JP3713422B2 - パルス信号発生装置並びにパルス信号発生装置に使用するコイル巻きボビンおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス信号発生装置並びにパルス信号発生装置に使用するコイル巻きボビンおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動している物体の移動位置や移動速度に応じたパルス信号を得たり、種々な操作に応じたパルス信号を発生したりすることは、自動制御の分野や、電気および電子機器等の各種の分野において必要とされている。
【０００３】
従来、この種のパルス信号を発生する手段としては、種々なものが開発され使用されてきているが、それらの代表的なものうちの一つとして、電磁／光ピックアップ、ホール／磁気抵抗素子による回転検出装置がある。しかし、電磁式では、停止から低速回転では出力が小さいという問題がある。光ピックアップ式では、広帯域直流増幅器が必要となり、また、防塵構造とする必要があった。また、ホール／磁気抵抗式では、複数の素子と増幅器が必要とされていた。さらにまた、光ピックアップ／ホール／磁気抵抗式は、素子が温度に敏感であり、温度変化の激しい環境で使用するには適していない。
【０００４】
したがって、これらの従来の回転検出装置では、例えば、自動車の分野においてエンジンのクランクシャフト、カムシャフトの回転速度や位置を検出する目的で使用しようとする場合において、極低速から高速回転までに亘る検出ができないという問題があった。その上、耐環境性の点で問題があるもので、温度変化やノイズを受け易い自動車等の環境においては適したものと言えなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、極低速から高速回転までに亘る検出素子として適したものとして、例えば、特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されているような大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを使用したパルス信号発生装置が開発され種々な分野における用途を見つけ出し始めている。この種のパルス信号発生装置は、前述したような従来技術の問題点を解消することのできるものではあるが、実用化において、例えば、自動車等の搭載機器として実装していくには種々の問題を解決するための工夫も必要である。すなわち、組立て易さとか、発生されたパルス信号を利用する機器との間の接続のし易さとか、Ｓ／Ｎ比の向上とか、負荷能力の向上とか、等の点で利用分野の特殊性に合わせて調整容易な構成とすることが不可欠である。
本発明の目的は、前述したような従来の問題点を解消し、しかも実用化に適したパルス信号発生装置並びにパルス信号発生装置に使用するコイル巻きボビンおよびその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において、前記磁性素子ワイヤおよび前記端子を一体成形してなるコイル巻きボビンを備え、該コイル巻きボビンは、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするパルス信号発生装置が提供される。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンにおいて、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするコイル巻きボビンが提供される。
【０００８】
本発明のさらに別の観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンの製造方法において、前記コイル巻線を巻回するためのコイル巻き部と該コイル巻き部に近い端部付近に穴を有したベース部とを少なくとも有するコイル巻きボビンを、絶縁材料を用いて、前記磁性素子ワイヤが前記コイル巻き部から前記ベース部へと前記穴を横切るように且つ前記端子が前記ベース部に取り付けられるように、一体成形し、該一体成形の後で、前記ベース部の前記穴内に露出している前記磁性素子ワイヤの部分を切除することを特徴とする製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の基部にフランジ部を有し、該フランジ部と前記ベース部の前端との間に補強巻き部が与えられており、前記コイル巻線は、電線を前記コイル巻き部に１重巻きし、該電線の両端を前記端子のコイル接続部および前記補強巻き部に多重からげすることによって与えられている。
【００１０】
本発明の別の実施の形態によれば、前記フランジ部には、切欠きが形成されており、前記コイル巻線の１重巻きと多重からげとの間の移行は、前記切欠きを通して行われる。
【００１１】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンの前記ベース部の前端付近には穴が設けられており、前記磁性素子ワイヤは、前記コイル巻き部から、前記穴を横切って前記ベース部の後端まで延長するようにして該コイル巻きボビンに一体成形されていて、前記穴の部分の磁性素子ワイヤは、切除されている。
【００１２】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の前端に先端部を有しており、該先端部および前記ベース部には、前記磁界発生手段に含まれる磁石を少なくとも当接させることにより位置決めするための平坦面が設けられている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
添付図面の図１は、本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置の概略断面図である。この概略断面図に示されるように、このパルス信号発生装置は、プラスチック材料等で形成された外装ケース１内に、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤ５を使用してコイル巻線２に被検知物体に応答して電気パルスを生ぜしめうるように構成した検知組立体と、この検知組立体のコイル巻線２に生ずる電気パルスを波形整形して信号パルスを出力するための波形整形回路板７とを一体化して埋設してなっている。検知組立体は、原理的には前述の特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されたものと同様のものであるが、構造的には、磁性素子ワイヤ５を挿着したコイル巻きボビン６にコイル巻線２を施し、磁性素子ワイヤ５およびコイル巻線２を挟み込むようにして、磁石３ａおよび３ｂ並びにヨーク４ａおよび４ｂを配置し、さらに、磁石３ａおよびヨーク４ａの側に調整ヨーク１２を付加してなる。後述するように、コイル巻きボビン６の後端両側には、コイル巻線２の各端に接続され波形整形回路の入力側に接続される入力端子１３ａおよび１３bが配設されている。この実施例では、コイル巻きボビン６、磁石３ａおよび３ｂ、ヨーク４ａおよび４ｂ、および調整ヨーク１２からなる検知組立体の組み立てが容易とされている。
【００１５】
波形整形回路板７は、波形整形回路を搭載したプリント回路基板からなるものでよく、検知組立体のコイル巻きボビン６の後端に配設された入力端子１３ａおよび１３bにそれぞれ接続される入力導通端子１５ａおよび１５ｂと、パルス信号利用機器へと接続されるケーブル８を接続する出力端子１４とを備えている。
【００１６】
外装ケース１内に前述したような検知組立体および波形整形回路板並びにケーブル８の接続端部を固定するための充填剤１０が充填されて、外装ケース１のケーブル８の引き出し端には、シール剤１１が施されている。また、外装ケース１の外周部には、このパルス信号発生装置の使用に際して機器に取り付け固定する時に、密閉性を確保するためのＯリング９が配設されている。
【００１７】
この実施例のパルス信号発生装置の全体動作について簡単に説明しておくと、被検知物体としての歯車（例えば、自動車のエンジンの回転に連動して回転する）が図１においてパルス信号発生装置の左側近傍（磁石３ａおよび３ｂ並びに磁性素子ワイヤ５の側）において回転移動しているとする。すると、歯車の歯３１が磁石３ａおよび３ｂ並びに磁性素子ワイヤ５の近傍を通過する度に、磁性素子ワイヤ５に掛かる磁界が変化し、このような磁界変化を受けて磁性素子ワイヤ５が大バルクハウゼンジャンプを起こすことにより、コイル巻線２の両端には、電気パルスが発生させられる。この電気パルスは、波形整形回路板７に搭載された波形整形回路によって整流され、波形整形されたパルス信号として出力端子１４に出力される。
【００１８】
次に、前述の実施例のパルス信号発生装置において、本発明によって磁性素子ワイヤ５と波形整形回路への入力端子１３ａおよび１３ｂとを一体成形してなるコイル巻きボビン６の詳細構造およびその製造方法について、特に、図２から図６を参照して説明する。
【００１９】
図２は、磁性素子ワイヤ５と端子１３ａおよび１３ｂとを一体成形してなるコイル巻きボビン６にコイル巻線２を施したものを、斜視図にて示している。図３は、図２のコイル巻きボビン６からコイル巻線２を外した状態を示す側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。これら図２から図４に示されているように、コイル巻きボビン６は、主として、ベース部６１と、コイル巻き部６２と、先端部６３と、コイル巻き部６２の基部に設けられベース部６１の前端端面との間に補強巻き部６５を作り出すフランジ部６４と有している。ベース部６１の前端近くには、上下方向に貫通するようにして、後述するような作用を果たす４角穴６６が設けられ、フランジ部６４の上端には、後述するような作用を果たす切欠き６４Ａが設けられている。
【００２０】
このコイル巻きボビン６は、図４の断面図によく示されているように、例えば、プラスチック材料の如き絶縁材にて成形されるもので、その成形に際して、磁性素子ワイヤ５がコイル巻き部６２の中心を通して、さらに４角穴６６を横切りベース部６１へと抜けるようにし且つ端子１３ａおよび１３ｂがベース部６１の両側に配置されるようにして、これら磁性素子ワイヤ５および端子１３ａおよび１３ｂを一体成形してなるものである。端子１３ａおよび１３ｂは、それぞれコイル接続部１３ａ−１、１３ｂ−１および回路接続部１３ａ−２、１３ｂ−２を有しており、ベース部６１の各対応する側面からそれぞれのコイル接続部１３ａ−１、１３ｂ−１および回路接続部１３ａ−２、１３ｂ−２が突出するようにして一体成形されている。
【００２１】
ここで、４角穴６６の作用について、説明しておくに、磁性素子ワイヤ５を一体成形するため、成形型の外にワイヤ保持部を作る必要があり、磁性素子ワイヤのパルス信号発生装置としての最適長さは、そのようなワイヤ保持部に延在する長さ部分を含む全長より短いものであるから、後工程において磁性素子ワイヤを最適長さに切断する必要がある。４角穴６６を設けたのは、この４角穴６６を横切って延びる磁性素子ワイヤをこの部分にて切断できるようにするためである。図４は、４角穴６６を横切る磁性素子ワイヤの部分が切断除去されているところを示している。先端部６３からコイル巻き部６２およびベース部６１の前端部を通して一体成形された磁性素子ワイヤの部分がパルス信号発生装置の動作のために必要な磁性素子ワイヤ５であり、ベース部６１に残された磁性素子ワイヤは、不要部である。この４角穴６６を設ける位置を適当に選定することにより、必要な磁性素子ワイヤの最適長さを種々選定することができる。
【００２２】
なお、図４によく示されるように、先端部６３の前面には、浅い溝６３Ｃを設けておき、磁性素子ワイヤ５の先端がこの溝６３Ｃの底面で終わり、先端部６３の前面より突出しないようにしておくとよい。
【００２３】
次に、このようにして磁性素子ワイヤ５および端子１３ａおよび１３ｂを一体成形してなるコイル巻きボビン６に対してコイル巻線２を施す仕方について、特に、図２を参照して説明する。先ず、コイル巻線２を形成するための電線の一端部分を多重に折り重ねた（例えば、３重に折り重ねた）状態で、端子１３ａのコイル接続部１３ａ−１にからげさらに補強巻き部６５に数回巻いた後、フランジ部６４の切欠き６４Ａを通して１本線の状態とし（多重に折り重ね状態を止める）て、コイル巻き部６２の周りに先端部６３の方へと巻いていき、先端部６３に達したら、次はフランジ部６４の方へと巻いていくことにより、所定の回数を巻く。次いで、再び、電線を多重に重ねてフランジ部６４の切欠き６４Ａを通して補強巻き部６５に数回巻いた後、端子１３ｂのコイル接続部１３ｂ−１にからげて巻線作業を終了する。そして、最後に、コイル接続部１３ａ−１および１３ｂ−１に対する電線のからげ部を半田付けすることにより、コイル巻線２を完成する。勿論、コイル巻線２の巻き始めを端子１３ｂのコイル接続部１３ｂ−１とし、端子１３ａのコイル接続部１３ａ−１で巻き終わりとするようにしてもよい。
【００２４】
このようにコイル巻線２の巻き始めと巻き終わりを多重からげ（例えば、３重からげ）とする理由は、このパルス信号発生装置の使用環境条件（特に熱衝撃）等により、コイル巻線にストレスがかかる可能性が高いのは、コイル接続部１３ａ−１および１３ｂ−１からフランジ部６４までの間であり、そこの部分を補強するためである。このような補強をするのであれば、初めから太い電線や初めからからげた線を使うことも考えられるが、コイル巻き部６２に太い線や多重にからげた線を巻くことになり、これでは、コイル巻線２の外径が太くなり、所定の巻き数を巻けなくなってしまうという不都合が生じてしまう。すなわち、前述の巻線方法は、巻き始めと巻き終わりを多重からげ（３重からげ）とし、コイル巻き部２を１重巻きとするもので、本当に弱い部分だけを強化し、細線が必要な部分は、細線のままにしておくというものである。
【００２５】
次に、コイル巻きボビン６のベース部６１および先端部６３の好ましい形状について説明する。図３によく示されるように、この実施例のコイル巻きボビン６のベース部６１は、平坦な上面６１Ａと平坦な下面６１Ｂとを有しており、先端部６３も平坦な上面６３Ａと平坦な下面６３Ｂとを有している。図１によく示されるように、パルス信号発生装置の組立てに際して、磁石３ａまたはヨーク４ａをコイル巻きボビン６の先端部６３の平坦な上面６３Ａまたはベース部６１の平坦な上面６１Ａに当接させるようにして配置し、一方、磁石３ｂまたはヨーク４ｂをコイル巻きボビン６の先端部６３の平坦な下面６３Ｂまたはベース部６１の平坦な下面６１Ｂに当接させるようにして配置することにより、磁性素子ワイヤ５に対して、磁石３ａおよび／またはヨーク４ａ並びに磁石３ｂおよび／またはヨーク４ｂを正しい位置に組み付けることが容易にできる。
【００２６】
一体成形された磁性素子ワイヤ５から各平坦面６３Ａ、６３Ｂ、６１Ａおよび６１Ｂまでの垂直距離を種々選定しておくことにより、磁石の磁性素子ワイヤ５に対する磁界作用のバランスを種々容易に選定することができ、良好な大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめうるような装置構成とすることが容易にできる。
【００２７】
図５は、コイル巻きボビン６のベース部６１に一体成形された端子１３ａおよび１３ｂと波形整形回路等の回路との接続態様の一例を示す部分斜視図である。図５に示されるように、端子１３ａおよび１３ｂの回路接続部１３ａ−２および１３ｂ−２には、回路接続端子としての入力導通端子１５ａおよび１５ｂが接続される。これら入力導通端子１５ａおよび１５ｂは、例えば、波形整形回路板７（図１参照）の両側端近くから立設されて、外側に直曲して広げられて、端部を上下に分岐して、各対応する端子１３ａおよび１３ｂの回路接続部１３ａ−１および１３ｂ−１をその端部が挟持するような形にて、各対応する端子１３ａおよび１３ｂに電気的且つ機械的に接続されようなものとされている。
【００２８】
図６は、端子１３ａおよび１３ｂの変形例を示す図５と同様の部分斜視図である。この変形例では、端子１３ａおよび１３ｂは、前述したように入力導通端子１５ａおよび１５ｂを介して波形整形回路等の回路の入力部に接続されるのでなく、回路接続部１３がコイル巻きボビン６の後端部の両側から下方へと直曲させられて延長して、直接的に波形整形回路等の回路の入力部に接続されるような構成とされている。
【００２９】
【発明の効果】
磁性素子ワイヤおよび端子を一体成形したコイル巻きボビンの構造としたので、コイル巻線と端子との接続および端子と後段の波形整形回路等の回路との接続が容易となり、パルス信号発生装置全体の組み立ても非常に容易に行える。
【００３０】
コイル巻きボビンの先端部およびベース部の上下面を平坦面としたことにより、磁石の正確且つ安定な配置を容易に行うことができる。
【００３１】
コイル巻きボビンに磁性素子ワイヤを一体成形したので、磁性素子ワイヤの位置を安定に保つことができる。
【００３２】
磁性素子ワイヤを一体成形したコイル巻きボビンの上下面の平坦面の位置にて磁石およびヨークの配置位置を規制することにより、磁性素子ワイヤと磁石およびヨークとの位置関係を正確に調整することが容易にでき、良好な大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめうるパルス信号発生装置とすることが容易にできる。
【００３３】
コイル巻きボビンのベース部に４角穴を設けたことにより、磁性素子ワイヤの長さを容易に最適なものとすることができる。
【００３４】
コイル巻きボビンへのコイル巻線を施す仕方として、巻き始めと巻き終わりを多重からげとし、コイル巻き部のみを１重巻きとすることが容易にできるので、コイル巻線の外径を大きくすること無しに、熱衝撃等を受けるような厳しい使用環境条件に耐えうるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置の概略断面図である。
【図２】図１のパルス信号発生装置におけるコイル巻きボビンの一実施例を示す斜視図である。
【図３】図２のコイル巻線を外した状態のコイル巻きボビンを示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３および図４のコイル巻きボビンに一体成形された端子と波形整形回路等の回路との接続態様の一例を示す部分斜視図である。
【図６】図３および図４のコイル巻きボビンに一体成形された端子の変形例を示す図５と同様の部分斜視図である。
【符号の説明】
１ 外装ケース
２ コイル巻線
３ａ 磁石
３ｂ 磁石
４ａ ヨーク
４ｂ ヨーク
５ 磁性素子ワイヤ
６ コイル巻きボビン
７ 波形整形回路板
８ ケーブル
１０ 充填剤
１１ シール剤
１２ 調整ヨーク
１３ａ 入力端子
１３ａ−１ コイル接続部
１３ａ−２ 回路接続部
１３ｂ 入力端子
１３ｂ−１ コイル接続部
１３ｂ−２ 回路接続部
１４ 出力端子
１５ａ 入力導通端子
１５ｂ 入力導通端子
６１ ベース部
６１Ａ 平坦面
６１Ｂ 平坦面
６２ コイル巻き部
６３ 先端部
６３Ａ 平坦面
６３Ｂ 平坦面
６４ フランジ部
６４Ａ 切欠き
６５ 補強巻き部
６６ ４角穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス信号発生装置並びにパルス信号発生装置に使用するコイル巻きボビンおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動している物体の移動位置や移動速度に応じたパルス信号を得たり、種々な操作に応じたパルス信号を発生したりすることは、自動制御の分野や、電気および電子機器等の各種の分野において必要とされている。
【０００３】
従来、この種のパルス信号を発生する手段としては、種々なものが開発され使用されてきているが、それらの代表的なものうちの一つとして、電磁／光ピックアップ、ホール／磁気抵抗素子による回転検出装置がある。しかし、電磁式では、停止から低速回転では出力が小さいという問題がある。光ピックアップ式では、広帯域直流増幅器が必要となり、また、防塵構造とする必要があった。また、ホール／磁気抵抗式では、複数の素子と増幅器が必要とされていた。さらにまた、光ピックアップ／ホール／磁気抵抗式は、素子が温度に敏感であり、温度変化の激しい環境で使用するには適していない。
【０００４】
したがって、これらの従来の回転検出装置では、例えば、自動車の分野においてエンジンのクランクシャフト、カムシャフトの回転速度や位置を検出する目的で使用しようとする場合において、極低速から高速回転までに亘る検出ができないという問題があった。その上、耐環境性の点で問題があるもので、温度変化やノイズを受け易い自動車等の環境においては適したものと言えなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、極低速から高速回転までに亘る検出素子として適したものとして、例えば、特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されているような大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを使用したパルス信号発生装置が開発され種々な分野における用途を見つけ出し始めている。この種のパルス信号発生装置は、前述したような従来技術の問題点を解消することのできるものではあるが、実用化において、例えば、自動車等の搭載機器として実装していくには種々の問題を解決するための工夫も必要である。すなわち、組立て易さとか、発生されたパルス信号を利用する機器との間の接続のし易さとか、Ｓ／Ｎ比の向上とか、負荷能力の向上とか、等の点で利用分野の特殊性に合わせて調整容易な構成とすることが不可欠である。
本発明の目的は、前述したような従来の問題点を解消し、しかも実用化に適したパルス信号発生装置並びにパルス信号発生装置に使用するコイル巻きボビンおよびその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において、前記磁性素子ワイヤおよび前記端子を一体成形してなるコイル巻きボビンを備え、該コイル巻きボビンは、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするパルス信号発生装置が提供される。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンにおいて、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするコイル巻きボビンが提供される。
【０００８】
本発明のさらに別の観点によれば、磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンの製造方法において、前記コイル巻線を巻回するためのコイル巻き部と該コイル巻き部に近い端部付近に穴を有したベース部とを少なくとも有するコイル巻きボビンを、絶縁材料を用いて、前記磁性素子ワイヤが前記コイル巻き部から前記ベース部へと前記穴を横切るように且つ前記端子が前記ベース部に取り付けられるように、一体成形し、該一体成形の後で、前記ベース部の前記穴内に露出している前記磁性素子ワイヤの部分を切除することを特徴とする製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の基部にフランジ部を有し、該フランジ部と前記ベース部の前端との間に補強巻き部が与えられており、前記コイル巻線は、電線を前記コイル巻き部に１重巻きし、該電線の両端を前記端子のコイル接続部および前記補強巻き部に多重からげすることによって与えられている。
【００１０】
本発明の別の実施の形態によれば、前記フランジ部には、切欠きが形成されており、前記コイル巻線の１重巻きと多重からげとの間の移行は、前記切欠きを通して行われる。
【００１１】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンの前記ベース部の前端付近には穴が設けられており、前記磁性素子ワイヤは、前記コイル巻き部から、前記穴を横切って前記ベース部の後端まで延長するようにして該コイル巻きボビンに一体成形されていて、前記穴の部分の磁性素子ワイヤは、切除されている。
【００１２】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の前端に先端部を有しており、該先端部および前記ベース部には、前記磁界発生手段に含まれる磁石を少なくとも当接させることにより位置決めするための平坦面が設けられている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
添付図面の図１は、本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置の概略断面図である。この概略断面図に示されるように、このパルス信号発生装置は、プラスチック材料等で形成された外装ケース１内に、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤ５を使用してコイル巻線２に被検知物体に応答して電気パルスを生ぜしめうるように構成した検知組立体と、この検知組立体のコイル巻線２に生ずる電気パルスを波形整形して信号パルスを出力するための波形整形回路板７とを一体化して埋設してなっている。検知組立体は、原理的には前述の特開２０００−１０１４００号公報および特開２０００−１０１４０１号公報等に開示されたものと同様のものであるが、構造的には、磁性素子ワイヤ５を挿着したコイル巻きボビン６にコイル巻線２を施し、磁性素子ワイヤ５およびコイル巻線２を挟み込むようにして、磁石３ａおよび３ｂ並びにヨーク４ａおよび４ｂを配置し、さらに、磁石３ａおよびヨーク４ａの側に調整ヨーク１２を付加してなる。後述するように、コイル巻きボビン６の後端両側には、コイル巻線２の各端に接続され波形整形回路の入力側に接続される入力端子１３ａおよび１３bが配設されている。この実施例では、コイル巻きボビン６、磁石３ａおよび３ｂ、ヨーク４ａおよび４ｂ、および調整ヨーク１２からなる検知組立体の組み立てが容易とされている。
【００１５】
波形整形回路板７は、波形整形回路を搭載したプリント回路基板からなるものでよく、検知組立体のコイル巻きボビン６の後端に配設された入力端子１３ａおよび１３bにそれぞれ接続される入力導通端子１５ａおよび１５ｂと、パルス信号利用機器へと接続されるケーブル８を接続する出力端子１４とを備えている。
【００１６】
外装ケース１内に前述したような検知組立体および波形整形回路板並びにケーブル８の接続端部を固定するための充填剤１０が充填されて、外装ケース１のケーブル８の引き出し端には、シール剤１１が施されている。また、外装ケース１の外周部には、このパルス信号発生装置の使用に際して機器に取り付け固定する時に、密閉性を確保するためのＯリング９が配設されている。
【００１７】
この実施例のパルス信号発生装置の全体動作について簡単に説明しておくと、被検知物体としての歯車（例えば、自動車のエンジンの回転に連動して回転する）が図１においてパルス信号発生装置の左側近傍（磁石３ａおよび３ｂ並びに磁性素子ワイヤ５の側）において回転移動しているとする。すると、歯車の歯３１が磁石３ａおよび３ｂ並びに磁性素子ワイヤ５の近傍を通過する度に、磁性素子ワイヤ５に掛かる磁界が変化し、このような磁界変化を受けて磁性素子ワイヤ５が大バルクハウゼンジャンプを起こすことにより、コイル巻線２の両端には、電気パルスが発生させられる。この電気パルスは、波形整形回路板７に搭載された波形整形回路によって整流され、波形整形されたパルス信号として出力端子１４に出力される。
【００１８】
次に、前述の実施例のパルス信号発生装置において、本発明によって磁性素子ワイヤ５と波形整形回路への入力端子１３ａおよび１３ｂとを一体成形してなるコイル巻きボビン６の詳細構造およびその製造方法について、特に、図２から図６を参照して説明する。
【００１９】
図２は、磁性素子ワイヤ５と端子１３ａおよび１３ｂとを一体成形してなるコイル巻きボビン６にコイル巻線２を施したものを、斜視図にて示している。図３は、図２のコイル巻きボビン６からコイル巻線２を外した状態を示す側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。これら図２から図４に示されているように、コイル巻きボビン６は、主として、ベース部６１と、コイル巻き部６２と、先端部６３と、コイル巻き部６２の基部に設けられベース部６１の前端端面との間に補強巻き部６５を作り出すフランジ部６４と有している。ベース部６１の前端近くには、上下方向に貫通するようにして、後述するような作用を果たす４角穴６６が設けられ、フランジ部６４の上端には、後述するような作用を果たす切欠き６４Ａが設けられている。
【００２０】
このコイル巻きボビン６は、図４の断面図によく示されているように、例えば、プラスチック材料の如き絶縁材にて成形されるもので、その成形に際して、磁性素子ワイヤ５がコイル巻き部６２の中心を通して、さらに４角穴６６を横切りベース部６１へと抜けるようにし且つ端子１３ａおよび１３ｂがベース部６１の両側に配置されるようにして、これら磁性素子ワイヤ５および端子１３ａおよび１３ｂを一体成形してなるものである。端子１３ａおよび１３ｂは、それぞれコイル接続部１３ａ−１、１３ｂ−１および回路接続部１３ａ−２、１３ｂ−２を有しており、ベース部６１の各対応する側面からそれぞれのコイル接続部１３ａ−１、１３ｂ−１および回路接続部１３ａ−２、１３ｂ−２が突出するようにして一体成形されている。
【００２１】
ここで、４角穴６６の作用について、説明しておくに、磁性素子ワイヤ５を一体成形するため、成形型の外にワイヤ保持部を作る必要があり、磁性素子ワイヤのパルス信号発生装置としての最適長さは、そのようなワイヤ保持部に延在する長さ部分を含む全長より短いものであるから、後工程において磁性素子ワイヤを最適長さに切断する必要がある。４角穴６６を設けたのは、この４角穴６６を横切って延びる磁性素子ワイヤをこの部分にて切断できるようにするためである。図４は、４角穴６６を横切る磁性素子ワイヤの部分が切断除去されているところを示している。先端部６３からコイル巻き部６２およびベース部６１の前端部を通して一体成形された磁性素子ワイヤの部分がパルス信号発生装置の動作のために必要な磁性素子ワイヤ５であり、ベース部６１に残された磁性素子ワイヤは、不要部である。この４角穴６６を設ける位置を適当に選定することにより、必要な磁性素子ワイヤの最適長さを種々選定することができる。
【００２２】
なお、図４によく示されるように、先端部６３の前面には、浅い溝６３Ｃを設けておき、磁性素子ワイヤ５の先端がこの溝６３Ｃの底面で終わり、先端部６３の前面より突出しないようにしておくとよい。
【００２３】
次に、このようにして磁性素子ワイヤ５および端子１３ａおよび１３ｂを一体成形してなるコイル巻きボビン６に対してコイル巻線２を施す仕方について、特に、図２を参照して説明する。先ず、コイル巻線２を形成するための電線の一端部分を多重に折り重ねた（例えば、３重に折り重ねた）状態で、端子１３ａのコイル接続部１３ａ−１にからげさらに補強巻き部６５に数回巻いた後、フランジ部６４の切欠き６４Ａを通して１本線の状態とし（多重に折り重ね状態を止める）て、コイル巻き部６２の周りに先端部６３の方へと巻いていき、先端部６３に達したら、次はフランジ部６４の方へと巻いていくことにより、所定の回数を巻く。次いで、再び、電線を多重に重ねてフランジ部６４の切欠き６４Ａを通して補強巻き部６５に数回巻いた後、端子１３ｂのコイル接続部１３ｂ−１にからげて巻線作業を終了する。そして、最後に、コイル接続部１３ａ−１および１３ｂ−１に対する電線のからげ部を半田付けすることにより、コイル巻線２を完成する。勿論、コイル巻線２の巻き始めを端子１３ｂのコイル接続部１３ｂ−１とし、端子１３ａのコイル接続部１３ａ−１で巻き終わりとするようにしてもよい。
【００２４】
このようにコイル巻線２の巻き始めと巻き終わりを多重からげ（例えば、３重からげ）とする理由は、このパルス信号発生装置の使用環境条件（特に熱衝撃）等により、コイル巻線にストレスがかかる可能性が高いのは、コイル接続部１３ａ−１および１３ｂ−１からフランジ部６４までの間であり、そこの部分を補強するためである。このような補強をするのであれば、初めから太い電線や初めからからげた線を使うことも考えられるが、コイル巻き部６２に太い線や多重にからげた線を巻くことになり、これでは、コイル巻線２の外径が太くなり、所定の巻き数を巻けなくなってしまうという不都合が生じてしまう。すなわち、前述の巻線方法は、巻き始めと巻き終わりを多重からげ（３重からげ）とし、コイル巻き部２を１重巻きとするもので、本当に弱い部分だけを強化し、細線が必要な部分は、細線のままにしておくというものである。
【００２５】
次に、コイル巻きボビン６のベース部６１および先端部６３の好ましい形状について説明する。図３によく示されるように、この実施例のコイル巻きボビン６のベース部６１は、平坦な上面６１Ａと平坦な下面６１Ｂとを有しており、先端部６３も平坦な上面６３Ａと平坦な下面６３Ｂとを有している。図１によく示されるように、パルス信号発生装置の組立てに際して、磁石３ａまたはヨーク４ａをコイル巻きボビン６の先端部６３の平坦な上面６３Ａまたはベース部６１の平坦な上面６１Ａに当接させるようにして配置し、一方、磁石３ｂまたはヨーク４ｂをコイル巻きボビン６の先端部６３の平坦な下面６３Ｂまたはベース部６１の平坦な下面６１Ｂに当接させるようにして配置することにより、磁性素子ワイヤ５に対して、磁石３ａおよび／またはヨーク４ａ並びに磁石３ｂおよび／またはヨーク４ｂを正しい位置に組み付けることが容易にできる。
【００２６】
一体成形された磁性素子ワイヤ５から各平坦面６３Ａ、６３Ｂ、６１Ａおよび６１Ｂまでの垂直距離を種々選定しておくことにより、磁石の磁性素子ワイヤ５に対する磁界作用のバランスを種々容易に選定することができ、良好な大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめうるような装置構成とすることが容易にできる。
【００２７】
図５は、コイル巻きボビン６のベース部６１に一体成形された端子１３ａおよび１３ｂと波形整形回路等の回路との接続態様の一例を示す部分斜視図である。図５に示されるように、端子１３ａおよび１３ｂの回路接続部１３ａ−２および１３ｂ−２には、回路接続端子としての入力導通端子１５ａおよび１５ｂが接続される。これら入力導通端子１５ａおよび１５ｂは、例えば、波形整形回路板７（図１参照）の両側端近くから立設されて、外側に直曲して広げられて、端部を上下に分岐して、各対応する端子１３ａおよび１３ｂの回路接続部１３ａ−１および１３ｂ−１をその端部が挟持するような形にて、各対応する端子１３ａおよび１３ｂに電気的且つ機械的に接続されようなものとされている。
【００２８】
図６は、端子１３ａおよび１３ｂの変形例を示す図５と同様の部分斜視図である。この変形例では、端子１３ａおよび１３ｂは、前述したように入力導通端子１５ａおよび１５ｂを介して波形整形回路等の回路の入力部に接続されるのでなく、回路接続部１３がコイル巻きボビン６の後端部の両側から下方へと直曲させられて延長して、直接的に波形整形回路等の回路の入力部に接続されるような構成とされている。
【００２９】
【発明の効果】
磁性素子ワイヤおよび端子を一体成形したコイル巻きボビンの構造としたので、コイル巻線と端子との接続および端子と後段の波形整形回路等の回路との接続が容易となり、パルス信号発生装置全体の組み立ても非常に容易に行える。
【００３０】
コイル巻きボビンの先端部およびベース部の上下面を平坦面としたことにより、磁石の正確且つ安定な配置を容易に行うことができる。
【００３１】
コイル巻きボビンに磁性素子ワイヤを一体成形したので、磁性素子ワイヤの位置を安定に保つことができる。
【００３２】
磁性素子ワイヤを一体成形したコイル巻きボビンの上下面の平坦面の位置にて磁石およびヨークの配置位置を規制することにより、磁性素子ワイヤと磁石およびヨークとの位置関係を正確に調整することが容易にでき、良好な大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめうるパルス信号発生装置とすることが容易にできる。
【００３３】
コイル巻きボビンのベース部に４角穴を設けたことにより、磁性素子ワイヤの長さを容易に最適なものとすることができる。
【００３４】
コイル巻きボビンへのコイル巻線を施す仕方として、巻き始めと巻き終わりを多重からげとし、コイル巻き部のみを１重巻きとすることが容易にできるので、コイル巻線の外径を大きくすること無しに、熱衝撃等を受けるような厳しい使用環境条件に耐えうるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置の概略断面図である。
【図２】図１のパルス信号発生装置におけるコイル巻きボビンの一実施例を示す斜視図である。
【図３】図２のコイル巻線を外した状態のコイル巻きボビンを示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３および図４のコイル巻きボビンに一体成形された端子と波形整形回路等の回路との接続態様の一例を示す部分斜視図である。
【図６】図３および図４のコイル巻きボビンに一体成形された端子の変形例を示す図５と同様の部分斜視図である。
【符号の説明】
１ 外装ケース
２ コイル巻線
３ａ 磁石
３ｂ 磁石
４ａ ヨーク
４ｂ ヨーク
５ 磁性素子ワイヤ
６ コイル巻きボビン
７ 波形整形回路板
８ ケーブル
１０ 充填剤
１１ シール剤
１２ 調整ヨーク
１３ａ 入力端子
１３ａ−１ コイル接続部
１３ａ−２ 回路接続部
１３ｂ 入力端子
１３ｂ−１ コイル接続部
１３ｂ−２ 回路接続部
１４ 出力端子
１５ａ 入力導通端子
１５ｂ 入力導通端子
６１ ベース部
６１Ａ 平坦面
６１Ｂ 平坦面
６２ コイル巻き部
６３ 先端部
６３Ａ 平坦面
６３Ｂ 平坦面
６４ フランジ部
６４Ａ 切欠き
６５ 補強巻き部
６６ ４角穴
Claims (11)
- 磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において、前記磁性素子ワイヤおよび前記端子を一体成形してなるコイル巻きボビンを備え、該コイル巻きボビンは、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするパルス信号発生装置。
- 前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の基部にフランジ部を有し、該フランジ部と前記ベース部の前端との間に補強巻き部が与えられており、前記コイル巻線は、電線を前記コイル巻き部に１重巻きし、該電線の両端を前記端子のコイル接続部および前記補強巻き部に多重からげすることによって与えられている請求項１に記載のパルス信号発生装置。
- 前記フランジ部には、切欠きが形成されており、前記コイル巻線の１重巻きと多重からげとの間の移行は、前記切欠きを通して行われる請求項２に記載のパルス信号発生装置。
- 前記コイル巻きボビンの前記ベース部の前端付近には穴が設けられており、前記磁性素子ワイヤは、前記コイル巻き部から、前記穴を横切って前記ベース部の後端まで延長するようにして該コイル巻きボビンに一体成形されていて、前記穴の部分の磁性素子ワイヤは、切除されている請求項１または２または３に記載のパルス信号発生装置。
- 前記コイル巻きボビンは、前記コイル巻き部の前端に先端部を有しており、該先端部および前記ベース部には、前記磁界発生手段に含まれる磁石を少なくとも当接させることにより位置決めするための平坦面が設けられている請求項１から４のうちのいずれか１つに記載のパルス信号発生装置。
- 磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンにおいて、前記磁性素子ワイヤの実質的部分を一体成形しているコイル巻き部と、前記端子を一体成形しているベース部とを少なくとも有しており、前記端子は、前記ベース部から突出するコイル接続部と、外部回路との接続のための回路接続部とを少なくとも有しており、前記コイル巻線は、両端を前記端子のコイル接続部に接続させた状態で、前記コイル巻き部の周りに巻回されていることを特徴とするコイル巻きボビン。
- 前記コイル巻き部の基部にフランジ部を有し、該フランジ部と前記ベース部の前端との間に補強巻き部が与えられており、前記コイル巻線は、電線を前記コイル巻き部に１重巻きし、該電線の両端を前記端子のコイル接続部および前記補強巻き部に多重からげすることによって与えられている請求項６に記載のコイル巻きボビン。
- 前記フランジ部には、切欠きが形成されており、前記コイル巻線の１重巻きと多重からげとの間の移行は、前記切欠きを通して行われる請求項７記載のコイル巻きボビン。
- 前記ベース部の前端付近には穴が設けられており、前記磁性素子ワイヤは、前記コイル巻き部から、前記穴を横切って前記ベース部の後端まで延長するようにして該コイル巻きボビンに一体成形されていて、前記穴の部分の磁性素子ワイヤは、切除されている請求項６または７または８に記載のコイル巻きボビン。
- 前記コイル巻き部の前端に先端部を有しており、該先端部および前記ベース部には、前記磁界発生手段に含まれる磁石を少なくとも当接させることにより位置決めするための平坦面が設けられている請求項６から９のうちのいずれか１つに記載のコイル巻きボビン。
- 磁石を含む磁界発生手段に対して大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子ワイヤを配置し該磁性素子ワイヤの周りにコイル巻線を巻回し、該コイル巻線に接続されパルス信号を出力するための端子とを備えた型のパルス信号発生装置において使用するコイル巻きボビンの製造方法において、前記コイル巻線を巻回するためのコイル巻き部と該コイル巻き部に近い端部付近に穴を有したベース部とを少なくとも有するコイル巻きボビンを、絶縁材料を用いて、前記磁性素子ワイヤが前記コイル巻き部から前記ベース部へと前記穴を横切るように且つ前記端子が前記ベース部に取り付けられるように、一体成形し、該一体成形の後で、前記ベース部の前記穴内に露出している前記磁性素子ワイヤの部分を切除することを特徴とする製造方法。
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