JP4214396B2 - Sensor device - Google Patents

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Description

この発明は、検知回路を静電シールドしたセンサ装置に関する。   The present invention relates to a sensor device in which a detection circuit is electrostatically shielded.

誘導型の近接センサにおいて、回路部が実装されたプリント配線板の周囲に、導体パターンを有する絶縁性フレキシブルフィルムを巻き付けて、プリント配線板を静電シールドすると共に、この導体パターンをコア背面の蒸着膜に半田付けすることが知られている(特許文献1参照)。   In an inductive proximity sensor, an insulating flexible film having a conductor pattern is wrapped around a printed wiring board on which a circuit portion is mounted, and the printed wiring board is electrostatically shielded. It is known to solder to a film (see Patent Document 1).

また、磁芯にコイル巻線を施してなるコイル装置において、コイル巻線の周囲に、パーマロイや珪素綱等の金属磁性体の細線を巻き付けて、コイル巻線を磁気シールドすることが知られている(特許文献2参照)。
特開昭56−1436号公報 特開平11−195542号公報
Also, in a coil device in which a coil winding is applied to a magnetic core, it is known to wind a thin wire of a metal magnetic material such as permalloy or silicon rope around the coil winding to magnetically shield the coil winding. (See Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 56-1436 JP 11-195542 A

特許文献1に記載の静電シールド構造を採用した近接センサにあっては、複雑な形状に2次加工を施した部材費の高い銅箔付フィルムが各機種毎に必要であること、複雑な形状の銅箔付フィルムを回路基板に手で巻き付けるのに手間が掛かり組み立て工数が大となること、複雑な形状の銅箔付フィルムを回路基板に巻き付けるための自動化が困難であること、銅箔付フィルムの銅箔部を回路基板のGNDパターンに半田付けするための工数が大であること、銅箔付フィルムの銅箔部を回路基板のGNDパターンに半田付けする自動化が困難であること、コアの金属蒸着部と回路基板のGNDパターンとを電気的に接合させるためのリード線や接合部を設けたより複雑な静電シールド銅箔付フィルムが必要であること、コアの金属蒸着部と回路基板のGNDパターンとをリード線若しくは銅箔付フィルムを使用して半田付けするための自動化が困難であること、電子部品や外装ケースとの絶縁性を確保するために銅箔付フィルムの表面に絶縁層を施す必要があり、そのため部材費の高い銅箔付フィルムが必要であること、その絶縁層は比較的薄いため、回路基板のエッジ等に擦れることで、その表面が剥離し、電子部品や回路パターンとの短絡が生じやすいこと、等の問題点が指摘されている。   In the proximity sensor adopting the electrostatic shield structure described in Patent Document 1, a film with copper foil with a high member cost obtained by performing secondary processing on a complicated shape is required for each model, It takes time and labor to wrap a film with copper foil on a circuit board by hand, and the assembly man-hours are large. It is difficult to automate winding a film with copper foil with a complicated shape on a circuit board. The number of man-hours for soldering the copper foil part of the attached film to the GND pattern of the circuit board is large, the automation of soldering the copper foil part of the film with copper foil to the GND pattern of the circuit board is difficult, A more complex film with an electrostatic shield copper foil provided with lead wires and joints for electrically joining the metal deposition part of the core and the GND pattern of the circuit board is required, and the metal deposition part of the core and the circuit It is difficult to automate the soldering of the board's GND pattern with the lead wire or film with copper foil, and the surface of the film with copper foil is secured to ensure insulation from electronic parts and exterior cases. It is necessary to apply an insulating layer. Therefore, a film with a high copper foil is necessary. Because the insulating layer is relatively thin, the surface is peeled off by rubbing against the edge of the circuit board, etc. And problems such as the possibility of short circuiting with circuit patterns are pointed out.

特許文献2に記載のシールド構造は、シールド対象物が回路基板ではなくてコイルであること、及び磁気シールドを目的とするために磁性材料線を厚く巻いていることにより、センサ装置の検知回路を静電シールドする目的には適していなかった。   In the shield structure described in Patent Document 2, the shield target is not a circuit board but a coil, and a magnetic material wire is wound thickly for the purpose of a magnetic shield. It was not suitable for the purpose of electrostatic shielding.

この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、検知回路の静電シールドを簡便に行うことができるようにしたセンサ装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a sensor device that can easily perform electrostatic shielding of a detection circuit.

この発明の更に他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の説明を参酌することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。   Still other objects and operational effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art with reference to the following description of the specification.

この発明のセンサ装置は、静電シールドのために、検知回路を構成する電子部品が搭載された検知回路基板の周囲に被覆電線が面状に巻き付けられているものである。 In the sensor device of the present invention, a covered electric wire is wound around a detection circuit board on which electronic components constituting the detection circuit are mounted for electrostatic shielding.

このような構成によれば、センサ装置において一般にノイズの影響を受けやすい検知回路を構成する電子部品が搭載された検知回路基板の周囲に被覆電線を面状に巻き付けてなる導体層が形成されるから、被覆電線を接地するなどしてその電位を安定化することにより、検知回路を静電シールドすることができる。静電シールドを目的とするため、被覆電線の芯線の材料は銅のような電気抵抗の小さなものが好ましく、磁性材料を含んでいる必要はない。 According to such a configuration, a conductor layer formed by winding a covered electric wire in a planar shape is formed around a detection circuit board on which electronic components constituting a detection circuit that is generally susceptible to noise in a sensor device are mounted. From this, the detection circuit can be electrostatically shielded by, for example, grounding the covered electric wire to stabilize its potential. For the purpose of electrostatic shielding, the material of the core wire of the covered electric wire is preferably a material having a small electric resistance such as copper, and does not need to contain a magnetic material.

静電シールドを目的とするため、被覆電線は薄く巻かれていれば十分である。例えば、被覆電線は、検知回路の周囲に螺旋状かつ一重に巻き付けられているようにすることができる。このようにすれば、静電シールドの効果を得ながら、シールド層の厚みを最小にすることができるから、センサ装置の小型化が容易となる。   For the purpose of electrostatic shielding, it is sufficient that the covered electric wire is wound thinly. For example, the covered electric wire may be spirally wound around the detection circuit in a single manner. In this way, the thickness of the shield layer can be minimized while obtaining the effect of electrostatic shielding, so that the sensor device can be easily downsized.

センサ装置は、検知回路が設けられた検知回路基板と円筒状のケースとを備えている場合がある。そのような場合におけるこの発明の一実施態様では、被覆電線は検知回路基板の周囲に筒面状に巻き付けられ、その筒面の軸の方向がケースの軸の方向と一致している。このような構成により、ケース内の空間を有効に利用することができる。   The sensor device may include a detection circuit board provided with a detection circuit and a cylindrical case. In one embodiment of the present invention in such a case, the covered electric wire is wound around the detection circuit board in a cylindrical surface shape, and the axial direction of the cylindrical surface coincides with the axial direction of the case. With such a configuration, the space in the case can be used effectively.

この発明によるセンサ装置の一実施態様は、コアを有する検知コイルを備え、検知回路は検知コイルを共振要素とする発振回路を含む、近接センサ装置である。近接センサ装置には、近接スイッチと称される製品を含む。   One embodiment of the sensor device according to the present invention is a proximity sensor device including a detection coil having a core, and the detection circuit includes an oscillation circuit having the detection coil as a resonance element. The proximity sensor device includes a product called a proximity switch.

この発明によるセンサ装置の一実施形態である近接センサ装置においては、コアの外表面に検知コイルを静電シールドするための金属膜を設け、被覆電線をコアの金属膜に電気的に接続してもよい。このようにすれば、検知コイルも静電シールドすることができる。   In the proximity sensor device as an embodiment of the sensor device according to the present invention, a metal film for electrostatically shielding the detection coil is provided on the outer surface of the core, and the covered electric wire is electrically connected to the metal film of the core. Also good. In this way, the detection coil can also be electrostatically shielded.

この場合において、検知回路が設けられた検知回路基板を備え、被覆電線は、その両端がコアの金属膜に電気的に接続され、その中間部において検知回路基板の接地パターンに電気的に接続されるようにしてもよい。被覆電線とコアの金属膜との接続部分は、充填樹脂などによる応力がかかりやすい部位であるが、被覆電線の両端が接続されていると、たとえその一方の接続が絶たれても検知コイルに対する静電シールドが維持される。   In this case, a detection circuit board provided with a detection circuit is provided, and both ends of the covered electric wire are electrically connected to the metal film of the core, and are electrically connected to the ground pattern of the detection circuit board at the intermediate portion thereof. You may make it do. The connection part between the covered wire and the metal film of the core is a part that is subject to stress due to filling resin, etc., but if both ends of the covered wire are connected, even if one of the connections is cut off, The electrostatic shield is maintained.

近接センサ装置の検知コイルの巻線は、巻き付けたときの芯線の密度が高いことが求められるが、高い被覆強度は求められない。一方、検知回路の周囲に巻き付ける被覆電線は、巻き付けたときの芯線の密度が高いことは求められないが、検知回路との意図しない電気的短絡は防止しなければならない。このためには、シールドのために使用される被覆電線の被覆強度を、検知コイルの巻線として使用される被覆電線の被覆強度よりも高くすることが好ましい。   The winding of the detection coil of the proximity sensor device is required to have a high density of the core wire when wound, but a high coating strength is not required. On the other hand, the coated electric wire wound around the detection circuit is not required to have a high density of the core wire when wound, but an unintended electrical short circuit with the detection circuit must be prevented. For this purpose, it is preferable that the covering strength of the covered electric wire used for shielding is higher than the covering strength of the covered electric wire used as the winding of the detection coil.

しかし、被覆電線と検知回路との間に短絡のおそれがなければ、シールドのために使用される被覆電線と検知コイルの巻線として使用される被覆電線とを同種類とすることもできる。このようにすれば、製造工程を簡単にすることができる。   However, if there is no fear of a short circuit between the covered wire and the detection circuit, the covered wire used for the shield and the covered wire used as the winding of the detection coil can be the same type. In this way, the manufacturing process can be simplified.

この発明によるセンサ装置の他の実施態様は、検出対象領域からの光を受けて電気信号に変換する受光素子を備え、受光素子の出力に基づいて検出対象領域の状態に関する信号を出力する光電センサ装置である。光電センサ装置には、光電スイッチ並びにフォトマイクロセンサ及びフォトマイクロスイッチと称される製品を含む。光電センサ装置における検知回路は、受光素子の出力信号の単なる導出経路である場合もあるが、多くの場合には受光素子の出力信号を増幅する受光回路を含む。受光回路の出力に基づき検出対象についての判別を行う判別回路を備える場合には、判別回路の部分も静電シールドの対象に含めることができる。投光素子と、投光素子を発光させる投光回路と、投光回路を制御すると共に前記受光回路の出力に基づき検出対象についての判別を行う中央処理回路とをさらに備える光電センサ装置の場合には、中央処理回路の部分も静電シールドの対象に含めることができる。   Another embodiment of the sensor device according to the present invention includes a light receiving element that receives light from a detection target region and converts it into an electrical signal, and outputs a signal related to the state of the detection target region based on the output of the light receiving element. Device. Photoelectric sensor devices include photoelectric switches and products called photomicrosensors and photomicroswitches. The detection circuit in the photoelectric sensor device may be a simple derivation path for the output signal of the light receiving element, but in many cases includes a light receiving circuit that amplifies the output signal of the light receiving element. In the case of including a determination circuit that determines the detection target based on the output of the light receiving circuit, the determination circuit portion can also be included in the electrostatic shield target. In the case of a photoelectric sensor device further comprising a light projecting element, a light projecting circuit that emits light from the light projecting element, and a central processing circuit that controls the light projecting circuit and discriminates the detection target based on the output of the light receiving circuit. The part of the central processing circuit can also be included in the electrostatic shield.

この発明による光電センサ装置においては、被覆電線は、受光素子の周囲にも面状に巻き付けられるようにすることができる。このようにすれば、被覆電線を巻き付ける工程により、検知回路だけでなく受光素子も静電シールドすることができる。   In the photoelectric sensor device according to the present invention, the covered electric wire can be wound around the light receiving element in a planar shape. If it does in this way, not only a detection circuit but a light receiving element can be electrostatically shielded by the process of winding a covered electric wire.

この発明による光電センサ装置の一実施態様は、検知回路が設けられた検知回路基板と、円筒状のケースと、検知回路基板を支持しケースに収納される略半割円筒状の基板ホルダとをさらに備え、被覆電線は検知回路基板及び基板ホルダの周囲に面状に巻き付けられているものである。被覆電線は、受光素子の周囲にも面状に巻き付けられるようにしてもよい。   An embodiment of the photoelectric sensor device according to the present invention includes a detection circuit board provided with a detection circuit, a cylindrical case, and a substantially halved cylindrical substrate holder that supports the detection circuit board and is accommodated in the case. Further, the covered electric wire is wound in a planar shape around the detection circuit board and the board holder. The covered electric wire may be wound around the light receiving element in a planar shape.

この発明によれば、センサ装置の検地回路の静電シールドを簡便に行うことができる。   According to this invention, the electrostatic shield of the ground detection circuit of the sensor device can be easily performed.

以下に、この発明の好適な実施の一形態である近接センサを添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の巻き線シールド構造が適用される近接センサの分解斜視図が図1に示されている。尚、この近接センサは、本出願人により先に提案されたものであって(国際公開第02/075763号パンフレット)、近接センサを構成する全ての部品を幾つかのモジュールに集約化することによって、組み立て工数の低減化を図り、コストダウンを可能としたものである。   Hereinafter, a proximity sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. An exploded perspective view of a proximity sensor to which the winding shield structure of the present invention is applied is shown in FIG. This proximity sensor was previously proposed by the present applicant (International Publication No. 02/075763 pamphlet), and all the parts constituting the proximity sensor are integrated into several modules. The assembly man-hours can be reduced and the cost can be reduced.

すなわち、この近接センサの部品は、検出端モジュールSMJ(詳細は後述)と、接続部材モジュールCMJ(詳細は後述)と、出力回路モジュールOMJ(詳細は後述)とに集約化されている。   That is, the components of the proximity sensor are integrated into a detection end module SMJ (details will be described later), a connection member module CMJ (details will be described later), and an output circuit module OMJ (details will be described later).

検出端モジュール(SMJ)について説明する。検出端モジュール(SMJ)は、樹脂製スプール3に巻き付けられた検知コイル4と、検知コイル4が装着されるフェライトコア5と、検知コイル4及びフェライトコア5を収容する樹脂製のコイルケース1と、検知コイル4を共振要素とする発振回路を含む検知回路が搭載された検知回路基板6とを含んでいる。検知コイル4と検知回路基板6との接続は、検知コイル4側のコイル端子ピン39,40を、検知回路基板6側の接続用パッド61,62に半田付けすることで行われる。検知コイル4が巻き付けられたスプール3と、フェライトコア5と、検知回路基板6とを一体化した組立体は、樹脂製のコイルケース1内に収容され、その後コイルケース1内には1次注型樹脂が充填される。尚、符号2で示されるものは、コイルケース1の先端部外周に嵌め込まれたリング状マスク導体であり、先に本出願人により提案されたように、このマスク導体2の存在によって、検出端モジュール(SMJ)の特性が外殻ケース13の有無や材質の相違にかかわらず一定であるように自己完結される。   The detection end module (SMJ) will be described. The detection end module (SMJ) includes a detection coil 4 wound around a resin spool 3, a ferrite core 5 on which the detection coil 4 is mounted, and a resin coil case 1 that houses the detection coil 4 and the ferrite core 5. And a detection circuit board 6 on which a detection circuit including an oscillation circuit having the detection coil 4 as a resonance element is mounted. The detection coil 4 and the detection circuit board 6 are connected by soldering the coil terminal pins 39 and 40 on the detection coil 4 side to the connection pads 61 and 62 on the detection circuit board 6 side. An assembly in which the spool 3 around which the detection coil 4 is wound, the ferrite core 5 and the detection circuit board 6 are integrated is accommodated in the resin coil case 1, and then the primary note is placed in the coil case 1. Filled with mold resin. In addition, what is shown by the code | symbol 2 is the ring-shaped mask conductor inserted by the outer periphery of the front-end | tip part of the coil case 1, and, as previously proposed by the present applicant, due to the presence of this mask conductor 2, the detection end is detected. The module (SMJ) is self-contained so that the characteristics of the module (SMJ) are constant regardless of the presence or absence of the outer shell case 13 and the difference in material.

次に、接続部材モジュール(CMJ)について説明する。接続部材モジュール(CMJ)は、フィルム状配線基板であるハーネス7で構成される。ハーネス7上には平行に複数本の配線パターンがその長手方向に沿って形成されている。ハーネス7はその中間部分をV型に折りたたんだ状態にあり、様々な長さの外殻ケース13への対応を容易としている。   Next, the connection member module (CMJ) will be described. The connection member module (CMJ) is composed of a harness 7 that is a film-like wiring board. On the harness 7, a plurality of wiring patterns are formed in parallel along the longitudinal direction. The harness 7 is in a state where its middle portion is folded into a V shape, and it is easy to handle the outer shell case 13 having various lengths.

次に、出力回路モジュール(OMJ)について説明する。出力回路モジュール(OMJ)は、出力回路IC9、発光ダイオード10等が搭載された出力回路基板8を中心として構成される。出力回路基板8の後端部12には、端子パッド11a,11bが設けられている。   Next, the output circuit module (OMJ) will be described. The output circuit module (OMJ) is configured around an output circuit board 8 on which an output circuit IC9, a light emitting diode 10, and the like are mounted. Terminal pads 11 a and 11 b are provided at the rear end portion 12 of the output circuit board 8.

以上述べた検出端モジュール(コイルケース1、マスク導体2、スプール3、検知コイル4、フェライトコア5、検知回路基板6を含む)と、出力回路モジュール(出力回路基板8を含む)とは、接続部材モジュール(ハーネス7を含む)を介して互いに接続され、両端が開放された円筒状の外殻ケース13に収容される。このとき外殻ケース13の先端部開口は、コイルケース1が圧入されて塞がれる。また、外殻ケース13の後端部開口は、エンドプラグ15で塞がれる。エンドプラグ15の後端部には、出力回路基板8の後端部12が突出されるスリット16と、2次注型樹脂の注入に使用される注入口17と、樹脂注入の際に内部空気が排出される排気口18とが設けられ、またその後端部外周にはコードプロテクタ20を構成する樹脂との融着を促進するためのヒダ部19が形成される。   The detection end module described above (including the coil case 1, the mask conductor 2, the spool 3, the detection coil 4, the ferrite core 5, and the detection circuit board 6) is connected to the output circuit module (including the output circuit board 8). They are connected to each other via member modules (including the harness 7) and are accommodated in a cylindrical outer shell case 13 having both ends opened. At this time, the opening of the front end of the outer shell case 13 is closed by the coil case 1 being press-fitted. Further, the rear end opening of the outer shell case 13 is closed with an end plug 15. At the rear end portion of the end plug 15, there are a slit 16 from which the rear end portion 12 of the output circuit board 8 protrudes, an injection port 17 used for injecting the secondary casting resin, and internal air at the time of resin injection. And a pleat portion 19 for promoting fusion with the resin constituting the cord protector 20 is formed on the outer periphery of the rear end portion.

外殻ケース13内に検出端モジュール(SMJ)、接続部材モジュール(CMJ)、出力回路モジュール(OMJ)を収容し、外殻ケース13の後部開口をエンドプラグ15で塞いだ後、エンドプラグ15の注入口17から加圧溶融樹脂を注入することによって、外殻ケース13内の隙間に2次注型樹脂を充填して外部からの水や油の侵入を封止する。しかるのち、エンドプラグ15のスリット16から突出する出力回路基板8の後端部12の端子パッド11a,11bに、電気コード21を半田付けし、続いて所定の成形型に導入することによって、コードプロテクタ20をインサート成形する。これにより、コード固定型の近接センサが完成する。   The detection end module (SMJ), the connection member module (CMJ), and the output circuit module (OMJ) are accommodated in the outer shell case 13, and the rear opening of the outer shell case 13 is closed with the end plug 15. By injecting the pressurized molten resin from the injection port 17, the gap in the outer shell case 13 is filled with the secondary casting resin to seal intrusion of water or oil from the outside. After that, the electric cord 21 is soldered to the terminal pads 11a and 11b of the rear end portion 12 of the output circuit board 8 protruding from the slit 16 of the end plug 15, and subsequently introduced into a predetermined molding die. The protector 20 is insert-molded. As a result, a cord-fixed proximity sensor is completed.

こうして出来上がった近接センサの縦断面図が図2に概略的に示されている。同図において、27は1次注型樹脂、28は検出回路基板6を封止するための封止樹脂、29は外殻ケース13内の隙間を封止する2次注型樹脂である。また、21は電気コード、22は外皮、23,24は芯線、25,26は導体である。   A longitudinal section of the proximity sensor thus completed is schematically shown in FIG. In the figure, 27 is a primary casting resin, 28 is a sealing resin for sealing the detection circuit board 6, and 29 is a secondary casting resin for sealing a gap in the outer shell case 13. Further, 21 is an electric cord, 22 is an outer skin, 23 and 24 are core wires, and 25 and 26 are conductors.

このように、完成品である近接センサの外殻ケース13の内部には、1次注型樹脂27及び2次注型樹脂29が満たされている。   Thus, the primary casting resin 27 and the secondary casting resin 29 are filled in the outer shell case 13 of the proximity sensor that is a completed product.

次に、1次注型樹脂27並びに2次注型樹脂29を取り除いた状態における近接センサの一部断面斜視図が図3に示されている。図中符号31で示されるものが、被覆電線の面状巻き付け部である。後に詳細に説明するように、この面状巻き付け部31は被覆電線30を検知回路基板6の幅広部の周囲に面状に巻き付けてなるものであり、これを接地することによって、検知回路基板6に対する静電シールド構造が実現されている。   Next, FIG. 3 shows a partial sectional perspective view of the proximity sensor in a state where the primary casting resin 27 and the secondary casting resin 29 are removed. What is indicated by reference numeral 31 in the figure is a planar winding portion of the covered electric wire. As will be described in detail later, the planar winding portion 31 is obtained by winding the covered electric wire 30 in a planar shape around the wide portion of the detection circuit board 6, and by grounding this, the detection circuit board 6 is grounded. An electrostatic shield structure is realized.

次に、面状巻き付け部31の作成手順を図4〜図12を参照して説明する。   Next, a procedure for creating the planar winding portion 31 will be described with reference to FIGS.

被覆除去工程を示す説明図が図4に示されている。まず最初に被覆電線の巻き付けを開始するための準備作業について説明する。この準備段階においては、図4に示されるように、被覆電線30上の2箇所にレーザビームを照射することによって、その被覆を溶融除去して、導体露出部32および導体露出部33を形成する。一方、図5に示されるように、フェライトコア5並びに検知回路基板6の側においては、肉盛り半田34,35,36を付着させる作業を行う。ここで、肉盛り半田34の付着位置は被覆電線30の巻き初め端、肉盛り半田35の付着位置は被覆電線30の巻き終わり端、肉盛り半田36の付着位置は検知回路基板6上の端子パッド61に対応している。この端子パッド61はGNDパターンとして機能する。尚、フェライトコア5は端面5a並びにコア周面5bを有する薄型円筒状とされ、コア端面5a及びコア周面5bには金属蒸着膜が形成されている。肉盛り半田34及び35はこの金属蒸着膜に付着される。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the coating removal process. First, preparation work for starting winding of the covered electric wire will be described. In this preparation stage, as shown in FIG. 4, two portions on the covered electric wire 30 are irradiated with a laser beam to melt and remove the covering to form the conductor exposed portion 32 and the conductor exposed portion 33. . On the other hand, as shown in FIG. 5, on the ferrite core 5 and the detection circuit board 6 side, the work of depositing the build-up solder 34, 35, 36 is performed. Here, the position where the build-up solder 34 is attached is the winding start end of the covered wire 30, the position where the build-up solder 35 is attached is the winding end of the covered wire 30, and the position where the build-up solder 36 is attached is the terminal on the detection circuit board 6. It corresponds to the pad 61. The terminal pad 61 functions as a GND pattern. The ferrite core 5 has a thin cylindrical shape having an end surface 5a and a core peripheral surface 5b, and a metal vapor deposition film is formed on the core end surface 5a and the core peripheral surface 5b. Overlay solders 34 and 35 are attached to this metal vapor deposition film.

続いて、図6に示されるように、被覆電線30上の導体露出部32を、フェライトコア5のコア端面5a上の肉盛り半田34にレーザビームの照射によって接合することによって、接合半田34aを形成し、被覆電線30の巻き初め端をフェライトコア5のコア端面に電気的に接続する。   Subsequently, as shown in FIG. 6, the exposed solder portion 32 on the covered electric wire 30 is joined to the build-up solder 34 on the core end surface 5a of the ferrite core 5 by laser beam irradiation, whereby the joining solder 34a is joined. The winding start end of the covered electric wire 30 is electrically connected to the core end surface of the ferrite core 5.

続いて、図7に示されるように、被覆電線30を検知回路基板6の周囲に1ターン巻き付けることによって、被覆電線30上の導体露出部33を検知回路基板6上の肉盛り半田36に位置させ、これにレーザビームを照射することによって、接合半田36aを形成する。先に説明したように、肉盛り半田36が付着された端子パッド61はGNDパターンとして機能するため、被覆電線30は半田接合部36aにおいて、GNDパターンに接地されることとなる。   Subsequently, as shown in FIG. 7, the conductor exposed portion 33 on the covered electric wire 30 is positioned on the overlay solder 36 on the detection circuit substrate 6 by winding the covered electric wire 30 around the detection circuit substrate 6 for one turn. By irradiating this with a laser beam, the joining solder 36a is formed. As described above, since the terminal pad 61 to which the overlay solder 36 is attached functions as a GND pattern, the covered wire 30 is grounded to the GND pattern at the solder joint portion 36a.

ところで、検知回路基板6上の端子パッド62はGNDと反対側であって、発振回路へ直結される側にある。図6に示されるように、被覆電線30を接合半田34によって、コア端面5aに固定した後、被覆電線30を端子パッド62側の基板エッジから巻き始めている。これは、もっともノイズ保護したい部位は、この『発振回路への接続側スプール』の『検出コイルの引き出し線』であり、この部位に対して極力隙間無く巻き回したいためである。被覆電線30を基板6のエッジに引っ掛けながら巻き回すときの位置決め性は、引っ掛け部が平らな方が良いので、このような巻き初めの向きを選択したものである。   By the way, the terminal pad 62 on the detection circuit board 6 is on the side opposite to GND and directly connected to the oscillation circuit. As shown in FIG. 6, after the covered electric wire 30 is fixed to the core end surface 5 a by the bonding solder 34, the covered electric wire 30 starts to be wound from the board edge on the terminal pad 62 side. This is because the most desired part for noise protection is the “detection coil lead wire” of the “spool to the oscillation circuit”, and it is desired to wind around this part without any gap as much as possible. The positioning property when winding the covered wire 30 while hooking it on the edge of the substrate 6 is such that the hooking portion is flat, and such a starting direction is selected.

被覆電線30を端子パッド61において接合した理由は、被覆電線30と検知回路基板6との短絡可能性(被覆電線30の被覆をレーザ等で剥ぐが、その剥ぎ長さが数ミリメートル発生することにより生じうる)に対する対策のためである。具体的には、この端子パッド61の裏側に接続されているコイル端子ピン39はGND端子であり、仮に、このコイル端子ピン39と被覆電線30とが短絡しても、共にGND電位であり回路動作上なんの支障も生じないからである。   The reason why the covered electric wire 30 is joined at the terminal pad 61 is that there is a possibility of short circuit between the covered electric wire 30 and the detection circuit board 6 (the covering of the covered electric wire 30 is peeled off with a laser or the like, but the peeling length is generated by several millimeters) This is because of countermeasures against this. Specifically, the coil terminal pin 39 connected to the back side of the terminal pad 61 is a GND terminal. Even if the coil terminal pin 39 and the covered electric wire 30 are short-circuited, both are at the GND potential and the circuit. This is because there is no trouble in operation.

続いて、図8に示されるように、接合半田36aにおいて検知回路基板6に固定された被覆電線30を、検知回路基板6の幅広部6aの図中上端である肩部38まで引き上げ、しかるのち、図9に示されるように、上から下へと順に被覆電線30を巻きおろしていく。尚、図8及び図9に示されるように、接合半田36aの箇所から肩部38まで被覆電線30を引き上げて、その後、下方へ巻き下ろすようにしたのは、巻き線によるシールド層を『1層』のみにしたいためである。というのは、コイルケース1と検知回路基板6とのクリアランスがかなり小さいため、巻き線を2層や3層も巻いてしまうと、コイルケース1への挿入時に巻き線シールド層が干渉する虞があるためである。   Subsequently, as shown in FIG. 8, the covered electric wire 30 fixed to the detection circuit board 6 with the bonding solder 36a is pulled up to the shoulder 38 which is the upper end of the wide part 6a of the detection circuit board 6 in the figure, and then As shown in FIG. 9, the covered electric wire 30 is rolled down in order from the top to the bottom. As shown in FIGS. 8 and 9, the covered electric wire 30 is pulled up from the joint solder 36a to the shoulder portion 38, and then is wound down downward. This is because we want to make only “layer”. The reason is that the clearance between the coil case 1 and the detection circuit board 6 is quite small, so if two or three windings are wound, the winding shield layer may interfere when inserted into the coil case 1. Because there is.

尚、下から上へと順次巻き上げてゆく方法も考えられるが、コイル端子ピン39,40の位置では、図9に示されるように、コイル線の絡げと半田との原因で盛り上がりが生じているため、この部分で被覆電線30を巻き付けるときに、肉盛り部の傾斜で滑り落ち、均一なピッチで巻き付けることが困難となる虞があるからである。実際に、下から上へと順に巻き上げてみたところでは、図9に矢印A及びBで示されるように、山の頂上からすそ野へ向けて傾斜に沿って巻き線がずれ落ちる結果、均一に巻き付けることが比較的困難であった。これに対して、図9及び図10に示されるように、上から下へと順次巻き下ろす場合には、均一なピッチで巻き付けることが比較的容易とされた。   Although a method of winding up sequentially from the bottom to the top is also conceivable, as shown in FIG. 9, the coil terminal pins 39 and 40 are swelled due to coil wire entanglement and solder. For this reason, when the covered electric wire 30 is wound around this portion, there is a possibility that it will be difficult to wind it at a uniform pitch by sliding down due to the inclination of the built-up portion. Actually, when winding up in order from the bottom to the top, as shown by arrows A and B in FIG. 9, the winding is shifted uniformly along the slope from the top of the mountain toward the bottom, so that the winding is performed uniformly. It was relatively difficult. On the other hand, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, when winding down sequentially from top to bottom, it was relatively easy to wind at a uniform pitch.

以後、図10に示されるように、幅広部6aの周囲に、上から下へと順次1層だけ被覆電線30を巻き付けながら巻き下ろすことによって、面状巻き付け部31が形成される。この面状巻き付け部31は、導体による層状をなすため、これが接合半田36aにおいてGNDパターンに接地されることにより、静電シールド部材として有効に機能した。しかも、このようにして形成された面状巻き付け部31は、隣接する被覆電線の方向、つまり被覆電線を横切る方向へは、絶縁性被覆によって絶縁され、電流は流れない。すると、検知コイル4から発生する高周波磁界が面状巻き付け部31を横切って渦電流起電力が生じても、渦電流は巻き線を横切る方向へは流れないから、渦電流損失が生じ難く、これにより近接センサの特性を害することが回避される。   Thereafter, as shown in FIG. 10, the planar winding portion 31 is formed by winding the covered wire 30 around the wide portion 6 a while sequentially winding the covered wire 30 by one layer from the top to the bottom. Since the planar winding portion 31 has a layered structure of a conductor, it is effectively grounded as an electrostatic shield member by being grounded to the GND pattern at the bonding solder 36a. And the planar winding part 31 formed in this way is insulated by insulating coating to the direction of an adjacent covered electric wire, ie, the direction crossing a covered electric wire, and an electric current does not flow. Then, even if the high frequency magnetic field generated from the detection coil 4 crosses the planar winding portion 31 and an eddy current electromotive force is generated, the eddy current does not flow in the direction crossing the winding, so that eddy current loss hardly occurs. This avoids harming the characteristics of the proximity sensor.

最後に、図11及び図12に示されるように、被覆電線30にレーザビームを照射して導体露出部43を形成し、これをコア端面5a上の肉盛り半田35に位置させて、レーザビーム照射により導体露出部43をコア端面5aに接合させれば、図12に示されるように、コア端面5a上の2箇所、すなわち接合半田34a及び接合半田35aにおいてシールド層を構成する被覆電線はフェライトコアに電気的に接続される。しかも、被覆電線30は、端子パッド61において、GND電位に電気的に接続されているため、フェライトコア5の金属蒸着膜の電位もGND電位に安定化される。   Finally, as shown in FIGS. 11 and 12, the covered electric wire 30 is irradiated with a laser beam to form a conductor exposed portion 43, which is positioned on the built-up solder 35 on the core end surface 5a. If the exposed conductor portion 43 is bonded to the core end surface 5a by irradiation, the coated electric wire constituting the shield layer at two locations on the core end surface 5a, that is, the bonding solder 34a and the bonding solder 35a, as shown in FIG. Electrically connected to the core. Moreover, since the covered wire 30 is electrically connected to the GND potential at the terminal pad 61, the potential of the metal vapor deposition film of the ferrite core 5 is also stabilized at the GND potential.

しかるのち、図12に示されるように、導体露出部43に続く被覆電線30を切断すれば、検知回路基板6の幅広部6aの周囲に被覆電線を面状に密に巻き付けてなる面状巻き付け部31が完成し、これがGND電位に接続されることによって、静電シールド構造が完成する。しかも、このとき被覆電線30は、フェライトコア5にも2箇所で接続されるため、フェライトコア5の金属蒸着膜の電位もGND電位となり、動作の安定化に寄与する。被覆電線30とフェライトコア5の金属蒸着膜との接合箇所は、1次注型樹脂29の注入時、硬化時及び硬化後の伸縮時にかかる応力によって接続が絶たれることがあるが、この実施形態では2箇所で接続されているので、1箇所の接続が絶たれても金属蒸着膜による静電シールドの効果が維持される。   After that, as shown in FIG. 12, if the covered electric wire 30 following the conductor exposed portion 43 is cut, the surface winding is formed by densely winding the covered electric wire around the wide portion 6 a of the detection circuit board 6. When the part 31 is completed and connected to the GND potential, the electrostatic shield structure is completed. In addition, at this time, since the covered wire 30 is also connected to the ferrite core 5 at two locations, the potential of the metal vapor deposition film of the ferrite core 5 also becomes the GND potential, which contributes to the stabilization of the operation. The joint between the coated electric wire 30 and the metal vapor deposition film of the ferrite core 5 may be disconnected due to stress applied during the injection of the primary casting resin 29, during curing, and during expansion and contraction after curing. Then, since the connection is made at two places, the effect of the electrostatic shield by the metal vapor deposition film is maintained even if the connection at one place is broken.

加えて、検知回路基板6の幅広部6aの周囲に被覆電線を巻き付ける作業は、コイル巻き線機等を用いて自動化するのが容易であるから、この種の近接センサにおける静電シールド構造を安価に提供することができる。   In addition, since the operation of winding the coated electric wire around the wide portion 6a of the detection circuit board 6 is easy to automate using a coil winding machine or the like, the electrostatic shield structure in this type of proximity sensor is inexpensive. Can be provided.

次に、本発明に係る巻き線によるシールド構造に適用可能な電線例を示す図が図13に示されている。同図(a)は一層被覆電線、(b)は二層被覆電線(その1)、(c)は2層被覆電線(その2)、(d)は三層被覆電線である。   Next, FIG. 13 shows an example of an electric wire that can be applied to the shield structure with windings according to the present invention. FIG. 2A shows a single-layer covered electric wire, FIG. 2B shows a two-layer covered electric wire (No. 1), FIG. 2C shows a two-layer covered electric wire (No. 2), and FIG.

同図(a)に示されるように、この一層被覆電線は、導体となる銅の単線44とポリウレタンの皮膜45とを有する。この被覆電線は上述の近接センサの実施形態における検知コイルの巻線としても使用可能である。ポリウレタンの皮膜の概略の厚さは0.01mm、被覆線全体の外径は0.02mm〜0.60mmとされる。このような1層被覆電線は広く一般に使用されているコイル線と呼ばれるものである。リレーコイル、トランス、小型モータ、通信コイル等に使用される。汎用性が非常に高く材料費が安い。しかし基板に直接巻き付ける場合には、基板の端縁において損傷を受ける虞がある。そのため、絶縁テープ等により基板の端縁を覆ってアールを付けてから巻く方が好ましいであろう。あるいは、基板の表面に予め絶縁層を設けておけばよい。絶縁層としては、シリコンポッティング、円筒状樹脂部材、熱収縮チューブ等を用いることができる。   As shown in FIG. 2A, the single-layer covered electric wire has a single copper wire 44 and a polyurethane film 45 serving as conductors. This covered electric wire can also be used as a winding of the detection coil in the above-described proximity sensor embodiment. The approximate thickness of the polyurethane film is 0.01 mm, and the outer diameter of the entire coated wire is 0.02 mm to 0.60 mm. Such a one-layer covered electric wire is called a coil wire widely used in general. Used for relay coils, transformers, small motors, communication coils, etc. Versatile and very cheap. However, when it is wound directly on the substrate, it may be damaged at the edge of the substrate. For this reason, it is preferable to wind the wire after covering the edge of the substrate with an insulating tape or the like to form a rounded shape. Alternatively, an insulating layer may be provided on the surface of the substrate in advance. As the insulating layer, silicon potting, a cylindrical resin member, a heat shrinkable tube, or the like can be used.

同図(b)に示される二層被覆電線(その1)は、導体となる銅の単線46と、ポリウレタンの第1層皮膜47と、ポリエステルの第2層皮膜48とを有する。第1層皮膜47及び第2層皮膜48はいずれも押出被覆である。もっとも細いものを選択した場合、導体径は0.11mm、ポリエステル皮膜の外径は0.18mm程度となる。導体径0.11mmの場合の各皮膜の概略厚さとしては、ポリウレタン皮膜0.01mm、ポリエステル皮膜0.025mm程度となる。   The two-layer covered electric wire (No. 1) shown in FIG. 2B has a copper single wire 46, a polyurethane first layer film 47, and a polyester second layer film 48 as conductors. Both the first layer coating 47 and the second layer coating 48 are extrusion coating. When the thinnest one is selected, the conductor diameter is 0.11 mm, and the outer diameter of the polyester film is about 0.18 mm. When the conductor diameter is 0.11 mm, the approximate thickness of each film is about 0.01 mm for the polyurethane film and about 0.025 mm for the polyester film.

特徴としては、2層絶縁皮膜のため耐加工において優れており絶縁性が高い、3層絶縁皮膜よりも幾分耐絶縁性は低いが、外皮径が小さいためスペース効率が良い、3層被覆電線よりも材料費が安い、等が挙げられる。   Characteristically, it is excellent in processing resistance due to the two-layer insulation film, and has high insulation. The insulation resistance is somewhat lower than that of the three-layer insulation film, but space efficiency is good because the outer skin diameter is small. The material cost is lower than that.

同図(c)の二層被覆電線(その2)は、導体となる銅の単線49と、ポリウレタンの第1層皮膜50と、ナイロンの第2層皮膜51とを有する。第2層のナイロン被膜はナイロン樹脂を焼き付けたものである。外径としては、0.02mm〜0.55mm程度となる。各被膜の概略厚さは、ポリウレタン皮膜が0.01mm、ナイロン被膜が0.005mm程度となる。   The two-layer covered electric wire (No. 2) in FIG. 2C includes a copper single wire 49 serving as a conductor, a polyurethane first layer film 50, and a nylon second layer film 51. The nylon coating of the second layer is obtained by baking nylon resin. The outer diameter is about 0.02 mm to 0.55 mm. The approximate thickness of each coating is about 0.01 mm for the polyurethane coating and about 0.005 mm for the nylon coating.

特徴としては、一般に使用されているコイル線であって、材料費は安く、一般的には耐加工、劣化特性に優れている被覆電線と言える。しかし、基板に直接巻く場合にはエッジには耐えられないかもしれない。その場合には、絶縁テープ等によりエッジを覆った上から巻かなければならないであろう。   As a feature, it is a generally used coil wire, and the material cost is low, and it can be said that it is a coated electric wire that is generally excellent in processing resistance and deterioration characteristics. However, it may not be able to withstand the edges if it is wound directly on the substrate. In that case, it would have to be wound from above the edge with insulating tape or the like.

同図(d)に示される三層被覆電線は、導体となる銅の単線52と、ポリウレタンの第1層皮膜53と、ポリエステルの第2層皮膜54と、ポリアミドの第3層皮膜55とを有する。導体径0.11mm、ポリアミド皮膜の外径0.24mmを使用している。導体径が0.11mmの場合の各皮膜の概略厚さは、ポリウレタン皮膜が0.01mm、ポリエステル皮膜が0.028mm、ポリアミド皮膜が0.028mm程度となる。   The three-layer covered electric wire shown in FIG. 4D includes a copper single wire 52 serving as a conductor, a polyurethane first layer film 53, a polyester second layer film 54, and a polyamide third layer film 55. Have. A conductor diameter of 0.11 mm and a polyamide film outer diameter of 0.24 mm are used. When the conductor diameter is 0.11 mm, the approximate thickness of each film is about 0.01 mm for the polyurethane film, 0.028 mm for the polyester film, and about 0.028 mm for the polyamide film.

特徴としては、3層絶縁皮膜のため基板のエッジに対しても丈夫であり耐絶縁性も充分に保たれる。   Characteristically, since it is a three-layer insulating film, it is strong against the edge of the substrate and the insulation resistance is sufficiently maintained.

以上の実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
(1)部材費の安価な被覆電線でシールド部を構成することができるため大幅なコストダウンが期待される。
(2)被覆電線を回路基板に巻き付けてシールド部を構成するため、各サイズの品種それぞれに1種類の被覆電線で対応できる。そのため、品種毎にシールド部材を揃えておく必要がなくなり部材管理が容易となる。
(3)被覆電線を回路基板に巻き付けてシールド部を構成するため、巻き線機を使用して容易に組立の自動化が実現できる。
(4)コイルコア金属蒸着部と回路基板のGNDを接合するためのリード線若しくは銅箔が不要になり、部材費のコストダウンが実現できる。
(5)シールド部の回路基板GNDへの電気的接合の自動化も容易に行える。
(6)コイルコア金属蒸着部の回路基板GNDへの電気的接合の自動化を容易に行える。
(7)回路基板に実装されている電子部品の上から被覆電線を巻き付けるため、電子部品を外部から保護することになる。したがって、電子部品に注型樹脂の応力が加わるのを緩和させることができ、電子部品の剥がれ、クラック対策にもなる。
(8)検出コイルの被複線と共用した場合、検出コイルの線材とシールド部材が同じものを使用することも可能なので、部材の集約が可能で在庫管理及びコストの低減が図られる。
(9)検出コイルと共用化して同一素材を採用した場合、検出コイルの巻き工程とシールドの巻き工程が同じ設備を使用することが可能となるので、設備コストの低減と工程数の削減が図られる。
(10)被覆電線を巻き付けるための回路基板や電子部品にフィットさせたシールド部を構成できるので、従来の銅箔付フィルムによる面状で巻くよりも、余分なスペースを予め設ける必要がなく実装効率において優れている。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the shield part can be formed of a covered electric wire with a low member cost, a significant cost reduction is expected.
(2) Since the shielded portion is formed by winding the covered electric wire around the circuit board, each type of size can be handled with one type of covered electric wire. Therefore, it is not necessary to prepare a shield member for each product type, and member management becomes easy.
(3) Since the shielded portion is formed by winding the covered electric wire around the circuit board, the assembly can be easily automated using a winding machine.
(4) A lead wire or copper foil for joining the coil core metal deposition part and the GND of the circuit board is not necessary, and the cost of the member can be reduced.
(5) The electrical joining of the shield part to the circuit board GND can be easily automated.
(6) The electrical joining of the coil core metal deposition part to the circuit board GND can be easily automated.
(7) Since the covered electric wire is wound around the electronic component mounted on the circuit board, the electronic component is protected from the outside. Therefore, the stress of the casting resin applied to the electronic component can be alleviated, and the electronic component can be peeled off and cracked.
(8) Since the same wire as the detection coil and the shield member can be used in the case where the detection coil is shared with the doubled wire of the detection coil, the members can be aggregated, and inventory management and cost reduction can be achieved.
(9) When the same material is used in common with the detection coil, it is possible to use the same equipment for the detection coil winding process and the shield winding process, thereby reducing the equipment cost and the number of processes. It is done.
(10) Since it is possible to configure a shield part fitted to a circuit board or electronic component for winding a covered electric wire, it is not necessary to provide an extra space in advance as compared with the conventional method of winding with a film with copper foil. Is excellent.

ところで、検知回路が設けられた検知回路基板と、コアと、検知コイルとを一体化したものであって、特に、検知回路基板に出力回路を含まないものを近接センサの検出端モジュールとよぶ。出力回路を設けた基板を検知回路基板とは別に用意し、検出端モジュールと出力回路基板とをそれぞれ複数種類用意すれば、それらの組み合わせによって、多くの種類の近接センサ装置を製造することができる。検出端モジュールは、近接センサ装置の中間製品として、単体で流通させることもできる。検出端モジュールの検知回路基板に被覆電線を巻き付けて静電シールド層とすれば、シールド層が検知回路基板とほぼ密着して一体化するから、銅箔付フィルムを巻き付ける場合にくらべて、検出端モジュールの体積を少ししか増加させず、取り扱いの際にシールド層が壊れることも少ない。したがって、検出端モジュールの中間製品としての取り扱いが容易になる。   By the way, a detection circuit board provided with a detection circuit, a core, and a detection coil are integrated, and a detection circuit board that does not include an output circuit is particularly called a detection end module of a proximity sensor. If a substrate with an output circuit is prepared separately from the detection circuit substrate and a plurality of types of detection end modules and output circuit substrates are prepared, many types of proximity sensor devices can be manufactured by combining them. . The detection end module can be distributed alone as an intermediate product of the proximity sensor device. If a coated electric wire is wrapped around the detection circuit board of the detection end module to form an electrostatic shield layer, the shield layer is almost in close contact with the detection circuit board and integrated. The module volume is increased only slightly, and the shield layer is less likely to break during handling. Accordingly, the detection end module can be easily handled as an intermediate product.

次に、本発明が適用された光電センサの回路ブロック図が図14に示されている。この光電センサの投受光系は、LEDで構成された投光素子201と、フォトダイオードで構成された受光素子202と、投光素子201を発光させる投光回路部203と、受光素子202の電流出力信号を電圧信号に変換し増幅する受光回路部204とを含んでいる。そして、本実施形態では受光回路部204が本発明の検知回路に相当する。   Next, a circuit block diagram of a photoelectric sensor to which the present invention is applied is shown in FIG. The light emitting / receiving system of the photoelectric sensor includes a light projecting element 201 configured by an LED, a light receiving element 202 configured by a photodiode, a light projecting circuit unit 203 that emits light from the light projecting element 201, and a current of the light receiving element 202. And a light receiving circuit unit 204 that converts the output signal into a voltage signal and amplifies it. In the present embodiment, the light receiving circuit unit 204 corresponds to the detection circuit of the present invention.

中央処理回路205はASICで構成され、投光素子201が所定周期でパルス点灯するよう投光回路部203を制御すると共に、投光素子201の点灯タイミングに同期して受光回路部204の出力信号(受光信号)を取得する。また、中央処理回路205は受光信号に対するしきい値を有し、受光信号の大きさが所定回数連続してしきい値を超える等の条件を満たせば、入光状態であると判別する。しきい値は感度ボリウム206によって調節可能とされている。表示灯部207は、動作表示灯と安定表示灯の2つの表示灯を含んでいる。動作表示灯は入光状態と判別されたときに点灯する。安定表示灯はしきい値よりも一定割合以上大きな受光信号が得られたときに点灯する。出力回路部208は判別結果信号を所定の仕様の電気信号に変換して外部に出力する。電源回路部209は外部から所定の電圧範囲の直流電源入力を受け、センサ内部で必要とされる電圧に変換して各回路部に電源供給する。   The central processing circuit 205 is constituted by an ASIC, controls the light projecting circuit unit 203 so that the light projecting element 201 is pulse-lit at a predetermined period, and outputs an output signal from the light receiving circuit unit 204 in synchronization with the lighting timing of the light projecting element 201. (Light reception signal) is acquired. Further, the central processing circuit 205 has a threshold value for the light reception signal, and determines that it is in the light incident state if a condition such that the magnitude of the light reception signal continuously exceeds the threshold value a predetermined number of times is satisfied. The threshold value can be adjusted by the sensitivity volume 206. The indicator lamp unit 207 includes two indicator lamps, an operation indicator lamp and a stability indicator lamp. The operation indicator light is turned on when it is determined that the light is incident. The stability indicator lamp is turned on when a light receiving signal larger than a threshold value by a certain rate is obtained. The output circuit unit 208 converts the discrimination result signal into an electrical signal having a predetermined specification and outputs it to the outside. The power supply circuit unit 209 receives a DC power supply input in a predetermined voltage range from the outside, converts the voltage into a voltage required inside the sensor, and supplies power to each circuit unit.

この実施形態では、投光素子201、受光素子202、投光回路部203、受光回路部204、中央処理回路205、出力回路部208、及び電源回路部209の部分に被覆電線217が巻き付けられて静電シールドされる。静電シールドの対象は、最低限受光回路部204の部分のみとすることもできる。   In this embodiment, the covered electric wire 217 is wound around the light projecting element 201, the light receiving element 202, the light projecting circuit unit 203, the light receiving circuit unit 204, the central processing circuit 205, the output circuit unit 208, and the power supply circuit unit 209. Electrostatic shielded. The target of the electrostatic shield can be limited to the light receiving circuit unit 204 at least.

ケースを除去した光電センサ組立体の一部断面斜視図が図15に示されている。この図では、光学ホルダ210が上半分を除去して断面表示されている。同図において、基板ホルダ211は樹脂製であり、主回路基板212を保持している。主回路基板212には、投光素子201、受光素子202以外の、図14の各回路部が搭載されている。このように、主回路基板212上には検知回路である受光回路部204とそれ以外の回路部が設けられているが、本発明との関係では主回路基板212が検知回路基板に相当する。投光素子201及び受光素子202と主回路基板212との間の信号は投受光素子基板213を経由して伝達される。その他、図において、214は投光レンズ、215は受光レンズ、216はレンズカバー、217は被覆電線、218は接続部、207a,207bは表示灯部を構成する表示灯である。   A partial cross-sectional perspective view of the photoelectric sensor assembly with the case removed is shown in FIG. In this figure, the optical holder 210 is shown in cross section with the upper half removed. In the figure, a substrate holder 211 is made of resin and holds a main circuit substrate 212. 14 is mounted on the main circuit board 212, except for the light projecting element 201 and the light receiving element 202. As described above, the light receiving circuit unit 204 that is a detection circuit and other circuit units are provided on the main circuit board 212, but the main circuit board 212 corresponds to the detection circuit board in relation to the present invention. Signals between the light projecting element 201 and the light receiving element 202 and the main circuit board 212 are transmitted via the light projecting / receiving element substrate 213. In addition, in the figure, 214 is a light projecting lens, 215 is a light receiving lens, 216 is a lens cover, 217 is a covered electric wire, 218 is a connecting portion, and 207a and 207b are indicator lamps constituting an indicator lamp portion.

被覆電線を巻き終わったところを図15とは別の角度から見た光電センサ組立体の様子が図16に示されている。符号219に示される領域が巻線シールド領域である。図から明らかなように、受光素子202を内蔵する光学ホルダ210の周囲にも被覆電線217が巻き付けられている。被覆電線217の終端は光学ホルダ210に接着固定されている。なお、光学ホルダ210に係止部を設け、そこに引っ掛けて被覆電線217を固定するようにしてもよい。   FIG. 16 shows the state of the photoelectric sensor assembly as seen from a different angle from FIG. 15 when the covered electric wire has been wound. A region indicated by reference numeral 219 is a winding shield region. As is apparent from the figure, the covered electric wire 217 is also wound around the optical holder 210 containing the light receiving element 202. The terminal end of the covered electric wire 217 is bonded and fixed to the optical holder 210. Note that a locking portion may be provided in the optical holder 210, and the covered electric wire 217 may be fixed by being hooked there.

光電センサ組立体をケース220に収納した様子が図17に示されている。この例では、ケース220は断面表示とされている。ケース220の材質は樹脂又は金属である。ケース220には感度ボリウム206を操作するための孔221が設けられている。この孔221には、操作者が保持するドライバの回転を感度ボリウム206に伝達するための中継部材(図示せず)がはめ込まれる。ケース220には表示灯207a,207bを視認するための孔222が設けられている。この孔222には、透明な窓部材(図示せず)がはめ込まれる。   A state in which the photoelectric sensor assembly is housed in the case 220 is shown in FIG. In this example, the case 220 has a cross-sectional display. The material of the case 220 is resin or metal. The case 220 is provided with a hole 221 for operating the sensitivity volume 206. A relay member (not shown) for transmitting the rotation of the driver held by the operator to the sensitivity volume 206 is fitted in the hole 221. The case 220 is provided with a hole 222 for visually recognizing the indicator lamps 207a and 207b. A transparent window member (not shown) is fitted into the hole 222.

基板ホルダ211の側面の凸条がケース220の内面に当接する。基板ホルダ211は、正確には半割円筒ではなく、中心軸の周りに180度を超える角度を有する断面C型筒形状とされている。したがって、基板ホルダ211をケース220に挿入すると、ケース220の中でがたつくことがない。さらに、基板ホルダ211の下面には中心軸と平行に溝が設けられている。この溝がケース内面の凸部とはまりあうことにより、ケース220に対する基板ホルダ211の回り止めがされている。このような構造により、基板ホルダ211はケース220の前方からケース220に挿入するだけでケース220に対する位置決めができる。さらに、この基板ホルダ211の形状によれば、略半割円筒状であり、形状の不規則な部分が少ないので、被覆電線217を整列して巻きつけることが容易である。主回路基板212の被覆電線217が巻き付けられる部分において、基板ホルダ211の側の面のみに部品を実装するようにすれば、主回路基板212の被覆電線217と接する側の面においては被覆電線217の整列巻きを乱す障害物がなくなるから、被覆電線217を整列して巻き付けることが一層容易となり、被覆電線217と回路との短絡の可能性も一層少なくなる。この光電センサは、さらにケース後端のキャップ構造や、ケーブルの引き出し構造を有するが、図示と説明を省略する。   The ridges on the side surface of the substrate holder 211 abut on the inner surface of the case 220. The substrate holder 211 is not exactly a half cylinder, but has a C-shaped cylindrical section having an angle of more than 180 degrees around the central axis. Therefore, when the substrate holder 211 is inserted into the case 220, the case 220 does not rattle. Further, a groove is provided on the lower surface of the substrate holder 211 in parallel with the central axis. When this groove fits with the convex portion on the inner surface of the case, the rotation of the substrate holder 211 with respect to the case 220 is prevented. With such a structure, the substrate holder 211 can be positioned with respect to the case 220 simply by being inserted into the case 220 from the front of the case 220. Further, according to the shape of the substrate holder 211, it is substantially half-cylindrical, and there are few irregular parts of the shape, so that it is easy to align and wind the covered electric wire 217. If a component is mounted only on the surface on the side of the substrate holder 211 in the portion around which the covered electric wire 217 of the main circuit board 212 is wound, the covered electric wire 217 is formed on the surface of the main circuit board 212 on the side in contact with the covered electric wire 217. Therefore, it becomes easier to align and wind the covered wire 217, and the possibility of short circuit between the covered wire 217 and the circuit is further reduced. This photoelectric sensor further has a cap structure at the rear end of the case and a cable drawing structure, but illustration and description thereof are omitted.

近接センサの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a proximity sensor. 近接センサの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a proximity sensor. 近接センサの一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view of a proximity sensor. 被覆除去工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a coating | coated removal process. 半田付着工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a solder adhesion process. 巻き初め時のコアへの接合工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the joining process to the core at the beginning of winding. 1ターン巻き付け時の基板への接合工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the joining process to the board | substrate at the time of 1 turn winding. 基板上端への移行工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transfer process to a board | substrate upper end. 巻き下ろし開始工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an unwinding start process. 巻き下ろし完了工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an unwinding completion process. 巻き終わり端の被覆除去工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coating removal process of a winding end end. 巻き終わり時のコアへの接合工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the joining process to the core at the time of winding end. 適用可能な電線例を示す図である。It is a figure which shows the example of an applicable electric wire. 光電センサの回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of a photoelectric sensor. ケースを除去した光電センサ組立体の一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view of the photoelectric sensor assembly which removed the case. 被覆電線の巻き終わり状態を示す光電センサ組立体の斜視図である。It is a perspective view of the photoelectric sensor assembly which shows the winding end state of a covered electric wire. 光電センサ組立体をケースに収容した状態を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the state which accommodated the photoelectric sensor assembly in the case.

符号の説明Explanation of symbols

1 コイルケース
2 マスク導体
3 スプール
4 検知コイル
5 フェライトコア
6 検知回路基板
7 ハーネス
8 出力回路基板
9 出力回路IC
10 発光ダイオード
11 端子パッド
12 後端部
13 外殻ケース
14 動作表示窓
15 エンドプラグ
16 スリット
17 注入口
18 排気口
19 ヒダ部
20 コードプロテクタ
21 電気コード
22 外皮
23,24 芯線
25,26 導体
27 1次注型樹脂
28 封止樹脂
29 2次注型樹脂
30 被覆電線
31 面状巻き付け部
32,33 導体露出部
34,35,36 肉盛り半田
37 検知回路IC
38 肩部
39,40 コイル端子ピン
34a,35a,36a 接合半田
44 導体
45 皮膜
46 導体
47 第1層皮膜
48 第2層皮膜
49 導体
50 第1層皮膜
51 第2層皮膜
52 導体
53 第1層皮膜
54 第2層皮膜
55 第3層皮膜
61,62 端子パッド
100 近接センサ
200 光電センサ
201 投光素子
202 受光素子
203 投光回路部
204 受光回路部
205 中央処理部
206 感度ボリウム
207 表示灯部
208 出力回路部
209 電源回路部
210 光学ホルダ
211 基板ホルダ
212 主回路基板
213 投受光素子基板
214 投光レンズ
215 受光レンズ
216 レンズカバー
217 被覆電線
218 接続部
219 巻線シールド部
220 ケース
221 孔
222 孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil case 2 Mask conductor 3 Spool 4 Detection coil 5 Ferrite core 6 Detection circuit board 7 Harness 8 Output circuit board 9 Output circuit IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emitting diode 11 Terminal pad 12 Rear-end part 13 Outer shell case 14 Operation | movement display window 15 End plug 16 Slit 17 Inlet 18 Exhaust port 19 Crevice part 20 Code protector 21 Electrical cord 22 Outer skin 23, 24 Core wire 25, 26 Conductor 27 1 Next casting resin 28 Sealing resin 29 Secondary casting resin 30 Coated wire 31 Sheet winding part 32, 33 Conductor exposed part 34, 35, 36 Overlay solder 37 Detection circuit IC
38 Shoulder 39, 40 Coil terminal pin 34a, 35a, 36a Bonding solder 44 Conductor 45 Coating 46 Conductor 47 First layer coating 48 Second layer coating 49 Conductor 50 First layer coating 51 Second layer coating 52 Conductor 53 First layer Film 54 Second layer film 55 Third layer film 61, 62 Terminal pad 100 Proximity sensor 200 Photoelectric sensor 201 Light emitting element 202 Light receiving element 203 Light emitting circuit part 204 Light receiving circuit part 205 Central processing part 206 Sensitivity volume 207 Indicator lamp part 208 Output circuit unit 209 Power supply circuit unit 210 Optical holder 211 Substrate holder 212 Main circuit board 213 Light emitting / receiving element substrate 214 Light projecting lens 215 Light receiving lens 216 Lens cover 217 Covered wire 218 Connection part 219 Winding shield part 220 Case 221 Hole 222 Hole

Claims (5)

コアを有する検知コイルと、検知回路を構成する電子部品が搭載された検知回路基板とを包含し、Including a detection coil having a core and a detection circuit board on which electronic components constituting the detection circuit are mounted;
前記検知回路基板の周囲には、搭載された電子部品に直に接するようにして被覆電線が面状に巻き付けられており、  Around the detection circuit board, a covered electric wire is wound in a planar shape so as to be in direct contact with the mounted electronic component,
前記コアの外表面には前記検知コイルを静電シールドするための金属膜が設けられ、  A metal film for electrostatically shielding the detection coil is provided on the outer surface of the core,
前記被覆電線は、その両端が前記コアの金属膜に電気的に接続され、その中間部において検知回路基板の接地パターンに電気的に接続され、Both ends of the covered electric wire are electrically connected to the metal film of the core, and are electrically connected to the ground pattern of the detection circuit board at the intermediate portion thereof.
それにより被覆電線で検知回路基板を静電シールドし、かつコアを接地させることを特徴とする近接センサ装置。Accordingly, the proximity sensor device is characterized in that the detection circuit board is electrostatically shielded by the covered electric wire and the core is grounded.
前記被覆電線は、螺旋状かつ一重に巻き付けられていることを特徴とする請求項1に記載の近接センサ装置。 The proximity sensor device according to claim 1, wherein the covered electric wire is wound spirally and in a single layer. 前記検知回路は検知コイルを共振要素とする発振回路を含むこと、を特徴とする請求項1又は2に記載の近接センサ装置。 The sensing circuit proximity sensor device according to claim 1 or 2, characterized in, that comprises an oscillation circuit for detection coil and the resonant element. シールドのために使用される被覆電線の被覆強度が、検知コイルの巻線として使用される被覆電線の被覆強度よりも高いこと、を特徴とする請求項1〜3に記載の近接センサ装置。 The proximity sensor device according to claim 1 , wherein the covering strength of the covered electric wire used for shielding is higher than the covering strength of the covered electric wire used as a winding of the detection coil. シールドのために使用される被覆電線と検知コイルの巻線として使用される被覆電線とが同種類であること、を特徴とする請求項1〜4に記載の近接センサ装置。 5. The proximity sensor device according to claim 1 , wherein the covered electric wire used for the shield and the covered electric wire used as the winding of the detection coil are of the same type.
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