JP4702413B2 - Proximity sensor - Google Patents
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Description
本発明は、近接センサに関するものである。 The present invention relates to a proximity sensor.
従来より金属等の検知対象物の接近を検出するセンサとして、検知対象物がシャフトを押圧することで接点間が反転して電気信号を出力するものがある。
(例えば、特許文献1参照)
(For example, see Patent Document 1)
上記従来例におけるセンサでは、検知対象物がシャフトを押圧することで接点間が導通して、センサが検知信号を出力する所謂接触式のセンサであり、検知対象物がシャフトを押圧する力が大きいために、センサに大きな衝撃が生じていた。 The sensor in the above-described conventional example is a so-called contact type sensor in which the detection object presses the shaft so that the contacts are connected, and the sensor outputs a detection signal, and the detection target has a large force to press the shaft. For this reason, a large impact has occurred on the sensor.
また、各部品が別体で構成されているため、各部品を組み付けたセンサを設置する際に、検知対象物を検知するシャフトの取り付け精度にばらつきが発生し、それにより検出精度にばらつきが発生するという問題があった。 In addition, since each part is configured separately, when installing a sensor with each part assembled, variation occurs in the mounting accuracy of the shaft that detects the object to be detected, which in turn causes variation in detection accuracy. There was a problem to do.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサに衝撃が伝わることなく、検出精度の高い近接センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a proximity sensor with high detection accuracy without an impact being transmitted to the sensor.
請求項1の発明は、コイルが巻回されたコイルボビンと、前記コイルに高周波電磁界を発生させて、コイルに検知対象物が接近することによる高周波電磁界の変化に応じた検知信号を生成する制御回路と、前記制御回路の検知信号を出力し、更に制御回路へ電源を供給する入出力コネクタと、制御回路及び入出力コネクタが取り付けられるボディと、前記コイルボビンを収納する筒状のカバーとを備え、コイルボビンとボディとが一体成型され、前記カバーと前記コイルボビンの先端との隙間には、シール材が充填されることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a coil bobbin around which a coil is wound, a high-frequency electromagnetic field is generated in the coil, and a detection signal corresponding to a change in the high-frequency electromagnetic field due to the approach of a detection target to the coil is generated. A control circuit; an input / output connector that outputs a detection signal of the control circuit and supplies power to the control circuit; a body to which the control circuit and the input / output connector are attached; and a cylindrical cover that houses the coil bobbin. The coil bobbin and the body are integrally molded , and a gap between the cover and the tip of the coil bobbin is filled with a sealing material .
この発明によれば、検知対象物の接近を非接触で検知することができ、コイルボビンの組み付け精度も向上することができるので、センサに衝撃が伝わることがなく、検出精度を向上させることができる。また、コイルをセンサの先端に配置しながらも、少ない部品で容易に先端部分のシール構造を構成することができる。 According to this invention, the approach of the detection target can be detected in a non-contact manner, and the assembly accuracy of the coil bobbin can be improved, so that the impact is not transmitted to the sensor and the detection accuracy can be improved. . In addition, while the coil is disposed at the tip of the sensor, the seal structure of the tip can be easily configured with few parts.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ボディに取り付けられて前記制御回路を収納する筒状のハウジングを備え、制御回路よりもコイルボビン側に位置するハウジングの開口周縁とボディとで隙間を形成し、前記カバーの一端が当該隙間に挿入されると共に、隙間にシール材が充填されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a cylindrical housing that is attached to the body and houses the control circuit is provided, and the opening peripheral edge of the housing located on the coil bobbin side with respect to the control circuit and the body to form a gap, one end of the cover is inserted into the gap, wherein the sealing material is filled in the gap.
この発明によれば、ボディとハウジングとの隙間を密封することができると共に、カバーをボディに固定することができる。 According to the present invention, the gap between the body and the housing can be sealed, and the cover can be fixed to the body.
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記コイルボビンは、コアが一体成型されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the coil bobbin has a core integrally formed.
この発明によれば、コアをコイルボビンに組み付ける手間が省けて組み立てが容易となり、加えて、コアを固定する位置の精度が向上して検出精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to save the time and labor for assembling the core to the coil bobbin, and in addition, the accuracy of the position where the core is fixed is improved and the detection accuracy can be improved.
以上説明したように、本発明では、センサに衝撃が伝わることがなく、検出精度の高い近接センサを提供することができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an effect that an impact is not transmitted to the sensor and a proximity sensor with high detection accuracy can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態における近接センサについて図1〜8を用いて説明を行う。なお、図2(a)における上下左右を基準として、上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。
(Embodiment 1)
The proximity sensor in this embodiment is demonstrated using FIGS. Note that a direction orthogonal to the up / down / left / right direction is defined as the front / rear direction with reference to the up / down / left / right direction in FIG.
本実施形態における近接センサは、図1に示すように、コイルボビン2が一体に成型されたボディ1と、ボディ1に取り付けられる制御基板3と、制御基板3に電源を供給すると共に検知信号を出力する入出力コネクタ4と、ボディ1に取り付けられて前記制御基板3を収納するハウジング10と、コイルボビン2を収納する筒状のカバー15とを備える(図1〜4参照)。
As shown in FIG. 1, the proximity sensor according to the present embodiment supplies a power to the
まず、ボディ1は、樹脂等の絶縁性材料から略円柱状に形成されたコイルボビン2と、コイルボビン2の上端から上方に向けて延設された矩形平板状の基板取り付け部5と、基板取り付け部5の上端に形成される円盤状の鍔部6と、鍔部6の上面に形成されるプラグ嵌合部7とから構成される(図5(a)〜(e),図6参照)。
First, the
コイルボビン2は、略円柱状に形成されて、その下面略中央から内部方向へ向けて図示しない円柱状の穴部が形成されており、当該穴部には、フェライト等からなる円柱状のコア8が収納されている。そして、コイルボビン2の下端近傍の外周面には周方向に溝部2aが形成されており、当該溝部2aには、コイル9が巻回されている。
The
基板取り付け部5は、矩形平板上に形成されてコイルボビン2の上面中央よりも後寄りに設けられており、基板取り付け部5の上端には略円盤状に形成された鍔部6が設けられ、鍔部6の上面には、上面が開口して有底筒状に形成されたプラグ嵌合部7が設けられている。
The
次に、制御基板3は、基板取り付け部5の前面側に配設され、基板取り付け部5の上下方向略中央の左右両端に設けられるスペーサ11にねじ留め等によって支持固定され、一対のコイル端子12、及び3本の入出力コネクタ4に接続される(図7(a)、(b)参照)。
Next, the
コイル端子12は、コイルボビン2の後方上端に設けられてコイル9の端部がラッピングにより各々接続される端子部12aと、端子部12aの先端から上方へ向けて延設されて基板取り付け部5の下方に前後方向に形成される挿通穴5b内まで延設された延設部12bと、延設部12bの先端から前方へ向けて延設されて制御基板3の下部に形成される図示しないスルーホールを挿通した後に半田により制御基板3と接続される接続部12cとから構成されている。
The
入出力コネクタ4は、電源供給用端子、検知信号出力端子、共通端子の3つの端子から構成され、プラグ嵌合部7内に略円柱状に形成されるプラグ挿入孔7aの底面7bの略中央から鍔部6を挿通して基板取り付け部5の上部に形成される挿通穴5aまで形成される端子部4aと、当該端子部4aの下端から前方に向かって形成されて制御基板3の上部に形成される図示しないスルーホールを挿通した後に半田により制御基板3と接続される接続部4bとから略L字型に形成されている。また、端子部4aは、底面7bからプラグ挿通孔7a内に突出している。
The input /
そして、図示しないプラグが、プラグ嵌合部7に挿入されて接続されることで、本近接センサに電源が供給されると共に、検知信号が外部に出力される。
Then, when a plug (not shown) is inserted and connected to the
ハウジング10は、S45C等の金属材料から形成され、六角柱部10A及び六角柱部10Aの下部に形成される円筒部10Bを備え、六角柱部10Aと円筒部10Bとの内部に、制御基板3を収納する円柱状の開口13を形成する。そして、六角柱部10Aの上面には、円筒部10Cが形成されており、更に円筒部10Cの開口周縁からは、円周方向に等間隔に、ボディ1の鍔部6の上面に係止する係止爪部10aが形成されている。また、円筒部10Cに当接する鍔部6の外周面には、溝部6aが形成されており、当該溝部6aにOリング14が配設されて、当該Oリング14が、ハウジング10の上端とボディ1との隙間を埋めている。
The
カバー15は、円筒状に形成されており、ハウジング10の円筒部10Bの下端側の内面側周壁と、ボディ1の外周面との間に形成される隙間16に、カバー15の上端を挿入した状態で、隙間16にシール材18を充填することで、ボディ1とハウジング10の下端との間がシーリングされると共に、カバー15が固定される。そして、コイルボビン2の外周面を覆っているカバー15の内面側の下端周壁と、コイルボビン2の下端の外周面とで隙間17が形成されており、隙間17にシール材18を充填することで、カバー15とコイルボビン2とシール材18とによって、少ない部品で容易にシール構造を構成することができる。以上のようにして、制御基板3を収納するハウジング10の開口13は、密閉される。
The
上記構成を備える本実施形態の近接センサは、入出力コネクタ4が、外部電源に接続されることで、入出力端子4を介して制御基板3に電源が供給される。そして、制御基板3が、当該電源を高周波電力に変換してコイル9へ出力し、コイル9は高周波電磁界を発生する。ここで、コイル9に金属や磁性体等の検知対象物が接近すると、コイル9の磁束が変化してコンダクタンスが変化し、コイル9にかかる電圧または電流が変化する。そして、制御基板3が当該変化を検知して、変化量が閾値を越えた場合に、入出力コネクタ4の検知信号出力端子から検知信号を出力する。このようにして、従来から用いられているセンサのように、検知対象物をセンサのシャフトが押圧することなく、非接触で検知対象物を検知できることから、センサに衝撃が加わることがない。
In the proximity sensor of the present embodiment having the above-described configuration, power is supplied to the
また、本実施形態の近接センサは、構造物等に取り付けられる際、ハウジング10の円筒部10Cの外周に形成されるねじ溝が、構造物に形成されるねじ穴等に螺合されることで、構造物に支持固定される。この時、ゆるみ防止めのために、当該近接センサと構造物との間にはワッシャ20が配設される。
Further, when the proximity sensor of the present embodiment is attached to a structure or the like, a screw groove formed on the outer periphery of the cylindrical portion 10C of the
そして、コイル9が巻回するコイルボビン2は、ボディ1に一体成型されていることから、コイル9とボディ1との相対位置にばらつきが発生し難く、コイル9から検知対象物までの距離のばらつきを小さくすることができるので検出精度の向上を図ることができる。また、検知対象物を検知するコイル9が、センサの先端部分に設けられていることから、コイル9から検知対象物までの距離が短く、より精度よく検知を行うことができる。
Since the
以上のことから、本実施形態における近接センサは、検出時に衝撃が伝わることがなく、検出精度のばらつきを抑えると共に、検出精度を向上することができる。 From the above, the proximity sensor according to the present embodiment does not transmit an impact at the time of detection, and can suppress variation in detection accuracy and improve detection accuracy.
なお、コイルボビン2の内部にコア8が一体成型されていてもよく、その際には、コア8をコイルボビン2に組み付ける手間が省けて組み立てが容易となり、加えて、コア8を固定する位置の精度が向上して検出精度を向上させることができる。
In addition, the
また、本実施形態の近接センサは、例えば自動車のギアのニュートラルポジションの検知に用いられる。例えば、図8(a)〜(c)に示すように、コイル9の近傍を、ギアのポジションに応じて金属からなる検知体19が回動している際に、検知体19の検知部19aが、コイル9から離れた位置にある時(ギアがニュートラルの位置にない時)には、近接センサは検知信号を出力しないが(図6(a)、(c)参照)、検知体19の検知部19aがコイル9に近接した際には、近接センサは検知信号を出力して、当該検出信号を受けたECUがエンジンをストップさせる。
Moreover, the proximity sensor of this embodiment is used, for example, for detecting the neutral position of the gear of an automobile. For example, as shown in FIGS. 8A to 8C, when the
1 ボディ
2 コイルボビン
3 制御回路
4 入出力コネクタ
9 コイル
10 ハウジング
15 カバー
16 隙間
17 隙間
18 シール材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記コイルに高周波電磁界を発生させて、コイルに検知対象物が接近することによる高周波電磁界の変化に応じた検知信号を生成する制御回路と、
前記制御回路の検知信号を出力し、更に制御回路へ電源を供給する入出力コネクタと、
制御回路及び入出力コネクタが取り付けられるボディと、
前記コイルボビンを収納する筒状のカバーとを備え、
コイルボビンとボディとが一体成型され、
前記カバーと前記コイルボビンの先端との隙間には、シール材が充填されることを特徴とする近接センサ。 A coil bobbin around which a coil is wound;
A control circuit that generates a high-frequency electromagnetic field in the coil and generates a detection signal in accordance with a change in the high-frequency electromagnetic field due to the detection object approaching the coil;
An input / output connector that outputs a detection signal of the control circuit and supplies power to the control circuit;
A body to which the control circuit and the input / output connector are attached ;
A cylindrical cover for storing the coil bobbin ;
The coil bobbin and body are integrally molded ,
A proximity sensor , wherein a gap between the cover and the tip of the coil bobbin is filled with a sealing material .
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