JPH0614982U - 近接センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱の影響を受けにくく，正確に検査対象を
検出可能な近接センサを提供する。 【構成】 近接センサは，Ｌ形ヨーク片１１，１２から
なる対称Ｌ形ヨーク１０，この対称Ｌ形ヨーク１０に配
設され，励磁用コイル２１と検出用コイル２２からなる
センサコイル２０，および，回路部５０からなる。検査
対象としての球形金属体９０が孔３０を通過するとき，
励磁用コイル２１で励磁されたＬ形ヨーク片１１，１２
と球形金属体９０とが閉磁路を形成する。検出用コイル
２２はこの閉磁路に流れる磁束の変化を検出して，球形
金属体９０が孔３０を通過したことを検出する。回路部
５０が検出用コイル２２の検出磁束変化を示す信号を外
部信号として出力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は近接センサに関するものであり，特に，球形などの形状をなし，磁化 可能な透磁率の大きい物体の通過または接近を検出する近接センサにする。

【０００２】

【従来の技術】

球形形状をした検出対象を検出する近接センサとして，たとえば，パチンコ機 械における入賞口をパチンコ玉が通過することを検出する近接センサ（近接スイ ッチ）が知られている（たとえば，特開平３−２４８１９号公報）。 パチンコ玉の通過検出を目的とする近接センサは，接点式近接センサ，光学式 近接センサ，電磁誘導式近接センサなどが知られている。

【０００３】 接点式近接センサは，パチンコ玉の入賞口の通過を可動片を変位させてその有 無を検出するが，接点部のチャタリングがあり信頼性が低いという問題がある。 光学式近接センサは入賞口の近傍に設けられた投光素子と受光素子との間の光 路をパチンコ玉が通過するときその光路を遮ることを検出するものであるが，外 乱光の影響をうけるという問題がある。 電磁誘導式近接センサは，パチンコ玉が金属体であることを利用してパチンコ 玉がセンサとしての入賞口の近傍に設けられたコイルに接近するときに発生する インダクタンスの変化を検出する。この方式の近接センサは，上述した問題がな く信頼性高く検出可能と言われている。

【０００４】 図７に電磁誘導式近接センサの斜視図を示し，図８にその検出回路構成図を示 す。 この電磁誘導式近接センサは，薄板状の合成樹脂性のケース体１２にパチンコ 玉１４が通過する検出孔１３を設け，この検出孔１３の一部に検出回路１９が組 み込まれ，また検出孔１３の周囲に検出回路１９の一部をなす発振回路１９１の 発振コイルＬが配設されている。 発振回路１９１はたとえば，ハートレー形発振回路あるいはコルピッツ形発振 回路などが用いられ，パチンコ玉１４が検出孔１３から離れた位置にあるとき発 振回路１９１は発振し，パチンコ玉１４が検出孔１３に接近するとそ発振を止め る。 発振回路１９１が発振しているとき，積分回路１９２は互に正負の間で変化す る交流発振信号を積分するからその積分値は０であるが，発振回路１９１の発振 が停止するとその出力は基準電位に対してある電位となるから，積分回路１９２ がその電位を積分すると所定のレベルとなり，パチンコ玉１４が検出孔１３を通 過したことを検出できる。 積分回路１９２の出力信号でスイッチ１９３をオンにして抵抗器Ｒs の両端を 短絡させると，外付け回路１９５の両端Ｔ１−Ｔ２の間の電圧Ｖ０が変化するか ら，その電圧変化を検出してパチンコ玉１４が検出孔１３を通過したことを検出 する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述した電磁誘導式近接センサにおいては，磁石などを接近させて意図的に誤 動作させることを防止するため，種々の対策が講じられているが，下記に述べる 問題がある。 まず，空芯コイルＬを使用しているため，磁気漏洩が大きく，外乱を受けやす いという問題がある。 次いで，球形状のパチンコ玉１４が検出孔１３を通過する際，検出孔１３が円 形であると，パチンコ玉１４が回転してしまい，誤動作することがある。 さらに上述した近接センサにおいては，発振回路を用いており，さらに誤動作 を防止するための信号処理回路が複雑になるという問題を有している。

【０００６】 したがって，本考案は上述した問題を解決し，パチンコ玉などの球形状検出対 象はをもちろん，その他の形状の透磁率の大きい検出対象の通過検出を正確に行 い得る近接センサを提供することを目的とする。 また本考案は信号処理回路を単純にすることが可能な近接センサを提供するこ とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上述した問題を解決し，上記目的を達成するため，本考案の近接センサは，透 磁率の大きい検出対象が通過する領域を有し，該検出対象がその領域を通過する とき磁路の一部を形成するように先端が開放されたＵ形または対称Ｌ形をなすヨ ークと，該ヨークを付勢するコイルと，該ヨーク内の磁束の変化を検出するコイ ルとを有し，該検出コイルが検出した磁束の変化から前記領域を通過する前記検 出対象の有無を検出する。

【０００８】 特定的には，前記検出対象は球形をなし，前記コイルが前記ヨークに配設され ている前記領域は前記球形検出対象を通過させるように，前記ヨークの長手方向 に沿って楕円または長穴として形成されている。

【０００９】

【作用】

本考案の近接センサの検出原理は，検出対象となる透磁率の大きい物体がヨー クの検出対象通過領域を通過するとき，ヨークと協働して閉磁路を形成するか否 かを検出する。励磁コイルがヨークを励磁しておく。検出対象が上記領域に入り 込まないときは磁路は開放している。検出対象が上記領域を通過するときヨーク と協働して閉磁路を形成する。検出コイルはその閉磁路に流れる磁束の変化を検 出して，上記領域を検出対象が通過したことを検出する。

【００１０】

【実施例】

図１に本考案の近接センサの断面図を示す。図２は図１に示した近接センサの ヨークおよびコイルの分解図である。 近接センサは，２つのＬ形ヨーク片１１，１２を一体化した対称Ｌ形ヨーク１ ０と，Ｌ形ヨーク片１１，１２の合成部分に配設されるセンサコイル２０と，対 称Ｌ形ヨーク１０の空隙に配設され検出対象であるパチンコ玉などの球形金属体 ９０が通過する孔３０が設けられた非透磁性樹脂部材４０と，回路部５０と，こ れらを一体化した樹脂製センサケース（枠）６０から構成されている。 １対のＬ形ヨーク片１１，１２は透磁率の大きい磁性体金属で形成されている 。球形金属体９０も透磁率の大きい金属，たとえば，鉄で作られている。 孔３０は球形金属体９０が通過可能な大きさを有しており，この例では対称Ｌ 形ヨーク１０の両Ｌ形ヨーク片１１，１２の長手方向に沿った長穴である。 センサコイル２０は２重コイル２１，２２から構成され，内側の励磁用コイル ２１には電流が印加されて対称Ｌ形ヨーク１０を磁化させ，外側の検出用コイル ２２は対称Ｌ形ヨーク１０に流れる磁束を検出するように構成されている。

【００１１】 図３は図１に示した近接センサの動作を示す図である。 図３（Ａ）は図１に示した近接センサを図示Ａ方向からみた正面図であり球形 金属体９０が孔３０から離間している状態を示し，図３（Ｂ）は図１の図を簡略 化して示した図であって球形金属体９０が孔３０を通過する状態を示し，図３（ Ｃ）は図３（Ａ），（Ｂ）の線Ｘ−Ｘにおける断面図を示す。 球形金属体９０が孔３０から離間しているとき，Ｌ形ヨーク片１１，１２で形 成される磁路は孔３０において，開放している。このとき，検出用コイル２２に 流れる磁束は多くなる。 球形金属体９０が孔３０を通過するとき，Ｌ形ヨーク片１１，球形金属体９０ ，Ｌ形ヨーク片１２，Ｌ形ヨーク片１１で構成される閉磁路が形成され，検出用 コイル２２に流れる磁束は少ない。 実際には，図４に示すように，球形金属体９０が孔３０に近づくにつれて，検 出用コイル２２に流れる電流が増加し，球形金属体９０が孔３０の中心を通ると き，検出用コイル２２に流れる電流が最大になり，球形金属体９０が孔３０から 離れるにつれて，検出用コイル２２の電流は減少する。つまり，検出用コイル２ ２に流れる電流は滑らかなパルス状の電流となる。このパルス状の波形は球形金 属体９０が孔３０を通過する速度に応じて変化する。 したがって，検出用コイル２２にこのパルス状の電流が流れるか否かを検出す れば，球形金属体９０が孔３０を通過しているか否かを検出できる。

【００１２】 図５に検出用コイル２２で検出した磁束から球形金属体９０が孔３０を通過し ていることを検出する回路部５０の回路構成を示す。 抵抗器５１は検出用コイル２２の磁束に対応する電流を電圧に変換する。比較 回路５２が抵抗器５１の電圧と基準電圧ＶＲＥＦとを比較して抵抗器５１の端子 電圧が基準電圧ＶＲＥＦを越えたとき，球形金属体９０が孔３０を通過したこと を示す検出信号を外部回路に出力する。 比較回路５２の後段に波形整形回路５３，および，ラッチ回路５４を設けても よい。外部回路（図示せず）は，検出信号を入力したとき，ラッチ回路５４をリ セットする。 近接センサの外部回路は比較回路５２またはラッチ回路５４からのパルス信号 を入力して，孔３０を球形金属体９０が通過したことを検出する。

【００１３】 以上に述べた近接センサによれば，球形金属体９０が孔３０を通過すると，１ パルスの検出信号が出力されるから，そのパルスを計数すれば，容易に孔３０を 通過した球形金属体９０を知ることができる。 また図５に示したように，回路部５０は簡単な構成の回路で構成されている。 さらに，この近接センサは上述した従来の電磁誘導式近接センサのように外部 から磁石などを作用させることによる誤動作の影響を受けないから，誤動作に対 して信頼性が高い。誤動作させるには，孔３０に瞬間的に球形金属体９０と同等 の透磁率の大きい物体を通過させなければならないから，事実上，意図的に誤動 作させることができない。

【００１４】 さらに，孔３０は対向的に配設されるＬ形ヨーク片１１，１２の間に，球形金 属体９０が孔３０を通過するとき閉磁路を形成するように形成されればよく，球 形金属体９０の回転などによってその検出は影響を受けない。 そのような孔３０としては，図１に示した長孔である必要はなく，楕円形など にすることもできる。

【００１５】 図６に本考案の第２実施例しての近接センサの構成を示す。 この近接センサは図１に示した対称Ｌ形ヨーク１０に代えてＵ形ヨーク７０を 用い，センサコイル８０も図１に示したセンサコイル２０に代えてＵ形ヨーク７ ０に対応させて形状をしている。また，孔３０は図１に示した長孔に代えて，楕 円形孔３０ａにしている。 回路部５０は図５に示した回路を用いる。 この実施例においても，上述した第１実施例と同様，球形金属体９０が楕円形 孔３０ａを通過することを検出できる。

【００１６】 検出対象として球形金属体９０を用いた例について述べたが，本考案において は，検出対象の形状には制限されない。たとえば，孔３０を通過するとき，孔３ ０を嵌合的に通過可能な形状をし，対称Ｌ形ヨーク１０あるいはＵ形ヨーク１０ と協働して閉磁路を形成可能な材料で製造されていれば，球形である必要はない 。もちろん，孔３０も楕円，長孔に限らず，球形金属体９０に合わせて，たとえ ば，矩形などの任意の形状にすることができる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば，外乱の影響を受けず，検出対象が孔を通過したこと，あるい は検出コイルに接近したことを信頼性高く検出できる近接センサが提供できる。 また本考案の近接センサの構成によれば，回路部の回路構成を簡単にできる。 さらに本考案によれば，検出対象としては，球形に限らず，任意の形状を有す るものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の近接センサの断面図であ
る。

【図２】図１に示した近接センサの対称Ｌ形ヨークおよ
びセンサコイルの分解斜視図である。

【図３】図１に示した近接センサの動作を示す図であ
る。

【図４】図１に示した検出用コイルに流れる電流の波形
図である。

【図５】図１に示した回路部の回路図である。

【図６】本考案の第２実施例の近接センサの断面図であ
る。

【図７】従来の近接センサの斜視図である。

【図８】従来の近接センサにおける信号処理回路図であ
る。

【符号の説明】

１０・・対称Ｌ形ヨーク １１，１２・・Ｌ形ヨーク片 ２０・・センサコイル ２１・・励磁用コイル ２２・・検出用コイル ３０・・孔 ４０・・非透磁性樹脂部材 ５０・・回路部 ５１・・抵抗器 ５２・・比較回路 ５３・・波形整形回路 ５４・・ラッチ回路 ６０・・ケース ７０・・Ｕ形ヨーク ８０・・センサコイル ９０・・球形金属体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透磁率の大きい検出対象が通過する領域を
   有し，該検出対象がその領域を通過するとき磁路の一部
   を形成するように先端が開放されたＵ形または対称Ｌ形
   をなすヨークと， 該ヨークを付勢するコイルと， 該ヨーク内の磁束の変化を検出するコイルとを有し， 該検出コイルが検出した磁束の変化から前記領域を通過
   する前記検出対象の有無を検出する近接センサ。
2. 【請求項２】前記検出対象は球形をなし， 前記コイルが前記ヨークに配設され， 前記領域は前記球形検出対象を通過させるように，前記
   ヨークの長手方向に沿って楕円または長穴として形成さ
   れている請求項１記載の近接センサ。