【発明の詳細な説明】
インダクター
発明の分野
この発明は、インダクター、誘導センサーおよびコイン識別機に関する。
発明の背景
電子コイン識別機に使用されるようなインダクターは、従来、たとえば鉄心の
ようなフェライトの磁気回路要素を備えていた。フェライトは軽く、腐食しない
が、非常に硬くもろい。これはその加工を困難にし、破損しやすくする。
いくつかのフェライトは導電性である。したがって、コイルがこのようなフェ
ライトの鉄心に巻かれれば、コイル巻線と鉄心との間に絶縁層が配置されなけれ
ばならない。
この発明の目的は、このような問題を解決することにある。
ポリマーに埋め込まれた強磁性体の粉末からなる永久磁石は、“冷蔵庫の磁石
（fridge magnets）”のような適用が知られている。
以下においては、“硬質磁性体（magnetically hard）”とは永久的に磁化す
ることができる強磁性体のことをいい、“軟質磁性体（magnetically soft ）”
とは永久的に磁化することができない強磁性体のことをいう。
本発明者等は、驚くべきことに、硬質磁性体の粉末の代わりに軟質磁性体の材
料を用いることによって、インダクター用の磁気回路要素を製造でき、これらの
磁気回路要素がコイン識別機の誘導センサーのような識別に適用可能であること
を見い出した。
発明の概要
この発明によれば、磁気回路要素が粒子状の強磁性体を添加したポリマーから
なることを特徴とする、磁気回路要素を備えたインダクターが提供される。強磁
性体は軟質磁性体である。ポリマーは熱可塑性または熱硬化性であってもよい。
熱可塑性のポリマーは射出成形を使用できるので好ましい。
磁気回路要素は導電性がなく、柔軟な弾力性がある。磁気回路要素の柔軟性は
、その破損の危険性を充分に減少させる。
好ましくは、強磁性体は、マンガン−亜鉛ドープのフェライトまたは酸化鉄の
微粉からなる。より好ましくは、磁気回路要素は、マンガン−亜鉛ドープのフェ
ライトの場合、８０重量％〜９３重量％、最も望ましくは８８重量％〜９１重量
％の強磁性体からなる。
ポリマーとしては、ナイロン６またはポリプロピレンを用いるのが容易である
。代わりのポリマーとしては、ポリカーボネート、アクリル系、ＡＢＳおよび高
密度スチレンである。
この添加したポリマー磁性材の使用の利点は、例えば超音波溶接技術などを用
いて容易に溶接させて接着できることである。
好ましくは、磁気回路要素は、互いに接着された第１部材と第２部材から構成さ
れる。したがって、複雑な形状を容易に形成することができる。
１つの具体例において、第１部材は細長いＩまたはＣ形状の部材で構成し、第
２部材は、第１部材のそれぞれの端面を少なくとも部分的に覆う第１と第２の間
隔のあるフランジと、それらのフランジを連結し、ＩまたはＣ形状の部材の端面
の溝を覆う細長い部分を有するＣ−形状の部材で構成する。この様な細長い形状
は、固形状のフェライト材から形成されている場合には破損に対して非常に弱い
。
この発明によれば、また、この発明による検知インダクターを備えた誘導セン
サーが提供される。このようなセンサーは、コイン識別機に使用することができ
る。コイン識別機は、コインまたはトークンとして支払われた一片が所定のコイ
ンまたはトークンであるのか否かを決定するための装置である。
この発明によれば、さらに、粒子状の強磁性体を添加したポリマーからなる組
成物を射出成形して、ある構造物を形成することを特徴とするインダクターの製
造方法が提供される。
好ましくは、その組成物は、成形のために２２０℃未満の温度に加熱される。
より好ましくは、その組成物は成形のために１５０℃に加熱される。
したがって、その成形された構造物の上にコイルを直接巻くことによって、そ
の構造物と共にコイルを組み立てることができる。
その構造物は、後ほど互いに接着される２つの部品として射出成形してもよい
。
図面の簡単な説明
この発明の実施例は、添付の図を参照した例によって以下に述べられる。
図１はコイン識別機を示し、
図２はこの発明によるインダクターの分解図であり、
図３はこの発明によるインダクターを示す。
発明の実施例の詳細な説明
図１に示すように、コイン識別機本体１は、長方形断面のコイン通路２を形成
する。そのコイン通路２は、種々のセンサー部３が配置された直線状で垂直な上
部２ａと、より広い下部２ｂから構成される。受け入れゲート４は、２つのルー
トのどちらかに沿ってコインの方向を転換するようになっている。受け入れゲー
ト４は、通常、それらのルートを閉鎖するか、センサー部３からの信号が識別機
に本物のコインが挿入されたことを示す場合は、１つのルートが開かれる。コイ
ン通路２の上部２ａは、対象とするコインの内で最も大きなコイン５の直径より
も大きい幅と、最も厚みのあるコインの厚さよりも大きい深さを有している。コ
イン通路の上部２ａへの入口は、コイン識別機のコイン挿入スロット（図示しな
い）に対する直線性を簡単にするために広げられている。
センサー部３をさらに詳細に説明すると、上流の光学センサー部は、コイン通
路２の内部に開口するスリット７を経て、コイン通路２の幅Ｗを横切る光ビーム
Ｕを照射するために識別機本体１に設けられたレンズ型光放射ダイオード（ＬＥ
Ｄ）６を備えている。スリット７は、コイン通路の上部２ａの最も深い部分を横
切って延びている。上流の光学センサー部は、さらにＬＥＤ６から光ビームを受
け取るように直線的に配置されたレンズ型フォトコンダクター８を備えている。
下流の光学センサー部は、同様に、レンズ型ＬＥＤ９と、スリット１０と、コイ
ン通路２を横切って光ビームＤを照射するレンズ型フォトセンサー１１から構成
され、上流の光学センサー部の下方に少し間隔を置いて配置されている。
上流の光学センサー部と下流の光学センサー部との間には、２つの細長い検知
コイル１２が配置されている。この２つの検知コイル１２は、コイン通路の上部
２ａの幅Ｗを垂直に横切って延びる各スロット内に縦方向に設置されている。
図２および図３に示すように、検知コイル１２は、その回りにコイル巻線２１
が巻かれた細長いＩ−形状の巻型を備えている。その巻型２０は、９０重量％の
Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末を添加したポリプロピレンから形成されている。した
がって、巻型２０は、実質的に導電性がないので、鉄心として、またその上に巻
線２１が直接巻かれる巻き枠としての両方の作用をする。
電磁シールド２２は、巻型２０と同じ材料の細長い部材から
構成されており、各端部から垂直に延びるフランジを有している。このシールド
２２は、長方形の部材によって巻型２０の一方の長手端に沿って巻線２１を全体
的に覆い、巻型２０の両端で巻線２１を少なくとも部分的に覆うように、巻型２
０に取り付け可能となっている。このシールド２２の目的は、検知コイル１２の
Ｑを増大させるだけでなく、検知コイル１２の電磁干渉（electromagnetic inte
rference：ＥＭＩ）に対する感度と、コイン識別機のコイン通路２（図１参照）
内以外のコイルから放射される電磁エネルギーとの両方を減少させる。
巻型２０と電磁気シールド２２は、アルキル−シランあるいはアミノ−シラン
のようなカップリング剤でフェライト粒子をコーティングし、そのコーティング
したフェライト粒子をポリプロピレンと混合することにより作られる。
作られた組成物は、その後、約１５０℃に加熱され、射出成形される。成形処
理の後、巻型２０と電磁気シールド２２は、それらが接続されているスプルーか
ら取り外される。コイル巻線２１は、巻型２０の上に直接巻かれ、その後、電磁
気シールド２２が巻型２０に接着される。
この発明は、例えば従来のポット鉄心のような他の形状を有する磁気回路要素
に適用可能であり、これは容易に理解されるてあろう。実際、プレスや焼結より
もむしろ、鋳造、機械加工および溶接等の技術によって複雑な構造物を容易に作
製することができることがこの発明の特徴である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Inductor
Field of the invention
The present invention relates to an inductor, an inductive sensor, and a coin discriminator.
Background of the Invention
Inductors such as those used in electronic coin identification machines have traditionally been
Such a ferrite magnetic circuit element was provided. Ferrite is light and does not corrode
But very hard and brittle. This makes the processing difficult and prone to breakage.
Some ferrites are conductive. Therefore, the coil
If wound around the iron core of the light, an insulating layer must be placed between the coil winding and the iron core.
Must.
An object of the present invention is to solve such a problem.
Permanent magnets, made of ferromagnetic powder embedded in a polymer, are known as refrigerator magnets.
Applications such as "fridge magnets" are known.
In the following, “magnetically hard” refers to permanent magnetization.
Ferromagnetic material that can be used, "magnetically soft"
Means a ferromagnetic material that cannot be permanently magnetized.
The present inventors have surprisingly found that a soft magnetic material is used instead of a hard magnetic powder.
By using these materials, magnetic circuit elements for inductors can be manufactured,
The magnetic circuit element is applicable to identification such as an inductive sensor of a coin identification machine
I found
Summary of the Invention
According to the present invention, the magnetic circuit element is made of a polymer to which a particulate ferromagnetic substance is added.
An inductor comprising a magnetic circuit element is provided. Strong magnetism
The sex body is a soft magnetic body. The polymer may be thermoplastic or thermoset.
Thermoplastic polymers are preferred because injection molding can be used.
The magnetic circuit elements are not conductive and are flexible and resilient. The flexibility of magnetic circuit elements
, Significantly reducing the risk of breakage.
Preferably, the ferromagnetic material is manganese-zinc doped ferrite or iron oxide.
Consists of fine powder. More preferably, the magnetic circuit element is a manganese-zinc doped ferrite.
80% to 93% by weight, most preferably 88% to 91% by weight for light
% Of ferromagnetic material.
It is easy to use nylon 6 or polypropylene as the polymer
. Alternative polymers include polycarbonate, acrylic, ABS and high
The density is styrene.
The advantage of using this added polymer magnetic material is, for example, the use of ultrasonic welding technology.
And can be easily welded and bonded.
Preferably, the magnetic circuit element comprises a first member and a second member adhered to each other.
It is. Therefore, a complicated shape can be easily formed.
In one embodiment, the first member comprises an elongated I or C-shaped member,
The two members are between a first and a second that at least partially cover respective end surfaces of the first member.
End faces of I- or C-shaped members connecting flanges with a gap and those flanges
And a C-shaped member having an elongate portion covering the groove. Such an elongated shape
Is very susceptible to breakage when formed from solid ferrite material
.
According to the invention, there is also provided an inductive sensor with a sensing inductor according to the invention.
Sir provided. Such sensors can be used in coin discriminators
You. A coin discriminator uses a piece of coins or tokens that are
This is a device for determining whether a token or a token.
According to the present invention, there is further provided a set comprising a polymer to which a particulate ferromagnetic substance is added.
Injection molding of a product to form a structure
A fabrication method is provided.
Preferably, the composition is heated to a temperature below 220 ° C. for molding.
More preferably, the composition is heated to 150 ° C. for molding.
Therefore, by winding a coil directly on the formed structure,
The coil can be assembled together with the above structure.
The structure may later be injection molded as two parts glued together.
.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Embodiments of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying figures.
FIG. 1 shows a coin discriminator,
FIG. 2 is an exploded view of the inductor according to the present invention,
FIG. 3 shows an inductor according to the invention.
DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the coin discriminator body 1 forms a coin passage 2 having a rectangular cross section.
I do. The coin passage 2 has a linear and vertical upper surface where various sensor units 3 are arranged.
It comprises a portion 2a and a wider lower portion 2b. Receiving gate 4 has two
The direction of the coin is changed along either side of the coin. Accepting game
G4 usually closes those routes or signals from the sensor unit 3
, A route is opened. Koi
The upper portion 2a of the passage 2 is larger than the diameter of the largest coin 5 among the target coins.
Has a greater width and a depth greater than the thickness of the thickest coin. Ko
The entrance to the upper part 2a of the in passage is provided with a coin insertion slot (not shown) of the coin discriminator.
Are expanded to simplify linearity.
The sensor section 3 will be described in more detail.
A light beam that crosses the width W of the coin passage 2 through the slit 7 that opens inside the passage 2
U, a lens-type light emitting diode (LE)
D) 6 is provided. The slit 7 extends across the deepest part of the upper part 2a of the coin passage.
It is cut and extended. The upstream optical sensor further receives a light beam from the LED 6.
The lens-type photoconductor 8 is provided so as to be linearly arranged so as to be cut off.
Similarly, the downstream optical sensor unit includes a lens-type LED 9, a slit 10, and a coil.
Composed of a lens-type photosensor 11 for irradiating a light beam D across the passage 2
It is arranged at a small interval below the upstream optical sensor unit.
Two elongated detections between the upstream optical sensor and the downstream optical sensor
A coil 12 is provided. These two detection coils 12 are located above the coin passage.
It is installed vertically in each slot extending vertically across the width W of 2a.
As shown in FIGS. 2 and 3, the detection coil 12 has a coil winding 21 therearound.
Is provided with an elongated I-shaped winding form. The former 20 has 90% by weight.
It is formed from polypropylene to which Mn-Zn ferrite powder is added. did
Thus, the former 20 is substantially non-conductive, so that it is wound on and over an iron core.
The wire 21 acts both as a directly wound reel.
The electromagnetic shield 22 is made of an elongated member made of the same material as the former 20.
And has a flange extending vertically from each end. This shield
Reference numeral 22 denotes a whole of the winding 21 along one longitudinal end of the former 20 formed by a rectangular member.
So as to cover the winding 21 at least partially at both ends of the former 20.
0 can be attached. The purpose of this shield 22 is to
In addition to increasing the Q, the electromagnetic interference (electromagnetic
rference: sensitivity to EMI) and coin path 2 of coin discriminator (see Fig. 1)
Both reduce electromagnetic energy radiated from coils other than inside.
The winding form 20 and the electromagnetic shield 22 are made of alkyl-silane or amino-silane.
Coating ferrite particles with a coupling agent such as
The ferrite particles are made by mixing the ferrite particles with polypropylene.
The composition made is then heated to about 150 ° C. and injection molded. Molding
After processing, the former 20 and the electromagnetic shield 22 are connected to the sprue to which they are connected.
Removed. The coil winding 21 is wound directly on the former 20 and then
The air shield 22 is bonded to the former 20.
The present invention relates to a magnetic circuit element having another shape, such as a conventional pot core.
Which will be readily understood. In fact, rather than pressing or sintering
Rather, complex structures are easily created by techniques such as casting, machining and welding.
It is a feature of the present invention that it can be manufactured.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，Ｊ
Ｐ，ＫＲ，ＵＳ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), AU, CA, CN, J
P, KR, US