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Title:
SENSING UNIT FOR PROXIMITY SENSOR AND PROXIMITY SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/037967
Kind Code:
A1
Abstract:
A sensing unit (1) for a proximity sensor comprising a sensing section including a pair of sensing coils (20) having central axes aligned along a direction perpendicular to a moving direction of an object to be sensed which moves in a given moving path, the pair of sensing coils (20) being disposed so as to sandwich the moving path, a circuit block (3) having a capacitor which, along with the sensing coils (20) of the sensing section, constitutes an LC resonance circuit, and is provided with an oscillation circuit section (31) for oscillating the LC resonance circuit, and a electric connection section including a first connecting terminal (22) and a first conductive pattern (32) for serially connecting the sensing coils (20) of the sensing section as well as a second connecting terminal (23) and a second conductive pattern (33) for connecting the sensing coils (20) to the oscillation circuit section (31).

Inventors:
NIWA MASAHISA
TAWARATSUMIDA SUKOYA
Application Number:
PCT/JP2008/065812
Publication Date:
March 26, 2009
Filing Date:
September 03, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELEC WORKS CO LTD (JP)
NIWA MASAHISA
TAWARATSUMIDA SUKOYA
International Classes:
H01H36/00; H03K17/95
Foreign References:
JPS61169929U1986-10-21
JPS60235524A1985-11-22
JPH03194817A1991-08-26
JPH07111124A1995-04-25
JPH0517890U1993-03-05
JP2000173423A2000-06-23
JP2004029002A2004-01-29
Attorney, Agent or Firm:
MIYOSHI, Hidekazu et al. (2-8 Toranomon 1-chom, Minato-ku Tokyo 01, JP)
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Claims:
 所定の移動経路を移動する被検知体の移動方向に交差する方向に中心軸を沿わせるとともに上記移動経路を挟み込む形に配置された一対の検知コイルを少なくとも1組有した1乃至複数の検知部と、検知部の検知コイルとともにLC共振回路を構成するコンデンサを有し当該LC共振回路を発振させる発振回路部が設けられた回路ブロックとを備えた近接センサ用の検出部であって、
 導電性材料により形成され、検知部の検知コイルを直列または並列接続するとともに、検知コイルを発振回路部に接続する電気接続部を備えていることを特徴とする近接センサ用の検出部。
 複数の上記検知部は、上記被検知体の移動方向に沿って並ぶ形に設けられていることを特徴とする請求項1記載の近接センサ用の検出部。
 上記検知コイルは、支持基板に形成された導体パターンからなることを特徴とする請求項1または2記載の近接センサ用の検出部。
 上記被検知体の移動方向に交差する方向において上記移動経路を挟み込む形に配置され上記検知コイルが収納される複数の腕部と、複数の腕部の基端側同士を連結するとともに上記回路ブロックが収納される本体部とを有したハウジングを備え、上記電気接続部は、上記検知コイルに接触接続される接触子を備え、当該接触子と上記腕部の内側面との間で上記検知コイルを狭持することを特徴とする請求項1~3のうちいずれか1項記載の近接センサ用の検出部。
 上記回路ブロックは、プリント基板と、当該プリント基板上に実装され上記発振回路部を構成する電子部品とで構成され、上記電気接続部の少なくとも一部は、上記プリント基板上に形成された導体パターンからなることを特徴とする請求項1~4のうちいずれか1項記載の近接センサ用の検出部。
 前記検知コイルが、ニッケル-クロム合金、ニッケル-クロム-鉄合金、銅-ニッケル合金、及び銅-マンガン合金のうちのいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項1~5のうちいずれか1項記載の近接用センサの検出部。
 請求項1~6のうちいずれか1項記載の近接センサ用の検出部と、当該検出部の上記LC共振回路の発振状態から上記被検知体の検知を行う信号処理部とを備えていることを特徴とする近接センサ。
 請求項2記載の近接センサ用の検出部と、当該検出部の複数の上記LC共振回路それぞれの発振状態から上記複数の検知部の検知コイルそれぞれの検知範囲内に上記被検知体が存在しているか否かを判別し、その判別結果の組み合わせにより上記被検知体の位置検知を行う信号処理部とを備えていることを特徴とする近接センサ。
Description:
近接センサ用の検出部及び近接 ンサ

 本発明は、高周波発振型の近接センサ用 検出部及びそれを用いた近接センサに関す 。

 従来から、非接触で金属体(導電体)や磁 体等からなる被検知体を検知する近接セン として、高周波発振型の近接センサが提案 れている。高周波発振型の近接センサは、 知コイルとコンデンサとの並列回路よりな LC共振回路部を有している。この近接センサ では、LC共振回路部を構成する検知コイルに 検知体が接近した際に、電磁誘導作用によ て渦電流損が生じて検知コイルのコンダク ンス(インピーダンス)が変化するという現 を利用して被検知体の検知を行っている。 まり検知コイルのコンダクタンスが変化す と、LC共振回路部の発振条件も変化するため 、LC共振回路部を発振させている状態から、L C共振回路部の発振が停止又は発振振幅が所 値以上減衰した際に、被検知体が存在して ると判定する。この種の近接センサでは、 検知体の検知感度を向上させるために、複 のコイルを利用することが特許文献1に提案 れている。この特許文献1には、直列接続さ れた複数(一対)のコイルを検出通路を挟んで いに対向する形に配置することによって、 イルのインダクタンスの変化を大きくする とが記載されている。

 上記特許文献1に記載されているように直 列接続された複数のコイルを用いる場合、同 じ巻線(導線)の一部にコイルとなる部分を複 形成していた。このため、検知感度を向上 せるために導線として比較的高価な材料を いると、製造コストが増加するという問題 生じていた。このような問題は、並列接続 れた複数のコイルを用いる場合においても 様に生じていた。また従来の近接センサで 、検知コイルが銅等の抵抗温度係数が大き 材料により形成されていたために、検知コ ルのコンダクタンスが周囲温度によって大 く変化し、センサ特性が周囲温度に応じて 動する。

 本発明は、このような課題を解決するため なされたものであり、その目的は、検知感 の向上を図りながらも低コスト化が図れ、 つ、センサ特性の温度依存性が小さい近接 ンサ用の検出部及びそれを用いた近接セン を提供することにある。

特開昭60-235524号公報

 本発明に係る近接センサ用の検出部は、 定の移動経路を移動する被検知体の移動方 に交差する方向に中心軸を沿わせるととも 上記移動経路を挟み込む形に配置された一 の検知コイルを少なくとも1組有した1乃至 数の検知部と、検知部の検知コイルととも LC共振回路を構成するコンデンサを有し当該 LC共振回路を発振させる発振回路部が設けら た回路ブロックとを備えた近接センサ用の 出部であって、導電性材料により形成され 検知部の検知コイルを直列または並列接続 るとともに、検知コイルを発振回路部に接 する電気接続部を備える。

本発明の第1の実施形態となる近接セン サ用の検出部の一部を省略した分解斜視図で ある。 図1に示す近接センサ用の検出部の使用 例を示す図である。 図1に示す近接センサ用の検出部を用い た近接センサの回路ブロック図である。 銅,銅-ニッケル合金,及び銅-マンガン合 金についてコンダクタンスの温度依存性を評 価した実験結果を示す図である。 本発明の第2の実施形態となる近接セン サ用の検出部の一部を省略した斜視図である 。 本発明の第3の実施形態となる近接セン サ用の検出部の一部を省略した斜視図である 。 図6に示す近接センサ用の検出部の一部 を省略した分解斜視図である。

〔第1の実施形態〕
 本発明の第1の実施形態となる近接センサは 、例えば車両等の自動変速機の油圧制御装置 に用いられるリニアソレノイドバルブが正常 に動作しているか否かを検出するために利用 される。油圧制御装置は、例えば図2(a),(b)に すように、駆動用オイル(図示せず)の流路21 0が設けられた装置本体200を有し、装置本体20 0の流路210内に移動体100が備えられている。 の移動体100には、移動体100と共に移動させ れる被検知体110が設けられている。この被 知体110は、移動体100の半径よりも大きい半 を有する円盤状のもの(つまり上記面内にお る断面積が移動体100の断面積と異なる形に 成されたもの)であって、その中心軸が移動 体100の中心軸と一致する形に形成されている 。なお移動体100及び被検知体110の両方とも、 中心軸に直交する面内における断面形状が真 円形状に形成されている。

 近接センサは、図1-3に示すように、移動 100の移動に伴って所定の移動経路を移動す 被検知体110の移動方向に交差(図示例では直 交)する方向に中心軸を沿わせると共に移動 路を挟み込む形に配置された一対の検知コ ル20を有した検知部と、検知部の一対の検知 コイル20と共にLC共振回路を構成するコンデ サ(図示せず)LC共振回路を発振させる発振回 部31が設けられた回路ブロック3と、これら 収納するハウジング4とを備えた近接センサ 用の検出部1を備えると共に、近接センサ用 検出部1のLC共振回路の発振状態から被検知 110の検知を行う信号処理部7を備えている。

 検知部は、一対のコイルブロック2により 構成されている。コイルブロック2は、検知 イル20と、検知コイル20が巻回されたコイル ビン21と、一対のコイルブロック2間におけ 検知コイル20同士の接続に用いられる第1の 続端子22と、検知コイル20と発振回路部31と 接続に用いられる第2の接続端子23とを備え いる。コイルボビン21は、絶縁性を有する 脂材料等により形成され、円柱状の巻胴部( 示せず)と、巻胴部の軸方向両端側それぞれ に設けられた矩形板状の鍔部21a,21bとを一体 備えている。

 検知コイル20は、導線(巻線)よりなるもので あって、コイルボビン21の巻胴部に所定ピッ 及び所定回数巻回されている。検知コイル2 0を銅により形成した場合、銅の抵抗温度係 及び体積抵抗率は以下の表1に示す通りであ ので、検知コイル20のコンダクタンスは図4( a)に示すように周囲温度の変化に応じて大き 変化する。なお図4中のG温度変化率は、25℃ における検知コイル20のコンダクタンス(G)に する検知コイル20のコンダクタンスの変化 割合を示す。従って検知コイル20を銅により 形成した場合、近接センサのセンサ特性が周 囲温度に応じて変動することが考えられる。 そこで本実施形態では、検知コイル20を銅-ニ ッケル合金又は銅-マンガン合金により形成 た。検知コイル20を銅-ニッケル合金又は銅- ンガン合金により形成した場合には、銅-ニ ッケル合金及び銅-マンガン合金の抵抗温度 数及び体積抵抗率は以下の表1に示す通りで るので、検知コイル20のコンダクタンスは 4(b),(c)に示すように周囲温度の変化に応じて ほとんど変化しない。従って、検知コイル20 銅-ニッケル合金及び銅-マンガン合金によ 形成することにより、近接センサのセンサ 性の温度依存性を抑えることができる。な ニッケル-クロム合金(抵抗温度係数110:,体積 抗率:1.08)及びニッケル-クロム-鉄合金(抵抗 度係数150:,体積抵抗率:1.12)も同等の抵抗温 係数及び体積抵抗率を示すので、検知コイ 20として用いることができる。

 接続端子22,23は、導電性材料(金属材料)に より長尺板状に形成されると共に所定箇所で 曲成されており、いずれもコイルボビン21の 部21bにインサートされている。第1の接続端 子22の一端部は検知コイル20の一端部に接続 れ、第2の接続端子23の一端部は検知コイル20 の他端部に接続されている。各接続部22,23の 端部それぞれは鍔部21bより側方に突出して る。

 回路ブロック3は、矩形状のプリント基板 30と、プリント基板30上に実装された発振回 部31とで構成されている。発振回路部31は、 対の検知コイル20と共にLC共振回路を構成す るコンデンサを含む複数の電子部品により構 成されている。本実施形態における近接セン サ用の検出部1では、直列接続された一対の 知コイル20に対してコンデンサを並列接続す ることで、LC共振回路を構成している。上述 たような発振回路部31は、例えばLC共振回路 に一定のバイアスを供給するバイアス回路( 示せず)や、LC共振回路の発振電圧に応じた 流をLC共振回路に帰還させて発振を維持する 電流帰還回路(図示せず)等を備えている。

 発振回路部31は、図2(a)に示すように、移 体100のみが検知コイル20の検知範囲内に位 している状態においてLC共振回路が発振し、 移動体100が移動して被検知体110が検知コイル 20の検知範囲内に位置するようになると、LC 振回路の発振が停止するように負性コンダ タンスの値が設定されている。つまり本実 形態における近接センサ用の検出部1によれ 、LC共振回路の発振状態によって、被検知 110の存否検知が行えるようになっている。 のような発振回路部31は従来周知のものであ るから詳細な説明は省略する。なお図1、図2 及び図4-6では、発振回路部31を簡略化して 示している。

 プリント基板30の長手方向両端側それぞ には、第1の接続端子22との接続用の第1のス ーホール30aと、第2の接続端子23との接続用 第2のスルーホール30bとが厚み方向に貫設さ れている。プリント基板30において発振回路 31が実装された面には、スルーホール30aを 通した第1の接続端子22の他端部同士を電気 に接続する第1の導体パターン32が形成され と共に、第2のスルーホール30bを挿通した第2 の接続端子23の他端部ぞれぞれと発振回路部3 1とを電気的に接続する第2の導体パターン33 形成されている。回路ブロック3にはさらに 検知コイル20及び発振回路部31により構成さ れるLC共振回路の発振振幅を検出するための 力端子(図示せず)等が設けられている。

 ハウジング4は、図2(a)に示すように、一 (図2(a)における左面)が開口した箱状のボデ 5と、ボディ5の一面開口を閉塞する形でボデ ィ5に被着されるカバー6とで構成されている ボディ5及びカバー6はいずれも絶縁性を有 る樹脂材料からなる。なお図1及び図4-6では バー6を省略している。ボディ5は、図1及び 2に示すように、被検知体110の移動方向に交 差(図示例では直交)する方向において移動経 を挟み込む形に配置され、コイルブロック2 が収納される一対の直方体状の腕部50と、一 の腕部50の基端側同士を一体に連結すると に回路ブロック3が収納される直方体状の本 部51とを有したコ字形に形成されている。 部50と本体部51とはそれぞれの内部が連通す 形で一体に連結されている。本実施形態に ける近接センサ用の検出部1は、図2(a),(b)に すように、被検知体110が一対の腕部50間の 間を移動する形に配置される。カバー6は、 ディ5の一面開口を閉塞するものであるから 、ボディ5と同サイズのコ字形の板状に形成 れている。

 一対の腕部50における移動経路側となる 面には、コイルボビン21の鍔部21aと凹凸嵌合 する窓孔50aが互いに対向する形に形成されて いる。従って本実施形態における近接センサ 用の検出部1では、コイルボビン21の鍔部21aが ボディ5の腕部50の側面の一部を構成している 。さらに各腕部50における先端側の内側面に 、コイルボビン21の鍔部21a,21b間の隙間と凹 嵌合する位置決めリブ50bが一体に突設され いる。また本体部51には回路ブロック3の出 端子を外部に臨ませる孔部(図示せず)等が けられている。このようなハウジング4は、 なくとも腕部50が流路210内に位置する形で 置本体200に取り付けられるものであるから 流路210を流れる駆動用オイルがハウジング4 に浸入しないように防水処理されている。

 次に、本実施形態における近接センサ用 検出部1の組立方法について説明する。コイ ルブロック2は、接続端子22,23それぞれの他端 部を本体部51内に位置させた形で腕部50に収 され、このときコイルボビン21の鍔部21aが窓 孔50aに凹凸嵌合し、鍔部21a,21bの隙間に位置 めリブ50bが凹凸嵌合することによって、腕 50に位置決め固定される。このようにして腕 部50に収納されたコイルブロック2においては 、検知コイル20の中心軸方向が、一対の腕部5 0の対向方向、すなわち移動経路に直交する 向に沿っており、一対の腕部50それぞれの収 納された一対のコイルブロック2の検知コイ 20の中心軸同士が一致している。従って、こ れら一対のコイルブロック2によって、所定 移動経路を移動する被検知体110の移動方向 交差する方向に中心軸を沿わせるとと共に 動経路を挟み込む形に配置された一対の検 コイル20を有した検知部が構成される。

 本体部51には、回路ブロック3が、回路ブ ック3の第1のスルーホール30aそれぞれに一 のコイルブロック2の第1の接続端子22の他端 それぞれが挿通され、半田付け等によって 1の接続端子22の他端部と第1の導体パターン 32とが電気的に接続されると共に、回路ブロ ク3の第2のスルーホール30bそれぞれに一対 コイルブロック2の第2の接続端子23の他端部 れぞれが挿通され、半田付け等によって第2 の接続端子23の他端部と第2の導体パターン33 が電気的に接続された状態で収納される。 のようにしてコイルブロック2及び回路ブロ ック3が収納されたボディ5には、ボディ5の一 面開口を閉塞する形でカバー6が被着され、 れによって本実施形態における近接センサ の検出部1が得られる。

 本実施形態における近接センサ用の検出 1では、一対の検知コイル20それぞれの一端 同士は、第1の接続端子22及び第1の導体パタ ーン32によって電気的に接続され、一対の検 コイル20それぞれの他端部は、第2の接続端 23及び第2の導体パターン33によって発振回 部31に電気的に接続されている。つまり接続 端子22,23は及び導体パターン22,23によって、 知部の検知コイル20を直列接続すると共に、 検知コイル20を発振回路部31に接続する電気 続部が構成されている。

 信号処理部7は、検知コイル20と発振回路 31のコンデンサとにより構成されるLC共振回 路の発振振幅を検出するモニタ回路部70と、 ニタ回路部70で検出した発振振幅に基づい 被検知体110の存否検知を行う判別回路部71と を備えている。モニタ回路部70は、LC共振回 の両端電圧(LC共振回路を構成する発振回路 31のコンデンサの両端電圧)を監視すること LC共振回路の発振振幅を検出する検波回路か らなる。このようなモニタ回路部70としては 例えば、発振振幅を示す値として、発振電 のピーク値を検出する回路や、発振電圧の 分地を検出する回路、発振電圧の実効値を 出する回路等を採用することができる。モ タ回路部70は従来周知のものを採用できる ら詳細な説明は省略する。

 判別回路部71は、例えばコンパレータ等 らなり、モニタ回路部70で検出した発振振幅 に基づいて、LC共振回路の発振状態を識別し 発振が停止していなければ、被検知体が検 コイル20の検知範囲内に存在しないことを す存在検知信号を出力し、発振が停止して れば、被検知体が検知コイル20の検知範囲内 に存在することを示す存在検知信号を生成し 、外部へ出力する。

 以上述べた近接センサ用の検出部1によれ ば、検知コイル間、及び検知コイルと発振回 路部との間は、電気接続部によって接続され ているので、検知感度に影響を与える部分( なわち検知コイル)のみを高価な材料(例えば 耐熱絶縁被膜金属線材)とすることができ、 た電気接続部を安価な材料(例えば一般の金 端子材)とすることができるから、検知感度 の向上を図りながら低コスト化が図れる。し かも電気接続部は、接続端子22,23、及びプリ ト基板30に形成された導体パターン32,33とで 構成されているので、電気接続部の少なくと も一部は回路ブロック3のプリント基板30上に 形成された導体パターンからなるから、部品 点数の削減が図れ、また形状誤差が少ないか ら電気接続部の性能が安定する。また検知コ イル20が、ニッケル-クロム合金、ニッケル- ロム-鉄合金、銅-ニッケル合金、及び銅-マ ガン合金のうちのいずれかにより形成され いるので、検知コイル20のコンダクタンスが 周囲温度によって大きく変化することがなく 、センサ特性の温度依存性を小さくできる。

 本実施形態における近接センサ用の検出 1では、一対の検知コイル20が、所定の移動 路を移動する被検知体の移動方向に交差す 方向に中心軸を沿わせた形で配置されてい ので、近接センサ用の検出部1を取り付ける 際に、検知コイル20に被検知体110を貫装する 要がないから、移動体100を装置(例えば油圧 制御装置)に対する所定位置に配置する際に め近接センサ用の検出部1に移動体100を貫装 る作業が必要なく、装置の組立順序に融通 利くようになって、取付作業が容易に行え しかも完成した装置に近接センサ用の検出 1を後付することも可能となる。

 その上、一対の検知コイル20は、移動経 を挟み込む形に配置されているので、被検 体110が一方の検知コイル20に近付いた際には 、近付いた分だけ他方の検知コイル20から遠 かり、一対の検知コイル20の全体としては ンダクタンスがほとんど変化しないから(一 の検知コイル20それぞれのコンダクタンス 相補的に変化するから)、上記対向方向にお る被検知体110の一対の検知コイル20に対す 相対位置の変化による影響を低減でき、検 精度の向上が図れる。従って、このような 接センサ用の検出部1を備える近接センサに いても、同様の効果を奏することができる

 検知コイル20の内側には、磁性材料から る棒状のコア(例えばフェライトコア等)を配 置するようにしてもよい(コアの外形形状は 棒状であっても、角棒状であってもよく、 に限定されない)。このようにすれば、検知 イル20の巻数が同じである場合には、空芯 検知コイル20よりも磁束を大きくできるので 、検知コイル20のコンダクタンスの変化量を きくでき、検出精度の向上が図れる。

 本実施形態における検知部は、一対の検 部コイル20を1組有するものであるが、一対 検知コイル20を複数組有するものであって よい。本実施形態では、一対の検知コイル20 は直列接続されているが、一対の検知コイル 20は並列接続されるものであってもよい。つ り電気接続部は、検知部の検知コイル20を 列又は並列接続(要は検知コイル20同士を接 )すると共に、検知コイル20を発振回路部31に 接続するものであればよい。

 本実施形態における近接センサでは、常 はLC共振回路が発振し、被検知体110が検知 イル20の検知範囲内に存在する時に発振が停 止するようになっているが、常時はLC共振回 の発振が停止しており、被検知体110が検知 イル20の検知範囲内に存在する時に発振が 始されるようにしてもよい。被検知体110は 移動体100の外周面に突設された円盤状のも であったが、例えば移動体100の外周面を凹 することにより、移動体100の一部を移動体10 0の外径よりも小さい外径に形成してなるも であってもよい。要は、移動体100の移動方 に直交する面内における断面積が移動体100 異なるものであれば、検知コイル20のコンダ クタンスを変化させることができるため、被 検知体110として利用できる。

〔第2の実施形態〕
 本実施形態の近接センサは、図4に示すよう に、近接センサ用の検出部1の構成、特にコ ルブロック2及びハウジング4の構成が第1の 施形態と異なっており、その他の構成につ ては第1の実施形態と同様であるから説明を 略する。

 本実施形態におけるコイルブロック2は、 例えば可撓性を有するフレキシブル基板から なる支持基板24を備え、本実施形態における 知コイル20は支持基板24に形成された導体パ ターンからなる。本実施形態におけるコイル ブロック2は、第1の実施形態とは異なり、接 端子22,23を備えず、接続端子22,23はボディ5 本体部51にインサートされている。本実施形 態における第1の接続端子22は、導電性材料( 属材料)により形成され、コイルブロック2と の接続に用いられるコイル用端子部22aと、回 路ブロック3の接続に用いられる回路用端子 22bと、コイル用端子部22a及び回路用端子部22 bの基端部同士を連結する連結部22cと、連結 22cにおける両端子部22a,22b側は反対側に突出 た支持部22dを一体に備えている。

 本実施形態における第2の接続端子23は、 実施形態における第1の接続端子22と同様に コイル用端子部23aと、回路用端子部23bと、 結部23bと、支持部22dとを一体に備えている そして第1の接続端子22は、コイル用端子部2 2a及び回路用端子部22bが本体部51内に突出す ように、支持部22dの一部が本体部51の底壁部 にインサートされ、第2の接続端子23は、コイ ル用端子部23a及び回路用端子部23bが本体部51 に突出するように、支持部23dの一部が本体 51の底壁部にインサートされている。

 支持基板24は、検出コイル20が形成された コイル形成部24aと、第1の接続端子22のコイル 用端子部22a用の第1のスルーホール24d及び第2 接続端子23のコイル用端子部23a用の第2のス ーホール24eが貫設された接続部24bと、コイ 形成部24aと接続部24bとを一体に連結する連 部24cとを一体に備えている。そして検知コ ル20の一端部は、第1のスルーホール23dを挿 した第1の接続端子22のコイル用端子部22aに 続可能な形に延設され、検知コイル20の他 部は、第2のスルーホール24eを挿通した第2の 接続端子23の回路用端子部23aに接続可能な形 延設されている。

 本実施形態におけるハウジング4は、主と してボディ5の構成が第1の実施形態と異なっ いる。本実施形態におけるボディ5は、腕部 50に窓孔50a及び位置決めリブ50bを備える代わ に、支持基板24のコイル形成部24aを腕部50に おける移動通路側の内側面との間で挟持する リブ50cが、腕部50における移動通路側の内側 との対向面(腕部50における移動通路側の内 面と対向する内側面)に一体に突設されてい る。

 次に本実施形態における近接センサ用の 出部1の組立方法について説明する。コイル ブロック2は、コイル形成部24aを腕部50内に、 接続部24bを本体部51内にそれぞれ位置させた でボディ5に収納される。このときコイル形 成部24aは、腕部50の内側面とリブ50cとの間に 持される。腕部50に収納されたコイルブロ ク2においては、検知コイル20の中心軸方向 一対の腕部50の対向方向、すなわち移動経路 に直交する方向に沿っており、一対の腕部50 れぞれの収納された一対のコイルブロック2 の検知コイル20の中心軸同士が一致している 従って、これら一対のコイルブロック2によ って、所定の移動経路を移動する被検知体110 の移動方向に交差する方向に中心軸を沿わせ ると共に移動経路を挟み込む形に配置された 一対の検知コイル20を有した検知部が構成さ る。

 支持基板24の接続部24bの第1のスルーホー 24dには、第1の接続端子22のコイル用端子部2 2aが挿通され、半田付け等によってコイル用 子部22aと検知コイル20の一端部とが電気的 接続される。また接続部24bの第2のスルーホ ル24eには、第2の接続端子23のコイル用端子 23aが挿通され、半田付け等によって回路用 子部23aと検知コイル20の他端部とが電気的 接続される。

 回路ブロック3は、第1のスルーホール30a れぞれに第1の接続端子22の回路用端子部22b れぞれが挿通されると共に、第2のスルーホ ル30bそれぞれに第2の接続端子23の回路用端 部23それそれが挿通された状態で本体部51に 収納され、第1の接続端子22の回路用端子部22b と第1の導体パターン32とは半田付け等により 電気的に接続され、同様に、第2の接続端子23 の回路用端子部23bと第2の導体パターン33とは 半田付け等により電気的に接続される。この ようにしてコイルブロック2及び回路ブロッ 3が収納されたボディ5には、ボディ5の一面 口を閉塞する形でカバー6が被着され、これ よって本実施形態における近接センサ用の 出部1が得られる。

 本実施形態における近接センサ用の検出 1では、一対の検知コイル20それぞれの一端 同士は、第1の接続端子22及び第1の導体パタ ーン32によって電気的に接続され、一対の検 コイル20それぞれの他端部は、第2の接続端 23及び第2の導体パターン33によって発振回 部31に電気的に接続されている。従って本実 施形態における近接センサ用の検出部1では 接続端子22,23及び導体パターン32,33によって 検知部の検知コイル20を直列接続すると共 、検知コイル20を発振回路部31に接続する電 接続部が構成されている。

 以上述べた近接センサ用の検出部1によれ ば、第1の実施形態と同様の効果を奏する上 導体パターンからなる検知コイル20は、複数 の1ターンコイルを同一平面上に位置する形 直列接続してなるもであるので、導線(巻線) からなる検知コイル20(第1の実施形態の検知 イル20)のように複数の1ターンコイルを所定 向に沿って並ぶ形に直列接続してなるもの 比べれば、複数の1ターンコイルそれぞれと 被検知体との距離がいずれも略等しくなるか ら、被検知体110の移動(接近・離間)に伴うコ ダクタンス変化等の特性変化が大きくなっ 、検知感度の向上が図れる。また導線から る検知コイル20に比べれば形状誤差が少な から検知コイル20の性能が安定し、しかも検 知コイル20の配置位置によって導線が巻き難 なるといった問題が生じることもない。従 て、このような近接センサ用の検出部1を備 える近接センサにおいても同様の効果を奏す ることができる。

〔第3の実施形態」
 本実施形態の近接センサは、図5及び図6に すように、近接センサ用の検出部1の構成、 にコイルブロック2及びハウジング4の構成 第2の実施形態と異なっており、その他の構 について第2の実施形態と同様であるから説 明を省略する。

 本実施形態におけるコイルブロックは、 6に示すように、例えばガラスエポキシ基板 等の長方形状の支持基板24を備え、本実施形 における検知コイル20は、基板24に形成され た導体パターンからなる(図6では図示の簡略 のため検知コイル20を構成する導体パター の一部を省略している)。検知コイル20の一 部には第1の接続端子22との接続に用いられ 第1のパッド20aが形成され、他端部には第1の 接続端子23との接続に用いられる第2のパッド 20bが形成されている。検知コイル20のパッド2 0a,20bは、支持基板24の長手方向両端側それぞ に位置している。

 本実施形態においても第2の実施形態と同 様に、接続端子22,23はボディ5の本体部1にイ サートされている。本実施形態における第1 接続端子22は、弾性を有する導電性材料(金 材料)により形成され、コイルブロック2と 接続に用いられるコイル用端子部22aと、回 ブロック3との接続に用いられる回路用端子 22bと、コイル用端子部22a及び回路用端子部2 2bの基端部同士を連結する連結部22cとを一体 備えている。本実施形態における第2の接続 端子23は、本実施形態における第1の接続端子 22と同様に、コイル用端子部23aと、回路用端 部23bと、連結部23cとを一体に備えている。 イル用端子部22a,23aは、パッド20aに弾接して 検知コイル20に接触接続される接触子を構成 ている。

 第1の接続端子22は、コイル用端子部22aが 部50内に突出すると共に、回路用端子部22b 本体部51内に突出するように、連結部22cが本 体部51の底壁部にインサートされている。同 に、第2の接続端子23は、コイル用端子部23a 腕部50内に突出すると共に、回路用端子部23 bが本体部51内に突出するように、連結部23cが 本体部51の底壁部にインサートされている。

 本実施形態におけるハウジング4は、主と してボディ5の構成が第2に実施形態と異なっ いる。本実施形態におけるボディ5は、リブ 50cを備える代わりに、腕部50内と本体部51内 を仕切る仕切部50dを備えており、これによ てコイルブロック2が腕部50内から本体部51内 に移動してしまうことを防止している。

 次に本実施形態における近接センサ用の 出部1の組立方法について説明する。コイル ブロック2は、腕部50内に収納される。このと き検知コイル2のパッド20aには、第1の接続端 22のコイル用端子部22aが弾設され、パッド20 bには第2の接続端子22のコイル用端子部23aが 設され、これにより検知コイル20は、腕部50 おける移動経路側の内側面に押しつけられ コイル用端子部22a,23aと腕部50の内側面との で挟持される。腕部50に収納されたコイル ロック2においては、検知コイル20の中心軸 向が、一対の腕部40の対向方向、すなわち移 動経路に直交する方向に沿っており、一対の 腕部50それぞれの収納された一対のコイルブ ック2の検知コイル20の中心軸同士が一致し いる。従って、これら一対のコイルブロッ 2によって、所定の移動経路を移動する被検 知体110の移動方向に交差する方向に中心を沿 わせると共に移動経路を挟み込む形に配置さ れた一対の検知コイル20を有した検知部が構 される。

 回路ブロック3は、第1のスルーホール30a れぞれに第1の接続端子22の回路用端子部22b れぞれが挿通されると共に、第2のスルーホ ル30bそれぞれに第2の接続端子23の回路用端 部23bそれぞれが挿通された状態で本体部51 収納され、第1の接続端子22の回路用端子部22 bと第1の導体パターン32とは半田付け等によ 電気的に接続され、同様に、第2の接続端子2 3の回路用端子部23bと第2の導体パターン33と 半田付け等により電気的に接続される。こ ようにしてコイルブロック2及び回路ブロッ 3が収納されたボディ5には、ボディ5の一面 口を閉塞する形でカバー6が被着され、これ によって本実施形態における近接センサ用の 検出部1が得られる。

 本実施形態における近接センサ用の検出 1では、一対の検知コイル20それぞれの一端 同士は、第1の接続端子22及び第1の導体パタ ーン32によって電気的に接続され、一対の検 コイル20それぞれの他端部は、第1の接続端 23及び第2の導体パターン33によって発振回 部31に電気的に接続されている。従って、本 実施形態における近接センサ用の検出部1で 、接続端子22,23及び導体パターン32,33によっ 、検知部の検知コイル20を直列接続すると に、検知コイル20を発振回路部31に接続する 気接続部が構成されている。

 以上述べた近接センサ用の検出部1によれ ば、第2の実施形態と同様の効果を奏する上 、電気接続部を構成する接続端子22,23は、検 知コイル20に接触接続される接触子となるコ ル用端子部22a,23aを備え、コイル用端子部22a ,23aと腕部50の内側面との間で検知コイル20を 持するので、検知コイル20の取付が容易に り、組立性を向上できる。従って、このよ な近接センサ用の検出部1を備える本実施形 の近接センサにおいても、同様の効果を奏 ることができる。

〔第4の実施形態〕
 本実施形態の近接センサは、複数の検知部 備えている点で検知部を1つだけ備えている 第1の実施形態の近接センサとは異なってい 。本実施形態における近接センサ用の検出 1には、特願2007-109749号に記載されているよ に、複数の検知部が被検知体110の移動方向 沿って並ぶ形で設けられている。これに伴 て、本実施形態の近接センサ用の検出部1は 複数の検知部それぞれに対応する形で複数 発振回路部31を備え、これによって複数の 知部の数に応じた数のLC共振回路が構成され ている。なおその他の構成については第1の 施形態と同様であるから図示及び説明を省 する。

 従って、本実施形態における近接センサ の検出部1によれば、第1の実施形態と同様 効果を奏する上に、複数の検知部を被検知 110の移動領域近傍に被検知体110の移動方向 並ぶ形に配置しているので、いずれの検知 の検知コイル20のコンダクタンスが変化した か否かによって被検知体110の位置検知が行え るから、本実施形態の近接センサ用の検出部 1を用いることで近接センサをポジションセ サとして利用することが可能になる。

 例えば、このような近接センサ用の検出 1を用いて近接センサを構成するにあたって は、第1の実施形態の信号処理部7の代わりに 近接センサ用の検出部1の複数のLC共振回路 れぞれの発振状態から複数の検知部の検知 イル20それぞれの検知範囲内に被検知体が 在しているか否かを判別し、その判別結果 組み合わせにより被検知体110の位置検知を う信号処理部7を用いればよい。

 本実施形態における信号処理部7は、近接 センサ用の検出部1の複数の発振回路部31それ ぞれに対応する複数のモニタ回路部70と、複 のモニタ回路部70それぞれに対応する複数 判別回路部71と、判別回路部71の判別結果の み合わせにより被検知体110の位置検知を行 総合判別部(図示せず)とで構成される。モ タ回路部70と判別回路部71については上述し ものと同様であるから説明を省略する。

 総合判別部は、複数の検知部のいずれに いて被検知体110の存否が検知されたかによ て、被検知体110の位置を示す位置検知信号 生成,出力する。例えば、近接センサ用の検 出部1が2つの検知部を備えている場合、一方 被検知部の検知コイル20検知範囲内にのみ 検知体110が存在すれば、一方の検知部に対 する判別回路部71から被検知体110が存在して いることを示す存在検知信号が出力されるが 、他方の検知部に対応する判別回路部71から 被検知体110が存在していないことを示す存 検知信号が出力されるため、総合判別部は 被検知体110が一方の検知部の検知コイル20 検知範囲内にのみ存在していると判断して 被検知体110の位置を示す位置検知信号を出 する。従って、本実施形態の近接センサに れば、検知感度の向上を図りながらも低コ ト化が図れる上に、被検知体110の位置検知 行える。なお本実施形態の近接センサ用の 出部1の構成(複数の検知部を備える構成)は 2,第3の実施形態にも適用できる。

 以上、本発明者によってなされた発明を 用した実施の形態について説明したが、こ 実施の形態による本発明の開示の一部をな 記述及び図面により本発明は限定されるこ はない。例えば本発明は、特許第4026405号公 報に開示されているような、アナログ出力タ イプの近接センサ及びその検出部に対しても 適用することができる。このように、本実施 形態に基づいて当業者等によりなされる他の 実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本 発明の範疇に含まれる。

 本発明は、非接触で金属体(導電体)や磁 体等からなる被検知体を検知する近接セン に適用することができる。




 
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