JPH0326606Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《考案の技術分野》 本考案はコイルＬとコンデンサＣの周波数変化
を用いて無接点かつ無接触状態で物体の離・接近
を検出する高周波発振型の近接スイツチに関する
ものである。

《従来技術と問題点》 高周派発振型の近接スイツチは検知コイルを含
む発振回路を有し、該検知コイルが発振周波数を
決める一要素となるように回路構成されている。
そして、該検知コイルに金属等の物体が接近する
と該コイルのインダクタンスが変化し、発振周波
数が変つたり発振停止したりするもので、この発
振回路の発振状態によつて物体の接近を検知する
ものである。

従つて該検知コイルは近接スイツチの検知端、
つまり通常は前端に設け、他端すなわち後端から
電源ラインや信号ライン等をなすケーブルを引き
出すと言う構造を採ることが多い。

この近接スイツチは機械的作動部が一切ないこ
と、及び光の投授を行う場合と違つてホコリ等に
強いこと等の利点を有しているので悪影響で使用
されることが多く、例えば自動工作機械、自動組
立機械としてのロボツト、特に該ロボツトの指先
に組込まれて該指先における金属物体の有無を確
かめる為に使用されたりしており、近年その利用
範囲も拡大する傾向にある。

この様に近接スイツチの利用範囲が拡大する
と、その利用される機器に応じて比較的大きな近
接スイツチから小型化された近接スイツチに至る
まで必要とされる。又、その要求に応じて検知コ
イルを有するセンサ部と該センサ部から得られた
情報に基づいて物体の離・接近等を判断する回路
部とを一体的に組込んだセンサー体型の近接スイ
ツチから該センサ部と該回路部とを分離したセン
サ分離型の近接スイツチとが存在する。前者のセ
ンサー体型の近接スイツチにあつてはユニツト化
がなされているため機器への組込みが容易である
反面、大型化すると言う問題があり、又、後者の
センサ分離型の近接スイツチにあつてはセンサ部
と検出回路部とが分離され、その間を同軸ケーブ
ル等で接続させる必要上、組込みが多少不便では
あるが、センサ部のみを機器の検知部に配置し得
る為に機器側の検知部の大きさを小さくできる利
点がある。又、今日でのロボツト化は年々小型部
品を扱うようになつて来ており、それに伴い小型
化が可能なセンサ分離型の近接スイツチが主流と
なつて来ている。

この種のセンサ分離型の近接スイツチは第１図
の示すように、コイルＬとコンデンサＣの共振回
路を含むセンサ部１と、発振回路４、アンプ５、
整流回路６、弁別回路７を含む回路部２と、セン
サ部１と回路部２を接続するケーブル３とから構
成されている。そして、センサ部１のコイルＬに
金属物体が到来するとコイルＬのインダクタンス
が変化し、又、このインダクタンスの変化により
発振回路４の発振状態が変化し、発振回路４の出
力がアンプ５で増幅され、更に整流回路６で整流
されて弁別回路７に加えられるようになつてお
り、弁別回路７は基準電圧と発振回路４より加え
られる電圧を比較し、加えられる発振回路４から
の電圧が基準電圧より大であるか小であるかによ
り、金属物体の検知の有無を出力するようにして
いる。

又、そのセンサ部１の構造としては、第２図に
示されるように、両端が開口された金属製の本体
ケース９と、リング状に巻回された検知コイルＬ
と、該検知コイルＬのリード線１３，１４に夫々
芯線３Ａとシールド線３Ｂとを接続したケーブル
３とから構成され、前記本体ケース９の一端開口
部近傍内に位置するようにして検知コイルＬを収
納すると共に他端開口から前記ケーブル３を導出
するように配設した後、該本体ケース９内に合成
樹脂材が充填されてなるものが知られている。

しかしながら第２図に示される実施例にあつて
は、コイルＬのリード線１３，１４とケーブル３
の芯線３Ａ、シールド線３Ｂとが単に半田等で接
続された後、コイルＬとケーブル３とを合成樹脂
材１５で凝固させて固定するものである為、コイ
ルＬとケーブル間の位置決めが難しく、精度の低
下を招き、又、凝固前にあつては両リード線１
３，１４が何んら固定されていない為に接触して
しまう場合があり、この様な状態で樹脂材の充填
凝固がなされた場合絶縁不良となる。従つて両リ
ード線間の絶縁を計る為に両リード線間の間隔を
大きく採る必要性が生じセンサ部が大型化してし
まうと言う問題がある。

この問題を解決する為に、例えば第３図に示す
様な近接スイツチのセンサ部１００の如く、絶縁
樹脂材で形成されたコイルスプール１０８に該コ
イルスプール１０８の前端面から後端面に渡つて
貫通された挿入口１０８Ｃを設け、該コイルスプ
ール１０８の前端面から棒状フエライトコア１１
７を嵌入すると共に後端面側からケーブル３の芯
線３Ａを嵌入させる構造とすることにより、コイ
ルスプール１０８に対するケーブル３の位置決め
をなし、各導線間を安定保持する工夫が本件出願
人によつてなされたが、この構造にあつては、コ
ア１１７とケーブル３の芯線３Ａを嵌入する孔が
連通されている為に、挿入口１０８Ｃ内でのコア
１１７と芯線３Ａとの位置決めが難しく、コア１
１７と芯線３Ａとが余りにも接近して配置されて
しまうとコイルＬからの磁力線がケーブル３の影
響を受け検出精度が低下する問題及び、コア１１
７と芯線３Ａ間の距離が安定しない為に精度にバ
ラ付きが生ずる問題の他、コア１１７が挿入され
た前端開口部から水が挿入口１０８Ｃ内に流入
し、この水が芯線３Ａに流れ込み漏電事故が生ず
る恐れもあり、別途シール手段を必要とされる為
に作業性が低下すると同時にコイルアツプとなる
問題も生ずる。

尚、第３図中１０９は両端が開口された金属製
の円筒状本体ケースで、１２０は本体ケース１０
９の前端大径内周部に嵌合されるフエライト材で
形成された筒状コア、１１５は本体ケース１０９
内に充填凝固された絶縁樹脂材である。そして前
記コイルスプール１０８には検知コイルＬが所定
数巻回されるコイル巻回路１０８Ｃと、各々180
度変位した位置に該コイル巻回部１０８Ｃと連続
して設けられて該巻回部１０８Ｃに巻回された検
知コイルＬのリード線１１３，１１４を導出する
為の一対の切欠溝１０８Ｄ，１０８Ｄが設けられ
ていると共に前記挿入孔１０８Ｃが設けられてい
る。

この近接スイツチのセンサ部１００の組立は、
先ず、コイルスプール１０８の挿入孔１０８Ｃに
棒状コア１１７を挿入した状態で、該コイルスプ
ール１０８の巻回部１０８Ｃに検知コイルＬを所
定数巻回し、その巻回された検知コイルＬのリー
ド線１１３，１１４を切欠溝１０８Ｄから後方へ
延出配置した状態にさせ、更に本体ケース１０９
を貫通して延出されたケーブル３の芯線３Ａを挿
入孔１０８Ｃの他端より嵌入させる。この様にし
てスプール１０８に芯線３Ａを固定したケーブル
３の芯線３Ａにリード線１１３を巻付けた後、芯
線３Ａに対して該リード線１１３が半田固定され
ると共にケーブル３のシールド線３Ｂにリード線
１１４を巻付けた後、シールド線３Ｂに対して該
リード線１１４が半田固定される。次いで、本体
ケース１０９の一端内周大径部に筒状コア１２０
が又、スプール１０８の本体部が筒状コア１２０
及び本体ケース１０９の内周面に夫々嵌合挿入さ
れた状態で該本体ケース１０９内に組込まれ、し
かる後、本体ケース１０９内に絶縁樹脂材１１５
が充填凝固されて完成されてなるものである。

《考案の目的》 本考案は係る従来の近接スイツチの問題点に鑑
みなされたものであつて、組立が容易で、絶縁不
良が少なく、かつ精度が安定した近接スイツチを
得ることができる近接スイツチを提供することを
目的とする。

《考案の構成と効果》 上記目的を達成する為本考案に係る近接スイツ
チは検知用コイルを巻回した樹脂製コイルスプー
ルを筒状本体ケース内に挿入配置すると共に該本
体ケース外の検知回路部と前記コイルとを電気的
に接続するケーブルの一端を該本体ケース内に配
設してなる近接スイツチであつて、前記コイルス
プールの前端面に前記挿入孔を、又、後端面に後
端挿入孔を夫々軸中心に沿つて貫通することなく
同一軸線上に相対向する関係で形成し、前記コイ
ルを貫通する位置にある前記前端挿入孔に棒状コ
アを嵌入位置決めすると共に前記後端挿入孔に前
記ケーブルの芯線を嵌入位置決めしてなるように
構成することによつて、検知コイル及びコイルス
プールに対するケーブル及び該ケーブルの芯線の
位置出しが容易であると共に、前端に防水手段を
設ける必要もなく、組立が容易で且つ、精度的に
も安定し、又、漏電事故等がない近接スイツチを
得ることができる効果がある。

《考案の実施例》 以下、本考案に係る近接スイツチの一実施例を
第４図乃至第７図を用いて説明する。尚、本実施
例における近接スイツチの回路構成は第１図に示
した回路構成と等価であつて、回路構成自体には
何んら変更がないので、第１図のセンサ部１に対
応する部分に付いてのみ例示する。

そこで、そのセンサ部に付いて説明すると、第
４図は本考案に係る近接スイツチのセンサ部２０
０の軸方向断面図で、第５図はその分解斜視図で
ある。

第４図、第５図に於いて、３は芯線３Ａの外周
が絶縁材３Ｃで覆われると共に該絶縁材３Ｃの外
周面に網目状のシールド線３Ｂを被覆し、更に該
シールド線３Ｂの外周を絶縁材で被覆してなるケ
ーブルで、該ケーブル３は第１図、第２図、第３
図で示したケーブルと同じ構造のものである。２
０９は両端が開口された金属製の円筒状本体ケー
スで、該本体ケース２０９はその両端開口近傍内
周部が中心内周部よりも大径となつている。２０
８は第６図に外観図が、又、第７図に第６図の
−線矢視断面図で示される絶縁樹脂材で形成さ
れたコイルスプールである。該コイルスプール２
０８には検知コイルＬが所定数巻回されるコイル
巻回部２０８Ｃと、各々略１０８度変位した位置
に該コイル巻回部２０８Ｃと連続して設けられて
該巻回部２０８Ｃに巻回された検知コイルＬのリ
ード線２１３，２１４を導出する為の一対の切欠
溝２０８Ｄ，２０８Ｄ及び一対の切欠平面部２０
８Ｆ，２０８Ｆとが夫々設けられていると共に、
更に該スプール２０８の前端面に前端挿入孔２０
８Ａが、又、後端面に後端挿入孔２１９が夫々軸
中心に沿つて互いに貫通連設することなく同一軸
線上に相対向する関係で設けられている。そし
て、前記コイル巻回部２０８Ｃに巻回される検知
コイルＬを貫通する位置にある前記挿入孔２０８
Ａにはフライト材の棒状コア２１７が嵌入位置決
めされ、又、前記後端挿入孔２１９には前記ケー
ブル３の芯線３Ａが嵌入位置決めされる。２２０
は本体ケース２０９の前端大径内周部に嵌合され
るフエライト材で形成された筒状コア、２１５は
本体ケース２０９内に充填凝固された絶縁樹脂材
である。

これらの部材で構成された近接スイツチのセン
サ部２００の組立ては、先ず、コイルスプール２
０８の挿入孔２０８Ａに棒状コア２１７を嵌入位
置決めした状態で、該コイルスプール２０８の巻
回部２０８Ｃに検知コイルＬを所定数巻回し、そ
の巻回された検知コイルＬのリード線２１３，２
１４を切欠溝２０８Ｄから後方へ延出配置した状
態とさせ、更に本体ケース２０９を貫通して延出
されたケーブル３の芯線３Ａを挿入孔２１９に嵌
入位置決めさせる。この様にしてコイルスプール
２０８に芯線３Ａを固定したケーブル３の該芯線
３Ａにリード線２１３を巻付けた後、芯線３Ａに
対して該リード線２１３が半田付固定されると共
に、ケーブル３のシールド線３Ｂにリード線２１
４を巻付けた後、シールド線３Ｂに対して該リー
ド線２１４が半田固定される。次いで、本体ケー
ス２０９の前端内周大径部に筒状コア２２０が、
又、コイルスプール２０８の本体部が筒状コア２
２０及び本体ケース２０９内に組込まれ、しかる
後、本体ケース２０９内に絶縁樹脂材２１５が充
填凝固されて完成される。

この様にして組立てられた近接スイツチのセン
サ部２００は第１図に示した制御回路と共用され
るもので、検知コイルＬに通電がなされていると
き検知コイルＬが励磁され、この検知コイルＬの
磁束は筒状コア２２０及び棒状コア２１７を流れ
るように構成されており、該センサ部２００の先
端に金属物体が接近すると該検知コイルＬのイン
ダクタンスが変化し、このインダクタンスの変化
を制御回路で検出し、物体の接近を検出する。

【図面の簡単な説明】

第１図は近接スイツチの一般的な回路構成を示
す回路図、第２図は従来の近接スイツチにおける
センサ部の一例を示す断面図、第３図は同じく近
接スイツチにおけるセンサ部の他の例を示す断面
図、第４図は本考案に係る近接スイツチにおける
センサ部の断面図で、第５図は第４図に示したセ
ンサ部の分解斜視図、第６図は第４図、第５図に
示したセンサ部に用いられるコイルスプールの外
観斜視図、第７図は第６図の−線矢視断面図
である。 Ｌ……検知コイル、２０８……コイルスプー
ル、２０９……本体ケース、３……ケーブル、３
Ａ……芯線、２０８Ａ……前端挿入孔、２１９…
…後端挿入孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 検知用コイルを巻回した樹脂製コイルスプール
   を筒状本体ケース内に挿入配置すると共に該本体
   ケース外の検知回路部と前記コイルとを電気的に
   接続するケーブルの一端を該本体ケース内に配設
   してなる近接スイツチであつて、前記コイルスプ
   ールの前端面に前端挿入孔を、又、後端面に後端
   挿入孔を夫々軸中心に沿つて貫通することなく同
   一軸線上に相対向する関係で形成し、前記コイル
   を貫通する位置にある前記前端挿入孔に棒状コア
   を嵌入位置決めすると共に前記後端挿入孔に前記
   ケーブルの芯線を嵌入位置決めしてなることを特
   徴とする近接スイツチ。