JPH0487418A - 近接スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、金属体の接近を無接触で検出する近接スイ
ッチに関連し、殊にこの発明は、検出回路部としてＬＣ
共振回路を含む発振回路が用いられた近接スイッチに関
する。

〈従来の技術〉 例えばパチンコ機械において、入賞口にパチンコ玉が入
ったことを検出するのに近接スイッチを利用した電磁誘
導式のパチンコ玉センサが用いられている。この方式の
パチンコ玉センサは、金属であるパチンコ玉が入賞口を
通過したことを電磁誘導作用を利用して無接触で検出す
るものであって、第６図に従来のパチンコ玉センサ１の
具体例が示しである。

同図のものは、薄板状をなす合成樹脂製のケース体２に
パチンコ玉６の通過が可能な孔径をもつ検出孔３が肉厚
方向に貫通開設されている。

このケース体１は、検出孔３の一例部に近接スイッチの
検出回路部４が組み込まれると共に、検出孔３の周囲に
、検出回路部４の一部をなす発振回路の発振コイル５を
玉通路を取り巻くように配備されている。

ところがこの種の構造では、２以上のパチンコ玉センサ
が接近して配置されると、発振コイル間の相互誘導作用
により誤動作が生ずるという問題がある。

第７図は、このような問題を解消した改良案を示すもの
で、発振コイル７が検出孔３の一例に玉通路に面して配
置されている。前記発振コイル７は、第８図に示す如く
、全体がＥ字形状をなすコア８の中央脚部９に巻かれて
いる。このコア８は一方が開放して開磁路（図中、破線
で示す）を構成しており、その開放端部を前記検出孔３
に向けて配置される。

この発振コイル７にパチンコ玉が接近していないとき、
発振回路は発振動作を行っているが、パチンコ玉６が検
出孔３を通過して発振コイル７に接近するときは、パチ
ンコ玉６は発振コイル７の磁力線を受けてその内部に１
！磁誘導による渦電流が生ずる。このため発振コイル７
の抵抗分が太き（なって発振が停止するもので、これに
よりパチンコ玉６の通過を検出できる。

前記発振回路として、第９図に示すような分離型ハート
レー発振回路１０が用いられる。

この発振回路ＩＯは、増幅用のトランジスタ丁Ｒ６に、
発振コイル７およびコンデンサ１２より成るＬＣ共振回
路１１と抵抗Ｒとを電気接続したもので、同図の定電流
源Ｉｓやバイアス電圧Ｅ、によりトランジスタＴＲ，の
動作点が能動領域となるよう補償されている。またトラ
ンジスタＴＲ，、ＴＲ，はミラー回路を構成し、トラン
ジスタＴＲ，のコレクタ電流と同じ電流をＬＣ共振回路
１１へ帰還させている。なおＶＣＣは電源電圧であり、
ｖ　ｏｕｔは出力を、Ｇはアースを、それぞれ示す。

上記発振回路１０において、第１０図に示す如く、ＬＣ
共振回路ＩＩＯ側のコンダクタンスを０１とし、増幅回
路部１３の側の負性コンダクタンスをＧ、とすると、発
振コイル７に金属体１４が接近していない状態、すなわ
ち検出孔３をパチンコ玉６が通過していない状態では、
Ｇ、＜Ｇ、の関係が成立し、発振回路１０は発振状態と
なる。一方発振コイル７に金属１４が接近した状態、す
なわち検出孔３をパチンコ玉６が通過する状態では、前
記コンダクタンスをＧ、が大きくなってｃ、＞Ｇｉの関
係が成立し、発振回路１０は発振動作を停止する。

第１１図は、発振コイル７と金属体１４との間の距離り
と、ＬＣ共振回路１１の側のコンダクタンスＧ、との関
係１５を示している。同図において、前記距離りが所定
値Ｄ０を越えると、Ｇ、＜Ｇ＝となって発振回路１０が
発振動作し、一方距離りが所定値り。より小さくなると
、Ｇ、＞ｃ、となって発振回路１０は発振動作を停止す
るものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記パチンコ玉センサ１が用いられたパチンコ機械にお
いて、遊戯者の中には不正行為を働く者があって、パチ
ンコ玉センサ１を誤動作させてパチンコ玉を不当に詐取
している。

すなわち入賞口に位置するパチンコ玉センサ１に永久磁
石を近づけて強い磁界を作用させることにより、パチン
コ玉が入賞口に入っていないにもかかわらず、パチンコ
玉センサ１が恰もパチンコ玉を検出したかのように誤動
作させるのである。永久磁石による磁界が発振コイル７
に作用すると、コア８が磁化されて前記コンダクタンス
Ｇ、が大きくなり、パチンコ玉６が検出孔３を通過して
いないにもかかわらず、Ｇ。

〉ＧＬの関係が成立し、発振回路１０の発振動作が停止
するためである。

第１１図中、１６はコア８が永久磁石により磁化された
場合の金属体１４と発振コイル７との距離りと、ＬＣ共
振回路１１の側のコンダクタンスＧ、との関係を示して
いる。同図によれば、前記距離りとは関係なく、Ｃ，＞
Ｃ，の関係が常に成立することが分かる。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、永久
磁石の接近による悪影響を受けずに金属の接近を正しく
検知する近接スイッチを提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、ＬＣ共振回路を含む発振回路が用いられた
近接スイッチにおいて、前記ＬＣ共振回路は、２個の発
振コイルを含むと共に、−方の発振コイルは磁気シール
ドされたものである。

〈作用〉 金属の接近と磁界の作用とに対し、磁気シールドされて
いない発振コイルの方は同様に惑応するが、磁気シール
ドされている発振コイルの方は、磁界の作用に対して感
応しないため、発振回路の動作を金属が接近していない
状態に維持でき、磁界の作用による発振回路の誤動作を
防止できる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の一実施例にかかる近接スイッチの
回路構成を示すもので、発振回路２０と比較回路２１と
を含んでいる。

図示例の発振回路２０は、分離型ハートレー発振回路で
あって、ＬＣ共振回路２２を除く他は、第９図に示した
従来例と同様の構成である。

従ってここでは対応する構成に同一の符号を付すること
でその説明を省略する。

前記ＬＣ共振回路２２は２個の発振コイル２３．２４と
２個のコンデンサ２５．２６とから成るもので、第１の
発振コイル２３は金属検知コイルとして用い、また第２
の発振コイル２４は磁気シールドを施して第１の発振コ
イル２３を補助する目的で用いられる。

第１の発振回路２３はコンデンサ２５と直列接続され、
この直列回路に対し、第２の発振コイル２４と他のコン
デンサ２６とが並列接続される。

上記発振回路２０の出力は比較回路２１に与えられ、比
較回路２１は入力を整流・平滑した後、所定のしきい値
とを比較して、２値化された出力■。Ｉｌ＋１を生成す
る。

第２図は、この発明の原理を示すもので、横軸に金属体
との間の距離りをとり、縦軸にＬＣ共振回路２２の側の
コンダクタンスＧｅをとっている。

図中、２７は磁界が作用していない通常状態下での金属
体との距離りと前記コンダクタンスＧｅとの関係を示し
、また２８は強磁界下での金属体との距離りとコンダク
タンスＧｉとの関係を示している。

同図において、磁界が作用していない通常状態下におい
ては、前記距離りが所定値Ｄ０を越えると、Ｃ０＜Ｃ，
となって発振回路２０が発振動作し、一方距離りが所定
値り、より小さくなると、Ｃ，＞Ｃ，となって発振回路
２０は発振動作を停止する。

ところが強磁界の作用下においては、金属体との距離り
とは関係なく、Ｇ、＜ｃ、の関係が成立し、発振回路２
０は発振状態を維持し、金属体が接近していない状態を
生成する。

第３図は、上記近接スイッチの動作の一例を示すタイム
チャートである。

いま近接スイッチが磁界の作用していない状態下にある
場合、発振回路２０のＬＣ共振回路２２は、第４図（Ｉ
）（２）に示す如く、第１の発振コイル２３に対し、第
２の発振コイル２４と２個のコンデンサ２５．２６との
合成容量Ｃつが並列接続され、コンデンサ２５．２６の
中間点の電位ｖＬｃが発振回路２０に与えられることに
なる。

この場合に、第２の発振コイル２４のインダクタンスを
Ｌｘ、一方のコンデンサ２５の容量をＣＩ＋他方のコン
デンサ２６の容量をＣｔとすると、前記の合成容量Ｃｘ
はつぎのように表される。

ｊωＣｘ　　　　ＪωＣ１ ゆえに ・・・・■ である。

このように近接スイッチが磁界の作用していない状態下
にある場合、第１の発振コイル２３のり、と上記の合成
容量ＣＸとで共振することになる。

その結果、金属体が離反しているときは、第３図に示す
如く、発振回路２０は周波数ω２で発振動作し、比較回
路２１の出力■。υアはハイレベルとなる。また金属体
が接近したときは、第１の発振コイル２３がこれに感応
して発振回路２０は発振動作を停止するため、比較回路
２１の出力■。ｕ７はローレベルとなる。

つぎに近接スイッチに強い磁界が作用すると、第１の発
振コイル２３はコアが磁化されてコイルとしての機能を
失うが、第２の発振コイル２４は磁気シールドされてい
るので、磁界の影響を受けない。この場合のＬＣ共振回
路２２は、第５図に示す如く、第２の発振コイル２４に
対し、２個のコンデンサ２５．２６が並列接続された形
態となり、第２の発振コイル２４のＬ２と二個のコンデ
ンサ２５．２６の合成容量（Ｃ，十０７）とで共振する
ことになる。

その結果、金属体の接近の有無とは関係なく、発振回路
２０は周波数ω３で発振動作し、比較回路２１の出力Ｖ
。ｔｌＴはハイレベルとなる。

このように磁界が作用していない通常状態下で金属体が
接近したときのみ比較回路２１の出力Ｖ。Ｕ、はローレ
ベルとなり、金属体が離反したときは勿論、磁界が作用
させたときは比較回路２１の出力■。。、はハイレベル
となる。従ってこの発明の近接スイッチを例えばパチン
コ玉センサに用いたとき、永久磁石を使った不正行為に
対し、パチンコ機械が誤動作するのを防止できる。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、ＬＣ共振回路を含む発振回路が
用いられた近接スイッチにおいて、前記ＬＣ共振回路に
は２個の発振コイルを含ませると共に、一方の発振コイ
ルを磁気シールドしたから、磁界の作用に対して磁気シ
ールドされた発振コイルは感応せず、発振回路の動作を
金属が接近していない状態に維持できる。このため磁界
の作用を受けて発振回路が誤動作するのを防止でき、高
い信鱈性の近接スイッチが得られるなど、発明目的を達
成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例にかかる近接スイッチの電
気回路図、第２図はこの発明の原理説明図、第３図は近
接スイッチの動作を示すタイムチャート、第４図および
第５図はＬＣ共振回路を示す電気回路図、第６図および
第７図は従来のパチンコ玉センサの斜面図、第８図は発
振コイルの構造説明図、第９図は従来の接近スイッチの
電気回路図、第１θ図および第１１図は接近スイッチの
原理説明図である。 ２０・・・・発振回路　　２２・・・・ＬＣ共振回路２
３、２４・・・・発振コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＬＣ共振回路を含む発振回路が用いられた近接スイッチ
   において、 前記ＬＣ共振回路は、２個の発振コイルを含むと共に、
   一方の発振コイルは磁気シールドされて成る近接スイッ
   チ。