JPH09203603A - 金属検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検知面とセンサ部との距離がばらつくことな
く、感度特性が安定した金属検出装置をを提供する。 【解決手段】 検知面４７となる蓋でもって一方開口端
１１が封口された筒状のボディ１と、コイル２２をフェ
ライトコア２１に巻回してボディ１の筒内１２の一方開
口端１１側に設けられたセンサ部２と、コイル２２と電
気的に接続されるプリント基板３と、を備え、検知面４
７を基準として金属の有無または距離を、高周波駆動さ
れて電磁界を発生するセンサ部２のインピーダンス変化
でもって、検出する金属検出装置において、ボディ軸に
直交した底面４１に前記フェライトコア２１の一端面２
１ａを当接して前記センサ部２を収納した有底筒状のハ
ウジング４が、前記ボディ１の筒内１２の一方開口端１
１側に固定された構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ部が高周波
駆動されて電磁界を発生して、検知面を基準として金属
の有無または金属からの距離を、そのセンサ部のインピ
ーダンス変化でもって、検出する金属検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の金属検出装置として、図
６乃至図８に示す構成のものが存在する。このものは、
検知面Ｃとなる蓋Ｂでもって一方開口端が封口された筒
状のボディＡと、コイルＥをフェライトコアＦに巻回し
てボディＡの筒内Ｄの一方開口端側に設けられたセンサ
部Ｇと、コイルＥと電気的に接続されるプリント基板Ｈ
と、を備えている。

【０００３】さらに詳しくは、ボディＡの筒内に蓋Ｂを
次いでセンサ部Ｇを挿入して、それぞれが収容された状
態で筒内にに樹脂をポッティングして固化することでも
って、蓋Ｂとセンサ部ＧとがボディＡに固定されて設け
られていた。次いで、センサ部Ｇのコイル線の端末Ｉを
プリント基板Ｈに半田付けして、センサ部Ｇとプリント
基板Ｈとを電気的に接続していた。また、外部機器と接
続されるコネクタＪが、リード線Ｋを経由してボディＡ
と接続されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の金属検
出装置では、蓋Ｂでもって形成されてボディＡの軸に直
交した検知面Ｃの近傍に金属が存在すると、センサ部Ｇ
から発生した電磁界が変化し、その結果、センサ部Ｇの
インピーダンスが変化して、検知面Ｃを基準として金属
の有無または金属からの距離を検出できる。

【０００５】しかしながら、樹脂をポッティングしてか
ら固化するまでの間に、蓋Ｂとセンサ部ＧとがボディＡ
の筒内で位置が変動する場合がある。したがって、蓋Ｂ
から、すなわち蓋Ｂで形成される検知面Ｃからセンサ部
Ｇまでの距離がばらついて、検知面Ｃを基準とした感度
特性が不安定になっていた。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、検知面とセンサ部との距
離がばらつくことなく、感度特性が安定した金属検出装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、検知面となる蓋でもっ
て一方開口端が封口された筒状のボディと、コイルをフ
ェライトコアに巻回してボディの筒内の一方開口端側に
設けられたセンサ部と、コイルと電気的に接続されるプ
リント基板と、を備え、検知面を基準として金属の有無
または距離を、高周波駆動されて電磁界を発生するセン
サ部のインピーダンス変化でもって、検出する金属検出
装置において、ボディ軸に直交した底面に前記フェライ
トコアの一端面を当接して前記センサ部を収納した有底
筒状のハウジングが、前記ボディの筒内の一方開口端側
に固定された構成にしてある。

【０００８】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記ハウジングは、前記底面の反対面が前
記検知面である構成にしてある。

【０００９】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記コイルを前記プリント基板に接続する
端子が、前記ボディ軸に沿って前記ハウジングの開口端
面に突設された構成にしてある。

【００１０】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記プリント基板を嵌合する嵌合溝が、前
記ボディ軸に沿って前記ハウジングの前記開口端面に設
けられた構成にしてある。

【００１１】請求項５記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記ボディ軸の直交面上に開口した開口部
に前記プリント基板と電気的に接続したコネクタ用端子
を有するコネクタが、前記ボディの他方開口端側に設け
られた構成にしてある。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１乃至
図３に基づいて以下に説明する。

【００１３】１はボディで、樹脂又は黄銅等の非磁性の
金属により、一方開口端１１を有して略円筒状に形成さ
れ、筒内１２と鍔部１３を有し、外周面に雄ねじ１４が
形成されている。

【００１４】２はセンサ部で、フェライトコア２１とコ
イル２２を有して、高周波駆動されて電磁界を発生す
る。フェライトコア２１が、高透磁率特性を有するＦｅ
−Ｎｉ等のフェライトにより、一端面２１ａが略円形状
に形成され、両端部に鍔部を有して、その中央部にコイ
ル２２が巻回されている。

【００１５】３はプリント基板で、ガラスエポキシ等の
基板で、その基板面に回路３１が形成され、高周波駆動
回路及びセンサ部２からの電気信号を処理する処理回路
等を有する素子３２を搭載している。

【００１６】４はハウジングで、樹脂により、底面４１
と開口端面４２を有した有底略円筒状に形成され、底面
４１がボディ軸に直交して位置し、２本の端子４３がボ
ディ軸に沿って開口端面４２から突出して設けられ、同
様にボディ軸に沿って２個の嵌合溝４４が開口端面４２
に設けられている。さらに、ボディ軸に沿った外周面４
６を有した鍔部が底部に設けられている。

【００１７】センサ部２はハウジング４の収納部４５に
挿入され、一端面２１ａが、底面４１に当接した状態で
接着材等の手段でもってハウジング４と固定される。セ
ンサ部２のコイル２２の線端末２２ａが、ハウジング４
の開口端面４２から突出した端子４３の周囲に巻回され
る。この状態で、プリント基板３は、ハウジング４の軸
方向に沿って開口端面４２に設けられた嵌合溝４４に嵌
合されて嵌合溝４４の底面４４ａに当接して位置決めさ
れ、プリント基板３の回路３１が端子４３と半田付けさ
れて、センサ部２と電気的に接続される。

【００１８】次いで、センサ部２とプリント基板３とを
装着したハウジング４は、その外周面４６がボディ１の
筒内１２の内周面に沿って嵌挿されて、底面４１の反対
面が、ボディ１の一方開口端１１に位置するよう固定さ
れる。したがって、センサ部２がボディ１の一方開口端
側に位置することになって、フェライトコア２１の一端
面２１ａに当接したハウジング４の底面４１の反対面が
検知面４７となる。

【００１９】このものの動作を説明する。コイル２２と
コンデンサ（図示せず）で形成される共振回路を駆動し
高周波を発生させると、すなわちセンサ部２を高周波駆
動すると、電磁界が、フェライトコアの一端面２１ａと
他端面２１ｂとで閉磁路を形成するよう、検知面４７か
ら外部に発生する。この状態で、検知面４７と対向した
位置に金属（図示せず）が存在すると、金属に渦電流が
検知面４７を基準として検知面４７と金属との距離に対
応して発生する。その渦電流に基づく電磁界が、センサ
部２からの電磁界の向きと反対方向に生じセンサ部２に
誘導電流を発生して、センサ部２のインピーダンスを変
化させる。このインピーダンス変化を計測することでも
って、金属の有無または金属との距離を検出することが
できる。

【００２０】かかる第１実施形態の金属検出装置にあっ
ては、上記したように、センサ部２を収納した筒状のハ
ウジング４が、フェライトコア２１の一端面２１ａがボ
ディ軸に直交した底面４１に当接した状態で、ボディ１
の筒内１２の一方開口端側に固定して設けられたから、
ボディ１の一方開口端１１でもって形成される検知面
と、フェライトコア２１の一端面２１ａとの距離のばら
つきが少なくなって、基準となる検知面からの電磁界の
強度を一定化して、感度特性が安定する。

【００２１】また、ハウジング４の底面４１の反対面が
ボディの一方開口端１１に位置して、その反対面が検知
面４７となっているから、従来必要であった蓋が不要と
なって、部品点数を削減できる。

【００２２】また、端子４３が、ハウジング４の開口端
面４２にボディ軸に沿って突出して設けられたから、ハ
ウジング４に収納されたセンサ部２のコイル線の端末２
２ａを端子４３に巻回しセンサ部ブロックを形成して、
製造行程における部品管理が容易となる。

【００２３】また、嵌合溝４４が、ボディ軸に沿ってハ
ウジング４の開口端面４２に設けられたから、その嵌合
溝４４にプリント基板３を嵌合すると、プリント基板３
の端面が嵌合溝４４の底面４４ａと当接して位置決めさ
れて、ハウジング４とプリント基板３との位置決めを簡
単な構成で実現できる。

【００２４】なお、第１実施形態では、ハウジング４の
反対面をボディ１の一方開口端１１に位置して検知面４
７としたが、一方開口端１１に位置せずに従来のように
蓋を使用してその蓋を検知面としてもよく、限定されな
い。

【００２５】本発明の第２実施形態を図４乃び図５に基
づいて以下に説明する。なお、第２実施形態では第１実
施形態と異なる機能について述べることとし、第１実施
形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一
符号を付して説明を省略する。

【００２６】５はコネクタで、樹脂により、略円筒状に
形成され、底板を有し外部に開口した開口部５１が設け
られて、３本のコネクタ用端子５２が、一方片５２ａを
開口部５１側に他方片５２ｂを開口部５１と反対側に導
出するよう、固着部材５３に固着されている。

【００２７】コネクタ５は、コネクタ用端子５２の他方
片５２ｂが、プリント基板３と半田付けされて電気的に
接続された状態で、かつ、開口部５１がボディ軸の直交
面上に開口した状態で、ボディ１の他方開口端側に設け
られている。

【００２８】検知面４７と被検出対象である金属面（図
示せず）との距離を調整する位置調整は、次のようにし
て行われる。すなわち、ボディ１を回転して検知面４７
をボディ軸に沿った方向で移動させて、検知面４７の適
正位置で、ボディ１の外周面に設けられた雄ねじ１４と
螺合するナット１５でもって基台（図示せず）に固定す
る。次いで、コネクタ用端子５２の一方片５２ａが、外
部機器と接続した雌型コネクタと接続されて外部機器に
電気信号を伝達する。

【００２９】かかる第２実施形態の金属検出装置にあっ
ては、上記したように、コネクタ５がボディ１の他方開
口端側に設けられたから、開口部５１に設けられたコネ
クタ用端子５２とプリント基板３とを電気的に接続し
て、ねじれるという欠点のあった従来のリード線を使用
することなく、直接コネクタ５にセンサ部２からの電気
信号を接続することができる。かつ、開口部５１がボデ
ィ軸と直交しているから、検知面４７のボディ軸に沿っ
た方向での位置調整時に、ボディ１とコネクタ５とが同
一軸上で回転して、検知面４７の位置調整のために必要
なスペースを小さくできる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載のものは、ボディ軸に直交
した底面にフェライトコアの一端面を当接してセンサ部
を収納した有底筒状のハウジングが、ボディの筒内の一
方開口端側に固定されたから、ボディの一方開口端でも
って形成された検知面とフェライトコアの一端面との距
離のばらつきが少なくなって、基準となる検知面からの
電磁界の強度を一定化して、感度特性が安定する。

【００３１】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、ハウジングの底面の反対面がボディ
の一方開口端に位置して、その反対面が検知面となって
いるから、従来必要であった蓋が不要となって、部品点
数を削減できる。

【００３２】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、端子が、ハウジングの開口端面にボ
ディ軸に沿って突出して設けられたから、ハウジングに
収納されたセンサ部のコイル線の端末を端子に巻回しセ
ンサ部ブロックを形成して、製造行程における部品管理
が容易となる。

【００３３】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、嵌合溝が、ボディ軸に沿ってハウジ
ングの開口端面に設けられたから、その嵌合溝にプリン
ト基板を嵌合すると、プリント基板の端面が嵌合溝の底
面と当接して位置決めされて、ハウジングとプリント基
板との位置決めを簡単な構成で実現できる。

【００３４】請求項５記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、コネクタがボディの他方開口端側に
設けられたから、開口部に設けられたコネクタ用端子と
プリント基板とを電気的に接続して、ねじれるという欠
点のあった従来のリード線を使用することなく、直接コ
ネクタにセンサ部からの電気信号を接続することがで
き、かつ、開口部がボディ軸と直交しているから、検知
面のボディ軸に沿った方向での位置調整時に、ボディと
コネクタとが同一軸上で回転して、検知面の位置調整の
ために必要なスペースを小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す正断面図である。

【図２】同上の斜視図である。

【図３】同上のプリント基板実装状態の斜視図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す正断面図である。

【図５】同上の下断面図である。

【図６】従来例を示す正断面図である。

【図７】同上の斜視図である。

【図８】同上のコネクタ接続状態の断面図である。

【符号の説明】

１ ボディ １１ 一方開口端 １２ 筒内 ２ センサ部 ２１ フェライトコア ２１ａ 一方開口端 ２２ コイル ３ プリント基板 ４ ハウジング ４１ 底面 ４２ 開口端面 ４３ 端子 ４４ 嵌合溝 ４７ 検知面 ５ コネクタ ５１ 開口部 ５２ コネクタ用端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知面となる蓋でもって一方開口端が封
   口された筒状のボディと、コイルをフェライトコアに巻
   回してボディの筒内の一方開口端側に設けられたセンサ
   部と、コイルと電気的に接続されるプリント基板と、を
   備え、検知面を基準として金属の有無または距離を、高
   周波駆動されて電磁界を発生するセンサ部のインピーダ
   ンス変化でもって、検出する金属検出装置において、 ボディ軸に直交した底面に前記フェライトコアの一端面
   を当接して前記センサ部を収納した有底筒状のハウジン
   グが、前記ボディの筒内の一方開口端側に固定されたこ
   とを特徴とする金属検出装置。
2. 【請求項２】 前記ハウジングは、前記底面の反対面が
   前記検知面であることを特徴とする請求項１記載の金属
   検出装置。
3. 【請求項３】前記コイルを前記プリント基板に接続する
   端子が、前記ボディ軸に沿って前記ハウジングの開口端
   面に突設されたことを特徴とする請求項１記載の金属検
   出装置。
4. 【請求項４】 前記プリント基板を嵌合する嵌合溝が、
   前記ボディ軸に沿って前記ハウジングの前記開口端面に
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の金属検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記ボディ軸の直交面上に開口した開口
   部に前記プリント基板と電気的に接続したコネクタ用端
   子を有するコネクタが、前記ボディの他方開口端側に設
   けられたことを特徴とする請求項１記載の金属検出装
   置。