JPS6236150Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は金属検知用素子に係り、更に詳細に
は、ポツトコアに巻線を巻回した電磁石に発振回
路を接続し、それによつて生じた交番磁界内に金
属片が存在し、またはこれを金属片が通過した
際、コイル内に発生する渦電流によつて発振回路
の電圧が減衰するこを利用して、金属片の通過を
検知し、または検出端から所定距離以内に金属片
が近接したか否かを検知する金属検知用素子であ
つて、２方向から通過しまたは近接した金属片の
検知を可能とした金属検知用素子に関する。

近時NC工作機械等自動化された工作機械が多
用されるに伴つて、工作機械に対する工作物の取
付け芯出し、仕上り寸法の検査等の自動化のため
の各種の検知用素子が必要となつて来ている。ま
た自動販売機等においては、金属の検出、類別お
よび数量算出のための小形で正確な検知用素子が
要求されている。さらにこれら以外にも、金属片
を検出し、または検出端面から所定距離以内に金
属片が近接したか否かを検出する検知用素子は金
属片の類別、数量算出、在庫品の自動管理等、き
わめて多くの用途を有している。

電磁石の発生した交番磁界内に金属が存在すれ
ば発振回路の電圧が減衰し、それによつて検知信
号を発する、いわゆる誘導近接スイツチの原理を
利用した金属検知用素子は、次に示すような数多
くの特長を有し、きわめて優れたものである。

(1) 高速で通過する金属片の検出が可能である。

(2) きわめて高い処理能力を有している。

(3) 高い寸法精度が得られる。

(4) 被検出物である金属片と接触する部分がない
ため、高速で通過する金属片をきわめて高い処
理能力で検出するにも拘わらず、磨耗等がな
く、故障が少く、寿命が長い。

(5) 振動、温度の変化、塵、大気汚染等によつて
検出精度が害されることがない。

従来この誘導近接スイツチの原理を利用した検
知用素子は、工作機械等、産業用に使用されるこ
とが多く、小形軽量化されたものがなく、自動販
売機等、小形化を必要とするものには不向きであ
つた。

さらにまた従来この検知用素子は第１図に示す
ような用い方をしていた。すなわち基準面Ａ（た
とえば工作機械におけるベツド面）に取付けられ
た検知用素子Ｂによつて、その端面Ｃから所定距
離離れた面Ｄまでの間を通過し、またはその間に
近接する金属片を検出するようになつているが、
図から自明のように、通過の検出は矢印Ｘ−Ｘ方
向に限り、これに直交するY₁−Y₁方向は素子Ｂ
が邪魔になつて検出できない。また素子Ｂを避け
たY₂−Y₂方向は検出が不確実である。さらにま
た近接はY₁−Y₁方向に限り、Ｘ−Ｘ方向からの
ものは所定距離の精度がきわめて悪く、実用に供
することができない。

本考案は、従来の金属検知用素子の以上述べた
欠点を一挙に解消したものであり、小形軽量でし
かも確実な誘導近接スイツチの原理を利用した金
属検知用素子であり、さらに２方向からの通過ま
たは近接を検出しうる金属検知用素子を提供する
ことを目的としている。

本考案は、フエライト等の磁性体から成形され
たいわゆるポツトコアにコイルを巻回して成る電
磁石が有効な漏洩磁界を発生するのに極めて適し
た形状をしていること、およびこの電磁石に交番
磁界を発生せしめる発振回路、に加えて検出回
路、電源回路、表示回路等を組み込んだプリント
配線回路または集積回路が容易にかつ安価に入手
しうることに着眼してなされたものであり、ポツ
トコアの円板部の外側にハウジングを延設し、該
ハウジング内に発振回路、検出回路、表示回路、
電源回路、等を組み込み、さらに、ポツトコアの
開放端部をポツトコアの軸に斜交する面で截つた
形とすることによつて前記目的を達成している。

以下図面に基いて本考案の実施例について説明
する。第２図は本考案に係る金属検知用素子Ｂを
その検出面Ｃの方向から視た図、第３図は第２図
における−断面を矢印方向にみた図、第４図
は同じく−断面を矢印方向にみた図で一部を
省略したものである。第２図ないし第４図におい
て、金属検知用素子Ｂは電磁石１と電磁石１に隣
接して設けられたハウジング１１と、ハウジング
１１内に収納された回路２１等から成つている。

電磁石１はポツトコア２と、コア２に巻線を巻
回したコイル３とから成つている。ポツトコア２
はフエライト等の磁性体から一体的に成形され、
大円筒２ａと小円筒または小円柱（図示の例は小
円筒）２ｂとを同軸に配置し、その一の端面を軸
に直交する面を有する円板２Ｃで連結し、さら
に、円板２Ｃと反対側の端面は軸に斜交する平面
の一部を形成するような形状となつている。

コイル３はこの両円筒で形成された環状の空間
に挿入されている。ポツトコア２の円板２ａの反
対側の端面は、樹脂等の非磁性体薄板４で保護さ
れ、この面が検出面Ｃとなつている。

ハウジング１１はその外側面が金属板１２で覆
われた円筒状をなし、その一端部には、ポツトコ
ア２がその円板２Ｃを内側にして、挿入されてい
る。

ハウジング１１内には回路２１が収納されてい
る。回路２１はプリント基板２２と基板２２に取
付けられた各種部品２３およびプリント基板２
２、コイル３、リード線２４を相互に連結する配
線とから成つている。また回路２１は電磁石に交
番磁界を発生させる発振回路、磁界内に金属片が
存在するか否かを検出する検出回路、検出した結
果を表示するための表示回路、各回路にリード線
２４から取入れた電力を供給するための電源回路
とから構成されている。

ハウジング１１の他端部にはシール部１３が取
付けられており、シール部１３の中央部にはリー
ド線２４が挿通され、シール部１３とリード線２
４との間にはシール材１４が嵌装されている。ハ
ウジング１１の外側には必要に応じて発光ダイオ
ード（Light Emitting Diode）を使用した表示
板１５を取付けてもよい。

第５図は以上例示した本考案に係る金属検知用
素子の取付法の一例を示したものである。すなわ
ち、基準面Ａ（たとえば工作機械のベツド面）に
検知用素子Ｂを取付ければ、その検知面Ｃから所
定距離離れた所に面Ｄが形成され、面Ｃ，Ｄ間に
金属が存在すれば検知される。この場合、図から
も明らかなように、軸X₂−X₂に沿つて通過する
金属片は検知され、また軸Y₂−Y₂に沿つて通過
するものも正確に検知される。さらに軸X₁−X₁
に沿つて近接するものは所定距離で正確に検知さ
れ、同様に軸Y₁−Y₁に沿つたものも検知され
る。すなわち、通過も近接もいずれも２方向から
のものの検知が可能である。

また以上例示した本考案に係る金属検知用素子
は、自明のように、誘導近接スイツチの原理を利
用したものであるから、前記した(1)〜(5)に示す特
長があり、きわめて優れた検知性能を有すると共
に、電磁石の磁心としてフエライト等の磁性体か
ら成るポツトコアを使用し、さらに回路としてプ
リント基板を使用しているため、きわめて小形か
つ軽量にすることが可能である。さらにまた検出
面が素子を構成するコアやハウジングの軸に対し
て傾斜した面をなしているために、被検出物であ
る金属片の通過または近接が共に２方向からのも
のに対して検出が可能である。前記したプリント
基板にかえて集積回路を用いれば更に小形軽量化
が可能であることは云うまでもない。またこのプ
リント基板または集積回路は比較的入手が容易で
あり安価である。

本考案は以上述べたように、小形でかつきわめ
て検出性能にすぐれた金属検出用素子を提供し、
自動工作機械、自動販売機、その他の自動機械装
置類の性能向上、原価低減にきわめて大きな貢献
をするものであることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検知用素子の使用法を示す図、
第２図は本考案に係る金属検知用素子をその検出
面の方から視た図、第３図および第４図はそれぞ
れ第２図の−断面および−断面を矢印方
向にみた図、第５図はその取付法を示した図であ
る。 Ａ……基準面、Ｂ……検知用素子、Ｃ……検出
面、Ｄ……面、１……電磁、２……ポツトコア、
２ａ……大円筒、２ｂ……小円筒、２ｃ……円
板、３……コイル、４……薄板、１１……ハウジ
ング、１２……金属板、１３……シール部、１４
……シール材、１５……表示板、２１……回路、
２２……プリント基板、２３……部品、２４……
リード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性体から一体的に成形され、同軸に設けられ
   た大円筒と小円筒または小円柱の一の端面を前記
   軸に直交する面を有する円板で連結し他の端面は
   前記軸と斜交する平面の一部をなすごとき形状を
   有するポツトコアに巻線を巻回して成る電磁石
   と、前記コアの前記円板の外側に設けられ、発振
   回路、検出回路、表示回路、電源回路を内蔵した
   ハウジングとを具えた金属検知用素子。