説明

金属球検知センサ

【課題】金属球検知センサのコネクタ部と、並列する電線を内部に引き込んでなるソケットとの着脱に際して、さらに着脱部分に抜け止め係止用のロック構造を加えても高さ方向に局部的に大きくならない薄型化した接続構造を実現することを目的とする。
【解決手段】金属球の通過を検知するセンサ部と、前記センサ部に接続してなるセンサ回路を実装した配線基板と、前記配線基板に電気的に配線接続され、且つ並列する電線を内部に引き込んでなるソケットを差し込んでソケットの端子と接合される端子接合部と、差し込まれたソケットを抜け止め係止するロック部を前記ソケット内で並列する電線の並列方向の空間領域に向けて形成したコネクタ部とを有する金属球検知センサを設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えばパチンコ機の金属球通路に設置されるような金属球検知センサに関し、さらに詳しくは高さ方向の薄型化を可能にした金属球検知センサに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、パチンコ機には、遊技盤に備えられる入賞口に遊技用の金属球(以下球と称す)が入賞されたとき、あるいは内部の払出し通路から球が払出されたとき、その球の通過を検知する金属球検知センサが備えられている。
【0003】
このような金属球検知センサは、球を管理する各々のユニットに組込まれて各ユニットでの球の通過を検知確認及び通過数を計数している。ところが、パチンコ機1台当りに対し、入賞から払出しまでの球が移動する各部位のそれぞれに金属球検知センサによる検知動作を必要としている。ことに、遊技性を高めるための工夫の1つとして入賞口を増やした場合は、その増設数に比例して金属球検知センサの配設数が増えることになり、遊技盤の裏側では増設された金属球検知センサの新たな存在によって配設空間が狭められ、液晶表示装置等の他部材の配設空間が十分にとれなくなる。
【0004】
例えば、大当たりの遊技状態で提供される大当たり入賞個数の払出し権利を得たとき、その入賞個数ごとに開閉する開閉入賞口の上部または下部の位置に、これに連動して短く開閉し、連続入賞時には、さらに入賞権利を増大させるという別の開閉入賞口を設け、これら上下の開閉入賞口を設けることにより、パチンコ機の遊技を一層楽しませるようにした機種が知られている。
【0005】
ところが、上下の開閉入賞口を配設した場合は、これらの上下の位置に金属球検知センサをそれぞれ配設する必要があるため、これらの金属球検知センサを配設する遊技盤の裏側では上下方向に2個の金属球検知センサを要して、遊技盤の裏側ではその配設空間を狭めることになり、近年、大型化が望まれる傾向にある液晶表示装置等の配設に制約を受けることになる。このため、遊技盤の各ユニットに組込まれる金属球検知センサの高さを低くして薄型化すれば、各ユニットでの薄型化が可能になり、ひいては遊技盤の裏側での配設空間を広とれることになる。それゆえ、金属球検知センサ自体の高さ方向を低くする薄型化が望まれている。
【0006】
ところが、現状では金属球検知センサの高さ方向の薄型化を図る場合に、この金属球検知センサの電気的な配線接続部分であるコネクタの接合構造が原因になって満足できる薄型化が得られなかった。
【0007】
例えば、先行出願の特許文献1に開示されている技術では、プリント基板に切欠き形成されたコ形部にコネクタハウジングを介在させ、該コネクタハウジングを若干沈み込ませた状態に取付けることによって、該コネクタハウジングの高さを抑えて電子スイッチの薄型化を図っている。
【0008】
この場合、コネクタハウジングの取付け高さを低くすれば、電子スイッチの高さ方向を薄型化することには貢献できるが、コネクタハウジング自体の薄型化は図れなかった。
【0009】
さらに、コネクタハウジングにコネクタ(ソケット)を着脱させるコネクタ接合構造の一例として、接合面間の一方に設けたロックレバーを弾性変位させることで、該ロックレバーを接合部に係止させて接合面間をロック・ロック解除している。これにより、両コネクタ間を接合するだけでなく、その接合面間を着脱できるようにしたコネクタが知られている(例えば特許文献2参照)。
【0010】
しかし、この場合はコネクタハウジングとコネクタとが接合される両コネクタの接合部分は、上部側にロック構造が形成されることになり、下部側に配線接続用の端子が形成されることになる。このため、ロック構造と配線接続用の端子とが上下に重なって、両コネクタの接合部分の高さ方向が高くなり、コネクタの高さ方向の薄型化が図れなかった。
【0011】
ことに、コネクタは並列する電線を内部に引き込んで接続するため、並列する電線の存在によりコネクタを薄型化するには限界があり、コネクタ自体が電線の外径寸法以上の接合構造を要して高くなり、さらにこのコネクタが差し込まれるコネクタハウジングにあっても、高さ方向が局部的に大きくなり、金属球検知センサの薄型化を図るには限界が生じていた。
【0012】
【特許文献1】特開平10−308265号公報。
【特許文献2】特開2005−100962号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
そこでこの発明は、並列する電線を内部に引き込んでなるソケットと、コネクタ部との着脱に際して、さらに着脱部分に抜け止め係止用のロック構造を加えても高さ方向に局部的に大きくならない薄型化した接続構造を実現することができる金属球検知センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この発明は、金属球の通過を検知するセンサ部と、前記センサ部に接続してなるセンサ回路を実装した配線基板と、前記配線基板に電気的に配線接続され、且つ並列する電線を内部に引き込んでなるソケットを差し込んでソケットの端子と接合される端子接合部と、差し込まれたソケットを抜け止め係止するロック部を前記ソケット内で並列する電線の並列方向の空間領域に向けて形成したコネクタ部とを有する金属球検知センサであることを特徴とする。
【0015】
また、この発明の別の態様として、一側に金属球の通過を検知するセンサ部を有し、中央部に前記センサ部に接続してなるセンサ回路を実装した配線基板を有し、他側に、前記配線基板に電気的に配線接続され、且つ並列する電線を内部引き込んでなるソケットを差し込んでソケットの端子と連結される端子接合部と、前記ソケット内で並列する電線の並列方向の空間領域に向けて形成され、差し込まれたソケットを抜け止め係止するロック部と、前記電線の並列方向に細長く開口させて前記ソケットを端子接続方向に着脱させるソケット着脱口とからなるコネクタ部とを有する金属球検知センサを構成することができる。
【発明の効果】
【0016】
この発明によれば、並列する電線の並列方向の空間領域に、ロック部を介在させて空間領域を有効利用することにより、コネクタ部を含めて金属球検知センサを薄型化することができる。
【実施例】
【0017】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて説明する。
[実施例1]
図面はパチンコ機に組込まれて球の通過を検知する金属球検知センサを示し、図1は金属球検知センサ11にソケット12が接続された使用状態を示す斜視図、図2は金属球検知センサ11の裏側を示す斜視図、図3は金属球検知センサ11の分解斜視図、図4は金属球検知センサ11の裏側を斜め下方から見た分解斜視図を示す。
【0018】
この金属球検知センサ11は、静電気対策用に設けられるシールドカバー13と、一側に内蔵されるセンサ部としてのコイルスプール14と他側に内蔵される配線基板15を連結してなる検知構成体16と、コネクタベース17と、これらを下面側に搭載するベース18と、該ベース18に搭載した部品をモールド固定するための絶縁性樹脂材19とから構成される。
【0019】
この金属球検知センサ11の使用する向きは、金属球(以下球Pと称す)の自重を利用して下向きに通過させるため、その通過時の接触によりシールドカバー13が変形しにくいように、また帯電しているおそれがある球Pから電子部品15aが影響を受けないように、シールドカバー13や電子部品15aの搭載面を下面側にし、上面側をベース18で覆って使用するのが適している。
【0020】
前記検知構成体16に備えられる一側のコイルスプール14は、コイル巻線20を巻回する巻胴部21の内側に、球Pを通過させる貫通孔22を有している。さらに、巻胴部21の上下両端に設けられたフランジ23,24間にコイル巻線20が巻かれる。
【0021】
また、垂直方向に貫通孔22を開口した巻胴部21からは水平方向に平板状の基板接続部25が延設されている。この基端接続部25は端部にL形状の段部26が設けられ、この段部26に後述する配線基板15の端部を当接させて係合対応させている。この係合対応した状態で後述するコイル巻線20が連結部材を兼ねてコイルスプール14側と配線基板15側とを一体に連結している。また、基板接続部25の上面には、コイル巻線20側からの両端を配線基板15側に配線接続する際に掛け回すための左右一対の中継突部27を突設している。
【0022】
前記配線基板15は、上面にIC、抵抗、コンデンサ等の電子部品15aを実装して発振回路や検波回路、出力回路等が構成されている。そして、この配線基板15の一端部が前記基板接続部25の段部26に係合対応されて取付けられる。この係合対応部分の両側には、コイル巻線20の端部をそれぞれ固定して接続する突片28が突設されている。そして、これらのコイル巻線20が接続されている両突片28に発振回路や信号出力用の回路パターンが接続されている。
【0023】
配線基板15の他端部には凹形状に切欠いた切欠き開口部29を開口しており、この切欠き開口部29にコネクタベース17が取付けられる。コネクタベース17は一側面を開放した箱形状を有し、外周囲の3側面が切欠き開口部29に保持されて、該コネクタベース17が配線基板15に縦貫された状態に取付けられる。そして、このコネクタベース17を配線基板15に取付けたときの一側面に設けられる配線接続用の開放端側にコネクタピン41が並列して対向し、ここに、金属球検知センサ11を示す図5の平面図及び図6の側面図にも示すように、ソケット12が差し込まれて電気的に接続される。
【0024】
ベース18は凹形状の内面を開放した長方体を有し、該ベース18の凹形状の一側にコイルスプール14を搭載し、他側に配線基板15を搭載する。このベース18の一側には、コイルスプール14の貫通孔22と対応して開口するベース貫通孔30を有し、該ベース貫通孔30に前記コイルスプール14の巻胴部21が嵌合して位置決め固定される。
【0025】
また、ベース18の中間部には中央の位置決め凹部31や両側の位置決め突部32を有して配線基板15が位置決め固定される。この配線基板15上には静電気を放電させるための空間として、静電気放電用ギャップ37が形成されている。この静電気放電用ギャップ37は、対応するベース18の中間部に凹状段部37aが形成されており、後述する絶縁性樹脂材19をモールド固定した際に、静電気放電用ギャップ37に絶縁性樹脂材19が流入しないようにしている。これにより、静電気放電用のギャップを確保することができる。この結果、静電気放電用ギャップ37間の絶縁性が高くなり、放電機能がなくなるのを防ぐことができる。
【0026】
さらに、ベース18の他側(配線基板15側)の端部にはコネクタベース嵌合用の凹部35を有しており、ここにコネクタベース17の下部が嵌まり込んで固定される。また、ベース18の外周囲側面のうち、コネクタベース17と対応する一側面には、該コネクタベース17を位置決め固定するための段付き開放部36を開口している。そして、この段付き開放部36側に向けて外部よりソケット12が着脱される。
【0027】
前記シールドカバー13は、相互干渉や周囲の金属の影響を抑制するのに適した銅材などの導電性を有する金属板で構成され、上面及び一側面を開放した箱形状を有している。そして、このシールドカバー13の上面中央部に、貫通孔22より少し大径のカバー貫通孔38を開口し、該カバー貫通孔38が前記貫通孔22と対応し、且つ貫通孔22の内周面を除く巻胴部21の外周囲を覆った状態でベース18に取付けられる。このシールドカバー13の一開放側面を除く、閉鎖された外周囲の3側面13a,13b,13cは、ベース18の同対応位置の3側面18a,18b,18cに対応して軽く嵌合させると共に、部分的にカシメて仮止めした状態に取付けられる。
【0028】
また、シールドカバー13の開放された一側面には、開放側の該シールドカバー13より端縁を少し延設させた樹脂連結片39を延設しており、後述する絶縁性樹脂材19によりモールド固定した際に、シールドカバー13側の開放面における該シールドカバー13と絶縁性樹脂材19との接触面積を増やして双方の連結性を高める役目を有している。
【0029】
そして、ベース18上に、検知構成体16とコネクタベース17とシールドカバー13を組付けた後、最後に絶縁性樹脂材19によって、図2と、図5をA−A断面して示す図7、及び図5をB−B断面して示す図8にも示すように、前記ベース18の他側に搭載されている配線基板15の開放面側、及び前記コイル巻線20の外周面側に形成される環状隙間40を絶縁性樹脂材19によりモールド固定して封止する。
【0030】
前記絶縁性樹脂材19を用いてモールド固定した場合は、該絶縁性樹脂材19にて配線基板15の搭載面側を封止できるため、配線基板15は外部からの静電気の悪影響を受けない。ことに、配線基板15の搭載面側は絶縁性樹脂材19により平面的に覆っているため、薄型化に適した平坦な封止形状に設けることができる。
【0031】
また、球Pが貫通孔22を通過する際に該球Pが貫通孔22の内周面に当って生じる振動を絶縁性樹脂材19によって抑制できるため電子部品15a間の共振を抑制する効果が得られる。また、絶縁性樹脂材19は、配線基板15の搭載面側を保護するカバー兼用に設けることができる。このため、搭載面側のカバーは不要になり、カバーの高さ分だけ低くした薄型の金属球検知センサ11を構築できる。
【0032】
ことに、充填された絶縁性樹脂材19は、下面を閉鎖するシールドカバー13と、コイルスプール14の外周面と、その外周囲及び上面を閉鎖するベース18との間で囲まれる環状隙間40に行き渡る。このため、絶縁性樹脂材19がコイル巻線20を包み込んで保護すると共に、仮止め状態にあったシールドカバー13をベース18上に一体に固定することができる。また、コイル巻線20を細線化しても絶縁性樹脂材19により、球Pが貫通孔22を通過する際に該球Pが貫通孔22の内周面に当って生じる振動から保護されるので、巻数を減らさずに細線化が可能になり、小さく収納できることから高さ方向を低くして金属球検知センサ11の薄型化に貢献することができる。
【0033】
前記シールドカバー13は図1に示すようにコイルスプール14の貫通孔22に球Pが上方から流入する該貫通孔22周辺の下面側及び貫通孔22周辺の外側面を静電気対策用に覆い、且つ安定電位と接続しないので、貫通孔22を通過する球Pが帯電していても、該シールドカバー13や絶縁性樹脂材19によって遮断し、内部のコイル巻線20を保護することができる。このため、コイルスプール14のコイル巻線20は外部からの静電気の悪影響を受けなくなる。従って、コイル巻線20は安定した検知感度を維持して正確に球の検知動作を実行する。ことに、シールドカバー13を外殻部材として設け、コイル巻線20との間に絶縁性樹脂材19を配設することでコイル巻線20の検知感度を保護する保護機能を得ることができる。
【0034】
このような検知感度の保護技術を確立することにより、コイル巻線20に貫通孔22の上面からの静電気を防止するためのシールド部材を省略することができ、そのシールド部材の高さ分だけ配設寸法を低くできる。このため、コイルスプール14側においても金属球検知センサ11を薄型化できる。
【0035】
さらに、コイルスプール14とベース18との各上面側を略同一の平面高さに揃えている。このため、これらの上面からコイル巻線20までの上下間の距離が正確に分かることから金属球検知センサ11の上面を検知基準位置に設定でき、球Pの検知開始位置として利用できる。従って、貫通孔22を通過し始める球Pに対するコイル巻線20での検知タイミングが常に正確にとれ、個々の球に対する正確な検知特性が得られる。
【0036】
また、コイルスプール14とシールドカバー13との各下面側からコイル巻線20までの距離が正確に分かることから下面側を検知基準位置に設定することもできる。さらに、コイルスプール14の上下面から検知位置を特定できるため、球Pが貫通孔22を通過するときの検知開始位置から検知終了位置まで正確に検知できる。またこのときは、金属球検知センサ11の表裏の取付け方向に制限を受けず、取扱い性に優れ、高精度で信頼性の高い確かな球の検知ができる。
【0037】
前記貫通孔22は単一のコイルスプール14を縦貫して開口しているため一部材で済み、他部材の存在がなく、それゆえ該貫通孔22の内周面には段差が生じず、球Pの円滑な流れを確保することができる。
【0038】
さらに、粘性の高い絶縁性樹脂材19を用いれば、環状空間40でのコイル巻線20の充填部分においても、巻線空間への樹脂の侵入及び介在が少なくなり、コイル巻線20の性能を劣化させない利点がある。また、接着性の高い絶縁性樹脂材19を用いれば、部品の固定強度が高まり、剛性も高めることができる。従って、高粘性、高接着性及び電気絶縁性に優れた絶縁性樹脂材19を用いるのが適している。
【0039】
さらに、配線基板15側に絶縁性樹脂材19を充填して封止した際には、金属球検知センサ11の底面図を表した図5、及び図5をC−C断面して示す図9のように、コネクタベース17の部分まで充填して各部品を強固にモールド固定する。また、この場合、コネクタベース17の外周囲の3側面を抱き込むようにモールド固定して、該コネクタベース17を配線基板15及びベース18に一体に固定する。
【0040】
特に、絶縁性樹脂材19により配線基板15やコネクタベース17を強固にモールド固定できるので配線基板15やコネクタベース17は外力を受けて簡単に外れなくなる。例えば、コネクタベース17に外部からソケット12を着脱するような場合に、コネクタベース17を配線基板15から剥離させる上下方向の剥離力、あるいは引っ張るなどの剥離力が働いても、コネクタベース17の外周囲は絶縁性樹脂材19によりモールド固定されているため、該コネクタベース17は配線基板15及びベース18から容易に外れ難くなり、コネクタベース17と配線基板15との間の断線不良等のおそれがなくなる。
【0041】
ところで、このコネクタベース17自体についても、高さ抑制機能を持たせて薄型化を図っている。まず、コネクタベース17を配線基板15に縦貫させた状態に取付けることにより、コネクタベース17を若干沈み込ませた状態に取付けることができ、該コネクタベース17の搭載高さを低くすることができる。また、コネクタベース17と対応するベース18の内面にもコネクタベース嵌合用の凹部35を形成しているため、ここに嵌合されるコネクタベース17をさらに沈み込ませて、コネクタベース17の高さを一層低くして取付けることができる。
【0042】
ことに、前記凹部35に嵌合されるコネクタベース17は、該コネクタベース17の搭載面側の壁面を省いて開放させた開放面33に設けている。このため、該コネクタベース17を前記凹部35に搭載した場合は、開放面33が凹部35に対応し、凹部35上にソケット12を直に接触対応させることができる。従って、この開放面33を設けることにより、その開放されている壁面厚さ分だけ、ここに装着されるソケット12の装着高さを低くして装着することができる。よって、コネクタベース17自体の薄型化に貢献できる。
【0043】
これにより、ベース18上に平面的に封止される絶縁性樹脂材19の高さと、コネクタベース17の高さとを低くでき、しかも同高さに揃えることができる。このため、金属球検知センサ11は配線基板15側の搭載高さを抑えることができる。また、外形状は長方体の平板状にできるため、上下方向を薄型化した金属球検知センサ11が得られる。
【0044】
次に、コネクタベース17とソケット12との着脱構造を表す図10〜図15に基づいて説明する。
図10はコネクタベース17とソケット12との着脱対応状態を示す斜視図、図11はコネクタベース17とソケット12との着脱対応状態を下面側から見た斜視図である。
【0045】
まず、コネクタベース17は、配線基板15への搭載面側に開放面33を有し、内方には一側面が開放された断面コ型状の内方空間部34を有して配線基板15に一体に搭載される。この内方空間部34の断面コ型の奥部から外方の開放部に向けて左右に並列するコネクタピン41の一対を突設している。
【0046】
これらの並列するコネクタピン41は基端側がコネクタベース17の奥部を貫通して導電金属片44に接続され、この導電金属片44が配線基板15上の配線に接続される。そして、コネクタピン41の先端側が、ここに着脱される後述するソケット12のコンタクト42と接触対応して電気的に接続される。
【0047】
さらに、左右に並列するコネクタピン41間の中央部下面に内方空間部34に向けて凹型状の固定ロック溝43が形成されている。この固定ロック溝43に後述するソケット12の可動ロック部としてのロックレバー45が係脱することにより、コネクタベース17にソケット12が着脱自在にロック・ロック解除される。また、該コネクタベース17の内方空間部34の両側には、ソケット12を水平に差し込んで取付けるときに、そのソケット12の両側面を挿入ガイドする挿入ガイド溝34aを有している。さらに、コネクタベース17の開放端側の両外側面には位置決め突部34bを外向きに突設しており、コネクタベース17をベース18に位置決め固定する場合に、この位置決め突部34bがベース18の段付き開放部36に係合対応して位置決めされる。
【0048】
図12はソケット12の外観斜視図、図13はソケット12を下面側から見た斜視図、図14は図13のソケット12のロックレバー45の位置をA−A断面して示す縦断面図である。このソケット12は、コネクタベース17の断面コ型状の内方空間部34に挿脱自在に設けられた横長の長方体を有している。この長方体の両側に、並列する電線46の各先端部に接続されたコンタクト42を挿通させるためのコンタクト挿通孔47をそれぞれ開口しており、これらの両側のコンタクト挿通孔47間に、該ソケット12をコネクタベース17に固定するためのロックレバー45を介在させている。
【0049】
前記コンタクト挿通孔47は、前記コネクタピン41と対応する位置に並列して貫通されている。これらの貫通されている外端側に対しては、コンタクト42を先端部に有する電線46を圧入固定させるための十字形に開口する圧入固定孔47aを有し、内端側には逆方向からコネクタベース17のコネクタピン41を挿通させるための小さなコネクタピン挿通孔47bを開口している。そして、このコンタクト挿通孔47へは電線46及びコンタクト42が外方から引き込まれ、ここでコンタクト42は圧入固定されてソケット12に一体に取付けられる。また、ソケット12の差込方向の両側面には着脱ガイド用の挿入ガイド部48を有しており、これらの挿入ガイド部48が前記コネクタベース17の両側の挿入ガイド溝34aに挿入ガイドされることにより円滑に装着され、また円滑に取外される。
【0050】
前記ロックレバー45は、該コンタクト挿通孔47と同方向に形成されている。その形成位置はコンタクト挿通孔47間の中央部であって、この中央部には該ロックレバー45を配置するための凹型状の中央空間領域49を有し、この中央空間領域49の内端側(コネクタピン挿通孔47b側)より該ロックレバー45を立上らせ、中央空間領域49内で略水平状態に片持ち支持した逆L型状を有して、レバー外端側を中央空間領域49より外方に突出させている。
【0051】
この場合、ロックレバー45は、レバー内端部を弾性支点にして、該ロックレバー45の外端側を上下方向に弾性変位許容させて設け、ソケット12が単体の装着待機状態では水平な状態にある。また、レバー外端部は、外方に突出させて外方より指先で押下操作できるように突出させている。特に、ロックレバー45を凹型状の中央空間領域49に形成することにより、ソケット12内に沈み込ませて設けることができる。従って、ロックレバー45を設けても、高さ方向に局部的に大きくならず、ソケット12の高さ方向を十分に低くすることができる。
【0052】
このように、並列する電線46の中間に生じる中央空間領域49をロックレバー45の配設空間部位に有効利用することで、ロックレバー45は両側に平行する左右一対のコンタクト挿通孔47と略同高さを有して配設することができる。この結果、中央空間領域49に設けられるロックレバー45の位置を低く配置してソケット12の薄型化を図ることができる。
【0053】
さらに、ロックレバー45のレバー中間部には、前記固定ロック溝43と対向する小さなロック突起50を突設しており、このロック突起50が固定ロック溝43に凹凸対応して一体化し、この凹凸対応が係脱されることでロック・ロック解除される。このロック対応するタイミングはソケット12をコネクタベース17に差し込んで装着した場合、その装着完了する位置でロック突起50が固定ロック溝43に凹凸対応するように設定している。
【0054】
また、ロック突起50の形状は、ソケット12が挿入される挿入時のガイド面となる傾斜面と固定ロック溝43の垂直な凹型端面で係止される垂直面とからなる逆レ型状の突起に形成している。
【0055】
次に、ソケット12とコネクタベース17との着脱動作を図15の動作説明図を参照して説明する。
図15(A)はソケット12とコネクタベース17との接合前の対応状態を示している。この接合前の対応状態から、図15(B)に示すように、コネクタベース17の内方空間部34に向けてソケット12を差し込むと、ソケット12の挿入ガイド部48とコネクタベース17の挿入ガイド溝34aとが挿入方向に摺動対応して円滑に挿入される。このとき、ソケット12と一体に前進するロックレバー45のロック突起50が固定ロック溝43の開口縁部43aに押し下げられながら押し込まれる。その後、該ソケット12の装着完了時点でロックレバー45が固定ロック溝43内で弾性復帰することにより凹凸対応してロックされる。これにより、ソケット12がコネクタベース17に一体に取付けられる。
【0056】
一方、コネクタベース17からソケット12を取外す場合は、図15(C)に示すように、ロックレバー45の外端部を指先で押下すれば、凹凸対応していた固定ロック溝43からロック突起50が外れてロック解除され、その状態でソケット12をコネクタベース17から引き抜けば、引き抜き力が加えられたソケット12は該ソケット12の挿入ガイド部48がコネクタベース17の挿入ガイド溝34aに摺動ガイドされて、ソケット12を円滑に取外すことができる。
【0057】
このロックレバー45の形成位置は、コネクタの薄型化を図るためにソケット12の中央空間領域49に形成し、この中央空間領域49の空間領域を有効利用することにより、ソケット12の上下面が厚くならずに済み、該ソケット12を薄くしてコネクタベース17に挿入することが可能になり、ソケット12及びコネクタベース17の上下部が突出してしまうようなロック構造を有しなくなる。このため、コネクタベース17及びソケット12の高さ方向を短縮した薄型のコネクタとなる。従って、コネクタにロック構造を設けても、該コネクタの高さ方向を抑えることができ、ひいては金属球検知センサ11の薄型化を図ることができる。
【0058】
次に、金属球検知センサ11の薄型化を図った製造方法について説明する。
まず、コイルスプール14と配線基板15とを一体に連結してなる検知構成体16を、凹状に形成されたベース18の内面に搭載する。このとき、ベース18の一側にはコイル巻線20が巻かれたコイルスプール14が搭載され、ベース18の他側には前記コイルスプール14に巻かれたコイル巻線20の両端を接続して構成されるセンサ回路を実装した配線基板15が搭載される。
【0059】
また、搭載時には、ベース貫通孔30にコイルスプール14の筒状に設けられた巻胴部21の端部を嵌合させることにより、コイルスプール14は正確に貫通孔22との芯合せが行われてベース18に搭載される。また、ベース18の位置決め凹部31及び位置決め突部32によって、基板接続部25と配線基板15とをベース18に位置決めさせて搭載させることができ、検知構成体16をベース18に正確に位置決めして搭載することができる。
【0060】
前記検知構成体16をベース18に位置決めして搭載した後、コイルスプール14側の搭載面及び貫通孔22周辺のベース18の外側面を、シールドカバー13で覆って仮固定した状態で、前記コイル巻線20の外周面側に形成される環状隙間40、及び配線基板15の搭載面側を絶縁性樹脂材19によりモールド固定して平板状の長方体に封止することにより金属球検知センサ11を単一の部品として一体的に設けることができる。
【0061】
このときの絶縁性樹脂材19の充填方法としては内蔵部品に過剰なストレスを加えず、コイル巻線20を変形させないように熱可塑性樹脂を用いた後述する低圧充填工法を使用すればよい。
【0062】
前記絶縁性樹脂材19の充填時に、該絶縁性樹脂材19がコイル巻線20の線間に浸入すると、コイル巻線20の線間に誘電率の高い材料が存在することになり、コイル巻線20の線間容量が増すことになる。この場合は、金属球検知センサ11の検出デバイスとなるコイル巻線20の感度が低下する。もしくは、製造工程の環境条件によって絶縁性樹脂材19の浸入度合いがばらつき、検出性能そのものをばらつかせる(検出距離性能がばらつく)といったことが想定されることから、コイル巻線20の線間に充填される絶縁性樹脂材19が浸入しない条件が好ましい。これを実現するための条件としては、充填時もしくは低圧成型時の樹脂粘度が、充填される全領域へ行き渡り、しかも樹脂粘度が高いことが必要である。例えば、溶解粘度2000Pa/S以上の熱可塑性樹脂が好ましい。
【0063】
また、成型圧力についてもコイル巻線20の線間に浸透しないように成型圧力を加えないことが好ましく、具体的には2MPa以下という低圧の成型もしくは充填のみで製造する低圧充填工法が適している。
【0064】
この結果、コイル巻線20に絶縁性樹脂材19を接触させることは避けられないが、検出感度の低下・検出性能の製造ばらつき等が最小限に抑えられ、コイル巻線20部分での絶縁性樹脂材19による剛性強化、薄型化を実現できる。さらに、粘度の高い樹脂を充填する場合、配線基板15に実装された電子部品15aと配線基板15の隙間に絶縁性樹脂材19が浸入せず、充填した絶縁性樹脂材19の膨張・収縮によって電子部品15aが剥離するおそれも解消できる。
【0065】
このような製造方法によれば、仮組立後に絶縁性樹脂材19を充填するだけなので金属球検知センサ11を簡単に製造することができ、且つ絶縁性樹脂材19の介在により配線基板15やコイル巻線20を気密に保護する安定した成形ができる。
【0066】
また、モールド工程で絶縁性樹脂材19に接する各部材は一体に固定されるため部材間の連結性を高めることができる。さらに、絶縁性樹脂材19を成形用の金型内に充填することによって、金属球検知センサ11の高さを平板状の高さに揃えて所望の平坦な形状に容易に成形することができる。このため、金属球検知センサ11の高さを極力低くして薄型に製造することができ、上面からコイル巻線20までの上下の距離が正確となり、コイル巻線20の検知特性を安定させて検知時のバラツキを抑えることができる。このため、金属球検知センサ11のセンサ性能の向上を図ることができる。
【0067】
次に、このように製造された金属球検知センサ11の使用状態について説明する。
金属球検知センサ11のコネクタベース17にソケット12が差し込まれ、該金属球検知センサ11に電源が供給されると、コイル巻線20が励磁され、その内側の貫通孔22に向けて磁束を発生させることになる。これにより、金属球検知センサ11は、貫通孔22で球Pの通過を検知する検知待機状態になる。この検知待機状態で、今、図1に示すように、この金属球検知センサ11の貫通孔22に上方から下方に向けて球Pが通過するとき、球Pが貫通孔22の入口である上面に到達した時点でコイル巻線20の磁束が乱れ始め、これに基づいてセンサ回路は検知動作を開始する。そして、球Pが貫通孔22を通過した時点で磁束の乱れは元の整然とした検知待機状態に戻り、球1個の検知が終了する。
【0068】
このとき、コイル巻線20側からは配線基板15側の図示しない発振回路、検波回路及び出力回路等からなるセンサ回路へと導かれ、これよりソケット12を介して球検知信号が図示しない制御部に出力され、球P1個が通過されたことを確認する。また、通過する球Pが帯電している際は、シールドカバー13や絶縁性樹脂材19によってコイル巻線20側に向かう静電気を遮断するため、コイル巻線20及び配線基板15に対しては静電気による悪影響をきたすことはない。このような検知動作が球Pの通過ごとに繰返され、球通過の有無及び、ここを通過した球の計数値が求められる。
【0069】
このように、金属球検知センサ11はコイル巻線20の下面側に、シールドカバー13を、磁気シールドを兼ねた外殻部材として配設することにより、内部のコイル巻線20を外部の静電気から保護することができる。また、シールドカバー13自体に対しては放電構造を省略することができる。
【0070】
さらに、絶縁性樹脂材19を用いて金属球検知センサ11をモールド固定するため、金属球検知センサ11はシールドカバー13側と配線基板15側との隣接する接続部間を絶縁分離することができる。このため、金属球検知センサ11は絶縁性樹脂材19が、配線基板15側のセンサ回路に対する静電気防止部材として機能し、該センサ回路に静電気が侵入(電気的ノイズ)するのを解消する信頼性の高い静電気対策が得られる。
【0071】
さらに、金属球検知センサ11の薄型化に際しても、コイル巻線20側にあっては、下面側をシールドカバー13で覆うだけでシールド機能が得られるため、ケースを兼ねたシールドカバー13を設けるだけで、コイル巻線20側を薄型化できる。また、配線基板15側にあっては、その搭載面側の全体を絶縁性樹脂材19で覆うため、ケースを省略して配線基板15側の薄型化を実現することができる。
【0072】
[実施例2]
このコネクタは実施例1のコネクタと比較して、ロック構造の位置が横方向(着脱幅方向)に異なるだけで、他の構成は同じであるため、同一の構成については同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【0073】
図16はコネクタベース161とソケット162との着脱対応状態を示す斜視図、図17はコネクタベース161とソケット162との着脱対応状態を下面側から見た斜視図、図18はソケット162の外観斜視図、図19はソケット162を下面側から見た斜視図、図20は図19のソケット162のロックレバー45の位置をA−A断面して示す縦断面図である。
【0074】
このコネクタのロック構造は、凹凸対応してロック・ロック解除する実施例1のロック構造と同じであり、コネクタに設けられるロック構造の位置と配線側の位置とを左右に分けて設けたものである。つまり、ロックレバー45と固定ロック溝43とがロック対応する位置を、着脱幅方向の一側の側方空間領域163に有し、他側の領域にコネクタピン41と、これらに対応して挿脱する左右一対のコンタクト挿通孔47を設けている。この実施例では、ロックレバー45と固定ロック溝43とがロック対応するロック構造を、並列するコンタクト挿通孔47の外側の位置(図16では右側)に形成したものである。
【0075】
この場合、コネクタベース161の内方空間部34の一側に、並列するコネクタピン41を突設させ、内方空間部34の他側に固定ロック溝43を形成している。また、コネクタベース161に挿入されるソケット162は、該ソケット162の一側に並列するコンタクト挿通孔47を形成し、他側にロックレバー45を形成している。これにより、ロック構造を配線接続部の外側に設けることができる。
【0076】
この場合も、ロック構造がコンタクト挿通孔47の側方空間領域163に形成され、ロック構造が上下方向に形成されないため、コネクタは高さ方向が短縮されて薄型になる。また、実施例1で示したコネクタと、実施例2で示したコネクタとのロック構造の位置が異なる2種類のコネクタを提供できるため、これらのコネクタを使い分けることができ、用途に適したコネクタを選択させることができる。
【0077】
この発明の構成と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明のセンサ部は、実施例のコイルスプール14の貫通孔22に対応し、
以下同様に、
ソケットの端子は、コンタクト42に対応し、
端子接合部は、コネクタピン41に対応し、
ロック部は、固定ロック溝43とロックレバー45とに対応し、
電線の並列方向の空間領域は、中央空間領域49と側方空間領域163とに対応し、
ソケット着脱口は、内方空間部34に対応し、
コネクタ部は、コネクタベース17,161に対応するも、
この発明は上述の実施例のみに限定されるものではなく、請求項に記載された技術思想に基づいて応用することができる。
【0078】
例えば、前記実施例では貫通型の金属球検知センサを用いて球の通過を検知するものを示したが、これに限らず、球通路にセンサ部を近接させて球の通過を検知する近接センサに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】実施例1の金属球検知センサの使用状態を示す外観斜視図。
【図2】実施例1の金属球検知センサの裏側を示す外観斜視図。
【図3】実施例1の金属球検知センサの分解斜視図。
【図4】実施例1の金属球検知センサを裏側から見た分解斜視図。
【図5】実施例1の金属球検知センサの底面図。
【図6】実施例1の金属球検知センサのコネクタベース側を示す側面図。
【図7】実施例1の図5のA−A線矢視断面図。
【図8】実施例1の図5のB−B線矢視断面図。
【図9】実施例1の図5のC−C線矢視断面図。
【図10】実施例1のコネクタベースとソケットとの着脱対応状態を示す斜視図。
【図11】実施例1のコネクタベースとソケットとの着脱対応状態を下面側から見た斜視図。
【図12】実施例1のソケットの外観斜視図。
【図13】実施例1のソケットを下面側から見た外観斜視図。
【図14】図13のA−A線矢視断面図。
【図15】実施例1のソケットとコネクタベースとの着脱動作を示す動作説明図。
【図16】実施例2のコネクタベースとソケットとの着脱対応状態を示す斜視図。
【図17】実施例2のコネクタベースとソケットとの着脱対応状態を下面側から見た斜視図。
【図18】実施例2のソケットの外観斜視図。
【図19】実施例2のソケットを下面側から見た外観斜視図。
【図20】図19のA−A線矢視断面図。
【符号の説明】
【0080】
11…金属球検知センサ
12,162…ソケット
15…配線基板
17,161…コネクタベース
34…内方空間部
41…コネクタピン
42…コンタクト
43…固定ロック溝
45…ロックレバー
46…電線
49,163…空間領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属球の通過を検知するセンサ部と、
前記センサ部に接続してなるセンサ回路を実装した配線基板と、
前記配線基板に電気的に配線接続され、且つ並列する電線を内部に引き込んでなるソケットを差し込んでソケットの端子と接合される端子接合部と、差し込まれたソケットを抜け止め係止するロック部を前記ソケット内で並列する電線の並列方向の空間領域に向けて形成したコネクタ部とを有する
金属球検知センサ。
【請求項2】
一側に金属球の通過を検知するセンサ部を有し、
中央部に前記センサ部に接続してなるセンサ回路を実装した配線基板を有し、
他側に、前記配線基板に電気的に配線接続され、且つ並列する電線を内部引き込んでなるソケットを差し込んでソケットの端子と連結される端子接合部と、
前記ソケット内で並列する電線の並列方向の空間領域に向けて形成され、差し込まれたソケットを抜け止め係止するロック部と、
前記電線の並列方向に細長く開口させて前記ソケットを端子接続方向に着脱させるソケット着脱口とからなるコネクタ部とを有する
金属球検知センサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2007−220421(P2007−220421A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−38190(P2006−38190)
【出願日】平成18年2月15日(2006.2.15)
【出願人】(000002945)オムロン株式会社 (3,542)
【Fターム(参考)】