專(zhuān)利名稱(chēng)：提高檢測(cè)線圈周邊構(gòu)件的定位精度的接近傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特別是在線圈架及鐵芯的定位結(jié)構(gòu)方面具有特定特征的高頻振蕩型接近傳感器。
背景技術(shù)：
在高頻振蕩型的接近開(kāi)關(guān)中，必須使以檢測(cè)距離為代表的檢測(cè)特性的產(chǎn)品之間的偏差在規(guī)定值以下。為了減小檢測(cè)特性的偏差，在大多數(shù)情況下是在產(chǎn)品的組裝過(guò)程中，用可變電阻器等進(jìn)行電路的調(diào)整，如果線圈架(コイルスプ一ル)、鐵芯、線圈盒等檢測(cè)線圈周邊的構(gòu)件的位置的偏差小的話，可以使電路的調(diào)整范圍減小，或者可以不必進(jìn)行電路的調(diào)整。
不過(guò)，鐵芯是將鐵氧體粉末成形后燒結(jié)制成的，在燒結(jié)時(shí)，要收縮10～20％，所以很難提高其尺寸精度。從而，因?yàn)槭抢描F芯和線圈架，以及鐵芯與線圈盒的簡(jiǎn)單配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，所以必須利用有余量的間隙配合，因此不能達(dá)到檢測(cè)線圈周邊構(gòu)件的高精度定位。此外，對(duì)于檢測(cè)線圈的周邊構(gòu)件，不僅僅是希望可以高精度地進(jìn)行定位，而且還希望具有良好的組裝作業(yè)性能。與接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)線圈的周邊構(gòu)件的定位和組裝作業(yè)性能相關(guān)聯(lián)的文獻(xiàn)如下所述。
在實(shí)開(kāi)昭64-21939號(hào)中描述的接近開(kāi)關(guān)，以提供繞線管(線圈架)和鐵芯可靠地進(jìn)行機(jī)械結(jié)合的同時(shí)、作業(yè)性能良好而且繞線管的變形小的安裝裝置為目的，在繞線管的筒部形成彈性橋部的同時(shí)，在該橋部的中間部形成與鐵芯的芯部彈性接觸的突出部。但是，由于在圖中所示的實(shí)施例中，由于橋部的突出部與鐵芯的芯部的接觸是兩點(diǎn)接觸，所以不能確保繞線管和鐵芯是同心的，而且，繞線管的軸相對(duì)于鐵芯的軸有傾斜的可能。此外，沒(méi)有考慮到在軸向方向高精度定位的問(wèn)題。
在實(shí)開(kāi)平3-99305號(hào)中，作為接近開(kāi)關(guān)的組裝方法，描述了一種通過(guò)將線圈繞線管的凸緣面置于平板上，并覆蓋上鐵氧體磁心(鐵芯)，從而使線圈繞線管的凸緣面和鐵氧體磁心的端面處于同一平面內(nèi)的方法。但是，在這種方法中，不能確保線圈繞線管和鐵氧體磁心同心，此外，由于是通過(guò)使具有一定體積的粘結(jié)劑固化而進(jìn)行組裝的，所以不能說(shuō)是一種生產(chǎn)性良好的方法。
在實(shí)開(kāi)平1-152431號(hào)中描述的接近開(kāi)關(guān)中，通過(guò)在線圈架的檢測(cè)端側(cè)凸緣部上形成沿其徑向方向延長(zhǎng)的延長(zhǎng)部，在鐵芯的側(cè)腳部(周壁部)的端面上形成與前面的延長(zhǎng)部的厚度相等的階梯部，從而將線圈架的檢測(cè)端側(cè)端面與鐵芯的側(cè)腳部端面定位在同一個(gè)平面內(nèi)。但是，在這種結(jié)構(gòu)中，不能確保線圈架和鐵芯同心及鐵芯與線圈盒同心。
在上述任何一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中，都不能以十分高的精度同時(shí)確保鐵芯、線圈架及線圈盒相互之間的同心及軸向方向的定位。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種通過(guò)至少縮小鐵芯與線圈架的相互之間的位置的偏差，更優(yōu)選地，通過(guò)減小包括線圈盒在內(nèi)的這些構(gòu)件相互之間的位置偏差，從而可減小產(chǎn)品之間的檢測(cè)特性的偏差，并且組裝作業(yè)性能優(yōu)異的高頻振蕩型的接近傳感器，以及用于該接近傳感器的檢測(cè)端模塊。
根據(jù)本實(shí)用新型的接近傳感器，包括檢測(cè)線圈；包含有以檢測(cè)線圈作為共振電路的部件的振蕩電路的檢測(cè)電路；線圈架；由磁體構(gòu)成的鐵芯；容納線圈架和鐵芯、在檢測(cè)側(cè)端部具有底面部的筒狀的線圈盒；與線圈盒嵌合、并容納檢測(cè)電路的主體盒。線圈架備有卷繞檢測(cè)線圈的導(dǎo)線的中空筒狀的卷繞胴部、設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)側(cè)端部上的檢測(cè)側(cè)凸緣部、以及設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)電路側(cè)端部上的電路側(cè)凸緣部。鐵芯備有插入到線圈架的卷繞胴部?jī)?nèi)的軸部、位于線圈架以及檢測(cè)電路之間的板狀的基部。線圈架的卷繞胴部備有突出部，前述突出部從分布在卷繞胴部的圓周上超過(guò)半周范圍的3個(gè)以上的部位處向中心突出，并且分別與鐵芯的軸部彈性接觸，對(duì)線圈架和鐵芯的軸部進(jìn)行同軸定位。
根據(jù)本實(shí)用新型，通過(guò)線圈架的突出部與鐵芯的軸部的彈性接觸，將線圈架和鐵芯同軸定位。線圈架、鐵芯和主體盒(或者與主體盒嵌合的線圈盒)相互之間最好是都沒(méi)有偏差地進(jìn)行定位，但，由于線圈架與鐵芯的同軸性比它們與主體盒的位置關(guān)系對(duì)接近傳感器的檢測(cè)特性的影響更大，所以，只通過(guò)達(dá)到這種同軸性就可以將產(chǎn)品之間的檢測(cè)特性的偏差集中到一個(gè)相當(dāng)小的范圍內(nèi)。而且，通過(guò)彈性接觸，只需將線圈架和鐵芯組合就可以自然而然的達(dá)到同軸性，并且，由于直到最后用樹(shù)脂固定為止的期間內(nèi)都一直保持這種定位狀態(tài)，從而無(wú)需為了維持定位狀態(tài)而進(jìn)行的涂布粘結(jié)劑及等待其固化的工序，組裝作業(yè)性能良好。
在這里所述的接近傳感器中，除輸出對(duì)應(yīng)于有沒(méi)有檢測(cè)出物體的雙值信號(hào)的接近開(kāi)關(guān)之外，還包括輸出對(duì)應(yīng)于物體檢測(cè)強(qiáng)度的模擬信號(hào)及將其編碼的數(shù)字信號(hào)，或者對(duì)其進(jìn)行某種信號(hào)處理獲得的結(jié)果信號(hào)的物件。物體檢測(cè)強(qiáng)度隨著至物體的距離，物體的大小，以及物體的材質(zhì)等的不同而變化。
在這種接近傳感器中，優(yōu)選前述線圈架的突出部為在沿軸向方向分散的位置上向前述鐵芯的軸部施加力的形狀。例如前述線圈架的突出部，在從線圈架的軸向方向的中央附近起的靠近檢測(cè)側(cè)的部分，向內(nèi)側(cè)彎曲突出成曲面壁狀，其檢測(cè)側(cè)的端部為不受約束的自由端，在從線圈架的軸向方向的中央附近起的靠近電路側(cè)的部分，相對(duì)于線圈架的中心軸形成傾斜的斜面。
這里，所謂在沿軸向方向分散的位置上向前述鐵芯的軸部施加力，是指將力施加在鐵芯軸部上的位置，只要是施加外力時(shí)，可分散到能夠抑制鐵芯的軸部相對(duì)于線圈架而傾斜的位置上即可，除施加力的位置數(shù)沿軸向方向?yàn)?個(gè)以上的位置的情況之外，還包括在沿著突出部的軸向方向的某一長(zhǎng)度的整個(gè)部位將力施加在鐵芯軸部上的情況。施加力的位置也可以因突出部而有很大的不同。任何一個(gè)突出部施加力的地方為一個(gè)部位，但如果把3個(gè)以上的突出部看作一個(gè)整體時(shí)，在沿軸向方向不同的兩個(gè)以上的位置處，將力施加在軸部上也可以。
在該接近傳感器中，鐵芯還備有覆蓋檢測(cè)線圈的外周的周壁部，可以使線圈架的檢測(cè)凸緣部與線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面嵌合。
在鐵芯上備有周壁部的接近傳感器稱(chēng)作屏蔽型接近傳感器。通過(guò)這種嵌合達(dá)到線圈架和線圈盒的中心軸和垂直方向的定位?！八^嵌合”是指將間隙縮小到可以進(jìn)行定位的程度，或者是沒(méi)有間隙狀態(tài)的配合。由于已經(jīng)達(dá)到線圈盒與鐵芯的同軸性，所以也達(dá)到鐵芯與線圈盒以及主體盒的軸與垂直方向沒(méi)有偏差的定位。
如果線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部可以通過(guò)與線圈盒的嵌合而定位的話，將其一部分嵌合即可。在線圈盒的筒狀部分是圓筒狀的情況下，檢測(cè)側(cè)凸緣部可以是圓形，也可以不是圓形。在檢測(cè)側(cè)凸緣部不是圓形的情況下，與檢測(cè)側(cè)凸緣部的外接圓一致的部分與線圈盒的圓筒狀部分嵌合。在這種情況下，實(shí)施檢測(cè)側(cè)凸緣部的嵌合的部分，分布在遍及超過(guò)半周的范圍的3個(gè)以上的位置上。
實(shí)施這種嵌合的部分，例如是從線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部的外周部突出設(shè)置的臂部。在這種情況下，鐵芯的周壁部具有凹部，前述凹部的深度和臂部的厚度相當(dāng)，臂部可以穿過(guò)凹部。
該凹部可以作為相對(duì)于線圈架的鐵芯在軸向方向的定位基準(zhǔn)，或者，可以起著擋塊的作用，防止各個(gè)檢測(cè)側(cè)端面相互處于同一平面內(nèi)的線圈架和鐵芯的定位產(chǎn)生較大的偏移。
在根據(jù)本實(shí)用新型的接近傳感器的另外的實(shí)施例中，線圈架的電路側(cè)凸緣部與線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面嵌合，線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部可以處于相對(duì)于線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面具有余隙的間隙配合的狀態(tài)。
這種情況的接近傳感器在鐵芯上沒(méi)有周壁部，稱(chēng)作非屏蔽型接近傳感器。在這種形式中，在主體盒為金屬制的情況下，一般地，樹(shù)脂制的線圈盒從主體盒中突出，在線圈的側(cè)面上，也不存在金屬盒。由于鐵芯沒(méi)有周壁部，所以，可以使線圈架的電路側(cè)凸緣部與線圈盒嵌合。在這種情況下，也可以考慮使線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部與線圈盒嵌合，但這樣的話，由于將線圈架插入線圈盒時(shí)的阻力增大，所以，在此通過(guò)將檢測(cè)側(cè)凸緣部制成與線圈盒之間產(chǎn)生足夠大的間隙的形狀和大小，使得容易將線圈架插入到線圈盒內(nèi)，提高組裝作業(yè)性能。
在這種情況下的接近傳感器中，優(yōu)選在電路側(cè)凸緣部的外周上設(shè)置凸部，電路側(cè)凸緣部的外周的一部分與線圈盒嵌合。這樣，在電路側(cè)凸緣部的外周的其他部分上，與線圈盒的內(nèi)表面之間產(chǎn)生足夠的間隙，注入到線圈盒內(nèi)的樹(shù)脂可以從該間隙流入到檢測(cè)線圈側(cè)。
用于根據(jù)本實(shí)用新型的接近傳感器的檢測(cè)側(cè)模塊，由以下部分一體化的構(gòu)成檢測(cè)線圈；檢測(cè)電路組合體，包含有將檢測(cè)線圈作為共振電路的部件的振蕩電路；線圈架，備有卷繞檢測(cè)線圈的導(dǎo)線的中空筒狀的卷繞胴部、設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)側(cè)端部上的檢測(cè)側(cè)凸緣部、以及設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)電路側(cè)端部上的電路側(cè)凸緣部；鐵芯，由磁體構(gòu)成，備有插入到線圈架的卷繞胴部?jī)?nèi)的軸部、位于線圈架以及檢測(cè)電路之間的板狀的基部；筒狀的線圈盒，容納線圈架和鐵芯，在檢測(cè)側(cè)端部具有底面部。線圈架的卷繞胴部備有突出部，該突出部從分布在卷繞胴部的圓周上超過(guò)半周范圍的3個(gè)以上的部位處向中心突出，并且分別與鐵芯的軸部彈性接觸，對(duì)線圈架和鐵芯的軸部進(jìn)行同軸定位。前述檢測(cè)電路組合體，以對(duì)應(yīng)于振蕩電路的振蕩狀態(tài)的一定形式的信號(hào)作為接近傳感器的物體檢測(cè)信號(hào)輸出到外部。
根據(jù)這種檢測(cè)側(cè)模塊，由于線圈架和鐵芯的同軸性高，相應(yīng)地電路中的檢測(cè)特性的調(diào)整的必要性減小，所以使用它可以簡(jiǎn)化接近傳感器的電路結(jié)構(gòu)，并提高生產(chǎn)率。這種檢測(cè)側(cè)模塊作為生產(chǎn)接近傳感器用的部件，也適合于本身獨(dú)立地作為商品流通。


圖1是作為本實(shí)用新型實(shí)施例的接近傳感器的剖視圖；圖2是線圈架的立體圖；圖3是線圈架的剖視立體圖；圖4是鐵芯的立體圖；圖5是線圈架和鐵芯的組合狀態(tài)的立體圖；圖6是表示將線圈架和鐵芯容納到線圈盒內(nèi)、并除去線圈盒的底面部的的狀態(tài)的示意圖；圖7A～圖7E是表示線圈架和鐵芯的組裝方法的示意圖；圖8是表示作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的接近傳感器的檢測(cè)線圈周邊的構(gòu)件的配置的示意圖；圖9是線圈架的立體圖；圖10是鐵芯的立體圖；圖11是將線圈架和鐵芯組合的狀態(tài)的示意圖；圖12是表示將線圈架和鐵芯容納到線圈盒內(nèi)、并除去線圈盒的底面部的狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1表示作為本實(shí)用新型實(shí)施例的圓柱形接近傳感器100的剖視圖。檢測(cè)線圈1其導(dǎo)線連接到安裝在檢測(cè)電路組合體2的基板上的檢測(cè)電路上。檢測(cè)電路包含以檢測(cè)線圈1作為共振電路部件的振蕩電路。檢測(cè)線圈1卷繞在線圈架3上。檢測(cè)線圈1和線圈架3除檢測(cè)側(cè)(圖的左側(cè))之外由鐵芯4包圍。即，該接近傳感器100是由鐵芯4將檢測(cè)線圈1的周?chē)鷤?cè)面都覆蓋的屏蔽型接近傳感器。檢測(cè)線圈1、線圈架3和鐵芯4被容納在作為樹(shù)脂成形品的有底圓筒狀的線圈盒5內(nèi)，它們的檢測(cè)側(cè)被線圈盒5的底面部51覆蓋。此外，在線圈盒5的底面部51側(cè)的外周上，設(shè)置截面為L(zhǎng)形的金屬制的環(huán)52。線圈盒5被壓入由金屬制成的、在其外周部形成有螺紋的主體盒6中，環(huán)52與主體盒6的檢測(cè)側(cè)端面接觸。
在該接近傳感器100中，利用不同于檢測(cè)電路組合體2的另外的安裝基板設(shè)置輸出電路組合體7，該檢測(cè)電路組合體2將與安裝在其上的振蕩電路的振蕩狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的一定形式的信號(hào)作為物體檢測(cè)信號(hào)而輸出，該輸出電路組合體7接受所述物體檢測(cè)信號(hào)并將其變換成適當(dāng)形式的輸出信號(hào)而輸出到接近傳感器的外部。檢測(cè)電路組合體2與輸出電路組合體7之間通過(guò)柔性基板8進(jìn)行電連接。輸出電路組合體7，被夾持支承在壓入主體盒6內(nèi)的電線夾持器9上。輸出電路組合體7的一部分從電線夾持器9向外方突出，電線10的導(dǎo)線焊接于該突出部分上。由樹(shù)脂成型而形成的保護(hù)器11以將該焊接部埋入的方式對(duì)該焊接部進(jìn)行保護(hù)。在主體盒6內(nèi)部的空余部分內(nèi)填充樹(shù)脂。
在將柔性基板8連接到檢測(cè)電路組合體2上之前，利用一次性澆注樹(shù)脂將線圈盒5的內(nèi)部固化，從而將線圈盒5、容納于線圈盒5之中的檢測(cè)線圈1、線圈架3和鐵芯4、以及檢測(cè)電路組合體2一體化，構(gòu)成檢測(cè)端模塊。當(dāng)高頻振蕩電流流過(guò)檢測(cè)線圈1時(shí)，在周?chē)a(chǎn)生交流磁場(chǎng)，從而在線圈盒5的環(huán)52上產(chǎn)生渦流。由于由該渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消在環(huán)52的外側(cè)由檢測(cè)線圈1產(chǎn)生的磁場(chǎng)，所以，在主體盒6上已經(jīng)基本上不產(chǎn)生渦流。因此，在安裝主體盒6的前后檢測(cè)特性基本上不發(fā)生變化。從而，該檢測(cè)端模塊，在未安裝到主體盒6上的狀態(tài)下，可以進(jìn)行最終的檢測(cè)特性的調(diào)整。由于這種特征，該檢測(cè)端模塊也適合于獨(dú)立地作為中間產(chǎn)品在市場(chǎng)上流通。
下面簡(jiǎn)單說(shuō)明制成檢測(cè)端模塊之后的組裝順序。經(jīng)由柔性基板8將輸出電路組合體7連接到檢測(cè)電路組合體2上，將線圈盒5壓入主體盒6內(nèi)，再把電線夾持器9壓入主體盒6內(nèi)的同時(shí)，將輸出電路組合體7穿過(guò)電線夾持器并通過(guò)熱鉚接加以固定。在到此為止的組裝完成后的階段，從設(shè)置在電線夾持器9上的孔向主體盒內(nèi)的空余部分內(nèi)填充樹(shù)脂，并使之固化。然后，進(jìn)行電線10的焊接和保護(hù)器11的成型，從而制成接近傳感器100。
圖2是線圈架3的立體圖，圖3是其剖視立體圖。線圈架3配備有卷繞檢測(cè)線圈1的導(dǎo)線的圓筒狀的卷繞胴部31；設(shè)置在卷繞胴部31的檢測(cè)側(cè)端部上的檢測(cè)側(cè)凸緣部32，設(shè)置在卷繞胴部31的檢測(cè)電路側(cè)端部上的電路側(cè)凸緣部33。在電路側(cè)凸緣部33上設(shè)置有電路固定銷(xiāo)34，檢測(cè)電路組合體的基板通過(guò)焊接在電路固定銷(xiāo)34上而固定。線圈架3的整體，除金屬的電路固定銷(xiāo)34是被嵌入成型之外，是用樹(shù)脂整體成型的。
在卷繞胴部31上，刻制用于開(kāi)始定向卷繞檢測(cè)線圈1的導(dǎo)線的槽。此外，設(shè)置從卷繞胴部31的圓周上等間隔著的3個(gè)部位處分別向線圈架3的中心軸突出的突出部35。各突出部35，在從線圈架3的軸向方向的中央附近起的靠近檢測(cè)側(cè)的部分35a，向內(nèi)側(cè)彎曲突出成曲面壁狀，其檢測(cè)側(cè)的端部為不受約束的自由端35b，突出部35(特別是其檢測(cè)側(cè)部分35a)容易產(chǎn)生彈性變形。各突出部35，在從線圈架3的軸向方向的中央附近起的靠近電路側(cè)的部分35c，相對(duì)于線圈架3的中心軸形成傾斜的斜面，突出部35的檢測(cè)側(cè)部分35a與構(gòu)成圓筒狀的其它部分的卷繞胴部31的內(nèi)表面連接在一起。
從檢測(cè)側(cè)凸緣部32的外周部沿等間隔的4個(gè)方向突出地設(shè)置臂部36。各臂部36的前端的外接圓的中心位于線圈架3的中心軸(卷繞胴部31的中心軸，即，檢測(cè)線圈1的中心軸)上。
圖4是鐵芯4的立體圖。鐵芯4備有插入到線圈架3的卷繞胴部31內(nèi)的軸部41；位于線圈架3與檢測(cè)電路組合體2之間的板狀基部42；覆蓋檢測(cè)線圈1的外周的2個(gè)周壁部43，所用材料為鐵氧體。軸部41的端面和周壁部43的端面為同一平面。在周壁部43的檢測(cè)側(cè)端部上，設(shè)置穿過(guò)線圈架3的臂部36用的凹部44。
圖5表示線圈架3和鐵芯4組合起來(lái)的狀態(tài)。在將它們組合起來(lái)之前，在線圈架3上卷繞導(dǎo)線，形成檢測(cè)線圈1。鐵芯4的軸部41插入線圈架3內(nèi)，線圈架3的電路固定銷(xiāo)34從鐵芯4的兩個(gè)周壁部43之間的兩個(gè)部位處的間隙以及與該間隙對(duì)應(yīng)的基部42的凹的部分伸出。
而且，與線圈架3的三個(gè)突出部35內(nèi)接的圓，與線圈架3的中心軸同心，在從線圈架3的軸向方向中央附近起的檢測(cè)側(cè)的部分35a處，其直徑稍小于鐵芯4的軸部41的直徑，另一方面，在從線圈架3的軸向方向中央附近起的電路側(cè)的部分35c(斜面部分)處，朝向電路側(cè)，與三個(gè)突出部35內(nèi)接的圓的直徑，逐漸增大到大于鐵芯4的軸部41的直徑。從而，鐵芯4的軸部41使線圈架3的突出部35向外側(cè)彈性變形而成為壓入狀態(tài)，突出部35從等間隔的三個(gè)方向向軸部41施加均等的力，從而將線圈架3和鐵芯4同軸地定位。而且，突出部35是在從線圈架3的軸向方向中央附近起的檢測(cè)側(cè)的部分35a的整個(gè)上向軸部41施加力，所以，線圈架3的軸和鐵芯4的軸不會(huì)相互傾斜。
將線圈架3的檢測(cè)側(cè)端面與鐵芯4的周壁部43的檢測(cè)側(cè)端面以位于同一個(gè)平面內(nèi)的方式組合。此外，周壁部43的凹部44的深度，與線圈架3的臂部36的厚度相同，或者稍大于其厚度，所以，在將線圈架3和鐵芯4組合起來(lái)后，將它們用樹(shù)脂固定前，即使從外部無(wú)意中施加外力，線圈架也不會(huì)相對(duì)于鐵芯而進(jìn)入電路側(cè)。
此外，也可以不必使檢測(cè)側(cè)凸緣部32的檢測(cè)側(cè)端面與周壁部43的檢測(cè)側(cè)端面處于同一個(gè)平面內(nèi)而進(jìn)行軸向方向的定位，而是通過(guò)使臂部36與凹部44接觸而進(jìn)行軸向方向的定位。
圖6是表示將線圈架3和鐵芯4容納到線圈盒5內(nèi)，并除去線圈盒5的底面部51的狀態(tài)的情況。線圈架3的四個(gè)臂部36的前端與線圈盒5的圓筒部的內(nèi)表面嵌合在一起。線圈架3的檢測(cè)側(cè)端面和鐵芯4的檢測(cè)側(cè)端面與線圈盒5的底面部51的內(nèi)表面接觸。
利用上面說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，將主體盒6、線圈盒5、線圈架3、鐵芯4各個(gè)構(gòu)件相互高精度定位。即，通過(guò)壓入，使線圈盒5相對(duì)于主體盒6同軸，通過(guò)主體盒6的檢測(cè)側(cè)端面與線圈盒5的環(huán)52接觸而進(jìn)行軸向方向的定位。線圈架3相對(duì)于線圈盒5，通過(guò)線圈盒5的內(nèi)表面與臂部36嵌合在一起而同軸，通過(guò)線圈架3的檢測(cè)側(cè)端面與底面部51接觸而進(jìn)行軸向方向的定位。通過(guò)三個(gè)突出部35從三個(gè)方向彈性變形，并與軸部41接觸，使鐵芯4相對(duì)于線圈架3而同軸，通過(guò)將兩個(gè)構(gòu)件的檢測(cè)側(cè)端面處于同一個(gè)平面上而進(jìn)行組裝，從而進(jìn)行軸向方向的定位。
下面參照?qǐng)D7A～圖7E具體說(shuō)明線圈架3和鐵芯4的組裝方法。在這種組裝中，使用將上表面作為基準(zhǔn)平面72的底座71，和貫穿設(shè)于底座71上的孔、相對(duì)于底座71的基準(zhǔn)面72沿垂直方向(上下方向)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)銷(xiāo)73。導(dǎo)銷(xiāo)73的直徑稍大于鐵芯4的軸部41的直徑。如圖7A所示，首先，線圈架3的檢測(cè)側(cè)凸緣部32朝向底座71的基準(zhǔn)面72，將從底座71突出的導(dǎo)銷(xiāo)73插入線圈架3的卷繞胴部31內(nèi)。
接著，如圖7B所示，利用真空卡盤(pán)74固定鐵芯4，并配置到線圈架3的上方。然后，將導(dǎo)銷(xiāo)73降低，邊將其從線圈架3拔出，邊將鐵芯4的軸部41代替導(dǎo)銷(xiāo)73插入線圈架3內(nèi)。這樣，由于直徑比鐵芯4的軸部41的直徑稍大的導(dǎo)銷(xiāo)73已經(jīng)將線圈架3的三個(gè)突出部35撐開(kāi)，所以軸部41不必再次撐開(kāi)突出部35。從而，在插入時(shí)不會(huì)發(fā)生軸部41被切掉或者軸部41的表面被切削而產(chǎn)生粉末的問(wèn)題。此外，線圈架3的突出部分35的斜面部分，對(duì)軸部41的插入進(jìn)行導(dǎo)向。
圖7C表示在用真空卡盤(pán)74固定鐵芯4的狀態(tài)下插入完畢的狀態(tài)。導(dǎo)銷(xiāo)73的前端下降到與基準(zhǔn)面72相同的高度或者該基準(zhǔn)面以下，鐵芯4還沒(méi)有與底座71的基準(zhǔn)面72接觸，在鐵芯4的檢測(cè)側(cè)端面(下端)與基準(zhǔn)面72之間具有間隙。這是為了防止鐵芯4與基準(zhǔn)面72碰撞而破損的緣故。這里，將真空卡盤(pán)74從鐵芯4上卸下，成為圖7D所示的狀態(tài)，最后，如圖7E所示，通過(guò)利用推桿75將鐵芯4壓入線圈架3，直到鐵芯4的周壁部43的端面與基準(zhǔn)面72接觸為止，使線圈架3的端面與鐵芯4的端面處于同一平面上。利用設(shè)置在推桿75上的彈簧76將推桿75推壓鐵芯4的力控制在不破壞鐵芯4的大小。準(zhǔn)備多種不同強(qiáng)度(推桿75的推壓力)的彈簧76，根據(jù)作為對(duì)象的線圈架3和鐵芯4的大小等，選擇最適合的彈簧。通過(guò)以上工序，可以獲得以高精度定位的線圈架3和鐵芯4的組合體。
其次，對(duì)非屏蔽型接近傳感器的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖8表示非屏蔽型接近傳感器200的檢測(cè)線圈周邊的構(gòu)件的配置。表示為檢測(cè)線圈101、線圈架103、鐵芯104、線圈盒105、環(huán)152、主體盒106。作為與圖1所示的屏蔽型接近傳感器不同的非屏蔽型接近傳感器的特征是，鐵芯104不覆蓋檢測(cè)線圈101的外周(鐵芯沒(méi)有周壁部)，以及線圈盒105的容納檢測(cè)線圈101和鐵芯104的部分從主體盒106突出。
圖9是線圈架103的立體圖。和圖2的線圈架3一樣，它由卷繞胴部131、檢測(cè)側(cè)凸緣部132、電路側(cè)凸緣部133及電路固定銷(xiāo)134構(gòu)成，在卷繞胴部131上設(shè)置突出部135。但是，和圖2所示的情況不同，在線圈架103上，檢測(cè)側(cè)凸緣部132沒(méi)有臂部，在電路側(cè)凸緣部133的外周部的三個(gè)部位處設(shè)置凸部136。與凸部136的前端上外接的圓的直徑是線圈架103的最大直徑，凸部136與線圈盒105的的圓筒部分的內(nèi)表面嵌合。檢測(cè)側(cè)凸緣部132的直徑，小于構(gòu)成凸部136的最大直徑。
圖10是鐵芯104的立體圖。與圖4的鐵芯4一樣，備有軸部141和基部142，但不設(shè)置周壁部。
圖11表示將線圈架103和鐵芯104組合起來(lái)的狀態(tài)。除線圈架103的凸部136以外的電路側(cè)凸緣部133的直徑與鐵芯104的基部142的直徑基本上相等。和針對(duì)圖5進(jìn)行說(shuō)明的一樣，線圈架103和鐵芯104同軸定位，線圈架103的軸和鐵芯104的軸相互也不傾斜。以線圈架103的檢測(cè)側(cè)端面和鐵芯104的軸部141的端面在同一個(gè)平面內(nèi)的方式進(jìn)行組裝。
圖12是表示將線圈架103和鐵芯104容納到線圈盒105中，并除去線圈盒105的底面部151的狀態(tài)。雖然在該圖不能看到，但線圈架3的3個(gè)凸部136與線圈盒105的內(nèi)表面嵌合。線圈架103的檢測(cè)側(cè)端面和鐵芯104的檢測(cè)側(cè)端面與線圈盒105的底面部151的內(nèi)面接觸。如圖所示，檢測(cè)側(cè)凸緣部132的外周和線圈盒105的內(nèi)表面之間具有余隙，所以，容易將線圈架103和鐵芯104插入線圈盒105內(nèi)。此外，凸部136以外的部分的電路側(cè)凸緣部133的外周與線圈盒105的內(nèi)表面之間也有間隙，一次性澆鑄的樹(shù)脂可以通過(guò)該間隙流到檢測(cè)端側(cè)。
線圈架103和鐵芯104的組裝也用和圖6相同的裝置。但是，由于在鐵芯104上沒(méi)有周壁部，所以周壁部的前端不能與基準(zhǔn)面72接觸，所以，在圖7C、圖7D、圖7E的狀態(tài)下，導(dǎo)銷(xiāo)73的端面的高度與基準(zhǔn)面72的高度相同，在圖7E時(shí)，將軸部141的前端與導(dǎo)銷(xiāo)的前端接觸，進(jìn)行軸向方向的定位。
根據(jù)本實(shí)用新型，線圈架和鐵芯以同軸的方式被定位，而且其組裝性能良好。
權(quán)利要求1.一種接近傳感器，包括檢測(cè)線圈；檢測(cè)電路，包含有以檢測(cè)線圈作為共振電路的部件的振蕩電路；線圈架，備有卷繞檢測(cè)線圈的導(dǎo)線的中空筒狀的卷繞胴部、設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)側(cè)端部上的檢測(cè)側(cè)凸緣部、以及設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)電路側(cè)端部上的電路側(cè)凸緣部；鐵芯，由磁體構(gòu)成，備有插入到線圈架的卷繞胴部?jī)?nèi)的軸部、位于線圈架以及檢測(cè)電路之間的板狀的基部；筒狀的線圈盒，容納線圈架和鐵芯，在檢測(cè)側(cè)端部具有底面部；主體盒，與線圈盒嵌合，并容納檢測(cè)電路；其特征在于，線圈架的卷繞胴部備有突出部，前述突出部從分布在卷繞胴部的圓周上超過(guò)半周范圍的3個(gè)以上的部位處向中心突出，并且分別與鐵芯的軸部彈性接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的接近傳感器，其特征在于，前述線圈架的突出部，在從線圈架的軸向方向的中央附近起的靠近檢測(cè)側(cè)的部分，向內(nèi)側(cè)彎曲突出成曲面壁狀，其檢測(cè)側(cè)的端部為不受約束的自由端，在從線圈架的軸向方向的中央附近起的靠近電路側(cè)的部分，相對(duì)于線圈架的中心軸形成傾斜的斜面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接近傳感器，其特征在于，前述鐵芯還備有覆蓋前述檢測(cè)線圈的外周的周壁部，前述線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部與前述線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面嵌合。
4.如權(quán)利要求3所述的接近傳感器，其特征在于，前述線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部，在其外周部上突出地設(shè)置臂部，前述臂部和前述線圈盒嵌合，前述鐵芯的周壁部具有凹部，前述凹部的深度和前述臂部的厚度相當(dāng)，前述臂部穿過(guò)前述凹部。
5.如權(quán)利要求1或2所述的接近傳感器，其特征在于，前述線圈架的電路側(cè)凸緣部與前述線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面嵌合，前述線圈架的檢測(cè)側(cè)凸緣部處于相對(duì)于前述線圈盒的筒狀部分的內(nèi)表面具有余隙的間隙配合狀態(tài)。
6.一種用于接近傳感器的檢測(cè)側(cè)模塊，它由以下部分一體化的構(gòu)成檢測(cè)線圈；檢測(cè)電路組合體，包含有以檢測(cè)線圈作為共振電路的部件的振蕩電路；線圈架，備有卷繞檢測(cè)線圈的導(dǎo)線的中空筒狀的卷繞胴部、設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)側(cè)端部上的檢測(cè)側(cè)凸緣部、以及設(shè)于卷繞胴部的檢測(cè)電路側(cè)端部上的電路側(cè)凸緣部；鐵芯，由磁體構(gòu)成，備有插入到線圈架的卷繞胴部?jī)?nèi)的軸部、位于線圈架以及檢測(cè)電路之間的板狀的基部；筒狀的線圈盒，容納線圈架和鐵芯，在檢測(cè)側(cè)端部具有底面部，其特征在于，線圈架的卷繞胴部備有突出部，前述突出部從分布在卷繞胴部的圓周上超過(guò)半周范圍的3個(gè)以上的部位處向中心突出，并且分別與鐵芯的軸部彈性接觸，前述檢測(cè)電路組合體，以對(duì)應(yīng)于振蕩電路的振蕩狀態(tài)的一定形式的信號(hào)作為接近傳感器的物體檢測(cè)信號(hào)輸出到外部。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)減小鐵芯和線圈架相互之間的位置的偏差而減小產(chǎn)品之間的檢測(cè)特性的偏差，并且組裝作業(yè)性能優(yōu)異的接近傳感器；該接近傳感器是在卷繞檢測(cè)線圈的導(dǎo)線的線圈架的卷繞胴部上，配備有將線圈架和鐵芯的軸部進(jìn)行同軸地定位用的突出部，所述突出部從分布在其圓周上超過(guò)半周范圍的3個(gè)以上的部位處向中心突出、并分別與鐵芯的軸部彈性接觸。
文檔編號(hào)H01F27/32GK2670910SQ03272038
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者中崎隆夫, 畠田光男, 北島功朗, 土田裕之 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社