(57)【要約】【課題】  電磁信号伝送装置における磁性体部分が、金型、加圧成型装置又は焼成装置等の製造設備を用いることなく、安価、簡単に形成できるようにする。【解決手段】  本体ケース９、１１はカップ状に形成されている。本体ケース９、１１内には、高周波電気信号によって外部へ電磁信号を送出するか又は外部からの電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルＬ１、Ｌ２が収納されている。これらコイルＬ１、Ｌ２は、磁性粉末を主成分とし本体ケース９、１１内に充填された磁性被覆部１３、１５で覆われている。【選択図】  図１
2006127333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケースに配置され、印加された高周波電気信号によって外部へ電磁信号を送出するか又は外来する電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルと、
磁性粉末を主成分とし、前記コイルを覆って塊として前記本体ケースに形成固定された磁性被覆部と、
を具備することを特徴とする電磁信号伝送装置。
【請求項２】
前記本体ケースはカップ状に形成され、前記磁性被覆部はカップ状の前記本体ケース内に充填形成されてなる請求項１記載の電磁信号伝送装置。
【請求項３】
前記磁性被覆部は、カップ状の前記本体ケース内に嵌められた蓋によって覆われてなる請求項２項記載の電磁信号伝送装置。
【請求項４】
前記磁性被覆部が固化形成されてなる請求項１又は２記載の電磁信号伝送装置。
【請求項５】
カップ状の本体ケース内に、印加された高周波電気信号によって電磁信号を送出するか又は外来する電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルを配置し、磁性粉末を主成分とする材料を前記本体ケース内に充填し、前記コイルを覆って塊としての磁性被覆部を前記本体ケースに形成固定することを特徴とする電磁信号伝送装置の製造方法。
【請求項６】
前記本体ケース内に蓋を嵌めて前記磁性被覆部を覆う請求項５項記載の電磁信号伝送装置の製造方法。
【請求項７】
前記磁性被覆部を固化させて前記本体ケース内に形成固定する請求項５記載の電磁信号伝送装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁信号伝送装置に係り、例えば、スイッチのオンオフ動作や被検出物の検出等によって得られたセンサー信号を電磁的にリモート伝送する高周波形リモートセンサー装置に用いて好適する電磁信号伝送装置およびこの製造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検出物等の接近有無を検出してワイヤレスで電磁的にリモート伝送する高周波形リモートセンサー装置としては、例えば図４に示すような概略構成が知られている。
【０００３】
この高周波形リモートセンサー装置は、出力部３と、これからコイルＬ２、Ｌ１の電磁結合によって供給された第１の高周波信号に基づく駆動電源で動作するセンサー部１とを具備して構成され、センサー部１にてスイッチＳＷで検出されたセンサー信号に基づきその第１の高周波信号とは異なる第２の高周波信号をオン・オフしてこれを電磁的に出力部３へ伝送させ、出力部３にてその第２の高周波信号のオン・オフからそのセンサー信号を検出して発光ダイオードＤなどで出力表示する構成となっている。
【０００４】
このような高周波形リモートセンサー装置では、センサー部１と出力部３の間で電源電力やセンサー信号を電磁的にリモート伝送できる一方、出力部３側から伝送する電源電力を大きくしても、センサー部１からのセンサ信号を確実に出力部３側へ伝送可能となっている。特開平７−３３４７８３号公報（特許文献１）はこの種のものである。
【０００５】
そして、センサー部１と出力部３間で伝送する駆動電源やセンサー信号は、図５および図６に示すような電磁信号伝送装置Ａ、Ｂを用いて行われる。
【０００６】
すなわち、予め、例えば縦断面Ｅ型に成形加工されたフェライト磁心や圧粉磁心からなるコア５、７内の突柱５ａ、７ａの周りに、導線を巻いてリング筒状に形成したコイルＬ１、Ｌ２をはめ込み、合成樹脂からなるカップ状の本体ケース９、１１内底に対し、そのコア５、７の突柱５ａ、７ａやコイルＬ１、Ｌ２が対面するようにそのコア５、７を収納固定して構成されている。
【０００７】
図５中の符号Ｌ１ａ、Ｌ２ａはコイルＬ１、Ｌ２から延びる外部接続用のリード線である。
【０００８】
電磁信号伝送装置Ａを構成するコア５、コイルＬ１および本体ケース９と、電磁信号伝送装置Ｂを構成するコア７、コイルＬ２および本体ケース１１とは、対をなすものであって同形状または異なる形状となっており、例えばそれら電磁信号伝送装置Ａ、Ｂは本体ケース９、１１の外底面側、すなわちコイルＬ１、Ｌ２を所定の間隔で対面させて使用される。
【特許文献１】特開平７−３３４７８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の電磁信号伝送装置Ａ、Ｂでは、コア５、７がフェライト磁心や圧粉磁心のいずれのものであっても、金属酸化物粉体と添加物粉体とを混合して加圧成型・焼成して形成したり、磁性粉体とバインダ粉体を混合して加圧成型してから固化して製造された一般的に流通販売されるコア５、７を流用している。
【００１０】
そのため、それらコア５、７を製造するには、寸法精度の高い金型、加圧成型装置又は焼成装置等の製造設備を必要とし、別途、予め製造されたコア５、７を購入して電磁信号伝送装置Ａ、Ｂを製造しなければならず、電磁信号伝送装置Ａ、Ｂの製造コストの低減が困難であるばかりか、小数ロットでもそれを安価かつ簡単に製造できない欠点もあった。
【００１１】
本発明者は、高周波形リモートセンサー装置に用いる電磁信号伝送装置Ａ、Ｂについて鋭意観察検討を加えた結果、高周波形リモートセンサー装置の出力部３とセンサー部１の間で電源電力やセンサ信号を電磁的に伝送するには、コア５、７の透磁率があまり高い必要はなく、コアとして予め成型加工したフェライト磁心や圧粉磁心を用いる必要のない点に気づいて本発明を完成させた。
【００１２】
本発明はこのような状況の下になされたもので、信号の電磁的伝送が可能で、特別な金型、加圧成型装置又は焼成装置等の製造設備を用いることなくコアの形成が可能で、低製造コストで、小数ロットでも安価、簡単に製造できる電磁信号伝送装置およびこの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのような課題を解決するために本発明に係る電磁信号伝送装置は、本体ケースと、この本体ケースに配置され、印加された高周波電気信号によって電磁信号を送出するか又は外来する電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルと、磁性粉末を主成分としそのコイルを覆って塊としてその本体ケースに形成固定された磁性被覆部とを具備している。
【００１４】
そして、本発明の電磁信号伝送装置では、上記本体ケースをカップ状に形成し、上記磁性被覆部がそのカップ状本体ケース内に充填形成される構成が可能である。
【００１５】
また、本発明の電磁信号伝送装置では、上記本体ケース内に充填形成されたその磁性被覆部が、そのカップ状の本体ケース内に嵌められた蓋によって覆われる構成も可能である。
【００１６】
さらにまた、本発明の電磁信号伝送装置では、上記磁性被覆部を固化形成して構成してもよい。
【００１７】
そして、本発明に係る電磁信号伝送装置の製造方法は、カップ状の本体ケース内に、印加された高周波電気信号によって電磁信号を送出するか又は外来する電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルを配置し、磁性粉末を主成分とする材料をその本体ケース内に充填してコイルを覆って塊としての磁性被覆部をその本体ケース内に形成固定するものである。
【００１８】
この電磁信号伝送装置の製造方法においても、上記本体ケース内に蓋を嵌めてその磁性被覆部を覆う方法や、上記磁性被覆部を固化形成させてその本体ケース内に形成固定する方法が可能である。
【発明の効果】
【００１９】
そのような構成の電磁信号伝送装置では、印加された高周波電気信号によって外部へ電磁信号を送出するか又は外部からの外来電磁信号を高周波電気信号に変換するコイルを本体ケースに配置し、磁性粉末を主成分とする磁性被覆部でそのコイルを覆ってなるから、予め成形加工されたコアなどを用いる必要がなく、高寸法精度の金型や、加圧成型装置および焼成装置等の製造設備が不要で、製造コストを低減することが容易であるうえ、小数ロットでも安価で簡単に製造できるし、信号の電磁的伝送も確保できる。
【００２０】
また、上記本体ケースをカップ状に形成し、上記磁性被覆部がカップ状本体ケース内に充填形成される構成では、粉末状の材料を型としての本体ケースに入れるだけで、その内に磁性被覆部が形成され、製造が簡単である。
【００２１】
さらに、上記カップ状の本体ケース内に蓋をはめて磁性被覆部を覆う構成では、磁性被覆部が粉末状のままでも充填状態の確保が可能となり、やはり製造が簡単である。
【００２２】
さらにまた、上記磁性被覆部を固化形成して構成する構成では、種々の形状を有する本体ケースに磁性被覆部を配置することが可能である。
【００２３】
そして、本発明に係る電磁信号伝送装置の製造方法でも、同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付す。
【００２５】
図１および図２は本発明に係る電磁信号伝送装置の実施の形態を示す要部縦断面図および要部分解斜視図であり、その製造方法は電磁信号伝送装置を説明する過程で説明する。
【００２６】
図１および図２において、本体ケース９、１１は、公知の非磁性体合成樹脂から有底の筒形カップ状に成形加工されてなり、開放部側が図示しない支持手段に支持されている。
【００２７】
本体ケース９、１１の内底中程には、導線を巻いてリング筒状に形成されたコイルＬ１、Ｌ２が共軸状に配置されており、外部接続用のリード線Ｌ１ａ、Ｌ２ａがコイルＬ１、Ｌ２から開放部側へ導出されている。
【００２８】
本体ケース９、１１内は、磁性粉末を主成分とする磁性被覆部１３、１５（図２では図示せず。）がコイルＬ１、Ｌ２を覆ってこれを埋設するように充填形成され、塊となって本体ケース９、１１に固定されている。
【００２９】
磁性被覆部１３、１５の材料は、例えば圧粉磁心を形成するような磁性粉体とバインダ粉体を混合したものや、フェライト磁心を形成するような金属酸化物粉体と添加物粉体とを混合したもの、さらには、磁性粉体や金属酸化物粉体のみであっても良く、目的に応じて任意に選定可能である。
【００３０】
本体ケース９、１１内には、この内形状と同様で僅かに大径の外形形状を有する円板状の蓋１７、１９が圧入するようにしてはめ込まれ、充填された磁性被覆部１３、１５を抑えるように蓋１７、１９が覆っており、蓋１７、１９に設けた挿通孔１７ａ、１９ａ（図１では図示せず。）からリード線Ｌ１ａ、Ｌ２ａが挿通されて開放部側に導出され、電磁信号伝送装置Ａ、Ｂが構成されている。
【００３１】
電磁信号伝送装置Ａを構成する本体ケース９、コイルＬ１、磁性被覆部１３および蓋１７と、電磁信号伝送装置Ｂを構成する本体ケース１１、コイルＬ２、磁性被覆部１５および蓋１９とは、従来例と同様に、対をなすものであって形状等はほぼ同一であり、それら電磁信号伝送装置Ａ、Ｂは本体ケース９、１１の外底面側を所定の間隔で対面させて使用される。
【００３２】
さらに、本発明の電磁信号伝送装置Ａ、Ｂが用いられる高周波形リモートセンサー装置も、例えば上述した図４に示すようにセンサー部１と出力部からなる点も、従来例と同様である。
【００３３】
本発明の電磁信号伝送装置Ａ、Ｂの製造方法を簡単に示せば、図３のようになる。
【００３４】
すなわち、カップ状の本体ケース９、１１を底部を下にして置き、その内底にリング筒状のコイルＬ１、Ｌ２を載置する（図３Ａ）。
【００３５】
次に、本体ケース９、１１内に、磁性粉末を主成分とするコア材料を充填してコイルＬ１、Ｌ２を埋設して磁性被覆部１３、１５を形成するとともに、リード線Ｌ１ａ、Ｌ２ａを上方へ導出させる（図３Ｂ）。
【００３６】
その後、本体ケース９、１１内に蓋１７、１９を圧入し、リード線Ｌ１ａ、Ｌ２ａを蓋１７、１９の挿通孔１７ａ、１９ａを挿通して上方へ導出させるとともに、蓋１７、１９で磁性被覆部１３、１５を押圧し、これを本体ケース９、１１内に形成固定し、電磁信号伝送装置Ａ、Ｂを製造する。
【００３７】
このような電磁信号伝送装置Ａ、Ｂでは、コイルＬ１、Ｌ２へ高周波電気信号を供給すれば、それに応じた磁力線が発生して外部に向けて電磁信号が発射される一方、そのコイルＬ１、Ｌ２をその磁力線が通れば高周波電気信号を誘起して出力するから、スイッチのオンオフ動作や被検出物の検出等によって得られたセンサー信号等をその高周波電気信号に乗せれば、電磁的にリモート伝送できる。
【００３８】
しかも、電磁信号伝送装置Ａ、Ｂにおいては、フェライト磁心や圧粉磁心のように、予め成形加工されたコア５、７を入手してコイルＬ１、Ｌ２をはめ込む必要がないから、磁性被覆部１３、１５を形成する金型、加圧成型装置又は焼成装置等の製造設備が不要で、装置の製造コストを低減することが容易であるうえ、小数ロットでも安価で簡単に製造できる。
【００３９】
さらに、粉末状の材料を本体ケース９、１１内に詰めて磁性被覆部１３、１５を形成固定するから、本体ケース９、１１やコイルＬ１、Ｌ２の種々の形状に合わせたものが自動的に簡単に形成可能となる。
【００４０】
さらにまた、コイルＬ１、Ｌ２が磁性被覆部１３、１５によって覆われているから、コイルＬ１、Ｌ２において磁力線が集中し、強い電磁信号を発射できたり大きな高周波電気信号を誘起できる。
【００４１】
本発明に係る電磁信号伝送装置Ａ、Ｂでは、コイルＬ１、Ｌ２が磁性被覆部１３、１５によって覆われていればその目的達成が可能であるから、本体ケース９、１１は必ずしもカップ状に限定されない。
【００４２】
しかし、カップ状の本体ケース９、１１を用いれば、これを容器として粉体状の磁性材料を詰めて磁性被覆部１５を本体ケース９、１１に充填形成できるし、本体ケース９、１１に蓋１７、１９をはめ込んで磁性被覆部１３を抑えれば、磁性被覆部１５を粉体状のままにして製品化できる利点がある。
【００４３】
この場合、本体ケース９、１１にはめ込んだ蓋１７、１９で磁性被覆部１５を適当に押圧すれば、粉体状の磁性被覆部１３、１５の密度を向上させることが可能となり、磁性被覆部１５の透磁率を向上させることが可能となって、良好な伝送特性を確保できる。
【００４４】
また、本発明に係る電磁信号伝送装置Ａ、Ｂでは、接着剤やバインダを混入ささせて磁性被覆部１３、１５を形成すれば本体ケース９、１１内でそれが固化接着され、必ずしも、蓋１７、１９などを用いて本体ケース９、１１内に形成固定させる必要はない。磁性被覆部１３、１５において本件ケース９、１１の開放部側表面のみを固定化させてもよい。上述した電磁信号伝送装置の製造方法においても同様である。
【００４５】
固化させた磁性被覆部１３、１５を用いて電磁信号伝送装置Ａ、Ｂを構成すれば、本体ケース９、１１はカップ状に限らず、単なる板状その他任意の形状において、コイルＬ１、Ｌ２を覆って半円状の塊を形成して本体ケース９、１１に止着する構成等で実施可能となる。
【００４６】
さらに、本発明の電磁信号伝送装置Ａ、Ｂの外形形状、特に本件ケース９、１１の形状は任意であり、電磁信号伝送装置Ａ、Ｂで異なる形状であってもよい。
【００４７】
本発明の電磁信号伝送装置Ａ、Ｂを実施する高周波形リモートセンサー装置は、例えば上述した図４に示すように、センサー部１および出力部３からなる構成で実施可能である。
【００４８】
要は、出力部又はメイン部と、このメイン部から電磁的にワイヤレス伝送された電源信号によって動作して検出センサー信号をその出力部へ電磁的にワイヤレス伝送するセンサー部又はリモート部とを有し、このリモート部からの検出センサー信号を出力部で出力する高周波形リモートセンサー装置に用いて好適する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る電磁信号伝送装置の実施の形態を示す要部縦断面図である。
【図２】図１の電磁信号伝送装置の要部分解斜視図である。
【図３】図１の電磁信号伝送装置の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の参考となる高周波形リモートセンサー装置を示す概略ブロック回路図である。
【図５】従来の電磁信号伝送装置を示す要部縦断面図である。
【図６】従来の電磁信号伝送装置を示す要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  センサー部
３  出力部
５、７  コア
５ａ、７ａ  突柱
９、１１  本体ケース
１３、１５  磁性被覆部
１７、１９蓋
Ａ、Ｂ  電磁信号伝送装置
Ｄ  ダイオード
Ｌ１、Ｌ２  コイル
Ｌ１ａ、Ｌ２ａ  リード線
ＳＷ  スイッチ
【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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