(57)【要約】【課題】　検出感度を従来よりも高めた近接スイッチを提供する。【解決手段】　検出コイル６およびコア７を収容したコイルケース５と金属製ケース３との間に、筒状体４ａの一端にフランジ部４ｂが連続形成された磁束誘導部材４を介在させる。この磁束誘導部材４は、非磁性の金属体を母材４１として、この母材の内外の全面にわたって強磁性の金属薄膜４２が形成されたもので、フランジ部４ｂが金属製ケース３の前縁に当接し、筒状体４ａが金属製ケース３の凹部３ｂに嵌め込まれた状態で固定配備される。検出コイル６から径方向へと広がる磁束は、前記磁束誘導部材４の強磁性薄膜４２により集められ、検出方向である前方向へと導かれる。【選択図】　図１
2004119370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　コイルおよびコアを含む検出部と、前記検出部の外周に配備される金属製ケースとを具備する近接スイッチであって、
　前記検出部の外側または検出部内の前記コアよりも外側には、コイルからの磁束を検出方向に誘導するための磁束誘導部材が配備されており、
　前記磁束誘導部材は、非磁性の金属体の表面の少なくとも一部に強磁性の金属薄膜が形成されて成る近接スイッチ。
【請求項２】
　ケース体の内部にコイルおよびコアが収容された検出部と、前記ケース体の外周に配備される金属製ケースとを具備する近接スイッチであって、
　前記検出部には、コイルからの磁束を検出方向に誘導するための磁束誘導部材が前記ケース体の外周面または内周面に接した状態で配備されており、
　前記磁束誘導部材は、非磁性の金属体の表面の少なくとも一部に強磁性の金属薄膜が形成されて成る近接スイッチ。
【請求項３】
　前記磁束誘導部材は、両端が開口された中空の本体部の一端にフランジ部が形成されて成り、前記本体部がケース体と金属製ケースとの間に位置し、かつ前記フランジ部が金属製ケースの前端縁よりも前方に位置するように配備され、
　前記強磁性の金属薄膜は、少なくとも、フランジ部の前端面および外周面と、フランジ部および本体部にかかる内周面全体とに形成されて成る請求項２に記載された近接スイッチ。
【請求項４】
　前記磁束誘導部材は、両端が開口された中空の本体部の一端にフランジ部が形成されて成り、前記フランジ部を前にした状態で、フランジ部および本体部がケース体の内面に設けられており、
　前記強磁性の金属薄膜は、少なくとも、フランジ部の前端面および外周面と、フランジ部および本体部にかかる内周面全体とに形成されて成る請求項２に記載された近接スイッチ。
【請求項５】
　前記磁束誘導部材は、両端が開口された中空体であって、前記ケース体と金属製ケースとの間に配備され、
　前記強磁性の金属薄膜は、少なくとも、前記中空体の前端面および内周面と、外周面の前端部とに形成されて成る請求項２に記載された近接スイッチ。
【請求項６】
　前記磁束誘導部材は、前記中空体の前端面がケース体の前面よりも後方に位置するようにして、ケース体の外周面に設けられて成る請求項５に記載された近接スイッチ。
【請求項７】
　前記磁束誘導部材は、両端が開口された中空体であって、前記ケース体の内周面に設けられており、
　前記強磁性の金属薄膜は、少なくとも、前記中空体の前端面および内周面と、外周面の前端部とに形成されて成る請求項２に記載された近接スイッチ。
【請求項８】
　前記強磁性の金属薄膜は、前記磁束誘導部材の全面にわたって形成されて成る請求項１または２に記載された近接スイッチ。
【請求項９】
　前記磁束誘導部材の強磁性の金属薄膜は、体積抵抗率が高い金属により形成されて成る請求項１または２に記載された近接スイッチ。
【請求項１０】
　前記磁束誘導部材は、体積抵抗率が低い非磁性金属体を母材とする請求項９に記載された近接スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、高周波磁界を用いて、金属製の被検出物体を非接触で検出する近接スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
　図１７は、従来の代表的な近接スイッチの外観を示す。この近接スイッチは、本体ケース１０１の外周に金属製ケース１０２が被せられて成る。この金属製ケース１０２は、近接スイッチを取り付けるためのねじ部として機能するように、外周面の長さ方向に沿って多数の溝部１０２ａが形成されるとともに、ナット１０３が嵌め込まれている。本体ケース１０１内の前部には、検出コイルやコアなど（図示せず。）が収容されている。この本体ケース１０１，検出コイル、コアにより、近接スイッチの検出部が構成されるもので、本体ケース１０１の前面を介して前方に進行した高周波磁界により、被検査物体を検出するための検出エリアが設定される。
【０００３】
　上記図１７の近接スイッチは、前記金属製ケース１０２により本体ケース１０１が全長にわたって被覆されたシールドタイプのスイッチである。このシールドタイプの近接スイッチでは、検出コイルからその径方向へと拡がる磁束は金属製ケース１０２によって抑制されるようになる。このシールドタイプの近接スイッチは、主として、金属体に埋め込んで固定した状態で使用されるが、径方向への磁束が抑制されると、検出方向である前方向への磁束も減少し、検出距離が短くなる、という欠点がある。
【０００４】
　このほか近接スイッチには、検出部の前端部を露出させた非シールドタイプのものがある。この非シールドタイプの近接スイッチでは、検出コイルから径方向に拡がる磁束が制限されることがないので、磁束は前方側にも大きく広がり、シールドタイプの近接スイッチと比較すると、より遠方の物体まで検出することができる。ただし、この種の近接スイッチには、周囲金属の影響を受けやすい、という欠点があるので、金属体に埋め込まずに固定することが可能な環境で使用される。
【０００５】
　前記したように、シールドタイプの近接スイッチでは、金属製ケースのシールド機能によって検出コイルからの磁束が弱められてしまうので、非シールドタイプの近接スイッチと比較すると、検出距離は著しく短くなる。この問題を解決するために、出願人は、先般、検出部と金属製ケースとの間に、強磁性金属による磁束誘導部材を設け、この部材を介して検出コイルから径方向に広がる磁束を検出方向側に誘導することを提案した（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５５６０４号公報　（４〜５頁，図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　しかしながらその後の研究により、上記のような強磁性体による磁束誘導部材を用いると、この磁束誘導部材自体での渦電流による損失が増加し、十分な検出感度を得られなくなることが判明した。以下、その理由について説明する。
【０００８】
　前記特許文献１に記載の近接センサでは、表皮深さ（磁束が浸透する深さ）に対する磁束誘導部材の厚みが大きいため、この磁束誘導部材に生じた渦電流による損失Ｗｅは、つぎの（１）式により表される。
　Ｗｅ　∝　（μ・ρ）1/2・ｔ　　・・・（１）
【０００９】
　上記（１）式において、μは金属体の透磁率，ρは体積抵抗率，ｔは厚みである。この（１）式に示すように、体積抵抗率ρが高くなるほど、また物体の厚みｔが大きくなるほど、損失Ｗｅは大きくなる。強磁性金属体では、体積抵抗率ρが大きくなるので、前記磁束誘導部材として強磁性金属体を使用すると、この部材の体積抵抗率や厚みによって渦電流による損失が増加してしまう。
【００１０】
　一方、近接スイッチの検出感度は、距離感度により表すことができる。距離感度とは、近接スイッチと被検出物体との距離の変化に対するコンダクタンスの変化の割合Δｇｌとして表されるもので、この距離感度Δｇｌの値が大きいほど物体検出能力が高い、ということができる。
【００１１】
　距離感度Δｇｌの具体的な算出式は、つぎの（２）式のとおりである。なお、この（２）式において、ＧＬ０は、被検出物体が任意の距離Ｌ０だけ離れている場合に得られるコンダクタンスであり、抵抗Ｒ，近接スイッチ内のキャパシタンスＣ，コイルや磁束誘導部材などのインダクタンスＬを（３）式にあてはめることにより求められる。
【００１２】
【数１】
2004119370.tif 000003
【００１３】
【数２】
2004119370.tif 000004
【００１４】
　前記（３）式の抵抗Ｒは、主として、コイルにおける銅損や渦電流をはじめとする鉄損に起因する。渦電流による損失Ｗｅが増加すると、抵抗Ｒの増加によってコンダクタンスＧＬ０も増加することになる。このようにコンダクタンスＧＬ０が増加すると、（２）式の分母の値が大きくなることになるから、距離感度Δｇｌは、小さくなる方向に変化する、ということになる。
【００１５】
　したがって、前記特許文献１に記載された強磁性の磁束誘導部材は、検出部からの磁束を検出方向に導きはするものの、この磁束誘導部材での渦電流による損失が大きくなるために距離感度Δｇｌが低下し、物体の検出能力を十分に高められない、ということになる。
【００１６】
　この発明は上記問題点に着目してなされたもので、強磁性体による磁束誘導の効果を持ちつつ、従来の強磁性体の磁束誘導部材において発生した磁束の損失を少なくすることによって、従来よりも検出感度を高めた近接スイッチ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】
【００１７】
　この発明にかかる第１の近接スイッチは、コイルおよびコアを含む検出部と、前記検出部の外周に配備される金属製ケースとを具備する。前記検出部の外側または検出部内の前記コアよりも外側には、コイルからの磁束を検出方向に誘導するための磁束誘導部材が配備される。この磁束誘導部材は、非磁性の金属体の表面の少なくとも一部に強磁性の金属薄膜が形成されて成るものである。
【００１８】
　前記検出部は、コイルが挿入されたコアを、ポリブチレンテレフラレート（ＰＢＴ）樹脂のような耐熱性の高い樹脂でモールドして構成することができる。この検出部では、コイルおよびコアの一方の端面を被覆する部分の表面が、物体検出用の磁界を発する検出面として機能することになる。なお、この明細書では、検出面を近接スイッチの前面として、各部材間の前後関係を示す。
【００１９】
　前記金属製ケースは、黄銅（Ｃｕ），ステンレス（ＳＵＳ）などの非磁性金属により構成するのが望ましい。またこの金属製ケースには、スイッチ取り付け用のねじ部としての機能を付与することができる。
【００２０】
　前記金属製ケースは、前記検出部の外周をほぼ全長にわたって被覆するか、または、コイルおよびコアに対応する外周部分を露出させた状態で配備することができる。前者の構成は前記したシールドタイプの近接スイッチに相当し、後者の構成は非シールドタイプの近接スイッチに相当する。
【００２１】
　上記構成の近接スイッチによれば、磁束誘導部材は、検出体の外側、または検出体内のコアよりも外側に配備されるので、コイルからその径方向に沿って拡がる磁束を受け付けることができる。ここで磁束誘導部材の表面には、強磁性の金属薄膜が形成されているので、前記コイルからその径方向に沿って拡がる磁束は、この金属薄膜を介して検出方向（ケース体の前面から前方に向かう方向）に誘導されるようになる。
【００２２】
　前記磁束誘導部材の表面に形成される金属薄膜の厚みは表皮深さに近い、と考えることができる。このような表皮深さに近い厚みの金属での渦電流による損失Ｗｅは、前記した（１）式で表されるのではなく、つぎの（４）式により表されることになる。
　Ｗｅ　∝　（μ２／ρ）・ｔ２・ｖ　　・・・（４）
【００２３】
　上記（４）式において、μ，ρ，ｔは、前記（１）式と同じパラメータであり、ｖは金属体の体積である。前記の金属薄膜は、強磁性金属により形成されるので、透磁率μは高いが、ｔやｖの値は、きわめて小さくなる。よって、この強磁性の金属薄膜に起因する損失を小さくすることができる。
【００２４】
　一方、磁束誘導部材の母材による損失には、前記（１）式が適用されるが、この母材は非磁性の金属体であるので、（１）式のμの値が小さくなる。したがって金属薄膜を通過して母材側へと漏れる磁束により生じる損失を小さくすることができる。
【００２５】
　このように、磁束誘導部材の母材，金属薄膜のいずれにおいても、渦電流による損失を小さくすることができる。したがって、前記（３）式の抵抗Ｒを小さくしてコンダクタンスＧＬ０を小さくすることができ、もって前記距離感度Δｇｌを向上させることが可能となる。
【００２６】
　つぎに、この発明にかかる第２の近接スイッチは、ケース体の内部にコイルおよびコアが収容された検出部と、前記ケース体の外周に取り付けられた金属製ケースとを具備する。前記検出部には、コイルからの磁束を検出方向に誘導するための磁束誘導部材が前記ケース体の外周面または内周面に接した状態で配備される。この磁束誘導部材は、非磁性の金属体の表面の少なくとも一部に強磁性の金属薄膜が形成されて成るものである。
【００２７】
　前記検出部のケース体は、ＰＢＴ樹脂のような耐熱性の高い樹脂により成型されるのが望ましい。なお、このケース体の表面のうち、コイルおよびコアの一端面に対応する部分が前記した検出面、すなわち近接スイッチの前面として機能することになる。
　前記ケース体には、コイルおよびコアのほか、共振回路などの回路が配線された基板を収容できるだけの長さをもたせてもよい。また、ケース体の空洞部分には、樹脂を充填するのが望ましい。
【００２８】
　前記金属製ケースは、第１の近接スイッチと同様に、黄銅（Ｃｕ），ステンレス（ＳＵＳ）などの非磁性金属により構成するのが望ましい。またこの金属製ケースにも、スイッチ取り付け用のねじ部としての機能を付与することができる。
　この金属製ケースは、前記ケース体に対し、外側から嵌め込む方法で取り付けることができる。ここで、前記コイルおよびコアに対応する部分を含め、ケース体の外周のほぼ全長にわたる範囲が被覆されるように金属製ケースを取り付けた場合には、前記したシールドタイプの近接スイッチが提供されることになる。また前記コイルおよびコアに対応する部分を被覆せずに、ケース体の後端位置に金属製ケースの前端を対応させた場合には、非シールドタイプの近接スイッチが提供されることになる。
【００２９】
　上記第２の近接スイッチでも、磁束誘導部材は、第１の近接スイッチと同様に、検出体の外側、または検出体内のコアよりも外側に配備されることになるので、コイルからその径方向に沿って拡がる磁束を受け付けることができる。よって、第１の近接スイッチについて述べたのと同様の原理により、コイルからの磁束を検出方向に誘導することができる。また、磁束誘導部材の母材，金属薄膜のいずれにおいても、渦電流による損失を小さくすることができるから、距離感度Δｇｌを向上させることが可能となる。
【００３０】
　なお、第１，第２のいずれの近接スイッチにおいても、シールドタイプの近接スイッチとして構成される場合には、磁束誘導部材は、近接スイッチの長さ方向において、少なくともコイルに対応する範囲に設けられるのが望ましい。一方、非シールドタイプの近接スイッチとして構成される場合の磁束誘導部材は、コイルよりも後方に配備してもよい。
　また、第１，第２のいずれの近接スイッチでも、磁束誘導部材は、周壁部（磁束誘導部材の前端と後端との間の部分）が全周にわたって連なった形態をとるのが望ましい。ただし、これに限らず、周壁部の一部に間隙が形成された形態のものを使用してもよい。
【００３１】
　上記した第２の近接スイッチには、つぎの２種類の磁束誘導部材を使用することができる。
　第１の磁束誘導部材は、両端が開口された中空の本体部の一端にフランジ部が形成されて成る。これに対し、第２の磁束誘導部材は、両端が開口された中空体（すなわち第１の磁束誘導部材の本体部のみ）として構成される。
【００３２】
　第１の磁束誘導部材を用いた場合には、つぎの２つの態様を考えることができる。
　まず、第１の態様では、前記磁束誘導部材は、本体部がケース体と金属製ケースとの間に位置し、かつ前記フランジ部が金属製ケースの前端縁よりも前方に位置するように配備される。すなわち、この態様では、磁束誘導部材の本体部の内周面がケース体の外周面に接した状態とすることができる。
【００３３】
　上記態様にかかる近接スイッチは、金属製ケースの内周面またはケース体の外周面に磁束誘導部材の本体部を嵌め込むための凹部を形成し、この凹部により磁束誘導部材を固定することにより製作することができる。または、インサート成型により磁束誘導部材をケース体の外周面に一体化することもできる。
【００３４】
　第１の磁束誘導部材を用いた第２の態様の近接スイッチでは、前記磁束誘導部材は、フランジ部を前にした状態で、フランジ部および本体部がケース体の内面に設けられる。この態様にかかる近接スイッチでは、ケース体の内周面にフランジ部や本体部の形状に応じた凹部を形成し、この凹部内に磁束誘導部材を嵌め込むことによって、磁束誘導部材とケース体とを一体化してもよい。または、１番目の態様と同様に、インサート成型により磁束誘導部材が一体化されたケース体を製作することもできる。
　なお、上記いずれの製作方法をとる場合にも、前記フランジ部は、ケース体の前面側の肉厚内に位置させることができる。またケース体の周壁部（コアの周囲を取り囲む部分であり、前記内周面を構成する。）の肉厚が十分であれば、前面側に所定の厚みを確保し、その厚み分だけ後退した位置にフランジ部を配備してもよい。いずれの構成をとる場合にも、フランジ部の前端面は、ケース体の前面により被覆された状態となる。
【００３５】
　第１の磁束誘導部材について、上記２つの態様のいずれを採用する場合も、強磁性の金属薄膜は、少なくとも、前記フランジ部の前端面および外周面と、フランジ部および本体部にかかる内周面全体とに形成される。すなわち、コイルに近い磁束誘導部材の内周面と、検出方向に近いフランジ部の前端面やフランジ部の外周面に、強磁性の金属薄膜が形成されることになる。コイルからその径方向に沿って拡がった磁束は、磁束誘導部材の内周面で集められた後にフランジ部の前端面へと誘導される。また前記内周面の金属薄膜を通過して本体部の外周側へと逃げた磁束についても、前記フランジ部の外周面の金属薄膜を介してフランジ部の前端面に誘導することが可能となる。このように磁束を効率良く誘導して、検出方向への磁束を大きくすることが可能となる。
【００３６】
　前記第２の近接スイッチに第２の磁束誘導部材を適用する場合には、以下の３つの態様を考えることができる。まず、１番目の態様では、前記磁束誘導部材は、ケース体と金属製ケースとの間に配備される。すなわち、磁束誘導部材を構成する中空体の内周面をケース体の外周面に接した状態にすることができる。
【００３７】
　上記の態様でも、第１の磁束誘導部材にかかる第１の態様と同様に、金属製ケースの内周面またはケース体の外周面に凹部を形成し、その凹部内に磁束誘導部材を固定することができる。また、インサート成型により、磁束誘導部材をケース体の外周面に一体化することもできる。
　なお、この態様では、中空体の全長がケース体と金属製ケースとの間に含まれるようにしても良いが、これに限らず、たとえば、金属製ケースの前端縁に対し、中空体を若干前方に突出させて配備してもよい。また、この態様にかかる中空体の前端面は、ケース体の前面に位置合わせされるなど、露出した状態であってもよい。
【００３８】
　２番目の態様では、磁束誘導部材は、中空体の前端面がケース体の前面よりも後方に位置するようにして、ケース体の外周面に設けられる。たとえば、ケース体の周壁部の外周側に中空体の形状に応じた凹部を形成し、この凹部に前記中空体を嵌め込むことにより、ケース体と磁束誘導部材とを一体化することができる。また、この態様でも、前記第１の磁束誘導部材の場合と同様に、インサート成型により磁束誘導部材が一体化されたケース体を製作することができる。なおいずれの製作方法を用いる場合にも、ケース体に一体化された中空体の外周面とそれより後方のケース体の外周面との間に段差ができないようにするのが望ましい。
【００３９】
　３番目の態様では、磁束誘導部材は、前記ケース体の内周面に設けられる。この場合には、ケース体の周壁部の内周側に中空体の形状に応じた凹部を形成し、この凹部内に中空体を嵌め込むことによって、ケース体と磁束誘導部材とを一体化することができる。または、インサート成型により、磁束誘導部材が一体化されたケース体を製作することもできる。
【００４０】
　第２の磁束誘導部材について、上記３つの態様のいずれを採用する場合にも、強磁性の金属薄膜は、少なくとも、前記中空体の前端面および内周面、ならびに外周面の前端部に形成される。すなわち、中空体の表面のうち、コイルに近い内周面と、検出方向に近い前端面および外周面の前端部とに、強磁性の金属薄膜が形成されることになる。よって、コイルからその径方向に拡がった磁束を、磁束誘導部材の内周面で集めた後に前端面に誘導することができる。また、内周面の金属薄膜を通過して外周面の後方側に逃げる磁束についても、中空体の外周面の前端部に形成された金属薄膜を介して前方の検出方向へと誘導することができる。
【００４１】
　このように、第１、第２のいずれの磁束誘導部材を用いた場合にも、センサの前面側に磁束を効率良く誘導して、検出方向への磁束を大きくすることが可能となる。なお、第１の磁束誘導部材では、フランジ部の前端面の存在により、検出方向に磁束を誘導する力が第２の磁束誘導部材よりも高められると考えることができる。
【００４２】
　また、第１の磁束誘導部材にかかる第２の態様、および第２の磁束誘導部材にかかる第２、第３の態様によれば、ケース体によって磁束誘導部材の前端部を保護することができるので、前端の金属薄膜が露出して損傷するのを防ぐことができる。また、第１の磁束部材誘導部材にかかる第２の態様、および第２の磁束誘導部材にかかる第３の態様によれば、磁束誘導部材全体がケース体の内部で保護されるので、水や油から金属薄膜を保護することができる。
【００４３】
　なお、上記第１，第２の磁束誘導部材は、前記した第１の近接スイッチに使用することもできる。たとえば、第１の磁束誘導部材については、本体部を検出部と金属製ケースとの間に位置させ、かつフランジ部を金属製ケースの前端縁よりも前方に位置させた状態で配備することができる。同様に、第２の磁束誘導部材を使用する場合にも、前記中空体を検出部と金属製ケースとの間に配備することができる。
　また、第１，第２の磁束誘導部材を前記コイルおよびコアとともに樹脂モールドすることにより、これらの磁束誘導部材を検出部内に配備することができる。
【００４４】
　つぎに、第１，第２の近接スイッチに共通する態様について説明する。まず、一の態様では、前記強磁性の金属薄膜は、磁束誘導部材の全面にわたって形成される。このようにすれば、磁束誘導部材の内周面側の金属薄膜から後端部に逃げた磁束も集められて検出方向へと導かれるようになり、磁束の誘導量をより大きくすることができる。
【００４５】
　より好ましい態様の近接スイッチでは、前記強磁性の金属薄膜を、体積抵抗率ρが高い金属により形成するようにしている。前出の（４）式によれば、金属薄膜の体積抵抗率ρが高くなると、渦電流による損失Ｗｅを小さくできるから、距離感度Δｇｌをより向上できることになる。
　この態様にかかる金属薄膜としては、たとえば、ニッケル（Ｎｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ）などの金属による合金（ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅなど），またはこれら金属の窒素化合物あるいは酸素化合物を用いることができる。
【００４６】
　さらに好ましい態様の近接スイッチでは、前記磁束誘導部材は、体積抵抗率が低い非磁性金属体を母材として構成される。たとえば、純銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ）などを母材として使用することができる。
【００４７】
　体積抵抗率が低い非磁性金属体を母材とすると、前記（１）式におけるρの値を小さくすることができる。したがって母材での渦電流による損失Ｗｅを抑えてコンダクタンスＧＬ０をより小さくすることができるので、距離感度Δｇｌをより向上させることが可能となる。
【００４８】
　前記図１７に示した従来の一般的な近接スイッチでも、外側の金属製ケース１０２を、体積抵抗率が小さい非磁性金属体により形成することによって、この金属製ケース１０２での渦電流による損失Ｗｅを小さくすることができるはずである。しかしながら、純銅などの体積抵抗率が小さい金属には、機械強度が小さいという欠点があるため、保護機能を兼ねる金属製ケースの材料とするのは困難である。
【００４９】
　これに対し、この発明では、機械強度を担保するために、体積抵抗率が大きい非磁性金属を金属体ケースとして使用する一方で、体積抵抗率が小さい非磁性金属体を磁束誘導部材の母材として使用することにより、非磁性金属体において発生する渦電流による損失を抑えることができる。よって、機械強度を低下させることなく、従来よりも距離感度を向上させた近接スイッチを提供することが可能となるのである。
【発明の効果】
【００５０】
　この発明によれば、非磁性の金属体の表面に強磁性の金属薄膜が形成された磁束誘導部材を、コイルから径方向に拡がる磁束を受け付けられるように配置することにより、金属薄膜を介して検出方向に磁束を誘導することが可能となる。また、この発明では、金属薄膜や母材である非磁性金属体での渦電流による損失を少なくして抵抗成分を小さくすることができるので、距離感度Δｇｌを向上させることができる。特に、シールドタイプの近接スイッチにこの発明を適用した場合、従来の同種の近接スイッチよりも検出距離を長くすることができ、非シールドタイプの近接スイッチに近い検出能力を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
　図１（Ａ）は、この発明が適用されたシールドタイプの近接スイッチの構成を示す。
　この近接スイッチ１は、コイルケース５の内部に検出コイル６やコア７が収容された検出部２を具備する。前記コイルケース５はＰＢＴ樹脂などの耐熱性を持つ樹脂を成型加工したもので、円筒状の周壁部５ｂの前端を前板５ａにより塞いだ構成のものである。前記検出コイル６からの磁束の大半は、前板５ａを通過して前方へと向かうもので、この磁路により被検出物体の検出エリアが設定される。
【００５２】
　前記コイルケース５には、ほぼ全長にわたって筒状の金属製ケース３が被せられる。この金属製ケース３は、コイルケース５の周壁部５ｂよりも十分に長く形成されている。この金属製ケース３内において、検出部２の後方に生じた空間には、共振回路などを構成する電子部品８が搭載された基板９が、基板面を水平に維持した状態で設置される。また金属製ケース３の後端の開口部には、接続ケーブル１０の取付孔１１ａを具備する支持部材１１が嵌め込まれる。
【００５３】
　なお、この金属製ケース３の外周面には、スイッチ取付のためのナット（図示せず。）を嵌め込むための溝部３ａが、外周面の全長にわたって形成される。また、前記コイルケース５および金属製ケース３内の空洞部には、樹脂が充填されている（図では、この充填樹脂の部分を網点の塗りつぶしとして示す。以下の実施例でも同様にして示す。）
【００５４】
　前記金属製ケース３の内周面の前端部には、所定長さの凹部３ｂが内周面全体にわたって形成されている。この実施例では、凹部３ｂによる空間を用いて、金属製ケース３とコイルケース５との間に金属製の磁束誘導部材４を介在させている。この磁束誘導部材４は、筒状体４ａの前端にフランジ部４ｂが連続形成されて成るもので、筒状体４ａの厚み，長さはそれぞれ前記凹部３ｂの深み，長さに対応し、またその内径はコイルケース５の外径に対応するように形成されている。磁束誘導部材４は、フランジ部４ｂの筒状体４ａに連なる面が金属製ケース３の前縁部に当接し、かつ筒状体４ａの周面が金属製ケース３の凹部３ｂに嵌め込まれた状態で固定配備される。
【００５５】
　図１（Ｂ）には、前記図１（Ａ）の破線で囲んだ領域Ｒにおける磁束誘導部材４の断面形状を拡大して示してある。この実施例の磁束誘導部材４は、銅，アルミニウムなどの非磁性の金属体を母材４１として、この母材４１の内外の全面にわたって、強磁性の金属薄膜４２（以下、「強磁性薄膜４２」という。）が形成されている。なお、この強磁性薄膜４２は、メッキまたは蒸着加工により形成されるものである。
【００５６】
　上記構成によれば、検出コイル６から径方向に拡がる磁束は、磁束誘導部材４の内面の強磁性薄膜４２に入る。これらの磁束の一部は、母材４１や金属製ケース３の側に進行するが、大半の磁束は、強磁性薄膜４２内をその膜面に沿って進行し、開放端であるフランジ部４ｂの前面へと導かれるようになる。また、内面側の強磁性薄膜４２から母材４１の方に逃げた磁束も、外周部や後端部の強磁性薄膜４２を介してフランジ部４ｂ側に誘導される。
【００５７】
　図２は、上記構成の近接スイッチ１と、磁束誘導部材４を持たない従来の近接スイッチ１´とについて、検出能力を比較して示す。なお、従来の近接スイッチ１´においても、磁束誘導部材４が導入されていない以外は、この実施例と同様の構成となるので、この実施例の近接スイッチ１と共通する構成は同じ符号により示す。
　また検出部２からの磁束Ｇは、一点鎖線で示す。また図中の１２は被検出物体であり、１３は、この被検出物体の表面における渦電流の出現エリアを示す。
【００５８】
　従来のシールドタイプの近接スイッチ１´では、検出コイル６から径方向に伸びた磁束が周囲に広がらないように、これら磁束を金属製ケース３により遮蔽するようにしている。しかしながら、この近接スイッチ１´では、磁束を誘導させる強磁性金属体がないため、検出方向に磁束を大きく誘導させることができず、検出距離を伸ばすのは困難であった。
【００５９】
　これに対し、この実施例の近接スイッチ１では、検出コイル６から径方向への磁束を、前記磁束誘導部材４の表面の強磁性薄膜４２において集め、検出方向に誘導することができる。またこの強磁性薄膜４２は、表皮深さに近い厚みを持つものとなるので、渦電流による損失Ｗｅの計算式として前記した（４）式を適用することができる。ここで（４）式における透磁率μの値は大きくなるものの、厚みｔや体積ｖの値はきわめて小さくなるから、損失Ｗｅを小さくすることができる。さらに、母材４１に起因する損失には、前記（１）式が適用されるが、この母材４１は非磁性金属体であるから、（１）式におけるμの値を小さくすることができ、母材４１側に漏れた磁束により生じた渦電流による損失を小さくすることができる。
【００６０】
　よって、この実施例の磁束誘導部材４を前出の特許文献１に記載された金属部品１３と比較すると、磁束誘導部材４での渦電流による損失Ｗｅを大幅に小さくすることができる。このため、コンダクタンスＧＬ０も小さくなり、距離感度Δｇｌを向上することができる。
　このようなことから、この実施例の近接スイッチ１では、図２中の矢印Ｆに示すように、従来の近接スイッチ１´での最大検出距離よりも遠方にある被検出物体１２にまで十分に届くだけの磁束Ｇを作用させ、かつこの磁束Ｇによって、被検出物体を精度よく検出することができる。
【００６１】
　図３は、ニッケル・鉄系の合金による強磁性薄膜４２を持つ磁束誘導部材４を導入した本願発明にかかる近接スイッチ（図３の（１）〜（３））と、強磁性薄膜４２が形成されていない非磁性の母材４１のみを導入した近接スイッチ（図３の（４））とについて、それぞれ物体検出の感度を計測した結果を示す。なお、（１）〜（３）の各強磁性薄膜４２は、全面メッキ加工されたもので、図中の膜厚は、加工後の薄膜を計測して得たものである。また（１）〜（３）における磁束誘導部材４の母材４１には、いずれも（４）と同じ材質のもの（この実施例では、タフピッチ銅）を用いている。
【００６２】
　この図３および以下の説明で使用する距離感度Δｇｌは、前記した（２）（３）式に基づいて算出されたものである。この距離感度Δｇｌの値が大きいほど、物体検出能力が高い、ということができる。なお、図３（１）〜（４）の各近接スイッチとも、それぞれ距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）についての距離感度Δｇｌを計測している。
【００６３】
　図３によれば、（１）〜（３）の強磁性薄膜４２を具備する磁束誘導部材４と（４）の非磁性金属体のみから成る部材との間には、距離感度Δｇｌに大きな差が認められる。このように本願発明にかかる近接スイッチによれば、距離感度を大きく向上することができる。
【００６４】
　図４は、本願発明にかかる近接スイッチとして、ニッケル・鉄合金による強磁性薄膜４２の厚みが異なる複数の近接スイッチを用意し、これらの近接スイッチについて、それぞれある距離に対する距離感度Δｇｌを所定回数ずつ測定して得た測定結果を示す。なお、この測定に使用した各スイッチの磁束誘導部材４は、黄銅を母材として、この母材の全面に強磁性薄膜をメッキ加工により形成して成るものである。この図４に示すΔｇｌの数値範囲は、前記図３に示した数値範囲とはかなり異なっているが、これは、磁束誘導部材の径と母材の材質の違いによるものである。
【００６５】
　この図４によれば、薄膜の厚みが４〜８μｍ程度であるときには高い感度が得られるのに対し、膜厚が１０μｍを超えると、以後は、膜厚が大きくなるほど感度が低下する、という結果になっている。この結果は、磁束誘導部材４における強磁性金属の厚みが大きくなると、（４）式のｔやｖの値が大きくなって渦電流による損失Ｗｅが増加し、抵抗ＲならびにコンダクタンスＧＬ０が増加したことによるものと、推測することができる。
【００６６】
　図５は、前記磁束誘導部材４について、強磁性薄膜４２を部分的に形成して距離感度Δｇｌを測定した結果を示す。なお、この測定に使用された各磁束誘導部材４は、黄銅を母材４１として、その表面に、ニッケル・鉄合金による厚み８μｍの強磁性薄膜４２を形成したものである。
【００６７】
　図５（１）は、磁束誘導部材４の表面を番号１〜６により区分けして示したもので、１は前記フランジ部４ｂの前面に、２はフランジ部４ｂの外周面に、３はフランジ部４ｂおよび筒状体４ａの内周面に、４はフランジ部４ｂの背面（前記金属製ケース３の前端面に接する面）に、５は筒状体４ａの外周面に、６は筒状体４ａの後端面（筒状体４ａの端縁を構成する面）に、それぞれ相当する。
【００６８】
　図５（２）は、強磁性薄膜４２の形成位置と距離感度Δｇｌの測定結果とを対応づけて示す。図中のＡは、１〜６の各面、すなわち、前記図１に示したように、磁束誘導部材４の全面にわたって強磁性薄膜４２を形成した場合における測定結果である。Ｂ以下は、前記６つの面のうちの２以上の面を選択して強磁性薄膜４２を形成した場合の測定結果である。なお、各事例Ａ〜Ｅでは、強磁性薄膜４２に同じ材料を使用し、膜厚もほぼ同一に形成された状態の磁束誘導部材４を用いて、測定を行っている。
【００６９】
　図５（２）によれば、Ｂの事例、すなわち磁束誘導部材４の内周面全体，フランジ部４ｂの前面，およびフランジ部４ｂの外周面に強磁性薄膜４２を形成した場合には、全面にわたって強磁性薄膜４２を形成したＡの事例に匹敵する感度が得られている。これに対し、強磁性薄膜４２が部分形成されたその他の事例Ｃ，Ｄ，Ｅでは、距離感度Δｇｌは、事例Ｂに比べてかなり低下している。特に内周面（３の部分）に強磁性薄膜４２を形成しなかったＥの事例での距離感度Δｇｌは、最も低い値を示している。
【００７０】
　上記においてＢの事例における距離感度Δｇｌが高くなったのは、検出コイル６に最も近い内周面の薄膜（３の部分）に検出コイル６からの磁束が集められ、さらにフランジ部４ｂの強磁性薄膜４２（１，２の部分）の存在により、これらの磁束が内面に沿って前方へと誘導されたためである、と考えることができる。特にこのＢの事例をＣの事例と比較した結果によれば、内周面の強磁性薄膜４２からフランジ部４ｂの後方側に逃げた磁束がフランジ部４ｂの外周部分の強磁性薄膜４２（２の部分）に誘導された後、検出方向側に導かれたものと、推測することができる。
　またＡの事例においてＢより若干高い感度を得ることができたのは、内周面の強磁性薄膜４２から筒状体４ａの後方に逃げた磁束が、後端や外周部分の強磁性薄膜４２（４，５，６の部分）を介して前方に導かれたためであると、推測することができる。
【００７１】
　図６は、磁束誘導部材４の薄膜の材質が距離感度Δｇｌに与える影響を、ＣＡＥにより解析した結果を示す。図中、（ａ）は、薄膜が形成されない非磁性の母材のみの部材であり、（ｂ）は、この母材の表面に体積抵抗率ρ（以下、単に「抵抗率ρ」という。）が高い非磁性体の薄膜が形成された部材である。（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、いずれも強磁性薄膜が形成された部材であるが、（ｃ）の薄膜は、透磁率μが中程度で抵抗率ρが高い金属により形成される。（ｄ）の薄膜は、透磁率μは高いが抵抗率ρが低い金属により形成され、さらに（ｅ）の薄膜は、透磁率μ，抵抗率ρがともに高い金属により形成される。
【００７２】
　図６（１）は、上記（ａ）〜（ｅ）の各磁束誘導部材４について、母材や金属薄膜の特性を示すパラメータを具体的に設定してＣＡＥ解析を行い、その解析により得られた距離感度Δｇｌを示す。図６（２）は、これらの磁束誘導部材について、前記ＣＡＥ解析のために設定した透磁率や抵抗率の具体的な数値を示す。
【００７３】
　図６（２）では、（ａ）については非磁性の母材の透磁率および抵抗率を示す一方、（ｂ）〜（ｅ）については、表面の薄膜における透磁率および抵抗率を、それぞれ示している。なお、（ｂ）〜（ｅ）の各母材のパラメータは、いずれも（ａ）と同様に設定される。また、この図６（２）によれば、透磁率μではなく、比透磁率μγが、パラメータとして使用されている。この比透磁率μγは、透磁率μおよび真空内における透磁率μ０を用いて、μγ＝μ／μ０の式により求められるものである。
　またこのＣＡＥ解析では、各磁束誘導部材４の強磁性薄膜４２は、前記図５（１）の「１」の部分のみに形成されたものとしてあり、その膜厚を５μｍに設定している。また各磁束誘導部材４の母材は、黄銅に設定している。
【００７４】
　図６（１）において、（ａ）（ｂ）の非磁性金属のみから成る部材と、（ｃ）（ｄ）（ｅ）の強磁性薄膜を具備する部材とを比較すると、距離感度Δｇｌには顕著な差が現れている。また強磁性薄膜の材質別に比較すると、透磁率μが高いほど距離感度Δｇｌが向上する、と考えることができる。さらに透磁率μ，抵抗率ρがともに高い金属により強磁性薄膜を形成することにより、距離感度Δｇｌをより一層高めることができる、と考えることができる。
【００７５】
　つぎに、この発明にかかる強磁性薄膜を有する磁束誘導部材は、シールドタイプの近接スイッチに限らず、非シールドタイプの近接スイッチに使用することもできる。
　図７は、前記図１と同様の磁束誘導部材４が導入された非シールドタイプの近接スイッチ１Ａの構成を示す。なお、この近接スイッチ１Ａは、金属製ケース３が短くなる以外は、図１のシールドタイプの近接スイッチ１と同様の構成を具備するので、ここでは各構成に図１と同様の符号を付けることで、詳細な説明を省略する。
【００７６】
　この実施例の近接スイッチ１Ａでも、磁束誘導部材４は、前記図１の実施例と同様に、フランジ部４ｂの後端面が金属製ケース３の前端面に当接し、筒状体４ａが金属製ケース３の内面の凹部３ｂに嵌め込まれた状態で固定配備される。なお、金属製ケース３や磁束誘導部材４の配置位置は、図示例に限らず、検出に差し支えない範囲で、前端部を前方側に伸ばすこともできる。
【００７７】
　つぎに、図１，７の実施例では、金属製ケース３の内面に凹部３ｂを形成し、この凹部３ｂに磁束誘導部材４を嵌め込むようにしたが、これに代えて、コイルケース５の外周面または内周面に、磁束誘導部材４を一体化するようにしてもよい。
【００７８】
　図８〜１０は、磁束誘導部材４がコイルケース５の外周面または内周面に一体に設けられた近接スイッチを示す（以下、それぞれを１Ｂ，１Ｃ，１Ｄとする。）。なお、図８〜１０、および後記する図１３，１４では、近接スイッチの内部構成のうち前半分のみを図示する。いずれの図でも、図１，７と同じ機能を持つ部材を同じ符号で示すことにより、詳細な説明を省略する。また基板９上の電子部品８やコネクタについては、図示を省略する。
【００７９】
　図８，９の各実施例での磁束誘導部材４は、前記したフランジ部４ｂ付きのものではなく、筒状体４ａのみから構成される。
　図８に示す近接スイッチ１Ｂでは、コイルケース５の周壁部５ｂに図１の実施例よりも肉厚を持たせ、その外周面に形成された凹部５ｃに、磁束誘導部材４を嵌め込んでいる。この実施例の周壁部５ｂは、前板５ａの外径を維持した前端部５ｄより後方の部分を内側に変位させた形態をとるので、外周面に段差が生じる。前記凹部５ｃは、前端部５ｄの肉厚部分から前記段差より後方の外周面にかけて形成されるもので、筒状体４ａの長さに対応する長さと、筒状体４ａの厚みに対応する深みとを具備する。よって、筒状体４ａは、前記凹部５ｃ内に、それより後方の周壁部５ｂの外周面と段差なく連なった状態で配備される。金属製ケース３は、この段差のない外周面の径に対応する内径を具備するもので、前記前端部５ｄの終端に前端面を当接させた状態で、コイルケース５に取り付けられる。
【００８０】
　上記構成によれば、磁束誘導部材４を構成する筒状体４ａは、コイルケース５と金属製ケース３との間に挟まれた状態で固定される。また、筒状体４ａの両端面も、コイルケース５の肉厚内にあるので、磁束誘導部材４の全体が被覆されることになる。
【００８１】
　図９に示す近接スイッチ１Ｃでは、周壁部５ｂの内周面の始端位置から所定位置までの範囲に、筒状体４ａの形状に応じた凹部５ｅを形成し、この凹部５ｅに磁束誘導部材４を嵌め込んでいる。なお、この実施例の周壁部５ｂの外周面にも、前端部５ｄとそれより後方の部分との間に段差が設定され、前端部５ｄの終端に前端面を当接させた状態で、金属製ケース３が取り付けられる。
【００８２】
　上記図９の構成によれば、磁束誘導部材４を構成する筒状体４ａは、内周面を除き、コイルケース５に被覆された状態となる。また、コイルケース５の内部には、樹脂が充填されるので、筒状体４ａの内周面も被覆された状態となる。
【００８３】
　つぎに、図１０に示す近接スイッチ１Ｄでは、前記図１や図７の近接スイッチ１，１Ａと同様に、フランジ部４ｂ付きの磁束誘導部材４を使用する。この実施例では、周壁部５ｂの内周面の始端位置から所定位置までの範囲に、筒状体４ａおよびフランジ部４ｂの形状に応じた凹部５ｆを形成し、この凹部５ｆ内に磁束誘導部材４を嵌め込んでいる。なお、この実施例でも、周壁部５ｂの外周面には、前端部５ｄとそれより後方の部分との間に段差が形成されており、前板５ａの厚みを残し、前端部５ｄの肉厚部分にフランジ部４ｂが位置するように、凹部５ｆの形成位置を調整している。また、図８や図９の実施例と同様に、金属製ケース３は、前端部５ｄの終端に前端面を当接させた状態でコイルケース５に取り付けられる。
【００８４】
　上記図８，９，１０に示した近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄでは、いずれも磁束誘導部材４は、全面が被覆された状態で配備される。したがって、強磁性薄膜４２が剥離するのを防止することができ、磁束誘導部材４の寿命を長くすることができる。
【００８５】
　また、図９，１０に示した近接スイッチ１Ｃ，１Ｄでは、磁束誘導部材４がコイルケース５の内面に設けられるので、仮に、コイルケース５の前端部５ｄと金属製ケース３との間の隙間から水や油が浸透しても、その浸透物が磁束誘導部材４にまで及ぶおそれがなく、強磁性薄膜４２を保護することができる。
【００８６】
　図１１は、上記３つのタイプの近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄについて、磁束誘導部材４による距離感度Δｇｌを高める上で最低限必要な強磁性薄膜４２の形成範囲を示す。図中の（１）（２）（３）は、それぞれ図８，９，１０の実施例に対応するもので、それぞれ対応する図に示した構成の上半分を拡大したものである（網点による充填樹脂の図示は省略する。）。また、図１と同様に、磁束誘導部材４の母材を４１の符号により、強磁性薄膜を４２の符号により、それぞれ示す。
【００８７】
　近接スイッチ１Ｄの磁束誘導部材４については、図１に示した近接スイッチ１と同様に、前記図５の測定結果から導き出される原理を適用することができる。すなわち、図１１（３）に示すように、内周面全体、フランジ部４ｂの前端面、およびフランジ部４ｂの外周面に強磁性薄膜４２を形成することにより、距離感度Δｇｌが高められると考えることができる。
【００８８】
　また、フランジ部４ｂを持たない磁束誘導部材４を用いた近接スイッチ１Ｂ，１Ｃについても、コイル６からの磁束を検出方向側に導く上での原理は、同様であると考えることができる。したがって、図１１（１）（２）に示すように、筒状体４ａの内周面全体、前端面、および外周面の前端部に強磁性薄膜４２を形成すれば、距離感度Δｇｌを高められると考えることができる。
【００８９】
　なお、上記近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれにおいても、磁束誘導部材４の全面にわたって強磁性薄膜４２を形成することにより、距離感度Δｇｌをより高めることができる。
【００９０】
　図１２は、近接スイッチの組立工程を示す。なお、この図１２では、図９の実施例の近接スイッチ１Ｃを例にして、その組立工程を示しているが、図８や図１０の近接スイッチ１Ｂ，１Ｄについても、これと同様の工程により製作することができる。
【００９１】
　この実施例にかかる組立工程には、Ａ，Ｂ，Ｃの３つの工程が含まれる。工程Ａは、近接スイッチ１Ｃ内に収容される部材を組み立てるものである。この工程Ａについては、詳細は図示していないが、共振回路などが配線された基板９を製作する工程、コイル線を巻き付けた検出コイル６をコア７に挿入する工程、前記検出コイル６と前記基板９とを接続する工程などを含む。
【００９２】
　工程Ｂは、非磁性金属を成型加工して母材４１を作成する工程Ｂ１と、前記母材４１の表面に強磁性体薄膜４２を形成する工程Ｂ２と、工程Ｂ１，Ｂ２により完成した磁束誘導部材４とコイルケース５とを組み立てる工程Ｂ３とを含む。なお、工程Ｂ１では、切削またはプレス加工により、母材４１を筒状体４ａとして成型し、工程Ｂ２では、メッキまたは蒸着加工を行う。また工程Ｂ３では、金型内に磁束誘導部材４をセットしてから樹脂を注入するインサート成型、または先にコイルケース５を成型してから、その凹部に磁束誘導部材４を嵌め込む方法により、磁束誘導部材４が一体化されたコイルケース５を製作する。
【００９３】
　工程Ｃは、前記工程Ｂで製作されたコイルケース５内に、工程Ａで製作された組立品（検出コイル、コア、基板から成るもの）を挿入する工程Ｃ１と、工程Ｃ１実行後のコイルケース５内に樹脂を充填する工程Ｃ２と、工程Ｃ２実行後のコイルケース５の外周面に金属製ケース３を嵌め込む工程Ｃ３とを含む。
【００９４】
　上記工程Ｃを経た組立品は、さらに、後工程に送られる。この後工程については図示しないが、金属製ケース３の空洞部に樹脂を充填する工程や、樹脂充填後の金属製ケース３に前記した支持部材１１（図１を参照。）を取り付ける工程などが実施される。
【００９５】
　つぎに、上記図１２に示した組立工程は、前記図１に示したタイプの近接スイッチ１に適用することができる。この場合の近接スイッチは、図１３に示すような形態に変更されることになる。
　図１３の近接スイッチ１Ｅでは、図８〜１０の実施例と同様に、コイルケース５の周壁部５ｂに肉厚を持たせ、その外周の前端縁から所定位置までの範囲に、凹部５ｇを形成する。この凹部５ｇは、フランジ部４ｂ付きの磁束誘導部材４の長さに対応する長さと、筒状体４ａの厚みに対応する深みを持つように形成される。
【００９６】
　磁束誘導部材４は、フランジ部４ｂの前面を前板５ａの前面に合わせて、凹部５ｇ内に配備される。金属製ケース３は、その前端面を前記フランジ部４ｂの背面に当接させた状態でコイルケース５に取り付けられる。これにより、磁束誘導部材４は、筒状体４ａがコイルケース５と金属製ケース３との間に挟まれた状態で固定される。また、フランジ部４ｂの前面および外周面は、図１と同様に、露出した状態となる。
【００９７】
　さらに、図１２に示した組立工程は、非シールドタイプの近接スイッチにも適用することができる。図１４に、その適用例を示す。
　この実施例の近接スイッチ１Ｆは、筒状体４ａのみから成る磁束誘導部材４を使用したもので、前記図９の近接スイッチ１Ｃと同様に、コイルケース５の内周面に凹部５ｅを形成し、この凹部５ｅ内に磁束誘導部材４を配備した構成をとる。なお、この実施例の凹部５ｅは、コイル６よりも後方に形成される。また、コイルケース５の周壁部５ｂの段差も、磁束誘導部材４の配置位置よりも後方に設定され、その段差形成位置より後方に金属製ケース３が取り付けられる。
【００９８】
　なお、上記図１４は、図９の近接スイッチ１Ｃに対応するものであるが、図８，１０，１３の各近接スイッチ１Ｂ，１Ｄ，１Ｅについても同様に、対応する構成の非シールドタイプの近接スイッチを製作することができる。
【００９９】
　また、これまでに示した各実施例では、いずれも、コイルケース５や金属製ケース３を円筒状にして、磁束誘導部材４も、これらケースに適合する形状としたが、各ケースや磁束誘導部材の横断面形状は円形に限定されるものではない。たとえば、金属製ケース３にねじ部を設ける必要がない場合には、各ケースを角柱状に形成してもよい。また、図１５に示すように、周壁部の長さ方向にわたって間隙４０が形成された構成の磁束誘導部材４Ａを使用してもよい。また、磁束誘導部材の横断面形状は円形であるが、周面に、前記間隙４０に相当する強磁性薄膜４２の未形成部分を設けてもよい。
【０１００】
　図１６は、前記図８，９，１０，１３に示した４種類のタイプの近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅについて、距離感度Δｇｌを測定して得た測定結果を示す。図中のＢタイプ、Ｃタイプ、Ｄタイプ、Ｅタイプは、それぞれ近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅに対応する。
【０１０１】
　上記（１）〜（４）の測定に使用された近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅでの検出コイル６、コア７、基板８上の回路については、すべて同一に設計されている。また、磁束誘導部材４の母材４１や強磁性薄膜４２についても、センサ間で共通の材料を使用している。また、いずれのセンサでも、強磁性薄膜４２は、磁束誘導部材４の全面にわたって形成されており、距離感度Δｇｌの測定条件も同様に設定されている。
【０１０２】
　さらに、図１６の（５）は、母材４１のみから成る部材を導入した近接スイッチについて、上記（１）〜（４）の測定と同様の条件により距離感度Δｇｌを測定した結果を示す。なお、この（５）の測定に使用された近接スイッチは、前記図１３の近接スイッチ１Ｅと同様の構成を具備するが、磁束誘導部材４に代えて、強磁性薄膜４２が形成されていない母材４１のみから成る部材が組み込まれる。母材４１の材質は、（１）〜（４）の測定にかかるセンサと同一である。
【０１０３】
　図１６の測定結果によれば、磁束誘導部材４が導入された４種類の近接スイッチ１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅでは、いずれも、母材のみから成る部材を導入した近接スイッチに比べ、距離感度Δｇｌが格段に向上する。中でも、フランジ部４ｂを具備する磁束誘導部材４を使用した近接スイッチ１Ｅ，１Ｄでは、フランジ部４ｂを持たない磁束誘導部材４を使用した近接スイッチ１Ｂ，１Ｃよりも、距離感度Δｇｌが高くなっている。これは、フランジ部４ｂの存在によって、検出方向への磁束の誘導がより促進されたことによる、と考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】この発明が適用されたシールドタイプの近接スイッチの構成を示す断面図である。
【図２】図１の近接スイッチと従来の近接スイッチとの検出能力を比較して示す図である。
【図３】この発明にかかる近接スイッチと、非磁性金属の母材のみを導入した近接スイッチとについて、距離感度を測定した結果を示すテーブルである。
【図４】磁束誘導体の強磁性薄膜の膜厚が異なる複数の近接スイッチについて、距離感度を測定した結果を示すグラフである。
【図５】強磁性薄膜の形成対象位置を示す説明図、および強磁性薄膜の形成パターン毎に距離感度を測定した結果を示すテーブルである。
【図６】薄膜の材質が距離感度に及ぼす影響をＣＡＥにより解析した結果を示すグラフ、およびこの解析に使用したパラメータの設定値を示すテーブルである。
【図７】この発明が適用された非シールドタイプの近接スイッチの構成を示す断面図である。
【図８】シールドタイプの近接スイッチにかかる第２実施例を示す断面図である。
【図９】シールドタイプの近接スイッチにかかる第３実施例を示す断面図である。
【図１０】シールドタイプの近接スイッチにかかる第４実施例を示す断面図である。
【図１１】図８，９，１０の各実施例の近接スイッチに使用される磁束誘導部材について、最低限必要な強磁性薄膜の形成範囲を示す説明図である。
【図１２】近接スイッチの組立工程を示す説明図である。
【図１３】図１２の組立工程により図１の近接スイッチを製作した場合の構成を示す断面図である。
【図１４】図１２の組立工程により図７の近接スイッチを製作した場合の構成を示す断面図である。
【図１５】磁束誘導部材の他の例を示す斜視図である。
【図１６】図８，９，１０，１３の各近接スイッチと、磁束誘導部材の母材のみが導入された近接スイッチとについて、距離感度を測定した結果を示すグラフである。
【図１７】シールドタイプの近接スイッチの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ　近接スイッチ
　２　検出部
　３　金属製ケース
　４　磁束誘導部材
　５　コイルケース
　６　検出コイル
４ａ　筒状体
４ｂ　フランジ部
４１　母材
４２　強磁性薄膜
【図１】
2004119370.tif 000005
【図２】
2004119370.tif 000006
【図３】
2004119370.tif 000007
【図４】
2004119370.tif 000008
【図５】
2004119370.tif 000009
【図６】
2004119370.tif 000010
【図７】
2004119370.tif 000011
【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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