(57)【要約】【課題】  検知回路の静電シールドを簡便に行なうことができるようにしたセンサ装置を提供すること。【解決手段】  静電シールドのために、検知回路の周囲に被覆電線を面状に巻き付ける。この巻き付けは、例えば螺旋状かつ一重に行なわれる。検知回路が設けられた検知回路基板と円筒状のケースとをさらに備える場合には、被覆電線は検知回路基板の周囲に筒面状に巻き付けられ、その筒面の軸の方向がケースの軸の方向と一致している。【選択図】  図１２
2004170389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電シールドのために、検知回路の周囲に被覆電線が面状に巻き付けられているセンサ装置。
【請求項２】
前記被覆電線は、前記検知回路の周囲に螺旋状かつ一重に巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
検知回路が設けられた検知回路基板と円筒状のケースとをさらに備え、前記被覆電線は前記検知回路基板の周囲に筒面状に巻き付けられ、その筒面の軸の方向がケースの軸の方向と一致していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
コアを有する検知コイルを備え、前記検知回路は検知コイルを共振要素とする発振回路を含む、近接センサ装置である請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記コアの外表面に検知コイルを静電シールドするための金属膜が設けられ、前記被覆電線はコアの金属膜に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の近接センサ装置。
【請求項６】
前記検知回路が設けられた検知回路基板を備え、前記被覆電線は、その両端が前記コアの金属膜に電気的に接続され、その中間部において検知回路基板の接地パターンに電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の近接センサ装置。
【請求項７】
シールドのために使用される被覆電線の被覆強度が、検知コイルの巻線として使用される被覆電線の被覆強度よりも高いことを特徴とする請求項４に記載の近接センサ装置。
【請求項８】
シールドのために使用される被覆電線と検知コイルの巻線として使用される被覆電線とが同種類であることを特徴とする請求項４に記載の近接センサ装置。
【請求項９】
検出対象領域からの光を受けて電気信号に変換する受光素子を備え、受光素子の出力に基づいて検出対象領域の状態に関する信号を出力する光電センサ装置である請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記被覆電線は、前記受光素子の周囲にも面状に巻き付けられていることを特徴とする請求項９に記載の光電センサ装置。
【請求項１１】
前記検知回路が設けられた検知回路基板と、円筒状のケースと、検知回路基板を支持し前記ケースに収納される略半割円筒状の基板ホルダとをさらに備え、前記被覆電線は検知回路基板及び基板ホルダの周囲に面状に巻き付けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光電センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検知回路を静電シールドしたセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導型の近接センサにおいて、回路部が実装されたプリント配線板の周囲に、導体パターンを有する絶縁性フレキシブルフィルムを巻き付けて、プリント配線板を静電シールドすると共に、この導体パターンをコア背面の蒸着膜に半田付けすることが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、磁芯にコイル巻線を施してなるコイル装置において、コイル巻線の周囲に、パーマロイや珪素綱等の金属磁性体の細線を巻き付けて、コイル巻線を磁気シールドすることが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５６−１４３６号公報
【特許文献２】特開平１１−１９５５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の静電シールド構造を採用した近接センサにあっては、複雑な形状に２次加工を施した部材費の高い銅箔付フィルムが各機種毎に必要であること、複雑な形状の銅箔付フィルムを回路基板に手で巻き付けるのに手間が掛かり組み立て工数が大となること、複雑な形状の銅箔付フィルムを回路基板に巻き付けるための自動化が困難であること、銅箔付フィルムの銅箔部を回路基板のＧＮＤパターンに半田付けするための工数が大であること、銅箔付フィルムの銅箔部を回路基板のＧＮＤパターンに半田付けする自動化が困難であること、コアの金属蒸着部と回路基板のＧＮＤパターンとを電気的に接合させるためのリード線や接合部を設けたより複雑な静電シールド銅箔付フィルムが必要であること、コアの金属蒸着部と回路基板のＧＮＤパターンとをリード線若しくは銅箔付フィルムを使用して半田付けするための自動化が困難であること、電子部品や外装ケースとの絶縁性を確保するために銅箔付フィルムの表面に絶縁層を施す必要があり、そのため部材費の高い銅箔付フィルムが必要であること、その絶縁層は比較的薄いため、回路基板のエッジ等に擦れることで、その表面が剥離し、電子部品や回路パターンとの短絡が生じやすいこと、等の問題点が指摘されている。
【０００５】
特許文献２に記載のシールド構造は、シールド対象物が回路基板ではなくてコイルであること、及び磁気シールドを目的とするために磁性材料線を厚く巻いていることにより、センサ装置の検知回路を静電シールドする目的には適していなかった。
【０００６】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、検知回路の静電シールドを簡便に行うことができるようにしたセンサ装置を提供することにある。
【０００７】
この発明の更に他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の説明を参酌することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のセンサ装置は、静電シールドのために、検知回路の周囲に被覆電線が面状に巻き付けられているものである。
【０００９】
このような構成によれば、センサ装置において一般にノイズの影響を受けやすい検知回路の周囲に被覆電線を面状に巻き付けてなる導体層が形成されるから、被覆電線を接地するなどしてその電位を安定化することにより、検知回路を静電シールドすることができる。静電シールドを目的とするため、被覆電線の芯線の材料は銅のような電気抵抗の小さなものが好ましく、磁性材料を含んでいる必要はない。検知回路は、回路基板上に設けられている場合もあるし、物理量を電気信号に変換するトランスデューサの出力信号の単なる導出経路、例えば金属製のリードフレーム、である場合もある。
【００１０】
静電シールドを目的とするため、被覆電線は薄く巻かれていれば十分である。例えば、被覆電線は、検知回路の周囲に螺旋状かつ一重に巻き付けられているようにすることができる。このようにすれば、静電シールドの効果を得ながら、シールド層の厚みを最小にすることができるから、センサ装置の小型化が容易となる。
【００１１】
センサ装置は、検知回路が設けられた検知回路基板と円筒状のケースとを備えている場合がある。そのような場合におけるこの発明の一実施態様では、被覆電線は検知回路基板の周囲に筒面状に巻き付けられ、その筒面の軸の方向がケースの軸の方向と一致している。このような構成により、ケース内の空間を有効に利用することができる。
【００１２】
この発明によるセンサ装置の一実施態様は、コアを有する検知コイルを備え、検知回路は検知コイルを共振要素とする発振回路を含む、近接センサ装置である。近接センサ装置には、近接スイッチと称される製品を含む。
【００１３】
この発明によるセンサ装置の一実施形態である近接センサ装置においては、コアの外表面に検知コイルを静電シールドするための金属膜を設け、被覆電線をコアの金属膜に電気的に接続してもよい。このようにすれば、検知コイルも静電シールドすることができる。
【００１４】
この場合において、検知回路が設けられた検知回路基板を備え、被覆電線は、その両端がコアの金属膜に電気的に接続され、その中間部において検知回路基板の接地パターンに電気的に接続されるようにしてもよい。被覆電線とコアの金属膜との接続部分は、充填樹脂などによる応力がかかりやすい部位であるが、被覆電線の両端が接続されていると、たとえその一方の接続が絶たれても検知コイルに対する静電シールドが維持される。
【００１５】
近接センサ装置の検知コイルの巻線は、巻き付けたときの芯線の密度が高いことが求められるが、高い被覆強度は求められない。一方、検知回路の周囲に巻き付ける被覆電線は、巻き付けたときの芯線の密度が高いことは求められないが、検知回路との意図しない電気的短絡は防止しなければならない。このためには、シールドのために使用される被覆電線の被覆強度を、検知コイルの巻線として使用される被覆電線の被覆強度よりも高くすることが好ましい。
【００１６】
しかし、被覆電線と検知回路との間に短絡のおそれがなければ、シールドのために使用される被覆電線と検知コイルの巻線として使用される被覆電線とを同種類とすることもできる。このようにすれば、製造工程を簡単にすることができる。
【００１７】
この発明によるセンサ装置の他の実施態様は、検出対象領域からの光を受けて電気信号に変換する受光素子を備え、受光素子の出力に基づいて検出対象領域の状態に関する信号を出力する光電センサ装置である。光電センサ装置には、光電スイッチ並びにフォトマイクロセンサ及びフォトマイクロスイッチと称される製品を含む。光電センサ装置における検知回路は、受光素子の出力信号の単なる導出経路である場合もあるが、多くの場合には受光素子の出力信号を増幅する受光回路を含む。受光回路の出力に基づき検出対象についての判別を行う判別回路を備える場合には、判別回路の部分も静電シールドの対象に含めることができる。投光素子と、投光素子を発光させる投光回路と、投光回路を制御すると共に前記受光回路の出力に基づき検出対象についての判別を行う中央処理回路とをさらに備える光電センサ装置の場合には、中央処理回路の部分も静電シールドの対象に含めることができる。
【００１８】
この発明による光電センサ装置においては、被覆電線は、受光素子の周囲にも面状に巻き付けられるようにすることができる。このようにすれば、被覆電線を巻き付ける工程により、検知回路だけでなく受光素子も静電シールドすることができる。
【００１９】
この発明による光電センサ装置の一実施態様は、検知回路が設けられた検知回路基板と、円筒状のケースと、検知回路基板を支持しケースに収納される略半割円筒状の基板ホルダとをさらに備え、被覆電線は検知回路基板及び基板ホルダの周囲に面状に巻き付けられているものである。被覆電線は、受光素子の周囲にも面状に巻き付けられるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、センサ装置の検地回路の静電シールドを簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、この発明の好適な実施の一形態である近接センサを添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の巻き線シールド構造が適用される近接センサの分解斜視図が図１に示されている。尚、この近接センサは、本出願人により先に提案されたものであって（国際公開第０２／０７５７６３号パンフレット）、近接センサを構成する全ての部品を幾つかのモジュールに集約化することによって、組み立て工数の低減化を図り、コストダウンを可能としたものである。
【００２２】
すなわち、この近接センサの部品は、検出端モジュールＳＭＪ（詳細は後述）と、接続部材モジュールＣＭＪ（詳細は後述）と、出力回路モジュールＯＭＪ（詳細は後述）とに集約化されている。
【００２３】
検出端モジュール（ＳＭＪ）について説明する。検出端モジュール（ＳＭＪ）は、樹脂製スプール３に巻き付けられた検知コイル４と、検知コイル４が装着されるフェライトコア５と、検知コイル４及びフェライトコア５を収容する樹脂製のコイルケース１と、検知コイル４を共振要素とする発振回路を含む検知回路が搭載された検知回路基板６とを含んでいる。検知コイル４と検知回路基板６との接続は、検知コイル４側のコイル端子ピン３９，４０を、検知回路基板６側の接続用パッド６１，６２に半田付けすることで行われる。検知コイル４が巻き付けられたスプール３と、フェライトコア５と、検知回路基板６とを一体化した組立体は、樹脂製のコイルケース１内に収容され、その後コイルケース１内には１次注型樹脂が充填される。尚、符号２で示されるものは、コイルケース１の先端部外周に嵌め込まれたリング状マスク導体であり、先に本出願人により提案されたように、このマスク導体２の存在によって、検出端モジュール（ＳＭＪ）の特性が外殻ケース１３の有無や材質の相違にかかわらず一定であるように自己完結される。
【００２４】
次に、接続部材モジュール（ＣＭＪ）について説明する。接続部材モジュール（ＣＭＪ）は、フィルム状配線基板であるハーネス７で構成される。ハーネス７上には平行に複数本の配線パターンがその長手方向に沿って形成されている。ハーネス７はその中間部分をＶ型に折りたたんだ状態にあり、様々な長さの外殻ケース１３への対応を容易としている。
【００２５】
次に、出力回路モジュール（ＯＭＪ）について説明する。出力回路モジュール（ＯＭＪ）は、出力回路ＩＣ９、発光ダイオード１０等が搭載された出力回路基板８を中心として構成される。出力回路基板８の後端部１２には、端子パッド１１ａ，１１ｂが設けられている。
【００２６】
以上述べた検出端モジュール（コイルケース１、マスク導体２、スプール３、検知コイル４、フェライトコア５、検知回路基板６を含む）と、出力回路モジュール（出力回路基板８を含む）とは、接続部材モジュール（ハーネス７を含む）を介して互いに接続され、両端が開放された円筒状の外殻ケース１３に収容される。このとき外殻ケース１３の先端部開口は、コイルケース１が圧入されて塞がれる。また、外殻ケース１３の後端部開口は、エンドプラグ１５で塞がれる。エンドプラグ１５の後端部には、出力回路基板８の後端部１２が突出されるスリット１６と、２次注型樹脂の注入に使用される注入口１７と、樹脂注入の際に内部空気が排出される排気口１８とが設けられ、またその後端部外周にはコードプロテクタ２０を構成する樹脂との融着を促進するためのヒダ部１９が形成される。
【００２７】
外殻ケース１３内に検出端モジュール（ＳＭＪ）、接続部材モジュール（ＣＭＪ）、出力回路モジュール（ＯＭＪ）を収容し、外殻ケース１３の後部開口をエンドプラグ１５で塞いだ後、エンドプラグ１５の注入口１７から加圧溶融樹脂を注入することによって、外殻ケース１３内の隙間に２次注型樹脂を充填して外部からの水や油の侵入を封止する。しかるのち、エンドプラグ１５のスリット１６から突出する出力回路基板８の後端部１２の端子パッド１１ａ，１１ｂに、電気コード２１を半田付けし、続いて所定の成形型に導入することによって、コードプロテクタ２０をインサート成形する。これにより、コード固定型の近接センサが完成する。
【００２８】
こうして出来上がった近接センサの縦断面図が図２に概略的に示されている。同図において、２７は１次注型樹脂、２８は検出回路基板６を封止するための封止樹脂、２９は外殻ケース１３内の隙間を封止する２次注型樹脂である。また、２１は電気コード、２２は外皮、２３，２４は芯線、２５，２６は導体である。
【００２９】
このように、完成品である近接センサの外殻ケース１３の内部には、１次注型樹脂２７及び２次注型樹脂２９が満たされている。
【００３０】
次に、１次注型樹脂２７並びに２次注型樹脂２９を取り除いた状態における近接センサの一部断面斜視図が図３に示されている。図中符号３１で示されるものが、被覆電線の面状巻き付け部である。後に詳細に説明するように、この面状巻き付け部３１は被覆電線３０を検知回路基板６の幅広部の周囲に面状に巻き付けてなるものであり、これを接地することによって、検知回路基板６に対する静電シールド構造が実現されている。
【００３１】
次に、面状巻き付け部３１の作成手順を図４〜図１２を参照して説明する。
【００３２】
被覆除去工程を示す説明図が図４に示されている。まず最初に被覆電線の巻き付けを開始するための準備作業について説明する。この準備段階においては、図４に示されるように、被覆電線３０上の２箇所にレーザビームを照射することによって、その被覆を溶融除去して、導体露出部３２および導体露出部３３を形成する。一方、図５に示されるように、フェライトコア５並びに検知回路基板６の側においては、肉盛り半田３４，３５，３６を付着させる作業を行う。ここで、肉盛り半田３４の付着位置は被覆電線３０の巻き初め端、肉盛り半田３５の付着位置は被覆電線３０の巻き終わり端、肉盛り半田３６の付着位置は検知回路基板６上の端子パッド６１に対応している。この端子パッド６１はＧＮＤパターンとして機能する。尚、フェライトコア５は端面５ａ並びにコア周面５ｂを有する薄型円筒状とされ、コア端面５ａ及びコア周面５ｂには金属蒸着膜が形成されている。肉盛り半田３４及び３５はこの金属蒸着膜に付着される。
【００３３】
続いて、図６に示されるように、被覆電線３０上の導体露出部３２を、フェライトコア５のコア端面５ａ上の肉盛り半田３４にレーザビームの照射によって接合することによって、接合半田３４ａを形成し、被覆電線３０の巻き初め端をフェライトコア５のコア端面に電気的に接続する。
【００３４】
続いて、図７に示されるように、被覆電線３０を検知回路基板６の周囲に１ターン巻き付けることによって、被覆電線３０上の導体露出部３３を検知回路基板６上の肉盛り半田３６に位置させ、これにレーザビームを照射することによって、接合半田３６ａを形成する。先に説明したように、肉盛り半田３６が付着された端子パッド６１はＧＮＤパターンとして機能するため、被覆電線３０は半田接合部３６ａにおいて、ＧＮＤパターンに接地されることとなる。
【００３５】
ところで、検知回路基板６上の端子パッド６２はＧＮＤと反対側であって、発振回路へ直結される側にある。図６に示されるように、被覆電線３０を接合半田３４によって、コア端面５ａに固定した後、被覆電線３０を端子パッド６２側の基板エッジから巻き始めている。これは、もっともノイズ保護したい部位は、この『発振回路への接続側スプール』の『検出コイルの引き出し線』であり、この部位に対して極力隙間無く巻き回したいためである。被覆電線３０を基板６のエッジに引っ掛けながら巻き回すときの位置決め性は、引っ掛け部が平らな方が良いので、このような巻き初めの向きを選択したものである。
【００３６】
被覆電線３０を端子パッド６１において接合した理由は、被覆電線３０と検知回路基板６との短絡可能性（被覆電線３０の被覆をレーザ等で剥ぐが、その剥ぎ長さが数ミリメートル発生することにより生じうる）に対する対策のためである。具体的には、この端子パッド６１の裏側に接続されているコイル端子ピン３９はＧＮＤ端子であり、仮に、このコイル端子ピン３９と被覆電線３０とが短絡しても、共にＧＮＤ電位であり回路動作上なんの支障も生じないからである。
【００３７】
続いて、図８に示されるように、接合半田３６ａにおいて検知回路基板６に固定された被覆電線３０を、検知回路基板６の幅広部６ａの図中上端である肩部３８まで引き上げ、しかるのち、図９に示されるように、上から下へと順に被覆電線３０を巻きおろしていく。尚、図８及び図９に示されるように、接合半田３６ａの箇所から肩部３８まで被覆電線３０を引き上げて、その後、下方へ巻き下ろすようにしたのは、巻き線によるシールド層を『１層』のみにしたいためである。というのは、コイルケース１と検知回路基板６とのクリアランスがかなり小さいため、巻き線を２層や３層も巻いてしまうと、コイルケース１への挿入時に巻き線シールド層が干渉する虞があるためである。
【００３８】
尚、下から上へと順次巻き上げてゆく方法も考えられるが、コイル端子ピン３９，４０の位置では、図９に示されるように、コイル線の絡げと半田との原因で盛り上がりが生じているため、この部分で被覆電線３０を巻き付けるときに、肉盛り部の傾斜で滑り落ち、均一なピッチで巻き付けることが困難となる虞があるからである。実際に、下から上へと順に巻き上げてみたところでは、図９に矢印Ａ及びＢで示されるように、山の頂上からすそ野へ向けて傾斜に沿って巻き線がずれ落ちる結果、均一に巻き付けることが比較的困難であった。これに対して、図９及び図１０に示されるように、上から下へと順次巻き下ろす場合には、均一なピッチで巻き付けることが比較的容易とされた。
【００３９】
以後、図１０に示されるように、幅広部６ａの周囲に、上から下へと順次１層だけ被覆電線３０を巻き付けながら巻き下ろすことによって、面状巻き付け部３１が形成される。この面状巻き付け部３１は、導体による層状をなすため、これが接合半田３６ａにおいてＧＮＤパターンに接地されることにより、静電シールド部材として有効に機能した。しかも、このようにして形成された面状巻き付け部３１は、隣接する被覆電線の方向、つまり被覆電線を横切る方向へは、絶縁性被覆によって絶縁され、電流は流れない。すると、検知コイル４から発生する高周波磁界が面状巻き付け部３１を横切って渦電流起電力が生じても、渦電流は巻き線を横切る方向へは流れないから、渦電流損失が生じ難く、これにより近接センサの特性を害することが回避される。
【００４０】
最後に、図１１及び図１２に示されるように、被覆電線３０にレーザビームを照射して導体露出部４３を形成し、これをコア端面５ａ上の肉盛り半田３５に位置させて、レーザビーム照射により導体露出部４３をコア端面５ａに接合させれば、図１２に示されるように、コア端面５ａ上の２箇所、すなわち接合半田３４ａ及び接合半田３５ａにおいてシールド層を構成する被覆電線はフェライトコアに電気的に接続される。しかも、被覆電線３０は、端子パッド６１において、ＧＮＤ電位に電気的に接続されているため、フェライトコア５の金属蒸着膜の電位もＧＮＤ電位に安定化される。
【００４１】
しかるのち、図１２に示されるように、導体露出部４３に続く被覆電線３０を切断すれば、検知回路基板６の幅広部６ａの周囲に被覆電線を面状に密に巻き付けてなる面状巻き付け部３１が完成し、これがＧＮＤ電位に接続されることによって、静電シールド構造が完成する。しかも、このとき被覆電線３０は、フェライトコア５にも２箇所で接続されるため、フェライトコア５の金属蒸着膜の電位もＧＮＤ電位となり、動作の安定化に寄与する。被覆電線３０とフェライトコア５の金属蒸着膜との接合箇所は、１次注型樹脂２９の注入時、硬化時及び硬化後の伸縮時にかかる応力によって接続が絶たれることがあるが、この実施形態では２箇所で接続されているので、１箇所の接続が絶たれても金属蒸着膜による静電シールドの効果が維持される。
【００４２】
加えて、検知回路基板６の幅広部６ａの周囲に被覆電線を巻き付ける作業は、コイル巻き線機等を用いて自動化するのが容易であるから、この種の近接センサにおける静電シールド構造を安価に提供することができる。
【００４３】
次に、本発明に係る巻き線によるシールド構造に適用可能な電線例を示す図が図１３に示されている。同図（ａ）は一層被覆電線、（ｂ）は二層被覆電線（その１）、（ｃ）は２層被覆電線（その２）、（ｄ）は三層被覆電線である。
【００４４】
同図（ａ）に示されるように、この一層被覆電線は、導体となる銅の単線４４とポリウレタンの皮膜４５とを有する。この被覆電線は上述の近接センサの実施形態における検知コイルの巻線としても使用可能である。ポリウレタンの皮膜の概略の厚さは０．０１ｍｍ、被覆線全体の外径は０．０２ｍｍ〜０．６０ｍｍとされる。このような１層被覆電線は広く一般に使用されているコイル線と呼ばれるものである。リレーコイル、トランス、小型モータ、通信コイル等に使用される。汎用性が非常に高く材料費が安い。しかし基板に直接巻き付ける場合には、基板の端縁において損傷を受ける虞がある。そのため、絶縁テープ等により基板の端縁を覆ってアールを付けてから巻く方が好ましいであろう。あるいは、基板の表面に予め絶縁層を設けておけばよい。絶縁層としては、シリコンポッティング、円筒状樹脂部材、熱収縮チューブ等を用いることができる。
【００４５】
同図（ｂ）に示される二層被覆電線（その１）は、導体となる銅の単線４６と、ポリウレタンの第１層皮膜４７と、ポリエステルの第２層皮膜４８とを有する。第１層皮膜４７及び第２層皮膜４８はいずれも押出被覆である。もっとも細いものを選択した場合、導体径は０．１１ｍｍ、ポリエステル皮膜の外径は０．１８ｍｍ程度となる。導体径０．１１ｍｍの場合の各皮膜の概略厚さとしては、ポリウレタン皮膜０．０１ｍｍ、ポリエステル皮膜０．０２５ｍｍ程度となる。
【００４６】
特徴としては、２層絶縁皮膜のため耐加工において優れており絶縁性が高い、３層絶縁皮膜よりも幾分耐絶縁性は低いが、外皮径が小さいためスペース効率が良い、３層被覆電線よりも材料費が安い、等が挙げられる。
【００４７】
同図（ｃ）の二層被覆電線（その２）は、導体となる銅の単線４９と、ポリウレタンの第１層皮膜５０と、ナイロンの第２層皮膜５１とを有する。第２層のナイロン被膜はナイロン樹脂を焼き付けたものである。外径としては、０．０２ｍｍ〜０．５５ｍｍ程度となる。各被膜の概略厚さは、ポリウレタン皮膜が０．０１ｍｍ、ナイロン被膜が０．００５ｍｍ程度となる。
【００４８】
特徴としては、一般に使用されているコイル線であって、材料費は安く、一般的には耐加工、劣化特性に優れている被覆電線と言える。しかし、基板に直接巻く場合にはエッジには耐えられないかもしれない。その場合には、絶縁テープ等によりエッジを覆った上から巻かなければならないであろう。
【００４９】
同図（ｄ）に示される三層被覆電線は、導体となる銅の単線５２と、ポリウレタンの第１層皮膜５３と、ポリエステルの第２層皮膜５４と、ポリアミドの第３層皮膜５５とを有する。導体径０．１１ｍｍ、ポリアミド皮膜の外径０．２４ｍｍを使用している。導体径が０．１１ｍｍの場合の各皮膜の概略厚さは、ポリウレタン皮膜が０．０１ｍｍ、ポリエステル皮膜が０．０２８ｍｍ、ポリアミド皮膜が０．０２８ｍｍ程度となる。
【００５０】
特徴としては、３層絶縁皮膜のため基板のエッジに対しても丈夫であり耐絶縁性も充分に保たれる。
【００５１】
以上の実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）部材費の安価な被覆電線でシールド部を構成することができるため大幅なコストダウンが期待される。
（２）被覆電線を回路基板に巻き付けてシールド部を構成するため、各サイズの品種それぞれに１種類の被覆電線で対応できる。そのため、品種毎にシールド部材を揃えておく必要がなくなり部材管理が容易となる。
（３）被覆電線を回路基板に巻き付けてシールド部を構成するため、巻き線機を使用して容易に組立の自動化が実現できる。
（４）コイルコア金属蒸着部と回路基板のＧＮＤを接合するためのリード線若しくは銅箔が不要になり、部材費のコストダウンが実現できる。
（５）シールド部の回路基板ＧＮＤへの電気的接合の自動化も容易に行える。
（６）コイルコア金属蒸着部の回路基板ＧＮＤへの電気的接合の自動化を容易に行える。
（７）回路基板に実装されている電子部品の上から被覆電線を巻き付けるため、電子部品を外部から保護することになる。したがって、電子部品に注型樹脂の応力が加わるのを緩和させることができ、電子部品の剥がれ、クラック対策にもなる。
（８）検出コイルの被複線と共用した場合、検出コイルの線材とシールド部材が同じものを使用することも可能なので、部材の集約が可能で在庫管理及びコストの低減が図られる。
（９）検出コイルと共用化して同一素材を採用した場合、検出コイルの巻き工程とシールドの巻き工程が同じ設備を使用することが可能となるので、設備コストの低減と工程数の削減が図られる。
（１０）被覆電線を巻き付けるための回路基板や電子部品にフィットさせたシールド部を構成できるので、従来の銅箔付フィルムによる面状で巻くよりも、余分なスペースを予め設ける必要がなく実装効率において優れている。
【００５２】
ところで、検知回路が設けられた検知回路基板と、コアと、検知コイルとを一体化したものであって、特に、検知回路基板に出力回路を含まないものを近接センサの検出端モジュールとよぶ。出力回路を設けた基板を検知回路基板とは別に用意し、検出端モジュールと出力回路基板とをそれぞれ複数種類用意すれば、それらの組み合わせによって、多くの種類の近接センサ装置を製造することができる。検出端モジュールは、近接センサ装置の中間製品として、単体で流通させることもできる。検出端モジュールの検知回路基板に被覆電線を巻き付けて静電シールド層とすれば、シールド層が検知回路基板とほぼ密着して一体化するから、銅箔付フィルムを巻き付ける場合にくらべて、検出端モジュールの体積を少ししか増加させず、取り扱いの際にシールド層が壊れることも少ない。したがって、検出端モジュールの中間製品としての取り扱いが容易になる。
【００５３】
次に、本発明が適用された光電センサの回路ブロック図が図１４に示されている。この光電センサの投受光系は、ＬＥＤで構成された投光素子２０１と、フォトダイオードで構成された受光素子２０２と、投光素子２０１を発光させる投光回路部２０３と、受光素子２０２の電流出力信号を電圧信号に変換し増幅する受光回路部２０４とを含んでいる。そして、本実施形態では受光回路部２０４が本発明の検知回路に相当する。
【００５４】
中央処理回路２０５はＡＳＩＣで構成され、投光素子２０１が所定周期でパルス点灯するよう投光回路部２０３を制御すると共に、投光素子２０１の点灯タイミングに同期して受光回路部２０４の出力信号（受光信号）を取得する。また、中央処理回路２０５は受光信号に対するしきい値を有し、受光信号の大きさが所定回数連続してしきい値を超える等の条件を満たせば、入光状態であると判別する。しきい値は感度ボリウム２０６によって調節可能とされている。表示灯部２０７は、動作表示灯と安定表示灯の２つの表示灯を含んでいる。動作表示灯は入光状態と判別されたときに点灯する。安定表示灯はしきい値よりも一定割合以上大きな受光信号が得られたときに点灯する。出力回路部２０８は判別結果信号を所定の仕様の電気信号に変換して外部に出力する。電源回路部２０９は外部から所定の電圧範囲の直流電源入力を受け、センサ内部で必要とされる電圧に変換して各回路部に電源供給する。
【００５５】
この実施形態では、投光素子２０１、受光素子２０２、投光回路部２０３、受光回路部２０４、中央処理回路２０５、出力回路部２０８、及び電源回路部２０９の部分に被覆電線２１７が巻き付けられて静電シールドされる。静電シールドの対象は、最低限受光回路部２０４の部分のみとすることもできる。
【００５６】
ケースを除去した光電センサ組立体の一部断面斜視図が図１５に示されている。この図では、光学ホルダ２１０が上半分を除去して断面表示されている。同図において、基板ホルダ２１１は樹脂製であり、主回路基板２１２を保持している。主回路基板２１２には、投光素子２０１、受光素子２０２以外の、図１４の各回路部が搭載されている。このように、主回路基板２１２上には検知回路である受光回路部２０４とそれ以外の回路部が設けられているが、本発明との関係では主回路基板２１２が検知回路基板に相当する。投光素子２０１及び受光素子２０２と主回路基板２１２との間の信号は投受光素子基板２１３を経由して伝達される。その他、図において、２１４は投光レンズ、２１５は受光レンズ、２１６はレンズカバー、２１７は被覆電線、２１８は接続部、２０７ａ，２０７ｂは表示灯部を構成する表示灯である。
【００５７】
被覆電線を巻き終わったところを図１５とは別の角度から見た光電センサ組立体の様子が図１６に示されている。符号２１９に示される領域が巻線シールド領域である。図から明らかなように、受光素子２０２を内蔵する光学ホルダ２１０の周囲にも被覆電線２１７が巻き付けられている。被覆電線２１７の終端は光学ホルダ２１０に接着固定されている。なお、光学ホルダ２１０に係止部を設け、そこに引っ掛けて被覆電線２１７を固定するようにしてもよい。
【００５８】
光電センサ組立体をケース２２０に収納した様子が図１７に示されている。この例では、ケース２２０は断面表示とされている。ケース２２０の材質は樹脂又は金属である。ケース２２０には感度ボリウム２０６を操作するための孔２２１が設けられている。この孔２２１には、操作者が保持するドライバの回転を感度ボリウム２０６に伝達するための中継部材（図示せず）がはめ込まれる。ケース２２０には表示灯２０７ａ，２０７ｂを視認するための孔２２２が設けられている。この孔２２２には、透明な窓部材（図示せず）がはめ込まれる。
【００５９】
基板ホルダ２１１の側面の凸条がケース２２０の内面に当接する。基板ホルダ２１１は、正確には半割円筒ではなく、中心軸の周りに１８０度を超える角度を有する断面Ｃ型筒形状とされている。したがって、基板ホルダ２１１をケース２２０に挿入すると、ケース２２０の中でがたつくことがない。さらに、基板ホルダ２１１の下面には中心軸と平行に溝が設けられている。この溝がケース内面の凸部とはまりあうことにより、ケース２２０に対する基板ホルダ２１１の回り止めがされている。このような構造により、基板ホルダ２１１はケース２２０の前方からケース２２０に挿入するだけでケース２２０に対する位置決めができる。さらに、この基板ホルダ２１１の形状によれば、略半割円筒状であり、形状の不規則な部分が少ないので、被覆電線２１７を整列して巻きつけることが容易である。主回路基板２１２の被覆電線２１７が巻き付けられる部分において、基板ホルダ２１１の側の面のみに部品を実装するようにすれば、主回路基板２１２の被覆電線２１７と接する側の面においては被覆電線２１７の整列巻きを乱す障害物がなくなるから、被覆電線２１７を整列して巻き付けることが一層容易となり、被覆電線２１７と回路との短絡の可能性も一層少なくなる。この光電センサは、さらにケース後端のキャップ構造や、ケーブルの引き出し構造を有するが、図示と説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】近接センサの分解斜視図である。
【図２】近接センサの縦断面図である。
【図３】近接センサの一部断面斜視図である。
【図４】被覆除去工程を示す説明図である。
【図５】半田付着工程を示す説明図である。
【図６】巻き初め時のコアへの接合工程を示す説明図である。
【図７】１ターン巻き付け時の基板への接合工程を示す説明図である。
【図８】基板上端への移行工程を示す説明図である。
【図９】巻き下ろし開始工程を示す説明図である。
【図１０】巻き下ろし完了工程を示す説明図である。
【図１１】巻き終わり端の被覆除去工程を示す説明図である。
【図１２】巻き終わり時のコアへの接合工程を示す説明図である。
【図１３】適用可能な電線例を示す図である。
【図１４】光電センサの回路ブロック図である。
【図１５】ケースを除去した光電センサ組立体の一部破断斜視図である。
【図１６】被覆電線の巻き終わり状態を示す光電センサ組立体の斜視図である。
【図１７】光電センサ組立体をケースに収容した状態を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    コイルケース
２    マスク導体
３    スプール
４    検知コイル
５    フェライトコア
６    検知回路基板
７    ハーネス
８    出力回路基板
９    出力回路ＩＣ
１０    発光ダイオード
１１    端子パッド
１２    後端部
１３    外殻ケース
１４    動作表示窓
１５    エンドプラグ
１６    スリット
１７    注入口
１８    排気口
１９    ヒダ部
２０    コードプロテクタ
２１    電気コード
２２    外皮
２３，２４    芯線
２５，２６    導体
２７    １次注型樹脂
２８    封止樹脂
２９    ２次注型樹脂
３０    被覆電線
３１    面状巻き付け部
３２，３３    導体露出部
３４，３５，３６    肉盛り半田
３７    検知回路ＩＣ
３８    肩部
３９，４０  コイル端子ピン
３４ａ，３５ａ，３６ａ    接合半田
４４    導体
４５    皮膜
４６    導体
４７    第１層皮膜
４８    第２層皮膜
４９    導体
５０    第１層皮膜
５１    第２層皮膜
５２    導体
５３    第１層皮膜
５４    第２層皮膜
５５    第３層皮膜
６１，６２    端子パッド
１００    近接センサ
２００    光電センサ
２０１    投光素子
２０２    受光素子
２０３    投光回路部
２０４    受光回路部
２０５    中央処理部
２０６    感度ボリウム
２０７    表示灯部
２０８    出力回路部
２０９    電源回路部
２１０    光学ホルダ
２１１    基板ホルダ
２１２    主回路基板
２１３    投受光素子基板
２１４    投光レンズ
２１５    受光レンズ
２１６    レンズカバー
２１７    被覆電線
２１８    接続部
２１９    巻線シールド部
２２０    ケース
２２１    孔
２２２    孔
【図１】
2004170389.tif 000003
【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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