(57)【要約】【課題】特性の向上、金型の投資の不要化、高価なプレス品の廃止、組立費用の低下、高品質・低価格、耐静電気を実現する近接スイッチを提供する。【解決手段】ケース１０と、ケース１０に着脱可能に取付けられる導電性のカバー３０と、ケース１０及びカバー３０で構成されるハウジング内に収容されるプリント基板２０とを備える。カバー３０は、熱可塑性樹脂に導電性フィラーを混入してなる導電性樹脂で構成され、パチンコ玉の通過穴３１を有する。ケース１０はパチンコ玉の通過穴１１を有する。プリント基板２０はパチンコ玉の通過穴２７を有するボビン２５に巻回された検出コイル２６を有する。カバー３０の内側には静電気接続ポール３２が設けられるとともに、ポール３２に対応して、プリント基板２０には静電気グランドホール２２が形成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波発振回路と、この高周波発振回路に接続された検出コイルとをハウジングに内蔵し、金属体を検出する近接スイッチにおいて、
ハウジングの一部又は全部を導電性樹脂で構成したことを特徴とする近接スイッチ。
【請求項２】
前記導電性樹脂は、熱可塑性樹脂に導電性フィラーを混入してなることを特徴とする請求項１記載の近接スイッチ。
【請求項３】
前記高周波発振回路及び検出コイルを搭載した検出回路基板を備え、前記ハウジングの一部を検出回路基板のグランド部にコンデンサを介して接触又は近接させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の近接スイッチ。
【請求項４】
前記高周波発振回路及び検出コイルを搭載した検出回路基板を備え、前記ハウジングの一部を検出回路基板のグランド部に直接接触又は近接させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の近接スイッチ。
【請求項５】
前記ハウジングは、ケースと、このケースに着脱可能に取付けられるカバーとからなり、カバー及び／又はケースが導電性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の近接スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数万ボルトと非常に高い静電気を帯電した金属体、例えばパチンコ玉の検出或いは検数を行う場合の静電気による静電破損を防止した近接スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パチンコ台におけるパチンコ玉は、金属やプラスチックで構成された長い複雑な通路を摩擦や衝撃を繰り返しながら流れ、その目的である遊戯に使用される。このとき、パチンコ玉は数１０ｋＶに至る静電気を帯電する。この帯電したパチンコ玉を近接スイッチで検出するとき、近接スイッチの電源は直流的には大地に絶縁されているが、トランスや配線における大きな分布容量を介して高周波的又は静電気的には大地と同電位となっている。
【０００３】
従って、非常に高い静電気を帯電したパチンコ玉は、近接スイッチの検出表面又は貫通検出穴を通過するとき、コイルやプリント基板等の電源に接続された部分に放電を行う。数１０ｋＶにも及ぶ静電気が電源のグランド部以外に放電すると、その電荷は最終的には電源のグランド部に至り大地に消えるのであるが、その電荷が印加された半導体は全て破壊され、近接スイッチとしての機能を発揮することができない。この静電気による破損を防止するために、次のような色々の方法が実施されている。
イ）近接スイッチの全ての内部にエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂を充填して固める方法。
【０００４】
この場合は、非常に加工コストが高くなる問題がある。
ロ）ケースとカバー（全体としてのハウジング）の嵌合部で沿面距離を大きく取る方法。
【０００５】
この場合は、金型の構造が複雑で高価になるとともに、近接スイッチの形状が大きくなり、小型化ができない。
ハ）ケースとカバーの組合せ部にシールド板を設け、電源のグランド部に静電気を放電させる方法。この方法が一般的である。
【０００６】
この方法を採用した従来のパチンコ玉検出用近接スイッチとしては、図５（分解斜視図）及び図６（ケース側から見た平面図）に示されたような構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この近接スイッチは、ケース５０と、ケース５０に着脱可能に取付けられるカバー６０と、ケース５０及びカバー６０で構成されるハウジング内に収容されるシールド板７０及びプリント基板８０とを備える。ケース５０は、パチンコ玉の通過穴５１と、この通過穴５１の周囲に設けられた検出コイル取付部５２と、２つの貫通孔５３とを有する。カバー６０はパチンコ玉の通過穴６１を有する。シールド板７０はパチンコ玉の通過穴７１を有する。プリント基板８０は各種電子部品８１が実装され、検出コイル（図示せず）も接続される。シールド板７０は、主に非常に薄い純銅板をプレス金型でプレスしたものであり、ケース５０とカバー６０の接合部に設けられる。
【０００８】
また、図５の別構造として図８（分解斜視図）に示すように、ケース５０に２つの貫通孔５３を形成しない代わりに、シールド板７０に側板７２を設けた近接スイッチもある。
【０００９】
図５の近接スイッチでは、図７（図６の線Ａ−Ａにおける断面図）において、パチンコ玉の静電気は、点線で示すようにケース５０の表面から貫通孔５３を経てシールド板７０に導き、更にプリント基板８０のグランドに放電させている。また、図８の近接スイッチでは、図９において、点線で示すようにケース５０の表面からケース５０とカバー６０との接合部を経てシールド板７０の側板７２に導き、更にプリント基板８０のグランドに放電させている。
【００１０】
【特許文献１】
実公平４−２２５１５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の近接スイッチにおいては、次のような色々の問題点▲１▼〜▲５▼がある。
▲１▼検出コイル取付部５２にシールド板７０を密着させて用いるが、検出感度を上げることからすると矛盾する構成であるため、金属体の検出距離特性や検出距離と復帰距離の差である応差（ＯＮとＯＦＦの差）特性は、本来の近接スイッチの特性であるシールド板の無いものに比べ大幅に悪くなり、検出感度のバラツキが大きく、電圧特性や温度特性の悪化等の品質低下や信頼性の低下をもたらしている。
▲２▼上記▲１▼の理由により、シールド板７０は高周波損失を少なくする必要がある。そのため実用としては、数十μｍ〜数百μｍと薄く、しかも剛性のない柔らかい純銅板が使用される。この純銅板をプレス金型で打抜くのであるが、プレス加工上、金型からプレス品が落下する時、プレス品を段ボールに入れて運送する時、組立加工の際に段ボールよりプレス品を取り出す時など、プレス品は少しの力によって直ぐ曲がり易く、取扱いが大変であり、使用可能なプレス品の歩留りも大変悪い。
▲３▼シールド板７０を製作するには、大変高価な金型の投資を必要とするとともに、上記▲２▼の理由によりシールド板７０が大変高価なものとなる。
▲４▼取扱いの困難なシールド板７０を注意深く組み立てる組立費用も必要となる上、折れ曲がったシールド板を使用すれば他の部品とのショート事故も発生する恐れがある。
▲５▼パチンコ玉検出用近接スイッチは、その価格は産業用に売られる全く同一の商品の価格の１／１０〜１／１５と極めて安価であり、しかも競合の大きな市場となっている。従って、上記のような高価な金型を償却し、高価なプレス品であるシールド板を用い、取扱いの困難な組立を行う近接スイッチは、マーケットに対応できない。
【００１２】
従って、本発明は、そのような問題点▲１▼〜▲５▼に着目してなされたもので、
ａ）特性の向上
ｂ）金型の投資の不要化
ｃ）高価なプレス品の廃止
ｄ）組立費用の低下
ｅ）高品質・低価格
ｆ）耐静電気
を実現する近接スイッチを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の近接スイッチは、高周波発振回路と、この高周波発振回路に接続された検出コイルとをハウジングに内蔵し、金属体を検出するものにおいて、ハウジングの一部又は全部を導電性樹脂で構成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の近接スイッチは、ハウジングの一部又は全部を導電性樹脂で構成することにより、上記目的ａ〜ｆを達成しつつ、帯電した金属体の静電気がハウジング内の静電気に対して弱い箇所（特に検出回路における電子部品）に印加されないようにすることができる。
【００１５】
ここで、導電性樹脂は熱可塑性樹脂に導電性フィラーを混入してなるものである。熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等である。導電性フィラーは、カーボンフィラー、金属性（例えば真鍮）フィラー等である。それら熱可塑性樹脂に導電性フィラーを混入することで導電性樹脂とし、この導電性樹脂でハウジングの一部又は全部を構成する。
【００１６】
上記導電性フィラーのうち、特にカーボンフィラーを使用することで、金属体に対する摺動性が良くなり、近接スイッチの検出面又は貫通孔を通過する多数の金属体（何億個ものパチンコ玉）によるハウジングの摩耗を少なくすることができる。
【００１７】
上記基本構成において、より具体的な構成として、高周波発振回路及び検出コイルを搭載した検出回路基板を備え、ハウジングの一部を検出回路基板のグランド部にコンデンサを介して接触又は近接させた場合は、この近接スイッチが他の電子機器（特に導電部）に接触する恐れがある場所での使用に適する。すなわち、導電性のハウジングが内部の検出回路基板のグランド部に対して直流的には絶縁されるが、静電気的には接続されるようになるので、検出回路基板のグランド部が導電性のハウジングを介して他の電子機器の導電部に接触した場合でも、ショートや電気的誤作動を起こさない。
【００１８】
また、高周波発振回路及び検出コイルを搭載した検出回路基板を備え、ハウジングの一部を検出回路基板のグランド部に直接接触又は近接させた場合は、この近接スイッチが他の電子機器に電気的に接触する恐れがない場所での使用に適する。すなわち、導電性のハウジングが内部の検出回路基板のグランド部に直接接続されるので、コンデンサを用いない分だけより安価な近接スイッチとなる。
【００１９】
なお、本発明では、ハウジングの一部又は全部が導電性樹脂で構成されるが、ハウジングがケースと当該ケースに着脱可能に取付けられるカバーとからなる場合は、カバー及び／又はケースが導電性樹脂で構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００２１】
その実施形態に係る近接スイッチの分解斜視図を図１に、各部品を反対側から見た分解斜視図を図２に示す。
【００２２】
この近接スイッチは、ケース１０と、ケース１０に着脱可能に取付けられる導電性のカバー３０と、ケース１０及びカバー３０で構成されるハウジング内に収容されるプリント基板（検出回路基板）２０とを備える。
【００２３】
ケース１０は、パチンコ玉の通過穴１１と、この通過穴１１の周囲に設けられた検出コイル取付部１２とを有する。カバー３０はパチンコ玉の通過穴３１を有する。プリント基板２０は各種電子部品２１が実装されている。ここでは、八角形の環状のボビン２５に検出コイル２６が巻回されるとともに、プリント基板２０に接続されている。ボビン２５の内側はパチンコ玉の通過穴２７になっている。また、カバー３０の内側には静電気接続ポール３２が設けられ、このポール３２に対応して、プリント基板２０には静電気グランドホール２２が形成されている。
【００２４】
この実施形態では、カバー３０が導電性樹脂で構成されている。すなわち、例えば前例の熱可塑性樹脂にカーボンフィラーを混入してなる導電性樹脂でカバー３０が樹脂成形により作製される。この導電性については、熱可塑性樹脂と導電性フィラーとの混合比により、体積抵抗率はＡＳＴＭ法にて１×１０２  〜１×１０５  Ωまで、その静電気の電荷量に応じて非常に大きな幅をもって任意に選ぶことができる。
【００２５】
プリント基板２０の回路構成は、例えば図３又は図４に示すようなものである。図３の回路は、近接スイッチが他の電子機器（特に導電部）に電気的に接触する恐れがない場所での使用に適し、図４の回路は、近接スイッチが他の電子機器に電気的に接触する恐れがある場所での使用に適している。
【００２６】
図３及び図４の回路では、いずれも検出コイル２６が発振回路４１に接続され、更に発振回路４１にスイッチング回路４２と出力回路４３が接続されている。グランド部にはカバー３０の静電気接続ポール３２とプリント基板２０の静電気グランドホール２２とが、図３では直接接続され、図４ではコンデンサ４５を介して接続されている。
【００２７】
組立は、ケース１０の検出コイル取付部１２にボビン２５を配置するとともに、プリント基板２０をケース１０の所定位置に収容し、更にカバー３０のポール３２をプリント基板２０のホール２２に挿入するように、カバー３０の係合片３５をケース１０の凹部１５に嵌合させることで行われる。組立により、ケース１０の通過穴１１、ボビン２５の通過穴２７及びカバー３０の通過穴３１が整合し、パチンコ玉の通路となる。
【００２８】
このように構成した近接スイッチにおいて、金属体としてのパチンコ玉がカバー３０側（図１の矢印方向）から通過穴３１を通過しようとすると、帯電したパチンコ玉の静電気は、導電性のカバー３０の静電気接続ポール３２からプリント基板２０の静電気グランドホール２２を経て、直接（図３の回路）又はコンデンサ４５を介して（図４の回路）電源グランドに放電する。
【００２９】
この近接スイッチは、カバー３０が導電性であることが特徴であるが、例えば導電性フィラーとしてカーボンフィラーを用いた導電性のカバー３０にすると、従来のシールド板を用いた場合に比べ、静電気対策以外の特性を改善することができる。これについて説明する。
▲１▼この種の近接スイッチは高周波発振回路を用いて検出コイルより電磁波を出し、金属体で発生する渦電流損失で発振ゲインを停止又は減少させて検出するのであるが、熱可塑性樹脂にカーボンフィラーを混入した導電性樹脂で構成したカバー３０は、銅板（シールド板）などと異なり、渦電流が発生しない。これは、カーボンフィラーは導電性を有しているが、含有量が少ない上に、粉体であるためである。そのため、検出コイル２６の損失は全くなく、導電性のカバー３０が検出コイル２６の直ぐそばに在っても何ら影響を与えない。
【００３０】
従って、検出感度、温度特性、電圧特性の低下はなく、動作感度のバラツキの少ない歩留りの良い近接スイッチとなる。
▲２▼導電性のカバー３０は基本的に金属体（パチンコ玉）が入ってくる側に用い、帯電したパチンコ玉の静電気を除電して近接スイッチを保護するのであるが、何億個ものパチンコ玉が通過穴１１，２７，３１を通過する。このため、パチンコ玉の入口となるカバー３０の通過穴３１にはパチンコ玉が当たり、通過穴３１の周囲部分は大変摩耗する。
【００３１】
しかしながら、導電性フィラーにカーボンフィラーを用いると、カーボンの良摺動性が発揮され、無機フィラーに比べ比摩耗量が１／２〜１／５となり、近接スイッチの寿命を大幅に延ばすことができる。
▲３▼製品コストにおいて、金型の償却費は大きなウェイトを持つのであるが、カバー３０の金型に静電気接続ポール３２用の突部を追加するだけでよく、プレス金型を必要としない。しかも、高価で取扱いの困難なシールド板が不要であるため、その組立費用も必要がなくなり、多大なコスト競争力のある商品にすることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、カバー３０のみを導電性としているが、ケース１０も導電性としてもよい。この場合、プリント基板２０の静電気グランドホール２２に対応して静電気接続ポールをケース１０の内側にも形成するのが好ましい。こうすることで、静電気をより一層放電させ易くすることができる。
【００３３】
これに関して、金属のケース及び／又は金属のカバーでも導電性樹脂と同一に考えられるが、金属のケースや金属のカバーは先にも述べたように高周波渦電流損失を発生させ、近接スイッチとしての機能を果たさなくなる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の近接スイッチは、以上説明したように構成されるため、下記の効果を有する。
（１）検出コイルの電磁波による渦電流損失が発生しないため、
（ａ）  検出感度のバラツキが少ない。
【００３５】
（ｂ）  温度特性及び電圧特性が良い。
【００３６】
（ｃ）  品質が良い。
（２）シールド板が不要であるため、
（ｄ）  シールド板用の金型の投資が不要となる。
【００３７】
（ｅ）  シールド板の部品コストが不要となる。
【００３８】
（ｆ）  シールド板の組立、加工費用が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る近接スイッチの分解斜視図である。
【図２】同近接スイッチを反対側から見たときの分解斜視図である。
【図３】同近接スイッチに内蔵されるプリント基板の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図４】同近接スイッチに内蔵されるプリント基板の回路構成の別例を示すブロック図である。
【図５】従来例に係る近接スイッチの分解斜視図である。
【図６】図５の近接スイッチをケース側から見た平面図である。
【図７】図６の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図８】別の従来例に係る近接スイッチの分解斜視図である。
【図９】図８の近接スイッチの断面図である。
【符号の説明】
１０    ケース（ハウジング）
１１    パチンコ玉の通過穴
１２    検出コイル取付部
２０    プリント基板（検出回路基板）
２１    電子部品
２２    静電気グランドホール
２５    ボビン
２６    検出コイル
２７    パチンコ玉の通過穴
３０    カバー（ハウジング）
３１    パチンコ玉の通過穴
３２    静電気接続ポール
【図１】
2004342334.tif 000003
【図２】
2004342334.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004342334.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004342334.tif 000008
【図７】
2004342334.tif 000009
【図８】
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【図９】
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