JPS60102585A - 金属球検出装置 - Google Patents
金属球検出装置Info
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- JPS60102585A JPS60102585A JP58210573A JP21057383A JPS60102585A JP S60102585 A JPS60102585 A JP S60102585A JP 58210573 A JP58210573 A JP 58210573A JP 21057383 A JP21057383 A JP 21057383A JP S60102585 A JPS60102585 A JP S60102585A
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- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は所定の経路を通過する金属球体を検出するため
の検出装置に関するものである。
の検出装置に関するものである。
従来技術とその問題点
従来パチンコ球やコイン等の搬送経路を通過する金属球
体の個数を検出する検出装置として種々のものが１に案
されている。その中には通過経路にアクチュエータを突
出さゼ、球体の通過によって動作させるマイクロスイッ
チを用いた検出装置があるが、この種の装置では球体が
高速で搬送される場合にはそれにアクチュエータが追従
することができず、誤動作を生じることが多いという問
題点があった。天球体に光を投じ、その反射波によって
検出する光電スイッチを用いた検出装置にあっては、鋼
球体の汚れ等によって誤動作を生し易いという欠点があ
る。叉リードスイッチを用いた検出装置においても連続
して通過する球体の検出が困難であり、高速動作ができ
ないという問題がある。同様に近接スイッチを用いた方
式においても高速連続法に対して検出が難しいという欠
点がある。更に金属球体の相互接触により球体が一定量
の磁気を帯びることがあるが、これらの従来技術では磁
気的なオープンループで使用しているため鋼球体の帯磁
により誤動作を生じる可能性があり、叉外部からの永久
磁石等の磁場の影響を受器ノ易く、必ずしも確実な動作
が期待できないという問題点があった。
体の個数を検出する検出装置として種々のものが１に案
されている。その中には通過経路にアクチュエータを突
出さゼ、球体の通過によって動作させるマイクロスイッ
チを用いた検出装置があるが、この種の装置では球体が
高速で搬送される場合にはそれにアクチュエータが追従
することができず、誤動作を生じることが多いという問
題点があった。天球体に光を投じ、その反射波によって
検出する光電スイッチを用いた検出装置にあっては、鋼
球体の汚れ等によって誤動作を生し易いという欠点があ
る。叉リードスイッチを用いた検出装置においても連続
して通過する球体の検出が困難であり、高速動作ができ
ないという問題がある。同様に近接スイッチを用いた方
式においても高速連続法に対して検出が難しいという欠
点がある。更に金属球体の相互接触により球体が一定量
の磁気を帯びることがあるが、これらの従来技術では磁
気的なオープンループで使用しているため鋼球体の帯磁
により誤動作を生じる可能性があり、叉外部からの永久
磁石等の磁場の影響を受器ノ易く、必ずしも確実な動作
が期待できないという問題点があった。
そこで磁石とボール素子を通過経路を介して対向して配
置し、磁石から出た磁束をボール素子に集める集磁板を
用いてボール素子に得られる出力を改善するようにした
検出装置も１に案されている。
置し、磁石から出た磁束をボール素子に集める集磁板を
用いてボール素子に得られる出力を改善するようにした
検出装置も１に案されている。
第１図及び第２図はこのような集磁板を設けた従来の金
属球検知装置のセンサ部分を示す側面図及び断面図であ
る。これらの図において通過経路】に磁石２の一方の極
を当接させ通過経路１を介して磁石２と対称な位置にホ
ール素子３等の磁気センサを配置すると共に、磁石２の
他方の極とホール素子３を断面コ字状の磁気ヨーク４に
よって連結して磁路を形成すると共に、検出する金属球
の直径にほぼ対応する距離を隔てて通過経路１に対称な
位置に磁気短絡板５ａ、５ｂをスペーサ６を介して設＆
Ｊるようにしている。更に磁石２と通過経路ｌとの間及
び通過経路１と磁気ヨーク４との間に高透磁率の磁性体
から成る磁気ボール７．８が設げられている。
属球検知装置のセンサ部分を示す側面図及び断面図であ
る。これらの図において通過経路】に磁石２の一方の極
を当接させ通過経路１を介して磁石２と対称な位置にホ
ール素子３等の磁気センサを配置すると共に、磁石２の
他方の極とホール素子３を断面コ字状の磁気ヨーク４に
よって連結して磁路を形成すると共に、検出する金属球
の直径にほぼ対応する距離を隔てて通過経路１に対称な
位置に磁気短絡板５ａ、５ｂをスペーサ６を介して設＆
Ｊるようにしている。更に磁石２と通過経路ｌとの間及
び通過経路１と磁気ヨーク４との間に高透磁率の磁性体
から成る磁気ボール７．８が設げられている。
さて通過経路１を金属球９が通過すると金属球によって
磁気コーク４と磁石２、及びボール素子３を結ふ磁路が
形成されてボール素子３の出力電圧が増加して金属球の
通過を検知することができる。ここで磁気短絡板５ａ、
５ｂは磁束をホール素子３に集束するためのものである
。このような金属球検出装置では磁気短絡板を用いて磁
束をホール素子に集束させているが、それでもホール素
子３を通過する磁束をあまり多くすることができなかっ
た。即ち第２図に示すように磁石２とホール素子３とを
対向させて配置した場合には、金属球９の有無によって
磁気等価回路のバーミ゛アンスが変化する。第３図（ａ
ｌは第２図に示すように金属球検出装置において金属球
９が磁石２とボール素子３間にある場合の磁気等価回路
を示す図であり、第３図（ｂ）は金属球９が存在しない
場合の磁気等価回路を示す図である。これらの図におい
てＰＯ，ＰＩ−−−−−、Ｐ７は第２図におりる夫々サ
フィックスの対応する磁路のパーミアンスを示すもので
ある。まず第３図ｆａｔに示すように対向部間に金属球
が存在する場合の磁石２の動作点パーミアンスＰｍａは
次式で示される。
磁気コーク４と磁石２、及びボール素子３を結ふ磁路が
形成されてボール素子３の出力電圧が増加して金属球の
通過を検知することができる。ここで磁気短絡板５ａ、
５ｂは磁束をホール素子３に集束するためのものである
。このような金属球検出装置では磁気短絡板を用いて磁
束をホール素子に集束させているが、それでもホール素
子３を通過する磁束をあまり多くすることができなかっ
た。即ち第２図に示すように磁石２とホール素子３とを
対向させて配置した場合には、金属球９の有無によって
磁気等価回路のバーミ゛アンスが変化する。第３図（ａ
ｌは第２図に示すように金属球検出装置において金属球
９が磁石２とボール素子３間にある場合の磁気等価回路
を示す図であり、第３図（ｂ）は金属球９が存在しない
場合の磁気等価回路を示す図である。これらの図におい
てＰＯ，ＰＩ−−−−−、Ｐ７は第２図におりる夫々サ
フィックスの対応する磁路のパーミアンスを示すもので
ある。まず第３図ｆａｔに示すように対向部間に金属球
が存在する場合の磁石２の動作点パーミアンスＰｍａは
次式で示される。
ＩＳ
Ｐ ｍａ ＝ Ｐ ｔＩＩ＋ａ ・−−−−−（１１但
しＰ ｔｍａは第３図（ａｊに示す磁気回路の合成パー
ミアンス、ａは磁石２の極面積、β５は磁石２の長さで
ある。この時の全磁束ΦＬｍａは、磁石２の起磁力をＦ
とすると、次式 ％式％（２１ で表される。そしてこの時ホール素子３を鎖交する磁束
Φｔｍａｓは次式 で表される。但しＡｓは磁気センサであるホール素子３
の感磁部表面積である。
しＰ ｔｍａは第３図（ａｊに示す磁気回路の合成パー
ミアンス、ａは磁石２の極面積、β５は磁石２の長さで
ある。この時の全磁束ΦＬｍａは、磁石２の起磁力をＦ
とすると、次式 ％式％（２１ で表される。そしてこの時ホール素子３を鎖交する磁束
Φｔｍａｓは次式 で表される。但しＡｓは磁気センサであるホール素子３
の感磁部表面積である。
一方磁石２とホール素子３との間に金属球９が存在しな
い場合には磁石２の動作点パーミアンス１）ｏａは次式 ％式％（４１ で示される。但しＰ Ｌｏａは第３図（ｂｌに示す磁気
回路の合成パーミアンスである。そしてこの時の全磁束
Φｔｏａば Φｔｏａ−−−−−−−（５１ Ｌｏａ となる。従ゲここの時ホール素子３を鎖交する磁束Φｔ
ｏａｓは で示される。そして金属球９が通過している場合と存在
しない場合の磁束の変化率αａは式（３）及び（６）よ
り で表され、現実的な金属球検知装置における具体的な数
字をあてはめてみればαａば約２．５程度となる。この
ように従来−の金属球検出装置では、磁石２とボール素
子３とを対向する位置に配置しているために磁束の変化
をあまり大きくすることはできなかった。
い場合には磁石２の動作点パーミアンス１）ｏａは次式 ％式％（４１ で示される。但しＰ Ｌｏａは第３図（ｂｌに示す磁気
回路の合成パーミアンスである。そしてこの時の全磁束
Φｔｏａば Φｔｏａ−−−−−−−（５１ Ｌｏａ となる。従ゲここの時ホール素子３を鎖交する磁束Φｔ
ｏａｓは で示される。そして金属球９が通過している場合と存在
しない場合の磁束の変化率αａは式（３）及び（６）よ
り で表され、現実的な金属球検知装置における具体的な数
字をあてはめてみればαａば約２．５程度となる。この
ように従来−の金属球検出装置では、磁石２とボール素
子３とを対向する位置に配置しているために磁束の変化
をあまり大きくすることはできなかった。
発明の目的
本発明はこのような従来の検出装置の問題点を解消する
ものであって、磁気的なりローズドループを形成しその
中に磁気センサを設けると共に磁石と磁気センサとを対
向させることなく磁束変化の大きい位置に配置し、搬送
経路を通過する金属球体を確実に検出することができる
検出装置を提供することを目的とする。
ものであって、磁気的なりローズドループを形成しその
中に磁気センサを設けると共に磁石と磁気センサとを対
向させることなく磁束変化の大きい位置に配置し、搬送
経路を通過する金属球体を確実に検出することができる
検出装置を提供することを目的とする。
発明の構成と効果
本発明は金属球体の通過経路壁に磁石の一方の極を当接
させ、当該磁石を含む通過経路に垂直な面内で通過経路
の中心を頂点として磁石との成す角を４５°から１３５
°の範囲に磁束検知面を該頂点に向けた磁気センサを配
置すると共に、磁石の他方の極と該磁気センサとを通過
経路の外側から囲む磁性体材料から成る磁路を設け、金
属球の通過に基づいて該金属球を含めた磁路を閉成せし
め、磁気センサ出力に基づいて金属球体の通過を検知す
ることを特徴とするものである。
させ、当該磁石を含む通過経路に垂直な面内で通過経路
の中心を頂点として磁石との成す角を４５°から１３５
°の範囲に磁束検知面を該頂点に向けた磁気センサを配
置すると共に、磁石の他方の極と該磁気センサとを通過
経路の外側から囲む磁性体材料から成る磁路を設け、金
属球の通過に基づいて該金属球を含めた磁路を閉成せし
め、磁気センサ出力に基づいて金属球体の通過を検知す
ることを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、磁気センサと
磁石とを通過経路の中心を頂点として４５゜〜１３５°
の範囲に配置しているため、金属球の有無による磁束の
変化を大幅に変化させることができる。そのため金属球
を確実に検出することが可能であり、センサ部の磁気回
路及び検出回路の構成も簡単にすることができる。又金
属球体の汚れや帯電等に対しても誤動作することなく、
安定な動作によっ゛で確実に通過を検知することができ
る。
磁石とを通過経路の中心を頂点として４５゜〜１３５°
の範囲に配置しているため、金属球の有無による磁束の
変化を大幅に変化させることができる。そのため金属球
を確実に検出することが可能であり、センサ部の磁気回
路及び検出回路の構成も簡単にすることができる。又金
属球体の汚れや帯電等に対しても誤動作することなく、
安定な動作によっ゛で確実に通過を検知することができ
る。
それ故検出精度を向上させつつ安価で小型・軽量の検出
装置とすることが可能となる。加えて静電気等の影響を
受けることがなく、又磁気的にクローズトループとなっ
ているため外部磁場の影響をうけることもないので、安
定して金属球を検出することが可能となる。
装置とすることが可能となる。加えて静電気等の影響を
受けることがなく、又磁気的にクローズトループとなっ
ているため外部磁場の影響をうけることもないので、安
定して金属球を検出することが可能となる。
実施例の説明
本発明は透磁率の異なる二つの媒質（透磁率μ。
、μ２）を磁束線が通過する時に、媒質の境界面の入射
角と屈折角をθ１．θ２とするとそれらの間には次式 が成立ち、磁束線が屈折するという点に鑑みてなされた
ものである。このような屈折の法則により第２図に示す
ように金属球の通過経路１を挟んで磁石とホール素子と
を対向させ、磁石と磁気センサの反対面を磁性ヨーク等
の磁性材料から成る磁路で結合させた場合には、金属球
通過時に磁石２からホール素子３に向かった磁束が被検
知物である金属球面で屈折するため金属球表面全体に拡
散するという性質がある。他方磁石と磁気センサを金属
球の通過経路を挟んで所定の角度で配置し、磁石の他の
極と該磁気センサとを通過路の外側から強磁性体で囲ん
で結合させた場合には、金属球通過時に磁束は金属球に
よって９０゛以上屈折される。
角と屈折角をθ１．θ２とするとそれらの間には次式 が成立ち、磁束線が屈折するという点に鑑みてなされた
ものである。このような屈折の法則により第２図に示す
ように金属球の通過経路１を挟んで磁石とホール素子と
を対向させ、磁石と磁気センサの反対面を磁性ヨーク等
の磁性材料から成る磁路で結合させた場合には、金属球
通過時に磁石２からホール素子３に向かった磁束が被検
知物である金属球面で屈折するため金属球表面全体に拡
散するという性質がある。他方磁石と磁気センサを金属
球の通過経路を挟んで所定の角度で配置し、磁石の他の
極と該磁気センサとを通過路の外側から強磁性体で囲ん
で結合させた場合には、金属球通過時に磁束は金属球に
よって９０゛以上屈折される。
一方第４図に示すように磁石２とホール素子３とが通過
経路ｌの中心点を介して９０°離れた位置に配置されて
いる場合にも、金属球９の有無によって磁気等価回路の
パーミアンスが変化する。第４図は本発明による金属球
検出装置のセンサ部分の一実施例を示す断面図である。
経路ｌの中心点を介して９０°離れた位置に配置されて
いる場合にも、金属球９の有無によって磁気等価回路の
パーミアンスが変化する。第４図は本発明による金属球
検出装置のセンサ部分の一実施例を示す断面図である。
本図において金属球体の搬送経路１１は非磁性体から成
る物質によって構成するものとし、その内径は球体−個
分にほぼ等しく球体が一個づつ通過することができるよ
うにしておく。通過経路ｌｌは第４図に示すように内面
八角柱であってもよく、叉円柱であってもよい。そして
この通過経路１１を通過する金属球を検知ずべき位置に
センサ部１２を設ける。
る物質によって構成するものとし、その内径は球体−個
分にほぼ等しく球体が一個づつ通過することができるよ
うにしておく。通過経路ｌｌは第４図に示すように内面
八角柱であってもよく、叉円柱であってもよい。そして
この通過経路１１を通過する金属球を検知ずべき位置に
センサ部１２を設ける。
センサ部１２はエポキシ樹脂等の非磁性体から構成され
通過経路１１を取り囲むように形成されたフレームを有
し、このフレーム内に雑音除去用のシールド板１３が設
りられる。そしてこのフレーム内で通過経路１１の一方
に永久磁石１４を一力の極、例えばＮ極が通過経路１１
に接するようにして設ける。そしてこの通路の中心点を
頂点として９０°の位置にポール素子１５を設ける。ボ
ール素子１５は周知のように素子に一定方向の電流を流
しておき、その電流方向と垂直に磁界を加えるとそれら
の両者に対して直角な方向にポール起電圧を生じる素子
であって、その誘起電圧はボール素子を流れる電流と磁
束密度の積に比例している。
通過経路１１を取り囲むように形成されたフレームを有
し、このフレーム内に雑音除去用のシールド板１３が設
りられる。そしてこのフレーム内で通過経路１１の一方
に永久磁石１４を一力の極、例えばＮ極が通過経路１１
に接するようにして設ける。そしてこの通路の中心点を
頂点として９０°の位置にポール素子１５を設ける。ボ
ール素子１５は周知のように素子に一定方向の電流を流
しておき、その電流方向と垂直に磁界を加えるとそれら
の両者に対して直角な方向にポール起電圧を生じる素子
であって、その誘起電圧はボール素子を流れる電流と磁
束密度の積に比例している。
そして永久磁石１４の他方の極であるＳ極とホール素子
１５との間に第４図に示すように強磁性体材料から成る
Ｌ字状の磁路１６を設けておくものとする。第５図は磁
気回路部分を拡大して示す斜視図である。これらの図に
示すように磁路１６は永久磁石１４と磁路１６とを結ぶ
磁気回路を構成するものであって、図示のように直角の
折り曲げ部を有し通過経路１１の中心点に対し゛ζ永久
磁石１４とボール素子１５とを９０°の角度で配置する
ようにする。
１５との間に第４図に示すように強磁性体材料から成る
Ｌ字状の磁路１６を設けておくものとする。第５図は磁
気回路部分を拡大して示す斜視図である。これらの図に
示すように磁路１６は永久磁石１４と磁路１６とを結ぶ
磁気回路を構成するものであって、図示のように直角の
折り曲げ部を有し通過経路１１の中心点に対し゛ζ永久
磁石１４とボール素子１５とを９０°の角度で配置する
ようにする。
第６図ｆａ）は金属球９が永久磁石１４とポール素子１
５間にある場合の磁気等価回路を示す図であり、第６図
（ｂｌは金属球が存在しない場合の磁気等価回路を示す
図である。まず第６図ｔａ）に示すように対向部分の間
に金属球９が存在する場合は、永久磁石１４から金属球
９に入った磁束は金属球面全体に拡散する。そして磁石
の動作点パーミアンスＰｍｂは次式により与えられる。
５間にある場合の磁気等価回路を示す図であり、第６図
（ｂｌは金属球が存在しない場合の磁気等価回路を示す
図である。まず第６図ｔａ）に示すように対向部分の間
に金属球９が存在する場合は、永久磁石１４から金属球
９に入った磁束は金属球面全体に拡散する。そして磁石
の動作点パーミアンスＰｍｂは次式により与えられる。
４
Ｐｍｂ＝ Ｐ ｔｍｂ −−−−−（９１但しＰ Ｌｍ
ｂは第６図ｆａ）に示す磁気回路の合成パーミアンスで
ある。このときの全磁束Φｔｍｂはとなる。そしてこの
ときボール素子３を鎖交する磁束Φｔｍｂｓは次式 ％式％ （１）） 一方磁石１４とホール素子１５との間に金属球９が存在
しない場合には磁石１４の表面から角度θ（この場合は
９０°）でもう一つの磁極面が対向していると考えられ
る。そして磁石の動作点パーミアンスＰｏｂは次式で示
される。
ｂは第６図ｆａ）に示す磁気回路の合成パーミアンスで
ある。このときの全磁束Φｔｍｂはとなる。そしてこの
ときボール素子３を鎖交する磁束Φｔｍｂｓは次式 ％式％ （１）） 一方磁石１４とホール素子１５との間に金属球９が存在
しない場合には磁石１４の表面から角度θ（この場合は
９０°）でもう一つの磁極面が対向していると考えられ
る。そして磁石の動作点パーミアンスＰｏｂは次式で示
される。
β４
Ｐ ｏｂ ＝ Ｐ ｔｏｂ □−−−−− （１２）但
しＰ ｔｏｂば第５図（ｂｌに示す磁気回路の合成）々
−ミアンスである。そしてこのときの全磁束Φｔｏｂは で表される。従ってこのときホール素子３を鎖交する磁
束Φｊｏｂｓは で示される。但しＰＯ２は磁石１４とホール素子１５側
の磁路１６とのギヤ・ノブ間のノ々−ミアンスである。
しＰ ｔｏｂば第５図（ｂｌに示す磁気回路の合成）々
−ミアンスである。そしてこのときの全磁束Φｔｏｂは で表される。従ってこのときホール素子３を鎖交する磁
束Φｊｏｂｓは で示される。但しＰＯ２は磁石１４とホール素子１５側
の磁路１６とのギヤ・ノブ間のノ々−ミアンスである。
従ゲ（金属球９が通過している場合と存在しない場合の
磁束の変化率αｂは成用）及び（１４）より で表され、現実的な金属球検知装置における具体的な数
字をあてはめればαｂは約３３０程度となる。
磁束の変化率αｂは成用）及び（１４）より で表され、現実的な金属球検知装置における具体的な数
字をあてはめればαｂは約３３０程度となる。
このように磁束密度の変化は、第２図に示すように磁石
とホール素子とを対向させた場合に比べて第４図及び第
５図に示すように９０°の角度で配置した場合には大幅
に変化率が上昇すること力（知られる。又第７図は磁石
とホール素子とを配置する角度θをパラメータとして算
出した磁束の変化率を示すものであり、本図から知られ
るよ痕こθ力（９０°のときに変化率αｂが最大となり
、θカ＜４５゜〜１３５°の範囲で従来の金属球検知装
置による磁束密度の変化量ααよりも太き（なって０る
。
とホール素子とを対向させた場合に比べて第４図及び第
５図に示すように９０°の角度で配置した場合には大幅
に変化率が上昇すること力（知られる。又第７図は磁石
とホール素子とを配置する角度θをパラメータとして算
出した磁束の変化率を示すものであり、本図から知られ
るよ痕こθ力（９０°のときに変化率αｂが最大となり
、θカ＜４５゜〜１３５°の範囲で従来の金属球検知装
置による磁束密度の変化量ααよりも太き（なって０る
。
これに加え′ζホール素子はホール素子に流才りる電流
に対して垂直に作用する磁束分につＧ）でのみホール起
電力が生じる。ところで第２図の従来例の場合には金属
球の有無によってホール素子を通過する磁束の方向は変
化しないが、第４図に示す本発明の場合には金属球９が
存在する場合は金属球９によって屈折した磁束がホール
素子に垂直に作用するが、金属球が存在しない場合には
ボール素子に出入りする磁束はフリンジング効果によっ
て曲げられるためにほとんどホール素子の磁気検知方向
である垂直方向に作用しなくなる。従って本発明の場合
は、磁気センサとしてボール素子を用いれば通常の磁気
センサに比べて出力の変化量を更に向上させることが可
能となる。
に対して垂直に作用する磁束分につＧ）でのみホール起
電力が生じる。ところで第２図の従来例の場合には金属
球の有無によってホール素子を通過する磁束の方向は変
化しないが、第４図に示す本発明の場合には金属球９が
存在する場合は金属球９によって屈折した磁束がホール
素子に垂直に作用するが、金属球が存在しない場合には
ボール素子に出入りする磁束はフリンジング効果によっ
て曲げられるためにほとんどホール素子の磁気検知方向
である垂直方向に作用しなくなる。従って本発明の場合
は、磁気センサとしてボール素子を用いれば通常の磁気
センサに比べて出力の変化量を更に向上させることが可
能となる。
第８図は検知回路２０を示す回路図である。本図におい
て、電源入力は安定化電源２１を介してホール素子１５
に与えられ、ボール素子１５に一定の電流を供給してい
る。そしてホール素子１５より得られる出力は増幅器２
２によって増幅され、シュミットトリガ回路２３によっ
て波形整形される。シュミットトリガ回路２３の出力は
出力回路２４によって増幅され、出力として外部に与え
られる。
て、電源入力は安定化電源２１を介してホール素子１５
に与えられ、ボール素子１５に一定の電流を供給してい
る。そしてホール素子１５より得られる出力は増幅器２
２によって増幅され、シュミットトリガ回路２３によっ
て波形整形される。シュミットトリガ回路２３の出力は
出力回路２４によって増幅され、出力として外部に与え
られる。
次にこの金属球検出装置の動作について波形図を参照し
つつ説明する。通過経路１１を通過する金属球９がセン
サ部１２にさしかった場合にはホール素子１５の表面の
磁束密度が徐ｋに増加する。
つつ説明する。通過経路１１を通過する金属球９がセン
サ部１２にさしかった場合にはホール素子１５の表面の
磁束密度が徐ｋに増加する。
そして金属球が永久磁石１４とホール素子１５とを貫く
位置に達した時にホール素子を貫く磁束密度が極大値に
達し、以後減少するため第９図ｆａｊに示すような密度
の磁束がホール素子１５を貫通する。従ってその磁束密
度に対応した電圧が第９図（ｂｌに示すように得られる
。この信号を増幅回路２２によって増幅し、シュミット
トリガ回路２３によって波形整形して出力回路２４によ
って増幅すれば、第９図（Ｃ）に示すように方形波出力
が得られることになる。ここでホール素子表面の磁束密
度変化はすでに説明したように極めて大きいため、磁気
回路に磁気ボール等の特別な部品を必要とせず構成が簡
単となる。又検出回路はシュミ・ノドＩ−リガ回路２３
を用いるだけで容易に信号を分離することができ確実に
金属球９を検出して出力を得ることができる。
位置に達した時にホール素子を貫く磁束密度が極大値に
達し、以後減少するため第９図ｆａｊに示すような密度
の磁束がホール素子１５を貫通する。従ってその磁束密
度に対応した電圧が第９図（ｂｌに示すように得られる
。この信号を増幅回路２２によって増幅し、シュミット
トリガ回路２３によって波形整形して出力回路２４によ
って増幅すれば、第９図（Ｃ）に示すように方形波出力
が得られることになる。ここでホール素子表面の磁束密
度変化はすでに説明したように極めて大きいため、磁気
回路に磁気ボール等の特別な部品を必要とせず構成が簡
単となる。又検出回路はシュミ・ノドＩ−リガ回路２３
を用いるだけで容易に信号を分離することができ確実に
金属球９を検出して出力を得ることができる。
又ボール素子を含むセンサ部と検知回路部とを同一バソ
ケージ内に集積化するようにすれば、温度ドリフト等の
影響を相殺することができるため、ザーミスタ等を用い
た温度補償回路等を設りなくとも温度変化に対して安定
な検出装置とすることが可能である。
ケージ内に集積化するようにすれば、温度ドリフト等の
影響を相殺することができるため、ザーミスタ等を用い
た温度補償回路等を設りなくとも温度変化に対して安定
な検出装置とすることが可能である。
第１図及び第２図は従来の金属球検出装置の側面図及び
断面図、第３図（ａｌは金属球が存在する場合、第３図
ｔｂ＋は金属球がない場合の従来の金属球検出装置の磁
気等価回路を示す図、第４図は本発明による金属球検出
装置の一実施例を示す断面図、第５図はその斜視図、第
６図（ａ）は金属球が存在する場合、第６図（ｂｌは金
属球がない場合の磁気等価回路を示す図、第７図は磁石
とホール素子とを配置する角度θをパラメータとした場
合の磁束の変化率を示すグラフ、第８図は検知回路２０
の一実施例を示す回路図、第９図は金属球が通過する場
合の磁束変化と各部の出力を示すグラフである。 １、 １１−−−−通過経路 ９−−一−−−−金属球
１２−−〜−−センザ部 １．１−−−−−−−永久
磁石 １５−−−−−−−ホール素子 １６−−−−−
−−磁路 ２０−−一検知回路 ２２−−−−−増幅器
２３−−−・−シュミットトリガ回路 ２４−−−−
−−一出力回路特許出願人 立石電機株式会社 代理人弁理士 岡本官喜（他１名） 第１図 第２図 第３図（ａ） 第３図（ｂ） 第４図 第５図 、−２−一一一一２、 １ 第６図ｒａ） 第６図 （ｂ） 第７図 第８図 ０ 第９図
断面図、第３図（ａｌは金属球が存在する場合、第３図
ｔｂ＋は金属球がない場合の従来の金属球検出装置の磁
気等価回路を示す図、第４図は本発明による金属球検出
装置の一実施例を示す断面図、第５図はその斜視図、第
６図（ａ）は金属球が存在する場合、第６図（ｂｌは金
属球がない場合の磁気等価回路を示す図、第７図は磁石
とホール素子とを配置する角度θをパラメータとした場
合の磁束の変化率を示すグラフ、第８図は検知回路２０
の一実施例を示す回路図、第９図は金属球が通過する場
合の磁束変化と各部の出力を示すグラフである。 １、 １１−−−−通過経路 ９−−一−−−−金属球
１２−−〜−−センザ部 １．１−−−−−−−永久
磁石 １５−−−−−−−ホール素子 １６−−−−−
−−磁路 ２０−−一検知回路 ２２−−−−−増幅器
２３−−−・−シュミットトリガ回路 ２４−−−−
−−一出力回路特許出願人 立石電機株式会社 代理人弁理士 岡本官喜（他１名） 第１図 第２図 第３図（ａ） 第３図（ｂ） 第４図 第５図 、−２−一一一一２、 １ 第６図ｒａ） 第６図 （ｂ） 第７図 第８図 ０ 第９図
Claims (4)
- （１）金属球体の通過経路壁に磁石の一方の極を当接さ
せ、当該磁石を含む前記通過経路に垂直な面内で前記通
過経路の中心を頂点として前記磁石との成す角を４５°
から１３５°の範囲に磁束検知面を該頂点に向けた磁気
センサを配置すると共に、前記磁石の他方の極と該磁気
センサとを前記通過経路の外側から囲む磁性体材料から
成る磁路を設け、金属球の通過に基づいて該金属球を含
めた磁路を閉成せしめ、前記磁気センサ出力に基づいて
金属球体の通過を検知することを特徴とする金属球検出
装置。 - （２）前記磁石は永久磁石であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の金属球検出装置。 - （３）前記磁気センサはボール素子であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の金属球検出装置。 - （４）前記磁石と前記磁気センサとの成す角は前記通過
経路の中心を頂点として９０°の位置にあることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の金属球検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210573A JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210573A JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60102585A true JPS60102585A (ja) | 1985-06-06 |
| JPH041877B2 JPH041877B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=16591549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58210573A Granted JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60102585A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113085A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | Universal:Kk | 球体検出装置 |
| JPS6327884U (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-24 | ||
| JPS63210689A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 磁性球体の検出装置 |
| JPH02116486U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-18 | ||
| US6198276B1 (en) | 1997-02-19 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Ferromagnetic-ball sensor using a magnetic field detection element |
| JP2016197561A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | アサ電子工業株式会社 | 非接触スイッチ |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP58210573A patent/JPS60102585A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113085A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | Universal:Kk | 球体検出装置 |
| JPS6327884U (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-24 | ||
| JPS63210689A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 磁性球体の検出装置 |
| JPH02116486U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-18 | ||
| US6198276B1 (en) | 1997-02-19 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Ferromagnetic-ball sensor using a magnetic field detection element |
| JP2016197561A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | アサ電子工業株式会社 | 非接触スイッチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041877B2 (ja) | 1992-01-14 |
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