金屬球檢測傳感器及其製造方法
2023-09-16 06:10:10
專利名稱：金屬球檢測傳感器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在例如遊戲廳中設置的彈子機等中內置的金屬球檢測傳感器，進而，更加詳細地，涉及可將檢測金屬球是否通過的傳感器結構薄型化的金屬球檢測傳感器以及金屬球檢測傳感器的製造方法。
背景技術：
以下，對將金屬球檢測傳感器使用在彈子機中的情況進行說明。
一般，在彈子機中，在遊戲盤上設置的得獎口中得到遊戲用的金屬球(下面稱為球)時，或者球在通過支出通路時，通過貫通型金屬球檢測裝置檢測該球的通過。
這樣的金屬球檢測傳感器組裝到管理球通過情況的例如得獎口單元等各種單元中，檢測確認各單元中球的通過情況並對通過數量進行計數，但是對每臺彈子機都需要在從得獎到支出的各部位設置多個金屬球檢測傳感器。尤其是作為用於提高遊戲性的舉措之一，在增設有得獎口的情況下，與其增設數量成比例而增加金屬球檢測傳感器的配設數量，在遊戲盤背面側，由於存在有新的增設的金屬球檢測傳感器，使得液晶顯示裝置等的配置空間不足。
例如，近年來公知有一種機型，在中大獎的遊戲狀態下得到所提供的一定得獎數額的支出權利時，在對應於得獎個數而開閉的開閉得獎口的上部或下部的位置，設置與開閉動作連動而短暫開閉、且在得獎時進一步增大得獎權利的另外的開閉得獎口，通過設置這些上下的開閉得獎口，而進一步提高彈子機等遊戲的樂趣。
然而，在上下位置配置開閉得獎口的情況下，由於需要對應於上下位置而同樣在上下位置分別配置金屬球檢測傳感器，故在遊戲盤的背面側，上下的配設空間狹小，大型液晶顯示裝置等的配置受到制約。因此，若構成將組裝到各單元中的金屬球檢測傳感器的高度降低而進行薄型化的金屬球檢測傳感器，則可實現各單元的薄型化，進而可將遊戲盤背面側的配置空間擴大。因此，希望將金屬球檢測傳感器自身的高度降低。
上述這種金屬球檢測傳感器採用如下的貫通型接近傳感器，其根據使具有導電性的球通過貫通孔時的磁場變化來檢測球的通過情況。該貫通型接近傳感器保護配置在貫通孔附近的電路部不受靜電破壞而採取有某種靜電對策。
例如，在專利文獻1公開的電子開關中，為了使靜電不對電路部造成不良影響，在貫通孔中使用於收集球上所帶的靜電的集電圖案部件直接與貫通孔面對，進而形成有從集電圖案部件將收集到的靜電導向放電位置而進行放電的放電圖案部件。
但是，這樣的靜電對策中，靜電會侵入到處理傳感器的輸出信號的電路而破壞處理電路。例如，產生液晶圖像紊亂等靜電對其他周邊設備的不良影響。另外，由於將具有電路部的印刷電路板利用上下殼體覆蓋而構成電子開關，故在將上下方向的尺寸縮短而薄型化方面是有限的。
另外，作為靜電對策的其他方式，公知有貫通型接近傳感器(例如參照在先申請的專利文獻2)。該貫通型接近傳感器通過卷繞在貫通孔外周面的線圈繞組而檢測磁場的紊亂，但該情況也同樣地要將覆蓋配線基板的殼體上下配置，進而，作為靜電對策，需要上下覆蓋線圈繞組外周的上下一對的屏蔽環，因此難以縮短上下方向的尺寸，在將貫通型接近傳感器薄型化方面是有限的。
除此之外，在上述兩專利文獻中，通過利用線形繞組將從帶電的球等吸收的靜電導向與其分離的其他位置而進行放電，保護線圈繞組不受靜電破壞，但由於該放電的靜電之後會對周邊電路或各種部件造成不良影響，故希望得到改進。
專利文獻1(日本)特開平6-295648號公報專利文獻2(日本)專利第3579975號公報發明內容於是，本發明作為將外部的靜電遮斷而保護線形繞組、並且防止周圍金屬或外界磁場引起的相互幹涉的對策，不在內部組裝耐靜電用的屏蔽部件，而是作為外殼部件，在外周設置兼作殼體的導電部件，並且不與穩定電位連接，由此，使帶靜電的球直接通過，故而可省去放電機構。因此，本發明的目的在於提供一種金屬球檢測傳感器及金屬球檢測傳感器的製造方法，不僅傳感器結構薄型化，而且省去了放電結構，具有可靠性高的保護功能。
本發明的金屬球檢測傳感器，具有線圈捲筒，其在使具有導電性的金屬球通過的貫通孔的外周卷繞線圈繞組而形成；配線基板，其安裝有將所述線圈捲筒上卷繞的線圈繞組的兩端連接而形成的傳感器電路；基體，其將所述線圈捲筒和配線基板分開搭載在一側和另一側，其中，至少在所述貫通孔周邊的球滾入面側或球滾出面側的任一側覆蓋作為外殼部件的導電部件。
作為本發明的一方面，所述導電部件覆蓋除所述線圈捲筒和基體的各球滾入面側及所述貫通孔的內周面之外的、所述線圈捲筒和基體的各球滾出面側及外周面的大致外周。
另外，作為本發明的一方面，在所述線圈捲筒的貫通孔周邊的球滾入面側或球滾出面側的任一側覆蓋導電部件，相對於形成在所述線圈繞組外周面側的環狀間隙以及搭載配線基板的基體的另一側下面，使用絕緣性樹脂材料進行模製固定。
另外，作為本發明的一方面，所述基體的另一側下面利用罩部件隔開空間覆蓋所述配線基板。
另外，作為本發明的一方面，所述導電部件在與絕緣性樹脂材料接觸的部位至少形成有模製固定強化用的連接促進孔。
本發明的金屬球檢測傳感器的製造方法，將在使金屬球通過的貫通孔的外周卷繞線圈繞組而形成的線圈捲筒搭載在基體的一側，並且在基體的另一側搭載配線基板，該配線基板安裝有將所述線圈捲筒上卷繞的線圈繞組的兩端連接而形成的傳感器電路，在由導電部件將所述貫通孔周邊的線圈繞組的球滾入面側或球滾出面側的任一側暫時固定覆蓋的狀態下，利用絕緣性樹脂材料將所述線圈繞組外周面側形成的環狀間隙以及搭載於所述基體另一側的配線基板平板狀地模製固定而密封。
根據本發明，在對容易受到靜電影響的金屬球檢測傳感器進行改進時，通過在外表面設置作為靜電對策的導電部件、並且設有絕緣性樹脂材料，可同時地對該金屬球檢測傳感器的薄型化、線圈繞組的保護以及放電結構的省略進行改進。
圖1是表示第一實施例的金屬球檢測傳感器背側的外觀立體圖；圖2是表示第一實施例的金屬球檢測傳感器使用狀態的外觀立體圖；圖3是從斜上方觀察到的第一實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖4是從斜下方觀察到的第一實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖5是表示第一實施例的金屬球檢測傳感器背側的平面圖；圖6是表示第一實施例的金屬球檢測傳感器的連接基體側的側面圖；圖7是第一實施例的沿圖5的A-A線的向視剖面圖；圖8是第一實施例的沿圖5的B-B線的向視剖面圖；圖9是第一實施例的沿圖5的C-C線的向視剖面圖；圖10是第一實施例的沿圖5的D-D線的向視剖面圖；圖11是第一實施例的沿圖5的E-E線的向視剖面圖；圖12是第一實施例的沿圖5的F-F線的向視剖面圖；圖13是第一實施例的沿圖5的G-G線的向視剖面圖；圖14是表示第二實施例的金屬球檢測傳感器背側的外觀立體圖；圖15是從斜上方觀察到的第二實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖16是從斜下方觀察到的第二實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖17是表示第三實施例的金屬球檢測傳感器背側的外觀立體圖；圖18是從斜上方觀察到的第三實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖19是從斜下方觀察到的第三實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖20是表示第四實施例的金屬球檢測傳感器背側的外觀立體圖；圖21是從斜上方觀察到的第四實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖22是從斜下方觀察到的第四實施例的金屬球檢測傳感器背側的分解立體圖；圖23是表示第四實施例的金屬球檢測傳感器背側的安裝多孔型屏蔽罩狀態下的放大平面圖；圖24是表示第四實施例的金屬球檢測傳感器背側的連接促進孔中填充有絕緣性樹脂材料狀態下的主要部件放大縱剖面圖。
附圖標記說明11、141、171、201金屬球檢測傳感器13、142、203屏蔽罩19絕緣性樹脂材料172上面罩202連接促進孔具體實施方式
基於以下附圖對本發明的一實施例進行說明。
第一實施例附圖表示組裝在彈子機中檢測球通過的情況的金屬球檢測傳感器，圖1是金屬球檢測傳感器11背側的立體圖，圖2是表示插座12連接在金屬球檢測傳感器11上的使用狀態的立體圖，圖3是從斜上方觀察到的金屬球檢測傳感器11背側的分解立體圖，圖4是從斜下方觀察到的金屬球檢測傳感器11背側的分解立體圖。
下面的實施例在使用狀態下敘述時，屏蔽罩或零件搭載面側變為下面而使搭載部件看不到，故將下面側作為上面進行說明。金屬球檢測傳感器11優選以屏蔽罩或電子零件的搭載面為下面而使用，在金屬球的通過時，使屏蔽罩不易變形。
該金屬球檢測傳感器11包括屏蔽罩13，其設置在上面，用於防止靜電；檢測構成體16，其將內設於一側的線圈捲筒14和內設於另一側的配線基板15連接而構成；連接基體17；搭載這些部件的基體18；絕緣性樹脂材料19，其用於模製固定在該基體18上面搭載的部件。
構成所述檢測構成體16的一側的線圈捲筒14，在卷繞線圈繞組20的捲筒部21的內側設有使球P通過的貫通孔22。進而，在設於捲筒部21的上下兩端的凸緣23、24之間卷繞有線圈繞組20。
另外，由垂直方向開設有貫通孔22的捲筒部21向水平方向延設有平板狀的基板連接部25。該基端連接部25在端部設置有コ形部26，在該コ形部26的コ形空間插入後述的配線基板15的端部而連接成一體。另外，在基板連接部25的上面突設有一對中繼突部27，其在將線圈繞組20側的兩端配線連接到配線基板15側時用於繞掛。
所述配線基板15在上面安裝IC、電阻、電容器等電子零件15a而構成振蕩電路、檢波電路或輸出電路等。進而，該配線基板15的一端部插入到所述基板連接部25的コ形部26中而進行安裝，在該插入部分的兩側突設有分別將線圈繞組20的兩端部連接的突片28。並且，振蕩電路或信號輸出用的電路圖形與這些突片28連接。
在配線基板15的另一端部開設有切成凹形的切口開口部29。在該切口開口部29中安裝有連接基體17。連接基體17具有一側面開放的箱形，外周的三側面被切口開口部29保持，該連接基體17以縱向貫通的狀態安裝在配線基板15上。並且，在該連接基體17安裝在配線基板15時設於一側面的配線連接用開放端側，並列對置有插頭17a，在此，如表示金屬球檢測傳感器11的圖5的平面圖及圖6的側面圖所示，插入插座12而進行電連接。
基體18具有上面開放的長方體形狀，在該基體18的一側搭載線圈捲筒14，在另一側搭載配線基板15。在該基體18的一側設有與線圈捲筒14的貫通孔22對應而開設的基體貫通孔30，所述線圈捲筒14的捲筒部21的下部嵌合固定在該基體貫通孔30中。
另外，在基體18的中間部設有定位槽31，在此嵌合在基板連接部25的背面中央形成的定位突部32(參照圖4)而進行定位。同樣地，基板連接部25的コ形部26的下側嵌合在凹型嵌合部33中而同樣進行定位，該凹型嵌合部33與定位槽31相鄰，在寬度方向伸長，形成用於嵌合コ形部26的凹部。
進而，在基體18的另一側(配線基板15側)的端部具有連接基體嵌合用的凹部35，在此嵌入連接基體17的下部而進行固定。另外，基體18的外周側面中、與連接基體17對應的一側面，開設有開放的帶臺階的開放部36，其可從外部拆裝插座12，用於連接配線。
另外，在基體18的兩外側面形成有多個小的突起37或凹狀臺階部37a，在將後述的絕緣性樹脂材料19模製固定時，具有提高該基體18和絕緣性樹脂材料19的連接性的作用。
所述屏蔽罩13由用於抑制相互幹涉或周圍金屬的影響的銅材料等具有導電性的金屬板構成，具有下面及一側面開放的箱形狀。並且，在該屏蔽罩13的上面中央部開設有比貫通孔22直徑稍大的罩貫通孔38，該罩貫通孔38與所述貫通孔22對應，且在覆蓋除貫通孔22內周面之外的捲筒部21的外周的狀態下，安裝在基體18上。除該屏蔽罩13的一開放側面之外的被封閉的外周三側面13a、13b、13c，與基體18的相同對應位置的三側面18a、18b、18c對應而輕輕地嵌合，並且局部鉚接以暫時固定的狀態安裝。
另外，在屏蔽罩13的開放的一側面延伸設置有端部邊緣從開放側的該屏蔽罩13稍稍延伸設置的樹脂連接片39，在通過後述的絕緣性樹脂材料19模製固定時，具有增加屏蔽罩13側的開放面的該屏蔽罩13與絕緣性樹脂材料19的接觸面積、提高雙方的連接性的作用。
將檢測構成體16、連接基體17、屏蔽罩13組裝到基體18上之後，如圖1、圖2、表示圖5的A-A截面的圖7以及表示圖5的B-B截面的圖8所示，最後通過絕緣性樹脂材料19，將基體18的另一側搭載的配線基板15的上方及所述線圈繞組20的外周側形成的環狀間隙40利用絕緣性樹脂材料19模製固定而進行密封。
在使用所述絕緣性材料19進行模式固定的情況下，由於可使用該絕緣性樹脂材料19密封配線基板15的上面，故配線基板15不受外部的靜電影響。另外，通過絕緣性樹脂材料19可以抑制球P通過貫通孔22時該球P碰到貫通孔22的內周面而產生的振動，因此得到抑制電子零件15a之間共振的效果。另外，絕緣性樹脂材料19可以設置成兼用作保護配線基板15的上面的罩。因此，可以不需要上面罩，構築厚度相應於罩的高度而降低了的金屬球檢測傳感器11。
另外，如表示平面地表示金屬球檢測傳感器11的圖5的C-C截面的圖9及表示圖5的D-D截面的圖10所示，被填充的絕緣性樹脂材料19滲透到由將上面封閉的屏蔽罩13、線圈捲筒14的外周面、將外周及下面封閉的基體18之間包圍的環狀間隙40中。因此，絕緣性樹脂材料19將線圈繞組20包入而對其進行保護，並且，可以將暫時固定狀態的屏蔽罩13一體固定到基體18上。另外，即使將線圈繞組20細線化，也可以通過絕緣性樹脂材料19進行保護，不受球P通過貫通孔22時該球P碰到貫通孔22的內周面所產生的振動的影響，因此，可不減少卷繞數量而使之細線化，由於可以較小地收納，故可降低高度方向的厚度，有助於金屬球檢測傳感器的薄型化。
如圖2所示，球P從上方滾入到線圈捲筒14的貫通孔22中時，所述屏蔽罩13用於防止靜電而覆蓋該貫通孔22周邊的下面側及貫通孔22周邊的外側面，且與穩定電位不連接，因此，即使通過貫通孔22的球P帶電，也可通過該屏蔽罩13或絕緣性樹脂材料19遮蔽並保護內部線圈繞組20。因此，線圈捲筒14的線圈繞組20不受到來自外部的靜電的不良影響。因此，線圈繞組20維持穩定的檢測靈敏度而準確地進行球的檢測動作。特別是，通過將屏蔽罩13作為外殼部件設置並在與線圈繞組20之間配設絕緣性樹脂材料19，可以保護線圈繞組20的檢測靈敏度。通過確立該檢測靈敏度的保護技術，可以省略用於防止從貫通孔22的上面產生的靜電破壞線圈繞組20的屏蔽部件，可將配設尺寸降低屏蔽部件的高度部分的量。因此，即使在線圈捲筒14側也可以將金屬球檢測傳感器11薄型化。
進而，使屏蔽罩13和線圈捲筒14的球P滾出的各上面13d、14d側大致為相同的平面高度。因此，該上面13d、14a與線圈繞組20的距離是一定的，各上面13d、14a為檢測基準位置，球的檢測開始位置一定。因此，總是準確地得到線圈繞組20對開始通過貫通孔22的球P的檢測時機，得到相對各球的準確的檢測特性。
在這種情況下，即使將線圈捲筒14的上面14a從屏蔽罩13的上面13d在軸向稍稍突出設置，該線圈捲筒14的上面14a露出外部成為球滾入側的檢測基準位置，因此，可以設置成使線圈捲筒14的上面14a和屏蔽罩13的上面13d相同，或者使線圈捲筒14的上面14a稍稍突出，任何一種都能得到相同的效果。
另外，線圈捲筒14的下面14b側也與保持該線圈捲筒14的基體18的下面18d在大體相同的平面上。因此，從各下面14b、18d到線圈繞組20的距離一定，可以將下面14b、18d側設定為檢測基準位置。
進而，由於可以由線圈捲筒14的上下面14a、14b確定檢測位置，故可以從球P通過貫通孔22時的檢測開始位置到檢測結束位置進行準確地檢測。這時，金屬球檢測傳感器11的表面、背面的安裝方向不受限制，操作性優良，能夠高精度、可靠性高地準確檢測球。
這時，從上面13d、14a到線圈捲筒20的距離設定為不受上面屏蔽罩13的、作為金屬的影響的距離。進而，從下面14b、18d到線圈捲筒20的距離也同樣設定為不受金屬的影響的一定距離。例如，即使是在兩個金屬球檢測傳感器11上下連續設置而檢測球的滾下方向的情況下，上部的金屬球檢測傳感器11的線圈繞組20不受到位於下部的金屬球檢測傳感器11的上面的屏蔽罩13的金屬產生靜電的影響而設置成一定的距離。
所述貫通孔22為了縱向貫通單一的線圈捲筒14而開設，由一個部件構成即可，不存在其他部件，因此，在該貫通孔22的內周面不產生臺階高差，可以確保球P平滑的滾出。
另外，若使用粘性高的絕緣性樹脂材料19，在線圈繞組20的填充部分，侵入及介於繞組空間的樹脂變少，具有不使線圈繞組20的性能劣化的優點。另外，若使用附著性高的絕緣性樹脂材料19，零件的固定強度增強，也可以提高剛性。因此，使用高粘性、高附著性及電絕緣性優良的絕緣性樹脂材料19是合適的。
進而，在配線基板15側填充絕緣性樹脂材料19而進行密封時，如表示平面地表示金屬球檢測傳感器11的圖5的E-E截面的圖11及表示圖5的F-F截面的圖12所示，絕緣性樹脂材料19填充至連接基體17的部分而將各零件牢固地模製固定。另外，如表示圖5的G-G截面的圖13所示，將連接基體17的外周三側麵包入而進行模製固定，將該連接基體17一體固定在配線基板15及基體18上。
特別是，由於通過絕緣性樹脂材料19將配線基板15或連接基體17牢固地模製固定，配線基板15或連接基體17受到外力不會容易地脫落。例如，在由外部將插座12相對連接基體17拆裝時，即使作用有使連接基體17從配線基板15剝離並向上方舉起的剝離力或拉拽等剝離力，由於連接基體17的外周通過絕緣性樹脂材料19模製固定，故不易從配線基板15及基體18脫落，不會產生斷線等不良問題。
但是，對於該連接基體17自身，也具有抑制高度的功能，實現薄型化。首先，通過將連接基體17以縱向貫通配線基板15的狀態進行安裝，可以將連接基體17安裝成少許下沉的狀態，可以降低該連接基體17的搭載高度。另外，由於在與連接基體17的下面對應的基體18的上面也形成有連接基體嵌合用的凹部35，故在此嵌合的連接基體17進一步下沉，可以使連接基體17的搭載高度進一步降低而進行安裝。
由此，可以使密封在基體18上的絕緣性樹脂材料19的上面高度與連接基體17的上面高度二者降低而呈大體相同的高度。因此，可以抑制金屬球檢測傳感器11的配線基板15側的高度，另外，由於外形可以為長方體的平板狀，故得到使上下方向薄型化的金屬球檢測傳感器11。
進而，即使在連接基體17的插頭17a與插座12的觸點12a接合時也施加用於實現薄型化的對策。在該配線連接部薄型化時，關於凹部對應連接基體17的插頭17a插拔自如地連接的插座12的觸點12a的截面形狀，形成該觸點12a的縱橫的長度比中縱向短、橫向長的橫長形觸點12a。因此，可以基於縮短觸點12a的高度方向來抑制連接基體17的高度。其結果，可以使該連接基體17薄型化，進而使金屬球傳感器11薄型化。
接著，對金屬球檢測傳感器11的製造方法進行說明。
首先，將線圈捲筒14與配線基板15連接成一體而構成的檢測構成體16搭載到形成凹狀的基體18的上面。這時，在基體18的一側搭載有卷繞線圈繞組20而構成的線圈捲筒14，在基體18的另一側搭載有安裝了傳感器電路的配線基板15，該傳感器電路將卷繞在所述線圈捲筒14的線圈繞組20的兩端連接而構成。
另外，在搭載時，通過使設置成線圈捲筒14的筒狀的捲筒部21的下部嵌合到基體貫通孔30中，線圈捲筒14準確地與貫通孔22中心對齊而搭載在基體18上。另外，使基板連接部25的定位突起部32嵌合在基體18的定位槽31中，並且使該基板連接部25的コ形部26的下部嵌合到基體18的凹型嵌合部33中，可以將檢測構成體16準確地定位並搭載到基體18上。
將檢測構成體16搭載到所述基體18上之後，在通過屏蔽罩13覆蓋線圈捲筒14側的上面及貫通孔22周邊的基體18的外側面而暫時固定的狀態下，通過絕緣性樹脂材料19將所述線圈繞組20的外周面側形成的環狀間隙40及配線基板15的上方模製固定而密封成平板狀的長方體，由此，可以將金屬球檢測傳感器11作為單一的零件而設置成一體。
作為此時的絕緣性樹脂材料19的填充方法，不會對內置零件施加多餘的壓力，不使線圈繞組20變形而採用使用熱塑性樹脂的後述的低壓填充方法。
在填充所述絕緣性樹脂材料19時，若該絕緣性樹脂材料19侵入到線圈繞組20的導線之間，則在線圈繞組20的導線之間存在有導電率高的材料，增大線圈繞組20的導線間容量。因此，作為金屬球檢測傳感器11的檢測設備的線圈繞組20的靈敏度降低。或者，假定由於製造工序的環境條件的不同，絕緣性樹脂材料19的侵入程度有偏差，使其檢測性能自身偏差(檢測距離性能偏差)，因此，優選填充的絕緣性樹脂材料19不侵入到線圈繞組20的導線間的條件。作為用於實現以上目的的條件，需要使填充時或低壓成型時的樹脂粘度高，而且涉及被填充的整個區域。例如，優選溶解粘度為2000Pa/S以上的熱塑性樹脂。
另外，關於成型壓力，優選不侵透到線圈繞組20的導線間而不施加成型壓力，具體地，適於用2MPa以下的低壓成型或者僅僅填充而製造的低壓填充方法。
結果，雖然不能避免使絕緣性樹脂材料19與線圈繞組20接觸的情況，但可將檢測靈敏度的降低、檢測性能的製造偏差等抑制到最小限度，通過絕緣性樹脂材料19可以實現線圈繞組20部分的剛性增強化、薄型化。進而，在填充粘度高的樹脂的情況下，在安裝於配線基板15的電子零件15a與配線基板15的間隙不侵入絕緣性樹脂材料19，通過填充的絕緣性樹脂材料19的膨脹、收縮也可消除電子零件15a剝離的擔憂。
根據該製造方法，在暫時組裝後，由於僅填充絕緣性樹脂材料19，因此可以簡單地製造金屬球檢測傳感器11，而且，由於絕緣性樹脂材料19的存在，可以氣密地保護配線基板15或線圈繞組20從而穩定地成形。
另外，在模製工序中，與絕緣性樹脂材料19相連的各部件被一體地固定，因此可以提高部件之間的連接性。進而，通過將絕緣性樹脂材料19填充到成形用的模具內，可使金屬球檢測傳感器11的上面高度容易與平板狀的同一平面高度對齊而成形所希望的形狀。因此，可以高精度地製造成為金屬球檢測傳感器11的檢測開始位置的上面高度，從上面到線圈繞組20的上下距離變得準確，使線圈繞組20的檢測特性穩定，可以抑制檢測時的偏差。因此，能實現金屬球檢測傳感器11的傳感器性能的提高。
接著，對上述製造的金屬球檢測傳感器11的使用狀態進行說明。
當插座12插入到金屬球檢測傳感器11的連接基體17中並向該金屬球檢測傳感器11供給電源時，線圈繞組20被勵磁，朝向其內側的貫通孔22產生磁通。由此，金屬球檢測傳感器11成為檢測球P的通過情況的檢測待機狀態。在該檢測待機狀態下，現在，如圖2所示，當球P從上方朝向下方通過該金屬球檢測傳感器11的貫通孔22時，在球P到達貫通孔22的上面時刻，線圈繞組20的磁通開始變紊亂，基於此在傳感器電路側開始檢測。並且，在球P通過貫通孔22時刻，磁通的紊亂返回到原來整齊的檢測待機狀態，結束對一個球的檢測。
這時，球檢測信號從線圈繞組20側導向配線基板15側的由未圖示的振蕩電路、檢波電路及輸出電路等組成的傳導器電路，由此，經由插座12向未圖示的控制部輸出，確認通過了一個球P。另外，在通過的球P帶電時，利用屏蔽罩13或絕緣性樹脂材料19遮蔽朝向線圈繞組20側的靜電，因此，線圈繞組20及配線基板15不會受到靜電帶來的不良影響。每通過球P時反覆進行這樣的檢測動作，可以得出球是否通過及通過這裡的球的數量。
這樣，金屬球檢測傳感器11將屏蔽罩13作為兼作上殼體及屏蔽磁的外殼部件而配設在線圈繞組20的外部上面側，由此，可以保護內部的線圈繞組20不受外部的靜電影響。另外，相對於屏蔽罩13可以省略放電結構。
進而，由於使用絕緣性樹脂材料19模製固定金屬球檢測傳感器11，因此，金屬球檢測傳感器11可以將與屏蔽罩13側和配線基板15側鄰接的連接部之間絕緣分離。因此，金屬球檢測傳感器11將絕緣性樹脂材料19用作為相對配線基板15側的傳感器電路的防靜電部件，得到消除靜電侵入(電氣幹擾)該傳感器電路的問題的可靠性高的防靜電方法。
另外，即使在金屬球檢測傳感器11薄型化時，在線圈繞組20側，由於僅由屏蔽罩13覆蓋外部的球滾入的上面側即可得到屏蔽功能，因此，僅通過設置兼作上殼體的屏蔽罩13即可將線圈繞組20側薄型化。另外，在配線基板15側，其上面整體可使用絕緣性樹脂材料19來代替上殼體，因此，可以省略上殼體而實現配線基板15側的薄型化。
第二實施例該金屬球檢測傳感器141與第一實施例的金屬球檢測傳感器11相比，不同之處僅在於使用覆蓋基體18整體的屏蔽罩142；和僅在線圈繞組20側使用絕緣性樹脂材料19，而在配線基板15側不使用絕緣性樹脂材料19，其他的結構相同，對於相同的結構標註相同的附圖標記並省略其說明。
圖14是金屬球檢測傳感器141背側的外觀立體圖，圖15是從斜上方觀察到的金屬球檢測傳感器141背側的分解立體圖，圖16是從斜下方觀察到的金屬球檢測傳感器141背側的分解立體圖。
下面的實施例在使用狀態下敘述時，屏蔽罩或零件搭載面側成為下面而使搭載部件看不到，因此將下面側作為上面進行說明。金屬球檢測傳感器141優選以屏蔽罩或電子零件的搭載面作為下面而使用，在金屬球通過時，使屏蔽罩不易變形。
所述屏蔽罩142由銅材等具有導電性的金屬板構成，具有下面及一側面開放的箱體形狀。並且，在該屏蔽罩142的上面中央部開設有比貫通孔22直徑微大的罩貫通孔38，該罩貫通孔38與所述貫通孔22對應，通過一張屏蔽罩142覆蓋除基體18的下面及所述貫通孔22的內周面之外的基體上方的外周整體。這時的屏蔽罩142與基體18的連接結構在屏蔽罩142的兩側面具有兩個成對開設的卡合口143，使這些卡合口143與突設在基體18的兩側面的小卡合突起144卡合而連接成一體。
在設有該屏蔽罩142的情況下，可以保護搭載在基體18上的搭載零件整體不受外部的靜電影響。另外，除了形成可以省略絕緣性樹脂材料19的結構之外，由於可以將該屏蔽罩142兼用作金屬球檢測傳感器141的上面罩，故而能夠減少零件數量。
第三實施例該金屬球檢測傳感器171與第一實施例的金屬球檢測傳感器11相比，不同之處僅在於使用上面罩172；和僅在線圈繞組20側使用絕緣性樹脂材料19，而在配線基板15側不使用絕緣性樹脂材料19，其他的結構相同，對於相同的結構標註相同的附圖標記並省略其說明。
圖17是金屬球檢測傳感器171背側的外觀立體圖，圖18是從斜上方觀察到的金屬球檢測傳感器171背側的分解立體圖，圖19是從斜下方觀察到的金屬球檢測傳感器171背側的分解立體圖。
下面的實施例在使用狀態下敘述時，屏蔽罩或零件搭載面側成為下面而使搭載部件看不到，因此將下面側作為上面進行說明。金屬球檢測傳感器171優選以屏蔽罩或電子零件的搭載面作為下面而使用，在金屬球通過時，使屏蔽罩不易變形。
所述上面罩172具有反凹形狀，隔開空間而覆蓋在基體18的另一側上面配置的配線基板15的上方。這時的上面罩172與基體18的連接結構在上面罩172的兩側面設有兩個成對開設的卡合口173，使這些卡合口173與突設在基體18的兩側面的小卡合突起174卡合而連接成一體。
在設置於該上面罩172上的情況下，除了具有通過使用該上面罩172覆蓋配線基板15的上面而保護電子零件15a的功能之外，即使在檢測時有偏差，由於通過人手可以打開上面罩172而調整內部的電子零件15a，故具有能夠調整檢測偏差的優點。
第四實施例該金屬球檢測傳感器201與第一實施例的金屬球檢測傳感器11相比，不同之處僅在於設置有穿設有多個模製固定強化用的連接促進孔202的多孔型屏蔽罩203，其他的結構相同，對於相同的結構標註相同的附圖標記並省略其說明。
圖20是金屬球檢測傳感器201背側的外觀立體圖，圖21是從斜上方觀察到的金屬球檢測傳感器201背側的分解立體圖，圖22是從斜下方觀察到的金屬球檢測傳感器201背側的分解立體圖，圖23是金屬球檢測傳感器201背側的安裝多孔型屏蔽罩時的主要部件的放大平面圖，圖24是連接促進孔202中填充有絕緣性樹脂材料19狀態下的主要部件的放大縱向剖面圖。
所述多孔型屏蔽罩203通過在屏蔽罩的上面整體設置多個小的連接促進孔202，在模製固定時填充的絕緣性樹脂材料19遍及到各個連接促進孔202，其結果，多孔型屏蔽罩203經由絕緣性樹脂材料19牢固地連接固定到線圈捲筒14及基體18上。另外，除了連接促進孔202之外，也可以設置形成促進連接用的切口部等。
在將所述第一～第四實施例的金屬球檢測傳感器11、141、171、201安裝到彈子機上時，該金屬球檢測傳感器11、141、171、201的任何一個都通過保持架(未圖示)而一體化保持，也可以將該保持架用螺釘固定安裝到相當於彈子機的遊戲盤面的得獎口的金屬球通過位置。
安裝在所述遊戲盤面的保持架除了傳感器保持功能以外，對於該保持架也可以附加實施了防靜電方法的傳感器保護功能。例如，第一實施例的情況下，只要在所述保持架自身的外表面形成與所述金屬球檢測傳感器11的屏蔽罩13接觸的導電性金屬層等(電鍍處理等)，與該導電性金屬層的一部分接觸而連接與大地連接的防靜電用的導線即可。由此，通過作為金屬球通過位置的防靜電方法而設置的屏蔽罩13，不但可以保護內部的傳感器電路部不受靜電影響，也可以從覆蓋金屬球檢測傳感器11整體的保持架分散靜電，或者可施加將靜電放到大地的防靜電方法。
另外，所述金屬球檢測傳感器11主要使用在彈子機的得獎口，因此改造該金屬球檢測傳感器11的傳感器電路部，為了較多地得獎而有可能進行使錯誤的得獎信號輸出的傳感器電路部的改造。優選外觀上可以容易地發現進行了這種改造。
因此，作為內部傳感器電路部的防止改造機構，在將所述金屬球檢測傳感器11的傳感器電路部模製固定成平板狀並覆蓋的絕緣性樹脂材料19的外表面，施加表示製造日期、地址等的文字或記號等的產品信息的刻字(作記號)是適合的。由此，即使試著改造傳感器電路部，由於絕緣性樹脂材料19變形，或者刻字紊亂，可以通過一眼就能確認是否有不正當的改造。具體地，剝離絕緣性樹脂材料19，然後，需要基於絕緣性樹脂材料19的模製再現和基於同一字體的作記號的再現這兩個再現，提高防止不正當改造的能力(安全性)。進而，若將該絕緣性樹脂材料19用透明的絕緣性樹脂材料形成，可以從外觀一眼就確認正規的電子零件的配置或形狀的適當與否。
對應於該發明的結構和上述的一實施例，該發明的導電部件對應實施例的屏蔽罩13、142以及多孔型屏蔽罩203，罩部件對應上面罩172，但本發明並不僅限於上述的實施例，可以基於本發明內容的技術思想而進行應用。
權利要求
1.一種金屬球檢測傳感器，具有線圈捲筒，其在使具有導電性的金屬球通過的貫通孔的外周卷繞線圈繞組而形成；配線基板，其安裝有將所述線圈捲筒上卷繞的線圈繞組的兩端連接而形成的傳感器電路；基體，其將所述線圈捲筒和配線基板分開搭載在一側和另一側，其特徵在於，至少在所述貫通孔周邊的球滾入面側或球滾出面側的任一側覆蓋作為外殼部件的導電部件。
2.如權利要求1所述的金屬球檢測傳感器，其特徵在於，所述導電部件覆蓋除所述線圈捲筒和基體的各球滾入面側及所述貫通孔的內周面之外的、所述線圈捲筒和基體的各球滾出面側及外周面的大致外周。
3.如權利要求1或2所述的金屬球檢測傳感器，其特徵在於，在所述線圈捲筒的貫通孔周邊的球滾入面側或球滾出面側的任一側覆蓋導電部件，相對於形成在所述線圈繞組外周面側的環狀間隙以及搭載配線基板的基體的另一側下面，使用絕緣性樹脂材料進行模製固定。
4.如權利要求3所述的金屬球檢測傳感器，其特徵在於，所述基體的另一側下面利用罩部件隔開空間覆蓋所述配線基板。
5.如權利要求3所述的金屬球檢測傳感器，其特徵在於，所述導電部件在與絕緣性樹脂材料接觸的部位至少形成有模製固定強化用的連接促進孔。
6.一種金屬球檢測傳感器的製造方法，其特徵在於，將在使金屬球通過的貫通孔的外周卷繞有線圈繞組的線圈捲筒搭載在基體的一側，並且在基體的另一側搭載配線基板，該配線基板安裝有將所述線圈捲筒上卷繞的線圈繞組的兩端連接而形成的傳感器電路，在由導電部件將所述貫通孔周邊的線圈繞組的球滾入面側或球滾出面側的任一側暫時固定覆蓋的狀態下，利用絕緣性樹脂材料將所述線圈繞組外周面側形成的環狀間隙以及搭載於所述基體另一側的配線基板平板狀地模製固定而密封。
全文摘要
本發明提供一種金屬球檢測傳感器及其製造方法，該金屬球檢測傳感器使金屬球貫通而進行檢測，其目的在於，作為保護內部的線圈繞組不受外部靜電幹擾的靜電對策，不在內部組裝耐靜電用的屏蔽部件，而是通過在外周設置兼作殼體的導電部件，可得到傳感器結構薄型化且放電對策簡單的可靠性高的檢測結構。該金屬球檢測傳感器具有線圈捲筒，其在使具有導電性的金屬球通過的貫通孔的外周卷繞線圈繞組而形成；配線基板，其安裝有將所述線圈捲筒上卷繞的線圈繞組的兩端連接而形成的傳感器電路；基體，其將所述線圈捲筒和配線基板分開搭載在一側和另一側，其中，至少在所述貫通孔周邊的球滾入面側或球滾出面側的任一側，覆蓋作為外殼部件的導電部件。
文檔編號H01H36/00GK101071164SQ200710102550
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月14日 優先權日2006年5月12日
發明者畠田光男, 一色信賢, 味岡勉, 山口耕一, 竹谷宏昭 申請人:歐姆龍株式會社