| 【発明の名称】 |
センサ信号伝達装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】笠井 功
【氏名】渡辺 賢治
【氏名】奥津 孝仁
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| 【要約】 |
【課題】シールド線の金属編組とフェライトゴムの厚みにより信号伝送路の小半径の直角曲げを実現できないため、シールド線の引き回し半径が必要以上に大きくなり、シールド線の長さも余分に長くなるとともに使用する材料も必要以上に多くなるという課題を有していた。
【解決手段】フェライトゴム７とシールド体６との電磁波遮蔽手段と、信号伝送路８と、電磁波遮蔽手段の不連続部１０を有したセンサ信号伝送手段とを備え、不連続部１０の信号伝送路８にて直角の小半径の配線引き回し曲げが可能となることにより、センサ信号伝送手段としての引き回し長さ寸法が必要最小限の長さ寸法にて実現できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 機器の動作にて生じる状態変化を検出するセンサ手段と、機器の動作全体を制御する制御手段と、センサ手段からのセンサ信号を制御手段に伝達するためのセンサ信号伝送手段と、機器の動作の一部として高周波電磁波を放出する電磁波発生手段と、センサ信号伝送手段の内部の信号伝送路に高周波電磁波の進入を妨げる電磁波遮蔽手段と、電磁波遮蔽手段に囲まれてセンサ信号を伝送する信号伝送路と、電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路として電磁波遮蔽手段の不連続部を有したセンサ信号伝送手段とを備えてなるセンサ信号伝達装置。
【請求項２】 電磁波発生手段は電子レンジ用マグネトロンとしてなる請求項１に記載のセンサ信号伝達装置。
【請求項３】 電磁波遮蔽手段はフェライトゴムと金属編組によるシールド線と金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱としてなる請求項１に記載のセンサ信号伝達装置。
【請求項４】 電磁波遮蔽手段はフェライトゴムと金属編組によるシールド線と、フェライトコアと金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱としてなる請求項１に記載のセンサ信号伝達装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機器の動作として高周波電磁波を発生する機器の制御動作を安定して行うために、センサ信号伝送回路と機器動作の制御回路に高周波電磁波のノイズの重畳を防止した構成にしたセンサ信号伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のセンサ信号伝達装置としては、例えば、実開平４−４６６１５号公報に記載されているようなものがあった。図１３は、前記公報に記載された従来のセンサ信号伝達装置に対応して示すものである。
【０００３】図１３において、シールド線1で電磁波遮蔽手段としてのシールド体が制御回路側に接続する片側にて除去され、電磁波遮蔽手段としての金属カバーＡ２と、電磁波遮蔽手段としての金属カバーＢ３と組み合わされ、センサ手段としての赤外線センサ素子４を含むセンサ信号変換回路基板を金属の遮蔽箱５として包み込む構成として、電磁波遮蔽手段の金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱５からシールド線1のシールド体が制御回路側に接続する片側の除去された部分まで連続した電磁波遮蔽手段となる構成のセンサ信号伝達装置である。
【０００４】図１０は図１３の斜視図でシールド線１のシールド体が金属繊維の密な編組として構成されているため、直角引き回しの小半径の配線引き回しができない状態であることを示している。また図１１ではシールド線1の直線状態とした構成図を示し、図１２ではシールド線1の直角引き回し曲げをした状態を示し、直角引き回しの小半径の配線引き回しができない状態であることを示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の構成では、電磁波遮蔽手段の金属の遮蔽箱５からシールド線１のシールド体が終了する部分までの範囲では、配線の引き回しとしてシールド線１の金属編組のシールド体にて構成されているので、直角引き回しの小半径の配線引き回し曲げができない状態である。このため、シールド線１の引き回し半径が必要以上に大きくなり、シールド線１の長さも余分に長くなるとともに使用する材料も必要以上に多くなるという課題を有していた。
【０００６】本発明は、前記従来の課題を解決するもので、センサ手段としての赤外線センサ素子４を含むセンサ信号変換回路基板５から制御回路側までのセンサ信号伝達装置の途中に電磁波遮蔽手段の不連続の部分を構成して、配線引き回しの直角引き回しの小半径引き回し曲げを実現し、シールド線１の最短引き回しにより電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決するために、本発明のセンサ信号伝達装置は、電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路として電磁波遮蔽手段の不連続部を有した構成としたものである。
【０００８】これによって、電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路は曲げ変形の容易でない金属編組のシールド体と、シールド線全体の直径を大きくしているフェライトゴムの囲みから開放されるため、直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になる。このように電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、シールド線の最短引き回しが実現できることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、機器の動作にて生じる状態変化を検出するセンサ手段と、センサ手段からのセンサ信号を制御手段に伝達するためのセンサ信号伝送手段と、機器の動作の一部として高周波電磁波を放出する電磁波発生手段と、センサ信号伝送手段の内部の信号伝送路に高周波電磁波の進入を妨げる電磁波遮蔽手段と、電磁波遮蔽手段に囲まれてセンサ信号を伝送する信号伝送路と、電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路の範囲を電磁波遮蔽手段の不連続部として、これを有した構成とすることにより、電磁波遮蔽手段に囲まれていない信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、シールド線の最短引き回し曲げが実現できることとなり、電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００１０】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の電磁波発生手段を電子レンジ用マグネトロンとすることにより、機器の内部に拡散される高周波電磁波の基本周波数が2450MＨｚであり、このようなマイクロ波帯の電磁波の放出された金属外郭の箱体の内部ではマイクロ波の定在波が存在して、この定在波には強電界部と弱電界部の配置が交互に繰り返されていて、これら強弱の電界部の配置に対応して、電磁波遮蔽手段の設置された場所の有りと無しを配置すれば信号伝送路に高周波電磁波の進入を妨げることが出来る。このことにより、電磁波遮蔽手段に不連続の部分をマイクロ波定在波の強弱電界部の配置に対応して構成して、配線引き回しで直角引き回しの小半径引き回し曲げを実現することで、シールド線の最短引き回しにより、電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００１１】請求項3に記載の発明は、特に、請求項１に記載の電磁波遮蔽手段をフェライトゴムと金属編組によるシールド線と金属の遮蔽箱5とすることにより、センサ素子とセンサ信号変換回路とを金属の遮蔽箱5に収納し、センサ素子とセンサ信号変換回路に電磁波が直接到達しない構成となり、シールド線の引き回しとして金属の遮蔽箱5から引き出した場所に電磁波遮蔽手段の不連続部を設けて、信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、シールド線の最短引き回しを実現することが出来る。このシールド線の最短引き回しにより電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００１２】請求項4に記載の発明は、特に、請求項１に記載の電磁波遮蔽手段をフェライトゴムと金属編組によるシールド線と、フェライトコアと金属の遮蔽箱5とすることにより、電磁波遮蔽手段の不連続の部分にフェライトコアを配置させる構成となり、フェライトゴムと金属編組によるシールド線と金属の遮蔽箱5とによる電磁波遮蔽手段との組み合わせより電磁波遮蔽手段の不連続の部分が広く設定できるため、広い範囲で信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、シールド線の最短引き回しを実現することが出来る。このシールド線の最短引き回しにより電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施例におけるセンサ信号伝達装置の図を示すものである。
【００１５】図１において、センサ手段としての赤外線センサ素子4を含むセンサ信号変換回路基板を金属の遮蔽箱5にて包み込む構成として、電磁波遮蔽手段の金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱５から、引き出されたシールド線1の表面は、電磁波遮蔽手段としての金属編組のシールド体6にて囲まれている。また電磁波遮蔽手段としてのフェライトゴム７が金属編組のシールド体6の内側に信号伝送路8との間に配置されている。そして、シールド線1の制御手段への接続コネクタ9までの間に電磁波遮蔽手段としてのフェライトゴム７と電磁波遮蔽手段として金属編組のシールド体6との不連続部１０を構成している。
【００１６】以上のように構成されたセンサ信号伝達装置について、以下にその動作、作用を説明する。
【００１７】まず、図7は高周波加熱装置としての電子レンジの外観を示す斜視図である。被加熱物としての食品を電子レンジの加熱室に収納するための開閉扉１１と、電子レンジの動作を制御するために動作手順を入力するための入力操作部１２と、この電子レンジの金属外郭として機器内部の充電部を隠し、機器の内部を保護するためのボデー１３が見えている。
【００１８】また、図8は高周波加熱装置としての電子レンジのブロック構成図であり、被加熱物としての食品１４を収納する加熱室１５と高周波加熱装置の加熱手段としてのマグネトロン１６と、食品１４を載置して回転する回転載置台１７と、これらマグネトロン１６と回転載置台１７を回転させるモータ１８との動作を制御する制御手段１９と加熱室１５内の食品１４の温度状況を検出するセンサ手段としての赤外線センサ素子4から制御手段１９にセンサ信号を伝達するためのセンサ信号伝送手段２０により構成されている。
【００１９】さらに、図9は高周波加熱装置としての電子レンジの金属外郭としてのボデー１３をとり去った状態での見える開閉扉１１と入力操作部１２とマグネトロン１６と制御手段１９と機器内部を冷却する送風羽根モータ２１とマグネトロン１６に高電圧を供給する昇圧手段２２と金属カバーＡ２とシールド線１と接続コネクタ9が配置されている構成が示されている。
【００２０】さて、機器の動作としては、食品１４が加熱室１５の回転載置台１７に載せられ、入力操作部１２の操作で、加熱開始の指示をすると、加熱室１５内の回転載置台１７が回転するとともに昇圧手段２２にて発生した高電圧によりマグネトロン１６が動作を開始し高周波電磁波をアンテナから放出して、加熱室１５内に高周波電力を供給することになる。そして、しばらく食品１４が加熱されると食品１４の温度が上昇してくる。この食品１４の温度上昇を加熱室１５内の監視をしているセンサ手段としての赤外線センサ素子4が検出して、加熱開始時に操作設定した温度に到達したことを制御手段１９にて確認の後に加熱を終了して、機器の動作を終了させたことを使用者に知らせる報知音を発生させる。
【００２１】このような食品１４を加熱する加熱動作の中で、食品１４の温度上昇を検出して制御手段１９にセンサ信号を伝達する最中にも、高周波電磁波は加熱室１５内だけにとどまらず加熱室１５外のマグネトロン１６と制御手段１９と機器内部を冷却する送風羽根モータ２１とマグネトロン１６に高電圧を供給する昇圧手段２２と金属カバーＡ２とシールド線1と接続コネクタ9が配置されている機械室の金属外郭としてのボデー１３に囲まれた空間にも高周波電磁波が微弱電力ながら存在している。この機械室内に存在する高周波電磁波は金属壁に囲まれているため高周波電磁波の定在波が容易に存在することになる。
【００２２】この定在波の中にセンサ手段としての赤外線センサ素子4から制御手段１９までのシールド線1が配置されているときの、電磁波遮蔽手段としては高周波電磁波の定在波の内で電界強度の強弱に対応させた位置に配置されることで強電界部に電磁波遮蔽手段としての金属編組のシールド体6もしくはフェライトゴム７が配置されて弱電界部には電磁波遮蔽手段の不連続部１０として金属編組のシールド体6もしくはフェライトゴム７が存在しなくてもセンサ信号がセンサ手段としての赤外線センサ素子4から制御手段１９まで安定して伝送されることになる。そして電磁波遮蔽手段の金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱5から引き出されたシールド線1が制御手段１９への接続コネクタ9までの間にて電磁波遮蔽手段としてのシールド体6とフェライトゴム７とに囲まれていない信号伝送路では図2と図4と図5に示すように電磁波遮蔽手段の不連続部１０を有した構成とすることにより電磁波遮蔽手段の不連続部１０の存在する箇所数に対応して複数回の小半径引き回し曲げを実現することでシールド線1の最短引き回し曲げの実施により電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができることとなる。
【００２３】また、電磁波遮蔽手段の金属カバーＡ２と金属カバーＢ３とからなる金属の遮蔽箱5から、引き出されたシールド線1が制御手段１９への接続コネクタ9までの間にて電磁波遮蔽手段としてのシールド体6とフェライトゴム７とに囲まれていない信号伝送路の電磁波遮蔽手段の不連続部１０の一部を囲む電磁波遮蔽手段としてのフェライトコア２３を配置して図3と図6に示すシールド線1を実現すると、電磁波遮蔽手段の不連続部１０のシールド体6とフェライトゴム７とに囲まれていない信号伝送路の範囲を広くできるため、広い範囲で信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、シールド線の最短引き回しを実現することが出来る。このシールド線の最短引き回しにより電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００２４】以上のように、本実施例においてはシールド線1の電磁波遮蔽手段としてのシールド体6とフェライトゴム７とに囲まれていない範囲の信号伝送路8では電磁波遮蔽手段の不連続部10を有した構成とすることにより、信号伝送路8にて直角引き回しおよび小半径引き回し曲げが容易になることで、シールド線1の最短引き回しが実現できることとなり、電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００２５】また、本実施例では、電磁波発生手段としてマグネトロン１６のほかに制御手段１９に含まれるリレーの接点および機器内部を冷却する送風羽根モータ２１の回転動作を制御する半導体スイッチング素子のサイリスタさらにマグネトロン１６に高電圧を供給する昇圧手段２２としてのスイッチング電源であるインバータ電源などからの微弱高周波電磁波のノイズによる影響がセンサ素子とセンサ信号変換回路に到達することをも抑制できる電磁波遮蔽手段としての性能を維持することもできる。
【００２６】また、本実施例の電磁波遮蔽手段としてのシールド線部分および金属の遮蔽箱5とフェライトコアなどを金属パイプとか電磁波吸収体とか他の電磁波伝達抑制機能を持つ素材に置き換えても、電磁波遮蔽手段の不連続部１０を設けることにより信号伝送路にて直角引き回しおよび小半径の配線引き回し曲げが容易になることで、センサ信号伝送手段２０の最短引き回しを実現することが出来る。このセンサ信号伝送手段２０の最短引き回しにより電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シールド線の最短引き回し曲げが実現できることとなり、電磁波遮蔽手段に使用する材料の最適分量化と資源の有効活用を実現したセンサ信号伝達装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年２月２８日（２００１．２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２５７９６６（Ｐ２００２−２５７９６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月１１日（２００２．９．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−５４００１（Ｐ２００１−５４００１） |
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