CN109791853B

CN109791853B - 位置检测开关及其制造方法

Info

Publication number: CN109791853B
Application number: CN201780060279.4A
Authority: CN
Inventors: 政所二朗
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: BR112019006091A2; CN109791853A; WO2018061647A1; TWI724238B; JP6767713B2; RU2733800C9; US20200033230A1; JPWO2018061647A1; KR20190053955A; MX2019003551A; TW201816288A; DE112017004874T5; KR102143853B1; RU2733800C1; US10948384B2

Abstract

本发明在构成位置检测开关(10)的壳体(12)的圆筒部(12a)的内周壁沿轴线方向设置有多个肋(30a～30f)。由此，能够增加壳体(12)的强度，并且在将用于固定配置于内部的基板(18)的熔融树脂从壳体(12)的长槽(24)压入时，能够提高浇注性且增大肋(30a～30f)和护套(44)的接触面积而增加对于外力、温度变化的耐久性。

Description

位置检测开关及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种位置检测开关及其制造方法，更详细来说，涉及一种用于以非接触的方式对在促动器、例如缸体中进行往复动作的活塞的位置进行检测的位置检测开关及其制造方法。

背景技术

在气缸、液压缸中，以往，广泛采用用于以非接触的方式对在缸膛内进行往复动作的活塞的位置进行检测的位置检测开关。例如，在日本特开2001-297671号公报中，提出了一种如下构造：在传感器壳体的后端部设置电缆衬套，将与传感器元件连接的电缆抽出到传感器壳体的外部。由该日本特开2001-297671号公报公开的发明能够实现如下效果：即使电缆由于电缆衬套而弯曲，也能够防止电缆在传感器壳体的内部的弯曲，并且在电缆与传感器壳体内的填充剂之间不会形成间隙，进而对于防水的安全性提高。日本特开平10-249883号公报提出了一种如下构造：在将传感器壳体安装于成形模具的状态下，同时进行向传感器壳体内的树脂填充和在引线抽出口的垫环部的树脂成形。

在日本特开2001-297671号公报、日本特开平10-249883号公报所公开的传感器开关的构造中，在树脂制成且形成为薄壁的传感器壳体的内部设置有电路基板，并且在该电路基板连接有线缆，在该电路基板安装有传感器主体、LED。线缆的一部分位于传感器壳体内，向传感器壳体的外部导出的剩余的线缆与对电源、活塞的位置检测信号进行电处理的CPU等连接。在该情况下，线缆由传送电源和信号用的引线和覆盖这些引线的护套构成。在传感器壳体的内部，护套在其端部被切除的状态下从其一端部向电路基板侧延伸。引线的该一部分的绝缘涂层被剥离而与基板电连接。

可是，如图11所示，在这样的传感器开关构造中，为了在传感器壳体A的内部固定基板等，当在其制造时从传感器壳体开口的端部填充熔融的树脂B时，有时引线C、护套D由于其加压力而从传感器壳体A的轴心较大地产生位移，并且与传感器壳体A的内壁抵接。当护套D与传感器壳体A的内壁抵接时，在狭窄的传感器壳体A内树脂B不会充分遍布该抵接的部分。即，基板密封用的树脂无法进入传感器壳体A与护套D之间。其结果是，在通过螺纹等将传感器开关固定到缸体时，当由于施加的外力、周围的温度变化而使由薄壁构成的传感器壳体A膨胀、收缩，进一步从外部拉伸线缆等时，有可能会导致在该传感器壳体A和护套D的接触部分产生两者的分离，或护套D自身损坏。另外，细微的灰尘、水分有可能会从护套D与传感器壳体A分离的部位、损坏的部位侵入传感器壳体A的内部并在设置于基板的电路、电气元件引起电气损坏等。

发明内容

本发明的目的在于克服这些不良情况并确保对于灰尘、水分的防尘、防溅水性能。进一步，其目的在于，提供一种位置检测开关及其制造方法，该位置检测开关及其制造方法使传感器壳体的内壁和护套的接合面积变大，从而使两者的接合力充分，其结果是，相对于因线缆的拉伸、用于固定传感器开关的螺纹紧固而产生的扭转力等，耐久性提高，并且即使由于周围的温度变化而产生传感器壳体的膨胀、收缩，护套和传感器壳体的内壁的接合面也难以损坏，因此，富有刚性。

为了达成所述目的，本发明的特点在于，具有：传感器壳体；电路基板，在该电路基板搭载有电子元件，且该电路基板配置于传感器壳体的内部；以及线缆，该线缆包括与电路基板电连接的引线，引线由护套包围，传感器壳体具备多个肋，该多个肋在传感器壳体的内壁彼此隔开规定间隔地沿着传感器壳体的轴向延伸，在向传感器壳体内注入熔融后的树脂时，肋使护套与传感器壳体的内壁分离，从而在传感器壳体与护套之间形成间隙。

根据该结构，在将熔融树脂注入传感器壳体的内部时，肋将护套保持为与传感器壳体内壁分离。因此，在护套与传感器壳体内壁之间形成间隙，由此，即使熔融树脂以相当高压注入，护套也不会与传感器壳体的内壁直接抵接而在两者之间的间隙有效地浇注。其结果是，在树脂固化后，传感器壳体、护套和树脂能彼此确保充分的接触面积而接合。

在该情况下，优选肋从与熔融树脂注入口对应的部位分离的位置向传感器壳体的另一端部侧延伸，该熔融树脂注入口设置于传感器壳体的一端部。

根据该结构，由于肋不存在于传感器壳体的与熔融树脂注入口对应的位置，因此，熔融树脂沿着传感器壳体的一端侧内壁注入，接着，向传感器壳体的另一端侧流动，因此树脂的浇注性进一步提高。

另外，在本发明中，优选肋的位于熔融树脂注入口侧的端部在传感器壳体的轴向上被切割。根据该结构，由于熔融树脂从熔融树脂注入口与传感器壳体的轴线正交地注入，因此，在熔融树脂注入时浇注性更进一步提高。

此外，优选肋的与传感器壳体正交的剖面形状为梯形形状、圆弧形状和四边形状中的任一种。

另外，在本发明中，优选传感器壳体以及肋由相同性质的材料一体地成形。根据该结构，肋能够与传感器壳体一体成形，并且由于肋的形成传感器壳体的强度也提高。

另外，在本发明中，优选肋沿着传感器壳体的轴向延伸且肋的一部分在中途中断。根据该结构，在熔融树脂注入时，由于熔融树脂从肋的中断部位流动，因此熔融树脂的浇注性更进一步提高。

另外，在本发明中，在内壁设置有保持电路基板的支承部，肋的端部与支承部分离。根据该结构，在熔融树脂注入时，由于熔融树脂从肋的中断部位流动，因此熔融树脂的浇注性更进一步提高。

另外，在本发明中，优选肋的端部被切割成锥状。根据该结构，在传感器壳体的一端侧，从熔融树脂注入口注入的熔融树脂与传感器壳体的轴线正交地注入，进而熔融树脂的浇注性更进一步提高。

另外，在本发明中，优选多个引线与电路基板的一表面侧和另一表面侧的各个表面电连接。根据该结构，例如在电路基板的一表面侧和另一表面侧印刷有电路的情况下，熔融树脂的浇注能够在一表面侧和另一表面侧平衡地实现。

进一步，本发明是一种位置检测开关的制造方法，具有：传感器壳体；电路基板，在该电路基板搭载有电子元件，且该电路基板配置于所述传感器壳体的内部；以及线缆，该线缆包括与所述电路基板电连接的引线，该位置检测开关的制造方法的特点在于，在形成所述传感器壳体时，在成形该传感器壳体的同时，在所述传感器壳体的内壁隔开规定间隔地形成多根在轴向上延伸的肋，接着，将与所述电路基板连接的线缆插入传感器壳体的内部，进一步，从所述传感器壳体的一端部注入熔融树脂，此时，在利用设置于传感器壳体的肋而将所述线缆的护套保持成与所述传感器壳体的所述内壁分离的状态下，使所述该熔融树脂固化。

发明效果

如上所述，由于通过一体设置于传感器壳体内壁的肋而使护套从传感器壳体内壁浮起地与内壁分离，因此熔融树脂浇注良好地进入传感器壳体的内壁与护套之间的间隙。由此，传感器壳体、护套和树脂牢固地接合，进而获得传感器壳体、护套和树脂之间的接合强度提高，对于外力、温度变化等的耐久性增加的效果。

根据本发明，由于传感器壳体和护套经由树脂而牢固地接合，因此能获得防尘性、防溅水性优良的效果。另外，即使将线缆向外侧拉伸，护套也不会与传感器壳体分离，进而能够获得对于将位置检测开关固定于制动器时的扭转力、温度变化而具有充分的耐久性等效果。

附图说明

图1是在本发明的位置检测开关中连接于线缆的基板收装于传感器壳体内的状态的局部剖切立体图。

图2是表示在图1所示的位置检测开关中将基板插入传感器壳体前的状态的立体图。

图3是传感器壳体的俯视图。

图4是沿图3所示的传感器壳体的IV-IV线剖切的剖视图。

图5是沿图3所示的传感器壳体的V-V线剖切的剖视图。

图6是从图3所示的传感器壳体的VI-VI方向观察到的剖面端面图。

图7是图4所示的传感器壳体的立体图。

图8是将熔融树脂注入到传感器壳体之后，通过从壳体内壁突出的肋而阻止线缆与壳体内壁接触的状态的剖面说明图。

图9是基板和与基板连接的引线与壳体内壁分离并由固化的熔融树脂保持的状态的剖面说明图。

图10是图9所示的实施方式的变形例，且是在引线分别与基板的一方的表面和另一方的表面连接的状态下由固化的熔融树脂保持的状态的剖面说明图。

图11是表示现有技术中的传感器壳体和护套的接合状态的剖视图。。

具体实施方式

接下来，详细说明本发明的位置检测开关的实施方式。在该实施方式中，图1是在位置检测开关中连接于线缆的基板收装于传感器壳体内的状态的局部剖切立体图，图2是表示在位置检测开关中将基板插入传感器壳体前的状态的立体图，图3是位置检测开关的俯视图。在该实施方式中，位置检测开关10基本上由传感器壳体(以下，称为壳体)12、构成线缆14的多个引线16、基板18构成，在该基板18固定安装有LED21(后述)、其他的电子元件，该基板18与该引线16的顶端电连接并收纳于壳体12内。

壳体12由圆筒部12a和长方体部12b构成。两者是在其一部分中，彼此在轴向上连通的形状的一体成形品，并且由PBT、PA、ABS、PPS、PC等的树脂构成。如从图1中容易理解的那样，壳体12的一方的端部(在图1中为左侧)的圆筒部12a以及长方体部12b的开口部被封闭，另一方的端部(在图1中为右侧)在作为位置检测开关完成之前处于开口的状态(参照图2)。在壳体12的一方的端部形成有螺孔20，并且壳体12的内部通过隔壁19与螺孔20之间分隔开(参照图4)，该螺孔20从长方体部12b贯通到圆筒部12a，并螺入有紧固用的螺纹。长方体部12b的从该螺孔20向另一端侧位移的部位形成有矩形形状的窗部22，以使得从外部能够视线确认在固定于壳体12的内部的基板18上点灯的LED21。窗部22由透明的树脂材料密封。

在构成壳体12的长方体部12b的另一端部形成有用于将熔融树脂填充到壳体12的内部的长槽(熔融树脂注入口)24。在长方体部12b的一端侧的内部，向内侧突出地设置有支承部26a、26b，该支承部26a、26b用于保持与引线16的顶端电连接的基板18。即，支承部26a、26b在长方体部12b的一端侧向隔壁19侧延伸。在将线缆14顶端的基板18向壳体12的顶端侧插入时，基板18上的LED21被设定为面对配置有透明的树脂的窗部22。

在本实施方式中，在圆筒部12a的内壁突出形成有向直径方向突出的多个肋30a～30f。在该情况下，在圆筒部12a的另一端侧，肋30a～30f的端部31a～31f被切割成锥状，以使得从长槽24注入的熔融树脂与壳体12的轴线正交地注入。即，肋30a～30f从稍微从圆筒部12a的端部向一端侧退后的位置经过被切割成锥状的端部31a～31f而上升。像这样，在圆筒部12a的另一端侧，在稍微被切割后指向壳体12的轴芯并向内侧突出的肋30a～30f接下来沿着圆筒部12a的长度方向而向该圆筒部12a的一端侧延伸。所述肋30a～30f优选在其制造时与壳体12一体成形。因此，壳体12和肋30a～30f由相同性质的材料构成。此外，由于肋30a～30f的形成，壳体12的强度也提高。

在该情况下，在构成为除了支承部26a、26b之外，进一步支承部26c在圆筒部12a的内壁突出的变形例中，肋30a也可以在中途终止，而不到达壳体12的隔壁19(参照图4)。进一步，如图4的双点划线所示，也可以与长方体部12b接近地在圆筒部12a设置肋。另外，如图4的虚线所示，肋30a～30f也可以沿着壳体12的轴线方向延伸且其一部分在中途中断。在熔融树脂注入时，浇注性更进一步提高。在该情况下，从长槽24注入的溶解树脂通过肋30a～30f的另一端侧的被切割成锥状的端部31a～31f而能够从图4的上方向下方浇注性良好地流动。此外，仅将肋30a～30f作为突起进行了说明，但如图5所示，肋30a～30f的剖面形状优选是剖面梯形形状，另一方面，并不限定于此，也可以是圆弧形状、四边形状。

此外，如图8所示，线缆14由多根导线42a、42b和护套44构成，该多根导线42a、42b由绝缘涂层40覆盖，该护套44与所述绝缘涂层40一起包覆导线42a、42b。

接下来，对本实施方式的所述位置检测开关10的制造方法进行说明。

首先，将固定安装于构成线缆14的引线16的顶端的基板18沿着肋30a～30f插入。此时，以设置于基板18的LED21的光射出部位与窗部22相对的方式插入。像这样，基板18成为在所述LED21面对窗部22的状态下由设置于圆筒部12a的顶端的支承部26a、26b保持的状态。此外，支承部26a、26b不需要稳固地支承基板18，只要在与壳体12的轴向正交的方向上阻止规定范围以上的位移即可。因此，在构成线缆14的护套44的一部分插入壳体12的另一端侧的状态下，线缆14和护套44被容纳在未图示的模具中。此时，壳体12的一端侧的开口部位被所述模具封闭。接下来，以规定的压力从长槽24射出熔融后的树脂。即，在该情况下，从相对于壳体12的轴线正交的方向注入熔融树脂。

当从长槽24注入树脂时，在不存在从圆筒部12a的内壁突出的肋30a～30f的情况下，护套44的表面通过该按压力压接到圆筒部12a的内壁(参照图10)。即，在该情况下，由于护套44的表面和圆筒部12a的内壁直接抵接，因此熔融树脂不会进入该抵接部分，而就此固化。在这样的状态下完成的位置检测开关中，有时由于施加拉伸线缆14等的外力，从而护套44容易地从壳体12的内壁分离，或者断裂。其结果是，例如，有可能导致粉尘、水分从分离部位、断裂部分进入，进而产生电气上的不良情况。

然而，如图8、图9所示，当肋30a～30f在护套44与圆筒部12a之间突出时，护套44的外周壁不会与圆筒部12a的内周壁直接接触，从而树脂能够进入护套44的外周壁与圆筒部12a的内周壁之间的间隙。即，树脂的浇注性提高，并且肋30a～30f咬入护套44且两者的接触面积变大。其结果是，在本实施方式中，完成后的位置检测开关10能够获得如下效果：对于外力的耐久性优良，在护套和壳体的接合面难以产生损坏，并且富有刚性。进一步，由于设置肋30a～30f，从而熔融后的树脂的流动状态稳定，因而在注入树脂时，能抑制气泡等的产生，进而护套和壳体的紧贴性提高。

以上，关于本发明，已经例示说明了优选的实施方式，但本发明并不限定于该实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良、设计变更，这是毋庸置疑的。例如，如图10所示，在基板18的一表面侧和另一表面侧印刷有电路的情况下，若没问题的话，则也可以将两根引线16与各个表面电连接。熔融树脂的浇注能够在一表面侧和另一表面侧平衡地达成。

Claims

1.一种位置检测开关(10)，其特征在于，具有：传感器壳体(12)；电路基板(18)，在该电路基板搭载有电子元件，且该电路基板配置于所述传感器壳体(12)的内部；以及线缆(14)，该线缆包括与所述电路基板(18)电连接的引线(16)，所述引线(16)由护套(44)包围，所述传感器壳体(12)具备多个肋(30a～30f)，该多个肋在所述传感器壳体(12)的内壁彼此隔开规定间隔地沿着该传感器壳体(12)的轴向延伸，在向该传感器壳体(12)内注入熔融后的树脂时，所述肋(30a～30f)使所述护套(44)与所述传感器壳体(12)的所述内壁分离，从而在所述传感器壳体(12)与所述护套(44)之间形成间隙，所述肋(30a～30f)从与熔融树脂注入口(24)对应的部位分离的位置向传感器壳体(12)的另一端部侧延伸，该熔融树脂注入口(24)设置于传感器壳体(12)的一端部。

2.如权利要求1所述的位置检测开关(10)，其特征在于，

所述肋(30a～30f)的位于所述熔融树脂注入口(24)侧的端部在所述传感器壳体(12)的轴向上被切割。

3.如权利要求1或2所述的位置检测开关(10)，其特征在于，所述肋(30a～30f)的与所述传感器壳体(12)正交的剖面形状为梯形形状、圆弧形状和四边形状中的任一种。

4.如权利要求1或2所述的位置检测开关(10)，其特征在于，所述传感器壳体(12)以及所述肋(30a～30f)由相同性质的材料一体地成形。

5.如权利要求1或2所述的位置检测开关(10)，其特征在于，所述肋(30a～30f)沿着所述传感器壳体(12)的轴向延伸且所述肋(30a～30f)的一部分在中途中断。

6.如权利要求1或2所述的位置检测开关(10)，其特征在于，在所述内壁设置有保持所述电路基板(18)的支承部，所述肋(30a～30f)的端部与所述支承部分离。

7.如权利要求6所述的位置检测开关(10)，其特征在于，所述肋(30a～30f)的端部(31a～31f)被切割成锥状。

8.如权利要求1、2、7中任一项所述的位置检测开关(10)，其特征在于，多个所述引线(16)与所述电路基板(18)的一表面侧和另一表面侧的各个表面电连接。

9.一种位置检测开关(10)的制造方法，该位置检测开关(10)具有：传感器壳体(12)；电路基板(18)，在该电路基板搭载有电子元件，且该电路基板配置于所述传感器壳体(12)的内部；以及线缆(14)，该线缆包括与所述电路基板(18)电连接的引线(16)，该位置检测开关(10)的制造方法的特征在于，

在形成所述传感器壳体(12)时，在成形该传感器壳体(12)的同时，在所述传感器壳体(12)的内壁隔开规定间隔地形成多根在轴向上延伸的肋(30a～30f)，接着，将与所述电路基板(18)连接的线缆(14)插入传感器壳体(12)的内部，

进一步，从所述传感器壳体(12)的一端部注入熔融树脂，此时，在利用设置于所述传感器壳体(12)的所述肋(30a～30f)而将构成所述线缆(14)的护套(44)保持成与所述传感器壳体(12)的所述内壁分离的状态下，使该熔融树脂固化。