JP2006012727A - Proximity switch and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体が近づいたことを非接触状態で検出することができる近接スイッチ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a proximity switch that can detect that an object is approaching in a non-contact state and a manufacturing method thereof.
従来の近接スイッチは、例えば蓋などの開閉を検出するものや、ガス及び液体などの流量を測定するセンサとして利用されるものがあった。永久磁石と近接スイッチとの組み合せによって動作するが、永久磁石は検出対象物もしくは検出対象物と連動する物体に設置されており、永久磁石が近づいたときの磁気吸引力によって近接スイッチ内のリードスイッチを動作させて検出を行うようになっている。この種の近接スイッチは、強磁性体からなるリード線を対向配置させてガラス管内に封入したリードスイッチを用いており、各種応用製品に適用しやすいように樹脂成形されたケースに収納されている。 Conventional proximity switches have been used, for example, to detect opening / closing of a lid or the like and to be used as a sensor for measuring the flow rate of gas or liquid. It operates by a combination of a permanent magnet and a proximity switch, but the permanent magnet is installed on the object to be detected or linked to the object to be detected, and the reed switch in the proximity switch by the magnetic attraction force when the permanent magnet approaches It is made to detect by operating. This type of proximity switch uses a reed switch in which a lead wire made of a ferromagnetic material is placed oppositely and enclosed in a glass tube, and is housed in a resin-molded case so that it can be easily applied to various application products. .
上記の近接スイッチを永久磁石に接近させると、リードスイッチのガラス管内に対向配置された接点部が永久磁石による磁気吸引力の作用によって接触し、近接スイッチはオン状態となる。一方、近接スイッチを永久磁石から離すと、磁気吸引力の作用がなくなり、リード片の弾性により接点部が開き、近接スイッチはオフ状態となる。 When the proximity switch is brought close to the permanent magnet, the contact portion disposed oppositely in the glass tube of the reed switch comes into contact with the magnetic attraction force of the permanent magnet, and the proximity switch is turned on. On the other hand, when the proximity switch is separated from the permanent magnet, the action of the magnetic attractive force is lost, the contact portion is opened by the elasticity of the lead piece, and the proximity switch is turned off.
このような近接スイッチは、例えば、リードスイッチのガラス管周囲を場合によっては複数の樹脂で成形するほか、このリードスイッチを基板に実装した後に、樹脂のトランスファー成形によって一体成形している。リードスイッチを基板に実装することにより、リードスイッチを所定位置に固定する。また、リードスイッチの両端子に接続しているリード線は近接スイッチの外側に引き出されており、近接スイッチを各種装置に使用する際に外部機器との電気的接続を容易にしている(例えば、特許文献1参照)。 For example, such a proximity switch is formed by molding a plurality of resins around the glass tube of the reed switch in some cases, and is integrally formed by resin transfer molding after the reed switch is mounted on a substrate. The reed switch is fixed at a predetermined position by mounting the reed switch on the substrate. In addition, the lead wires connected to both terminals of the reed switch are drawn to the outside of the proximity switch, facilitating electrical connection with external devices when the proximity switch is used in various devices (for example, Patent Document 1).
従来の近接スイッチでは、リードスイッチのガラス管周囲を複数の樹脂で成形することや、基板にリードスイッチを実装するといった煩雑な工程を必要とする。また、リードスイッチが実装されるプリント基板に代表されるような基板では、熱による複雑な変形及び膨張収縮があり、その周囲の充填樹脂との境界面でひずみを生じて樹脂のクラックなどを引き起こし、近接スイッチの信頼性が低下するという問題があった。 The conventional proximity switch requires complicated processes such as molding the periphery of the glass tube of the reed switch with a plurality of resins and mounting the reed switch on a substrate. In addition, a board such as a printed circuit board on which a reed switch is mounted has complicated deformation and expansion / contraction due to heat, causing distortion at the boundary surface with the surrounding filling resin and causing cracks in the resin. There is a problem that the reliability of the proximity switch is lowered.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、製造工程が煩雑でなく、製造後にも樹脂のクラックなどを引き起こすこともない、信頼性の高い近接スイッチ及びその製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a highly reliable proximity switch that does not require complicated manufacturing processes and does not cause resin cracks after manufacturing, and a method for manufacturing the proximity switch. For the purpose.
本発明は、リードスイッチを備えその周囲を樹脂部によって一体に成形した近接スイッチであって、リードスイッチを樹脂ブロックによって支持するものである。
また、リードスイッチの各々の端子部にリード線を取り付けて接続部を形成し、接続部を樹脂ブロックによって支持するものである。
The present invention is a proximity switch that includes a reed switch and is integrally molded with a resin portion around the reed switch, and the reed switch is supported by a resin block.
Moreover, a lead wire is attached to each terminal portion of the reed switch to form a connection portion, and the connection portion is supported by a resin block.
さらに、リードスイッチの接続部を樹脂ブロックの嵌合部によって支持するものである。
また、リードスイッチの接続部を樹脂ブロックのV字状部で支持するものである。
さらに、樹脂ブロックを平面部と立設部によって構成し、立設部の先端に接続部の支持部を設けたものである。
Further, the connection part of the reed switch is supported by the fitting part of the resin block.
Further, the connection part of the reed switch is supported by the V-shaped part of the resin block.
Further, the resin block is constituted by a flat portion and a standing portion, and a support portion for the connection portion is provided at the tip of the standing portion.
また、樹脂ブロックの一部が樹脂部表面の一部を構成するものである。
さらに、樹脂ブロックの全てが樹脂部内に取り込まれているものである。
また、リードスイッチ周囲の樹脂部が熱可塑性材からなるものである。
Moreover, a part of resin block comprises a part of resin part surface.
Further, all of the resin block is taken into the resin portion.
The resin portion around the reed switch is made of a thermoplastic material.
本発明は、成形金型内に充填樹脂を充填してリードスイッチの周囲を樹脂部によって一体に成形する近接スイッチの製造方法であって、成形金型内に樹脂ブロックを配設しリードスイッチを樹脂ブロックによって支持したのち、成形金型内に充填樹脂を充填して樹脂部を成形するものである。
また、成形金型内の一部に充填樹脂を充填して樹脂ブロックを成形したのち、他の充填樹脂を充填してさらに樹脂部を成形するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a proximity switch in which a molding resin is filled with a filling resin and the periphery of the reed switch is integrally molded by a resin portion. After being supported by the resin block, the resin part is molded by filling the molding die with a filling resin.
In addition, after filling a part of the molding die with a filling resin to form a resin block, the resin part is filled with another filling resin.
さらに、磁気的な吸引力によってリードスイッチを支持したのち、充填樹脂を充填して樹脂部を成形するものである。
また、リードスイッチの軸に対して垂直方向の磁束を接点中心に通過させてリードスイッチを支持するものである。
さらに、樹脂部を成形する充填樹脂は熱可塑性材からなるものである。
Furthermore, after the reed switch is supported by a magnetic attractive force, the resin portion is molded by filling a filling resin.
The reed switch is supported by passing a magnetic flux perpendicular to the reed switch axis through the center of the contact.
Further, the filling resin for forming the resin portion is made of a thermoplastic material.
本発明に係る近接スイッチ及びその製造方法によれば、製造方法が煩雑でなく、製造後にも樹脂のクラックなどを引き起こすことがなく、信頼性も高い。 According to the proximity switch and the method for manufacturing the same according to the present invention, the manufacturing method is not complicated, the resin is not cracked after the manufacturing, and the reliability is high.
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1に係る近接スイッチの縦断面図、図2は図1をイ−イ線で切断した状態の断面図である。リードスイッチ1の軸方向両端部には第1、第2の端子2,3が設けられ、第1の端子2には第1のリード線4のく字状に折れ曲がった端部がはんだ付けされ、第2の端子3には第2のリード線5の端部がはんだ付けされており、これらの第1、第2のリード線4,5は第2の端子3側でリードスイッチ1の軸方向とほぼ平行に取り付けられ、リードスイッチ組立品Aを構成している。なお、第1の端子2と
第1のリード線4、及び第2の端子3と第2のリード線5はそれぞれ同方向に接続されて、第1の接続部6及び第2の接続部7を形成している。
[Embodiment 1]
1 is a longitudinal sectional view of a proximity switch according to
樹脂ブロック10は例えば熱硬化性樹脂で一体に成形されたもので、平面上の底面部10aと、その側縁部に沿って立設して設けられた第1、第2の支持部10b,10cによって構成されている。第1、第2の支持部10b,10cの先端部には、第1、第2の先端凹部11a,11bが設けられ、それぞれの凹部11a,11bにリードスイッチ1の第1、第2の接続部6,7が押し込まれて嵌合している。
The
樹脂ブロック10の底面部10a下面よりも上部の位置は例えば熱可塑性の充填樹脂によって覆われて樹脂部Bを構成し、樹脂ブロック10の底面部10a下面を除いた他の部分、リードスイッチ1、及び第1、第2のリード線4,5の接続部近傍が埋め込まれて所定位置に固定されている。なお、第1、第2のリード線4,5は、第1の端子部3側から近接スイッチの外側に引き出されている。
The position above the bottom surface of the
図3は図1、図2に示した近接スイッチの製造方法を示す説明図である。図3(a)に示すように、近接スイッチを成形するための下側成形金型30は底部30aと立設部30bとからなる断面コ字状をなし、その底部30aには位置決めピン32a,32bが立設され、さらに立設部30bには樹脂注入部31が形成されている。
この下側成形金具30の位置決めピン32a,32bに、図3(b)に示すように、あらかじめ成形された樹脂ブロック10の穴部(図示せず)を挿通させ、樹脂ブロック10の底面部10aを下側成形金型30の底部30aに当接させる。
FIG. 3 is an explanatory view showing a manufacturing method of the proximity switch shown in FIGS. As shown in FIG. 3 (a), a
As shown in FIG. 3B, a hole (not shown) of the
上記工程より前の段階、または上記工程ののちに、第1のリード線4の端部をリードスイッチ1の第1の端子2にはんだ付けして第1の接続部6を形成し、また第2のリード線5の端部を第2の端子3にはんだ付けして第2の接続部7を形成し、これらのリード線4,5が第2の端子3側でリードスイッチ1の軸方向にほぼ平行になるようにしてリードスイッチ組立品Aを形成する。
Before the above process or after the above process, the end portion of the
図3(c)に示すように、リードスイッチ1の第1、第2の接続部6,7を、第1、第2の支持部10b,10cの第1、第2の先端凹部11a,11bに押し込み、リードスイッチ組立品Aを樹脂ブロック10の先端部で保持する。
図3(d)に示すように、下側成形金型30の上に上側成形金型40を重ね合わせて金型内に一体成形中空部50を設け、リードスイッチ組立品Aと樹脂ブロック10を密閉する。
図3(e)に示すように、下側成形金具30の樹脂注入部31から一体成形中空部50内に充填樹脂を注入し、加熱硬化させて樹脂部Bを形成したのち、上側成形金型40と下側成形金型30を分離し、近接スイッチを取り出す。
As shown in FIG. 3C, the first and
As shown in FIG. 3D, the upper molding die 40 is overlaid on the
As shown in FIG. 3 (e), after filling resin is injected into the integrally formed
上記の説明では、樹脂ブロック10の成形に熱硬化性樹脂を用い、近接スイッチの充填部Bの成形に熱可塑性樹脂を用いた場合を示したが、樹脂部Bを一体に成形する際に、樹脂ブロック10が著しく軟化したり溶解したりすることがなく、近接スイッチに求められる諸特性を満足するものであれば、上記の樹脂に限定されるものではない。また、上記の説明では、成形金型が上下に分離するものについて説明したが、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bを適切な形状にすることによって、左右に分離する成形金型とすることもできる(以下の実施の形態においても、同様である)。
In the above description, a case where a thermosetting resin is used for molding the
本実施の形態1に係る近接スイッチによれば、充填樹脂によって一体成形された樹脂部Bの内部は、第1、第2のリード線4,5がはんだ付けされたリードスイッチ組立品Aと、リードスイッチ組立品Aを先端凹部11a,11bで保持する樹脂ブロック10とによって構成されているため、高価な基板を使用することなく、近接スイッチの製造コストを低減することができる。また、プリント基板に代表されるガラス繊維と樹脂の複合材料を使用していないため、外部温度環境の変化に伴う基板と樹脂部Bとの熱膨張の差が生ぜず、樹脂クラックを引き起こすことがない信頼性の高い近接スイッチを得ることができる。
According to the proximity switch according to the first embodiment, the inside of the resin portion B integrally formed with the filling resin includes the reed switch assembly A in which the first and
また、上記の近接スイッチの製造方法によれば、リードスイッチ組立品Aを樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bに押し込んで保持し、その後、充填樹脂を注入するようにしたので、充填樹脂を注入する際に圧力を受けても、一体成形中空部50内でリードスイッチ組立品Aの設置位置が変わることがない。そのため、近接スイッチ内の所定位置にリードスイッチ組立品Aを確実に配置することができ、検出距離安定性に優れた近接スイッチを得ることができる。
Further, according to the above proximity switch manufacturing method, the reed switch assembly A is pushed and held in the tip recesses 11a and 11b of the
[実施の形態2]
図4は本発明の実施の形態2に係る近接スイッチの製造方法を示す説明図で、実施の形態1に示したのと同じ近接スイッチを実施の形態1とは異なる方法で製造する場合を示している。実施の形態1では、既に成形してある樹脂ブロック10を下側成形金型30に取り付けたのちに近接スイッチの一体成形を行うものであるが、本実施の形態2では、成形金型によって樹脂ブロックの成形を行い、それに引き続いて近接スイッチの一体成形を行うものである。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing method of the proximity switch according to the second embodiment of the present invention, and shows a case where the same proximity switch as shown in the first embodiment is manufactured by a method different from the first embodiment. ing. In the first embodiment, the
図4(a)に示すように、近接スイッチを成形するための下側成形金具30は底部30aと立設部30bとからなる断面ほぼコ字状をなし、その底部30aには位置決めピン32a,32bが立設されている。
図4(b)に示すように、下側成形金型30の上に樹脂ブロック用成形金型60を重ね合わせる。この樹脂ブロック用成形金型60には樹脂ブロック10を成形するために充填樹脂を注入するための樹脂ブロック成形中空部61が設けられており、この樹脂ブロック成形中空部61に連通して樹脂注入部62が設けられている。
図4(c)に示すように、樹脂ブロック用成形金型60の樹脂注入部62から樹脂ブロック成形中空部61に充填樹脂を注入し、樹脂ブロック10を成形する。
樹脂ブロック10を成形後、図4(d)に示すように、樹脂ブロック用成形金型60を取り除く。
As shown in FIG. 4 (a), a
As shown in FIG. 4B, a resin block molding die 60 is overlaid on the lower molding die 30. The resin block molding die 60 is provided with a resin block molding
As shown in FIG. 4 (c), the
After the
上記工程より前の段階、または上記工程ののちに、第1のリード線4の端部をリードスイッチ1の第1の端子2にはんだ付けし、第2のリード線5の端部を第2の端子3にはんだ付けし、これらのリード線4,5が第2の端子3側でリードスイッチ1の軸方向にほぼ平行になるようにしてリードスイッチ組立品Aを形成する。
Prior to the above process or after the above process, the end of the
図4(e)に示すように、リードスイッチ組立品Aの第1、第2の接続部6,7を樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bに押し込み、リードスイッチ組立品Aを樹脂ブロック10の先端で支持する。
図4(f)に示すように、樹脂注入部41を有する上側成形金型40を下側成形金型30に合わせて、一体成形中空部50を設ける。
図4(g)に示すように、上側成形金型40の樹脂注入部41から充填樹脂を注入して一体成形中空部50に満たす。充填樹脂が加熱硬化して樹脂部Bを形成したのち、上側成形金型40と下側成形金型30を分離し、近接スイッチを取り出す。
As shown in FIG. 4 (e), the first and second connecting
As shown in FIG. 4 (f), the upper molding die 40 having the
As shown in FIG. 4G, the filling resin is injected from the
上記の近接スイッチの製造方法によれば、近接スイッチを一体成形するのに用いる下側成形金型30は、リードスイッチ組立品Aを近接スイッチ内に固定するための樹脂ブロック10を成形する際にも使用されるので、樹脂ブロック10の成形と近接スイッチの一体成形とを一連の工程で連続して行うことができ、近接スイッチの製造コストを低減することができる。
According to the above proximity switch manufacturing method, the lower molding die 30 used for integrally molding the proximity switch is used for molding the
[実施の形態3]
図5は本発明の実施の形態3に係る近接スイッチの縦断面図、図6は図5をロ−ロ線で切断した状態の断面図である。実施の形態1では、樹脂部B内には、樹脂ブロック10の底面部10a下面を除いた他の部分、リードスイッチ1及び第1、第2のリード線4,5を埋め込んで近接スイッチを構成しているが、本実施の形態3では、樹脂部B内に樹脂ブロック10の全体を埋め込んで近接スイッチを構成したものである。すなわち、樹脂ブロック10を実施の形態1に示した場合よりも小さくして、周囲をすべて充填部Bで覆うようにしたものである。
[Embodiment 3]
5 is a longitudinal sectional view of a proximity switch according to
本実施の形態3によれば、実施の形態1で示した場合と同様の効果を有する。さらに、樹脂ブロック10を小さくして近接スイッチの樹脂部B内に埋め込むようにしたので、実施の形態1のように樹脂ブロック10の一部が樹脂部表面の一部を構成することがなく、近接スイッチの機械的強度を向上させることができる。また、樹脂ブロック10を小型化したので、樹脂ブロック10を成形する材料を少なくすることができ、コストを低減することができる。
According to the third embodiment, the same effect as that shown in the first embodiment is obtained. Furthermore, since the
[実施の形態4]
図7は本発明の実施の形態4に係る近接スイッチの縦断面図、図8は図7をハ−ハ線で切断した状態の断面図である。実施の形態1では、リードスイッチ組立品Aの第1、第2の接続部6,7を、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bに押し込んだ場合を示したが、本実施の形態4では、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bをリードスイッチ1の第1、第2の接続部6,7より幅広に形成して、これらの接続部6,7を押し込むことなく容易に支持できるようにしてある。
[Embodiment 4]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a proximity switch according to
図8に示すように、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bは端部側に向けて拡幅する断面ほぼV字状をなし、このV字状部に、リードスイッチ組立品Aの第1、第2の接続部6,7を載置してある。この場合、近接スイッチの製造過程において使用する下側成形金型の底部に磁石を取り付けて、磁気的な吸引力によってリードスイッチ組立品Aを保持状態にして、充填樹脂を注入するようにしてある(後述)。このときのリードスイッチの位置固定は、リードスイッチの軸に対して垂直な方向の磁束が接点中心を通過することによって行われる。
その他の構成、効果は、実施の形態1で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the tip recesses 11a and 11b of the
Other configurations and effects are substantially the same as those in the case of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図9は実施の形態4に係る近接スイッチの製造方法を示す説明図、図10は図9をニ−ニ線で切断した状態の説明図である。図9,図10に示すように、下側成形金具30の位置決めピン32a,32bに、樹脂ブロック10の穴部を通して樹脂ブロック10を嵌め込み、下側成形金型30内に配置する。
FIG. 9 is an explanatory view showing a method of manufacturing a proximity switch according to the fourth embodiment, and FIG. 10 is an explanatory view of a state where FIG. 9 is cut by a knee line. As shown in FIGS. 9 and 10, the
次に、リードスイッチ組立品Aの第1、第2の接続部6,7を、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bのV字状部に載置する。このとき、下側成形金具30の底部30aには、リードスイッチ1の接点中心に対して、リードスイッチ1の軸に垂直な方向の例えばN極からの磁束71が通るように、磁石70が取り付けられている。この状態で、充填樹脂を注入して加熱硬化する。この間、リードスイッチ1の接点が閉じずに、リードスイッチ組立品Aが樹脂ブロック10上から動かないようにして固定できる。
その他の作用は、実施の形態1で示した場合と実質的に同様なので説明を省略する。
Next, the first and
Since other operations are substantially the same as those shown in the first embodiment, the description thereof is omitted.
上記の説明では、リードスイッチ1を所定位置に固定するため磁石70を用いたが、リードスイッチ1を磁気的に固定できるものであれば他の手段によるものであってもよい。また、リードスイッチ1の接点中心にリードスイッチ1の軸と垂直な方向の磁束が通り、その接点が閉じない場合について示したが、一体成形時の成形温度が十分低い場合には、接点が閉じた状態で一体成形が行われるものであってもよい。
In the above description, the
実施の形態4によれば、実施の形態1で示した効果と同様の効果を有する。さらに、樹脂ブロック10の先端凹部11a,11bを第1、第2の接続部6,7の幅より広くし、また下側成形金型30にはリードスイッチ1を磁気的に吸引することができる磁石70を配置するようにした。このため、リードスイッチ組立品Aを樹脂ブロック10に設置する際に強く押し込む必要がなくなり、第1、第2の端子2,3に無理な力が加わるのを防ぐことができると共に、充填樹脂の注入時にもリードスイッチ組立品Aが位置ずれを起こすことがないので、信頼性が高く、検出距離安定性に優れた近接スイッチを得ることができる。
According to the fourth embodiment, the same effect as that shown in the first embodiment is obtained. Furthermore, the tip recesses 11a and 11b of the
1 リードスイッチ
2,3 第1、第2の端子
4,5 第1、第2のリード線
6,7 第1、第2の接続部
10 樹脂ブロック
10a 底面部
10b,10c 第1、第2の支持部
11a,11b 第1、第2の先端凹部
30 下側成形金型
40 上側成形金型
60 樹脂ブロック用成形金型
70 磁石
A リードスイッチ組立品
B 樹脂部
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2009029119A (en) * | 2007-07-05 | 2009-02-12 | Kyosan Denki Co Ltd | Press molding composite type molding method, its apparatus, and metal resin molded article molded by them |
CN104008909A (en) * | 2014-05-09 | 2014-08-27 | 佛山市川东磁电股份有限公司 | Manufacturing technology of efficient magnetic controller and product of efficient magnetic controller |
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