JP2010080063A - 近接スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 リードスイッチを樹脂ケースに収容した近接スイッチにおいて、リードスイッチが浮き上がらない構造で、高価な複合金型を用いずに樹脂成形できる樹脂ケースを用いた近接スイッチを提供する。
【解決手段】 樹脂ケース１２は、１つの側壁にリード線を挿入する貫通溝５１２を備え、貫通溝５１２の樹脂ケース１２の開口部側に第１の開口部７１２を有し、さらに貫通溝５１２よりも幅の狭い第２の開口部８１２を有するリード線押さえ板６１２が設けられ、前記樹脂ケース１２の底面側にリード線押さえ板６１２を投影させた形状以上の大きさの第３の開口部を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、リードスイッチを用いて位置、変位量等を検出する近接スイッチに関する。

従来より近接スイッチとしては、実装面を考慮してケースに収納されたものも多く使用されている。例えば特許文献１にはケース格納型近接スイッチが開示されており、特に近接スイッチの樹脂ケースに関する技術が詳細に説明されている。図８は、従来の近接スイッチの第１の例の説明図である。従来の第１の例の近接スイッチ５１は、ガラス管４の両端から延びたリード端子１４にリード線６から延びた芯線３６が接続されたリードスイッチが樹脂ケース５２に格納されている。図９は、従来の近接スイッチの第２の例の説明図である。従来の近接スイッチの第１の例の場合よりも、樹脂ケース内にリードスイッチを格納しやすいように構造に工夫がなされている。

図８に示した従来の第１の例の近接スイッチ５１では、リード線６を樹脂ケース５２のリード線挿入部４５２へ挿入してから、リード線６から延びた芯線３６をリード端子１４に接続して、リードスイッチをリードスイッチ格納部１５２へ格納していた。

従来の第１の例の近接スイッチ５１では、リードスイッチ格納部１５２内には、ガラス管４を保持する手段を具備していなかった。したがって樹脂ケース５２にリードスイッチを格納してもリードスイッチが樹脂ケース５２内で浮き上がってきてしまうという問題があった。

そこで、図８に示した樹脂ケース５２をリードスイッチを格納しやすい構造に工夫した例が図９に示した樹脂ケース６２を用いた従来の近接スイッチの第２の例である。図８に示した従来の近接スイッチの第１の例と同様にリードスイッチが樹脂ケース６２に格納される。ここでは樹脂ケース６２のみで表し、リードスイッチとリード線は省略した。説明のためにＸＹＺ方向を併記した。

図９に示したように従来の近接スイッチの第２の例の樹脂ケース６２のリード線挿入部４６２は、筒状ではなく間隙を設けた２つのリード線押さえ板６６２を有している。リード線を筒に挿入させる構成ではなく、リード線押さえ板６６２の間隙からリード線をはめ込むことができるのでリード線の保持が容易になっている。次にリードスイッチ格納部１６２内には、格納するリードスイッチのガラス管の形状にあわせて、ＹＺ方向ホールド部２６２、Ｘ方向ホールド部３６２、Ｙ方向ホールド部５６２を備えている。すなわち、リードスイッチ格納部１６２内にガラス管の長さと同等の間隔をもって設けた２つのＸ方向ホールド部３６２の間にガラス管を格納することで、ガラス管がＸ方向に動く事を防ぎ保持する事ができる。また、ガラス管の幅と同等の間隔をもって設けたＹＺ方向ホールド部２６２、Ｙ方向ホールド部５６２でガラス管の側面をおさえることにより、ガラス管をＹＺ方向に動く事を防ぎ保持することができる。

特開２００１−３５３２８号公報

従来の近接スイッチの第１の例に対して、第２の例で樹脂ケースの構造を工夫することによりリードスイッチが樹脂ケース内で浮き上がってきてしまうという問題を解決することができる。ところが、図９に示したようにケース内にＸ方向ホールド部３６２、ＹＺ方向ホールド部２６２、Ｙ方向ホールド部５６２を設けてガラス管を保持する場合には、ガラス管の形状が異なるリードスイッチを格納する事はできずに、ガラス管の形状に合わせてそれぞれケースを製造する必要が生じ、樹脂ケースの汎用性が低いという問題があった。

また、樹脂ケースを効率よく量産する場合には、樹脂成形が好ましいが、格納されるガラス管の形状に合わせてそれぞれ樹脂ケースを製造すると、複数の樹脂成形用金型が必要となり設備投資額が高価になるという問題があった。

加えて、リード線挿入部４６２に設けたリード線押さえ板６６２については、樹脂成形しようとすると上金型と下金型のみでは製造できず、スライドコアを用いて、３方向に開閉移動する複合金型を使用する必要があり、構造が複雑になるために一台あたりの金型の費用も高価になるという問題があった。さらに、リード線押さえ板６６２の構造が変更になった場合には、構造が複雑なために金型の改造が困難で、作り替える必要が生じるという問題もあった。

本発明の課題は、リードスイッチを樹脂ケースに収容した近接スイッチにおいて、リードスイッチが浮き上がらない構造で、高価な複合金型を用いずに樹脂成形できる樹脂ケースを用いた近接スイッチを提供することにある。

本発明は、ガラス管と、前記ガラス管内に封入され接点部を有し、前記ガラス管の両端からそれぞれ引き出された２本のリード端子を有するリードとからなるリードスイッチと、外部出力用のリード線とを開口部を有する樹脂ケースに収容してなる近接スイッチであって、前記樹脂ケースは、１つの側壁に前記リード線を挿入する貫通溝を備え、前記貫通溝の前記樹脂ケースの開口部側に第１の開口部を有し、さらに前記貫通溝よりも幅の狭い第２の開口部を有するリード線押さえ板が設けられ、前記樹脂ケースの底面側に前記リード線押さえ板を投影させた形状以上の大きさの第３の開口部を有することを特徴とする近接スイッチである。

前記樹脂ケースは、前記リードスイッチが架設される固定台を備えたことを特徴とする上記の近接スイッチである。

前記リードスイッチ及び前記リード線が実装される基板と、前記樹脂ケースに前記基板の固定部材を備えたことを特徴とする上記の近接スイッチである。

本発明の樹脂ケースの１つの側壁に設けた貫通溝におけるリード線押さえ板は、第２の開口部を有し、樹脂ケースの底面に前記リード線押さえ板を投影させた形状以上の大きさの第３の開口部を有しているので、樹脂成形において上成形金型及び下成形金型とエジェクターピンの組み合わせだけの簡単な構成の金型で樹脂成形が可能となる。

したがって本発明の樹脂ケースは、スライドコアを用いた高価な複合金型を用いずに樹脂成形できるので樹脂成形用金型は、設計自由度が増え安価な費用で製造する事ができる。

リードスイッチは、樹脂ケース内の固定台に架設され、リード線もリード線押さえ板で固定されるので、リードスイッチが樹脂ケース内で浮き上がってくることを防止することができる。

リードスイッチを、樹脂ケース内でガラス管を保持して固定されるのではなく、リード端子を固定台に架設して固定する場合には、ガラス管の形状によることなく収容できる樹脂ケースが実現できる。

リードスイッチとリード線をリード端子で接続されるのではなく、それぞれ基板に実装されて基板の電極パターンによって接続する場合には製造がより容易な近接スイッチが実現できる。

本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下、本発明の近接スイッチの４例を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の近接スイッチの第１の例の分解斜視図である。図２は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの斜視図である。図３は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの説明図である。図４は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの樹脂成形用金型の断面図である。

本発明の第１の例の近接スイッチ１１は、図１に示したように、ガラス管４の両端からリード端子１４が延びたリードスイッチとリード線１６、２６が樹脂ケース１２内に収納され、樹脂ケース蓋部１３を被せた形態である。

樹脂ケース１２内には、固定台１１２、２１２が間隔を置いて配設されている。固定台１１２は固定溝３１２を、固定台２１２は固定溝４１２を有している。これらの固定溝はそれぞれリード端子１４を架設しやすくするために設けた溝である。リードスイッチは、ガラス管４の両端から延びたリード端子１４をそれぞれ固定溝３１２、４１２に嵌入し樹脂ケース１２の固定台１１２、２１２の間に架設される。

２本のリード線１６、２６は、樹脂ケース１２内のリードスイッチの長手方向に垂直な一方の側壁に設けた貫通溝５１２に挿入され、貫通溝５１２の上部に設けたリード線押さえ板６１２によって押さえられ、樹脂ケース１２内の固定台１１２、２１２に架設されたリードスイッチのリード端子１４に半田付け等によって接続される。

具体的にはリード線１６は、貫通溝５１２に挿入され、リード線押さえ板６１２によって押さえられ、固定台１１２上で、固定溝３１２に固定されたリード端子１４と接続される。リード線２６は、同様に貫通溝５１２に挿入され、リード線押さえ板６１２によって押さえられ、固定台１１２上の固定溝３１２の左側を通り、固定台２１２まで延びて、固定溝４１２に固定されたリード端子１４と接続される。固定台１１２、２１２は、リード線２６を架設する役割も果たしている。

貫通溝５１２は、図２に示したように、樹脂ケース１２の長手方向に垂直な一方の側壁に配設されている。貫通溝５１２は、樹脂ケース１２の開口部側に第１の開口部７１２を有している。リード線押さえ板６１２は、貫通溝５１２の上部に設けられ、貫通溝５１２より狭い幅の第２の開口部８１２を有している。したがって、溝５１２から挿入されたリード線１６、２６は、リード線押さえ板６１２によって、樹脂ケース１２から浮き上がらないように固定される。またリード線押さえ板６１２に設けた第２の開口部８１２からリード線１６、２６をはめ込んでも良い。

次に図３を用いて本発明の第１の例の近接スイッチ１１の樹脂ケース１２についてさらに詳しく説明する。図３（ａ）は本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースの上面図である。図３（ｂ）は本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースの正面図である。
図３（ｃ）は本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースの背面図である。図３（ｄ）は本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースの断面図である。なお、図３（ａ）から図３（ｄ）において、本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースは、貫通溝及びリード線押さえ板部分のみを図示した。

本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースは、図３（ａ）に示したように、樹脂ケース１２の側壁に貫通溝５１２と、貫通溝５１２の幅よりも狭い第２の開口部８１２を有するリード線押さえ板６１２を備えている。さらにリード線押さえ板６１２を樹脂ケース１２の底面に投影させた形状に点線で示した第３の開口部９１２を有している。

本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースは、図３（ｂ）に示したように、樹脂ケース１２の側壁に貫通溝５１２の上部にリード線押さえ板６１２と第２の開口部８１２を有している。さらに樹脂ケース１２の底面には点線で示した第３の開口部９１２を有している。ここでリード線押さえ板６１２は、リード線側の内面は曲面となっている。リード線１６、２６を挿入しやすくし、リード線表面を傷つけなくするためであり、正面から見て逆Ｕ字形状となっていることが望ましい。

本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケースは図３（ｃ）に示したように、底面に第３の開口部９１２を有している。第３の開口部９１２は、リード線押さえ板６１２を投影させた形状である。リード線押さえ板６１２の間には、第２の開口部８１２を有している。

図３（ｄ）は、図２におけるＡ−Ａ面での断面図である。すなわち樹脂ケース１２のリード線押さえ板６１２の部分の断面図である。リード線押さえ板６１２の第２の開口部８１２から樹脂ケース１２の底面に設けた第３の開口部９１２まで貫通孔が形成されている。

次に、図４を用いて樹脂ケース１２を成形する樹脂成形用金型について説明する。図４では、図３（ｄ）に示した樹脂ケースのリード線押さえ板を成形する部分の樹脂成形用金型の断面図である。

樹脂成形金型は上金型７と下金型８から構成され、図４は上金型７と下金型８を組み合わせた形態の断面図である。上金型７には、樹脂ケース成形部１７を有している。樹脂ケース成形部１７に樹脂が充填されることによって樹脂ケースが成形される。下金型８は、エジェクターピン１８とエジェクターピン固定プレート３８が含まれ、エジェクターピン１８にバネ２８が巻回されてエジェクターピン固定プレート３８に固定されている。

樹脂ケースのリード線押さえ板の樹脂成形について説明する。上金型７の樹脂ケース成形部１７には、リード線押さえ板成形部２７が含まれている。樹脂ケースは、上金型７と下金型８を組み合わせて、エジェクターピン１８が樹脂ケース成形部１７の押さえ板成形部２７に挿入されてから、樹脂ケース成形部１７に樹脂を充填し、上金型７から取り出すと樹脂成形される。エジェクターピン１８の部分には樹脂が充填されずに開口部となる。すなわち、本発明の様にリード線押さえ板の間に開口部を設けて、リード線押さえ板の形状を投影させて樹脂ケースの底面も開口部を設けた構造とすることで、上金型と下金型とエジェクターピンからなる安価な構成の金型での樹脂成形が可能となる。また、図４ではエジェクターピンを用いた金型構造を示したが、リード線押さえ板の樹脂成形は、エジェクターピンを用いずに、下金型にブロックを固定した構造の樹脂成形金型でも良い。

次に、本発明の近接スイッチの第２の例について説明する。図５は、本発明の近接スイッチの第２の例の斜視図である。本発明の第２の例の近接スイッチ２１は、本発明の第１の例の近接スイッチ１１と同様にリードスイッチが樹脂ケース２２に固定されている。ところが、本発明の第１の例の近接スイッチ１１に対して、リード線１６、２６の方向が９０度異なっている。樹脂ケース２２は、貫通溝と第２の開口部８２２を有するリード線押さえ板６２２をリードスイッチの長手方向に対して平行な１方の側壁に配置している。図５においては貫通溝は図示されず、第１の開口部７２２が図示されている。樹脂ケース２２の底面には本発明の第１の例の近接スイッチ１１と同様に、リード線押さえ板６２２を投影させた形状の第３の開口部９２２を有している。また、本発明の第２の例の近接スイッチにおいて樹脂ケース蓋部は省略した。

本発明の第２の例の近接スイッチ２１は、図５に示したように、樹脂ケース２２内には、固定台１２２、２２２が間隔を置いて配設され、固定台１２２は固定溝３２２、固定台２２２は固定溝４２２をそれぞれ有している。リードスイッチは、ガラス管４の両端から延びたリード端子１４をそれぞれ固定溝３２２、４２２に嵌入して樹脂ケース２２の固定台１２２、２２２に架設される。

２本のリード線１６、２６は、樹脂ケース２２内のリードスイッチの長手方向に平行な一方の側壁に設けた貫通溝から挿入され、貫通溝の上部に設けたリード線押さえ板６２２によって押さえられ、樹脂ケース２２内の固定台１２２、２２２に架設されたリードスイッチのリード端子１４に半田付け等によって接続される。

具体的にはリード線１６は、貫通溝から挿入され、貫通溝の上部に設けたリード線押さえ板６２２で押さえられ、固定台１２２上で、固定溝３２２に固定されたリード端子１４と接続される。リード線２６は、同様に貫通溝から挿入され、貫通溝の上部に設けたリード線押さえ板６２２で押さえられ、固定台２２２上で、固定溝４２２に固定されたリード端子１４と接続される。

樹脂ケース２２は、本発明の第１の例の近接スイッチと貫通溝とリード線押さえ板６２２の位置が異なるだけで、貫通溝は第１の開口部７２２を有し、リード線押さえ板６２２に第２の開口部８２２を有し、リード線押さえ板６２２を底面に投影させた形状の第３の開口部９２２を有している。したがって、図４に示した樹脂成形用金型と同様に、上金型と下金型とエジェクターピンからなる安価な構成の金型での樹脂成形が可能である。

本発明の第２の例の近接スイッチ２１では、リードスイッチの長手方向に対して垂直方向にリード線が延びている。本発明の第１の例の近接スイッチ１１は、リード線がリードスイッチの長手方向と平行にリード線が延びている。近接スイッチから延びたリード線の方向として２種類を提供することにより、ユーザーは装置に接続するときに使用しやすい形態を選択できるようになる。

次に、本発明の近接スイッチの第３の例について説明する。図６は本発明の近接スイッチの第３の例の樹脂ケースの斜視図である。貫通溝５３２とリード線押さえ板６３２の部分のみを示した。本発明の第３の例の樹脂ケース３２は、貫通溝５３２とリード線押さえ板６３２の部分以外は本発明の第１の例の樹脂ケース１２と同様である。したがって、リードスイッチは、本発明の第１の例の樹脂ケースと同様に樹脂ケース３２に固定され、貫通溝５３２とリード線押さえ板６３２の間からリード線が挿入されてリードスイッチと接続される。また、本発明の第３の例の近接スイッチにおいて樹脂ケース蓋部は省略した。

本発明の第３の例の樹脂ケース３２において、貫通溝５３２とリード線押さえ板６３２は、図６に示したように貫通溝５３２に対して、正面側にリード線押さえ板６３２と第２の開口部８３２が有り、樹脂ケース３２の内側に第１の開口部７３２を有している。第３の開口部９３２は、正面側にリード線押さえ板６３２を投影させて配置されている。

樹脂ケース３２において、貫通溝５３２は第１の開口部７３２を有し、リード線押さえ板６３２は第２の開口部８３２を有し、底面にはリード線押さえ板６３２を投影させた形状の第３の開口部９３２を有している。したがって、本発明の第１の例の近接スイッチの樹脂ケース１２配置が異なるだけなので、図４に示した樹脂成形用金型と同様に、上金型と下金型とエジェクターピンからなる安価な構成の金型での樹脂成形が可能である。

ここで、樹脂ケース３２の貫通溝５３２とリード線押さえ板６３２を、本発明の第２の例の近接スイッチ２１のように、リードスイッチの長手方向に対して平行な１方の側壁に設けて、リードスイッチの長手方向に対して垂直方向にリード線が延びるように配置しても良い。

図７は、本発明の近接スイッチの第４の例の分解斜視図である。本発明の第４の例の近接スイッチ４１は、図１に示した本発明の第１の例の近接スイッチ１１と同様に、ガラス管４の両端からリード端子１４が延びたリードスイッチとリード線１６、２６が樹脂ケース４２内に収納され、樹脂ケース蓋部４３を被せた形態である。樹脂ケース４２は、リード線１６、２６が挿入される貫通溝５４２とリード線押さえ板６４２の形状は本発明の第１の例の近接スイッチと同様であり、樹脂ケース４２の底面にはリード線押さえ板６４２を投影させた形状の第３の開口部も同様に設けてある。ところが、リードスイッチとリード線１６、２６は基板５に実装されている。

本発明の近接スイッチの第４の例は、リードスイッチのガラス管４から延びたリード端子１４と、リード線１６、２６を実装される基板５を有している。基板５にはリードスイッチを架設するためにガラス管の形状の窪みを有する事が望ましい。リード端子１４とリード線１６、２６が実装される電極は斜線部で示した様に電極パターンで接続されている。樹脂ケース４２には、基板５を固定するための固定部材１４２を有している。固定部材１４２は、先端がフック形状となった筒形状をなしており、樹脂ケース３２の底面に植設されている。固定部材１４２のフック部を、基板５に設けた貫通孔の周縁部に係合させて基板を固定させる構造が望ましい。

樹脂ケース４２は、本発明の第１の例の近接スイッチと貫通溝、リード線押さえ板、底面の開口部が同様の形状であり、固定部材１４２の形状を先に述べたように筒形状とすれば、図４に示した樹脂成形用金型と同様に、上金型と下金型とエジェクターピンからなる安価な構成の金型での樹脂成形が可能である。

ここで、樹脂ケース４２は、貫通溝５４２とリード線押さえ板６４２の配置を本発明の第３の例の近接スイッチの樹脂ケース３２のように正面側にリード線押さえ板６４２を有する構成としても良い。

また、樹脂ケース４２は、貫通溝５４２とリード線押さえ板６４２を本発明の第２の例の近接スイッチ２１のように、リードスイッチの長手方向に対して平行な１方の側壁に設けて、基板５の電極パターンも貫通溝５４２が挿入されたにリード線を接続できるようにしてリードスイッチの長手方向に対して垂直方向にリード線が延びるように配置しても良い。この場合にも、貫通溝５４２とリード線押さえ板６４２の配置を、本発明の第３の例の近接スイッチの樹脂ケース３２のようにしても良い。

本発明は、近接スイッチの樹脂ケースについて述べてきたが、この技術は他のリード線が接続されるデバイスやセンサの樹脂ケースへの応用も可能である。

本発明の近接スイッチの第１の例の分解斜視図。 本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの斜視図。 本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの説明図。図３（ａ）は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの上面図。図３（ｂ）は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの正面図図。図３（ｃ）は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの背面図。図３（ｄ）は、本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの断面図。 本発明の近接スイッチの第１の例の樹脂ケースの樹脂成形用金型の断面図。 本発明の近接スイッチの第２の例の斜視図。 本発明の近接スイッチの第３の例の樹脂ケースの斜視図。 本発明の近接スイッチの第４の例の分解斜視図。 従来の近接スイッチの第１の例の説明図。 従来の近接スイッチの第２の例の説明図。

符号の説明

４ ガラス管
５ 基板
６、１６、２６ リード線
７ 上金型
８ 下金型
１１、２１、４１、５１ 近接スイッチ
１２、２２、３２、４２、５２ 樹脂ケース
１３、４３ 樹脂ケース蓋部
１４ リード端子
１７ 樹脂ケース成形部
１８ エジェクターピン
２７ リード線押さえ板成形部
２８ バネ
３６ 芯線
３８ エジェクターピン固定プレート
１１２、２１２、１２２、２２２ 固定台
１４２ 固定部材
１５２、１６２ リードスイッチ格納部
２６２ ＹＺ方向ホールド部
３１２、４１２、３２２、４２２ 固定溝
３６２ Ｘ方向ホールド部
４６２ リード線挿入部
５１２、５２２、５３２、５４２ 貫通溝
５６２ Ｙ方向ホールド部
６１２、６２２、６３２、６４２、６６２ リード線押さえ板
７１２、７２２、７３２ 第１の開口部
８１２、８２２、８３２ 第２の開口部
９１２、９２２、９３２ 第３の開口部

Claims (3)

1. ガラス管と、前記ガラス管内に封入され接点部を有し、前記ガラス管の両端からそれぞれ引き出された２本のリード端子を有するリードとからなるリードスイッチと、外部出力用のリード線とを開口部を有する樹脂ケースに収容してなる近接スイッチであって、前記樹脂ケースは、１つの側壁に前記リード線を挿入する貫通溝を備え、前記貫通溝の前記樹脂ケースの開口部側に第１の開口部を有し、さらに前記貫通溝よりも幅の狭い第２の開口部を有するリード線押さえ板が設けられ、前記樹脂ケースの底面側に前記リード線押さえ板を投影させた形状以上の大きさの第３の開口部を有することを特徴とする近接スイッチ。
2. 前記樹脂ケースは、前記リードスイッチが架設される固定台を備えたことを特徴とする請求項１に記載の近接スイッチ。
3. 前記リードスイッチ及び前記リード線が実装される基板と、前記樹脂ケースに前記基板の固定部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の近接スイッチ。

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