JP2017027811A - 光電センサ、光電センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造に係るコストの低減を可能とすること。
【解決手段】Ｋ型の光電センサに用いられるＫ型用主要部２０は、リードフレーム２７を部分的にモールドして平面的に配置されたアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５、及び端子ベース２６を有している。そして、補強ベース２５と端子ベース２６とを接続するリード部２７ｅを切断して得られるＬ型用主要部を用いてＬ型の光電センサが作成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、光電センサ、光電センサの製造方法に関するものである。

透過型の光電センサは、対向して配置された投光部と受光部とを有し、投光部から受光部に向かって検出光を出射する。光電センサは、受光部における検出光の受光量に基づいて検出信号を出力する。この検出信号に基づいて、投光部と受光部との間の被検出物を検出可能となっている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１１−１４５５０５号公報

ところで、設置場所に応じて、投光部と受光部の向きやケーブルの引きだし方向が異なる、つまり外形形状が異なる種類の光電センサが必要となる。そして、このような複数種類の光電センサの製造に係るコストの低減が求められる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、製造に係るコストの低減を可能とする光電センサを提供することにある。

上記課題を解決する光電センサは、リードフレームに実装された投光素子と受光素子と回路部品とを含む光電センサであって、前記回路部品が実装された前記リードフレームの部分を含む回路ベースと、前記回路ベースの両端部にリード部を介して接続され、前記投光素子と前記受光素子とが実装された前記リードフレームの部分をそれぞれ含む投光素子ベース及び受光素子ベースと、前記回路ベースの一端部にリード部を介して接続された屈曲ベースと、前記屈曲ベースと前記リードフレームに含まれる接続部を介して接続された補強ベースとを含む主要部と、複数の接続端子を有し、外部コネクタが挿入される凹部を有する内部コネクタと、を有し、前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースは、前記投光素子と前記受光素子とが互いに対向するように前記回路ベースに対して直角を成すように前記リード部が屈曲されて配置され、前記接続部は、前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースと平行な方向に沿って配置され、前記内部コネクタの接続端子は、前記接続部と直交する方向に沿って伸びるように配置されて前記リード部に接続され、前記主要部は、リードフレームが部分的にモールドされ、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品において、前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部が切断されて形成されたものである。

この構成によれば、光電センサに用いられる主要部は、リードフレームをモールドして形成された成形品に対して端子ベースを含まないものであり、たとえば成形品の補強ベースと端子ベースとの間のリード部を切断して得られる。一方、端子ベースを有する成形品を用いて、端子ベースに内部コネクタの接続端子を接続した他の形状の光電センサを作成することが可能である。このように、形状が異なる光電センサについて主要な部分（回路ベース、投光素子ベース、受光素子ベース、屈曲ベース、及び補強ベース）が共通である。したがって、１種類の成形品を用意しておけば、形状が異なる２種類以上の光電センサの形成を可能とするため、製造にかかるコストが低減される。

上記の光電センサは、前記接続部は切り欠き部を有し、前記接続端子は切り欠き部に挿入されて前記接続部と接続されることが好ましい。
この構成によれば、切り欠き部により接続端子と接続部との接続部分が大きくなり、接続が強固となる。

上記課題を解決する光電センサは、リードフレームに実装された投光素子と受光素子と回路部品とを含む光電センサであって、前記回路部品が実装された前記リードフレームの部分を含む回路ベースと、前記回路ベースの両端部にリード部を介して接続され、前記投光素子と前記受光素子とが実装された前記リードフレームの部分をそれぞれ含む投光素子ベース及び受光素子ベースと、前記回路ベースの一端部にリード部を介して直列的に接続された屈曲ベースと、前記屈曲ベースと前記リードフレームに含まれる接続部を介して接続された補強ベースと、前記補強ベースにリード部を介して接続され、接続部を有する端子ベースとを含む成形品からなる主要部と、複数の接続端子を有し、外部コネクタが挿入される凹部を有する内部コネクタと、を有し、前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースは、前記投光素子と前記受光素子とが互いに対向するように前記回路ベースに対して直角を成すように前記リード部が屈曲されて配置され、前記端子ベースに含まれるリードフレームは前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースと平行な方向に沿った接続面を有し、前記内部コネクタの接続端子は、前記端子ベースの接続面と平行に配置されて前記接続面に接続される。

この構成によれば、成形品は、リードフレームをモールドして形成され、屈曲ベースと補強ベースとの間に接続部を有している。したがって、この接続部を利用して接続端子を接続することができる。このため、端子ベースを利用しない形状の光電センサの作成が可能となる。このように、形状が異なる光電センサについて主要部を含む成形品を用いた作成を可能とするため、製造にかかるコストが低減される。

上記の光電センサは、前記主要部を覆うカバー部材と、前記内部コネクタを覆うコネクタカバーと、前記主要部、前記カバー部材、前記コネクタカバーを覆うように成型されるケースと、を有し、前記接続面は、前記ケースの中心に位置するように前記リード部が屈曲されていることが好ましい。

この構成によれば、接続面がケースの中心に配設されるため、この接続面に接続される接続端子もケースの中心に配設される。したがって、接続端子を有するコネクタを含む光電センサを小型化することができる。

上記課題を解決する光電センサの製造方法は、リードフレームを部分的にモールドし、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品を形成する工程と、接続端子を有するコネクタをコネクタカバーに収容し、前記コネクタカバーの貫通孔から前記接続端子を突出させる工程と、前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部を切断して主要部を形成する工程と、前記主要部のリード部材を折り曲げて前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを合い対向させる工程と、前記回路ベースと前記屈曲ベースとの間のリード部を折り曲げ、前記屈曲ベースと前記補強ベースとの間のリード部を含む接続部を前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースが延びる方向と平行に配置する工程と、コネクタカバーから突出する前記接続端子を前記接続部と直交する方向に沿って延びるように配置し、前記接続端子を前記接続部に接続する工程と、前記回路ベースと前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを覆うカバー部材を装着する工程と、前記主要部、前記カバー部材、前記コネクタ及び前記コネクタカバーを金型内に挿入し、前記金型内に樹脂を射出してケースを形成する工程と、を有する。

この構成によれば、光電センサに用いられる主要部は、リードフレームをモールドして形成された成形品に対して端子ベースを含まないものであり、たとえば成形品の補強ベースと端子ベースとの間のリード部を切断して得られる。一方、端子ベースを有する成形品を用いて、端子ベースに内部コネクタの接続端子を接続した他の形状の光電センサを作成することが可能である。このように、形状が異なる光電センサについて主要な部分（回路ベース、投光素子ベース、受光素子ベース、屈曲ベース、及び補強ベース）が共通である。したがって、１種類の成形品を用意しておけば形状が異なる２種類以上の光電センサの形成を可能とするため、製造にかかるコストが低減される。

上記課題を解決する光電センサの製造方法は、リードフレームを部分的にモールドし、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品を形成する工程と、接続端子を有するコネクタをコネクタカバーに収容し、前記コネクタカバーの貫通孔から前記接続端子を突出させる工程と、前記成形品のリード部材を折り曲げて前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを合い対向させる工程と、前記回路ベースと前記屈曲ベースとの間のリード部と、前記屈曲ベースと前記補強ベースとの間のリード部と、前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部とを折り曲げ、前記端子ベースの接続部を前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースが延びる方向と平行に配置する工程と、前記接続部と平行な方向に沿って接続端子を配置し、前記接続端子を前記接続部に接続する工程と、前記回路ベースと前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを覆うカバー部材を装着する工程と、前記成形品、前記カバー部材、前記コネクタ及び前記コネクタカバーを金型内に挿入し、前記金型内に樹脂を射出してケースを形成する工程と、を有する。

この構成によれば、成形品は、リードフレームをモールドして形成され、屈曲ベースと補強ベースとの間に接続部を有している。したがって、この接続部を利用して接続端子を接続することができる。このため、端子ベースを利用しない形状の光電センサの作成が可能となる。このように、形状が異なる光電センサについて主要部を含む成形品を用いた作成を可能とするため、製造にかかるコストが低減される。

本発明の光電センサ、光電センサの製造方法によれば、製造にかかるコストを低減することができる。

Ｋ型の光電センサを示す斜視図。 Ｋ型の光電センサのＫ型用主要部を示す斜視図。 カバー部材を示す斜視図。 カバー部材を示す斜視図。 ケースを除く各部材を示す斜視図。 Ｋ型用主要部にカバー部材を取着した状態を示す斜視図である。 リードフレームを示す説明図。 モールド状態を示す説明図。 リードフレームとコネクタの接続を示す説明図。 コネクタ及びコネクタカバーの斜視図。 （ａ）（ｂ）はコネクタ及びコネクタカバーの斜視図。 Ｌ型の光電センサを示す斜視図。 リードフレームを示す説明図。 （ａ）（ｂ）はリードフレームとコネクタの接続を示す説明図。 Ｌ型の光電センサのＬ型用主要部を示す斜視図。 リードフレームとコネクタ端子の接続を示す説明図。

以下、一実施形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。

なお、以下の説明において、矢印にて示した方向を用いる。これらの方向は、光電センサの取付方向の一例を示すものである。また、一部の図においては矢印付きで各方向を示している。また、各図にかかる説明において示されない部材について符号を省略することがある。

図１に示す光電センサ１０は、第１の型の光電センサである。この型をＫ型とする。
Ｋ型の光電センサ１０は、ベース部１１、投光部１２、受光部１３、取付部１４，１５を有し、これら各部は、樹脂により一体成形されている。樹脂はたとえば熱可塑性樹脂である。ベース部１１、投光部１２、受光部１３は、後述するベース等の成形品を含み、その成形品の一部が露出するように樹脂により覆われている。樹脂は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）である。この樹脂をケース１０ａとする。つまり、Ｋ型の光電センサ１０は、ケース１０ａに各部の成形品を埋設して形成されている。

各部について順次説明する。
ベース部１１は略直方体状に形成されている。ベース部１１の後方には投光部１２と受光部１３が所定の間隔を隔てて対向するように後方に延設されている。投光部１２内には投光素子が内蔵され、受光部１３内には受光素子が内蔵されている。投光素子から出射される検出光（たとえば赤外光）は、投光部１２と受光部１３の外枠を介して受光素子にて受光される。

ベース部１１の左右両端にはそれぞれ取付部１４，１５が形成されている。取付部１４，１５には、取付部１４，１５を上下方向に貫通する取付孔１４ａ，１５ａが形成されている。また、取付部１４，１５には、取付部１４，１５を前後方向に貫通する取付孔１４ｂ，１５ｂが形成されている。取付部１４，１５は、ケース１０ａを成形する樹脂により一体的に成形される。樹脂は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）であり、ネジ止め時に座屈の発生を防止し得る強度が確保される。

ベース部１１の前部には、コネクタカバー１６に覆われたコネクタ（内部コネクタ）１７が埋設されている。コネクタカバー１６及びコネクタ１７は前方が開口しており、コネクタ１７内に複数の接続端子１８が配設されている。このコネクタ１７には、接続コネクタ（外部コネクタ）２０１が挿入される。Ｋ型の光電センサ１０は、接続コネクタ２０１を介してケーブル２０２に接続される。

次に、光電センサの主要部について説明する。
図２に示すＫ型用主要部２０は、アンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５、端子ベース２６を有している。これらのベースはリードフレームをモールドして形成されている。つまり、このＫ型用主要部２０は、リードフレームをモールドして形成された成形品である。そして、リードフレームを折り曲げて図２に示す形状のＫ型用主要部２０が形成される。

図２に示すように、アンプベース２１は、略矩形板状に形成されたベース部２１ａを有している。ベース部２１ａには、リードフレーム２７がベース部２１ａの表面から露出するように埋設されている。ベース部２１ａの表面の端部には、四角枠状のベース枠２１ｂが形成されている。つまり、アンプベース２１は、リードフレーム２７を露出する矩形状の凹部を有している。このベース枠２１ｂに囲まれたベース部２１ａの表面にて露出するリードフレーム２７に、アンプ回路を構成する回路部品が実装されている。回路部品は、発光素子３１と、ＩＣチップ等のチップ部品を含む。

投光素子ベース２２と受光素子ベース２３は略直方体状に形成されている。投光素子ベース２２には、リードフレーム２７を露出する矩形状の凹部２２ａが形成されている。そして、その凹部２２ａにて露出するリードフレーム２７に投光素子３２が実装されている。

なお、図２には示していないが、受光素子ベース２３には、投光素子ベース２２と同様に、リードフレームを露出する凹部が形成され、その凹部にて露出するリードフレームに受光素子３３が実装されている。

図３は、アンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３を覆うカバー部材４０を示す。カバー部材４０は、アンプカバー４１、投光部カバー４２、受光部カバー４３を有している。図６に示すように、カバー部材４０は、Ｋ型用主要部２０に取着される。

アンプカバー４１は、図２に示すアンプベース２１のベース枠２１ｂを覆う蓋状に形成されている。アンプカバー４１は、可視光を透過する性質を有する樹脂、たとえば赤色の樹脂にて形成されている。投光部カバー４２と受光部カバー４３は、アンプカバーの長手方向両端部に、アンプカバー４１に対して垂直に形成されている。

投光部カバー４２と受光部カバー４３は、図２に示す投光素子ベース２２と受光素子ベース２３の対向面を覆うように形成されている。投光部カバー４２と受光部カバー４３は、可視光を透過しない性質を有する樹脂、たとえば黒色の樹脂にて形成されている。つまり、カバー部材４０は、二色成形されている。カバー部材４０には、たとえばＰＣ（ポリカーボネート）などの熱可塑性樹脂が用いられる。

図４に示すように、アンプカバー４１の裏面には、その外周部にアンプベース２１の外周部を嵌合可能とした枠状部４１ａが形成されている。また、枠状部４１ａの内側において、アンプカバー４１の裏面には、アンプカバー４１の長手方向に沿って延びる複数の凹部４１ｂが形成されている。これらの凹部４１ｂにより、アンプカバー４１の裏面は断面波状に形成されている。

このようなカバー部材４０のアンプカバー４１をアンプベース２１に嵌合すると、アンプベース２１とアンプカバー４１とにより囲まれた空間が形成される。この空間に、図２に示す発光素子３１等の回路部品が配設されている。また、投光部カバー４２と受光部カバー４３は、投光素子ベース２２と受光素子ベース２３の対向面を覆う。そして、投光素子ベース２２と投光部カバー４２とにより囲まれた空間を形成し、この空間に図２に示す投光素子３２が配設されている。同様に、受光素子ベース２３と受光部カバー４３とにより囲まれた空間を形成し、この空間に図２に示す受光素子３３が配設されている。

カバー部材４０のアンプカバー４１は赤色の樹脂により成形されている。リードフレーム２７に実装された発光素子３１から出射される可視光により、アンプカバー４１が赤色に点灯する。発光素子３１から出射される可視光は、アンプカバー４１の凹部４１ｂにより散乱光となってアンプカバー４１を通過する。従って、アンプカバー４１の上面及び側面全体が赤色に点灯された状態となるため、Ｋ型の光電センサ１０の周囲からの視認性が向上する。

図７は、リードフレームを折り曲げる前のＫ型用主要部２０を示す。この図７に示すＫ型用主要部２０が成形品として形成されている。
リードフレーム２７は、複数のリード部材を含む。このリードフレーム２７を金型に内装し、所定箇所を樹脂によりモールドしてアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５、端子ベース２６が形成される。各ベースを連結するリードフレームをリード部とする。つまり、アンプベース２１の長手方向端部にはリード部２７ａ，２７ｂを介して投光素子ベース２２と受光素子ベース２３とが接続されている。アンプベース２１の短手方向一端には、屈曲ベース２４と補強ベース２５と端子ベース２６がリード部２７ａ，２７ｄ，２７ｅを介して直列的に接続されている。

なお、図７において、リードフレーム２７を太線にて示し、各ベースを細線にて示している。アンプベース２１は、図７の裏面側においてリードフレーム２７が露出し、その露出したリードフレームに図２に示す発光素子３１を含む回路部品がリードフレーム２７に接続されている。同様に、投光素子ベース２２と受光素子ベース２３は、図７の裏面側においてリードフレームが露出し、その露出したリードフレーム２７に図２に示す発光素子３１と受光素子３３がそれぞれ接続されている。端子ベース２６は、図７のおもて面側において、リードフレーム２７が露出している。この露出したリードフレーム２７は、コネクタの端子に対する接続部５１として機能する。

屈曲ベース２４と補強ベース２５との間のリード部２７ｄは、コネクタの端子に対する接続部５２として機能する。詳述すると、リードフレーム２７は、屈曲ベース２４と補強ベース２５との間のリード部２７ｄを有している。また、リードフレーム２７は、補強ベース２５に保持された略矩形板状の保持部５２ａを有している。この保持部５２ａは、補強ベース２５から屈曲ベース２４に向かって突出している。さらに、リードフレーム２７は、保持部５２ａから屈曲ベース２４に向かってリード部２７ｄと平行に突出する突出部５２ｂを有している。リード部２７ｄと保持部５２ａと突出部５２ｂは、屈曲ベース２４と補強ベース２５との間に、略コ字状の接続部５２を構成する。したがって、接続部５２は、リード部２７ｄと保持部５２ａと突出部５２ｂにより形成される切り欠き部を有している。この接続部５２は、後述するＬ型の光電スイッチにおいて利用される。

図８に示すように、屈曲ベース２４は、リード部２７ｃが折り曲げられてアンプベース２１の側方（図８においてアンプベース２１の上側）に配置されている。さらに、補強ベース２５と端子ベース２６は、リード部２７ｄ，２７ｅがそれぞれ折り曲げられてアンプベース２１の裏面側（図８においてアンプベース２１の左側）に配設されている。このとき、端子ベース２６は、その端子ベース２６に含まれるリードフレーム２７（接続部５１）が、受光素子ベース２３が延びる方向（図８において左右方向）と平行となるように配設される。

図９に示すように、端子ベース２６の接続部５１は、コネクタ１７の接続端子１８と接続される。
図１０に示すように、コネクタ１７は、複数の接続端子１８を有している。本実施形態のコネクタ１７は、４本の接続端子１８を有している。２本の接続端子は、Ｋ型の光電センサ１０の動作電源を供給する電源端子である。２本の接続端子は、Ｋ型の光電センサ１０から２つの検出信号を出力する信号出力端子である。２つの検出信号は、たとえば相補信号である。

コネクタ１７は、図１に示す接続コネクタ２０１が挿入される凹部１７ａを有している。接続端子１８は、その凹部１７ａに挿入された接続コネクタ２０１の接続端子（図示略）と電気的に接続される。接続端子１８は断面矩形状に形成され、コネクタ１７の後面から突出している。

図１１（ａ）に示すように、コネクタ１７はコネクタカバー１６により覆われている。図１０に示すように、コネクタカバー１６は、コネクタ１７を収容する凹部１６ａを有している。コネクタカバー１６の凹部１６ａの内面とコネクタ１７の外面との間には、全周に亘ってまたは部分的に隙間が形成されている。凹部１６ａの開口端、つまりコネクタ１７を挿入するコネクタ挿入口は、コネクタカバー１６の内部に向けてテーパ面１６ｂが形成されている。このテーパ面１６ｂにより、凹部１６ａへのコネクタ１７の挿入が容易となる。

コネクタカバー１６には、開口端に切り欠き１６ｃが形成されている。切り欠き１６ｃは、コネクタ１７の係合凸部１７ｂを露出する。この切り欠き１６ｃにより、コネクタ１７に挿入される接続コネクタ２０１（図１参照）の係合部２０１ａが係合凸部１７ｂと係合し、接続コネクタ２０１を抜け止めする。

コネクタカバー１６の後板１６ｄには、コネクタ１７の接続端子１８に対応する複数（４つ）の貫通孔１６ｅ（図１０では２つの示す）が形成されている。貫通孔１６ｅは、接続端子１８とほぼ同じ大きさに形成されている。コネクタ１７の接続端子１８は、断面四角形状に形成されている。貫通孔１６ｅは、その内周面に接続端子１８が当接される、または内周面からコネクタカバー１６に僅かに食い込むように形成されている。このように貫通孔１６ｅを形成することにより、凹部１６ａに挿入されたコネクタ１７の移動を制限し、成形時における位置ずれを防止する。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、コネクタカバー１６の外面には複数種類の凹部１６ｆが形成されている。この凹部１６ｆには、図１に示すケース１０ａを成形する樹脂が充填される。凹部１６ｆは、成形後のケース１０ａと係合する。たとえば、上下方向（図１１（ａ）において上下方向）に延びる凹部１６ｆは、図１に示す接続コネクタ２０１の挿抜方向において、成形後のケース１０ａと係合する。これにより、ケース１０ａに対するコネクタカバー１６及びコネクタ１７の抜けを防止する。

図１２に示す光電センサ６０は、第２の型の光電センサである。この型をＬ型とする。
Ｌ型の光電センサ６０は、ベース部６１、投光部６２、受光部６３、取付部６４，６５を有し、これら各部は、樹脂により一体成形されている。この樹脂をケース６０ａとする。

Ｌ型の光電センサ６０は、図１に示すＫ型の光電センサ１０と概略的には同じであるが、ベース部６１に対する投光部６２及び受光部６３の延びる方向が異なっている。この異なる部分を重点的に説明する。なお、説明において、図１に示すＫ型の光電センサ１０に含まれる部材と同様の部材については同じ符号を付して説明の一部または全てを省略する。

ベース部６１は略直方体状に形成されている。ベース部６１の上方には投光部６２と受光部６３が所定の間隔を隔てて対向するように上方に延設されている。投光部６２内には投光素子が内蔵され、受光部６３内には受光素子が内蔵されている。投光素子から出射される検出光（たとえば赤外光）は、投光部６２と受光部６３の外枠を介して受光素子にて受光される。

ベース部６１の左右両端にはそれぞれ取付部６４，６５が形成されている。取付部６４，６５には、取付部６４，６５を上下方向に貫通する取付孔６４ａ，６５ａが形成されている。また、取付部６４，６５には、取付部６４，６５を前後方向に貫通する取付孔６４ｂ，６５ｂが形成されている。取付部６４，６５は、ケース６０ａを成形する樹脂により一体的に成形される。樹脂は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）であり、ネジ止め時に座屈の発生を防止し得る強度が確保される。

ベース部６１の前部には、コネクタカバー１６に覆われたコネクタ１７が埋設されている。コネクタカバー１６及びコネクタ１７は前方が開口しており、コネクタ１７内に複数の接続端子が配設されている。このコネクタ１７には、接続コネクタ２０１が挿入される。Ｌ型の光電センサ６０は、接続コネクタ２０１を介してケーブル２０２に接続される。

図１５に示すＬ型用主要部２０ａは、アンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５を有している。つまり、このＬ型用主要部２０ａは、図２に示すＫ型用主要部２０に対し、端子ベース２６が省略されている。このＬ型用主要部２０ａは、成形品を加工して形成される。

図１３に示すように、成形品としてのＫ型用主要部２０のリード部を、破線にて示す位置にて切断し、Ｌ型用主要部２０ａを形成する。このＬ型用主要部２０ａのリードフレーム２７を折り曲げて図１５に示す形状のＬ型用主要部２０ａを形成する。

図１４（ａ）に示すように、屈曲ベース２４は、リード部２７ｃが折り曲げられてアンプベース２１の側方（図１４（ａ）においてアンプベース２１の左側）に配置されている。

このとき、屈曲ベース２４と補強ベース２５の間のリード部２７ｄは、折り曲げられていない。したがって、このリード部２７ｄは、受光素子ベース２３が延びる方向（図１４（ａ）において上下方向）と平行に延びている。そして、このリード部２７ｄに対してコネクタカバー１６から突出する接続端子１８が配設される。

図１６に示すように、Ｌ型用主要部２０ａにおいて、屈曲ベース２４と補強ベース２５との間には、接続部５２が形成されている。接続部５２は、リード部２７ｄと保持部５２ａと突出部５２ｂを含み、略コ字状に形成されている。そして、リード部２７ｄと突出部５２ｂとの間に接続端子１８が配設される。そして、接続端子１８と接続部５２とが半田により接続される。

なお、このＬ型の光電センサ６０は、図１４（ｂ）に示すアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３を覆うカバー部材を有している。このカバー部材は、図１に示すＫ型の光電センサ１０のカバー部材４０（図３参照）と同じ形状を有している。このため、図面及び説明を省略する。

（作用）
次に、上記の光電センサ１０（６０）の作用を説明する。
Ｋ型の光電センサ１０では、アンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、カバー部材４０、コネクタカバー１６がケース１０ａで略覆われている。ケース１０ａの成形時にケース１０ａと他の部材の表面とが互いに溶融して密着する。これにより、Ｋ型の光電センサ１０の水密性が向上する。

図２に示すアンプベース２１と図３に示すアンプカバー４１は、図２に示すベース部２１ａとベース枠２１ｂとアンプカバー４１により囲まれた空間を形成する。この空間内に、回路部品が収容（リードフレーム２７に実装）されている。このため、ケース１０ａの成形時に回路素子に作用する熱ストレスが軽減される。同様に、投光素子３２と受光素子３３についても、熱ストレスが軽減される。

図７に示すように、リードフレーム２７を部分的にモールドし、平面的に配置されたアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５、端子ベース２６とを含むＫ型用主要部２０（成形品）を形成する。各ベースはリードフレーム２７のリード部により接続されている。リード部２７ａ，２７ｂを折り曲げることにより、投光素子ベース２２の投光素子３２と受光素子ベース２３の受光素子３３とを互いに対向させる。また、リード部２７ｃ〜２７ｅを折り曲げることにより、投光素子ベース２２及び受光素子ベース２３が延びる方向と平行に接続部５１を配置する。この接続部５１に対してコネクタ１７の接続端子１８を接続し、ケース１０ａを成形することにより、コネクタ１７の挿入方向と、ベース部１１に対して投光部１２及び受光部が延びる方向とが平行なＫ型の光電センサ１０が形成される。

また、図１３に示すように、Ｋ型用主要部２０のリード部２７ｅを切断してＬ型用主要部２０ａを形成する。図１４（ａ）に示すように、Ｌ型用主要部２０ａのリード部２７ｃを折り曲げることにより、投光素子ベース２２及び受光素子ベース２３が延びる方向と平行に延びる接続部５２を形成する。この接続部５２に対してコネクタ１７の接続端子１８を直交する方向にそって延びるように配設し、接続部５２に接続端子１８を接続する。そして、ケース１０ａを成形することにより、コネクタ１７の挿入方向と、ベース部１１に対して投光部１２及び受光部１３が延びる方向とが直交するＬ型の光電センサ６０が形成される。

このように、Ｋ型用主要部２０である成形品を、形状が異なる光電センサ１０，６０の共通部品とすることができる。このため、形状が異なる光電センサ１０，６０に対して１種類の成形品を用意しておけばよく、製造にかかるコストが低減される。

コネクタ１７は、コネクタカバー１６の凹部１６ａに収容される。そして、コネクタ１７の接続端子１８は、端子ベース２６の接続部５１，５２に半田付けされる。そして、Ｋ型用主要部２０、カバー部材４０、コネクタカバー１６及びコネクタ１７を金型内にセットし、金型内に溶融した樹脂を射出してケース１０ａを成形する。図５は、金型内にセットされる部材を示す。

成形時において、コネクタカバー１６の外周面には、金型内に射出される樹脂の射出圧力が加わる。一体成形前において、コネクタカバー１６の凹部１６ａは、コネクタ１７を遊挿可能な大きさに形成されている。つまり、コネクタカバー１６の凹部１６ａの内面とコネクタ１７の外面との間に隙間が設けられている。この隙間により、射出圧力によりコネクタカバー１６が変形しても、コネクタカバー１６とコネクタ１７との間に隙間が形成されているため、射出圧力は直接的にコネクタ１７に影響しない。したがって、一体成形において、コネクタ１７は変形し難い。

コネクタ１７には、図１に示す接続コネクタ２０１が挿入される。このため、コネクタ１７が変形すると、接続コネクタ２０１の挿入が困難となる。このように、接続コネクタ２０１の挿入が困難となった光電センサは、不良品として選別される。

これに対し、本実施形態では、コネクタ１７がコネクタカバー１６に覆われている。コネクタカバー１６は、コネクタ１７の変形を抑制する。したがって、接続コネクタ２０１を容易に挿入することができる。

また、金型の温度は、ケース１０ａを成形する樹脂の流動性を確保するように所定の温度である。また、ケース１０ａを成形する樹脂は、所定の温度に加熱されて流動性を有している。したがって、金型内にセットされたコネクタカバー１６は、金型等の熱を受ける。コネクタ１７は、コネクタカバー１６により略覆われている。また、成形前において、コネクタ１７とコネクタカバー１６との間には隙間が形成されている。このため、コネクタ１７は、成形時における熱の影響が少なくなる。これにより、コネクタ１７の変形が抑制される。

上記のような光電センサでは、次に示す効果を得ることができる。
（１）Ｋ型の光電センサ１０に用いられるＫ型用主要部２０は、リードフレーム２７を部分的にモールドして平面的に配置されたアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３、屈曲ベース２４、補強ベース２５、及び端子ベース２６を有する成形品である。そして、補強ベース２５と端子ベース２６とを接続するリード部２７ｅを切断して得られるＬ型用主要部２０ａを用いてＬ型の光電センサ６０を作成する。このように、外形の形状が異なる光電センサ１０，６０について、１種類の成形品を用いて作成することができる。このため、製造にかかるコスト（それぞれの主要部を形成するための金型等）を低減することができる。また、外形の形状が異なる光電センサ１０，６０に対して１種類の成形品を用意しておけばよいため、管理する部品数が少なくなり、管理コストを低減することができる。

（２）接続コネクタ２０１を接続するコネクタ１７はコネクタカバー１６により覆われ、ベース部１１に埋設されている。このベース部１１は、投光部１２、受光部１３とともに一体成形されるケース１０ａにより形成される。このケース１０ａを形成する樹脂を金型内に射出する際の圧力は、コネクタカバー１６に掛かり、コネクタカバー１６に収容されたコネクタ１７に対する影響が少ない。このため、コネクタ１７の変形を抑制することができる。

（３）コネクタ１７の外面とコネクタカバー１６の凹部１６ａとの間には、成形前において隙間が形成されている。この隙間により、このケース１０ａを形成する樹脂を金型内に射出する際の圧力によりコネクタカバー１６が変形しても、コネクタカバー１６に収容されたコネクタ１７に対する影響が少ない。このため、コネクタ１７の変形を抑制することができる。

（４）図８に示すように、端子ベース２６の接続部５２は、リード部２７ｃ〜２７ｅを折り曲げることにより、ケース１０ａの略中心（図８において上下方向の略中心）に配置される。したがって、この接続部５２に接続される接続端子１８は、ケース１０ａの略中心に配置される。このため、Ｋ型の光電センサ１０の厚みを薄くする、つまりＫ型の光電センサ１０を小型化することができる。

（５）Ｌ型の光電センサ６０の作成に用いられる接続部５２は、リード部２７ｄと保持部５２ａと突出部５２ｂとにより切り欠き部を有するコ字状に形成されている。この切り欠き部に接続端子１８が挿入され、接続部５２に接続される。このように、切り欠き部を有する接続部５２は、接続端子１８との接続部分が、単にリード部２７ｄを用いる場合と比べ大きくなる。したがって、接続端子１８と接続部５２との接続を強固にすることができる。また、接続部分における電気抵抗を少なくすることができる。

（６）熱可塑性樹脂で成形されたアンプベース２１、屈曲ベース２４、補強ベース２５、端子ベース２６と、熱可塑性樹脂で成形されたカバー部材４０をほぼ覆うように、ケース１０ａが成形されるので、ケース１０ａの成形時にケース１０ａと他の部材との界面が互いに溶融して水密性が向上する。従って、耐水性に優れた光電センサを形成することができる。

（７）アンプベース２１とアンプカバー４１とにより、回路部品を収容した空間を確保した状態でケース１０ａを成形する。従って、回路部品の熱ストレスによる故障を軽減して、製造時の歩留まりを向上させることができる。

（８）リードフレーム２７を埋設したベース部２１ａの周辺にベース枠２１ｂを成形してアンプベース２１を形成したので、補強ベース２５及び端子ベース２６をアンプベース２１の裏側に折り曲げるとき、リードフレーム２７への機械的ストレスの作用を軽減することができる。従って、機械的ストレスによる回路部品の損傷を防止して、製造時の歩留まりを向上させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のアンプベース２１、投光素子ベース２２、受光素子ベース２３等を成型する樹脂を適宜変更してもよい。たとえば、樹脂として、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）を用いることができる。また、カバー部材４０を形成する樹脂に、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）を使用することもできる。

・アンプカバー４１は、赤色以外の可視光を透過しやすい色彩の樹脂で成形してもよい。

１０…光電センサ、１０ａ…ケース、１１…ベース部、１２…投光部、１３…受光部、１６…コネクタカバー、１６ａ…凹部、１６ｅ…貫通孔、１６ｆ…凹部、１７…コネクタ、１７ａ…凹部、１８…接続端子、２０…Ｋ型用主要部（成形品）、２０ａ…Ｌ型用主要部（主要部）、２１…アンプベース（回路ベース）、２２…投光素子ベース、２２ａ…凹部、２３…受光素子ベース、２４…屈曲ベース、２５…補強ベース、２６…端子ベース、２７…リードフレーム、２７ａ…リード部、２７ｂ…リード部、２７ｃ…リード部、２７ｃ−２７ｅ…リード部、２７ｄ…リード部、２７ｅ…リード部、３２…投光素子、３３…受光素子、４０…カバー部材、４１ｂ…凹部、５１…接続部、５２…接続部、６０…光電センサ、６０ａ…ケース。

Claims (6)

1. リードフレームに実装された投光素子と受光素子と回路部品とを含む光電センサであって、
   前記回路部品が実装された前記リードフレームの部分を含む回路ベースと、前記回路ベースの両端部にリード部を介して接続され、前記投光素子と前記受光素子とが実装された前記リードフレームの部分をそれぞれ含む投光素子ベース及び受光素子ベースと、前記回路ベースの一端部にリード部を介して接続された屈曲ベースと、前記屈曲ベースと前記リードフレームに含まれる接続部を介して接続された補強ベースとを含む主要部と、
   複数の接続端子を有し、外部コネクタが挿入される凹部を有する内部コネクタと、
   を有し、
   前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースは、前記投光素子と前記受光素子とが互いに対向するように前記回路ベースに対して直角を成すように前記リード部が屈曲されて配置され、
   前記接続部は、前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースと平行な方向に沿って配置され、
   前記内部コネクタの接続端子は、前記接続部と直交する方向に沿って伸びるように配置されて前記リード部に接続され、
   前記主要部は、リードフレームが部分的にモールドされ、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品において、前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部が切断されて形成されたものであること、
   を特徴とする光電センサ。
2. 前記接続部は切り欠き部を有し、
   前記接続端子は切り欠き部に挿入されて前記接続部と接続されること、
   を特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
3. リードフレームに実装された投光素子と受光素子と回路部品とを含む光電センサであって、
   前記回路部品が実装された前記リードフレームの部分を含む回路ベースと、前記回路ベースの両端部にリード部を介して接続され、前記投光素子と前記受光素子とが実装された前記リードフレームの部分をそれぞれ含む投光素子ベース及び受光素子ベースと、前記回路ベースの一端部にリード部を介して直列的に接続された屈曲ベースと、前記屈曲ベースと前記リードフレームに含まれる接続部を介して接続された補強ベースと、前記補強ベースにリード部を介して接続され、接続部を有する端子ベースとを含む成形品からなる主要部と、
   複数の接続端子を有し、外部コネクタが挿入される凹部を有する内部コネクタと、
   を有し、
   前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースは、前記投光素子と前記受光素子とが互いに対向するように前記回路ベースに対して直角を成すように前記リード部が屈曲されて配置され、
   前記端子ベースに含まれるリードフレームは前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースと平行な方向に沿った接続面を有し、
   前記内部コネクタの接続端子は、前記端子ベースの接続面と平行に配置されて前記接続面に接続されたこと、
   を特徴とする光電センサ。
4. 前記主要部を覆うカバー部材と、
   前記内部コネクタを覆うコネクタカバーと、
   前記主要部、前記カバー部材、前記コネクタカバーを覆うように成型されるケースと、
   を有し、
   前記接続面は、前記ケースの中心に位置するように前記リード部が屈曲されていること、
   を特徴とする請求項３に記載の光電センサ。
5. リードフレームを部分的にモールドし、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品を形成する工程と、
   接続端子を有するコネクタをコネクタカバーに収容し、前記コネクタカバーの貫通孔から前記接続端子を突出させる工程と、
   前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部を切断して主要部を形成する工程と、
   前記主要部のリード部材を折り曲げて前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを合い対向させる工程と、
   前記回路ベースと前記屈曲ベースとの間のリード部を折り曲げ、前記屈曲ベースと前記補強ベースとの間のリード部を含む接続部を前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースが延びる方向と平行に配置する工程と、
   コネクタカバーから突出する前記接続端子を前記接続部と直交する方向に沿って延びるように配置し、前記接続端子を前記接続部に接続する工程と、
   前記回路ベースと前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを覆うカバー部材を装着する工程と、
   前記主要部、前記カバー部材、前記コネクタ及び前記コネクタカバーを金型内に挿入し、前記金型内に樹脂を射出してケースを形成する工程と、
   を有することを特徴とする光電センサの製造方法。
6. リードフレームを部分的にモールドし、前記リードフレームのリード部により接続され平面的に配置された回路ベースと投光素子ベースと受光素子ベースと屈曲ベースと補強ベースと端子ベースとを有する成形品を形成する工程と、
   接続端子を有するコネクタをコネクタカバーに収容し、前記コネクタカバーの貫通孔から前記接続端子を突出させる工程と、
   前記成形品のリード部材を折り曲げて前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを合い対向させる工程と、
   前記回路ベースと前記屈曲ベースとの間のリード部と、前記屈曲ベースと前記補強ベースとの間のリード部と、前記補強ベースと前記端子ベースとの間のリード部とを折り曲げ、前記端子ベースの接続部を前記投光素子ベース及び前記受光素子ベースが延びる方向と平行に配置する工程と、
   前記接続部と平行な方向に沿って接続端子を配置し、前記接続端子を前記接続部に接続する工程と、
   前記回路ベースと前記投光素子ベースと前記受光素子ベースとを覆うカバー部材を装着する工程と、
   前記成形品、前記カバー部材、前記コネクタ及び前記コネクタカバーを金型内に挿入し、前記金型内に樹脂を射出してケースを形成する工程と、
   を有することを特徴とする光電センサの製造方法。

Images