JP3330425B2

JP3330425B2 - 近接スイッチの製造方法

Info

Publication number: JP3330425B2
Application number: JP16540893A
Authority: JP
Inventors: 弘上野; 武志津田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH0721885A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体が接近したことを
無接触で検出して接点を開閉する近接スイッチの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記近接スイッチは、図８に示す
ように、検出コイル９１その他、検出回路を構成する部
品を所定の位置に実装したプリント基板９２を、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）フッ素樹脂等の耐熱性の熱可塑性
樹脂からなるケース９３中の所定の位置に配置し、そこ
へ、回路を水や熱等から保護するために、封止剤として
エポキシ樹脂等の硬化性樹脂９４を注入し、当該硬化性
樹脂９４の硬化前、硬化中あるいは硬化後の何れかの段
階で、同じく耐熱性の熱可塑性樹脂からなる蓋９５によ
り、ケース９３を密閉することで製造されている。

【０００３】しかし上記の製造方法では、とくにエ
ポキシ樹脂を使用した場合、粘度が高いため気泡が発生
しやすく、回路保護の効果にばらつきが生じ、信頼性が
低下するおそれがある、とくにエポキシ樹脂を使用
した場合、粘度が高いため複雑な形状では隅々まで流し
込むことができないので、全体の形状が制約される、
硬化性樹脂は、硬化剤等の有毒物質や有機溶媒等を含
み、臭気も強いため、作業者の健康を害したり（湿疹、
肌荒れ、呼吸器系疾患等）、あるいは環境に悪影響（有
毒ガスによる大気汚染や悪臭、廃液による土壌や水系の
汚染等）を及ぼしたりするおそれがある、完全に硬
化するまでに長時間（１日以上）を要し、その間、製品
を保管しておかねばならないので生産性が悪い、等の問
題がある。

【０００４】そこで、上記のような種々の欠点を有する
硬化性樹脂を使用せずに、熱可塑性樹脂の射出成形によ
り近接スイッチを成形することが考えられている。射出
成形により得られる近接スイッチＳは、図３の切り欠き
の部分からわかるように、外形を形作る外殻層１と、そ
の内部の内装体２とで構成される。内装体２の内部に
は、図４(a)(b)に示すように、検出コイル３０、発光素
子３１およびその他の電子部品３２等を、プリント基板
３３の所定の位置に実装し、かつ外部との接続コード３
４をプリント基板３３の所定の位置に接続した検出回路
３が封入されている。

【０００５】上記内装体２を、熱可塑性樹脂の射出成形
により製造するには、上記検出回路３を、図７に示す金
型８０の、内装体２の外形に対応する型窩８１内の所定
の位置に装填し、スプルーブッシュ８２からランナ８
３、ゲート８４を通して上記型窩８１内に溶融樹脂を注
入する、いわゆるインサート成形が行われる。図におい
て符号８５は、検出回路３の接続コード３４を金型８０
外へ導く溝である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが溶融樹脂は、
極めて高圧（射出圧で約８００kgｆ／cm²程度）で金型
８０内に注入されるため、外部とつながれた溝８５に装
着された接続コード３４が、樹脂圧によって型外へ押し
出されて、プリント基板３３から切断されてしまうコー
ド切れの不良が発生し、製品の製造歩留りを著しく悪化
させるという問題があった。

【０００７】また上記のような押し出し力を受けた接続
コード３４は、完全に切れてしまわないまでも、何等か
の損傷を受けて、近接スイッチの使用時に断線や抵抗上
昇による動作不良を生じ、近接スイッチの信頼性を低下
させるという問題もあった。この対策としては、ゲート
幅を拡げる等して充填圧を下げることが考えられるが、
たとえばゲート幅を２倍にしても、コード切れの不良が
発生するのを完全に防止できなかった。

【０００８】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
であって、種々の欠点を有する硬化性樹脂を使用せず、
熱可塑性樹脂の射出成形により形成され、しかも使用時
の断線、抵抗上昇等のない信頼性の高い近接スイッチ
を、射出成形時のコード切れを発生させることなく効率
よく製造し得る製造方法を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の近接スイッチの製造方法は、内装体の外形
に対応する型窩と、当該型窩内に熱可塑性樹脂を注入す
るゲートと、上記ゲートから型窩内に注入された樹脂流
の最下流位置に型窩と接続して配置された、余剰樹脂を
貯留するタブ孔とを備えた第１の成形型の、上記型窩内
の所定の位置に、少なくとも検出コイルを含みかつ外部
との接続コードが接続された検出回路を保持し、タブ孔
内に樹脂が完全に充填されない条件での熱可塑性樹脂の
射出成形により、接続コードに樹脂圧を加えることな
く、検出回路が封入された内装体を形成し、タブ孔に流
入した樹脂によるタブを除去した後、この内装体を、外
殻層成形用の第２の成形型内の中立位置に保持して、熱
可塑性樹脂の射出成形により、外殻層を形成することを
特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成からなる本発明の近接スイッチの製造
方法においては、内装体の射出成形時に、当該内装体の
外形に対応する型窩への樹脂充填が完了した時点で、タ
ブ孔内に未充填の空間が残っているため、接続コードを
型外へ押し出す樹脂圧が発生しない。したがって製造さ
れた近接スイッチは、接続コードが断線や抵抗上昇に至
る損傷を受けないので、高い信頼性を有するものとな
る。

【００１１】また本発明の近接スイッチの製造方法によ
れば、上記のように接続コードを型外へ押し出す樹脂圧
が発生しないので、コード切れの不良が発生せず、製品
の製造歩留りが向上する。

【００１２】

【実施例】以下に本発明を、実施例を示す図面を参照し
つつ説明する。図２(a)〜(c)は、本発明の製造方法によ
って製造される近接スイッチの一例の一側面、正面およ
び他側面を示す三面図、図３は上記近接スイッチを、内
部がわかるように一部切り欠いた状態を示す斜視図であ
る。

【００１３】これらの図にみるように、この例の近接ス
イッチＳは、略直方体状でかつその一部が薄肉に形成さ
れて、他部材への取り付け部Ｓ５とされた本体Ｓ１を備
えている。本体Ｓ１の前面Ｓ１ａには、当該本体Ｓ１に
内蔵された検出コイル（後出）の中心位置を示す検出部
マークＳ２を有する検出部Ｓ３が、前面Ｓ１ａより僅か
に前方へ突出させて形成されている。また上記前面Ｓ１
ａの、検出部Ｓ３から少し離れた位置には、近接スイッ
チＳの動作確認のため本体Ｓ１に内蔵された発光素子
（後出）の光を外部へ導く透明な窓Ｓ４が配置されてい
る。また上記取り付け部Ｓ５には、取り付けのためのね
じ等が挿通される取り付け孔Ｓ６が形成されている。さ
らに本体Ｓ１の下面からは、後述する検出回路を外部と
繋ぐ接続コード３４が出ている。

【００１４】上記近接スイッチＳは、図３の切り欠きの
部分からわかるように、上記の外形を形作る外殻層１
と、その内部の内装体２とで構成されている。外殻層１
は、後述するように、先に形成された内装体２を、近接
スイッチＳの外形に対応した第２の成形型内に中立位置
に保持した状態での、熱可塑性樹脂の射出成形、いわゆ
るインサート成形により形成される。

【００１５】上記外殻層１を形成する熱可塑性樹脂とし
ては、近接スイッチＳの信頼性をさらに向上させるため
に、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレ
ンスルフィド（ＰＰＳ）、テトラフルオロエチレン−エ
チレン共重合体（ＥＴＦＥ）その他ふっ素樹脂等の、耐
熱性、耐油性にすぐれた、いわゆるエンジニアリングプ
ラスチックが好適に使用される。また外殻層１は、ガラ
ス繊維等の強化繊維により強化されていてもよく、顔
料、染料等により種々の色に着色されていてもよい。

【００１６】内装体２は、図１(a)〜(d)に示すように、
前記取り付け部Ｓ５を避けるように、直方体の一部が切
り欠かれた形状に形成された本体２１を備え、その内部
に、検出コイル３０を含む検出回路３を封入したもので
ある。内装体２内に封入される検出回路３は、図４(a)
(b)に示すように、検出コイル３０、発光素子３１およ
びその他の電子部品３２等を、プリント基板３３の所定
の位置に実装し、かつ外部との接続コード３４をプリン
ト基板３３の所定の位置に接続することで構成されてい
る。

【００１７】上記検出回路３を封入した内装体２の、近
接スイッチＳの前面Ｓ１ａに対応する本体２１の前面２
１ａには、当該本体２１より厚みのある検出コイル３０
を覆うために、厚みのある円盤状のコイルカバー２２が
設けられ、このコイルカバー２２から少し離れた位置
（封入された検出回路３の発光素子３１に対応する位
置）には、前記窓部Ｓ４を構成する筒状の突起２３が設
けられている。またコイルカバー２２の中心には孔２２
ａが形成されている。さらに本体２１の下面からは、接
続コード３４が出ている。

【００１８】また図の例の内装体２は、検出回路３を構
成するプリント基板３３の一部が、前述した取り付け部
Ｓ５を避ける本体２１の切り欠きの部分と、コイルカバ
ー２２の裏側の切り欠き２１ｂの部分の２個所で露出し
ている。先の露出部分は、内装体２を成形する際に、プ
リント基板３３を後述する第１の成形型内の所定の位置
に保持すべく、当該成形型のうち可動型５の凹部５０ｅ
と、固定型４とでクランプしたあとであり、後の露出部
分は、検出コイル３０の感度を調整する抵抗を取り付け
るためである。

【００１９】図の例の内装体２は、上記のように発光素
子３１の光を外部に導く窓部Ｓ４となる突起２３をも一
体化したものゆえ、全体が透明な熱可塑性樹脂により形
成される。内装体２を形成するための透明な熱可塑性樹
脂としては、前記各種エンジニアリングプラスチックの
うち透明なグレードのものが好適に使用される。上記内
装体２は、図５に示す固定型４と図６に示す可動型５と
を備えた第１の成形型の、それぞれの彫刻面４０，５０
により形成される型窩内の所定の位置に、図６中に二点
鎖線で示すように、検出回路３を構成するプリント基板
３３を保持するとともに、両型４，５の溝４１，５１で
構成される通孔に接続ケーブル３４を嵌め合わせた状態
での、熱可塑性樹脂の射出成形、いわゆるインサート成
形により形成される。なお図の成形型は、一度に２個の
内装体２を射出成形する２個取りのものであるが、上記
の構成は３個以上の多数個取りの成形型や、１個取りの
成形型にも適用できることは、いうまでもない。

【００２０】第１の成形型のうち図５に示す固定型４
は、上記彫刻面４０および溝４１の他に、射出成形機の
ノズルが当接されるスプルーブッシュ４２と、このスプ
ルーブッシュ４２から注入された溶融樹脂を型窩に供給
するランナ４３およびゲート４４とを備えている。ま
た、上記ゲート４４から型窩内に注入された樹脂流の最
下流位置には、余剰樹脂を貯留するタブ孔４５が形成さ
れている。

【００２１】彫刻面４０は、内装体２の本体２１の背面
側の形状に対応する凹部である。一方、図６に示す可動
型５の彫刻面５０は、上記本体２１の正面側の形状に対
応する凹部５０ａ、コイルカバー２２に対応する凹部５
０ｂ、突起２３に対応する凹部５０ｃ、コイルカバー２
２の中心の孔２２ａに対応する突起５０ｄ、および前述
したプリント基板３３を固定型４との間でクランプする
ための凹部５０ｅなどで構成されている。

【００２２】上記各部からなる、この実施例の近接スイ
ッチＳは、本発明の製造方法により、以下の手順で製造
される。まず図４(a)(b)に示すように、検出コイル３０
等の部品をプリント基板３３の所定の位置に実装し、か
つ外部との接続コード３４をプリント基板３３の所定の
位置に接続して構成された検出回路３を、図５、図６に
示す固定型４、可動型５からなる第１の成形型内の所定
の位置に保持する。

【００２３】つぎに、タブ孔４５内に樹脂が完全に充填
されない条件で、接続コード３４に樹脂圧を加えること
なく、前述した透明な熱可塑性樹脂を射出成形して、検
出回路３を封入する。タブ孔４５内に樹脂が完全に充填
されない成形条件での射出成形とは、具体的には、１回
の射出樹脂量が、ランナー４３からタブ孔４５までの全
容積より少なくなるように、射出成形機のストローク等
が調整された状態での射出成形をいう。これにより、接
続コード３４に樹脂圧を加えることなく、検出回路３を
封入した内装体２を成形することができる。

【００２４】そして、熱可塑性樹脂が冷却された段階で
第１の成形型を開くと、内部に検出回路３が封入されて
いるとともに、図１(a) に示すようにタブＴの付いた内
装体２が得られる。つぎにこの内装体２から、折り取る
等してタブＴを除去した後、図２(a) 〜(c) および図３
に示す近接スイッチＳの外形に対応した第２の成形型内
の所定の位置にセットする。

【００２５】この状態で、射出成形により、溶融した熱
可塑性樹脂を充填し、充填された熱可塑性樹脂が冷却さ
れた段階で第２の成形型を開くと、内装体２の外面が、
近接スイッチＳの外形を形作る外殻層１によって覆われ
た、図２(a) 〜(c) および図３に示す実施例の近接スイ
ッチＳが完成する。なお本発明の構成は、以上で説明し
た実施例に限定されるものではない。

【００２６】たとえば上記実施例においては、発光素子
３１からの光を外部に透過すべく、内装体２の一部に窓
部Ｓ４となる突起２３を設けるとともに、当該内装体２
の全体を透明の熱可塑性樹脂で形成していたが、外殻層
１および内装体２成形のための成形型に、いずれも、成
形時に突出して発光素子の先端に当接する可動ピンを設
けて、上記外殻層１および内装体２の両方に、発光素子
まで届く通孔を設ければ、内装体２を透明の熱可塑性樹
脂で形成する必要はなくなる。また、上記発光素子を設
けないタイプの近接スイッチであれば、上記のような配
慮は一切不要となる。

【００２７】近接スイッチＳの形状、すなわち外殻層１
および内装体２の形状は、図の実施例のものには限定さ
れない。前述のように本発明においては、上記外殻層１
および内装体２がともに熱可塑性樹脂の射出成形により
形成されるので、製造できる形状に制限がなく、ニーズ
に応じた種々の形状の近接スイッチＳを製造することが
できる。

【００２８】その他、本発明の要旨を変更しない範囲
で、種々の設計変更を施すことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明の近接スイ
ッチの製造方法によれば、内装体の外形に対応する型窩
と接続して配置されたタブ孔内に樹脂が完全に充填され
ない条件、すなわち接続コードを型外へ押し出す樹脂圧
が発生せず、接続コードが損傷を受けない条件での、熱
可塑性樹脂の射出成形により内装体を形成しているた
め、上記接続コードが、使用時に断線したり抵抗上昇し
たりすることがない。したがって製造された近接スイッ
チは、種々の欠点を有する硬化性樹脂を使用しない熱可
塑性樹脂の射出成形により形成されることと相俟って、
高い信頼性を有するものとなる。

【００３０】しかも本発明によれば、上記のように接続
コードを型外へ押し出す樹脂圧が発生しないので、コー
ド切れの不良が発生せず、製品の製造歩留りが向上し、
わずか１分間程度の射出成形を２回行うだけでよいこと
と相俟って、近接スイッチの生産効率が著しく向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造される近接スイ
ッチの一例の、内部を構成する内装体を示す図であっ
て、同図(a)は背面図、同図(b)は一側面図、同図(c)は
正面図、同図(d)は他側面図である。

【図２】上記例の近接スイッチの外観を示す図であっ
て、同図(a)は一側面図、同図(b)は正面図、同図(c)は
他側面図である。

【図３】上記例の近接スイッチを、内部がわかるように
一部切り欠いた状態を示す部分切裁斜視図である。

【図４】内装体内に封入される、検出コイルを含む検出
回路を示す図であって、同図(a)は側面図、同図(b)は正
面図である。

【図５】上記例の近接スイッチを製造するための成形型
のうち固定型を示す正面図である。

【図６】成形型のうち可動型を示す正面図である。

【図７】従来の射出成形用金型の正面図である。

【図８】回路保護のための封止剤として、エポキシ樹脂
等の硬化性樹脂を使用した、従来の近接スイッチの製造
方法を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｓ近接スイッチＴタブ１外殻層２内装体３検出回路３０検出コイル３４接続コード４第１の成形型（固定型）４０彫刻面（型窩）４４ゲート４５タブ孔５第１の成形型（可動型）５０彫刻面（型窩）

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−186518（ＪＰ，Ａ) 特開平５−36745（ＪＰ，Ａ) 特開平２−88208（ＪＰ，Ａ) 特開平６−275182（ＪＰ，Ａ) 特開平３−49123（ＪＰ，Ａ) 実開平２−25145（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−140735（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−156343（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−133487（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 36/00 H01H 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内装体の外形に対応する型窩と、当該型窩
内に熱可塑性樹脂を注入するゲートと、上記ゲートから
型窩内に注入された樹脂流の最下流位置に型窩と接続し
て配置された、余剰樹脂を貯留するタブ孔とを備えた第
１の成形型の、上記型窩内の所定の位置に、少なくとも
検出コイルを含みかつ外部との接続コードが接続された
検出回路を保持し、タブ孔内に樹脂が完全に充填されな
い条件での熱可塑性樹脂の射出成形により、接続コード
に樹脂圧を加えることなく、検出回路が封入された内装
体を形成し、タブ孔に流入した樹脂によるタブを除去し
た後、この内装体を、外殻層成形用の第２の成形型内の
中立位置に保持して、熱可塑性樹脂の射出成形により、
外殻層を形成することを特徴とする近接スイッチの製造
方法。