JP3555267B2 - 近接センサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は近接センサに関し、特に内部に樹脂を充填するためのコイルケース近傍の構造に特徴を有する近接センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9は従来の高周波発振型近接センサの一例を示す断面図である。従来の近接センサ101はコア102に環状の溝が設けられ、この溝内にコイルスプール103によって保持されたコイル104が埋設される。そしてこのコア102が図示のように樹脂製のコイルケース105の前面に保持され、これらがベース金具106に収納される。107はコイル104を含む発振回路とその発振の振幅の低下を検出する信号処理部を含む電子回路部であって、プリント基板108上に実装されている。そしてプリント基板108にコイル104を接続した後、性能を安定化するためコイルケース105のコア102側に一次充填樹脂109が充填される。又耐環境性を向上させるために、近接センサのケース内にエポキシ樹脂110を充填することが行われる。このエポキシ樹脂110の充填時には、例えば注射器等を用いて高温にした樹脂を充填する。そしてクランプ部111によってコード112を保持して近接センサを構成している。又プリント基板108には表示素子113が実装され、その光は透明の導光部114を介してケース外に導かれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような近接センサのケース内部に樹脂を充填するために、一次樹脂としてコイルケース105内に低粘度の一次充填樹脂109をコイルケース内に注型し、その中にコア102によって保持されたコイル104を挿入して充填する。次にコイルケースにベース金具106を圧入し、再度エポキシ樹脂110を充填する。このような従来の樹脂充填作業では、注型作業の工程が多くなり、又硬化のための時間が長時間かかるという欠点があった。
【0004】
このような問題点を解決するためにベース金具とコイルケースとの間に隙間を設け、又クランプ部に開口部を設けて近接センサを成形金型中に配置し、クランプ部の開口部より低圧で樹脂を充填する一体成形方法が考えられる。この場合は充填樹脂が高粘度の樹脂を用いるという一体成形方法の制約から一次注型樹脂として高粘度の樹脂をあらかじめコイルケース内に充填しておく必要がある。従来のコイルケースやコイルボビン,コアでは、一次充填樹脂の充填時に高粘度の樹脂を用いると、樹脂が完全に空隙部に充填せず、一次注型内部に空気が残留する。このような空気が残留すると、一体成形時に金型を高温とし、又成形する充填樹脂の温度により膨張するため、コイルケースが変形することがある。又コイル周囲に空気が残留していると、コイルの特性が不安定になるという問題点もある。
【0005】
本発明はこのような一体成形方法の問題点に着目してなされたものであって、コイルケースとコイルボビン,コアの相互間に一次注型樹脂を確実に充填できるようにすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1の発明は、筒状ケースと、コイルを内部に収納するコアと、前記筒状ケースの一端に収納され、コアと当接するケース内壁に突起部を有し前記コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とするものである。
【0007】
このようにコイルケースの内壁に突起部を形成することによって、コイルケース内に一次充填樹脂を注型してコアを圧入するときにコイルケースとコアとに隙間が生じ、気泡の逃げ道が生じるため、一次充填樹脂が高粘度の場合にも樹脂内に気泡が残留することがなくなる。
【0008】
本願の請求項2の発明は、筒状ケースと、コイルが巻付けられ、その前面に複数の貫通孔を有するコイルスプールと、前記コイルスプールを内部に収納するコアと、前記筒状ケースの一端に収納され、前記コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とするものである。
【0009】
このようにコイルスプールの前面に複数の貫通孔を設けることにより、コイルケース内に一次充填樹脂を注型してコアを圧入するときにコイルスプールに樹脂が流入し、空気の残留が気泡に逃げ道が生じるため、一次充填樹脂が高粘度の場合にもコイルケース内に空気が残留することがなくなる。
【0010】
本願の請求項3の発明は、筒状ケースと、貫通孔を有し、コイルを内部に収納するコアと、前記筒状ケースの一端に収納され、コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とするものである。
【0011】
このようにコアに貫通孔を設けることにより、コイルケース内に一次充填樹脂を注型してコアを圧入するときにコアに樹脂が流入し、空気の残留が気泡に逃げ道が生じるため、一次充填樹脂が高粘度の場合にもコイルケース内に空気が残留することがなくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例による近接センサの組立構成図であり、図2はその先端部分の拡大断面図である。これらの図に示すように、本実施例による近接センサ1はコア2に環状の溝が形成され、コイルスプール3に巻回されたコイル4がコア2の環状溝内に収納されている。このコア2の裏面には図示のように細長いプリント基板5が接続され、そのプリント基板5の発振回路部を被うシールドフィルム6が設けられている。そしてこのコア2はコイルケース7に収納される。コイルケース7は樹脂製の有底円筒状部材である。コイルケース7の内側の外周部には、後述するように突起が形成されている。コイルケース7はベース金具8に収納される。ベース金具8は外周にねじ溝が形成された金属製の筒状ケースであって、その背面にはクランプ部9が取付けられる。クランプ部9は透明又は半透明の樹脂製の部材であって、コード10を保持するものである。又クランプ部9の一部には図示のように樹脂を充填するための開口9aが設けられている。
【0013】
次にコイルケース7について更に詳細に説明する。コイルケース7は図3(a)に側面図、(b)にその縦断面図、図4にA−A線断面図、図5にそのB−B線拡大断面図を示すように、円筒形で前面が被われた断面コ字状の部材である。そしてベース金具8内に収納される内側の外周面には図示のように樹脂漏れ防止用の第1の線状突起21a〜21dが設けられる。樹脂漏れ防止用の線状突起21a〜21dは4ヵ所にわたって断続し、コイルケース7の円周上をほぼ被うように形成された線状突起である。そしてその内側には更に線状突起21a〜21dが切欠かれた部分を中心として、これより短い長さの樹脂漏れ防止用の第2の線状突起22a〜22dが設けられる。第1,第2の線状突起21a〜21d及び22a〜22dの切欠かれた部分は空気流出用溝となる。更に線状突起21a〜21dの切欠かれた中間の位置にはこれと同一の高さを有する断面円弧状の突起23a〜23dが設けられる。更に線状突起22a〜22dの中間位置には、これと同一の高さの断面円弧状の突起24a〜24dが設けられている。これらの円弧状突起22a〜22d,24a〜24dはベース金具8にコイルケース7を圧入する際に、コイルケース7が傾かないよう同軸に保持し、空気流出用の溝が不均一とならないようにするためのものである。そしてこのコイルケース7の開口端部は図3(a),(b)に示すように、線状突起22a〜22dに対応しない部分のみが図示のように内向きに切欠かれた切欠き部25a〜25dを有している。コイルケース7はベース金具8に収納される際にベース金具の先端部の肉厚がわずかに薄くなった境界部にその最も内側が接して停止する。このためこの切欠き部25a〜25dはコイルケース7をベース金具8内に収納したときに、空気の流出経路を確保するために設けられる。ここで線状突起21a〜21dと線状突起22a〜22dの中間部は樹脂溜まり用の溝26となっている。線状突起21a〜21d及び22a〜22dは図5に図3(a)のB−B線拡大断面図を示すように、内側部分に傾斜が設けられ、更に線状突起22a〜22dの内側の肉厚を厚くなるように構成している。
【0014】
又コイルケース7は図4に示すように、線状突起21a〜21dが切欠かれた部分及びその中間部分に45°の角度毎に、円筒の内側に近接センサの前面から内向きにその円筒軸に平行な8本のリブ27a〜27hが設けられる。更にコイルケース7の前面内側には図4に示すように十字状の薄い線状突起28a〜28dが設けられている。これらのリブ27a〜27hはコア2をコイルケース7と同軸に保持するために設けられる。又リブ27a〜27hと線状突起28a〜28dとは、一次充填樹脂を注型する際に空気の流出口を確保するために設けられる突起部である。
【0015】
次にコイルケース7に収納されるコア2及びコイルスプール3について説明する。図6(a)はコイルケース7に収納されるコア2及びコイルスプール3に巻かれたコイル4を示す組立図であり、(b)はその逆方向から見た図である。又図7(a)はコア2の正面図、(b)はその縦断面図である。これらの図に示すようにコア2は環状の溝2aを有しており、更にこの溝を含む中心に対して120°毎に一端が切欠かれたトラック形状の2つの貫通孔2b,2c及び円形の貫通孔2dが設けられている。又コイルスプール3は図8(a)に正面図、(b)に側面図、(c)に縦断面図を示すように、コイルが巻かれるスプール部を有し、更にコイルの両端を案内保持する端子部3a,3bが設けられる。更に図8(a)に正面図を示すように、スプール部に複数の貫通孔3cが設けられている。コイル4はこのスプール部に巻かれ、その両端が端子部3a,3bに保持されてコア2の貫通孔2b,2cを介して外部に引き出され、プリント基板5上の発振回路に接続するように構成されている。
【0016】
次に本実施例による近接センサの製造工程について説明する。あらかじめコア2の環状溝内にコイルスプール3に巻回されたコイル4を収納する。そしてこのコイル4の両端のリードをプリント基板5に接続してプリント基板5にシールドフィルム6を巻付ける。次いでこの状態でコイルケース7内にコア2を収納し、あらかじめコイル特性を安定化するためにエポキシ系のコイル部封止樹脂51で一次充填する。このとき一次充填用のコイル部封止樹脂51として高粘度の樹脂を使用するが、前述したようにコイルスプール3に貫通孔3cが設けられ、又コア2にも貫通孔2b〜2dが設けられている。これに加えてコイルケース7の内壁部には前述したような突起が形成されるため、コイルケース7内に一次充填した樹脂がいきわたり、コイル周辺に空気が残留することがなくなる。次いでベース金具8及びクランプ部9にコード10を貫通させ、プリント基板5の所定部分にコード10の端子を接続する。次いでベース金具8内にコイルケース7を収納する。そしてクランプ部9をベース金具8の内壁に収納して近接センサを構成する。
【0017】
こうして構成された近接センサを金型内に収納して真空状態とする。こうすれば近接センサ内部はコイルケース7の線状突起22a〜22d及び21a〜21dの隙間の空気流出用溝を介して空気が外部に吸引され、近接センサ内部の圧力も低下する。この状態でクランプ部9の開口9aより高温の充填樹脂を低圧、例えば5〜20気圧にて注入する。こうすれば充填樹脂がプリント基板5に当たり、次いでケース内に充填され、又ケースの全体にいきわたることとなる。このとき金型の温度を適切な値に選択することにより、短時間で近接センサが構成できることとなる。このとき空気は線状突起21a〜21d,22a〜22d間を図3の矢印C方向に流れることとなるが、低圧で注入した樹脂は線状突起21a〜21dに当たり、図5に示すように樹脂溜まり用の溝26に溜まるため、充填材はコイルケース7の外部に漏れ出すことがなく、ベース金具8内に留めることができる。
【0019】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項1〜4の発明によれば、コイル部周辺の一次充填樹脂を確実に充填することができる。従って空気が残留しないためコイルケースの膨張を防止することができ、又コイルの特性を安定化することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による近接センサの組立構成図である。
【図2】本実施例による近接センサの先端部の拡大断面図である。
【図3】(a)は本実施例による近接センサのコイルケースの側面図、(b)はその縦断面図である。
【図4】本実施例によるコイルケースのA−A線断面図である。
【図5】本実施例によるコイルケースのB−B線断面図である。
【図6】(a),(b)はコイルケースに収納されるコア及びコイルの組立図である。
【図7】(a)はコアの正面図、(b)はその縦断面図である。
【図8】(a)はコイルボビンの正面図、(b)はその側面図、(c)はその縦断面図である。
【図9】従来の近接センサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 近接センサ
2 コア
2a 環状溝
2b〜2d 貫通孔
3 コイルスプール
3a,3b コード案内部
3c 開口
4 コイル
5 プリント基板
6 シールドフィルム
7 コイルケース
8 ベース金具
9 クランプ部
9a 開口
10 コード
21a〜21d 第1の線状突起
22a〜22d 第2の線状突起
23a〜23d,24a〜24d 突起
25a〜25d 切欠き部
26 樹脂漏れ防止溝
27a〜27h リブ
28a〜28d 線状突起
Claims (4)
- 筒状ケースと、
コイルを内部に収納するコアと、
前記筒状ケースの一端に収納され、コアと当接するケース内壁に突起部を有し前記コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、
前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、
前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とする近接センサ。 - 筒状ケースと、
コイルが巻付けられ、その前面に複数の貫通孔を有するコイルスプールと、
前記コイルスプールを内部に収納するコアと、
前記筒状ケースの一端に収納され、前記コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、
前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、
前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とする近接センサ。 - 筒状ケースと、
貫通孔を有し、コイルを内部に収納するコアと、
前記筒状ケースの一端に収納され、コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、
前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、
前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とする近接センサ。 - 筒状ケースと、
コイルが巻付けられ、その前面に複数の貫通孔を有するコイルスプールと、
前記コイルスプールを内部に収納し、貫通孔を有するコアと、
前記筒状ケースの一端に収納され、コアと当接するケース内壁に突起部を有し前記コアを保持すると共に、該筒状ケースとの間に空気流出用の溝を設けたコイルケースと、
前記筒状ケースの他端に設けられ、コードを保持すると共に、樹脂充填用の開口部を有するクランプ部と、を具備し、
前記コイルケースのコアを保持する部分に一次充填樹脂を充填したことを特徴とする近接センサ。
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