JPH0668757A - 近接スイッチ - Google Patents

近接スイッチ

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Publication number
JPH0668757A
JPH0668757A JP24556092A JP24556092A JPH0668757A JP H0668757 A JPH0668757 A JP H0668757A JP 24556092 A JP24556092 A JP 24556092A JP 24556092 A JP24556092 A JP 24556092A JP H0668757 A JPH0668757 A JP H0668757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
proximity switch
coil
fitted
circuit board
Prior art date
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Pending
Application number
JP24556092A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Nakai
智之 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Publication of JPH0668757A publication Critical patent/JPH0668757A/ja
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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化の激しい環境下や高温環境下におい
ても安定に使用することができる近接スイッチを提供す
る。 【構成】 円筒状をした金属製のケーシング1内にコイ
ル13及び信号処理回路基板16を収納する。ケーシン
グ1と熱膨張係数の異なる樹脂材料で、環状の凹溝6,
11を有するキャップ2,7を形成する。凹溝6,11
にケーシング1の両端部を挿入してケーシング1の開口
部を封止し、ケーシング1内の気密空間Sを真空に保持
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、近接スイッチに関す
る。具体的にいうと、本発明は、被検出体に発生した渦
電流をコイルにより検出する近接スイッチに関する。
【0002】
【背景技術】近接スイッチは、耐湿性や耐油性等を得る
ため、封止構造とする必要がある。しかし、近接スイッ
チは外部へコードを引き出す必要があるため、キャンケ
ース内に納めて封止することができない。このため、従
来の近接スイッチにあっては、コイルや回路基板をケー
シング内に納めて封止する構造をとっている。
【0003】図4に従来の近接スイッチCを示す。この
近接スイッチCは、筒状をした金属製のケーシング本体
31の一方の開口部を樹脂製の蓋体32で閉じた後、ケ
ーシング本体31のもう一方の開口部から、コイル33
と、コイル33に接続された回路基板34とをケーシン
グ本体31内に順に挿入し、コード38を引き出された
他方の開口部からケーシング本体31内の全体にエポキ
シ樹脂等の封止用樹脂37を注型してコイル33や回路
基板34を固定すると同時に気密的に封止したものであ
る。なお、回路基板34にはICチップ35やその他の
電子部品36が実装されている。
【0004】このようなケーシング構造の近接スイッチ
Cにあっては、耐久性をもたせるためにケーシング本体
31は金属製にする必要があり、コイル33の磁気透過
のために蓋体32は樹脂製にする必要がある。このた
め、ケーシング本体31の開口部に蓋体32を接着する
ことによってケーシング本体31内を気密構造として
も、ケーシング本体31と蓋体32の熱膨張係数の違い
によって蓋体32が外れ易く、気密性を保つことができ
ないので、封止用樹脂37によって封止する構造として
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
近接スイッチCにあっては、非圧縮性弾性体である封止
用樹脂37の熱膨張・収縮が大きいため、温度変化の激
しい環境下において温度サイクルや温度衝撃を受ける
と、封止用樹脂37が熱膨張・収縮を繰り返すことによ
ってコイル33や回路基板34に大きな熱応力が繰り返
し作用し、コイル33やICチップ35が疲労破壊した
り、コイル33やコード38と回路基板34との接続部
が外れるという問題があった。
【0006】また、高度な温度サイクルや温度衝撃が加
わると、封止用樹脂37の熱膨張によってコイルや封止
用樹脂がケーシング31の開口部から飛び出したり、封
止用樹脂37が熱膨張する圧力によってケーシング31
が破壊するという問題があった。
【0007】本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、温度変化
の激しい環境下や高温環境下においても安定に使用する
ことができる近接スイッチを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の近接スイッチ
は、ICチップを含む電子部品を実装した回路基板とコ
イルをケーシング内に収納した近接スイッチにおいて、
ケーシング内の全体、もしくは、ICチップやコイル等
の熱応力に弱い箇所の周囲に気密空間を形成し、当該気
密空間内を真空もしくは不活性なガスを封止した状態に
保持したことを特徴としている。
【0009】また、この近接スイッチにおいては、前記
ケーシングをケーシング本体と蓋体とから構成し、当該
ケーシング本体の開口部の全周に嵌合部を設け、当該蓋
体に嵌合部と熱膨張係数の異なる被嵌合部を設け、ケー
シング本体の嵌合部と蓋体の被嵌合部のうち一方を略筒
状に形成すると共に、他方を前記筒状部分の内周側には
まり込む内鍔部と前記筒状部分の外周側にはまる外鍔部
とからなる凹溝状に形成し、ケーシング本体の嵌合部と
蓋体の被嵌合部を互いに嵌合させることによってケーシ
ングの開口部を蓋体によって封止してもよい。
【0010】
【作用】本発明の近接スイッチにあっては、ケーシング
内の全体、もしくは、ICチップやコイル等の熱応力に
弱い箇所の周囲に気密空間を形成しているので、近接ス
イッチに温度サイクルや温度衝撃等が加わってもコイル
や回路基板等に熱応力が伝わることがない。特に、この
気密空間は真空とし、あるいは、不活性なガスを封入し
てあり、ガス封入の場合でも、ガスは圧縮性弾性を持ち
圧力変化はするものの樹脂のように変形に伴う熱応力を
コイルや回路基板等に及ぼすことがない。
【0011】また、互いに熱膨張係数の異なるケーシン
グ本体と蓋体とによってケーシングを構成し、ケーシン
グ本体の開口部の全周に略筒状の嵌合部を設け、蓋体に
略筒状をした嵌合部の内周側にはまり込む内鍔部と嵌合
部の外周側にはまる外鍔部とからなる凹溝状の被嵌合部
を形成し(あるいは、蓋体の全周に略筒状の被嵌合部を
設け、ケーシング本体の開口部に被嵌合部の内周側には
まり込む内鍔部と被嵌合部の外周側にはまる外鍔部とか
らなる凹溝状の嵌合部を形成し)、嵌合部と被嵌合部を
互いに嵌合させているので、封止用樹脂を注入しなくて
も、温度変化に係わりなく、蓋体によってケーシング本
体内の気密を確実に保つことができる。例えば、ケーシ
ング本体よりも蓋体の熱膨張係数が大きい場合を考える
と、温度が上昇したときには蓋体の内鍔部がケーシング
本体の内周面に締結し、逆に、温度が低下したときには
蓋体の外鍔部がケーシング本体の外周面に締結し、温度
が上昇した場合にも低下した場合にも蓋体によってケー
シング本体の開口を確実に封止することができる。従っ
て、温度変化の激しい環境下においてもケーシング内の
気密を安定に保持させることができる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例による近接スイッチ
Aの構成を示す断面図である。この近接スイッチAにあ
っては、ケーシング1内にコイル13及び信号処理回路
基板(ハイブリッド集積回路基板)16が収納されてい
る。ケーシング1は金属製のケーシング本体1aと合成
樹脂製のフロントキャップ2及びバックキャップ7から
なり、ケーシング本体1aの両端の開口部がフロントキ
ャップ2及びバックキャップ7で閉蓋されており、ケー
シング本体1a内の気密空間Sは真空に保持されてい
る。あるいは、ケーシング1内に低圧の不活性ガス〔例
えば、窒素ガス(N2)やアルゴンガス(Ar)等〕を
封入してケーシング1内を低気圧に保持しておいてもよ
い。
【0013】フロントキャップ2は、図2に示すよう
に、円板部3の片面に外鍔部4及び内鍔部5を突出さ
せ、外鍔部4と内鍔部5の間に環状の凹溝6を形成した
ものである。ケーシング本体1aの前端部に設けられた
円筒状部分1bは、フロントキャップ2の凹溝6に挿入
して接着されており、円筒状部分1bは外鍔部4と内鍔
部5の間に挟持されている。なお、1dは近接スイッチ
Aを装置に取り付けるためのネジ部である。
【0014】フロントキャップ2の内側にはコイル13
が嵌合されており、これによってコイル13が固定さ
れ、位置決めされている。コイル13は、ボビン14に
巻回されており、ボビン14の背面にはコイル13と導
通したコイル端子15が突出している。
【0015】このコイル端子15は信号処理回路基板1
6の前端部に設けられた接続端子16aに接続されてい
る。信号処理回路基板16には、例えばTAB実装法に
よってICチップ17が実装され、例えばリフロー法に
よってその他の電子部品18が実装されており、ICチ
ップ17やその他の電子部品18によって信号処理回路
が構成されている。被検出物の渦電流によってコイル1
3に誘導された電流は、接続端子16aを通じて信号処
理回路に検出され、所定の電気信号に変換されて信号処
理回路基板16の後端部に設けられた入出力端子16b
に出力される。
【0016】バックキャップ7は、円板部8の片面に外
鍔部9及び内鍔部10を突出させ、外鍔部9と内鍔部1
0の間に環状の凹溝11を形成したものである。ケーシ
ング本体1aの後端部に設けられた円筒状部分1cは、
バックキャップ7の凹溝11に挿入して接着されてお
り、円筒状部分1cは外鍔部9と内鍔部10に挟持され
ている。
【0017】信号処理回路基板16の入出力端子16b
にはコード19の芯線19aが例えばハンダ付けによっ
て接続されており、コード19の他端は、バックキャッ
プ7に開口されたコード挿入孔12を貫通して検出装置
本体(図示せず)に接続されている。検出装置本体は、
コード19を通じて近接スイッチAから出力された電気
信号を検出し、被検出物が近接したことを検知する。な
お、コード挿入孔12とコード19の隙間は例えば接着
剤によって封止されている。あるいは、コード19とバ
ックキャップ7とを一体成形してもよい。
【0018】本実施例の近接スイッチAにあっては、図
1に示すように、コイル13や信号処理回路基板16が
ケーシング本体1aの内部に保持されており、しかも、
その内部空間が真空、もしくは低圧ガスを封止された空
間となっているので、温度変化の激しい環境下において
ケーシング1が熱膨張・収縮しても熱応力がコイル13
やICチップ17に伝わらず、熱応力によって破壊され
ることがない。
【0019】さらに、各キャップ2,7は合成樹脂によ
って形成されており、金属製のケーシング本体1aより
も熱膨張係数が大きいので、高温においては各キャップ
2,7がケーシング本体1aよりも大きく熱膨張し、各
キャップ2,7の内鍔部5,10外周面とケーシング本
体1aの円筒状部分1b,1c内周面が密着し、封止力
が高くなる。逆に、低温においては各キャップ2,7が
ケーシング本体1aよりも大きく収縮し、各キャップ
2,7の外鍔部4,9内周面とケーシング本体1aの円
筒状部分1b,1c外周面が密着し、封止力が強くな
る。よって、温度サイクルや温度衝撃等によってもケー
シング本体1a内の気密が安定に保持される。
【0020】なお、上記実施例においては、ケーシング
本体1aの円筒状部分1b,1cを各キャップ2,7の
凹溝6,11に挿入したが、凹凸を逆にしても良い。す
なわち、ケーシング本体1aの開口部を囲むようにして
ケーシング本体1aの端面に環状の凹溝を形成し、キャ
ップ2,7にその凹溝に挿入する環状の円筒状部分を形
成し、ケーシング本体1aの凹溝と各キャップ2,7の
円筒状部分を嵌合させても良い。また、信号処理回路基
板16は、コイル13のコイル端子15とコード19の
芯線19aだけで支持しても良いし、信号処理回路基板
17とケーシング本体1aの間にスペーサを別途設けて
支持しても良い。また、各キャップ2,7の方が、ケー
シング本体1aよりも熱膨張係数が小さくなっていても
差し支えない。
【0021】図3に本発明の別な実施例による近接スイ
ッチBを示す。この近接スイッチBにあっては、筒状を
したケーシング本体21内に信号処理回路基板25が封
止用樹脂28によって封止され、ケーシング本体21の
一方の開口部側にコイル23を巻回したボビン22が納
められ、ケーシング本体21の開口部はフロントキャッ
プ29を嵌合及び接着することによって封止されてい
る。
【0022】信号処理回路基板25にはICチップ26
が例えばバンプ接続されており、信号処理回路基板25
の前端部に設けられた接続端子25aにはコイル23の
端子線24が接続され、信号処理回路基板25の後端部
に設けられた入出力端子25bにはコード27の芯線2
7aが例えばハンダ接合されている。
【0023】コイル23及びその端子線24、ICチッ
プ26、コードの芯線27aの周囲にはそれぞれ適当な
大きさの気密空間Sが形成されており、気密空間S内に
は真空または低圧ガスが保持されている。
【0024】本実施例においては、封止用樹脂28によ
って信号処理回路基板25等を固定すると共に、気密空
間Sを設けることによってコイル23やICチップ26
等の応力に弱い部分と封止用樹脂28が直接接触するの
を阻止しており、封止用樹脂28が熱膨張・収縮するこ
とによって発生する熱応力が、コイル23やICチップ
26等の応力に弱い部分に伝わらないようにしている。
【0025】
【発明の効果】本発明の近接スイッチにあっては、封止
構造となっているので、コイルやICチップを湿気や油
から保護することができる。しかも、ケーシング本体内
の全体、もしくは、ICチップやコイル等の熱応力に弱
い箇所の周囲に気密空間を形成しているので、近接スイ
ッチに温度サイクルや温度衝撃等が加わってもコイルや
回路基板等に熱応力が伝わることがない。従って、温度
サイクルや温度衝撃等の温度変化によってもICチップ
やコイル等に熱応力が加わるのを防止することができ、
ICチップやコイルが疲労破壊することを防止すること
ができる。したがって、温度変化の激しい環境下(例え
ば、エンジンルーム等)においても安定に使用すること
ができ、近接スイッチの耐久性が向上する。
【0026】また、互いに熱膨張係数の異なるケーシン
グ本体と蓋体とによってケーシングを構成し、ケーシン
グ本体の開口部の全周に略筒状の嵌合部を設け、蓋体に
略筒状をした嵌合部の内周側にはまり込む内鍔部と嵌合
部の外周側にはまる外鍔部とからなる凹溝状の被嵌合部
を形成し(あるいは、蓋体の全周に略筒状の被嵌合部を
設け、ケーシング本体の開口部に被嵌合部の内周側には
まり込む内鍔部と被嵌合部の外周側にはまる外鍔部とか
らなる凹溝状の嵌合部を形成し)、嵌合部と被嵌合部を
互いに嵌合させているので、温度変化が大きくなるにつ
れてケーシング本体と蓋体との間の封止力が強くなり、
温度変化の激しい環境下においてもケーシング内の気密
を安定に保持させることができる。特に、従来のように
封止用樹脂がケーシング本体から飛び出したり、ケーシ
ングが破壊したりすることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による近接スイッチを示す断
面図である。
【図2】(a)は同上のフロントキャップもしくはバッ
クキャップの背面図、(b)は(a)のX−X線断面図
である。
【図3】本発明の別な実施例による近接スイッチを示す
断面図である。
【図4】従来例の近接スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 1a,21 ケーシング本体 2 フロントキャップ 4,9 外鍔部 5,10 内鍔部 6,11 凹溝 7 バックキャップ 13,23 コイル 16,25 信号処理回路基板 17,26 ICチップ S 気密空間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICチップを含む電子部品を実装した回
    路基板とコイルをケーシング内に収納した近接スイッチ
    において、 ケーシング内の全体、もしくは、ICチップやコイル等
    の熱応力に弱い箇所の周囲に気密空間を形成し、当該気
    密空間内を真空もしくは不活性なガスを封止した状態に
    保持したことを特徴とする近接スイッチ。
  2. 【請求項2】 前記ケーシングをケーシング本体と蓋体
    とから構成し、当該ケーシング本体の開口部の全周に嵌
    合部を設け、当該蓋体に嵌合部と熱膨張係数の異なる被
    嵌合部を設け、ケーシング本体の嵌合部と蓋体の被嵌合
    部のうち一方を略筒状に形成すると共に、他方を前記筒
    状部分の内周側にはまり込む内鍔部と前記筒状部分の外
    周側にはまる外鍔部とからなる凹溝状に形成し、ケーシ
    ング本体の嵌合部と蓋体の被嵌合部を互いに嵌合させる
    ことによってケーシングの開口部を蓋体によって封止し
    たことを特徴とする請求項1に記載の近接スイッチ。
JP24556092A 1992-08-21 1992-08-21 近接スイッチ Pending JPH0668757A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08115644A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Seikosha Co Ltd 近接センサおよびその製造方法
JP2009071486A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Koyo Electronics Ind Co Ltd 高温近接センサ
JP2014089958A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Optosys Ag 近接センサ
JP2018174049A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 パナソニック デバイスSunx株式会社 近接センサ
CN109596147A (zh) * 2019-02-04 2019-04-09 光驰科技(上海)有限公司 一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器

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