JPH09134652A - 近接スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組み立てが容易で、特別のスペースを必要とせ
ずにケーブル端末を接続でき、かつ水分等の侵入を確実
に防止できる近接スイッチを提供する。 【解決手段】開口部を有するケース１の内部に、検出コ
イル３と、電子部品４を搭載しケーブル６の端末部６Ａ
が導電接続される端子部５Ｔを有するプリント基板５
と、このプリント基板を開口部側から覆う保護カバー１
９とを備え、保護カバー内にプリント基板を包囲する熱
応力緩和用の空間部１０を保持してケース内に封止樹脂
８が充填された近接スイッチにおいて、保護カバーが端
子部の接続面が底部に露出する凹溝１９Ｂを備え、凹溝
の底に露出した端子部の接続面にケーブルの端末部を凹
溝内で導電接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属物体が近接
したことを磁気的に検知して信号を出力する近接スイッ
チに関する。

【０００２】

【従来の技術】近接スイッチはケースの内部に金属物体
の検出コイル，金属物体の近接を検出コイルに流れる電
流の変化により検出するための電子回路および電子部品
を搭載し、かつケーブルの端末部が接続される端子部を
備えたプリント基板などを収納して構成されるが、雰囲
気が悪い場所でも使用されるため、通常、ケース内部の
空間にエポキシ樹脂などの強固で電気絶縁性のよい封止
樹脂を充填して外気と遮断し、耐水性などの耐環境性を
向上する対策が施される。ところが、封止樹脂と電子回
路および電子部品を搭載したプリント基板とは互いに熱
膨張係数が異なるため、温度変化によりそれぞれ異なる
大きさの膨張，収縮を繰り返すことになり、封止樹脂と
電子回路および電子部品を搭載したプリント基板との間
に応力（熱応力ともいう）が発生する。このため、比較
的強度の低い電子部品などに熱応力に基づく剥離やひび
割れなどの損傷が生ずる可能性がある。そこで、電子部
品を搭載したプリント基板の近傍に封止樹脂が侵入しな
い空間部を保持する保護カバーを設けることにより、電
子部品などに発生する熱応力を緩和した近接スイッチが
既に提案されている（特願平６−１６７２７６号）。

【０００３】図５はこのような近接スイッチの従来例を
箱型の近接スイッチを例に簡略化して示す断面図であ
る。図において、上面が開口した箱型のケース１の内部
には、その一方の側板に接してフェライトコア２に巻回
された検出コイル３が設けられ、また、検出コイル３か
らの信号を処理する電子部品４がプリント基板５にプリ
ントされた電子回路５Ｐに搭載され、プリント基板５は
ケース１の底板から突設された支持部材１Ｂにより一定
の高さに支持される。さらに、プリント基板５はケーブ
ル６の端末部６Ａの心線部分が導電接続される端子部５
Ｔを電子回路５Ｐに隣接した位置に備え、ケース１の側
板に支持されたゴムブシュ１Ａを気密に貫通してケース
１内に導入されたケーブル６の端末部６Ａが端子部５Ｔ
の接続面に導電接続される。一方、プリント基板５をケ
ース１の開口部側から覆う保護カバー９は、例えばゴム
弾性を有するプラスチック材などでケース１とは逆向き
に開口した箱型に形成され、その開口部側の縁がケース
１の底板から突設された支持部材１Ｃによりプリント基
板５よりＨだけ低い位置に支持される。従って、上述の
ように構成されたケース１の開口部側から封止樹脂とし
てのエポキシ樹脂８を注入したとき、保護カバー９が包
蔵する空気などの気体は釣鐘状の保護カバー内に閉じ込
められ、保護カバー９内に電子部品４を搭載したプリン
ト基板５を包囲する緩衝用の空間部１０が形成される。
また、緩衝用の空間部１０を残してケース１内はエポキ
シ樹脂の硬化物で充填され、ケース１内が外気と遮断さ
れる。

【０００４】このように構成された従来の近接スイッチ
では、温度変化に基づいて電子部品４を搭載したプリン
ト基板５および充填樹脂８それぞれに生ずる膨張，収縮
が緩衝用の空間部１０に吸収されて電子部品４などに作
用する熱応力が緩和されるので、熱応力が作用すること
によって電子部品に剥離やひび割れなどの不具合が生ず
ることを回避できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、封止樹脂
の充填作業時に保護カバー９中の空気を逃がさないよう
にする必要がある。このため、図５に示すように端子部
５Ｔに導電接続したケーブル端末６Ａに弛みを持たせた
状態で、プリント基板５の上方から保護カバーを被せる
ことが必要であり、近接スイッチの組み立て作業が煩雑
化するとともに、この弛み部分を収納するスペースをカ
バー１内に必要とするために近接スイッチが大型化する
という問題もある。また、ケーブル端末６Ａの心線露出
部分が緩衝用の空間部１０内に位置するため、心線の隙
間を伝って外部から水分や有害ガスが空間部１０内に侵
入し、電子部品４や電子回路を搭載したプリント基板５
の吸湿による絶縁性能の低下や有害ガスによる腐食を招
き易いという問題がある。

【０００６】この発明の課題は、組み立てが容易で、特
別のスペースを必要とせずにケーブル端末を接続でき、
かつ水分等の侵入を確実に防止できる近接スイッチを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、開口部を有するケースの
内部に、検出コイルと、電子部品および電子回路を搭載
しケーブルの端末部が導電接続される端子部を有するプ
リント基板と、このプリント基板を前記開口部側から覆
う保護カバーとを備え、前記保護カバー内に前記プリン
ト基板を包囲する熱応力緩和用の空間部を保持して前記
ケース内に封止樹脂が充填された近接スイッチにおい
て、前記保護カバーが前記端子部の接続面が底部に露出
する凹溝を備え、露出した端子部の接続面に前記ケーブ
ルの端末部が凹溝内で導電接続する。

【０００８】ここで、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の近接スイッチにおいて、ケーブルの端末部が
導電接続された端子部の露出面および保護カバーの凹溝
と、これらを覆う封止樹脂との間にシール材層を設ける
よう構成すると良い。また、請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の近接スイッチにおいて、有底の箱状に
形成されたケースの底部から一定の高さに支持されたプ
リント基板を前記箱状のケースの開口部側から覆うよう
有蓋の箱状に形成された保護カバーが、電子部品および
電子回路の搭載部分と端子部の接続面との間で端子部側
に低い階段状に形成され、一段高い部分が電子部品およ
び電子回路の搭載部分をキャップ状に覆うとともに、一
段低くなった部分に端子部の接続面が底部に露出する凹
溝を備える。

【０００９】さらに、請求項４に記載の発明は、請求項
１に記載の近接スイッチにおいて、円筒状に形成された
ケースの一方端を塞ぐよう支持された検出コイルに反端
子部側が支持されたプリント基板を円筒状のケースの開
口部側から覆うようキャップ状に形成された保護カバー
が、電子部品および電子回路部分を収納する円筒部分
と、端子部の接続面が底部に露出する凹溝を有する半円
筒部分とからなり、前記凹溝内に露出した端子部の接続
面に前記ケースの開口部から挿入されたケーブルの端末
部が導電接続される。

【００１０】請求項１記載の発明では、保護カバーにプ
リント基板の端子部の接続面が底部に露出する凹溝を設
たことにより、プリント基板および保護カバーをケース
内にセットした状態で、ケーブル端末を弛ませることな
く凹溝内に露出した端子部の接続面に直接導電接続する
ことが可能となる。また、端子部に導電接続されたケー
ブル端末が保護カバーの凹溝内で封止樹脂により封止さ
れるので、心線の隙間を通って外部から水分や有害ガス
が緩衝用の空間部に侵入し、この空間部内に露出した電
子回路おらび電子部品に悪影響を与える現象が回避され
る。

【００１１】ここで請求項２に記載の発明のように、ケ
ーブルの端末が導電接続された端子部の露出面および保
護カバーの凹溝に予めシール材を塗布すれば、封止樹脂
の充填作業に際して、凹溝とプリント基板との隙間から
保護カバー中の空気が抜け出す現象がシール材層により
阻止され、保護カバー中に電子部品およびプリント基板
を包囲する緩衝用の空間部が確実に形成されるととも
に、温度変化に基づく各部材の膨張，収縮がゴム弾性を
有するシール材層に吸収され、ケーブル端末の導電接続
部に作用する熱応力も緩和される。

【００１２】また、請求項３に記載の発明では、一段低
くなった段差面に設けた凹溝の底に露出した端子部の接
続面を残して電子部品を搭載したプリント基板の周りに
緩衝用の空間部が形成されるので、温度変化に基づく部
材の膨張，収縮は空間部に吸収されて応力の発生が阻止
されるとともに、プリント基板および保護カバーをケー
ス内にセットした状態で凹溝の底に露出した端子接続面
に弛みを持たないケーブル端末を容易に導電接続できる
ので、組み立て作業が容易化され、かつケーブル端末の
収納スペースが縮小された箱型の近接スイッチが得られ
る。

【００１３】さらに、請求項４に記載の発明では、プリ
ント基板にキャップ状の保護カバーを被せた状態で検出
コイルに支持させ、この状態で円筒状に形成されたケー
スの一方端から挿入すると、凹溝の底に露出した端子部
の接続面が円筒状のケースの開口部近くに位置するの
で、ケースの開口部から挿入されたケーブルの端末部を
段差部により確保された空間部を利用して露出した端子
面に凹溝内で容易に導電接続できるので、組み立て作業
が容易化され、かつケーブル端末の収納スペースが縮小
された筒型の近接スイッチが得られる。また、端子部の
接続面を残して電子部品を搭載したプリント基板の周り
に緩衝用の空間部が形成されるので、温度変化に基づく
部材の膨張，収縮は空間部に吸収されて電子回路および
電子部品に発生する応力が阻止される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下この発明を実施例に基づいて
説明する。なお、従来例と同じ参照符号を付けた部材は
従来例のそれと同じ機能をもつので、その説明を省略す
る。図１はこの発明の一実施例になる箱型の近接スイッ
チを簡略化して示す断面図、図２は図１に示す近接スイ
ッチの要部を示す斜視図である。図において、上面が開
口した箱型のケース１１の内部には、その一方の側板に
接してフェライトコア２に巻回された検出コイル３が設
けられ、また、電子部品４などを搭載したプリント基板
５がケース１１の底板から突設された支持部材１Ｂによ
り一定の高さに支持される。さらに、プリント基板５を
箱状のケース１１の開口部側から覆う保護カバー１９
は、電子部品および電子回路の搭載部分と端子部５Ｔの
接続面との間で端子部５Ｔ側に低い階段状に形成され、
その開口部の縁がケース１１の底板から突設された支持
部材１Ｃによりプリント基板５より低い一定の高さに支
持されるとともに、一段高い有蓋部分１９Ａが電子部品
および電子回路の搭載部分をキャップ状に覆い、かつ一
段低くなった部分に端子部５Ｔの接続面が底部に露出す
る凹溝１９Ｂが形成される。ケーブル６はケース１１の
側板に支持されたゴムブシュ１Ａを気密に貫通してケー
ス１内に導入され、その端末部６Ａが弛むことなくスト
レートに凹溝１９Ｂの底に露出した端子部５Ｔの接続面
に導電接続される。なお、ケーブル端末の接続作業を終
了した端子部５Ｔの接続面には凹溝１９Ｂに跨がって、
図示しないゴム弾性を有するシール材を塗布するよう構
成することが好ましい。

【００１５】上述のようにケーブル端末の接続作業を終
了した時点で、ケース１１の開口部側から封止樹脂とし
てのエポキシ樹脂８を注入すると、保護カバー９が包蔵
する空気などの気体が保護カバー内に閉じ込められ、保
護カバー１９内に電子部品４を搭載したプリント基板５
と充填樹脂８との間に緩衝用の空間部１０を残した状態
で他の部分がエポキシ樹脂で充填された箱型の近接スイ
ッチが形成される。

【００１６】実施例のように構成された近接スイッチで
は、プリント基板および保護カバーを箱型のケース内に
セットした状態で、ケーブル端末を弛ませることなく凹
溝の底に露出した端子部の接続面に直接導電接続できる
ので、組み立てが容易で小型化された箱型の近接スイッ
チが得られる。また、端子部に導電接続されたケーブル
端末が保護カバーの外側で封止樹脂により封止されるの
で、心線の隙間を通って外部から水分や有害ガスが侵入
する現象が回避され、緩衝用の空間部に水分や有害ガス
が侵入することによって電子部品の性能が低下するとい
う従来技術の問題点が排除され、耐環境性に優れた信頼
性の高い箱型の近接スイッチが得られる。

【００１７】さらに、ケーブルの端末が導電接続された
端子部の露出面および保護カバーの窓部に予めシール材
を塗布することにより、封止樹脂の充填作業に際して、
窓部とプリント基板との隙間から保護カバー中の空気が
抜け出す現象をシール材層により阻止できるので、保護
カバー中に電子部品およびプリント基板を覆う緩衝用空
間部が確実に形成され、熱応力による電子部品などの損
傷が回避されるとともに、温度変化に基づく各部材の膨
張，収縮がシール材層により吸収され、ケーブル端末の
導電接続部に作用する熱応力も緩和されるので、温度変
化の影響を受けにくく、信頼性の高い箱型の近接スイッ
チが得られる。

【００１８】図３はこの発明の異なる実施例になる近接
スイッチを簡略化して示す断面図、図４は図３に示す近
接スイッチの要部を示す斜視図である、図に示す近接ス
イッチが図１に示す近接スイッチと異なるところは、ケ
ース２１および保護カバー２９が共に筒状に形成されて
筒型の近接スイッチが形成された点にある。即ち、円筒
状に形成されたケース２１の一方端はコイルキャップ２
２を備えた検出コイル３により閉塞され、プリント基板
５の反端子部側の端は例えば検出コイルが巻回されるフ
ェライトコア２に形成された突起部に係合，支持され
る。保護カバー２９は電子部品４および電子回路部分を
収納する円筒部分２９Ａと、端子部５Ｔの接続面が底部
に露出する凹溝２９Ｂを有する半円筒部分２９Ｃとから
なるキャップ状に形成され、その開放端はフェライトコ
ア２に支持される。そして、ケーブル６の端末部６Ａは
ケース２１の開口端から挿入され、端末部６Ａに弛みを
持たせることなく凹溝２９Ｂ内に露出した端子部５Ｔの
接続面に導電接続される。なお、ケーブル端末の接続作
業を終了した端子部５Ｔの接続面には窓部２９Ｂに跨が
って、図示しないゴム弾性を有するシール材を塗布して
保護カバー２９の空気の抜け出しを防ぐよう構成するの
が良い。

【００１９】このように構成された筒型の近接スイッチ
では、コイルキャップ２２を被着した検出コイル３のフ
ェライトコア２にプリント基板５およびキャップ状の保
護カバー２９を支持した状態で円筒状に形成されたケー
ス２１の一方端から挿入すれば、凹溝内に露出した端子
部５Ｔの接続面が円筒状のケース２１の開口部近くに位
置するので、ケースの開口部から凹溝２９Ｂ内に挿入さ
れたケーブルの端末部６Ａの接続作業を、半円筒部分２
９Ｃと円筒部分２９Ａとの段差部により確保された空間
部を利用して容易に行える利点が得られ、細長い筒状の
近接スイッチの組み立て作業を容易化できる利点が得ら
れるとともに、前述の実施例で述べたと同様の作用効果
が得られる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の近接スイッチは前述のよう
に、電子部品などを搭載したプリント基板との間に緩衝
用の空間部を保持する保護カバーに、端子部の接続面底
部に露出する凹溝を設けるよう構成した。その結果、プ
リント基板および保護カバーをケース内にセットした状
態でケーブル端末に弛みを持たせることなく凹溝の底に
露出した端子部に導電接続できるとともに、ケーブル端
末が封止樹脂により封止されて外部からの水分等の侵入
が阻止されるので、従来例で問題になった近接スイッチ
の組み立て作業の煩雑化、近接スイッチの大型化、心線
の隙間を伝って外部から水分や有害ガスが空間部内に侵
入することによって生ずる電子部品などの吸湿劣化，腐
食劣化問題などが排除され、耐環境性に優れた信頼性の
高い箱型または筒型の近接スイッチを経済的にも有利に
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例になる箱型の近接スイッチ
を簡略化して示す断面図

【図２】図１に示す近接スイッチの要部を示す斜視図

【図３】この発明の異なる実施例になる近接スイッチを
簡略化して示す断面図

【図４】図３に示す近接スイッチの要部を示す斜視図

【図５】近接スイッチの従来例を箱型の近接スイッチを
例に簡略化して示す断面図

【符号の説明】

１ ケース １Ａ ゴムブシュ １Ｂ 支持部材（プリント基材用） １Ｃ 支持部材（保護カバー用） ２ フェライトコア ３ 検出コイル ４ 電子部品 ５ プリント基板 ５Ｔ 端子部 ５Ｐ 電子回路 ６ ケーブル ６Ａ 端末部 ８ 封止樹脂（エポキシ樹脂） ９ 保護カバー １０ 緩衝用の空間部 １１ 箱型のケース １９ 保護カバー １９Ａ 保護カバーの有蓋部分 １９Ｂ 凹溝 ２１ 筒型のケース ２２ コイルキャップ ２９ 保護カバー ２９Ａ 筒状部分 ２９Ｂ 凹溝 ２９Ｃ 半筒状部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を有するケースの内部に、検出コイ
   ルと、電子部品および電子回路を搭載しケーブルの端末
   部が導電接続される端子部を有するプリント基板と、こ
   のプリント基板を前記開口部側から覆う保護カバーとを
   備え、前記保護カバー内に前記プリント基板を包囲する
   熱応力緩和用の空間部を保持して前記ケース内に封止樹
   脂が充填された近接スイッチにおいて、前記保護カバー
   が前記端子部の接続面が底部に露出する凹溝を備え、露
   出した端子部の接続面に前記ケーブルの端末部が凹溝内
   で導電接続されたことを特徴とする近接スイッチ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の近接スイッチにおいて、
   ケーブルの端末部が導電接続された端子部の露出面およ
   び保護カバーの凹溝と、これらを覆う封止樹脂との間に
   シール材層を設けたことを特徴とする近接スイッチ。
3. 【請求項３】請求項１に記載の近接スイッチにおいて、
   有底の箱状に形成されたケースの底部から一定の高さに
   支持されたプリント基板を前記箱状のケースの開口部側
   から覆うよう有蓋の箱状に形成された保護カバーが、電
   子部品および電子回路の搭載部分と端子部の接続面との
   間で端子部側に低い階段状に形成され、一段高い部分が
   電子部品および電子回路の搭載部分をキャップ状に覆う
   とともに、一段低くなった部分に端子部の接続面が底部
   に露出する凹溝を備えたことを特徴とする近接スイッ
   チ。
4. 【請求項４】請求項１に記載の近接スイッチにおいて、
   円筒状に形成されたケースの一方端を塞ぐよう支持され
   た検出コイルに反端子部側が支持されたプリント基板を
   円筒状のケースの開口部側から覆うようキャップ状に形
   成された保護カバーが、電子部品および電子回路部分を
   収納する円筒部分と、端子部の接続面が底部に露出する
   凹溝を有する半円筒部分とからなり、前記凹溝内に露出
   した端子部の接続面に前記ケースの開口部から挿入され
   たケーブルの端末部が導電接続されたことを特徴とする
   近接スイッチ。