JPS63141227A

JPS63141227A - 近接スイツチ

Info

Publication number: JPS63141227A
Application number: JP28646786A
Authority: JP
Inventors: 植木　健五; 江口　一正; 仲谷　二三雄; 真一脇田; 久敏村上; 恒彦寺田
Original assignee: Keyence Corp; Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Keyence Corp; Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1988-06-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は高周波発振型の近接スイッチに関し、特にこ
の近接スイッチの静電シールド構造に関する。

〔従来の技術〕

高周波発振型の近接スイッチにおいて、検出コイルと周
囲の取付用金属体等の導体との間に形成される浮遊容量
の影響が従来から問題となっている。すなわち、浮遊容
量を介在して周囲導体のノイスカ検出コイルに伝達され
、その結果近接スイッチの誤動作が生じたり、あるいは
浮遊容量の検出コイルへの影響が変化し、これに伴い近
接スイッチの動作距離等の動作特性が変化する。さらに
、近接スイッチのケースを金属で形成すると、浮遊容量
がこの金属ケースと検出コイル間で大きな静電容量を持
ち、上記ノイズの影響が増大化する等といった問題点で
ある。これら問題点は、近接スイッチの感度を高くすれ
ばするほど浮遊容量の影響が増大化するので、長い検出
距離が要求される場合にはとりわけ無視できないもので
あった。

これら問題点を解決するために２つの技術が提案されて
いる。１つは、実公昭５５−２４９０号公報に開示され
ている導電性接着剤を用いた技術である。

第４図に示すように、この技術にかかる近接スイッチは
、検出コイル１が巻回されたコイルホビン２がフェライ
トコア３の溝部に内蔵され、電子回路部４がプリント基
板５の上に装着されている。

フェライトコア３およびプリント基板５は樹脂ケース６
内に充填用樹脂７により固定・収納され、かつこの樹脂
ケース６は金属ケース８内に収容されている。フェライ
トコア３の背面部には、他端が電子回路部４のアースに
接続されたリード線１０が導電性接着剤９により接合さ
れている。したがって、フェイトコア３の導電性を利用
してアースされているので、周囲導体のノイズの影響は
除去され静電シールド効果が得られる。

他の１つは、実開昭５５−１６８９４０号公報に開示さ
れている金属蒸着膜を用いた技術である。この技術にか
かる近接スイッチは、上記導電性接着剤を用いた技術（
第４図参照）と略同様な構成である。

フェライトコアの表面に金属蒸着膜が施され、アース用
のリード線が半田付けされている点に差異がある。それ
ゆえ、上記技術と同様に静電シールド効果がもたらされ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記２つの技術には次に述べるような問題点が
ある。まず導電性接着剤を用いた技術には、この接着剤
自体の取り扱いが極めて煩瑣であるという問題点がある
。すなわち、常温保存が可能な導電性接着剤は使用時に
高温の環境下でなければならない。高温雰囲気に曝され
ると半導体を用いた電子回路部に特性変化が生じるので
、実質的にこの導電性接着剤を用いることは不可能であ
る。また、常温の環境下でも使用可能な導電性接着剤は
零下数十度で冷凍保存せねばならず、保管面で難がある
。

次に金属蒸着膜を用いた技術には、フェライトコアに金
属を蒸着するための大規模な設備が必要となり、初期に
多額の投資が要求されるという問題点がある。

そこでこれら問題点を解決するために、フェライトコア
に導電性の厚膜を印刷・焼成することが考えられる。こ
の厚膜を形成するためのペーストには、従来高温焼成型
と低温焼成型の２種類のものが存在していたが、前者は
フェライトコアの変性を来たすため用いることが不可能
であった。後者にはＡｇ系とＣｕ系の２種類があるが、
Ａｇ系は高価なうえいわゆる半田くわれ、マイグレーシ
ョン（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　）等が生じ、使用に支障を
来す。

またＣｕ系は、空気中での焼成が難しく半田付けが困難
であるという問題点がある。したがって、フェライトコ
アに導電性の厚膜を印刷・焼成する技術的思想は実現不
能な単なるアイデアであった。

この発明は上記問題点に漏みてなされたものであり、静
電シールド効果を簡単にかつ安価に成し得る高周波発振
型の近接スイッチを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し、この目的を達成するための具体的
手段は、検出コイルを収納するための溝が穿設されると
ともに導電性厚膜が被着されているコアと、検出信号処
理のための電子回路部が載置されているプリント基板が
内蔵された近接スイッチにおいて、前記導電性厚膜をア
ースし、かつ、この導電性厚膜を金属銅粉、樹脂混和物
（金属表面活性化樹脂と熱硬化性樹脂とからなる樹脂混
和物）、飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸またはそれら
の金属塩、金属キレート形成剤、および半田付促進剤か
らなる導電塗料で形成したことである。

〔作　　用〕この発明は前述のような手段を採ったので、次のような
作用がもたらされる。検出コイルと周囲の取付用金属体
等の導体との間に形成される浮遊容量により、コアの周
囲導体のノイズがコア内に伝導されても、アースされた
導電性厚膜を経由して放出される。したがってノイズの
影響が除去され、近接スイッチの静電シールド効果が得
られる。

〔実　施　例〕

この発明を、以下２つの実施例に基づいて詳細に説明す
る。なお、従来例と同一部分は同一記号を付しその説明
を簡略化する。

第１図に示すように、第１の実施例にかかる近接スイッ
チの構成は従来例（第４図参照）と略同様である。検出
コイル１．コイルポビン２．フェライトコア３等の構成
要素は共通である。異なるのはコア３の表面全域にわた
って、導電性厚膜１１が印刷・焼成により被着されてい
る点である。導電性厚膜１１は半田１２で接合されたリ
ード線１０によりアースされている。

この導電性厚膜１１は、金属銅粉、樹脂混和物（金属表
面活性化樹脂と熱硬化性樹脂とからなる樹脂混和物）、
飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金属塩
、金属キレート形成剤、および半田付促進剤からなる導
電塗料で形成されている。

この導電塗料を構成する成分の割合は、金属銅粉８５〜
９５重量％と樹脂混和物１５〜５重量％（金属表面活性
化樹脂２〜３０重量％、残部が熱硬化性樹脂からなる樹
脂混和物）との合計１００重量部に対して、飽和脂肪酸
もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金属塩１〜８重量
部と金属キレート形成剤１〜５０重量部および半田付促
進剤０．１〜２．５重量部である。

上記金属銅粉は片状、樹脂状１球状、不定形状等のいず
れの形状であっても良く、その粒径は１００μｍ以下が
好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。粒径が１μｍ
以下のものは酸化されやすく、得られる塗膜の導電性が
低下し半田付性が悪くなる。

前述のように、金属銅粉の配合量は樹脂混和物との配合
において８５〜９５重量％の範囲で用いられるが、好ま
しくは８７〜９３重量％である。配合量が８５重量％未
満では導電性が低下するとともに半田付性が悪くなり、
逆に９５重量％を越える時は金属銅粉が十分にバインド
されず得られる塗膜も脆くなり、導電性が低下するとと
もにスクリーン印刷性も悪くなる。

上記樹脂混和物中の金属表面活性化樹脂には、活性ロジ
ン、または部分水添ロジン、完全水添ロジン、エステル
化ロジン、マレイン化ロジン、不均化ロジン、重合ロジ
ン等の変性ロジンから選ばれる少なくとも１種を使用す
る。好ましいロジンは活性ロジンまたはマレイン化ロジ
ンである。

前述の如く、樹脂飽和物中の金属表面活性化樹脂の配合
量は２〜３０重量％の範囲で用いられるが、好ましくは
５〜１０重量％である。金属表面活性化樹脂の配合量が
２重量％未満でも、後述するキレート形成剤および半田
付促進剤が適当量配されている時は塗膜上に直接半田付
をすることができる。

しかし前記配合量をこの好ましい範囲内に設定すると、
半田付面をより平滑で金属光沢のあるものにできる。逆
に３０重景気を越える時は導電性の低下を招き、かつ半
田付性に対する増量効果も認められないので好ましくな
い。

上記樹脂混和物中の熱硬化性樹脂とは、本発明に係る導
電塗料中の金属銅粉およびその他の成分をバインドする
ものであり、常温で液状を呈する高分子物質で加熱効果
によって高分子物質となるものであればどのようなもの
でも良く、例えばフェノール、アクリル、エポキシ、ポ
リエステル。

キシレン系の樹脂等が用いられる。ながでもレゾール型
フェノール樹脂は好ましいものとして用いられる。前述
のように、樹脂飽和物中の熱硬化性樹脂の配合量は９８
〜７０重量％の範囲である。

上記樹脂混和物の配合量は、金属銅粉との配合において
１５〜５重量％の範囲で用いられ、金属銅粉と樹脂混和
物との含量を１００重量部とする。がかる場合、樹脂混
和物の配合量が５重量％未満では金属銅粉が十分にバイ
ンドされず得られる塗膜も脆くなり、導電性が低下する
とともにスクリーン印刷性が悪くなり好ましくない。逆
に１５重１％を越える時は半田付性が好ましいものとな
らない。

上記飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金
属塩とは、飽和脂肪酸にあっては炭素数１６〜２０のバ
ルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸等であり、不飽
和脂肪酸にあっては炭素数１６〜１８のシーマリン酸、
オレイン酸、リルン酸等であり、それらの金属塩にあっ
てはカリウム、銅。

アルミニウム等の金属との塩である。これらの分散剤の
使用は金属銅粉と樹脂混和物との配合において、金属銅
粉の樹脂混和物中への微細分散を促進し、導電性の良好
な塗膜を形成するので好ましい。

この飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金
属塩の配合量は、前述の如く、金属銅粉と樹脂混和物の
合計量１００重量部に対して１〜８重量部の範囲で用い
られるが、好ましくは２〜６重量部である。この配合量
が１重量部未満では、金属銅粉を樹脂混和物中に微細分
散させるにあたって混練りに時間を要し、逆に８重量部
を越える時には塗膜の導電性を低下させ、塗膜と基板と
の密着性の低下を招くので好ましくない。

上記金属キレート形成剤には、モノエタノールアミン、
ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレン
ジアミン、トリエチレンジアミン。

トリエチレンテトラミン等の脂肪族アミンから選ばれる
少なくとも１種を使用する。金属キレート形成剤の添加
により、金属銅粉の酸化を防止し導電性の維持に寄与す
るとともに、前記金属表面活性化樹脂と相乗作用を示し
て半田付性をより向上させる。例えば金属銅粉と熱硬化
樹脂それに金属表面活性化樹脂との配合では、塗膜上に
良好な半田付をすることができないが、金属キレート形
成剤を配することにより良好な半田付をすることができ
るので、その相乗作用としての役割は大きい。

前述のように、金属キレート形成剤の配合量は金属銅粉
と樹脂混和物の合計量１００重量部に対して１〜５０重
量部の範囲で用いられるが、好ましくは５〜３０重量部
である。この配合量が５重量部未満では導電性が低下し
、かつ半田付性も好ましいものとはならない。逆に５０
重量部を越える時は、塗料自体の粘度が下がり過ぎて印
刷性に支障を来すので好ましくない。

上記半田付促進剤には、オキシジカルボン酸またはアミ
ノジカルボン酸もしくはそれらの金属塩で、例えば酒石
酸、リンゴ酸、グルタミン酸、アスパラギン酸またはそ
れらの金属塩等から選ばれる少なくとも１種を使用する
。この半田付促進剤は前記金属キレート形成剤と相乗作
用を示して半田付性をさらに向上させる。すなわち、金
属表面活性化樹脂と金属キレート形成剤および半田付促
進剤を配することにより、より相乗作用を示して塗膜の
半田付面をより平滑で金属光沢のあるものにできる。

半田付促進剤の配合量は、前述の如く、金属銅粉と樹脂
混和物の合計量１００重量部に対して０．１〜２．５重
量部の範囲で用いられるが、好ましくは０．５〜２．５
重量部である。この配合量が例え０．１重量部未満でも
、前述の如く金属表面活性化樹脂と金属キレート形成剤
が適当量配されている時は塗膜上に直接半田付をするこ
とができるが、前記配合量をこの好ましい範囲内に設定
すると半田付面をより平滑で金属光沢のあるものにでき
る。逆に２．５重量部を越える時は、導電性が低下する
とともに半田付性も好ましいものとはならない。

以上説明したところの導電塗料の粘度を調整するために
、通常の有機溶剤を適宜使用することができる。例えば
ブチルカルピトール、ブチルカルピトールアセテート、
ブチルセロソルブ、メチルイソブチルケトン、トルエン
、キシレンなど公知の溶剤である。

次に、第２の実施例を第２図および第３図に基づいて説
明する。第２図に示すようにプリント基板５の上に、導
電性および可撓性を有するフレキシブル基板１３が被覆
されている。フレキシブル基板１３上には、検出信号処
理のための電子回路部４が載置されている。フェライト
コア３には第１の実施例と同様に、表面全域に導電性厚
膜１１が被着されるとともに溝１４が穿設され、フレキ
シブル基板１３のコア３側端部に折曲自在の突出部１３
ａが突設されている。突出部１３ａはコア３の背面部に
、柔軟な導電性粘着テープ１５（＠スリーポンド製；商
品名ｒ３３１５ｃＪ）を介在して接合される。この導電
性粘着テープ１５は両面に粘着力が付与されており、熱
、超音波等の付加により粘着力はさらに増強する。また
再粘着面の間にテープが存在するので、接合状態におい
て緩衝効果が得られる。

次に、この実施例にかかる近接スイッチの組立工程につ
いて説明する。第３図に示すように、この実施例は第１
の実施例（第１図参照）と比較すると、リード線１０の
代わりにフレキシブル基板１３の突出部１３ａがフェラ
イトコア３に接合されている点、およびこの接合のため
に導電性粘着テープ１５が使用されている点のみに差異
がある。組立工程において、粘着テープ１５をコア３の
背面部に貼付した後、このコア３を轡脂ケース６の底面
に嵌合させる。そして樹脂ケース６を金属ケース８内に
収納した後、粘着テープ１５部分に略直角に折曲された
突出部１３ａの裏側面が密接するように、プリント基板
５を樹脂ケース６内に挿入する。この時、粘着テープ１
５をコア３の背面部にある程度突出部１３ａの面積より
広く貼付してお（ことにより、プリント基板５を樹脂ケ
ース６内で注意深く位置決めする配慮が不要となり、ケ
ース６内に無造作に挿入するのみで突出部１３ａとコナ
３が十分に接合される。したがって、手作業の必要がな
くロボット等の機械を用いて行うことが可能である。よ
って近接スイッチの組立自動化が達成され、大量生産に
よる原価低減が可能である。

この実施例においては、表裏両面に導電性を有する銅箔
等が被覆されている一般的なフレキシブル基板１３を用
いた場合を説明したが、このような基板ではない場合（
例えば、表側面にしか銅箔が被覆されていない基板）に
は直接突出部１３ａの裏側面とコア３を接合すると、導
電性厚膜１１のアースができない。したがってその場合
には、コア３に導電性粘着テープ１５を貼付した後銅箔
を粘着テープ１５に貼付する。そしてこの銅箔に突出部
１３ａの裏側面を当接させ、半田付けで接合することに
より、フレキシブル基板１３の表側面に被覆された銅箔
と粘着テープ１５の銅箔とが電気的に接続される。また
、半田付けの際の熱で粘着テープ１５の粘着力が増強さ
れ強固な接合状態が得られる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明は、検出コイ
ルを収納するための溝が穿設されるとともに導電性厚膜
が被着されているコアと、検出信号処理のための電子回
路部が載置されているプリント基板が内蔵された近接ス
イッチにおいて、前記導電性厚膜をアースし、かつこの
導電性厚膜を金属銅粉、樹脂混和物（金属表面活性化樹
脂と熱硬化性樹脂とからなる樹脂混和物）、飽和脂肪酸
もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金属塩、金属キレ
ート形成剤、および半田付促進剤からなる導電塗料で形
成したので、コアのアースが導電性厚膜を介して行われ
、周囲導体のノイズの影響の遮断という静電シールド効
果が得られる。また、空気中および相当な低温（約１６
５°Ｃ）の環境下でも焼成が可能であるので、コアの変
性を生じることがなくかつ半田くわれ、マイグレーショ
ン等が生じない。それゆえコアに導電性厚膜を印刷・焼
成する工程が容易になるとともに自動化が達成され、近
接スイッチの大量生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明にかかる近接スイッチの
実施例の説明図であり、第１図は第１の実施例の縦断面図、第２図は第２の実施例の要部斜視図、第３図はこの実施例の縦断面図、第４図は従来例の縦断面図である。１・・・検出コイル、３・・・フェライトコア（コア）
、４・・・電子回路部、５・・・プリント基板、１１・
・・導電性厚膜、１３・・・フレキシブル基板、１３ａ
・・・突出部、１４・・・溝。特許出願人　　株式会社キーエンス特許出願人　　タック電線株式会社第１図第２図第３図基板第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検出コイルを収納するための溝が穿設されるとと
もに導電性厚膜が被着されているコアと、検出信号処理
のための電子回路部が載置されているプリント基板が内
蔵された近接スイッチであって、前記導電性厚膜がアースされ、かつ、この導電性厚膜が金属銅粉、樹脂混和物（金属表
面活性化樹脂と熱硬化性樹脂とからなる樹脂混和物）、
飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸またはそれらの金属塩
、金属キレート形成剤、および半田付促進剤からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の近接スイッ
チ。
（２）プリント基板上に導電性を有する基板が被覆され
るとともに、この基板のコア側端部に折曲自在の突出部
が突設されている特許請求の範囲第１項記載の近接スイ
ッチ。