TWI653460B - 光遮斷裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種光遮斷裝置，其包含：導線架，包含本體、第一延伸部、第二延伸部及複數個電性端子；模製部，設置於本體上、並位於第一延伸部與第二延伸部之間；發光單元及受光單元，分別設置於第一延伸部及第二延伸部上；以及殼體，包含向上延伸形成的第一固定部及第二固定部，其彼此相距一距離，且分別容納第一延伸部及第二延伸部，殼體更包含一缺口，形成於殼體之底面，並容納模製部。本發明另提出一種光遮斷裝置的製造方法。藉此，可簡化光遮斷裝置的製程，且導線架與殼體可更穩固地相組合。

Description

光遮斷裝置及其製造方法

本發明有關一種光遮斷裝置及其製造方法，特別關於一種包含模製部之光遮斷裝置及其製造方法。

光遮斷裝置係透過其中的發光元件以及受光元件檢測物件是否從中通過之情形。具體而言，發光元件發射光線，而受光元件用以接收該光線而產生集極電流；當一物件通過發光元件及受光元件之間時，發光元件所發出之光線將被該物體所阻擋，而導致受光元件端形成之集極電流減少，而此集極電流的改變可用以辨別物件相對於光遮斷裝置之位置。

然而，習知光遮斷裝置之電性端子需頻繁地與外部電路連接及拆卸，此過程經常使電性端子因不當的施力而變形，進而導致電性端子的接觸不良或內部元件的設置偏移等負面影響。再者，習知的光遮斷裝置之中，多透過嵌入式(DIP)或是表面粘著式(SMD)的方式來形成發光元件及受光元件，其中，採嵌入式形成之發光元件及受光元件時，需先將各部件排列於基板上，爾後再以人工的方式焊接各部件以進行固定；此過程的效率並不理想且易造成誤差，進而影響產線產能及產品良率。

此外，習知光遮斷裝置多需透過額外焊接一公規訊號接頭才能與外部電路進行連接，此舉不僅使加工程序繁複同時亦增加生產成本。

有鑒於此，如何改善上述至少一缺失，乃為此業界待解決的問題。

本發明之一目的在於提供一種光遮斷裝置及其製造方法，其可使光遮斷裝置的導電架及殼體之組合更穩固，且可簡化光遮斷裝置的製程，進而提升光遮斷裝置之產能及良率。

為達上述目的，本發明所提供的光遮斷裝置係包含一導線架、一模製部、一發光單元、一受光單元及一殼體。導線架包含一本體、一第一延伸部、一第二延伸部及多個電性端子，第一延伸部及第二延伸部分別從本體之兩端向上延伸出，此些電性端子從本體之兩端之一延伸出。 模製部設置於本體上、並位於第一延伸部與第二延伸部之間。發光單元及受光單元分別設置於第一延伸部及第二延伸部上。殼體包含向上延伸形成的一第一固定部及一第二固定部，第一固定部及第二固定部彼此相距一距離，且分別容納第一延伸部及第二延伸部。殼體更包含一缺口，形成於殼體之一底面，並容納模製部。

為達上述目的，本發明所提供的光遮斷裝置的製造方法係包括以下步驟：首先，形成一模製部於一導線架之一本體上。接著，將一發光單元及一受光單元分別設置於導線架之一第一延伸部及一第二延伸部上。然後，彎折該第一延伸部及第二延伸部至直立於本體之兩端。接著，組裝一殼體至導線架，殼體之一第一固定部及一第二固定部分別容納導線架之第一延伸部及第二延伸部，殼體之一缺口容納模製部。

在一實施例中，殼體更包含一連接部，連接部形成於第二固 定部之一側面，連接部容納此些電性端子。

在一實施例中，連接部包含多個卡榫結構，以分別結合此些電性端子。

在一實施例中，此些卡榫結構各具有一倒鉤結構。

在一實施例中，連接部更包含一結合件，用以與一電性連接器結合，以使電性連接器透過此些電性端子與發光單元及受光單元電性導通。

在一實施例中，第一固定部包含一第一彈片，以固定發光單元及第一延伸部，而第二固定部則包含一第二彈片，以固定受光單元及第二延伸部。

在一實施例中，第一彈片及第二彈片各具有一倒鉤結構。

在一實施例中，殼體更包含向下延伸形成的多個卡合部及/或插件部，以與一插件板之多個卡槽相接合，進而使光遮斷裝置固定於插件板。

在一實施例中，發光單元包含一模製件及一發光元件，受光單元包含另一模製件及一受光元件。

在一實施例中，模製部、模製件及另一模製件係以相同的透光性樹脂所製成。

在一實施例中，模製部、模製件及另一模製件係以相異的透光性樹脂所製成。

在一實施例中，模製部係以混入填料的樹脂所製成。

在一實施例中，本體、第一延伸部、第二延伸部及此些電性 端子係一體成型。

在一實施例中，殼體更包含二通槽，分別形成於殼體之二側面上，且位於第一固定部及第二固定部之間。

在一實施例中，光遮斷裝置可包含一導線架及一殼體。導線架分別自其兩端向上延伸出具有發光單元之第一延伸部及具有受光單元之第二延伸部，即導線架之一端為第一延伸部、而另一端為第二延伸部。然後，在第一延伸部與第二延伸部之間，可設有一模製部，並於第二延伸部向外地延伸形成出多個電性端子。殼體則分別向兩側延伸第一固定部及一第二固定部，其分別用以固定第一延伸部及第二延伸部。另外，第一固定部及第二固定部之間向下形成一缺口，缺口用以固定模製部。第一固定部及第二固定部可使殼體固接於導線架，並藉由模製部與缺口之結合來產生縱向限位功能。又，發光單元可產生光線，光線由受光單元接收並轉換為一光電訊號，而光電訊號可藉由多個電性端子輸出至光遮斷裝置之外部電路。

在一實施例中，本發明提供一種光遮斷裝置，包括導線架、發光元件、受光元件、電性端子、模製部及殼體。導線架具有第一延伸部、第二延伸部。模製部設於第一延伸部及第二延伸部之間。受光元件及發光元件分別安裝於第一延伸部及第二延伸部，並由透光性樹脂模製而成。電性端子設於導線架之一端，用以與外部電路連接。殼體由遮光性樹脂形成，用以容納導線架、發光元件及受光元件。在殼體和模製部的至少一方上，設有將模製部卡止於殼體的缺口。

藉此，本發明之光遮斷裝置及其製造方法至少可提供以下有 益效果：1、模製部與缺口可提供導線架之橫向支撐，而卡榫結構可提供導線架之縱向支撐，使導線架與殼體的組合更穩固，俾以外力作用於導線架時，導線架不易相對於殼體位移；2、殼體之側面具有通槽，使得導線架在從一支架料片分離前，殼體即能組裝至導線架上，待組裝及/或測試完成後，再將導線架與支架料片相分離；以及3、發光單元及受光單元可不需透過人工方式來焊接或插接至導線架或殼體。

為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。

1‧‧‧光遮斷裝置

10‧‧‧導線架

11‧‧‧本體

12‧‧‧第一延伸部

13‧‧‧第二延伸部

14‧‧‧電性端子

20‧‧‧模製部

30‧‧‧發光單元

31‧‧‧模製件

32‧‧‧發光元件

40‧‧‧受光單元

41‧‧‧另一模製件

42‧‧‧受光元件

50‧‧‧殼體

501‧‧‧底面

502‧‧‧側面

51‧‧‧第一固定部

511‧‧‧第一彈片

511a‧‧‧倒鉤

52‧‧‧第二固定部

521‧‧‧第二彈片

521a‧‧‧倒鉤

53‧‧‧缺口

54‧‧‧連接部

541‧‧‧卡榫

541a‧‧‧倒鉤

542‧‧‧結合件

55‧‧‧卡合部

56‧‧‧插件部

57‧‧‧通槽

2‧‧‧電性連接器

3‧‧‧插件板

3a‧‧‧卡槽

第1圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置的立體圖；第2圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置的立體分解圖；第3A圖至第3C圖分別為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置的俯視圖、側視圖及前視圖(殼體以剖視顯示)；第4A圖至第4C圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置之殼體的俯視圖、側視圖及前視(剖視)圖；第5A圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置的另一立體圖；第5B圖為第5A圖之部分放大詳圖； 第6圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置與電性連接器組合的示意圖；第7圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置、電性連接器及插件板組合的示意圖；以及第8圖為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置之製造方法的流程圖。

請參閱第1圖及第2圖所示，其為依據本發明之較佳實施例之光遮斷裝置1的立體圖及立體分解圖。該光遮斷裝置1可包含一導線架10、一模製部20、一發光單元30、一受光單元40及一殼體50，各元件之技術內容將依序說明如下。

關於導線架10，其可包含一本體11、一第一延伸部12、一第二延伸部13及複數個電性端子14。第一延伸部12及第二延伸部13係於本體11之兩端、垂直於本體11之延伸方向而向上延伸，而該等電性端子14則自本體11之其中一端沿著本體11之延伸方向平行延伸出，以與外部電路(如後述第6圖所示的電性連接器2)相電性連接。

更具體而言，本體11、第一延伸部12、第二延伸部13及該等電性端子14均由可導電材料製成，例如從一支架料片(圖未示)形成出。本體11可包含複數個長條狀的導電部件，而第一延伸部12亦呈長條狀、由本體11之其中兩個導電部件向上延伸出，第二延伸部13亦呈長條狀、由本體11之其中兩個導電部件向上延伸出；該等電性端子14各由本體11之其中一個導電部件延伸出，透過本體11與第一延伸部12及第二延伸部13相電性導通。另外，電性端子14與第二延伸部13可設置於本體11之同一端。

關於模製部20，其可呈一塊狀，且可透過射出成型等模製加工方式設置於導線架10之本體11上，並位於第一延伸部12與第二延伸部13之間，以至少部分地包覆本體11。藉此，模製部20可使本體11之導電部件保持相固定，進而提供導線架10之橫向支撐(橫向係相對於第一及第二延伸部12、13的延伸方向者)。另，模製部20可藉由一透光性樹脂來製成，使得模製部20為可透光者；模製部20可藉由混入填料的一樹脂來製成，使得模製部20為不透光者。具體而言，模製部20可透過於環氧樹脂、壓克力、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、矽膠等透光性樹脂來製成，或於該等透光性樹脂中添加不透光染料，例如碳黑(Carbon Black)或二氧化钛(TiO₂)等填充料(filler)，以形成具有不透光特性的樹脂來製成模製部20。

模製部20之中或上可設置一或多個電子元件，例如電容、電阻、積體電路晶片等(圖未示)，該等電子元件可與導線架10相電性導通，以處理來自導線架10之訊號。

關於發光單元30及受光單元40，其分別用以發射光線(例如紅外光線)及接收前者所發射之光線，且分別設置於第一延伸部12及第二延伸部13上，且電性導通。此外，發光單元30及受光單元40係沿著一光軸相對設置(相面向)，俾使受光單元40可準確地接收發光單元30所發射之光線。受光單元40可依據其所接收之光線多寡來產生一光電訊號(電流)，該光電訊號依序經由第二延伸部13及電性端子14而自光遮斷裝置1輸出。

因此，當有物體(如紙張，圖未示)位於發光單元30及受光單元40之間時，受光單元40無法接收到光線，故產生較少或未有光電訊號輸出，藉以檢測物體存在或有物體通過。

結構上，發光單元30可包含一模製件31及一發光元件32，發光元件32固接(bonding)至第一延伸部12之末端，然後模製件31透過射出成型等模製加工方式形成於第一延伸部12上，以包覆發光元件32。相應地，受光單元40包含另一模製件41及一受光元件42，其中受光元件42固接至第二延伸部13之末端，然後被形成於第二延伸部13上之模製件41包覆。

發光元件32可為一不可見光發光單元，例如是紅外線發光單元，而受光元件42可以是光電二極體(photodiode)或一光電晶體(phototransistor)。在一實施例中，發光元件32及受光元件42可以透過導線架10達到一電極共同電性連接效果。在一實施例中，發光元件32可以靠近電性端子14。在另一實施例中，受光元件42可以靠近電性端子14。在一實施例中，第一固定部51及第二固定部52分別具有一開口或一透光窗，用以允許發光元件32之光線發射至外界，並用以讓受光元件42接收光線。

另，模製部20、模製件31及另一模製件41可採相同的透光性樹脂所製成。然而，於其他實施例中，模製部20、模製件31及模製件41亦可採相異的透光性樹脂所製成；也就是，透光性樹脂之種類例如可包含環氧樹脂、壓克力、PPA或矽膠等，然後從中選擇一者來製成模製部20、模製件31及模製件41，或從中選用多者來分別製成模製部20、模製件31及模製件41。

請配合參閱第3A圖至第4C圖，關於殼體50，其可包含一第一固定部51及一第二固定部52，其均向上延伸且彼此相距，以定義供物體通過的一通道。第一固定部51及第二固定部52均為內部挖空之結構，且於殼體50之底面501上形成對應的開口，以分別容納大致與其相應延伸之第一 延伸部12及第二延伸部13。此外，第一固定部51及第二固定部52的相面向的兩側面還形成有供光線通過之開口。

第一固定部51可包含一第一彈片511，其具有一倒鉤結構511a，以扣合發光單元30(模製件31)；如此，發光單元30及與其相連的第一延伸部12可固定於第一固定部51中。第二固定部52則包含一第二彈片521，其具有一倒鉤結構521a，以扣合受光單元40(模製件41)；如此，受光單元40及與其相連之第二延伸部13可固定於第二固定部52中。

請配合參閱第5A圖及第5B圖，殼體50更包含一缺口53，其形成於殼體50之底面501、且位於第一固定部51及第二固定部52於底面501上的兩開口之間。缺口53是相應於模製部20而形成，其可容納模製部20，且可使模製部20卡固於缺口53中(模製部20與缺口53可為緊配合)，增強導線架10與殼體50之組合力道。易言之，於橫向上，導線架10於殼體50中可更穩固，不易因為外力作用而位移。如此，光遮斷裝置1與電性連接器2(如第6圖所示)連接或拆卸所需的力道係不易使導線架10相對於殼體50橫向位移，以減少或避免發光單元30及受光單元40之間的光軸偏移。此外，導線架10與殼體50組合時，電性端子14可設置於殼體50之底面501上。

請配合參閱第6圖，為便於光遮斷裝置1與電性連接器2之連接，殼體50亦包含一符合訊號接頭公規之連接部54，其形成於第二固定部52之一側面(或可說，連接部54從第二固定部52向外延伸而形成)。連接部54可部分地容納電性端子14，即電性端子14之末端從底面501伸出至連接部54內。連接部54亦可包含複數個卡榫結構541，以分別結合、固定該等電性端子14，提供電性端子14之縱向支撐(縱向係指第一及第二延伸部12、13 的延伸方向)。較佳地，該等卡榫結構541各具有一倒鉤結構541a，以扣住電性端子14，提供更佳的縱向支撐。如此，光遮斷裝置1與電性連接器2連接或拆卸所需的力道係不易使導線架10相對於殼體50縱向位移。

此外，連接部54可包含一結合件542，其對應電性連接器2之外型，便於結合、固定電性連接器2。當電性連接器2結合至結合件542時，電性端子14之末端可插入電性連接器2，使電性連接器2透過電性端子14與發光單元30及受光單元40電性導通。如此，電能可透過電性連接器2供應至發光單元30及受光單元40，而受光單元40產生的光電訊號可透過電性連接器2傳遞至其他電子裝置(圖未示)。電性連接器2與電性端子14不需相焊接。

請配合參閱第7圖，殼體50可更包含向下延伸形成的複數個卡合部55及/或插件部56，以與一插件板3之複數個卡槽3a相接合，進而使光遮斷裝置1固定於該插件板3。

殼體50還可包含二通槽57，分別形成於殼體50之二側面502上，且位於第一固定部51及該第二固定部52之間，以簡化殼體50與導線架10之組裝。具體而言，於光遮斷裝置1之製造過程中，複數個導線架10於一支架料片(圖未示)上製造完成後，導線架10與支架料片之間存有繫桿(tie bar)，以使導線架10維持在支架料片上；爾後，殼體50組裝至導線架10時，通槽57可供繫桿通過，不會干涉到殼體50；因此，導線架10不需從支架料片卸除，便可進行導線架10與殼體50的組裝，待兩者組裝完成後，再將導線架10從支架料片卸除即可。

接著說明依據本發明的較佳實施例的光遮斷裝置的製造方法，其至少可製造出上述光遮斷裝置1。請參閱第8圖所示，該製造方法至 少可包含四步驟：形成模製部(步驟S01)；設置發光單元及受光單元(步驟S02)；彎折第一延伸部及第二延伸部(步驟S03)；及組裝殼體及導線架(步驟S04)。各步驟的技術內容進一步說明如下，且可與光遮斷裝置1的技術內容互相參照。

請配合參閱第1圖及第2圖，於步驟S01中，準備包含至少一個導線架10之一支架料片(圖未示)，然後透過射出成型等模製加工方式來形成模製部20於導線架10之本體11上。

於步驟S02中，將發光單元30及受光單元40分別設置於導線架10之第一延伸部12及第二延伸部13上，此時，第一延伸部12及第二延伸部13尚未彎折(未呈向上延伸者)。發光單元30之發光元件32先固接於第一延伸部12上，再形成模製件31來包覆發光元件32及第一延伸部12之末端。相應地，受光單元40之受光元件42亦先固接於第二延伸部13上，然後再形成模製件41來包覆受光元件42及第二延伸部13之末端。模製件31及41可與模製部20同時形成，也就是，支架料片可放置於一模具(圖未示)中，然後樹脂注入該模具中而同時形成模製件31及41及模製部20。

接著，於步驟S03中，彎折第一延伸部12及第二延伸部13，至使兩者垂直於本體11之延伸方向，彼此相對直立於本體11之兩端。彎折後，設置於第一延伸部12上之發光單元30及設置於第二延伸部13上之受光單元40將相面對，俾使受光單元40可接收發光單元30所發出之光線。

爾後，於步驟S04中，組裝殼體50與導線架10，以使殼體50之第一固定部51及第二固定部52分別容納導線架10之已被彎折之第一延伸 部12及第二延伸部13，而殼體50之缺口53容納模製部20。由於殼體50之二側面502上具有通槽57，故殼體50可在直接組裝至導線架10，不被導線架10與支架料片之間的繫桿(圖未示)干涉。

綜上所述，本發明所提供之光遮斷裝置及其製造方法可使殼體與導線架穩固地相組合，不易因為外力作用而相對位移，且光遮斷裝置之製程可簡化，以提升光遮斷裝置之產能及良率。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (20)

1. 一種光遮斷裝置，包括：一導線架，包括一本體、一第一延伸部、一第二延伸部及複數個電性端子，該第一延伸部及該第二延伸部分別從該本體之兩端向上延伸出，該等電性端子從該本體之該兩端之一延伸出；一模製部，設置於該本體上、並位於該第一延伸部與該第二延伸部之間；一發光單元及一受光單元，分別設置於該第一延伸部及該第二延伸部上；以及一殼體，包括向上延伸形成的一第一固定部及一第二固定部，該第一固定部及該第二固定部彼此相距一距離，且分別容納該第一延伸部及該第二延伸部，該殼體更包括一缺口，形成於該殼體之一底面，並容納該模製部。
2. 如請求項1所述之光遮斷裝置，其中，該殼體更包括一連接部，該連接部形成於該第二固定部之一側面，該連接部容納該等電性端子。
3. 如請求項2所述之光遮斷裝置，其中，該連接部包括複數個卡榫結構，以分別結合該等電性端子。
4. 如請求項3所述之光遮斷裝置，其中，該等卡榫結構各具有一倒鉤結構。
5. 如請求項2所述之光遮斷裝置，其中，該連接部更包括一結合件，用以與一電性連接器結合，以使該電性連接器透過該等電性端子與該發光單元及該受光單元電性導通。
6. 如請求項1所述之光遮斷裝置，其中，該第一固定部包括一第一彈片，以固定該發光單元及該第一延伸部，而該第二固定部則包括一第二彈片，以固定該受光單元及該第二延伸部。
7. 如請求項6所述之光遮斷裝置，其中，該第一彈片及該第二彈片各具有一倒鉤結構。
8. 如請求項1所述之光遮斷裝置，其中，該殼體更包括向下延伸形成的複數個卡合部及/或插件部，以與一插件板之複數個卡槽相接合，進而使該光遮斷裝置固定於該插件板。
9. 如請求項1所述的光遮斷裝置，其中，該發光單元包括一模製件及一發光元件，該受光單元包括另一模製件及一受光元件。
10. 如請求項9所述的光遮斷裝置，其中，該模製部、該模製件及該另一模製件係以相同的透光性樹脂所製成。
11. 如請求項9所述的光遮斷裝置，其中，該模製部、該模製件及該另一模製件係以相異的透光性樹脂所製成。
12. 如請求項1所述的光遮斷裝置，其中，該模製部係以混入填料的樹脂所製成。
13. 如請求項1所述的光遮斷裝置，其中，該本體、該第一延伸部、該第二延伸部及該等電性端子係一體成型。
14. 如請求項1所述的光遮斷裝置，其中，該殼體更包括二通槽，分別形成於該殼體之二側面上，且位於該第一固定部及該第二固定部之間。
15. 一種光遮斷裝置的製造方法，包括：形成一模製部於一導線架之一本體上；將一發光單元及一受光單元分別設置於該導線架之一第一延伸部及一第二延伸部上；彎折該第一延伸部及該第二延伸部至直立於該本體之兩端，其中，該模製部係位於該第一延伸部與該第二延伸部之間；以及組裝一殼體至該導線架，其中，該殼體之一第一固定部及一第二固定部分別容納該導線架之該第一延伸部及該第二延伸部，該殼體之一缺口容納該模製部。
16. 如請求項15所述的光遮斷裝置的製造方法，其中，該發光單元包括一模製件及一發光元件，該受光單元包括另一模製件及一受光元件。
17. 如請求項16所述的光遮斷裝置的製造方法，其中，該模製部、該模製件及該另一模製件係以相同的透光性樹脂所製成。
18. 如請求項16所述的光遮斷裝置的製造方法，其中，該模製部、該模製件及該另一模製件係以相異的透光性樹脂所製成。
19. 如請求項15所述的光遮斷裝置的製造方法，其中，該模製部係以混入填料的樹脂所製成。
20. 如請求項15所述之光遮斷裝置的製造方法，其中，該導線架包括複數個電性端子，而該本體、該第一延伸部、該第二延伸部及該等電性端子係一體成型。