(57)【特許請求の範囲】
【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、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。
【請求項２】
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、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。
【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５Ｔ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、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】
また、請求項２に記載の発明は、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、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。
【００１２】
請求項１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】
また、請求項２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凹溝部１９Ｂ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、凹溝部１９Ｂ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２２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の接続面には凹溝部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２９Ｃ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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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