(57)【要約】【課題】耐環境性に優れた位置検出センサを提供する。【解決手段】位置検出センサ１００は、センサ１１ａ等の電子部品１１が搭載された基板１２と、基板１２の外方に配置された硬質樹脂体１３と、硬質樹脂体１３と基板１２との間、及び、被接続部１３ｃ，１３ｄを除く硬質樹脂体１３の外周を覆うホットメルト樹脂体１４とを備える位置検出センサ本体１０、及び、シリンダに取り付けるための取付部２０ａと、被接続部１３ｃ、１３ｄと解除可能に接続される接続部２０ｃ、２０ｄとを備え硬質樹脂からなるシリンダ取付体２０から構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2014235062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダのチューブ内を摺動するピストンの位置に応じて検出信号を出力するセンサと、
前記センサが搭載された基板と、
前記基板の外方に配置され、被接続部を有し、硬質樹脂からなる硬質樹脂体と、
前記硬質樹脂体と前記センサが搭載された前記基板との間、及び、前記被接続部を除く前記硬質樹脂体の外周を覆い、前記硬質樹脂より低硬度のホットメルト樹脂からなるホットメルト樹脂体とを備える位置検出センサ本体、及び、
前記シリンダに取り付けるための取付部と、前記硬質樹脂体の前記被接続部と解除可能に接続される接続部とを備え、前記ホットメルト樹脂より高硬度の樹脂からなるシリンダ取付体から構成されることを特徴とする位置検出センサ。
【請求項２】
前記位置検出センサ本体は、さらに、前記基板に電気的に接続されたリード線と、前記リード線を覆う保護チューブとを備え、
前記ホットメルト樹脂体は、前記基板と前記リード線との接続部、及び前記保護チューブの一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
【請求項３】
前記基板には、さらに、前記センサの検出信号に応じた検出結果を表示する表示部が搭載され、
前記シリンダ取付体には、前記表示部の上方に表示窓が形成され、
前記ホットメルト樹脂体は透光性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出センサ。
【請求項４】
前記硬質樹脂体は前記基板を保持する保持部を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の位置検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出センサ、特にエアシリンダなどの流体圧シリンダのピストン位置を検出する位置検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアシリンダ（空気圧シリンダ）などの流体圧シリンダには、内部のピストンの位置を検出するために位置検出センサが取り付けられることが多い。
【０００３】
特許文献１には、センサが搭載された基板を熱可塑性樹脂で予め被覆し、これをホルダとの間にホットメルト樹脂を充填することによって形成された位置検出センサが記載されている。ホルダには、流体圧シリンダに取り付ける方法に応じた取付部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された位置検出センサにおいては、センサが搭載された基板を断面円状に被覆した熱可塑性樹脂からなる部分と断面略鍵穴形状のホルダとの間にホットメルト樹脂を充填するので、充填したホットメルト樹脂からなる部分には、非常に薄くなる箇所がある。そのため、この箇所が周囲環境から熱的な影響を受け、剥離するおそれがある。
【０００６】
また、この箇所にホットメルト樹脂が完全に充填できずに、浸水が生じるおそれがある。また、完全に充填するために流動性に優れたホットメルト樹脂を用いる必要があり、強化材等を含ませた高粘度のホットメルト樹脂を用いることができないため、強度が低下する。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、耐環境性に優れた位置検出センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シリンダのチューブ内を摺動するピストンの位置に応じて検出信号を出力するセンサと、前記センサが搭載された基板と、前記基板の外方に配置され、被接続部を有し、硬質樹脂からなる硬質樹脂体と、前記硬質樹脂体と前記センサが搭載された前記基板との間、及び、前記被接続部を除く前記硬質樹脂体の外周を覆い、前記硬質樹脂より低硬度のホットメルト樹脂からなるホットメルト樹脂体とを備える位置検出センサ本体、及び、前記シリンダに取り付けるための取付部と、前記硬質樹脂体の前記被接続部と解除可能に接続される接続部とを備え、前記ホットメルト樹脂より高硬度の樹脂からなるシリンダ取付体から構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ホットメルト樹脂体は、硬質樹脂体とセンサが搭載された基板との間、及び、被接続部を除く硬質樹脂体の外周を覆うので、上記引用文献１に記載の位置検出センサと比べて、ホットメルト樹脂の厚さをある程度確保することができる。そのため、非常に薄いホットメルト樹脂からなる箇所が存在することによる上記の問題が生じず、耐環境性に優れたものとなる。
【００１０】
さらに、上記引用文献１等の従来の位置検出センサでは、流体圧シリンダへの取り付け方法に応じた取付部が個々に形成されるので、取り付け方法に応じた種類の位置検出センサを用意する必要がある。
【００１１】
一方、本発明では、取付部を有するシリンダ取付体が流体圧シリンダへの取り付け方法に応じて相違するだけで、位置検出センサ本体は共通である。よって、シリンダ取付体を取り替えるだけで、位置検出センサを流体圧シリンダに取り付けることが可能となる。
【００１２】
本発明において、前記位置検出センサ本体は、さらに、前記基板に電気的に接続されたリード線と、前記リード線を覆う保護チューブとを備え、前記ホットメルト樹脂体は、前記基板と前記リード線との接続部、及び前記保護チューブの一部を覆うことが好ましい。
【００１３】
この場合、位置検出センサ本体と保護チューブとの接続部に隙間が生じず、浸水などのおそれがない。
【００１４】
本発明において、前記基板には、さらに、前記センサの検出信号に応じた検出結果を表示する表示部が搭載され、前記シリンダ取付体には、前記表示部の上方に表示窓が形成され、前記ホットメルト樹脂体は透光性を有することが好ましい。
【００１５】
この場合、表示部の上方を覆うホットメルト樹脂体が透明、半透明等であり透光性を有するので、表示窓を介して、表示部を外部から視認することができる。
【００１６】
本発明において、前記硬質樹脂体は前記基板を保持する保持部を有することが好ましい。
【００１７】
この場合、ホットメルト樹脂を充填してホットメルト体を形成するときに、硬質樹脂体に対して予め定められた位置及び角度で基板を保持することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る位置検出センサを示す斜視図。
【図２】図１とは異なる角度から見た位置検出センサを示す斜視図。
【図３】シリンダ取付体を分離した状態における位置検出センサを示す斜視図。
【図４】ホットメルト樹脂体がない状態における位置検出センサを示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態に第１の変形例に係る位置検出センサを示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態に第２の変形例に係る位置検出センサを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態である位置検出センサ（位置検出スイッチ）１００について説明する。
【００２０】
図１から図４に示すように、位置検出センサ１００は、位置検出センサ本体１０と、エアシリンダ（空気圧シリンダ）などの流体圧シリンダ（図示しない）に位置検出センサ１００を取り付け方等に応じて選定されるシリンダ取付体（アタッチメント）２０とが接続されて構成されている。
【００２１】
位置検出センサ本体１０は、センサ１１ａ、表示部１１ｂを含む電子部品１１と、電子部品１１が搭載された基板１２と、基板１２の外方に配置され、硬質樹脂からなる硬質樹脂体１３と、硬質樹脂体１３と電子部品１１が搭載された基板１２との間、及び、硬質樹脂体１３の外周を覆い、ホットメルト樹脂からなるホットメルト樹脂体１４とを備えている。
【００２２】
位置検出センサ本体１０は、さらに、基板１２に電気的に接続されたリード線１５と、リード線１５を覆う保護チューブ１６とをも備えている。
【００２３】
センサ１１ａは、例えば磁気センサであり、前記流体圧シリンダのチューブ内を摺動するピストンの位置に応じて検出信号を出力する。表示部１１ｂは、例えばＬＥＤであり、センサ１１ａの検出信号に応じた検出結果を表示する。電子部品１１は、センサ１１ａ、表示部１１ｂの他に適宜なものが含まれ、従来の周知の位置検出センサに搭載されるものと同じである。
【００２４】
基板１２は、ここでは、矩形状の薄板であり、その左右の側面に電子部品１１が搭載されている。基板１２は、その基端部の左右表面にそれぞれハンダ付パッド１２ａを備えており、ハンダ付パッド１２ａには、リード線１５の端部が電気的に接続されている。
【００２５】
硬質樹脂体１３は、段差を有する大略円盤状の先端部１３ａと、一端が先端部１３ａから先端部１３ａの軸心方向に長く延びて、互いに対向する左右一対の矩形板状の延伸部１３ｂとを備えている。硬質樹脂体１３は、硬質樹脂を用いた射出成形で一体に形成されている。
【００２６】
各延伸部１３ｂ，１３ｂは、その先端の外側に第１の被接続部１３ｃを有している。ここでは、被接続部１３ｃは長円形状に隆起している。前述したように、先端部１３ａは段差を有しており、先端側の小径の円盤状は第２の被接続部１３ｄとなっている。第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄが、本願発明の被接続部に相当する。
【００２７】
先端部１３ａの２個の延伸部１３ｂが延びる根元の間には、基板１２の先端部１２ｂを保持する保持部１３ｅが存在している。ここでは、保持部１３ｅは、基板１２の先端部１２ｂが挿入される隙間から構成されている。
【００２８】
ホットメルト樹脂体１４は、硬質樹脂体１３と電子部品１１が搭載された基板１２との間、及び、第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄを除く硬質樹脂体１３の外周を覆っている。即ち、第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄは、ホットメルト樹脂体１４から突出して外部に露出している。
【００２９】
ホットメルト樹脂体１４は、その最薄部が、予め設定された厚さを超えるように構成されている。このようにホットメルト樹脂体１４は、ある程度の厚さを有しているので、比較的高粘度で強化材が含むなど強度に優れたホットメルト樹脂を選定することができ、耐環境に優れたものとなる。そのため、上記特許文献１に記載されたものと比較して、耐環境性に優れたものとなる。
【００３０】
ホットメルト樹脂体１４は、電子部品１１が搭載された基板１２の全周を取り囲み覆う第１の部分は、ポリアミド系等のホットメルト樹脂を用いたホットメルト成形で形成されている。そして、この第１の部分と硬質樹脂体１３との隙間及び硬質樹脂体１３の外周を覆う第２の部分は、ポリエステル系等のホットメルト樹脂を用いたホットメルト成形で形成されている。
【００３１】
ホットメルト樹脂は、硬質樹脂体１３及びシリンダ取付体２０を構成する硬質樹脂より低硬度であり、透明、半透明等であり透光性を有する。ホットメルト樹脂は、例えば、第１の部分には、アロンエバーグリップ・リミテッド製の透明のポリアミド系等のホットメルト樹脂、第２の部分には、東洋紡株式会社製の乳白色のポリエステル系である「共重合ポリエステル  バイロン（商標）」を用いることができる。
【００３２】
ホットメルト樹脂体１４は、基板１２を中央にした外形円柱形状であって水平な上面が上方に突出して、全体として断面略鍵穴状である。そして、ホットメルト樹脂体１４は、第１の被接続部１３ｃの周囲部分が凹部１４ａとなっている。また、ホットメルト樹脂体１４の先端は、硬質樹脂体１３の先端部１３ａの段差に位置している。
【００３３】
ホットメルト樹脂体１４の略中央部には、表示部１１ｂの上方に位置して、長円形状に上方に突出するように突出部１４ｂが形成されている。
【００３４】
ホットメルト樹脂体１４は、保護チューブ１６の一部を覆っている。具体的には、ホットメルト樹脂体１４の後端部１４ｃは、保護チューブ１６の先端部の外周を覆っている。ホットメルト樹脂体１４は、保護チューブ１６の長円形状の断面に合わせて所定の厚さを有し、且つ左右方向を長手方向とする穴を有するように形成されている。これにより、ホットメルト樹脂体１４で覆われた保護チューブ１６の先端部は、上下方向に容易に曲げることが可能となっている。
【００３５】
シリンダ取付体２０は、位置検出センサ本体１０の長手方向に長く延び、断面下方に開口したコの字状の延伸部２０ａ、前記シリンダに取り付けるための取付部２０ｂと、位置検出センサ本体１０の第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄとそれぞれ解除可能に接続される第１及び第２の接続部２０ｃ，２０ｄとを備える。
【００３６】
シリンダ取付体２０は、前記ホットメルト樹脂より高硬度の硬質樹脂を用いて射出成形によって一体に形成されている。シリンダ取付体２０は、硬質樹脂体１３と同じ硬質樹脂からなるものでも、異なる硬質樹脂からなるものでもよい。これらの硬質樹脂は、例えば、ポリファニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）などの熱可塑性樹脂である。
【００３７】
取付部２０ｂは、延伸部２０ａの先端に設けられており、ここでは、上下方向に貫通する貫通孔２０ｅが形成されている。
【００３８】
第１の接続部２０ｃは、延伸部２０ａの後端部の左右下方に設けられており、位置検出センサ本体１０の第１の被接続部１３ｃの長円形状の突起と嵌合するような取手形状に形成されている。
【００３９】
第２の接続部２０ｄは、取付部２０ｂの後端面に設けられており、位置検出センサ本体１０の第２の被接続部１３ｄの円盤状の突起と嵌合するような円状の浅い凹部状に形成されている。
【００４０】
延伸部２０ａの略中央部には、ホットメルト樹脂体１４の長円形状に突出する突出部１４ｂが入り込むように、表示窓２０ｆが貫通孔として形成されている。
【００４１】
以上のように構成された位置検出センサ１００では、以下のようにして、位置検出センサ本体１０にシリンダ取付体２０が接続される。
【００４２】
作業者は、まず、位置検出センサ１００の円盤状に突出する第２の被接続部１３ｄに、シリンダ取付体２０の凹部状の第２の接続部２０ｄの嵌め込む。
【００４３】
そして、作業者は、シリンダ取付体２０の左右の取手形状の第１の接続部２０ｃを左右に広げるようにしながら、これら第１の接続部２０ｃを位置検出センサ本体１０の長円形状の突出する左右の第１の被接続部１３ｃに嵌め込む。
【００４４】
これにより、位置検出センサ本体１０にシリンダ取付体２０が接続される。このとき、シリンダ取付体２０の表示窓２０ｆに、位置検出センサ本体１０の長円形状に突出する突出部１４ｂが入り込んでいる。ホットメルト樹脂体１４は、透明、半透明等であり透光性を有するので、表示窓２０ｆを介して、表示部１１ｂを外部から視認することができる。例えば、上記第２の部分に乳白色のホットメルト樹脂を用いた場合であっても、表示部１１ｂを覆うホットメルト樹脂体は、厚さが薄く、十分な透光性を有する。
【００４５】
このように構成された位置検出センサ１００は、シリンダ取付体２０の貫通孔２０ｅを挿通するボルトを前記シリンダのチューブ等に形成されたボルト穴に螺合させることにより、当該シリンダに取り付けられる。
【００４６】
以下、位置検出センサ１００を構成する位置検出センサ本体１０の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、電子部品１１が搭載された基板１２の左右のハンダ付パッド１２ａに、それぞれリード線１５の端部を電気的に接続する。
【００４８】
そして、リード線１５が接続された基板１２の先端部１２ｂを硬質樹脂体１３の保持部１３ｅで保持する。この状態で、基板１２、硬質樹脂体１３の第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄをモールド型（図示しない）で固定する。そして、モールド型内にホットメルト樹脂を充填して、ホットメルト樹脂体１４を形成する。
【００４９】
その後、モールド型を開くことにより、位置検出センサ本体１０が得られる。
【００５０】
以下、本発明の実施形態の変形例である位置検出センサ（位置検出スイッチ）１１０，１２０について説明する。
【００５１】
図５及び図６に示すように、これらの位置検出センサ１１０，１２０は、位置検出センサ１００と同一の位置検出センサ本体１０と、シリンダ取付体２０とは取付部２０ｂのみが異なるシリンダ取付体２１，２２とが接続されて構成されている。
【００５２】
図５に示すように、位置検出センサ１１０は、位置検出センサ本体１０と、先端に取付部２１ｂを有するシリンダ取付体２１とが接続されて構成されている。取付部２１ｂには、貫通孔２１ｅと、シリンダのチューブ等に固定されたレール（図示しない）に嵌め込まれる嵌合部２１ｇとが形成されている。
【００５３】
位置検出センサ１１０は、シリンダ取付体２１の嵌合部２１ｇが前記レールに嵌め込まれると共に、貫通孔２１ｅを挿通するボルトが当該レールを摺動自在なナットに螺合させることにより、当該シリンダに摺動自在に取り付けられる。
【００５４】
図６に示すように、位置検出センサ１２０は、位置検出センサ本体１０と、先端に取付部２２ｂを有するシリンダ取付体２２とが接続されて構成されている。取付部２２ｂには、左右方向に貫通する貫通孔２１ｅが形成されている。
【００５５】
位置検出センサ１２０は、シリンダ取付体２２の貫通孔２２ｅを挿通するボルトを前記シリンダのチューブ等に形成されたボルト穴（図示しない）に螺合させることにより、当該シリンダに左右方向から取り付けられる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１及び第２の被接続部１３ｃ，１３ｄ並びに第１及び第２の接続部２０ｃ，２０ｄは、上述して形状に限定されない。また、これら接続箇所は３箇所に限定されない。
【符号の説明】
【００５７】
１００，１１０，１２０…位置検出センサ、  １０…位置検出センサ本体、  １１…電子部品、  １１ａ…センサ、  ，１１ｂ…表示部、  １２…基板、  １２ａ…ハンダ付パッド、  １３…硬質樹脂体、  １３ａ…先端部、  １３ｂ…延伸部、  １３ｃ…第１の被接続部（被接続部）、  １３ｄ…第２の被接続部（被接続部）、  １３ｅ…保持部、  １４…ホットメルト樹脂体、  １４ａ…凹部、  １４ｂ…突出部、  １４ｃ…後端部、  １５…リード線、  １６…保護チューブ、  ２０，２１，２２…シリンダ取付体、  ２０ａ…延伸部、  ２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ…取付部、  ２０ｃ…第１の接続部（接続部）、  ２０ｄ…第２の接続部（接続部）、  ２０ｅ，２１ｅ，２２ｅ…貫通孔、  ２０ｆ…表示窓、  ２１ｇ…嵌合部。
【図１】
2014235062.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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