(57)【要約】【課題】基板上に実装するときの半田付けを不要にして、基板の裏側に突出する部分のない近接スイッチを提供すること。【解決手段】リードスイッチ３を絶縁ケース４ａの固定部４４に組み付け、前記絶縁ケース４ａの基板側に設けられたばね性を有する支持部４５ａに沿うように曲げ加工されたリード端子部３４から形成される近接スイッチ１ａにおいて、前記近接スイッチ１ａを実装するときの上方向および下方向からの荷重に反発して作用する前記支持部４５ａのばね力により、前記リード端子部３４の端の部分が、基板に形成された導体パターンに接触して電気的に接続される外部電極端子となる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出しようとする物体の近接に対して開閉するスイッチ部と、ばね力によって、基板上の導体パターンと接触する外部電極端子とを備える近接スイッチであって、前記スイッチ部は、接点部を封止部内に有する絶縁容器と、前記絶縁容器を固定する絶縁ケースとを備え、前記接点部の各々は前記封止部内において揺動部に連結され、前記揺動部は前記絶縁容器に封止状態で固定された封止固定部に連結され、さらに前記封止固定部は前記絶縁容器の外部に設けられたリード端子部に連結され、前記リード端子部の一部は前記外部電極端子となり、前記外部電極端子は、ばね力を伴う可動な支持部によって支持されていることを特徴とする近接スイッチ。
【請求項２】
前記ばね力を伴う可動な支持部は前記絶縁ケースの一部であることを特徴とする請求項１に記載の近接スイッチ。
【請求項３】
前記絶縁ケースの基板側の部分と前記支持部との間にばねを挿入したことを特徴とする請求項１または２に記載の近接スイッチ。
【請求項４】
前記ばねは２個のコイルばねからなることを特徴とする請求項３に記載の近接スイッチ。
【請求項５】
前記ばねは１個のコイルばねからなることを特徴とする請求項３に記載の近接スイッチ。
【請求項６】
前記ばねはコの字形板ばねであることを特徴とする請求項３に記載の近接スイッチ。
【請求項７】
前記ばねはリング形ばねであることを特徴とする請求項３に記載の近接スイッチ。
【請求項８】
検出しようとする物体の近接に対して開閉するスイッチ部と、ばね力によって、基板上の導体パターンと接触する外部電極端子とを備える近接スイッチであって、前記スイッチ部は、接点部を封止部内に有する絶縁容器と、前記絶縁容器を固定する絶縁ケースとを備え、前記接点部の各々は揺動部に連結され、前記揺動部は前記絶縁容器に封止状態で固定された封止固定部に連結され、さらに前記封止固定部は前記絶縁容器の外部に形成されたリード端子部に連結され、前記リード端子部は、ばね性および導電性を有する外部電極端子に連結されていることを特徴とする近接スイッチ。
【請求項９】
前記外部電極端子は板ばねからなり、前記絶縁ケースの内部において前記リード端子部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の近接スイッチ。
【請求項１０】
前記絶縁ケースには、筐体への固定手段として、筐体に設けられた凸部と嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の近接スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体が近づいたことを非接触的に検出する近接スイッチに係り、特に、リードスイッチを用いた近接スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、このような近接スイッチは、ドア、蓋などの開閉を検出するセンサや、ガスなどの流量センサとして用いられている。すなわち、検出対象物、或いは検出対象物に連動する物体に永久磁石を取り付け、この永久磁石の磁界によってリード間に誘起される吸引力を利用してリードスイッチを作動させ、対象物が近づいたことを検出するものである。
【０００３】
従来、この種の近接スイッチには、強磁性材料からなるリード接点を絶縁容器内に封入したリードスイッチが使用され、このリードスイッチを収容すると共に固定状態に保持するためにモールド成形された絶縁ケース内へリードスイッチを組み込み、基板へ実装する構造としている。
【０００４】
そして、近接スイッチを基板に実装する手段として、近接スイッチの絶縁ケースには爪フック部が形成され、基板には、その爪フック部をはめ込む角穴と、リードスイッチのリード端子部を挿入する丸穴とが設けられ、近接スイッチを基板に配置した後、半田ごてやフロー半田にて半田付けが行われていた。
【０００５】
以下、従来の近接スイッチの部分断面図である図９、および基板に実装した近接スイッチの部分断面図である図１０を参照しながら、従来の近接スイッチの構成について、具体的に説明する。
【０００６】
この近接スイッチ１ｘは、基板６上に配置されるものであって、絶縁ケース４ｘとこの絶縁ケース４ｘ内に収容されたリードスイッチ３とを含んで構成されている。
【０００７】
この近接スイッチ１ｘを、基板６へ実装するため、絶縁ケース４ｘに設けられた爪フック部４６を、基板６のフック部穴６２に挿入し、また、リードスイッチ３のリード端子部３４をスルーホール６１へ挿入する。次に、この状態を保持するために、はんだ７１で基板６上に固定されて実装されるものである。なお、３１は揺動部、３２は封止固定部、３３は接点部、４３は位置決めガイド、そして４４は固定部である。
【０００８】
ところが、現在、携帯情報端末機などでは小型化に伴い、各部品の実装体積を抑制し、コンパクトに設計することが基本となっている。
【０００９】
つまり、従来のような近接スイッチを実装したときには、絶縁ケースの爪フック部やリード端子部が基板から突出するので、筐体側はその突出部分を逃げるような構造にしなければならず、省スペース化が図れない。更には、半田付け工数の増加などのロスも多い。
【００１０】
この改善策として、携帯情報端末機などでは、片方の筐体に部品を、もう片方の筐体に基板を取り付け、双方の筐体をはめ込んで組み立てて、実装体積を抑制する方法がある。このとき、実装される部品に形成された端子と基板上の導体パターンとをばね接触により安定に接触させることが出来る。
【００１１】
しかし、リードスイッチを用いた近接スイッチの従来技術では、リード端子部をばね接触させて基板に実装することができる近接スイッチを実現した例はない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、基板への実装において、半田付けを不要として、また、基板の裏側に突出する部分のない近接スイッチを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の近接スイッチは、検出しようとする物体の近接に対して開閉するスイッチ部と、ばね力によって、基板上の導体パターンと接触する外部電極端子とを備える近接スイッチであって、前記スイッチ部は、接点部を封止部内に有する絶縁容器と、前記絶縁容器を固定する絶縁ケースとを備え、前記接点部の各々は前記封止部内において揺動部に連結され、前記揺動部は前記絶縁容器に封止状態で固定された封止固定部に連結され、さらに前記封止固定部は前記絶縁容器の外部に設けられたリード端子部に連結され、前記リード端子部の一部は前記外部電極端子となり、前記外部電極端子は、ばね力を伴う可動な支持部によって支持されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記ばね力を伴う可動な支持部は、前記絶縁ケースの一部として形成できる。
【００１５】
また、前記絶縁ケースの基板側の部分と前記支持部との間にばねを挿入することができる。
【００１６】
また、前記ばねは２個のコイルばねからなることができる。
【００１７】
また、前記ばねは１個のコイルばねからなることができる。
【００１８】
また、前記ばねはコの字形板ばねとすることができる。
【００１９】
また、前記ばねはリング形ばねとすることができる。
【００２０】
また、本発明の近接スイッチは、検出しようとする物体の近接に対して開閉するスイッチ部と、ばね力によって、基板上の導体パターンと接触する外部電極端子とを備える近接スイッチであって、前記スイッチ部は、接点部を封止部内に有する絶縁容器と、前記絶縁容器を固定する絶縁ケースとを備え、前記接点部の各々は揺動部に連結され、前記揺動部は前記絶縁容器に封止状態で固定された封止固定部に連結され、さらに前記封止固定部は前記絶縁容器の外部に形成されたリード端子部に連結され、前記リード端子部は、ばね性および導電性を有する外部電極端子に連結されていることを特徴とする。
【００２１】
また、前記外部電極端子は板ばねからなり、前記絶縁ケースの内部において前記リード端子部と電気的に接続されているとよい。
【００２２】
そして、前記絶縁ケースには、筐体への固定手段として、筐体に設けられた凸部と嵌合する凹部が設けられているとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１における近接スイッチを示す部分断面図であり、基板上に、半田付けを行わずに、ばね接触で実装される近接スイッチ１ａを示している。
【００２４】
本実施の形態１の近接スイッチ１ａの構成要素であるリードスイッチ３は、絶縁容器２と、この絶縁容器２から突出した一対のリード端子部３４とからなる外形形状をなし、前記リード端子部３４の一端は、前記絶縁容器２に封止状態で固定される封止固定部３２に連結して、この封止固定部３２の一端に連結され、所定方向に沿って揺動し、前記絶縁容器２内に封入された揺動部３１と、この揺動部３１に連結され、前記絶縁容器２内に封入された接点部３３が設けられて、前記接点部３３の一対は所定方向で互いに対向している。また、リード端子部３４は、前記絶縁ケース４ａに固定できる形状に曲げ加工されている。
【００２５】
さらに、絶縁ケース４ａの内部には、少なくとも前記リードスイッチ３の絶縁容器２を収容する収容部４１と、前記リード端子部３４を保持する位置決めガイド４３および固定部４４とが設けられている。
【００２６】
また、前記固定部４４より突出する前記リード端子部３４の部分を支持するために、前記絶縁ケース４ａと一体となったばね性を有する支持部４５ａが形成され、前記基板に実装したときの上方向および下方向の荷重に対して反発して作用する前記支持部４５ａからのばね力により前記リード端子部３４が前記基板上の導体パターンにばね接触して、電気的な接続がなされる。
【００２７】
また、絶縁ケース４ａの外面には、筐体への取り付けのための凹部である筐体固定部４２が設けられている。
【００２８】
すなわち、本実施の形態１では、絶縁ケース４ａの一部にばね性を付与したことにより、最小部品点数でリード端子部３４の端の部分を外部電極として基板上の導体パターンにばね接触させることが出来た。
【００２９】
（実施の形態２）図２は、本発明の実施の形態２における近接スイッチを示す部分断面図である。
【００３０】
実施の形態１とは異なり、ばね性を有する支持部を備えない絶縁ケース４ｂに、リードスイッチ３を固定する固定部４４から突出した前記リード端子部３４と導電性を有する板ばね５２とを接続する接続部５１が備えられた近接スイッチ１ｂであって、前記板ばね５２は、実装時には、そのばね力により、前記基板上の導体パターンに接触して、外部電極として電気的な接続がなされる。
【００３１】
他の部分の構成は実施の形態１と同様である。
【００３２】
（実施の形態３）図３は、本発明の実施の形態３における近接スイッチを示す部分断面図である。
【００３３】
実施の形態１における支持部４５ａのばね性を代替する手段として、本実施の形態２においては、絶縁ケース４ｃと一対の支持部４５ｃとの間に一対のコイルばね９ｃを組み込み、前記基板に形成された導体パターンとリード端子部３４の端の部分を外部電極として電気的に接続することを特徴とした近接スイッチである。
【００３４】
他の部分の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３５】
（実施の形態４）図６は、本発明の実施の形態４における近接スイッチを示す部分断面図である。
【００３６】
絶縁ケース４ｄと一対の支持部４５ｄの中央にコイルばね９ｄを１個組み込み、前記基板に形成された導体パターンに、リード端子部３４の端の部分を外部電極として電気的に接続することを特徴とした近接スイッチである。
【００３７】
他の部分の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３８】
（実施の形態５）図７は、本発明の実施の形態５における近接スイッチを示す部分断面図である。
【００３９】
絶縁ケース４ｅと一対の支持部４５ｅの中央との間にコの字形板ばね５３を組み込み、前記基板に形成された導体パターンにリード端子部３４の端の部分を外部電極として電気的に接続することを特徴とした近接スイッチである。
【００４０】
他の部分の構成は実施の形態４と同様である。
【００４１】
（実施の形態６）図８は、本発明の実施の形態６における近接スイッチを示す部分断面図である。
【００４２】
絶縁ケース４ｆの基板側の中央部と一対の支持部４５ｆとの間にリング形ばね５４を取り付け、前記基板に形成された導体パターンとリード端子部３４の端の部分を外部電極として電気的に接続することを特徴とした近接スイッチである。
【００４３】
他の部分の構成は実施の形態４と同様である。
【００４４】
次に、本発明の近接スイッチが基板に実装される様子を説明する。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態１の近接スイッチ１ａを筐体および基板６上に取り付けた実装状態を示す部分断面図である。
【００４６】
前記近接スイッチ１ａを、絶縁ケース４ａに備えられた筐体固定部４２によって筐体側爪フック部１０１に固定し、前記基板６に形成された導体パターン８の上に前記リード端子部３４の端の部分を外部電極として接触させる。
【００４７】
このとき、筐体にはめ込んだ際に加えられる荷重によって、絶縁ケース４ａに備えられた支持部４５ａがたわみ、その荷重に対して、反発して作用するばね力によって、リード端子部３４の端の部分と前記基板６の前記導体パターン８とがばね接触し、電気的な接続がなされる。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態２の近接スイッチ１ｂを筐体と前記基板６上に取り付けた実装状態を示す部分断面図である。
【００４９】
図５に示すように、板ばね５２が、筐体をはめ込んだ際に加えられる荷重に対して反発することによって、前記基板６の前記導体パターン８とばね接触し、外部電極として電気的に接続される。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の近接スイッチは、最小部品点数で基板上の導体パターンに半田付けを行わずに実装できるという効果を有する。
【００５１】
また、基板の裏側に突出する部分のない近接スイッチが可能になった。
【００５２】
さらに、安定したばね接触により、信頼性が高い電気接続が可能な近接スイッチを実現した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の近接スイッチを示す部分断面図。
【図２】実施の形態２の近接スイッチを示す部分断面図。
【図３】実施の形態３の近接スイッチを示す部分断面図。
【図４】実施の形態１の近接スイッチにおける実装状態を示す部分断面図。
【図５】実施の形態２の近接スイッチにおける実装状態を示す部分断面図。
【図６】実施の形態４の近接スイッチを示す部分断面図。
【図７】実施の形態５の近接スイッチを示す部分断面図。
【図８】実施の形態６の近接スイッチを示す部分断面図。
【図９】従来の近接スイッチを示す部分断面図。
【図１０】従来の近接スイッチを基板に実装した状態を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ　　近接スイッチ
２　　絶縁容器
３　　リードスイッチ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ　　絶縁ケース
６　　基板
８　　導体パターン
９ｃ，９ｄ　　コイルばね
３１　　揺動部
３２　　封止固定部
３３　　接点部
３４　　リード端子部
４１　　収容部
４２　　筐体固定部
４３　　位置決めガイド
４４　　固定部
４５ａ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ，４５ｆ　　支持部
５１　　接続部
５２　　板ばね
５３　　コの字形板ばね
５４　　リング形ばね
１０１　　筐体側爪フック部
【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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【図６】
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【図７】
2004071492.tif 000009
【図８】
2004071492.tif 000010
【図９】
2004071492.tif 000011
【図１０】
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