JP2003141975A - 故障予知機能付スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性を高めるとともに、低コストで内蔵ス
イッチの故障予知を行えるようにする。 【解決手段】 ２個の光センサ９，１０の出力に基づい
て、スイッチ出力を与える無接点のスイッチとしている
ので、メカ式の有接点スイッチのような接点の溶着や塵
埃の侵入による接触不良などの不具合を招くことがな
く、信頼性が向上する。しかも、操作位置では、作動部
材１２の透過窓１８，１９が２個の光スイッチ９，１０
の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂとの間にそ
れぞれ位置して共に入光状態となるようにしているの
で、一方のみの光センサから受光出力が得られたときに
は、他方の光センサは、正常に動作していないとして、
故障予知出力を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内蔵スイッチの故
障の予知を行える故障予知機能付スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ケースに、スナップアクション動
作するマイクロスイッチを内蔵したリミットスイッチが
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなリミットス
イッチでは、マイクロスイッチの接点の溶着や摩耗ある
いは塵埃等の侵入による接触不良を生じて誤動作する場
合があるが、かかる不具合は、いわゆるメカ式の有接点
スイッチにおいては、不可避の課題となっている。

【０００４】また、近年、メンテナンスの予防保全のた
めに、故障予知、寿命予測の要求が高まっているが、上
述のように接点の溶着や接触不良等の故障を予知するの
は、技術的に難しく、特に低コストで実現するのは困難
であった。

【０００５】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、信頼性を高めるとともに、低コストで
内蔵スイッチの故障予知を行えるようにすることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次のように構成している。

【０００７】すなわち、本発明の故障予知機能付スイッ
チは、外力によって操作位置と復帰位置との間を変位す
るスイッチング用のプランジャを備えるスイッチであっ
て、発光部および受光部を有する２個の光センサと、前
記プランジャに連動して前記両光センサの発光部と受光
部との間を変位可能であって、前記両光センサの前記発
光部から前記受光部への光を共に通過させる入光状態ま
たは共に遮断する遮光状態にする作動部材と、前記両光
センサの出力に基づいて、スイッチ出力および故障予知
出力を与える出力手段とを備え、前記作動部材は、前記
プランジャが前記操作位置にあるときと前記復帰位置に
あるときとで、入光状態と遮光状態とを逆転させるもの
であり、前記出力手段は、いずれか一方のみの光センサ
から受光出力が得られたときに、故障予知出力を与える
ものである。

【０００８】なお、作動部材は、必ずしも同時に両光セ
ンサを共に入光状態とし、または、遮光状態とする必要
はなく、時間的なずれがあっても両光センサを共に入光
状態にでき、または、遮光状態にできればよい。

【０００９】本発明によると、２個の光センサの出力に
基づいて、スイッチ出力を与える無接点のスイッチとし
ているので、メカ式の有接点スイッチのような接点の溶
着や塵埃の侵入による接触不良などの不具合を招くこと
がなく、信頼性が向上する。しかも、２個の光スイッチ
が共に入光状態となるように構成しているので、一方の
みの光センサから受光出力が得られたときには、他方の
光センサは、例えば、寿命による発光光量の減衰などに
よって正常に動作していないことになり、このまま使用
を継続していると、前記一方の光センサも正常に動作し
なくなって故障することになるとして、故障予知出力を
与えるものであり、これによって、スイッチが故障する
前にそれを知ってメンテナンスを行うことができる。

【００１０】本発明の一実施態様においては、前記作動
部材は、前記プランジャが前記操作位置にあるときに、
前記両光センサを共に入光状態とするものであって、前
記出力手段は、少なくとも一方の光センサから受光出力
が得られたときに、外力による操作に対応したスイッチ
出力を与えるものである。

【００１１】本発明によると、前記出力手段は、少なく
とも一方の光センサから受光出力が得られたときに、外
力による操作に対応したスイッチ出力、すなわち、動作
出力を与えるので、２個の光センサの一方が故障して
も、他方の光センサによって正常な動作を継続すること
ができる。

【００１２】本発明の好ましい実施態様においては、前
記２個の光センサは、前記作動部材の変位方向に沿っ
て、あるいは、前記変位方向に直交する方向に沿ってそ
れぞれ配置され、前記作動部材は、各光センサに個別的
に対応する２つの透過窓を有し、前記操作位置では、各
透過窓が、各光センサの発光部と受光部との間にそれぞ
れ介在して入光状態とするものである。

【００１３】本発明によると、プランジャの変位に連動
して作動部材が変位することによって、操作位置では、
作動部材の２つの透過窓が、各光センサの発光部と受光
部との間にそれぞれ位置して入光状態として両光センサ
の受光部では、受光出力を得ることができる。

【００１４】本発明の他の実施態様においては、前記出
力手段を、論理回路で構成している。

【００１５】本発明によると、両光センサの出力に基づ
いて、スイッチ出力および故障予知出力を与える出力手
段を、論理回路で構成しているので、ＣＰＵなどで構成
する場合に比べて、低いコストで実現できる。

【００１６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記出力手段は、スイッチ出力を与える出力用のトランジ
スタを備えるとともに、前記トランジスタの入出力電圧
に基づいて、該トランジスタの短絡故障およびオープン
故障の少なくとも一方を検出して故障出力を与えるもの
である。

【００１７】本発明によると、出力用のトランジスタの
短絡故障やオープン故障が生じた場合に、故障出力によ
って、それを知ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明の一つの
実施の形態に係るスイッチのカバーを開いた状態の正面
から見た概略図であり、図２は、側面から見た概略断面
図である。

【００２０】本体ケース１には、後述のように光センサ
を用いた無接点スイッチ２が内蔵されており、この本体
ケース１の上端に取り付けられたヘッドケース３には、
ローラ付のレバー４が連結された操作軸５が挿通支持さ
れており、この操作軸５には、ヘッドケース３内におい
て、図示しない回転カムが連結されている。ヘッドケー
ス３と本体ケース１とに亘って上下にスライド変位可能
にプランジャ６が支持されており、このプランジャ６に
は、該プランジャ６と一体的な補助プランジャ７が装備
されている。

【００２１】ローラ付のレバー４が外力によって揺動操
作されると、操作軸５に連結されている上述の回転カム
が一体回転してプランジャ６が下方に押し込み変位され
て操作位置に達し、操作が解除されると、復帰バネ８に
よってプランジャ６が上方の復帰位置に復帰変位するよ
うに構成されている。

【００２２】かかるレバー４の揺動によるプランジャ６
の変位は、従来のメカ式のリミットスイッチと基本的に
同様である。

【００２３】この実施の形態では、信頼性を高めるとと
もに、低コストで内蔵スイッチの故障予知を行えるよう
にするために、次のように構成している。

【００２４】すなわち、この実施の形態では、発光部９
ａ，１０ａおよび受光部９ｂ，１０ｂをそれぞれ有する
２個の光センサ９，１０と、補助プランジャ７にネジに
よって連結されて前記プランジャ６に連動して前記両光
センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１
０ｂとの間を上下に変位可能な作動部材１２と、前記光
センサ９，１０が実装された回路基板１３を備える無接
点スイッチ２が内蔵されている。

【００２５】回路基板１３は、本体ケース１の背面にネ
ジ１４によって固定された主取付板１５に取り付けられ
ており、この主取付板１５には、上下方向に変位する作
動部材１２が挿通する副取付板１６，１７が上下にそれ
ぞれ立設されており、上側の副取付板１６と補助プラン
ジャ７の下端との間には、該補助プランジャ７を上方に
復帰付勢する上述の復帰バネ８が介装されている。

【００２６】この実施の形態では、プランジ６と上下方
向に一体に変位する作動部材１２は、非透光性の材料よ
り細長い板状に形成され、プランジャが復帰位置と操作
位置との間で変位するのに応じて上下方向に変位する。

【００２７】各光センサ９，１０は、発光部９ａ，１０
ａと受光部９ｂ，１０ｂとが、所定間隔をあけて対向配
置されており、さらに、両光センサ９，１０は、作動部
材１２の変位方向に沿って異なる位置にそれぞれ配置さ
れている。

【００２８】作動部材１２には、図３に示されるよう
に、各光センサ９，１０に個別的に対応して発光部９
ａ，１０ａからの光を受光部９ｂ，１０ｂに通過させる
ための第１，第２の透過窓１８，１９が、作動部材１２
の長手方向に沿ってそれぞれ設けられており、プランジ
ャ６が復帰位置にあるときには、各透過窓１８，１９
は、図３（ａ）に示されるように各光センサ９，１０よ
りもそれぞれ上方の位置にあり、この状態では、非透光
性の作動部材１２が、各光センサ９，１０の発光部９
ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂとの間に介在して光を
共に遮断する遮光状態とし、また、ローラ付のレバー４
が操作されて復帰バネ８の付勢力に抗してプランジャ６
が押し込み操作されて操作位置になると、作動部材も連
動して下方へ変位し、各透過窓１８，１９は、図３
（ｂ）に示されるように各光センサ９，１０の位置に達
し、この状態では、各透過窓１８，１９が、各光センサ
９，１０の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂと
の間にそれぞれ位置して発光部９ａ，１０ａからの光を
受光部９ｂ，１０ｂに共に通過させる入光状態とする。

【００２９】図４は、これら光センサ９，１０の出力に
基づいて、スイッチ出力および故障予知出力を与える出
力回路の構成図である。

【００３０】各光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａ
および受光部９ｂ，１０ｂは、発光ダイオードおよびホ
トトランジスタでそれぞれ構成されている。

【００３１】上述のように、ローラ付のレバー４に外力
が作用しておらず、プランジャ６が復帰位置にあるとき
には、プランジャ６に連動する作動部材１２の各透過窓
１８，１９は、対応する各光センサ９，１０よりもそれ
ぞれ上方位置にあって、非透光性の作動部材１２が、各
光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，
１０ｂとの間に介在して光を遮断する遮光状態となって
おり、この状態では、各ホトトランジスタ９ｂ，１０ｂ
は、各発光ダイオード９ａ，１０ａからの光を受光する
ことができず、共に非導通状態となっている。

【００３２】次に、ローラ付のレバー４に外力が作用し
てプランジャ６が押し込み操作されて操作位置に達する
と、プランジャ６に連動する作動部材１２の各透過窓１
８，１９は、各光センサ８，９の発光部９ａ，１０ａと
受光部９ｂ，１０ｂとの間の位置に達して入光状態とな
り、この状態では、各ホトトランジスタ９ｂ，１０ｂ
は、各発光ダイオード９ａ，１０ａからの光を受光して
共に導通状態となる。

【００３３】この実施の形態の出力回路は、基本的に、
各光センサ９，１０の出力に基づいて、スイッチ出力を
与えるスイッチ出力回路２０と、各光センサ９，１０の
出力に基づいて、故障予知出力を与える故障予知出力回
路２１とを備えている。なお、３３は定電圧回路であ
る。

【００３４】スイッチ出力回路２０は、各光センサ９，
１０のホトトランジスタ９ｂ，１０ｂの出力が与えられ
る第１の論理和回路２２と、この第１の論理和回路２２
の出力がベースに与えられるスイッチ出力用の第１の出
力トランジスタ２３とを備えており、両光センサ９，１
０の少なくとも一方が入光状態となったときに、第１の
出力トランジスタ２３を導通させて外力による操作に対
応するスイッチ出力、すなわち、動作出力を、負荷２４
が接続されているスイッチ出力用端子２５に与える。

【００３５】故障予知出力回路２１は、各光センサ９，
１０のホトトランジスタ９ｂ，１０ｂの出力が与えられ
る排他的論理和回路２６と、両光センサ９，１０の動作
のタイムラグの影響をなくすためのタイマ回路２７と、
第１の出力トランジスタ２３のベースおよびコレクタに
接続された排他的否定論理和回路２８と、この排他的否
定論理和回路２８およびタイマ回路２７の出力が与えら
れる第２の論理和回路２９と、この第２の論理和回路２
９の出力がベースに与えられる故障予知出力用の第２の
出力トランジスタ３０とを備えている。

【００３６】この故障予知出力回路２１は、いずれか一
方のみの光センサのホトトランジスタが導通したときに
は、他方の光センサが正常に動作していないとして故障
予知出力を、故障予知出力用端子３１を介してブザや表
示灯などの報知手段３２に与えるものである。

【００３７】上述のように、作動部材１２の各透過窓１
８，１９は、ローラ付のレバー４が外力によって操作さ
れてプランジャ６が操作位置に変位したときに、対応す
る各光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａと受光部９
ｂ，１０ｂとの間にそれぞれ位置して共に入光状態とす
るものであり、本来、両光センサ９，１０のホトトラン
ジスタ９ｂ，１０ｂは、共に導通状態となるものである
が、一方の光センサ９（１０）のホトトランジスタ９ｂ
（１０ｂ）のみが導通したときには、他方の光センサ１
０（９）の発光ダイオード１０ａ（９ａ）は、例えば、
寿命による発光光量の減衰などによってホトダイオード
１０ｂ（９ｂ）で受光できず、正常に動作していないこ
とになるので、故障予知出力を与えるのである。

【００３８】すなわち、各光センサ９，１０のホトトラ
ンジスタ９ｂ，１０ｂの出力が与えられる排他的論理和
回路２６は、いずれか一方の光センサ９（１０）のホト
トランジスタ９ｂ（１０ｂ）のみが導通すると、ハイレ
ベルの出力を与え、これによって、タイマ回路２７およ
び第２の論理和回路２９を介して第２の出力トランジス
タ３０が導通して故障予知出力を与えるものである。

【００３９】なお、両光センサ９，１０は、完全に同一
のタイミングで動作するものではないので、瞬間的なず
れの影響をなくすために、タイマ回路２７を設けてい
る。

【００４０】この実施の形態の故障予知出力回路２１
は、さらに、第１の出力トランジスタ２３の短絡故障お
よびオープン故障を検出して故障出力を与えるものであ
る。すなわち、第１の出力トランジスタ２３のベースお
よびコレクタに接続された排他的否定論理和回路２８
は、第１の出力トランジスタ２３がオープン故障してそ
のベース電位およびコレクタ電位が共にハイレベルにな
ると、ハイレベルの出力を与え、これによって、第２の
論理和回路２９を介して第２の出力トランジスタ３０が
導通して故障出力を与え、また、第１の出力トランジス
タ２３が短絡故障してそのベース電位およびコレクタ電
位が共にローレベルになると、排他的否定論理和回路２
８は、ハイレベルの出力を与え、これによって、第２の
論理和回路２９を介して第２の出力トランジスタ３０が
導通して故障出力を与えるものである。

【００４１】次に、以上の構成を有する故障予知機能付
スイッチの動作を説明する。 （１）先ず、正常動作について説明する。

【００４２】ローラ付のレバー４に外力が作用しておら
ず、プランジャ６が復帰位置にあるときには、プランジ
ャ６に連動する作動部材１２の各透過窓１８，１９は、
対応する各光センサ９，１０よりもそれぞれ上方位置に
あって、非透光性の作動部材１２が、各光センサ９，１
０の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂとの間に
介在して光を遮断する遮光状態となっており、この状態
では、各ホトトランジスタ９ｂ，１０ｂは、各発光ダイ
オード９ａ，１０ａからの光を受光することができず、
共に非導通状態となっている。

【００４３】したがって、この状態では、スイッチ出力
回路２０の第１の論理和回路２２の入力は、共にローレ
ベルであり、その出力は、ローレベルとなり、第１の出
力トランジスタ２３は、非導通となっている、すなわ
ち、操作に応じたスイッチ出力を出力していない状態と
なっている。

【００４４】一方、故障予知出力回路２１の排他的論理
和回路２６の入力は、共にローレベルであり、その出力
は、ローレベルとなり、また、排他的否定論理和回路２
８の入力は、ローレベルおよびハイレベルであり、その
出力は、ローレベルとなり、第２の論理和回路２９の出
力は、ローレベルとなり、第２の出力トランジスタ３０
は、非導通となっている、すなわち、故障予知出力を出
力していない状態となっている。

【００４５】次に、ローラ付のレバー４に外力が作用し
てプランジャ６が押し込み操作されて操作位置に達する
と、プランジャ６に連動する作動部材１２の各透過窓１
８，１９は、各光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａ
と受光部９ｂ，１０ｂとの間の位置に達して共に入光状
態となり、この状態では、各ホトトランジスタ９ｂ，１
０ｂは、各発光ダイオード９ａ，１０ａからの光を受光
して共に導通状態となる。

【００４６】したがって、この状態では、スイッチ出力
回路２０の第１の論理和回路２２の入力は、共にハイレ
ベルとなり、その出力は、ハイレベルとなり、第１の出
力トランジスタ２３が導通して外力による操作に対応し
たスイッチ出力、すなわち、動作出力を与える。

【００４７】一方、故障予知出力回路２１の排他的論理
和回路２６の入力は、共にハイレベルとなり、その出力
は、ローレベルのままであり、また、排他的否定論理和
回路２８の入力は、ハイレベルおよびローレベルであ
り、その出力は、ローレベルのままであり、第２の論理
和回路２９の出力は、ローレベルのままであり、第２の
出力トランジスタ３０は、非導通のままとなっている。

【００４８】このように正常動作時においては、ローラ
付のレバー４の操作に応じて、対応するスイッチ出力
が、スイッチ出力用端子２５から出力される一方、故障
予知出力用端子３１からは、故障予知出力は出力されな
い。

【００４９】（２）次に、光センサ９，１０のいずれか
一方が、例えば、寿命による発光光量の減衰などによっ
てホトダイオードで受光できず、正常に動作しなくなっ
た場合について説明する。

【００５０】ローラ付のレバー４に外力が作用しておら
ず、プランジャ６が復帰位置にあるときには、プランジ
ャ６に連動する作動部材１２の各透過窓１８，１９は、
対応する各光センサ９，１０よりもそれぞれ上方位置に
あって、非透光性の作動部材１２が、各光センサ９，１
０の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂとの間に
介在して光を遮断する遮光状態となっており、この状態
では、各ホトトランジスタ９ｂ，１０ｂは、各発光ダイ
オード９ａ，１０ａからの光を受光することができず、
共に非導通状態となっており、この場合は、上述の正常
動作時と同様である。

【００５１】次に、ローラ付のレバー４に外力が作用し
てプランジャ６が押し込み操作されて操作位置に達する
と、プランジャ６に連動する作動部材１２の各透過窓１
８，１９は、各光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａ
と受光部９ｂ，１０ｂとの間の位置に達して共に入光状
態となるのであるが、いずれか一方の光センサ９（１
０）が正常の動作していないので、この状態では、他方
の光センサ１０（９）のホトトランジスタ１０ｂ（９
ｂ）のみが発光ダイオード１０ａ（９ａ）からの光を受
光して導通状態となる。

【００５２】したがって、この状態では、スイッチ出力
回路２０の第１の論理和回路２２の入力は、ハイレベル
とローレベルとなるが、その出力は、正常時と同様にハ
イレベルとなり、第１の出力トランジスタ２３が導通し
て外力による操作に対応したスイッチ出力、すなわち、
動作出力を与える。

【００５３】一方、故障予知出力回路２１の排他的論理
和回路２６の入力は、ハイレベルとローレベルとなり、
その出力は、ハイレベルとなり、また、排他的否定論理
和回路２８の出力は、ローレベルのままであり、第２の
論理和回路２９の出力は、ハイレベルとなって第２の出
力トランジスタ３０が導通して故障予知出力を与えるこ
とになる。

【００５４】このように光センサ９，１０のいずれか一
方が、正常に動作しなくなった場合には、故障予知出力
を出力する一方、正常に動作している他方の光センサの
出力に基づいて、正常なスイッチ出力を出力することが
できる。

【００５５】（３）次に、スイッチ出力用の第１の出力
トランジスタ２３が短絡故障またはオープン故障した場
合について説明する。

【００５６】先ず、短絡故障した場合には、ローラ付の
レバー４に外力が作用しておらず、プランジャ６が復帰
位置にあるときには、プランジャ６に連動する作動部材
１２の各透過窓１８，１９は、対応する各光センサ９，
１０よりもそれぞれ上方位置にあって、非透光性の作動
部材１２が、各光センサ９，１０の発光部９ａ，１０ａ
と受光部９ｂ，１０ｂとの間に介在して光を遮断する遮
光状態となっており、この状態では、各ホトトランジス
タ９ｂ，１０ｂは、各発光ダイオード９ａ，１０ａから
の光を受光することができず、共に非導通状態となって
いる。

【００５７】したがって、この状態では、スイッチ出力
回路２０の第１の論理和回路２２の入力は、共にローレ
ベルであり、その出力は、ローレベルであるが、第１の
出力トランジスタ２３が短絡故障しているので、そのコ
レクタ電位もローレベルであり、故障予知出力回路２１
の排他的否定論理和回路２８の入力は、共にローレベル
となり、その出力は、ハイレベルとなり、第２の論理和
回路２９の出力は、ハイレベルとなり、第２の出力トラ
ンジスタ３０は、導通して故障予知出力を与えることに
なる。

【００５８】また、スイッチ出力用の第１の出力トラン
ジスタ２３がオープン故障した場合には、ローラ付のレ
バー４に外力が作用してプランジャ６が押し込み操作さ
れて操作位置に達すると、プランジャ６に連動する作動
部材１２の各透過窓１８，１９は、各光センサ９，１０
の発光部９ａ，１０ａと受光部９ｂ，１０ｂとの間の位
置に達して入光状態となり、この状態では、各ホトトラ
ンジスタ９ｂ，１０ｂは、各発光ダイオード９ａ，１０
ａからの光を受光して共に導通状態となる。

【００５９】したがって、この状態では、スイッチ出力
回路２０の第１の論理和回路２２の入力は、共にハイレ
ベルとなり、その出力は、ハイレベルとなるが、第１の
出力トランジスタ２３がオープン故障しているので、そ
のコレクタ電位はハイレベルであり、故障予知出力回路
２１の排他的否定論理和回路２８の入力は、共にハイレ
ベルとなり、その出力は、ハイレベルとなり、第２の論
理和回路２９の出力は、ハイレベルとなり、第２の出力
トランジスタ３０は、導通して故障予知出力を与えるこ
とになる。

【００６０】以上のように、この実施の形態の故障予知
機能付スイッチでは、光センサ９，１０を用いた無接点
スイッチとしているので、メカ式の有接点スイッチのよ
うな接点の溶着や塵埃の侵入による接触不良などの不具
合を招くことがなく、信頼性が向上する。

【００６１】しかも、２個の光スイッチ９，１０が共に
入光状態となるように構成しているので、一方のみの光
センサから受光出力が得られたときには、他方の光セン
サは、正常に動作していないことになり、このまま使用
を継続していると、一方の光センサも正常に動作しなく
なって故障することになるとして、故障予知出力を与え
るので、スイッチが故障する前にそれを知ってメンテナ
ンスを行うことができる。

【００６２】さらに、この実施の形態では、スイッチ出
力を与える第１の出力トランジスタ２３の短絡故障およ
びオープン故障を検出することができる。

【００６３】また、スイッチ出力および故障予知出力を
与える出力回路を、論理回路で構成しているので、マイ
コンなどで構成する場合に比べて、低いコストで実現で
きる。また、マイコンで構成した場合には、駆動用のパ
ルスを出力する発振器を搭載する必要があるが、かかる
発振器も不要であり、したがって、発振器の故障もな
く、その分信頼性が高まることになる。

【００６４】（実施の形態２）図５および図６は、本発
明の他の実施の形態の上述の図１および図２にそれぞれ
対応する図であり、対応する部分には同一の参照符号を
付す。

【００６５】上述の実施の形態では、２個の光センサ
９，１０は、作動部材１２の変位方向である上下方向に
沿ってそれぞれ配置されるとともに、上下方向に延びる
作動部材１２には、上下方向の異なる位置に、各光セン
サ９，１０に対応する各透過窓１８，１９が形成されて
いたのに対して、この実施の形態では、２個の光センサ
９’，１０’は、上下方向に直交する方向である左右方
向に沿ってそれぞれ配置されるとともに、作動部材１
２’も左右方向に延びて形成されており、その左右の各
位置に各光センサ９，１０’に対応する各透過窓１
８’，１９’がそれぞれ形成されている。

【００６６】この実施の形態も上述の実施の形態と同様
に、プランジャ６が復帰位置にあるときには、作動部材
１２’の各透過窓１８’，１９’は、各光センサ９’，
１０’よりもそれぞれ上方の位置にあって各光センサ
９’，１０’を共に遮光状態とし、また、ローラ付のレ
バー４が操作されて復帰バネ８の付勢力に抗してプラン
ジャ６が押し込み操作されて操作位置になると、作動部
材１２’も連動して下方へ変位し、各透過窓１８’，１
９’は、各光センサ９’，１０’の位置に達して各光セ
ンサ９’，１０’を共に入光状態とするものである。

【００６７】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態と同様である。

【００６８】（その他の実施の形態）上述の各実施の形
態では、プランジャ６が復帰位置にあるときには遮光状
態とし、操作位置に達すると、入光状態としたけれど
も、本発明の他の実施の形態として、プランジャ６が復
帰位置にあるときに入光状態とし、操作位置に達する
と、遮光状態となるようにしてもよい。

【００６９】上述の実施の形態では、一方の光センサの
発光ダイオードの発光量が減衰してホトトランジスタで
受光できなくなったときに、故障予知出力を出力するよ
うに構成したけれども、本発明の他の実施の形態とし
て、ホトトランジスタの受光レベルを比較回路で閾値と
比較して閾値以下になったときに故障予知出力を与える
ようにしてもよい。

【００７０】上述の各実施の形態では、作動部材は、補
助プランジャを介してプランジャに連結されたけれど
も、本発明の他の実施の形態として、作動部材を、プラ
ンジャ側と分離し、プランジャが操作位置にあるときに
は、作動部材と離間し、プランジャが押し込み操作され
ると、該プランジャ側の下端が作動部材に当接して作動
部材を下方へ変位させるように構成してもよく、この場
合には、作動部材を上方へ付勢する復帰バネを介装すれ
ばよい。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２個の光センサの出力に基づいて、スイッチ
出力を与える無接点のスイッチとしているので、メカ式
の有接点スイッチのような接点の溶着や塵埃の侵入によ
る接触不良などの不具合を招くことがなく、信頼性が向
上する。しかも、２個の光スイッチが共に入光状態とな
るように構成しているので、一方のみの光センサから受
光出力が得られたときには、他方の光センサは、正常に
動作していないとして、故障予知出力を与えることがで
き、これによって、スイッチが故障する前にそれを知っ
てメンテナンスを行うことができる。

【００７２】また、出力手段は、少なくとも一方の光セ
ンサから受光出力が得られたときに、外力による操作に
対応したスイッチ出力、すなわち、動作出力を与えるの
で、２個の光センサの一方が故障しても、他方の光セン
サによって正常な動作を継続することができる。

【００７３】さらに、出力手段を、論理回路で構成して
いるので、ＣＰＵなどで構成する場合に比べて、低いコ
ストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る故障予知機能
付スイッチの概略正面図である。

【図２】図１の概略縦断側図である。

【図３】図１の作動部材と両光センサとの位置関係を示
す図である。

【図４】スイッチ出力および故障予知出力を与える出力
回路の構成図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の概略正面図である。

【図６】図５の概略縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 本体ケース ２，２’ 無接点スイッチ ６ プランジャ ９，９’，１０，１０’ 光センサ １２，１２’ 作動部材 １８，１８’，１９，１９’ 透過窓 ２０ スイッチ出力回路 ２１ 故障予知出力回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 貴旨 鳥取県倉吉市巌城1005番地 オムロン倉吉 株式会社内 Ｆターム(参考） 5G006 AA05 BA01 BB01 BC07 DD14 5G019 AA05 CX44 CY05 SK03 5G025 AA05 BA05 CA08 DA06 FA04 5G055 AA01 AB01 AC02 AD08 AD26 AE22 AE46 AG02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外力によって操作位置と復帰位置との間
   を変位するスイッチング用のプランジャを備えるスイッ
   チであって、 発光部および受光部を有する２個の光センサと、 前記プランジャに連動して前記両光センサの発光部と受
   光部との間を変位可能であって、前記両光センサの前記
   発光部から前記受光部への光を共に通過させる入光状態
   または共に遮断する遮光状態にする作動部材と、 前記両光センサの出力に基づいて、スイッチ出力および
   故障予知出力を与える出力手段とを備え、 前記作動部材は、前記プランジャが前記操作位置にある
   ときと前記復帰位置にあるときとで、入光状態と遮光状
   態とを逆転させるものであり、 前記出力手段は、いずれか一方のみの光センサから受光
   出力が得られたときに、故障予知出力を与えることを特
   徴とする故障予知機能付スイッチ。
2. 【請求項２】 前記作動部材は、前記プランジャが前記
   操作位置にあるときに、前記両光センサを共に入光状態
   とするものであって、前記出力手段は、少なくとも一方
   の光センサから受光出力が得られたときに、外力による
   操作に対応したスイッチ出力を与える請求項１記載の故
   障予知機能付スイッチ。
3. 【請求項３】 前記２個の光センサは、前記作動部材の
   変位方向に沿って、あるいは、前記変位方向に直交する
   方向に沿ってそれぞれ配置され、前記作動部材は、各光
   センサに個別的に対応する２つの透過窓を有し、前記操
   作位置では、各透過窓が、各光センサの発光部と受光部
   との間にそれぞれ介在して入光状態とする請求項１また
   は２記載の故障予知機能付スイッチ。
4. 【請求項４】 前記出力手段を、論理回路で構成した請
   求項１〜３のいずれかに記載の故障予知機能付スイッ
   チ。
5. 【請求項５】 前記出力手段は、スイッチ出力を与える
   出力用のトランジスタを備えるとともに、前記トランジ
   スタの入出力電圧に基づいて、該トランジスタの短絡故
   障およびオープン故障の少なくとも一方を検出して故障
   出力を与える請求項１〜４のいずれかに記載の故障予知
   機能付スイッチ。