JP2003151414A

JP2003151414A - 故障予知機能付スイッチ

Info

Publication number: JP2003151414A
Application number: JP2001344313A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Arataki; 明弘荒瀧; Koji Tanaka; 孝司田中; Hiroshi Sekii; 宏関井
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-23

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】発光素子９ａと二つの受光素子９₁ｂ，
９₂ｂからなる光センサ９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、他方の受光素子９₁ｂ側の光路にフィ
ルタ２０を設けて一方の受光素子９₂ｂ側よりも感度を
低くしているので、他方の受光素子９₁ｂ側のみ受光出
力が得られなくなったときには、該他方の受光素子９₁
ｂ側は、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、発光素子および該発光素子からの光を受光可能な二
つの受光素子を有する光センサと、前記プランジャに連
動して前記光センサの前記発光素子と少なくとも一方の
受光素子との間を変位可能であって、前記発光素子から
少なくとも一方の受光素子への光を通過させる入光状態
または遮断する遮光状態にする作動部材と、前記少なく
とも一方の受光素子の出力に基づいて、スイッチ出力を
与えるとともに、少なくとも他方の受光素子の出力に基
づいて、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、前記他方の受光素子側の感度
を、前記一方の受光素子側の感度よりも低くしている。

【０００８】本発明によると、光センサの少なくとも一
方の受光素子の出力に基づいて、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。

【０００９】しかも、他方の受光素子側の感度を、前記
一方の受光素子側の感度よりも低くしているので、例え
ば、寿命によって発光素子の発光光量が減衰すると、感
度の低い他方の受光素子側で一方の受光素子側よりも先
に受光出力が得られなくなることになる。

【００１０】したがって、感度の低い他方の受光素子側
で受光出力が得られなくなっときには、一方の受光素子
によって正常な動作を継続しつつ、このまま使用を継続
していると、前記一方の受光素子側も発光光量の減衰に
よって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。

【００１１】本発明の一実施態様においては、前記発光
素子から前記他方の受光素子に入光する光量を、前記発
光素子から前記一方の受光素子に入光する光量よりも少
なくすることにより、前記他方の受光素子側の感度を、
前記一方の受光素子側の感度よりも低くしている。

【００１２】本発明によると、発光素子から他方の受光
素子に入光する光量を、一方の受光素子に入光する光量
よりも少なくしているので、寿命によって発光素子の発
光光量が減衰したときには、他方の受光素子側が一方の
受光素子側よりも先に受光できなくなって故障予知出力
を与えることができるようにしている。

【００１３】本発明の好ましい実施態様においては、前
記出力手段を構成する回路の回路定数を、前記他方の受
光素子の出力が与えられる側と前記一方の受光素子の出
力が与えられる側とで異ならせることにより、前記他方
の受光素子側の感度を、前記一方の受光素子側の感度よ
りも低くしている。

【００１４】ここで、回路定数としては、例えば、各受
光素子の受光出力によってそれぞれ導通する負荷抵抗の
抵抗値や受光出力を増幅する増幅素子の増幅率などがあ
る。

【００１５】本発明によると、抵抗値や増幅率などの回
路定数を、他方の受光素子の出力が与えられる側と一方
の受光素子の出力が与えられる側とで異ならせているの
で、寿命によって発光素子の発光光量が減衰したときに
は、他方の受光素子の出力が、一方の受光素子の出力よ
りも、先に閾値レベルに達しなくなるようにして故障予
知出力を与えることができる。

【００１６】本発明の他の実施態様においては、前記光
センサは、一つの発光素子と二つの受光素子とを有する
一投光二受光の光センサである。

【００１７】本発明によると、一投光二受光の単一の光
センサで構成しているので、一投光一受光の素子の二組
で光センサを構成する場合に比べて、コストを低減する
ことができる。

【００１８】本発明の更に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。

【００１９】本発明によると、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。

【００２０】本発明の好ましい実施態様においては、前
記作動部材は、各受光素子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、前記発光
素子と各受光素子との間にそれぞれ介在して入光状態と
するものであり、前記他方の受光素子に対応する透過窓
には、透過光量を少なくするフィルタを設けている。

【００２１】本発明によると、作動部材の他方の受光素
子に対応する透過窓に、フィルタを設けることで、他方
の受光素子側の感度を、一方の受光素子側の感度よりも
容易に低くすることができる。

【００２２】本発明の他の実施態様においては、前記各
受光素子は、透過率の異なる材料でそれぞれ封止されて
なる。

【００２３】本発明によると、各受光素子のパッケージ
となる封止樹脂を、透過率の異なる材料とすることで、
他方の受光素子側の感度を、一方の受光素子側の感度よ
りも低くすることができる。

【００２４】

【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。

【００２５】（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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】すなわち、この実施の形態では、一つの発
光素子９ａおよび該発光素子９ａからの光を受光可能な
二つ受光素子９₁ｂ，９₂ｂを有する一投光二受光の単一
の光センサ９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に連動して光センサ９の発光素
子９ａと二つの受光素子９₁ｂ，９₂ｂ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。

【００３１】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の下部に立設さ
れており、上部には、上下方向に変位する作動部材１２
の軸部が挿通する副取付板１６が立設されており、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。

【００３２】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。

【００３３】この実施の形態の光センサ９は、図３およ
び図４に示されるように、一つのケース１７内に、一つ
の発光素子９ａと二つの受光素子９₁ｂ，９₂ｂとが対向
配置されており、二つの受光素子９₁ｂ，９₂ｂが一つの
発光素子９ａからの光を投光スリット１８ａおよび各受
光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂを介して等しく受光できる
ように構成されている。

【００３４】作動部材１２には、光センサ９の発光素子
９ａからの光を、各受光素子９₁ｂ，９₂ｂにそれぞれ通
過させるための第１，第２の透過窓１９₁，１９₂が、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１９₁，１９₂は、図４（ａ）に示さ
れるように光センサ９よりも上方の位置にあり、この状
態では、非透光性の作動部材１２が、光センサ９の投光
スリット１８ａと各受光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂ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１２も連動して下方へ変位し、各透過窓１
９₁，１９₂は、図４（ｂ）に示されるように光センサ９
の位置に達し、この状態では、各透過窓１９₁，１９
₂が、光センサ９の投光スリット１８ａと各受光スリッ
ト１８₁ｂ，１８₂ｂとの間にそれぞれ位置して発光素子
９ａからの光を各受光素子９₁ｂ，９₂ｂに共に通過させ
る入光状態とする。

【００３５】さらに、この実施の形態では、一方の受光
素子９₂ｂ側の感度を、他方の受光素子９₁ｂ側の感度よ
りも高くするために、作動部材１２の他方の受光素子９
₁ｂに対応する透過窓１９₁には、透過光量を少なくする
ためのフィルタ２０が設けられている。

【００３６】このフィルタ２０は、例えば、透明樹脂材
料にカーボンを添加してシート状に形成されて構成され
ている。

【００３７】一般に、発光ダイオードのような発光素子
は、図５に示されるように、寿命によって発光光量が減
衰するが、上述のように、この実施の形態では、他方の
受光素子９₁ｂに対応する透過窓１９₁には、透過光量を
少なくするためのフィルタ２０が設けられて感度が低く
なっているので、発光素子９ａからの光を受光して受光
出力を得ることができる閾値Ｓ１は、一方の受光素子９
₂ｂの閾値Ｓ２よりもレベルが高くなり、発光素子９ａ
の発光光量が減衰や素子表面の汚染などによって低下し
て閾値Ｓ１を下回ると、受光出力が得られなくなるのに
対して、一方の受光素子９₂ｂは、前記閾値Ｓ１よりも
低い閾値Ｓ２を上回る光量によって受光出力を得ること
ができる。

【００３８】すなわち、この実施の形態では、他方の受
光素子９₁ｂ側の感度を、一方の受光素子９₂ｂ側の感度
よりも低くしておくことにより、例えば、寿命によって
発光ダイオード９ａ発光光量が減衰したり、受光素子９
₁ｂ，９₂ｂが劣化していくと、先に他方の受光素子９₁
ｂ側で受光出力が得られなくなるので、それに基づいて
故障予知を行うものである。

【００３９】図６は、この光センサ９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。

【００４０】光センサ９の発光素子９ａは、発光ダイオ
ードで構成され、各受光素子９₁ｂ，９₂ｂは、ホトトラ
ンジスタでそれぞれ構成されている。

【００４１】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
１９ ₁，１９₂は、光センサ９よりも上方位置にあって、
非透光性の作動部材１２が、光センサ９の発光素子９ａ
と受光素子９₁ｂ，９₂ｂ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９₁ｂ，９₂ｂは、発光ダイオード９ａ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。

【００４２】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
９₁，１９₂は、光センサ９の投光スリット１８ａと各受
光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂとの間の位置にそれぞれ達
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９₁ｂ，９₂ｂは、各発光ダイオード９ａからの光
を受光して共に導通状態となる。

【００４３】この実施の形態の出力回路は、基本的に、
光センサ９の出力に基づいて、スイッチ出力を与える第
１の出力トランジスタ２１と、光センサ９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２２とを
備えている。

【００４４】スイッチ出力用の第１の出力トランジスタ
２１は、光センサ９の一方のホトトランジスタ９₂ｂの
出力がベースに与えられものであり、光センサ９が入光
状態となって前記一方のホトトランジスタ９₂ｂで受光
されると、そのベース電位がハイレベルとなって導通
し、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２３が接続されているスイッチ出
力用端子２４に与える。

【００４５】故障予知出力回路２２は、光センサ９の他
方のホトトランジスタ９₁ｂの出力が与えられる否定
（ＮＯＴ）回路２５と、この否定回路２５および一方の
ホトトランジスタ９₂ｂの出力が与えられる論理積回路
２６と、この論理積回路２６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２７とを備
えている。

【００４６】この故障予知出力回路２２は、プランジャ
６が操作位置にあって、入光状態であるにも拘わらず、
感度の低い側である他方のホトトランジスタ９₁ｂが導
通せず、受光出力が得られなかったときには、例えば、
寿命によって発光ダイオード９ａの発光光量が減衰して
感度の低い他方のホトトランジスタ９₁ｂで受光出力が
得られなくなって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２８を介してブザや表示灯
などの報知手段２９に与えるものである。

【００４７】上述のように、作動部材１２の各透過窓１
９₁，１９₂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、光セ
ンサ９の投光スリット１８ａと各受光スリット１８
₁ｂ，１８₂ｂ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、両ホトトランジスタ９₁ｂ，９₂
ｂは、共に導通状態となるものであるが、一方のホトト
ランジスタ９₂ｂが導通し、感度の低い側の他方のホト
トランジスタ９₁ｂが導通しないときには、発光ダイオ
ード９ａの寿命による発光光量の減衰などによって感度
の低い側の他方のホトトランジスタ９₁ｂで受光できな
くなったとして、故障予知出力を与えるのである。

【００４８】すなわち、光センサ９の一方のホトトラン
ジスタ９₂ｂは導通し、他方のホトトランジスタ９₁ｂが
非導通になると、故障予知出力回路２２の否定回路２５
の入力はローレベルとなってその出力は、ハイレベルと
なり、論理積回路２６の入力は、共にハイレベルとなっ
てその出力は、ハイレベルとなり、第２の出力トランジ
スタ２７が導通して故障予知出力を与えるものである。

【００４９】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。

【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１９₁，１９
₂は、光センサ９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、光センサ９の投光スリット１
８ａと各受光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂ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９₁ｂ，９₂ｂは、発光ダイオード９
ａ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。

【００５１】したがって、この状態では、スイッチ出力
用の第１の出力トランジスタ２１のベース電位は、ロー
レベルとなっており、該出力トランジスタ２１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。

【００５２】一方、故障予知出力回路２２の否定回路２
５の入力は、ローレベルであり、その出力は、ハイレベ
ルとなり、また、論理積回路２６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の出力トランジスタ２７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。

【００５３】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
９₁，１９₂は、光センサ９の投光スリット１８ａと各受
光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂ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９
₁ｂ，９₂ｂは、発光ダイオード９ａからの光を受光して
共に導通状態となる。

【００５４】したがって、この状態では、スイッチ出力
用の第１の出力トランジスタ２１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。

【００５５】一方、故障予知出力回路の否定回路２５の
入力は、ハイレベルとなり、その出力は、ローレベルと
なり、また、論理積回路２６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の出力トランジスタ２７は、非導通のままと
なっている。

【００５６】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２４から出力される一方、故障
予知出力用端子２８からは、故障予知出力は出力されな
い。

【００５７】（２）次に、光センサ９が、例えば、寿命
による発光光量の減衰や受光素子の劣化などによって他
方のホトトランジスタ９₁ｂで受光できるレベルが、上
述の閾値Ｓ１を下回って正常に動作しなくなった場合に
ついて説明する。

【００５８】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１９₁，１９
₂は、光センサ９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、光センサ９の投光スリット１
８ａと各受光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂ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９₁ｂ，９₂ｂは、発光ダイオード９
ａ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。

【００５９】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
９₁，１９₂は、光センサ９の投光スリット１８ａと受光
スリット１８₁ｂ，１８₂ｂとの間の位置に達して共に入
光状態となるのであるが、感度の低い側である他方のホ
トトランジスタ９₁ｂでは、受光レベルが上述の閾値Ｓ
１を下回ってホトトランジスタ９₁ｂが導通せず、受光
出力を得ることができないが、この状態では、一方のホ
トトランジスタ９₂ｂが発光ダイオード９ａからの光を
受光して導通状態となる。

【００６０】したがって、この状態では、スイッチ出力
用の第１の出力トランジスタ２１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。

【００６１】一方、故障予知出力回路２２の否定回路２
５の入力は、ローレベルであり、その出力は、ハイレベ
ルとなり、論理積回路２６の入力は、いずれもハイレベ
ルとなり、その出力は、ハイレベルとなり、第２の出力
トランジスタ２７が導通して故障予知出力を与えること
になる。

【００６２】このように光センサ９の感度の低い側であ
る他方のホトトランジスタ９₁ｂで受光出力を得ること
ができず、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一方のホトト
ランジスタ９₂ｂ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。

【００６３】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。

【００６４】しかも、他方の受光素子９₁ｂ側の感度
を、前記一方の受光素子９₂ｂ側の感度よりも低くして
いるので、例えば、寿命によって発光素子９ａの発光光
量が減衰すると、感度の低い他方の受光素子９₁ｂ側で
一方の受光素子９₂ｂ側よりも先に受光出力が得られな
くなり、一方の受光素子９₁ｂによって正常な動作を継
続しつつ、このまま使用を継続していると、前記一方の
受光素子９₁ｂ側も発光光量の減衰によって正常に動作
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。

【００６５】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。

【００６６】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
では、他方の受光素子９₁ｂ側の感度を、一方の受光素
子９₂ｂ側の感度よりも低くするために、透過窓１９₁に
透過光量を少なくするためのフィルタ２０を設けたけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、受光スリット１
８₁ｂにフィルタを設けてよく、また、両受光素子の光
路に光透過率の異なるフィルタをそれぞれ設けてもよ
い。

【００６７】また、本発明の他の実施の形態として、図
７に示されるように、二つの受光素子９₁ｂ，９₂ｂのパ
ッケージを構成する各封止樹脂３１₁，３１₂を、光透過
率の異なる材料とし、例えば、一つのリードフレーム３
２に実装して二色成形してケース１７を構成するように
してもよい。光透過率の異なるパッケージ３１₁，３１₂
としては、例えば、エポキシ樹脂に異なる染料を含有さ
せたり、あるいは、染料の量を変えることによって構成
できる。

【００６８】あるいは、また、受光スリットの大きさや
受光素子の配置に異ならせて感度を相違させるようにし
てもよい。

【００６９】また、二つの受光素子に対する光の透過率
は、同じにしておき、出力回路における回路定数を異な
らせて他方の受光素子側の感度を、一方の受光素子側の
感度よりも低くしてもよい。例えば、上述の図６におい
て、他方の受光素子９₁ｂ側の抵抗３０₁の抵抗値を、一
方の受光素子９₂ｂ側の抵抗３０₂の抵抗値よりも小さく
して得られる受光出力の電圧レベルを低くしたり、ある
いは、他方のホトトランジスタ９₁ｂの増幅率を、一方
のホトトランジスタ９₂ｂの増幅率よりも小さくして感
度を低くするのである。

【００７０】上述の実施の形態では、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。

【００７１】上述の実施の形態では、感度の低い他方の
受光素子も、作動部材によって、一方の受光素子と同様
に入光および遮光の各状態とされたけれども、本発明の
他の実施の形態として、他方の受光素子は、常に発光素
子からの光を入光できる状態としておき、この他方の受
光素子の出力のみに基づいて、故障予知出力を与えるよ
うに構成してもよい。

【００７２】上述の実施の形態では、一方の受光素子の
出力のみに基づいて、スイッチ出力を与えるようにした
けれども、本発明の他の実施の形態として、両受光素子
の出力に基づいて、例えば、両受光素子の出力を論理和
回路に入力し、この論理和回路の出力を、出力トランジ
スタのベースに与えるようにしてもよい。

【００７３】上述の実施の形態では、光センサとして、
一投光二受光の素子を用いたけれども、一投光一受光の
素子の二組を用いてもよい。

【００７４】

【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、光センサの少なくとも一方の受光素子の出力
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。

【００７５】しかも、他方の受光素子側の感度を、前記
一方の受光素子側の感度よりも低くしているので、例え
ば、寿命によって発光素子の発光光量が減衰したり、受
光素子が劣化すると、感度の低い他方の受光素子側で一
方の受光素子側よりも先に受光出力が得られなくなり、
このときに他方の受光素子側は、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。

【００７６】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の作動部材および光センサの要部の斜視図
である。

【図４】図１の作動部材と光センサとの位置関係を示す
図である。

【図５】発光素子の発光光量の時間的な変化を示す図で
ある。

【図６】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７】本発明の他の実施の形態の光センサを示す図で
ある。

【符号の説明】

１本体ケース２無接点スイッチ６プランジャ９光センサ９ａ発光素子９₁ｂ，９₂ｂ受光素子１２作動部材１８ａ投光スリット１８₁ｂ，１８₂ｂ受光スリット１９₁，１９₂ 透過窓２０フィルタ２２故障予知出力回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関井宏京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 5F089 BA10 BB04 BC25 FA10 5G019 AA05 SK03 5G055 AA01 AB01 AD12 AE22 AG01

Claims

【特許請求の範囲】

【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、発光素子および該発光素子からの光を受光可能な二つの
受光素子を有する光センサと、前記プランジャに連動して前記光センサの前記発光素子
と少なくとも一方の受光素子との間を変位可能であっ
て、前記発光素子から少なくとも一方の受光素子への光
を通過させる入光状態または遮断する遮光状態にする作
動部材と、前記少なくとも一方の受光素子の出力に基づいて、スイ
ッチ出力を与えるとともに、少なくとも他方の受光素子
の出力に基づいて、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、前記他方の受光素子側の感度を、前記一方の受光素子側
の感度よりも低くしたことを特徴とする故障予知機能付
スイッチ。
【請求項２】前記発光素子から前記他方の受光素子に
入光する光量を、前記発光素子から前記一方の受光素子
に入光する光量よりも少なくすることにより、前記他方
の受光素子側の感度を、前記一方の受光素子側の感度よ
りも低くした請求項１記載の故障予知機能付スイッチ。
【請求項３】前記出力手段を構成する回路の回路定数
を、前記他方の受光素子の出力が与えられる側と前記一
方の受光素子の出力が与えられる側とで異ならせること
により、前記他方の受光素子側の感度を、前記一方の受
光素子側の感度よりも低くした請求項１または２記載の
故障予知機能付スイッチ。
【請求項４】前記光センサは、一つの発光素子と二つ
の受光素子とを有する一投光二受光の光センサである請
求項１〜３のいずれかに記載の故障予知機能付スイッ
チ。
【請求項５】前記出力手段を、論理回路で構成した請
求項１〜４のいずれかに記載の故障予知機能付スイッ
チ。
【請求項６】前記作動部材は、各受光素子に個別的に
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、前記発光素子と各受光素子との間にそれぞれ介
在して入光状態とするものであり、前記他方の受光素子に対応する透過窓には、透過光量を
少なくするフィルタを設けた請求項２記載の故障予知機
能付スイッチ。
【請求項７】前記各受光素子は、透過率の異なる材料
でそれぞれ封止されてなる請求項２記載の故障予知機能
付スイッチ。