JP2005135631A

JP2005135631A - 熱線センサ付き自動スイッチ

Info

Publication number: JP2005135631A
Application number: JP2003367778A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Toyoda; 一郎豊田; Tatsuya Abe; 達也阿部; Kazuyoshi Shima; 和義島; Takahiro Yamauchi; 隆宏山内
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】部品点数が減少した熱線センサ付き自動スイッチを提供する。
【解決手段】人体から発せられる熱線を検知する熱線センサＴＰと、電源から負
荷への給電路に挿入され熱線センサの出力に応じてオンオフされるリレーＳＷ
と、検知範囲からの熱線を熱線センサＴＰの受光部に集光する集光レンズ３１を有
するレンズブロック３とを備える。レンズブロック３は、集光レンズＴＰを露出さ
せる窓穴を有するハウジングに、検知範囲を変化させるように回転自在に保持され
る。熱線センサＴＰはハウジング内に固定される。レンズブロック３に熱線センサ
ＴＰを収容して固定する場合に比べ、熱線センサＴＰを実装するためのプリント配
線板や、該プリント配線板をレンズブロック３に保持するための部材が不要となる
から、部品点数が減少し、製造コストを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出し、負荷を制御する熱線センサ付き自動スイッチに関するものである。

従来から、人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する熱線センサを備え熱線センサの出力に応じて負荷を制御する熱線センサ付き自動スイッチが提供されている（例えば、特許文献１参照）。この種の熱線センサ付き自動スイッチは、負荷を照明とした場合、室内に人が入ったときに照明をオンし人が室外に退出したときに照明をオフするといった制御に用いられている。

この種の熱線センサ付き自動スイッチとしては、例えば図４に示すものが提供されている。この熱線センサ付き自動スイッチは、天井に取り付けられるものであって、天井面に形成される取付穴（図示せず）の周部下面に当接するフランジ部１１とフランジ部１１の上面中央部に突設された筒部１２とを有するボディ１と、下面が開放された有底筒状であって筒部１２に結合して閉塞するカバー２とからなるハウジングを備える。筒部１２の上端には４個の組立片１２ａが突設され、組立片１２ａに設けた組立穴１２ｂに対し、カバー２の下端部の外周面に突設した組立突起２１を係合させることによって、ボディ１とカバー２とを結合させている。

ハウジングには、熱線センサＴＰが収納された球状の回転体７と、熱線センサＴＰの出力に応じてオンオフするリレーＳＷが実装された第１のプリント配線板Ｐ１と、リレーＳＷの動作を設定するための切替スイッチ（図示せず）や熱線センサＴＰの感度を設定するための可変抵抗（図示せず）など、手操作されるハンドルを有する素子が実装された第２のプリント配線板Ｐ２とが収納されている。ここで、第２のプリント基板Ｐ２は回転体７の上側において実装面を下方へ向けて固定され、ボディ１の下方からハンドルを操作することができるようになっている。また、第１のプリント配線板Ｐ１は第２のプリント基板Ｐ２の上側において実装面を上方へ向けて固定されている。第１のプリント配線板Ｐ１には、リレーＳＷのほか、それぞれリレーＳＷと電線（図示せず）とを接続するための３組みの端子部６が実装されている。端子部６はいわゆる速結端子であって、リレーＳＷの両端に電気的に接続された２個の端子板６１と、カバー２に設けられた電線挿通穴２２から挿入された電線をそれぞれ端子板６１との間に鎖錠する２個の鎖錠ばね６２と、カバー２に設けられた解除穴２３から挿入されたマイナスドライバのような治具に押圧されることにより２個の鎖錠ばね６２を同時に押圧して鎖錠を解除する解除釦６３とからなる。一方の端子部６に電源側の電線を接続し、他方の端子部６に負荷側の電線を接続すれば、負荷への給電をリレーＳＷによってオンオフすることができる。

また、フランジ部１１の上面の筒部１２を挟んだ両側には、天井面をフランジ部１１との間に挟んでハウジングを固定するためのはさみ金具８が取り付けられる。はさみ金具８は、一側面が筒部１２に向けられた上下に長い直方体形状であって筒部１２から離れた側の一側面が開放された支柱８１と、支柱８１の長手方向の両端を貫通した引締めねじ８２と、一部が支柱８１に収納され支柱８１内部で引締めねじに螺合した挟み片８３とを備える。支柱８１の開口面に隣接する両側面の上端部には、開口に連通した切り欠き８１ａが設けられている。挟み片８３は、支柱８１の上端に位置しているときに切り欠き８１ａに挿通可能となっており、挟み片８３が切り欠き８１ａに挿通された状態から引締めねじ８２を回すと、挟み片８３が切り欠き８１ａから出て支柱８１の開口面に沿って下方へ移動するようになっている。引締めねじ８２は、フランジ部１１に設けられた貫通穴１１ｃからドライバを挿入して回転させることができるようになっており、フランジ部１１の上面を天井面に当接させた状態で引締めねじ８２を回転させると、挟み片８３が切り欠き８１ａから出てフランジ部１１の方向に移動し、挟み片８３とフランジ部１１との間に天井面を挟持することができる。また、フランジ部１１のはさみ金具８が取り付けられる部位の近傍には、天井面へフランジ部１１を直付けするためのねじや、天井に埋め込まれたボックスに結合するねじを挿通するためのねじ挿通穴１１ｄが貫設されている。さらに、ハウジングには、フランジ部１１を覆う化粧プレート５が取り付けられる。化粧プレート５には、回転体７を露出させる貫通穴５１を設けてある。

回転体７は、半球形状であって検知範囲からの熱線を熱線センサの受光面に集光する集光レンズ７１と、熱線センサＴＰが実装された第３のプリント配線板Ｐ３と、半球形状であって第３のプリント配線板Ｐ３が内側に取り付けられ集光レンズ７１に結合して球形を形成する回転枠７２と、集光レンズ７１と回転枠７２との結合部を覆う環状の枠７３とからなる。フランジ部１１の中央部には、集光レンズ７１を露出させる窓穴（図示せず）が上下に貫設されている。また、回転体７の上側には、両端が取付ねじＳＣによってフランジ部１１にねじ止めされた押さえ金具９の中間部が位置している。押さえ金具９と回転体７との間には、回転体７をフランジ部１１に押し付けるばねＳＰが挿入されている。さらに、回転枠７２の外面の開口を挟んだ２箇所にはそれぞれ円柱形状の軸部７２ａが突設され、この軸部７２ａがフランジ部１１の上面の窓穴を挟んだ２箇所に形成され窓穴に連通した凹部（図示せず）に収納されることにより、回転体７は軸部７２ａの回りに回転可能となっている。そして、回転体７を回転させて集光レンズ７１の向きを変えることにより、検知範囲を変化させることができるのである。
特開２００３−７１８０号公報（第４−６頁、第２図）

上記構成では、第１のプリント配線板Ｐ１及び第２のプリント配線板Ｐ２とは別に、熱線センサＴＰを実装するために第３のプリント配線板Ｐ３が必要となっているほか、第３のプリント配線板Ｐ３が回転体７に収納されているので、第３のプリント配線板Ｐ３を保持するために、回転体７を構成する部材として集光レンズ７１の他に回転枠７２と枠７３との２部材が必要となるため、部品点数が比較的に多くなり、製造コストが増大していた。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、部品点数を減少させることが出来る熱線センサ付き自動スイッチを提供することにある。

請求項１の発明は、人体から発せられる熱線を検知する熱線センサと、電源から負荷への給電路に挿入され熱線センサの出力に応じてオンオフするリレーと、検知範囲からの熱線を熱線センサの受光部に集光する集光レンズを有するレンズブロックと、集光レンズを露出させる窓穴を有し検知範囲を変化させるように回転自在にレンズブロックを保持すると共に、内部にリレーと熱線センサとが収納されたハウジングとを備え、該ハウジングに熱線センサを固定すると共に、レンズブロックは、一端が集光レンズで閉塞された筒状に形成されハウジングに保持される保持枠を有し、保持枠の外周面は、集光レンズの光軸上であって保持枠に囲まれた位置に中心を有する球面形状に形成され、保持枠の外周面の前記球面形状の中心を挟んで互いに反対側には、それぞれ軸が前記球面形状の中心を通る略円柱形状であって窓穴の周囲でハウジング内面に当接する軸突起が突設され、軸突起とハウジングとの接触部の反対側で軸突起を軸支する回転抑制部材と、保持枠の軸突起をハウジングの内面に押し付ける板状ばねを有してハウジングに固定される固定部材と、を備えてなることを特徴とする。この構成によれば、レンズブロックに熱線センサを収容して固定する場合に比べ、熱線センサを実装するためのプリント配線板や、該プリント配線板をレンズブロックに保持するための部材が不要となるから、部品点数が減少し、製造コストを低減することができる。

請求項２の発明は、板状ばねは板材の一部をばね片として面外に折り曲げて形成され、ばね片は起端側から先端側に向けて幅狭に形成されたことを特徴とする。この構成によれば、板状ばねを板材の一部をばね片として面外に折り曲げて形成したので、ばね片の撓みに対する弾性力を板状ばねのばね力とすることができる。また、起端側から先端側に向けて幅狭となるようにばね片を形成したので、ばね片は板状ばねが荷重を受けた際に起端部となる折曲部のみが変形するのではなく、全体的に撓むこととなり、ひいては変形量を大きくとることができると共に、狙いの荷重を実現しやすくなる。

本発明は、熱線センサをハウジング内に固定したので、レンズブロックに熱線センサを収容して固定する場合に比べ、レンズブロック内で熱線センサを実装するためのプリント配線板や、該プリント配線板をレンズブロックに保持するための部材が不要となるから、部品点数が減少し、製造コストを低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面では天井に取り付けられる熱線センサ付き自動スイッチを例に挙げて説明するが本発明は、例えば壁面に取り付けられる熱線センサ付き自動スイッチにも適用することが可能である。

本実施形態の基本構成を説明するに際し、従来例と共通する部分については同じ符号を付して説明をし異なる部分について詳細に説明する。

図１及び２に示すように、本実施形態は、熱線センサＴＰを第２のプリント配線板Ｐ２に実装するとともに、集光レンズ３１を備え、検知範囲を変化させるようにハウジングに対して回転自在に保持されるレンズブロック３を設けたものである。つまり、熱線センサＴＰはプリント配線板Ｐ２を介してハウジングに固定している。

レンズブロック３は、半球形状に形成された集光レンズ３１、集光レンズ３１によって一端が閉塞される筒状の保持枠３２、回転抑制部材３３、板状ばね３４を有してハウジングに固定される固定部材３５とからなっている。保持枠３２の内周面には、段部３２ｃが設けられおり、この段部３２ｃに集光レンズ３１の開口側の端部に突設された係合爪３１ａを係合することによって集光レンズ３１と保持枠３２とは結合している。集光レンズ３１は、例えば、フレネルレンズからなる多焦点レンズである。保持枠３２の外周面は、保持枠３２に囲まれた位置に中心を有する球面形状に形成されている。また、保持枠３２の外周面の球面形状の中心を挟む２箇所には、それぞれ軸が該球面の中心を通る円柱形状の軸突起３２ａが突設されている。この軸突起３２ａを支点としてレンズブロック３を矢印Ａで示すように回転させることにより、図３に示すように例えば±１５°の範囲でレンズブロック３の向きを変えることができる。ここで、集光レンズ３１の焦点と、熱線センサＴＰの受光面ＴＰ１の中心とは、ともに保持枠３２の外周面の球面の中心に位置するようにしてあり、従ってレンズブロック３をどのように回転させても集光レンズ３１の焦点が常に熱線センサＴＰの受光面ＴＰ１の中心に位置するようになっている。

また、レンズブロック３をハウジング内面に押し付けるために、回転抑制部材３３、板状ばね３４を有してハウジングに固定される固定部材３５を用いている。図４に示すように、固定部材３５は、切欠３５ｂに固定片３４ｃを嵌め合せて板状ばね３４を一体として設けており、この板状ばね３４で保持枠３２の軸突起３２ａをハウジングの内面に押し付けた状態でハウジングに配設されている。つまり、板状ばね３４のばね力に抗して固定部材３５に設けた係合爪３５ａをボディ１に設けた孔１ａに係合させて組み立ている。従って、保持枠３２の軸突起３２ａをハウジングの内面に押し付けた状態でハウジングに配設されているから、従来例のようなねじＳＣなどを用いる場合に比べて部品点数が減少する。

また、回転抑制部材３３の内径は、保持枠３２の外径と同程度に形成されており、回転抑制部材３３の内周面は、保持枠３２の上側の外周面に嵌合している。従って、レンズブロック３の向きを変更する際は、回転抑制部材３３の内周面と保持枠３２の外周面との間の摩擦力に抗してレンズブロック３を回転させることになるが、このときレンズブロック３の向きは、板状ばね３４で付勢された回転抑制部材３３の内周面と保持枠３２の外周面との間の摩擦力によって保持される。この構成によれば、レンズブロック３の向きを保持するための部材を別途設ける場合に比べて部品点数が減少する。

図５に示すように、板状ばね３４は、中央に開口３４ａを有する板材の一部を、ばね片３４ｂとして面外に折り曲げて形成され、ばね片３４ｂの撓みに対する弾性力をばね力として機能させる。ばね片３４ｂは、起端から先端に向けて幅狭となる形状に形成され、従って荷重を受けた際に起端部となる折曲部のみが変形するのではなく、全体的に撓むこととなり、ひいては変形量を大きくとることができると共に、狙いの荷重を実現しやすくなっている。また、板状ばね３４は、その外縁に固定片３４ｃを備えており、前述したように、当該固定片３４ｃを固定部材３５に設けた切欠３５ｂに嵌め合わせて固定部材３５に取り付けられる。このように、板状ばね３４と固定部材３５を一体構造としたので、板状ばね３４を固定部材３５内に収めることができ、ばね片３４ｂの変形を防止することができる。

さらに、従来例におけるはさみ金具８と同様の構造に形成されたはさみ部１４をボディ１に形成している。また、化粧カバー５には４本の係合爪５２が突設され、この係合爪５２がフランジ部１１に設けられた係合穴１１ｄに係合することによって化粧カバー５とボディ１とは結合する。その他の構成は、従来例と同様である。

上記構成によれば、熱線センサＴＰを第２のプリント配線板Ｐ２に実装したことにより、従来例における第３のプリント配線板Ｐ３や、第３のプリント配線板Ｐ３を保持するための回転枠が不要となって部品点数が減少している。さらに、ばねＳＰに代えて板状ばね３４を用いたことにより押さえ金具が不要となり、かつ板状ばね３４は、ハウジングに収納した状態でハウジングに固定される固定部材３５によって保持されていることにより取付ねじＳＣも不要となっている。また、検知範囲を可動とするための部品点数も減少したことにより、製造コストの低減が可能となっている。

本願発明の実施形態を示す分解斜視図である。同上の要部を示す側面図である。レンズブロックの向きを変えた状態の同上の要部を示す断面図である。固定部材を示す斜視図である。板状ばねを示す斜視図である。従来例を示す分解斜視図である。

符号の説明

３レンズブロック
３１集光レンズ
３２保持枠
３３回転抑制部材
３４板状ばね
３５固定部材
ＳＷリレー
ＴＰ熱線センサ

Claims

人体から発せられる熱線を検知する熱線センサと、電源から負荷への給電路に挿入され熱線センサの出力に応じてオンオフするリレーと、検知範囲からの熱線を熱線センサの受光部に集光する集光レンズを有するレンズブロックと、集光レンズを露出させる窓穴を有し検知範囲を変化させるように回転自在にレンズブロックを保持すると共に、内部にリレーと熱線センサとが収納されたハウジングとを備え、該ハウジングに熱線センサを固定すると共に、レンズブロックは、一端が集光レンズで閉塞された筒状に形成されハウジングに保持される保持枠を有し、保持枠の外周面は、集光レンズの光軸上であって保持枠に囲まれた位置に中心を有する球面形状に形成され、保持枠の外周面の前記球面形状の中心を挟んで互いに反対側には、それぞれ軸が前記球面形状の中心を通る略円柱形状であって窓穴の周囲でハウジング内面に当接する軸突起が突設され、軸突起とハウジングとの接触部の反対側で軸突起を軸支する回転抑制部材と、保持枠の軸突起をハウジングの内面に押し付ける板状ばねを有してハウジングに固定される固定部材と、を備えてなることを特徴とする熱線センサ付き自動スイッチ。
板状ばねは板材の一部をばね片として面外に折り曲げて形成され、ばね片は起端側から先端側に向けて幅狭に形成されたことを特徴とする請求項１記載の熱線センサ付き自動スイッチ。