JP2009152199A - 非接触調整手段を有する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性に悪影響を及ぼすことなく、かつ容易に手動設定できる解決手段を備える装置を提供する。
【解決手段】装置のパラメータまたは動作モードを非接触的に調整できる作用部材６を設けた完全密閉のケースを備え、該作用部材によって作動し、複数の所定の角度位置をとることができる磁石４と、それぞれが装置の一つ以上のパラメータ値または一つ以上の動作モードに対応し、作用部材が移動する際の磁気効果によって制御できる一つ以上のセンサー２ａ〜２ｃと、磁石４によって制御される一つ以上のセンサーに対応するパラメータ値または動作モードに応じて装置を調整できる処理手段５０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、パラメータまたは動作モードを手動調整できる作用部材を一つ以上備えた装置に関する。

現在の検知器等の装置、例えば光学検知器は、その動作モードや一部のパラメータを手動調整で設定する必要がある。調整するパラメータは例えば、閾値または範囲値であって、調整する動作モードは例えば、反射モードまたは近接モードである。調整パラメータまたは動作モードを設定するためには、例えば、製品のケースに設けたプッシュボタンを使用する検知器がある。ボタンは、検知器のケース内に設けたトリガー機構に直接連動している。よって、検知器のケースにはボタンを操作するための開口部があり、この開口部は検知器のケースの気密性を損なうものである。その場合、例えば製品のケースに樹脂を注入することによって、検知器を気密にすることが可能である。しかしながら、ボタンを収容するケースに開口部があるので、気密性は完全になり得ない。開口部内のボタンの気密性を確保するためには通常、Ｏリングを使用するが、そのＯリングは小さく、壊れやすく、設置しにくいものであるため、この解決手段は十分なものではない。

国際公開第９７／１６１２３号パンフレット（１９９７）から、複数のボタンが配置された外部ケースを備えるスイッチング装置が知られている。各ボタンは、ケース内に配置されたホール効果またはリード式のセンサーを操作できる永久磁石を設ける。この装置は、動作やパラメータ設定のために個別のボタンを必要とするという欠点がある。

本発明の目的は、気密性に悪影響を及ぼすことなく、かつ容易に手動設定できる解決手段を備える装置を提供することにある。

この目的は、装置のパラメータまたは動作モードを調整できる作用部材を設けた完全密閉のケースを備え、前記作用部材に連動する永久磁石を備えた装置において、
前記作用部材は、永久磁石（４）を有して複数の所定の角度位置をとることができる回転リングであって、
前記装置は、回転リングのとる角度位置に応じた磁気効果によって制御できる一つ以上のセンサーを備え、各センサーは装置のパラメータまたは動作モードの変化に対応する一つ以上の信号を送ることができ、
前記装置は、各信号を処理し、各信号に応じて装置のパラメータまたは動作モードを変化させる処理手段を備えることを特徴とする装置によって達成する。

本発明によれば、装置の非接触調整手段は、ケースを開けることなく、装置を容易に調整できる。すなわち、本発明に使用されるセンサーにより、装置のケースに開口部を設ける必要がなくなる。気密性は、例えば、装置のケース内に樹脂を注入することで確保できる。また、従来のパラメータ設定ボタンがなくなることで、組み立て工程が少なくなり、ひいては装置の製造コストを削減できる。

本発明の第一実施形態によれば、各センサーはオン・オフタイプである。

この第一実施形態によれば、各センサーから送信される信号は例えば、装置のパラメータ値または特定の動作モードに対応し、かつ各位置において磁石は単一のセンサーを作動させる。

この第一実施形態によれば、各センサーから送信される信号はパラメータの増加もしくは減少または装置の動作モードの変化に対応する。この構成では、装置は、パラメータの増加を示す第一信号を送信できる第一センサーおよびパラメータの減少を示す第二信号を送信できる第二センサーを備える。

第二実施形態によれば、各センサーは、二つの異なるパラメータ値または装置の二つの異なる動作モードを示す二つの異なる信号を送信する二つの作動状態を提示する。

第一構成によれば、センサーは例えばホール効果タイプである。

第二構成によれば、センサーはＭＥＭＳタイプの磁気マイクロスイッチである。

第三構成によれば、センサーはリード（ｒｅｅｄ）スイッチである。

本発明の一つの特徴によれば、前記装置は作用部材のロック・非ロック手段を備える。

本発明の装置は例えば検知器である。また別の特徴と利点については、例として図面に示す実施形態を参照する詳細な説明で明らかになる。

本発明は、例えば検知器１またはブレーカーなどの、パラメータまたは動作モードを調整する手段を有する装置に関する。ブレーカーの場合は、例えば定格値を調整するが、検知器１の場合、例えば閾値や範囲値などのパラメータ、あるいは例えば反射、近接または背景抑制型の近接などをそれぞれ調整する。下記の説明は検知器１についてのものであるが、調整を必要とする全ての装置についての説明として理解すべきである。

検知器１は、信号の送信および／または受信手段および受信された信号の処理手段５０を収納する、例えば完全密閉の円筒形のケース１０を設ける。処理手段５０はまた、検知器のパラメータまたは動作モードを記憶するための記憶手段５１に接続される。多くの検知器では、ユーザがこれらのパラメータおよび／または動作モードを手動調整しなければならない。本発明によれば、かかる調整は例えば、検知器のケースに取り付けられた一つ以上のスライダー、一つ以上の調整リングおよび／または一つ以上の回転ディスクによって行うことができる。

下記では、調整リング６で設定できる検知器について詳述する。ただし、下記の特徴は、検知器のケース１０に取り付けられた調整用のスライダーまたは回転ディスクで調整できる検知器にも十分実行できることを理解されたい。

図１〜５Ｂを参照すると、検知器の円筒形ケース１０は、信号の送信・受信手段などを備えた前部１１０、および前部に固定できる、処理手段５０などを備えた後部１００を設ける。後部１００は、端部１０１を有し、その端部１０１から円筒形区域１０２が延長し、端部１０１において段部１０３を形成する。例えば、検知器のパラメータを調整したり、動作モードを決定できる調整リング６は円筒形区域１０２の周りに同軸に取り付けられる。該リングは、軸方向に二つの所定位置をとるように段部１０３とケース１０の前部１１０の端部との間で軸方向に並進運動し、一方で、検知器１の軸Ｘに対して回転自在に取り付けられる。リング６を回転させると、装置のパラメータ値または動作モードを選択できる。そのため、ケース１０の前部１１０に形成された固定目盛１０４に対向して位置できるような複数の目盛６０をリング６に設ける。言うまでもなく、これとは逆に、リング６に一つの目盛、検知器１のケース１０に複数の対応する目盛を設けても可能である。また、本発明によれば、検知器１は、調整を一旦行うと回転不能となるよう、リング６のロック手段を備える。このロック手段は例えば、検知器１の後部１００の段部１０３に形成された止め具１０５と係合できる、リング６の周辺の一部に配設された複数の開口部６１（図５Ａ）として設ける。各開口部６１はリング６の所定の角度位置に対応する。パラメータまたは動作モードの調整を一旦行ったら、リング６を軸方向の第一位置から、止め具１０５が対応する開口部６１に入る軸方向の第二位置（図４Ａ〜５Ｂ参照）へ並進させるだけでリングをロックできる。ここで、リング６は回転不能になる。リング６のロックによって、検知器の最後の調整を調べ、また検知器に異常があって検査する必要がある時に、この調整に基づいて診断をすることなどが可能となる。

本発明によれば、調整リング６は、永久磁石４を収納する収納部６２（図３）を有する。収納部６２および永久磁石４は、リング６がケース１０の円筒形区域１０２の周りで回転するときに障害にならないよう形成される。これによって、リング６が回転する際、固定調整目盛１０４に対するリング６の角度位置に従って、永久磁石４は様々な位置をとることができる。

本発明によれば、ケース１０の前部１１０に電子カード１１１を挿入する。この電子カード１１１は、一つ以上のセンサー２ａ、２ｂ、２ｃ（２と総称する）に接続される記憶手段５１および処理手段５０などを備える。これらのセンサー２によって、リング６が回転する時に磁石４の位置を検知できる。各センサー２は例えば、一つ以上の動作モードまたは一つ以上の調整パラメータに対応することができる。

第一実施形態では、センサー２は例えば、オン・オフ（オール・オア・ナッシング）タイプである。従って、磁石４がある特定の位置にある時は作動し、磁石４が他の位置にある時は作動しない。

本発明によれば、各種のパラメータ値または各種の動作モードを示す目盛に対するリング６の位置に応じて、磁石４は様々な位置をとって一つ以上のセンサー２を作動させ、作動した各センサー２が処理手段５０へ信号を送信する。受信した信号によって、処理手段５０は、検知器１をリング６の位置に対応する検知器動作モードまたはパラメータ値に設定する。最も簡単な構成においては、作動した各センサー２は検知器１の特定のパラメータ値または動作モードに対応する信号を送信できる。この構成では、磁石４によって作動したセンサー２に応じて、このセンサー２に対応するパラメータまたは動作モードの値を検知器１に設定する。調整リング６で選択された動作モードまたはパラメータに応じて、カード１１１に設置された発光ダイオード８（図２）が点灯する。リング６に形成されたウィンドウ６３によって、ユーザは選択された動作モードまたはパラメータに対応するダイオードを目視できる。

他の図示しない構成では、検知器１は例えば、記憶されたパラメータの増加に対応する信号を送信する第一センサーおよびパラメータの減少に対応する信号を送信する第二センサーという二つのセンサー２を備える。第一センサーはさらに、検知器を動作モードｎから動作モードｎ＋１にするために使用され、第二センサーはさらに検知器を動作モードｎから動作モードｎ−１にするために使用されてもよい。この他の構成では、調整リングは例えば、それを中央位置に戻すバネ上に取り付けられ、この中央位置のどちらか片方の方向へ回すことによってパラメータを増加・減少させることができ、または動作モードを変化させることができる。リングの二つの一時的な位置を表示するために二つの目盛を検知器に設ける。

センサー２は例えば、ホール効果センサーであり、またはリード（ｒｅｅｄ）センサーであってもよい。使用されるセンサー２は図６〜８に示すようなＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ：微小電気機械システム）タイプの磁気マイクロスイッチであってもよい。言うまでもなく、同じ機能を有する限り、他のタイプのセンサー２も使用できる。

図６〜８を参照すると、ＭＥＭＳタイプの磁気マイクロスイッチＭは、ケイ素、グラス、セラミックからなる、またはプリント回路である、基板３上に設置された可動部材を備える。例えば基板３の表面３０に、電気回路を閉路するために可動電気接点２１によって電気的に接続される、二つ以上の同一の接点または平面導電ストリップ３１、３２を、間隔をあけて設ける。可動部材は、その端部に可動接点２１を有する一つ以上の強磁性材料からなる層を設けた変形可能な膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）２０から構成される。強磁性材料は、例えば軟磁性材料であっても、例えば鉄とニッケルの合金（「ｐｅｒｍａｌｌｏｙ」 Ｎｉ_８０Ｆｅ_２０）であってもよい。マイクロスイッチＭの膜２０は縦軸Ａを有し、その一つの端部で、連結アーム２２ａ、２２ｂを介して、基板３と一体化した一つ以上の固定台２３に接続される。膜２０は、その縦軸Ａと垂直である回転軸Ｒで旋回できる。連結アーム２２ａ、２２ｂは、膜２０と固定台２３間に弾性連結を形成し、膜２０が旋回する際には屈曲する。

膜２０で発生する磁気成分の方向によって、膜２０は、電気回路を閉路するように可動接点２１が固定導電ストリップ３１、３２を電気的に接続する、閉路位置と呼ばれる低位置を、または電気回路を開路するように可動接点２１が導電ストリップから離れる、開路位置と呼ばれる高位置をとることができる。マイクロスイッチＭの磁気作用を、図７および図８により詳細に示す。この磁気作用は、永久磁石４０によって発生する磁場を印加するものである。この作用方式によれば、強磁性膜２０は永久磁石４０によって発生する磁場の磁力線Ｌに合わせて、二つの状態間を移動する。すなわち、永久磁石４０によって発生する磁場は磁力線Ｌを有し、該磁力線Ｌの方向によって、膜２０の強磁性層においてその縦軸Ａの方向に磁気成分（ＢＰ０，ＢＰ1）を発生させる。この膜２０に発生する磁気成分（ＢＰ0， ＢＰ1）は、膜２０にその開路（図７）または閉路（図８）の位置をとらせる磁気トルクを起こす。従って、永久磁石４０が移動すれば、永久磁石４０の磁場の二つの異なる方向の磁力線Ｌが膜２０にかかり、二つの位置の切り替えができる。この作用原理は本発明の検知器１に完全に適用でき、リング６に設けた磁石４によって検知器のパラメータまたは動作モードを調整するものである。本発明の一例として挙げた検知器の場合、永久磁石４は円弧に沿って移動する。センサー２は、磁石４の所定の角度位置において作動または作動しないように正確に位置させる必要がある。

第二実施形態では、各センサー２は例えば、磁石４の位置によって複数の異なる信号を送信できる。これは、永久磁石４によって発生する磁場の強度に応じて、二つ以上の異なる信号を処理手段５０へ送信できるホール効果タイプであってもよい。

また、上記の磁気マイクロスイッチＭは、処理手段５０へ二つの異なる信号を送信するように改造してもよい。図９に、係るマイクロスイッチを示す。膜２０の二つの高・低位置に基づいて、二つの個別の電気回路を制御するためにマイクロスイッチを使用する。この構成によれば、第一基板３ａは第一電気回路の二つの電極３１ａを設け、例えばその上に配置された第二基板３ｂは第一基板３ａと平行に、第二電気回路の二つの電極３１ｂを設ける。電極３１ａ、３１ｂは、マイクロスイッチの膜２０の軸Ａを通る水平面に対して対称的に配置される。この二つの基板は、例えば連結部材５で連結される。本発明によるマイクロスイッチは一つ以上の基板３ａ、３ｂと一体化される。旋回する膜２０も、各面に可動接点２１ａ、２１ｂを設ける。平衡位置では（図９の実線）、二つの電気回路は開路され、膜２０は二つの基板３ａ、３ｂに平行である。第一極端位置では（図９の点線）、膜２０は第一電極３１ａと接触して第一電気回路を閉路し、対向する第二極端位置では（図９の点線）、膜２０は第二電極３１ｂと接触して第二電気回路を閉路する。従って、永久磁石の位置によって、同一のセンサーから二つの異なる信号を処理手段に送信できる。調整するパラメータ値の数または使用可能な動作モードの数に応じて、一つ以上のこれらのセンサーを電子カード１１１に設置する。

言うまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の変形や変更または均等手段の使用を想像することができる。

本発明の実施例を示す。 調整リングが取り付けられた検知器の後部を示す。 図２と同じ構成要素の他の図を示す。 調整リングの非ロック位置での検知器の後部の側面図を示す。 調整リングのロック位置での検知器の後部の側面図を示す。 非ロック位置にある調整リングの詳細を示す。 ロック位置にある調整リングの詳細を示す。 本発明の装置においてセンサーとして使用できる磁気マイクロスイッチを示す。 本発明の装置においてセンサーとして使用できる磁気マイクロスイッチを示す。 本発明の装置においてセンサーとして使用できる磁気マイクロスイッチを示す。 図６〜８に示す磁気マイクロスイッチの変形例を示す。

符号の説明

２：センサー
４：磁石
６：回転リング
１０：ケース
５０：処理手段
Ｍ：磁気マイクロスイッチ

Claims (12)

1. 装置のパラメータまたは動作モードを調整できる作用部材を設けた完全密閉のケース（１０）を備え、前記作用部材によって連動する永久磁石（４）を備えた装置において、
   前記作用部材は、永久磁石（４）を有して複数の所定の角度位置をとることができる回転リング（６）であって、
   前記装置は、回転リングのとる角度位置に応じた磁気効果で制御できる一つ以上のセンサー（２）を備え、各センサー（２）は装置のパラメータまたは動作モードの変化に対応する一つ以上の信号を送信でき、
   前記装置は、各信号を処理し、各信号に応じて装置のパラメータまたは動作モードを変化させる処理手段（５０）を備えることを特徴とする装置。
2. 前記各センサー（２）はオン・オフタイプであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記各センサー（２）から送信される信号は前記装置のパラメータ値または特定の動作モードに対応し、かつ各位置において前記磁石（４）は単一のセンサー（２）を作動させることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記各センサー（２）から送信される前記信号は、前記パラメータの増加もしくは減少、または前記動作モードの変化に対応することを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記パラメータの増加を示す第一信号を送信できる第一センサー、および、前記パラメータの減少を示す第二信号を送信できる第二センサーを備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記各センサー（２）は、二つの異なるパラメータ値または装置の二つの異なる動作モードを示す二つの異なる信号を送信する二つの作動状態を提示することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記センサーはホール効果タイプであることを特徴とする請求項１乃至６の一項に記載の装置。
8. 前記センサーはＭＥＭＳタイプの磁気マイクロスイッチ（Ｍ）であることを特徴とする請求項１乃至６の一項に記載の装置。
9. 前記センサーはリード（ｒｅｅｄ）スイッチであることを特徴とする請求項１乃至５の一項に記載の装置。
10. 前記回転リング（６）は前記装置の前記ケース（１０）を取り囲んでいることを特徴とする請求項１乃至９の一項に記載の装置。
11. 前記作用部材のロック・非ロック手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の一項に記載の装置。
12. 検知器１からなることを特徴とする請求項１乃至１１の一項に記載の装置。

Images