JP2017157486A - センサ機器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを削減しつつ、確実に本体ケースと本体カバーとを接合することができるセンサ機器を提供する。
【解決手段】センサ機器１は、開口部１４が設けられた本体ケース１０Ａと、開口部１４を覆うように本体ケース１０Ａに対して組付けられた本体カバー１０Ｂとを備える。本体カバー１０Ｂは、開口部１４の周縁に位置する部分の本体ケース１０Ａに重なる重なり領域ＯＲをその外周部に有する。本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、重なり領域ＯＲに重なる部分の本体ケース１０Ａとの境界部のうち、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂから内側に距離を隔てた部分に、開口部１４を取り囲むように、本体ケース１０Ａと本体カバー１０Ｂとをレーザ溶接で接合する溶接部ＷＰが設けられることにより、本体カバー１０Ｂが、本体ケース１０Ａに対して固定される。
【選択図】図８

Description

本発明は、光電センサに代表されるセンサ機器およびその製造方法に関する。

光電センサに代表されるセンサ機器においては、筐体の内部に各種の構成部品が収容される。その場合、筐体を箱形状の本体ケースと平板状の本体カバーとによって構成し、本体ケースに設けられた開口部を介して本体ケースの内部に各種の構成部品を収容し、その後、当該開口部を覆うように本体ケースに対して本体カバーを組付ける組付構造が採用される場合がある。なお、当該組付構造を採用した場合には、筐体の内部の空間を外部から封止して耐環境性を確保するために、本体ケースと本体カバーとが溶接により接合される場合が多い。

たとえば、特開２００９−１７０１３３号公報（特許文献１）には、本体ケースの側面に開口部を設け、当該開口部の周縁に位置する部分の本体ケースに段差部をさらに設け、当該段差部に本体カバーを嵌め込むとともに、本体カバーの端面と本体ケースの上記段差部の端面とに跨るように本体カバーの外周に沿ってレーザ光を照射することにより、本体ケースと本体カバーとが溶接によって接合されてなる光電センサが開示されている。

当該組付構造を採用した場合には、本体カバーの端面とこれに対向する本体ケースの上記段差部の端面とが互いに溶け合うことにより、溶け出した金属材料によってこれら端面間の隙間が埋め込まれ、さらにこれが冷え固まることで本体カバーの端面近傍の位置において溶接部が形成されることになる。

特開２００９−１７０１３３号公報

上記特許文献１に開示の組付構造を採用した場合には、上述したように本体カバーの端面と本体ケースの上記段差部の端面とに跨るようにレーザ光を照射する必要があるため、これら本体カバーおよび本体ケースの部品精度を考慮した場合には、相当程度にレーザ光のスポット径を大きくする必要がある。

しかしながら、このようにレーザ光のスポット径を大きくした場合には、それに応じてレーザ光のパワーを上げない限り金属材料を確実に溶け出させることができないため、大掛かりなレーザ設備が必要になるばかりでなく、レーザ光の照射によって筐体の温度が大幅に上昇してしまい、結果として筐体に予め組付けられたたとえば樹脂やゴム等からなる構成部品に悪影響が出てしまうおそれも生じる。

これを解決するためには、本体ケースおよび本体カバーの部品精度を厳格に管理するとともに、各種の放熱治具を用いて筐体の温度上昇を抑制しつつ、さらにはレーザ照射を厳格な条件のもと慎重に行なうことが必要になる。そのため、結果として製造コストを大幅に圧迫してしまう原因となっていた。

したがって、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、製造コストを削減しつつ、確実に本体ケースと本体カバーとを接合することができるセンサ機器およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に基づくセンサ機器は、開口部が設けられた本体ケースと、上記開口部を覆うように上記本体ケースに対して組付けられた本体カバーとを備えている。上記本体カバーは、上記開口部の周縁に位置する部分の上記本体ケースに重なる重なり領域をその外周部に有している。上記本発明に基づくセンサ機器においては、上記本体カバーの上記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の上記本体ケースとの境界部のうち、上記本体カバーの端面から内側に距離を隔てた部分に、上記開口部を取り囲むように、上記本体ケースと上記本体カバーとをレーザ溶接で接合する溶接部が設けられることにより、上記本体カバーが、上記本体ケースに対して固定されている。

このように構成することにより、本体ケースおよび本体カバーの部品精度を特に厳格に管理せずとも、歩留りよく本体カバーを本体ケースに対して固定することが可能になる。したがって、製造コストを削減しつつ、確実に本体ケースと本体カバーとを接合することができるセンサ機器とすることができる。

上記本発明に基づくセンサ機器にあっては、上記開口部の周縁に位置する部分の上記本体ケースに段差部が設けられていることが好ましく、その場合には、上記段差部に上記本体カバーが嵌め込まれていることが好ましい。

このように構成することにより、本体ケースと本体カバーとの間の段差を低減することができ、外観上の美観が確保できることになるとともに、本体ケースに対する本体カバーの位置決め等が容易に行なえるようになる。

上記本発明に基づくセンサ機器にあっては、上記開口部の開口面の法線方向に沿って見た場合に、上記段差部の外形が、上記本体カバーの外形よりも大きい多角形であることが好ましく、その場合には、外形が多角形である上記段差部の隣接する２辺において、上記段差部の端面が、上記本体カバーの端面に当接していることが好ましい。

このように構成することにより、本体ケースに対する本体カバーの位置決め等が容易に行なえるようになる。

上記本発明に基づくセンサ機器にあっては、上記溶接部が、さらに、上記本体カバーの上記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の上記本体ケースとの境界部のうち、上記開口部から外側に距離を隔てた部分に設けられていることが好ましい。

このように構成することにより、溶接部を形成する際の熱的な影響が内部構成部品に加わってしまうことが低減でき、歩留りよく本体カバーを本体ケースに対して固定することが可能になる。

本発明に基づくセンサ機器の製造方法は、本体ケースに設けられた開口部を覆うとともに、上記開口部の周縁に位置する部分の上記本体ケースにその外周部が重なるように、本体カバーを上記本体ケースに対して配置する工程と、上記開口部の周縁に位置する部分の上記本体ケースに重なる上記本体カバーの重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の上記本体ケースとの境界部のうち、上記本体カバーの端面から内側に距離を隔てた部分に、上記開口部に沿ってレーザ光を走査させつつ照射することにより、上記開口部を取り囲むように、上記本体ケースと上記本体カバーとをレーザ溶接で接合する溶接部を設け、これにより上記本体カバーを上記本体ケースに対して固定する工程とを備えている。

このような製造方法に従ってセンサ機器を製造することにより、本体ケースおよび本体カバーの部品精度を特に厳格に管理せずとも、またレーザ溶接の際のレーザの照射条件を必要以上に厳格に管理せずとも、歩留りよく本体カバーを本体ケースに対して固定することが可能になる。したがって、製造コストを削減しつつ、確実に本体ケースと本体カバーとを接合することができるセンサ機器の製造方法とすることができる。

上記本発明に基づくセンサ機器の製造方法にあっては、上記本体カバーを上記本体ケースに対して配置する工程において、上記開口部の周縁に位置する部分に設けられた上記本体ケースの段差部に、上記本体カバーを嵌め込むことが好ましい。

このような製造方法に従ってセンサ機器を製造することにより、本体ケースと本体カバーとの間の段差を低減することができ、外観上の美観が確保できることになるとともに、本体ケースに対する本体カバーの位置決め等が容易に行なえるようになる。

上記本発明に基づくセンサ機器の製造方法にあっては、上記本体カバーを上記本体ケースに対して配置する工程において、上記開口部の開口面の法線方向に沿って見た場合に、外形が上記本体カバーの外形よりも大きい多角形である上記段差部の隣接する２辺において、上記本体カバーの端面を上記段差部の端面に当接させることにより、上記本体カバーの上記本体ケースに対する位置決めを行なうことが好ましい。

このような製造方法に従ってセンサ機器を製造することにより、本体ケースに対する本体カバーの位置決め等が容易に行なえるようになる。

上記本発明に基づくセンサ機器の製造方法にあっては、上記本体カバーを上記本体ケースに対して固定する工程において、上記本体カバーの上記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の上記本体ケースとの境界部のうち、上記開口部から外側に距離を隔てた部分に、上記レーザ光を走査させつつ照射することが好ましい。

このような製造方法に従ってセンサ機器を製造することにより、溶接部を形成する際の熱的な影響が内部構成部品に加わってしまうことが低減でき、歩留りよく本体カバーを本体ケースに対して固定することが可能になる。

本発明によれば、製造コストを削減しつつ、確実に本体ケースと本体カバーとを接合することができるセンサ機器およびその製造方法を提供することが可能になる。

本発明の実施の形態における光電センサを正面側から見た斜視図である。 図１に示す光電センサを背面側から見た斜視図である。 図１に示す光電センサの模式断面図である。 図１に示す光電センサの要部の分解斜視図である。 図１に示す光電センサの本体ケースの左側面図である。 図１に示す光電センサにおいて、溶接部が設けられた位置を示す左側面図である。 図１に示す光電センサの筐体の図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った模式断面図である。 図７に示す領域ＶＩＩＩの拡大図である。 図７に示す領域ＩＸの拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態においては、センサ機器としての反射型の光電センサに本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態における光電センサを正面側から見た斜視図であり、図２は、図１に示す光電センサを背面側から見た斜視図である。また、図３は、図１に示す光電センサの模式断面図であり、図４は、図１に示す光電センサの要部の分解斜視図である。まず、これら図１ないし図４を参照して、本実施の形態における光電センサ１の概略的な構成について説明する。

図１ないし図４に示すように、光電センサ１は、全体として略直方体形状の外形を有しており、筐体１０と、レンズ部材２０と、透光板２４と、投光素子３１および受光素子３２が実装された投受光用回路基板３０と、表示操作部３３と、表示用透光部材３４と、各種のブラケット４１〜４３と、ケーブル５０と、ブッシュ６０と、固定部材７０とを主として備えている。

筐体１０は、箱形状の本体ケース１０Ａと、平板状の本体カバー１０Ｂとを含んでいる。本体ケース１０Ａは、光電センサ１の前面、後面、上面、下面および右側面を主として構成しており、本体カバー１０Ｂは、光電センサ１の左側面の一部を構成している。ここで、前面は、透光板２４が組付けられている面であり、後面は、前面とは反対側に位置する面である。また、上面は、表示操作部３３が組付けられている面であり、下面は、上面とは反対側に位置する面である。

これら本体ケース１０Ａおよび本体カバー１０Ｂは、たとえば金属製の部材にて構成されており、好適にはステンレス製の部材にて構成される。本体ケース１０Ａは、たとえば金属射出成形（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）によって製作され、本体カバー１０Ｂは、たとえば金属板をプレス加工することによって製作される。

図４に示すように、本体ケース１０Ａの左側面に相当する部分には、側面開口部１４が設けられており、当該側面開口部１４を覆うように本体カバー１０Ｂが組付けられている。本体カバー１０Ｂは、その周縁が全周にわたってレーザ溶接されることにより、本体ケース１０Ａに固定されている。ここで、本実施の形態における光電センサ１は、これら本体ケース１０Ａと本体カバー１０Ｂとの接合に特徴を有するものであるが、その詳細については後述することとする。

これにより、本体ケース１０Ａおよび本体カバー１０Ｂからなる筐体１０の内部には、収容空間１１が形成されることになり、当該収容空間１１に、上述したレンズ部材２０や投受光用回路基板３０、表示操作部３３、ブラケット４１〜４３等の各種の内部構成部品が収容されている。なお、側面開口部１４は、上述した各種の内部構成部品を本体ケース１０Ａの内部に組付けるための開口部である。なお、表示操作部３３については、これがなくとも光電センサとしては成立する。

図３および図４に示すように、本体ケース１０Ａの前面の所定位置には、前面開口部１２が設けられている。図１および図３に示すように、前面開口部１２は、透光板２４によって覆われており、当該透光板２４をさらに覆うように、透光板用カバー１８が本体ケース１０Ａに組付けられている。

透光板用カバー１８は、その所定位置に窓部を有するたとえば金属製の部材からなり、好適にはステンレス製の部材にて構成される。透光板用カバー１８は、たとえば金属板をプレス加工することによって製作される。

透光板２４と本体ケース１０Ａとの間には、Ｏリング９１が介装されており、この状態において透光板用カバー１８が本体ケース１０Ａに組付けられることにより、透光板２４と本体ケース１０Ａとの間の隙間がＯリング９１によって埋め込まれている。これにより、本体ケース１０Ａの前面開口部１２が設けられた部分において、筐体１０の内部に位置する収容空間１１が、筐体１０の外部の空間から封止されることになる。なお、透光板用カバー１８は、たとえばレーザ溶接によって本体ケース１０Ａに固定される。

図３および図４に示すように、本体ケース１０Ａの上面の所定位置には、上面開口部１３が設けられている。図１および図３に示すように、上面開口部１３に面する部分の収容空間１１には、表示操作部３３が位置しており、当該表示操作部３３および上面開口部１３が、表示用透光部材３４によって覆われている。さらに、表示操作部用カバー１９が、表示用透光部材３４を覆うように本体ケース１０Ａに組付けられている。

表示操作部用カバー１９は、その所定位置に窓部および孔部を有するたとえば金属製の部材からなり、好適にはステンレス製の部材にて構成される。表示操作部用カバー１９は、たとえば金属板をプレス加工することによって製作される。

表示用透光部材３４と本体ケース１０Ａとの間には、Ｏリング９２が介装されており、この状態において表示操作部用カバー１９が本体ケース１０Ａに組付けられることにより、表示用透光部材３４と本体ケース１０Ａとの間の隙間がＯリング９２によって埋め込まれている。これにより、本体ケース１０Ａの上面開口部１３が設けられた部分において、筐体１０の内部に位置する収容空間１１が、筐体１０の外部の空間から封止されることになる。なお、表示操作部用カバー１９は、たとえばレーザ溶接によって本体ケース１０Ａに固定される。

表示操作部３３は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等で構成された表示部と、感度調整ボリュームや動作切換えスイッチ等を含む操作部と、これら表示部および操作部を構成する各種の電子部品が実装された表示操作用回路基板とを含んでいる。当該表示操作用回路基板は、図示しない配線等によって投受光用回路基板３０と電気的に接続されている。なお、上述した表示用透光部材３４は、表示部から出射された光が外部から視認可能となるように、当該光を拡散させるための部材である。

図３に示すように、筐体１０の内部の空間である収容空間１１のうち、前面開口部１２の後方の位置には、レンズ部材２０が配置されており、さらにレンズ部材２０の後方の位置には、投受光用回路基板３０が配置されている。また、レンズ部材２０と透光板２４との間に位置する部分の前面開口部１２には、これらの間の距離を保つためのスペーサ４４が配置されている。

レンズ部材２０に面する側の投受光用回路基板３０の主表面のうち、その上方の位置には、たとえば半導体発光ダイオードや半導体レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等からなる投光素子３１が実装されており、投受光用回路基板３０の上記主表面のうち、その下方の位置には、たとえば半導体フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）等からなる受光素子３２が実装されている。

レンズ部材２０のうちの投光素子３１に対向する部分には、投光レンズ２１が設けられており、レンズ部材２０のうちの受光素子３２に対向する部分には、受光レンズ２２が設けられている。

これにより、光電センサ１においては、投光素子３１から出射された光が投光レンズ２１および透光板２４を介して光電センサ１の外部の空間へと放射され、その反射光が透光板２４および受光レンズ２２を介して受光素子３２にて検出されることになる。

なお、上述したレンズ部材２０、投受光用回路基板３０ならびに表示操作部３３は、筐体１０の内部に組付けられた各種のブラケット４１〜４３等によって収容空間１１内において保持されている。

投受光用回路基板３０は、その表裏面に導電パターンが形成されており、上述した投光素子３１および受光素子３２に加えて各種の電子部品が実装されている。これにより、投受光用回路基板３０には、各種の電気回路が設けられている。当該電気回路には、たとえば、投光素子３１を駆動するための駆動回路、受光素子３２にて検出された光を光電変換することで所定の出力信号に変換する信号処理回路、外部から供給される電力を所定の電源仕様に変換して出力する電源回路等が含まれる。

投受光用回路基板３０の下端寄りの所定位置には、後述するケーブル５０の芯線５１に含まれる導電線５１ａが接続されるランド（不図示）が設けられている。当該ランドとケーブル５０の導電線５１ａとの接続は、たとえば半田付け等によって行われ、これによりケーブル５０が上述した各種の電気回路に電気的に接続されることになる。

図１ないし図３に示すように、ケーブル５０は、導電線５１ａを含む芯線５１と、芯線５１を覆うシース５２とからなる複合ケーブルにて構成されている。ここで、ケーブル５０は、芯線５１を覆うとともにシース５２によって覆われるシールド材をさらに含んでいてもよい。なお、シース５２は、たとえば樹脂製であり、より好適にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）樹脂およびフッ素系樹脂のいずれかにて構成される。

図３および図４に示すように、筐体１０の後面側であってかつ下面側の位置を構成する本体ケース１０Ａの外表面には、凹部１６が設けられている。当該凹部１６の底面には、筐体１０の内部に設けられた収容空間１１と、筐体１０の外部の空間とに連通するように、ケーブル挿通用開口部１６ａが設けられている。

ケーブル５０は、本体ケース１０Ａに設けられたケーブル挿通用開口部１６ａに挿通するように配置されており、一端が筐体１０の内部に引き込まれて上述した投受光用回路基板３０に電気的に接続されているとともに、他端が筐体１０の外部に引き出されている。

ケーブル５０の所定位置には、筒状の形状を有するブッシュ６０が装着されている。ブッシュ６０は、ゴム製の部材からなり、好適には、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、フッ素系ゴムのいずれかにて構成される。

また、本体ケース１０Ａの凹部１６内には、環状形状を有する固定部材７０が嵌着されており、これによりケーブル５０が筐体１０に固定されている。固定部材７０は、たとえば金属製の部材からなり、好適には真鍮にて構成される。

ここで、ブッシュ６０は、ケーブル５０に装着された状態で当該ケーブル５０ごと、ケーブル挿通用開口部１６ａに圧入されており、さらに固定部材７０は、ブッシュ６０を圧縮するように凹部１６に圧入されている。これにより、固定部材７０は、ブッシュ６０をケーブル５０との間で挟み込むとともに、ブッシュ６０を凹部１６の底面との間で挟み込んでいる。

そのため、これら部分においてブッシュ６０がケーブル５０および本体ケース１０Ａに密着することにより、当該部分において、筐体１０の内部に位置する収容空間１１が、筐体１０の外部の空間から封止されることになる。

図５は、図１に示す光電センサの本体ケースの左側面図であり、図６は、図１に示す光電センサにおいて、溶接部が設けられた位置を示す左側面図である。図７は、図１に示す光電センサの筐体の図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った模式断面図である。また、図８は、図７に示す領域ＶＩＩＩの拡大図であり、図９は、図７に示す領域ＩＸの拡大図である。次に、これら図５ないし図９を参照して、本実施の形態における光電センサ１の本体ケース１０Ａに対する本体カバー１０Ｂの組付構造ならびに本実施の形態における光電センサ１の製造方法について詳説する。

図５を参照して、上述したように、本体ケース１０Ａの左側面には、各種の内部構成部品を本体ケース１０Ａの内部に組付けるための側面開口部１４が設けられている。側面開口部１４は、本体ケース１０Ａに設けられた他の開口部よりも大きな開口面積を有している。ここで、側面開口部１４は、その開口面の法線方向に沿って見た場合に、その外形が多角形であることが好ましく、本実施の形態においては略五角形の外形を有している。

側面開口部１４の周縁に位置する部分の本体ケース１０Ａには、当該側面開口部１４の周縁に沿って全周にわたって段差部１５が設けられている。図７ないし図９に示すように、当該段差部１５は、本体ケース１０Ａの左側面よりも筐体１０の内部側に向けて奥まった形状を有しており、段差面１５ａおよびこれに連続する端面１５ｂによって規定されている。ここで、段差面１５ａは、段差部１５の底面に該当する面であり、本体ケース１０Ａの左側面と平行に位置している。また、端面１５ｂは、段差部１５の側面に該当する面であり、本体ケース１０Ａの左側面に直交して位置している。

図５に示すように、段差部１５は、その外形（段差部１５を平面視した場合において、上述した端面１５ｂによって規定される段差部１５の外形）が側面開口部１４の外形に概ね準じた多角形に構成されており、本実施の形態においては略五角形の外形を有している。なお、筐体１０の前面寄りの位置であってかつ下面寄りの位置に配置された段差部１５の角部Ｃ１は、平面視した場合に直角に構成されている。当該角部Ｃ１は、後述する本体ケース１０Ａに対する本体カバー１０Ｂの位置合わせに使用されるものである。

図６に示すように、本体カバー１０Ｂは、平面視した場合におけるその外形が段差部１５の外形に応じた多角形に構成されており、本実施の形態においては略五角形の外形を有している。ここで、段差部１５の外形は、本体カバー１０Ｂの外形よりも僅かに大きく構成されており、これにより本体カバー１０Ｂは、図７ないし図９に示すように、当該段差部１５に嵌め込まれている。なお、筐体１０の前面寄りの位置であってかつ下面寄りの位置に配置された本体カバー１０Ｂの角部Ｃ２は、平面視した場合に直角に屈曲するように構成されている。当該角部Ｃ２は、上述した段差部１５の角部Ｃ１と共に、後述する本体ケース１０Ａに対する本体カバー１０Ｂの位置合わせに使用されるものである。

図７ないし図９に示すように、本体カバー１０Ｂは、本体ケース１０Ａに設けられた段差部１５に嵌め込まれることにより、段差部１５の段差面１５ａに重なる重なり領域ＯＲを有している。ここで、段差面１５ａは、側面開口部１４の周縁に位置する部分の本体ケース１０Ａに該当し、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲは、当該段差面１５ａに沿って本体カバー１０Ｂの外周部に全周にわたって位置することになる。

本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの境界部の所定位置には、本体カバー１０Ｂと本体ケース１０Ａとを接合する溶接部ＷＰが設けられている。この溶接部ＷＰは、図６、図８および図９に示すように、本体カバー１０Ｂの外周部に沿ってレーザ光ＬＢを走査させつつ照射することによって形成されるものであり、側面開口部１４を取り囲むように位置している。

これにより、本体カバー１０Ｂが、溶接部ＷＰを介して本体ケース１０Ａに固定されることになり、溶接部ＷＰが側面開口部１４を取り囲むように位置することで、当該部分において、筐体１０の内部の収容空間１１が、筐体１０の外部の空間から封止されることになる。

ここで、本実施の形態における光電センサ１の製造方法においては、上述したレーザ光ＬＢの照射に際して、当該レーザ光ＬＢのスポット径が十分に狭小化されるとともに、段差部１５の幅方向の中央位置に（すなわち、図８および図９に示す段差部１５の左右方向における中央位置に）当該レーザ光ＬＢが照射される。

たとえば、図８および図９を参照して、段差部１５が、その幅Ｗが１．０［ｍｍ］となるように形成されている場合には、段差部１５の端面１５ｂおよび側面開口部１４の各々から当該段差部１５の幅Ｗの半分である距離（Ｗ／２）＝０．５［ｍｍ］だけ離れた位置にレーザ光ＬＢの照射位置が設定され、そのスポット径は、たとえば数十［μｍ］以上１．０［ｍｍ］以下に調整される。

そのため、上述した溶接部ＷＰは、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの境界部のうち、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂ（図８および図９参照）から内側に距離を隔てた部分に位置することになる。すなわち、溶接部ＷＰの外側には、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの、未接合の境界部が位置している。

また、さらに、上述した溶接部ＷＰは、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの境界部のうち、側面開口部１４から外側に距離を隔てた部分に位置することになる。すなわち、溶接部ＷＰの内側には、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの、未接合の境界部が位置している。

ここで、図８に示すように、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂのうち、光電センサ１の前面側に位置する端面１０ｂ１は、本体ケース１０Ａの段差部１５の端面１５ｂに当接している。一方、図９に示すように、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂのうち、光電センサ１の後面側に位置する端面１０ｂ２は、本体ケース１０Ａの段差部１５の端面１５ｂに当接しておらず、所定の大きさの隙間Ｇが形成されている。

さらには、ここではその図示を省略するが、図６を参照して、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂのうち、光電センサ１の下面側に位置する端面１０ｂ３は、本体ケース１０Ａの段差部１５の端面１５ｂに当接しており、光電センサ１の上面側に位置する端面１０ｂ４および光電センサ１の下面側でかつ背面側に位置する端面１０ｂ５（すなわち、ケーブル５０の接続部近傍に位置する端面）は、本体ケース１０Ａの段差部１５の端面１５ｂに当接しておらず、所定の大きさの隙間が形成されている（図６においても縮尺の都合上、端面同士の接触有無は現われていない）。

これは、上述した段差部１５の角部Ｃ１および本体カバー１０Ｂの角部Ｃ２を用いた本体ケース１０Ａに対する本体カバー１０Ｂの位置合わせを行なった結果によるものである。以下、この点について、本実施の形態における光電センサ１の製造方法と共に詳説する。

本実施の形態における光電センサ１の筐体１０の組付工程においては、まず、本体ケース１０Ａの内部に各種の内部構成部品が収容される。

次に、本体ケース１０Ａに設けられた側面開口部１４を覆うとともに、側面開口部１４の周縁に位置する段差部１５の段差面１５ａに本体カバー１０Ｂの外周部が重なるように、本体カバー１０Ｂが本体ケース１０Ａに対して配置される。その際、本体カバー１０Ｂは、本体ケース１０Ａの段差部１５に嵌め込まれるようにされ、その後、本体カバー１０Ｂが段差部１５内において前方ならびに下方に移動させられ、これにより段差部１５の角部Ｃ１に本体カバー１０Ｂの角部Ｃ２が突き合わされる。

これにより、平面視した場合に外形が本体カバー１０Ｂの外形よりも大きい略五角形状の段差部１５の隣接する２辺（すなわち、角部Ｃ１によって接続された前方側の辺と下方側の辺）において、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂ１，１０ｂ３が段差部１５の端面１５ｂにそれぞれ当接することになり、本体カバー１０Ｂの本体ケース１０Ａに対する位置決めが行なわれる。なお、これに伴い、上記２辺以外の３辺においては、上述した隙間Ｇが形成されることになる。

次に、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、この重なり領域ＯＲに重なる部分の段差部１５の段差面１５ａとの境界部のうち、本体カバー１０Ｂの端面１０ｂ（１０ｂ１〜１０ｂ５）から内側に距離を隔てた部分に、側面開口部１４に沿ってレーザ光ＬＢを走査させつつ照射することにより、側面開口部１４を取り囲むように、本体ケース１０Ａと本体カバー１０Ｂとを接合する溶接部ＷＰが設けられる。

これにより、本体カバー１０Ｂが本体ケース１０Ａに対して固定されることになり、上述した本実施の形態における光電センサ１が製造されることになる。

このようにして製造された光電センサ１にあっては、本体ケース１０Ａおよび本体カバー１０Ｂの部品精度を特に厳格に管理せずとも、またレーザ溶接の際のレーザの照射条件を必要以上に厳格に管理せずとも、これら本体ケース１０Ａおよび本体カバー１０Ｂの公差を考慮して適切な大きさに段差部１５の幅を設定するとともに、当該段差部１５の幅方向における中央寄りの位置（たとえば、上記に例示した如くの中央位置）をレーザ光ＬＢの照射位置に設定することにより、レーザ溶接の際に溶接不良（たとえば、未溶接部の発生や溶接個所の位置ずれに起因した封止性能の不足等）が発生することが抑制できることになる。

さらには、レーザ光ＬＢのスポット径を十分に小さくすることができるため、レーザ設備としてより出力の小さいものが使用できるばかりでなく、レーザ溶接の際に発生する熱が大幅に減少するため、筐体の温度上昇を十分に抑制することができ、結果として上述したレンズ部材２０や透光板２４、各種のブラケット４１〜４３、Ｏリング９１，９２等に代表される樹脂製またはゴム製の内部構成部品に悪影響を与えるおそれを低減させることができる。

したがって、本実施の形態における光電センサ１とすることにより、従来に比して製造コストの削減が可能で、かつ確実に本体ケース１０Ａと本体カバー１０Ｂとを接合することが可能な光電センサとすることができる。

なお、上記構成の光電センサ１とした場合には、レーザ光ＬＢのスポット径を十分に小さくすることができるため、溶接部ＷＰの面積を小さくすることができ、結果として筐体の外観の美観を向上させることもできる。また、溶接部ＷＰを設けることによって筐体１０の外表面に生じる凹凸面が低減できるため、食品分野や工作機分野において当該光電センサ１を用いる場合において、当該溶接部ＷＰに汚れが付着することが抑制でき、衛生面での向上が図られることにもなる。

以上において説明した本発明の実施の形態においては、本体カバー１０Ｂの重なり領域ＯＲと、当該重なり領域ＯＲに重なる部分の段差面１５ａとの境界部のうち、側面開口部１４から外側に距離を隔てた部分に溶接部ＷＰが設けられた場合を例示して説明を行なったが、必ずしも溶接部ＷＰが側面開口部１４から離れて設けられている必要はなく、これが側面開口部１４に隣接する部分にまで設けられていてもよい。ただし、内部構成部品への悪影響を低減するためには、当該内部構成部品から可能な限り離して溶接部ＷＰを設けることが好ましいが、場合によっては、溶接部ＷＰと当該内部構成部品との間の筐体１０の厚みを増すこと等により、筐体１０の熱容量を大きくして上述した熱的な影響の発生を抑制するようにしてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態においては、レーザ光ＬＢが照射される位置を段差部１５の幅方向の中央位置に設定した場合を特に例示して説明を行なったが、必ずしもそのように構成する必要はなく、段差部１５の幅方向における中央寄りの位置であればどの位置にレーザ光ＬＢの照射位置が設定されていてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態においては、本体ケース１０Ａに段差部１５が設けられるとともに、当該段差部１５に本体カバー１０Ｂが嵌め込まれるように構成された場合を例示して説明を行なったが、必ずしも段差部１５を設ける必要はなく、単に側面開口部１４のみが設けられた構成においても、当然に本発明の適用が可能である。その場合には、上述した各種の効果のうち、段差部１５を設けることによって得られる効果以外の効果が得られることになる。さらには、段差部１５を設けない分だけ筐体１０が小型化できることになるとともに、レーザ溶接の際に本体カバー１０Ｂを本体ケース１０Ａ側に向けてのみ押し付ければ足りることになり、その作業性も向上することになる。

また、上述した本発明の実施の形態においては、各種の内部構成部品を本体ケース１０Ａの内部に組付けるための開口部が、本体ケース１０Ａの左側面に設けられた場合を例示して説明を行なったが、当該開口部が設けられる位置は、当然に制限されるものではない。また、必ずしも各種の内部構成部品を本体ケース１０Ａの内部に組付けるための開口部に本発明が適用される必要もなく、他の用途のために設けられた開口部（たとえば、透光板や表示操作部を筐体に組付けるための開口部等）の閉塞に、本発明が適用されてもよい。

さらには、上述した本発明の実施の形態においては、反射型の光電センサに本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに制限されるものではなく、本発明は、他の形式の光電センサや光電センサ以外のセンサ機器にも当然にその適用が可能である。

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 光電センサ、１０ 筐体、１０Ａ 本体ケース、１０Ｂ 本体カバー、１０ｂ，１０ｂ１〜１０ｂ５ 端面、１１ 収容空間、１２ 前面開口部、１３ 上面開口部、１４ 側面開口部、１５ 段差部、１５ａ 段差面、１５ｂ 端面、１６ 凹部、１６ａ ケーブル挿通用開口部、１８ 透光板用カバー、１９ 表示操作部用カバー、２０ レンズ部材、２１ 投光レンズ、２２ 受光レンズ、２４ 透光板、３０ 投受光用回路基板、３１ 投光素子、３２ 受光素子、３３ 表示操作部、３４ 表示用透光部材、４１〜４３ ブラケット、４４ スペーサ、５０ ケーブル、５１ 芯線、５１ａ 導電線、５２ シース、６０ ブッシュ、７０ 固定部材、９１，９２ Ｏリング、Ｃ１，Ｃ２ 角部、Ｇ 隙間、ＬＢ レーザ光、ＯＲ 重なり領域、ＷＰ 溶接部。

Claims (8)

1. 開口部が設けられた本体ケースと、
   前記開口部を覆うように前記本体ケースに対して組付けられた本体カバーとを備え、
   前記本体カバーは、前記開口部の周縁に位置する部分の前記本体ケースに重なる重なり領域をその外周部に有し、
   前記本体カバーの前記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の前記本体ケースとの境界部のうち、前記本体カバーの端面から内側に距離を隔てた部分に、前記開口部を取り囲むように、前記本体ケースと前記本体カバーとをレーザ溶接で接合する溶接部が設けられることにより、前記本体カバーが、前記本体ケースに対して固定されている、センサ機器。
2. 前記開口部の周縁に位置する部分の前記本体ケースに段差部が設けられ、
   前記段差部に前記本体カバーが嵌め込まれている、請求項１に記載のセンサ機器。
3. 前記開口部の開口面の法線方向に沿って見た場合に、前記段差部の外形が、前記本体カバーの外形よりも大きい多角形であり、
   外形が多角形である前記段差部の隣接する２辺において、前記段差部の端面が、前記本体カバーの端面に当接している、請求項２に記載のセンサ機器。
4. 前記溶接部が、さらに、前記本体カバーの前記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の前記本体ケースとの境界部のうち、前記開口部から外側に距離を隔てた部分に設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のセンサ機器。
5. 本体ケースに設けられた開口部を覆うとともに、前記開口部の周縁に位置する部分の前記本体ケースにその外周部が重なるように、本体カバーを前記本体ケースに対して配置する工程と、
   前記開口部の周縁に位置する部分の前記本体ケースに重なる前記本体カバーの重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の前記本体ケースとの境界部のうち、前記本体カバーの端面から内側に距離を隔てた部分に、前記開口部に沿ってレーザ光を走査させつつ照射することにより、前記開口部を取り囲むように、前記本体ケースと前記本体カバーとをレーザ溶接で接合する溶接部を設け、これにより前記本体カバーを前記本体ケースに対して固定する工程とを備えた、センサ機器の製造方法。
6. 前記本体カバーを前記本体ケースに対して配置する工程において、前記開口部の周縁に位置する部分に設けられた前記本体ケースの段差部に、前記本体カバーを嵌め込む、請求項５に記載のセンサ機器の製造方法。
7. 前記本体カバーを前記本体ケースに対して配置する工程において、前記開口部の開口面の法線方向に沿って見た場合に、外形が前記本体カバーの外形よりも大きい多角形である前記段差部の隣接する２辺において、前記本体カバーの端面を前記段差部の端面に当接させることにより、前記本体カバーの前記本体ケースに対する位置決めを行なう、請求項６に記載のセンサ機器の製造方法。
8. 前記本体カバーを前記本体ケースに対して固定する工程において、前記本体カバーの前記重なり領域と、当該重なり領域に重なる部分の前記本体ケースとの境界部のうち、前記開口部から外側に距離を隔てた部分に、前記レーザ光を走査させつつ照射する、請求項５から７のいずれかに記載のセンサ機器の製造方法。