JPH0119786Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜考案の分野＞ この考案はリミツトスイツチなどとして適用さ
れる無接点開閉装置に関するものである。

＜従来技術とその問題点＞ 従来、この種の開閉装置として、投光用光フア
イバの一端面と、受光用光フアイバの一端面との
間の光路をしや光板により開閉することにより、
無接点式に開閉動作させるものが知られている。
（特開昭50−113775号、実開昭55−109238号およ
び実開昭56−76236号参照） また、その組立構造に関し、ケースを２重構造
にして、一方の空間にしや光板の駆動機構を、他
方の空間にしや光板で開閉される光学系を収納し
たものが知られている。（特開昭53−140588号参
照） しかし、光学系を収納した空間にはしや光板の
復帰ばねなどが収納されているため、その組み立
て作業がきわめて面倒であるとともに、しや光板
と復帰ばねとの摺動面から発生する塵挨、オイ
ル、摩耗粉などが光学系に侵入して、検出性能が
劣化する欠点がある。

＜考案の目的＞ この考案は上記欠点を改善するためになされた
もので、組立作業性が良く、検出性能の優れた無
接点開閉装置を提供することを目的とする。

＜考案の構成と効果＞ この考案は、アクチユエータが装着されたセン
サ部のケースと断面逆Ｕ字状の筒形内ケースとで
第１の内空間を形成するとともに、上記内ケース
の開口部にベースを密に固定して密閉された第２
の内空間を形成し、この第２の内空間を形成する
ハウジングを上記センサ部のケースに着脱可能に
装着する構成とし、第１の内空間にはしや光板の
駆動伝達部を、第２の内空間にはしや光板とこの
しや光板で光路が開閉される光学系における光路
変換手段を、それぞれ分離して収納し、第１の内
空間と第２の内空間にまたがつて軸体を軸移動可
能に密に嵌挿し、上記軸体にしや光板を固定する
とともに、第１の内空間に位置して上記軸体と内
ケースの頂部とにまたがつて弾性シール部材を着
脱可能に架設したことを特徴とする。

上記構成から明らかなように、しや光板の駆動
伝達部と、光路変換手段とが密閉された別空間に
収納されて、各空間が分離可能な２重構造に形成
されるとともに、上記軸体と内ケースの頂部とに
またがつて弾性シール部材が架設されている。

そのため、駆動部から発生する塵挨、オイル、
摩耗粉などが上記軸体と内ケースの頂部との嵌挿
部の微小な間隙を通つて光路変換部に侵入するお
それがなく、検出性能の向上を図ることができ
る。

また、上記センサ部のケース内が２重構造に形
成されているから、駆動部と光路変換部とを個別
に組み立てることができ、その組立作業性が向上
する。

＜実施例の説明＞ 以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図はこの考案に係る無接点開閉装置を遠隔
操作制御システムの用に供する場合を例にして示
す概略構成図である。

同図において、１はアクチユエータ２を有する
センサ部であり、たとえばリミツトスイツチとし
て構成されている。３は上記センサ部１からの出
力信号をスイツチ信号に処理する回路などを有す
る信号処理部であり、上記センサ部１に対して投
光用および受光用光フアイバ４，５を介して接続
されており、これらで開閉装置Ａ（Ａ１〜An）を
構成している。６は複数の開閉装置Ａ１〜Anを
制御する場合に用意される制御装置、たとえばプ
ログラマブルコントローラであり、各開閉装置Ａ
１〜Anからのスイツチ信号を受けて演算・制御
などの処理を行うとともに、その処理結果にもと
づく命令信号を各開閉装置Ａ１〜An側に送出さ
せるものである。７はデータ等のバスである。

つぎに、上記開閉装置Ａにおけるセンサ部１の
構成を第２図〜第４図で説明する。

同図において、１１はセンサ部１のケースであ
り、このケース１１の上壁１２の外面には、前記
アクチユエータ２の基端部の軸１３を回動可能に
枢支するとともに、カム機構（図示せず）を内蔵
したヘツド部１４がねじ体１５で固定されてい
る。１６は上記ヘツド部１４に対応して上記ケー
ス１１の上壁１２の外面に形成された溝であり、
Ｏリング１７が嵌着されている。１８はアクチユ
エータ２の先端に取り付けられたローラ、１９は
上記ケース１１に形成された取付孔である。

上記ヘツド部１４に対応して上記ケース１１の
上壁１２には内空間２０に通じる貫通孔２１が形
成されており、この貫通孔２１には、上記カム機
構に駆動されるプランジヤ２２が上下動可能に嵌
挿されており、さらにこのプランジヤ２２にはば
ね２３により基端側へのばね力が付勢されてい
る。上記プランジヤ２２の先端には軸体２４を保
持したホルダ部材２５が一体的に設けられてお
り、軸体２４の先端には、後述する光路変換手段
の一部を構成し、金属板等で形成されたしや光板
２６が固定されている。２７は復帰ばねである。

上記ケース１１の下壁部はベース２８として別
体に構成されるとともに、上記ケース１１に内嵌
された断面逆Ｕ字状の内ケース２９とともに光路
変換手段収納用ハウジング３０を構成している。
上記ベース２８と内ケース２９とはリベツト３０
ａ等で接合されており、また両者２８，２９間に
介在されたＯリング３１によつて上記ハウジング
３０の内空間３２は液密に保たれている。３３は
上記ハウジング３０側に固定されてケース１１の
両側面に沿つて立上る弾性片であり、この弾性片
３３には上記ケース１１の側面に形成された係合
突起３４に係脱可能に係合する係合孔３５が形成
されており、これによつて上記ハウジング３０は
ケース１１に対して着脱できるようになつてい
る。

上記ベース２８の下面には、１対の透孔３６，
３７が形成されており、これら各透孔３６，３７
に対応してそれぞれ光フアイバコネクタ３８，３
９がねじ４０等で取り付けられている。前記投光
および受光用光フアイバ４，５の各一端部４ａ，
５ａは被覆層が剥離され、また各一端面４ｂ，５
ｂは鏡面研磨されている。４１，４２は上記光フ
アイバコネクタ３８，３９の各キヤツプ４３，４
４に保持されたスリーブであり、上記各光フアイ
バ４，５の一端部４ａ，５ａ側は上記スリーブ４
１，４２を貫通した状態で位置決めされるととも
に、キヤツプ４３，４４の締着によりコネクタ３
８，３９の各固定部４５，４６に接続固定されて
いる。

上記ベース２８の内面には、上記各透孔３６，
３７にまたがつて透光性の良いアクリル樹脂など
からなる略山形のプリズム４７が固定されてい
る。このプリズム４７の頂部には前記しや光板２
６の進退可能な溝４８が形成されており、該しや
光板２６などとともに、投光用光フアイバ４から
の光の受光用光フアイバ５への光路変換手段４９
を構成している。５０，５１は上記各コネクタ３
８，３９の固定部４５，４６にそれぞれ設けられ
たセルフオツクレンズであり、これらは平行光に
修正するためのものであり、これにより光の損失
の抑制化に大きく寄与できる。５２，５３は上記
各レンズ５０，５１の位置決め保持部材である。

５４はゴムなどでダイヤフラムのように伸縮変
形可能に構成されたほぼ筒形の弾性体であり、上
端開口部５４ａが前記ホルダ部材２５に係着さ
れ、下端開口部５４ｂが内ケース２９の頂部に形
成された環状溝５５に嵌着され、上記軸体２４と
内ケース２９の頂部との嵌挿部がケース１１の内
空間２０からしや弊されている。５６は上記弾性
体５４の下端開口部５４ｂを締着するＯリングで
ある。

つぎに、前記信号処理部３の具体的構成を説明
する。

第６図において、５７は電源、５８は発光ダイ
オードなどからなる光源で、前記投光用光フアイ
バ４に入光させるものである。５９は前記受光用
光フアイバ５からの光を受光する受光素子であ
り、フオトダイオードなどからなる。６０は受光
素子５９からの出力を増幅する増幅回路、６１は
上記増幅回路６０からの出力をスイツチング信号
として取り出すための波形整形回路である。

上記光源５８および受光素子５９は、第７図に
示すコントローラボツクス６２内に収納された回
路設定基板６３に取り付けられており、上記ボツ
クス６２の一側壁に形成された透孔６４，６５に
それぞれ嵌合されている。６６，６７は上記光源
５８および受光素子５９に対応して上記ボツクス
６２にねじ体６８，６８等で固定された光フアイ
バ用コネクタであり、投光用光フアイバ４の他端
部４ｃは一端部４ａ側の場合と同様の加工が施さ
れて一方のコネクタ６６におけるキヤツプ６９の
締付により固定部７０に接続固定されている。

また、受光用の光フアイバ５の他端部５ｃ側も
同様の加工が施されており、他方のコネクタ６７
におけるキヤツプ７１の締付により固定部７２に
接続固定されている。７３，７４はスリーブ、７
５，７６はセルフオツクレンズ、７７，７８はセ
ルフオツクレンズ７５，７６の保持部材である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、アクチユエータ２が自由位置の場合から
説明する。投光用光フアイバ４の他端４ｄ側に入
射された光源５８からの光は該光フアイバ４の一
端４ｂ側から出射され、セルフオツクレンズ５０
を介してプリズム４７に入光する。上記セルフオ
ツクレンズ５０との境界では上記光は光フアイバ
４の固有の開口数に応じた開き角で拡がるが、上
記セルフオツクレンズ５０ががλ／４（λは波長）
のものであるため、上記プリズム４７との境界で
はほぼ平行光となる。

上記プリズム４７の入射光は第８図に示すよう
に直進した後、θ＝45゜の傾斜面４７ａで直角に
反射されて水平に進み、さらに他方の傾斜面４７
ｂで直角に反射されて受光用光フアイバ５の他端
側に入光する。この受光用光フアイバ５に導かれ
た光は若干の出力の減衰はあるものの所定の効率
で受光素子５９に受光される。つまり、この場合
では光の出力レベルはON状態である。上記受光
素子５９からの出力信号（第９図曲線ａ）は増幅
回路６０で増幅された後、波形整形回路６１で整
形されてスイツチ信号に処理される。

つぎに、アクチユエータ２が操作力を受けて回
動変位すると、カム機構を介してプランジヤ２２
が下方へ変位するため、軸体２４を介してしや光
板２６がプリズム４７の溝４８内に進入する。こ
れにより、投光用光フアイバ４と受光用光フアイ
バ５との間に光路がしや断されるため、光の出力
信号レベルはOFFになる。

上述から明らかなように、プリズム４７としや
光板２６とが、内ケース２９とベース２８からな
る密閉されたハウジング３０に収納されて密閉構
造となるから、アクチユエータ２による駆動部
と、光路変換部４９とが密閉構造の内ケース２９
で分離され、センサ部１のケース１１内が２重構
造に形成されている。

そのため、アクチユエータ２の動作にともなつ
て、プランジヤ２２の貫通孔２１から塵挨、オイ
ル、摩耗粉などが上記ケース１１内に侵入したと
しても、これが光路変換部４９のプリズム４７な
どに付着するのを防止することができる。しか
も、上記軸体２４と内ケース２９の頂部との嵌挿
部がケース１１の内空間２０からしや弊されてい
るため、上記内ケース２９のシール性が高く、オ
イルなどが光路変換部４９のプリズム４７などに
付着するのを有効に防止することができ、その検
出性能を一層向上させることができる。

さらに、上記内ケース２９を光路変換部４９や
駆動伝達部１００とともに第５図で示すようにユ
ニツト化してケース１１に対し着脱できるように
２重構造に形成されているから、アクチユエータ
２による駆動部と光路変換部１１とを別個に組み
立てることができ、その組立作業性が向上する。

上記実施例において、シール用の弾性体５４は
ゴムなどからなるダイヤフラムのような筒体から
形成されていたけれども、第１０図および第１１
図で示すように、金属性の板ばねなどをプレス成
形してなるほぼ半球状の弾性可動板２００から構
成されてもよい。すなわち、上記弾性可動板２０
０はその中央孔２０１を軸体２４に係止し、外周
縁部２００ａを内ケース２９の頂部の外面に形成
された環状溝２０２に係着することにより、反転
変形可能に構成されている。

これによつて、上記弾性可動板２００は内ケー
ス２９のシール性が向上するばかりでなく、復帰
ばね２７を省略することができ、しかもその復帰
動作に際しスナツプアクシヨン動作をさせて、し
や光板２６の復帰を高速度化し、光信号の立上り
時間を短縮し、優れたスイツチング特性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る無接点開閉装置を遠隔
操作システムに組み込んだ状態を示す概略構成
図、第２図は同装置におけるセンサ部の斜視図、
第３図は同センサ部の正面断面図、第４図は同セ
ンサ部の側面断面図、第５図は同センサ部のケー
ス構成を示す斜視図、第６図は同装置の信号処理
部の構成を示すブロツク図、第７図は同信号処理
部のコントロールボツクスにおけるフアイバ接続
部分の断面図、第８図は光路変換部の作用説明
図、第９図は受光素子からの出力信号を示す波形
図、第１０図はこの考案の他の実施例を示す正面
断面図、第１１図は同センサ部のケース構成を示
す斜視図である。 １…センサ部（装置本体）、２…アクチユエー
タ、３…信号処理部、４，５…光フアイバ、４
ｂ，５ｂ…一端面、４ｄ，５ｄ…他端面、１１…
センサ部のケース、２０…第１の内空間、２４…
軸体、２５…ホルダ部材、２６…しや光板、２７
…復帰用ばね部材、２８…ベース、２９…内ケー
ス、３０…ハウジング、３２…第２の内空間、３
６，３７…透孔、８，３９…光フアイバコネク
タ、４７…プリズム、４８…溝、４９…光路変換
手段、５０，５１…セルフオツクレンズ、５４，
２００…弾性体、５８…光源、５９…受光素子、
６０…増幅回路、６１…波形整形回路、６２…コ
ントロールボツクス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被操作用アクチユエータを付設したセンサ部の
   ケースと、このケース内に着脱可能に装着されて
   上記ケースとで第１の内空間を形成する断面逆Ｕ
   字状の筒形内ケースと、この内ケースの開口部に
   ベースを密に固定して密閉された第２の内空間を
   形成するハウジングと、上記内ケースの頂部を貫
   通して第１の内空間と第２の内空間にまたがり軸
   移動可能に密に嵌挿されかつ上記アクチユエータ
   により駆動される軸体と、上記第１の内空間内に
   収納されかつ上記軸体にその復帰方向へばね力を
   付勢するばね部材と、上記軸体に固定されかつ上
   記第２の内空間内に収納されたしや光板と、上記
   ベースに所定間隔を存して形成された１対の透孔
   と、この各透孔に一端面を対向させて上記ベース
   の外面に光フアイバコネクタを介し一端部が固定
   された投光用および受光用光フアイバと、上記第
   ２の内空間内に収納されて上記ベースの内面に固
   定されかつ上記投光用光フアイバの一端面から出
   た光の光路を受光用光フアイバの一端面に向けて
   変換するとともに上記しや光板により光路が開閉
   可能にしや断される光路変換手段と、上記センサ
   部のケース外に配設された投光用光フアイバの他
   端面に光を投射する投光素子と、上記センサ部の
   ケース外に配設された受光用光フアイバの他端面
   からの光を受光する受光素子と、この受光素子か
   らの信号に応じたスイツチ信号を取り出す回路か
   らなる信号処理部と、両端が開口されかつ第１の
   内空間に位置して一端開口部を軸体もしくはこの
   軸体に固定されたホルダ部材に着脱可能に係着す
   るとともに他端開口部を内ケースの頂部に係着し
   てなる筒状ないし半球状の弾性体とを具備してな
   る無接点開閉装置。