JPH0122146Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、反射型の光フアイバ式光電スイツ
チ、すなわち、光電スイツチ本体の投光素子から
検出部までの間、および検出部から光電スイツチ
本体の受光素子までの間を光フアイバで結ぶ光フ
アイバ式光電スイツチに関する。

この種の光フアイバ式光電スイツチでは第１図
に示すように光フアイバケーブル３の先端に検出
ヘツド５を設けて光フアイバの端部の保護を図つ
たり検出部に取付け易いようにすることが考えら
れ、その際投光用及び受光用の２本の光フアイバ
心線３１は第１図に示すように単に平行に配置す
ることが考えられる。一般に光フアイバの端面よ
り放射される光は30゜〜60゜の範囲に広がるため、
投光領域と受光領域とが図に示すように広がつて
これらの領域が重なる部分が検出可能な領域とい
うことになる。そこで実際に検出物体４を置き光
フアイバ端面からの距離を変えて受光出力を測定
してみると、第２図のようになり、特定のしきい
値で弁別すると距離L₁〜L₂の範囲が検出可能な
距離であることが分る。すなわち光フアイバ端面
より距離L₁までは不感知帯となつており、この
部分での物体検出はできない。光フアイバ式光電
スイツチは普通微細な対象の検出に用いられるこ
とが多いため、この不感知帯L₁はできるだけ短
い方が好ましいのであるが、上記のような構成で
はある程度大きな不感知帯が生じるのはどうして
も避けられない。

これを防ぐために、第１１図のように構成した
光フアイバ式光電スイツチが考えられている。第
１１図に示した光電スイツチにおいては、不感知
帯を光フアイバ端面に近づけることができるもの
の光フアイバ端面近傍での光の反射強さが弱い。
なぜならば、第１１図に示される投光フアイバ３
１の端面に垂直に導出された光は、受光フアイバ
３１の端面に垂直方向に入射されるがその投光軸
と受光軸との交点が光フアイバ端面から離間して
いるからである。

本考案は上記に鑑みなされたもので、光フアイ
バ端面近傍の不感知帯を小さくした光フアイバ式
光電スイツチを提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例について図面を参照しな
がら説明する。第３図において、光電スイツチ本
体ケース１は３つの部材１１，１２，１３より構
成されており、これらの部材が相互に密着嵌合し
て一体化される。この本体ケース１内には図示し
ないが投光素子、受光素子およびこれらの素子に
接続される回路部、さらに動作表示灯あるいは感
度調整用ボリウムなどが収納される。部材１３の
前面側には凹部１５が設けられており、この凹部
１５の底面付近に投光素子と受光素子とが並置さ
れる。なお本体ケース１の後面からはケーブル１
６が引き出されている。舌片１４は部材１２，１
３間に挾まれて固定されている。

プラグ２は突部２１を有しており、この突部２
１を凹部１５に密閉性よく嵌合する。この嵌合状
態ではプラグ２の爪２２が舌片１４に係合してプ
ラグ２と本体ケース１との結合状態が保たれる。
このプラグ２は平行２線形光フアイバケーブル３
の端部に取付けられていて、前記の結合状態で２
本の単一光フアイバ心線のそれぞれの端部と投光
素子および受光素子とが密着し光学的に結合され
るようになつている。

この光フアイバケーブル３は、２本の平行な単
一光フアイバ心線に外装を施してなるものであ
る。この単一光フアイバ心線は例えばコアにポリ
メチルチタクリレート樹脂、クラツテングにフツ
素系樹脂をそれぞれ用いたプラスチツクフアイバ
であり、外装はポリエチレンからなる。このよう
な単一光フアイバ心線を用いると曲げられた場合
に、より干渉が少なく検出動作に悪影響を与えな
い。また平行２線形のものを用いているため光電
スイツチ本体から検出部までの光フアイバケーブ
ルの配置作業等において作業性が格段に優れる。

この光フアイバケーブル３の他端（検出側端
部）には第４図、第５図及び第６図に示すように
検出ヘツド５が取付けられている。この検出ヘツ
ド５には、外周に設けられたネジ溝部５１と、こ
のネジ溝部５１の一部に設けられた平坦部５２
と、直径の細い先端部５３とが形成されており、
この先端部５３の前面に光フアイバ心線３１の端
部が並んで露出している。すなわち、この検出ヘ
ツド５はたとえばダイカスト工法により内部に断
面が長円状となつている一連の中空部５４，５５
を有する管状に作られており、先端側の中空部５
５は先端に向うに従つて細くなるよう傾斜してい
る。そしてこの検出ヘツド５を光フアイバケーブ
ル３の端部に取付ける場合は、まず光フアイバケ
ーブル３の端部の外装を除去して光フアイバ心線
３１がむき出しになるような状態としておいて、
端部より中空部５４側から挿入する。すると挿入
されるにしたがい、２本の光フアイバ心線３１は
傾斜して中空部５５に沿つて互に近寄り、先端に
おいて互に隣接して露出するようになる。なお、
この状態で検出ヘツド５と光フアイバケーブル３
とを固着するため中空部５４，５５に樹脂（接着
剤）を注入するようにしてもよい。この後、検出
ヘツド５の先端（検出端）はサンドペーパ等で研
磨される。

このために、光フアイバの先端面は検出ヘツド
５の先端と面一になる。そして、光フアイバの先
端面での法線と光フアイバ内での光軸とが或る角
度を有するように構成される。

第１０図に示すように、検出ヘツド５の先端面
を構成するので、光フアイバから投射される光軸
は隣接する受光用光フアイバ側へ屈折し、さらに
受光フアイバの受光軸も投光用光フアイバ側に屈
折しているので第７図に示すように検出端から距
離Ａの点で交差するようになる。

そのため受光出力は、検出物体４の検出端から
の距離に応じて第８図のようになり、距離L₁〜
L₂が検出可能な領域となり、検出端から距離L₁
までの不感知帯をきわめて小さくすることができ
る。

なお、検出ヘツド５を上記のようにダイカスト
工法で作る場合、中空部５４，５５は中空部５４
側から金型をスライドして作るが、中空部５５が
先端に行くに従つて細くなつているため金型を抜
き易く、また金型の寿命も長いので製造上も有利
である。

検出ヘツド５はネジ溝部５１を有しているため
ナツトを２個を用いてフレームに取付けたり、あ
るいはフレームに雌ネジ部を形成して直接ネジ込
むなどして取付けることが容易にできる。その
際、検出ヘツド平坦部５２にレンチを当てるなど
して検出ヘツド５を回転しないよう固定したり、
あるいは回転させることができるので実際に検出
部に取付ける作業が容易化される。

また、光フアイバケーブル３の検出側端部に第
９図に示すような検出ヘツド６を取付けてもよ
い。この検出ヘツド６は先端部６１と、この先端
部６１に設けられた係合溝６２とを有している。
この係合溝６２により光遮へい部材７を着脱自在
に取付ける。光遮へい部材７は円形の光遮へい板
７１と、円筒の側壁部からなるガイド７２と、脚
部７３とで構成されており、遮へい板７１に所定
の大きさ・形状の透孔７４が設けられている。こ
の光遮へい部材７の脚部７３，７３の先端爪部を
係合溝６２に係合させることにより先端部６１に
取付ける。この時ガイド７２は先端部６１の周囲
に接して透孔７４の位置決めを行なう。光遮へい
部材７は種種の大きさ・形状の透孔７４が設けら
れたものを各種用意しておく。そして検出しよう
とする物体に応じて異なつた直径あるいは形状の
透孔７４を有する光遮へい部材７を選択して取付
けることにより最適な検出を行なうことができ
る。このように光遮へい部材７を着脱可能とした
ため種々の大きさの物体の検出が可能となる。な
お、このような光遮へい部材７を用いない場合に
は検出可能な物体の大きさは光フアイバ心線３１
の直径により決まり、種々の物体の検出に適応す
ることはできない。

この考案によれば、平行２線形光フアイバケー
ブルの検出端部に取付けられる検出ヘツドの光フ
アイバ挿通孔を先端部に向うに従つて細くなる長
円形の挿通孔とするとともに、この挿通孔の先端
部部分は光フアイバが隣接するように光フアイバ
２本分の直径とほぼ同一の内径を有し、さらに光
フアイバの先端部は検出ヘツドの先端部と面一に
なつているので、光フアイバの投光軸、および受
光軸はそれぞれ受光軸および投光軸側へ傾き、検
出端近傍での光の強さが強くなり、検出端近傍で
の不感知帯を小さくすることができる光フアイバ
式光電スイツチを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は参考例の動作説明のための模式図、第
２図は第１図における受光出力の特性を表わすグ
ラフ、第３図は本考案の一実施例を示す分解斜視
図、第４図は同実施例に係る検出ヘツドの斜視
図、第５図は同断面図、第６図は同正面図、第７
図は同実施例の動作説明のための模式図、第８図
は第７図における受光出力の特性を表わすグラ
フ、第９図はさらに別の検出ヘツドの斜視図、第
１０図は第７図の光フアイバ端面近傍での光の屈
折を示す図、第１１図は従来の光電スイツチの光
フアイバ端面での光の屈折を示す図である。 １……光電スイツチ本体、２……プラグ、３…
…光フアイバケーブル、３１……光フアイバ心
線、４……検出物体、５，６……検出ヘツド、７
……光遮へい部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 投光素子と受光素子とを有する光電スイツチ本
   体と、この光電スイツチ本体の投光素子からの光
   を検出部まで導く投光用の単一光フアイバ心線お
   よび検出部からの光を前記受光素子まで導く受光
   用の単一光フアイバ心線を２本平行に配置して外
   装を施してなる平行２線形光フアイバケーブル
   と、この平行２線形光フアイバケーブルの検出端
   部に取付けられる検出ヘツド部とを備えた光フア
   イバ式光電スイツチにおいて、 前記検出ヘツドは内部に先端部に向うに従つて
   細くなる長円形の前記光フアイバ用挿通孔を備
   え、この光フアイバ用挿通孔は先端部において前
   記光フアイバが隣接するように前記光フアイバ２
   本分の直径とほぼ同一の内径を有し、前記光フア
   イバの先端部は検出ヘツドの先端面と面一になつ
   ていることを特徴とする光フアイバ式光電スイツ
   チ。