JPH02192629A - 無接点スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野〉 この発明は光を利用した無接点スイッチに関するもので
ある。

〈従来技術と課題〉 従来、この種スイッチとして、第６図に示すように箱形
スイッチ本体１０１内の発光素子１０２と受光素子１０
３とを左右方向で対向して配置し、上記画素子１０２，
１０３間に位置して上記スイッチ本体１０１の上壁側に
押込操作部１０４ａを有するプランジャ１０４を上下動
可能に嵌挿するとともに、復帰ばね１０５で弾性的に支
持して、上記プランジャ１０４の下端に垂設されたじゃ
先板１０６で上記発光素子１０２からの光路を開閉させ
てスイッチ出力を得るようにしたものがある。

しかるに、上記従来のものは、しや先板１０Ｂを設けた
プランジャ１０４の変位方向に対して直交方向に発光素
子１０２と受光素子１０３を配置した構成のため、上記
直交方向におけるスイッチ本体１６１の外径寸法が大き
くなる欠点があり、しかも発光素子１０２力）らの光路
を直交方向からしや先板１０ｆ（で開閉するため、長ス
トローク化は期待できず、さらに発光素子１０２と受光
素子とを一軸上に離して対向配置するため、上記軸方向
の小寸化の障害となっている。

〈発明の目的〉 この発明は上記従来のものの不具合を解消するためにな
されたもので、小形化が図れるうえ、長ストロークのも
のが得られ易い、無接点スイッチを提供することを目的
としている。

〈発明の構成と効果〉 この発明に係る無接点スイッチは、筒形スイッチ本体の
軸方向の一端から突出する操作部を有する可動体を上記
スイッチ本体内に軸動可能に嵌装し、上記可動体に復帰
力を付与する手段をスイッチ本体内に設け、上記軸方向
一端側の発光素子からの光を軸方向の他端側の受光素子
に送り返して上記可動体の変位量に応じて受光素子の受
光量をアナログ的に変化させる反射鏡を上記スイッチ本
体内に設けたものである。

この発明によれば、スイッチ本体に軸動可能に配設され
た可動体の変位量に応じて、軸方向の一端側で発光素子
からの光を受光する受光素子の受光量をアナログ的に変
化させるようにしたので、スイッチ本体の軸方向と直交
方向の外径寸法を上記可動体の変化に関係なく小さくで
き、しかも可動体の変位ストローク量も比較的大きくと
りやすい、とくに、発光素子側からの光を反射鏡で受光
素子側へ送り返す、いわゆる反射形として構成されてい
るので、上記スイッチ本体の軸方向の省スペース化を図
ることができる効果がある。

〈実施例の説明〉 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図はこの発明に係る無接点スイッチの一例を示す断
面図である。

同図において、１は合成樹脂等からなる筒形のスイッチ
本体であり、丸形の中空部２を有し、軸方向の前後両端
の開口はそれぞれ表Ｍ３および裏蓋４で閉塞されている
。

５は上記スイッチ本体ｌの軸線上に配設された合成樹脂
等からなるプランジャであり、前面側には上記衣Ｍ３に
形成された透孔６を貫通して前方へ突出する柱状の操作
部５ａが一体形成され、後端部には、中空部２に内嵌す
るつば部７が連成されている。このつば部７の後面中央
には、上記軸線に沿って円柱状のボス部８が形成されて
おり。

上記プランジャ５とで可動体９を構成している。

ｌＯは発光素子、１１は受光素子であり、それぞれ上記
ボス部８の先端に向けて軸線に線対称な位置で、上記表
蓋４の前面側の凹所１２，１３に固定されている。１４
は上記発光素子１０と受光素子１１との間に位置して、
上記裏蓋４の前面に形成されたしや光壁部である。

１５は上記ボス部８の先端に固定された半球状のポール
レンズであり、その固着面である平面部は反射鏡１６と
して構成されている。この反射鏡１６は上記発光素子９
からの光を受光素子ｌＯへ送り返すものであり、これに
より、上記可動体９の軸方向の変位量（ストローク量）
に応じて受光素子１１の受光量がアナログ的に変化する
ように設定されている。

１７は上記軸方向の略中央に位置してスイッチ本体１の
内周面に形成された環状突壁である。

１８は上記可動体９に復帰力を付勢する手段、たとえば
復帰コイルばねであり、上記つば部７の後面に形成され
た環状のばね座部１９と上記突壁１７の前面に形成され
たばね座部２０との間に掛設されている。

２１はスイッチ本体１の内周面に設けられたモニタ用の
受光素子であり、発光素子１０の発光量をモニタして一
定にさせるためのものである。

これらスイッチ本体１や可動体９等により、スイッチ部
Ａが構成されている。

第２図は上記受光素子１１の出力の信号処理を行なうコ
ントロール部Ｂの回路構成を示すものであり、たとえば
受光素子１１からの出力を検出・増幅する受光量検出回
路３１と、可動体９が押込駆動された際の受光量と一定
の受光量レベルとの大小を比較する比較器３２と、比較
器３２からの判別出力から可動体９の変位位置の検出用
スイッチ出力を送出する出力回路３３とを備えている。

このコントロール部Ｂは、スイッチ本体ｌに装着される
配線基板（図示せず）に設定される。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

発光素子ｌＯからの光はポールレンズ１５の反射鏡１６
で反射され、反射光は受光素子１１で受光される。

いま、可動体９を自由位！（ＦＰ）から動作限度位置（
ＴＴＰ）まで押し込んだ時のポールレンズ１５は発光素
子１０の光軸上を通り、受光素子１１に対しては第３ａ
図に示す位置関係となる。

上記可動体９が上記動作限度位置まで移動する過程上、
上記発光および受光素子１０．１１の中心と上記ポール
レンズ１５の中心位置は、該ポールレンズ１５の位置に
かかわらず、仮想的に同一軸線上にある（第３ｂ図）、
また、可動体９を動作限度位置まで移動した際のポール
レンズ１５への入射角をθａとすると、可動体９の自由
位置から動作限度位置までの入力角θｂは、常にθａ〉
θｂとなり、可動体９の変位量（ストローク量）に応じ
て上記入射角が大きくなり、受光素子１１の受光量が増
大する（第３Ｃ図）。

したがって、コントロール部Ｂにおいて、一定の受光量
でスレッシュホルドレベルを設定しておけば、受光量が
上記レベルに対して大きいか小さいかを比較器３２が判
別し、出力回路３３からＯＮ・ＯＦＦのスイッチ出力が
送出される。

ここで、筒形スイッチ本体１内に軸動可能に設定された
可動体９に反射面１６をもった半球状のポールレンズ１
５を設け、発光素子１０からの光を、軸線に線対称の受
光素子１１に送り返すようにしたから、軸方向と直交方
向のスイッチ本体１の外形を小さくでき、しかも上記可
動体９の軸方向の変位に応じて受光素子１１の受光量を
変化させる構成のため、従来のものに比して動作ストロ
ーク量を大きくとり易くなる。また、受光素子１１の基
準受光量レベルを変えるだけで、動作点を容易に変更す
ることもできる。

ところで、スイッチ本体ｌの軸線上で発光素子１０と受
光素子１１を対向配置し、画素子１０゜１１間に配置し
たポールレンズを可動体９で移動させるように構成する
ことも考えられるが、その場合、各部品が一軸上に位置
することになり、上記軸方向の長さを小さくするにも限
度がある。

この点につき、上記実施例のものでは、発光および受光
素子１０．１１を軸線上に配さなくてもよいため、軸線
方向のコンパクト化も図れ、しかも両者１０．１１を１
筒所に集中して配設することができるため、回路設定用
配線基板の設定スペースもとりやすくなる利点もある。

第４図ならびに第５ａ図および第５ｂ図は、この発明の
他の実施例を示し、裏蓋４に発光および受光用の光フア
イバユニット４１を固定し、スイッチ本体１内に設けた
立壁４２の後面に発光素子１０からの光を光ファイバユ
ニツ）４１を介して受光素子ｌｌ側へ送り返す凹面反射
鏡４３を形成して、プランジャ５に形成された弾性脚４
４の先端側に光透過用スリット４５ａを有する可動スリ
ット板４５を保持させて、可動体９の移動させることに
より、上記凹面反射鏡４３からスリット４５ａを通る光
量、すなわち、受光量を変えられるようにしたものであ
る。同図中、４６は裏蓋４に形成された透孔、４７は上
記弾性脚４４の先端に形成された可動スリット板保持溝
、４８はスイッチ本体１の内壁に形成されて上記弾性脚
４４が嵌入されるガイド溝、４９は光フアイバ保持金具
、５０は光フアイバ保持金具４９の締付固定用ナツトで
ある。

上記構成においても、前記実施例と同様の効果が得られ
るうえ、光フアイバユニット４１の導入により、コント
ロール部Ｂ側に発光および受光素子１１を設け、スイッ
チ部Ａ側の一層のコンパクト化を進めることができる利
点がある。

なお、上記各個において、可動体９に復帰力を与える手
段は、復帰コイルばね１８に限られるものではなく、磁
石の反発力を利用したもの等、他の構成であってもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る無接点スイッチの一例を示す断
面図、第２図は同スイッチにおける受光素子の出力の信
号処理を行なうコントロール部を示すブロック図、第３
ａ図〜第３Ｃ図はそれぞれ同焦接点スイッチの動作説明
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す無接点スイッ
チの分解斜視図、第５ａ図および第５ｂ図はそれぞれ第
４図のものを動作前および動作状態で示す断面図、第６
図は従来例の断面図である。 ｌ・・・スイッチ本体、５ａ・・・操作部、９・・・可
動体、１０・・・発光素子、１１・・・受光素子、１６
゜４３・・・反射鏡、１８・・・復帰力付与手段。 第３ａ 図 第３ｃ図 第 図 １０：発光素子 １１：受光素子 １６：反射鏡 １８：復帰力付与手段 第 図 ４３゛反射鏡 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒形スイッチ本体と、このスイッチ本体の軸方向
   の一端から突出する操作部を有し、該スイッチ本体に軸
   動可能に嵌装された可動体と、上記スイッチ本体に設け
   られて上記可動体に復帰力を付与する手段と、上記装置
   本内に設けられて、上記軸方向の一端側の発光素子から
   の光を上記軸方向の一端側の受光素子に送り返して上記
   可動体の変位量に応じて受光素子の受光量をアナログ的
   に変化させる反射鏡とを具備したことを特徴とする無接
   点スイッチ。