JPH0265012A - 無接点スイツチ - 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７図に示すように箱形
スイッチ本体ｌｏｔ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の土壁側に
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しゃ
先板１０Ｂ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１０６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１０１の外径“寸法が大
きくなる欠点があり、しかも発光素子１０２からの光路
を直交方向からしや先板１０６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１０３との対向間隔を厳密に設定しないと、動作点を
正確に決めにくいといった問題がある。

〈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
のが得られ易く、しかも動作点の設定が容易な無接点ス
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
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に設け、上記スイッチ本体の軸
線上で互に対向する発光および受光素子を上記スイッチ
本体内に設け、上記発光素子と受光素子のいずれか一方
を上記可動体に保持させ、他方をスイッチ本体に固定し
、上記可動体が押込駆動された際に上記受光素子が受光
する所定の受光量レベルから上記可動体の変位位置を検
出するように構成したものである。

上記発光および受光素子をスイッチ本体に固定し、上記
軸線上に位置して両素子間に配設されたレンズを上記可
動体に保持させてもよい。

この発明によれば、筒形スイッチ本体の軸線上に可動体
、発光素子および受光素子等を配置したから、上記スイ
ッチのコンパクト化が図れ、さらに、受光量を可変する
構成により、発光素子と受光素子との間隔を大きくとれ
るため、長ストローク化が可能となり、動作点の設定も
容易とな０拳 〈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図および第２図は１れぞれこの発明に係る無接点ス
イッチの一例を示す分解斜視図および断面図である。

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、外形は角形に形成され、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蓋３および
裏蓋４で閉塞されている。

５は上記スイッチ本体１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、前面側には上記表蓋３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、外周には、上記軸線廻りに等配
された４本の弾性脚７が連成されており、各弾性脚７は
上記スイッチ本体ｌの内周面に上記軸線に沿って形成さ
れた４木のガイド溝８の各前部側にそれぞれ嵌入されて
いる。

９．１０はそれぞれ上記軸線上で所定間隔存して互に対
向する発光および受光素子である３発光素子９は上記ス
イッチ本体ｌ内に形成された隔壁１１の凹所１２（第２
図）に位置決め固定され、受光素子１０は上記裏Ｍ４の
外面に形成された凹所１３に位置決め固定されている。

１４は上記凹所１３に形成された受光窓である。

１５は上記発光素子９と受光素子１０との間に位置して
上記軸線上に配設されたポールレンズ、１６は開口部１
８ａ内に上記ポールレンズ１５を保持したレンズホルダ
であり、このレンズホルダ１６の軸廻りに等配して形成
された４本の略り形突片１７をそれぞれ前記ガイド溝８
の後部側に嵌入することにより、上記レンズホルダ１６
が上記スイッチ本体ｌ内に軸動可能に設定されており、
−上記突片１７の各肩部１７ａが上記プランジャ５の弾
性脚７の先端面７ａで押圧されるようになり−Ｃいる。

上記レンズホルダ１６は上記プランジャ５とで可動体１
８を構成している。

１９は上記可動体１８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、レンズホルダ１６に外周部に
形成された環状のばね座部２０と上記裏蓋４の内面に形
成されたばね座部２１との間に掛設されている。

なお、図中、２２．２３はそれぞれ発光素子９および受
光素子１０の各リード端子、２４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
９の発光量をモニタして一定にさせるためのものである
。

第３図は上記受光素子１０の出力の信号処理回路を示す
ものであり、たとえば受光素子１０からの出力を検出・
増幅する受光量検出回路３１と、プランジャ５が押込駆
動された際の受光量と一定の受光量レベルＶ　（第４図
）との大小を比較する比較器３２と、比較器３２からの
判別出力からプランジャ５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。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

発光素子９からの光はポールレンズ１５を通って受光素
子１０で受光される。プランジャ５の操作部５ａを押込
操作すれば、レンズホルダ１６の肩部１７ａがプランジ
ャ５の弾性脚７の先端面７ａで押し込まれるため、ポー
ルレンズ１５は上記レンズホルダ１６とともにスイッチ
本体１の軸方向後方へ変位する。上記プランジャ５の軸
変位によるポールレンズ１５を通過する光量、すなわち
受光素子１０の受光量はｉ＄４図に示す特性に従って変
化する。

したがって、受光素子１０の信号処理回路（第３図）に
おいて、一定の受光ｉＶ　　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、筒形のスイッチ本体１の軸線上にプランジャ５
．レンズホルダ１６．発光および受光素子９．１０を配
置しであるので、スイッチ本体１の径方向の寸法を小さ
くしてコンパクト化を推進することができ、さらに発光
素子９と受光素子１０との間に位置するポールレンズ１
５を変位させて受光量を変えるようにしであるから、上
記発光素子９と受光素子１０との間隔を大きくして長ス
トロークのものを容易に実現することができる。

また、上記プランジャ５の変位による受光量のレベルを
変えるだけで動作点を容易に変更することができる。

ところで、上記可動体１８はプランジャ５とレンズホル
ダ１６とが一体化されたものでもよいが、その場合、プ
ランジャ５のがたつきがそのままポールレンズ１５のが
たつきとなって高精度のものが得られにくいが、上記実
施例のようにプランジャ５とレンズホルダ１６とを別体
に構成してあれば、プランジャ５のがたつきがレンズホ
ルダ１６側へ直接伝達されるのが抑制される。

とくに、第５図に示すようなプランジャ５とレンズホル
ダ１６において、上記プランジャ５の操作部５ａの先端
面５ｂと、弾性脚７の先端面７ａの曲面が仮想同一球面
５１上に存在するようにすれば、プランジャ５のがたつ
きが軸方向（ストローク方向）と直交方向で起きたとし
ても、被検出物体Ｍとレンズホルダ１６との間に実質的
に球形とみなせるプランジャ５が介在された状態となり
、プランジャ５の軸移動を確実にレンズホルダ１６側に
伝達させることができる。

第６図はスイッチ本体ｌの内壁構造の一例を示すもので
ある。前記発光素子９からの光が上記スイッチ本体ｌ内
で反射すると、受光素子１０でノイズとして受光され、
プランジャ５の変位にともなう受光量の変化を厳密に検
出できなくなるおそれがあり、しかも発光量モニタ用の
受光素子２４の受光にも悪影響を与えることになる。こ
の対策として、第６図に示すようにスイッチ本体１の内
壁面の少なくとも受光素子２４の近傍に、光吸収層６１
を設けておけば１発光素子９からスイッチ本体ｌの内壁
面に当った光が吸収され、軸線に沿う有効な光のみを受
光させることができ、発光量を一定にさせるのに支障を
与えるおそれもなくなる。なお、レンズホルダ１６の前
面にも光吸収層６２を形成することも有効である。また
、光吸収Ｊ６１．６２に代えて乱反射層を形成してもよ
い。

なお、上記プランジャ５や発光および受光素子９，１０
が同軸上に配置されるスイッチ本体１の形状は筒形であ
れば、任意のものを採用できることは勿論である。

また、上記実施例では、発光および受光素子９．１０を
スイッチ本体１に固定し、画素子９゜１０間に配置した
ポールレンズ１５をプランジャ５の操作で変位させるよ
うにしたものであるが、ポールレンズ１５を使用せずに
、発光素子９を可動体１８に保持させる構成も可能であ
る。勿論。

発光素子９を固定し、受光素子１０を可動体１８に保持
させてもよい。

さらにまた、可動体１８に復帰力を与える手段は、復帰
コイルばね１９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図および第２図はそれぞれこの発明に係る無接点ス
イッチの一例を示す分解斜視図および断面図、第３図は
同スイッチにおける受光素子の出力の信号処理回路を示
すブロック図、第４図はプランジャの変位による受光量
の変化特性ならびにスイッチ出力の説明図、第５図はプ
ランジャとレンズホルダとの連結構造の説明図、第６図
はスイッチ本体の内周面構造の一例を示す一部省略した
概略断面図、第７図は従来の無接点スイッチの構成を示
す断面図である。 １・・・スイッチ本体、９・・・発光素子、１０・・・
受光素子、１５・・・ポールレンズ、１８・・・可動体
、１９・・・復帰力を付与する手段 第２図 第３図 １９：わ」１斤コイｌし１ゴ１１ Ｕ 第 図 第 図 第 図 ｚ

Claims (2)

【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、上記スイ
   ッチ本体の軸線上で互に対向して配設された発光および
   受光素子とを備え、上記発光および受光素子のいずれか
   一方を上記可動体に保持させ、他方をスイッチ本体に固
   定して、上記可動体が押込駆動された際に受光素子が受
   光する所定の受光量レベルから上記可動体の変位位置を
   検出するように構成したことを特徴とする無接点スイッ
   チ。
2. （２）スイッチ本体の軸線上で互に対向する発光および
   受光素子をそれぞれ上記スイッチ本体に固定し、上記軸
   線上に位置して上記両素子間に配設されたレンズを上記
   可動体に保持させ、上記可動体が押込駆動された際に受
   光素子がレンズを通して受光する所定の受光量レベルか
   ら上記可動体の変位位置を検出するように構成した請求
   項１記載の無接点スイッチ。