JPH0265013A - 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６図に示すように箱形
スイッチ本体１０１内の発光素子＋０２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１（１Ｂ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の外形寸法が大
きくなる欠点があり、しかも発光素子１０２からの光路
な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。

く発Ｊ１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、反ストロークのも
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
軸線上で互いに対向して配設された発光および受光素子
を有し、上記ヌイツチ本体に軸動可能に嵌挿された可動
体の軸変位で受光量を変化させて受光素子の所定の受光
レベルから上記可動体の位置を検出するように構成［ま
たものであって、上記可動体は」二記軸線廻りに等配さ
れるととも番こ、該軸線に沿って延びる少なくとも３本
のりｉ外脚を備え、各弾性脚を上記軸線に沿って上記ス
イッチ本体に形成された各ガイド溝にそれぞれ嵌装した
ものである。

この発明によれば、筒形スイッチ本体の軸線上に可動体
１受光素子および受光素子等を配置したから、上記スイ
ッチ全体の径小化が図れ、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
となり、とくに、可動体に設けた弾性脚により、可動体
の摺動性の安定化を図ることができる。

〈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本のカイト溝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いに
対向する発光および受光素子である０発光素子９は上記
スイッチ本体１内に形成された隔壁ｉｉの凹所１２（第
２図）に位置決め固定され、受光素子１０は上記裏蓋４
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ｌｏ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
６ａ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１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っている。上記
レンズホルダ１６は上記プランジャ５とで可動体１８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ＶＯ（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、」二足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の受光量は第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、一定の受光量ｖＯ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ＶＯ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１６１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の外径寸法を小さくし
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１５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、Ｌ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、上記長ストローク化されるものでは、可動体
１８、とくにプランジャ５の摺動性の安定化が嗜まれる
。

従来、たとえば第７図に示すようにスイッチ本体１０１
の嵌合孔１０７に円筒形の剛性のプランジャ１０８を嵌
合させて径方向でのがたつきを可及的に少なくしたもの
があるが、このものはプランジャ１０８の外周面全周が
嵌合孔１０７の内壁に面接触するため、摺動抵抗が大き
くなる欠点がある。また、第８図に示すように棒状プラ
ンジャ１１０に凸条Ｉ１１を設け、スイッチ本体１０１
側の嵌合孔１１２に凸条１１１をガイドする四条１１３
を形成したものがあるが、これはプランジャ１１０が嵌
合孔１１２の内壁に対してほぼ線接触となり、摺動抵抗
は小さく、なるものの、プランジャ１１０の摺動方向と
直交方向において、凸条１１１を有する側から力が加え
られた場合に比して凸条１１１のない側から力が加えら
れた場合のがたつきが大きく、円滑な摺動性を確保しに
くい欠点がある。

これに対して、この発明の構成では、プランジャ５の円
周方向に等配された４本の弾性脚７をスイッチ本体１側
のガイド溝８に嵌入させであるから、プランジャ５は上
記スイッチ本体ｌに対して弾性脚７を介してほぼ線接触
して摺動抵抗が小さいものとなるうえ、プランジャ５の
横荷重に対しても弾性脚７の径方向の弾性力によって第
５図矢印で示す全方向に対してがたつきが均等化され、
摺動性の安定化が図れる。このことは樹脂成形時の収縮
によるひけ等に関係なく、プランジャ５の組み付けも容
易に行えることになる。勿論、上記弾性脚７の長さを大
きく設定することにより、上記がたつきを一層効果的に
吸収できるものである。

なお、上記実施例では、プランジャ５に４本の弾性脚７
を設けたもので説明したが、このりｐ外脚７の数につい
ては、少なくとも３本以上あれば、適宜変更することが
できる。

また、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ｌ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。

とくに、上記実施例では１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ｌ８に保持
させてもよい。

【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
ランジャとスイッチ本体側との嵌合構造の説明図、第６
図は従来の無接点スイッチの構成を示す断面図、第７図
および第８図は従来の異なるプランジャ嵌合構造の説明
図である。 ｌ・・・スイッチ本体、７・・・弾性脚、８・・・ガイ
ド溝、９・・・発光素子、１０・・・受光素子、１８・
・・可動体。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒形スイッチ本体の軸線上で互いに対向して配設
   された発光および受光素子を有し、上記スイッチ本体に
   軸動可能に嵌装された可動体の軸変位で受光量を変化さ
   せて受光素子の所定の受光レベルから上記可動体の位置
   を検出するように構成した無接点スイッチであつて、上
   記可動体には、軸線廻りに等配されるとともに、該軸線
   に沿つて延びる少なくとも３本の弾性脚を備え、各弾性
   脚を上記軸線に沿つて上記スイッチ本体に形成された各
   ガイド溝にそれぞれ嵌装したことを特徴とする無接点ス
   イッチ。