JPH0422046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の分野 この発明は近接スイツチ、特にコイルに検知物
体が近接すると発振状態が変化する、いわゆる高
周波発振型の近接スイツチに関する。

(ロ) 従来技術とその問題点 一般に近接スイツチは、有接点スイツチでは使
用できないような振動、衝撃、急激な温度変化な
どの存在する悪環境条件下で使用される場合が多
い。また一方、近接スイツチは、使用、取り付け
られる機械の小型化の中で、センサヘツド自体の
小型化が強く要求されるにいたり、近年、センサ
ヘツドには、検出コイルあるいは共振用コンデン
サ程度の部品を内蔵し、発振回路や弁別回路など
の主たる回路は別のアンプユニツト内に設け、そ
の間、すなわちセンサヘツド部と回路部を同軸ケ
ーブルで接続するような、いわゆるアンプ分離型
の構成の近接スイツチが多くなつてきている。

この種の近接スイツチにおいては、小型化の要
請のために、センサヘツドの小型化とともに同軸
ケーブルの径も小さくなり、また全体的に機械的
強度が低下し、上述したように悪環境下で、検出
コイルあるいは同軸ケーブルの断線、短絡などの
故障が生じる場合が多くなつてきている。このよ
うな故障が生じた場合、従来の近接スイツチのよ
うに、発振振幅が検知物体の近接の有無により急
激に変化するような発振回路を持ち、検知物体の
接近時には出力が「１」、非接近時には「０」の
出力信号のみを導出しているものにおいては、短
絡、断線が生じた場合に、上記出力が「０」ある
いは「１」のいずれか一方の状態となり、検知物
体の検知出力なのかあるいは故障によるものか区
別できないという欠点があつた。

(ハ) 発明の目的 それ故にこの発明の目的は、上記した従来の近
接スイツチの欠点を解消し、検出コイルの断線、
短絡など発振回路に異常が生じた場合と、検知物
体の接近有無による発振状態の変化を区別し、発
振回路等に異常が生じた場合に、直ちにその故障
状況を知りうる近接スイツチを提供するにある。

(ニ) 発明の構成と効果 以上の目的を達成するために、この発明の近接
スイツチは、発振回路に検知物体の近接で発振が
停止する第１の状態と、検知物体の近接で最も近
接した時になお所定の振幅で発振する第２の状態
とを切替可能であり、当初は第１の状態にある感
度切替手段を有し、さらに検知物体が近接して発
振回路の発振が停止すると、この発振停止に応答
して所定の第１の時間後から所定の第２の時間だ
け前記感度切替手段を第２の状態とする手段を備
え、出力回路に、前記発振回路の前記第１と第２
の時間の発振停止と発振の繰り返しに応じて検知
物体の近接信号を出力する回路と、前記発振回路
よりの発振停止出力の連続で回路異常信号を出力
する回路とを備えるようにしている。

この発明の近接スイツチによれば、発振回路が
正常に動作している状態で検知物体が近接した場
合には、発振回路を間欠的にすなわち発振停止と
発振を繰り返させ、この繰り返しに応答して検知
物体の近接信号を出力し、一方コイル、ケーブル
等の断線、短絡等の発振回路の異常で発振が完全
に停止することに対応し、発振停止出力の連続で
回路異常信号を出力するものであるから、これら
の出力信号状態により、回路が正常に動作してい
るか、回路に異常が生じているかを明確に区別す
ることができる。

(ホ) 実施例の説明 以下、図面に示す実施例により、この発明をさ
らに詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す近接スイ
ツチの回路図である。同図に示す近接スイツチは
コイルＬを内蔵するセンサヘツド１と、回路部３
及びセンサヘツド１と回路部３を接続するケーブ
ル２とから構成されている。また回路部３は、発
振回路４、この発振回路４よりの発振信号を交流
増幅する増幅回路５、この増幅回路５で増幅され
た交流信号を整流平滑する整流回路６、この整流
回路６よりの信号レベルが基準レベル以下である
場合に出力信号「１」を導出する弁別回路７、弁
別回路７の出力が「１」となつて時間Ｔ１後にパ
ルス信号を出力するオンデイレイ回路８、このパ
ルス信号を受けて時間Ｔ２だけ信号「１」を出力
するワンシヨツトマルチ回路９、このワンシヨツ
トマルチ回路９の出力を受けて発振回路４の感度
を切替える感度切替回路１０、弁別回路７の出力
を受けてそのまま出力し、弁別回路７の出力が
「１」から「０」に落ちて時間Ｔ３（Ｔ２＜Ｔ３）
後に出力が「０」となるオフデイレイ回路１１、
弁別回路７の出力が「０」から「１」に立上り時
間Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ４）後に出力に「１」が導出さ
れるオンデイレイ回路１２とから構成されてい
る。

感度切替回路１０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３お
よびNPN形のトランジスタTRからなり、トラ
ンジスタTRのオン・オフにより、抵抗Ｒ１に直
列接続される抵抗Ｒ２を短絡しあるいは直列接続
し、発振回路４の感度を切替えるようになつてい
る。トランジスタTRがオフで抵抗Ｒ１，Ｒ２が
直列接続されている状態で、コイルＬに検知物体
が近接すると発振回路４は発振を停止する。しか
しトランジスタTRがオンで、抵抗Ｒ２が短絡さ
れている状態でコイルＬに検知物体が近接する
と、最も近接した状態でも、発振回路４は一定の
振幅で発振を継続するようになつている。

オンデイレイ回路８とワンシヨツトマルチ回路
９は、発振回路４の発振が停止して時間Ｔ１（第
１の時間）後から時間Ｔ２（第２の時間）だけ感
度切替回路１０のトランジスタTRをオンするた
めに設けられている。

オフデイレイ回路１１は、発振回路４が正常に
動作している状態で検知物体が近接した時、すな
わち発振回路４の発振状態と発振が繰り返される
時に、検知物体の近接信号を出力端子１３より出
力するための回路であり、オンデイレイ回路１２
は、発振回路４が異常で発振が完全に停止した
時、すなわち、発振停止の連続で、回路異常信号
を出力端子１４より出力するための回路である。

次に上記実施例回路の動作を第２図に示すタイ
ムチヤートを参照して説明する。第２図において
Ａは、コイルＬ、ケーブル２等に断線、短絡等が
なく回路が正常に動作している状態で検知物体が
近接しているタイミングを示しており、Ｂはコイ
ルＬ、ケーブル２等断線、短絡等があり回路が正
常に動作していない状態のタイミングを示してお
り、Ｃは発振回路４の出力波形、Ｓ１……Ｓ５
は、その他の回路各部の信号波形である。

先ず、コイルＬ、ケーブル２等に断線、短絡等
がなく回路が正常である場合の動作について説明
する。

検知物体がコイルＬに近接していない時には、
発振回路４は一定の増幅で発振しており（第２図
Ｃ参照）、この発振信号は増幅回路５で増幅され、
整流回路６で整流平滑されて弁別回路７に入力さ
れるが、そのレベルは弁別回路７の基準レベルよ
りも大なので、弁別回路７の出力には信号「１」
が導出されない（第２図Ｓ１参照）。それゆえ、
もちろん出力端子１３，１４のいずれにも出力信
号「１」が導出されない。

検知物体がコイルＬより所定の距離に近接する
と発振回路４は発振を停止しその振幅は０となる
（第２図Ｃのｔ１参照）。そのため弁別回路７に入
力される信号が０となり、その出力には信号
「１」が導出される（第２図Ｓ１参照）。この信号
「１」を受けて時間Ｔ１後にオンデイレイ回路８
の出力が「１」となり（第２図Ｓ２参照）、この
信号によつてワンシヨツトマルチ回路９が以後時
間Ｔ２だけ信号「１」を出力する（第２図Ｓ３参
照）。このワンシヨツトマルチ回路９の出力信号
「１」で感度切替回路１０のトランジスタTRを
オンし、抵抗Ｒ２を短絡する。その結果、検知物
体が近接しているにもかかわらず発振回路４は再
ひ発振を開始し、時間Ｔ２だけ発振を継続する。
そのため弁別回路７の出力は、この期間「０」と
なる。時間Ｔ２が経過するとワンシヨツトマルチ
回路９の出力は「０」に落ち、これによりトラン
ジスタTRはオフし、もしまだ検知物体が近接領
域にある時は、発振回路４の発振が再び停止し、
以後、時間Ｔ１だけ発振を停止し、続いてワンシ
ヨツトマルチ回路９が再度セツトされるので、ト
ランジスタTRが再びオンし、発振回路４はまた
発振を開始する。このように検知物体が近接領域
にある間、発振回路４は時間Ｔ１の発振停止と時
間Ｔ２の発振を間欠的に繰り返す。一方、この状
態が継続される間はオフデイレイ回路１１に、弁
別回路７の出力信号「１」が加えられ、オフデイ
レイ回路１１のデイレイ時間Ｔ３は時間Ｔ２より
も大に設定してあるので、オフデイレイ回路１１
の出力に信号「１」が連続して導出される（第２
図Ｓ４参照）。このオフデイレイ回路１１の出力
信号「１」が検知物体の近接信号となる。また弁
別回路７の出力信号「１」は、オンデイレイ回路
１２にも入力されるが、オンデイレイ時間Ｔ４は
時間Ｔ１よりも大に設定してあるので、オンデイ
レイ回路１２の出力には信号「１」が導出される
ことはない。これらは回路に異常がないことを示
している。

コイルＬあるいはケーブル２に断線、短絡等が
生じた場合には、検知物体の近接の有無にかかわ
らず発振回路４の発振が停止する。したがつて異
常が発生した時点（第２図Ｂのｔ２参照）から弁
別回路７の出力には信号「１」が導出され、この
信号「１」の出力は異常がなくなるまで連続す
る。したがつて、オフデイレイ回路１１の出力に
信号「１」が導出されるが、弁別回路７の出力が
「１」となる時間がオンデイレイ回路１２のデイ
レイ時間Ｔ４よりも大となるので、オンデイレイ
回路１２の出力にも信号「１」が導出される。こ
のオンデイレイ回路１２の出力に導出される信号
「１」は回路異常を示す信号である。

以上のように、上記実施例回路によれば、検知
物体が近接すれば、オフデイレイ回路１１にのみ
出力信号を得て、近接検知をなすことができ、コ
イルＬあるいはケーブル２等の断線、短絡等の回
路異常があれば、オンデイレイ回路１２にも異常
信号が出力されるので、検知出力信号が検知物体
の真の近接によるものか、回路異常によるものか
を明確に区別することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す近接スイツ
チの回路図、第２図は同近接スイツチの動作を説
明するためのタイムチヤートである。 Ｌ……コイル、４……発振回路、８……オンデ
イレイ回路、９……ワンシヨツトマルチ回路、１
０……感度切替回路、１１……オフデイレイ回
路、１２……オンデイレイ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイルを含み、このコイルに検知物体が近接
   すると、発振状態が変化する発振回路と、この発
   振回路の発振出力を受けて検知物体の近接信号を
   出力する出力回路を備える近接スイツチにおい
   て、 前記発振回路に、検知物体の近接で発振が停止
   する第１の状態と、検知物体の近接で最も近接し
   た時になお所定の振幅で発振する第２の状態とを
   切替可能であり、当初は第１の状態にある感度切
   替手段を有し、検知物体が近接して前記発振回路
   の発振が停止するとこの発振停止に応答して所定
   の第１の時間後から所定の第２の時間だけ前記感
   度切替手段を第２の状態とする手段を備え、前記
   出力回路は前記発振回路の第１と第２の時間の発
   振停止と発振の繰り返しに応じて検知物体の近接
   信号を出力する回路と、前記発振回路よりの発振
   停止出力の連続で回路異常信号を出力する回路を
   有することを特徴とする近接スイツチ。