JPH0511087U - 光フアイバー検出用ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光フアイバーを検出端部側で簡単に保持固定
することができる光フアイバー検出用ヘツドを提供す
る。 【構成】 筒体１０に係合凹部１０ｇと第１の傾斜面１
３を設け、リング体１５に係合片１５ｈ、つまみ１５
ｉ、係合突部１５ｆ及び第２の傾斜面１６を設け、係合
凹部１０ｇと係合片１５ｈの係合で、傾斜面１３，１６
が互いに圧接し係合突部１５ｆが光フアイバー３の外周
に食い込んで、保持固定が行なわれ、つまみ１５ｉの操
作で保持固定が解除されるように構成する。 【効果】 ワンタツチで簡単に装着とその解除ができ、
部品交換を無駄なく行ない、製造コストも低減できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光フアイバー検出用ヘツドに係り、特に、光フアイバーの検出端部で 保持固定する光フアイバー検出用ヘツドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

光フアイバーの検出端からの出射光を被検出体で反射あるいは透過させ、これ を光センサで受光するようにしたフアイバー式光電センサが広く使用されている 。

【０００３】 図１３ないし図１５は、それぞれ従来提案されている光フアイバーの検出用ヘ ツドの構成を示す説明図であり、図１６ないし図１８はこれら従来の光フアイバ ー検出用ヘツドを一般的に説明する説明図である。

【０００４】 図１３は従来の光フアイバー式光電センサの光フアイバー検出用ヘツドの構成 を示す説明図であり、この図１３において１は筒体で、筒体１にはＮｉメツキを 施し黄銅製の軸芯を中心に２段状の挿通孔２が形成され、この挿通孔２には筒体 １の先端側に段部１ａが形成されている。また筒体１の外周には外径の異なる２ 種類のネジが切られていて、筒体１を取り付け部材にねじ込み固定する等してい る。

【０００５】 この筒体１の挿通孔２には光フアイバー３が挿入され、挿通孔２の内面に接着 剤Ｐが塗布されて固着される。光フアイバー３の先端部分でポリエチレンの被覆 部３ａが除去されてフアイバー部３ｃが露出され、被覆部３ａの除去端面を挿通 孔２の段部２ａに当接させて、光フアイバー３は筒体１に固定されている。そし て、光フアイバー３のフアイバー部３ｃの一端、つまり検出端面３ｂが、接着剤 Ｐの硬化乾燥後に研磨され、検出端面３ａに塵埃などが付着しにくく汚れ難い状 態に処理されている。

【０００６】 また、微小物体を検出するために微小径の光スポツトを使用する場合には、光 フアイバー３からの出射光を絞る必要がある。この場合には、直径が０．５ｍｍ 程度の細径光フアイバーを使用するか、或いは図１５に示すように筒体１に光フ アイバーの端面部分を覆う遮蔽板１ｄが一体に形成され、この遮蔽板１ｄに所定 の微細径のピンホール５を設けてある。

【０００７】 ところで一般には図１７に示すように、光フアイバー３のフアイバー部３ｃの 検出端面３ｂからは、軸芯に対してほぼ６０°の開き角で光が放出されるので、 この光を長距離位置まで伝送して検出を行なう場合には、図１４に示すように筒 体１の先端部に長距離検出用レンズアタツチメント７をねじ込んで使用する。こ のアタツチメント７は図１８に示すように、筒状に形成されていてその先端には 凸レンズ８がかしめ固定されている。

【０００８】 このようにして、従来の保持構造によると、光フアイバー３を検出端部側で筒 体１に接着剤Ｐにより保持固定し、必要に応じてピンホール５ａを設けた筒体１ を使用し、或いは凸レンズ８が固定されたアタチメント７を取り付けることによ り、微小物体の検出や長距離位置の物体の検出を行なつていた。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

前述の従来技術では、筒体１の挿通孔２に挿通した光フアイバー３を接着剤Ｐ で筒体１に固定しているので、固定の作業が煩雑で接着剤Ｐの固化にも長時間を 要する。また、接着剤Ｐによる固定なので、光フアイバー３と筒体１の一方のみ が損傷した場合でも、光フアイバー３と筒体１の両方を交換することになり、維 持コストの面で不利であつた。

【００１０】 また、接着剤Ｐによる固定のために、検出端部側で光フアイバー３の長さ調整 ができず、セツテイング時の長さ調整が不便であつた。即ち、従来の構造では図 １６に示すように、接着剤Ｐで固定されている検出端部側で光フアイバー３の長 さ調整はできないので、光フアイバー３の他端が接続されている本体６側で、チ ヤツク或いはねじ止めを解除し、光フアイバー３を所定長に切断し再度チヤツク 或いはねじ止めを行なう必要があつた。また、光フアイバー３のフアイバー部３ ｃの検出端面３ｂに対する研磨は、数種のサンドペーパとバフを使用し研磨処理 を繰り返す煩雑な工程が必要で、作業コスト上でも問題があつた。

【００１１】 また、微小物体を検出するために細径の光フアイバーを使用すると、光フアイ バーが損傷し易く、また、からまり易くなるためにその取り扱いが煩雑となる。 また、図１５に示すピンホール５を設けた構造では、先端部のピンホール５に塵 埃などが詰まつて光の出射特性が劣化することがあつた。

【００１２】 また、図１４及び図１８に示す凸レンズ８が固定されたアタチメント７では、 アタチメント７のかしめ不良で凸レンズ８ががたついたり、かしめ力が強すぎて 凸レンズ８に傷を付け或いは割つてしまうこともあつた。

【００１３】 本考案は前記従来技術の課題に鑑み、これを解消すべくなされたもので、その 目的は、光フアイバーの検出端部に、接着剤を使用することなく、筒体を取外自 在とした光フアイバー検出用ヘツドを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案は、先端側の光出射部と係合部とを具備す る筒体に、光フアイバーが挿通され、かつ該光フアイバーに前記筒体の後端側か らロツク用係合片を具有するリング体が挿入され、前記係合部に前記ロツク用係 合片が係合して前記筒体が前記光フアイバーを固定保持し、前記筒体は後端側内 周面に軸芯方向に形成された第１の傾斜面を具備し、前記リング体は前記軸芯方 向に形成された第２の傾斜面、並びに内周面の係合突部及び外周面のつまみを具 備し、前記保持固定状態では、前記第２の傾斜面が前記第１の傾斜面により押圧 され且つ前記係合突部が前記光フアイバーの外周に食い込んで、前記筒体が前記 光フアイバーを保持固定し、一方、前記つまみを操作することにより前記ロツク 用係合片が前記軸芯側に移動して、前記ロツク用係合片と前記係合部との係合を 解除するようにした構成にしてある。

【００１５】

【作用】

前記手段により、光フアイバーを筒体に挿通し、筒体の先端側に光フアイバー の検出端部を位置させ、光フアイバーを挿通したリング体の分割片を、筒体の後 端側から筒体内に挿入すると、筒体の第１の傾斜面とリング体の第２の傾斜面と が当接する。さらにリング体の挿入を進めると、リング体の外周面に設けられた 係合片が、筒体の係合部と係合することにより筒体による光フアイバーの保持固 定が行なわれ、同時に、リング体の係合突部が光フアイバーの外周に食い込んだ 状態で筒体に光フアイバーが安定に固定される。この固定状態で光フアイバーの 検出端部からの出射光は、出射される。

【００１６】 光フアイバーの交換などのために、筒体から光フアイバーを取り外すには、リ ング体に設けられたつまみを操作すると、係合突片が軸芯側に移動して筒体によ る光フアイバーの保持固定が解除される。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例をすでに説明した図１３ないし図１８と同一部分に同一 符号を付した図１ないし図１２を参照して説明する。先ず、図１ないし図４を参 照して第１の実施例について説明するが、図１は第１の実施例の全体説明図、図 ２は第１の実施例の要部の説明図、図３は第１の実施例の他の要部の説明図、図 ４（ａ）ないし（ｃ）は図３のＡ−Ａ断面で示す第１の実施例の保持固定動作の 説明図である。

【００１８】 図１及び図４に示すように、第１の実施例では筒体１０の後端部側の内周面に 開口端部側に向かつて軸芯から離れる方向に第１の傾斜面１３が形成され、この 傾斜面１３の開口端部側に係止突片１０ｆを形成して係合凹部１０ｇが形成され ている。１５はリング体で、リング体１５は光フアイバー３が挿通され筒体１０ の後端側から筒体１０に挿入され、このリング体１５の挿入先端部は分割片１５ ａに４分割されている。リング体１５の各分割片１５ａの内周面の先端には、係 合突部１５ｆが設けられ、リング体１５の各分割片１５ａの外周には第２の傾斜 面１６が形成されている。また、リング体１５の分割片１５ａに並設してロツク 用係合片１５ｈが形成され、この係合片１５ｈ外面に、つまみ１５ｉが突設され ている。このつまみ１５ｉの押し込み操作によつて、図４の（ｂ）に示すように 、係合片１５ｈは軸芯に近付く方向に押し曲げられる。図４の（ｃ）は結合され た状態で、係止突片１０ｆが、第１の傾斜面１３及び第２の傾斜面１６の作用に より光フアイバー３の被覆部３ａの外周に食い込んで固定している。

【００１９】 この第１の実施例では、筒体１０の先端部の検出部は開放面となつていて、筒 体１０に保持固定される光フアイバー３の検出端面３ｂからの光が、直接外部に 出射されるようになつている。そこで、筒体１０の先端部の外周に形成されてい るネジに、例えば光学部品などを設けたアタチメントをねじ込み固定することに より、所望の用途、例えば長距離検出等に対応することができる。

【００２０】 このような構成の第１の実施例では光フアイバー３を保持固定させるのに、光 フアイバー３の先端部のみで被覆部３ａを除去し、光フアイバー３を筒体１０の 挿通孔１２に被覆部３ａの除去端面が段部１２ａに当接する位置まで挿入する。 次いで、図４の（ａ）に示すように、光フアイバー３が挿通されたリング体１５ の分割片１５ａを、後端側から筒体１０内に挿入して行く。この挿入を進めると 、図４の（ｂ）に示すようにロツク用係合片１５ｈが筒体１０の係合凹部１０ｇ 内に入り込み、筒体１０の第１の傾斜面１３とリング体１５の第２の傾斜面１６ とが当接する。そして、図４の（ｃ）に示すように、ロツク用係合片１５ｈが係 止突片１０ｆと係止してロツク用係合片１５ｈが係合凹部１０ｇと係合状態とな るとともに、傾斜面１６が傾斜面１３により押圧されて、係合突部１５ｆが光フ アイバー３の被覆部３ａに食い込み、光フアイバー３と筒体１０は安定に保持固 定される。この状態で、光フアイバー３の検出端面３ｂを研磨することにより、 塵埃などが付着しにくく汚れ難い状態に処理して光フアイバー３の発光動作を行 なわせる。

【００２１】 また、損傷した光フアイバー３の交換や損傷した筒体１０の交換のために、筒 体１０から光フアイバー３を取り外す場合は、つまみ１５ｉを押し込むとロツク 用係合片１５ｈと係止突片１０ｆの係止が解除するので、つまみ１５ｉを押し込 みながらリング体１５を筒体１０から離れる方向に移動させると、光フアイバー ３と筒体１０とは簡単に取り外される。尚、１０ｒはかしめ時における逃げ用隙 間である。

【００２２】 このように第１の実施例によると筒体１０への光フアイバー３の保持固定がワ ンタツチで簡単にでき、短時間で低作業コストでの組立が可能になる。また、光 フアイバー３と筒体１０の一方が損傷して交換する場合には、つまみ１５ｉを押 し込み操作して簡単に筒体１０から、光フアイバー３を取り外すことができ、損 傷した部品のみを交換して無駄のない部品利用を実現することができる。

【００２３】 図５及び図６は第２の実施例を説明する図で、図５は第２の実施例の全体構成 を示す説明図、図６は第２の実施例の要部の構成を示す斜視図である。図６に示 すように、第２の実施例では筒体１０に形成される挿通孔１２には、第１の実施 例のような段部１２ａは形成されず同一径で挿通孔１２が形成されている。第２ の実施例では、筒体１０の先端に爪片２１が形成され、この爪片２１に係合する 爪片２２を備えたキヤツプ２０が、筒体１０に取り付けられて光出射部を構成し ている。図６に示すように、キヤツプ２０の一端は軸芯方向に四個の係合片２０ ａに分割され、各係合片２０ａの端部には爪片２２が形成されている。このキヤ ツプ２０は、その爪片２２が筒体１０の爪片２１に係合されて、筒体１０に係合 固定されている。また、第２の実施例では筒体１０に保持固定された光フアイバ ー３の検出端面３ｂと対向するキヤツプ２０の内面との間には、光フアイバー３ のフアイバー部３ｃの屈折率に近い屈折率を持つシリコンオイルなどのマツチン グオイルＭが充填されている。

【００２４】 第２の実施例のその他の部分の構成は、すでに説明した第１の実施例と同様で ある。

【００２５】 このような構成の第２の実施例では、所定長に切断された光フアイバー３は切 断面が、マツチングオイルＭを介してキヤツプ２０の内周面と当接する位置まで 、筒体１の挿通孔２内に挿入され、その位置ですでに説明した第１の実施例と同 様にして光フアイバー３は筒体１０に保持固定される。

【００２６】 第２の実施例では、光フアイバー３は検出端面を切断したままの状態で被覆部 ３ａを除去せずに筒体１０に装着され、切断面とキヤツプ２０間に充填されるマ ツチングオイルＭによつて、切断面は物理的に平坦面と等価になる。このために 、光フアイバー３を所定長に切断したままの状態で装着でき、切断面の研磨も必 要なく光フアイバー３を簡単に筒体１０に保持固定することができ、キヤツプ２ ０は表面が滑らかで塵埃などが付着することもない。従つて第２の実施例では、 光フアイバー３の長さの調整や光フアイバーの交換は、現場でつまみ１５ｉを操 作して筒体１０から光フアイバー３を取り外して極めて簡単に行なうことができ 、研磨が不要なので作業コストも低減できる。

【００２７】 図７は第３の実施例を説明する図で、図７は第３の実施例の全体構成を示す説 明図である。

【００２８】 第３の実施例でもすでに説明した第２の実施例の場合と同様に、筒体１０の先 端に爪片２１が形成され、この爪片２１に係合する爪片２２を備えたキヤツプ２ ０Ａが、筒体１０に取り付けられて検出ヘツドを構成している。キヤツプ２０Ａ の一端は軸芯方向に四個の係合片２０ａに分割され、各係合片２０ａの端部に前 記爪片２２が形成され、キヤツプ２０Ａの内面には、ピンホール５が設けられた 遮光板２７が収納されている。このキヤツプ２０Ａが、爪片２２を筒体１０の爪 片２１に係合させて、筒体１０に係合固定されている。また、第３の実施例でも 筒体１０に保持固定された光フアイバー３の検出端面３ｂと対向するキヤツプ２ ０Ａの内面間には、光フアイバー３のフアイバー３ｃの屈折率に近い屈折率を持 つシリコンオイルなどのマツチングオイルＭが充填されている。このような構成 の第３の実施例では、細径の光フアイバー３を使用しなくてもピンホール５で光 径を絞つて、微小物体の検出を行なうことが可能になる。

【００２９】 第３の実施例のその他の部分の構成、動作及び効果はすでに説明した第２の実 施例と同様である。

【００３０】 図８及び図９は第４の実施例を説明する図で、図８は第４の実施例の全体構成 を示す説明図、図９は第４の実施例の光の集束状態の説明図である。

【００３１】 第４の実施例ではすでに説明した第２の実施例の場合と同様に、筒体１０の先 端に爪片２１が形成され、この爪片２１に係合する爪片２２を備えたキヤツプ２ ０Ｂが、筒体１０に取り付けられて検出ヘツドを構成している。キヤツプ２０Ｂ の一端は軸芯方向に４個の係合片２０ａに分割され、各係合片２０ａの端部には 爪片２２が形成され、キヤツプ２０Ｂの他端には、光フアイバー３側が平面で端 部側が凸面のレンズ３０が一体に形成されている。このキヤツプ２０Ｂが、爪片 ２２を筒体１０の爪片２１に係合させて、筒体１０に係合固定されている。また 、第４の実施例では筒体１０に保持固定された光フアイバー３の光放出面３ｂと 対向するキヤツプ２０Ｂの内面間には、光フアイバー３のフアイバー部３ｃの屈 折率に近い屈折率を持つシリコンオイルなどのマツチングオイルＭが充填されて いる。

【００３２】 このような構成の第４の実施例では、図９に示すように光フアイバー３の検出 面３ｂから放出される光を集束して、θを３０度より小さくすることにより、遠 距離にある物体に照射しての検出を行なうことが可能になる。レンズ３０がキヤ ツプ２０Ｂに一体に形成されているので、従来のようにレンズにガタが生じたり 、かしめでレンズが傷付くこともない。

【００３３】 第４の実施例のその他の部分の構成、動作及び効果はすでに説明した第２の実 施例と同一である。

【００３４】 図１０ないし図１２は第５の実施例を説明する図で、図１０は第５の実施例の 全体説明図、図１１は図１０の部分断面図、図１２は第５の実施例のマツチング オイル使用の説明図である。

【００３５】 第５の実施例は、すでに説明した第４の実施例に対してキヤツプ２０Ｃに第４ の実施例とは異なるレンズが形成されている。即ち、図１１に示すように第５の 実施例のレンズ３２は、キヤツプ２０Ｃの内、外共に凸面となつており、また、 キヤツプ２０Ｃの内周には段部３３が形成されている。第５の実施例でマツチン グオイルＭを使用する場合は、図１２に示すように段部３３位置に透光板３５を 配置しこの透光板３５と光フアイバー３の光検出端面３ｂ間にシリコンオイルな どのマツチングオイルＭを充填し、マツチングオイルＭを均一に配設し且つその 変形をなくして、レンズ３２の光学特性の変動を防止する。

【００３６】 このように構成することにより、第４の実施例よりも、さらに遠距離にある物 体に照射しての検出を行うことが可能になる。レンズ３２がキヤツプ２０ｃに一 体に形成されているので、従来のように、レンズにガタが生じたり、かしめでレ ンズが傷つくこともない。

【００３７】 第５の実施例のその他の部分の構成、動作及び効果はすでに説明した第２の実 施例と同一である。

【００３８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、簡単なワンタツチ操作で前記筒体の第１の 傾斜面と前記リング体の第２の傾斜面とを互いに対接させ、且つ前記リング体の 係合突部を前記光フアイバーに食い込ませて、前記筒体に前記光フアイバーを安 定に保持固定することができ、またつまみを操作することにより、係合片と係合 部との係合を外して、前記保持固定を簡単に解除することができる。このように 接着剤を使用せず、且つ装着及びその解除がワンタツチで簡単に行なえるので、 光フアイバー或いは筒体の一方が損傷した時に、損傷部品のみを交換し、部品の 無駄な廃棄を防止し維持コストを低減することが可能になり、さらに保持構造自 体の製造コストをも低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の全体構成を示す説明図
である。

【図２】本考案の第１の実施例の要部の構成を示す斜視
図である。

【図３】本考案の第１の実施例の他の要部の構成を示す
斜視図である。

【図４】本考案の第１の実施例の保持固定動作の説明図
である。

【図５】本考案の第２の実施例の全体構成を示す説明図
である。

【図６】本考案の第２の実施例の要部の構成を示す斜視
図である。

【図７】本考案の第３の実施例の全体構成を示す説明図
である。

【図８】本考案の第４の実施例の全体構成を示す説明図
である。

【図９】本考案の第４の実施例の動作を示す説明図であ
る。

【図１０】本考案の第５の実施例の全体構成を示す説明
図である。

【図１１】図１０のキヤツプの断面図である。

【図１２】本考案の第５の実施例のマツチングオイル充
填の説明図である。

【図１３】従来の第１の保持構造の全体構成を示す説明
図である。

【図１４】従来の第２の保持構造の全体構成を示す説明
図である。

【図１５】従来の第３の保持構造の要部の構成を示す説
明図である。

【図１６】従来の光フアイバーの長さ調整の説明図であ
る。

【図１７】光フアイバーからの光の放出の説明図であ
る。

【図１８】図１４の要部の説明図である。

【符号の説明】

１０ 筒体 １０ｆ 係止片 １０ｇ 係合凹部 ３ 光フアイバー ３ａ 被覆部 ３ｂ 検出端面 ３ｃ フアイバー部 ５ ピンホール １３ 第１の傾斜面 １５ リング体 １５ｆ 係合突部 １５ｈ 係合片 １５ｉ つまみ １６ 第２の傾斜面 ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ キヤツプ ３０，３２ レンズ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端側の光出射部と係合部とを具備する
   筒体に、光フアイバーが挿通され、かつ該光フアイバー
   に前記筒体の後端側からロツク用係合片を具有するリン
   グ体が挿入され、前記係合部に前記ロツク用係合片が係
   合して前記筒体が前記光フアイバーを固定保持し、前記
   筒体は後端側内周面に軸芯方向に形成された第１の傾斜
   面を具備し、前記リング体は前記軸芯方向に形成された
   第２の傾斜面、並びに内周面の係合突部及び外周面のつ
   まみを具備し、前記保持固定状態では、前記第２の傾斜
   面が前記第１の傾斜面により押圧され且つ前記係合突部
   が前記光フアイバーの外周に食い込んで、前記筒体が前
   記光フアイバーを保持固定し、一方、前記つまみを操作
   することにより前記ロツク用係合片が前記軸芯側に移動
   して、前記ロツク用係合片と前記係合部との係合を解除
   するようにしたことを特徴とする光フアイバー検出用ヘ
   ツド。
2. 【請求項２】 光放出部が、光フアイバーの一端側を覆
   つて取り付けられる透明なキヤツプであることを特徴と
   する請求項１に記載の光フアイバー検出用ヘツド。
3. 【請求項３】 前記キヤツプに、レンズ部を形成してい
   ることを特徴とする請求項２に記載の光フアイバー検出
   用ヘツド。
4. 【請求項４】 前記キヤツプと光フアイバーの一端側と
   の間に、ピンホールを形成した絞り板を介在させたこと
   を特徴とする請求項２に記載の光フアイバー検出用ヘツ
   ド。