JPH08154047A

JPH08154047A - 検出スイッチ

Info

Publication number: JPH08154047A
Application number: JP29147394A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ichimura; 悟市村; Kazuhiro Otsuka; 数博大塚
Original assignee: Sunx Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】電気的手段を用いずに、感度とヒステリシス
幅とを連動して調整すること。【構成】受光回路６の受光信号Ｖｏを増幅器７で増幅
し、増幅信号Ｖｏ´´を比較器１０で比較することによ
り、物体の有無を検出するにあたって、ノイズによる誤
動作を防止するため、比較器１０のオン点基準レベルと
オフ点基準レベルとの間に所定のヒステリシス幅を持た
せている。ここで、感度調整用の第１の可変抵抗器８と
ヒステリシス幅調整用の第２の可変抵抗器１２との間を
ギア機構１９により連結し、操作部材を回転操作する
と、その回転運動が、ギア機構１９により両可変抵抗器
８および１２に伝達され、感度およびヒステリシス幅が
連動して調整されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電スイッチや近接ス
イッチ等の検出スイッチにおいて、特にヒステリシス幅
を可変にするための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】検出スイッチの一例として反射形の光電
スイッチがあげられる。この光電スイッチは、投光素子
から物体に向けて光を投射し、物体により反射された光
を受光素子により受光する構成であり、受光素子の受光
信号は、感度調整用の可変抵抗器を有する増幅回路によ
り増幅され、増幅回路の増幅信号は比較器により基準レ
ベルと比較される。そして、比較器の比較結果が所定回
連続して基準レベルを上回ったときに検出信号が出力さ
れる。

【０００３】この構成の場合、ノイズによる誤動作（チ
ャタリング）を防止するため、比較器の基準レベルにオ
ン点基準レベルとオフ点基準レベルとを設け、両者の間
に所定のヒステリシス幅を持たせることが行われてい
る。図１３は、感度とヒステリシス幅との関係を示すも
のであり、縦軸が電圧レベル、横軸が感度（増幅回路の
増幅率）である。ここで、感度最大時にノイズの増幅率
が最大になるため、ヒステリシス幅を感度最大時のノイ
ズ幅より大きい一定値に設定すれば、チャタリングを防
止することができる。

【０００４】この種の光電スイッチにおいては、受光素
子に対する入力信号が大きい場合、増幅回路の増幅率
（感度）を絞っても、入力信号が小さい場合と同レベル
の増幅信号が得られるので、微小な受光信号の変動を検
出できる。これに対して、ヒステリシス幅を一定値に設
定すると、受光素子に対する入力信号が大きい場合に感
度を絞っても、微小な受光信号の変動を検出できない。
このため、従来では、特開平３−１７９８１６号公報に
開示されているように、ＦＥＴ等の半導体素子あるいは
抵抗を主体とした電気的手段により、増幅回路の増幅率
（感度）に合せてヒステリシス幅を自動的に調整するよ
うにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１７９８１６号公報では、電気的手段を用いている
ため、回路構成の複雑化や部品点数の増大といった不具
合が生じ、その結果、装置がコストアップされていた。
特に、抵抗によりヒステリシス幅を調整する場合には、
段階的な調整しか行うことができないため、ヒステリシ
ス幅を微調整しようとすると、抵抗の数が多くなり、部
品点数が一層増大する。また、半導体素子によりヒステ
リシス幅を調整する場合には、半導体素子の特性のばら
つきに伴いヒステリシス幅も大きくばらつくことにな
る。従って、そのばらつきを相殺するため、ノイズ幅に
対してヒステリシス幅を大きく設定する必要が生じ、そ
の結果、微小な受光信号の検出という面に対してマイナ
ス要素になる。

【０００６】また、近年では、検出スイッチの小形化に
伴って、増幅器や比較器を含む大部分の回路部品が１つ
のＩＣ素子に集積化されている。例えば光電スイッチに
おいては、製品毎に値が相違する抵抗や投受光回路を除
く部品が１つのＩＣ素子に集積されており、前記抵抗や
前記投受光回路を基板に接続すれば、製品が完成するこ
とになる。従って、近年の光電スイッチは必要最小限度
の接続端子しか有しておらず、回路設計の自由度が極め
て小さい。これに対して上記従来構成は、多数の抵抗や
半導体素子をＩＣ素子に接続する必要があるので、回路
構成の複雑化や部品点数の増大がより顕著になる。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、感度に合せてヒステリシス幅を調整
する構成を簡単安価に実現し得る検出スイッチを提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の検出スイ
ッチは、入力信号を増幅して出力する増幅器と、オン点
基準レベルおよびオフ点基準レベルを作成する基準レベ
ル作成回路と、前記増幅器により増幅された入力信号を
オン点基準レベルまたはオフ点基準レベルと比較する比
較器とを有し、この比較器の比較結果に基づいて物体を
検出する構成のものにおいて、前記増幅器の入力信号増
幅率を調整する第１の可変抵抗器と、前記オン点基準レ
ベルと前記オフ点基準レベルとの差分であるヒステリシ
ス幅を調整する第２の可変抵抗器と、操作可能に設けら
れた操作部材と、この操作部材の操作力を前記第１およ
び前記第２の両可変抵抗器に伝達することに伴い、第１
の可変抵抗器の抵抗値と第２の可変抵抗器の抵抗値とを
連動して調整する操作力伝達機構とを備えたところに特
徴を有する。

【０００９】請求項２記載の検出スイッチは、操作部材
を回転可能に設け、操作力伝達機構を、操作部材の回転
運動を第１および第２の両可変抵抗器に伝達するギア機
構から構成したところに特徴を有する。請求項３記載の
検出スイッチは、操作部材の回転運動を減速してギア機
構に伝達する減速機構を設けたところに特徴を有する。

【００１０】

【作用】請求項１記載の手段によれば、操作部材を操作
すると、操作部材の操作力が増幅率調整用の第１の可変
抵抗器およびヒステリシス幅調整用の第２の可変抵抗器
の双方に伝達され、第１の可変抵抗器の抵抗値と第２の
可変抵抗器の抵抗値とが連動して調整され、感度に合せ
てヒステリシス幅が調整される。請求項２記載の手段に
よれば、操作部材を回転操作すると、ギア機構が作動
し、両可変抵抗器の抵抗値が連動して調整される。請求
項３記載の手段によれば、操作部材を回転操作すると、
操作部材の回転運動が減速してギア機構に伝達され、両
可変抵抗器の抵抗値が連動して微調整される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を反射形の光電スイッチに適用
した一実施例について、図面を参照しながら説明する。
まず、図２において、合成樹脂製の本体ケース１内には
ＦＰＣ基板２が収容されている。このＦＰＣ基板２には
ＩＣ素子（図示せず）が実装され、このＩＣ素子には、
図１に示すように、発振回路３が集積されている。この
発振回路３は所定周期のクロック信号を出力するもので
あり、発振回路３から出力されたクロック信号は投光回
路４および信号処理回路５に供給される。尚、信号処理
回路５は前記ＩＣ素子に集積されたものである。

【００１２】投光回路４は、前記ＩＣ素子とは別にＦＰ
Ｃ基板２に実装されたものであり、発光ダイオードから
なる投光素子４ａを主体に構成されている。そして、こ
の投光素子４ａは、図２に示すように、本体ケース１の
投光窓部１ａに臨んでおり、投光素子４ａが発振回路３
のクロック信号に応じて点滅すると、投光窓部１ａから
光が投射される。尚、投光窓部１ａには、ケーブルファ
イバ（図示せず）が装着されるようになっており、投光
素子４ａの投射光はケーブルファイバを通して投射され
る。

【００１３】ＦＰＣ基板２には、図１に示すように、前
記ＩＣ素子と別に受光回路６が実装されている。この受
光回路６は、フォトダイオードからなる受光素子６ａを
主体に構成されたものであり、受光素子６ａは、図２に
示すように、本体ケース１の受光窓部１ｂに臨んでい
る。そして、受光素子６ａは、物体からの反射光を受光
窓部１ｂを通して受光することに伴い、受光信号Ｖｏを
出力する。尚、受光窓部１ｂには、ケーブルファイバ
（図示せず）が装着されるようになっており、物体から
の反射光はケーブルファイバを通して受光される。

【００１４】受光回路６には、図１に示すように、増幅
器７が接続されている。この増幅器７は前記ＩＣ素子に
集積されたものであり、受光回路６の受光信号Ｖｏを増
幅し、増幅信号Ｖｏ´として出力する。また、増幅器７
の出力端子には第１の可変抵抗器８が接続されている。
この第１の可変抵抗器８は、図４に示すように、２つの
固定端子８ａ，８ｂと１つの可動端子８ｃとを有する三
端子形の可変抵抗器から構成されたものであり、操作部
８ｄを回転操作すると、可動端子８ｃが移動して増幅信
号Ｖｏ´の増幅率が調整され、増幅信号Ｖｏ´´として
出力される。

【００１５】尚、本体ケース１には、図６の（ｂ）に示
すように、収納部１ａ，１ｂが形成され、ＦＰＣ基板２
の上端部には、図７に示すように、図示手前側に折曲が
る二股状の折曲部２ａ，２ｂが形成されている。そし
て、第１の可変抵抗器８は右側の折曲部２ａに実装さ
れ、右側の収納部１ａ内に収納されている。また、図１
の符号９は、増幅器７と第１の可変抵抗器８とから構成
される増幅回路を示す。

【００１６】第１の可変抵抗器８の出力端子には、図１
に示すように、比較器１０の反転入力端子が接続されて
おり、第１の可変抵抗器８から出力された増幅信号Ｖｏ
´´は比較器１０の反転入力端子に入力される。また、
比較器１０の非反転入力端子には、基準レベル作成回路
に相当する基準電圧発生回路１１が接続されている。こ
の基準電圧発生回路１１は、基準電圧発生用抵抗器１１
ａおよび１１ｂを主体に構成されたものであり、信号処
理回路５の出力がＨｉレベルの場合にオン点基準レベル
Ｖthを作成し、信号処理回路５の出力がＬｏレベルの場
合にオフ点基準レベルＶtlを作成し、作成した基準レベ
ルＶth，Ｖtlを比較器１０の非反転入力端子に出力す
る。尚、比較器１０および基準電圧発生回路１１は前記
ＩＣ素子に集積されている。

【００１７】基準電圧発生回路１１と信号処理回路５と
の間には第２の可変抵抗器１２が接続されている。この
第２の可変抵抗器１２は、図４に示す第１の可変抵抗器
８と同様、三端子形の可変抵抗器から構成されたもので
あり、図７に示すように、ＦＰＣ基板２の左側の折曲部
２ｂに実装され、左側の収納部１ｂ内に収納されてい
る。尚、図４において、括弧内の符号１２は第２の可変
抵抗器、１２ａおよび１２ｂは固定端子、１２ｃは可動
端子、１２ｄは操作部を示す。

【００１８】そして、第２の可変抵抗器１２の操作部１
２ｄを回転操作すると、第２の可変抵抗器１２の抵抗値
が変化し、図１１に示すように、オン点基準レベルＶth
およびオフ点基準レベルＶtlの双方が変化するようにな
っている。これにより、「オン点基準レベルＶth−オフ
点基準レベルＶtl」で示されるヒステリシス幅が調整さ
れる。尚、図１の符号１２´は、第２の可変抵抗器１２
の抵抗値が「０」になったときでもヒステリシスを発生
させる補助抵抗器である。

【００１９】図５はヒステリシス幅の調整原理を示すも
のである。ここで、基準電圧発生用抵抗器１１ａの抵抗
値をＲ1 ，基準電圧発生用抵抗器１１ｂの抵抗値をＲ2
，第２の可変抵抗器１２の抵抗値をＲx ，補助抵抗器
１２´の抵抗値をＲ3 とすると、オン点基準レベルＶth
は（１）式、オフ点基準レベルＶtlは（２）式のように
なる。従って、ヒステリシス幅「Ｖth−Ｖtl」は（３）
式で現される。この（３）式から明らかなように、Ｒx
が大きくなると、（３）式の分母が大きくなり、ヒステ
リシス幅が小さくなる。また、Ｒx が小さくなると、
（３）式の分母が小さくなり、ヒステリシス幅が大きく
なる。

【００２０】図１の比較器１０は、第１の可変抵抗器８
から出力される増幅信号Ｖｏ´´を基準電圧発生回路１
１のオン点基準レベルＶthまたはオフ点基準レベルＶtl
と比較し、その比較結果に応じた判定信号（Ｈｉレベル
信号またはＬｏレベル信号）を出力する。また、信号処
理回路５は比較器１０の判定信号に基づいて物体の有無
を検出する。例えば、投光素子４ａの点灯時に比較器１
０の判定信号が所定回連続して「オン点基準レベルＶth
≦増幅信号Ｖｏ´´」になると、物体が有ることを検出
し、Ｈｉレベル信号を出力する。また、投光素子４ａの
点灯時に比較器１０の判定信号が所定回連続して「オフ
点基準レベルＶtl＞増幅信号Ｖｏ´´」になると、物体
が無いことを検出し、Ｌｏレベル信号を出力する。

【００２１】信号処理回路５には出力回路１３が接続さ
れている。そして、出力回路１３は、信号処理回路５の
Ｈｉレベル信号を受けると、負荷（図示せず）を駆動す
る。尚、信号処理回路５の検波タイミングは、発振回路
３のクロック信号に基づいて、投光素子４ａの点灯タイ
ミングと同期が取られている。また、出力回路１３は前
記ＩＣ素子に集積されている。

【００２２】本体ケース１の右側には、図６の（ｂ）に
示すように、収納部１ｃが形成され、この収納部１ｃ内
には、図７に示すように、ＶＲビット１４が収納されて
いる。このＶＲビット１４は、図８に示すように、ギア
部１４ａと円柱状の軸部１４ｂとを合成樹脂により一体
形成したものであり、軸部１４ｂには平板状の凸部１４
ｃが一体形成されている。そして、第１の可変抵抗器８
の操作部８ｄには、図４の（ａ）に示すように、溝部８
ｅが形成され、ＶＲビット１４の凸部１４ｃは、図７に
示すように、ＦＰＣ基板２の折曲部２ａを貫通して第１
の可変抵抗器８の溝部８ｅ内に挿入されている。従っ
て、ＶＲビット１４が回転すると、第１の可変抵抗器８
の操作部８ｄが回転し、増幅信号Ｖｏ´´の増幅率が調
整されることになる。

【００２３】本体ケース１の右側には、図６の（ａ）に
示すように、円弧状の案内溝部１ｄが形成されている。
そして、ＶＲビット１４のギア部１４ａには、図７に示
すように、係合凸部１４ｄが一体形成され、この係合凸
部１４ｄは本体ケース１の案内溝部１ｄ内に挿入されて
いる。従って、ＶＲビット１４は、係合凸部１４ｄが案
内溝部１ｄに案内されながら安定的に回転することにな
る。尚、図６の符号１ｅは、ＶＲビット１４の凸部１４
ｃを第１の可変抵抗器８の溝部８ｅに挿入するための貫
通孔を示す。また、図８の符号１４ｅは、ＶＲビット１
４の回転位置を調整するためのドライバー挿入穴を示
す。

【００２４】本体ケース１の左側には、図６の（ｂ）に
示すように、収納部１ｆが形成され、この収納部１ｆ内
には、図７に示すように、ＶＲビット１５が収納されて
いる。このＶＲビット１５は、図８に示すＶＲビット１
４と共通の部材からなるものであり、その凸部１５ｃ
が、ＦＰＣ基板２の折曲部２ｂを貫通して第２の可変抵
抗器１２の溝部１２ｅ内に挿入されている。従って、Ｖ
Ｒビット１５が回転すると、第２の可変抵抗器１２の操
作部１２ｄが回転し、ヒステリシス幅が調整されること
になる。尚、図８の符号１５ａはＶＲビット１５のギア
部、１５ｂは軸部、１５ｄは係合凸部、１５ｅはドライ
バー挿入穴を示す。

【００２５】本体ケース１には、図６の（ａ）に示すよ
うに、円弧状の案内溝部１ｇが形成され、図７に示すよ
うに、ＶＲビット１５の係合凸部１５ｄは案内溝部１ｇ
内に挿入されている。従って、ＶＲビット１５は、係合
凸部１５ｄが案内溝部１ｇに案内されながら安定的に回
転することになる。尚、図６の符号１ｈは、ＶＲビット
１５の凸部１５ｃを第２の可変抵抗器１２の溝部１２ｅ
内に挿入するための貫通孔を示す。

【００２６】本体ケース１の中央部には、図６の（ｂ）
に示すように、貫通孔１ｉが形成され、貫通孔１ｉに
は、図７に示すように、ＶＲビット１６の軸部１６ａが
回転可能に挿入されている。このＶＲビット１６は、図
９に示すように、軸部１６ａと小ギア部１６ｂと大ギア
部１６ｃとを合成樹脂により一体形成したものであり、
ＶＲビット１６の小ギア部１６ｂは、図７に示すよう
に、ＶＲビット１４のギア部１４ａおよびＶＲビット１
５のギア部１５ａの双方に噛合されている。

【００２７】従って、ＶＲビット１６が回転すると、Ｖ
Ｒビット１４および１５の双方が回転し、増幅信号Ｖｏ
´´の増幅率に連動してヒステリシス幅が調整されるこ
とになる。図１１は、ＶＲビット１６の回転に伴い、感
度とヒステリシス幅とが連動して変化する様子を示すも
のであり、縦軸が電圧レベル、横軸が感度である。同図
から明らかなように、感度が小さくなるに連れてオン点
基準レベルＶthとオフ点基準レベルＶtlとが接近し、ヒ
ステリシス幅「Ｖth−Ｖtl」が小さくなる。

【００２８】本体ケース１の上面には、図６の（ｂ）に
示すように、開口部１ｊが形成され、この開口部１ｊ
は、図７に示すように、透明な合成樹脂製のカバー１７
により覆われている。そして、カバー１７の中央部には
開口部１７ｆが形成されており、ＶＲビット１６は、そ
の軸部１６ａが開口部１７ｆ内に回転可能に挿入されて
いる。

【００２９】カバー１７には、ＶＲビット１４の上側に
位置して段付きの開口部１７ａが形成されており、本体
ケース１内には、開口部１７ａを通して合成樹脂製のＶ
Ｒビット１８が挿入されている。このＶＲビット１８に
は、図１０に示すように、２つの係合爪部１８ａが一体
形成されており、ＶＲビット１８を開口部１７ａ内に押
込むと、開口部１７ａの端面に押圧されて２つの係合爪
部１８ａが弾性変形し、ＶＲビット１８が開口部１７ａ
内に挿入されるようになっている。

【００３０】ＶＲビット１８には円形状の鍔部１８ｂが
形成されている。そして、ＶＲビット１８をカバー１７
の開口部１７ａ内に押込むと、２つの係合爪部１８ａと
鍔部１８ｂとの間で開口部１７ａの端面が挟み込まれ、
ＶＲビット１８がカバー１７に抜止め状態で回転可能に
装着される。尚、図１０の符号１８ｃは、ＶＲビット１
８をカバー１７の開口部１７ａに押込むにあたって、各
係合爪部１８ａを弾性変形させるための溝部である。

【００３１】ＶＲビット１４の上面には、図８に示すよ
うに、丸穴１４ｆが形成されている。また、ＶＲビット
１８には、図１０に示すように、軸部１８ｄと操作部１
８ｅとが一体形成されており、ＶＲビット１８の軸部１
８ｄは、図７に示すように、ＶＲビット１４の丸穴１４
ｆ内に回転可能に挿入され、ＶＲビット１４を抜止め状
態に保持している。尚、カバー１７の下面には、その左
側に位置して軸部１７ｂが一体形成されている。そし
て、この軸部１７ｂはＶＲビット１５の丸穴１５ｆ内に
挿入され、ＶＲビット１５を抜止め状態に保持してい
る。

【００３２】ＶＲビット１８には、図１０に示すよう
に、ギア部１８ｆが一体形成されている。そして、ＶＲ
ビット１８のギア部１８ｆは、図７に示すように、ＶＲ
ビット１６の大ギア部１６ｃに噛合されており、ＶＲビ
ット１８の操作部１８ｅを回転操作すると、ＶＲビット
１８の回転がＶＲビット１６の大ギア部１６ｃに伝達さ
れ、ＶＲビット１６に連動してＶＲビット１４および１
５が回転し、感度に連動してヒステリシス幅が調整され
る。即ち、ＶＲビット１８は操作部材に相当するもので
ある。尚、符号１９は、ＶＲビット１４，１５，１６，
１８から構成されるギア機構（操作力伝達機構に相当す
る）を示す。

【００３３】ＶＲビット１４の上面には、図８に示すよ
うに、指示部１４ｇが一体形成されている。また、カバ
ー１７の上面には、図７に示すように、目張り用のシー
ル１７ｃが貼付され、このシール１７ｃには、図３に示
すように、感度目盛り１７ｄが記入されている。そし
て、ＶＲビット１４の指示部１４ｇは、シール１７ｃの
開口部１７ｅを通して外部から視認できるようになって
いる。従って、ＶＲビット１８の操作部１８ｅを回転操
作し、ＶＲビット１４の指示部１４ｇを所定の感度目盛
り１７ｄに合わせることにより、感度を調整することに
なる。尚、図７に示すように、ＶＲビット１５にも指示
部１５ｇが一体形成されているが、この指示部１５ｇ
は、ＶＲビット１４と１５とを共通部品から構成する都
合上のものであり、数値を指示する機能は有していな
い。

【００３４】ギア機構１９のギア比は以下のように設定
されている。Ｎ1 ：Ｎ2 ：Ｎ3 ：Ｎ4 ：Ｎ5 ＝ｎ：ｎ：１：ｎ：１ ……（４）但し、Ｎ1 はＶＲビット１４のギア部１４ａの歯数、Ｎ
2 はＶＲビット１５のギア部１５ａの歯数、Ｎ3 はＶＲ
ビット１６の小ギア部１６ｂの歯数、Ｎ4 はＶＲビット
１６の大ギア部１６ｃの歯数、Ｎ5 はＶＲビット１８の
ギア部１８ｆの歯数である。従って、図７において、Ｖ
Ｒビット１８の操作部１８ｅを操作量ｎ^２回回転操作す
ると、その回転がＶＲビット１６により減速された後、
ＶＲビット１４および１５に伝達され、ＶＲビット１４
および１５が１回転することになる。即ち、ＶＲビット
１６は減速機構に相当する。

【００３５】ＶＲビット１４のギア部１４ａおよびＶＲ
ビット１５のギア部１５ａは、図８に示すように、その
ギア形成範囲が第１の可変抵抗器８および第２の可変抵
抗器１２の夫々の操作部８ｄおよび１２ｄの回転可動範
囲に対応するα°に設定されている。従って、ＶＲビッ
ト１８の操作量がα°を越えると、図７において、ＶＲ
ビット１６の小ギア部１６ｂと噛合するギアが無くな
り、ＶＲビット１４および１５が回転不能になる。これ
により、第１の可変抵抗器８の操作部８ｄおよび第２の
可変抵抗器１２の操作部１２ｄが過剰に回転されること
がなくなる。

【００３６】本体ケース１には、図６の（ａ）に示すよ
うに、収納部１ｂ内に突出する２つの弾性片１ｋが一体
形成されており、ＶＲビット１８の操作量がα°を越え
ると、図７において、ＶＲビット１４の係合凸部１４ｄ
が２つの弾性片１ｋに選択的に当接し、弾性片１ｋが撓
むようになっている。従って、ＶＲビット１８の操作量
がα°を越え、ＶＲビット１４のギア部１４ａがＶＲビ
ット１６の小ギア部１６ｂから外れると、ＶＲビット１
４の指示部１４ｇがカバー１７の感度目盛り１７ｄを振
切るのに加え、クリック音が発生するといった異常報知
動作が行われることになる。しかも、ＶＲビット１４
が、弾性片１ｋの撓み力により反操作方向へ付勢され、
そのギア部１４ａがＶＲビット１６の小ギア部１６ｂと
直ちに噛合する。

【００３７】尚、図６の（ａ）に示す符号１ｍ，１ｍは
本体ケース１に一体形成された弾性片であり、これら各
弾性片１ｍは、弾性片１ｋと同様、ＶＲビット１５を反
操作方向へ付勢し、そのギア部１５ａをＶＲビット１６
の小ギア部１６ｂに噛合させる機能を有している。

【００３８】次に上記構成の組立手順について説明す
る。まず、ＩＣ素子，投光回路４，受光回路６，第１の
可変抵抗器８，第２の可変抵抗器１２等の電子部品をＦ
ＰＣ基板２に半田付けし、ＦＰＣ基板２を本体ケース１
内に組込む。次に、図７において、本体ケース１の収納
部１ｃおよび１ｄにＶＲビット１４および１５を収納
し、ＶＲビット１４の凸部１４ｃを第１の可変抵抗器８
の溝部８ｅに挿入し、ＶＲビット１５の凸部１５ｃを第
２の可変抵抗器１２の溝部１２ｅに挿入する。

【００３９】凸部１４ｃおよび１５ｃを第１および第２
の可変抵抗器８および１２に挿入したら、図３におい
て、ＶＲビット１４のドライバー挿入穴１４ｅおよびＶ
Ｒビット１５のドライバー挿入穴１５ｅにドライバーを
挿入し、指示部１４ｇおよび１５ｇが反対側を指すよう
に、ＶＲビット１４および１５の初期位置を調整する。
次に、図７において、本体ケース１の貫通孔１ｉにＶＲ
ビット１６の軸部１６ａを挿入し、ＶＲビット１６の小
ギア部１６ｂをＶＲビット１４のギア部１４ａおよびＶ
Ｒビット１５のギア部１５ａに噛合させる。

【００４０】本体ケース１にＶＲビット１６を装着した
ら、本体ケース１の開口部１ｊをカバー１７により塞
ぎ、カバー１７の開口部１７ａにＶＲビット１８を押込
む。すると、開口部１７ａの端面に押圧されてＶＲビッ
ト１８の係合爪部１８ａ，１８ａが弾性変形し、ＶＲビ
ット１８が開口部１７ａを通して本体ケース１内に挿入
される。これと共に、ＶＲビット１８の係合爪部１８
ａ，１８ａと鍔部１８ｂとの間で開口部１７ａの端面が
挟み込まれ、ＶＲビット１８がカバー１７に装着され、
ＶＲビット１８のギア部１８ｆがＶＲビット１６の大ギ
ア部１６ｃに噛合する。

【００４１】次に上記構成の作用について説明する。物
体を検出するにあたっては、図７において、ＶＲビット
１８の操作部１８ｅを回転操作し、入力信号（物体から
の反射光）の大きさに合せて感度およびヒステリシス幅
を調整する。例えば、図３において、ＶＲビット１８が
時計回り方向へ回転操作されると、図７において、ＶＲ
ビット１８の回転運動がＶＲビット１８のギア部１８ｆ
からＶＲビット１６の大ギア部１６ｃに伝達され、図３
において、ＶＲビット１６がＶＲビット１８とは異なる
反時計回り方向へ回転する。

【００４２】ＶＲビット１６が反時計回り方向へ回転す
ると、図７において、ＶＲビット１６の回転がＶＲビッ
ト１６の小ギア部１６ｂからＶＲビット１４のギア部１
４ａに伝達され、図３において、ＶＲビット１４がＶＲ
ビット１６とは異なる時計回り方向（ＶＲビット１８と
同方向）へ回転する。そして、ＶＲビット１４の回転が
第１の可変抵抗器８の操作部８ｄに伝達され、図１にお
いて、第１の可変抵抗器８の可動端子８ｃが固定端子８
ｂ側へ移動し、第１の可変抵抗器８の抵抗値が大きくな
り、ＶＲビット１８の操作量に応じて増幅信号Ｖｏ´´
の増幅率が大きくなる。

【００４３】これと共に、図３において、ＶＲビット１
６の回転がＶＲビット１６の小ギア部１６ｂからＶＲビ
ット１５のギア部１５ａに伝達され、ＶＲビット１５が
ＶＲビット１６とは異なる時計回り方向へ回転する。そ
して、ＶＲビット１５の回転が第２の可変抵抗器１２の
操作部１２ｄに伝達され、図１において、第２の可変抵
抗器１２の可動端子１２ｃが固定端子１２ｂ側へ移動
し、第２の可変抵抗器１２の抵抗値が小さくなり、ＶＲ
ビット１８の操作量に応じてヒステリシス幅が大きくな
る。

【００４４】尚、図３において、ＶＲビット１８の操作
部１８ｅを反時計回り方向へ回転操作すると、ＶＲビッ
ト１６が時計回り方向へ回転し、ＶＲビット１４および
１５が反時計回り方向へ回転する。すると、図１におい
て、第１の可変抵抗器８の可動端子８ｃおよび第２の可
変抵抗器１２の可動端子１２ｃが固定端子８ａおよび１
２ａ側へ移動し、ＶＲビット１８の操作量に応じて感度
およびヒステリシス幅が小さくなる。

【００４５】この状態で、物体が接近すると、図１にお
いて、投光回路４から物体に向けて投射された光が物体
により反射され、受光回路６により受光される。する
と、受光回路６から受光信号Ｖｏが出力され、増幅回路
９から増幅信号Ｖｏ´´が出力され、増幅信号Ｖｏ´´
が比較器１０に入力される。これと共に、基準電圧発生
回路１１から比較器１０にオン点基準レベルthおよびオ
フ点基準レベルＶtlが出力され、比較器１０は、オン点
基準レベルthおよびオフ点基準レベルＶtlと増幅信号Ｖ
ｏ´´とを比較する。

【００４６】そして、信号処理回路５は、比較器１０の
判定信号が所定回連続して「オン点基準レベルth≦増幅
信号Ｖｏ´´」であることを検出すると、物体が接近し
たと判断し、Ｈｉレベル信号を出力回路１３に出力す
る。これにより、出力回路１３から検出信号が出力さ
れ、負荷が駆動する。また、信号処理回路５は、比較器
１０の判定信号が所定回連続して「オフ点基準レベルＶ
tl＞増幅信号Ｖｏ´´」であると判断すると、物体が遠
ざかったと判断し、検出信号の出力を停止することによ
り、負荷を駆動停止させる。

【００４７】上記実施例によれば、ＶＲビット１８の回
転操作に伴い、大感度時にはヒステリシス幅を大きくで
き、小感度時にはヒステリシス幅を小さくできるので、
全ての感度領域においてチャタリングが防止される。こ
れと共に、感度を小さくすれば、微小な受光信号の変動
が検出されるようになる。しかも、ＶＲビット１８の操
作に伴い、感度とヒステリシス幅とを連続的に調整でき
るので、ヒステリシス幅調整用の抵抗を多数個使用して
いた従来に比べ、少ない部品点数で緻密な制御が可能に
なる。さらに、半導体素子の特性のばらつきに伴うヒス
テリシス幅の余裕度を考慮する必要がなくなるので、微
小な入力信号の検出という面に対してプラス要素にな
る。

【００４８】これと共に、感度に合わせてヒステリシス
幅を調整する構成をギア機構１９といった機械的な手段
により実現できるので、ＶＲビット１８の回転運動をＶ
Ｒビット１６から１４に伝達して感度を調整する既存の
光電スイッチに対してＶＲビット１５という一部品を追
加するだけで良く、その結果、機械的な面で構成が簡素
化される。しかも、ＩＣ素子化された近年の光電スイッ
チは、必要最小限度の接続端子しか有しておらず、他の
回路機有を付加するための抵抗や半導体といった電気的
手段を接続し難いが、従来のヒステリシス発生用の抵抗
器を第２の可変抵抗器１２に置換えるだけで良いので、
電気的な面でも構成が簡素化され、総じて、装置が大幅
にコストダウンされる。

【００４９】また、ＶＲビット１８の操作力を第１の可
変抵抗器８および第２の可変抵抗器１２に伝達する手段
としてギア機構１９を用いたので、ベルト伝達機構を用
いる場合の滑りやクランク機構を用いる場合の構成の複
雑化等を考慮しなくても良い。しかも、ギア機構１９の
ギア比やギア構成を換えるだけでＶＲビット１８の操作
量に対する感度およびヒステリシス幅の変更量を簡単に
調整できる。また、ＶＲビット１６により、ＶＲビット
１８の操作力をＶＲビット１４および１５へ減速して伝
達するので、感度およびヒステリシス幅が微調整される
ようになり、その結果、使い勝手が向上する。

【００５０】また、ＶＲビット１４のギア部１４ａおよ
びＶＲビット１５のギア部１５ａのギア形成範囲をα°
（第１の可変抵抗器８および第２の可変抵抗器１２のそ
れぞれの操作部８ｄおよび１２ｄの回転可動範囲）に設
定し、ＶＲビット１８の操作量がα°を越えるとＶＲビ
ット１４および１５が回転不能になる構成としたので、
第１および第２の可変抵抗器８および１２が過剰に抵抗
調整されることがなくなり、その結果、両可変抵抗器８
および１２の破損が防止される。

【００５１】また、ＶＲビット１８の操作量がα°を越
えると、ＶＲビット１４の指示部１４ｇがカバー１７の
感度目盛り１７ｄを振切る、クリック音が発生するとい
った異常報知動作が行われる構成としたので、この点か
らもＶＲビット１８の過剰な回転操作が防止されるよう
になる。

【００５２】また、ＶＲビット１８の操作量がα°を越
えると、ＶＲビット１４および１５の係合凸部１４ｄお
よび１５ｄにより本体ケース１の弾性片１ｋおよび１ｍ
が押圧され、反操作方向に付勢力を発揮する構成とした
ので、ＶＲビット１８の操作量がα°を越えると、弾性
片１ｋおよび１ｍの付勢力により、ＶＲビット１４のギ
ア部１４ａおよびＶＲビット１５のギア部１５ａがＶＲ
ビット１６の小ギア部１６ｂと直ちに噛合する。このた
め、ＶＲビット１８を操作量α°回転操作した後、反対
方向へ回転操作すると、ＶＲビット１４および１５が応
答性良く回転することになり、その結果、操作性が向上
する。

【００５３】また、ＶＲビット１４の係合凸部１４ｄお
よびＶＲビット１５の係合凸部１５ｄを本体ケース１の
案内溝部１ｄおよび１ｇに沿って回転させる構成とした
ので、ＶＲビット１８の回転操作に伴いＶＲビット１４
および１５が安定的に回転するようになる。

【００５４】また、ＶＲビット１８をカバー１７の開口
部１７ａに押込むと、ＶＲビット１８の係合爪部１８ａ
と鍔部１８ｂとの間でカバー１７が挟み込まれ、ＶＲビ
ット１８がカバー１７に装着される構成としたので、Ｖ
Ｒビット１８の組付作業性が向上する。

【００５５】また、ＶＲビット１４に指示部１４ｇを設
け、ＶＲビット１８の回転操作に伴い、ＶＲビット１４
の指示部１４ｇを感度目盛り１７ｄに合わせる構成とし
たので、使い勝手が向上する。

【００５６】尚、上記実施例においては、ＶＲビット１
８の回転運動を減速してＶＲビット１４および１５に伝
達する構成としたが、これに限定されるものではなく、
減速機構は必要に応じて設ければ良い。図１２は減速機
構を廃止した一例であり、ＶＲビット１４には操作部材
２０が一体形成されている。但し、符号２１は、ＶＲビ
ット１４とＶＲビット１５と操作部材２０とから構成さ
れるギア機構（操作力伝達機構）を示す。この構成によ
れば、ＶＲビット１６および１８を廃止できるので、構
成が一層簡素化される。また、図１２に示す変形例で
は、ＶＲビット１４に操作部材２０を一体形成したが、
ＶＲビット１５に一体形成しても良い。

【００５７】また、上記実施例においては、ギア機構１
９を４個のＶＲビット１４〜１６，１８から構成し、そ
のギア比を（４）式のように設定したが、これに限定さ
れるものではなく、ギアの組合わせおよびギア比の設定
は、感度およびヒステリシス幅の調整範囲等に応じて適
宜変更すれば良い。

【００５８】また、上記実施例においては、ＶＲビット
１８の回転に伴い、ＶＲビット１４および１５がＶＲビ
ット１８と同方向へ回転し、第１および第２の可変抵抗
器８および１２の抵抗値が調整される構成としたが、こ
れに限定されるものではなく、例えばＶＲビット１４が
ＶＲビット１８と同方向へ回転し、ＶＲビット１５がＶ
Ｒビット１８と反対方向へ回転する等、ＶＲビット１４
および１５の回転方向は、第１および第２の可変抵抗器
８および１２の構成や接続形態等に応じて変更すれば良
い。

【００５９】また、上記実施例においては、第１および
第２の可変抵抗器８および１２に１回転形の可変抵抗器
を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば
多回転形の可変抵抗器やリニアスライド形の可変抵抗器
を適用しても良い。特に、多回転形の可変抵抗器を適す
る場合には、可変抵抗器に減速機構が内蔵されているた
め、減速機構を改めて設けなくても良い利点がある。

【００６０】また、上記実施例においては、第１の可変
抵抗器８と第２の可変抵抗器１２とを別体としたが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、第１および第２
の可変抵抗器を兼用する二連形の連動式可変抵抗器を用
いても良い。

【００６１】また、上記実施例においては、オン点基準
レベルＶthとオフ点基準レベルＶtlとの双方を変化させ
ることによりヒステリシス幅を調整する構成としたが、
これに限定されるものではなく、例えばオン点基準レベ
ルＶthを一定としてオフ点基準レベルＶtlを変化させた
り、オフ点基準レベルＶtlを一定としてオン点基準レベ
ルＶthを変化させたりしても良い。

【００６２】また、上記実施例においては、ＶＲビット
１８の回転運動をギア機構１９により伝達する構成とし
たが、これに限定されるものではなく、例えばベルト伝
達機構やカム機構やクランク機構等により伝達する構成
としても良い。また、上記実施例においては、ＶＲビッ
ト１８を回転運動させる構成としたが、これに限定され
るものではなく、例えばスライド運動や押込運動等であ
っても良い。

【００６３】また、上記実施例においては、本発明を光
電スイッチに適用したが、これに限定されるものではな
く、要は、入力信号を基準レベルと比較することに基づ
いて物体の有無を検出する構成の検出スイッチであれば
良い。光電スイッチは、この一例である。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の検出スイッチによれば以下の効果を奏する。請求項１
記載の手段によれば、電気的手段を用いることなく、感
度とヒステリシス幅とを連動して調整できるので、機械
的および電気的な両面において回路構成の簡素化や部品
点数の削減が実現され、装置がコストダウンされる。

【００６５】請求項２記載の手段によれば、操作部材の
回転運動をギア機構により伝達できるので、操作部材の
操作力が両可変抵抗器に簡単な構成で確実に伝達され
る、操作部材の操作量に対する感度およびヒステリシス
幅の調整量の変更が簡単化されるという利点がある。請
求項３記載の手段によれば、操作部材の回転運動を減速
して伝達できるので、感度およびヒステリシス幅が微調
整される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック
図

【図２】図３のイ−イ線に沿う断面図

【図３】本体ケースの内部を示す上面図

【図４】第１および第２の可変抵抗器を示す図

【図５】ヒステリシス幅の調整原理を示す図

【図６】（ａ）は本体ケースの要部を示す上面図，
（ｂ）は（ａ）のロ−ロ線に沿う断面図

【図７】ＶＲビットの組付状態を示す図６の（ｂ）相当
図

【図８】ＶＲビットを示す図

【図９】ＶＲビットを示す図

【図１０】ＶＲビットを示す図

【図１１】感度とヒステリシス幅との関係を示す図

【図１２】操作力伝達機構の変形例を示す斜視図

【図１３】従来例を示す図１１相当図

【符号の説明】

７は増幅器、８は第１の可変抵抗器、１０は比較器、１
１は基準電圧発生回路（基準レベル作成回路）、１２は
第２の可変抵抗器、１６はＶＲビット（減速機構）、１
８はＶＲビット（操作部材）、１９はギア機構（操作力
伝達機構）、２０は操作部材、２１はギア機構（操作力
伝達機構）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｈ 35/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を増幅して出力する増幅器と、
オン点基準レベルおよびオフ点基準レベルを作成する基
準レベル作成回路と、前記増幅器により増幅された入力
信号をオン点基準レベルまたはオフ点基準レベルと比較
する比較器とを有し、この比較器の比較結果に基づいて
物体を検出する構成の検出スイッチにおいて、前記増幅器の入力信号増幅率を調整する第１の可変抵抗
器と、前記オン点基準レベルと前記オフ点基準レベルとの差分
であるヒステリシス幅を調整する第２の可変抵抗器と、操作可能に設けられた操作部材と、この操作部材の操作力を前記第１および前記第２の両可
変抵抗器に伝達することに伴い、第１の可変抵抗器の抵
抗値と第２の可変抵抗器の抵抗値とを連動して調整する
操作力伝達機構とを備えたことを特徴とする検出スイッ
チ。
【請求項２】操作部材は回転可能に設けられ、操作力
伝達機構は、操作部材の回転運動を第１および第２の両
可変抵抗器に伝達するギア機構から構成されていること
を特徴とする請求項１記載の検出スイッチ。
【請求項３】操作部材の回転運動を減速してギア機構
に伝達する減速機構を設けたことを特徴とする請求項２
記載の検出スイッチ。