JPS60163531A - 電子スイツチ - 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】 （イ）発明の分野 この発明は、種々のタイマ動作モードを選択切替可能な
電子スイッチに関する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来の電子スイッチ例えば光電スイッチ、近接スイッチ
等においては、オンディレィ、オフディレィ、オン・オ
フディレィ、ワンショット動作等、種々のタイマ動作モ
ードを選択切替可能に構成したものがある。この種の電
子スイッチでは、タイマ動作モードを切替えるのに、デ
ィップスイッチが使用されることが多かった。ディップ
スイッチは各スイッチの両端子をタイマ回路に自由に接
続できるため、設計の自由度が増加するという利点があ
る反面、電子スイッチを使用する側にとっては、選択モ
ードの種類が多い場合、選択モードとは直接関連した意
味を持たないパイナリイコード等でタイマ動作モードを
設定しなければならず、設定が面倒であるという欠点が
あった。

（ハ）発明の目的 この発明の目的は、上記に鑑み、タイマ動作モードの切
替が容易な電子スイッチを提供することである。

（ニ）発明の構成と効果 上記目的を達成するために、この発明の電子スイッチは
、ロータリスイッチを備え、このロータリスイッチでタ
イマ動作モードを切替えるようにしている。

この発明の電子スイッチによれば、ロークリスイッチで
タイマ動作モードを切替えるものであるから、ロークリ
スイッチの切替ステップに対応して、各タイマ動作モー
ドを切替設定でき、ディツプスインチによるハイナリイ
コードの設定に比し、設定のための面倒さがなくなるか
ら、使用者にとって扱いやすく便利となる。

（ホ）実施例の脱Ｂ月 以下、実施例により、この発明の詳細な説明する。実施
例では、この発明が光電スイッチに適用された場合につ
いて説明する。

第１図は、実施例光電スイッチの外観図である。

同図の光電スイッチ１において、前面パネル２には、タ
イマ動作モードを切替えるためのロークリスイッチ３、
タイマ調整器４、感度調整器５、動作表示灯６、入光表
示灯７及び安定表示灯８等が設けられている。

ロータリスイッチ３は、ＩＯステップに切替え得るよう
に構成されており、ＤＡＲＫＯＮ　（ダークオン）とＬ
ＩＧＨＴＯＮ　（ライトオン）で、それぞれＮＯＮ　（
遅延時間なし）　、ＯＮり（オンディレィ）　、０ＦＦ
Ｄ　（オフディレィ）　、０ＮＦＤ（オン・オフディレ
ィ）　、Ｏ３Ｄ　（ワンショット）の５つの動作モード
が切替えられるようになっている。なお、ここでＤＡＲ
ＫＯＮとは、よく知られるように、先入力無でスイッチ
出力がオン、ＬＩ　ＧＨＴＯＮとは光入力有でスイッチ
出力がオンする動作態様をいう。

第２図は、上記光電スイッチの内部回路を示す回路図で
ある。同図において１１は発振回路であり、発光素子Ｌ
１のパルス点灯回路である。１２は検出回路であり、フ
ォトトランジスタＰＴ（フォトダイオードでもよい）と
増幅回路で構成されている。被検出物体１５が到来する
と、発光素子ＬＬよりの光が被検出物体１５で反射され
て、フォトトランジスタＰＴで受光されるようになって
いる。１３は、検出回路１２よりの信号を受けてタイマ
動作をなすタイマ回路である。１４は、タイマ回路１３
のタイマ動作モードを切替設定するロータリスイッチ回
路である。このロータリスイッチ回路１４は、ＳＬ、Ｓ
２、Ｓ４、Ｓ８の４（ｌ！の接点スイッチを持ち、ロー
タリスイッチ３０回転繰作によるステップの移動により
、接点スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ８がオン・オフし
、第３図に示すように、そのオン・オフに応じたタイマ
動作モードが設定されるようになっている。

ここで、さらにタイマ回路１３の内部接続について説明
する。排他論理和回路Ｇ１の入力の一端には、検出回路
１２の出力が加えられるようになっており、排他論理和
回路Ｇ１の入力の他端は、抵抗Ｒ１を介して電源■に接
続されるとともに、接点スイッチＳ４の一端及びトラン
ジスタＴ　ｒ　２のコレクタに接続されている。また排
他論理和回路ＧＩの出力端は、抵抗Ｒ２を介してトラン
ジスタＴｒｉのベースに接続される一方、コンデンサＣ
Ｉの一端にも接続されている。

トランジスタＴｒ　Ｌ　Ｔｒ　２の両エミッタは、共通
接続されて接点スイフチＳ８の一端に接続されている。

また、トランジスタ１゛ｒ２のベースは、抵抗Ｒ３を介
して接点スイッチＳ１の一端に接続されている。この接
点スイッチＳ１の一端は、また抵抗Ｒ４を介して電源Ｖ
に接続されるとともに、抵抗Ｒ５を介してトランジスタ
Ｔｒ３のベースに接続されている。

トランジスタ］゛ｒ３のエミッタは、抵抗Ｒ６を介して
抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１の接続点に、また抵抗Ｒ７を
介してコンデンサＣＩの他方の一端にそれぞれ接続され
、さらにこの抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１の接続点は、抵
抗Ｒ８を介して排他論理和回路Ｇ２の入力の一端に接続
されている。トランジスタＴｒ３のコレクタは、ダイオ
ードＤ１の負極に接続されるとともに、接点スイッチＳ
２の一端に接続されている。

排他論理和回路Ｇ２の入力の他端は、抵抗Ｒ９を介して
電源Ｖに接続される一方、ダイオードＤ１、Ｄ２の正極
に接続されている。また、ダイオードＤ２の負極はトラ
ンジスタＴｒ４のコレクタに接続され、トランジスタＴ
ｒ４のエミッタは、接点スイッチＳ１の一端に接続され
ている。さらに、排他論理和回路Ｇ２の出力端は、コン
パレータＣＭ１の（−）入力端に接続されている。

コンパレータＣＭＩの（＋）入力端は、抵抗Ｒ１０を介
して、電源Ｖに接続される一方、抵抗Ｒ１１を介してＧ
Ｎｐに接続され、さらにコンパレータＣＭ２の（−）入
力端にも接続されている。

コンパレータＣＭＩの出力端は、コンパレータＣＭ２の
（＋）入力端に接続されている。また、コンパレークＣ
ＭＩの出力端と電源Ｖ間には、抵抗Ｒ１２及び調整抵抗
（タイマ調整器）ＲＶとコンデンサＣ２からなる時定数
回路が設けられている。

コンパレータＣＭ２の出力端は、抵抗Ｒ１３を介して電
源■に接続されるとともに、排他論理和回路Ｇ３の入力
の一端に接続されている。

ダイオードＤ２の正極及び電源Ｖが、それぞれ個別に排
他論理和回路Ｇ４の入力の一端と他端に接続され、この
排他論理和回路Ｇ４の出力端は排他論理和回路Ｇ３の入
力の他端に接続されている。

排他論理和回路Ｇ３の出力端は、抵抗Ｒ１４を介してト
ランジスタＴｒ４のベースに接続されるとともに、抵抗
Ｒ１５を介してトランジスタＴｒ５のベースに接続され
、さらにコンデンサＣ３を介してＧＮＤに接続されてい
る。

トランジスタＴｒ５のエミッタはＧＮＤに接続され、コ
レクタと電源Ｖ間には、リレーＲｙ、ダイオードＤ３及
び動作表示用の発光ダイオードＬ２が並列接続されてお
り、さらにコレクタはトランジスタＴｒｉのコレクタに
も接続されている。

また、接点スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ８の他端は、
共通接続されてＧＮＤに接続されている。

次に、以上のように接続構成される光電スイッチの動作
を説明する。各タイマ動作モード毎の動作は、第３図に
示すクイムチ中−トの通りとなる。

第３図において、Ｏ印は各接点スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ
４、Ｓ８のオフ状態を、・印はオン状態を示している。

またａ、ｂ、ｃ・・・ｈに対応する各波形は、第２図の
タイマ回路１３の各点ａ、ｂ、ｃ・・・ｈの各動作モー
ド毎の信号タイムチャートを示している。

ロータリスイッチ３のツマミを回転して、例えばＤＡＲ
ＫＯＮのＯＮＤに設定したとすると、ロータリスイッチ
回路１４の各接点スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ８は、
すべてオフ状態となる。この状態で検出回路１２より先
入力無の信号が出力されると、点ａは“Ｌ”　（ロー）
であり、排他論理和回路Ｇ１の入力の一端には、Ｌ信号
が加えられる。一方、接点スイッチＳ４がオフなので、
排他論理和回路Ｇ１の入力の他端にば“Ｈ”　（ハイ）
が加えられ、排他論理和回路Ｇ１の出力端すなわちｂ点
は“Ｈ”となる。また、接点スイッチＳ１がオフなので
、トランジスタＴｒ３もオフしており、したがってｂ点
の“Ｈ”は、抵抗Ｒ６、Ｒ７を経て、そのまま０点に得
られる。この“Ｈ″が排他論理和回路Ｇ２の入力の一端
に加えられる。

一方、接点スイッチＳ１もオフなので、ｄ点すなわら排
他論理和回路Ｇ２の入力の他端は、ずつと′“１１”の
ままである。それゆえ、０点が“°Ｈ″となると、排他
論理和回路Ｇ２の出力端（ｅ点）は”　Ｌ”となる。そ
のため、コンパレータＣＭＩの（−）入力端に入力され
る電圧は、（＋）入力端に入力される抵抗ＲＩＯとＲ１
１の分圧電圧よりも低くなり、コンデンサＣ２の充電電
荷が調整抵抗ＲＶ、抵抗Ｒ１２を介して放電し、コンパ
レータＣＭＩの出力端（ｆ点）の電位が徐々に上昇する
。このｆ点の電位がコンパレータＣＭ２の（＋）入力端
に加えられているので、この電位が抵抗Ｒ１０、Ｒ１１
の分圧電圧よりも上昇すると、それまで“Ｌ”であった
コンパレータＣＭ２の出力端の電位が“トＩ”となる。

一方、ｄ点の電位が“Ｈ”なので、排他論理和回路Ｇ４
の入力には“Ｈ”、“Ｈ”が加えられることになり、そ
の出力端には”′Ｌ”信号が導出されている。この“Ｌ
”信号が排他論理和回路Ｇ３の入力の他端に加えられて
いるので、コンパレータＣＭ２の“Ｈ”出力は、そのま
ま排他論理和回路Ｇ３の出力端（ｇ点）に導出される。

この“Ｈ”が、さらに抵抗Ｒ１５を介して、トランジス
タ′Ｆｒ５に入力され、トランジスタＴｒ５をオンする
。

これによりリレーＲｙがオンし、動作表示用の発光ダイ
オードＬ２が発光する。゛そして６点が”　Ｌ”となる
。

検出回路１２の出力が”Ｈ”に復帰すると、逆にｂ点、
０点が“Ｌ”に落ち、ｅ点が“Ｈ”となリ、ｆ点が“Ｌ
”となる。そのためｇ点も“Ｌ″となり、トランジスタ
Ｔｒ５はオフする。このようにＤＡＲＫＯＮのＯＮＤモ
ードに設定すると、検出回路１２の光入力無信号に応答
して、時間Ｔ遅れでリレーＲｙがオンし、光入力有信号
で同時にリレーＲｙがオフするオンディレィ動作とする
。

なお、時間Ｔは、コンデンサＣ２の静電容量及び調整抵
抗ＲＶと抵抗ＲＬ２の抵抗値と抵抗ＲＩＯ１Ｒ１１の分
圧電圧によって決まる。したがって、調整抵抗ＲＶの抵
抗値を変化することにより時間Ｔが調整できる。

次に、ロータリスイッチ３のツマミを回転してＤＡＲＫ
ＯＮの０ＦＦＤを設定したとする。この場合、ロータリ
スイッチ回路１４の接点スイッチＳＬがオン、他の接点
スイッチＳ１、Ｓ４、Ｓ８はオフである。そのため、検
出回路１２よりタイマ回路１３に先入力無の信号が入力
されると、ａ点のはかｂ点及び０点の信号波形が、前記
したオンディレィの場合と同様である。しかし、接点ス
イッチＳ２がオンしているので、ｄ点が“Ｌ”となって
いる。そのため排他論理和回路Ｇ２には、“Ｈ″と“Ｌ
”の信号が加えられ、その出力端すなわちｅ点は”Ｈ”
となる。この“Ｈ″は抵抗Ｒ１０とＲ１１による分圧電
圧よりも大であり、したがってコンパレータＣＭＩの出
力端、すなわちｆ点は”Ｌ″であり、コンデンサＣ２に
は短時間充電がなされる。ａ点の信号が“Ｌ”の間、ｆ
点も同様に“Ｌ”に保たれる。ｆ点が“Ｌ″の間、コン
パレータＣＭ２の出力もＬ”となる。一方、ｄ点が“Ｌ
”のため、排他論理和回路Ｇ４の出力端は“Ｈ”となっ
ている。そのため、コンパレータＣＭ２の出力“Ｌ”は
、そのまま排他論理和回路Ｇ３の出力端（ｇ点）に導出
される。したがって、この間トランジスタＴｒ５、リレ
ーＲｙがオンし、ｈ点は“Ｌ″となっている。

ａ点の電位がＨ”となると、すなわち検出回路１２が光
入力有信号をタイマ回路１３に入力すると、これに対応
してｂ点、０点及びｅ点が“Ｌ”に落ちる。そのため、
コンデンサＣ２の電荷が調整抵抗ＲＶ、抵抗Ｒ１２を介
して放電し、ｆ点の電位が徐々に上昇する。そして、こ
の電位が抵抗ＲＩＯとＲ１１の分圧電圧を越えると、す
なわちａ点の信号が′Ｌ”から“Ｈ”となって時間Ｔが
経過すると、コンパレータＣＭ２の出カバ″Ｈ”となる
。したがって、この時点で排他論理和回路Ｇ３には“Ｈ
″、“Ｈ”の信号が入力され、その出力端（ｇ点）は”
Ｌ″となる。これに応じてトランジスタＴｒ５がオフし
、ｈ点がＨ”となる。

このように、ＤＡＲＫＯＮの０ＦＦＤモードに設定する
と、光入力無信号に応答してリレーＲｙがオンし、これ
に続く光入力有信号により、時間Ｔ遅れでリレーＲ）１
がオフするオンディレィ動作となる。

ロータリスイッチ３のツマミを回転して、ＤＡＲＫＯＮ
のＯ３Ｄに設定すると、接点スイッチＳ１．３２がオン
し、他の接点スイッチＳ４、Ｓ８はオフとなる。

今、この状態でａ点の信号が“Ｈ”から“Ｌ″となると
、接点スイッチＳ４、Ｓ８がオフで、排他論理和回路Ｇ
１の入力の他端には、１Ｈ”が入力されているので、排
他論理和回路Ｇ１の出力端（ｂ点）は“Ｈ”となる。

一方、接点スイッチＳｌ及びＳ２がオンしているので、
トランジスタＴｒ３がオンし、抵抗Ｒ６、Ｒ７の一端が
トランジスタＴｒ３、接点スイッチＳ２を通してＧＮＤ
接続されることになり、コンデンサＣＬ抵抗Ｒ６、Ｒ７
で微分回路を構成することになる。そのため０点には、
ｂ点の信号を微分した信号が得られる。ｄ点は接点スイ
ッチＳ２のオンにより“し”なので、排他論理和回路Ｇ
２の出力端すなわちｅ点には、ｂ点の信号の立上がりの
瞬間だけ“Ｈ”となる信号が出力される。

ｅ点が“Ｈ”の間、コンパレータＣＭＩの出力端すなわ
ちｆ点が“Ｌ”であること、上記０ＦＦＤ設定の場合と
同様であるが、この場合０点はすぐに“Ｌ″に落ちるの
で、その後コンデンサｃ２の電荷が徐々に放電すること
により、ｆ点の電位は上昇していく。そして、この電位
が抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１の分圧電圧を越えると、それ
まで“Ｈ”であったｇ点の電位が“Ｌ”に落ち、逆に“
Ｌ”に落ちていたｈ点の電位が“Ｈ”となる。ｅ点が“
Ｈ”から“Ｌ″に落ちて以後の動作は、上記０ＦＦＤ設
定の場合と同様である。ここでは、信号ａの”Ｈ″から
“Ｌ”への変化と同時に、瞬時にｅ点の電位を“Ｌ”−
“Ｈ”−“Ｌ”と変化させるものであるから、ｈ点がＬ
”となる期間、すなわちトランジスタＴｒ５、リレーＲ
ｙがオンする期間は、信号ａが“Ｈ”から“Ｌ”に変化
した時点から時間Ｔとなる。このように、Ｏ３Ｄモード
に設定するとワンショット動作となる。

ロータリスイッチ３のツマミを回転して、ＤＡＲＫＯＮ
の０ＮＦＤに設定すると、接点スイッチＳｌがオンし、
その他の接点スイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ８はオフとなる。

この状態でａ点の信号が“Ｈ”から”Ｌ”となると、当
初はＯＮＤ設定と同様に動作し、すなわちオンディレィ
となり、排他論理和回路Ｇ３の出力端（ｇ点）が、ａ点
の“Ｈ”から“Ｌ”への変化よりも時間Ｔだけ遅れて“
Ｌ”から“Ｈ″になり、これに対応してトランジスタＴ
ｒ５がオンし、ｈ点が“Ｌ″となる。

一方、接点スイッチＳ１がオンしているので、ｇ点が“
Ｌ”となると、これに応じてトランジスタＴｒ４がオン
し、ｄ点がＬ”となる。そして、以後は０ＦＦＤ設定と
同様に動作し、すなわちオフディレィとなり、排他論理
和回路Ｇ３の出力端（ｇ点）が、ａ点の“Ｌ”から“Ｈ
”への変化よりも時間Ｔだけ遅れて“Ｈ″からＬ″にな
り、これに対応してトランジスタＴｒ５がオフし、ｈ点
が“Ｈ”となる。つまり０ＮＦＤモード設定でオン・オ
フディレィ動作となる。

次に、ロータリスイッチ３のツマミを回転してＤＡＲＫ
ＯＮのＮＯＮに設定すると、接点スイッチＳ１、Ｓ４が
オンし、接点スイッチＳ２、Ｓ８はオフとなる。この状
態でａ点の信号が“Ｈ”から“Ｌ″となると、接点スイ
ッチＳ４がオフであり、排他論理和回路Ｇｌの入力端に
“Ｈ”と“Ｌ”が入力されることになり、その出力端は
Ｈ”となり、これがトランジスタＴｒｉに入力され、接
点スイッチＳ８がオンしているので、トランジスタＴｒ
ｉがオンし、これによりｈ点が“Ｌ”となる、また、ｂ
点は略ＧＮＤ電位となり、Ｃ点も同様であり、さらに接
点スイッチＳ２がオフなので、ｄ点は“Ｈ”であるから
、排他論理和回路Ｇ２の出力端が”Ｈ″となり、これに
対応してｆ点、ｇ点も“Ｌ”である。

続いてａ点の信号が“Ｌ”から“Ｈ”となると、排他論
理和回路Ｇ１には“Ｈ”、“Ｈ”が入力され、その出力
端には”Ｌ″が導出される。これにより、トランジスタ
Ｔｒｉがオフする。一方、ｇ点は“Ｌ″のままであり、
トランジスタＴｒ５はオフしたままなので、ｈ点はＨ”
となる。以上より明らかなように、ＤＡＲＫＯＮのＮＯ
Ｎ設定では、ａ点の“Ｌ”の間、すなわち先入力無の間
、ｈ点も１Ｌ″となり、すなわちリレーＲｙがオンする
。つまり、全く時間遅れなしの動作をする。

以上、ＤＡＲＫＯＮの場合の各タイマ動作モード設定に
おける動作を説明したが、ＬＩＧＨＴＯＮの各動作モー
ド設定における動作も、第３図の右欄に示す波形タイム
チャートの通りとなる。

例えば、Ｌ　Ｉ　ＧＨＴＯＮのＮＯＮ設定では、接点ス
イッチＳ８がオンし、他の接点スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ
４はオフとなる。この状態では、接点スイッチＳ１．８
４オフ、８８オンなので、トランジスタＴｒ２がオンし
、排他論理和回路Ｇ１の入力の他端には“Ｌ″が入力さ
れる。それゆえａ点が“Ｌ”の場合には、その出力端が
“Ｌ”となり、ＤＡＲＫＯＮのＮＯＮ設定時と同様に、
ｆ点、ｇ点が“Ｌ″であり、したがってトランジスタＴ
ｒ５もオフしており、ｈ点の電位は１Ｈ″である。

次にａ点が“Ｈ″となると、すなわち光検出がなされ条
と、排他論理和回路Ｇ１の出力端は“Ｈ”となる。これ
により、トランジスタＴｒｉがオンし、ｈ点が“Ｌ″と
なる。すなわちリレーＲｙがオン、またｂ点は略ＧＮＤ
電位となり、Ｃ点も同様であり、さらに接点スイッチＳ
２がオフなので、ｄ点は“Ｈ”であり、ＤＡＲＫＯＮの
ＮＯＮ設定時と同様に、排他論理和回路Ｇ２の出力端が
“Ｈ”であり、これに対応してｆ点、ｇ点も“Ｌ”であ
る、ａ点が再び“Ｈ”から“Ｌ”に落ちると、当初と同
様に排他論理和回路Ｇｌの出力端が“Ｌ”に落ち、した
がってトランジスタＴｒｉがオフする。この時ｇ点はＬ
″のままであり、トランジスタＴｒ５はオフしたままな
ので、ｈ点は“Ｈ″となる。これより明らかなように、
ＬＩＧＨＴＯＮのＮＯＮ設定では、ａ点の“Ｈ”の間、
すなわち光入力有の間、ｈ点も“Ｌ”となり、リレーＲ
ｙもオンする。つまり、時間遅れなしの動作となる。

さらにまた、ロータリスイッチ３を切替えて、ＬＩＧＨ
ＴＯＮのＯＮＤモード、０ＮＦＤモード、０ＦＦＤモー
ド、Ｏ３Ｄモードに設定すると、ＤＡＲＫＯＮの場合に
比し、接点スイッチＳ４がオンするが、これはＬＩＧＨ
ＴＯＮすなわち光入力有に対応してリレーＲｙをオンす
るためであり、つまりａ点が“■１”となると、排他論
理和回路Ｇ１の出力端に“Ｈ”が導出されるように排他
論理和回路Ｇ１の入力の他端に“Ｌ”が入力されるよう
にするためであり、その他はＤＡＲＫＯＮの場合と同様
に動作する。それゆえ詳細な説明は省略する。

なお、上記実施例において、タイマ動作モードは１０種
としているが、この発明はもちろんこれに限られるもの
ではなく、タイマ動作モードは必要に応じ、種々のもの
を取捨選択すればよい。

また、上記実施例は、タイマ回路を排他論理和回路、ト
ランジスタ等により構成しているが、これに代えてマイ
クロプロセッサ等を用いて機能実現をしてもよい。

また、上記実施例は、光電スイッチに適用した場合につ
いて説明したが、この発明は、タイマ動作モードを切替
える近接スイッチその他の電子スイッチにも適用できる
。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示ず光電スイッチの外観
斜視図、第２図は同光電スイッチの内部接続を示す回路
図、第３図は同光電スイッチの動作を説明するだめの各
タイマ動作モード設定毎の波形タイムチャートである。 １：光電スイッチ、 ３：ロータリスイッチ、 １３：タイマ回路、 １４：ローフリスイッチ回路。 特許出願人　立石電機株式会社 代理人　弁理士　中　村　茂　信 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オンディレィ、オフディレィ、オン・オフディレ
   ィ等の種々のタイマ動作モードを選択切替可能な電子ス
   イッチにおいて、ロータリスイッチを備え、このロータ
   リスイッチで、前記タイマ動作モードを切替えるように
   したことを特徴とする電子スイッチ。