JP6750640B2 - 多光軸光電センサ - Google Patents

Description

本発明は、前面に開口を有する外殻ケースと、前記開口を塞ぐ透光板と、前記透光板を前記外殻ケースに対して押圧する押圧部材と、を含む筐体により、投光器および受光器の外形がそれぞれ形成される多光軸光電センサに関する。

特許文献１には、本体ケースと、先端部材と、透光板と、透光板を本体ケースに押圧固定するための第１押圧部材と、透光板を先端部材に押圧固定するための第２押圧部材とを備える光電センサが開示されている。当該光電センサでは、本体ケースと透光板との間、および先端部材と透光板との間にそれぞれ粘着テープが配されており、第１押圧部材、第２押圧部材および粘着テープによって液体が内部に浸入することを防止している。

特許第４６２８４０２号公報（２０１１年２月９日公開）

しかしながら、特許文献１に開示されている光電センサでは、光電センサの長さに合わせて、第１押圧部材および第２押圧部材の長さを変える必要があるため、第１押圧部材および第２押圧部材の寸法のバラツキが生じる。その結果、第１押圧部材および第２押圧部材の間に隙間が生じてしまう。また、光電センサの組立時において第１押圧部材または第２押圧部材の挿入位置がずれてしまい、第１押圧部材および第２押圧部材の間に隙間が生じることがある。第１押圧部材および第２押圧部材の間に隙間が生じると、当該隙間から油などの液体が内部に浸入してしまう。また、第２押圧部材には、第２押圧部材を先端部材に取り付けるための取付穴があり、当該取付穴から油などの液体が内部に浸入してしまう。

油などの液体が内部に浸入すると粘着テープが溶解して劣化してしまうため、一定期間を超えると封止性を損なってしまうという問題があった。

本発明の一態様は、長期にわたって筐体の封止を保つことができる多光軸光電センサを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る多光軸光電センサは、前面に開口を有する外殻ケースと、前記開口を塞ぐ透光板と、前記透光板を前記外殻ケースに対して押圧する押圧部材と、前記透光板を前記外殻ケースに接着する接着部材と、を含む筐体により、投光器および受光器の外形がそれぞれ形成される多光軸光電センサであって、前記外殻ケースの内面には、前記接着部材を介して前記透光板の縁を支持する支持部が形成されており、前記押圧部材と、前記透光板における、前記支持部によって支持されている領域との間に弾性部材が配されており、当該弾性部材を介して前記透光板が前記外殻ケースに対して押圧されている。

上記の構成によれば、弾性部材が押圧部材によって押圧されることにより伸長する。これにより、押圧部材と弾性部材との間に隙間が形成されない。その結果、押圧部材に形成されている、押圧部材を外殻ケースに取り付けるための取付穴などから、例えば油などの液体が筐体の内部に侵入したとしても、弾性部材によって当該液体が弾性部材よりも内部に浸入することを防ぐことができる。したがって、油などの液体による接着部材および接着部材の劣化を防ぐことができるため、長期にわたって筐体の封止を保つことができる。

また、本発明の一態様に係る多光軸光電センサにおいて、前記外殻ケースは、本体ケースと、当該本体ケースの両端に嵌入された先端部材とを備え、前記押圧部材は、前記透光板を前記本体ケースに対して押圧する第１押圧部材と、前記透光板を前記先端部材に対して押圧する第２押圧部材と、を含み、前記接着部材は、前記透光板を前記本体ケースに接着する第１接着部材と、前記透光板を前記先端部材に接着する第２接着部材と、を含み、前記弾性部材は、前記第２押圧部材と、前記透光板における、前記先端部材に形成された前記支持部によって支持されている領域との間に配されており、前記弾性部材を介して前記透光板が前記先端部材に対して押圧されている。ことを特徴とする請求項１に記載の多光軸光電センサ。

上記の構成によれば、弾性部材が第２押圧部材によって押圧されることにより伸長する。これにより、第２押圧部材と弾性部材との間に隙間が形成されない。その結果、第２押圧部材に形成されている、第２押圧部材を先端部材に取り付けるための取付穴などから、例えば油などの液体が筐体の内部に侵入したとしても、弾性部材によって当該液体が弾性部材よりも内部に浸入することを防ぐことができる。したがって、油などの液体による第１接着部材および第２接着部材の劣化を防ぐことができるため、長期にわたって筐体の封止を保つことができる。

また、第１押圧部材および第２押圧部材の間に隙間が生じ、当該隙間から油などの液体が内部に浸入することがある。これに対して、上記の構成によれば、第２押圧部材による押圧によって弾性部材を伸長させることにより、弾性部材の第１押圧部材側の端部を第１押圧部材に当接させることができる。これにより、第１押圧部材と第２押圧部材との間から油などの液体が筐体の内部に侵入したとしても、弾性部材によって当該液体が弾性部材よりも内部に浸入することを防ぐことができる。

また、本発明の一態様に係る多光軸光電センサにおいて、前記弾性部材は、前記本体ケース側の端部が前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との間に向けて折り曲げられて形成された折曲部を備えており、前記折曲部は、前記第１押圧部材と前記押圧部材とによって圧縮されている。

上記の構成によれば、第１押圧部材と第２押圧部材との間の隙間を折曲部によって埋めることができる。したがって、第１押圧部材と第２押圧部材との間から油などの液体が筐体の内部に侵入することをより抑制することができる。

本発明の一態様によれば、組み立て作業に要する労力が低減された多光軸光電センサを実現できる。

実施形態１に係る筐体の構成を示す分解斜視図である。 実施形態１に係る多光軸光電センサの概要を示す図である。 実施形態１に係る筐体の概略を示す図である。 実施形態１に係る筐体の第１キャップ部材周辺の拡大斜視図である。 図４に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。 図４に示すＢ−Ｂ線矢視断面図である。 上記筐体の変形例としての筐体の幅方向に垂直な断面の部分断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

§１ 適用例
まず、図２および図３を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図２は、本実施形態に係る多光軸光電センサ１００の概要を示す図である。図２に示すように、多光軸光電センサ１００は、所定の検出領域を介して対向配置される投光器１１０と受光器１２０とを備える。図２に例示するように、投光器１１０と受光器１２０との間には複数の光軸が設定され、多光軸光電センサ１００は、これらの光軸の入光、遮光状態により物体を検出する。

図３は、筐体１の概略を示す図である。筐体１は、投光器１１０および受光器１２０の筐体として用いられる。筐体１は、本体ケース１１と、第１キャップ部材１２（先端部材）と、第２キャップ部材１３（先端部材）と、透光板１５と、押圧部材２０（図１参照）と、を備える。図３においては、押圧部材２０は省略されている。

筐体１においては、図３に示すように、本体ケース１１、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３により、外殻ケース１０が形成される。具体的には、外殻ケース１０は、断面が矩形である筒状の本体ケース１１の、長さ方向の両端に、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３が嵌入された構成を有する。

外殻ケース１０には、１つの面において開口１４が形成されている。開口１４は、透光板１５により塞がれている。透光板１５は、押圧部材２０により筐体１に対して押圧されている。以下の説明においては、開口１４が形成されている筐体１の面を「前面」と称する。また、筐体１の内部から前面へ向かう方向を「前方」または「前側」と称する。開口１４は、図３に示すように、本体ケース１１、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３にわたっている。

上記の多光軸光電センサ１００について、以下のように表現することができる。すなわち、多光軸光電センサ１００は、前面に開口１４を有する外殻ケース１０と、開口１４を塞ぐ透光板１５と、透光板１５を筐体１に対して押圧する押圧部材２０と、を含む筐体１により、投光器１１０および受光器１２０の外形がそれぞれ形成されるものである。

§２ 構成例
以下、筐体１の構成例を、図１および図４〜図６を参照して説明する。図４は、筐体１の第１キャップ部材１２周辺の拡大斜視図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ線矢視断面図であり、筐体１の幅方向に垂直な断面であり、かつ、後述する支持部１２ａを通る断面の部分断面図である。図６は、図４に示すＢ−Ｂ線矢視断面図であり、筐体１の長さ方向に垂直な面であり、かつ、上述する支持部１２ａを通る断面の断面図である。なお、図１および図４〜図６においては、筐体１の幅方向をｘ方向、長さ方向をｙ方向、前後方向をｚ方向としている。特に、筐体１の前方を＋ｚ方向としている。

図１は、本実施形態に係る筐体１の構成を示す分解斜視図である。上述したとおり、筐体１は、本体ケース１１の、長さ方向の両端に、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３が嵌入された構成を有する。

図１に示すように、筐体１の内部に、光学素子１６が収容されている。光学素子１６は、筐体１が投光器１１０に用いられる場合には発光素子であり、受光器１２０に用いられる場合には受光素子である。第１キャップ部材１２または第２キャップ部材１３の少なくともいずれかに、光学素子１６への電力の供給、光学素子１６の制御、および光学素子１６からの信号の取り出しなどを行うためのコネクタ（不図示）が形成されている。

図１に示すように、本体ケース１１、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３の内面の上部には、透光板１５を支持する支持部１１ａ、支持部１２ａおよび支持部１３ａがそれぞれ形成されている。筐体１では、支持部１１ａ、支持部１２ａおよび支持部１３ａの前面に粘着部材１７、透光板１５、弾性部材１８および押圧部材２０がこの順に積層されている。

粘着部材１７は、１つの第１粘着テープ１７Ａ（第１接着部材）と、２つの第２粘着テープ１７Ｂ（第２接着部材）からなっている。第１粘着テープ１７Ａは、透光板１５を本体ケースに接着する。第２粘着テープ１７Ｂは、透光板１５を第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３に接着する。

本体ケース１１の長さは、多光軸光電センサ１００が適用される態様によって異なる。多光軸光電センサ１００では、十分な長さを有する粘着部材１７を本体ケース１１の長さに応じて切断して第１粘着テープ１７Ａおよび第２粘着テープ１７Ｂとして用いる。これにより、任意の長さの、本体ケース１１、第１キャップ部材１２および第２キャップ部材に対応することができる。

透光板１５は、透光性を有する板であり、粘着部材１７の前側から、開口１４を塞ぐように配される。透光板１５は、１つの第１押圧部材２０Ａおよび２つの第２押圧部材２０Ｂを備える押圧部材２０により、支持部１１ａ、支持部１２ａおよび支持部１３ａに押圧されている。より詳細には、第１押圧部材２０Ａは、外殻ケース１０における本体ケース１１が存在する領域において透光板１５を押圧する。第２押圧部材２０Ｂは、外殻ケース１０における第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３が存在する領域において透光板１５を押圧する。

本実施形態における筐体１では、図５および図６に示すように、第２押圧部材２０Ｂと、透光板１５における、支持部１２ａ（または支持部１３ａ）によって支持されている領域との間に弾性部材１８が配されている。図１に示すように、弾性部材１８は、支持部１２ａまたは支持部１３ａの形状に合わせて、コの字型に形成されている。透光板１５は、弾性部材１８を介して、第２押圧部材２０Ｂによって第１キャップ部材１２および第２キャップ部材１３に対して押圧されている。

弾性部材１８は、弾性体からなっており、本実施形態では、ゴムで形成されている。らだし、弾性部材１８は、ゴムに限定されるものではなく、弾性を有するものであればよく、例えば、粘着材で形成されてもよい。

弾性部材１８は、弾性を有しているので、第２押圧部材２０Ｂによって押圧されることにより伸長する。これにより、第２押圧部材２０Ｂと弾性部材１８との間に隙間が形成されない。その結果、第２押圧部材２０Ｂに形成されている、第２押圧部材２０Ｂを先端部材に取り付けるための取付穴などから、例えば油などの液体が筐体１の内部に侵入したとしても、弾性部材１８によって当該液体が弾性部材１８よりも内部に浸入することを防ぐことができる。したがって、油などの液体による粘着テープの劣化を防ぐことができるため、長期にわたって筐体の封止を保つことができる。

また、上述したように、第１押圧部材および第２押圧部材の間に隙間が生じ、当該隙間から油などの液体が内部に浸入することがある。これに対して、筐体１では、弾性部材１８を伸長させることにより、図５に示すように、弾性部材１８の第１押圧部材２０Ａ側の端部を第１押圧部材２０Ａに当接させることができる。これにより、第１押圧部材２０Ａと第２押圧部材２０Ｂとの間から油などの液体が筐体１の内部に侵入したとしても、弾性部材１８によって当該液体が弾性部材１８よりも内部に浸入することを防ぐことができる。

また、従来のように弾性部材１８を備えない場合では、第１押圧部材および第２押圧部材により粘着部材を押圧する構造である、そのため、第１キャップ部材、第２キャップ部材、第２押圧部材、透光板、および粘着部材などの部品寸法のバラツキを吸収するために、粘着部材を過剰な力で押圧しながら筐体を組み立てる必要があった。また、部品のそりなどによって、粘着部材を適切に押圧することができず、筐体を封止できない可能性があった。

これに対して、本実施形態では、弾性部材１８を備えることにより、第２押圧部材２０Ｂによって粘着部材を押圧する際に、弾性部材１８を変形させながら押圧することができる。そのため、組立作業性を向上させることができるとともに、筐体１の安定した封止性を保つことができる。

なお、本実施形態における多光軸光電センサ１００では、第２押圧部材２０Ｂと、透光板１５との間に弾性部材１８を配する構成であったが、本発明の多光軸光電センサはこれに限られない。本発明の一態様の多光軸光電センサでは、第１押圧部材２０Ａと透光板１５との間に弾性部材１８を配する構成であってもよく、また、第１押圧部材２０Ａと透光板１５との間、および第２押圧部材２０Ｂと透光板１５との間に弾性部材１８を配する構成であってもよい。

§３ 変形例
図７は、第１の変形例としての筐体１の幅方向に垂直な断面であり、かつ、支持部１２ａを通る断面の部分断面図である。

図７に示すように、本実施形態における筐体１は、実施形態１における弾性部材１８に代えて、弾性部材２８を備えている。弾性部材２８は、本体ケース１１側（換言すれば、第１押圧部材２０Ａ側）の端部が第１押圧部材２０Ａと第２押圧部材との間に向けて折り曲げられて形成された折曲部２８ａを備えている。本実施形態における筐体１では、折曲部２８ａが、第１押圧部材２０Ａと第２押圧部材２０Ｂとによって圧縮されている。上記の構成によれば、第１押圧部材２０Ａと第２押圧部材２０Ｂとの間の隙間を折曲部２８ａによって埋めることができる。したがって、第１押圧部材２０Ａと第２押圧部材２０Ｂとの間から油などの液体が筐体１の内部に侵入することをより抑制することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 筐体
１０ 外殻ケース
１１ 本体ケース
１２ 第１キャップ部材（先端部材）
１２ａ、１３ａ 支持部
１３ 第２キャップ部材（先端部材）
１４ 開口
１５ 透光板
１７Ａ 第１粘着テープ（第１接着部材）
１７Ｂ 第２粘着テープ（第２接着部材）
１８、２８ 弾性部材
２０Ａ 第１押圧部材
２０Ｂ 第２押圧部材
２８ 折曲部
１００ 多光軸光電センサ
１１０ 投光器
１２０ 受光器

Claims (3)

1. 前面に開口を有する外殻ケースと、
   前記開口を塞ぐ透光板と、
   前記透光板を前記外殻ケースに対して押圧する押圧部材と、
   前記透光板を前記外殻ケースに接着する接着部材と、
   を含む筐体により、投光器および受光器の外形がそれぞれ形成される多光軸光電センサであって、
   前記外殻ケースの内面には、前記接着部材を介して前記透光板の縁を支持する支持部が形成されており、
   前記押圧部材と、前記透光板における、前記支持部によって支持されている領域との間に弾性部材が配されており、当該弾性部材を介して前記透光板が前記外殻ケースに対して押圧されていることを特徴とする多光軸光電センサ。
2. 前記外殻ケースは、本体ケースと、当該本体ケースの両端に嵌入された先端部材とを備え、
   前記押圧部材は、
   前記透光板を前記本体ケースに対して押圧する第１押圧部材と、
   前記透光板を前記先端部材に対して押圧する第２押圧部材と、を含み、
   前記接着部材は、
   前記透光板を前記本体ケースに接着する第１接着部材と、
   前記透光板を前記先端部材に接着する第２接着部材と、を含み、
   前記弾性部材は、前記第２押圧部材と、前記透光板における、前記先端部材に形成された前記支持部によって支持されている領域との間に配されており、前記弾性部材を介して前記透光板が前記先端部材に対して押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の多光軸光電センサ。
3. 前記弾性部材は、前記本体ケース側の端部が前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との間に向けて折り曲げられて形成された折曲部を備えており、
   前記折曲部は、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とによって圧縮されていることを特徴とする請求項２に記載の多光軸光電センサ。

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