JPS5954140A

JPS5954140A - 無接点の開閉装置

Info

Publication number: JPS5954140A
Application number: JP16529882A
Authority: JP
Inventors: 榊野　隆弘
Original assignee: Tateisi Electronics Co; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1984-03-28
Also published as: JPH0119730B2

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】〈発明の分野〉この発明は遠隔操作システムを構成する用などに適した
無接点開閉装置に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉開閉装置では、接点不良等を招き易い有接点スイッチを
装置本体に内蔵させたものに代って、ホール素子や磁石
とを組み合せた無接点式のもの、さらには露出した光フ
ァイバをセンサとして用いて光電スイッチを構成させた
もの等が種々開発されているが、いずれのものにおいて
も外的条件に左右され易いなどの問題があり、高い信頼
性を確保できるまでには至ってない。

〈発明の目的〉この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、遠隔操作
システムに適し、外乱の影響を受けにくく信頼性の高い
無接点開閉装置を提供することを目的としている。

〈発明の構成と効果〉この発明は、アクチュエータに連動作動する光路変換手
段を有し、装置本体を構成するセンサ部と、このセンサ
部からの出力を光電変換してスイッチ信号として取り出
させる回路をコントロールボックスに内蔵した信号処理
部とを分離して構成するとともに、両者間を投光および
受光用の光ファイバで接続したことを特徴とする無接点
開閉装置に係るものである。

上記構成によれば、上記投光および受光用光ファイバを
延長することにより遠隔操作システムの用に供すること
ができ、しかも上記センサ部と信号処理部とを分離構成
したから、両者間の投光および受光用光ファイバの長さ
が長くなっても、誘導の影響やノイズによる誤作動のお
それもなく信頼性を向上させることができる。さらｌこ
光路変換手段等が露出構造ではないため、耐環境性にも
優れたものとなり、センサ部のコンパクト化も容易に推
進できることになる。

〈実施例の説明〉以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図はこの発明に係る無接点開閉装置を遠隔操作制御
システムの用に供する場合を例にして示す概略構成図で
ある。

同図において、１はアクチュエータ２を有するセンサ部
であり、たとえばリミットスイッチとして構成されてい
る。８は上記センサ部１からの出力信号をスイッチ信号
に処理する回路などを有する信号処理部であり、上記セ
ンサ部１に対して投光用および受光用光ファイバ４．５
を介して接続されており、これらで開閉装置Ａ（ＡＩ−
Ａｎ）を構成している。６は複数の開閉装置Ａ！〜Ａｎ
を制御する場合に用意される制御装置、たとえばプログ
ラマブルコントローラであり、各開閉装置Ａ１〜Ａｎか
らのスイッチ信号を受けて演算・制御などの処理を行な
うとともに、その処理結果にもとづく命令信号を各開閉
装置Ａ１〜Ａｎ側に送出させるものである。７はデータ
等のバスである。

つぎに、上記開閉装置ｊｉＡにおけるセンサ部１の構成
を第２図〜第４図で説明する。

同図において、１１はセンサ部１のケースであり、この
ケース１１の上壁１２の外面には、前記アクチュエータ
２の基端部の軸１８を回動可能に枢支するとともに、カ
ム機構（図示せず）を内蔵したヘッド部１４がねじ体１
５で固定されている。

１６は上記ヘッド部１４に対応して上記ケース１１の上
壁１２の外面に形成された溝であり、０リング１７が嵌
着されている。１８はアクチュエータ２の先端に取り付
けられたローラ、１９は上記ケース１１に、形成された
取付孔である。

上記ヘッド部１４に対応して上記ケース１１の上壁１２
には内空間２０に通じる貫通孔２１が形成されており、
この貫通孔２１には、上記カム機構に駆動されるプラン
ジャ２２が上下動可能に嵌挿されており、さらにこのプ
ランジャ２２にはばね２８により基端側へのばね力が付
勢されている。

上記プランジャ２２の先端には軸体２４を保持したホル
ダ部材２５が一体的に設けられており、軸体２４の先端
には、後述する光路変換手段の一部を構成し、金属板等
で形成されたしゃ先板２６が固定されている。２７はば
ねである。

上記ケース１１の下壁部はベース２８として別体に構成
されるとともに、上記ケース１１に内嵌された断面逆Ｕ
字形の内ケース２９とともに光路変換手段収納用ハウジ
ング８０を構成している。

上記ベース２８と内ケース２９とはリベット８０ａ等で
接合されており、また両者２８．２９間に介在された０
リング８１によって上記ハウジング８０の内空間８２は
液密に保たれている。８８は上記ハウジング８０側に固
定されてケース１１の両側面に沿って立上る弾性片であ
り、この弾性片８８には上記ケース１１の側面に形成さ
れた係合突起８４に係脱可能に係合する係合孔８５が形
成されており、これによって上記ハウジング８０はケー
ス１１に対して着脱できるようになっている。

上記ベース２８の下面には、１対の透孔３６゜８７が形
成されており、これら各透孔８６，８７に対応してそれ
ぞれ光フアイバコネクタ８８．８９がねじ４０等で取り
付けられている。前記投光および受光用光ファイバ４．
５の各一端部４　ａ　＋５ａは被覆層が剥離され、また
各一端面４ｂ、５ｂは鏡面研摩されている。４１．４２
は上記光フアイバコネクタ８８．８９の各キャップ４８
．４４に保持されたスリーブであり、上記各光ファイバ
４．５の一端部４ａ、５ａ側は上記スリーブ４１．４２
を貰通した状態で位置決めされるとともに、ギャップ４
８．４４の締着によりコネクタ８８．８９の首固定部４
５．４６に接続固定されている。

上記ベース２８の円筒には、上記各透孔３６゜８７にま
たがって陥山形のプリズム４７が固定されている。この
プリズム４７の頂部には前記しゃ先板２６の進退加能な
溝４８が形成されており、該しゃ先板２６などとともに
、投光用光ファイバ４からの光の受光用光ファイバ５へ
の光路変換手段４９を構成している。５０．５１は上記
各コネクタ８８．８９の固定部４５．４６にそれぞれ設
けられたセルフォックレンズであり、これらは平行光に
修正するためのものである。５２．５８は上記各レンズ
５０．５１の位置決め保持部材である。

つぎに、前記信号処理部８の具体的構成を説明する。

第６図において、５４はＩＩＬ［，５５は発光ダイオー
ドなどからなる光源で、前記投光用光ファイバ４に入光
させるものである。５６は前記受光用光ファイバ４から
の光を受光する受光素子であり、フォトダイオードなど
からなる。５７は受光素子５６からの出力を増幅する増
幅回路、５８は上記増幅回路５７からの出力をスイッチ
ング信号として取り出すための波形整形回路である。

上記光源５５および受光素子５６は、第６図に示すコン
トローラボックス５９内に収納された回路設定基板６０
に取り付けられており、上記ボックス５９の一側壁に形
成された透孔６１．６２にそれぞれ嵌合されている。６
８．６４は上記光源５５および受光素子５６に対応して
上記ボックス５９にねじ体６５．６５等で固定された光
フアイバ用コネクタであり、投光用光ファイバ４の他端
部４ｏは一端部４ａ側の場合と同様の加工が施されて一
方のコネクタ６８におけるキャップ６６の締付により固
定部６７に接続固定されている。また受光用の光ファイ
バ５の他端部５Ｃ側も同様の加工が施されており、他方
のコネクタ６４におけるキャップ６８の締付により固定
部６９に接続固定されている。７０．７１はスリーブ、
７２，７８はセルフォックレンズ、７４．７５はセルフ
ォックレンズ’／２．７Ｂの保持部材である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、アクチュエータ２が自由位置の場合から説明する
。投光用光ファイバ４の他端側に入射された光源５５か
らの光は該光ファイバ４の一端側から出射され、セルフ
ォックレンズ５０を介してプリズム４７に入光する。上
記セルフォックレンズ５０との境界では上記光は光ファ
イバ４の固有の開口数に応じた開き角で拡がるが、上記
セルフォックレンズ５０が１／４　（λは波長）のもの
であるため、上記プリズム４７との境界ではほぼ平行光
となる。

上記プリズム４７に入射光は第７図に示すように直進し
た後、θ＝４５°の傾斜ｍ１４７ａで直角に反射されて
水平に進み、さらに他方の傾斜面４７ｂで直角に反射さ
れて受光用光ファイバ５の他端側に入光する。この受光
用光ファイバ５に導かれた光は若干の出力の減衰はある
ものの所定の効率で受光素子５６に受光される。つまり
、この場合では光の出力レベルはＯＮ状態である。上記
受光素子５６からの出力信号（第８図曲線ａ）は増幅回
路５７で増幅された後、波形整形回路５８で整形されて
スイッチ信号に処理される。

つぎに、アクチュエータ２が操作力を受けて回動変位す
ると、カム機構を介してプランジャ２２が下方へ変位す
るため、軸体２４を介してしゃ先板２６がプリズム４７
の溝４８内に進入する。これにより、投光用光ファイバ
４と受光用光ファイバ５との間の光路がしゃ断されるた
め、光の出力信号レベルはＯＦＦになる。

ここで、投光および受光用光ファイバ４．５とプリズム
４７とじや先板２６との組み合せにより、上記両光ファ
イバ４．５の光路をしゃ断もしくは開放させるようにし
たから、無接点でスイッチ信号が得られ、さらにこのセ
ンサ部１に対して回路処理部８を分離して構成したから
、容易に遠隔操作システムに組み込むことができるうえ
、両者１゜８間を接続する光ファイバ４．５の長短に関
係なく外部からの誘導の影響を受けることはないので、
誤作動のおそれが解消される。さらに上記信号処理部８
を独立して構成させたから、センサ部１のコンパクト化
も推進できる。

また、光ファイバ４，５を動かすことなく、光路を切換
えられるため、故障などのおそれも少なく、使い易い。

さらにまた、この実施例では、上記両光ファイバ４，５
の各一端面４ｂ、５ｂはケース１１のしかもハウジング
２９内に存在させであるから、上記端面４ｂ、５ｂに塵
埃が付着するのが防止され、耐環境性に優れたものとな
る。勿論、光ファイバ４．５の各一端面４　ｂ　、５　
ｂを単にケース１１内に存在させたものであってもよい
。

ところで、上記実施例では光路変換手段４９の一部をプ
リズム４７で構成したもので説明したが、これに限定さ
れることなく、他の光学部品で構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る無接点開閉装置を遠隔操作シス
テムに組み込んだ状態を示す概略構成図、第２図は同装
置におけるセンサ部の斜視図、第８図は同センサ部の正
面Ｉ８Ｔ面図、第４図は同センサ部の側面断面図、第５
図は同装置の信号処理部の構成を示すブロック図、第６
図は同信号処理部におけるコントロールボックスにおけ
るファイバ接続部分の断面図、第７図は光路変換部の作
用説明図、第８図は受光素子からの出力信号を示す波形
図である。１・・・センサ部（装置本体）、２・・・アクチュエー
タ、８・・・信号処理部、４，５・・・光ファイバ、４
９・・・光路変換手段、５５・・・光源、５６・・・受
光素子、５７・・・増幅回路、５８・・・波形整形回路
、５９・・・コントロールボックス。特許出願人　　立石電機株式会社代理人　弁理士　難　波　国　英　（りＬ１名）第４図第３図第５図第６図９第７図第８図先公時１煽

Claims

【特許請求の範囲】

（１）***作用アクチュエータを付設したケースならび
にこのケースに内蔵されて上記アクチュエータの作動時
に投光用光ファイバの一端面から出た光の光路を受光用
・光ファイバの一端面に切換える光路変換手段を有し、
装置本体を構成するセンサ部と、上記投光用光ファイバ
の他端に入光させる光源ならびに上記受光用光ファイバ
の他端からの光信号を受光する受光素子を収納したコン
トローラボックス内に上記受光素子からの光電信号を増
幅および整形してスイッチ信号として取り出させるため
の回路を内蔵させすこ信号処理部とを備え、上記センサ
部と信号処理部とを上記両光ファイバを介して接続した
無接点開閉装置。