(57)【要約】【課題】光学センサを現場に設置するための一対の設置孔部が、内外に延出するケーブルを挟んで配置された光学センサを前提として、この一対の設置孔部の間隔を狭める。【解決手段】回路基板182から延びるケーブル154の先端部（非被覆領域）は、外部に露出した剥き出し状態の芯線154aが回路基板182のランド190に半田付けされる。典型的にはケーブルシースを除去して剥き出し状態にした非被覆領域の複数の芯線154aが９０度ひねられてネック溝166の深さ方向に一列に並んだ状態に形作られ、この一列の状態でネック溝166に装着される。ネック溝166で規定されるケーブル配置通路の通路形状と相補的な形状を備えた絶縁性成形部材210が嵌合されている。【選択図】図16
2014032806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の装着穴部を使って現場に設置可能な光学センサであって、内外に延出し且つ複数の芯線と該芯線を包囲する外皮とを含むケーブルを備えた光学センサにおいて、
金属製の筐体と、
前記一対の装着穴部の間に位置し、前記筐体に形成され且つ前記ケーブルが配置されるケーブル配置通路と、
前記ケーブル配置通路に装着され且つケーブルの延び方向に貫通した絶縁性成形部材とを有し、
前記ケーブルが、前記光学センサに隣接する領域に前記外皮無しの非被覆領域を有し、
該非被覆領域の前記複数の芯線が前記絶縁性成形部材の中に配置されていることを特徴とする光学センサ。
【請求項２】
前記複数の芯線が前記筐体の厚さ方向に配列された状態で前記絶縁性成形部材の中に配置されている、請求項１に記載の光学センサ。
【請求項３】
前記筐体の中に配置された回路基板の一方側の面の端部にランドが配置され、
該ランドに前記芯線が半田付けされている、請求項１に記載の光学センサ。
【請求項４】
前記金属筐体の中に充填されたホットメルトを更に有し、
該ホットメルトが前記絶縁性成形部材の中に流入して、該絶縁性成形部材の中の前記複数の芯線がホットメルトによって固定されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学センサ。
【請求項５】
ケーブル配置通路は、その長手方向の中間部分が端部に比べて幅狭の通路形状を有し、
該長手方向中間部分の幅が前記ケーブルの幅よりも小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
防水性及び防塵性を有する光電スイッチや光学式変位センサ等の光学センサは、その小型化及び高機能化の進展に伴い、樹脂で外側輪郭を形作ることで防水及び防塵機能を実現してきた。
【０００３】
その一例を特許文献１に開示の光学センサを参照して説明すると、特許文献１には、光学センサの成形方法として従来から２つの方式が通常採用されていると記載されている。第１の方法は、第１、第２の２つに分割した筐体ハーフのうち第１の筐体ハーフ内に基板、投光素子、受光素子など固設した後に、この第１の筐体ハーフに対して第２の筐体を嵌合させ、この嵌合部分を接着する方法である。他方、第２の方法は、光学センサの外形の金型キャビティを用意し、この金型キャビティに光学センサの構成部品を位置決めした後に樹脂を注入する方法である。
【０００４】
特許文献１に開示の発明は、上記第２の方法に準拠して光学センサの外側輪郭を樹脂で形作る、その手法として、開口を備え且つ前面側にレンズを一体成形した筐体の中に、投光素子及び/又は受光素子と回路基板とを組み付け、その後、これら内蔵部品を包囲するための耐熱性の折曲体で包囲し、次いで、金型キャビティに設置して、このキャビティに樹脂を充填することにより、筐体と一体化した外側輪郭を形成する光学センサの製造方法を提案している。
【０００５】
光学センサは急速に進化して小型化及び高機能化してきているが、防水性及び防塵性の確保が容易であるという理由で、防水性及び防塵性を有する光学センサの外側輪郭を樹脂で作るのが定番となっており、このことを前提として防水性及び防塵性を有する光学センサが進化してきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−６１２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光学センサの設置環境、例えば化学品を扱う環境では、合成樹脂筐体よりも金属筐体の方が適している場合があり、合成樹脂筐体では対応できない設置環境も存在する。これを解決する第１の方法は筐体を金属筐体で構成することも可能であるが金属筐体を採用した場合に小型化が難しくなるという問題が発生する。特に、光学センサから延出するケーブル通過口を挟んで、この光学センサを現場に設置するための一対の設置孔部を設ける場合、この一対の設置孔部の間隔がケーブルの直径によって規制され、ケーブルの直径を超えた寸法の間隔を設定せざるを得ない。仮に筐体をスリム化したとしても一対の設置孔部だけ幅方向に拡大した筐体の設計をせざるを得ない。
【０００８】
また、金属筐体で構成する場合に、特許文献１に書いてある第１、第２の筐体ハーフを互いに嵌合した後に接着する手法を採用したときには、この第１、第２のハーフの十分な接着面を確保しないと防水性及び防塵性を確保することができない。この問題点は、特許文献１にも明記されていることであるが、外型輪郭を金属筐体で構成した光学センサを小型化する上で大きな障害となる。換言すると、金属筐体を有する光学センサを小型化する上で防水性及び防塵性を確保するためには、第１、第２の筐体ハーフを接合するのとは違った別の高度な防水性及び防塵性の確保と小型化の両立が可能な光学センサが求められることになる。
【０００９】
本発明の目的は、光学センサを現場に設置するための一対の設置孔部が、内外に延出するケーブルを挟んで配置された光学センサを前提として、この一対の設置孔部の間隔を狭めることのできる光学センサを提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、高度な防水性及び防塵性と小型化の両立が可能な、金属筐体を有する光学センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
一対の装着穴部を使って現場に設置可能な光学センサであって、内外に延出し且つ複数の芯線と該芯線を包囲する外皮とを含むケーブルを備えた光学センサにおいて、
金属製の筐体と、
前記一対の装着穴部の間に位置し、前記筐体に形成され且つ前記ケーブルが配置されるケーブル配置通路と、
前記ケーブル配置通路に装着され且つケーブルの延び方向に貫通した絶縁性成形部材とを有し、
前記ケーブルが、前記光学センサに隣接する領域に前記外皮無しの非被覆領域を有し、
該非被覆領域の前記複数の芯線が前記絶縁性成形部材の中に配置されていることを特徴とする光学センサを提供することにより達成される。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、例えばケーブルの外皮を取り除いて露出させた非被覆領域の複数の芯線をケーブル配置通路に配置するようにしたことから、このケーブル配置通路の幅はケーブルの幅（太さ）よりも小さく設定することができる。したがって、現場に設置するために一対の装着穴部の間隔がケーブルの幅（太さ）によって規制されることなく、それもより幅狭に設計することができる。このことは光学センサの大きさの設定に関して、その小型化に関する自由度を向上できる。
【００１３】
好ましい実施形態として、前記複数の芯線が前記筐体の厚さ方向に配列された状態で前記絶縁性成形部材の中に前記複数の芯線を配置するのがよい。これによれば一対の装着穴部の間隔を一層小さく設定できる。
【００１４】
本発明の他の目的及び本発明の作用効果は後に説明する本発明の好ましい実施形態の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例のフラット型光学センサの正面図である。
【図２】実施例に関連した透過型光学センサのブロック図である。
【図３】実施例に関連した透過型光学センサのタイミングチャートである。
【図４】実施例に関連した反射型光学センサのブロック図である。
【図５】実施例に関連した反射型光学センサのタイミングチャートである。
【図６】実施例のフラット型光学センサの分解斜視図である。
【図７】実施例のフラット型光学センサの金属筐体を斜め後方から見た斜視図である。
【図８】実施例のフラット型光学センサに関し、その透過型の投光ユニットの内蔵部品である光学部材と基板の配置を説明するための分解斜視図である。
【図９】実施例のフラット型光学センサに関し、その透過型の受光ユニットの内蔵部品である光学部材と基板の配置を説明するための分解斜視図である。
【図１０】実施例のフラット型光学センサに関し、反射型に含まれる内蔵部品である光学部材と基板の配置を説明するための分解斜視図である。
【図１１】実施例のフラット型光学センサの反射型に含まれる受光素子を説明するための図である。
【図１２】実施例のフラット型光学センサの内蔵部品をサブアッセンブリした組立体の斜視図である。
【図１３】実施例のフラット型光学センサに関し、金属筐体の後方に開放した開口を通じて内蔵部品の組立体を組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】実施例のフラット型光学センサの横断面図であり、図１のＸ１４−Ｘ１４線に沿って切断した断面図である。
【図１５】実施例のフラット型光学センサの背面板を装着する前であって、一対の装着穴の間のネック溝に、その深さ方向に一列に配列された複数の芯線を絶縁性成形部材で包囲した状態を示す背面図である。
【図１６】図１のＸ１６−Ｘ１６線に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１６】
以下に、添付の図面に基づいて実施例を詳細に説明する前に、本発明の概要を説明する。
【００１７】
例えば特許文献１に開示の実施例のように折り曲げ可能な部材（特許文献１では明記されないが典型的には金属板）を使って内蔵部品を支持する場合に、この特許文献１の実施例では、内外に通じるケーブルを挿通する穴を有している。同様に、特許文献１に記載の従来技術の説明の欄に記載の金属筐体つまり第１、第２の２つに分割した筐体ハーフを使って金属筐体を形成する場合に、この金属筐体はケーブルを挿通する穴（各筐体ハーフの切欠き）を備えている必要がある。このように内蔵部品を支持する金属板に形成した穴や金属筐体に形成した穴又は切欠きに挿通されるケーブルに関して、このケーブルの光学センサに隣接する領域において例えばケーブルの先端部分から外皮（シース）を取り除いて、外皮で被覆された複数の芯線を露出させた非被覆領域をケーブルが有し、この非被覆領域の複数の芯線を穴又は切欠きを挿通させる点に本発明の第１の特徴がある。
【００１８】
本発明は更に、ケーブルの非被覆領域の芯線を絶縁性成形品で包囲し、この絶縁性成形品を穴又は切欠きに装着することを第２の特徴としている。これにより芯線の周回りの絶縁性成形品で芯線の絶縁性を確保しつつ、この絶縁性成形品の径をケーブルの径よりも小さく設計することで、ケーブルの直径に拘束されることなく光学センサをコンパクトに設計することができる。
【００１９】
図１は、実施例のフラット型光学センサ１００の正面図である。フラット型光学センサ１００は透過型と反射型の２種類がある。図２はフラット型光学センサ１００の透過型投光ユニット及び透過型受光ユニットのブロック図であり、図３は投光ユニット及び受光ユニットの相互に関連した動作を説明するためのタイミングチャートを示す。
【００２０】
図２を参照して、フラット型光学センサ１００の透過型投光ユニットは、外部からの直流電源の供給を受けて動作する。投光ユニットはＬＥＤ等の投光素子１０２とＬＥＤ駆動回路１０４とを有し、投光制御回路１０６からの投光信号に基づいて投光素子１０２はパルス発光する。図中、参照符号１０８は投光レンズを示す。
【００２１】
図２を引き続き参照して、フラット型光学センサ１００が透過型である場合の受光ユニットは外部からの直流電源の供給を受けて動作する。受光ユニットは、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光素子１１２と増幅回路１１４を有する。対をなす投光ユニットが発したパルス光を受光素子１１２が受けると、受光素子１１２は光電変換して受光量に応じた受光信号を出力し、これを増幅回路１１４で増幅した信号が制御回路１１６に入力される。制御回路１１６では、受光信号と所定のしきい値とを比較して、受光信号の大小により外部にON信号又はOFF信号を出力する。この実施例では、遮光時ONタイプの検出出力と、入光時ONタイプの検出出力の２系統の検出出力とを備えている。すなわち、遮光時ONタイプの検出出力では、受光信号がしきい値よりも小さい場合にON信号が出力され、受光信号がしきい値よりも大きい場合にOFF信号が出力される。他方、入光時ONタイプの検出出力では、受光信号がしきい値よりも大きい場合にON信号が出力され、受光信号がしきい値よりも小さい場合にOFF信号が出力される。
【００２２】
受光ユニットは出力表示灯１１８と安定表示灯１２０を更に有する。出力表示灯１１８は、遮光時ONタイプの検出出力に対応した点灯表示をする。つまり、受光信号がしきい値よりも小さい場合に点灯し、大きい場合に消灯するように設定されている。図中、参照符号Ｗは検出対象物を示し、参照符号１２２は受光レンズを示す。
【００２３】
安定表示灯１２０は、受光信号がしきい値に対してマージンのある状態かを表示する機能が与えられている。受光信号がしきい値よりも所定量以上大きいか又は所定量以上小さい場合に点灯し、しきい値を挟んで所定量以内の大小であれば消灯するように設定されている（図３）。
【００２４】
なお、フラット型光学センサ１００の透過型受光ユニットの機能に関する変形例として、検出出力を一種類に限定し、ユーザの設定により遮光時ONと入光時ONとを切り替えることができるようにしてもよい。また、この場合、出力表示灯１１８は、検出出力の設定変更に連動して遮光時点灯と入光時点灯とが切り替わるようにするのが好ましい。なお、受光ユニットの感度を実質的に調整可能にするために、マニュアル操作が可能なトリマなどの手段を受光ユニットに設けて、トリマを操作することで、しきい値の調整及び／又は増幅回路１１４の増幅率を調整できるようにするのが好ましい。
【００２５】
図４は、反射型光学センサ１００のブロック図であり、図５は、その動作を説明するためのタイミングチャートを示す。反射型光学センサ１００は、外部から供給される直流電源によって駆動される。図４を参照して、反射型の光学センサ１００は、LED等の投光素子１０２とフォトダイオード（ＰＤ）などの受光素子１１２とを有している。投光素子１０２は制御回路１３４からの信号に基づくＬＥＤ駆動回路１０４からの信号に基づいてパルス発光する。検出対象Ｗから反射されたパルス光を受光素子１１２が受けると受光素子１１２は光電変換して受光量に応じた受光信号を出力し、増幅回路１１４で増幅した受光信号が制御回路１３４に入力される。制御回路１３４では、受光信号と所定のしきい値とを比較して、その大小によりON信号又はOFF信号を出力する。変形例として、受光素子１１２として分割フォトダイオード（分割PD）、PSD、CMOSリニアセンサ等から任意の検出素子を採用し、パルス光の受光位置に応じた距離と所定のしきい値とを対比して、その大小によりON信号又はOFF信号を出力するようにしてもよい。
【００２６】
なお、反射型光学センサ１００では、所定のしきい値と検出距離とを対比して、その大小に応じてON信号又はOFF信号を出力する距離固定タイプの光学センサが採用されており、所定のしきい値よりも検出距離が小さい場合にON信号を出力し、検出距離がしきい値よりも大きい場合にOFF信号を出力するNear側ONタイプの検出出力と、所定のしきい値よりも検出距離が大きい場合にON信号を出力し、小さい場合にOFF信号を出力するFar側ONタイプの検出出力との２種類の検出出力を備えている。
【００２７】
再び図４を参照して、反射型光学センサ１００は、透過型と同様に、出力表示灯１１８と安定表示灯１２０とを備えている。出力表示灯１１８は、Near側ONタイプの検出出力に対応した点灯表示をするように設定されている。つまり、出力表示灯１１８は検出距離が所定のしきい値よりも小さい場合に点灯し、検出距離がしきい値よりも大きい場合に消灯する。
【００２８】
安定表示灯１２０は、受光信号が、所定のしきい値に対してマージンのある状態かを表示するものであり、検出距離がしきい値よりも所定量以上大きいか又は所定量以上小さい場合に点灯し、しきい値を挟んで所定量内の受光量であれば消灯するように設定されている（図５）。
【００２９】
なお、反射型の光学センサ１００の検出出力を１種類に限定し、Near側ONとFar側ONとを設定により切り替え可能に構成してもよい。この場合、出力表示灯１１８は検出出力の設定に応じて自動的にNear側点灯とFar側点灯とが切り替わるようにするのが好ましい。
【００３０】
反射型の光学センサ１００は、前述したように、しきい値を固定としているが、ユーザが操作可能なトリマなどの調整手段によってしきい値を調整できるようにしても良い。これにより、反射型光学センサ１００の感度を実質的に調整することができる。
【００３１】
図６はフラット型光学センサ１００の分解斜視図である。図６を参照して、フラット型光学センサ１００は、筐体１５０と、この中に組み込まれる内蔵部品１５２と、内蔵部品１５２に結線されたケーブル１５４とを含み、ケーブル１５４を通じてフラット型光学センサ１００に電源が供給されると共にフラット型光学センサ１００の検出信号が出力される。
【００３２】
図７は筐体１５０をその後方から見た斜視図である。フラット型光学センサ１００の筐体１５０は、周囲壁１５０ａを備えた平面視概略矩形のトレーの形状を有し、その大きさは縦約２７mm、横約１４mm、厚み約５mmである。筐体１５０は防錆性に優れた金属の成形品であり、具体的にはＭＩＭ（射出成形粉末成形法）によるステンレス成形品である。筐体１５０は中間部分に信号光通過窓１６０を有し、また、上端部に表示灯カバー１６２を装着するためのカバー装着開口１６４が形成されている（図６）。
【００３３】
ステンレスＭＩＭ成形品である筐体１５０の下端部には設置孔部１５６が左右に離間して一対形成され、現場では、この一対の設置孔部１５６を使ってフラット型光学センサ１００が設置することができる。フラット型光学センサ１００の内外に延在するケーブル１５４は、左右の一対の設置孔部１５６で挟まれたネック溝１６６に設置される。ケーブル１５４は筐体周囲壁１５０ａの下端部に形成された切欠き１７０を通じて筐体１５０の内外に延出している。切欠き１７０には可撓性グロメット（ケーブルブッシュ）１７２が固定され、この可撓性グロメット１７２を通じてケーブル１５４が筐体１５０の内外に伸びている。
【００３４】
このケーブル１５４が配置される通路を形成するネック溝１６６は幅狭である。具体的に説明すると、ネック溝１６６で形成されるケーブル配置通路は、その長手方向中間部分が端部に比べて幅狭であり、この長手方向中間部分の幅は、ケーブル１５４に含まれる複数本の芯線１５４ａの各芯線の幅（太さ）Ｗ１（図１６）よりも大きいがケーブル１５４の幅（太さ）Ｗ２（図６）よりも小さい。すなわち、ケーブル１５４の先端部分（光学センサ１００に隣接する領域）は、外皮（シース）無しの複数本の芯線１５４ａが露出した非被覆状態である。各芯線１５４ａは、従来と同様に、導線と被覆体とで構成されている。典型的にはケーブル１５４から外皮（シース）を取り除いたケーブル先端部（非被覆領域）の複数本の芯線１５４ａは筐体１５０の板厚の方向つまりネック溝１６６の深さ方向に一列に配列した状態でネック溝１６６に配置される（図１６）。なお、ネック溝１６６の壁面と芯線１５４との間には、後に説明する絶縁性成形部材２１０（図１５、図１６）が介装される。
【００３５】
なお、フラット型光学センサ１００の内蔵部品１５２は、筐体１５０を共通にした、上述の反射型と透過型との２種類が用意される。
【００３６】
図８は、透過型投光ユニットを構成するフラット型光学センサ１００に組み込まれる光学部材と電子回路基板を示す。図９は、透過型受光ユニットを構成するフラット型光学センサ１００に組み込まれる光学部材と電子回路基板を示し、図１０は、反射型のフラット型光学センサ１００に組み込まれる光学部材と電子回路基板を示す。光学部材には参照符号１８０を付してある。電子回路基板には参照符号１８２を付してある。
【００３７】
光学部材１８０は、レンズカバー１８４と、このレンズカバー１８４に嵌挿されるスリット部材１８６を含む。スリット部材１８６には信号光が通過する光通過通路１８６ａを有する。電子回路基板１８２の下端部には、その前面に芯線１５４ａが半田付けされる複数のランド１９０が設けられ、後面にはランド１９０が設けられていない。すなわち、電子回路基板１８２の前面にだけランド１９０を設けることで、ランド１９０を後面に設けることに比べて実質的な厚さ寸法を小さくすることができる。
【００３８】
図８に図示の透過型投光ユニットは、出力線が存在しないためケーブル１５４に含まれる芯線１５４ａは電源線の２本だけで構成されている。したがって、これが半田付けされるランド１９０は２つである。図９に図示の透過型受光ユニットは、受光素子１１２だけでなく制御回路が電子回路基板１８２に組み込まれており、また、出力表示灯１１８、安定表示灯１２０も実装されているため、ケーブル１５４は２本の電源線と２本の出力線２本の合計４本の芯線１５４ａで構成される。
【００３９】
反射型光学センサ１００の回路基板１８２には、投光素子１０２、受光素子１１２、制御回路が実装されており、レンズカバー１８４及びこれに嵌挿されるスリット部材１８６は投光素子１０２、受光素子１１２に対応した構成となっており、スリット部材１８６によって信号光の通路が形成される。
【００４０】
反射型に採用する受光素子１１２は、透過型で採用可能な１つのフォトダイオード(PD)で構成されてもよいが、この実施例では図１１に示すように３個の分割フォトダイオード(PD)で受光素子１１２が構成されている。図１１において、一番上のフォトダイオード(PD)側と真ん中のフォトダイオード(PD)は、その出力を合算して使用される。したがって、この実施例の受光素子１１２は実質的に２分割フォトダイオード(PD)の構成となっている。
【００４１】
引き続き図１１を参照して、近距離（Near）での反射光は図中最も上（投光素子１０２から遠い側）のフォトダイオード(PD)で受光される。他方、遠距離（Far）での反射光は図中の最も下（投光素子１０２に近い側）のフォトダイオード(PD)で受光される。近距離側に対応するために２つのフォトダイオード(PD)を採用することの利点は次のとおりである。
【００４２】
検出対象物Ｗが近づく方向又は遠ざかる方向に移動したときに、受光素子１１２の面上での反射光の移動量は、近距離側の方が遠距離側よりも大きい。例えば、近接した検出対象物Ｗからの反射光が、受光素子１１２よりも上方に変位して近距離側及び遠距離側の双方のフォトダイオード(PD)で反射光を受光できなかった場合には、検出対象物Ｗが存在しないのか、それとも検出対象物Ｗが極めて遠方のために近距離側・遠距離側双方のフォトダイオード(PD)が反射光を受光できなかったのかの区別がつかなくなってしまう。その結果、検出対象物Ｗが基準距離よりも近距離側に存在しているにも関わらず「近距離側には検出対象物Ｗが存在しない」との謝った判定をしてしまうことになる。この現象を、実施例のように近距離側に対応するために２つのフォトダイオード(PD)を採用することで防止することができる。
【００４３】
実施例では、近距離（Near）側のフォトダイオード(PD)を２つの正方形のフォトダイオード(PD)で構成されているが、１つの長方形のフォトダイオード(PD)で構成しても良い。要するに、近距離（Near）側の受光素子１１２は、基準距離よりも近距離側からの反射光を受光できる形状で且つこの反射光を受光できる位置に配置されていれば良い。
【００４４】
筐体１５０に光学部材１８０を組み込む前に、レンズカバー１８４のスカート部１８４ａにスリット部材１８６を嵌挿するサブアッセンブリ及びレンズカバー１８４を電子回路基板１８２に位置固定する作業が行われる。この固定は接着剤を用いて行われる。すなわち、スリット部材１８６を組み込んだレンズカバー１８４を電子回路基板１８２に接着する作業を含んでいる。具体的には、例えば一液性のエポキシ等の接着剤を使ってレンズカバー１８４のスカート部１８４ａの自由端が電子回路基板１８２の所定位置に固定される。
【００４５】
レンズカバー１８４を電子回路基板１８２に接着することで、スリット部材１８６も基板１８２に対して位置決めされ、また、回路基板１８２に実装されている投光素子１０２、受光素子１１２及び主要な電子部品を含む電子回路がレンズカバー１８４及びスリット部材１８６によって密閉された状態になる。
【００４６】
変形例として、スリット部材１８６を電子回路基板１８２の所定位置に固定し、このスリット部材１８６に対してレンズカバー１８４を位置決めするようにしてもよい。
【００４７】
図１２は、回路基板１８２に光学部材１８０を固定し、また、電子回路基板１８２にケーブル１５４を結線した組立体２００を示す。この組立体２００は、後方に向けて開放し且つ周囲壁を備えたトレー状の筐体１５０に対して、筐体１５０の後方から組み付けられる（図６）。
【００４８】
レンズカバー１８４の水平フランジ１３４よりも前方に突出した部分は凸部を構成しており、この凸部の輪郭に一致するように筐体１５０の信号光通過窓１６０の輪郭が設定されている。組立体２００を筐体１５０に組み付ける際に、レンズカバー１８４を筐体前方窓１０８に嵌合することにより、筐体１５０の前面と、レンズカバー１８４の前面(凸部の前面)とが面一の状態になる。この嵌合は緩い嵌合であってもよいし密な嵌合であってもよい。レンズカバー１８４の水平フランジ１３４によってレンズカバー１８４は金属筐体１５０に位置決めされる。また、筐体１５０のカバー装着開口１６４に表示灯カバー１６２が装着される。
【００４９】
上記の仮組み付け状態で金型のキャビティに載置され、後方に向けて開放した筐体１５０の後方から、電子回路基板１８２の後面、より詳しくは金属筐体１５０の信号光通過窓１６０と対抗する部分に向けてホットメルトＨＭの充填が行われ（図１４）、この充填が終わると、筐体１５０の後方開口はステンレスプレートからなるサブ筐体つまり背面板２０２を溶接することにより、ホットメルトＨＭの外部への露出を防ぐことができる（図１４）。
【００５０】
ここに、ホットメルトＨＭとは、熱可塑性の合成樹脂、ゴムからなり常温で固体の接着剤の総称であり、光電スイッチ等の耐環境性能を考慮するとポリアミド系ホットメルトあるいはポリエステル系ホットメルトが好適である。ポリエステル系のホットメルトは耐油性、耐水性の観点で言えばポリアミド系ホットメルトよりも優れた特性を有することから、耐油性、耐水性を高める上でポリエステル系のホットメルトを選択するのがよい。
【００５１】
金属筐体１５０の中にホットメルトＨＭを充填することにより、レンズカバー１８４及び回路基板１８２並びにレンズカバー１８４と回路基板１８２との接着部分が金属筐体１５０とホットメルトＨＭによって一体化された状態となり、また、表示灯カバー１６２が金属筐体１５０に接着された状態となる。
【００５２】
充填時のホットメルトは回路基板１８２によって受け止められる。すなわち、回路基板１８２は邪魔板の役割を奏し、回路基板１８２の後面に直交する方向に流入するホットメルトＨＭを受け止める受圧面として回路基板１８２の後面が機能する。このことから、充填時、ホットメルトＨＭによって回路基板１８２は前方に付勢され、この結果、レンズカバー１８４も前方に押し付けられて、レンズカバー１８４は筐体光通過窓１６０の正規の位置に押し付けられた状態となる。また、ホットメルト充填時に、回路基板１８２は、筐体１５０の中に入り込んでくるホットメルトＨＭに対して邪魔部材としての役割を奏するため、充填時のホットメルトが直接的に光学部材１８０に当たることはない。また、光学部材１８０の一部を構成するレンズカバー１８４は、レンズカバー１８４の中に嵌挿されたスリット部材１８６によって支持されているため、レンズカバー１８４の熱変形を抑制することができる。
【００５３】
なお、回路基板１８２から延びるケーブル１５４の先端部（非被覆領域）では、外部に露出した剥き出し状態の芯線１５４ａが回路基板１８２のランド１９０に半田付けされるが、図６、図１０から分かるように、典型的にはケーブルシースを除去して剥き出し状態にした非被覆領域の複数の芯線１５４ａが９０度ひねられて筐体１５０の厚さ方向つまりネック溝１６６の深さ方向に一列に並んだ状態に形作られ、この一列の状態で筐体１５０のネック溝１６６に装着される。この状態を図１６に図示してある。なお、図１６は図１のＸ１６−Ｘ１６線に沿った断面図である。
【００５４】
図１５は、筐体１５０の中に内蔵部品１５２を組み入れた状態を示す図であり、筐体１５０を背面側つまりホットメルトＨＭを充填する開口側から見た図である。この図１５から最も良く分かるように、ネック溝１６６によって規定されるケーブル配置通路は、その長手方向中間部分の幅が端部に比べて相対的に小さい輪郭形状を有しているが、このネック溝１６６で規定されるケーブル配置通路の通路形状と相補的な形状を備えた絶縁性成形部材２１０が嵌合されている。この嵌合は緩い嵌合であってもよいし、きつい嵌合であってもよい。この絶縁性成形部材２１０は絶縁性樹脂材料の成形品であり、図１６から分かるように、断面Ｕ字状の本体２１０ａと、この本体２１０ａの開口を覆う蓋部材２１０ｂとで構成されている。一列に配列した複数の芯線１５４ａは本体２１０ａの深さ方向に配列した状態で収容される。次いで、蓋部材２１０ｂが接着されることにより本体２１０ａの開口が封止される。典型的にはケーブル１５４の先端部から外皮（シース）を取り除くことで形成される非被覆領域の芯線１５４ａは、その周囲が絶縁性成形部材２１０によって絶縁性が確保される。変形例として、ケーブルの延び方向に貫通した絶縁性成形部材２１０は本体２１０ａと蓋部材２１０ｂとを一体化した成形品で構成してもよい。
【００５５】
筐体１５０に充填されたホットメルトＨＭはネック溝１６６及び絶縁性成形部材２１０の中に流入してこのネック溝１６６に位置する絶縁性成形部材２１０及びこの中に位置する芯線１５４ａがホットメルトＨＭによって固定される。
【００５６】
また、一対の設置孔部１５６、１５６の間に位置するケーブル配置通路を幅狭のネック溝１６６で構成し、この中に、ケーブル１５４の外皮を取り除いて剥き出しになった複数の芯線１５４ａをネック溝１６６の深さ方向に一列に配列させると共にこの一列に配列した複数の芯線１５４ａを絶縁性成形部材２１０で包囲した状態でネック溝１６６に配置されたことにより、一対の設置孔部１５６、１５６の間隔を狭く設計しても芯線１５４ａの絶縁性を確保することができる。これにより、フラット型光学センサ１００の幅寸法を小さく設計しても、一対の設置孔部１５６、１５６がフラット型光学センサ１００の本体から側方に突出することはなく、フラット型光学センサ１００の全体的な幅寸法を小さくすることができる。特に、芯線１５４ａは剛体でないためネック溝１６６との間のクリアランスを一定に保つことは事実上不可能であるが、芯線１５４ａとネック溝１６６の壁面との間に絶縁性成形部材２１０を介装したことにより、ケーブル１５４の非被覆領域の芯線１５４ａとネック溝１６６の壁面との間のクリアランスを気にすることなく且つネック溝１６６の幅を狭く設計したとしても芯線１５４ａの絶縁性を確保することができる。
【００５７】
図１４はフラット型光学センサ１００の横断面図であり、図１のＸ１４−Ｘ１４線に沿って断面した図である。この図１４から分かるように、ホットメルトＨＭで回路基板１８２と筐体１５０との間の隙間を埋めることで電子回路を保護することができる。回路基板１８２は筐体１５０から離間しているため、この回路基板１８２の全体をホットメルトＨＭで覆うことで電子部品への油等の異物侵入を防止することができる。
【００５８】
また、レンズカバー１８４のスカート部１８４ａの端面を予め電子回路基板１８２に接着してあることから、ホットメルトを筐体１５０の中に充填することに伴って光学部材１８０の内部にホットメルトが侵入してしまうのをレンズカバー１８４のスカート部１８４ａによって防止することができる。
【００５９】
また、レンズカバー１８４のスカート部１８４ａの外面に凹凸１３２ａ、１３２ｂを設けたことにより、ホットメルトＨＭとの接触面積を増やすことができると共に、固化したホットメルトＨＭとの機械的な係合によってレンズカバー１８４を確実に位置固定することができる。
【００６０】
金属筐体１５０の中に充填したホットメルトＨＭによって、フラット型光学センサ１００の設置環境の下で、仮に金属筐体１５０内に液状の異物が侵入したとしても、回路基板１８２の周囲がホットメルトＨＭで包囲されているため誤動作を生じる虞は殆ど無い。
【００６１】
フラット型光学センサ１００は、スリット部材１８６が、レンズカバー１８４のスカート部１８４ａの内面と当接した状態で、その外周に位置するスカート部１８４ａを支持する機能を有する例を示したが、例えば、スカート部１８４ａが厚肉で十分な強度がある場合などは、必ずしもスリット部材１８６をスカート部１８４ａの内面と当接させる必要は無い。
【００６２】
また、実施例のフラット型光学センサ１００では、レンズカバー１８４が投光素子からの検出光、或いは、受光素子への検出光を透過しレンズ面が形成された透過部とスカート部１８４ａとが一体的に成型され、スリット部材１８６がレンズカバー１８４とは別パーツである例を示したが、本発明はこれに限られず、例えば、レンズが別体で構成されるものや、透過部とスカート部１８４ａが別体で構成されるものにも適用可能である。
【００６３】
さらに、投光素子１０２あるいは受光素子１１２の形状やレンズ形状により必ずしもスリット部材１８６を必要としない光学系を採用してもよい。この場合、スカート部１８４ａを厚肉にする、或いは、スリット機能を有しないスカート部補強部材をスカート部１８４ａの内面と当接させるなどしてスカート部１８４ａに十分な強度を持たせることができる。
【００６４】
実施例では、受光素子として分割フォトダイオード(PD)を用いた距離式反射型光電スイッチや、受光素子として単一フォトダイオード(PD)を用いた透過型光電スイッチの例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、受光素子１１２にフォトダイオード(PD)を用いた光量式反射型光電スイッチや、受光素子にCCD、CMOS等の撮像素子も設けた反射型光学変位センサ、エリア状の光を投受する透過型エリア光学センサなど光電スイッチをはじめとする種々の光学センサに適用可能である。
【００６５】
図１５を再び参照して、筐体１５０の背面の開口周縁部には背面板２０２を設置するための座２１４が連続的に形成され、この座２１４には小突起２１６が間隔を隔てて複数一体成形されている。とくに、可撓性グロメット１７２が配置されるケーブル入口部分には、相対的に小さな間隔で複数の小突起２１６が形成され、この座２１４に背面板２０２がスポット溶接される。座２１４に固着された背面板２０２は筐体１５０と一体化すると共にフラット型光学センサ１００の面一の背面を形成する。
【００６６】
このスポット溶接の際に、小突起２１６に電流を集中させることができるため溶接強度を高めることができる。したがって、可撓性グロメット１７２に無理な力が加わったとしても背面板２０２の剥離を防止することができる。この小突起２１６をステンレスプレートからなる背面板２０２に形成するのに比べて、筐体１５０に小突起２１６を設けることは筐体１５０の成形法としてＭＩＭ成形法を採用することにより比較的容易に形作ることができる。
【００６７】
フラット型光学センサ１００では、光学部材１８０、ケーブル１５４並びにホットメルトＨＭによって回路基板１８２を包囲することで耐油性、耐水性などの耐環境性能を確保していることから、金属筐体１５０は必ずしも気密又は水密である必要は無く、金属筐体１５０それ自身は、外部からの水や油などの侵入をある程度許容する構造を有していてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００    実施例のフラット型光学センサ
１０２    投光素子
１１２    受光素子
１５０    筐体
１５４    ケーブル
１５４ａ  芯線
１５６    光学センサを現場に設置するための設置孔部
１６６    一対の設置孔の間に位置するネック溝
１７０    切欠き
１８２    回路基板
１９０    芯線を半田付けするランド
２１０    ネック溝に設置される絶縁性成形部材
２１０ａ  絶縁性成形部材の本体
２１０ｂ  絶縁性成形部材の本体蓋部材
２１４    背面板を設置するための座
２１６    小突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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