(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ親機の横に複数のセンサ子機を横並びにして備え、これらセンサ親機及びセンサ子機の互いの隣接面に設けた電気接触部を電気接続して構成されるセンサシステムにおいて、
前記各センサ子機の両側に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、前記一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具が、そのセンサ子機における検出信号の信号線に導通するように構成され、
一端の前記センサ子機の前記一方の電気接触部を、前記センサ親機の電気接触部に接続することで、前記センサ親機に、前記各センサ子機からの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたことを特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
コントローラの横に複数の検出センサを横並びにして備え、これらコントローラ及び検出センサの互いの隣接面に設けた電気接触部を電気接続して構成されるセンサシステムにおいて、
前記各検出センサの両側に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、前記一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具が、その検出センサにおける検出信号の信号線に導通するように構成され、
一端の前記検出センサの前記一方の電気接触部を、前記コントローラの電気接触部に接続することで、前記コントローラに、前記各検出センサからの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたことを特徴とするセンサシステム。
【請求項３】
横並びに隣接されるセンサ本体と、前記各センサ本体に装着して電気接続されるコネクタとを備えると共に、それらコネクタが互いに横並びに隣接するように配置され、さらに、隣接する前記各コネクタの両側面には前記コネクタ同士の間で互いに結合される電気接触部が設けられている検出センサにおいて、
前記コネクタの両側面に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具は、前記コネクタのうち前記センサ本体との電気接続部分に延びて、前記センサ本体に備えた検出信号の信号線に導通するように構成され、
前記複数のコネクタ同士の間で、前記一方と他方の電気接触部を結合することで、横並び方向の一端に配したコネクタに、各センサ本体からの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたことを特徴とする検出センサ。
【請求項４】
センサ本体に装着して電気接続されるコネクタであって、前記センサ本体が横並びに隣接して配置されることにより、各センサ本体に装着した各コネクタのコネクタハウジングが互いに横並びに隣接するように配置されるコネクタにおいて、
前記コネクタハウジングの両側面には前記コネクタ同士の間で互いに結合される電気接触部を設け、前記コネクタハウジングの両側面に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具は、前記コネクタのうち前記センサ本体との電気接続部分に延びて、前記センサ本体に備えた検出信号の信号線に導通するように構成されていることを特徴とする検出センサ用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の検出センサが隣接配置されるセンサシステム、その検出センサ及びそのためのコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数個が隣接配置されるセンサシステムの一例として、特開平９−６４７１２号に掲載されたものでは、隣り合った検出センサ同士が、互いの隣接面に備えたコネクタにて電気接続され、これにより各検出センサ間で電力ラインを繋げて、外部電源と各検出センサとの間の電力線の省配線化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、各検出センサへの供給電力を統一化すれば、上記従来例のように、電力線の省配線化は容易であるが、各検出センサから出力される検出信号は、互いに異なっているから、省配線化は困難である。このため、上記した従来のものでは、各検出センサと外部機器（例えば、プログラマブルコントローラ）との間を、それぞれ信号線で接続しており、信号線の省配線化は図られていない。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各検出センサの信号線の省配線が可能な検出センサの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
＜請求項１及び２の発明＞
請求項１の発明に係るセンサシステムは、センサ親機の横に複数のセンサ子機を横並びにして備え、これらセンサ親機及びセンサ子機の互いの隣接面に設けた電気接触部を電気接続して構成されるセンサシステムにおいて、各センサ子機の両側に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、前記一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具が、そのセンサ子機における検出信号の信号線に導通するように構成され、一端のセンサ子機の一方の電気接触部を、センサ親機の電気接触部に接続することで、センサ親機に各センサ子機からの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたところに特徴を有する。
また、請求項１の発明に係るセンサシステムは、コントローラの横に複数の検出センサを横並びにして備え、これらコントローラ及び検出センサの互いの隣接面に設けた電気接触部を電気接続して構成されるセンサシステムにおいて、各検出センサの両側に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、前記一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具が、その検出センサにおける検出信号の信号線に導通するように構成され、一端の前記検出センサの前記一方の電気接触部を、前記コントローラの電気接触部に接続することで、前記コントローラに、前記各検出センサからの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたところに特徴を有する。
【０００６】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明に係る検出センサは、横並びに隣接されるセンサ本体と、前記各センサ本体に装着して電気接続されるコネクタとを備えると共に、それらコネクタが互いに横並びに隣接するように配置され、さらに、隣接する前記各コネクタの両側面には前記コネクタ同士の間で互いに結合される電気接触部が設けられている検出センサにおいて、前記コネクタの両側面に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具は、前記コネクタのうち前記センサ本体との電気接続部分に延びて、前記センサ本体に備えた検出信号の信号線に導通するように構成され、前記複数のコネクタ同士の間で、前記一方と他方の電気接触部を結合することで、横並び方向の一端に配したコネクタに、各センサ本体からの検出信号の信号線を集め、この信号線を外部機器に接続可能としたところに特徴を有する。
【０００７】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明に係る検出センサ用コネクタは、センサ本体に装着して電気接続されるコネクタであって、前記センサ本体が横並びに隣接して配置されることにより、各センサ本体に装着した各コネクタのコネクタハウジングが互いに横並びに隣接するように配置されるコネクタにおいて、コネクタハウジングの両側面には隣接するコネクタ同士の間で互いに結合される電気接触部を設け、前記コネクタハウジングの両側面に配された一対の前記電気接触部の間では、一方の電気接触部における配列順が２からｎ番目の各端子金具が、他方の電気接触部における配列順が１からｎ−１番目の端子金具に１つずつずれて導通し、かつ、一方の電気接触部における配列順が１番目の端子金具は、前記コネクタのうち前記センサ本体との電気接続部分に延びて、前記センサ本体に備えた検出信号の信号線に導通するように構成されているところに特徴を有する。
【０００８】
本発明の構成によれば、２つのセンサ子機を隣接させて、電気接触部同士を結合すると、一方のセンサ子機のうち隣接面でない側の電気接触部において、配列順が１番目の端子金具には、そのセンサ子機の検出信号が伝送可能になり、２番目の端子金具には、隣のセンサ子機の検出信号が伝送可能になる。これと同様に、ｎ個のセンサ子機を電気接触部にて結合すると、一端のセンサ子機の電気接触部において、配列順がｎ番目の端子金具に、一端からｎ番目のセンサ子機の検出信号が伝送可能になる。つまり、一端のセンサ子機の電気接触部に、全てのセンサ子機の検出信号が集められる。そして、このセンサ子機の電気接触部を、センサ親機の電気接触部に接続し、センサ親機と外部機器との間を、信号線で接続すれば、各センサ子機と外部機器との間に信号線を配線しなくて済むから、従来のものに比べて省配線が図られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、光電スイッチ群を集合させたセンサシステムに適用した一実施形態について、図１〜図４を参照しつつ説明する。このセンサシステムは、図１に示すように、コントローラ１０の横に、複数の光電スイッチ１１（本発明の「検出センサ」に相当する）を横並びにして備える。
【００１０】
光電スイッチ１１は、横方向に偏平の概直方体形状をなしており、その後端面に受容部１３が形成されて、そこにコネクタ１４が嵌合されている。また、光電スイッチ１１の内部には、図２に示すように、電源回路１５、タイミング制御回路１６、駆動回路１７、発光素子１８、受光素子１９、増幅回路２０、コンパレータ２１、検波回路２２および出力用トランジスタＴＲが収容されている。また、光電スイッチ１１の前面に形成した一対の挿通孔２３，２３（図１参照）には、図示しないセンサヘッド部から延びた一対の光ファイバ２４，２４（図２参照）が挿入され、それら挿通孔２３，２３の奥部に設けた、前記発光素子１８及び受光素子１９に突き合わされる。
【００１１】
図３には、向きを変えて２つの前記コネクタ１４が示されている。同図に示すように、コネクタ１４はほぼ直方体状をなし、上面に備えたロックレバー２５にて受容部１３内に抜け止めされる。コネクタ１４の前面には、３つの端子挿入孔２６が形成されており、それらのうち上下２つの端子挿入孔２６の内部には、電力用端子Ｖ１，Ｖ１（図２参照）が収容され、真ん中の端子挿入孔２６には、信号用端子Ｗ１（図２参照）が収容されている。
【００１２】
コネクタ１４の一方の側面のうち前面寄り位置には、突片状の一対の雄電極２７，２７が、上下に並べて設けられ、これに対応して、コネクタ１４の他方の側面のうち前面寄り位置には、一対の凹所２８，２８が上下に並べて形成されている。そして、凹所２８内には、図４に示すようにコネクタ１４を横切って反対側の雄電極２７に導通した雌電極２９が収容され、さらに、これら雄電極２７及び雌電極２９が、前記電力用端子Ｖ１に導通している。
【００１３】
さて、コネクタ１４の一方の側面のうち後面寄り位置には、図３に示すように、上下方向に延びた突条３０が設けられ、これに対応して、コネクタ１４の他方の側面のうち後面寄り位置には、凹所３１が形成されている。そして、突条３０の側面には、その長手方向に沿って複数の信号用の端子Ｔが配列される一方、凹所３１の内面には、その長手方向に沿って複数の信号用の端子Ｓが配列されている。これら端子Ｔ，Ｓは、共にｎ個（例えば、８個）ずつ設けられている。ここで、前記各端子Ｔを区別するときには、図３において上側の端子Ｔから順番に、符合の末尾に１，２，・・・の番号を付すこととし、これと同様に、前記各端子Ｓを区別するときには、上側の端子Ｓから順に、符合の末尾に１，２，・・・の番号を付すこととして、以下、詳細を説明する。
【００１４】
まず、隣り合ったコネクタ１４，１４同士の間では、突条３０と凹所３１とが嵌合可能となっており、これらが嵌合されると、図３における上から１番目（以下、単に「１番目」という）の端子Ｓ１，Ｔ１同士が接続され、以下同様に、２番目の端子Ｓ２，Ｔ２同士、・・・、ｎ番目の端子Ｓｎ，Ｔｎ同士が接続される。
【００１５】
さて、各コネクタ１４に両側面に備えた突条３０及び凹所３１の間では、所定の端子Ｓ，Ｔ同士がコネクタ１４の内部で導通している。具体的には、例えば、突条３０における２からｎ番目の端子Ｔ２〜Ｔｎが、図２に示すように、凹所３１における１からｎ−１番目の端子Ｓ１〜Ｓｎ−１に１つずつずれて導通している。また、突条３０の１番目の端子Ｔ１は、前記端子挿入孔２６内の信号用端子Ｗ１に導通している。
【００１６】
以上、光電スイッチ１１の構成を説明したが、コントローラ１０に関しては、以下のようである。即ち、コントローラ１０は、横方向に扁平形状をなし、前記光電スイッチ１１のコネクタ１４との隣接部に、図１には表れないが、コネクタ１４の一側面と同構造の凹所２８，３１を備える。そして、その凹所２８内には、コネクタ１４と同様に雌電極２９が設けられ、凹所３１内には端子Ｓ１〜Ｓｎが設けられている。そして、これら雌電極２９には、図２に示すように、電力線４３，４３が接続されており、端子Ｓ１〜Ｓｎには、同図に示すように、コントローラ１０内に備えた信号処理部４１が接続されている。信号処理部４１は、パラレル信号をシリアル信号に変換する構成をなし、その信号処理部４１からシリアル信号を出力するための１本の出力線４２が設けられている。そして、この出力線４２と前記電力線４３のグランド側と間の電位差を、所定のタイミングで切り替えてシリアル信号が生成される。また、これら出力線４２及び電力線４３は、一纏めのケーブル４４（図１参照）になって、コントローラ１０の後面から導出され、図示しないプログラマブルコントローラ及び外部電源に接続されている。なお、コントローラ１０内にも、光電スイッチ１１と同様に、電源回路１５が備えられている。
【００１７】
次に、上記構成からなる本実施形態の作用・効果を説明する。
例えば、２つのコネクタ１４を隣接させ、一方のコネクタ１４に備えた雄電極２７及び突条３０を、他方の凹所２８，３１に嵌合し、それらコネクタ１４を各光電スイッチ１１に装着すると、以下のようになる。
【００１８】
まずは、電力線に関して説明すると、図２において下側に示したコネクタ１４（以下、適宜、「第２コネクタ１４Ｂ」という）の一対の雄電極２７，２７は、上側に示したコネクタ１４（以下、適宜、「第１コネクタ１４Ａ」という）の一対の雌電極２９，２９に導通接続される。そして、第１コネクタ１４Ａの雌電極２９，２９は、第１コネクタ１４Ａ内を横切って反対側の雄電極２７，２７に導通しており、これがコントローラ１０の雌電極２９を介して電力線４３に接続される。これにより、各コネクタ１４Ａ，１４Ｂの電力用端子Ｖ１を介して、各光電スイッチ１１の電源回路１５に給電される。
【００１９】
電力を受けた各光電スイッチ１１は、以下のように動作する。即ち、タイミング制御回路１６が、駆動回路１７を制御して発光素子１８を駆動し、発光素子１８から光ファイバ２４を介して光が投射される。ここで、光ファイバ２４の先端に備えたセンサヘッド部が透過型の場合には、測定位置に物体が存在しないときに、一方の光ファイバ２４から投射された光が、他方の光ファイバ２４を通って受光素子１９に受光される。一方、センサヘッド部が反射型の場合には、測定位置に物体が存在するときに、物体からの反射光が他方の光ファイバ２４を介して受光素子１９に受光される。そして、受光素子１９の出力信号が、増幅回路２０により増幅されてコンパレータ２１に与えられる。コンパレータ２１は、増幅回路２０の出力信号のレベルを所定の閾値と比較し、その比較結果に応じた出力信号を検波回路２２に与える。検波回路２２は、コンパレータ２１からの出力信号に応答して出力用トランジスタＴＲを駆動する。以上により、出力用トランジスタＴＲから検出信号が出力される。
【００２０】
さて、信号線に関して説明すると以下のようである。第１及び第２のコネクタ１４Ａ，１４Ｂを各光電スイッチ１１に装着すると、各コネクタ１４Ａ，１４Ｂの１番目の端子Ｔ１が、信号用端子Ｗ１にて各光電スイッチ１１の出力用トランジスタＴＲに接続される。また、第１及び第２の両コネクタ１４Ａ，１４Ｂの間で、凹所３１と突条３０とが嵌合することで、第２コネクタ１４Ｂの１番目の端子Ｔ１が、第１コネクタ１４Ａの１番目の端子Ｓ１に接続される。ここで、第１コネクタ１４Ａの１番目の端子Ｓ１は、その第１コネクタ１４Ａの２番目の端子Ｔ２に導通している。従って、第１コネクタ１４Ａにおいて、１番目の端子Ｔ１には、一方の光電スイッチ１１の検出信号が伝送可能になり、２番目の端子Ｔ２には、他方の光電スイッチ１１の検出信号が伝送可能になる。
【００２１】
これと同様に、ｎ個のコネクタ１４を互いに結合し、ｎ個の各光電スイッチ１１に装着すると、一端側のコネクタ１４のｎ番目の端子金具に、一端側からｎ番目の光電スイッチ１１の検出信号が伝送可能になる。そして、一端側のコネクタ１４の突条３０を、コントローラ１０の凹所３１に結合することで、コントローラ１０に、各光電スイッチ１１からの検出信号の信号線が集められる。
【００２２】
これにより、本実施形態の検出スイッチシステムでは、１つのコントローラ１０と外部機器との間を、ケーブル４４（図１参照）で接続すれば、その他のコネクタ１４と外部機器との間にケーブルを配線しなくて済むから、従来のものに比べて省配線が図られる。また、各コネクタ１４は、同じように突条３０、凹所３１等を備えて同形状になっているから、これらコネクタ１４の配列順序を気にせずに組み付けることができ、組み付けの作業効率が向上する。しかも、各光電スイッチ１１に備えたコネクタ１４に代えて、電力線及び信号線の端末に備えたコネクタを装着すれば、各光電スイッチ１１を単体で用いることが可能になる。
【００２３】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２４】
（１）前記実施形態では、コントローラ１０には、センサ機能が備えられていなかったが、例えば、図５に示す実施形態２のように、コントローラ１０にも、光電スイッチ１１と同様に、タイミング制御回路１６、駆動回路１７、発光素子１８、受光素子１９、増幅回路２０、コンパレータ２１、検波回路２２および出力用トランジスタＴＲを設けてセンサ機能を備えさせることとし、これをセンサ親機として複数台のセンサ子機と組み合わせてもよい。
【００２５】
（２）前記実施形態では、コントローラ１０に設けた信号処理部４１にて、複数の光電スイッチ１１から受けたパラレル信号を、シリアル信号に変換して、外部機器（例えば、プログラマブルコントローラ）に出力していたが、図６に示す実施形態３のように、コントローラ１０に信号処理部を設けず、パラレル信号のまま、外部機器に検出信号を送信する構成にしてもよい。
【００２６】
（３）前記実施形態では、コントローラ１０にケーブル４４（図１参照）が固定されていたが、例えば、図７の実施形態４に示すように、コントローラ１０に親機用コネクタ１４’を介してケーブル４４を着脱可能にした構成にしてもよい。この場合、親機用コネクタ１４’は、図８に示すように、一方の側面には、子機用のコネクタ１４と同様に、凹所３１及び凹所２８を形成し、他方の側面には、子機用のコネクタ１４とは異なり、突条３０及び雄電極２７を設けない構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサシステムの斜視図
【図２】その回路図
【図３】コネクタの斜視図
【図４】コネクタの正面図
【図５】実施形態２の回路図
【図６】実施形態３の回路図
【図７】実施形態４に係る光電スイッチシステムの斜視図
【図８】その光電スイッチシステムに備えたコネクタの斜視図
【符号の説明】
１０…コントローラ（センサ親機）
１１…光電スイッチ子機（センサ子機）
１４…コネクタ（コネクタ）
１４’…親機用コネクタ（コネクタ）
３０…突条（電気接触部）
３１…凹所（電気接触部）
４４…ケーブル
Ｓ…雌端子（端子金具）
Ｔ…雄端子（端子金具）
【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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