(57)【要約】【課題】部品の高い精度での取付を容易に行うことができるようにする。【解決手段】光源の前面側でレンズを保持するレンズユニット４を、筐体１の凹部１２内に未硬化の接着部材４０を介して遊嵌させた。光源からの照射光のビーム径及び光軸が適正となるようにレンズユニット４を凹部１２内で移動させた後、紫外線照射によって接着部材４０を硬化させることで、筐体１に対するレンズユニット４の位置を固定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に開放した凹部を有する筐体と、
光源の光を前面側に配光するレンズを保持する光学部材であって、所定範囲内で移動自在にして前記凹部内に前面側から挿入される光学部材と、
前記凹部と前記光学部材とに接着して前記凹部内における前記光学部材の位置を固定する接着部材と、
を備えた光電スイッチ。
【請求項２】
前記光学部材は、前記筐体の前後方向を含む互いに直交する３方向のそれぞれについて所定範囲内で移動自在にして前記凹部内に挿入される請求項１に記載の光電スイッチ。
【請求項３】
前記光学部材は、前記筐体の前後方向に沿って互いに平行な２側面を備えた請求項１又は２に記載の光電スイッチ。
【請求項４】
前記接着部材は、紫外線硬化接着剤で構成され、前記凹部の内周面と前記光学部材の外周面とのそれぞれの少なくとも一部に接着する請求項１乃至３の何れかに記載の光電スイッチ。
【請求項５】
前記光源は、半導体レーザであって、前記筐体の背面側から前記凹部に挿入される請求項１乃至４の何れかに記載の光電スイッチ。
【請求項６】
前面に開放した凹部を有する筐体と、
所定範囲内で移動自在にして前記凹部内に前面側から挿入される部品と、
前記凹部と前記部品とに接着して前記凹部内における前記部品の位置を固定する接着部材と、
を備えた電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品を高い精度で容易に取り付けることができる光電スイッチ及び電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の有無を光学的に検出するために、光電スイッチが用いられている。光電スイッチは、本体と反射部材とからなり、本体内に投光部及び受光部を備えている。投光部から照射された光の反射部材における反射光を受光部が受光するか否かに応じて、筐体と反射部材との間における物体の有無を検出できる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
光電スイッチでは、互いの間に物体が通過する空間を挟んで本体と反射部材とが配置され、反射部材における反射光が受光部で受光できるように投光部からの照射光を反射部材に向けて照射しなければならない。このため、反射部材に対する投光部からの照射光のビーム径及び光軸を適正に調整する必要がある。
【０００４】
従来の光電スイッチでは、光源が実装された基板を本体内部に取り付けるための複数のビスの締め付け具合を加減することで本体における照射光のビーム径及び光軸を調整した後、例えば紫外線硬化樹脂等を本体と基板又は光源の間に充填し、本体に対する光源の位置を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２８４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の光電スイッチでは、本体における照射光のビーム径及び光軸を調整するために例えば４本のビスの締め付け具合を加減する必要があり、ビーム径及び光軸の調整作業が煩雑で長時間を必要とする。このように、従来の電気機器では、部品を高い精度で容易に取り付けることができない問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、部品を高い精度で容易に取り付けることができる光電スイッチ及び電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る光電スイッチは、筐体、レンズユニット、接着部材を備えている。筐体は、前面に開放した凹部を有する。レンズユニットは、光源の光を前面側に配光するレンズを保持し、所定範囲内で移動自在にして本体の凹部内に前面側から挿入される。接着部材は、凹部の内側面とレンズユニットの外側面とに接着して凹部内におけるレンズユニットの位置を固定する。
【０００９】
この構成においては、凹部内における所定範囲内で移動自在にして凹部内に挿入されたレンズユニットは、接着部材によって凹部内の位置を固定される。レンズユニットを凹部内に挿入した後、接着部材を凹部の内側面とレンズユニットの外側面との間に配置し、接着部材の硬化前に照射光のビーム径及び光軸が適正となるように、凹部の前面側からレンズユニットの位置を調整する。レンズユニットは、硬化した接着部材によって筐体に対する適正な位置に固定される。
【００１０】
この構成において、レンズユニットは、筐体の前後方向を含む互いに直交する３方向のそれぞれについて所定範囲内で移動自在にして凹部内に挿入されることが好ましい。光源からの照射光のビーム径及び光軸を適正に調整することができる。
【００１１】
また、レンズユニットは、筐体の前後方向に沿って互いに平行な２側面を備えたものであることが好ましい。凹部の前面側からレンズユニットの２側面を工具を介して挟持することで、凹部内におけるレンズユニットの位置を容易に調整することができる。
【００１２】
さらに、接着部材は、紫外線硬化接着剤で構成され、凹部の内周面とレンズユニットの外周面とのそれぞれの少なくとも一部に接着するものであることが好ましい。凹部内におけるレンズユニットの位置を調整した後、紫外線を照射することで、レンズユニットを筐体に対する適正な位置に固定することができる。
【００１３】
また、光源は、半導体レーザであって、筐体の背面側から凹部に挿入されるものであることが好ましい。光電スイッチの組立作業を容易に行うことができる。
【００１４】
また、この発明に係る電気機器は、前面に開放した凹部を有する筐体と、所定範囲内で移動自在にして凹部内に前面側から挿入される部品と、凹部と部品とに接着して凹部内における部品の位置を固定する接着部材と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、部品を高い精度で容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る光電スイッチの分解図である。
【図２】同光電スイッチが備える筐体及び支持体の分解図である。
【図３】同光電スイッチが備えるレンズユニットの分解図である。
【図４】レンズユニット及び支持体を装着した筐体の斜視図である。
【図５】同光電スイッチにおける照射光の調整作業を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施形態に係る光電スイッチについて、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１に示すように、光電スイッチ１０は、筐体１、支持体２、カバー３、レンズユニット（光学部品又は部品）４、フィルタ５、フロントカバー６、ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂ，７Ｂ、ボリュームカバー８を備えている。
【００１９】
筐体１は、前後に開放した上下２段の凹部１１及び１２を有している。支持体２は、基板９を支持し、筐体１内に背面側から挿入される。カバー３は、筐体１の背面及び２側面を被覆するように、筐体１に背面側から装着される。レンズユニット４は、前後に開放した筒状体であり、筐体１の前面側から凹部１２内に挿入される。フィルタ５は、凹部１１の前面に装着される。フロントカバー６は、凹部１１及び１２の前面側を被覆する。ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂは、基板９に実装されたボリュームに嵌入する。筐体１の上面の孔部１及び１４にそれぞれ収納される。ボリュームカバー８は、ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂの上面を被覆する。
【００２０】
筐体１には、上下２箇所に取付孔１Ａが形成されている。取付孔１Ａを貫通する図外の取ネジにより、光電スイッチ１０を壁面等に取り付けることができる。なお、筐体１に取付孔１Ａ以外の取付部材を設けることもできる。
【００２１】
図２に示すように、筐体１の凹部１１には、受光素子９Ｂが筐体１の背面側から挿入される。受光素子は、支持体２が支持する基板９に実装された電子部品に電気的に接続されている。筐体１の凹部１２には、半導体レーザ９Ａが筐体１の背面側から挿入される。半導体レーザ９Ａは、この発明の光源であり、支持体２が支持する基板９に実装された電子部品に電気的に接続されている。
【００２２】
凹部１２の内周面には、円弧部１２１が９０度の回転角度位置の４箇所に形成されている。各円弧部１２１は、凹部１２の内周面より大径の周面を備えている。各円弧部１２１の周面には、穴部１２２が形成されている。円弧部１２１は、それぞれ筐体１の前後方向について所定深さＤにされており、背面側に段部１２３が形成されている。上側の２つの円弧部１２１の間、及び下側の２つの円弧部１２１の間には、それぞれ隔壁部１２４が形成されている。隔壁部１２４は、円弧部１２１の周面の周方向について所定長さＬの間に形成されている。
【００２３】
図３に示すように、レンズユニット４を構成するレンズユニット本体４０３は、凹部１２の内径よりも小径の円筒の外周面を互いに平行な垂直面４１と、垂直面４１で挟まれた部分円周面４２で構成されており、前面側の９０度の回転角度位置の４箇所に突起部４３が形成されている。筐体１の前後方向におけるレンズユニット本体４０３の全長Ｎは、凹部１２の奥行きよりも短い。
【００２４】
突起部４３の外径は、円弧部１２１の周面の径よりも小さい。突起部４３には前面及び半径方向の外側に開放した切除部４３１が形成されている。突起部４３の長さＳは、円弧部１２１の所定深さＤよりも短い。上側の２つの突起部４３の間、及び下側の突起部４３の間のそれぞれの周方向の長さＭは、隔壁部１２４の所定長さＬよりも長い。
【００２５】
レンズユニット本体４０３内には、背面側からレンズ４０１及び絞り部材４０２が嵌入する。絞り部材４０２の突起４０２１がレンズユニット本体４０３の背面に形成された図外の段部に圧入されることにより、レンズ４０１及び絞り部材４０２がレンズユニット本体４０３の内部に固定される。
【００２６】
図４に示すように、レンズユニット４は、凹部１２内に筐体１の前面側から挿入される。支持体２を筐体１の背面側に装着した状態で、レンズユニット４の背面側に、凹部１２内に背面側から挿入された半導体レーザ９Ａが位置する。４つの突起部４３のそれぞれの切除部４３１は、円弧部１２１の穴部１２２に対向する。
【００２７】
レンズユニット４は、外径及び全長が凹部１２の内径及び奥行きよりも短く、突起部４３が円弧部１２１よりも小さいため、互いに直交する３方向（矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向．矢印Ｚ方向）について凹部１２内で所定範囲にわたって移動自在にされている。
【００２８】
図５に示すように、レンズユニット４を凹部１２内に挿入した状態で、４つの突起部４３のそれぞれの切除部４３１内に、紫外線硬化樹脂で構成された接着部材４０を充填する。接着部材１の充填量は、一部が穴部１２２内に浸入する程度の量である。接着部材４０は、未硬化の状態で切除部４３１から漏出しない程度の粘度にされている。
【００２９】
この状態で、２つの垂直面４１を、例えば互いに対向する薄板状の２つの挟持部を有する工具で挟持し、光源からの照射光のビーム径及び光軸位置の測定結果に基づいて、レンズユニット４を矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。照射光のビーム径及び光軸位置の測定結果が適正になった時に、接着部材４０に紫外線を照射することにより、硬化した接着部材４０を介して凹部１２内におけるレンズユニット４の位置が固定される。
【００３０】
このように、レンズユニット４を未硬化の接着部材４０を介して凹部１２内に遊嵌した状態でレンズユニット４を互い直交する３方向に移動させて照射光のビーム径及び光軸を調整した後に紫外線の照射することで、レンズユニット４を筐体１における適正な位置に固定できる。
【００３１】
なお、接着部材４０は、紫外線硬化樹脂に限らず熱硬化性樹脂を使用することもできる。この場合には、照射光のビーム径及び光軸が適正になるようにレンズユニット４を移動させた後に、接着樹脂１０を加熱することで、レンズユニット４を筐体１における適正な位置に固定できる。また、光源は、半導体レーザに限るものではない。
【００３２】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３３】
例えば、光学部材は、上述のようにレンズユニット本体４０３、レンズ４０１及び絞り部材４０２で構成されるレンズユニット４の他、レンズ自体であってもよい。
【００３４】
また、この発明は、光電スイッチ以外の電気器に適用することもできる。例えば、電気機器が、動作状態を示す光源と、光源からの光を一体に受ける導光体（部品）と、導光体の他端が外部に露呈するように導光体が挿入される貫通孔（凹部）が設けられた筐体と、を備えた制御装置（プログラマブルコントローラ等）である場合、導光体を筐体に固定する手段として上述の実施形態で説明した発明を適用することができる。つまり、導光体を所定範囲内で移動自在にして筐体の貫通孔内に挿入し、貫通孔と部品とに接着する接着部材を介して貫通孔内における導光体の位置を固定する。
【００３５】
さらに、電気機器が、外部端子、コイル、固定端子（部品）及び可動端子（部品）を搭載した基台を含む電磁継電器（リレー）であって、基台に設けられた穴に可動端子又は固定端子が挿入される電磁継電器である場合、可動端子や固定端子を穴に固定する手段として上述の実施形態で説明した発明を適用してもよい。つまり、可動端子又は固定端子を所定範囲内で移動自在にして基台の穴内に挿入し、穴と可動端子又は固定端子とに接着する接着部材を介して穴内における可動端子又は固定端子の位置を固定する。
【００３６】
また、電気機器は、光源の光によってコンパクトディスク等のデータの読み書きを行う記憶装置であってもよい。光源の光を集光するレンズ（部品）の筐体への保持構造に、この発明を適用することができる。
【００３７】
このように、光電スイッチ、制御装置、電磁継電器、記憶装置等の電気機器にこの発明を適用することにより、部品の高い精度での取付を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１−筐体
４−レンズユニット
１０−光電スイッチ
１２−凹部
４０−接着部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013187158.tif 000006
【図５】
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