(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた個数の発光素子を有するユニットを配列してなる投光部と、予め定めた個数の受光素子を有するユニットを配列して前記投光部の発光素子数と同数の受光素子を備えた受光部とからなる多光軸光電スイッチにおいて、少なくとも発光素子または受光素子の光路側表面を透光性の樹脂材料で形成すると共に一端に雄型コネクタを他端に雌型コネクタを設けた第１のケースと、該第１のケースを全域に亘り嵌着して保持する固定枠と、固定枠の一部を突出させ残部を収納する第２のケースによりユニットを形成し、隣接する一方のユニットの突出した固定枠を隣接する他方のユニットの第２のケースに挿入して、各ユニットを機械的電気的に連結接続したことを特徴とする多光軸光電スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子を備えた投光部と、前記発光素子と同数の受光素子を備えた受光部とからなる多光軸光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一定の範囲を検知する光電スイッチとして、図１０に示すような光軸の増減が可能な多光軸光電スイッチが知られている。図１０は６つの光軸を有する多光軸光電スイッチの例の斜視図であり、投光部５１と、受光部５２とが対向して設けられている。投光部５１には図示しない６個の発光素子が配置されており、受光部５２には６個の受光素子５３ａ〜５３ｆが配置されている。これらの各発光素子と各受光素子５３ａ〜５３ｆとは各々光軸同士が一致するような構造をなしている。受光部５２は、基本ユニット５４と、この基本ユニット５４および相互間に接続可能な増設ユニット５５と、この増設ユニット５５および基本ユニット５４に接続可能なエンドユニット５６とから構成されている。
【０００３】
図１１は、図１０の多光軸光電スイッチの受光部５２の組立図である。基本ユニット５４は、略中央部に段差が形成され、太部５４ａとこの太部５４ａと一体形成された細部５４ｂとから構成されている。細部５４ｂには係合突起部５４ｃと案内溝５４ｄが形成されている。増設ユニット５５は、略中央部に段差が形成され、中空状の継手部５５ａとこの継手部５５ａと一体形成された受光素子取付部５５ｃとから構成されている。中空状の継手部５５ａの側面には基本ユニット５４の係合突起部５４ｃが係合される係合孔５５ｂが設けられている。また、受光素子取付部５５ｃには、係合突起部５５ｄと案内溝５５ｅが形成されている。エンドユニット５６の側面には増設ユニット５５の係合突起部５５ｄが係合される係合孔５６ａが形成されている。
【０００４】
これらのユニットで多光軸光電スイッチを組み立てる際は、基本ユニット５４の細部５４ｂを増設ユニット５５の継手部５５ａに差し込んで、増設ユニット５５の図示しない凸部を案内溝５４ｄ内を摺動させて両者を連結する。この際にいずれか一方に設けた雌型コネクタと他方に設けた雄型コネクタとを嵌合する。また、増設ユニット５５の素子取付部５５ｃをエンドユニット５６に差し込んで、エンドユニット５６の図示しない凸部を案内溝５５ｅ内を摺動させて両者を連結する。この際にいずれか一方に設けた雌型コネクタと他方に設けた雄型コネクタとを嵌合する。これにより基本ユニット５４、増設ユニット５５、エンドユニット５６が機械的電気的に連結接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示した多光軸光電スイッチの基本ユニット５４、増設ユニット５５、エンドユニット５６は、例えば合成樹脂材を成型加工した部材により構成されている。このために、剛性が不足して外部の振動や衝撃に対する機械的な耐久力が十分ではないという問題があった。特に、ユニットの連結数が増大して多光軸光電スイッチの全長が長くなると、中間部ではユニット連結保持の機械的な強度が不足するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、剛性を高めると共にユニット連結保持の機械的強度を向上させた多光軸光電スイッチの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては多光軸光電スイッチを、予め定めた個数の発光素子を有するユニットを配列してなる投光部と、予め定めた個数の受光素子を有するユニットを配列して前記投光部の発光素子数と同数の受光素子を備えた受光部とからなる多光軸光電スイッチにおいて、少なくとも発光素子または受光素子の光路側表面を透光性の樹脂材料で形成すると共に一端に雄型コネクタを他端に雌型コネクタを設けた第１のケースと、該第１のケースを全域に亘り嵌着して保持する固定枠と、固定枠の一部を突出させ残部を収納する第２のケースによりユニットを形成し、隣接する一方のユニットの突出した固定枠を隣接する他方のユニットの第２のケースに挿入して、各ユニットを機械的電気的に連結接続した構成としている。
【０００８】
本発明の上記特徴によれば、少なくとも発光素子または受光素子の光路側表面を透光性の樹脂材料で形成した第１のケースを全域に亘り固定枠で嵌着して保持し、この固定枠をさらに第２のケースにより一部を収納してユニットを構成し、当該ユニットを機械的電気的に連結接続している。このため、ユニットを機械的電気的に連結接続する際には、第１のケースを保持して二重の構造体とされている固定枠が、隣接するユニットのそれぞれの第２のケース間に貫通して配置されることになり、ユニットを連結して構成される多光軸光電スイッチの剛性を高め外部からの振動や衝撃に対する耐久力が増大する。また、ユニットの連結数を増加させて全長が長くなった場合でもユニット連結保持の機械的な強度を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図９を参照して説明する。なお、本発明においては投光部と受光部の構成は、発光素子または受光素子のいずれかが配置される以外は同一の構成であるので、一方の構成のみを説明する。図２は増設ユニットの構成部材であるインナーケースと固定枠を示す分解斜視図である。図２において、１２は透光性の合成樹脂材からなる封止体により必要数の発光素子または受光素子を封止している第１のケースとしてのインナーケース、１２ａはインナーケース１２の一方端部に設けられている雄型コネクタで、インナーケース１２の他方の端部には雌型コネクタが設けられている。
【００１０】
１２ｂ、１２ｃはインナーケース１２の側面に設けられている突起部である。なお、図示されていないがインナーケース１２の他方の側面にも突起部１２ｄ、１２ｅが設けられている。また、インナーケース１２の表面から段部１２ｆ、１２ｇが形成されており、両側面と段部１２ｆ、１２ｇの間は空間部が形成されている。
【００１１】
１３は金属板により断面略コ字状に形成される固定枠で、両側面に係合孔１３ｂ〜１３ｅを形成している。固定枠１３の係合孔１３ｂ〜１３ｅにインナーケース１２の前記突起部１２ｂ〜１２ｅをそれぞれ係合してインナーケース１２の光路側表面のみを露出させ、両側面と底面を金属板で覆いインナーケース１２を固定枠１３で全域に亘り嵌着して保持する。すなわち、インナーケース１２を保持する際に固定枠１３は二重の構造体となり機械的な強度が大きくなる。固定枠１３の底板の一方端部には作用を後述するロックアーム係合孔１３ａが長手方向に形成されている。１３ｆ、１３ｇは両側面のエッジ部である。
【００１２】
図３は増設ユニットの他の構成部材の第２のケースとしてのアウターケースを示す斜視図である。アウターケース１４は金属材料を用いて成型加工により溝状に形成されており、内側の両側面には対称の位置に案内溝１４ａ、１４ｂが設けられている。また、アウターケースの内側の一方の側面には案内突起部１４ｃ、１４ｄが設けられており、他方の内側の側面には、案内突起部１４ｃ、１４ｄと対称の位置に案内突起部１４ｅ、１４ｆが設けられている。１４ｇはアウターケースの底板の一方端部の長手方向に突出して形成されたスペーサであり、合成樹脂材が用いられ２個所の突出部が設けられている。スペーサ１４ｇは、ユニット連結時には案内部材として作用し、ユニット連結後にはその弾性力によりユニットのガタつきを防止する。
【００１３】
図４は、図３の矢視Ａ方向からみた正面図である。スペーサ１４ｇが設けられている側とは反対側のアウターケースの底面端部には、板厚方向に隣接する他のユニットのスペーサが挿入されるスペーサ挿入孔１４ｈが２個所に形成されており、連結案内用のスペーサの２個所の突出部を挿入して他のユニットと連結する。また、アウターケース１４の両側面から連接された傾斜部１４ｉ、１４ｊの先端には、インナーケース１２の表面に形成された段部１２ｆ、１２ｇと同じ長さにエッジ１４ｋ、１４ｌが形成されている。
【００１４】
図５は増設ユニットを組立てた状態を示す斜視図である。インナーケース１２を保持している固定枠１３のエッジ部１３ｆ、１３ｇを、アウターケース１４の案内溝１４ａ、１４ｂの上面に接触させ、また固定枠１３の両側面をアウターケース１４の案内突起部１４ｃ〜１４ｆに接触させながらスライドして、固定枠１３をアウターケース１４の内側に所定位置まで挿入する。固定枠１３は、アウターケース１４の底面からねじを挿入する等により固定される。
【００１５】
この際に、インナーケース１２の両側面に形成された段部１２ｆ、１２ｇと、アウターケース１４のエッジ１４ｉ、１４ｊが当接し、インナーケース１２の表面と、アウターケース１４の傾斜部１４ｉ、１４ｊとにより段差なくなだらかな連続面で増設ユニットの表面が形成される。このようにして、発光素子または受光素子の光路側表面を露出させてインナーケース１２を全域に亘り嵌着保持した固定枠１３が、アウターケース１４から一部突出し、残部がアウターケース１４内に収納固定される。
【００１６】
各ユニットを連結する際には中継金具を使用する。図６は、アウターケース１４内に取り付ける中継金具を示す分解斜視図であり、図７は中継金具の底面図である。中継金具１５は中央に開口部１５ａが形成されており、その下部にはロックアーム１７が板バネ１９により弾性を付与されて取り付けられている。１６はゴム等の弾性材で形成されているパッキンで中央には開口部１６ａが形成されており、中継金具１５に嵌めこまれている。
【００１７】
アウターケース１４の底面に形成したねじ孔１４ｍ、１４ｎ、中継金具１５の底面に形成されたねじ孔１８ａ、１８ｂを通してねじ１８をねじ込み、中継金具１５をアウターケース１４内に固定する。アウターケース１４内に固定された中継金具の位置にはインナーケース１２の雌型コネクタが配置される。他のユニットのインナーケースが増設ユニットのアウターケース１４に挿入されると、他のユニットのインナーケースの端部に形成されている雄型コネクタは中継金具１５の開口部１５ａとパッキン１６の開口部１６ａを通過して、当該増設ユニットの雌型コネクタと電気的に接続される。パッキン１６は他のユニットと連結される際の機械的衝撃を緩和する。また、パッキン１６は両コネクタの接続部に対する防塵、防水手段として作用する。
【００１８】
他のユニットを連結する際に、中継金具１５のロックアーム１７が隣接する他のユニットの固定枠の底板に形成されているロックアーム係合孔の先端に押圧されて浮き上がり、板バネ１９により弾性を付与されつつ前記固定枠の底板を乗り越えるようにしてロックアーム係合孔と強固に係合される。また、アウターケース１４の底板の一方の端部に形成されている連結案内用のスペーサは、他のユニットのアウターケースの底板先端に形成されているスペーサ挿入孔に挿入される。このようにして、増設ユニットと他のユニットとは電気的、機械的に連結接続される。
【００１９】
図１は、本発明の多光軸光電スイッチの組立図である。図１において、１は基本ユニット、１１は増設ユニット、２１はエンドユニットである。基本ユニット１は、透光性の合成樹脂材からなる封止体により必要数の発光素子または受光素子を封止しているインナーケース２、インナーケース２を保持する固定枠３、固定枠３が挿入されるアウターケース４、エンドカバー５、取付部６、リード線７で構成されている。
【００２０】
インナーケース２の一方端部には雄型コネクタ２ａが設けられており、他方端部は取付部６を通してリード線７に接続されている。また、インナーケース２の両側面には突起部が設けられており、突起部を固定枠３の両側面に形成される係合孔３ｂ・・・に係合してインナーケース２を固定枠３に固定する。
【００２１】
アウターケース４の断面形状は、増設ユニット１１のアウターケース１４の断面形状と同一の形状で溝状に形成されている。すなわち、アウターケース４の内側の両側面には、対称の位置に案内溝４ａ、４ｂが形成されている。また、アウターケースの内側の一方の側面には案内突起部４ｃ、４ｄが形成されており、他方の内側の側面には、対称の位置に案内突起部４ｅ、４ｆが形成されている（一方側面の案内溝４ｂ、案内突起部４ｅ、４ｆは図示しない）。さらにアウターケース４の開放側端部の底面先端にはスペーサ挿入孔が設けられており、隣接する増設ユニットの連結案内用スペーサの突出部が挿入される。
【００２２】
アウターケース４の他方の端部はエンドカバー５の端面と密着しており、固定枠３は、アウターケース４およびエンドカバー５の底面からねじ等により固定される。エンドカバー５の表面には傾斜部５ａ、５ｂが形成されており、インナーケース２の表面とエンドカバー５の表面とは段差なくなだらかな連続面が形成される。
【００２３】
エンドユニット２１は、エンドブロック２２、中継金具用カバー２３、取付部２５が設けられている。エンドブロック２２には雌型コネクタ取付基板が配置されており、中継金具内で雌型コネクタと増設ユニット１１の雄型コネクタとを電気的に接続し、取付部２５に取付け部材を固定する。中継金具用カバー２３はインナーケース２、１２と同様の透光性の合成樹脂材で形成され、中継金具用カバー２３の表面とアウターケース２４の傾斜部とは段差なくなだらかな連続面が形成される。
【００２４】
アウターケース２４の開放端の底面には長手方向にスペーサが突出して設けられている。増設ユニットの固定枠１３をエンドユニット２１のアウターケース２４に挿入し、エンドユニット２１の中継金具に設けられているロックアームを増設ユニットの固定枠１３の底板に設けている係合孔１３ａに係合する。また、アウターケース２４の底板に設けたスペーサを増設ユニット１１のアウターケース１４の底板に設けたスペーサ挿入孔に挿入して、増設ユニット１１とエンドユニット２１とを機械的電気的に連結接続する。
【００２５】
図８は、図１のようにして機械的電気的に連結接続された多光軸光電スイッチの斜視図である。本発明においては、アウターケースの底面内側に配置される中継金具に設けたロックアームと固定枠の底板に長手方向に形成されているロックアーム係合孔、およびアウターケースの底板に長手方向に設けたスペーサとアウターケースの底板に板厚方向に設けたスペーサ挿入孔により隣接するユニット同士の連結がなされる。
【００２６】
図１、図８に示した多光軸光電スイッチは、インナーケース（第１のケース）を断面略コ字状の固定枠で全域に亘り嵌着保持し、この固定枠を基本ユニットまたは増設ユニットから一部を突出させ、残部をそのアウターケース（第２のケース）内に収納する構成として、各ユニットのアウターケースを連結することにより光軸数を変更している。このため、ユニットを連結する際には、インナーケースを全域に亘り嵌着保持して二重の構造体とされている固定枠が、隣接するユニットのそれぞれのアウターケース間に貫通して配置されることになり、ユニットを連結して構成される多光軸光電スイッチの剛性を高め、外部からの振動や衝撃に対する機械的な耐久力が向上する。また、ユニットの連結数が増大し全長が長くなった場合でもユニット連結保持の機械的な強度を向上させている。
【００２７】
また、ユニット同士を連結する係合部材のロックアームとこのロックアームを係合孔に係合固定する板バネ等の連結機構、および係合孔はすべてアウターケースの内側に設けられているので、アウターケースの外側表面には連結機構は突出しておらず、多光軸光電スイッチの外表面は滑らかに形成される。このため、物体が係合部材に接触することによる各ユニットの機械的電気的な連結接続の離脱を防止できる。また、係合部材と係合する係合孔もユニットの表面には形成されていないので、防塵効果及び防水効果に優れている。
【００２８】
図８の例では、基本ユニット１、増設ユニット１１、エンドユニット２１をそれぞれ１ユニットづつ連結している。しかしながら、必要とする光軸数に応じて基本ユニット１にエンドユニット２１を連結しても良く、また、増設ユニットを所定数連結する構成とすることもできる。
【００２９】
図９は、エンドユニットに設ける取付け部材の分解斜視図である。図において、２５ａはエンドユニット２１の取付部２５の表面に突出して円環状に形成されているリブである。２６は第１取付け金具で内面に前記リブ２５ａを収容する溝２６ａが形成されている。また、端面にはねじ孔２６ｂ、２６ｃが形成されている。２６ｄは所定の大きさに形成された取付け孔である。
【００３０】
２７は第２取付け金具で内面に前記リブ２５ａを収容する溝２７ａが形成されている。また、端面にはねじ孔２７ｂ、２７ｃが形成されている。エンドユニット２１の取付部２５に対して、二つ割の構成とされている第１取付け金具２６と第２取付け金具２７とを、それぞれ溝２６ａ、２７ａに取付部２５の表面に形成されているリブ２５ａを収容して位置合わせを行い、ねじ２８をねじ孔２７ｂ，２６ｂと２７ｃ、２６ｃにそれぞれ挿入してねじ止めし、第１の取付け金具２６と第２取付け金具２７とをエンドユニット２１の取付部２５に固定する。エンドユニット２１を支持部材に固定する際に、リブ２５ａと溝２６ａ、２７ａにより重量を支持して仮止めすることができる。
【００３１】
多光軸光電スイッチの受光部と投光部とは所定の距離だけ離間して配置され、それぞれエンドユニットに形成されている前記取付け孔２６ｄの位置でねじ止めすることにより、台座や取付け枠等の支持部材に固定される。
【００３２】
なお、上記の例ではインナーケース全体を透光性の合成樹脂材で形成しているが、本発明においてはインナーケース（第１のケース）は少なくとも発光素子または受光素子の光路側表面を透光性の樹脂材料で形成すれば足りるものであり、他の部分は透光性の材料で形成される必要はない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、少なくとも発光素子または受光素子の光路側表面を透光性の樹脂材料で形成した第１のケースを全域に亘り固定枠で嵌着して保持し、この固定枠をさらに第２のケースにより一部を収納してユニットを構成し、当該ユニットを機械的電気的に連結接続している。このため、ユニットを機械的電気的に連結接続する際には、第１のケースを保持して二重の構造体とされている固定枠が、隣接するユニットのそれぞれの第２のケース間に貫通して配置されることになり、ユニットを連結して構成される多光軸光電スイッチの剛性を高め外部からの振動や衝撃に対する耐久力が増大する。また、ユニットの連結数を増加させて全長が長くなった場合でもユニット連結保持の機械的な強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す多光軸光電スイッチの組立図である。
【図２】図１の増設ユニットの一部を示す分解斜視図である。
【図３】図１の増設ユニットのアウターケースを示す分解斜視図である。
【図４】図３の矢視Ａ方向からみた正面図である。
【図５】増設ユニットの斜視図である
【図６】中継金具の配置を示す分解斜視図である。
【図７】中継金具の底面図である。
【図８】多光軸光電スイッチの斜視図である。
【図９】エンドユニットの取付け部材の分解斜視図である。
【図１０】多光軸光電スイッチの従来例の斜視図である。
【図１１】多光軸光電スイッチの従来例の組立図である。
【符号の説明】
１    基本ユニット
２、１２  インナーケース
２ａ、１２ａ  雄型コネクタ
３、１３  固定枠
４、１４、２４  アウターケース
５    エンドカバー
６、２５  取付部
７    リード線
１１    増設ユニット
１３ａ  ロックアーム係合孔
１４ｇ  スペーサ
１４ｈ  スペーサ係合孔
１５    中継金具
１６    パッキン
１７    ロックアーム
１９    板バネ
２１    エンドユニット
２６    第１取付け金具
２７    第２取付け金具
５１    投光部
５２    受光部
５３ａ〜５３ｆ  受光素子
【図１】
0004125422.tif 000002
【図２】
0004125422.tif 000003
【図３】
0004125422.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004125422.tif 000008
【図８】
0004125422.tif 000009
【図９】
0004125422.tif 000010
【図１０】
0004125422.tif 000011
【図１１】
0004125422.tif 000012