JPH0533087U - フアイバユニツト - Google Patents
フアイバユニツトInfo
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温高湿下でも寸法安定性がよく、漏れ光の
無い信頼性の高いファイバユニットを提供する。 【構成】 センサヘッド、投光用光ファイバ、受光用光
ファイバからなる反射型ファイバユニットにおいて、セ
ンサヘッドの構造が少なくとも対物側端面において、投
光用光ファイバおよび受光用光ファイバを通す深さ５ｍ
ｍ以下のそれぞれ独立した複数の穴部を有するファイバ
ユニット。
無い信頼性の高いファイバユニットを提供する。 【構成】 センサヘッド、投光用光ファイバ、受光用光
ファイバからなる反射型ファイバユニットにおいて、セ
ンサヘッドの構造が少なくとも対物側端面において、投
光用光ファイバおよび受光用光ファイバを通す深さ５ｍ
ｍ以下のそれぞれ独立した複数の穴部を有するファイバ
ユニット。
Description
【０００１】
本考案は、光ファイバ式光電スイッチなど、光により物体の有無あるいは大き さなどを検出する反射型ファイバユニットに関する。
【０００２】
従来、光ファイバ式光電スイッチの反射型ファイバユニットのセンサヘッド の構造は、同一径の投光用光ファイバと受光用光ファイバを１本ずつ使用する場 合に、光ファイバの直径より僅かに大きい径を半径とする穴をセンサヘッドの対 物側端面の中心軸上にあけて、光ファイバを挿入した後、接着剤で投光用光ファ イバと受光用光ファイバを固定するものや、挿入する光ファイバの直径より僅か に大きい径を直径とする二つの円を接線で結んだ形状に穴を空け、光ファイバを 挿入した後、接着剤で投光用光ファイバと受光用光ファイバを固定するものなど があった。
【０００３】
ところが、接着剤を使用し、従来の技術で製作されたセンサヘッドの場合、高 温高湿の条件、例えば６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に長期間放置しておくと、物 体がなくても光電スイッチが常に応答している現象、即ち漏れ光の現象が現れ問 題となることがあった。
【０００４】 原因を調査すると６０℃、９５％ＲＨの高温高湿の雰囲気下でセンサヘッドの 対物側端面で接着剤が盛り上がり、接着剤の盛り上がり部分によって、隣の光フ ァイバへの漏れ光となって、常に物体が在るが如く光電スイッチが応答している ことが分かった。
【０００５】
本考案者は、鋭意検討の結果本考案に至った。 即ち本考案は、センサヘッド、投光用光ファイバ、受光用光ファイバからなる 反射型ファイバユニットにおいて、センサヘッドの構造が少なくとも対物側端面 において、投光用光ファイバおよび受光用光ファイバを通すそれぞれ独立した複 数の穴部を有し、該穴の深さが５ｍｍ以下であることを特徴とするファイバユニ ットである。
【０００６】 該複数の穴部はセンサヘッド本体と一体でもよいし、センサヘッド本体と分離 した部品からなり、ファイバユニット製作時に結合させたものでもよい。単芯の 光ファイバコードを２本使用する場合は、該複数の穴部が一体となったセンサヘ ッドで製作できるが、２芯の光ファイバコードを使用する場合は２本の光ファイ バコードが一体となっているため、２個の穴に同時に光ファイバを通すことは困 難である。そのため、該複数の穴部がセンサヘッド本体と分離した部品からなる センサヘッドを用いるのがベストである。２芯の光ファイバコードの先端部をヘ ッド本体に通した後、上記の分離した部品を被せて挿入すれば容易にファイバコ ードが製作できる。３芯以上の光ファイバコードの場合も該複数の穴部がセンサ ヘッド本体と分離した部品からなるセンサヘッドを用いることが効果的である。
【０００７】 センサヘッドの材質は特に限定しないが真鍮、ステンレス、アルミニウム合金 、鉄などの金属、ＰＢＴ、ナイロン、ＰＯＭ、ＰＣ、変性ＰＰＯ、ＰＳＦ、ポリ アリレート、ＰＰＳ、ＰＰ、ＡＢＳ、ＰＴＦＥなどの耐熱性プラスチック等が使 用できる。 該穴の内径は光ファイバの外径より０．０２〜０．２ｍｍだけ大きいのが好ま しい。０．０２ｍｍより、小さいと実質的にファイバの挿入がしにくい。０．２ ｍｍより大きいと内部に含まれた接着剤が滲み出してきて問題がおこることがあ る。
【０００８】 該穴の深さは５ｍｍ以下である。５ｍｍより大きくなると、高温高湿の条件下 においたとき、光ファイバと接着剤やセンサヘッド材質との熱的挙動の差の影響 が出てきて、光ファイバがヘッド端面から突き出したりする現象が起こることが あり問題である。深さの小さいほうは機械的に保持強度が保てればよいのである が、センサヘッドの材質により最小値は異なるが通常０．２ｍｍ以上あることが 好ましい。更に好ましくは１ｍｍ〜４ｍｍである。
【０００９】 該複数の穴部の個数は、例えば投光用光ファイバ１本、受光用光ファイバ１本 の場合は２個である。投光用光ファイバ２本、受光用光ファイバ２本の場合は、 それぞれ独立させて４個である。あるいは中心部の受光用の大きな穴が１個と、 その周辺に取り囲んだ投光用の小さな独立した穴が複数個であってもよい。 穴部の個数の組み合わせはこれに限定されるものではない。
【００１０】 光ファイバの材質に特に限定はないが、芯がポリメチルメタクリレート、ポリ スチレン、ポリカーボネートなどの材質からなるプラスチック光ファイバがよく 使われる。 ファイバの径は特に限定はないが、０．２５ｍｍφ、０．５ｍｍφ、０．７５ ｍｍφ、１．０ｍｍφなどのファイバがよく使用される。
【００１１】
以下実施例を用いて更に詳細に説明する。
【００１２】
【実施例１】 センサヘッドは、真鍮製で対物側端面の中心軸で対称に、直径１．０５ｍｍ、 深さ２ｍｍで穴の中心間距離１．２ｍｍとした二つの穴をあけた先端部品と、直 径２．３ｍｍの１つの穴のあいたセンサヘッド本体からなるセンサヘッド部品を 準備した。センサヘッド本体にまず、ポリエチレンで外径２．２ｍｍに被覆され た直径１．０ｍｍの２芯のプラスチック光ファイバコード（旭化成製ＴＣ１００ ０Ｗ）の片端の被覆材を１５ｍｍ剥ぎ取った投光用、受光用のプラスチック光フ ァイバ各一本を挿入して、エポキシ接着剤を充填して、次に先端部品の２つの穴 にプラスチック光ファイバを挿入して、エポキシ接着剤により固定した全長２ｍ のファイバユニットを製作した。センサヘッド端面は３μｍの研磨仕上げをし、 反対側端面はカミソリで切断した。（図１、２穴タイプ） 製作直後と６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に２００時間放置したものについて検 出距離と端面の外観の変化量を測定した。表１に測定結果を示す。
【００１３】 検出距離の測定は、アンプユニットにオムロン製Ｅ３ＸＲ−ＣＥ４Ｔ（電源電 圧１２Ｖ）、検出物体に３０ｍｍ×３０ｍｍの白画用紙を使用した。検出距離は 、アンプユニットの感度を最大にしてファイバユニットを検出物体から徐々に離 していき、アンプユニットの信号がオンからオフ又はオフからオンになったとこ ろから検出物体までの距離を読み取った。端面の外観は、倍率３０倍の光学顕微 鏡で主として接着剤の盛り上がり量を観察した。
【００１４】 ２００時間後も、ヘッドの端面に変化は無く、検出距離も変化していない。
【００１５】
【実施例２】 次に、真鍮製で対物側端面の中心軸で対称に、直径１．０５ｍｍ、深さ４ｍｍ で穴の中心間距離１．２ｍｍとした二つの穴を空けて製作した。これにポリエチ レンで外径２．２ｍｍに被覆された直径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバコ ード（旭化成製ＴＣ１０００）の片端の被覆材を１５ｍｍ剥ぎ取った投光用、受 光用のプラスチック光ファイバ各一本をセンサヘッドに挿入して、エポキシ接着 剤を充填して固定した全長２ｍのファイバユニットを製作した。センサヘッド端 面は３μｍの研磨仕上げをし、反対側端面はカミソリで切断した。（図２、２穴 タイプ） 製作直後と６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に２００時間放置したものについて検 出距離と端面の外観の変化量を測定した。表２に測定結果を示す。
【００１６】 ２００時間後も、ヘッドの端面に変化は無く、検出距離も変化していない。
【００１７】
【実施例３】 センサヘッドは、真鍮製で対物側端面の中心軸で対称に、直径０．６０ｍｍ、 深さ３ｍｍで穴の中心間距離０．７ｍｍとした四つの穴をあけて製作した。これ に、ポリエチレンで外径１．０ｍｍに被覆された直径０．５ｍｍのプラスチック 光ファイバコードの片端の被覆材を約１５ｍｍ剥ぎ取ったプラスチック光ファイ バ２本ずつを投光用、受光用ファイバとして、センサヘッドの４つの穴に夫々１ つおきに挿入して、エポキシ接着剤を充填して固定した全長２ｍのファイバユニ ットを製作した。センサヘッド端面は３μｍの研磨仕上げをし、反対側端面はカ ミソリで切断した。（図２、４穴タイプ） 製作直後と６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に２００時間放置したものについて検 出距離と端面の外観の変化量を測定した。表３に測定結果を示す。
【００１８】 ２００時間後も、ヘッドの端面に変化は無く、検出距離も変化していない。
【００１９】
【比較例１】 センサヘッドは、真鍮製で対物側端面の中心軸上に、直径２．３ｍｍ、深さ４ ｍｍの穴を空けて製作した。これにポリエチレンで外径２．２ｍｍに被覆された 直径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバコードの片端の被覆材を約１５ｍｍ剥 ぎ取った投光用、受光用のプラスチック光ファイバ各１本をセンサヘッドに挿入 して、エポキシ接着剤を充填して固定した全長２ｍのファイバユニットを製作し た。センサヘッド端面は３μｍの研磨仕上げをし、反対側端面はカミソリで切断 した。（図３、１穴タイプ） 製作直後と６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に２００時間放置したものについて検 出距離と端面の外観の変化量を測定した。表４に測定結果を示す。
【００２０】 ２００時間後、接着剤の盛り上がり量は、０．１５ｍｍ有り、アンプユニット が常に応答した状態となり検出距離は測定できなかった。
【００２１】
【実施例４及び比較例２】 実施例１と同様のヘッドで穴部の深さを種々に変えたセンサヘッドについて試 験を行った。 センサヘッドは、真鍮製で対物側端面の中心軸で対称に、直径１．０５ｍｍ、穴 の中心間距離１．２ｍｍとした二つの穴をあけて穴部の深さを１ｍｍ、２ｍｍ、 ３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍの実施例４−１〜４−５および７ｍｍ、１０ｍｍの比較 例２−１、２−２のものを製作準備した。これらに夫々次の加工を行い、センサ ヘッドを製作した。即ち、ポリエチレンで外径２．２ｍｍに被覆された直径１． ０ｍｍのプラスチック光ファイバコードの片端の被覆材を１５ｍｍ剥ぎ取った投 光用、受光用のプラスチック光ファイバ各一本をセンサヘッドに挿入して、エポ キシ接着剤を充填して固定した全長２ｍのファイバユニットを製作した。センサ ヘッド端面は３μｍの研磨仕上げをし、反対側端面はカミソリで切断した。（図 ２、２穴タイプ）製作直後と６０℃、９５％ＲＨの雰囲気に２００時間放置した ものについて検出距離と端面の外観の光ファイバの突き出しの変化量を測定した 。表５に測定結果を示す。
【００２２】 ２００時間後も、穴部の深さが１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍの実 施例４−１〜４−５のものはヘッドの端面の突き出し量はほとんどないが、穴部 の深さが７ｍｍ、１０ｍｍの比較例２−１、２−２のものはヘッドの端面の光フ ァイバの突き出し現象が見られる。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】
【表５】
【００２８】
高温高湿下でも、センサヘッドの寸法安定性がよく、漏れ光がなく、信頼性の 高いファイバユニットを提供する。
【図１】本考案のファイバユニット、 （ａ）；先
端部部品分割型の一例 （ｂ）；符号４、先端部部品の断面図
端部部品分割型の一例 （ｂ）；符号４、先端部部品の断面図
【図２】本考案のファイバユニットの一例 （ａ）；セ
ンサーヘッド一体型、２穴例 （ｂ）；センサーヘッド一体型、先端部部品の断面図
ンサーヘッド一体型、２穴例 （ｂ）；センサーヘッド一体型、先端部部品の断面図
【図３】比較例；従来のファイバユニット例 （ａ）；センサーヘッド一体型で光ファイバの通し穴が
１穴の例（正面） （ｂ）；センサーヘッド一体型で光ファイバの通し穴が
１穴の例（正面）
１穴の例（正面） （ｂ）；センサーヘッド一体型で光ファイバの通し穴が
１穴の例（正面）
【図４】検出距離測定系の概略図
１ 光ファイバコード ２ 光ファイバ ３ センサヘッド ４ 部品分割型の対物側部品 ５ 従来のセンサヘッドの一例 ６ 従来のセンサヘッドの一例 ７ ファイバユニット ８ アンプユニット ９ 検出物体
Claims (3)
- 【請求項１】 センサヘッド、投光用光ファイバ、受光
用光ファイバからなる反射型ファイバユニットにおい
て、センサヘッドの構造が少なくとも対物側端面におい
て、投光用光ファイバおよび受光用光ファイバを通すそ
れぞれ独立した複数の穴部を有し、該穴の深さが５ｍｍ
以下であることを特徴とするファイバユニット。 - 【請求項２】 該穴部の深さが１ｍｍ〜４ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項１のファイバユニット。 - 【請求項３】 該複数の穴部がセンサヘッド本体と分離
した部品からなり、ファイバユニット製作時に結合させ
ることを特徴とする請求項１または請求項２のファイバ
ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270491U JP2585129Y2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ファイバユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270491U JP2585129Y2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ファイバユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533087U true JPH0533087U (ja) | 1993-04-30 |
| JP2585129Y2 JP2585129Y2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=13781792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8270491U Expired - Lifetime JP2585129Y2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ファイバユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585129Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103941355A (zh) * | 2013-01-17 | 2014-07-23 | 松下神视株式会社 | 同轴型光纤头、光纤传感器、同轴型光纤头的制造方法 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP8270491U patent/JP2585129Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103941355A (zh) * | 2013-01-17 | 2014-07-23 | 松下神视株式会社 | 同轴型光纤头、光纤传感器、同轴型光纤头的制造方法 |
| WO2014112172A1 (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-24 | パナソニック デバイスＳｕｎｘ株式会社 | 同軸型光ファイバヘッド、光ファイバセンサ、同軸型光ファイバヘッドの製造方法 |
| JP2014137294A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Panasonic Industrial Devices Sunx Co Ltd | 同軸型光ファイバヘッド、光ファイバセンサ、同軸型光ファイバヘッドの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2585129Y2 (ja) | 1998-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980811 |
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