JPH058485U - 光フアイバー検出用ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバーを検出端面側で光の結合効率よ
く簡単に保持固定することができる光ファイバー検出用
ヘッドを提供する。 【構成】 光ファイバー３が検出端面３ｂを先端側に位
置させて挿通される筒体１０、筒体１０の先端に光ファ
イバー３の検出端面３ｂを覆って取り付けられるキャッ
プ２０、キャップ２０の検出端面３ｂ側に形成された凸
面１０ｐを備え、光ファイバー３の検出端面３ｂが傾い
て切断されていていても、検出端面３ｂは凸面１０ｐに
常に密着し、クリアランスによる反射が発生せず光の結
合効率が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光ファイバー検出用ヘッドに係り、特に、光ファイバーの検出端面に キャップをする光ファイバー検出用ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバーの検出端面からの出射光を被検出体で反射あるいは透過させ、こ れを光センサで受光するようにしたファイバー式光電センサが広く使用されてい る。

【０００３】 図８は従来のファイバー式光電センサの光ファイバー検出用ヘッドの構成を示 す説明図であり、この図８において１は筒体で、筒体１にはＮｉメッキを施した 黄銅製の軸心を中心に２段状の挿通孔２が形成され、この挿通孔２には筒体１の 先端側に段部１ａが形成されている。また筒体１の外周には外径の異なる２種類 のネジが切られていて、筒体１を取付け部材にねじ込み固定する等している。こ の筒体１の挿通孔２には光ファイバー３が挿入され、挿通孔２の内面に接着剤Ｐ が塗布されて固着される。この光ファイバー３の先端部分でポリエチレンの被覆 部３ａが除去されてフアイバー部３ｃが露出され、被覆部３ａの除去端面を挿通 孔２の段部１ａに当接させて、光ファイバー３は筒体１に固定されている。そし て、光ファイバー３のフアイバー部３ｃの一端、つまり検出端面３ｂが接着剤Ｐ の硬化乾燥後に研磨され検出端面３ｂに塵埃などが付着しにくく汚れ難い状態に 処理されている。

【０００４】 しかし、この従来の光ファイバー検出用ヘツドでは、光ファイバー３の検出端 面３ｂの研磨作業を何工程も行い、長時間を要するので、本願出願人は図９に示 す光ファイバー検出用ヘッドを提案している。この提案に係る光ファイバー検出 用ヘッドでは、筒体１０に形成される挿通孔１２は、同一径で形成されている。 また、筒体１０の先端に係合片２１が形成され、この係合片２１に係合する係合 片２２を備えたキャップ２０が、筒体１０にスナップ止めして取り付けられてい る。このキャップ２０の一端は図１０に示すように、軸心方向に４個の係合片２ ２に分割され、各係合片２２の端部側には係合突部２２ａが形成されている。こ のキヤツプ２０は、その爪係合突部２２ａを筒体１０の係合片２１に係合させて 、筒体１０に係合固定されている。１５はリング体で、このリング体１５は筒体 １０の他端にスナップ結合され、この結合によってすり割状の押え片が光ファイ バー３の被覆部３ａの外周面に喰い込んで、結局、キャップ２０、筒体１０、及 びリング体１５を光ファイバー３に一体的に固定している。この提案に係る光フ ァイバー検出用ヘッドによると、光ファイバー３を所定長に切断したままの状態 で、筒体１０を固定手段により保持固定し、各種の検出を行なうことができる。 そして、光ファイバー３の検出端面３ｂは、透明なキャップ２０で覆われ、検出 端面３ｂには塵埃が付着することなく研磨が不要となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述の提案に係る光ファイバー検出用ヘッドによると、光ファイバー３の検出 端面３ｂの研磨は不要になるが、光ファイバー３の切断に伴う反射光の問題が発 生する虞れがある。図１１ないし図１３は前記提案に係る光ファイバー検出用ヘ ッドでの問題を説明する図で、図１１に示すように光ファイバー３をカッターＫ で切断すると、カッターＫの刃部のガタや変形などのために検出端面３ｂが、フ ァイバー部３ｃの軸心に垂直に切断されず斜めに切断されてしまい、光ファイバ ー３を筒体１０に装着した際に、光ファイバー３の検出端面３ｂがキャップ２０ の内面に全面で密着せず、図１２に示すように、キャップ２０と検出端面３ｂ間 に空気層からなるクリアランスＧが生じる。このようなクリアランスＧが、キャ ップ２０内面と検出端面３ｂ間に生じると、図１３に示すように各面で反射が生 じ反射光Ｒが多くなり、光の結合効率が低下する。

【０００６】 本考案は前記従来技術の課題に鑑み、これを解消すべくなされたもので、その 目的は、光ファイバーの検出端面とキャップ内面とを確実に密着でき、光の結合 効率を向上させることができる光ファイバー検出用ヘッドを提供することにある 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的は、光ファイバーの検出端面からの光を出射して被検出体の検出を光 センサで行なう光ファイバーの検出端面に透光キャップを装着し、このキャップ には前記光ファイバーの検出端面側の内面に、前記検出端面と当接する凸部を突 設した構成を取ることによって達成される。

【０００８】

【作用】

前記手段により、筒体に所定長さに切断した光ファイバーを挿入すると、キャ ップの内面に形成されている凸面が、光ファイバーの切断で形成されたファイバ ー部の検出端面に当接する。即ち、光が通過するファイバー部のみで密着させる ようにしたので、たとえ、検出端面が傾斜していても、クリアランスは微小なも のとなり、かつ、クリアランスが最大な部分はファイバー部の周縁部分となる。 このために、光ファイバー検出端面とキャップ内面間にクリアランスがほとんど 形成されず、キャップと検出端面間の空気層による反射光を大幅に減らして光結 合効率を向上させることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例をすでに説明した図８ないし図１３と同一部分に同一符 号を付した図１ないし図７を参照して説明する。先ず、図１ないし図６を参照し て第１の実施例について説明するが、図１は第１の実施例の全体構成を示す説明 図、図２の（ａ）〜（ｃ）は第１の実施例の要部の製造工程の説明図、図３は本 考案の第１の実施例のリング体の係合部分の斜視図、図４（ａ）〜（ｃ）は本考 案の第１の実施例の筒体とリング体の結合工程の説明図、図５の（ａ），（ｂ） はキャップの凸部と光ファイバーの検出端面との当接状態を示す説明図、図６は 第１の実施例の効果の説明図である。

【００１０】 図１に示すように、第１の実施例では筒体１０の先端部は、その内周面に凹段 部１０ｎを形成して薄肉化されてかしめ部１０ｐとされている。このかしめ部１ ０ｐ内に一端を開放面とする円筒状のキャップ２０は光透過材であるアクリルで 形成され、端部内面には筒体１０に装着される光ファイバー３のフアイバー部３ ｃと略同じ大きさの凸面２０ｐが突出形成されている。この凸面２０ｐに検出端 面３ｂを当接させて、筒体１０内に挿入された光ファイバー３が後述するリング 体１５によって筒体１０に保持固定されている。尚、この凸面２０ｐは図５の（ ａ）に示すように、キャップ２０の内面の中心部分に円形状の突部を形成すると ともに、その上面を平坦面としてあるが、図５の（ｂ）に示す変形例の如く中央 部に頂部のある曲面形状としてもよい。

【００１１】 ここで、図３，図４の（ａ）〜（ｃ）を参照して第１の実施例のリング体１５ について説明する。図４の（ａ）に示すように、筒体１０の後端部側の内周面に は、開口端部側に向かって軸心から離れる方向に第１の傾斜面１３が形成され、 この第１の傾斜面１３の開口端部側に係止突片１０ｆを形成して係合凹部１０ｇ が形成されている。リング体１５は光ファイバー３が挿通され筒体１０の後端側 から筒体１０に挿入され、このリング体１５の挿入先端部は分割片１５ａに４分 割されている。リング体１５の各分割片１５ａの内周面の先端には、係合突部１ ５ｆが設けられ、リング体１５の各分割片１５ａの外周には第２の傾斜面１６が 形成されている。また、リング体１５の分割片１５ａに並設してロック用係合片 １５ｈが形成され、このロック用係合片１５ｈ外面に、つまみ１５ｉが突設され ている。このつまみ１５ｉの押し込み操作によって、図４の（ｂ）に示すように 、ロック用係合片１５ｈは光ファイバー３の軸心に近付く方向に押し曲げられる 。図４の（ｃ）は結合された状態で、係止突片１５ｆが、第１の傾斜面１３及び 第２の傾斜面１６の作用により光ファイバー３の被覆部３ａの外面に喰い込んで 固定している。

【００１２】 このような構成の第１の実施例では、光ファイバー３を保持固定させるのに、 図２の（ａ）に示すように、筒体１０の先端側から凹段部１０ｎに端面が対接す る位置まで、筒体１０のかしめ部１０ｐにキャップ２０を挿入し、キャップ２０ の外面を所定位置までかしめ抜け止めするように、図２の（ｂ）に示すようにか しめ部１０ｐをかしめ変形させる。一方、光ファイバー３は所定長に切断され、 切断で形成された検出端面３ｂを先にしてリング体１５、そして筒体１０内に挿 入され、検出端面３ｂをキャップ２０の凸面２０ｐに当接し、さらにキャップ２ ０の外面がかしめ部１０ｐの先端に突き当るまで、光ファイバー３を差し込む。 この位置で、図４の（ａ）に示すように、光ファイバー３が挿通されたリング体 １５の分割片１５ａを、後端側から筒体１０内に挿入して行く。この挿入を進め ると、図４の（ａ）に示すように筒体１０の第１の傾斜面１３とリング体１５の 第２の傾斜面１６とが互いに当接する。そして、図４の（ｃ）に示すように、ロ ック用係合片１５ｈが係止突片１０ｆと係止してロック用係合片１５ｈが係合凹 部１０ｇと係合状態となるとともに、第２の傾斜面１６が第１の傾斜面１３によ り押圧されて、係合突部１５ｆが光ファイバー３の被覆部３ａに食い込み、光フ ァイバー３と筒体１０は安定に保持固定される。この状態で、図２の（ｃ）に示 すようにキャップ２０はかしめ部１０ｐによって、所定の位置に位置決めされ、 光ファイバー３の検出端面３ｂがキャップ２０の凸面２０ｐと密着する。また、 損傷した光ファイバー３の交換や損傷した筒体１０の交換のために、筒体１０か ら光ファイバー３を取り外す場合は、つまみ１５ｉを押し込むとロック用係合片 １５ｈと係止突片１０ｆの係止が解除されるので、つまみ１５ｉを押し込みなが らリング体１５を筒体１０から離れる方向に移動させると、光ファイバー３と筒 体１０とは簡単に取り外せる。尚、１０ｒはかしめ時における逃げ用隙間である 。

【００１３】 このように第１の実施例によると、キャップ２０の内面の凸面２０ｐが、フア イバー部３ｃと対接するので、光ファイバー３がその軸心に完全に垂直でなく傾 いて切断されても、検出端面３ｃはほぼ完全に凸面２０ｐと密着する。このため 、図６に示すように凸面２０ｐと検出端面３ｃ間に空気層のクリアランスＧは形 成されず、反射光Ｒを大幅に減少し光の結合効率が向上する。また、第１の実施 例によると筒体１０と光ファイバー３との保持固定がワンタッチで簡単にでき、 短時間で低作業コストでの組立が可能になる。このため、光ファイバー３と筒体 １０の一方が損傷して交換する場合には、つまみ１５ｉを押し込み操作して簡単 に筒体１０から、光ファイバー３を取り外すことができ、損傷した部品のみを交 換して無駄のない部品利用を実現することができる。

【００１４】 図７は第２の実施例を説明する図で、図７の第２の実施例が前述の第１の実施 例と異なる点は、キャップ２０Ａの端部の周縁に環状弾性体であるゴム材からな るＯリング２８が密着配置されている。このＯリング２８がキャップ２０Ａの端 部周縁の環状凹溝２０ｂに装着され、Ｏリング２８が装着されたキャップ２０Ａ が、筒体１０のかしめ部１０ｐに挿入されて第１の実施例と同様にかしめ部１０ ｐによってかしめ付け固定されている。 この第２の実施例のその他の部分の構成は、すでに説明した第１の実施例と同 様である。 この第２の実施例では、弾設されたＯリング２８の弾性力により、キャップ２ ０Ａには白矢印方向の力が作用し、一方、黒矢印方向にフアイバー部３ｃの力が 作用している。したがって、光ファイバー３の筒体１０への差し込みにおける許 容範囲が広がり、検出端面３ｂは常に凸面２０ｐと密着し空気層のクリアランス Ｇは生せず、光の結合効率をさらに向上できる。また、キャップ２０Ａの外面周 縁からキャップ２０Ａ内に水やオイルが侵入して光ファイバー３の検出端面３ｂ に付着し、光学特性が悪化することを完全に防止できる。 なお、本考案は前記実施例に限定されるものでなく、例えば接着剤を使用して 光ファイバー３を筒体１０に固定してもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１に記載の考案によれば、光ファイバーが検出端 面を先端側に位置させて挿通される筒体に、光ファイバーの検出端面を覆ってキ ャップを設け、キャップの内面に検出端面と当接する凸面を設けたので、検出端 面が完全に軸心に垂直に切断されていなくとも、検出端面と凸面とが密着し、ク リアランスの存在によって生じる反射光を大幅に減少し光の結合効率が向上でき る。 請求項２に記載の考案によれば、キャップを筒体内にかしめ付けているので、 請求項１に記載の考案で得られる効果に加えて、キャップの取付が簡単でコスト ダウントなり、また取付強度も向上し、また、キャップの外面と筒体先端が面一 となることにより、ファイバー部がキャップ内面に密着していることがわかる。 請求項３に記載の考案によれば、キャップの端部周縁と筒体との間に環状弾性 体を介在したので、請求項２に記載の考案で得られる効果に加えて、キャップの 端部周縁からの光ファイバーへの水やオイルの浸入を防止することができ、また 、ファイバー部とキャップ内面とを密着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の全体構成を示す断面図
である。

【図２】本考案の第１の実施例のキャップのかしめ付け
の工程の説明図である。

【図３】本考案の第１の実施例のリング体の係合部分の
斜視図である。

【図４】本考案の第１の実施例の筒体とリング体の結合
工程の説明図である。

【図５】本考案の第１の実施例のキャップ凸面の説明図
である。

【図６】本考案の第１の実施例の効果を示す説明図であ
る。

【図７】本考案の第２の実施例の要部の構成を示す断面
図である。

【図８】従来の光ファイバー検出用ヘッドの構成を示す
説明図である。

【図９】提案に係る光ファイバー検出用ヘッドの構成を
示す説明図である。

【図１０】提案に係る光ファイバー検出用ヘッドのキャ
ップの斜視図である。

【図１１】光ファイバーの切断の説明図である。

【図１２】筒体に対する光ファイバーの保持固定の現状
で生じるクリアランスの説明図である。

【図１３】クリアランスによって生じる問題の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 筒体 １０ｆ 係止突片 １０ｇ 係合凹部 １０ｎ 凹段部 １０ｐ かしめ部 ２０，２０Ａ キャップ ２０ｐ 凸面 ２８ Ｏリング

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバーの検出端面からの光を出射
   して被検出体の検出を光センサで行なう光ファイバーの
   検出端面に透光キャップを装着し、このキャップには前
   記光ファイバーの検出端面側の内面に、前記検出端面と
   当接する凸部を突設したことを特徴とする光ファイバー
   検出用ヘッド。
2. 【請求項２】 前記キャップを前記筒体内に挿入し、か
   しめ付けて固定したことを特徴とする請求項１に記載の
   光ファイバー検出用ヘツド。
3. 【請求項３】 前記キャップの端部周縁と前記筒体との
   間に環状弾性体を介在したことを特徴とする請求項２に
   記載の光ファイバー検出用ヘツド。