JPH0710472Y2 - ドア開閉センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、非接触でドアの開閉を検知する光ファイバを
用いたドア開閉センサに関する。

［従来の技術］ 第三者の不法侵入を監視する目的でロック状態でのドア
開閉を検知するドア開閉センサの要望が強まっている。
従来のドア開閉センサとしては高周波発振型の磁気リー
ドスイッチ等の近接スイッチが用いられていたか、ロッ
ク状態でのドアの開閉と、アンロック状態でのドアの開
閉を区別するためには複雑な機構を必要とした。そこ
で、ロック状態でのドアの開閉を検知することができ、
なおかつ電磁誘導等の影響を受けない光学式のドア開閉
センサが提案された。第２図にその一例を示す。

ロック時にドアが閉まっている状態ではドア接触子17は
押し込まれて板状部材11が、図中、実線で示すように垂
直に保持される。この時、発光部19からの光は、送光用
光ファイバ2aを経て集束性ロッドレンズ３により光束が
拡大されて光反射部６に向け出射される。光反射部６で
反射された光束Ａは集束性ロッドレンズ３への戻り光と
なり、受光用光ファイバ2bを経て受光部20で検出され
て、“ドア閉”の状態信号となる。

この状態からドアが開かれると、ドア接触子17が図中、
破線で示すようにコイルばね14の働きにより左方へ押し
戻される。一方、板状部材11はコイルばね15により左方
に付勢されて破線で示すように、ピン16を中心として時
計回りに回転し、係止部材12,13の先端の係止ピン24,25
に当接して停止し、板状部材11は傾斜した状態となる。
このため、光反射部６は集束性ロッドレンズ３からの出
射光束に対し傾斜し、光反射部６で反射された光束Ｂは
集束性ロッドレンズ３に戻らなくなり、受光部20は光を
検出せず“ドア開”の信号となる。

次にドアを開閉しても状態信号に変化が無い状態、すな
わちアンロック時においては、係止部材12,13がケーシ
ング１外部より回転して、先端に設けた係止ピン24,25
が板状部材11に接触し、板状部材11が回転して傾斜する
のを阻止するようになっている。この状態ではドアの開
閉に伴ないドア接触子17が移動してもその先端部は板状
部材11に接触しないため、板状部材11は傾斜せず、受光
部20は“ドア閉”の状態信号のまま変化しない。なお、
４はホルダ、18はベローズである。

［考案が解決しようとする問題点］ 前述の光学式ドア開閉センサは、電気信号ではなく光信
号を用いるため電磁誘導等の影響を受けることなく、ま
たロック状態でドア開閉検知を比較的簡易な構造で実現
できるが、次のような問題がある。

ドアとセンサの一部（ドア接触子17など）を直接接
触させて検知するため、ドアの取付のゆるみや変形等に
よりドア接触子17に正確な開閉信号が伝わらなくなるお
それがある。

ドア接触子17あるいはケーシング１の一部がドア開
閉部から突出した形となり、ドア出入り時に物や人がセ
ンサ本体に触れ誤動作あるいは損傷を受ける可能性があ
る。

センサにはコイルばね14,15、板状部材11、係止部
材12,13、ドア接触子17と使用する部品数が多く、コス
トアップとなり、かつケーシング１の小型化を防げてい
る。

本考案の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、非
接触で誤動作が少なく且つ密閉形とすることができ、し
かも構造が簡単な光学式のドア開閉センサと提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、ドアに設けられその開閉に伴って移動するド
ア側マグネットと、ドア付近にその一端部が固定された
板ばねと、板ばねの自由端部にドア閉成時におけるドア
側マグネットに対向する位置に設けられドア側マグネッ
トにより磁気反撥力または吸引力を受けるセンサ側マグ
ネットと、板ばねの自由端部に設けられドア閉成時また
は開成時に送・受光用光ファイバの端部に設けられた集
束性レンズの前方に臨む光反射部と、ドア開閉によるド
ア側マグネットの移動に拘わらず板ばねの自由端部の移
動を阻止するロック手段とを備えたものである。

［作用］ ロック時にはロック手段を不作動とし、ドア側マグネッ
トの移動に応じて板ばねの自由端部が移動できる状態と
する。ロック時にドアが閉じている場合には、板ばねの
センサ側マグネットはドア側マグネットにより反撥力ま
たは吸引力を受ける。これにより、板ばねは撓み、板ば
ねの光反射部は、送・受光用光ファイバ端部の集束性レ
ンズに臨む（あるいは集束性レンズより離れる）。従っ
て、送光用光ファイバから集束性レンズを介して出射さ
れた光は、光反射部で反射され、集束性レンズに戻され
て受光用光ファイバに結合され、受光用光ファイバ出射
端の受光部で検出される（あるいは光反射部で反射され
ることなくまたは反射されても受光用光ファイバには戻
されず、受光部は光を検出しない）。

また、ロック時にドアが開くと、ドア側マグネットがセ
ンサ側マグネットから離れ、センサ側マグネットはドア
側マグネットによる磁気力から開放され、撓んでいた板
ばねは元の状態に復帰する。これにより、板ばねの光反
射部は、送・受光用光ファイバ端部の集束性レンズより
離れる（あるいは集束性レンズに臨む。）。従って、送
光用光ファイバから集束性レンズを介して出射された光
は、光反射部で反射されることなくまたは反射されても
受光用光ファイバには戻れず、受光部は光を検出しない
（あるいは光反射部で反射され集束性レンズに戻されて
受光用光ファイバに結合され、受光部で検出される）。

一方、アンロック時にはロック手段が作動状態とされ、
ドア側マグネットの移動に拘わらず、板ばねの自由端部
は移動せず同一位置に保たれる。従って、板ばねの光反
射部は常に集束性レンズより離れた状態（あるいは臨ん
だ状態）にあり、送光用光ファイバからの光は、受光用
光ファイバに戻されることなく、受光部は光を検出しな
い（あるいは受光用光ファイバに戻され受光部で検出さ
れる）。

［実施例］ 以下に本考案の実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、１はセンサ本体を収納するケーシング
であり、ケーシング１に板ばね５の一端部が固定されて
いる。板ばね５の自由端部側の先端部は上方に折り曲げ
られてその一側面には光反射部６が設けられている。ま
た、板ばね５の折り曲げ点よりも固定端側の自由端部の
上面にはセンサ側マグネット７が取り付けられている。
２は一対の光ファイバであり、送光用光ファイバ2aと受
光用光ファイバ2bとからなる。送光用光ファイバ2aの入
射端には発光部19が、受光用光ファイバ2bの出射端には
受光部20がそれぞれ配置されており、一方、送光用光フ
ァイバ2aの出射端及び受光用光ファイバ2bの入射端は密
接されて集束性ロッドレンズ３に結合されている。この
ように集束性ロッドレンズ３を端部に有する一対の光フ
ァイバ２で構成しているので、コンパクトでスペースを
とらず設置場所の選定が容易である。集束性ロッドレン
ズ３は、板ばね５が図中、破線で示すように上方に撓ん
でストッパ21に当接した状態のときの光反射部６に対向
するように配置される。集束性ロッドレンズ３、光ファ
イバ２はホルダ４により一体的に保持されており、ホル
ダ４はケーシング１に回動可能に嵌合されている。

一方、ドア30には、ドア取付金具８によってドア側マグ
ネット９が取り付けれている。ドア30を閉じたとき（こ
のとき、図中、破線で示す位置にドア30はある）、ドア
側マグネット９がセンサ側マグネット７の真下に位置す
るように取り付ける。センサ側マグネット７とドア側マ
グネット９の極性は互いに対向する面がＮ極同士または
Ｓ極同士となるようにする。また、ケーシング１の下部
には板ばね５に沿ってスライド可能にロックレバ22が設
けられており、ロックレバ22にはロック用マグネット10
が取り付けられている。ロックレバ22を板ばね５の自由
端部側にスライドさせ、図中破線の位置に移動させる
と、ロック用マグネット10がセンサ側マグネット７の下
方に位置する。ロック用マグネット10の上面の極はドア
側マグネット９の上面の極と同一であり、ロック用マグ
ネット10とセンサ側マグネット７の対向する面もＮ極同
士またはＳ極同士となっている。

まず、ロック時の各部の動作を述べる。

ロック時においては、ロックレバ22を右方にスライドさ
せ、ロック用マグネット10を図中、実線の位置にする。
この位置ではロック用マグネット10の磁力はセンサ側マ
グネット７およびドア側マグネット９には全く関与しな
い。

ドア30が閉じている状態では、図中、破線で示すよう
に、ドア側マグネット９はセンサ側マグネット７の真下
にある。両マグネット7,9の対向面は同一極なので、互
いに反撥し合って、センサ側マグネット７は浮上し、こ
れに伴って板ばね５は上方に湾曲しストッパ21に当接し
て停止する。この時、光反射部６の反射面は集束性ロッ
ドレンズ３の軸にほぼ垂直となる。従って、発光部19か
らの光は送光用光ファイバ2aを経て集束性ロッドレンズ
３により光束が拡大されて光反射部６にほぼ垂直に入射
し、光反射部６で反射された光束は集束性ロッドレンズ
３に戻り、受光用光ファイバ26を経て受光部20で検出さ
れて“ドア閉”の信号となる。

ドア閉の状態からドア30が開かれると、図中、実線で示
すようにドア側マグネット９が左方に移動し、センサ側
マグネット７に対するドア側マグネット９の磁界の影響
はなくなる。このため、撓んでいた板ばね５はその弾性
により実線で示す状態に戻り、光反射部は集束性ロッド
レンズ３と対向しなくなる。従って、集束性ロッドレン
ズ３からの光束は光反射部６で反射されなくなり、受光
部20は光を検出せず、“ドア開”の信号となる。

次に、アンロック時の各部の動作を述べる。

アンロック時、即ち、ドア30を開閉しても開閉信号を変
化させない場合には、ロックレバ22を左方にスライドさ
せ、ロック用マグネット10を破線で示すようにセンサ側
マグネット７の真下に置く。マグネット7,10の対向面は
同極であるため互いに反撥し合い、板ばね５は前記の
“ドア閉”の状態と同様に上側に撓む。この状態ではド
ア30の開閉に伴ってドア側マグネット９が移動しても、
板ばね５、光反射部６は上昇したままで動かず、受光部
20は“ドア閉”の状態信号のまま変化しない。

なお、上記実施例では、センサ側マグネット７とドア側
マグネット10の互いの対向面を同極として反撥するよう
にしたが、異極として互いに吸引するように構成しても
よい。例えば、ドア閉のときにドア側マグネットにより
センサ側マグネットが吸引されて板ばねが下方に撓み、
一方、ドア開のときに板ばねの弾性で復帰してその光反
射部が集束性ロッドレンズに対向するようにする。この
場合、受光部が受光したときが“ドア開”の状態信号で
あり、受光部が受光しないときが“ドア閉”の状態信号
である。なお、上記実施例ではセンサ側マグネット７を
磁気反撥力で作動させているため、ドア開の状態でセン
サ本体の下部を他の装置のマグネット等が通過しても反
応しない。また、上記実施例では、ロック手段も磁気力
を用いたロック用マグネットであるため、ケーシング１
を完全な密閉形とすることができる。しかし、ロック手
段は係止部材を係脱するなどして機械的に板ばねの自由
端部の移動を規制するものでもよい。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような効果を発揮す
る。

（１）磁気力を用いて非接触でドア開閉を検知するた
め、ドアの変形やドア取付のゆるみ等があっても誤動作
なく正確に検知できる。また非接触なのでセンサ本体を
完全密閉形とすることができるため、じんあい，湿気，
水等の侵入を防止でき、集束性レンズの端面や光反射部
の劣化がなく、常に安定した光信号が得られるドア開閉
センサを製造できる。

（２）マグネットと板ばねと組み合わせた非常に簡単な
構成であり、構造コスト、組立費用が少なくて済み、ま
た小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のドア開閉センサの一実施例を示す断面
図であり、第２図は従来の光学式のドア開閉センサの断
面図である。 図中、１はケーシング、２は光ファイバ、３は集束性ロ
ッドレンズ、４はホルダ、５は板ばね、６は光反射部、
７はセンサ側マグネット、８はドア取付金具、９はドア
側マグネット、10はロック用マグネット、11は板状部
材、12,13は係止部材、14,15はコイルばね、16はピン、
17はドア接触子、18はベローズ、19は発光部、20は受光
部、21はストッパ、22はロットレバ、24,25は係止ピン
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ドアに設けられその開閉に伴なって移動す
   るドア側マグネットと、ドア付近にその一端部が固定さ
   れた板ばねと、板ばねの自由端部にドア閉成時における
   ドア側マグネットに対向する位置に設けられドア側マグ
   ネットにより磁気反撥力または吸引力を受けるセンサ側
   マグネットと、板ばねの自由端部に設けられドア閉成時
   または開成時に送・受光用光ファイバの端部に設けられ
   た集束性レンズの前方に臨む光反射部と、ドア開閉によ
   るドア側マグネットの移動に拘わらず板ばねの自由端部
   の移動を阻止するロック手段とを備えたことを特徴とす
   るドア開閉センサ。