JPS60182631A - 無接点スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は検出ヘッド部とスイッチ部が分離された光電ス
イッチや近接スイッチ等の無接点スイッチに関するもの
である。

従来技術とその問題点 従来の無接点スイッチは、検出回路を含む検出ヘッド部
と電源回路やスイッチ回路が含まれたスイッチ部を有し
ており、又必要に応じてスイッチ部を固定すると共に筐
体を構成するレセプタクルボックス部の２又は３の部分
に分割されていた。

そしてこのような無接点スイッチでは、スイッチ部から
検出ヘッド部に電源を供給しスイッチ部に検出信号を得
る必要があるので、それらをリード線で電気的に接続し
なければならず、又機械的にも接続する必要があるので
組立時に非常な手間がかかるという問題点があった。

発明の目的 本発明はこのような従来の無接点スイッチの問題点を解
消するものであって、検出ヘッド部とスイッチ部の配線
を不要とし接続を容易にすることによって組立作業性を
向上することができる無接点スイッチを提供するもので
ある。

発明の構成と効果 本発明は検出ヘッド邪と、検出ヘッド部に電力を供給す
ると共に検出信号を受けてスイッチ出力を出力するスイ
ッチ部とを有する無接点スイ・ノチであって、検出ヘッ
ド部の接続面の中央内側に設けられた第１のコイルと、
検出ヘッド部に設けられ第１のコイル出力に基づいて検
出回路に電源を供給する電源回路と、スイッチ部に設け
られ電圧の断続周期を変えることによって所定電圧を発
生ずるスイッチングレギュレータと、スイッチ部の検出
ヘッド邪に対向する面の中央内部に設けられ、スイッチ
ングレギュレータの平滑回路に挿入される第２のコイル
と、検出ヘッド邪に設けられ検出信号に基づいて点滅す
る発光素子と、スイッチ部に設けられ検出ヘッド部をス
イッチ部に接続したときに発光素子の発光信号を受光す
る受光素子と、受光素子の受光信号をスイッチ出力とす
る出力手段と、を具備することを特徴とするものである
。

このような特徴を有する本発明によれば、検出ヘッド部
とスイッチボックス部とを夫々別個に製造することが可
能となり、相互に電気的配線を行う必要がなく夫々を組
立て後にビス等で連結するだけで無接点スイッチを構成
することができる。

従って組立時の工数を少なくすることができ、作業性が
向上し無接点スイッチの価格を低減することが可能とな
る。又本発明はスイッチ部にスイッチングレギュレータ
を用いその平滑用のコイルを検出ヘッド部の電力供給用
のコイルとして用いているため、無接点スイッチの小型
化を図ることができる。そして無接点スイッチの電源と
しては交流及び直流のいずれでも又電圧に変動があって
も使用することができ、スイッチングレギュレータの回
路構成を有効に利用することが可能である。

又検出ヘッド部には高い周波数の交流が得られ、それを
整流するため平滑用コンデンサの容量を小さくすること
ができ、小型化を図ることが可能となる。

実施例の説明 第１図は本発明による近接スイッチの一実施例の構造を
示す分解斜視図である。本実施例の近接スイッチは高周
波発振型近接スイッチとし、検出ヘッド部１に検出コイ
ルと発振回路を有している。

検出ヘッド部１はスイッチボックス２に接する面が正方
形に構成され、上面に検知面が設けられ取付位置を９０
°づつ変化させることによって４方向の検知を可能にし
ている。スイッチボックス２ば検出へ、ド部１の信号に
よりスイ・７チ出力を出すものであって、レセプタクル
３と共に近接スイッチの筐体を形成している。

第２図はこの近接スイッチの検出ヘッド部１及びスイッ
チボックス部２の構造を示す一部切欠断面図であり、第
３図はこれらの回路図である。本図において、検出ヘッ
ド部１には上面に環状の溝を有するフェライトコア４と
その溝に収納された検出コイル５が設けられており、こ
の検出コイル５と共に発振回路を形成し発振信号の変化
に基づいてスイッチ出力を与える検出回路６を有してい
る。さて本発明ではこの検出回路６の電源はスイッチボ
ックス２よりカンプリングコイル７ａを介して検出ヘッ
ド部１に与えられる。カンプリングコイル７ａは、第２
図に示すように環状の溝を有し、フェライトから成る断
面Ｅ型のポットコア８ａ内に収納されている。カップリ
ングコイル７ａはスイッチボックス２に対向する面１ａ
の中央部に設けられ、表面板を介してスイッチボックス
と接触するように取付けられる。そして第３図の回路図
に示すようにカップリングコイル７ａの両端はダイオー
ドブリッジ９に接続されている。ダイオードブリッジ９
の整流出力端は平滑用のコンデンサ１０を介して検出用
ＩＣＩ　１の電源端子間に与えられている。検出用ＩＣ
ＩＩは前述した検出コイル５及び検出コイル５に並列に
接続されて共振回路を構成するコンデンサ１２を外部素
子として発振回路を形成しており、更にその発振出力の
低下に基づいて出力を出すシュミットトリガ回路を有し
ている。検出用ＩＣＩＩの出力は抵抗を介して発光ダイ
オード１３に与えられる。発光ダイオード１３には第２
図に示すようにチューブが被せられて、その発光出力が
光ファイバ１４に伝えられる。光ファイバ１４は第２図
に示すようにＥ型ボットコア８ａの中央まで引き伸ばさ
れている。

一方スイソチポソクス２は第２図に示すように、検出ヘ
ッド部１と対向する面の中央位置にカップリングコイル
７ａ及びボットコア８ａと夫々対向するように、ボット
コア８ｂ及びその溝に装着されたカンプリングコイル７
ｂが設けられている。

更ニ光ファイバ１４に対向するようにボットコア８ｂの
中央部に外向きに開口を有する光ファイバ１５が設けら
れ、光ファイバ１４を介して与えられる検出ヘッド部１
の光信号を受光するようにしている。光ファイバ１５の
一端はチューブを介して受光素子、例えば第３図に示す
フォトトランジスタ１６に接続される。さてスイッチボ
ックス２は第３図に示すようにレセプタクル３がら与え
られる電源を整流するダイオードブリッジ１７を有して
おり、その正極端はトランジスタ１８及び前述したカン
プリングコイル７ｂを介して増幅器１９の電源端子に与
えられる。増幅器１９の正負端間にばツェナダイオード
２ｏと抵抗２１及び平滑用コンデンサ２２が接続されて
おり、ツェナダイ、ｆ−−ｔ’　２０　、！［抗２１の
共通接続端がトランジスタ２３のベースに与えられる。

トランジスタ２３はスイッチング用トランジスタであっ
て、′そのコレクタはトランジスタ２４のベースに接続
され、又抵抗２５を介してトランジスタ１８のコレクタ
に接続される。ｌ−ランジスク２４はトランジスタ１８
を制御するものであって、ベースは抵抗２６を介してダ
イオードブリッジ］７の正極端に接続され、そのコレク
タが抵抗２７を介してトランジスタ１８のベースに接続
されている。これらのトランジスタ１８，２３．２４及
びそのバイアス抵抗回路と、ツェナダイオード２ｏによ
って増幅器１９に一定の直流電圧を供給するスイッチン
グレギュレータが構成されており、カップリングコイル
７ｂはそのチョークコイルとなっている。そして第１図
に示すように検出ヘッド部１をスイッチボックス２の任
意の方向に固定する。そうすればボンドコア８ａ、８ｂ
による磁路が形成されると共に、光ファイバ１４．−１
５が対向し光信号を伝えることができる状態となる。そ
してスイッチボックス２にレセプタクル３を取付けて近
接スイッチを構成する。

次に本実施例の動作について説明する。第３図に示すダ
イオードブリッジ１７の入力端に交流電源２８又は直流
電源を接続すると、抵抗２６のバイアス電圧によりトラ
ンジスタ２４がオン状態となってトランジスタ１８を導
通させる。従ってトランジスタ１８を介してカップリン
グコイル７ｂに電流が流れコンデンサ２２を充電する。

そしてコンデンサ２２の電圧がツェナダイオード２ｏの
ツェナ電圧に達するとトランジスタ２３のベース電圧が
上昇する。このベースが所定電圧に達すると、トランジ
スタ２３が導通して抵抗２５の電圧降下によりトランジ
スタ２４のベース電圧を下げる。そのためトランジスタ
２４はオフとなりトランジスタ１８をカントオフする。

そうすれば交流電源２８から電流が供給されな（なるの
でトランジスタ２３のベース電圧が低下してトランジス
タ２３をオフとする。そうすれば再びトランジスタ２４
．１８が導通しコンデンサ２２を充電する。

以後同様にしてカップリングコイル７ｂには断続的な電
流が供給されることとなり、コンデンサ２２には平滑し
た一定電圧が得られ、その電圧を増幅器１９に供給して
いる。又カップリングコイル７ｂの励磁によってＥ型の
ボットコア１３ａ、３ｂによる磁路を介して検出ヘッド
部１のカンプリングコイル７ａに電圧が誘起され、その
交流電圧がダイオードブリッジ９によって整流され検出
用ＩＣ１１に電源として供給される。このようにしてス
イッチボックス２から検出ヘッド部１への電力供給をト
ランス結合によって無接点で行っている。

そして検出用ＩＣＩＩへ電源が供給されると検出コイル
５とコンデンサ１２による発振回路が発振し、物体を検
知することができる状態となる。ここで検出コイル５に
物体が近接すればその発振出力が低下するが、所定レベ
ル以下になれば検出用Ｉｃ１１は出力を出し発光ダイオ
ード１３が点灯する。この発光ダイオード１３の発光信
号は光ファイバ１４を介してボットコア８ａの中央端面
にまで与えられ、対向する光ファイバ１５に発光信号が
伝えられる。この発光信号によりスイッチボックス２側
のフォトトランジスタ１６が導通し、その出力が増幅器
１９によって増幅され近接スイッチの出力として外部に
伝えられる。このようにすれば発光出力を無接点で検出
へノド部１かもスイッチボックス２に導くことが可能と
なる。従ってＥ型のボットコア８ａ、８ｂを相互に対向
するように構成しておけば電源が供給され同時に信号も
伝えられるため、リード線を検出ヘッド部とスイッチボ
ックスを接続する必要はなく、組立が極めて容易となる
。

尚本実施例では検出ヘッド部の出力に応じて発光ダイオ
ードを点滅させ光ファイバを介してスイッチボックスに
与えているが、発光ダイオードとフォトトランジスタと
を検出ヘッド部とスイッチボックス部の接触面に配置し
それらを直接対向させるようにすれば、光ファイバを用
いることなく信号を伝達することも可能である。又本実
施例は近接スイッチの側面に検知面があるものについて
説明したが、前面に検知面を有するようにした検出ヘッ
ドとすることも可能である。

尚本実施例は高周波発振型近接スイッチについて説明し
たが、他の形式の近接スイッチや光電スイッチ等地の無
接点スイッチに本発明を適用することが可能であること
ばいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による近接スイッチの一実施例の構造を
示す分解斜視図、第２図は本実施例による近接スイッチ
の内部状態を示す一部切欠断面図、第３図は検出ヘット
”部１とスイッチボックス２の電気的な回路構成を示す
回路図である。 １　−４＊　出ヘッド部　ｚ−−−−スイッチボックス
３−一−−レセプタクル　４−一−−−−フェライトコ
ア５−−−−検出コイル　６・−一一−−−検出回路　
７ａ。 ７　ｂ、−−一カンプリングコイル　８　ａ　、８　ｂ
　−−−−ボア）’：３７　９．１７−−−ダイオード
ブリノジ１１−−−−−・−検出用ＩＣ１３−−−−−
一発光ダイオード１４、　１５−−・光ファイバ　１６
−−−−フメＩ−トランジスタ　１８　、　２３　、　
２４−−−一−−トランジスタ　１９−−−−一増幅器
　２５．２６．２７−〜−−−−・抵抗　２８−・−交
流電源 特許出願人　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岡本宜喜（他１名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出ヘッド部と、前記検出ヘッド部に電力を供給
   すると共に検出信号を受けてスイッチ出力を出力するス
   イッチ部とを有する無接点スイッチにおいて、 前記検出ヘッド邪の接続面の中央内側に設けられた第１
   のコイルと、 前記検出ヘッド部に設けられ前記第１のコイル出力に基
   づいて検出回路に電源を供給する電源回路と、 前記スイッチ部に設けられ電圧の断続周期を変えること
   によって所定電圧を発生ずるスイッチングレギュレータ
   と、 前記スイッチ部の前記検出ヘッド邪に対向する面の中央
   内部に設けられ、前記スイッチングレギュレータの平滑
   回路に挿入される第２のコイルと、前記検出へノド邪に
   設けられ検出信号に基づいて点滅する発光素子と、 前記スイッチ部に設けられ前記検出ヘッド部を前記スイ
   ッチ部に接続したときに前記発光素子の発光信号を受光
   する受光素子と、 前記受光素子の受光信号をスイッチ出力とする出力手段
   と、を具備することを特徴とする無接点スイッチ。
2. （２）前記検出ヘッド部は前記発光素子の発光信号が一
   端に与えられ、他端面が前記検出ヘッド邪の接続面の中
   心に位置する第１の光ファイバを有し、前記スイッチ部
   は前記検出へ７１部と接触する面の中央に端面を有し前
   記受光素子に光を伝える第２の光ファイバを有し、前記
   第１．第２の光ファイバは検出ヘッド部とスイッチ部と
   を接続したときに夫々の端面が相対向するように設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   無接点スイッチ。
3. （３）前記第１のコイルば前記検出ヘッド部の接続面内
   に設けられた断面Ｅ型の円筒状コア内に埋設され、前記
   第２のコイルは前記検出ヘッド部に対向する面内に設け
   られた断面Ｅ型の円筒状コア内に埋設されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無接点スイッチ
   。