JP6915559B2

JP6915559B2 - ドアスイッチ

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Publication number: JP6915559B2
Application number: JP2018019987A
Authority: JP
Inventors: 日娜蘇; 敬士矢山; 一洋工藤
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: US10540866B2; CN110118574A; JP2021166205A; KR20190095864A; KR102105971B1; KR102105971B9; JP7120405B2; CN113418538B; US20190244490A1; CN113418538A; JP2019139878A; EP3525350B1; EP3525350A1

Description

この発明は、発光機能を有する小型ドアスイッチの視認性を向上させる構造に関する。

特許文献１に記載の構成においては、光源、凸レンズ、凹レンズを用いて、表示面を均一に発光させ、視認性を向上させている。

特許文献２に記載の構成においては、個別に光源を用いることなく、操作面に配置されている操作キーを発光させることにより、視認性を向上させている。

特開２０１２−２９６８号公報特開２００３−４５２６６号公報

しかしながら、特許文献１の構成を用いた場合、複数のレンズを含むことから、光源から表示面までの距離が長くなり、ドアスイッチの小型化を図ることが難しい。

また、特許文献２の構成を用いた場合、操作キー、すなわち、操作をする箇所のみを部分的に発光させ、操作面全体を広い範囲で発光させることが難しい。

したがって、本発明の目的は、発光機能を有する小型ドアスイッチの視認性を向上させる構造を提供することである。

このドアスイッチは、アクチュエータとセンサとを備える。このドアスイッチは、ドアが閉じた時に、センサの表面とアクチュエータの対向面とが当接または近接し、ドアが開いた時に、センサの表面とアクチュエータの対向面とが離れるように取り付けられている。

さらに、このセンサは、アクチュエータが出力する検出用信号の受信状態、またはセンサの状態に応じて検出光を発光する光源部と、検出光を集める集光部と、集光部と連接するように形成され、集光部で集められた検出光を伝送拡散して出射する拡散導光部と、拡散導光部に当接するようにセンサの裏面側に形成され、拡散導光部からの出射された検出光を面で出射する主面を有する裏面表示部と、を備える。

この構成では、センサがアクチュエータから受信した検出用信号、またはセンサの状態に応じた検出光を、拡散導光部を用いて、センサの裏面表示部に効率的に導光でき、所定の面積で光らせることができる。ドアの対向状態に関する表示部の視認性は向上する。したがって、作業者は、センサの背面からでも、センサの状態を確認することができる。

また、このドアスイッチにおけるセンサの裏面表示部には、主面の長手方向の両側に、センサの側面側に延びる、副面が形成されていることが好ましい。

この構成では、センサの側面にも検出光を導光させることができ、視認性がさらに向上する。したがって、作業者は、センサの状態を容易に確認することができる。

また、このドアスイッチにおけるセンサの拡散導光部は、主面の長手方向において、左右対称な形状であるが好ましい。

この構成では、検出光が均等に導光され、拡散導光部に当接する裏面表示部、側面表示部を均等に発光する。

また、このドアスイッチにおける拡散導光部の裏面表示部に平行な断面積が、集光部の裏面表示部に平行な断面積よりも大きくなることが好ましい。

この構成では、集光部で集めた検出光が拡散導光部で拡散され、裏面表示部、および、側面表示部のより広い面積が発光する。したがって、視認性がさらに向上する。

また、このドアスイッチにおける光源部は、発光ダイオードであることが好ましい。また、光源部は、発光面を集光部に対向するように取り付けられていることが好ましい。

この構成では、光源部を小さくすることができることにより、センサの小型化を図れる。また、光源部と集光部の配置スペースを削減でき、センサの小型化を図れる。さらに、集光部の一部が、透光率が低い部材で形成されている場合、検出光の漏れを抑制することができる。

また、このドアスイッチにおける拡散導光部は、樹脂で形成されていることが好ましい。

この構成では、拡散導光部を用いて、検出光を効率的に導光させることができる。また、拡散導光部の製造が容易である。

また、このドアスイッチにおける裏面表示部は、樹脂で形成されていることが好ましい。

この構成では、裏面表示部を均等に発光できる。また、裏面表示部の製造が容易である。

この発明によれば、発光機能を有する小型ドアスイッチの視認性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係るドアスイッチの斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るセンサの分解図である。本発明の第１の実施形態に係るセンサの一部である表示導光部の概要図である。本発明の第１の実施形態に係るセンサの側面断面図である。本発明の第２の実施形態に係るセンサの側面断面図である。本発明の第３の実施形態に係るセンサの側面断面図である。

・適用例
まず、図１を用いて、本発明が適用される一例について説明する。図１は、第１の実施形態に係るドアスイッチの概要図である。なお、図１において、検出光が出射する箇所を分かり易くするため、導光表示部１２０をハッチングしている。

図１に示すように、ドアスイッチ１は、センサ１０と、アクチュエータ２０とを備える。センサ１０には、配線部３０が接続されており、センサ１０で受信した信号を他の機器に送信する。配線部３０は、例えば、コネクタやケーブル等である。

まず、センサ１０の構成について説明する。センサ１０は、表示部１１０と、導光表示部１２０と、センサ筐体１４０で構成されている。センサ１０は、表面Ｓ１と、裏面Ｂ１と、表面Ｓ１と裏面Ｂ１とを連接する側面ＳＤ１で構成されている。

なお、表面Ｓ１と、裏面Ｂ１とを連接する側面のうち、配線部３０が接続されている面に対向する面を天面Ｔ１とする。

表示部１１０は、センサ筐体１４０の表面Ｓ１に形成されている。導光表示部１２０は、センサ筐体１４０の裏面Ｂ１の略中央位置、および、側面ＳＤ１の一部に重なるように形成されている。

次に、アクチュエータ２０の構成について説明する。アクチュエータ２０は、表面Ｓ２と、裏面Ｂ２と、表面Ｓ２と裏面Ｂ２とを連接する側面で構成されている。アクチュエータ２０の表面Ｓ２が、本発明における「アクチュエータの対向面」である。

なお、表面Ｓ２と、裏面Ｂ２とを連接する側面のうち、センサ１０の天面Ｔ１側の面を天面Ｔ２とする。

より具体的に、センサ１０と、アクチュエータ２０との関係についての一例について、以下に示す。

センサ１０は、内部に基板を備えている。該基板は、図示しないＲＦＩＤアンテナを有する。また、アクチュエータ２０は、図示しないパッシブＩＣタグを内部に備えている。

ＲＦＩＤアンテナは、パッシブＩＣタグに対し、電波を送信し、パッシブＩＣタグから電波を受信する。このことによって、センサ１０とアクチュエータ２０との対向状態を得ることができる。

なお、パッシブＲＦＩＤを一例として示したが、アクティブＲＦＩＤを代わりに用いても良い。また、ＲＦＩＤを一例として示したが、ＲＦＩＤに限定されず、対向状態を得られる構成であれば良い。

また、センサ１０の内部に備える基板は、光源を備えている。なお、図１においては、基板および光源の図示を省略している。光源は、ドアスイッチ１の対向状態、またはセンサ１０の状態に応じて、検出光を発光する。センサ１０の状態とは、例えば、センサ１０のエラーを検出した状態、または、短絡を検出した場合などである。また発光パターンとしては、例えば、ドアが開いている状態では、赤色に発光し、ドアが閉じている状態を示す場合には、緑色に発光し、センサ１０が異常状態を示す場合には、黄色に発光する。

導光表示部１２０は、検出光を拡散しながら導光し、センサ１０の裏面Ｂ１から面状に略均一に出射する。

このことから、導光表示部１２０の発光状態によって、ドアスイッチ１の対向状態を容易に認識でき、視認性が向上する。これにより、ドアの開閉状態を裏面からも確実に視認できる。また、導光表示部１２０は、側面ＳＤ１の少なくとも一部に形成されることにより、視認性は、さらに向上し、ドアの開閉状態を側面からも確実に視認できる。

・構成例１
図１は、上述のとおり、本発明の第１の実施形態に係るドアスイッチの斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るセンサの分解図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るセンサの一部である表示導光部の概要図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係るセンサの側面断面図である。

上述の図１の機能構成に基づき、図２を用いて、具体的な構成例を説明する。図２は、センサ１０の一部の構成を分解して示した図である。図２においては、センサ１０の主要部分のみを示したものであり、一部の構成を省略している。

センサ１０は、導光表示部１２０と、基板１３０と、センサ筐体１４０とを備える。また、導光表示部１２０と、基板１３０が当接するように形成されている。より具体的には、センサ筐体１４０は、該基板１３０を覆っている。言い換えれば、導光表示部１２０は、センサ筐体１４０、および、基板１３０に、裏面Ｂ１側から視て、嵌めこまれるように配置されている。

導光表示部１２０のより具体的な形状、構成について、図３を用いて説明する。導光表示部１２０は、裏面表示部１２１と、集光部１２２と、拡散導光部１２３と、側面表示部１２４と、主面１２５と、副面１２６とを備えている。

センサ１０の裏面Ｂ１、および、裏面Ｂ１の一部に形成された裏面表示部１２１に平行、かつ、裏面表示部１２１の長手方向に平行な方向を第１方向とする。また、センサ１０の裏面Ｂ１、および、裏面Ｂ１の一部に形成された裏面表示部１２１に直交する方向を第２方向とする。裏面表示部１２１は、集光部１２２に平行となるように形成されている。すなわち、裏面表示部１２１、および、集光部１２２は、第１方向に平行となる面を備えている。

なお、第１方向が本発明における「長手方向」である。なお、第１方向と、第２方向とを含む平面に直交する向きが、第３方向である。すなわち、第３方向は、導光表示部１２０の厚み方向である。

裏面表示部１２１は、拡散導光部１２３と連接している。裏面表示部１２１は、側面表示部１２４と連接している。また、集光部１２２は、拡散導光部１２３と連接している。

具体的な拡散導光部１２３の形状について説明する。拡散導光部１２３は、集光部１２２を基点とし、所定のなす角度をもってそれぞれに延びる形状であり、すなわち、Ｖ字型である。なお、一方の拡散導光部１２３と、もう一方の拡散導光部１２３は、同じ形状であり、Ｖ字型の谷となる部分で、集光部１２２に当接している。

裏面表示部１２１は、第２方向において、拡散導光部１２３を挟んで、集光部１２２に対向する側に形成されている。すなわち、２つの拡散導光部１２３を結ぶように裏面表示部１２１が形成されている。言い換えれば、２つの拡散導光部１２３と、裏面表示部１２１との三辺を用いた、略三角形を形成しており、該三角形の内部に空間ＨＬを有する形状である。さらに、それぞれの拡散導光部１２３に当接するように、側面表示部１２４が形成されている。

主面１２５は、裏面表示部１２１の拡散導光部１２３に対向する面である。また、副面１２６は、主面１２５の両側に連接し、第２方向側に延びる側面表示部１２４の面である。

また、導光表示部１２０は、第１方向（長手方向）と第２方向で形成される面に直交する、すなわち第３方向に、厚みｄを有する形状である。厚みｄは、導光表示部１２０の全体を通して、同じであることが好ましい。厚みｄは、検出光を導光し、主面１２５（裏面表示部１２１）、副面１２６（側面表示部１２４）を均等な明るさとするための厚さであればよい。詳細は後述する。

なお、導光表示部１２０は、第１方向において左右対称形となる形状であることが好ましい。導光表示部１２０は、Ｖ字型に限らず、Ｙ字型であっても良い。すなわち、導光表示部１２０は、第３方向（厚み方向）から視て、長手方向である第１方向の中心より左側の部分と、右側の部分とが対称形である。

導光表示部１２０が対称形となることによって、裏面表示部１２１における主面１２５、側面表示部１２４における副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる。

裏面表示部１２１と、集光部１２２と、拡散導光部１２３と、側面表示部１２４、主面１２５、副面１２６とは、透明、もしくは、半透明の材料からなり、例えば、樹脂を材料としている。このことから、製造を容易にでき、安価に製造できる。

また、導光表示部１２０は、一体形成されていても良い。導光表示部１２０が一体形成されることにより、界面での反射等が抑制され、導光効率が向上する。

図４を用いて、導光表示部１２０をセンサ１０に配置した際の構造、および、検出光を導光する方法について、側面断面図を用いて説明する。図４においては、説明を分かり易くするため、一部の構造を誇張して記載している。

センサ１０の内部には、基板１３０が設置されている。基板１３０には、光源１５０が形成されている。光源１５０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

光源１５０は、発光面ＳＤ２を有する。光源１５０は、集光部１２２に対向する位置に形成されている。この際、光源１５０の発光面ＳＤ２は、導光表示部１２０の集光部１２２に対向している。

上述のとおり、光源１５０はドアスイッチ１の対向状態に応じて、検出光ＬＦを発光する。検出光ＬＦは、発光面ＳＤ２から出射され、集光部１２２に入光する。集光部１２２は、検出光ＬＦを拡散導光部１２３に導光する。拡散導光部１２３は、検出光ＬＦを拡散導光部１２３内で拡散しながら、裏面表示部１２１、および、主面１２５に導光する。同様に、拡散導光部１２３は、検出光ＬＦを側面表示部１２４、および、副面１２６に導光する。

集光部１２２の断面積を断面積１２２Ｒとし、拡散導光部１２３の裏面表示部１２１に当接または近接する側の断面積を断面積１２３Ｒとする。この際、例えば、導光表示部１２０の厚みｄを調整し、断面積１２３Ｒ＞断面積１２２Ｒの関係となるように決定する。

拡散導光部１２３の断面積１２３Ｒが、集光部１２２の断面積１２２Ｒよりも大きくなるように設定することによって、集光部１２２に集めた光を拡散できる。よって、検出光ＬＦは、光源１５０に入光し、集光部１２２から、拡散導光部１２３の内部、側面表示部１２４の内部を拡散しながら、裏面表示部１２１における主面１２５、および、側面表示部１２４における副面１２６に導光する。

したがって、光源１５０が点光源である場合でも、面状の裏面表示部１２１に当接する主面１２５、側面表示部１２４に当接する副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる。

上述のとおり、導光表示部１２０は、導光表示部１２０内の内面反射を利用し、効率良く、検出光ＬＦを導光することができる。また、樹脂が検出光ＬＦの漏れを抑える材料であることで、検出光ＬＦを効率的に導光できる。

また、集光部１２２の一部が、透光率の低い部材で形成されることで、直進する検出光ＬＦが拡散導光部１２３以外に導光されることを抑制できる。

このようなセンサ１０の構成を用いることによって、光源１５０がＬＥＤのような点光源である場合でも、広い範囲に検出光ＬＦを導光できる。すなわち、主面１２５、および、副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる。これにより、ドアの開閉状態を確実に視認できる。よって、センサ１０（ドアスイッチ１）の視認性が向上する。

このことによって、裏面表示部１２１に当接する主面１２５、および、側面表示部１２４に当接する副面１２６は、ドアスイッチ１の対向状態から得られる検出光ＬＦの状態を表示することができる。また、光源１５０がＬＥＤであることによって、光源１５０を配置するための空間を小さくでき、センサ１０（ドアスイッチ１）の小型化を図ることができる。

・構成例２
次に、図５を用いて、第２の実施形態に係るドアスイッチの概要について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係るセンサの側面断面図である。

第２の実施形態においては、第１の実施形態と比較して、拡散導光部１２３Ａの形状において異なる。その他の点については、第１の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

拡散導光部１２３Ａは、第１の実施形態における拡散導光部１２３と比較し、空間ＨＬが形成されていない。

本実施形態においても、導光表示部１２０Ａは、第１方向において左右対称形となる形状であることが好ましい。

このような構成することによって、拡散導光部１２３Ａは、集光部１２２から入光する検出光ＬＦを効率よく導光し、主面１２５、および、副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる。

また、裏面表示部１２１における主面１２５、および、側面表示部１２４における副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できることによって、ドアの開閉状態を確実に視認できる。よって、センサ１０Ａ（ドアスイッチ１Ａ）の視認性が向上する。

さらに、第１の実施形態と同様に、光源１５０が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることによって、光源１５０を配置するための空間を小さくでき、センサ１０Ａ（ドアスイッチ１Ａ）の小型化を図ることができる。

・構成例３
次に、図６を用いて、第３の実施形態に係るドアスイッチの概要について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るセンサの側面断面図である。

第３の実施形態においては、第１の実施形態と比較して、拡散導光部１２３Ｂ、空間ＨＬＢの形状、および、集光部１２２Ｂの形成位置において異なる。その他の点については、第１の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

拡散導光部１２３Ｂは、第１の実施形態における拡散導光部１２３とは、異なる形状の空間ＨＬＢを備えている。

より具体的には、裏面表示部１２１の第１方向における中心と、集光部１２２Ｂの第１方向における中心とを結ぶ平面が、第２方向に平行とならない。言い換えれば、本実施形態における、光源１５０と集光部１２２Ｂとの距離は、第１の実施形態における光源１５０と集光部１２２との距離と比較して短い。

このような構成であっても、拡散導光部１２３Ｂは、集光部１２２から入光する検出光ＬＦを効率よく導光し、主面１２５、および、副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる。

また、裏面表示部１２１における主面１２５、および、側面表示部１２４における副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できることによって、ドアの閉状態を確実に視認できる。よって、センサ１０Ｂ（ドアスイッチ１Ｂ）の視認性が向上する。

このことによって、裏面表示部１２１における主面１２５、および、側面表示部１２４における副面１２６は、ドアスイッチ１Ｂの対向状態から得られる検出光ＬＦの状態を表示することができる。また、光源１５０が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることによって、光源１５０を配置するための空間を小さくでき、センサ１０Ｂ（ドアスイッチ１Ｂ）の小型化を図ることができる。

上述の各実施形態において、各構造の形状、形成位置を限定的に説明した。しかしながら、これらの構造に限らず、裏面表示部１２１における主面１２５、および、側面表示部１２４における副面１２６の明るさを略均一にし、斑を抑制できる構成であれば良い。

また、上述のドアスイッチの構造は、一例であり、同様の効果を得ることができる構成であれば、各実施形態の構造を組み合わせたものであっても良い。

Ｂ１、Ｂ２…裏面
ｄ…厚み
ＨＬ、ＨＬＢ…空間
ＬＦ…検出光
Ｓ１、Ｓ２…表面
ＳＤ１…側面
ＳＤ２…発光面
Ｔ１、Ｔ２…天面
１、１Ａ、１Ｂ…ドアスイッチ
１０、１０Ａ、１０Ｂ…センサ
２０…アクチュエータ
３０…配線部
１１０…表示部
１２０、１２０Ａ…導光表示部
１２１…裏面表示部
１２２、１２２Ｂ…集光部
１２２Ｒ…断面積
１２３、１２３Ａ、１２３Ｂ…拡散導光部
１２３Ｒ…断面積
１２４…側面表示部
１２５…主面
１２６…副面
１３０…基板
１４０…センサ筐体
１５０…光源

Claims

アクチュエータと、センサと、を備え、
ドアが閉じた時に、前記センサの表面と、前記アクチュエータの対向面とが当接または近接し、
前記ドアが開いた時に、前記センサの表面と、前記アクチュエータの対向面とが離れるように取り付けるドアスイッチであって、
前記センサは、
前記アクチュエータが出力する検出用信号の受信状態、またはセンサの状態に応じて検出光を発光する光源部と、
前記検出光を集める集光部と、
前記集光部と連接するように形成され、前記集光部で集められた前記検出光を拡散して出射する拡散導光部と、
前記拡散導光部に当接するように前記センサの裏面側に形成され、前記拡散導光部からの出射された前記検出光を出射する主面を有する裏面表示部と、
前記検出光が導光される表面表示部と、
をさらに備えた、ドアスイッチ。
前記裏面表示部には、
前記主面の長手方向の両側に、前記センサの側面側に延びる、副面が形成されている、請求項１に記載のドアスイッチ。
前記拡散導光部は、
前記主面の長手方向において、左右対称な形状である、請求項１または請求項２に記載のドアスイッチ。
前記光源部は、発光ダイオードであり、
発光面を前記集光部に対向するように取り付けられている、請求項２に記載のドアスイッチ。
前記拡散導光部は、樹脂で形成されている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドアスイッチ。
前記裏面表示部は、樹脂で形成されている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドアスイッチ。