スイッチ
【課題】不要な異常が通知されることを防止することが可能なスイッチを提供する。
【解決手段】リミットスイッチは、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３とを備える。さらに、リミットスイッチは、異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常予知信号を出力する機能を有する第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４と、第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４の機能を有効とする有効モード、および、第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９とを備える。
【解決手段】リミットスイッチは、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３とを備える。さらに、リミットスイッチは、異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常予知信号を出力する機能を有する第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４と、第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４の機能を有効とする有効モード、および、第１異常信号制御部１２１〜第２異常信号制御部１２４の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体を備え、当該作動体の位置に応じてオン信号またはオフ信号を出力するスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場の生産ラインにおいて、加工すべき製品等の物体が所定の位置に移送されたことを検出し、加工機械を自動的に起動するのに使用されるリミットスイッチが知られている（非特許文献１参照）。このリミットスイッチは、物体との接触により移動する作動体を備え、作動体の位置に応じて動作する。この作動体は、スイッチの本体に備えられた回転軸に取り付けられることにより、回転軸を基準に回転が可能となる。また、作動体は、物体と接触していない状態の位置が基準位置であり、物体と接触することにより、基準位置から物体の大きさに応じた位置まで回転する。その後、作動体は、物体と離れることにより、基準位置に戻る。
【０００３】
このようなリミットスイッチに関して、特許文献１，２には、次のような技術が記載されている。リミットスイッチは、第１のスイッチ部と、第１のスイッチ部よりも復帰が遅い第２のスイッチ部と、時間を測定するタイマとを少なくとも備える。このようなリミットスイッチが、移送されてきた物体と接触すると、第１のスイッチ部と第２のスイッチ部とがＯＮ状態となる。その後、スイッチが物体と接触しなくなり、第１のスイッチ部がＯＦＦ状態になったあと、第２のスイッチ部がＯＦＦ状態となる。そして、タイマは、第１のスイッチ部がＯＦＦ状態になったときから、第２のスイッチ部がＯＦＦ状態になったときまでの時間を計測する。これにより、リミットスイッチの復帰時間が計測される。そして、計測された復帰時間がタイムアップ時間よりも長い場合に、何らかの影響で作動体の動作が鈍っており将来異常が生じる可能性があることを示す異常信号が発せられる。
【０００４】
このように、リミットスイッチは、作動体の復帰時間がタイムアップ時間よりも長いときに異常信号を出力する機能を備えている。また、この他にも例えば、水の浸入を検知したときに将来異常が生じる可能性があることを示す異常予知信号を出力する機能を備えている。リミットスイッチは、複数の異常のうち少なくとも１つを検知すると、外部の装置に異常信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２８１５１３号公報（１９９０年１１月１０日公開）
【特許文献２】特開昭６４−０４３９３４号公報（１９８９年２月１６日公開）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】オムロン株式会社、「リミットスイッチ テクニカルガイド」、［online］、［平成 22年 11月 19日検索］、インターネット〈 URL：http://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/commentary/limitswitch_apparatus_tg_j_3_1_1-5.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、リミットスイッチを使用するユーザのなかには、必要な異常信号だけを通知したいと考えるユーザもいる。具体的には、作動体の復帰時間の長期化に関する異常は通知せず、浸水による異常は通知してほしいと考えるユーザ、またはその逆を考えるユーザがいる。例えば、リミットスイッチを水中で使用するわけではないが、温度変化が大きく結露の発生しやすい場所に設置する場合、水の浸入による異常が発生する可能性がないものの、結露によって浸水による異常が頻繁に発生することが考えら得る。このような場合、浸水による異常の通知が頻繁に発せられ、ユーザがその都度、不要な確認をしなければならないという問題がある。また、物体の移動速度を頻繁に変更するような製造ラインにリミットスイッチを設置する場合、復帰時間も頻繁に変化することとなる。このような場合に、意図的に復帰時間が遅くなるような製造ラインに変更しているのに、復帰時間の長期化に関する異常が発せられ、ユーザがその都度、不要な確認をしなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、不要な異常が通知されることを防止することが可能なスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のスイッチは、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、上記作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するオン／オフ信号出力部とを備え、前記オン／オフ信号出力部がハウジング内部に配置されるスイッチであって、異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常信号を出力する機能を有する異常信号出力部と、上記異常信号出力部の機能を有効とする有効モード、および、上記異常信号出力部の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える切換部とを備える。
【００１０】
上記の構成によれば、ユーザは、異常信号の出力が必要な場合には、切換部を有効モードにするように操作し、異常信号の出力が不要な場合には、切換部を無効モードにするように操作する。これにより、ユーザは、簡単な操作だけで、不要な異常が通知されることを防止することができる。
【００１１】
また、本発明のスイッチにおいて、上記異常信号出力部は、複数種類の異常を検出し、上記異常信号出力部は、上記複数種類の異常の何れかを検出したときに、検出された種類の異常が発生していることを示す異常信号を出力し、上記切換部は、上記複数種類の異常の各々について、有効モードおよび無効モードのいずれかに切り換えることが好ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、複数の異常の各々について、異常信号を出力する機能を有効および無効の何れかに設定することができる。そのため、異常信号の出力が不要な種類の異常については無効に、異常信号の出力が必要な種類の異常については有効に適宜設定することができる。
【００１３】
なお、異常の内容としては、例えば、以下のようなものがある。
まず、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、上記異常信号出力部は、上記第１変位量よりも大きい所定の第２変位量よりも、上記位置検出部により検出された変位量が大きくなった場合に、変位量が大きくなってきていることを示す異常を検出してもよい。
【００１４】
また、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、上記異常信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量の最大量が、上記第１変位量よりも大きく、かつ、所定の第３変位量よりも小さい場合に、変位量が小さくなってきていることを示す異常を検出してもよい。
【００１５】
また、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記異常信号出力部は、外部からの力の荷重によって上記作動体が変位した後、外部からの力の荷重がなくなり上記作動体が上記基準位置に復帰する際の上記作動体の復帰速度が所定の基準速度よりも小さい場合に、復帰速度が低下していることを示す異常を検出してもよい。
【００１６】
また、本発明のスイッチにおいて、上記異常信号出力部は、上記ハウジング内部に水が侵入したことを示す異常を検出してもよい。
【００１７】
また、本発明のスイッチは、上記異常信号出力部が異常を検出する際の条件を設定する設定処理部と、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合、上記設定処理部による設定を促す通知を出力する通知処理部とを備えていてもよい。
【００１８】
異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合、異常信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。しかしながら、上記の構成によれば、設定処理部による設定を促す通知を行うことにより、異常が検出される際の条件が適切に変更され、不要な異常信号を減らすことができる。
【００１９】
また、本発明のスイッチは、上記切換部は、上記有効モードおよび無効モードの他に、上記異常信号出力部の機能の有効および無効を自動的に切り換える自動モードにも切り換え可能であり、自動モードに設定されているとき、上記切換部は、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合に上記異常信号出力部の機能を無効とし、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度未満である場合に上記異常信号出力部の機能を有効とすることが好ましい。
【００２０】
異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合、異常信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。しかしながら、上記の構成によれば、異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常信号を確認する手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、不要な異常が通知されることを防止することが可能なスイッチを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態におけるリミットスイッチを示す斜視図である。
【図２】スイッチモジュールを示す正面図である。
【図３】スイッチモジュールを分解したときの斜視図である。
【図４】プランジャの前面を示す図である。
【図５】プランジャの前面側からみた斜視図である。
【図６】プランジャの背面を示す図である。
【図７】プランジャの背面側からみた斜視図である。
【図８】プランジャの横断面を示す図である。
【図９】フォトインタラプタ部を基板とともに示す斜視図である。
【図１０】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第１の図である。
【図１１】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第２の図である。
【図１２】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第３の図である。
【図１３】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第４図である。
【図１４】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第５の図である。
【図１５】作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図１６】スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図１７】抽出用テーブルの一例を示す図である。
【図１８】作動体の角度と作動体の動作状態との関係を示す図である。
【図１９】受光素子から出力される電圧値と、設定処理部により設定される閾値と、各判定部から出力される信号との関係を示す図である。
【図２０】第１パターン〜第４パターンの点滅の一例を示す図である。
【図２１】変形例１におけるスイッチモジュールの正面図を示す図である。
【図２２】変形例１におけるスイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図２３】変形例２におけるスイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２４】
＜リミットスイッチの全体構成＞
図１は、本実施の形態におけるリミットスイッチを示す斜視図である。リミットスイッチは、物体の位置、変化、移動または通過等を検出し、検出の有無に応じて、操作対象となる外部装置に対してＯＮ（オン）信号／ＯＦＦ（オフ）信号を出力するためのスイッチである。また、本実施の形態におけるリミットスイッチは、機械的強度や耐環境性を要求される場所に適用されることを考慮して、外力、水、油、ガス、塵埃などから保護される構成を有していることが好ましい。
【００２５】
図１に示されるように、リミットスイッチ１は、ケーシング（ハウジング）３と、装着ブロック５と、作動体７とを備える。
【００２６】
ケーシング３は、その内部空間にスイッチモジュール１１が配置され、当該スイッチモジュール１１を外力、水、油、ガス、塵埃などから保護するためのものである。ケーシング３は、その内部空間にスイッチモジュール１１を組み込むための開口を有するケーシング本体３ａと、当該開口を閉じるための蓋部３ｂとからなる。
【００２７】
装着ブロック５は、ケーシング３の上部に取り付けられている。また、装着ブロック５には、作動体７がネジ９により回転可能に取り付けられる。
【００２８】
作動体７は、装着ブロック５から突出しており、物体との接触により外部から力が加えられると回転するものである。この作動体７の回転角度に応じて、操作対象となる外部装置に対してＯＮ（オン）信号／ＯＦＦ（オフ）信号が出力される。ここで、外部から力が加えられておらず停止しているときの作動体７の位置を基準位置とする。ここでは、作動体７の基準位置を、時計の０時の方向を向く位置としている。図１において、作動体７は、左方向から力が加えられると、ネジ９を基準に時計周りに回転し、その後、力が取り除かれると基準位置に戻る。一方、作動体７は、右方向から力が加えられると、ネジ９を基準に反時計周りに回転し、その後、力が取り除かれると基準位置に戻る。ここで、作動体７が回転可能な角度は、基準位置から所定角度（以下、限界値という）までの範囲（例えば、０度〜±５０度）に設定されている。なお、以下では、作動体の位置を基準位置からの角度で示す。基準位置から時計回りの方向を正の方向とし、基準位置から反時計回りの方向を負の方向とする。以下では、作動体７が正の方向に回転する場合を例に説明する。
【００２９】
なお、ケーシング本体３ａ、蓋部３ｂ、装着ブロック５、および作動体７との接続箇所にはシール部材が配置されており、水、油、ガスなどの侵入を防止している。
【００３０】
本実施形態では、リミットスイッチ１は、将来に故障が発生する可能性のある異常を検知し、当該異常の種類ごとに異なる異常予知信号を出力する機能を有している。これにより、ユーザは、リミットスイッチ１から出力された異常予知信号を確認することで、どのような種類の異常が発生しているかを認識し、適切な対応を早めに取ることができる。
【００３１】
ここで、リミットスイッチ１が検知する異常について説明する。
上述したように、リミットスイッチ１は、物体との接触によって作動体７が回転し、その基準位置からの角度（変位量）に応じて、リミットスイッチ１による操作対象となる外部装置に対してＯＮ信号を出力する。ただし、作動体７に常に同じ状態で物体が接触するとは限らない。重量、大きさ、移動経路などは物体によってわずかに変化する可能性がある。このような変化があったとしてもリミットスイッチ１が正常に動作することが望まれる。
【００３２】
一方、リミットスイッチ１を長期間使用する場合、振動等の何らかの原因によって、リミットスイッチ１と物体の移動経路との相対位置関係が徐々に変化する可能性がある。このような長期間に亘る変化によって、物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が徐々に大きくなる、もしくは徐々に小さくなることが考えられる。
【００３３】
物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が長期間に亘って徐々に大きくなる場合、作動体７の角度の限界値を超えるような力が作動体７に加わり、機械的な故障が生じるおそれがある。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、作動体７の角度（変位量）が大きくなってきている異常（角度超過異常）を検知し、異常予知信号として角度超過信号を出力する機能を有している。
【００３４】
また、物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が長期間に亘って徐々に小さくなる場合、正常にＯＮ信号を出力しなくなるというおそれがある。生産ラインを稼動中にこのような故障や異常が発生すると、生産ライン全体を停止しなければならない。そのため、このような故障や異常が発生する前に、将来故障や異常が発生する可能性があることを予知できることが望まれる。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、作動体７の角度（変位量）が小さくなってきている異常（角度不足異常）を検知し、異常予知信号として角度不足信号を出力する機能を有している。
【００３５】
さらに、長期間使用する場合、何らかの影響により作動体７とその回転軸との摩擦力が徐々に大きくなる可能性がある。この場合、物体が作動体７から離れた直後の作動体７の基準位置への復帰速度が徐々に遅くなっていく。復帰速度が遅くなると、次の物体を正常に検知できないおそれがある。ここで、次の物体を正常に検知できなくなる復帰速度を所定限界速度とする。このとき、復帰速度が所定限界速度以下になる前に、復帰速度が遅くなり始めていることを予知できることが望まれる。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、復帰速度が遅くなってきている異常（復帰速度低下異常）を検知し、異常予知信号として復帰速度低下信号を出力する機能を有している。
【００３６】
さらに、ケーシング３の内部に水が侵入すると、故障が生じる可能性がある。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、水の侵入による異常（シール異常）を検知し、異常予知信号としてシール不良信号を出力する機能を有している。
【００３７】
このように、リミットスイッチ１は、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常およびシール異常の４種類の異常を検知し、対応する異常予知信号を出力する機能を有している。
【００３８】
＜スイッチモジュールの構成＞
リミットスイッチ１は、ケーシング３の内部空間にスイッチモジュール１１を含む。スイッチモジュール１１は、それと接続された外部の機器に各種の信号を出力する。
【００３９】
図２は、スイッチモジュールの外観を示す正面図である。図２に示されるように、スイッチモジュール１１は、スイッチ部３５と、点灯部２０と、端子３１〜３４とを備える。
【００４０】
端子３１，３２は、電力を供給する装置と接続するための端子である。端子３３，３４は、生産ラインの作業に用いられる機器と接続される端子である。端子３３，３４から外部の機器に各種の信号が出力される。
【００４１】
点灯部２０は、第１点灯部２１と、第２点灯部２３と、第３点灯部２５とを含む。第１点灯部２１、第２点灯部２３および第３点灯部２５は、ＬＥＤ点灯回路と、ＬＥＤ点灯回路が発した光をスイッチモジュール１１の表面に導くための導光棒とからなる。第２点灯部２３は、スイッチモジュール１１が電力供給装置から電力が供給されることにより発光し、具体的には、電源ランプである。
【００４２】
スイッチ部（切換部）３５は、第１切換スイッチ（切換部）３６と、第２切換スイッチ（切換部）３７と、第３切換スイッチ（切換部）３８と、第４切換スイッチ（切換部）３９とを含む。ここで、第１切換スイッチ３６〜３９は、対象となる種類の異常について異常予知信号を出力する機能を、有効モードまたは無効モードのいずれかに切り換え可能なスイッチである。ユーザが有効モードに切り換えると、異常予知信号を出力する機能が有効となり、無効モードに切り換えると、異常予知信号を出力する機能が無効となる。なお、第１切換スイッチ３６は角度超過異常を、第２切換スイッチ３７は角度不足異常を、第３切換スイッチ３８は復帰速度低下異常を、第４切換スイッチ３９はシール異常を対象としている。
【００４３】
図３は、スイッチモジュールを分解したときの斜視図である。図３に示されるように、スイッチモジュール１１は、端子３１〜３４および点灯部２０の他に、スイッチモジュール１１の全体を制御するマイクロコンピュータ１００と、光センサとしてのフォトインタラプタ部４１と、コイルばね４２と、プランジャ４３と、シート４６と、電極４５，４７とを備える。
【００４４】
シート４６は、絶縁物質により構成されたシートであり、電極４５と電極４７の間に配置される。このため、電極４５と電極４７とは、非接触の状態となり、電極４５と電極４７との間の電気抵抗が高くなる。ただし、シート４６は、電極４５および電極４７よりも平面積が小さい。従って、電極４５と電極４７との間のシート４６が存在しない隙間に水が浸入した場合、電極４５と電極４７との間の電気抵抗が低くなる。そのため、電極４５と電極４７との間の電気抵抗値を確認することで、水の浸入の有無を推測することができる。
【００４５】
プランジャ４３は、横幅と縦幅とが異なる棒状の部品である。プランジャ４３は、作動体７が回転すると、その動きに連動して、プランジャ４３の長手方向に平行に移動可能である。すなわち、プランジャ４３は、外部からの力の荷重に応じて変位する変位部材である。なお、プランジャ４３が作動体７の動きに連動する機構としては、様々な公知技術を用いることができる。ここでは、特許文献１に記載されているように、作動体７の回転軸の一部が偏平形状になっており、当該偏平形状の部分とプランジャ４３の長手方向の一端とが接触するように構成されている。ここで、作動体７が基準位置にあり（つまり、作動体７が物体に接触しておらず回転していない状態）、偏平形状の部分とプランジャ４３とが接触しているときの、プランジャ４３の位置を定位置とする。この場合、作動体７の回転によって偏平形状の部分も回転し、プランジャ４３に対して、プランジャ４３の長手方向に力を加えることができる。その結果、プランジャ４３は、定位置から、その長手方向に沿って変位する。また、プランジャ４３には、コイルばね４２により、定位置に戻すための付勢力が加わっている。そのため、作動体７が基準位置に戻ると、コイルばね４２の付勢力により、プランジャ４３も基準位置に戻る。
【００４６】
ここで、プランジャ４３の具体的な形状について説明する。図４は、プランジャの前面を示す図である。図５は、プランジャの前面側からみた斜視図である。図６は、プランジャの背面を示す図である。図７は、プランジャの背面側からみた斜視図である。図８は、プランジャの横断面を示す図である。図４〜８に示されるように、プランジャ４３は、本体部７０と、突起部７６とを有する。突起部７６は、本体部７０と結合しており、本体部７０よりも細い。突起部７６は、コイルばね４２の内部に挿入される。
【００４７】
本体部７０は、スリット（開口部）７１〜７４を有する。ここで、スリット７１〜７４それぞれの形状は同じであるので、スリット７１について説明する。スリット７１は、プランジャ４３の前面と背面との間において開口の大きさが異なる。具体的には、スリット７１の開口の横断面の形状は、図８に示すような破線で囲まれた斜線の領域以外で示された領域の形状である。そして、プランジャ４３の前面におけるスリット７１の開口の大きさは、プランジャ４３の背面におけるスリット７１の開口の大きさよりも大きく設定されている。
【００４８】
フォトインタラプタ部４１は、プランジャ４３の位置に応じて変化する光の量に基づいて電圧を計測し、計測した電圧をマイクロコンピュータ１００に出力する。フォトインタラプタ部４１は、複数の発光素子と、複数の受光素子とを有する。受光素子は、例えば、シングルフォトトランジスタ、フォトＩＣまたはフォトダイオードであり、受光面において受けた光の量に応じた電圧に変換する。発光素子は、例えば発光ダイオードであり、発光面から直線性の高い光を発する。複数の受光素子と複数の発光素子との間にはプランジャ４３が配置され、プランジャ４３は、それらの間で作動体７の動きに連動して移動する。このため、発光素子が発する光は、プランジャ４３のスリットを通過したり、スリット以外の領域に遮断されたりする。したがって、複数の受光素子のそれぞれが受ける光は、複数の発光素子のそれぞれが発する光のうちプランジャ４３のスリットを通過した光である。
【００４９】
図９は、フォトインタラプタ部を基板とともに示す斜視図である。図９に示されるように、フォトインタラプタ部４１は、同形同大の発光素子５１〜５４と、発光素子５１〜５４と同形同大の受光素子６１〜６４とを含む。なお、ここでは、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４を同じ形状、同じ大きさとしているが、形状および大きさはすべて同じでなくてもよい。
【００５０】
発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４は、プランジャ４３の長手方向に沿って、同一直線上に配置される。そして、発光素子５１の発光面と受光素子６１の受光面が対面する。同様に、発光素子５２の発光面と受光素子６２の受光面が対面し、発光素子５３の発光面と受光素子６３の受光面が対面し、発光素子５４の発光面と受光素子６４の受光面が対面する。したがって、受光素子６１〜６４は、発光素子５１〜５４が発する光を一対一の関係で受光することが可能である。すなわち、発光素子５１と受光素子６１とで、発光素子５１と受光素子６１との間の物体の存在の有無を検知する一つのフォトインタラプタ（光検出部）が構成される。同様に、発行素子５２と受光素子６２との組み合わせ、発光素子５３と受光素子６３との組み合わせ、発光素子５４と受光素子６４との組み合わせの各々が一つのフォトインタラプタ（光検出部）となる。
【００５１】
また、発光素子５１〜５４と受光素子６１〜６４とは、プランジャ４３の短手方向の幅の距離、もしくは、当該幅よりもわずかに大きい距離だけ離れて配置されている。このため、発光素子５１〜５４と受光素子６１〜６４との間にプランジャ４３を配置することが可能である。この配置により、プランジャ４３は、作動体７の動きに連動して、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４それぞれが向き合う方向に垂直な方向に平行移動することとなる。
【００５２】
＜フォトインタラプタとプランジャの位置関係＞
図１０〜１４は、複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す図である。なお、図１０は作動体７が基準位置に位置しているときの図であり、図１１は作動体７が１５度の位置（つまり、基準位置から１５度回転した位置）に位置するときの図であり、図１２は作動体７が２２．５度の位置に位置するときの図であり、図１３は作動体７が３０度の位置に位置するときの図であり、図１４は作動体７が４２．５度の位置に位置するときの図である。ここで、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４が配置される位置は、図９に示したとおりである。
【００５３】
図１０〜１４に示されるように、スイッチモジュール１１は、仕切り板８１を備える。仕切り板８１は、発光素子５１〜５４と、受光素子６１〜６４と、プランジャ４３とを仕切るための板である。具体的には、仕切り板８１は、発光素子５１〜５４とプランジャ４３とを仕切るための第１の仕切り板８１ａと、受光素子６１〜６４とプランジャ４３とを仕切るための第２の仕切り板８１ｂと、第１の仕切り板８１ａと第２の仕切り板８１ｂとの間に位置する第３の仕切り板８１ｃとを備える。プランジャ４３は、第１の仕切り板８１ａと第２の仕切り板８１ｂとの間に配置される。ここでは、プランジャ４３の背面を第２の仕切り板８１ｂと隣接させ、プランジャ４３の前面を第１の仕切り板８１ａと隣接させている。つまり、プランジャ４３の前面と発光素子５１〜５４とが対面し、プランジャ４３の背面と受光素子６１〜６４とが対面する。なお、図４に示したように、プランジャ４３の本体部７０のうちスリット７１〜７４以外の部分を斜線で示している。この斜線の部分を、以下では光遮断領域とする。
【００５４】
また、第１の仕切り板８１ａは、発光素子５１〜５４それぞれを仕切り、第２の仕切り板８１ｂは、受光素子６１〜６４それぞれを仕切る。第１の仕切り板８１ａは、発光素子５１〜５４それぞれが配置される位置に対応して複数の開口を有する。具体的には、第１の仕切り板８１ａが有する複数の開口それぞれは、発光素子５１〜５４それぞれが発する光が通過可能な位置に位置する。第２の仕切り板８１ｂは、受光素子６１〜６４それぞれが配置される位置に対応して複数の開口を有する。具体的には、第２の仕切り板８１ｂが有する複数の開口それぞれは、受光素子６１〜６４それぞれが発光素子５１〜５４からの光を受けることが可能な位置に位置する。そのため、第１の仕切り板８１ａに形成された開口のそれぞれと、当該開口に対応する、第２の仕切り板８１ｂに形成された開口とを直線的につなぐ領域が、発光素子から発せられた光の通過する領域（光路領域）となる。
【００５５】
さらに、第３の仕切り板８１ｃは、プランジャ４３の突起部７６のみが挿通するための孔を有している。そのため、突起部７６が内部に挿入されたコイルばね４２は、第３の仕切り板８１ｃと本体部７０との間に存在する。作動体７の動きに応じてプランジャ４３が第３の仕切り板８１ｃの方向に平行移動すると、コイルばね４２は、プランジャ４３の本体部７０と第３の仕切り板８１ｃとの間に縮み、プランジャ４３を基準位置に戻す力をプランジャ４３に与える。
【００５６】
上述したように、プランジャ４３は、作動体７の動きに連動して、その長手方向に移動する。この移動の途中において、スリット７１が、発光素子５１に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７１が形成されている。同様に、スリット７２が、発光素子５２に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７２が形成されている。また、スリット７３が、発光素子５３に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７３が形成されている。さらに、スリット７４が、発光素子５４に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７４が形成されている。このように、スリット７１〜７４のそれぞれは、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４のそれぞれに対応している。
【００５７】
ただし、スリット７１〜７４の背面側の開口のそれぞれと当該スリットに対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離は、スリット７１〜７４ごとに異なる。具体的には、図１０に示されるように、作動体７が基準位置にあるとき（すなわち、プランジャ４３が基準位置にあるとき）、スリット７１の背面側の開口とスリット７１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ａ、スリット７２の背面側の開口とスリット７２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｂ、スリット７３の背面側の開口とスリット７３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｃ、スリット７４の背面側の開口とスリット７４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｄは、この順に大きくなるように、各スリット７１〜７４の位置が設定されている。
【００５８】
ここで、スリット７１〜７４を通過した光を受光素子６１〜６４が検出するときのプランジャ４３の位置のうち、定位置からの変位量が最小となる位置を光検出開始位置とする。この場合、上記の距離Ａ〜Ｄは、定位置から光検出開始位置までの距離を示すこととなる。
【００５９】
このようなプランジャ４３が作動体７の動きに連動して平行移動すると、その位置に応じて発光素子５１〜５４が発する光を遮断または通過させることとなる。具体的には、プランジャ４３の位置の変化により、第２の仕切り板８１ｂが有する開口とプランジャ４３の光遮断領域とが重なるとき、プランジャ４３は、当該開口に対応する受光素子への光を遮断する。また、プランジャ４３は、第２の仕切り板８１ｂが有する開口とプランジャ４３のスリットの少なくとも一部とが重なるとき、プランジャ４３は、当該開口に対応する受光素子へ光を通過させる。言い換えると、発光素子５１〜５４から受光素子６１〜６４までの光路とスリット７１〜７４の少なくとも一部とが重なるときに、光が通過される。この際に受光素子に入射する光の量は、第２の仕切り板８１ｂが有する当該開口とスリットの開口とが重なりあう領域の大きさに比例する。
【００６０】
プランジャ４３が発光素子５１〜５４それぞれが発する光のうちいずれを遮断するかは、プランジャ４３の位置、つまり、作動体７における基準位置からの角度と対応している。以下、図１０〜１４を参照して、作動体７の基準位置からの角度が変化するにつれ、各受光素子６１〜６４への光の入射の有無、および、入射する光の量がどのように変化するかについて説明する。
【００６１】
図１０に示されるように、プランジャ４３は、作動体７が０度（基準位置）に位置するとき、発光素子５１〜５４が発する光のすべてを遮断する。具体的には、第２の仕切り板において受光素子６１〜６４が配置された位置に対応する全ての開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆う。このため、発光素子５１〜５４それぞれが発する光がプランジャ４３に遮断され、受光素子６１〜６４まで到達しない。
【００６２】
図１０に示す状態から作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていく。このとき、上述したように、スリット７１の背面側の開口とスリット７１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ａが他の距離Ｂ〜Ｄよりも短いため、スリット７１の背面側の開口と受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とだけが重なり始める。その後、作動体７の角度が大きくなるにつれ、プランジャ４３の移動量が大きくなると、スリット７１の背面側の開口と受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなるとともに、スリット７２の背面側の開口と受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とが重なり始める。
【００６３】
図１１に示されるように、作動体７が１５度の位置に位置するとき、スリット７１の背面側の開口が受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５１が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６１が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７１の開口が位置する。また、スリット７２の背面側の開口が受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の一部と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５２が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６２が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）に、スリット７２の開口の一部のみが位置する。そのため、受光素子６１の受光量は最大値となり、受光素子６２は、発光素子５２から発光された光の一部のみを受光する。また、この段階では、まだ受光素子５３，５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子５３，５４には光が到達しない。
【００６４】
図１１に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていく。このとき、作動体７の角度が大きくなるにつれ、プランジャ４３の移動量が大きくなると、スリット７２の背面側の開口と受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなるとともに、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とが重なり始める。
【００６５】
図１２に示されるように、作動体７が２２．５度の位置に位置するとき、スリット７１，７２の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１，６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５１が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６１が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７１の開口が位置する。同様に、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５２が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６２が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７２の開口が位置する。また、スリット７３の背面側の開口が受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の一部と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５３が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６３が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）に、スリット７３の開口の一部のみが位置する。そのため、受光素子６１，６２の受光量は最大値となり、受光素子６３は、発光素子５３から発光された光の一部のみを受光する。なお、この段階では、まだ受光素子５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子６４には光が到達しない。
【００６６】
図１２に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていくと、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなる。
【００６７】
図１３に示されるように、作動体７が３０度の位置に位置するとき、スリット７１，７２，７３の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１，６２，６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。そのため、受光素子６１，６２，６３の受光量は最大値となる。なお、この段階では、まだ受光素子５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子６４には光が到達しない。
【００６８】
図１３に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていくと、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とだけが重なり始める。
【００６９】
図１４に示されるように、作動体７が４２．５度の位置に位置するとき、スリット７１〜７４の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１〜６４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。そのため、受光素子６１〜６４の受光量は最大値となる。
【００７０】
図１５は、作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。図１５に示されるように、受光素子６１〜６４それぞれが発光素子５１〜５４それぞれから光を受けることにより出力する電圧と作動体７の位置との関係を４つの折れ線９１〜９４によって示している。折れ線９１は、受光素子６１に対応し、折れ線９２は、受光素子６２に対応し、折れ線９３は、受光素子６３に対応し、折れ線９４は、受光素子６４に対応する。
【００７１】
作動体７の角度が０度以上５度未満のとき、発光素子５１〜５４それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が１２．５度以上２０度未満のとき、発光素子５１，５２それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させ、発光素子５３〜５５それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が２０度以上３２．５度未満のとき、発光素子５１〜５３それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させ、発光素子５４，５５それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が３２．５度以上５０度未満のとき、発光素子５１〜５４それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させる。また、角度が５〜１５度において、受光素子６１からの出力電圧は、角度に比例して連続的に大きくなっている。これは、受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とスリット７１との重なり合う領域の大きさが角度の増大に応じて増えるからである。同様に、角度が１２．５〜２２．５度において受光素子６２からの出力電圧が、角度が２０〜３０度において受光素子６３からの出力電圧が、角度が３２．５〜４２．５度において受光素子６４からの出力電圧が、角度に比例して連続的に大きくなっている。
【００７２】
このように、作動体７の角度が大きくなることに応じて、プランジャ４３を通過する光が多くなる。逆に、作動体７の角度が小さくなることに応じて、プランジャ４３を通過する光が少なくなる。このように、作動体７の基準位置からの回転角度に応じてプランジャ４３の位置が変わり、プランジャ４３の位置に応じて、受光素子６１〜６４の各々が受光する光の量が異なることとなる。また、受光素子６１〜６４の各々に対して、入射される光の量が最大となるプランジャ４３の位置のうち、基準位置からの変位量が最小となるプランジャ４３の位置を光量最大位置とするとき、受光素子６１〜６４ごとに光量最大位置が異なる。なお、受光素子６１の光量最大位置は、作動体７が１５度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６２の光量最大位置は、作動体７が２２．５度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６３の光量最大位置は、作動体７が３０度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６４の光量最大位置は、作動体７が４２．５度のときのプランジャ４３の位置である。
【００７３】
また、図１５は、受光素子６１〜６４が光を検出し始めるときのプランジャ４３の位置（光検出開始位置）が、受光素子６１〜６４ごとに異なっていることも示している。具体的には、受光素子６１に対応する光検出開始位置は、作動体７が５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６２に対応する光検出開始位置は、作動体７が１２．５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６３に対応する光検出開始位置は、作動体７が２０度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６４に対応する光検出開始位置は、作動体７が３２．５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置である。
【００７４】
このように、光量最大位置、または、光検出開始位置が、受光素子６１〜６４ごとに異なるため、受光素子６１〜６４が光を検出する際のプランジャ４３の位置範囲も異なることとなる。
【００７５】
なお、上記の説明では、プランジャ４３の前面を発光素子５１〜５４と対向させ、プランジャ４３の背面を受光素子６１〜６４と対向させるものとした。しかしながら、逆に、プランジャ４３の背面を発光素子５１〜５４と対向させ、プランジャ４３の前面を受光素子６１〜６４と対向させてもよい。この場合であっても、作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係は図１５と同じである。
【００７６】
＜マイクロコンピュータとその周辺構成との関係＞
図１６は、スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。図１６に示されるように、スイッチモジュール１１は、受光素子６１〜６４、第１点灯部２１、第３点灯部２５、スイッチ部３５、マイクロコンピュータ１００の他に、低電圧回路１０１と、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部（オン／オフ信号出力部）１０３と、異常予知出力部（異常信号出力部）１０５と、抵抗測定部１０７とを備える。
【００７７】
低電圧回路１０１は、電力供給装置により電力が供給されると、負荷にかかる電圧を所定の電圧に変換した後マイクロコンピュータ１００に出力する。マイクロコンピュータ１００は、電力供給装置が供給する電力が低電圧回路１０１を介して入力されると、図２に示す第２点灯部２３を点灯させる。
【００７８】
抵抗測定部１０７は、電極４５と電極４７との間の電気抵抗値を測定し、測定した電気抵抗値をマイクロコンピュータ１００に出力する。図３に示されるように、電極４５と電極４７との間に絶縁物質で形成されたシート４６が挟まっているため、電極４５と電極４７とは非接触の状態にあるが、電極４５と電極４７の隙間に水が入り込むと電極４５，４７が通電状態となり電極４５，４７間の電気抵抗値が低下する。そのため、抵抗測定部１０７により測定された電気抵抗値が低下する場合、シール異常が起きていることとなる。
【００７９】
受光素子６１〜受光素子６４は、それぞれ対応する発光素子５１〜５４から受けた光の量に応じた電圧をマイクロコンピュータ１００に出力する。ここで、受光素子６１〜６４と発光素子５１〜５４との間の光路にプランジャ４３の光遮断領域が存在しないときの受光素子６１〜６４のそれぞれから出力される電圧を最大電圧とする。
【００８０】
スイッチ部３５の各スイッチ３６〜３９は、ユーザにより設定された状態に従って、有効モードまたは無効モードを示す信号をマイクロコンピュータ１００に出力する。
【００８１】
ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３は、マイクロコンピュータ１００により制御されて、リミットスイッチ１による操作対象となる外部装置の駆動を制御するためのＯＮ信号（オン信号）またはＯＦＦ信号（オフ信号）を端子３３（図２参照）から出力するものである。
【００８２】
異常予知出力部１０５は、マイクロコンピュータ１００により制御されて、リミットスイッチ１に生じる異常を予知したことを示す異常予知信号を端子３４（図２参照）から出力するものである。
【００８３】
第１点灯部２１、第３点灯部２５は、それぞれマイクロコンピュータ１００により制御されて発光する。
【００８４】
次に、マイクロコンピュータ１００の内部の機能構成について説明する。なお、マイクロコンピュータ１００は、ＣＰＵと、プログラムを記憶するメモリとを備え、ＣＰＵがメモリからプログラムを読み出し、当該プログラムに従った動作をすることにより機能する。図１６に示されるように、マイクロコンピュータ１００は、Ａ／Ｄ変換部１１１と、位置検出部（位置検出手段）１１３と、メモリ１１５，１１７と、出力信号制御部１１９とを含む。
【００８５】
Ａ／Ｄ変換部１１１は、受光素子６１〜６４から出力されたアナログ電圧を受け、当該アナログ電圧の値をデジタル値に変換するものである。
【００８６】
位置検出部１１３は、作動体７の位置（ここでは基準位置からの角度）を検出するものである。位置検出部１１３は、第１判定部１１３−１〜第４判定部１１３−４を備えている。なお、第１判定部１１３−１〜第４判定部１１３−４の機能は同じであるため、ここでは第１判定部１１３−１のみ説明する。
【００８７】
第１判定部１１３−１は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から一つのデジタル値を抽出する。この抽出は、メモリ１１５に格納されている抽出用テーブルを用いて行われる。抽出用テーブルは、第ｋ判定部（ｋ＝１〜４のいずれか）１１３−ｋについて、当該第ｋ判定部１１３−ｋを識別する判定部識別情報と、受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値のうち、当該第ｋ判定部１１３−ｋにより使用される受光素子を識別する受光素子識別情報とが対応付けられた情報である。図１７は、抽出用テーブルの一例である。図１７に示す抽出用テーブルの場合、第１判定部１１３−１を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報が受光素子６１であることを示しているため、第１判定部１１３−１は、受光素子６１からのデジタル値を抽出する。
【００８８】
また、第１判定部１１３−１は、抽出したデジタル値と、メモリ１１７に格納されている第１閾値とを比較し、抽出したデジタル値が第１閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、抽出したデジタル値が第１閾値未満である場合にＬＯＷ信号を、出力信号制御部１１９に出力する。なお、メモリ１１７に格納されている第ｋ閾値は、第ｋ判定部１１３−ｋに対応するものであり、当該第ｋ判定部１１３−ｋにより使用される。
【００８９】
出力信号制御部１１９は、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３、異常予知出力部１０５、および第１点灯部２１，第３点灯部２５を制御するものである。出力信号制御部１１９は、操作対象である外部機器に対してＯＮ信号およびＯＦＦ信号のいずれを出力するかを制御するＯＮ／ＯＦＦ信号制御部（オン／オフ信号出力部）１２０と、角度超過異常を検知し、角度超過信号の出力を制御する第１異常信号制御部（異常信号出力部）１２１と、角度不足異常を検知し、角度不足信号の出力を制御する第２異常信号制御部（異常信号出力部）１２２と、復帰速度低下異常を検知し、復帰速度低下信号の出力を制御する第３異常信号制御部（異常信号出力部）１２３と、シール異常を検知し、シール不良信号の出力を制御する第４異常信号制御部（異常信号出力部）１２４とを備えている。
【００９０】
＜出力信号制御の具体例＞
次に、本実施形態における出力信号制御の具体例について説明する。
図１８は、作動体の角度と動作状態との関係を示す図である。ここでは、平均的な物体が作動体７に接触したときに、作動体７が３０〜３５度程度回転するように、物体の移動経路とリミットスイッチ１との相対位置関係が設定されているものとする。また、ここでは、作動体７の角度の限界値（図ではＴＴＰと示す）が５０度であるとする。
【００９１】
この場合、重量、大きさ、移動経路などの物体の個体差によらずに、正常な状態でリミットスイッチ１がＯＮ信号を出力するためには、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも小さい角度（例えば１５度）を、ＯＮ信号を出力する動作角度として設定することが好ましい。
【００９２】
また、角度超過異常を認識するために、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも大きく、かつ、限界値（５０度）よりも小さい角度（例えば４０度）を超えたときに、異常予知信号としての角度超過信号が出力されることが好ましい。なお、図中では、このような角度超過信号が出力されることが望まれる角度範囲を「ＯＴ取り過ぎ」として示している。
【００９３】
さらに、角度不足異常を認識するために、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも小さく、かつ、ＯＮ信号を出力する角度（例えば１５度）よりも大きい角度（例えば２５度）よりも小さい角度だけしか回転しないときに、異常予知信号としての角度不足信号が出力されることが好ましい。なお、図中では、このような角度不足信号が出力されることが望まれる角度範囲を「ＯＴ不足」として示している。
【００９４】
さらに、復帰速度低下異常を認識するために、復帰時の速度を示すパラメータ、例えば、角度１５度以上の位置より角度１５度に到達した時点から角度１０度に到達する時点までの復帰時間を測定する。そして、所定限界速度（次の物体を正常に検知できなくなる復帰速度）に対応する時間よりも短く、かつ、正常に復帰しているときの復帰時間よりも長い所定時間と、測定した復帰時間とを比較し、所定時間よりも測定した復帰時間が長い場合に、異常予知信号としての復帰速度低下信号が出力されることが好ましい。
【００９５】
このようなＯＮ信号、角度超過信号、角度不足信号および復帰速度低下信号を出力するために、抽出用テーブルがメモリ１１５に、第１から第４閾値がメモリ１１７に予め格納されている。
【００９６】
具体的には、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第１判定部１１３−１に対して受光素子６１が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第１閾値として、作動体７を基準位置から１０度だけ回転させたときの受光素子６１からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【００９７】
これにより、図１９の（ｂ）部に示されるように、第１判定部１１３−１は、受光素子６１からの出力電圧値が第１閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６１からの出力電圧値が第１閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第１判定部１１３−１からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度１０度以上の位置にあり、第１判定部１１３−１からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度１０度未満の位置にあることがわかる。また、第１判定部１１３−１からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が１０度であることがわかる。
【００９８】
ここで、図１９は、受光素子から出力される電圧値（デジタル値）と、閾値と、各判定部から出力される信号との関係を示す図である。図１９において、（ａ）部は、受光素子６１〜６４から出力される電圧値と閾値との関係を示しており、（ｂ）部は、各判定部から出力される信号を示している。
【００９９】
また、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第１判定部１１３−２に対して受光素子６２が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第２閾値として、作動体７を基準位置から１５度だけ回転させたときの受光素子６２からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１００】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第２判定部１１３−２は、受光素子６２からの出力電圧（デジタル値）が第２閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６２からの出力電圧が第２閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第２判定部１１３−２からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度１５度以上の位置にあり、第２判定部１１３−２からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度１５度未満の位置にあることがわかる。また、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が１５度であることがわかる。
【０１０１】
また、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第３判定部１１３−３に対して受光素子６３が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第３閾値として、作動体７を基準位置から２５度だけ回転させたときの受光素子６３からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１０２】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第３判定部１１３−３は、受光素子６３からの出力電圧（デジタル値）が第３閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６３からの出力電圧が第３閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第３判定部１１３−３からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度２５度以上の位置にあり、第３判定部１１３−３からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度２５度未満の位置にあることがわかる。また、第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が２５度であることがわかる。
【０１０３】
最後に、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第４判定部１１３−４に対して受光素子６４が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第４閾値として、作動体７を基準位置から４０度だけ回転させたときの受光素子６４からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１０４】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第４判定部１１３−４は、受光素子６４からの出力電圧（デジタル値）が第４閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６４からの出力電圧が第４閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第４判定部１１３−４からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度４０度以上の位置にあり、第４判定部１１３−４からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度４０度未満の位置にあることがわかる。また、第４判定部１１３−４からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が４０度であることがわかる。
【０１０５】
そして、出力信号制御部１１９の各部は、以下のような処理を行うように設定されている。
【０１０６】
すなわち、ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部１２０は、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨを示している間、ＯＮ信号が出力されるようにＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３を制御するとともに、第１点灯部２１を点灯させるように制御する。また、ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部１２０は、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷを示している間、ＯＦＦ信号が出力されるようにＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３を制御するとともに、第１点灯部２１を点灯させないように制御する。
【０１０７】
ここで、上述したように、第２判定部１１３−２に対応する受光素子識別情報には受光素子６２を示す情報が設定されており、第２閾値として、作動体７の角度が１５度であるときの受光素子６２の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、ＯＮ信号が出力される動作角度を１５度とすることができる。
【０１０８】
第１異常信号制御部１２１は、第１切換スイッチ３６が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第１切換スイッチ３６が無効モードに設定されている場合、第１異常信号制御部１２１は動作しない。
【０１０９】
一方、第１切換スイッチ３６が有効モードに設定されている場合、第１異常信号制御部１２１は、以下の処理を実行する。
【０１１０】
すなわち、第１異常信号制御部１２１は、第４判定部１１３−４からの信号がＨＩＧＨを示している間だけ、角度超過異常を検知したものと判断し、角度超過信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第１パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１１】
ここで、上述したように、第４判定部１１３−４に対応する受光素子識別情報には受光素子６４を示す情報が設定されており、第４閾値として、作動体７の角度が４０度であるときの受光素子６４の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、角度超過信号が出力される角度範囲を４０度以上とすることができる。
【０１１２】
第２異常信号制御部１２２は、第２切換スイッチ３７が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第２切換スイッチ３７が無効モードに設定されている場合、第２異常信号制御部１２２は動作しない。
【０１１３】
一方、第２切換スイッチ３７が有効モードに設定されている場合、第２異常信号制御部１２２は、以下の処理を実行する。
【０１１４】
すなわち、第２異常信号制御部１２２は、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化した時点から第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの間に、第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したかを判断する。第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化していない場合、第２異常信号制御部１２２は、角度不足異常を検知したものと判断し、角度不足信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第２パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１５】
ここで、上述したように、第３判定部１１３−３に対応する受光素子識別情報には受光素子６３を示す情報が設定されており、第３閾値として、作動体７の角度が２５度であるときの受光素子６３の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、角度不足信号が出力される角度範囲を２５度未満とすることができる。
【０１１６】
第３異常信号制御部１２３は、第３切換スイッチ３８が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第３切換スイッチ３８が無効モードに設定されている場合、第３異常信号制御部１２３は動作しない。
【０１１７】
一方、第３切換スイッチ３８が有効モードに設定されている場合、第３異常信号制御部１２３は、以下の処理を実行する。
【０１１８】
まず、第３異常信号制御部１２３は、予め復帰速度基準時間を記憶しておく。そして、第３異常信号制御部１２３は、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化した時点から第１判定部１１３−１からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの時間を計測し、計測した時間が復帰速度基準時間よりも長いか否かを判断する。測定した時間が所定時間よりも長い場合、第３異常信号制御部１２３は、復帰速度低下異常を検知したものと判断し、復帰速度低下信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第３パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１９】
ここで、上述したように、第１判定部１１３−１に対応する受光素子識別情報には受光素子６１を示す情報が設定されており、第１閾値として、作動体７の角度が１０度であるときの受光素子６１の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、作動体７が復帰する際の角度１５度から角度１０度まで移動する時間に応じて、復帰速度低下信号を出力することができる。
【０１２０】
第４異常信号制御部１２４は、第４切換スイッチ３９が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第４切換スイッチ３９が無効モードに設定されている場合、第４異常信号制御部１２４は動作しない。
【０１２１】
一方、第４切換スイッチ３９が有効モードに設定されている場合、第４異常信号制御部１２４は、以下の処理を実行する。
【０１２２】
すなわち、第４異常信号制御部１２４は、予め定められた基準抵抗値を記憶しており、当該所定抵抗値と、抵抗測定部１０７により測定された電気抵抗値とを比較する。そして、測定された電気抵抗値が基準抵抗値以下になった場合、第４異常信号制御部１２４は、シール異常があったものと判断し、シール不良信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第４パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１２３】
なお、上記の第１〜第４パターンは、点滅する回数、周期などが異なるパターンである。例えば、図２０に示されるように、４秒を周期とし、一周期に点滅させる回数をパターンごとに変えている。
【０１２４】
上述したように、本実施形態によれば、リミットスイッチ１は、第１切換スイッチ３６が有効モードに設定されていることを条件に、角度超過異常を検出したときに角度超過異常信号を出力し、第１切換スイッチ３６が無効モードに設定されていることを条件に、角度超過異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、角度超過異常の通知を所望するか否かに応じて、第１切換スイッチ３６を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２５】
同様に、リミットスイッチ１は、第２切換スイッチ３７が有効モードに設定されていることを条件に、角度不足異常を検出したときに角度不足異常信号を出力し、第２切換スイッチ３７が無効モードに設定されていることを条件に、角度不足異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、角度不足異常の通知を所望するか否かに応じて、第２切換スイッチ３７を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２６】
また、リミットスイッチ１は、第３切換スイッチ３８が有効モードに設定されていることを条件に、復帰速度低下異常を検出したときに復帰速度低下異常信号を出力し、第３切換スイッチ３８が無効モードに設定されていることを条件に、復帰速度低下異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、復帰速度低下異常の通知を所望するか否かに応じて、第３切換スイッチ３８を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２７】
さらに、リミットスイッチ１は、第４切換スイッチ３９が有効モードに設定されていることを条件に、シール異常を検出したときにシール不良信号を出力し、第４切換スイッチ３９が無効モードに設定されていることを条件に、シール不良信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、シール異常の通知を所望するか否かに応じて、第４切換スイッチ３９を切り換える簡単な操作で、当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２８】
したがって、ユーザは、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９のうち通知を望む異常に対応する切換スイッチを有効に設定し、通知を望まない異常に対応する切換スイッチを無効に設定することにより、所望の異常だけを通知することができる。そして、不要な通知を受けることを防止することができる。
【０１２９】
＜変形例１＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、角度超過異常や角度不足異常を通知する際の角度の条件、および、復帰速度低下異常やシール異常の検知条件を設定変更できる機能を有していてもよい。そして、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９において有効に設定されており、かつ、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、設定変更を促す通知を行ってもよい。
【０１３０】
異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合、異常予知信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常予知信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常予知信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。そこで、上記のように設定変更を促す通知を行うことにより、ユーザが異常予知信号が出力される条件を適切に変更し、不要な異常予知信号を減らすことができる。
【０１３１】
以下、このような変形例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３２】
図２１は、本変形例に係るスイッチモジュールの外観を示す図である、図２１に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ａは、各種の異常を検知する条件を設定するための設定ボタン２７を備えている。
【０１３３】
また、図２２は、本変形例に係るスイッチモジュールの機能構成を示すブロック図である。図２２に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ａが備えるマイクロコンピュータ１００ａは、モード切換部１３１および設定処理部１３３を備えており、かつ、出力信号制御部１１９の代わりに出力信号制御部１１９ａを備えている点で、図１６に示すマイクロコンピュータ１００と異なる。
【０１３４】
設定ボタン２７は、ユーザにより押下されると、設定モードへ切り換える旨のＬＯＷ信号をマイクロコンピュータ１００ａに出力する。一方、設定ボタン２７は、押下されない場合、常にＨＩＧＨ信号をマイクロコンピュータ１００ａに出力する。
【０１３５】
モード切換部１３１は、設定ボタン２７からＬＯＷ信号を受けたときに、設定モードに切り換え、設定処理部１３３に設定指示を出力し、第１異常信号制御部１２１〜第４異常信号制御部１２４の動作を停止する。また、モード切換部１３１は、設定処理部１３３から設定完了の通知を受けると、通常モードに切り換える。なお、モード切換部１３１は、通常モードに切り換えた場合、設定処理部１３３の動作を停止させ、第１異常信号制御部１２１〜第４異常信号制御部１２４を動作させる。
【０１３６】
なお、モード切換部１３１は、所定時間内に受けた設定ボタン２７からのＬＯＷ信号の回数に応じて、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常、シール異常のいずれの異常に関する設定を変更するかを決定する。そして、モード切換部１３１は、設定対象となる異常の種類を示す信号を設定指示とともに設定処理部１３３に出力する。例えば、ＬＯＷ信号の回数が１回の場合、モード切換部１３１は、角度超過異常に関する設定を変更するものと決定する。
【０１３７】
設定処理部１３３は、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常、シール異常のいずれの異常を検知する条件を設定するものである。設定処理部１３３は、モード切換部１３１からの設定指示および異常の種類を示す信号を受けると、当該信号で示される異常を設定対象の異常とし、設定処理を開始する。具体的には、以下の処理を行う。
【０１３８】
設定対象が角度超過異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から、当該デジタル値が取りうる範囲のうち、少なくとも最小電圧（０Ｖ）および最大電圧（５Ｖ）を除く所定範囲（例えば、最大電圧５Ｖの１０％〜９０％の範囲である０．５〜４．５Ｖ）内である一つのデジタル値を抽出する。なお、所定範囲内のデジタル値を出力する受光素子が複数ある場合、当該所定範囲の中央値（つまり、最大電圧の１／２の電圧を示す値）に最も近い一つのデジタル値を抽出すればよい。そして、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を出力している受光素子を識別する情報を、第４判定部１１３−４を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報としてメモリ１１５の抽出用テーブルを更新する。また、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を、第４閾値としてメモリ１１７を更新する。設定処理部１３３は、メモリ１１５、１１７を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１３９】
ユーザは、作動体７を角度超過異常が検出される所望の角度まで移動させた状態で設定ボタン２７を押下することにより、当該状態での受光素子からの出力電圧値が第４閾値として設定される。その結果、第１異常信号制御部１２１は、新たに設定された第４閾値以上のデジタル値が受光素子から出力されていることを示すＨＩＧＨ信号を第４判定部１１３−４から受けたときに、角度超過異常信号を出力させる。これにより、所望の角度以上に作動体７が変位したときに、角度超過異常信号が出力されることとなる。
【０１４０】
また、設定対象が角度不足異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から、当該デジタル値が取りうる範囲のうち、少なくとも最小電圧（０Ｖ）および最大電圧（５Ｖ）を除く所定範囲（例えば、最大電圧５Ｖの１０％〜９０％の範囲である０．５〜４．５Ｖ）内である一つのデジタル値を抽出する。なお、所定範囲内のデジタル値を出力する受光素子が複数ある場合、当該所定範囲の中央値（つまり、最大電圧の１／２の電圧を示す値）に最も近い一つのデジタル値を抽出すればよい。そして、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を出力している受光素子を識別する情報を、第３判定部１１３−３を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報としてメモリ１１５の抽出用テーブルを更新する。また、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を、第３閾値としてメモリ１１７を更新する。設定処理部１３３は、メモリ１１５、１１７を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４１】
ユーザは、作動体７を角度不足異常が検出される所望の角度まで移動させた状態で設定ボタン２７を押下することにより、当該状態での受光素子からの出力電圧値が第３閾値として設定される。その結果、第２異常信号制御部１２２は、新たに設定された第３閾値以上のデジタル値が受光素子から出力されていることを示すＨＩＧＨ信号を第３判定部１１３−３から受けないときに、角度不足異常信号を出力させる。これにより、所望の角度まで作動体７が変位しないときに、角度不足異常信号が出力されることとなる。
【０１４２】
また、設定対象が復帰速度低下異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、所定期間（例えば、３０分）、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化した時点から第１判定部１１３−１からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの時間を計測し、その時間の平均値を求める。そして、設定処理部１３３は、その平均値に所定倍数（例えば、１．３倍など）を乗じた値を新たな復帰速度基準時間として、第３異常信号制御部１２３が記憶する復帰速度基準時間を更新する。また、設定処理部１３３は、復帰速度基準時間を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４３】
ユーザは、物体が作動体７に接触する通常の動作を繰り返している際に設定ボタン２７を押下することにより、通常の動作における復帰速度の平均値が測定される。そして、当該平均値に所定倍数を乗じた値が自動的に、復帰速度基準時間として更新される。その結果、生産ラインを変更したときのように復帰速度が変更するような場合であっても、新たな生産ラインに適した復帰速度基準時間が設定される。これにより、不要な復帰速度低下信号が出力されることを防止できる。
【０１４４】
また、設定対象がシール異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、所定期間（例えば、３０分）、抵抗測定部１０７による測定結果である抵抗値の平均値を求める。そして、設定処理部１３３は、その平均値に所定倍数（例えば、０．７倍など）を乗じた値を新たな基準抵抗値として、第４異常信号制御部１２４が記憶する基準抵抗値を更新する。また、設定処理部１３３は、基準抵抗値を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４５】
ユーザは、設定ボタン２７を押下することにより、リミットスイッチ１が設置された環境下での抵抗値の平均値が測定される。そして、当該平均値に所定倍数を乗じた値が自動的に、基準抵抗値として更新される。その結果、設置環境に応じた基準抵抗値が設定される。
【０１４６】
出力信号制御部１１９ａは、通知処理部１２５を備える点で、図１６に示す出力信号制御部１１９と異なる。
【０１４７】
通知処理部１２５は、異常予知信号の出力頻度を計測し、当該出力頻度に応じて、設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御するものである。
【０１４８】
具体的には、通知処理部１２５は、所定期間（例えば、２４時間前から現時点までの期間）内において、角度超過異常信号、角度不足異常信号、復帰速度低下信号およびシール不良信号それぞれの出力回数を計測する。
【０１４９】
通知処理部１２５は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１（所定頻度）以上に達した場合、角度超過異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５０】
また、通知処理部１２５は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２（所定頻度）以上に達した場合、角度不足異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５１】
また、通知処理部１２５は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３（所定頻度）以上に達した場合、復帰速度低下異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５２】
さらに、通知処理部１２５は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４（所定頻度）以上に達した場合、シール異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５３】
これにより、ユーザに対して、設定ボタン２７を押下することによる設定変更を促すことができる。
【０１５４】
＜変形例２＞
第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９は、有効モードおよび無効モード以外に、自動切換モードへの切り換えが可能であってもよい。自動切換モードとは、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えるモードである。
【０１５５】
異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合、異常予知信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常予知信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常予知信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。そこで、上記のように、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常予知信号を確認する手間を省くことができる。
【０１５６】
以下、このような変形例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５７】
図２３は、本変形例に係るスイッチモジュールの機能構成を示すブロック図である。図２３に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ｂは、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９の代わりに第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂを備え、マイクロコンピュータ１００の代わりにマイクロコンピュータ１００ｂを備える点で図１６に示すスイッチモジュール１１と異なる。また、本変形例に係るマイクロコンピュータ１００ｂは、自動切換部（切換部）１４１を備えている点で、図１６に示すマイクロコンピュータ１００と異なる。
【０１５８】
第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂは、有効モード、無効モードおよび自動モードの３種類のモード何れかに設定可能なスイッチである。これにより、ユーザは、所望のモードの何れかに設定することができる。
【０１５９】
自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが有効モードに設定されている場合、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが無効モードに設定されている場合、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６０】
一方、自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが自動モードに設定されている場合、所定期間（例えば、２４時間前から現時点までの期間）内において、角度超過異常信号、角度不足異常信号、復帰速度低下信号およびシール不良信号それぞれの出力回数を計測する。
【０１６１】
そして、自動切換部１４１は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１（所定頻度）以上である場合、第１切換スイッチ３６ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１未満である場合、第１切換スイッチ３６ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６２】
同様に、自動切換部１４１は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２（所定頻度）以上である場合、第２切換スイッチ３７ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２未満である場合、第２切換スイッチ３７ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６３】
また、自動切換部１４１は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３（所定頻度）以上である場合、第３切換スイッチ３８ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３未満である場合、第３切換スイッチ３８ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６４】
さらに、自動切換部１４１は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４（所定頻度）以上である場合、第４切換スイッチ３９ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４未満である場合、第４切換スイッチ３９ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６５】
本変形例によれば、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常予知信号を確認する手間を省くことができる。
【０１６６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明は、生産ライン等で用いられるリミットスイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１ リミットスイッチ（スイッチ）
３ ケーシング（ハウジング）
７ 作動体
１１，１１ａ，１１ｂ スイッチモジュール
３５ スイッチ部（切換部）
３６，３６ｂ 第１切換スイッチ（切換部）
３７，３７ｂ 第２切換スイッチ（切換部）
３８，３８ｂ 第３切換スイッチ（切換部）
３９，３９ｂ 第４切換スイッチ（切換部）
１００，１００ａ，１００ｂ マイクロコンピュータ
１０３ ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部（オン／オフ信号出力部）
１０５ 異常予知出力部（異常信号出力部）
１０７ 抵抗測定部
１１３ 位置検出部
１１９，１１９ａ 出力信号制御部（異常信号出力部）
１２０ ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部（オン／オフ信号出力部）
１２１ 第１異常信号制御部（異常信号出力部）
１２２ 第２異常信号制御部（異常信号出力部）
１２３ 第３異常信号制御部（異常信号出力部）
１２４ 第４異常信号制御部（異常信号出力部）
１２５ 通知処理部
１３３ 設定処理部
１４１ 自動切換部（切換部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体を備え、当該作動体の位置に応じてオン信号またはオフ信号を出力するスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場の生産ラインにおいて、加工すべき製品等の物体が所定の位置に移送されたことを検出し、加工機械を自動的に起動するのに使用されるリミットスイッチが知られている（非特許文献１参照）。このリミットスイッチは、物体との接触により移動する作動体を備え、作動体の位置に応じて動作する。この作動体は、スイッチの本体に備えられた回転軸に取り付けられることにより、回転軸を基準に回転が可能となる。また、作動体は、物体と接触していない状態の位置が基準位置であり、物体と接触することにより、基準位置から物体の大きさに応じた位置まで回転する。その後、作動体は、物体と離れることにより、基準位置に戻る。
【０００３】
このようなリミットスイッチに関して、特許文献１，２には、次のような技術が記載されている。リミットスイッチは、第１のスイッチ部と、第１のスイッチ部よりも復帰が遅い第２のスイッチ部と、時間を測定するタイマとを少なくとも備える。このようなリミットスイッチが、移送されてきた物体と接触すると、第１のスイッチ部と第２のスイッチ部とがＯＮ状態となる。その後、スイッチが物体と接触しなくなり、第１のスイッチ部がＯＦＦ状態になったあと、第２のスイッチ部がＯＦＦ状態となる。そして、タイマは、第１のスイッチ部がＯＦＦ状態になったときから、第２のスイッチ部がＯＦＦ状態になったときまでの時間を計測する。これにより、リミットスイッチの復帰時間が計測される。そして、計測された復帰時間がタイムアップ時間よりも長い場合に、何らかの影響で作動体の動作が鈍っており将来異常が生じる可能性があることを示す異常信号が発せられる。
【０００４】
このように、リミットスイッチは、作動体の復帰時間がタイムアップ時間よりも長いときに異常信号を出力する機能を備えている。また、この他にも例えば、水の浸入を検知したときに将来異常が生じる可能性があることを示す異常予知信号を出力する機能を備えている。リミットスイッチは、複数の異常のうち少なくとも１つを検知すると、外部の装置に異常信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２８１５１３号公報（１９９０年１１月１０日公開）
【特許文献２】特開昭６４−０４３９３４号公報（１９８９年２月１６日公開）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】オムロン株式会社、「リミットスイッチ テクニカルガイド」、［online］、［平成 22年 11月 19日検索］、インターネット〈 URL：http://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/commentary/limitswitch_apparatus_tg_j_3_1_1-5.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、リミットスイッチを使用するユーザのなかには、必要な異常信号だけを通知したいと考えるユーザもいる。具体的には、作動体の復帰時間の長期化に関する異常は通知せず、浸水による異常は通知してほしいと考えるユーザ、またはその逆を考えるユーザがいる。例えば、リミットスイッチを水中で使用するわけではないが、温度変化が大きく結露の発生しやすい場所に設置する場合、水の浸入による異常が発生する可能性がないものの、結露によって浸水による異常が頻繁に発生することが考えら得る。このような場合、浸水による異常の通知が頻繁に発せられ、ユーザがその都度、不要な確認をしなければならないという問題がある。また、物体の移動速度を頻繁に変更するような製造ラインにリミットスイッチを設置する場合、復帰時間も頻繁に変化することとなる。このような場合に、意図的に復帰時間が遅くなるような製造ラインに変更しているのに、復帰時間の長期化に関する異常が発せられ、ユーザがその都度、不要な確認をしなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、不要な異常が通知されることを防止することが可能なスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のスイッチは、外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、上記作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するオン／オフ信号出力部とを備え、前記オン／オフ信号出力部がハウジング内部に配置されるスイッチであって、異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常信号を出力する機能を有する異常信号出力部と、上記異常信号出力部の機能を有効とする有効モード、および、上記異常信号出力部の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える切換部とを備える。
【００１０】
上記の構成によれば、ユーザは、異常信号の出力が必要な場合には、切換部を有効モードにするように操作し、異常信号の出力が不要な場合には、切換部を無効モードにするように操作する。これにより、ユーザは、簡単な操作だけで、不要な異常が通知されることを防止することができる。
【００１１】
また、本発明のスイッチにおいて、上記異常信号出力部は、複数種類の異常を検出し、上記異常信号出力部は、上記複数種類の異常の何れかを検出したときに、検出された種類の異常が発生していることを示す異常信号を出力し、上記切換部は、上記複数種類の異常の各々について、有効モードおよび無効モードのいずれかに切り換えることが好ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、複数の異常の各々について、異常信号を出力する機能を有効および無効の何れかに設定することができる。そのため、異常信号の出力が不要な種類の異常については無効に、異常信号の出力が必要な種類の異常については有効に適宜設定することができる。
【００１３】
なお、異常の内容としては、例えば、以下のようなものがある。
まず、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、上記異常信号出力部は、上記第１変位量よりも大きい所定の第２変位量よりも、上記位置検出部により検出された変位量が大きくなった場合に、変位量が大きくなってきていることを示す異常を検出してもよい。
【００１４】
また、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、上記異常信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量の最大量が、上記第１変位量よりも大きく、かつ、所定の第３変位量よりも小さい場合に、変位量が小さくなってきていることを示す異常を検出してもよい。
【００１５】
また、本発明のスイッチにおいて、上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、上記異常信号出力部は、外部からの力の荷重によって上記作動体が変位した後、外部からの力の荷重がなくなり上記作動体が上記基準位置に復帰する際の上記作動体の復帰速度が所定の基準速度よりも小さい場合に、復帰速度が低下していることを示す異常を検出してもよい。
【００１６】
また、本発明のスイッチにおいて、上記異常信号出力部は、上記ハウジング内部に水が侵入したことを示す異常を検出してもよい。
【００１７】
また、本発明のスイッチは、上記異常信号出力部が異常を検出する際の条件を設定する設定処理部と、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合、上記設定処理部による設定を促す通知を出力する通知処理部とを備えていてもよい。
【００１８】
異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合、異常信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。しかしながら、上記の構成によれば、設定処理部による設定を促す通知を行うことにより、異常が検出される際の条件が適切に変更され、不要な異常信号を減らすことができる。
【００１９】
また、本発明のスイッチは、上記切換部は、上記有効モードおよび無効モードの他に、上記異常信号出力部の機能の有効および無効を自動的に切り換える自動モードにも切り換え可能であり、自動モードに設定されているとき、上記切換部は、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合に上記異常信号出力部の機能を無効とし、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度未満である場合に上記異常信号出力部の機能を有効とすることが好ましい。
【００２０】
異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合、異常信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。しかしながら、上記の構成によれば、異常信号の出力頻度が所定頻度よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常信号を確認する手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、不要な異常が通知されることを防止することが可能なスイッチを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態におけるリミットスイッチを示す斜視図である。
【図２】スイッチモジュールを示す正面図である。
【図３】スイッチモジュールを分解したときの斜視図である。
【図４】プランジャの前面を示す図である。
【図５】プランジャの前面側からみた斜視図である。
【図６】プランジャの背面を示す図である。
【図７】プランジャの背面側からみた斜視図である。
【図８】プランジャの横断面を示す図である。
【図９】フォトインタラプタ部を基板とともに示す斜視図である。
【図１０】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第１の図である。
【図１１】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第２の図である。
【図１２】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第３の図である。
【図１３】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第４図である。
【図１４】複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す第５の図である。
【図１５】作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図１６】スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図１７】抽出用テーブルの一例を示す図である。
【図１８】作動体の角度と作動体の動作状態との関係を示す図である。
【図１９】受光素子から出力される電圧値と、設定処理部により設定される閾値と、各判定部から出力される信号との関係を示す図である。
【図２０】第１パターン〜第４パターンの点滅の一例を示す図である。
【図２１】変形例１におけるスイッチモジュールの正面図を示す図である。
【図２２】変形例１におけるスイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図２３】変形例２におけるスイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２４】
＜リミットスイッチの全体構成＞
図１は、本実施の形態におけるリミットスイッチを示す斜視図である。リミットスイッチは、物体の位置、変化、移動または通過等を検出し、検出の有無に応じて、操作対象となる外部装置に対してＯＮ（オン）信号／ＯＦＦ（オフ）信号を出力するためのスイッチである。また、本実施の形態におけるリミットスイッチは、機械的強度や耐環境性を要求される場所に適用されることを考慮して、外力、水、油、ガス、塵埃などから保護される構成を有していることが好ましい。
【００２５】
図１に示されるように、リミットスイッチ１は、ケーシング（ハウジング）３と、装着ブロック５と、作動体７とを備える。
【００２６】
ケーシング３は、その内部空間にスイッチモジュール１１が配置され、当該スイッチモジュール１１を外力、水、油、ガス、塵埃などから保護するためのものである。ケーシング３は、その内部空間にスイッチモジュール１１を組み込むための開口を有するケーシング本体３ａと、当該開口を閉じるための蓋部３ｂとからなる。
【００２７】
装着ブロック５は、ケーシング３の上部に取り付けられている。また、装着ブロック５には、作動体７がネジ９により回転可能に取り付けられる。
【００２８】
作動体７は、装着ブロック５から突出しており、物体との接触により外部から力が加えられると回転するものである。この作動体７の回転角度に応じて、操作対象となる外部装置に対してＯＮ（オン）信号／ＯＦＦ（オフ）信号が出力される。ここで、外部から力が加えられておらず停止しているときの作動体７の位置を基準位置とする。ここでは、作動体７の基準位置を、時計の０時の方向を向く位置としている。図１において、作動体７は、左方向から力が加えられると、ネジ９を基準に時計周りに回転し、その後、力が取り除かれると基準位置に戻る。一方、作動体７は、右方向から力が加えられると、ネジ９を基準に反時計周りに回転し、その後、力が取り除かれると基準位置に戻る。ここで、作動体７が回転可能な角度は、基準位置から所定角度（以下、限界値という）までの範囲（例えば、０度〜±５０度）に設定されている。なお、以下では、作動体の位置を基準位置からの角度で示す。基準位置から時計回りの方向を正の方向とし、基準位置から反時計回りの方向を負の方向とする。以下では、作動体７が正の方向に回転する場合を例に説明する。
【００２９】
なお、ケーシング本体３ａ、蓋部３ｂ、装着ブロック５、および作動体７との接続箇所にはシール部材が配置されており、水、油、ガスなどの侵入を防止している。
【００３０】
本実施形態では、リミットスイッチ１は、将来に故障が発生する可能性のある異常を検知し、当該異常の種類ごとに異なる異常予知信号を出力する機能を有している。これにより、ユーザは、リミットスイッチ１から出力された異常予知信号を確認することで、どのような種類の異常が発生しているかを認識し、適切な対応を早めに取ることができる。
【００３１】
ここで、リミットスイッチ１が検知する異常について説明する。
上述したように、リミットスイッチ１は、物体との接触によって作動体７が回転し、その基準位置からの角度（変位量）に応じて、リミットスイッチ１による操作対象となる外部装置に対してＯＮ信号を出力する。ただし、作動体７に常に同じ状態で物体が接触するとは限らない。重量、大きさ、移動経路などは物体によってわずかに変化する可能性がある。このような変化があったとしてもリミットスイッチ１が正常に動作することが望まれる。
【００３２】
一方、リミットスイッチ１を長期間使用する場合、振動等の何らかの原因によって、リミットスイッチ１と物体の移動経路との相対位置関係が徐々に変化する可能性がある。このような長期間に亘る変化によって、物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が徐々に大きくなる、もしくは徐々に小さくなることが考えられる。
【００３３】
物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が長期間に亘って徐々に大きくなる場合、作動体７の角度の限界値を超えるような力が作動体７に加わり、機械的な故障が生じるおそれがある。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、作動体７の角度（変位量）が大きくなってきている異常（角度超過異常）を検知し、異常予知信号として角度超過信号を出力する機能を有している。
【００３４】
また、物体が作動体７に接触した際の作動体７の角度が長期間に亘って徐々に小さくなる場合、正常にＯＮ信号を出力しなくなるというおそれがある。生産ラインを稼動中にこのような故障や異常が発生すると、生産ライン全体を停止しなければならない。そのため、このような故障や異常が発生する前に、将来故障や異常が発生する可能性があることを予知できることが望まれる。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、作動体７の角度（変位量）が小さくなってきている異常（角度不足異常）を検知し、異常予知信号として角度不足信号を出力する機能を有している。
【００３５】
さらに、長期間使用する場合、何らかの影響により作動体７とその回転軸との摩擦力が徐々に大きくなる可能性がある。この場合、物体が作動体７から離れた直後の作動体７の基準位置への復帰速度が徐々に遅くなっていく。復帰速度が遅くなると、次の物体を正常に検知できないおそれがある。ここで、次の物体を正常に検知できなくなる復帰速度を所定限界速度とする。このとき、復帰速度が所定限界速度以下になる前に、復帰速度が遅くなり始めていることを予知できることが望まれる。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、復帰速度が遅くなってきている異常（復帰速度低下異常）を検知し、異常予知信号として復帰速度低下信号を出力する機能を有している。
【００３６】
さらに、ケーシング３の内部に水が侵入すると、故障が生じる可能性がある。そこで、本実施形態のリミットスイッチ１は、水の侵入による異常（シール異常）を検知し、異常予知信号としてシール不良信号を出力する機能を有している。
【００３７】
このように、リミットスイッチ１は、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常およびシール異常の４種類の異常を検知し、対応する異常予知信号を出力する機能を有している。
【００３８】
＜スイッチモジュールの構成＞
リミットスイッチ１は、ケーシング３の内部空間にスイッチモジュール１１を含む。スイッチモジュール１１は、それと接続された外部の機器に各種の信号を出力する。
【００３９】
図２は、スイッチモジュールの外観を示す正面図である。図２に示されるように、スイッチモジュール１１は、スイッチ部３５と、点灯部２０と、端子３１〜３４とを備える。
【００４０】
端子３１，３２は、電力を供給する装置と接続するための端子である。端子３３，３４は、生産ラインの作業に用いられる機器と接続される端子である。端子３３，３４から外部の機器に各種の信号が出力される。
【００４１】
点灯部２０は、第１点灯部２１と、第２点灯部２３と、第３点灯部２５とを含む。第１点灯部２１、第２点灯部２３および第３点灯部２５は、ＬＥＤ点灯回路と、ＬＥＤ点灯回路が発した光をスイッチモジュール１１の表面に導くための導光棒とからなる。第２点灯部２３は、スイッチモジュール１１が電力供給装置から電力が供給されることにより発光し、具体的には、電源ランプである。
【００４２】
スイッチ部（切換部）３５は、第１切換スイッチ（切換部）３６と、第２切換スイッチ（切換部）３７と、第３切換スイッチ（切換部）３８と、第４切換スイッチ（切換部）３９とを含む。ここで、第１切換スイッチ３６〜３９は、対象となる種類の異常について異常予知信号を出力する機能を、有効モードまたは無効モードのいずれかに切り換え可能なスイッチである。ユーザが有効モードに切り換えると、異常予知信号を出力する機能が有効となり、無効モードに切り換えると、異常予知信号を出力する機能が無効となる。なお、第１切換スイッチ３６は角度超過異常を、第２切換スイッチ３７は角度不足異常を、第３切換スイッチ３８は復帰速度低下異常を、第４切換スイッチ３９はシール異常を対象としている。
【００４３】
図３は、スイッチモジュールを分解したときの斜視図である。図３に示されるように、スイッチモジュール１１は、端子３１〜３４および点灯部２０の他に、スイッチモジュール１１の全体を制御するマイクロコンピュータ１００と、光センサとしてのフォトインタラプタ部４１と、コイルばね４２と、プランジャ４３と、シート４６と、電極４５，４７とを備える。
【００４４】
シート４６は、絶縁物質により構成されたシートであり、電極４５と電極４７の間に配置される。このため、電極４５と電極４７とは、非接触の状態となり、電極４５と電極４７との間の電気抵抗が高くなる。ただし、シート４６は、電極４５および電極４７よりも平面積が小さい。従って、電極４５と電極４７との間のシート４６が存在しない隙間に水が浸入した場合、電極４５と電極４７との間の電気抵抗が低くなる。そのため、電極４５と電極４７との間の電気抵抗値を確認することで、水の浸入の有無を推測することができる。
【００４５】
プランジャ４３は、横幅と縦幅とが異なる棒状の部品である。プランジャ４３は、作動体７が回転すると、その動きに連動して、プランジャ４３の長手方向に平行に移動可能である。すなわち、プランジャ４３は、外部からの力の荷重に応じて変位する変位部材である。なお、プランジャ４３が作動体７の動きに連動する機構としては、様々な公知技術を用いることができる。ここでは、特許文献１に記載されているように、作動体７の回転軸の一部が偏平形状になっており、当該偏平形状の部分とプランジャ４３の長手方向の一端とが接触するように構成されている。ここで、作動体７が基準位置にあり（つまり、作動体７が物体に接触しておらず回転していない状態）、偏平形状の部分とプランジャ４３とが接触しているときの、プランジャ４３の位置を定位置とする。この場合、作動体７の回転によって偏平形状の部分も回転し、プランジャ４３に対して、プランジャ４３の長手方向に力を加えることができる。その結果、プランジャ４３は、定位置から、その長手方向に沿って変位する。また、プランジャ４３には、コイルばね４２により、定位置に戻すための付勢力が加わっている。そのため、作動体７が基準位置に戻ると、コイルばね４２の付勢力により、プランジャ４３も基準位置に戻る。
【００４６】
ここで、プランジャ４３の具体的な形状について説明する。図４は、プランジャの前面を示す図である。図５は、プランジャの前面側からみた斜視図である。図６は、プランジャの背面を示す図である。図７は、プランジャの背面側からみた斜視図である。図８は、プランジャの横断面を示す図である。図４〜８に示されるように、プランジャ４３は、本体部７０と、突起部７６とを有する。突起部７６は、本体部７０と結合しており、本体部７０よりも細い。突起部７６は、コイルばね４２の内部に挿入される。
【００４７】
本体部７０は、スリット（開口部）７１〜７４を有する。ここで、スリット７１〜７４それぞれの形状は同じであるので、スリット７１について説明する。スリット７１は、プランジャ４３の前面と背面との間において開口の大きさが異なる。具体的には、スリット７１の開口の横断面の形状は、図８に示すような破線で囲まれた斜線の領域以外で示された領域の形状である。そして、プランジャ４３の前面におけるスリット７１の開口の大きさは、プランジャ４３の背面におけるスリット７１の開口の大きさよりも大きく設定されている。
【００４８】
フォトインタラプタ部４１は、プランジャ４３の位置に応じて変化する光の量に基づいて電圧を計測し、計測した電圧をマイクロコンピュータ１００に出力する。フォトインタラプタ部４１は、複数の発光素子と、複数の受光素子とを有する。受光素子は、例えば、シングルフォトトランジスタ、フォトＩＣまたはフォトダイオードであり、受光面において受けた光の量に応じた電圧に変換する。発光素子は、例えば発光ダイオードであり、発光面から直線性の高い光を発する。複数の受光素子と複数の発光素子との間にはプランジャ４３が配置され、プランジャ４３は、それらの間で作動体７の動きに連動して移動する。このため、発光素子が発する光は、プランジャ４３のスリットを通過したり、スリット以外の領域に遮断されたりする。したがって、複数の受光素子のそれぞれが受ける光は、複数の発光素子のそれぞれが発する光のうちプランジャ４３のスリットを通過した光である。
【００４９】
図９は、フォトインタラプタ部を基板とともに示す斜視図である。図９に示されるように、フォトインタラプタ部４１は、同形同大の発光素子５１〜５４と、発光素子５１〜５４と同形同大の受光素子６１〜６４とを含む。なお、ここでは、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４を同じ形状、同じ大きさとしているが、形状および大きさはすべて同じでなくてもよい。
【００５０】
発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４は、プランジャ４３の長手方向に沿って、同一直線上に配置される。そして、発光素子５１の発光面と受光素子６１の受光面が対面する。同様に、発光素子５２の発光面と受光素子６２の受光面が対面し、発光素子５３の発光面と受光素子６３の受光面が対面し、発光素子５４の発光面と受光素子６４の受光面が対面する。したがって、受光素子６１〜６４は、発光素子５１〜５４が発する光を一対一の関係で受光することが可能である。すなわち、発光素子５１と受光素子６１とで、発光素子５１と受光素子６１との間の物体の存在の有無を検知する一つのフォトインタラプタ（光検出部）が構成される。同様に、発行素子５２と受光素子６２との組み合わせ、発光素子５３と受光素子６３との組み合わせ、発光素子５４と受光素子６４との組み合わせの各々が一つのフォトインタラプタ（光検出部）となる。
【００５１】
また、発光素子５１〜５４と受光素子６１〜６４とは、プランジャ４３の短手方向の幅の距離、もしくは、当該幅よりもわずかに大きい距離だけ離れて配置されている。このため、発光素子５１〜５４と受光素子６１〜６４との間にプランジャ４３を配置することが可能である。この配置により、プランジャ４３は、作動体７の動きに連動して、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４それぞれが向き合う方向に垂直な方向に平行移動することとなる。
【００５２】
＜フォトインタラプタとプランジャの位置関係＞
図１０〜１４は、複数の発光素子と複数の受光素子とプランジャとの位置関係をスイッチモジュールの横断面において示す図である。なお、図１０は作動体７が基準位置に位置しているときの図であり、図１１は作動体７が１５度の位置（つまり、基準位置から１５度回転した位置）に位置するときの図であり、図１２は作動体７が２２．５度の位置に位置するときの図であり、図１３は作動体７が３０度の位置に位置するときの図であり、図１４は作動体７が４２．５度の位置に位置するときの図である。ここで、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４が配置される位置は、図９に示したとおりである。
【００５３】
図１０〜１４に示されるように、スイッチモジュール１１は、仕切り板８１を備える。仕切り板８１は、発光素子５１〜５４と、受光素子６１〜６４と、プランジャ４３とを仕切るための板である。具体的には、仕切り板８１は、発光素子５１〜５４とプランジャ４３とを仕切るための第１の仕切り板８１ａと、受光素子６１〜６４とプランジャ４３とを仕切るための第２の仕切り板８１ｂと、第１の仕切り板８１ａと第２の仕切り板８１ｂとの間に位置する第３の仕切り板８１ｃとを備える。プランジャ４３は、第１の仕切り板８１ａと第２の仕切り板８１ｂとの間に配置される。ここでは、プランジャ４３の背面を第２の仕切り板８１ｂと隣接させ、プランジャ４３の前面を第１の仕切り板８１ａと隣接させている。つまり、プランジャ４３の前面と発光素子５１〜５４とが対面し、プランジャ４３の背面と受光素子６１〜６４とが対面する。なお、図４に示したように、プランジャ４３の本体部７０のうちスリット７１〜７４以外の部分を斜線で示している。この斜線の部分を、以下では光遮断領域とする。
【００５４】
また、第１の仕切り板８１ａは、発光素子５１〜５４それぞれを仕切り、第２の仕切り板８１ｂは、受光素子６１〜６４それぞれを仕切る。第１の仕切り板８１ａは、発光素子５１〜５４それぞれが配置される位置に対応して複数の開口を有する。具体的には、第１の仕切り板８１ａが有する複数の開口それぞれは、発光素子５１〜５４それぞれが発する光が通過可能な位置に位置する。第２の仕切り板８１ｂは、受光素子６１〜６４それぞれが配置される位置に対応して複数の開口を有する。具体的には、第２の仕切り板８１ｂが有する複数の開口それぞれは、受光素子６１〜６４それぞれが発光素子５１〜５４からの光を受けることが可能な位置に位置する。そのため、第１の仕切り板８１ａに形成された開口のそれぞれと、当該開口に対応する、第２の仕切り板８１ｂに形成された開口とを直線的につなぐ領域が、発光素子から発せられた光の通過する領域（光路領域）となる。
【００５５】
さらに、第３の仕切り板８１ｃは、プランジャ４３の突起部７６のみが挿通するための孔を有している。そのため、突起部７６が内部に挿入されたコイルばね４２は、第３の仕切り板８１ｃと本体部７０との間に存在する。作動体７の動きに応じてプランジャ４３が第３の仕切り板８１ｃの方向に平行移動すると、コイルばね４２は、プランジャ４３の本体部７０と第３の仕切り板８１ｃとの間に縮み、プランジャ４３を基準位置に戻す力をプランジャ４３に与える。
【００５６】
上述したように、プランジャ４３は、作動体７の動きに連動して、その長手方向に移動する。この移動の途中において、スリット７１が、発光素子５１に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７１が形成されている。同様に、スリット７２が、発光素子５２に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７２が形成されている。また、スリット７３が、発光素子５３に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７３が形成されている。さらに、スリット７４が、発光素子５４に対応する第１の仕切り板８１ａの開口および受光素子６４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口と重なるように、プランジャ４３にスリット７４が形成されている。このように、スリット７１〜７４のそれぞれは、発光素子５１〜５４および受光素子６１〜６４のそれぞれに対応している。
【００５７】
ただし、スリット７１〜７４の背面側の開口のそれぞれと当該スリットに対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離は、スリット７１〜７４ごとに異なる。具体的には、図１０に示されるように、作動体７が基準位置にあるとき（すなわち、プランジャ４３が基準位置にあるとき）、スリット７１の背面側の開口とスリット７１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ａ、スリット７２の背面側の開口とスリット７２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｂ、スリット７３の背面側の開口とスリット７３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｃ、スリット７４の背面側の開口とスリット７４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ｄは、この順に大きくなるように、各スリット７１〜７４の位置が設定されている。
【００５８】
ここで、スリット７１〜７４を通過した光を受光素子６１〜６４が検出するときのプランジャ４３の位置のうち、定位置からの変位量が最小となる位置を光検出開始位置とする。この場合、上記の距離Ａ〜Ｄは、定位置から光検出開始位置までの距離を示すこととなる。
【００５９】
このようなプランジャ４３が作動体７の動きに連動して平行移動すると、その位置に応じて発光素子５１〜５４が発する光を遮断または通過させることとなる。具体的には、プランジャ４３の位置の変化により、第２の仕切り板８１ｂが有する開口とプランジャ４３の光遮断領域とが重なるとき、プランジャ４３は、当該開口に対応する受光素子への光を遮断する。また、プランジャ４３は、第２の仕切り板８１ｂが有する開口とプランジャ４３のスリットの少なくとも一部とが重なるとき、プランジャ４３は、当該開口に対応する受光素子へ光を通過させる。言い換えると、発光素子５１〜５４から受光素子６１〜６４までの光路とスリット７１〜７４の少なくとも一部とが重なるときに、光が通過される。この際に受光素子に入射する光の量は、第２の仕切り板８１ｂが有する当該開口とスリットの開口とが重なりあう領域の大きさに比例する。
【００６０】
プランジャ４３が発光素子５１〜５４それぞれが発する光のうちいずれを遮断するかは、プランジャ４３の位置、つまり、作動体７における基準位置からの角度と対応している。以下、図１０〜１４を参照して、作動体７の基準位置からの角度が変化するにつれ、各受光素子６１〜６４への光の入射の有無、および、入射する光の量がどのように変化するかについて説明する。
【００６１】
図１０に示されるように、プランジャ４３は、作動体７が０度（基準位置）に位置するとき、発光素子５１〜５４が発する光のすべてを遮断する。具体的には、第２の仕切り板において受光素子６１〜６４が配置された位置に対応する全ての開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆う。このため、発光素子５１〜５４それぞれが発する光がプランジャ４３に遮断され、受光素子６１〜６４まで到達しない。
【００６２】
図１０に示す状態から作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていく。このとき、上述したように、スリット７１の背面側の開口とスリット７１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との距離Ａが他の距離Ｂ〜Ｄよりも短いため、スリット７１の背面側の開口と受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とだけが重なり始める。その後、作動体７の角度が大きくなるにつれ、プランジャ４３の移動量が大きくなると、スリット７１の背面側の開口と受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなるとともに、スリット７２の背面側の開口と受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とが重なり始める。
【００６３】
図１１に示されるように、作動体７が１５度の位置に位置するとき、スリット７１の背面側の開口が受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５１が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６１が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７１の開口が位置する。また、スリット７２の背面側の開口が受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の一部と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５２が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６２が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）に、スリット７２の開口の一部のみが位置する。そのため、受光素子６１の受光量は最大値となり、受光素子６２は、発光素子５２から発光された光の一部のみを受光する。また、この段階では、まだ受光素子５３，５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子５３，５４には光が到達しない。
【００６４】
図１１に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていく。このとき、作動体７の角度が大きくなるにつれ、プランジャ４３の移動量が大きくなると、スリット７２の背面側の開口と受光素子６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなるとともに、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とが重なり始める。
【００６５】
図１２に示されるように、作動体７が２２．５度の位置に位置するとき、スリット７１，７２の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１，６２に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５１が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６１が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７１の開口が位置する。同様に、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５２が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６２が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）の全てにおいて、スリット７２の開口が位置する。また、スリット７３の背面側の開口が受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の一部と重なりあっている。言い換えると、第１の仕切り板８１ａにおいて発光素子５３が配置された位置に対応する開口と、第２の仕切り板８１ｂにおいて受光素子６３が配置された位置に対応する開口とを直線的につなぐ空間（光路領域）に、スリット７３の開口の一部のみが位置する。そのため、受光素子６１，６２の受光量は最大値となり、受光素子６３は、発光素子５３から発光された光の一部のみを受光する。なお、この段階では、まだ受光素子５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子６４には光が到達しない。
【００６６】
図１２に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていくと、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口との重なり領域が大きくなる。
【００６７】
図１３に示されるように、作動体７が３０度の位置に位置するとき、スリット７１，７２，７３の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１，６２，６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。そのため、受光素子６１，６２，６３の受光量は最大値となる。なお、この段階では、まだ受光素子５４が配置された位置に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口を、プランジャ４３の光遮断領域が覆っている。そのため、受光素子６４には光が到達しない。
【００６８】
図１３に示す状態からさらに作動体７を回転させていき、プランジャ４３をその長手方向に移動させていくと、スリット７３の背面側の開口と受光素子６３に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とだけが重なり始める。
【００６９】
図１４に示されるように、作動体７が４２．５度の位置に位置するとき、スリット７１〜７４の背面側の開口のそれぞれが受光素子６１〜６４に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口の全領域と重なりあっている。そのため、受光素子６１〜６４の受光量は最大値となる。
【００７０】
図１５は、作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。図１５に示されるように、受光素子６１〜６４それぞれが発光素子５１〜５４それぞれから光を受けることにより出力する電圧と作動体７の位置との関係を４つの折れ線９１〜９４によって示している。折れ線９１は、受光素子６１に対応し、折れ線９２は、受光素子６２に対応し、折れ線９３は、受光素子６３に対応し、折れ線９４は、受光素子６４に対応する。
【００７１】
作動体７の角度が０度以上５度未満のとき、発光素子５１〜５４それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が１２．５度以上２０度未満のとき、発光素子５１，５２それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させ、発光素子５３〜５５それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が２０度以上３２．５度未満のとき、発光素子５１〜５３それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させ、発光素子５４，５５それぞれが発する光を遮断し、作動体７の角度が３２．５度以上５０度未満のとき、発光素子５１〜５４それぞれが発する光の少なくとも一部を通過させる。また、角度が５〜１５度において、受光素子６１からの出力電圧は、角度に比例して連続的に大きくなっている。これは、受光素子６１に対応する第２の仕切り板８１ｂの開口とスリット７１との重なり合う領域の大きさが角度の増大に応じて増えるからである。同様に、角度が１２．５〜２２．５度において受光素子６２からの出力電圧が、角度が２０〜３０度において受光素子６３からの出力電圧が、角度が３２．５〜４２．５度において受光素子６４からの出力電圧が、角度に比例して連続的に大きくなっている。
【００７２】
このように、作動体７の角度が大きくなることに応じて、プランジャ４３を通過する光が多くなる。逆に、作動体７の角度が小さくなることに応じて、プランジャ４３を通過する光が少なくなる。このように、作動体７の基準位置からの回転角度に応じてプランジャ４３の位置が変わり、プランジャ４３の位置に応じて、受光素子６１〜６４の各々が受光する光の量が異なることとなる。また、受光素子６１〜６４の各々に対して、入射される光の量が最大となるプランジャ４３の位置のうち、基準位置からの変位量が最小となるプランジャ４３の位置を光量最大位置とするとき、受光素子６１〜６４ごとに光量最大位置が異なる。なお、受光素子６１の光量最大位置は、作動体７が１５度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６２の光量最大位置は、作動体７が２２．５度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６３の光量最大位置は、作動体７が３０度のときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６４の光量最大位置は、作動体７が４２．５度のときのプランジャ４３の位置である。
【００７３】
また、図１５は、受光素子６１〜６４が光を検出し始めるときのプランジャ４３の位置（光検出開始位置）が、受光素子６１〜６４ごとに異なっていることも示している。具体的には、受光素子６１に対応する光検出開始位置は、作動体７が５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６２に対応する光検出開始位置は、作動体７が１２．５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６３に対応する光検出開始位置は、作動体７が２０度の位置にあるときのプランジャ４３の位置であり、受光素子６４に対応する光検出開始位置は、作動体７が３２．５度の位置にあるときのプランジャ４３の位置である。
【００７４】
このように、光量最大位置、または、光検出開始位置が、受光素子６１〜６４ごとに異なるため、受光素子６１〜６４が光を検出する際のプランジャ４３の位置範囲も異なることとなる。
【００７５】
なお、上記の説明では、プランジャ４３の前面を発光素子５１〜５４と対向させ、プランジャ４３の背面を受光素子６１〜６４と対向させるものとした。しかしながら、逆に、プランジャ４３の背面を発光素子５１〜５４と対向させ、プランジャ４３の前面を受光素子６１〜６４と対向させてもよい。この場合であっても、作動体の角度と受光素子の出力電圧との関係は図１５と同じである。
【００７６】
＜マイクロコンピュータとその周辺構成との関係＞
図１６は、スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。図１６に示されるように、スイッチモジュール１１は、受光素子６１〜６４、第１点灯部２１、第３点灯部２５、スイッチ部３５、マイクロコンピュータ１００の他に、低電圧回路１０１と、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部（オン／オフ信号出力部）１０３と、異常予知出力部（異常信号出力部）１０５と、抵抗測定部１０７とを備える。
【００７７】
低電圧回路１０１は、電力供給装置により電力が供給されると、負荷にかかる電圧を所定の電圧に変換した後マイクロコンピュータ１００に出力する。マイクロコンピュータ１００は、電力供給装置が供給する電力が低電圧回路１０１を介して入力されると、図２に示す第２点灯部２３を点灯させる。
【００７８】
抵抗測定部１０７は、電極４５と電極４７との間の電気抵抗値を測定し、測定した電気抵抗値をマイクロコンピュータ１００に出力する。図３に示されるように、電極４５と電極４７との間に絶縁物質で形成されたシート４６が挟まっているため、電極４５と電極４７とは非接触の状態にあるが、電極４５と電極４７の隙間に水が入り込むと電極４５，４７が通電状態となり電極４５，４７間の電気抵抗値が低下する。そのため、抵抗測定部１０７により測定された電気抵抗値が低下する場合、シール異常が起きていることとなる。
【００７９】
受光素子６１〜受光素子６４は、それぞれ対応する発光素子５１〜５４から受けた光の量に応じた電圧をマイクロコンピュータ１００に出力する。ここで、受光素子６１〜６４と発光素子５１〜５４との間の光路にプランジャ４３の光遮断領域が存在しないときの受光素子６１〜６４のそれぞれから出力される電圧を最大電圧とする。
【００８０】
スイッチ部３５の各スイッチ３６〜３９は、ユーザにより設定された状態に従って、有効モードまたは無効モードを示す信号をマイクロコンピュータ１００に出力する。
【００８１】
ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３は、マイクロコンピュータ１００により制御されて、リミットスイッチ１による操作対象となる外部装置の駆動を制御するためのＯＮ信号（オン信号）またはＯＦＦ信号（オフ信号）を端子３３（図２参照）から出力するものである。
【００８２】
異常予知出力部１０５は、マイクロコンピュータ１００により制御されて、リミットスイッチ１に生じる異常を予知したことを示す異常予知信号を端子３４（図２参照）から出力するものである。
【００８３】
第１点灯部２１、第３点灯部２５は、それぞれマイクロコンピュータ１００により制御されて発光する。
【００８４】
次に、マイクロコンピュータ１００の内部の機能構成について説明する。なお、マイクロコンピュータ１００は、ＣＰＵと、プログラムを記憶するメモリとを備え、ＣＰＵがメモリからプログラムを読み出し、当該プログラムに従った動作をすることにより機能する。図１６に示されるように、マイクロコンピュータ１００は、Ａ／Ｄ変換部１１１と、位置検出部（位置検出手段）１１３と、メモリ１１５，１１７と、出力信号制御部１１９とを含む。
【００８５】
Ａ／Ｄ変換部１１１は、受光素子６１〜６４から出力されたアナログ電圧を受け、当該アナログ電圧の値をデジタル値に変換するものである。
【００８６】
位置検出部１１３は、作動体７の位置（ここでは基準位置からの角度）を検出するものである。位置検出部１１３は、第１判定部１１３−１〜第４判定部１１３−４を備えている。なお、第１判定部１１３−１〜第４判定部１１３−４の機能は同じであるため、ここでは第１判定部１１３−１のみ説明する。
【００８７】
第１判定部１１３−１は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から一つのデジタル値を抽出する。この抽出は、メモリ１１５に格納されている抽出用テーブルを用いて行われる。抽出用テーブルは、第ｋ判定部（ｋ＝１〜４のいずれか）１１３−ｋについて、当該第ｋ判定部１１３−ｋを識別する判定部識別情報と、受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値のうち、当該第ｋ判定部１１３−ｋにより使用される受光素子を識別する受光素子識別情報とが対応付けられた情報である。図１７は、抽出用テーブルの一例である。図１７に示す抽出用テーブルの場合、第１判定部１１３−１を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報が受光素子６１であることを示しているため、第１判定部１１３−１は、受光素子６１からのデジタル値を抽出する。
【００８８】
また、第１判定部１１３−１は、抽出したデジタル値と、メモリ１１７に格納されている第１閾値とを比較し、抽出したデジタル値が第１閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、抽出したデジタル値が第１閾値未満である場合にＬＯＷ信号を、出力信号制御部１１９に出力する。なお、メモリ１１７に格納されている第ｋ閾値は、第ｋ判定部１１３−ｋに対応するものであり、当該第ｋ判定部１１３−ｋにより使用される。
【００８９】
出力信号制御部１１９は、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３、異常予知出力部１０５、および第１点灯部２１，第３点灯部２５を制御するものである。出力信号制御部１１９は、操作対象である外部機器に対してＯＮ信号およびＯＦＦ信号のいずれを出力するかを制御するＯＮ／ＯＦＦ信号制御部（オン／オフ信号出力部）１２０と、角度超過異常を検知し、角度超過信号の出力を制御する第１異常信号制御部（異常信号出力部）１２１と、角度不足異常を検知し、角度不足信号の出力を制御する第２異常信号制御部（異常信号出力部）１２２と、復帰速度低下異常を検知し、復帰速度低下信号の出力を制御する第３異常信号制御部（異常信号出力部）１２３と、シール異常を検知し、シール不良信号の出力を制御する第４異常信号制御部（異常信号出力部）１２４とを備えている。
【００９０】
＜出力信号制御の具体例＞
次に、本実施形態における出力信号制御の具体例について説明する。
図１８は、作動体の角度と動作状態との関係を示す図である。ここでは、平均的な物体が作動体７に接触したときに、作動体７が３０〜３５度程度回転するように、物体の移動経路とリミットスイッチ１との相対位置関係が設定されているものとする。また、ここでは、作動体７の角度の限界値（図ではＴＴＰと示す）が５０度であるとする。
【００９１】
この場合、重量、大きさ、移動経路などの物体の個体差によらずに、正常な状態でリミットスイッチ１がＯＮ信号を出力するためには、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも小さい角度（例えば１５度）を、ＯＮ信号を出力する動作角度として設定することが好ましい。
【００９２】
また、角度超過異常を認識するために、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも大きく、かつ、限界値（５０度）よりも小さい角度（例えば４０度）を超えたときに、異常予知信号としての角度超過信号が出力されることが好ましい。なお、図中では、このような角度超過信号が出力されることが望まれる角度範囲を「ＯＴ取り過ぎ」として示している。
【００９３】
さらに、角度不足異常を認識するために、平均的な作動体７の角度（３０〜３５度）よりも小さく、かつ、ＯＮ信号を出力する角度（例えば１５度）よりも大きい角度（例えば２５度）よりも小さい角度だけしか回転しないときに、異常予知信号としての角度不足信号が出力されることが好ましい。なお、図中では、このような角度不足信号が出力されることが望まれる角度範囲を「ＯＴ不足」として示している。
【００９４】
さらに、復帰速度低下異常を認識するために、復帰時の速度を示すパラメータ、例えば、角度１５度以上の位置より角度１５度に到達した時点から角度１０度に到達する時点までの復帰時間を測定する。そして、所定限界速度（次の物体を正常に検知できなくなる復帰速度）に対応する時間よりも短く、かつ、正常に復帰しているときの復帰時間よりも長い所定時間と、測定した復帰時間とを比較し、所定時間よりも測定した復帰時間が長い場合に、異常予知信号としての復帰速度低下信号が出力されることが好ましい。
【００９５】
このようなＯＮ信号、角度超過信号、角度不足信号および復帰速度低下信号を出力するために、抽出用テーブルがメモリ１１５に、第１から第４閾値がメモリ１１７に予め格納されている。
【００９６】
具体的には、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第１判定部１１３−１に対して受光素子６１が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第１閾値として、作動体７を基準位置から１０度だけ回転させたときの受光素子６１からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【００９７】
これにより、図１９の（ｂ）部に示されるように、第１判定部１１３−１は、受光素子６１からの出力電圧値が第１閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６１からの出力電圧値が第１閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第１判定部１１３−１からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度１０度以上の位置にあり、第１判定部１１３−１からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度１０度未満の位置にあることがわかる。また、第１判定部１１３−１からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が１０度であることがわかる。
【００９８】
ここで、図１９は、受光素子から出力される電圧値（デジタル値）と、閾値と、各判定部から出力される信号との関係を示す図である。図１９において、（ａ）部は、受光素子６１〜６４から出力される電圧値と閾値との関係を示しており、（ｂ）部は、各判定部から出力される信号を示している。
【００９９】
また、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第１判定部１１３−２に対して受光素子６２が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第２閾値として、作動体７を基準位置から１５度だけ回転させたときの受光素子６２からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１００】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第２判定部１１３−２は、受光素子６２からの出力電圧（デジタル値）が第２閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６２からの出力電圧が第２閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第２判定部１１３−２からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度１５度以上の位置にあり、第２判定部１１３−２からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度１５度未満の位置にあることがわかる。また、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が１５度であることがわかる。
【０１０１】
また、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第３判定部１１３−３に対して受光素子６３が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第３閾値として、作動体７を基準位置から２５度だけ回転させたときの受光素子６３からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１０２】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第３判定部１１３−３は、受光素子６３からの出力電圧（デジタル値）が第３閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６３からの出力電圧が第３閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第３判定部１１３−３からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度２５度以上の位置にあり、第３判定部１１３−３からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度２５度未満の位置にあることがわかる。また、第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が２５度であることがわかる。
【０１０３】
最後に、図１７に示されるように、抽出用テーブルにおいて第４判定部１１３−４に対して受光素子６４が設定されている。そして、図１９の（ａ）部に示されるように、第４閾値として、作動体７を基準位置から４０度だけ回転させたときの受光素子６４からの出力電圧（デジタル値）がメモリ１１７に予め設定されている。
【０１０４】
これにより、図１９の（ｃ）部に示されるように、第４判定部１１３−４は、受光素子６４からの出力電圧（デジタル値）が第４閾値以上である場合にＨＩＧＨ信号を、受光素子６４からの出力電圧が第４閾値未満である場合にＬＯＷ信号を出力する。そのため、第４判定部１１３−４からＨＩＧＨ信号が出力されている場合、作動体７が角度４０度以上の位置にあり、第４判定部１１３−４からＬＯＷ信号が出力されている場合、作動体７が角度４０度未満の位置にあることがわかる。また、第４判定部１１３−４からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨ、または、ＨＩＧＨからＬＯＷに変化したときに作動体７の角度が４０度であることがわかる。
【０１０５】
そして、出力信号制御部１１９の各部は、以下のような処理を行うように設定されている。
【０１０６】
すなわち、ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部１２０は、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨを示している間、ＯＮ信号が出力されるようにＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３を制御するとともに、第１点灯部２１を点灯させるように制御する。また、ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部１２０は、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷを示している間、ＯＦＦ信号が出力されるようにＯＮ／ＯＦＦ信号出力部１０３を制御するとともに、第１点灯部２１を点灯させないように制御する。
【０１０７】
ここで、上述したように、第２判定部１１３−２に対応する受光素子識別情報には受光素子６２を示す情報が設定されており、第２閾値として、作動体７の角度が１５度であるときの受光素子６２の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、ＯＮ信号が出力される動作角度を１５度とすることができる。
【０１０８】
第１異常信号制御部１２１は、第１切換スイッチ３６が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第１切換スイッチ３６が無効モードに設定されている場合、第１異常信号制御部１２１は動作しない。
【０１０９】
一方、第１切換スイッチ３６が有効モードに設定されている場合、第１異常信号制御部１２１は、以下の処理を実行する。
【０１１０】
すなわち、第１異常信号制御部１２１は、第４判定部１１３−４からの信号がＨＩＧＨを示している間だけ、角度超過異常を検知したものと判断し、角度超過信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第１パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１１】
ここで、上述したように、第４判定部１１３−４に対応する受光素子識別情報には受光素子６４を示す情報が設定されており、第４閾値として、作動体７の角度が４０度であるときの受光素子６４の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、角度超過信号が出力される角度範囲を４０度以上とすることができる。
【０１１２】
第２異常信号制御部１２２は、第２切換スイッチ３７が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第２切換スイッチ３７が無効モードに設定されている場合、第２異常信号制御部１２２は動作しない。
【０１１３】
一方、第２切換スイッチ３７が有効モードに設定されている場合、第２異常信号制御部１２２は、以下の処理を実行する。
【０１１４】
すなわち、第２異常信号制御部１２２は、第２判定部１１３−２からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化した時点から第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの間に、第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したかを判断する。第３判定部１１３−３からの信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化していない場合、第２異常信号制御部１２２は、角度不足異常を検知したものと判断し、角度不足信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第２パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１５】
ここで、上述したように、第３判定部１１３−３に対応する受光素子識別情報には受光素子６３を示す情報が設定されており、第３閾値として、作動体７の角度が２５度であるときの受光素子６３の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、角度不足信号が出力される角度範囲を２５度未満とすることができる。
【０１１６】
第３異常信号制御部１２３は、第３切換スイッチ３８が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第３切換スイッチ３８が無効モードに設定されている場合、第３異常信号制御部１２３は動作しない。
【０１１７】
一方、第３切換スイッチ３８が有効モードに設定されている場合、第３異常信号制御部１２３は、以下の処理を実行する。
【０１１８】
まず、第３異常信号制御部１２３は、予め復帰速度基準時間を記憶しておく。そして、第３異常信号制御部１２３は、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化した時点から第１判定部１１３−１からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの時間を計測し、計測した時間が復帰速度基準時間よりも長いか否かを判断する。測定した時間が所定時間よりも長い場合、第３異常信号制御部１２３は、復帰速度低下異常を検知したものと判断し、復帰速度低下信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第３パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１１９】
ここで、上述したように、第１判定部１１３−１に対応する受光素子識別情報には受光素子６１を示す情報が設定されており、第１閾値として、作動体７の角度が１０度であるときの受光素子６１の出力電圧（デジタル値）が設定されている。そのため、作動体７が復帰する際の角度１５度から角度１０度まで移動する時間に応じて、復帰速度低下信号を出力することができる。
【０１２０】
第４異常信号制御部１２４は、第４切換スイッチ３９が有効モードおよび無効モードのいずれに設定されているか確認する。第４切換スイッチ３９が無効モードに設定されている場合、第４異常信号制御部１２４は動作しない。
【０１２１】
一方、第４切換スイッチ３９が有効モードに設定されている場合、第４異常信号制御部１２４は、以下の処理を実行する。
【０１２２】
すなわち、第４異常信号制御部１２４は、予め定められた基準抵抗値を記憶しており、当該所定抵抗値と、抵抗測定部１０７により測定された電気抵抗値とを比較する。そして、測定された電気抵抗値が基準抵抗値以下になった場合、第４異常信号制御部１２４は、シール異常があったものと判断し、シール不良信号が出力されるように異常予知出力部１０５を制御するとともに、第３点灯部２５を第４パターンに従って点滅させるように制御する。
【０１２３】
なお、上記の第１〜第４パターンは、点滅する回数、周期などが異なるパターンである。例えば、図２０に示されるように、４秒を周期とし、一周期に点滅させる回数をパターンごとに変えている。
【０１２４】
上述したように、本実施形態によれば、リミットスイッチ１は、第１切換スイッチ３６が有効モードに設定されていることを条件に、角度超過異常を検出したときに角度超過異常信号を出力し、第１切換スイッチ３６が無効モードに設定されていることを条件に、角度超過異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、角度超過異常の通知を所望するか否かに応じて、第１切換スイッチ３６を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２５】
同様に、リミットスイッチ１は、第２切換スイッチ３７が有効モードに設定されていることを条件に、角度不足異常を検出したときに角度不足異常信号を出力し、第２切換スイッチ３７が無効モードに設定されていることを条件に、角度不足異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、角度不足異常の通知を所望するか否かに応じて、第２切換スイッチ３７を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２６】
また、リミットスイッチ１は、第３切換スイッチ３８が有効モードに設定されていることを条件に、復帰速度低下異常を検出したときに復帰速度低下異常信号を出力し、第３切換スイッチ３８が無効モードに設定されていることを条件に、復帰速度低下異常信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、復帰速度低下異常の通知を所望するか否かに応じて、第３切換スイッチ３８を切り換える簡単な操作で当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２７】
さらに、リミットスイッチ１は、第４切換スイッチ３９が有効モードに設定されていることを条件に、シール異常を検出したときにシール不良信号を出力し、第４切換スイッチ３９が無効モードに設定されていることを条件に、シール不良信号の出力処理を行わない。これにより、ユーザは、シール異常の通知を所望するか否かに応じて、第４切換スイッチ３９を切り換える簡単な操作で、当該通知の有効／無効を切り換えることができる。
【０１２８】
したがって、ユーザは、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９のうち通知を望む異常に対応する切換スイッチを有効に設定し、通知を望まない異常に対応する切換スイッチを無効に設定することにより、所望の異常だけを通知することができる。そして、不要な通知を受けることを防止することができる。
【０１２９】
＜変形例１＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、角度超過異常や角度不足異常を通知する際の角度の条件、および、復帰速度低下異常やシール異常の検知条件を設定変更できる機能を有していてもよい。そして、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９において有効に設定されており、かつ、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、設定変更を促す通知を行ってもよい。
【０１３０】
異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合、異常予知信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常予知信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常予知信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。そこで、上記のように設定変更を促す通知を行うことにより、ユーザが異常予知信号が出力される条件を適切に変更し、不要な異常予知信号を減らすことができる。
【０１３１】
以下、このような変形例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３２】
図２１は、本変形例に係るスイッチモジュールの外観を示す図である、図２１に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ａは、各種の異常を検知する条件を設定するための設定ボタン２７を備えている。
【０１３３】
また、図２２は、本変形例に係るスイッチモジュールの機能構成を示すブロック図である。図２２に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ａが備えるマイクロコンピュータ１００ａは、モード切換部１３１および設定処理部１３３を備えており、かつ、出力信号制御部１１９の代わりに出力信号制御部１１９ａを備えている点で、図１６に示すマイクロコンピュータ１００と異なる。
【０１３４】
設定ボタン２７は、ユーザにより押下されると、設定モードへ切り換える旨のＬＯＷ信号をマイクロコンピュータ１００ａに出力する。一方、設定ボタン２７は、押下されない場合、常にＨＩＧＨ信号をマイクロコンピュータ１００ａに出力する。
【０１３５】
モード切換部１３１は、設定ボタン２７からＬＯＷ信号を受けたときに、設定モードに切り換え、設定処理部１３３に設定指示を出力し、第１異常信号制御部１２１〜第４異常信号制御部１２４の動作を停止する。また、モード切換部１３１は、設定処理部１３３から設定完了の通知を受けると、通常モードに切り換える。なお、モード切換部１３１は、通常モードに切り換えた場合、設定処理部１３３の動作を停止させ、第１異常信号制御部１２１〜第４異常信号制御部１２４を動作させる。
【０１３６】
なお、モード切換部１３１は、所定時間内に受けた設定ボタン２７からのＬＯＷ信号の回数に応じて、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常、シール異常のいずれの異常に関する設定を変更するかを決定する。そして、モード切換部１３１は、設定対象となる異常の種類を示す信号を設定指示とともに設定処理部１３３に出力する。例えば、ＬＯＷ信号の回数が１回の場合、モード切換部１３１は、角度超過異常に関する設定を変更するものと決定する。
【０１３７】
設定処理部１３３は、角度超過異常、角度不足異常、復帰速度低下異常、シール異常のいずれの異常を検知する条件を設定するものである。設定処理部１３３は、モード切換部１３１からの設定指示および異常の種類を示す信号を受けると、当該信号で示される異常を設定対象の異常とし、設定処理を開始する。具体的には、以下の処理を行う。
【０１３８】
設定対象が角度超過異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から、当該デジタル値が取りうる範囲のうち、少なくとも最小電圧（０Ｖ）および最大電圧（５Ｖ）を除く所定範囲（例えば、最大電圧５Ｖの１０％〜９０％の範囲である０．５〜４．５Ｖ）内である一つのデジタル値を抽出する。なお、所定範囲内のデジタル値を出力する受光素子が複数ある場合、当該所定範囲の中央値（つまり、最大電圧の１／２の電圧を示す値）に最も近い一つのデジタル値を抽出すればよい。そして、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を出力している受光素子を識別する情報を、第４判定部１１３−４を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報としてメモリ１１５の抽出用テーブルを更新する。また、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を、第４閾値としてメモリ１１７を更新する。設定処理部１３３は、メモリ１１５、１１７を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１３９】
ユーザは、作動体７を角度超過異常が検出される所望の角度まで移動させた状態で設定ボタン２７を押下することにより、当該状態での受光素子からの出力電圧値が第４閾値として設定される。その結果、第１異常信号制御部１２１は、新たに設定された第４閾値以上のデジタル値が受光素子から出力されていることを示すＨＩＧＨ信号を第４判定部１１３−４から受けたときに、角度超過異常信号を出力させる。これにより、所望の角度以上に作動体７が変位したときに、角度超過異常信号が出力されることとなる。
【０１４０】
また、設定対象が角度不足異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、Ａ／Ｄ変換部１１１から出力された受光素子６１〜６４に対応する４つのデジタル値の中から、当該デジタル値が取りうる範囲のうち、少なくとも最小電圧（０Ｖ）および最大電圧（５Ｖ）を除く所定範囲（例えば、最大電圧５Ｖの１０％〜９０％の範囲である０．５〜４．５Ｖ）内である一つのデジタル値を抽出する。なお、所定範囲内のデジタル値を出力する受光素子が複数ある場合、当該所定範囲の中央値（つまり、最大電圧の１／２の電圧を示す値）に最も近い一つのデジタル値を抽出すればよい。そして、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を出力している受光素子を識別する情報を、第３判定部１１３−３を示す判定部識別情報に対応する受光素子識別情報としてメモリ１１５の抽出用テーブルを更新する。また、設定処理部１３３は、抽出したデジタル値を、第３閾値としてメモリ１１７を更新する。設定処理部１３３は、メモリ１１５、１１７を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４１】
ユーザは、作動体７を角度不足異常が検出される所望の角度まで移動させた状態で設定ボタン２７を押下することにより、当該状態での受光素子からの出力電圧値が第３閾値として設定される。その結果、第２異常信号制御部１２２は、新たに設定された第３閾値以上のデジタル値が受光素子から出力されていることを示すＨＩＧＨ信号を第３判定部１１３−３から受けないときに、角度不足異常信号を出力させる。これにより、所望の角度まで作動体７が変位しないときに、角度不足異常信号が出力されることとなる。
【０１４２】
また、設定対象が復帰速度低下異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、所定期間（例えば、３０分）、第２判定部１１３−２からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化した時点から第１判定部１１３−１からの信号がＨＩＧＨからＬＯＷに変化する時点までの時間を計測し、その時間の平均値を求める。そして、設定処理部１３３は、その平均値に所定倍数（例えば、１．３倍など）を乗じた値を新たな復帰速度基準時間として、第３異常信号制御部１２３が記憶する復帰速度基準時間を更新する。また、設定処理部１３３は、復帰速度基準時間を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４３】
ユーザは、物体が作動体７に接触する通常の動作を繰り返している際に設定ボタン２７を押下することにより、通常の動作における復帰速度の平均値が測定される。そして、当該平均値に所定倍数を乗じた値が自動的に、復帰速度基準時間として更新される。その結果、生産ラインを変更したときのように復帰速度が変更するような場合であっても、新たな生産ラインに適した復帰速度基準時間が設定される。これにより、不要な復帰速度低下信号が出力されることを防止できる。
【０１４４】
また、設定対象がシール異常である場合、設定処理部１３３は、次のような処理を行う。設定処理部１３３は、所定期間（例えば、３０分）、抵抗測定部１０７による測定結果である抵抗値の平均値を求める。そして、設定処理部１３３は、その平均値に所定倍数（例えば、０．７倍など）を乗じた値を新たな基準抵抗値として、第４異常信号制御部１２４が記憶する基準抵抗値を更新する。また、設定処理部１３３は、基準抵抗値を更新すると、設定完了の旨をモード切換部１３１に通知する。
【０１４５】
ユーザは、設定ボタン２７を押下することにより、リミットスイッチ１が設置された環境下での抵抗値の平均値が測定される。そして、当該平均値に所定倍数を乗じた値が自動的に、基準抵抗値として更新される。その結果、設置環境に応じた基準抵抗値が設定される。
【０１４６】
出力信号制御部１１９ａは、通知処理部１２５を備える点で、図１６に示す出力信号制御部１１９と異なる。
【０１４７】
通知処理部１２５は、異常予知信号の出力頻度を計測し、当該出力頻度に応じて、設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御するものである。
【０１４８】
具体的には、通知処理部１２５は、所定期間（例えば、２４時間前から現時点までの期間）内において、角度超過異常信号、角度不足異常信号、復帰速度低下信号およびシール不良信号それぞれの出力回数を計測する。
【０１４９】
通知処理部１２５は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１（所定頻度）以上に達した場合、角度超過異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５０】
また、通知処理部１２５は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２（所定頻度）以上に達した場合、角度不足異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５１】
また、通知処理部１２５は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３（所定頻度）以上に達した場合、復帰速度低下異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５２】
さらに、通知処理部１２５は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４（所定頻度）以上に達した場合、シール異常を検知する条件の設定変更を促す信号を出力するように異常予知出力部１０５を制御する。
【０１５３】
これにより、ユーザに対して、設定ボタン２７を押下することによる設定変更を促すことができる。
【０１５４】
＜変形例２＞
第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９は、有効モードおよび無効モード以外に、自動切換モードへの切り換えが可能であってもよい。自動切換モードとは、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えるモードである。
【０１５５】
異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合、異常予知信号を受けているにも拘わらず、何らかの対処が施されず、同じ状態が維持されていることが予想される。このような状態では、異常予知信号の通知を受けたユーザが、特に問題がないため、対処が不要であると判断している可能性がある。一方、ユーザにとっては、異常予知信号が高い頻度で出力され続けるため、その確認に手間がかかってしまう。そこで、上記のように、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常予知信号を確認する手間を省くことができる。
【０１５６】
以下、このような変形例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５７】
図２３は、本変形例に係るスイッチモジュールの機能構成を示すブロック図である。図２３に示されるように、本変形例に係るスイッチモジュール１１ｂは、第１切換スイッチ３６〜第４切換スイッチ３９の代わりに第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂを備え、マイクロコンピュータ１００の代わりにマイクロコンピュータ１００ｂを備える点で図１６に示すスイッチモジュール１１と異なる。また、本変形例に係るマイクロコンピュータ１００ｂは、自動切換部（切換部）１４１を備えている点で、図１６に示すマイクロコンピュータ１００と異なる。
【０１５８】
第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂは、有効モード、無効モードおよび自動モードの３種類のモード何れかに設定可能なスイッチである。これにより、ユーザは、所望のモードの何れかに設定することができる。
【０１５９】
自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが有効モードに設定されている場合、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが無効モードに設定されている場合、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６０】
一方、自動切換部１４１は、第１切換スイッチ３６ｂ〜第４切換スイッチ３９ｂが自動モードに設定されている場合、所定期間（例えば、２４時間前から現時点までの期間）内において、角度超過異常信号、角度不足異常信号、復帰速度低下信号およびシール不良信号それぞれの出力回数を計測する。
【０１６１】
そして、自動切換部１４１は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１（所定頻度）以上である場合、第１切換スイッチ３６ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における角度超過異常信号の出力回数が所定回数Ｎ１未満である場合、第１切換スイッチ３６ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６２】
同様に、自動切換部１４１は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２（所定頻度）以上である場合、第２切換スイッチ３７ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における角度不足異常信号の出力回数が所定回数Ｎ２未満である場合、第２切換スイッチ３７ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６３】
また、自動切換部１４１は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３（所定頻度）以上である場合、第３切換スイッチ３８ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内における復帰速度低下信号の出力回数が所定回数Ｎ３未満である場合、第３切換スイッチ３８ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６４】
さらに、自動切換部１４１は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４（所定頻度）以上である場合、第４切換スイッチ３９ｂが無効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。また、自動切換部１４１は、所定期間内におけるシール不良信号の出力回数が所定回数Ｎ４未満である場合、第４切換スイッチ３９ｂが有効モードである旨を出力信号制御部１１９に出力する。
【０１６５】
本変形例によれば、異常予知信号の出力頻度が所定値よりも高い場合に、有効モードから無効モードに自動的に切り換えることにより、不要な異常予知信号を確認する手間を省くことができる。
【０１６６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明は、生産ライン等で用いられるリミットスイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１ リミットスイッチ（スイッチ）
３ ケーシング（ハウジング）
７ 作動体
１１，１１ａ，１１ｂ スイッチモジュール
３５ スイッチ部（切換部）
３６，３６ｂ 第１切換スイッチ（切換部）
３７，３７ｂ 第２切換スイッチ（切換部）
３８，３８ｂ 第３切換スイッチ（切換部）
３９，３９ｂ 第４切換スイッチ（切換部）
１００，１００ａ，１００ｂ マイクロコンピュータ
１０３ ＯＮ／ＯＦＦ信号出力部（オン／オフ信号出力部）
１０５ 異常予知出力部（異常信号出力部）
１０７ 抵抗測定部
１１３ 位置検出部
１１９，１１９ａ 出力信号制御部（異常信号出力部）
１２０ ＯＮ／ＯＦＦ信号制御部（オン／オフ信号出力部）
１２１ 第１異常信号制御部（異常信号出力部）
１２２ 第２異常信号制御部（異常信号出力部）
１２３ 第３異常信号制御部（異常信号出力部）
１２４ 第４異常信号制御部（異常信号出力部）
１２５ 通知処理部
１３３ 設定処理部
１４１ 自動切換部（切換部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、
上記作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するオン／オフ信号出力部とを備え、
前記オン／オフ信号出力部がハウジング内部に配置されるスイッチであって、
異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常信号を出力する機能を有する異常信号出力部と、
上記異常信号出力部の機能を有効とする有効モード、および、上記異常信号出力部の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える切換部とを備えることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
上記異常信号出力部は、複数種類の異常を検出し、
上記異常信号出力部は、上記複数種類の異常の何れかを検出したときに、検出された種類の異常が発生していることを示す異常信号を出力し、
上記切換部は、上記複数種類の異常の各々について、有効モードおよび無効モードのいずれかに切り換えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、
上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、
上記異常信号出力部は、上記第１変位量よりも大きい所定の第２変位量よりも、上記位置検出部により検出された変位量が大きくなった場合に、変位量が大きくなってきていることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項４】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、
上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、
上記異常信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量の最大量が、上記第１変位量よりも大きく、かつ、所定の第３変位量よりも小さい場合に、変位量が小さくなってきていることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項５】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記異常信号出力部は、外部からの力の荷重によって上記作動体が変位した後、外部からの力の荷重がなくなり上記作動体が上記基準位置に復帰する際の上記作動体の復帰速度が所定の基準速度よりも小さい場合に、復帰速度が低下していることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項６】
上記異常信号出力部は、上記ハウジング内部に水が侵入したことを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項７】
上記異常信号出力部が異常を検出する際の条件を設定する設定処理部と、
上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合、上記設定処理部による設定を促す通知を出力する通知処理部とを備えていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のスイッチ。
【請求項８】
上記切換部は、上記有効モードおよび無効モードの他に、上記異常信号出力部の機能の有効および無効を自動的に切り換える自動モードにも切り換え可能であり、
自動モードに設定されているとき、上記切換部は、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合に上記異常信号出力部の機能を無効とし、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度未満である場合に上記異常信号出力部の機能を有効とすることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のスイッチ。
【請求項１】
外部からの力の荷重に応じて変位する作動体と、
上記作動体の変位量に応じてオン信号およびオフ信号の何れかを出力するオン／オフ信号出力部とを備え、
前記オン／オフ信号出力部がハウジング内部に配置されるスイッチであって、
異常を検出したときに、異常が発生していることを示す異常信号を出力する機能を有する異常信号出力部と、
上記異常信号出力部の機能を有効とする有効モード、および、上記異常信号出力部の機能を無効とする無効モードのいずれかに切り換える切換部とを備えることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
上記異常信号出力部は、複数種類の異常を検出し、
上記異常信号出力部は、上記複数種類の異常の何れかを検出したときに、検出された種類の異常が発生していることを示す異常信号を出力し、
上記切換部は、上記複数種類の異常の各々について、有効モードおよび無効モードのいずれかに切り換えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、
上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、
上記異常信号出力部は、上記第１変位量よりも大きい所定の第２変位量よりも、上記位置検出部により検出された変位量が大きくなった場合に、変位量が大きくなってきていることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項４】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記作動体における上記基準位置からの変位量を検出する位置検出部を備えており、
上記オン／オフ信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量が所定の第１変位量以上である場合にオン信号を出力し、
上記異常信号出力部は、上記位置検出部により検出された変位量の最大量が、上記第１変位量よりも大きく、かつ、所定の第３変位量よりも小さい場合に、変位量が小さくなってきていることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項５】
上記作動体は、外部からの力の荷重がないときに、所定の基準位置に停止しており、
上記異常信号出力部は、外部からの力の荷重によって上記作動体が変位した後、外部からの力の荷重がなくなり上記作動体が上記基準位置に復帰する際の上記作動体の復帰速度が所定の基準速度よりも小さい場合に、復帰速度が低下していることを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項６】
上記異常信号出力部は、上記ハウジング内部に水が侵入したことを示す異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項７】
上記異常信号出力部が異常を検出する際の条件を設定する設定処理部と、
上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合、上記設定処理部による設定を促す通知を出力する通知処理部とを備えていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のスイッチ。
【請求項８】
上記切換部は、上記有効モードおよび無効モードの他に、上記異常信号出力部の機能の有効および無効を自動的に切り換える自動モードにも切り換え可能であり、
自動モードに設定されているとき、上記切換部は、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度以上である場合に上記異常信号出力部の機能を無効とし、上記異常信号出力部により出力された異常信号の頻度が所定頻度未満である場合に上記異常信号出力部の機能を有効とすることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のスイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−１９０６０８（Ｐ２０１２−１９０６０８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１７０１（Ｐ２０１１−５１７０１）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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