光ファイバの保持機構
【課題】 信頼に優れる光ファイバの保持装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 投光素子等の前方には保持部材３０が装着される。保持部材３０は一対の挟持片３１を有し、その対向面にファイバ挿通孔３４が形成される。保持部材３０の回りには、押圧部６７Ａを備えたロック部材４５が装着されており、挟持片３１を閉じ方向に押圧可能としている。これにより、ファイバ挿通孔３４が縮径されることで光ファイバＦの端部が挟持される。ここで、ファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦを挿通する前の状態においては光ファイバＦの外径より小さい設定とされている。そのため、保持部材３０の締め込みにより光ファイバＦが縮径変形すると、その分だけロック部材４５に対する挟持片３１の反発力が小さくなる。これにより、ロック部材４５が光ファイバＦの保持を緩める方向に変形し難くなるからファイバ保持の信頼性が高まる。
【解決手段】 投光素子等の前方には保持部材３０が装着される。保持部材３０は一対の挟持片３１を有し、その対向面にファイバ挿通孔３４が形成される。保持部材３０の回りには、押圧部６７Ａを備えたロック部材４５が装着されており、挟持片３１を閉じ方向に押圧可能としている。これにより、ファイバ挿通孔３４が縮径されることで光ファイバＦの端部が挟持される。ここで、ファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦを挿通する前の状態においては光ファイバＦの外径より小さい設定とされている。そのため、保持部材３０の締め込みにより光ファイバＦが縮径変形すると、その分だけロック部材４５に対する挟持片３１の反発力が小さくなる。これにより、ロック部材４５が光ファイバＦの保持を緩める方向に変形し難くなるからファイバ保持の信頼性が高まる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電スイッチ等において光電素子の前方で光ファイバの端部を保持する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の保持装置としては、内部に光電素子が装着される素子ブロックの前面に弾性拡開可能な一対の挟持片を有する保持部材と、この保持部材をロック状態に保持するための操作部材を配したものが知られている（特許文献１）。このものにおいて、保持部材の挟持片には、対向する対向面間に光ファイバを挿通・保持するためのファイバ挿通孔が形成されている。
一方、操作部材は押圧部を備えるとともに、上昇位置と下降位置との間を変位可能とされている。上昇位置において操作部材の押圧部は挟持片から離間した状態にあるが、下降位置においては挟持片の外周に当接して挟持片をロック方向に弾性変位させるようになっている。これにより、ファイバ挿通孔の孔径を縮径させる方向に挟持片を弾性変位させることで光ファイバの端部を保持するようになっている。
また、ファイバ挿通孔の孔径は、自然状態にあっては使用される最大のファイバの径サイズより大きい設定とされている。
【特許文献１】特開２００２−２９６４５５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成では、光ファイバの保持はロック部材３によって挟持片１を押圧することによって行うから、図１５に示すようにロック状態において、ロック部材３が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力と、これに加えて保持部材を閉じ方向に弾性変形させるのに必要とされる力の双方の力を加算した力となる。
そのため、このような反発力が経時的に加わるとロック部材３が変形を来す虞があり、光ファイバ保持の信頼性向上という点において改善の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、信頼に優れる光ファイバの保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、内部に光電素子が装着される素子ブロックと、前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを弾性的に挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされるとともに、前記保持部材或いは前記ロック部材には、前記光ファイバの挿入前或いは挿入動作に伴って前記光ファイバ挿通孔の孔径を前記非押圧状態の孔径以上の孔径に拡径させることで前記ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作を案内するための拡径手段が設けられ、更に、前記ロック部材は前記拡径手段により拡径された前記ファイバ挿通孔を前記ロック位置において非押圧状態の孔径サイズより小さくならない範囲内において縮径させるところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、内部に光電素子が装着される素子ブロックと、前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記挟持片より離間して同押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、前記保持部材は個別に形成された両挟持片の端部同士をヒンジを介して開脚自在に接続してなるところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記ファイバ挿通孔のうち挿入動作の際に前記光ファイバと対面する側の孔縁部には、先端側に向けて孔径が徐々に広くなるような前記拡径手段とされた案内部が設けられているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記ロック部材には、同ロック部材が前記解除位置にあるときに前記両挟持片に当接して前記ファイバ挿通孔を拡開させるように前記挟持片を拡開させる前記拡径手段とされた拡開突部が形成されるとともに、この拡開突部は前記ロック部材の前記解除位置から前記ロック位置への変位動作に伴って、前記両挟持片より退避して前記当接状態を解除するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
＜請求項１の発明＞
光ファイバの保持はロック部材によって挟持片を押圧することによって行うから、ロック部材は挟持片から反発力を受ける。仮に、大きな反発力が経時的に作用すると、ロック部材が変形を来す虞がある。この点に関し請求項１の発明によれば、ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは光ファイバの外径サイズより小さく設定されている。そのため、ロック部材によるファイバ挿通孔の縮径動作が所定の使用範囲内で（押圧後のファイバ挿通孔が非押圧状態の孔径サイズより小さくならないような範囲内）行われるものであれば、ロック部材が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力だけで済む。加えて、時間の経過に伴って光ファイバが挟持片になじんで幾らか縮径変形するが、反発力の大きさもそれに伴って光ファイバが縮径変形された分だけ減少する。従って、ロック部材が受ける反発力の大きさが小さくなるからロック部材が変形を来し難い構造となり、保持の信頼性にも優れる。
【０００９】
尚、使用範囲を越えて使用（ロック部材がファイバ挿通孔の孔径サイズを非押圧状態の孔径サイズより小さくなるまで押圧してしまうと）すると、ロック部材に対する反発力がその分大きくなってしまう。というのも、ファイバ挿通孔の孔径を非押圧状態の孔径サイズより小さくなるようにするには、光ファイバＦを変形させる他に、保持部材の挟持片を閉じ方向に弾性変位させる必要があるためでり、その分だけロック部材が受ける反発力も大きくなる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、挟持片はヒンジを介して繋がれており開脚自在である。このような構成であれば、請求項１の発明と同様に時間の経過に伴って光ファイバが縮径変形した場合に、それに伴って挟持片の拡開方向への反発力もファイバが縮径変形された分だけ減少する。従って、挟持片を介してロック部材が受ける力の大きさが小さくなるからロック部材が変形を来し難い構造となり、保持の信頼性にも優れる。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、案内部によってファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作が案内されるから組み付け作業性に優れる。
【００１２】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、ロック部材が解除位置にある時には、ファイバ挿通孔は拡径された状態にあるから同ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿抜が容易に出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。
図１において、符号１０は素子ブロックであって、合成樹脂材によって縦長状に形成されており、素子ブロック１０自身は、機器等に突設された取付板１１にネジ１２等で取り付けられるようになっている。
素子ブロック１０の後面側（図１の右側）には、光電素子の装着部１５が設定されているとともに、前面側に後記する保持部材３０等の取付部１６が設定されている。
【００１４】
上記した装着部１５は、上部側が後方に張り出した段付き状に形成されており、この張出部１７内には、奥側が縮径された段付き状の上装着孔１８が後面に開口して形成されている。この上装着孔１８内には、奥側の縮径部１８Ａを開けた状態で、ケーシング２０Ａに覆われた投光素子２０が前方を向いて収容されている。
装着部１５の下部側には、同じく奥側が縮径された段付き状の下装着孔１９が後面に開口して形成されている。下装着孔１９内には、その全域にわたって受光素子２１が同じく前方を向いて収容されている。両素子２０，２１のリード線２２はそれぞれ後方に引き出されている。
【００１５】
上装着孔１８における縮径部１８Ａの前面の中心からは、光ファイバＦを挿通可能な水平方向を向いた挿通路２５が、上記した取付部１６の前面に開口して形成されている。ただし、この挿通路２５の奥端は縮径され、その段部２６が挿通された光ファイバＦの先端を突き当て可能となっている。
一方、下装着孔１９の前面の中心からは、上記と同様に使用される光ファイバＦを挿通可能な水平方向を向いた挿通路２５が、取付部１６の前面に開口して形成されている。なお、この取付部１６の上下両側は、後記するロック部材４５を逃がすために奥側に一段引っ込んでいる。
【００１６】
取付部１６の前面には、上下２個の保持部材３０が装着されている。この保持部材３０は合成樹脂製であって、２個が同一形状に形成されている。保持部材３０は詳細には、図５に示すように、一対の弾性変位可能な挟持片３１の上端同士が連結部３２で連結された形状であって、この連結部３２を中心として両挟持片３１が開閉可能となっている。両挟持片３１の下端寄りの外面には、三角形状の切欠部３７が形成されるとともに、更に、その下方部には直線形状をなす当接部３６が形成されている。
【００１７】
また、両挟持片３１の対向面における上端寄りの位置には、光ファイバＦを挿通するファイバ挿通孔３４が形成されている。詳細には後述するがこのファイバ挿通孔３４の孔径は両挟持片３１に対して他の部材からの力が加わっていない自然状態にあっては、使用される光ファイバＦの外径より小さな孔径とされている。これが、本発明における「前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされる」に相当する構成である。
【００１８】
また、図９に示すようにファイバ挿通孔３４の前面側の口縁には案内斜部（本発明の案内部に相当する）３４Ａが形成されており、前方（光ファイバＦと対向する側）に向かって孔径が拡がるようになっている。そのため、ファイバ挿通孔３４に光ファイバＦを押し当てると、光ファイバＦは案内斜部３４Ａによるガイド作用を受けてファイバ挿通孔３４の中心に向かって案内されるとともに、両挟持片３１は光ファイバＦから拡開方向への押圧力を受ける。これにより、光ファイバ挿入前の状態においてファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦの外径より小さな径とされているが、差し込み動作に伴ってファイバ挿通孔３４の孔径が拡がることとなるからファイバ挿通孔３４に対する光ファイバＦの差し込み動作を円滑に行うことが可能となる。
【００１９】
保持部材３０における連結部３２の後面には、図１にも示すように、取付棒３８が突設されているとともに、両挟持片３１の下端寄りの位置の後面には、それぞれ短寸の脚体３９が突設されている。
一方、取付部１６の前面に形成された各挿通路２５の入口の上方位置には、上記の取付棒３８が圧入可能な取付孔４０が開口されている。詳細には、上側の取付孔４０は取付部１６の上方の一段引っ込んだ面に、下側の取付孔４０は取付部１６の前面にそれぞれ開口されている。また、各挿通路２５の下方位置には、両脚体３９を高さ方向にクリアランスを持って挿入可能とした横長の溝４１が形成されている。
【００２０】
したがって保持部材３０は、取付棒３８を対応する取付孔４０内に圧入し、また両脚体３９を溝４１内に挿入しつつ取付部１６の前面で縦向きに取り付けられる。このとき、それぞれの保持部材３０における両挟持片３１の間に形成されるファイバ挿通孔３４の中心が対応する挿通路２５の軸心、すなわち投光素子２０または受光素子２１の軸心と一致する設定となっている。また、両挟持片３１は、脚体３９を溝４１内で揺動させつつ開閉可能とされる。
【００２１】
この取付部１６の前面には、上記したファイバ挿通孔３４内に挿通された光ファイバＦを抜止め状態に保持するためのロック部材４５が装着されている。このロック部材４５は合成樹脂製であって、図３に示すように、取付部１６よりも少し縦長で後方に開口した箱形に形成されており、取付部１６の前面に装着された保持部材３０から取付部１６の側面を覆って被着可能となっている。ただし、上下方向には所定のクリアランスが設けられている。
【００２２】
また、ロック部材４５の前面には、縦向きの長孔６４が上下に２個並んで形成されており、ロック部材４５が後記するロック位置と解除位置のいずれに移動した場合にも、上下の挿通路２５が対応する長孔６４を通して前方に開口し得るようになっている。
【００２３】
ロック部材４５の左右の側板には、その後縁における中央高さ位置から案内板４６が後方に向けて突設されている。この案内板４６は、素子ブロック１０における前側の左右の側面に摺接可能であって、両案内板４６の対向面における突出縁の上下両端には、それぞれ内向きのフック４７が形成されている。一方、素子ブロック１０の左右の側面には、図２に示すように、上記したフック４７を嵌める縦向きのガイド溝４８が形成されている。
【００２４】
従ってロック部材４５は、取付部１６の前面側から被せられて、両案内板４６のフック４７をガイド溝４８に嵌めることによって、ガイド溝４８に沿ってロック位置（図７に示す位置であって、保持部材３０を内向きに押圧してファイバ挿通孔３４を縮径させる位置）と、解除位置（図６に示す位置であって、前記押圧を解く位置）との間を上下移動可能に装着されている。
【００２５】
より具体的に説明すると、ロック部材４５内の左右の側面からは、図５に示すように、保持部材３０の両側に向けて突出するようにして左右対称形状をなす係合壁６５が形成されている。この係合壁６５のうち挟持片３１の先端（同図における下端）部分とほぼ対向した位置にはロック突部６７が上下２組形成されている。このロック突部６７は内向きに突出する押圧部６７Ａとこれに連なる傾斜部６７Ｂとからなる。両傾斜部６７Ｂは対向する壁面間が下部側に向かうに連れて拡がるように傾斜している。
【００２６】
ロック部材４５が図６に示す解除位置にあるときには、挟持片３１の当接部３６は押圧部６７Ａの下方に退避した位置にあって、両挟持片３１はロック部材４５から何ら締め込み方向へ（内向き）の押圧力を受けない状態に留め置かれる。ただし、挟持片３１の切欠部３７と傾斜部６７Ｂとは互いに当接しており、挟持片３１が過度に開き変形することを規制するようになっている。
【００２７】
一方、ロック部材４５が図７に示すロック位置にあるときには、押圧部６７Ａが挟持片３１の切欠部３７から当接部３６に乗り上げるようになっている。これにより、ロック部材４５は開いた状態にある両挟持片３１をファイバ挿通孔３４が縮径される閉じ方向に変位させる。
【００２８】
また、両挟持片３１の外面のうちファイバ挿通孔３４の側方部には図５において上下方向に沿う嵌合部３５が設けられる一方、ロック部材４５における嵌合部３５と対向する位置のやや上方には同じく上下方向に沿う被嵌合部６６が形成されている。これら両部３５、６６の横幅寸法はほぼ同寸法に形成されており、ロック位置においては被嵌合部６６の内側に嵌合部３５が嵌まるようになっている。
そして、これら両部３５、６６の対向面は互いに斜めに傾斜しており、同嵌合状態において両部３５、６６は斜めに嵌合する（図９参照）。このような斜め嵌合する構成とすることで、光ファイバＦに抜け方向への力が作用した場合に嵌合部３５が被嵌合部６６から内向きの押圧力を受けるから光ファイバＦが保持部材３０から抜けにくくなる。
【００２９】
ところで、図８に示すように、ファイバ挿通孔３４の自然状態における孔径φａは２．０ｍｍとされているのに対して光ファイバＦの外径φは２．２ｍｍとされており、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径に比べて小さく設定されている。このような寸法設定とすることで、ロック部材４５によるファイバ挿通孔３４の縮径動作が所定の使用範囲内で（押圧後のファイバ挿通孔３４が自然状態の孔径サイズより小さくならないような範囲内）行われるものであれば、ロック部材４５が変形し難くなる。
【００３０】
というのも、先に述べたようにロック位置においてロック部材４５は閉じ方向に保持部材３０を押圧している。そのため、ロック部材は保持部材３０から反発力（復元力）を受けるが、この反発力が経時的に作用し続けるとロック部材４５が変形し易くなる。仮に、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合には、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力と、これに加えて保持部材３０を閉じ方向に弾性変形させるのに必要とされる力の双方の力を加算した力となる。
【００３１】
ところが本実施形態では、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径に比べて小さく設定されている。そのため、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とさせる分の力のみで済むからファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合に比べて反発力の大きさが小さくなる。
加えて、光ファイバＦのうち締め込まれた部分は時間の経過に伴って、締め込みの径サイズ（本実施形態では２．０ｍｍ）に縮径変形するが、上記構成であれば、その分だけ反発力の大きさも小さくなり、更にロック部材４５が変形し難くなる。
【００３２】
尚、使用範囲を越えて使用（ロック部材４５がファイバ挿通孔３４の孔径サイズを自然状態の孔径サイズより小さくなるまで押圧）すると、ロック部材４５に対する反発力がその分大きくなってしまう。というのも、光ファイバＦの挿通により拡径されたファイバ挿通孔３４の孔径を自然状態の孔径φａより小さくなるようにするには光ファイバＦを変形させる他に、保持部材３０の挟持片３１を閉じ方向に弾性変位させる必要があり、その分だけロック部材４５が受ける反発力も大きくなる。
【００３３】
素子ブロック１０の上面には、取付部１６の上方に突出するようにして支持腕５０が形成され、この支持腕５０に前記ロック部材４５を上下動させるためのレバー５１が支持されている。このレバー５１は合成樹脂製であって、一端側に指を掛ける操作部５２が、他端側に二股となった係合部５３が形成されている。そして、係合部５３が支持腕５０を挟むようにして装着され、係合部５３の付け根部分に形成された軸孔５４と、支持腕５０の軸孔５５にわたってピン５６が挿入されることで、レバー５１は、図１に示す傾倒位置と図４に示す起立位置との間で回動可能に支持されている。
【００３４】
このレバー５１は、係合部５３の先端がロック部材４５の上板４５Ｕを押圧するように機能する。また、ロック部材４５の上面における後端部には、一対の鈎部５８が対向して立ち上がり形成されているとともに、レバー５１の係合部５３の前縁側の外面には、鈎部５８内に潜り込み可能な引き上げ部５９が張り出し形成されている。
すなわち、レバー５１が傾倒位置にある場合には、引き上げ部５９が鈎部５８に引っ掛かってこれを引き上げることにより、ロック部材４５は解除位置に持ち来され、一方、レバー５１が起立位置に回動されると、係合部５３が上板４５Ｕを押し下げることにより、ロック部材４５は上板４５Ｕが上側の保持部材３０の上面に当たるロック位置まで持ち来されるようになっている。なおレバー５１は、素子ブロック１０側に設けられたロック爪６１（図４の鎖線で表示）が側面に形成されたロック溝６２に嵌まることで起立位置に保持可能とされている。
【００３５】
素子ブロック１０の前面にはカバー７０が装着されている。カバー７０は、レバー５１の軸支位置から保持部材３０の前面を覆うようにして装着され、上下の挿通路２５と対応した位置に窓孔７１が開口されている。また、ロック部材４５の前面には、複数の突部が形成されてカバー７０の裏面に当接されており、ロック部材４５とカバー７０との間の摩擦抵抗を減じて、スムーズな摺動を担保するようになっている。
【００３６】
本実施形態は上記のような構造であって、続いてその作用を説明する。
光ファイバＦを装着するに当たっては、レバー５１を図１の傾倒位置に回動させてロック部材４５を解除位置にセットしておく。このときは、保持部材３０のファイバ挿通孔３４とロック部材４５の長孔６４の下部側とが整合した状態にあって、前方より光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に対して挿通させることが出来るようになっている。尚、光ファイバＦを挿通する前の状態においてファイバ挿通孔３４の孔径は２．０ｍｍとされている。
【００３７】
この状態から光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に正対させて、奥側に押し込むと、光ファイバＦは案内斜部３４Ａによるガイド作用を受けてファイバ挿通孔３４の中心に向かって案内されるとともに、両挟持片３１は光ファイバＦから拡開方向への押圧力を受ける。これにより、ファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦの差し込み動作に伴って拡径され、光ファイバＦはファイバ挿通孔３４の奥側、ひいては挿通路２５に挿通されてゆく。やがて、上側では挿通路２５の奥の段部２６に当たり、下側では受光素子２１の前面に当たることで、挿通が停止される。尚、この光ファイバＦの挿通動作が完了した状態にあっては、ファイバ挿通孔３４の孔径は２．２ｍｍに拡径された状態にある（図８の（Ｂ）参照、拡径時の孔径φｂは２．２ｍｍ）。
【００３８】
両光ファイバＦが挿通されたら、操作部５２に指を掛けてレバー５１を図４の起立位置に向けて回動し、ロック爪６１によりロックする。この間に、レバー５１がピン５６を中心として図１の時計回り方向に回動し、係合部５３の先端が上板４５Ｕを押し下げることでロック部材４５が下降する。
それに伴い、各光ファイバＦはロック部材４５の長孔６４の上部側に相対的に移動するとともに、係合壁６５における左右の押圧部６７Ａが挟持片３１の切欠部３７に沿って移動してゆく。これにより、両挟持片３１は内向きに押圧されファイバ挿通孔３４が次第に締め込み方向に縮径されてゆく。やがて、押圧部６７Ａが挟持片３１の当接部３６に乗り上げ、保持部材３０はロック位置に至る。
【００３９】
このロック位置においては、ファイバ挿通孔３４はその孔径が２．０ｍｍまで縮径された状態にあって内部に挿通される光ファイバＦの端部を挟持する（図８の（Ｃ）参照、締め込み時の孔径φｃは２．０ｍｍ）。以上のことから、上側の光ファイバＦの端部は投光素子２０と同軸に、また下側の光ファイバＦの端部は受光素子２１と同軸にそれぞれ保持される。また、このロック位置においては、押圧部６７Ａが両挟持片３１の当接部３６に当接することで、保持部材３０の開き防止を行うようになっている。
【００４０】
本実施形態によれば、自然状態（光ファイバ挿通前）におけるファイバ挿通孔３４の孔径φａは２．０ｍｍとされており、光ファイバＦの外径より小さな設定とされている。そのため先に述べたように、ロック部材４５が保持部材３０から受ける反発力は光ファイバＦを押圧させる分の力のみで済むからファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合に比べて反発力の大きさが小さくなる。加えて、光ファイバＦのうち締め込まれた部分は時間の経過に伴って、締め込みの径サイズ（本実施形態では２．０ｍｍ）に縮径変形するが、上記構成であれば、その分だけ反発力の大きさも小さくなり、更にロック部材４５が変形し難くなる。
【００４１】
また、自然状態におけるファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされていることで次の効果も得られる。
すなわち、上記設定であれば光ファイバＦがファイバ挿通孔３４に一旦差し込まれると、ロック部材４５による押圧に拘わらず光ファイバＦは両挟持片３１から内向きの押圧力を常に受ける。一方、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より大きく設定されている場合には光ファイバＦはロック部材４５による押圧によって初めて押圧力を受ける。従って、ロック部材４５による押圧力が等ければ、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされている場合の方が、光ファイバＦに対する全押圧力が大きくなる。
【００４２】
以上のことから、光ファイバ挿通前のファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされることで、長期間に亘って安定した保持力が得られることとなり、投光素子２０或いは受光素子２１と、光ファイバＦとの間で位置ずれが生ずることなく、所定の光伝達効率が確保できて高い検出精度が得られる。
【００４３】
＜実施形態２＞
実施形態２を図１０ないし図１２を参照して説明する。
実施形態１ではファイバ挿通孔３４を拡げる拡径手段を案内斜部３４Ａによって形成したが、実施形態２ではロック部材４５に拡開突部７５を設けている。その他の構成については実施形態１と同様であるため重複した部位については同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００４４】
図１０に示すように、ロック部材４５の側面（保持部材３０と対向する側の面）のうち幅方向の中央部分には拡開突部７５が上下一対形成されている。この拡開突部７５は三角形状をなしており、ロック部材４５が解除位置にあるときには丁度両挟持片３１間に侵入して、挟持片３１ひいてはファイバ挿通孔３４を拡開させるようになっている（図１１参照）。尚、拡開突部７５の横幅は、解除位置においてファイバ挿通孔３４の孔径がφ２．３ｍｍとなるような寸法設定とされている。
このような構成とすることで、ファイバ挿通孔３４に対する光ファイバＦの挿通動作が円滑に行うことが可能であり、また、光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に挿入する際の押し込み力も実施形態１の場合に比較して低く押さえることが可能となる。
【００４５】
また、ロック部材４５が解除位置からロック位置へ下降してゆくと、それに伴って拡開突部７５も挟持片３１の先端側に下降してゆき、ロック部材４５がロック位置に至ると、拡開突部７５は両挟持片３１間より完全に退避するようになっている（図１２参照）。従って、ロック部材４５による押圧動作が支障なく行われ、同ロック位置において光ファイバＦは保持部材３０によって保持される。
【００４６】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１３ないし図１４によって説明する。
実施形態１では両挟持片３１を一体的に形成し、その端部同士を連結部３２によって接続したが、実施形態３では挟持片８１、８２を個別の部材により形成するとともにその対向面間に光ファイバＦを挿通させるためのファイバ挿通孔３４を設けている。また、各挟持片８１、８２はその上端同士がヒンジ８５によって接続されており、両挟持片８１、８２が開脚自在とされている。尚、両挟持片８１、８２間には付勢力を生ずるようなばね部材等は装着されていない。そのため、開脚動作をおこなっても保持部材８０が単独の状態（ファイバ挿通孔に光ファイバが差し込まれる前の状態）にあるときには、両挟持片８１、８２間には何ら復元力等が生じない構成とされている。その他の構成については実施形態１と同様である。
このように挟持片８１、８２をヒンジ８５によって接続し開脚自在とする構成であれば、実施形態１の場合と同様の効果が得られる。すなわち、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧させる分の力のみで済む。
【００４７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４８】
（１）上記実施形態では、保持部材３０を素子ブロック１０とは別体により構成したが一体的に構成するものであってもよい。
【００４９】
（２）上記実施形態では、ロック部材４５をレバー５１により操作したが、レバー５１を廃止してロック部材４５を手動操作してもよい、
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１におけるロック部材が解除位置にある状態を示す縦断面図
【図２】その部分底面図
【図３】ロック部材の斜視図
【図４】ロック部材がロック位置にある状態を示す縦断面図
【図５】光ファイバを差し込み前の状態を示す断面図
【図６】光ファイバ挿通により保持部材が拡開した状態を示す断面図
【図７】ロック部材により保持部材が押圧された状態を示す断面図
【図８】ファイバ挿通孔の孔径の変動を表す図
【図９】ファイバ挿通孔に対する光ファイバの差し込み動作を示す図
【図１０】実施形態２に係るロック部材の斜視図（裏側からみた状態を示す）
【図１１】拡開突部によって保持部材が押し広げられた状態を示す断面図
【図１２】拡開突部が保持部材から退避した状態を示す断面図
【図１３】実施形態３における保持部材の分解状態を示す図
【図１４】挟持片がヒンジによって繋がれた状態を示す図
【図１５】従来例を示す図
【符号の説明】
【００５１】
Ｆ…光ファイバ
１０…素子ブロック
２０…投光素子（光電素子）
２１…受光素子（光電素子）
３０…保持部材
３４…ファイバ挿通孔
４５…ロック部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電スイッチ等において光電素子の前方で光ファイバの端部を保持する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の保持装置としては、内部に光電素子が装着される素子ブロックの前面に弾性拡開可能な一対の挟持片を有する保持部材と、この保持部材をロック状態に保持するための操作部材を配したものが知られている（特許文献１）。このものにおいて、保持部材の挟持片には、対向する対向面間に光ファイバを挿通・保持するためのファイバ挿通孔が形成されている。
一方、操作部材は押圧部を備えるとともに、上昇位置と下降位置との間を変位可能とされている。上昇位置において操作部材の押圧部は挟持片から離間した状態にあるが、下降位置においては挟持片の外周に当接して挟持片をロック方向に弾性変位させるようになっている。これにより、ファイバ挿通孔の孔径を縮径させる方向に挟持片を弾性変位させることで光ファイバの端部を保持するようになっている。
また、ファイバ挿通孔の孔径は、自然状態にあっては使用される最大のファイバの径サイズより大きい設定とされている。
【特許文献１】特開２００２−２９６４５５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成では、光ファイバの保持はロック部材３によって挟持片１を押圧することによって行うから、図１５に示すようにロック状態において、ロック部材３が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力と、これに加えて保持部材を閉じ方向に弾性変形させるのに必要とされる力の双方の力を加算した力となる。
そのため、このような反発力が経時的に加わるとロック部材３が変形を来す虞があり、光ファイバ保持の信頼性向上という点において改善の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、信頼に優れる光ファイバの保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、内部に光電素子が装着される素子ブロックと、前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを弾性的に挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされるとともに、前記保持部材或いは前記ロック部材には、前記光ファイバの挿入前或いは挿入動作に伴って前記光ファイバ挿通孔の孔径を前記非押圧状態の孔径以上の孔径に拡径させることで前記ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作を案内するための拡径手段が設けられ、更に、前記ロック部材は前記拡径手段により拡径された前記ファイバ挿通孔を前記ロック位置において非押圧状態の孔径サイズより小さくならない範囲内において縮径させるところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、内部に光電素子が装着される素子ブロックと、前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記挟持片より離間して同押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、前記保持部材は個別に形成された両挟持片の端部同士をヒンジを介して開脚自在に接続してなるところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記ファイバ挿通孔のうち挿入動作の際に前記光ファイバと対面する側の孔縁部には、先端側に向けて孔径が徐々に広くなるような前記拡径手段とされた案内部が設けられているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記ロック部材には、同ロック部材が前記解除位置にあるときに前記両挟持片に当接して前記ファイバ挿通孔を拡開させるように前記挟持片を拡開させる前記拡径手段とされた拡開突部が形成されるとともに、この拡開突部は前記ロック部材の前記解除位置から前記ロック位置への変位動作に伴って、前記両挟持片より退避して前記当接状態を解除するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
＜請求項１の発明＞
光ファイバの保持はロック部材によって挟持片を押圧することによって行うから、ロック部材は挟持片から反発力を受ける。仮に、大きな反発力が経時的に作用すると、ロック部材が変形を来す虞がある。この点に関し請求項１の発明によれば、ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは光ファイバの外径サイズより小さく設定されている。そのため、ロック部材によるファイバ挿通孔の縮径動作が所定の使用範囲内で（押圧後のファイバ挿通孔が非押圧状態の孔径サイズより小さくならないような範囲内）行われるものであれば、ロック部材が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力だけで済む。加えて、時間の経過に伴って光ファイバが挟持片になじんで幾らか縮径変形するが、反発力の大きさもそれに伴って光ファイバが縮径変形された分だけ減少する。従って、ロック部材が受ける反発力の大きさが小さくなるからロック部材が変形を来し難い構造となり、保持の信頼性にも優れる。
【０００９】
尚、使用範囲を越えて使用（ロック部材がファイバ挿通孔の孔径サイズを非押圧状態の孔径サイズより小さくなるまで押圧してしまうと）すると、ロック部材に対する反発力がその分大きくなってしまう。というのも、ファイバ挿通孔の孔径を非押圧状態の孔径サイズより小さくなるようにするには、光ファイバＦを変形させる他に、保持部材の挟持片を閉じ方向に弾性変位させる必要があるためでり、その分だけロック部材が受ける反発力も大きくなる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、挟持片はヒンジを介して繋がれており開脚自在である。このような構成であれば、請求項１の発明と同様に時間の経過に伴って光ファイバが縮径変形した場合に、それに伴って挟持片の拡開方向への反発力もファイバが縮径変形された分だけ減少する。従って、挟持片を介してロック部材が受ける力の大きさが小さくなるからロック部材が変形を来し難い構造となり、保持の信頼性にも優れる。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、案内部によってファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作が案内されるから組み付け作業性に優れる。
【００１２】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、ロック部材が解除位置にある時には、ファイバ挿通孔は拡径された状態にあるから同ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿抜が容易に出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。
図１において、符号１０は素子ブロックであって、合成樹脂材によって縦長状に形成されており、素子ブロック１０自身は、機器等に突設された取付板１１にネジ１２等で取り付けられるようになっている。
素子ブロック１０の後面側（図１の右側）には、光電素子の装着部１５が設定されているとともに、前面側に後記する保持部材３０等の取付部１６が設定されている。
【００１４】
上記した装着部１５は、上部側が後方に張り出した段付き状に形成されており、この張出部１７内には、奥側が縮径された段付き状の上装着孔１８が後面に開口して形成されている。この上装着孔１８内には、奥側の縮径部１８Ａを開けた状態で、ケーシング２０Ａに覆われた投光素子２０が前方を向いて収容されている。
装着部１５の下部側には、同じく奥側が縮径された段付き状の下装着孔１９が後面に開口して形成されている。下装着孔１９内には、その全域にわたって受光素子２１が同じく前方を向いて収容されている。両素子２０，２１のリード線２２はそれぞれ後方に引き出されている。
【００１５】
上装着孔１８における縮径部１８Ａの前面の中心からは、光ファイバＦを挿通可能な水平方向を向いた挿通路２５が、上記した取付部１６の前面に開口して形成されている。ただし、この挿通路２５の奥端は縮径され、その段部２６が挿通された光ファイバＦの先端を突き当て可能となっている。
一方、下装着孔１９の前面の中心からは、上記と同様に使用される光ファイバＦを挿通可能な水平方向を向いた挿通路２５が、取付部１６の前面に開口して形成されている。なお、この取付部１６の上下両側は、後記するロック部材４５を逃がすために奥側に一段引っ込んでいる。
【００１６】
取付部１６の前面には、上下２個の保持部材３０が装着されている。この保持部材３０は合成樹脂製であって、２個が同一形状に形成されている。保持部材３０は詳細には、図５に示すように、一対の弾性変位可能な挟持片３１の上端同士が連結部３２で連結された形状であって、この連結部３２を中心として両挟持片３１が開閉可能となっている。両挟持片３１の下端寄りの外面には、三角形状の切欠部３７が形成されるとともに、更に、その下方部には直線形状をなす当接部３６が形成されている。
【００１７】
また、両挟持片３１の対向面における上端寄りの位置には、光ファイバＦを挿通するファイバ挿通孔３４が形成されている。詳細には後述するがこのファイバ挿通孔３４の孔径は両挟持片３１に対して他の部材からの力が加わっていない自然状態にあっては、使用される光ファイバＦの外径より小さな孔径とされている。これが、本発明における「前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされる」に相当する構成である。
【００１８】
また、図９に示すようにファイバ挿通孔３４の前面側の口縁には案内斜部（本発明の案内部に相当する）３４Ａが形成されており、前方（光ファイバＦと対向する側）に向かって孔径が拡がるようになっている。そのため、ファイバ挿通孔３４に光ファイバＦを押し当てると、光ファイバＦは案内斜部３４Ａによるガイド作用を受けてファイバ挿通孔３４の中心に向かって案内されるとともに、両挟持片３１は光ファイバＦから拡開方向への押圧力を受ける。これにより、光ファイバ挿入前の状態においてファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦの外径より小さな径とされているが、差し込み動作に伴ってファイバ挿通孔３４の孔径が拡がることとなるからファイバ挿通孔３４に対する光ファイバＦの差し込み動作を円滑に行うことが可能となる。
【００１９】
保持部材３０における連結部３２の後面には、図１にも示すように、取付棒３８が突設されているとともに、両挟持片３１の下端寄りの位置の後面には、それぞれ短寸の脚体３９が突設されている。
一方、取付部１６の前面に形成された各挿通路２５の入口の上方位置には、上記の取付棒３８が圧入可能な取付孔４０が開口されている。詳細には、上側の取付孔４０は取付部１６の上方の一段引っ込んだ面に、下側の取付孔４０は取付部１６の前面にそれぞれ開口されている。また、各挿通路２５の下方位置には、両脚体３９を高さ方向にクリアランスを持って挿入可能とした横長の溝４１が形成されている。
【００２０】
したがって保持部材３０は、取付棒３８を対応する取付孔４０内に圧入し、また両脚体３９を溝４１内に挿入しつつ取付部１６の前面で縦向きに取り付けられる。このとき、それぞれの保持部材３０における両挟持片３１の間に形成されるファイバ挿通孔３４の中心が対応する挿通路２５の軸心、すなわち投光素子２０または受光素子２１の軸心と一致する設定となっている。また、両挟持片３１は、脚体３９を溝４１内で揺動させつつ開閉可能とされる。
【００２１】
この取付部１６の前面には、上記したファイバ挿通孔３４内に挿通された光ファイバＦを抜止め状態に保持するためのロック部材４５が装着されている。このロック部材４５は合成樹脂製であって、図３に示すように、取付部１６よりも少し縦長で後方に開口した箱形に形成されており、取付部１６の前面に装着された保持部材３０から取付部１６の側面を覆って被着可能となっている。ただし、上下方向には所定のクリアランスが設けられている。
【００２２】
また、ロック部材４５の前面には、縦向きの長孔６４が上下に２個並んで形成されており、ロック部材４５が後記するロック位置と解除位置のいずれに移動した場合にも、上下の挿通路２５が対応する長孔６４を通して前方に開口し得るようになっている。
【００２３】
ロック部材４５の左右の側板には、その後縁における中央高さ位置から案内板４６が後方に向けて突設されている。この案内板４６は、素子ブロック１０における前側の左右の側面に摺接可能であって、両案内板４６の対向面における突出縁の上下両端には、それぞれ内向きのフック４７が形成されている。一方、素子ブロック１０の左右の側面には、図２に示すように、上記したフック４７を嵌める縦向きのガイド溝４８が形成されている。
【００２４】
従ってロック部材４５は、取付部１６の前面側から被せられて、両案内板４６のフック４７をガイド溝４８に嵌めることによって、ガイド溝４８に沿ってロック位置（図７に示す位置であって、保持部材３０を内向きに押圧してファイバ挿通孔３４を縮径させる位置）と、解除位置（図６に示す位置であって、前記押圧を解く位置）との間を上下移動可能に装着されている。
【００２５】
より具体的に説明すると、ロック部材４５内の左右の側面からは、図５に示すように、保持部材３０の両側に向けて突出するようにして左右対称形状をなす係合壁６５が形成されている。この係合壁６５のうち挟持片３１の先端（同図における下端）部分とほぼ対向した位置にはロック突部６７が上下２組形成されている。このロック突部６７は内向きに突出する押圧部６７Ａとこれに連なる傾斜部６７Ｂとからなる。両傾斜部６７Ｂは対向する壁面間が下部側に向かうに連れて拡がるように傾斜している。
【００２６】
ロック部材４５が図６に示す解除位置にあるときには、挟持片３１の当接部３６は押圧部６７Ａの下方に退避した位置にあって、両挟持片３１はロック部材４５から何ら締め込み方向へ（内向き）の押圧力を受けない状態に留め置かれる。ただし、挟持片３１の切欠部３７と傾斜部６７Ｂとは互いに当接しており、挟持片３１が過度に開き変形することを規制するようになっている。
【００２７】
一方、ロック部材４５が図７に示すロック位置にあるときには、押圧部６７Ａが挟持片３１の切欠部３７から当接部３６に乗り上げるようになっている。これにより、ロック部材４５は開いた状態にある両挟持片３１をファイバ挿通孔３４が縮径される閉じ方向に変位させる。
【００２８】
また、両挟持片３１の外面のうちファイバ挿通孔３４の側方部には図５において上下方向に沿う嵌合部３５が設けられる一方、ロック部材４５における嵌合部３５と対向する位置のやや上方には同じく上下方向に沿う被嵌合部６６が形成されている。これら両部３５、６６の横幅寸法はほぼ同寸法に形成されており、ロック位置においては被嵌合部６６の内側に嵌合部３５が嵌まるようになっている。
そして、これら両部３５、６６の対向面は互いに斜めに傾斜しており、同嵌合状態において両部３５、６６は斜めに嵌合する（図９参照）。このような斜め嵌合する構成とすることで、光ファイバＦに抜け方向への力が作用した場合に嵌合部３５が被嵌合部６６から内向きの押圧力を受けるから光ファイバＦが保持部材３０から抜けにくくなる。
【００２９】
ところで、図８に示すように、ファイバ挿通孔３４の自然状態における孔径φａは２．０ｍｍとされているのに対して光ファイバＦの外径φは２．２ｍｍとされており、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径に比べて小さく設定されている。このような寸法設定とすることで、ロック部材４５によるファイバ挿通孔３４の縮径動作が所定の使用範囲内で（押圧後のファイバ挿通孔３４が自然状態の孔径サイズより小さくならないような範囲内）行われるものであれば、ロック部材４５が変形し難くなる。
【００３０】
というのも、先に述べたようにロック位置においてロック部材４５は閉じ方向に保持部材３０を押圧している。そのため、ロック部材は保持部材３０から反発力（復元力）を受けるが、この反発力が経時的に作用し続けるとロック部材４５が変形し易くなる。仮に、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合には、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とされる力と、これに加えて保持部材３０を閉じ方向に弾性変形させるのに必要とされる力の双方の力を加算した力となる。
【００３１】
ところが本実施形態では、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径に比べて小さく設定されている。そのため、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧するのに必要とさせる分の力のみで済むからファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合に比べて反発力の大きさが小さくなる。
加えて、光ファイバＦのうち締め込まれた部分は時間の経過に伴って、締め込みの径サイズ（本実施形態では２．０ｍｍ）に縮径変形するが、上記構成であれば、その分だけ反発力の大きさも小さくなり、更にロック部材４５が変形し難くなる。
【００３２】
尚、使用範囲を越えて使用（ロック部材４５がファイバ挿通孔３４の孔径サイズを自然状態の孔径サイズより小さくなるまで押圧）すると、ロック部材４５に対する反発力がその分大きくなってしまう。というのも、光ファイバＦの挿通により拡径されたファイバ挿通孔３４の孔径を自然状態の孔径φａより小さくなるようにするには光ファイバＦを変形させる他に、保持部材３０の挟持片３１を閉じ方向に弾性変位させる必要があり、その分だけロック部材４５が受ける反発力も大きくなる。
【００３３】
素子ブロック１０の上面には、取付部１６の上方に突出するようにして支持腕５０が形成され、この支持腕５０に前記ロック部材４５を上下動させるためのレバー５１が支持されている。このレバー５１は合成樹脂製であって、一端側に指を掛ける操作部５２が、他端側に二股となった係合部５３が形成されている。そして、係合部５３が支持腕５０を挟むようにして装着され、係合部５３の付け根部分に形成された軸孔５４と、支持腕５０の軸孔５５にわたってピン５６が挿入されることで、レバー５１は、図１に示す傾倒位置と図４に示す起立位置との間で回動可能に支持されている。
【００３４】
このレバー５１は、係合部５３の先端がロック部材４５の上板４５Ｕを押圧するように機能する。また、ロック部材４５の上面における後端部には、一対の鈎部５８が対向して立ち上がり形成されているとともに、レバー５１の係合部５３の前縁側の外面には、鈎部５８内に潜り込み可能な引き上げ部５９が張り出し形成されている。
すなわち、レバー５１が傾倒位置にある場合には、引き上げ部５９が鈎部５８に引っ掛かってこれを引き上げることにより、ロック部材４５は解除位置に持ち来され、一方、レバー５１が起立位置に回動されると、係合部５３が上板４５Ｕを押し下げることにより、ロック部材４５は上板４５Ｕが上側の保持部材３０の上面に当たるロック位置まで持ち来されるようになっている。なおレバー５１は、素子ブロック１０側に設けられたロック爪６１（図４の鎖線で表示）が側面に形成されたロック溝６２に嵌まることで起立位置に保持可能とされている。
【００３５】
素子ブロック１０の前面にはカバー７０が装着されている。カバー７０は、レバー５１の軸支位置から保持部材３０の前面を覆うようにして装着され、上下の挿通路２５と対応した位置に窓孔７１が開口されている。また、ロック部材４５の前面には、複数の突部が形成されてカバー７０の裏面に当接されており、ロック部材４５とカバー７０との間の摩擦抵抗を減じて、スムーズな摺動を担保するようになっている。
【００３６】
本実施形態は上記のような構造であって、続いてその作用を説明する。
光ファイバＦを装着するに当たっては、レバー５１を図１の傾倒位置に回動させてロック部材４５を解除位置にセットしておく。このときは、保持部材３０のファイバ挿通孔３４とロック部材４５の長孔６４の下部側とが整合した状態にあって、前方より光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に対して挿通させることが出来るようになっている。尚、光ファイバＦを挿通する前の状態においてファイバ挿通孔３４の孔径は２．０ｍｍとされている。
【００３７】
この状態から光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に正対させて、奥側に押し込むと、光ファイバＦは案内斜部３４Ａによるガイド作用を受けてファイバ挿通孔３４の中心に向かって案内されるとともに、両挟持片３１は光ファイバＦから拡開方向への押圧力を受ける。これにより、ファイバ挿通孔３４の孔径は光ファイバＦの差し込み動作に伴って拡径され、光ファイバＦはファイバ挿通孔３４の奥側、ひいては挿通路２５に挿通されてゆく。やがて、上側では挿通路２５の奥の段部２６に当たり、下側では受光素子２１の前面に当たることで、挿通が停止される。尚、この光ファイバＦの挿通動作が完了した状態にあっては、ファイバ挿通孔３４の孔径は２．２ｍｍに拡径された状態にある（図８の（Ｂ）参照、拡径時の孔径φｂは２．２ｍｍ）。
【００３８】
両光ファイバＦが挿通されたら、操作部５２に指を掛けてレバー５１を図４の起立位置に向けて回動し、ロック爪６１によりロックする。この間に、レバー５１がピン５６を中心として図１の時計回り方向に回動し、係合部５３の先端が上板４５Ｕを押し下げることでロック部材４５が下降する。
それに伴い、各光ファイバＦはロック部材４５の長孔６４の上部側に相対的に移動するとともに、係合壁６５における左右の押圧部６７Ａが挟持片３１の切欠部３７に沿って移動してゆく。これにより、両挟持片３１は内向きに押圧されファイバ挿通孔３４が次第に締め込み方向に縮径されてゆく。やがて、押圧部６７Ａが挟持片３１の当接部３６に乗り上げ、保持部材３０はロック位置に至る。
【００３９】
このロック位置においては、ファイバ挿通孔３４はその孔径が２．０ｍｍまで縮径された状態にあって内部に挿通される光ファイバＦの端部を挟持する（図８の（Ｃ）参照、締め込み時の孔径φｃは２．０ｍｍ）。以上のことから、上側の光ファイバＦの端部は投光素子２０と同軸に、また下側の光ファイバＦの端部は受光素子２１と同軸にそれぞれ保持される。また、このロック位置においては、押圧部６７Ａが両挟持片３１の当接部３６に当接することで、保持部材３０の開き防止を行うようになっている。
【００４０】
本実施形態によれば、自然状態（光ファイバ挿通前）におけるファイバ挿通孔３４の孔径φａは２．０ｍｍとされており、光ファイバＦの外径より小さな設定とされている。そのため先に述べたように、ロック部材４５が保持部材３０から受ける反発力は光ファイバＦを押圧させる分の力のみで済むからファイバ挿通孔３４の孔径φａが２．２ｍｍ或いはそれ以上である設定である場合に比べて反発力の大きさが小さくなる。加えて、光ファイバＦのうち締め込まれた部分は時間の経過に伴って、締め込みの径サイズ（本実施形態では２．０ｍｍ）に縮径変形するが、上記構成であれば、その分だけ反発力の大きさも小さくなり、更にロック部材４５が変形し難くなる。
【００４１】
また、自然状態におけるファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされていることで次の効果も得られる。
すなわち、上記設定であれば光ファイバＦがファイバ挿通孔３４に一旦差し込まれると、ロック部材４５による押圧に拘わらず光ファイバＦは両挟持片３１から内向きの押圧力を常に受ける。一方、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より大きく設定されている場合には光ファイバＦはロック部材４５による押圧によって初めて押圧力を受ける。従って、ロック部材４５による押圧力が等ければ、ファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされている場合の方が、光ファイバＦに対する全押圧力が大きくなる。
【００４２】
以上のことから、光ファイバ挿通前のファイバ挿通孔３４の孔径φａが光ファイバＦの外径より小さな設定とされることで、長期間に亘って安定した保持力が得られることとなり、投光素子２０或いは受光素子２１と、光ファイバＦとの間で位置ずれが生ずることなく、所定の光伝達効率が確保できて高い検出精度が得られる。
【００４３】
＜実施形態２＞
実施形態２を図１０ないし図１２を参照して説明する。
実施形態１ではファイバ挿通孔３４を拡げる拡径手段を案内斜部３４Ａによって形成したが、実施形態２ではロック部材４５に拡開突部７５を設けている。その他の構成については実施形態１と同様であるため重複した部位については同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００４４】
図１０に示すように、ロック部材４５の側面（保持部材３０と対向する側の面）のうち幅方向の中央部分には拡開突部７５が上下一対形成されている。この拡開突部７５は三角形状をなしており、ロック部材４５が解除位置にあるときには丁度両挟持片３１間に侵入して、挟持片３１ひいてはファイバ挿通孔３４を拡開させるようになっている（図１１参照）。尚、拡開突部７５の横幅は、解除位置においてファイバ挿通孔３４の孔径がφ２．３ｍｍとなるような寸法設定とされている。
このような構成とすることで、ファイバ挿通孔３４に対する光ファイバＦの挿通動作が円滑に行うことが可能であり、また、光ファイバＦをファイバ挿通孔３４に挿入する際の押し込み力も実施形態１の場合に比較して低く押さえることが可能となる。
【００４５】
また、ロック部材４５が解除位置からロック位置へ下降してゆくと、それに伴って拡開突部７５も挟持片３１の先端側に下降してゆき、ロック部材４５がロック位置に至ると、拡開突部７５は両挟持片３１間より完全に退避するようになっている（図１２参照）。従って、ロック部材４５による押圧動作が支障なく行われ、同ロック位置において光ファイバＦは保持部材３０によって保持される。
【００４６】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１３ないし図１４によって説明する。
実施形態１では両挟持片３１を一体的に形成し、その端部同士を連結部３２によって接続したが、実施形態３では挟持片８１、８２を個別の部材により形成するとともにその対向面間に光ファイバＦを挿通させるためのファイバ挿通孔３４を設けている。また、各挟持片８１、８２はその上端同士がヒンジ８５によって接続されており、両挟持片８１、８２が開脚自在とされている。尚、両挟持片８１、８２間には付勢力を生ずるようなばね部材等は装着されていない。そのため、開脚動作をおこなっても保持部材８０が単独の状態（ファイバ挿通孔に光ファイバが差し込まれる前の状態）にあるときには、両挟持片８１、８２間には何ら復元力等が生じない構成とされている。その他の構成については実施形態１と同様である。
このように挟持片８１、８２をヒンジ８５によって接続し開脚自在とする構成であれば、実施形態１の場合と同様の効果が得られる。すなわち、ロック部材４５が受ける反発力は光ファイバＦを押圧させる分の力のみで済む。
【００４７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４８】
（１）上記実施形態では、保持部材３０を素子ブロック１０とは別体により構成したが一体的に構成するものであってもよい。
【００４９】
（２）上記実施形態では、ロック部材４５をレバー５１により操作したが、レバー５１を廃止してロック部材４５を手動操作してもよい、
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１におけるロック部材が解除位置にある状態を示す縦断面図
【図２】その部分底面図
【図３】ロック部材の斜視図
【図４】ロック部材がロック位置にある状態を示す縦断面図
【図５】光ファイバを差し込み前の状態を示す断面図
【図６】光ファイバ挿通により保持部材が拡開した状態を示す断面図
【図７】ロック部材により保持部材が押圧された状態を示す断面図
【図８】ファイバ挿通孔の孔径の変動を表す図
【図９】ファイバ挿通孔に対する光ファイバの差し込み動作を示す図
【図１０】実施形態２に係るロック部材の斜視図（裏側からみた状態を示す）
【図１１】拡開突部によって保持部材が押し広げられた状態を示す断面図
【図１２】拡開突部が保持部材から退避した状態を示す断面図
【図１３】実施形態３における保持部材の分解状態を示す図
【図１４】挟持片がヒンジによって繋がれた状態を示す図
【図１５】従来例を示す図
【符号の説明】
【００５１】
Ｆ…光ファイバ
１０…素子ブロック
２０…投光素子（光電素子）
２１…受光素子（光電素子）
３０…保持部材
３４…ファイバ挿通孔
４５…ロック部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光電素子が装着される素子ブロックと、
前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを弾性的に挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、
前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、
前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、
前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされるとともに、
前記保持部材或いは前記ロック部材には、前記光ファイバの挿入前或いは挿入動作に伴って前記光ファイバ挿通孔の孔径を前記非押圧状態の孔径以上の孔径に拡径させることで前記ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作を案内するための拡径手段が設けられ、
更に、前記ロック部材は前記拡径手段により拡径された前記ファイバ挿通孔を前記ロック位置において非押圧状態の孔径サイズより小さくならない範囲内において縮径させることを特徴とする光ファイバの保持機構。
【請求項２】
内部に光電素子が装着される素子ブロックと、
前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、
前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、
前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記挟持片より離間して同押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、
前記保持部材は個別に形成された両挟持片の端部同士をヒンジを介して開脚自在に接続してなることを特徴とする光ファイバの保持機構。
【請求項３】
前記ファイバ挿通孔のうち挿入動作の際に前記光ファイバと対面する側の孔縁部には、先端側に向けて孔径が徐々に広くなるような前記拡径手段とされた案内部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバの保持機構。
【請求項４】
前記ロック部材には、同ロック部材が前記解除位置にあるときに前記両挟持片に当接して前記ファイバ挿通孔を拡開させるように前記挟持片を拡開させる前記拡径手段とされた拡開突部が形成されるとともに、
この拡開突部は前記ロック部材の前記解除位置から前記ロック位置への変位動作に伴って、前記両挟持片より退避して前記当接状態を解除することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバの保持機構。
【請求項１】
内部に光電素子が装着される素子ブロックと、
前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを弾性的に挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、
前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、
前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、
前記ファイバ挿通孔の非押圧状態における孔径サイズは前記光ファイバの外径サイズより小さい径サイズとされるとともに、
前記保持部材或いは前記ロック部材には、前記光ファイバの挿入前或いは挿入動作に伴って前記光ファイバ挿通孔の孔径を前記非押圧状態の孔径以上の孔径に拡径させることで前記ファイバ挿通孔に対する光ファイバの挿入動作を案内するための拡径手段が設けられ、
更に、前記ロック部材は前記拡径手段により拡径された前記ファイバ挿通孔を前記ロック位置において非押圧状態の孔径サイズより小さくならない範囲内において縮径させることを特徴とする光ファイバの保持機構。
【請求項２】
内部に光電素子が装着される素子ブロックと、
前記素子ブロックに設けられ、前記光電素子と対面して配置される光ファイバを挟持可能な一対の挟持片を有する保持部材と、
前記一対の挟持片の対向面間に形成され前記光ファイバを挿通させるファイバ挿通孔と、
前記一対の挟持片を前記ファイバ挿通孔が縮径される締め込み方向に押圧するロック位置と、前記挟持片より離間して同押圧状態を解く解除位置との間で変位可能とされたロック部材とを備えた光ファイバ保持装置であって、
前記保持部材は個別に形成された両挟持片の端部同士をヒンジを介して開脚自在に接続してなることを特徴とする光ファイバの保持機構。
【請求項３】
前記ファイバ挿通孔のうち挿入動作の際に前記光ファイバと対面する側の孔縁部には、先端側に向けて孔径が徐々に広くなるような前記拡径手段とされた案内部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバの保持機構。
【請求項４】
前記ロック部材には、同ロック部材が前記解除位置にあるときに前記両挟持片に当接して前記ファイバ挿通孔を拡開させるように前記挟持片を拡開させる前記拡径手段とされた拡開突部が形成されるとともに、
この拡開突部は前記ロック部材の前記解除位置から前記ロック位置への変位動作に伴って、前記両挟持片より退避して前記当接状態を解除することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバの保持機構。
【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】
【公開番号】特開２００６−１０８６５（Ｐ２００６−１０８６５Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８５３４６（Ｐ２００４−１８５３４６）
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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