专利名称：光断续器及其框架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测需要测定的物体和物体某部分的光断续器及其框架。
以往的具有代表性的光断续器如实开平6-50365号公报所公开的那样，具有本发明申请附图中的
图12以及图13所示的构成。如图所示的光断续器B的构成包括LED灯7、光检测器8以及框架9。LED灯7具有利用透明树脂71来密封作为发光元件的芯片LED70的构造，并具有2条引线72。
光检测器8具有利用透明树脂81来密封光电元件80的构造，并具有2条引线82。框架9具有用于收容LED灯7以及光检测器8的一对收容室90和限定该一对收容室90的多个壁部。在各收容室90的下部设有开口部91。在所述多个壁部中的相互面对的一对壁部92A上形成能使发自LED灯7的光向光检测器8前进的一对狭缝94。当该一对狭缝94之间存在检测对象物时(省略图示)，发自LED灯7的光就会被该检测对象物遮挡。于是，光检测器8就接收不到光，停止从2条引线82输出信号。利用这种方法就能够判断出有无检测对象物。
在框架9的另一对壁部92B上设有其各自形成有较宽幅度上端的一对凸起95。各凸起95上端的一部分向各收容室90内凸出。根据这种构成，通过使各凸起95的上端接触LED灯7以及光检测器8各自的树脂71、81的底面就能在各收容室90内固定这些LED灯7以及光检测器8。因此，在该光断续器B内无需将LED灯7和光检测器8压入各收容室90内，从而就能够避免发生由于压入LED灯7和光检测器8所引起的变形。而且，由于不需要考虑使用与框架9不同的盖体来固定LED灯7和光检测器8，所以还可以减少整个光断续器的零件数量。
但是，在所述的现有技术中存在着以下问题。
即，在所述现有技术中，一方面是把光透射用各狭缝94设置在框架9的壁部92A上，而另一方面却把各凸起95设置到与此不同壁部92B上。因此，当使用金属模来树脂成型框架9时，在各壁部92B上就会形成用于形成凸起95的大缺口部99。更具体地说，如图14所示，当使用金属模4C的上型48和下型49来树脂成型框架9时，必须把上型48的一部分48a配置到作为框架9的各凸起95而形成的空隙部95’的上方。而且，如同从图12所示的各凸起95的形状所明确的那样，在作为各凸起95而形成的空隙部95’的宽度方向的两侧也需要配置上型48的一部分。因此，这些部分就形成了缺口部99。
如果在框架9的各壁部92B上设置大缺口部99，则外部散乱光从该缺口部99进入各收容室90内的可能性很大。因此，按照所述现有技术，光检测8有时会因接收了外部散乱光而导致产生误动作。
本发明的目的是提供一种能够消除或者减轻所述现有技术所存在的问题的光断续器及其框架。
本发明1所提供的光断续器的特征在于包括光源；光检测器；收容该光源以及光检测器并且具有各自的一端开口的一对收容室以及限定该一对收容室的多个壁部的框架；所述框架还具有在所述多个壁部中的一对第一壁部上向一定方向延伸而形成的一对狭缝；为了防止所述光源以及所述光检测器从所述一对收容室中脱落而向所述一对收容室内凸出的一对凸起；所述各凸起是连接所述各第一壁部中任一所述各狭缝延长线上的区域而设置的。
在本发明的理想实施例中，所述各凸起连接着所述各狭缝长度方向的一端。
在本发明的其他理想实施例中，所述框架是合成树脂制品，并且所述多个壁部和所述一对凸起是作为一体成型的。
在本发明的其他理想实施例中，所述各凸起具有连接所述各第一壁部的基础端部；为了接触所述光源以及所述光检测器的任意一方而向所述各收容室内凸出的前端部。
在与本发明相关的光断续器中，使用金属模来树脂成型所述框架时，能够有效地利用用于形成所述金属模中的所述各狭缝的一部分来形成所述各凸起。因此，在本发明中，与所述现有技术不同，可以不必在设有所述框架的所述各狭缝的第一壁部以外的壁部上形成大缺口部。其结果，减少了外部散乱光进入所述各收容室内的可能性，从而能提高光断续器的检测功能的可靠性。
在本发明的其他理想实施例中，所述各凸起能发生弹性形变，从而使该前端部能移动到靠所述各第一壁部的地方。
根据这种构成，把所述光源和所述光检测器插入所述各收容室的作业，可以通过插入时利用该光源和光检测器将所述各凸起的前端部向所述各第一壁部的方向进行按压来简单地进行。在把所述光源和所述光检测器插入所述各收容室之后，利用其弹性恢复力使所述各凸起的前端部凸出到所述各收容室之内。因此，固定所述光源和所述光检测器的作业也就变得简单了。
在本发明的其他理想实施例中，使所述各凸起的基础端部和所述各第一壁部的连接部分的外面成为倒圆、切圆形。
根据这种构成，能够使所述各凸起的基础端部和所述各第一壁部连接部分的外形具有圆滑变化的形状。因此，即使力作用到所述各凸起的前端部，在其基础端部上产生弯曲应力，也能使该弯曲应力难以集中到所述基础端部的特定位置上。因此，即使在光源和光检测器上产生抽拔力(从各收容室的开口向其外部抽拔该光源和光检测器的力)，导致该光源和光检测器按压所述各凸起，也能够使所述各凸起不会轻易地弯曲或折断。其结果是能够切实地固定所述光源和所述光检测器。
在本发明的其他理想实施例中，所述光源和所述光检测器各自具有面向所述各收容室开口方向的底面；面向所述各第一壁部的侧面；并且，在所述各凸起的前端部设有分别能接触所述底面和所述侧面的第一面和第二面。
根据这种构成，通过使所述各凸起的第二面接触所述光源和所述光检测器的侧面，可以使所述各凸起的所述第二面不向所述光源的侧面和所述光检测器的侧面旋转。因此，即使抽拔力作用于光源和光检测器，使光源和光检测器向所述收容室的开口方向按压所述各凸起的第一面，也不会因此而使所述各凸起轻易地向该方向旋转。其结果是能够更加可靠地固定所述光源和所述光检测器。
在本发明的其他理想实施例中，通过设置使所述各凸起连接到远离所述各第一壁部中各狭缝长度方向一端的地方，从而能以比所述各狭缝的宽度更大的宽度来形成所述各凸起。
根据这种构成，即使是在以提高光断续器的检测功能为目的来缩小所述各狭缝宽度的情况下，也可以通过把所述各凸起的宽度设得比所述各狭缝的宽度更大来确保所述各凸起所需的强度。
在本发明的理想实施例中，所述光源具有利用树脂密封的发光元件；与该发光元件导通并从所述树脂伸出来的多条引线。
在本发明的理想实施例中，所述光检测器具有利用树脂密封的光电元件；与该光电元件导通并从所述树脂伸出来的多条引线。
本发明2所提供的光断续器框架的特征在于包括各自的一端开口的一对收容室；限定该一对收容室的多个壁部；在所述多个壁部中的一对第一壁部上向一定方向延伸而形成的一对狭缝；当把光源以及光检测器分别收容到所述一对收容室内时，为了防止该光源以及光检测器从所述一对收容室中脱落而向所述一对收容室内凸出的一对凸起；所述各凸起是连接所述各第一壁部中任一所述各狭缝延长线上的区域而设置的。
利用具有这种构成的光断续器框架，可以获得与本发明1所提供的光断续器相同的效果。
从下面参照附图所进行的详细说明，可以进一步明确本发明的其他特征及其优点。
下面简单说明附图图1是表示本发明光断续器一例的立体图；图2是图1的Ⅱ-Ⅱ截面图；图3是图1所示光断续器的仰视图；图4是表示用于制造光断续器框架的金属模一例的主要部位截面图；图5是图4所示金属模处于打开状态下的主要部位截面图；图6是表示组装图1所示光断续器时的截面图；图7是表示本发明光断续器其他例的截面图；图8是表示本发明光断续器框架其他例的俯视图；图9是图8的Ⅸ-Ⅸ截面图；图10是表示用于制造光断续器框架的金属模其他例的主要部位截面图；图11是表示本发明光断续器其他例的俯视截面图；图12是表示现有技术一例的立体图；图13是图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ截面图；图14是现有技术所使用的金属模主要部位的截面图；实施例下面参照附图来具体说明本发明的理想实施例。
图1～图3表示本发明的实施例1。这些图所表示的光断续器A为透射型，其构成包括LED灯1、光检测器2以及框架3。
LED灯1具有如利用透明树脂11来密封作为发光元件的LED10的构造。树脂11可以是近似长方体，与LED10导通的2条引线12从树脂11的底面11a伸出。
光检测器2具有如利用透明树脂21来密封作为光电元件的光电二极管20的构造。树脂21也是与树脂11同样的近似长方体，与光电二极管20导通的2条引线22从树脂21的底面21a伸出。
框架3可以是黑色的聚碳酸脂制品，如以下所述的那样，是使用金属模来进行树脂成型的。该框架3具有用于收容LED灯1以及光检测器2的一对收容室30。该一对收容室30被设定为对应树脂11、21的角穴形状，使其内部LED灯1以及光检测器2各自的方向不会发生改变。在各收容室30的下端，设有用于把LED灯1以及光检测器2插入各收容室30的开口部31。
框架3作为规定一对收容室30的壁部，具有一对第一壁部32A、一对第二壁部32B以及其他多个壁部。这些多个壁部都是作为一体成型的。一对第一壁部32A经过空隙33相对面。在该一对第一壁部32A上设有一对狭缝34。该一对狭缝34是为了使光检测器2能够接收从LED灯1发出的光而设置的部分，向框架3的高度方向(图1以及图2的上下方向)延伸。各第二壁部32B相当于各收容室30的顶壁部分，与各第一壁部32A交叉连接。各狭缝34延伸到各第二壁部32B的一部分上。
在框架3，一对凸起35也作为一体成型。各凸起35的基础端部连接各第一壁部32A中狭缝34的长度方向的下端边缘32A’。各凸起35从下端边缘32A’向斜上方竖起，使各前端部比各狭缝34更向各收容室30内凸出。但是，各凸起35可以弹性变形，具有以其基础端部为中心的、向图2箭头Na所指示的方向的适度弹性恢复力，能够进行摇动。各凸起35的宽度S1(参照图3)与各狭缝34为同一宽度或比该宽度更窄。
各凸起35的基础端部和各第一壁部32A的连接部分，是连接一对第一壁部32A双方的近似水平形状的壁部36和第一壁部32A交叉、连接的部分。在各凸起35的基础端部的向上的面和壁部36的上面互相连接的部分设有具有适当曲率半径R1的弧度。而且，在所述基础端部向下的面和第一壁部32A的一侧面互相连接的部分也设有具有适当曲率半径R2的弧度。
在各凸起35的前端部设有向上的第一面37a和与其垂直连接的第二面37b。第一面37a可以与LED灯1的树脂11的底面11a或光检测器2的树脂21的底面21a接触。第2面37b可以与树脂11的侧面11b或树脂21的侧面21b接触。这些侧面11b、21b都是与第一壁部32A和狭缝34相对面的侧面。
在本实施例中，设定使LED灯1以及光检测器2各自的外观形状以及尺寸近似相同。因此，如图2所明确表示的那样，框架3呈左右对称的构造。但是，作为LED灯1以及光检测器2能够使用那些外观形状和尺寸不同的部件，此时就形成如一对收容室30各自的形状和尺寸不同的部件。
形成框架3时，例如可以使用如图4所示的、由上型40和下型41组成的金属模4。上型40和下型41形成对应框架3各部位的充填树脂用的空隙部。相当于框架3各狭缝34的部分(非空隙部)34’以及相当于各收容室30一部分的部分(非空隙部)30’的空间由上型40的一部分40a占据。另一方面，上型40的一部分40a置位于用于形成框架3各凸起35的空隙部35’的上方，具有用于形成凸起35的第一以及第二面37a、37b的面37a’、37b’和用于形成凸起35的除此之外的向上的面37c’。凸起35的以上所述之外的面由下型41的面41a和其他的面来限定。
框架3通过把树脂充填到所述金属模4的空隙部并使之硬化而成型。在该成型工作结束之后，把框架3从金属模4内取出。此时，如图5所示，当使上型40上升时，具有用于限定各凸起35上面的面37a’～37c’的部分40a无阻碍地向各狭缝34的长度方向移动。当然，在使上型40上升之后，也可以适当地进行把框架3从下型41内取出的工作。这样，在所述构成的框架3中，各狭缝34就被作为形成各凸起35的狭缝来加以利用。因此，就没有必要在框架3上设置与各狭缝34不同的狭缝或缺口部。
如图6所示，所述构成的光断续器A的组装通过在框架3的一对收容室30内插入LED灯1以及光检测器2来构成。在插入时，LED灯1的树脂11以及光检测器2的树脂21向同图的箭头Nb方向按压各凸起35，所以各凸起35向狭缝34的方向退避。因此，各凸起35不会妨碍插入作业。如图2所明确表示的那样，如把LED灯1以及光检测器2插入到各收容室30的上端，则各凸起35利用其弹性恢复力恢复到向各收容室30内凸出的原来的状态。因此，各凸起35的第一面37a接触树脂11的底面11a或树脂21的底面21a。因此，LED灯1以及光检测器2的下降被各凸起35所阻止，能够把这些LED灯1以及光检测器2适当地固定在各收容室30内。
在所述构成的光断续器A中，在限定各收容室30的多个壁部上没有必要设置与各狭缝34不同的狭缝和缺口部。因此，可以消除或者减少外部散乱光从各狭缝34以外的地方进入各收容室30的可能性。因此能够防止由于光检测器2接收外来散乱光而引起的物体误检测。
实际使用光断续器A时，由于种种原因有时会产生使LED灯1以及光检测器2相对于框架3下降的力F(参照图2)。例如，通过把引线12、22插入所定的母板通孔并施以焊接，把光断续器A安装到所述母板上。在这种状态下，如果向上的力作用于框架3，则形成所述力F相对地作用于LED灯1和光检测器2上。
对此，在该光断续器A中，如以下所述的那样，可以使LED灯1和光检测器2不会因为所述力F而轻易地从开口部31中脱落。
第一，所述力F作用于LED灯1，凸起35前端部的第一面37a被树脂11的底面11a向下方按压。为此，在凸起35上产生箭头Nc方向的弯曲力矩以及由此而引起的弯曲应力。该应力在凸起35的基础端部，更准确地说是在基础端部和第一壁部32A的连接部分为最大。另外，由于该连接部分的上下两面为具有适当曲率半径R1、R2的圆弧形，所述连接部分的截面形状圆滑地变化。因此，能够控制不让所述应力集中在所述连接部分的特定部位上。所以能够使凸起35不会因为所述应力而轻易地弯曲或折断。能控制这种应力集中所获得的效果，在仅使连接部分的上面或下面具有弧度时也可以得到。因此，在本发明中，也可以将其构成设置为仅使所述连接部分的上面和下面的任意一面具有弧度。
第二，如果由于所述力F作用于LED灯1而产生使凸起35向箭头Nc方向旋转的力，则凸起35的第二面37b紧密地接触树脂11的侧面11b。由于这种接触而使凸起35向箭头Nc方向的旋转到此为止。因此，能使凸起35上不易产生弯曲应力，从而能够更有效地控制凸起35容易从其基础端部弯曲这样的问题。
所述的这种效果，当向下的力作用于光检测器2时也同样可以得到。因此，在该光断续器A中，利用各凸起35的作用就能把LED灯1和光检测器2恰当地固定在各收容室30内。而且，如果利用所述部件使各凸起35不易发生弯曲，则也就没有多大必要再增大各凸起35整体的厚度。因此，也就能够实现由于框架3的薄型化所带来的框架3制造成本的降低以及整体尺寸的小型化。
图7表示本发明的实施例2。但在图7以后的图中，对于与所述实施例1相同或类似的部件，使用与所述实施例1相同的符号。
图7所示的光断续Aa的构成是在各凸起35的前端部不设在实施例1中设置的第二面37b。即使是这样的构成，通过使一对凸起35的前端部接触LED灯1的树脂11的底面11a和光检测器2的树脂21的底面21a，也能够防止LED灯1和光检测器2向各收容室30的下方脱落。在本发明中也可以采用这种构成。
图8以及图9表示本发明实施例3。
在该实施例3中，框架3A的凸起35A的形成位置与所述实施例1以及所述实施例2不同。即，在实施例3中其构成是各凸起35A的基础端部连接框架3A的第一壁部32A中比各狭缝34的长度方向下端边更下方的区域。在框架3A的各第二壁部32B设有连接狭缝34上部的缺口孔34a。如图8所明确表示的那样，该缺口孔34a的宽度Sa设得比狭缝34的宽度Sb更宽。如以下所述的那样，通过设置这种缺口孔34a，所形成的各凸起35A的宽度Sc比各狭缝34的宽度Sb更宽。
所述构成的框架3A，例如可以使用如图10所示的、由上型42和下型43组成的金属模4A来形成。相当于框架3A的各狭缝34的部分34’、相当于各缺口孔34a的部分34a’以及相当于各收容室30一部分的部分30’的各自空间由上型42的一部分42a占据。在该部分42a的下端形成限定用于形成各凸起35A的空隙部35A’上部的面44a、44b。空隙部35A’的其他部分由下型43限定。
在把树脂充填到所述金属模4A的空隙部35A’和其他的空隙部，形成框架3A之后，能够使上型42的一部分42a无阻碍地沿着各狭缝34上升。当然，随后也可以无阻碍地进行把框架3A从下型43内取出的工作。这样，在实施例3的框架3中，各狭缝34就被作为形成各凸起35的上型42的配置用或移动用的狭缝来加以利用。因此，就没有必要在框架3A上设置与各狭缝34不同的向上下方向延伸的大缺口部。另一方面，第二壁部32B的缺口孔34a与现有技术中为了设置凸起而在框架上形成的缺口部相比，其开口面积可以设得相当小。因此，外部散乱光从缺口孔34a进入收容室30内的可能性很小。
这样，在本发明中，设在框架上的凸起可以是如实施例1以及实施例2所示的那样，设在狭缝34的长度方向一端边上，也可以是如实施例3所示的那样，设在离开狭缝34的位置上。在本发明中，重要的是可以使凸起连接到任意的光透射用狭缝的延长线区域上来设置。
在所述的实施例3中，形成的各凸起35A比各狭缝34更宽。因此，即使在所形成各狭缝34的宽度较窄的情况下，增大各凸起35A的宽度也可以确保实现阻止LED灯1和光检测器2脱落所需的足够的强度。可以使各狭缝34的宽度越窄光断续A检测被检测物时的分解率越高。因此，当以提高所述分解率为目的而把各狭缝34的宽度设得很窄时，该第3实施例所示的框架3A的构造最合适。如同从图10所示的金属模4A的构造所明确的那样，可以使各凸起35A的宽度Sc的最大值与缺口孔34a的宽度Sa相同。在本发明中，也可以使各凸起35A的宽度与各狭缝34的宽度相同。在这种情况下，也可以使缺口孔34a的宽度与各狭缝34的宽度相同。
与本发明有关的光断续器以及其框架各部分的具体构成并不局限于所述的实施例，可以自由地进行各种设计变更。
例如，作为光源可以使用与所述LED灯具有不同构成的光源。而且，作为光检测器也可以使用与所述光检测器具有不同构成的光检测器。而且，与本发明有关的光断续器，其构成除了所述实施例的那种透射型的之外，也可以是反射型的光断续器。如图11所示的那样，该反射型光断续器的构成是如从LED灯1发出的光被检测对象N所反射，则该反射光就被光检测器2检出；并且在框架3上形成的一对狭缝34的方向以及形成一对狭缝34的第一壁部32A的配置与透射型不同。但除此之外的基本构成与透射型相同。
权利要求
1．一种光断续器，包括光源、光检测器、收容该光源以及光检测器并且具有各自的一端开口的一对收容室以及限定该一对收容室的多个壁部的框架；所述框架还具有在所述多个壁部中的一对第一壁部上向一定方向延伸而形成的一对狭缝；为了防止所述光源以及所述光检测器从所述一对收容室中脱落而向所述一对收容室内凸出的一对凸起；其特征在于所述各凸起是连接所述各第一壁部中任意的所述各狭缝延长线上区域来设置的。
2．根据权利要求1所述的光断续器，所述各凸起连接着所述各狭缝长度方向的一端。
3．根据权利要求1所述的光断续器，所述框架是合成树脂制，并且所述多个壁部和所述一对凸起是作为一体成型的。
4．根据权利要求1所述的光断续器，所述各凸起具有连接所述各第一壁部的基础端部；为了接触所述光源以及所述光检测器的任意一方而向所述各收容室内凸出的前端部。
5．根据权利要求4所述的光断续器，所述各凸起能通过产生弹性形变来使该前端部向所述各第一壁部靠拢。
6．根据权利要求4所述的光断续器，使所述各凸起的基础端部和所述各第一壁部的连接部分的外面成为圆弧形。
7．根据权利要求4所述的光断续器，所述光源和所述光检测器各自具有面向所述各收容室开口方向的底面、面向所述各第一壁部的侧面，并且，在所述各凸起的前端部设有分别能接触所述底面和所述侧面的第一面和第二面。
8．根据权利要求1所述的光断续器，通过把所述各凸起连接到远离所述各第一壁部中各狭缝长度方向一端的地方来设置所述各凸起，以比所述各狭缝的宽度更大的宽度来形成所述各凸起。
9．根据权利要求1所述的光断续器，所述光源具有利用树脂密封的发光元件；与该发光元件导通并从所述树脂伸出来的多条引线。
10．根据权利要求1所述的光断续器，所述光检测器具有利用树脂密封的光电元件；与该光电元件导通并从所述树脂伸出来的多条引线。
11．一种光断续器框架，包括将各自的一端开口的一对收容室、限定该一对收容室的多个壁部、在所述多个壁部中的一对第一壁部上向一定方向延伸而形成的一对狭缝、当把光源以及光检测器分别收容到所述一对收容室内时，为了防止该光源以及光检测器从所述一对收容室中脱落而向所述一对收容室内凸出的一对凸起；其特征在于所述各凸起是连接所述各第一壁部中任意一个所述各狭缝延长线上的区域而设置的。
全文摘要
在光断续器(A)的框架(3)上,设有为防止光源(1)以及光检测器(2)从一对收容室(30)中脱落的一对凸起(35)。各凸起(35)是连接着限定各收容室(30)的框架(3)的第一壁部(32A)中任意的光透射用狭缝(34)的延长线上的区域来设置的。因此,在框架(3)上无需形成与狭缝(34)不同的较大狭缝就可以减少外部散乱光进入各收容室(30)内的可能性。
文档编号H01L31/167GK1324497SQ99811679
公开日2001年11月28日 申请日期1999年10月1日 优先权日1998年10月2日
发明者佐野正志 申请人:罗姆股份有限公司