JP2006071495A - Magnet structure, and magnetic switch using the same - Google Patents

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JP2006071495A JP2004256033A JP2004256033A JP2006071495A JP 2006071495 A JP2006071495 A JP 2006071495A JP 2004256033 A JP2004256033 A JP 2004256033A JP 2004256033 A JP2004256033 A JP 2004256033A JP 2006071495 A JP2006071495 A JP 2006071495A
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雅人 泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic switch capable of performing position detection highly accurately without being influenced by disturbance magnetism and without requiring a shield case. <P>SOLUTION: The first frame body 20 having a hollow reverse L-shaped section and the second frame body 30 having a hollow L-shaped section are aligned on the front and the rear, and a Hall element 12 is faced to a gap passage T wherein gaps G1, G2 formed on each bottom wall are aligned and set to be displaceable. Since mutual reverse magnetic fluxes flow in the gaps G1, G2 by a magnet 21 extending in common to the first frame body 20 and the second frame body 30, an output from the Hall element 12 is changed at the boundary position between the first frame body 20 and the second frame body 30, to thereby enable position detection. Since the disturbance magnetism bypasses the gap passage T and passes through the first and second frame bodies, the magnetic flux state in the gap passage T is not influenced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ホール素子を用いた磁気スイッチのためのマグネット構造体、およびこれを用いた磁気スイッチに関する。   The present invention relates to a magnet structure for a magnetic switch using a Hall element and a magnetic switch using the same.

例えば車両のストップランプスイッチとして、接点摺動式のものがあるが、この方式では異物による接点接触障害にる動作不良や、接点のこすれによる異音の発生があるので、その対策として、ホール素子を用いた磁気スイッチによる無接点方式のスイッチが提案されている。
このような無接点方式のスイッチの例が、例えば特開2002−81903号公報に開示されている。この例では、磁石とホール素子の相対的な位置変位による磁界角度に応じてホール素子の出力が変化することから、相対位置が検出され、ホール素子の出力が所定の相対位置に対応する所定値になったときにオンまたはオフのスイッチ信号を出力するように構成することができる。
特開2002−81903号公報
For example, as a vehicle stop lamp switch, there is a contact sliding type, but in this method there is a malfunction due to contact failure due to foreign matter or abnormal noise due to contact rubbing, so as a countermeasure, Hall element A contactless type switch using a magnetic switch using a switch has been proposed.
An example of such a contactless switch is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-81903. In this example, since the output of the Hall element changes according to the magnetic field angle due to the relative positional displacement of the magnet and the Hall element, the relative position is detected, and the output of the Hall element is a predetermined value corresponding to the predetermined relative position. It can be configured to output an on or off switch signal when
JP 2002-81903 A

しかし、上記従来の無接点方式スイッチでは、スイッチが外部の磁気に曝されたとき、その外乱磁気がスイッチ内部の磁石による磁気を上回るような場合には、ホール素子の出力が正しく所定位置に対応しなくなって検出精度が低下し、場合によっては誤作動のおそれがあった。
そこで、外乱磁気の影響を避けるために、シールドケース内に磁石、ホール素子を収納する対策も考えられるが、それでは部品が増大してコスト高となり、サイズも大型化するという問題がある。
However, in the above conventional non-contact type switch, when the disturbance magnetic field exceeds the magnetism by the magnet inside the switch when the switch is exposed to the external magnetism, the output of the Hall element correctly corresponds to the predetermined position. As a result, the detection accuracy is lowered, and in some cases, malfunction may occur.
Therefore, in order to avoid the influence of disturbance magnetism, a measure for accommodating the magnet and the Hall element in the shield case is conceivable. However, there is a problem that the number of parts increases, the cost increases, and the size increases.

したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、新たなシールドケースを必要としないで、外乱磁気に影響されず高い精度で位置検出してスイッチ信号の出力を可能とするマグネット構造体およびこれを用いた磁気スイッチを提供することを目的としている。   Therefore, in view of the above problems, the present invention uses a magnet structure that can detect a position and output a switch signal with high accuracy without being affected by disturbance magnetism, without using a new shield case, and uses the magnet structure. The purpose is to provide a magnetic switch.

本発明は、第1のギャップを挟んで互いに端面が対向する第1の対向ブロック部と、各第1の対向ブロック部間を接続するヨーク部とを備えて、第1の回路を形成する第1の枠体と、第2のギャップを挟んで互いに端面が対向する第2の対向ブロック部と、各第2の対向ブロック部間を接続するヨーク部とを備えて、第2の回路を形成する第2の枠体とを、第1のギャップと第2のギャップが順次に並んでギャップ通路を形成するように配置するとともに、第1の回路内には第1の磁石を設けて、第1のギャップに磁束を流し、第2のギャップとは異なる磁束状態とする構成のマグネット構造体とした。
また、マグネット構造体のギャップ通路にホール素子を臨ませて相対移動可能に配置することにより、第1の枠体と第2の枠体の境界位置を検出して、検出信号を出力する磁気スイッチとすることができる。
The present invention includes a first opposing block portion whose end faces are opposed to each other across a first gap, and a yoke portion that connects the first opposing block portions to form a first circuit. 1 frame body, 2nd opposing block part which an end surface opposes on both sides of 2nd gap, and yoke part which connects between each 2nd opposing block part, and forms a 2nd circuit The first frame and the second gap are arranged so that the first gap and the second gap are sequentially arranged to form a gap passage, and a first magnet is provided in the first circuit. The magnetic structure was configured such that a magnetic flux was passed through the gap 1 and the magnetic flux was different from that of the second gap.
Also, a magnetic switch that detects the boundary position between the first frame and the second frame and outputs a detection signal by disposing the Hall element in the gap passage of the magnet structure so as to be relatively movable. It can be.

第1の枠体では第1の対向ブロック部が集磁部として磁束を第1のギャップに絞るとともに、たとえば磁束0(ゼロ)などにした第2のギャップとは異なる磁束状態となっているので、ホール素子をギャップ通路に臨ませて移動させると、第1のギャップの長さ範囲内に位置しているときと第2のギャップの長さ範囲内に位置しているときとでホール素子の出力が変化し、その境界位置を検出することができる。
また、外乱磁気に曝された場合には、その磁気は第1の枠体や第2の枠体の各ヨーク部を通って、第1のギャップおよび第2のギャップはバイパスして抜けるので、ギャップ通路における磁束状態に影響を与えず、したがって外乱磁気に影響されずに高い精度で位置検出ができる。
In the first frame body, the first opposing block portion serves as a magnetism collecting portion to restrict the magnetic flux to the first gap, and, for example, the magnetic flux state is different from that of the second gap set to magnetic flux 0 (zero) or the like. When the Hall element is moved so as to face the gap passage, the Hall element is moved between when it is located within the length range of the first gap and when it is located within the length range of the second gap. The output changes and the boundary position can be detected.
In addition, when exposed to disturbance magnetism, the magnetism passes through each yoke portion of the first frame body and the second frame body, and the first gap and the second gap are bypassed. Position detection can be performed with high accuracy without affecting the magnetic flux state in the gap passage and without being affected by disturbance magnetism.

次に、発明の実施の形態を実施例により説明する。
図1は、車両のストップランプスイッチに適用した第1の実施例の構成を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。図2は、マグネット構造体の断面を示し、(a)は図1の(b)におけるA−A部、(b)は図1の(b)におけるB−B部をそれぞれ示している。
ストップランプスイッチ10は、主要素としてマグネット構造体16と、ホール素子12とからなっている。マグネット構造体16は、後述するようにブラケット18、19により車体固定側に固定されており、ホール素子12は支持基板13に支持されてリンク15を介して図示しないブレーキペダルに連結されており、ガイド11にそってマグネット構造体16に関連させて移動可能となっている。支持基板13には出力回路が設けられている。
マグネット構造体16は、それぞれ磁性体からなる第1の枠体20と第2の枠体30を前後に接して並べ、磁石21が各枠体の全長にわたって延びている。
Next, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
FIGS. 1A and 1B show a configuration of a first embodiment applied to a stop lamp switch of a vehicle, where FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view. 2A and 2B show a cross section of the magnet structure, in which FIG. 2A shows an AA portion in FIG. 1B and FIG. 2B shows a BB portion in FIG.
The stop lamp switch 10 includes a magnet structure 16 and a hall element 12 as main elements. The magnet structure 16 is fixed to the vehicle body fixing side by brackets 18 and 19 as will be described later, and the Hall element 12 is supported by a support substrate 13 and connected to a brake pedal (not shown) via a link 15. It is movable along the guide 11 in relation to the magnet structure 16. The support substrate 13 is provided with an output circuit.
The magnet structure 16 includes a first frame body 20 and a second frame body 30 that are each made of a magnetic material and arranged in contact with each other, and a magnet 21 extends over the entire length of each frame body.

とくに図2に示すように、第1の枠体20の断面は中抜きの逆L字形をなし、第2の枠体30の断面は同じく中抜きで第1の枠体20に対して左右対称のL字形をなしている。そして、逆L字形およびL字形の各縦片の一方の壁は、各断面における幅方向中央に位置して中央壁22、32を形成し、磁石21は当該各中央壁22、32に割り込ませて設けられている。磁石21はそのNおよびS極を中央壁22、32のそれぞれ上下方向に整合させてある。   In particular, as shown in FIG. 2, the cross section of the first frame 20 has a hollow inverted L shape, and the cross section of the second frame 30 is also hollow and symmetrical with respect to the first frame 20. L-shaped. One wall of each of the inverted L-shaped and L-shaped vertical pieces is located at the center in the width direction in each cross section to form the central walls 22 and 32, and the magnet 21 is inserted into each of the central walls 22 and 32. Is provided. The magnet 21 has its N and S poles aligned in the vertical direction of the central walls 22 and 32, respectively.

第1の枠体20における逆L字形の下辺の底壁は、その幅方向中央を切り欠いて形成したギャップG1を挟んで、互いに端面が対向する対向ブロック部25a、25bを形成している。対向ブロック部25a、25bは互いの対向面が同一形状で整合しており、中央壁22に割り込ませた磁石21による磁束をギャップG1においてほぼ上記対向面のサイズに絞る集磁部を形成している。   The bottom wall of the lower side of the inverted L shape in the first frame 20 forms opposed block portions 25a and 25b whose end faces are opposed to each other with a gap G1 formed by cutting out the center in the width direction. The opposing block portions 25a and 25b are aligned with each other in the same shape, and form a magnetic flux collecting portion that narrows the magnetic flux generated by the magnet 21 interrupted into the central wall 22 to the size of the opposing surface in the gap G1. Yes.

対向ブロック部25aの外方端は、逆L字形の縦片の他方の壁である側壁24、頂壁23、中央壁22、逆L字形の下辺の上壁27および下辺の端壁26からなるヨークY1を介して、対向ブロック部25bの外方端に接続している。
対向ブロック部25a、25bとヨークY1とで1つの回路を形成し、この回路中に、ここでは中央壁22に磁石21を設けることにより、この回路はギャップG1への集磁回路となる。
The outer end of the opposing block portion 25a is composed of the side wall 24, the top wall 23, the central wall 22, the upper wall 27 of the lower side of the inverted L-shape, and the end wall 26 of the lower side which are the other walls of the inverted L-shaped vertical piece. It is connected to the outer end of the opposing block portion 25b via the yoke Y1.
The opposing block portions 25a and 25b and the yoke Y1 form one circuit, and in this circuit, the magnet 21 is provided on the central wall 22 here, so that this circuit becomes a magnetic collecting circuit for the gap G1.

第2の枠体30におけるL字形の下辺の底壁も、その幅方向中央を切り欠いて形成したギャップG2を挟んで、互いに端面が対向する対向ブロック部35a、35bを形成している。対向ブロック部35a、35bも互いの対向面が同一形状で整合しており、磁石21の中央壁32割り込み部分による磁束をギャップG2においてほぼ上記対向面のサイズに絞る集磁部を形成している。   The bottom wall of the lower side of the L-shape in the second frame 30 also forms opposing block portions 35a and 35b whose end faces face each other across a gap G2 formed by cutting out the center in the width direction. The opposing block portions 35a and 35b are also aligned with each other in the same shape, and form a magnetic collecting portion that narrows the magnetic flux generated by the interrupting portion of the central wall 32 of the magnet 21 to approximately the size of the opposing surface in the gap G2. .

対向ブロック部35aの外方端は、L字形の下辺の端壁36、下辺の上壁37、中央壁32、頂壁33および側壁34からなるヨークY2を介して、対向ブロック部35bの外方端に接続している。
対向ブロック部35a、35bとヨークY2とで1つの回路を形成し、この回路中に、ここでは中央壁32に磁石21を設けることにより、この回路はギャップG2への集磁回路となる。
第1の枠体20はその対向ブロック部25a、25bにおいてブラケット18により固定側に固定され、第2の枠体30はその対向ブロック部35a、35bにおいてブラケット19により固定側に固定されている。
The outer end of the opposing block portion 35a is located outside the opposing block portion 35b via a yoke Y2 formed of an end wall 36 on the lower side of the L shape, an upper wall 37, a central wall 32, a top wall 33 and a side wall 34 of the lower side. Connected to the end.
The opposing block portions 35a and 35b and the yoke Y2 form one circuit, and in this circuit, the magnet 21 is provided on the central wall 32 here, so that this circuit becomes a magnetic collecting circuit for the gap G2.
The first frame 20 is fixed to the fixed side by the bracket 18 at the opposed block portions 25a and 25b, and the second frame 30 is fixed to the fixed side by the bracket 19 at the opposed block portions 35a and 35b.

ギャップG1とギャップG2は整合して、一直線状のギャップ通路Tとなっている。
このギャップ通路T(G1、G2)内に臨ませてホール素子12が配置される。ホール素子12は磁極を判別可能である。
支持基板13に支持されたホール素子12は、マグネット構造体16の長手方向(第1の枠体20と第2の枠体30を連ねた方向)に延びるガイド11にそって支持基板13が移動することによって、ギャップ通路Tにそって相対的に変位する。支持基板13はリンク15を介して前述のようにブレーキペダル側に連結され、ブレーキペダルが所定の踏み量となったときに、ホール素子12がギャップG1とギャップG2の境界、すなわち第1の枠体20と第2の枠体30の境界に位置するように予め設定される。
The gap G1 and the gap G2 are aligned to form a straight gap passage T.
The hall element 12 is arranged facing the gap passage T (G1, G2). The Hall element 12 can determine the magnetic pole.
The Hall element 12 supported by the support substrate 13 moves along the guide 11 extending in the longitudinal direction of the magnet structure 16 (the direction in which the first frame 20 and the second frame 30 are connected). By doing so, it is displaced relatively along the gap passage T. The support substrate 13 is connected to the brake pedal side via the link 15 as described above, and when the brake pedal reaches a predetermined depression amount, the Hall element 12 has a boundary between the gap G1 and the gap G2, that is, the first frame. It is set in advance so as to be located at the boundary between the body 20 and the second frame 30.

第1の枠体20と第2の枠体30は前述のとおりそれぞれ対向ブロック部とヨークとで集磁回路を形成しており、第1の枠体20では、図2の(a)に矢示raで示すように、磁石21から中央壁22を上り、逆L字形の頂点を回って側壁24を通り、対向ブロック部25a、25b、逆L字形の下辺の上壁27を経て磁石21に戻る磁路が形成される。したがって、ギャップG1では対向ブロック部25aから対向ブロック部25b方向へ磁束が流れる。
一方、第2の枠体30では、図2の(b)に矢示rbで示すように、磁石21から中央壁32を上り、L字形の頂点を回って側壁34を通り、対向ブロック部35b、35a、L字形の下辺の上壁37を経て磁石21に戻る磁路が形成される。したがって、ギャップG2では第1の枠体20におけるのとは反対に対向ブロック部35bから対向ブロック部35a方向へ磁束が流れる。
As described above, the first frame body 20 and the second frame body 30 form a magnetic collecting circuit with the opposing block portion and the yoke, respectively. In the first frame body 20, the arrow in FIG. As shown by the symbol ra, the magnet 21 goes up the central wall 22, turns around the inverted L-shaped apex, passes through the side wall 24, passes through the opposing block portions 25 a, 25 b, and the upper wall 27 of the lower side of the inverted L-shaped to the magnet 21 A returning magnetic path is formed. Accordingly, a magnetic flux flows from the opposing block portion 25a toward the opposing block portion 25b in the gap G1.
On the other hand, in the second frame 30, as indicated by an arrow rb in FIG. 2B, the central wall 32 rises from the magnet 21, turns around the L-shaped apex, passes through the side wall 34, and faces the opposing block portion 35 b. , 35a, a magnetic path is formed that returns to the magnet 21 through the upper wall 37 of the lower side of the L-shape. Accordingly, in the gap G2, a magnetic flux flows from the opposing block portion 35b toward the opposing block portion 35a in the opposite direction to that in the first frame 20.

以上の構成により、本実施例では次のように動作する。
まず、ホール素子12が第1の枠体20の長さ範囲内に位置しているときは、ホール素子12はその範囲内の位置にかかわらず対向ブロック部25aから対向ブロック部25b方向へ流れる磁束に曝されて一定の出力を発生する。また、ホール素子12が第2の枠体30の長さ範囲内に位置しているときは、ホール素子12はその範囲内の位置にかかわらず反対方向に対向ブロック部35aから対向ブロック部35b方向へ流れる磁束に曝されて、ホール素子12が第1の枠体20の長さ範囲内に位置しているときとは異なる一定の出力を発生する。
With the above configuration, this embodiment operates as follows.
First, when the Hall element 12 is located within the length range of the first frame 20, the Hall element 12 has a magnetic flux flowing from the opposing block portion 25a toward the opposing block portion 25b regardless of the position within the range. To generate a certain output. Further, when the Hall element 12 is located within the length range of the second frame 30, the Hall element 12 moves in the opposite direction from the opposing block portion 35a to the opposing block portion 35b regardless of the position within the range. When the Hall element 12 is exposed to the magnetic flux flowing to the first frame body 20, a constant output different from that when the Hall element 12 is located within the length range of the first frame 20 is generated.

したがって、ホール素子12がギャップG間を第1の枠体20から第2の枠体30にかけて移動していくと、第1の枠体20と第2の枠体30の境界において磁気の向きが逆転する。ホール素子12は磁極を判別可能であるから、すなわち磁気の向きに反応して、常に上記境界で出力が変化する。これにより、ホール素子12は当該境界位置を検出して検出信号を出力し、これに基き、支持基板の出力回路がオンまたはオフのスイッチ信号を出力する。   Therefore, when the Hall element 12 moves from the first frame 20 to the second frame 30 between the gaps G, the direction of magnetism is changed at the boundary between the first frame 20 and the second frame 30. Reverse. Since the Hall element 12 can discriminate the magnetic pole, that is, in response to the direction of magnetism, the output always changes at the boundary. Accordingly, the Hall element 12 detects the boundary position and outputs a detection signal, and based on this, the output circuit of the support substrate outputs a switch signal for turning on or off.

本実施例は以上のように構成され、マグネット構造体16は、ギャップG1を挟んで互いに端面が対向する対向ブロック部25a、25bと、この対向ブロック部間を結ぶヨークY1とを備えて第1の回路を形成する第1の枠体20と、ギャップG2を挟んで互いに端面が対向する対向ブロック部35a、35bと、この対向ブロック部間を接続するヨークY2とを備えて第2の回路を形成する第2の枠体30とを、ギャップG1とギャップG2が順次に並んでギャップ通路Tを形成するように配置し、第1の回路と第2の回路内に磁石21を設けて、ギャップG1とギャップG2の磁束の状態が異なるように、すなわち磁束の向きが互いに逆となるように構成した。
これにより、第1の回路は対向ブロック部25a、25bを集磁部とする集磁回路として機能し、第2の回路は対向ブロック部35a、35bを集磁部とする集磁回路として機能し、ギャップG1とギャップG2にそれぞれ互いに異なる磁束状態を生じているので、ギャップ通路T内に臨ませて相対移動可能に配置したホール素子12は、第1の枠体20と第2の枠体30の境界位置を高精度に検出する。
したがって、ストップランプスイッチは、ブレーキペダルの所定の踏み量を第1の枠体20と第2の枠体30の境界位置に対応させることにより、上記所定の踏み量位置で安定したスイッチ信号を出力できる。
The present embodiment is configured as described above, and the magnet structure 16 includes first and second opposing block portions 25a and 25b that face each other across the gap G1, and a yoke Y1 that connects the opposing block portions. The second frame is provided with a first frame 20 that forms the circuit of FIG. 5, an opposing block portion 35a, 35b that face each other across the gap G2, and a yoke Y2 that connects the opposing block portions. The second frame 30 to be formed is arranged so that the gap G1 and the gap G2 are sequentially arranged to form the gap passage T, and the magnet 21 is provided in the first circuit and the second circuit, and the gap G1 and Gap G2 are configured such that the magnetic flux states are different, that is, the magnetic flux directions are opposite to each other.
As a result, the first circuit functions as a magnetic collecting circuit having the opposing block portions 25a and 25b as magnetic collecting portions, and the second circuit functions as a magnetic collecting circuit having the opposing block portions 35a and 35b as magnetic collecting portions. Since the magnetic flux states different from each other are generated in the gap G1 and the gap G2, the Hall element 12 disposed so as to be relatively movable facing the gap passage T has the first frame body 20 and the second frame body 30. The boundary position of is detected with high accuracy.
Accordingly, the stop lamp switch outputs a stable switch signal at the predetermined stepping position by causing the predetermined stepping amount of the brake pedal to correspond to the boundary position between the first frame 20 and the second frame 30. it can.

また、外乱磁気に曝された場合には、図3に矢示で示すように、その磁気を第1の枠体20のヨークY1や第2の枠体30のヨークY2がギャップG1、G2をバイパスして通過させるので、別途シールドケースなどを設けなくてもギャップ通路Tにおける磁束状態に影響を受けない。   When exposed to disturbance magnetism, as shown by the arrows in FIG. 3, the yoke Y1 of the first frame 20 and the yoke Y2 of the second frame 30 cause the gaps G1 and G2 as shown by arrows. Since it is passed by bypass, it is not affected by the magnetic flux state in the gap passage T without providing a separate shield case or the like.

なお、上記実施例では第1の枠体20と第2の枠体30が互いに接して並べられたものとしたが、ブレーキペダルの踏み量が所定の範囲内に入ったことを検出したい場合には、当該所定範囲に対応するホール素子12の相対移動距離分だけ第1の枠体20と第2の枠体30を離間させて並べればよい。   In the above embodiment, the first frame 20 and the second frame 30 are arranged in contact with each other. However, when it is desired to detect that the amount of depression of the brake pedal is within a predetermined range. The first frame body 20 and the second frame body 30 may be separated from each other by the relative movement distance of the Hall element 12 corresponding to the predetermined range.

つぎに、図4は第2の実施例を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。図5は、マグネット構造体の断面を示し、(a)は図4の(b)におけるC−C部、(b)は図4の(b)におけるD−D部をそれぞれ示している。
マグネット構造体16Aは、それぞれ磁性体からなる第1の枠体40と第2の枠体50を前後に並べて連結されている。
Next, FIG. 4 shows a second embodiment, wherein (a) is a front view and (b) is a side view. FIG. 5 shows a cross section of the magnet structure, in which (a) shows a CC section in (b) of FIG. 4 and (b) shows a DD section in (b) of FIG.
The magnet structure 16A has a first frame body 40 and a second frame body 50 each made of a magnetic material and connected in a line.

第1の枠体40の断面は四角形で、底辺をなす底壁はその幅方向中央を切り欠いて形成したギャップG1を挟んで、互いに端面が対向する対向ブロック部45a、45bを形成している。対向ブロック部45aの外方端は、一方の側辺をなす側壁44、上辺をなす上壁43および他方の側辺をなす側壁46からなるヨークY3を介して、対向ブロック部45bの外方端に接続している。対向ブロック部45a、45bとヨークY3とで1つの回路を形成している。   The cross section of the first frame body 40 is a quadrangle, and the bottom wall forming the bottom side forms opposing block portions 45a and 45b whose end faces face each other across a gap G1 formed by cutting out the center in the width direction. . The outer end of the opposing block portion 45a is an outer end of the opposing block portion 45b via a yoke Y3 comprising a side wall 44 forming one side, an upper wall 43 forming the upper side, and a side wall 46 forming the other side. Connected to. The opposing block portions 45a and 45b and the yoke Y3 form one circuit.

上壁43に割り込ませて磁石41が設けられている。磁石41はそのN極およびS極を上壁43の左右方向に整合させてある。
これにより、対向ブロック部45a、45bは集磁部をなし、図5の(a)に矢示rcで示すように、磁石41から上壁43を図中右へ進み、側壁44を通り、対向ブロック部45a、45b、そして側壁46を経て上壁43上の磁石41に戻る集磁回路となる。したがって、ギャップG1では対向ブロック部45aから対向ブロック部45b方向へ磁束が流れる。
A magnet 41 is provided so as to cut into the upper wall 43. The magnet 41 has its north and south poles aligned in the left-right direction of the upper wall 43.
As a result, the opposing block portions 45a and 45b form a magnetism collecting portion, and as shown by an arrow rc in FIG. 5A, proceed from the magnet 41 to the upper wall 43 to the right in the figure and pass through the side wall 44 to face each other. The magnetic flux collecting circuit returns to the magnet 41 on the upper wall 43 through the block portions 45 a and 45 b and the side wall 46. Therefore, in the gap G1, magnetic flux flows from the opposing block portion 45a toward the opposing block portion 45b.

第2の枠体50の断面も第1の枠体40と同様の四角形で、底壁はその幅方向中央を切り欠いて形成したギャップG2を挟んで、互いに端面が対向する対向ブロック部55a、55bを形成している。対向ブロック部55aの外方端は、側壁54、上壁53および側壁56からなるヨークY4を介して、対向ブロック部55bの外方端に接続している。対向ブロック部55a、55bとヨークY4とで1つの回路を形成している。
ただし、第1の枠体と異なり、上壁53には磁石を割り込ませていない。
The cross section of the second frame 50 is also the same quadrangle as the first frame 40, and the bottom wall has opposed block portions 55a whose end faces face each other across a gap G2 formed by cutting out the center in the width direction. 55b is formed. The outer end of the opposing block portion 55a is connected to the outer end of the opposing block portion 55b via a yoke Y4 composed of a side wall 54, an upper wall 53, and a side wall 56. The opposing block portions 55a and 55b and the yoke Y4 form one circuit.
However, unlike the first frame, no magnet is inserted into the upper wall 53.

マグネット構造体16Aでは、第1の枠体40のギャップG1と第2の枠体50のギャップG2は整合して一直線状のギャップ通路Tをなし、ギャップ通路T内に臨ませたホール素子12がマグネット構造体16Aの長手方向(第1の枠体40と第2の枠体50を連ねた方向)に相対的に変位するように設定されている。
なお、図4に示すように、第1の枠体40と第2の枠体50との間には所定の間隙を設けて、第2の枠体50が第1の枠体40における磁束の影響を受けないようにしている。
ホール素子12がブレーキペダル側に連結され、マグネット構造体16Aが車体の固定部材側に固定される点を含み、他の構成は第1の実施例と同じである。
In the magnet structure 16A, the gap G1 of the first frame 40 and the gap G2 of the second frame 50 are aligned to form a straight gap passage T, and the Hall element 12 facing the gap passage T is provided. It is set so as to be relatively displaced in the longitudinal direction of the magnet structure 16A (the direction in which the first frame body 40 and the second frame body 50 are connected).
As shown in FIG. 4, a predetermined gap is provided between the first frame body 40 and the second frame body 50, so that the second frame body 50 has a magnetic flux in the first frame body 40. I am trying not to be affected.
The Hall element 12 is connected to the brake pedal side, and the magnet structure 16A is fixed to the fixing member side of the vehicle body. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

ホール素子12が第1の枠体40の長さ範囲内に位置しているときは、ホール素子12はその範囲内の位置にかかわらず対向ブロック部45aから対向ブロック部45b方向へ流れる磁束に曝されて一定の出力を発生する。また、ホール素子12が第2の枠体50の長さ範囲内に位置しているときは、第2の枠体50には磁石が設けられていないので対向ブロック部間に磁束がなく、ホール素子はその範囲内の位置にかかわらず磁極に対応する出力を発生しない。
したがって、ホール素子12がギャップ通路T内を第1の枠体40から第2の枠体50にかけて移動していくと、第1の枠体40と第2の枠体50の境界において磁束が実質0(ゼロ)になるので、ホール素子12は常に上記境界で出力が変化する。これにより、当該境界位置を検出することができる。
When the Hall element 12 is located within the length range of the first frame body 40, the Hall element 12 is exposed to the magnetic flux flowing from the opposing block portion 45a toward the opposing block portion 45b regardless of the position within the range. To generate a constant output. Further, when the Hall element 12 is positioned within the length range of the second frame 50, no magnet is provided in the second frame 50, so there is no magnetic flux between the opposing block portions, and the Hall The element does not generate an output corresponding to the magnetic pole regardless of the position within that range.
Therefore, when the Hall element 12 moves from the first frame body 40 to the second frame body 50 in the gap passage T, the magnetic flux is substantially reduced at the boundary between the first frame body 40 and the second frame body 50. Since it becomes 0 (zero), the output of the Hall element 12 always changes at the boundary. Thereby, the boundary position can be detected.

本実施例は以上のように構成され、第1の枠体40のギャップG1と第2の枠体50のギャップG2にそれぞれ互いに異なる磁束状態を生じているので、前実施例と同じく、ギャップ通路T内に臨ませて相対移動可能に配置したホール素子12は、第1の枠体20と第2の枠体30の境界位置を高精度に検出し、したがって、ブレーキペダルの所定の踏み量を第1の枠体40と第2の枠体50の境界位置に対応させることにより、上記所定の踏み量位置で安定したスイッチ信号を出力できる。
また、外乱磁気に曝された場合には、その磁気を第1の枠体40のヨークY3や第2の枠体50のヨークY4がギャップG1、G2をバイパスして通過させるので、別途シールドケースなどを設けなくてもギャップ通路における磁束状態に影響を受けない。
Since the present embodiment is configured as described above and different magnetic flux states are generated in the gap G1 of the first frame 40 and the gap G2 of the second frame 50, respectively, the gap passage is the same as in the previous embodiment. The hall element 12 that faces the inside of T and is arranged so as to be relatively movable detects the boundary position between the first frame body 20 and the second frame body 30 with high accuracy. By making it correspond to the boundary position between the first frame body 40 and the second frame body 50, a stable switch signal can be output at the predetermined stepping position.
Further, when exposed to disturbance magnetism, the yoke Y3 of the first frame 40 and the yoke Y4 of the second frame 50 pass through the gaps G1 and G2 so that the shield case is separately provided. Etc., it is not affected by the magnetic flux state in the gap passage.

なお、本実施例では、マグネット構造体16Aはその第2の枠体50に磁石を設けていないが、変形例として、第1の枠体40と同様に上壁等に磁石を割り込ませることができる。ただしこの場合には、第2の枠体50に設ける磁石のN極およびS極の向きを第1の枠体40の磁石41とは逆方向に設ける。これによって、第2の枠体50において対向ブロック部55bから対向ブロック部55a方向へ流れる磁束が生じるので、ホール素子12が移動していくと第1の枠体40と第2の枠体50の境界において磁気の向きが逆転する。したがって、ホール素子12の上記境界における出力変化が大きくなり、感度が向上する。   In the present embodiment, the magnet structure 16A has no magnet in the second frame 50. However, as a modification, the magnet can be inserted into the upper wall or the like in the same manner as the first frame 40. it can. However, in this case, the directions of the N pole and S pole of the magnet provided in the second frame 50 are provided in the opposite direction to the magnet 41 of the first frame 40. As a result, a magnetic flux that flows from the opposing block portion 55b toward the opposing block portion 55a is generated in the second frame body 50. Therefore, as the Hall element 12 moves, the first frame body 40 and the second frame body 50 are moved. The direction of magnetism is reversed at the boundary. Therefore, the output change at the boundary of the Hall element 12 becomes large, and the sensitivity is improved.

なお、第1の実施例では、磁石21を第1の枠体20および第2の枠体30に共通としたが、これに限定されず、互いに分離した個別の磁石を用いることもできる。その場合、磁石を設ける位置は第1の枠体20のヨークY1中の中央壁22、第2の枠体30のヨークY2中の中央壁32に限定されず、各ヨーク内の任意の位置でよく、あるいは対向ブロック部に設けてもよい。
同様に、第2の実施例においても、磁石41の位置は上壁43に限らず、対向ブロック部およびヨークのどこでも可能である。
In the first embodiment, the magnet 21 is shared by the first frame body 20 and the second frame body 30, but the present invention is not limited to this, and separate magnets can be used. In that case, the positions where the magnets are provided are not limited to the central wall 22 in the yoke Y1 of the first frame 20, and the central wall 32 in the yoke Y2 of the second frame 30, but at any position in each yoke. Alternatively, it may be provided in the opposing block portion.
Similarly, in the second embodiment, the position of the magnet 41 is not limited to the upper wall 43 but can be anywhere in the opposing block portion and the yoke.

また、実施の形態ではマグネット構造体16、16Aを固定し、ホール素子12をブレーキペダル側に連結するものとしたが、反対にホール素子を固定して、マグネット構造体の方をブレーキペダル側に連結するものとしてもよい。
さらにまた、実施の形態は車両のストップランプスイッチに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、位置検出を無接点で行なう種々の分野における磁気スイッチとして適用できるものである。
Further, in the embodiment, the magnet structures 16 and 16A are fixed and the hall element 12 is connected to the brake pedal side. On the contrary, the hall element is fixed and the magnet structure is moved to the brake pedal side. It is good also as what connects.
Furthermore, although the embodiment has been described with respect to an example applied to a stop lamp switch of a vehicle, the present invention is not limited to this, and can be applied as a magnetic switch in various fields in which position detection is performed without contact.

本発明の第1の実施例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st Example of this invention. マグネット構造体の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of a magnet structure. 実施例の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action of an Example. 第2の実施例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a 2nd Example. マグネット構造体の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of a magnet structure.

符号の説明Explanation of symbols

10 ストップランプスイッチ
11 ガイド
12 ホール素子
13 支持基板
15 リンク
16、16A マグネット構造体
18、19 ブラケット
20、40 第1の枠体
21、41 磁石
22、32 中央壁
23、33 頂壁
24、34、44、46、54、56 側壁
25a、25b、45a、45b 対向ブロック部(第1の対向ブロック部)
26、36 端壁
27、37 上壁
30、50 第2の枠体
35a、35b、55a、55b 対向ブロック部(第2の対向ブロック部)
43、53 上壁
G1 ギャップ(第1のギャップ)
G2 ギャップ(第2のギャップ)
T ギャップ通路
Y1、Y3 ヨーク(第1のヨーク部)
Y2、Y4 ヨーク(第2のヨーク部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stop lamp switch 11 Guide 12 Hall element 13 Support board 15 Link 16, 16A Magnet structure 18, 19 Bracket 20, 40 First frame 21, 41 Magnet 22, 32 Central wall 23, 33 Top wall 24, 34, 44, 46, 54, 56 Side wall 25a, 25b, 45a, 45b Opposing block (first opposing block)
26, 36 End wall 27, 37 Upper wall 30, 50 Second frame 35a, 35b, 55a, 55b Opposing block part (second opposing block part)
43, 53 Upper wall G1 gap (first gap)
G2 gap (second gap)
T gap passage Y1, Y3 Yoke (first yoke part)
Y2, Y4 Yoke (second yoke part)

Claims (4)

第1のギャップを挟んで互いに端面が対向する第1の対向ブロック部と、各第1の対向ブロック部の前記対向する側とは反対側の間を接続する第1のヨーク部とを備えて、第1の回路を形成する第1の枠体と、
第2のギャップを挟んで互いに端面が対向する第2の対向ブロック部と、各第2の対向ブロック部の前記対向する側とは反対側の間を接続する第2のヨーク部とを備えて、第2の回路を形成する第2の枠体とを、
前記第1のギャップと第2のギャップが順次に並んでギャップ通路を形成するように配置し、
前記第1の回路内に第1の磁石を設けて、
前記第1のギャップに磁束を流し、第2のギャップとは異なる磁束状態とする構成としたことを特徴とするマグネット構造体。
A first opposing block portion having end faces opposed to each other across the first gap, and a first yoke portion connecting between the opposite sides of the first opposing block portions opposite to each other A first frame forming a first circuit;
A second opposing block portion whose end faces are opposed to each other across the second gap, and a second yoke portion connecting between the opposite sides of the second opposing block portions opposite to each other. And a second frame forming a second circuit,
The first gap and the second gap are sequentially arranged to form a gap passage;
Providing a first magnet in the first circuit;
A magnet structure characterized in that a magnetic flux is caused to flow in the first gap, and a magnetic flux state different from that of the second gap is set.
前記第2のギャップに第1のギャップにおける磁束と逆向きの磁束を流すように前記第2の回路内に第2の磁石を設けたことを特徴とする請求項1記載のマグネット構造体。 The magnet structure according to claim 1, wherein a second magnet is provided in the second circuit so that a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux in the first gap flows through the second gap. 前記第1の磁石と第2の磁石は一体の単一磁石であって、前記第1の枠体の第1のヨーク部と第2の枠体の第2のヨーク部に共通に設けられ、
前記第1の枠体と第2の枠体の並び方向に見たとき、前記第1のヨーク部は前記単一磁石のN極を前記第1の対向ブロック部の前記ギャップ通路を挟んだ一方の側に接続するとともに、S極を前記第1の対向ブロック部の前記ギャップ通路を挟んだ他方の側に接続し、
前記第2のヨーク部は前記単一磁石のN極を前記第2の対向ブロック部の前記ギャップ通路を挟んだ前記他方の側に接続するとともに、S極を前記第2の対向ブロック部の前記ギャップ通路を挟んだ前記一方の側に接続していることを特徴とする請求項2記載のマグネット構造体。
The first magnet and the second magnet are an integral single magnet, and are provided in common to the first yoke portion of the first frame body and the second yoke portion of the second frame body,
When viewed in the direction in which the first frame body and the second frame body are arranged, the first yoke portion has an N pole of the single magnet sandwiching the gap passage of the first opposing block portion. And the S pole is connected to the other side of the first opposing block portion across the gap passage,
The second yoke portion connects the N pole of the single magnet to the other side of the second opposing block portion across the gap passage, and the S pole of the second opposing block portion. The magnet structure according to claim 2, wherein the magnet structure is connected to the one side across the gap passage.
請求項1から3のいずれか1に記載のマグネット構造体と、
該マグネット構造体の前記ギャップ通路内に臨ませ、前記第1の枠体と第2の枠体の並び方向にそって前記マグネット構造体に対して相対移動可能に配置したホール素子とを有し、
前記第1の枠体と第2の枠体の境界位置を検出して、検出信号を出力することを特徴とする磁気スイッチ。
The magnet structure according to any one of claims 1 to 3,
A hall element disposed so as to be movable relative to the magnet structure along an arrangement direction of the first frame body and the second frame body, facing the gap passage of the magnet structure body. ,
A magnetic switch that detects a boundary position between the first frame and the second frame and outputs a detection signal.
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