JP2007005206A - 検出スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】水分やゴミの影響を受け難い、長寿命で長期信頼性を確保できる検出スイッチを提供する。
【解決手段】検出コイル１と、検出コイル１と共振用コンデンサで構成するＬＣ共振器と、該ＬＣ共振器を駆動する発振回路と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に固定されて検出コイル１に対して相対的に変位するとともに環状渦電流を流す第１コイルばね５と、オーバートラベルを実行する第１コイルばねよりばね定数の大きい第２ばね６を有している。第１コイルばね５と第２ばね６とはレバー部材４を付勢し、検出コイル１の軸心に沿って伸縮し、第１コイルばね５にループを形成して環状電流を流れるようにし、ＬＣ共振器を発振させたり発振を停止させたりすることにより検出対象物を検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、検出スイッチに関し、より詳細には長期信頼性が確保できて使い勝手のよい検出スイッチに関する。

従来より、検出用スイッチとして、電極、接点、ばね、レバーを有する機械式といわれるものがある。この検出スイッチではレバーがばねにより動作が規制されて維持され、検出対象物体に接してばねの力に抗して移動し、接点が閉じて電極が導通状態になる。このような検出スイッチでは、通常、接点が閉じた状態からも、さらに検出対象物体は変位することができるようにされている。この区間はオーバートラベルと称され、検出対象物体の振動吸収や反発吸収、操作感の向上などのメリットがある。

また、共振回路を利用した検出スイッチの１つとして、検出コイルと共振用コンデンサで構成するＬＣ共振器と、このＬＣ共振器を付勢する発振回路とを有する近接スイッチがある（例えば、特許文献１）。

この種の近接スイッチにおいては、図１０に示すようなコイル５１に金属体５２が接近・離間するときの、距離により変化するコイルのコンダクタンス（Ｇcoil）の関係を利用している。金属体５２が検出コイル５１に接離するときのコイルのコンダクタンスＧcoilは、図１１に示すように、検出コイル５１と金属体５２との距離ｄによって変わり、検出コイル５１と金属体５２との距離が増加するにつれて、Ｇcoilは減少する。検出コイル５１から金属体５２が離れていってｄ＝ｄ0の位置でのＧcoilが、発振回路の負性コンダクタンス|Gosc|に対して、Ｇcoil＝|Gosc|となると発振を開始し、検出コイル５１から金属体５２がさらに離れてｄ＞ｄ0であれば、発振を続ける。検出コイル５１に金属体５２が接近し、Ｇcoil＝|Gosc|になると発振を停止する。

通常、金属体と検出コイルとの距離が変わる際のＧcoilの変化を利用する無接点スイッチにおいては、図１２に示すように、検出コイル５１に金属体５２が接近するときの発振を停止する距離ｄ1とそのときの発振回路の負性コンダクタンス|Gosc1|と、金属体５２が検出コイル５１から離れていくときの発振を開始する距離ｄ2とそのときの|Gosc2|にはそれぞれにヒステリシス（ずれ）ΔＸ、ΔＧを付けている。
特開２０００−２３５８２６号公報

ところで、上記機械式検出スイッチでは、検出コイルの電極同士が接触して導通するようになっているため、電極同士の導通信頼性は接点の接触信頼性に完全に依存している。従って、（１）接点間に異物や水分が混入した場合に導通又は絶縁不良を起こす可能性がある等の水分やゴミの影響を受けやすい。（２）接点開閉回数が増大した場合に、ばねのへたり等があるので接触不良を起こす可能性があり、長期信頼性に欠ける。

また、共振回路を利用した近接スイッチにおいては、上記の機械式検出スイッチのような欠点はないが、チャタリング防止、外来ノイズの影響の低減、製品ばらつきの防止に大きな影響を有するずれ量（マージン（ΔＧ））の考慮が充分でなかった。また、図１２に示すように、近接スイッチのオン／オフ位置のヒステリシス（ΔＸ）等、使い勝手をよくする工夫に欠け、使い勝手がよくなかった。

すなわち、共振回路においては、チャタリング防止、ノイズの影響の低減、製品間ばらつきの防止等、発振回路の動作の安定性確保（誤作動防止）のために、ΔＧ（マージン、余裕度）を有することが必要である。

近接スイッチのオン／オフ位置のヒステリシス（ΔＸ）は、ユーザによっては、使い勝手の問題から、オン位置とオフ位置を同程度（無し）にしたいので、ΔＸはできるだけ小さくして欲しいという要請がある。しかし、従来の近接スイッチでは、速やかにオンして、その後オフするまでの距離をを小さくすることを必要とするときでも、Ｘ−Ｇcoil曲線の勾配が小さいところで、ΔＸを小さくすることになるので、ΔＧも小さくなってしまった。発振回路の動作の安定性確保（誤作動防止）のためのΔＧは、ある程度大きくしなければならず、そのような場合にはΔＸも大きくなってしまい、使い勝手が悪いことがあった。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、水分やゴミの影響を受け難い、長寿命で長期信頼性を確保できてオーバートラベルを可能とした検出スイッチを提供することを目的とする。さらに他の目的は発振回路の安定確保を図りつつ、オン／オフ位置のずれ量を小さくして使い勝手のよい検出スイッチを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明の検出スイッチは、上述のような目的を達成するために、検出コイルと、該検出コイルと共振用コンデンサで構成するＬＣ共振器と、該ＬＣ共振器を駆動する発振回路と、検出対象物の位置を伝達するレバー部材と、該レバー部材に固定され該レバー部材を付勢するばねを有する検出スイッチであって、前記ばねはばね定数の小さい第１コイルばねと該第１コイルばねよりばね定数の大きい第２ばねからなり、前記レバー部材が作動して前記第１コイルばねが圧縮されて環状電流が流れるようにされていることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の検出スイッチにおいて、前記第１コイルばねは複数巻きであることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の検出スイッチにおいて、前記第１コイルばねは扁平な帯板状の金属材料からなるコイルばねであることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３に記載の検出スイッチにおいて、前記第１コイルばねは素材表面が金めっきされているコイルばねであることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４に記載の検出スイッチにおいて、前記第１コイルばねは前記検出コイルの外周を取り囲んで同軸に配置されているコイルばねであることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし４に記載の検出スイッチにおいて、前記検出コイルはその軸方向寸法より半径が大きくされて薄く形成されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし４に記載の検出スイッチにおいて、前記検出コイルがパターンコイルであることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る検出スイッチによれば、検出対象物が近づくと、コイルばねが開放している状態から徐々に圧縮され、コイルばねにループが形成されて環状電流が流れる状態になると、検出コイルの発振によって発生する交流磁界をうち消す方向にコイルばねに交流環状電流が流れ、検出コイルのコンダクタンスＧcoilは急激に増加し、次いで発振を停止する。さらに、検出対象物が近づくと、ばね定数の大きいばねが圧縮を始めて、検出スイッチは容易にオーバートラベリングをすることができる。急峻なＧcoilの変化は、発振、発振停止のばらつきを小さくすることができる。また、Ｇcoilが急峻になる結果、発振回路のコンダクタンスGoscのヒステリシスΔGが多少大きくても（小さすぎると回路が不安定になる）変位のヒステリシス（オン点、オフ点の距離）を小さくし得る。しかも、コイルばね圧縮時のばね素材間の電気的接続はコイルばねの１点でよいので、信頼性が高い。また、無接触で高精度で位置検出ができるので、長寿命で長期信頼性が高い。発振、発振停止のばらつきが小さいので、オン／オフ位置のずれ量を小さくして発振回路の安定性を確保でき、使い勝手のよい検出スイッチとすることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の検出スイッチの効果に加え、ばね素材間の電気的接続の信頼性を高めることができ、スイッチがオンしてからのオーバートラベルを容易に設定することができ、一層使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項２記載の検出スイッチの効果に加え、さらにコイルばねが環状電流を流す信頼性を増すことができる。よって、ループを形成してからのＸ−Ｇcoil曲線のＧの変化を急峻にすることができ、オン／オフ位置の距離的なずれ量を小さくしても、チャタリング防止、ノイズの低減、製品のばらつきによる影響の防止を達成することができ、使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。

請求項４に係る発明によれば、請求項２記載の検出スイッチの効果に加え、コイルばねが環状電流を流す信頼性をさらに高めることができる。さらに、導通性がよくなることで、コイルがループを形成してからのＸ−Ｇcoil曲線のＧの変化を急峻にすることができ、オン／オフ位置のずれ量を小さくすることができ、使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。

請求項５に係る発明によれば、請求項２記載の検出スイッチの効果に加え、さらにオーバートラベルを容易に設定することができ、容易に細長い検出スイッチを得ることができる。

請求項６に係る発明によれば、請求項２記載の検出スイッチの効果に加え、容易に薄型の検出スイッチを得ることができる。

請求項７に係る発明によれば、請求項２記載の検出スイッチの効果に加え、容易に安価な薄型の検出スイッチを得ることができる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る検出スイッチの第１の実施例を示す要部断面図で、同図（a）は検出スイッチが検出対象物を検出していないときの要部断面図、同図（ｂ）は検出スイッチが検出対象物を検出したときの要部断面図、同図（ｃ）は検出スイッチが検出対象物を検出した後オーバートラベルして停止した状態の要部断面図、図２は本発明に係る検出スイッチのブロック図、図３はそのＸ−Ｇcoil曲線である。

本実施例の検出スイッチは、図１および図２に示すように、検出コイル１と、検出コイル１と共振用コンデンサ２で構成するＬＣ共振器と、このＬＣ共振器を駆動する発振回路３ａと、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に動かすように付勢された小さいばね定数のばねである第１コイルばね５とこのばね定数より大きいばね定数を持つ第２ばねであるコイルばね６とを有する。また、検出スイッチは発振の状態を検出する信号処理回路３ｂを有しており、この信号処理回路３ｂからの信号に基づきＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する出力回路７を備えている。検出コイル１とレバー部材４と第１コイルばね５と第２ばね６とケース８とはスイッチ本体１１を構成している。

検出コイル１は、コイルボビン９に絶縁された導線が複数ターン巻回されて形成され、ケース８に収容され、ケース８の外部には露出しないようにされている。

検出コイル１と共振用コンデンサ２とでＬＣ共振器を構成し、ＬＣ共振器は発振回路３ａにより付勢されている。発振回路３ａは、検出対象物の動きに対応した第１コイルばね５の接触・離間により変化する検出コイル１のコンダクタンス変化で発振状態か発振停止状態かのいずれかとなる。そして、信号処理回路３ｂは、発振の有無をＬＣ共振器の振幅や周波数を検出することで判定し、所定の信号を出力回路７に出力する。出力回路７は信号処理回路３ｂからの信号に基づき、所定のＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。このＯＮ／ＯＦＦ出力信号により、所定の位置に検出対象物があるか否かの検出がされる。

第１コイルばね５は、ばね定数が第２ばね６より小さく形成され、単数巻にされてなり、検出コイル１と同軸に、コイルボビン９の軸心部の空洞に入り込んで設けられている。コイルボビン９の軸心部には、第１コイルばね５の巻外径より大きく形成された空洞が検出コイル１と同軸に設けられている。検出コイル１に接近、離間する検出対象物の移動はレバー部材４を介して第１コイルばね５と第２ばね６に伝えられる。

第２ばね６は、本実施例では単数巻のコイルばねからばね定数が第１コイルばね５より大きくされてなり、検出コイル１と同軸に、コイルボビン９の軸心部の下方の空洞に分離材１０を介して第１コイルばね５の下部に嵌め込んで設けられている。コイルボビン９の軸心部には、第１コイルばね５及び第２ばね６の巻外径より大きく形成された空洞が検出コイル１と同軸に設けられている。

そして、第１コイルばね５は検出対象物の変位を伝達するレバー部材４に固定されているとともに、第２ばね６より検出コイル１の近くに設けられている。レバー部材４の一端部４ａは棒状に形成され、他端部４ｂは盤状に形成され、スイッチ本体１１の軸方向に沿って動くようにされている。一端部４ａの先端部はケース８の外部に突出し、他端部は第１コイルばね５を固定してケース８内に水密に収容されている。レバー部材４は、第１コイルばね５によって検出コイル１から離れる方向に付勢されている。レバー部材４は第１コイルばね５及び第２ばね６を圧縮してばねが圧縮できなくなると移動を規制（停止）される。ケース８は底部ケース８ａと蓋部ケース８ｂとからなっている。底部ケース８ａに検出コイル１と第２ばね６を取り付け、第１コイルばね５を取り付けたレバー部材４を蓋部ケース８ｂに取り付けた後、底部ケース８ａと蓋部ケース８ｂを組み立てて一体化する。

第１コイルばね５は、本実施例においては、導電性を有する銅、真鍮、純鉄、ステンレス、鋼等が使用され、特に限定されない。

上記のように構成した本実施例の検出スイッチの作動について、図により説明する。

先ず、検出対象物が検出スイッチに接近するとき、即ちＸが大きくなる変化をするとき（検出対象物が検出コイル１に近づく方向にＸをとっている（以下同じ））について説明する。

図示していない検出対象物がレバー部材４に当たり（Ｘ＝０）、第１コイルばね５の付勢力に逆らって図１の下方に移動して、レバー部材４がＸ＝ＸA1に移動したとすると、検出コイル１のコンダクタンスＧ値は、図３に示すＸ−Ｇcoil曲線に沿って、変化し、|Gosc2|となる。この場合、第２ばね６は変位をしなくても良く、第１コイルばね５のいずれかの素材が隣接する素材に１点においてでも接触すると、第１コイルばね５には環状電流が流れる。このように第１コイルばね５が接触状態になると、ループを形成して交流環状電流が流れ、検出コイル１のコンダクタンスは急峻に増加する。このとき、ヒステリシスを設けているので、ＬＣ共振器は発振を続けている。さらに、レバー部材４（＝検出対象物）が移動してＸ＝XAに達する（図１（ａ））と、Ｇ値は|Gosc1|となり、ＬＣ共振器は発振を停止し、検出スイッチは所定の作動をする。本実施例においてＸ−Ｇcoil曲線を急峻に変化するようにしているので、|Gosc1|−|Gosc2|の値（ΔG）を大きくとっても、XA−ＸA1の値（ΔＸ）は小さくて良い。これらコンダクタンス変化で発振回路３ａは発振状態か発振停止状態かのいずれかとなり、信号処理回路３ｂが発振の有無をＬＣ共振器の振幅や周波数を検出することで判定し、所定の信号を出力回路７に出力する。出力回路７は信号処理回路３ｂからの信号に基づき、所定のＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。さらに、オーバートラベルして移動してＸ＝ＸBに達して第２ばね６が変位できなくなる（図１（ｃ））と、レバー部材４の移動は止まる。

次に、レバー部材４が停止点から移動してＸ＝０の位置にもどる場合、即ち検出対象物が検出スイッチから離れる方向に移動する場合について説明する。

レバー部材４が移動して第１コイルばね５が伸び始めＸ＝XAになる（図４（ａ））と、検出コイル１のＧ値は|Gosc1|となるが、ヒステリシスを設けているので、ＬＣ共振器は発振しない。さらに、レバー部材４が移動して第１コイルばね５が伸びてＸ＝ＸA1に達すると、Ｇ値は|Gosc2|となり、発振を開始し、検出スイッチが所定の作動をする。さらに、レバー部材４は移動してＸ＝０に達して停止する。

つまり、先ず、Ｘが大きくなる変化をするとき、ＧcoilはＸの増加とともに少しずつ増加するが、第１コイルばね５が閉じるＸで飛躍的に増加する（環状電流が第１コイルばね５に流れるため）。次に、レバー部材４が下死点から移動してＸ＝０の位置にもどるときも、コイルばね５が開くＸでＧcoilは飛躍的に減少する。Ｇcoilが|Gosc1|、|Gosc2|になるＸの値をXA、XA1と定義すると、XAは発振が停止する変位、XA1は発振が開始する変位になる。XA-XA1の値（ΔＸ）が距離のヒステリシスになるが、Ｇcoilの飛躍的な変化のため、ΔＸは非常に小さな値となる。

このように本実施例のように構成された検出スイッチによれば、機械式のように接点の接触によりＯＮ／ＯＦＦするものでないから、水分やゴミの影響を受け難くすることができ、長寿命で長期信頼性を高くすることができる。また、ヒステリシスを設けることにより、周囲ノイズの影響を受けにくくでき、一層正確に位置検出ができる検出スイッチを得ることができる。また、検出スイッチが作動した後もオーバートラベルで検出対象物が移動できるので、使い勝手が良くなる。

なお、本発明においては、上述の例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、共振用コンデンサはボビン等のスイッチ本体を構成する部分に形成してもよいし、レバーの移動を規制する下死点は、係止部材を設ける等により定めてもよい。また、コイルばねの付勢方向は離れる方向に限られず、引っ張る方向に設けたものであってもよい。また、信号を出力する処理等のスイッチ本体以外の構成も上記実施例に限られず、検出コイルと第１コイルばねの素材の接触からの位置関係に基づく発振信号・振動信号を取り出して処理を行える信号処理回路で構成してもよい。

図４は、本発明に係る検出スイッチの第２の実施例を示す要部断面図で、同図（a）は検出スイッチが検出対象物を検出していないときの要部断面図、同図（ｂ）は検出対象物を検出したときの要部断面図、図５はその分解斜視図である。

本実施例の検出スイッチはオーバートラベルを確実に取ることができるように、第１コイルばね及び第２ばねは複数巻きにされている。

本実施例の検出スイッチにおいて、上記実施例と同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施例の検出スイッチのスイッチ本体１１は、図４に示すように、検出コイル１と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に付勢するように作用する第１コイルばね１２と第２ばね１３を有する。

本実施例の第１コイルばね１２と第２ばね１３は、それぞれ複数巻にされたコイルばねで構成されている。第１コイルばね１２と第２ばね１３は、検出コイル１と同軸に、コイルボビン９の軸心部の空洞に入り込んで分離材１０を介して設けられている。コイルボビン９の軸心部に第１コイルばね１２の巻外径より大きく形成された空洞が検出コイル１と同軸に設けられている。

図４に示すように、検出対象物（図示していない）がレバー部材４と接触してＸ＝０から移動する場合、レバー部材４が第１コイルばね１２の少なくとも１巻きの素材が隣接する巻きの素材に接触すると、交流環状電流が流れ、検出コイル１のコンダクタンスは図３と同様に急峻に増加する（図示省略し、図３に基づいて記号を付す）。そして、レバー部材４（＝検出対象物が）が移動してＸ＝ＸA1に達して、Ｇ値は|Gosc2|となる。ここでは、ヒステリシスを設けているので、ＬＣ共振器は発振を続けている。さらに、レバー部材４が移動してＸ＝XAに達した（図４（ｂ））とすると、Ｇ値は|Gosc1|となり、ＬＣ共振器は発振を停止し、検出スイッチは所定の作動をする。さらに、レバー部材４はオーバートラベルしてＸ＝ＸBに移動してレバー部材４の他端面４ｂが下死点となっているコイルボビンの端面９ａに当接して、第２ばねが変位ができなくなる（図４（ｃ））と、レバー部材４の移動は止まる。なお、この場合も両ばね１２、１３が圧縮して圧縮できなくなって移動が止まるように構成してもよい。

次に、レバー部材４が下死点から移動してＸ＝０の位置にもどる場合、即ち検出対象物が検出スイッチから離れる方向に移動する場合について説明する。レバー部材４がＸ＝XAに移動（図４（ｂ））して、Ｇ値は|Gosc1|となるが、ヒステリシスを設けているので、ＬＣ共振器は発振しない。さらに、レバー部材４が移動してＸ＝ＸA1に達すると、Ｇ値は|Gosc2|となり、発振を開始し、検出スイッチは所定の作動をする。さらに、レバー部材４は移動して図４（ａ）の上限の移動限界、Ｘ＝０に達して停止する。

本実施例において第１コイルばね１２の巻数を複数としているので、ループを形成してからのＸ−Ｇcoil曲線を急峻に変化させることができ、|Gosc1|−|Gosc2|の値であるΔGを大きくとっても、確実に、オン／オフ位置のずれ量（ΔＸ＝ＸA1−XA）を小さくすることができる。

本実施例のように構成すると、発振が停止し、検出対象物を検知してからも、レバー部材４および第１コイルばね１２は移動、即ちオーバートラベルすることができ、使い勝手がよくなる。

図６は、本発明に係る検出スイッチの第３の実施例を説明するための要部断面図である。

本実施例の検出スイッチにおいて、上記実施例の第１コイルばねとは素材形状が矩形断面である点が異なるのみであり、上記実施例と同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施例の検出スイッチのスイッチ本体１１は、検出コイル１と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に付勢するように作用する第１コイルばね１４と第２ばね１３を有する。

第１コイルばね１４と第２ばね１３は、それぞれ複数巻にされたコイルばねからなり、検出コイル１と同軸に、分離材１０を介して重ねられ、コイルボビン９の軸心部の空洞に入り込んで設けられている。コイルボビン９の軸心部に第１コイルばね１４の巻外径より大きく形成された空洞が検出コイル１と同軸に設けられている。

本実施例のように構成した検出スイッチは、発振を停止した後も、オーバートラベルしてレバー部材４の他端部４ｂがコイルボビンの端面９ａに当接して移動が止まる。

このように、本実施例の検出スイッチによれば、第１コイルばね１４が圧縮されて接触するとき面接触になり、確実にＸ−Ｇcoil曲線を急峻にできる。そのため、スイッチのオン／オフ位置のずれ量（ΔＸ）を小さくすることができ、小さいΔＸ間でもΔＧを大きくでき、周囲ノイズの影響を受けにくくでき、一層正確に位置検出ができる使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。

図７は、本発明に係る検出スイッチの第４の実施例を説明するための要部断面図である。

本実施例の検出スイッチは、第１コイルばね１５、第２ばね１６が検出コイルの外周を包囲して設けられている点で上記実施例と差異を有するが、上記実施例と同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施例の検出スイッチのスイッチ本体１１は、図７に示すように、検出コイル１と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に付勢するように作用する第１コイルばね１５と第２ばね１６を有する。

第１コイルばね１５と第２ばね１６は、それぞれ複数巻にされたコイルばねで構成されている。第１コイルばね１５と第２ばね１６は、検出コイル１とコイルボビン９の周囲を同軸に包囲して、分離材１０を介して上下に重ねられて設けられている。

第１コイルばね１５と第２ばね１６は、検出コイル１の外周を取り囲んで軸方向に沿って圧縮できるよう筒状に形成されている。この場合、コイル線（検出コイル１）と金属体（第１コイルばね１５）との距離を極めて小さく（原理的にはゼロまでにして、コイルボビン９の巻部肉厚の制限を受けない）設計をし得るので、金属体とコイル線との磁気的結合が強くなり、金属体に大きな渦電流を流し得る。そのため、Ｇcoilの変化が急峻となる。

本実施例のように第１コイルばね１５が検出コイル１の外周を包囲して構成した検出スイッチによれば、第１コイルばね１５が圧縮されると、検出コイル１を周囲か包囲された状態になり、確実にＸ−Ｇcoil曲線を急峻にできるので、スイッチのオン／オフ位置のずれ量（ΔＸ）を小さくすることができ、小さいΔＸ間でもΔＧを大きくでき、周囲ノイズの影響を受けにくくでき、一層正確に位置検出ができる使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。特に、周囲ノイズの影響を低減できるするのに有効である。さらに、容易に細長い形状の検出スイッチを設計することができる。

図８は、本発明に係る検出スイッチの第５の実施例を説明するための要部断面図である。

本実施例の検出スイッチは、第１コイルばねの巻径が長さ（巻部軸方向の長さ）より特に大きくされた点で上記実施例と差異を有するが、上記実施例と同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施例の第１コイルばね１７は、その素材の断面形状が矩形に形成され、その外周の大きさに対する長さ割合からして、第１コイルばね１７が検出コイル１に大きく接近して設けられたと、同様の効果を持つように形成されている。

検出スイッチのスイッチ本体１１は、図８に示すように、検出コイル１と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に付勢するように作用する第１コイルばね１７と第２ばね１８を有する。

第１コイルばね１７と第２ばね１８は、それぞれ複数巻にされたコイルばねで構成されている。第１コイルばね１７と第２ばね１８は、検出コイル１の周囲上部を同軸に包囲して軸方向に沿って圧縮できるように、分離材１０を介して第１コイルばね１７を下に、第２コイルばね１８を上にして重ねられて設けられている。第１コイルばね１７の方が検出コイル１の近くに位置させることにより、Ｘ−Ｇcoil曲線を急峻になるようにしている。

第２ばね１８もその素材の断面形状が矩形に形成されている。

本実施例の検出スイッチによれば、容易に薄い形状の検出スイッチを設計することができる。また、本実施例の検出スイッチは、確実にＸ−Ｇcoil曲線を急峻にできるので、スイッチのオン／オフ位置のずれ量（ΔＸ）を小さくすることができ、小さいΔＸ間でもΔＧを大きくでき、周囲ノイズの影響を受けにくくでき、一層正確に位置検出ができる使い勝手のよい検出スイッチを得ることができる。

図９は、本発明に係る検出スイッチの第６の実施例を説明するための要部断面図である。

本実施例の検出スイッチは、検出コイルをプリント配線基板とした点で上記実施例と差異を有するが、上記実施例と同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。この場合、コイル線（検出コイル１）と金属体（第１コイルばね１７）との距離が極めて小さい（プリント配線基板のレジストの厚みまで小さくて、コイルボビン９の鍔部肉厚の制限を受けなくなる）ので、金属体とコイル線との磁気的結合が強くなり、金属体に大きな渦電流を流し得る。そのため、Ｇcoilの変化が急峻となる。

本実施例の検出スイッチのスイッチ本体１１は、図９に示すように、検出コイル２０と、検出対象物の変位を伝達するレバー部材４と、レバー部材４に対して固定されてレバー部材４を所定の方向に動かすように作用する第１コイルばね１７と第２ばね１８と、停止部材を有する。

検出コイル２０は回路基板に形成されたパターンコイルとしている。

本実施例のように検出スイッチを構成すると、検出コイルと第１コイルばねの距離を上記実施例よりもさらに小さくできるので、大きいＧcoilの変化を得ることができる。しかも、構成が簡単で安価にできる。また、薄型の検出スイッチを得ることができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されないことは勿論である。例えば、第１コイルばねを、丸形、扁平な帯板形状にする例で説明したが、多角形又は楕円形状等の大きい断面積として、隣接する巻素材と大きい面積で接触するように形成すると、渦電流の量が増えるため、Ｇcoilの変化がより急峻になり、使い勝手が非常に良くなる。また、第１コイルばねの素材表面に金めっき等の導電性に優れた導電膜を形成すると、環状電流を流す信頼性をいっそう増すことができる。また、第１コイルばねと第２ばねを別体の同一形成が池を前提にした例で説明したが、一体形状として、ばね定数を変えた構成としてもよい。また、第２ばねをオーバートラベルを得ることのみを目的とする場合などは円錐形コイルばね等他の形状のばねであってもよい。

本発明に係る検出スイッチの第１の実施例の要部断面図で、同図（a）は検出スイッチが作動してないときの要部断面図、同図（ｂ）は検出スイッチが検出対象物を検出したときの要部断面図ある。 そのブロック図である。 そのＸ−Ｇcoilの関係を示す図である。 本発明に係る検出スイッチの第２の実施例の要部断面図で、同図（a）は検出スイッチが作動してないときの要部断面図、同図（ｂ）は検出スイッチが検出対象物を検出したときの要部断面図である。 その分解斜視図である。 本発明に係る検出スイッチの第３の実施例の要部断面図である。 本発明に係る検出スイッチの第４の実施例の要部断面図である。 本発明に係る検出スイッチの第５の実施例の要部断面図である。 本発明に係る検出スイッチの第６の実施例の要部断面図である。 従来例の検出スイッチの原理を説明する断面図である。 そのｄ−Ｇcoilの関係を示す図である。 従来例の検出スイッチのｄ−Ｇcoilの関係を示す図である。

符号の説明

１ 検出コイル
２ 共振用コンデンサ
３ａ 発振回路
３ｂ 信号処理回路
４ レバー部材
５ 第１コイルばね
６ 第２ばね
７ 出力回路
８ ケース
９ コイルボビン
１１ スイッチ本体
１２、１４，１５，１７ 第１コイルばね
１３，１６，１８ 第２ばね

Claims (7)

1. 検出コイルと、該検出コイルと共振用コンデンサで構成するＬＣ共振器と、該ＬＣ共振器を駆動する発振回路と、検出対象物の位置を伝達するレバー部材と、該レバー部材に固定され該レバー部材を付勢するばねを有する検出スイッチであって、前記ばねはばね定数の小さい第１コイルばねと該第１コイルばねよりばね定数の大きい第２ばねからなり、前記レバー部材が作動して前記第１コイルばねが圧縮されて環状電流が流れるようにされていることを特徴とする検出スイッチ。
2. 前記第１コイルばねは複数巻きであることを特徴とする請求項１記載の検出スイッチ。
3. 前記第１コイルばねは扁平な帯板状の金属材料からなるコイルばねであることを特徴とする請求項１又は２記載の検出スイッチ。
4. 前記第１コイルばねは素材表面が金めっきされているコイルばねであることを特徴とする請求項１ないし３記載の検出スイッチ。
5. 前記第１コイルばねは前記検出コイルの外周を取り囲んで同軸に配置されているコイルばねであることを特徴とする請求項１ないし４記載の検出スイッチ。
6. 前記検出コイルはその軸方向寸法より半径が大きくされて薄く形成されていることを特徴とする請求項１ないし５記載の検出スイッチ。
7. 前記検出コイルがパターンコイルであることを特徴とする請求項１ないし６記載の検出スイッチ。

Images