JP2008277051A - Magnetic proximity switch - Google Patents
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Description
この発明は、被検知磁石の位置により変化する磁力に応じて接点をオンオフするリードスイッチを有する磁気近接スイッチに関する。 The present invention relates to a magnetic proximity switch having a reed switch that turns on and off a contact in accordance with a magnetic force that changes depending on the position of a detected magnet.
従来の磁気近接スイッチは、例えば、「基板上に配置される近接スイッチであって、ケースと、該ケース内に収容されたリードスイッチとを含み、前記ケースは、前記リードスイッチのリード端子を保持する圧入部を有している近接スイッチにおいて、前記圧入部は、前記ケース内における前記リードスイッチの前記基板に対する高さを維持するに十分な保持力を有し、該圧入部のみで前記ケース内で前記リードスイッチが固定されていることを特徴とする近接スイッチ。」ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The conventional magnetic proximity switch is, for example, “a proximity switch arranged on a substrate, including a case and a reed switch accommodated in the case, and the case holds a lead terminal of the reed switch. In the proximity switch having the press-fitting portion, the press-fitting portion has a holding force sufficient to maintain the height of the reed switch with respect to the substrate in the case, and only the press-fitting portion has the inside of the case. The proximity switch is characterized in that the reed switch is fixed (see, for example, Patent Document 1).
一般に従来の磁気近接スイッチは、例えば蓋などの開閉を検出するものや、ガスおよび液体などの流量を測定するセンサとして利用される。基本的に被検知磁石(例えば、永久磁石)と磁気近接スイッチとの組み合わせで動作するものであるが、この被検知磁石は検出対象物もしくは検出対象物と連動する物体に設置されており、この被検知磁石が近づいたときの磁気吸引力によって磁気近接スイッチ内のリードスイッチを動作させて検出を行なう仕組みとなっている。この種の磁気近接スイッチは、強磁性体からなるリード片を対向配置させてガラス管内に封入したリードスイッチを用いている。 In general, a conventional magnetic proximity switch is used, for example, as a sensor that detects opening / closing of a lid or the like, or as a sensor that measures the flow rate of gas or liquid. Basically, it operates with a combination of a detected magnet (for example, a permanent magnet) and a magnetic proximity switch, but this detected magnet is installed on the object to be detected or linked to the object to be detected. The detection is performed by operating the reed switch in the magnetic proximity switch by the magnetic attractive force when the detected magnet approaches. This type of magnetic proximity switch uses a reed switch in which reed pieces made of a ferromagnetic material are arranged opposite to each other and sealed in a glass tube.
上記構成の磁気近接スイッチでは、被検知磁石の移動に応じた磁気近接スイッチのオン領域とオフ領域とが存在する。磁気近接スイッチを組み込む応用製品について、ある一定長さのオフ距離とオン距離が必要とされる場合、所望の被検知磁石の移動距離を得るためには、被検知磁石をリードスイッチの中心から離れた位置に配設しなければならず、磁気近接スイッチを組み込む応用製品の形状が大きくなるという問題点があった。 In the magnetic proximity switch configured as described above, there are an ON region and an OFF region of the magnetic proximity switch according to the movement of the detected magnet. For applications that incorporate magnetic proximity switches, if a certain length of off and on distances is required, move the sensed magnet away from the center of the reed switch to obtain the desired sensed magnet travel distance. There is a problem that the shape of the application product incorporating the magnetic proximity switch becomes large.
また、リードスイッチの軸方向を永久磁石の磁極方向と直交するように配置して、リードスイッチの接点付近に存在するオフ領域の幅(以下、「オフ距離」という)を利用し、被検知磁石の移動距離を得る場合では、リードスイッチが有する特性上の制約から、十分長いオフ距離が得られないという問題点があった。 In addition, by arranging the reed switch so that the axial direction of the reed switch is perpendicular to the magnetic pole direction of the permanent magnet, and utilizing the width of the off region existing near the reed switch contact point (hereinafter referred to as “off distance”), However, there is a problem that a sufficiently long off-distance cannot be obtained due to restrictions on characteristics of the reed switch.
したがって、被検知磁石をリードスイッチの中心から離れた位置に配設することなくオフ領域を拡大することができ、また、所望のオフ距離を得ることができる磁気近接スイッチが望まれていた。 Therefore, there has been a demand for a magnetic proximity switch that can enlarge the off region without disposing the magnet to be detected at a position away from the center of the reed switch and can obtain a desired off distance.
本発明に係る磁気近接スイッチは、被検知磁石の位置により変化する磁力に応じて接点をオンオフするリードスイッチを有する磁気近接スイッチにおいて、前記リードスイッチの接点の少なくとも一部を覆う磁気遮蔽部材を配設したものである。 The magnetic proximity switch according to the present invention is a magnetic proximity switch having a reed switch that turns on and off the contact in accordance with the magnetic force that changes depending on the position of the magnet to be detected, and a magnetic shielding member that covers at least a part of the reed switch contact is disposed. It is set.
また、前記磁気遮蔽部材は、前記リードスイッチの接点に生じる磁力を減少させ、前記被検知磁石に対して前記接点がオフとなるオフ領域を拡大するものである。 Further, the magnetic shielding member reduces the magnetic force generated at the contact point of the reed switch, and expands an off region where the contact point is turned off with respect to the detected magnet.
また、前記磁気遮蔽部材は、前記オフ領域のうち、前記接点付近のオフ領域を拡大するものである。 Moreover, the said magnetic shielding member expands the off area | region of the said contact vicinity among the said off area | regions.
また、前記磁気遮蔽部材は、前記接点付近のオフ領域を前記リードスイッチの軸方向に拡大するものである。 The magnetic shielding member expands an off area near the contact in the axial direction of the reed switch.
また、前記リードスイッチは、その軸方向を前記被検知磁石の磁極方向と直交するように配設されるものである。 Further, the reed switch is arranged so that its axial direction is orthogonal to the magnetic pole direction of the detected magnet.
また、前記磁気遮蔽部材は、板状に形成されたものである。 The magnetic shielding member is formed in a plate shape.
また、前記磁気遮蔽部材は、筒状に形成されたものである。 The magnetic shielding member is formed in a cylindrical shape.
また、前記磁気遮蔽部材は、断面コ字状に形成されたものである。 The magnetic shielding member is formed in a U-shaped cross section.
また、前記リードスイッチを内包するケースを更に備え、前記磁気遮蔽部材は、前記ケースの外面に配設されるものである。 In addition, a case containing the reed switch is further provided, and the magnetic shielding member is disposed on an outer surface of the case.
また、前記リードスイッチを内包するケースを更に備え、前記磁気遮蔽部材は、前記ケースの内部に配設されるものである。 In addition, a case enclosing the reed switch is further provided, and the magnetic shielding member is disposed inside the case.
また、被検知磁石と、前記被検知磁石、前記磁気遮蔽部材、及び前記リードスイッチを内包するケースとを更に備え、前記磁気遮蔽部材は、前記リードスイッチの接点と前記被検知磁石との間に配設されるものである。 Further, the apparatus further includes a detected magnet and a case containing the detected magnet, the magnetic shielding member, and the reed switch, and the magnetic shielding member is disposed between the contact of the reed switch and the detected magnet. It is arranged.
また、前記被検知磁石は、検出対象物又は検出対象物と連動する物体に取り付けられ、当該検出対象物に連動して、前記ケースの内部で移動するものである。 In addition, the magnet to be detected is attached to a detection object or an object interlocked with the detection object, and moves inside the case in conjunction with the detection object.
また、前記被検知磁石は、永久磁石からなるものである。 The detected magnet is made of a permanent magnet.
本発明は、リードスイッチの接点の少なくとも一部を覆う磁気遮蔽部材を配設したことにより、被検知磁石に対して前記接点がオフとなるオフ領域を拡大することができ、また、所望のオフ距離を得ることができる。 In the present invention, by providing a magnetic shielding member that covers at least a part of the contact of the reed switch, an off region where the contact is turned off with respect to the magnet to be detected can be expanded, and a desired off-state can be obtained. The distance can be obtained.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る磁気近接スイッチの構成図である。図1において、磁気近接スイッチは、リードスイッチ1、及び板状に形成された磁気遮蔽部材である磁気遮蔽板4により構成されている。リードスイッチ1は、ガラス管内に対向配置されたリード片によって接点2を形成しており、検出対象物又は検出対象物と連動する物体に取り付けらた被検知磁石である永久磁石3をリードスイッチ1に接近させると、リードスイッチ1の接点2が永久磁石3による磁気吸引力の作用によって接触し、接点2はオン状態となる。一方、永久磁石3をリードスイッチ1から離すと磁気吸引力の作用が減少するため、リード片の弾性力により接点2が開き、接点2はオフ状態となる。磁気遮蔽板4は、リードスイッチ1の接点2の少なくとも一部を覆い、永久磁石3によって接点2に生じる磁力を減少させ、永久磁石3に対して接点2がオフとなるオフ領域を拡大するものである。
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic proximity switch according to
ここで、本実施の形態におけるリードスイッチ1は、その軸方向を永久磁石3の磁極方向と直交するように配設し、接点2付近に存在するオン領域とオフ領域とを利用して、永久磁石3の移動に応じたスイッチ動作を行う。このような永久磁石3の位置に対して接点2がオンとなるオン領域と、接点2がオフとなるオフ領域について図2を用いて次に説明する。
Here, the
図2は実施の形態1に係るリードスイッチのオン/オフ領域を説明する図である。また、図2(a)は磁気遮蔽板4を設けない場合のオン/オフ領域を示す図、図2(b)は磁気遮蔽板4を設けた場合のオン/オフ領域を示す図である。図2においては、原点を接点2の位置に取り、x軸をリードスイッチ1の軸方向、y軸をx軸と直交する方向、即ち永久磁石3の磁極方向に取った座標系において、永久磁石3の位置に対する接点2の接点状態を示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining an on / off region of the reed switch according to the first embodiment. 2A is a diagram showing an on / off region when the
まず、図2(a)において、磁気遮蔽板4を設けない場合におけるオン/オフ領域について説明する。永久磁石3の位置が原点位置、y軸上及びその近傍においては、永久磁石3によって生じる磁界により、リードスイッチ1のリード片はそれぞれ同極に磁化され、接点2はオフとなる(オフ領域)。一方、永久磁石3の位置がx軸方向に移動し、且つ、y軸距離が所定値以下となるオン領域の境界(図2(a)の実線)を越えると、永久磁石3によって生じる磁界により、リードスイッチ1のリード片はそれぞれ異極に磁化され、磁気吸引力の作用により接点2はオンとなる。さらに、永久磁石3の位置がx軸方向に移動し、又は、y軸距離が所定値以上となるオフ領域の境界(図2(a)の点線)を越えると、永久磁石3によって生じるリード片の磁気吸引力の作用が減少し、リード片の機械的弾性力により接点2はオフとなる。そして、永久磁石3が原点位置に戻るように移動したとき、オフ領域の境界(図2(a)の点線)を越え、さらにオン領域の境界(図2(a)の実線)を越えると、磁気吸引力の作用により接点2はオンとなる。これにより磁気近接スイッチでは、永久磁石3の移動によって電気信号のオンまたはオフを出力する機能を持つことになる。
First, in FIG. 2A, an on / off region when the
このようにオン/オフ領域は、永久磁石3の位置により変化する磁界に依存し、また、オン/オフ領域の境界はリード片に生じるヒステリシスによって一致せず、図2(a)に示すように、その差はリードスイッチ1の軸の両端側ほど顕著である。このようなリードスイッチ1の特性を用いて、永久磁石3が取り付けられた検出対象物の移動距離を得る場合、移動方向をx軸に取り、y軸上におけるオフ領域と、+x方向及び−x方向にそれぞれ生じるオン領域とを用いて接点2のスイッチングを行うことにより検出対象物の移動距離を得ることができる。
As described above, the on / off region depends on the magnetic field that changes depending on the position of the
しかしながら、上記のような検出対象物の移動距離を得るためのオフ距離は、リードスイッチ1の特性に制約されるので、ある一定長さ以上のオフ距離を得るためには、永久磁石3をリードスイッチ1の中心からy軸方向に一定距離以上離れた位置に配設しなければならない。また、オフ距離の上限値はリードスイッチ1の特性に制約されるので、十分長いオフ距離が得られない。この場合、リードスイッチ1の軸の両端側に存在するオン領域とオフ領域の境界を用いることも考えられるが、上述したように、リード片に生じるヒステリシスによってオン位置をオフ位置との差が大きくなり軸の両端側を用いることはできない。
However, since the off-distance for obtaining the moving distance of the detection object as described above is limited by the characteristics of the
このようなリードスイッチ1の特性に制約されることなく、オフ領域を拡大することができ、所望のオフ距離を得ることができる磁気遮蔽板4を設けた磁気近接スイッチの動作を次に説明する。
The operation of the magnetic proximity switch provided with the
図1に示したように、リードスイッチ1の接点2の上方には、永久磁石3が発生する磁界を遮るための磁気遮蔽板4が配設されている。この磁気遮蔽板4を設けた場合におけるオン/オフ領域について図2(b)により説明する。図に示すように、永久磁石3が原点位置、y軸上及びその近傍にある場合、リードスイッチ1の接点2の上方には磁気遮蔽板4が配設されているので、永久磁石3によって接点2に生じる磁力を減少させ、その磁気遮蔽板4の長さに応じ、上述した磁気遮蔽板を設けない場合よりもオフ領域が拡大する。永久磁石3が、例えばx軸方向と平行に移動し、且つ、y軸距離が所定値以下となる、磁気遮蔽板4によって拡大されたオフ領域の境界位置(図2(b)の実線)に達すると、リードスイッチ1の接点2は、十分な永久磁石3の磁極向きと磁界の強さが得られることになり、リードスイッチ1のリード片はそれぞれ異極に磁化され、磁気吸引力の作用により接点2はオンとなる。次に、永久磁石3が原点の方向に向かって戻るように移動すると、磁気遮蔽板4によって拡大されたオフ領域の境界(図2(b)の点線)において、永久磁石3によって生じるリード片の磁気吸引力の作用が減少し、リード片の機械的弾性力により接点2はオフとなる。
As shown in FIG. 1, a
このように、磁気遮蔽板4が配設することにより、接点2近傍のオフ領域を拡大して、検出対象物の移動距離を得るためのオフ距離を延ばすことが可能となる。また、このオフ領域は、配設する磁気遮蔽板4の長さによって調整が可能なため、所望のオフ領域とオン領域とを容易に得ることができる。
Thus, by providing the
上記のような磁気遮蔽板4を設けた場合及び設けない場合におけるオン/オフ領域の実測値例を図3示す。図3(b)に示すように、磁気遮蔽板4を設けた場合の接点2付近のオフ領域が、図3(a)に示す、磁気遮蔽板4を設けない場合における接点2付近のオフ領域より拡大されている。
FIG. 3 shows an example of actually measured values in the on / off region when the
以上のように本実施の形態1においては、リードスイッチ1の接点2を覆う磁気遮蔽板4を配設し、この磁気遮蔽板4により、リードスイッチ1の接点2に生じる磁力を減少させ、接点2付近のオフ領域を拡大することにより、永久磁石3をリードスイッチ1の接点2から離れた位置に配設することなくオフ領域を拡大することができ、また、磁気遮蔽板4の長さを調節することにより、所望のオフ距離を得ることができる。
As described above, in the first embodiment, the
実施の形態2.
本実施の形態2における磁気近接スイッチにおいては、リードスイッチ1を内包するケース7を更に備え、磁気遮蔽板4は、このケース7の外面に配設されるものである。このケース7は、磁気近接スイッチ単体としてのケース7としても良いし、リードスイッチ1を組み込んだ磁気近接スイッチの応用製品(以下、「リードスイッチ応用製品5」という)のケースとして用いても良い。以下、本実施の形態2の説明においては、リードスイッチ応用製品5について説明する。
The magnetic proximity switch according to the second embodiment further includes a
図4は実施の形態2に係る磁気近接スイッチの構成図である。図4において、リードスイッチ応用製品5には、内部にリードスイッチ1が内包されている。リードスイッチ1の両端子には、リード線6がはんだ付けされており、リード線6がケース7の外側へ引き出されている。リードスイッチ応用製品5のケース7の外側には、内包されるリードスイッチ1の接点2の位置に対応する位置に磁気遮蔽板4が取り付けられている構成である。尚、リードスイッチ1のオンオフ領域及び永久磁石3に対する接点2の動作は実施の形態1の動作と同様である。
FIG. 4 is a configuration diagram of the magnetic proximity switch according to the second embodiment. In FIG. 4, a reed
以上のように本実施の形態2においては、磁気近接スイッチを多種にわたるアプリケーションに取り付け易くさせるため、ケース7でリードスイッチ1を内包させるリードスイッチ応用製品5の構成とした場合であっても、当該リードスイッチ応用製品5を製造した後に磁気遮蔽板4を取り付けることができるようになっている。このため、上述した実施の形態1と同様に、オフ距離を長く得ることができ、所望のオン領域やオフ領域を得ることがリードスイッチ応用製品5の構成においても可能になる。
As described above, in the second embodiment, even in the case of the configuration of the reed
尚、上記実施の形態1及び2の説明では、板状に形成された磁気遮蔽部材の場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ブロック形状や、図5に示すように、断面コ字状に形成された磁気遮蔽部材(図5(a))、又は筒状に形成された磁気遮蔽部材(図5(b))を用いてても良く、また例えば、リードスイッチ応用製品などの各種応用製品に適用可能な形状であっても良い。 In the description of the first and second embodiments, the case of the magnetic shielding member formed in a plate shape has been described. However, the present invention is not limited to this, and the cross-sectional shape as shown in FIG. A magnetic shielding member formed in a letter shape (FIG. 5A) or a cylindrical magnetic shielding member (FIG. 5B) may be used. The shape may be applicable to various application products.
また、上記実施の形態2では、リードスイッチ応用製品5のケース7外側に磁気遮蔽板4を取り付ける構成について説明したが、本発明はこれに限らず、リードスイッチと永久磁石との間に磁気遮蔽板4が存在していれば良いので、例えばリードスイッチ応用製品5のケース7の内部に磁気遮蔽板4を配設する構成であっても同様な効果が得られる。
In the second embodiment, the configuration in which the
さらに、上記実施の形態2では、永久磁石3をケース7の外部に設置された場合を説明したが、本発明はこれに限らず、永久磁石3をケース7の内部に設け、永久磁石3は、検出対象物又は検出対象物と連動する物体に取り付けられ、当該検出対象物に連動して、ケース7の内部で移動するようにしても良い。
Furthermore, in the second embodiment, the case where the
1 リードスイッチ、2 接点、3 永久磁石、4 磁気遮蔽板、5 リードスイッチ応用製品、6 リード線、7 ケース。 1 reed switch, 2 contacts, 3 permanent magnets, 4 magnetic shielding plate, 5 reed switch application product, 6 lead wire, 7 case.
Claims (13)
前記リードスイッチの接点の少なくとも一部を覆う磁気遮蔽部材を配設したことを特徴とする磁気近接スイッチ。 In a magnetic proximity switch having a reed switch that turns a contact on and off according to the magnetic force that changes depending on the position of a detected magnet,
A magnetic proximity switch comprising a magnetic shielding member that covers at least a part of the contact of the reed switch.
前記磁気遮蔽部材は、前記ケースの外面に配設されることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の磁気近接スイッチ。 A case containing the reed switch;
The magnetic proximity switch according to claim 1, wherein the magnetic shielding member is disposed on an outer surface of the case.
前記磁気遮蔽部材は、前記ケースの内部に配設されることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の磁気近接スイッチ。 A case containing the reed switch;
The magnetic proximity switch according to claim 1, wherein the magnetic shielding member is disposed inside the case.
前記被検知磁石、前記磁気遮蔽部材、及び前記リードスイッチを内包するケースと
を更に備え、
前記磁気遮蔽部材は、前記リードスイッチの接点と前記被検知磁石との間に配設されることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の磁気近接スイッチ。 A detected magnet;
A case that includes the magnet to be detected, the magnetic shielding member, and the reed switch;
The magnetic proximity switch according to claim 1, wherein the magnetic shielding member is disposed between a contact of the reed switch and the detected magnet.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011086433A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Daiko Denki Kk | Lead switch control unit |
CN109305336A (en) * | 2018-09-18 | 2019-02-05 | 湖南优加特装智能科技有限公司 | A kind of device and method that unmanned plane guidance is landed and fixed |
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2007
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CN109305336A (en) * | 2018-09-18 | 2019-02-05 | 湖南优加特装智能科技有限公司 | A kind of device and method that unmanned plane guidance is landed and fixed |
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