JP2009009805A - Non-contact type switch device - Google Patents
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Description
本発明は、非接触式スイッチ装置に関し、特に、往復動可能な磁石からの磁場の向きをGMR素子で検出することで出力信号を切り替える非接触式スイッチ装置に関する。 The present invention relates to a non-contact switch device, and more particularly to a non-contact switch device that switches an output signal by detecting the direction of a magnetic field from a reciprocating magnet with a GMR element.
従来、可動部材によって往復動可能に構成された磁石と、この磁石に近接させた磁気検出素子を用いた磁気センサとを備え、磁石の位置に応じて磁気検出素子の出力信号を切り替える非接触式スイッチ装置(磁気式近接スイッチ)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述したような従来の非接触式スイッチ装置においては、磁気センサと磁石とを精度良く位置合わせすることが困難であるため、装置本体からの出力信号が切り替えられる磁石の位置にバラつきが大きくなるという問題がある。 However, in the conventional non-contact type switching device as described above, since it is difficult to accurately align the magnetic sensor and the magnet, the position of the magnet to which the output signal from the device main body is switched varies greatly. There is a problem of becoming.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、装置本体からの出力信号が切り替えられる磁石の位置のバラつきを抑制することができる非接触式スイッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a non-contact switch device that can suppress variations in the position of a magnet to which an output signal from the device main body is switched.
本発明の非接触式スイッチ装置は、操作者からの操作に応じて往復動可能な磁石と、前記磁石からの磁気を検出する磁気検出素子と、前記磁気検出素子がマウントされるリードフレームとを具備し、前記磁気検出素子で検出した磁気に応じて出力信号を切り替える非接触式スイッチ装置であって、前記リードフレームの特定部分を基準にして前記磁石と前記磁気検出素子との両方の位置決めを行うことを特徴とする。 A non-contact switch device according to the present invention includes a magnet that can reciprocate according to an operation from an operator, a magnetic detection element that detects magnetism from the magnet, and a lead frame on which the magnetic detection element is mounted. A non-contact type switching device that switches an output signal in accordance with magnetism detected by the magnetic detection element, wherein positioning of both the magnet and the magnetic detection element is performed with reference to a specific portion of the lead frame. It is characterized by performing.
上記非接触式スイッチ装置によれば、リードフレームの特定部分を基準にして磁石と磁気検出素子との両方の位置決めが行われることから、当該磁石と、リードフレーム上にマウントされた磁気検出素子との位置合わせを高い精度で行うことができるので、装置本体からの出力信号が切り替えられる磁石の位置のバラつきを抑制することが可能となる。 According to the non-contact type switching device, since the positioning of both the magnet and the magnetic detection element is performed with reference to a specific portion of the lead frame, the magnet, the magnetic detection element mounted on the lead frame, and Therefore, it is possible to suppress variations in the position of the magnet to which the output signal from the apparatus main body is switched.
上記非接触式スイッチ装置においては、前記磁石が組み込まれ、操作者からの操作を受け付けて往復動する可動部材を更に具備し、前記リードフレームの特定部分を前記可動部材と当接させることで前記磁石の位置決めを行うことが好ましい。この場合には、リードフレームの特定部分を可動部材と当接させることで磁石の位置決めが行われることから、例えば、付勢手段で可動部材をリードフレームの特定部分に当接させるだけで簡単に磁石の位置決めを行うことが可能となる。 In the non-contact type switching device, the magnet is incorporated, and further includes a movable member that reciprocates in response to an operation from an operator, and by contacting a specific portion of the lead frame with the movable member, It is preferable to position the magnet. In this case, the magnet is positioned by bringing a specific part of the lead frame into contact with the movable member. The magnet can be positioned.
例えば、上記非接触式スイッチ装置においては、前記リードフレームに形成した凸部又は凹部を、前記リードフレームの特定部分として用いることが考えられる。この場合には、リードフレームに形成した凸部又は凹部がリードフレームの特定部分として用いられることから、簡単な構成で当該特定部分を形成することが可能となる。 For example, in the non-contact type switch device, it is conceivable to use a convex portion or a concave portion formed on the lead frame as a specific portion of the lead frame. In this case, since the convex portion or the concave portion formed in the lead frame is used as the specific portion of the lead frame, the specific portion can be formed with a simple configuration.
また、上記非接触式スイッチ装置においては、前記リードフレームのリード端子を表面実装用の端子として用いることが好ましい。このようにリードフレームのリード端子を表面実装用の端子として用いることにより、装置本体の部品点数を削減することができ、製造に要するコストを低減することが可能となる。 In the non-contact type switching device, it is preferable to use the lead terminal of the lead frame as a surface mounting terminal. Thus, by using the lead terminals of the lead frame as the terminals for surface mounting, the number of parts of the apparatus main body can be reduced, and the cost required for manufacturing can be reduced.
例えば、上記非接触式スイッチ装置においては、前記磁石からの磁場の向きを検出するGMR素子を前記磁気検出素子として用いることが考えられる。このようにGMR素子を磁気検出素子として用いることにより、ホール素子等を磁気検出素子として用いる場合と比べて、操作者による操作に応じて迅速に出力信号を切り替えることができる非接触式スイッチ装置を提供することが可能となる。 For example, in the non-contact switch device, it is conceivable that a GMR element that detects the direction of the magnetic field from the magnet is used as the magnetic detection element. By using a GMR element as a magnetic detection element in this way, a non-contact type switching device that can quickly switch an output signal in response to an operation by an operator, compared to a case where a Hall element or the like is used as a magnetic detection element. It becomes possible to provide.
特に、上記非接触式スイッチ装置において、前記磁石は、表裏面が単純2極着磁され、当該磁石の表面又は裏面を前記GMR素子の磁気検知面に対向配置させた状態で往復動することが好ましい。この場合には、複雑な態様で着磁した磁石を必要としないで迅速にスイッチング操作を行うことが可能となる。 In particular, in the non-contact type switching device, the magnet can reciprocate in a state where the front and back surfaces are simply two-pole magnetized and the front surface or back surface of the magnet is disposed opposite to the magnetic detection surface of the GMR element. preferable. In this case, the switching operation can be performed quickly without requiring a magnet magnetized in a complicated manner.
本発明によれば、リードフレームの特定部分を基準にして磁石と磁気検出素子との両方の位置決めを行うようにしたことから、当該磁石と、リードフレームにマウントされた磁気検出素子との位置合わせを高い精度で行うことができるので、装置本体からの出力信号が切り替えられる磁石の位置のバラつきを抑制することが可能となる。 According to the present invention, since both the magnet and the magnetic detection element are positioned with reference to a specific part of the lead frame, the magnet and the magnetic detection element mounted on the lead frame are aligned. Therefore, it is possible to suppress variations in the position of the magnet to which the output signal from the apparatus main body is switched.
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る非接触式スイッチ装置の分解斜視図である。図2は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置が有するセンサユニットの内部構成を示す斜視図である。図3及び図4は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置を組み立てる途中の状態について示す斜視図である。図5は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置の外観を示す斜視図である。なお、図1においては、説明の便宜上、非接触式スイッチ装置が有するスライダのみ内部構成を示している。また、以下においては、図1に示す左方側を適宜「装置の左方側」又は単に「左方側」と呼び、図1に示す右方側を適宜「装置の右方側」又は単に「右方側」と呼ぶものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a non-contact switch device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of a sensor unit included in the non-contact switch device according to the present embodiment. 3 and 4 are perspective views showing a state in the middle of assembling the non-contact switch device according to the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of the non-contact switch device according to the present embodiment. In FIG. 1, for the convenience of explanation, only the slider included in the non-contact type switch device shows the internal configuration. In the following, the left side shown in FIG. 1 will be referred to as “the left side of the apparatus” or simply “the left side”, and the right side shown in FIG. It shall be called “right side”.
図1に示すように、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1は、ケース2と、ケース2に取り付けられるセンサユニット3と、ケース2内に収納される圧縮バネ4及びスライダ5と、ケース2に収納されたスライダ5の一端に被せられるゴムカバー6と、これらの構成要素を収納すると共にセンサユニット3が取り付けられたケース2に被せられるカバー部材7とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ケース2は、例えば、合成樹脂材料で成形され、装置の右方側が開口した直方体形状を有している。ケース2の上面及び側面には、後述するカバー部材7の取付板71の一部を収容する段差部21及び段差部22が形成されている。ケース2の下面であって、装置の左方側の端部には、センサユニット3の左方側への移動を規制する当接片23が形成されている。ケース2の内部には、圧縮バネ4及びスライダ5が収納される溝部24が形成されている。溝部24は、矩形状の断面を有している。溝部22の左方側の内壁には、圧縮バネ4の内部に挿通される軸部25が形成されている(図1に不図示、図7参照)。
The
センサユニット3は、センサホルダ31と、端子部32aを下方側に露出した状態でセンサホルダ31に固定される複数のリードフレーム32と、センサホルダ31内に配設され、リードフレーム32にマウントされる構成部品とから構成される。センサホルダ31の下面には、後述するカバー部材7の取付板71の一部を収容する段差部が形成されている。リードフレーム32には、図2に示すように、制御IC33、GMR素子34、コンデンサ35及びダイオード36がマウントされる。これらの構成部品は、リードフレーム32に対してマウンタ装置等でマウントされることから、高い精度でリードフレーム32上に固定される。
The
GMR素子34は、磁気検知面を、後述するスライダ5に嵌め込まれた磁石Mに対向するように配設され、磁石Mからの磁場の向きを検出する。制御IC33は、GMR素子34の出力信号から磁石Mの位置を算出する。コンデンサ35は、制御IC33をノイズ等から保護するために用いられるものであり、ダイオード36は、制御IC33への逆接続を防止するために用いられるものである。本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1おいては、後述する磁石Mからの磁場をGMR素子34に作用させ、GMR素子34の電気抵抗値の変化を磁場により生じさせて、制御IC33にてGMR素子34の出力信号から磁石Mの位置を検出する。そして、検出された磁石Mの位置に応じて本非接触式スイッチ装置1からの出力信号(オン/オフ信号)を切り替える。
The
以下、リードフレーム32の構成、並びに、リードフレーム32とこれらの構成部品との関係について説明する。リードフレーム32は、図2に示すように、第1〜第4リードフレーム321〜324を有している。第1〜第4リードフレーム321〜324は、それぞれ一対のリード端子321a〜324aを備えている。リード端子321a〜324aは、図2に示す下方側に垂下しており、予め形成されたセンサホルダ31のスリットから下方側に露出した状態となっている。これらのリード端子321a〜324aは、不図示の基板に対する表面実装用の端子として用いられる。このようにリード端子321a〜324aを表面実装用の端子として用いることにより、装置本体の部品点数を削減することができ、製造に要するコストを低減することが可能となる。
Hereinafter, the configuration of the
第1リードフレーム321は、センサホルダ31の右方側端部から突出している。そして、その突出部分の中央部には、上方側に折り曲げられた規制片37が形成されている。規制片37は、スライダ5の一定位置以上の右方側への移動を規制する。また、磁石M及びGMR素子34のそれぞれの位置決めを行うためのリードフレーム32の特定部分として用いられる。第2リードフレーム322には、その上面に制御IC33及びGMR素子34がマウントされる。また、コンデンサ35の一方側の側端部を収容する収容部322bが形成されている。
The
第3リードフレーム323には、コンデンサ35の他方側の側端部を収容する収容部323bが形成されている。これらの収容部322b及び収容部323bにコンデンサ35がマウントされる。また、第3リードフレーム323には、ダイオード36の一方側の側端部を収容する収容部323cが形成されている。第4リードフレーム324には、ダイオード36の他方側の側端部を収容する収容部324bが形成されている。これらの収容部323c及び収容部324bにダイオード36がマウントされる。また、第4リードフレーム324は、センサホルダ31の左方側端部から突出している(図2に不図示、図6参照)。
The
圧縮バネ4は、ケース2の溝部24内に収納される。装置の左方側の一端が溝部24内に形成された軸部25に保持される一方、その右方側の一端がスライダ5の内部に収容されることで保持される。このように両端をケース2及びスライダ5に保持されることで、スライダ5を装置の右方側に押し出す付勢力を付与している。
The
スライダ5は、例えば、合成樹脂材料で成形され、ケース2の溝部24に対応した形状を有している。すなわち、スライダ5は、概して直方体形状を有している。スライダ5は、装置の上方側に開口した形状を有しており、この開口部分がスライダ5の内部に形成された圧縮バネ4を収容する収容溝51に連設されている。収容溝51は、圧縮バネ4の外形に応じた周面を有している。
The
スライダ5の右方側の側面には、概して円柱形状を有する突出片52が形成されている。突出片52の右方側の側面には、突出片52よりも小径の円柱形状を有する操作片53が形成されている。操作片53の先端は略球形状に設けられ、後述するゴムカバー6の孔62を介して露出する。突出片52の下方には、装置の右方側に僅かに突出する突出片54が形成されている。この突出片54は、リードフレーム32に形成された規制片37と当接する。スライダ5の下面には長方形状の開口部55が形成され、この開口部55に磁石Mが嵌め込まれている。
A projecting
ゴムカバー6は、概して平板形状を有しており、スライダ5の突出片52に対応する位置にドーム形状部61を有している。ドーム形状部61の内側には空間が形成されており、装置の左方側から突出片52を収容可能に構成されている。ドーム形状部61の頂部には孔62が形成されており、この孔62からスライダ5の操作片53の一部を露出可能に構成されている。
The
カバー部材7は、例えば、所定の形状に打ち抜いた金属板に折り曲げ加工を施すことにより形成され、図1に示す左方側に延在する4枚の取付板71a〜71dを有している。取付板71a及び71bは、一定距離を挟んで対向配置され、取付板71c及び71dは、一定距離を挟んで対向配置されている。取付板71aは、ケース2の段差部21に収容され、取付板71bは、センサホルダ31の下面に形成された段差部に収容される。また、取付板71c及び71dは、ケース2の段差部22に収容される。このように取付板71a及び71bによって上下面方向からケース2及びセンサユニット3を挟み込む一方、取付板71c及び71dによって側面方向からケース2を挟み込むことで、ケース2とセンサユニット3とを一体化している。
The cover member 7 is formed, for example, by bending a metal plate punched into a predetermined shape, and has four
カバー部材7における装置の右方側の面には、円形状の開口部72が形成されている。ゴムカバー6のドーム形状部61は、この開口部72から装置の右方側に露出するように構成されている。なお、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1において、このようにケース2に被せられるカバー部材7は、外部からの磁気を遮断する磁気シールドとしての役割を果たす。
A
このような構成を有する非接触式スイッチ装置1を組み立てる際には、図3に示すように、圧縮バネ4及びスライダ5をケース2の溝部24内に収容し、ケース2から突出した突出片52及び操作片53にゴムカバー6を被せる。これにより、操作片53の先端が、ドーム形状部61の孔62から突出するように配置される。そして、この状態のケース2を、図4に示すように、センサユニット3のセンサホルダ31上に配置し、同図に示す右方側からカバー部材7を被せる。このとき、カバー部材7は、取付板71a、取付板71c及び71dがそれぞれケース2の段差部21及び段差部22に収容される一方、取付板71bがセンサホルダ31の下面に形成された段差部に収容される。
When assembling the non-contact
取付板71a、取付板71c及び71dの先端が、それぞれ段差部21及び段差部22の奥側の端部に当接する一方、取付板71bの先端が当接片23に当接する位置まで押し込まれると、図5に示すように、カバー部材7によってケース2及びセンサユニット3が保持される。これにより、ケース2とセンサユニット3とが一体化され、リードフレーム32の端子部32aのみが下方側に突出した状態となる。
When the tips of the mounting
このように取り付けられた場合において、カバー部材7の開口部71からは、ゴムカバー6のドーム形状部61が装置の右方側に突出した状態となっている。また、ドーム形状部61の孔62からは、スライダ5の操作片53が装置の右方側に突出した状態となっている。本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、このように装置の右方側に突出する操作片53で操作者による押圧操作を受け付け、この押圧操作に応じてスライダ5が装置内の左右方向に往復移動するように構成されている。
When attached in this way, the dome-shaped
ここで、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1の内部構成について図6及び図7を用いて説明する。図6は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1の内部構成について説明するための斜視図である。図7は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1の断面図である。図8は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1が有するセンサユニット3と磁石Mとの関係について示す斜視図である。なお、図7においては、ケース2の軸部25及びスライダ5の操作片53の軸芯に沿った断面を示している。また、図6及び図7においては、説明の便宜上、スライダ5が僅かに装置の左方側に押し込まれた状態について示している。
Here, the internal configuration of the
図6及び図7に示すように、ケース2の内部においては、圧縮バネ4及びスライダ5が収容されている。圧縮バネ4は、図7に示すように、左方側の一端が軸部25に保持される一方、他端がスライダ5の内壁に当接しており、同図に示す右方側にスライダ5を付勢した状態となっている。本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に操作者からの押圧操作が行われていない状態において、スライダ5に形成された突出片54は、リードフレーム32に形成された規制片37と当接する。従って、押圧操作が行われていない状態において、これらの突出片54と規制片37とでスライダ5の位置決めが行われることとなる。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
また、スライダ5に嵌め込まれた磁石Mは、図7及び図8に示すように、リードフレーム32に取り付けられたGMR素子34から一定距離だけ離間した位置に配置されており、スライダ5における往復動作に応じて同図に示す左右方向に移動する。従って、スライダ5が往復動作を行う過程において、磁石Mは、GMR素子34と対向配置されることとなる。特に、磁石Mは、リードフレーム32の一部である規制片37との関係で位置決めされるスライダ5に嵌め込まれていることから、リードフレーム32との関係で磁石Mが位置決めされることとなる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the magnet M fitted in the
ここで、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に利用されるGMR素子34及びこれに近接する磁石Mの構成について説明する。図9は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に利用されるGMR素子34の構成について説明するための模式図である。なお、図9においては、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に利用されるGMR素子34の断面について示している。
Here, the configuration of the
図9に示すように、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に利用されるGMR素子34は、基本的な構成として、反強磁性層34aと、ピン層34bと、中間層34cと、フリー層34dとを基板38上に積層して形成され、巨大磁気抵抗効果を利用したGMR(Giant Magnet Resistance)素子の一種である磁気抵抗効果素子として構成されている。
As shown in FIG. 9, the
なお、GMR素子34が巨大磁気抵抗効果(GMR)を発揮するためには、例えば、反強磁性層34aがα−Fe2O3層、ピン層34bがNiFe層、中間層34cがCu層、フリー層34dがNiFe層から形成されることが好ましいが、これらのものに限定されるものではなく、磁気抵抗効果を発揮するものであれば、いずれのものであってもよい。また、GMR素子34は、磁気抵抗効果を発揮するものであれば、上記の積層構造のものに限定されるものではない。
In order for the
図9に示すGMR素子34のピン層34bは、反強磁性層34aで磁化され、この反強磁性層34aによって磁化方向が特定方向に固定(ピン止め)されている。フリー層34dは、磁石Mからの磁場の向きのみによって、ピン層34bの磁化方向に対する磁化方向が変化する。なお、フリー層34dには、磁石Mからの磁場以外に磁化方向を規制するものはない。GMR素子34の両端には、電極34e(図示せず)が接合形成されている。そして、ピン層34bの固定された磁化方向に対して、磁場の向きによりフリー層34dの磁化方向が変化することにより、2つの電極34e間での電気抵抗値の変化が出力信号として出力される。
The pinned layer 34b of the
このような構成を有するGMR素子34に磁場を作用させる磁石Mは、表裏面を単純2極着磁した磁石で構成されている。特に、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、GMR素子34に対向する面にN極が着磁されると共に、反対側の面がS極に着磁されている(図10参照)。
The magnet M that causes a magnetic field to act on the
ここで、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1におけるGMR素子34と、磁石Mからの磁場との関係について説明する。図10は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1におけるGMR素子34と、磁石Mからの磁場との関係について説明するための模式図である。なお、図10においては、磁石Mの中心部がGMR素子34の中心部に対向配置された場合について示している。
Here, the relationship between the
磁石Mの中心部がGMR素子34の中心部に対向配置された場合、磁石Mからは図10に示すような磁場が発生している。このような磁場を発生させる磁石Mが図10に示す左右方向に移動すると、GMR素子34においては、図11に示す電気抵抗値の変化が得られる。図11は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1において、磁石Mの位置に応じたGMR素子34における電気抵抗値の変化を説明するための図である。なお、図11においては、縦軸に電気抵抗値の変化の割合を示し、横軸に磁石Mの位置を示している。図11に示すように、GMR素子34における電気抵抗値は、磁石Mの中心部が、GMR素子34の中心部に対向配置された状態を境界として急激に変化することが分かる。
When the central portion of the magnet M is disposed opposite to the central portion of the
次に、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1における動作について説明する。図12及び図13は、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1の断面を示す斜視図である。なお、図12及び図13においては、ケース2の軸部25及びスライダ5の操作片53の軸芯に沿った断面を示している。
Next, the operation in the
図12においては、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に対して、操作者から押圧操作が行われていない状態について示している。この場合、スライダ5は、圧縮バネ4により装置の最も右方側の位置まで押し出され、操作片53がドーム形状部61の孔62から右方側に突出した状態となっている。このとき、スライダ5に形成された突出片54は、リードフレーム3に形成された規制片37と当接した状態となっている。また、スライダ5に嵌め込まれた磁石Mは、GMR素子34よりも僅かに装置の右方側の位置に配置されている。
FIG. 12 shows a state where the operator has not performed a pressing operation on the
ここで、磁石Mが図12に示す位置に配置された場合のGMR素子34における磁場の強度及びGMR素子34の出力電圧について説明する。図14は、図12に示す位置に磁石Mが配置された場合のGMR素子34における磁場の強度及びGMR素子34の出力電圧について説明するための図である。図14(a)は、図12に示す位置に磁石Mが配置された場合における磁石MとGMR素子34との位置関係を説明するための模式図である。なお、この場合において、磁石Mは、その中心部がGMR素子34の中心部から概ね0.7mmだけ装置の右方側に配置されているものとする。磁石Mが図12に示す位置に配置された場合、GMR素子34における磁場の強度は、図14(b)に示すように、約−800[Oe]を示し、GMR素子34の出力電圧は、図14(c)に示すように、約2.37Vを示している。
Here, the intensity of the magnetic field in the
そして、図12に示す状態から操作者によって押圧操作が行われると、スライダ4が装置の左方側に移動する。なお、図13においては、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1に対して押圧操作が行われ、出力信号が切り替わる状態について示している。この場合、スライダ5は、圧縮バネ4の付勢力に抗して装置の左方側に押し込まれ、ドーム形状部61が僅かに撓んだ状態となっている。このとき、スライダ5に形成された突出片54は、スライダ5の移動に伴ってリードフレーム3に形成された規制片37から離間した状態となっている。また、スライダ5に嵌め込まれた磁石Mは、図13に示すように、その中心部がGMR素子34の中心部に対向配置されている。
Then, when a pressing operation is performed by the operator from the state shown in FIG. 12, the
ここで、磁石Mが図13に示す位置に配置された場合のGMR素子34における磁場の強度及びGMR素子34の出力電圧について説明する。図15は、図13に示す位置に磁石Mが配置された場合のGMR素子34における磁場の強度及びGMR素子34の出力電圧について説明するための図である。図15(a)は、図13に示す位置に磁石Mが配置された場合における磁石MとGMR素子34との位置関係を説明するための模式図である。磁石Mが図13に示す位置に配置された場合、GMR素子34における磁場の強度は、図15(b)に示すように、0[Oe]を示し、GMR素子34の出力電圧は、図15(c)に示すように、2.5Vを示している。
Here, the strength of the magnetic field in the
本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、磁石Mが図13に示す位置よりも装置の右方側に配置されている場合、すなわち、GMR素子34の出力電圧が2.5Vより小さい場合にオフ信号を出力する一方、図13に示す位置よりも装置の左方側に配置されている場合、すなわち、GMR素子34の出力電圧が2.5Vより大きい場合にオン信号を出力するように設定されている。従って、磁石Mが図12に示す位置から図13に示す位置に移動する過程ではオフ信号が継続して出力される一方、図13に示す位置から更に装置の左方側の位置に移動する過程ではオン信号が継続して出力されることとなる。なお、このように磁石Mが移動する間、GMR素子34のフリー層34dの磁化方向は、磁石Mからの磁場のみによって変化するようになっており、磁石Mからの磁場以外の要因により規制されていない。
In the
このように本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、リードフレーム32の特定部分を基準にして磁石Mの位置決めを行うようにしている。これにより、磁石Mと、このリードフレーム32の特定部分を基準にして該リードフレーム32にマウントされた磁気検出素子(GMR素子34)との位置合わせを高い精度で行うことができるので、装置本体からの出力信号が切り替えられる磁石Mの位置のバラつきを抑制することが可能となる。
Thus, in the
また、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、磁石Mが組み込まれ、操作者からの操作を受け付けて往復動する可動部材としてのスライダ5を備え、リードフレーム32の特定部分をスライダ5と当接させることで磁石Mの位置決めを行うようにしている。これにより、例えば、圧縮バネ4でスライダ5をリードフレーム32の特定部分に当接させるだけで簡単に磁石Mの位置決めを行うことが可能となる。
Further, in the
特に、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、リードフレーム32に形成した規制片37を、上記リードフレーム32の特定部分として用いている。このように、リードフレーム32に形成した規制片37をリードフレーム32の特定部分として用いることから、簡単な構成で磁石Mの位置決めに用いられる特定部分を形成することが可能となる。
In particular, in the
また、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、磁石Mからの磁場の向きを検出するGMR素子34を磁気検出素子として用いている。このようにGMR素子34を磁気検出素子として用いることにより、ホール素子等を磁気検出素子として用いる場合と比べて、操作者による操作に応じて迅速に出力信号を切り替えることができる非接触式スイッチ装置1を提供することが可能となる。
Further, in the
特に、本実施の形態に係る非接触式スイッチ装置1においては、磁石Mを、表裏面が単純2極着磁された磁石で構成し、当該磁石Mの表面又は裏面をGMR素子34の磁気検知面に対向配置させた状態で往復動するようにしている。これにより、複雑な態様で着磁した磁石を必要としないで迅速にスイッチング操作を行うことが可能となる。
In particular, in the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、磁気検出素子としてGMR素子34を用いる場合について示している。しかしながら、本実施の形態で用いられる磁気検出素子の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ホール素子等をGMR素子34の代わりに用いても良い。このようにホール素子等を用いた場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態においては、磁石Mを位置決めする基準として利用されるリードフレーム32の特定部分の一例として、第1リードフレーム321に形成された規制片37を有する場合について示している。しかしながら、リードフレーム32の特定部分については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。規制片37は、リードフレーム32に形成された凸部の一例を示したものであるが、他の態様を有する凸部でリードフレーム32の特定部分を実現しても良い。また、磁石Mを位置決めする基準として利用することができれば、凸部に限定されるものではなく、凹部で特定部分を実現するようにしても良い。
Moreover, in the said embodiment, the case where it has the
1 非接触式スイッチ装置
2 ケース
24 溝部
3 センサユニット
31 センサホルダ
32 リードフレーム
33 制御IC
34 GMR素子
37 規制片
4 圧縮バネ
5 スライダ
52 突出片
53 操作片
54 突出片
6 ゴムカバー
61 ドーム形状部
7 カバー部材
M 磁石
DESCRIPTION OF
34
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007169603A JP2009009805A (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Non-contact type switch device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007169603A JP2009009805A (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Non-contact type switch device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009009805A true JP2009009805A (en) | 2009-01-15 |
Family
ID=40324697
Family Applications (1)
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JP2007169603A Withdrawn JP2009009805A (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Non-contact type switch device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009009805A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9347550B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-05-24 | Alps Electric Co., Ltd. | Shift lever device using magnetism detection switch |
-
2007
- 2007-06-27 JP JP2007169603A patent/JP2009009805A/en not_active Withdrawn
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