JP2009277422A - Noncontact switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁石と磁気センサとを用いた非接触スイッチ装置に関する。 The present invention relates to a non-contact switch device using a magnet and a magnetic sensor.
従来より、磁石と磁気センサとを用いた非接触スイッチ装置としては、図10に示すものが供されている。
このものは、スイッチノブ1を有する取付板2に取付けられた磁石3と、基板4に実装されて磁石3と対応する磁気センサ5,6とを具備して成るもので、磁石3はスイッチノブ1に与えられる操作で取付板2と共に位置Aと位置Bの2位置間を矢印C方向に移動される。これに対して、磁気センサ5は位置Aに、磁気センサ6は位置Bにあり、従って、磁石3が実線で示すように位置Aにあるときには、磁気センサ5が磁石3の磁力でそれを検知し、磁石3が二点鎖線で示すように位置Bに移動すれば、磁気センサ6が磁石3の磁力でそれを検知するようになっている。
Conventionally, as a non-contact switch device using a magnet and a magnetic sensor, the one shown in FIG. 10 is provided.
This magnet comprises a
しかしながら、このものでは、磁石3は1つで良いものの、磁気センサ5,6は磁石3の移動位置に応じたその2つが必要であり、コスト高となっていた。
これに対して、磁気センサを1つで済ませ得るようにしたものが供されている(例えば特許文献1、2参照)。
On the other hand, the thing which made it possible to use one magnetic sensor is provided (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、上述のように磁気センサを1つで済ませ得るようにしたものでは、磁石が2位置にそれぞれあって、磁気センサがその2位置間を移動することにより、磁石にそれぞれ近接して検知するものであり、磁気センサは1つで良いものの、磁石は磁気センサの移動位置に応じた2つが必要であり、結局、コスト高となる。 However, in the case where only one magnetic sensor can be used as described above, the magnet is located at two positions, and the magnetic sensor moves between the two positions to detect the magnet close to each other. However, although only one magnetic sensor is required, two magnets are required according to the moving position of the magnetic sensor, resulting in high costs.
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、コストの低減ができる非接触スイッチ装置を提供するにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a non-contact switch device capable of reducing the cost.
上記目的を達成するために、本発明の非接触スイッチ装置は、2位置間を移動可能な単一の磁石と、この磁石と対応する単一の磁気センサと、この磁気センサに前記磁石から出る磁束を流す磁気回路とを具備し、その磁気回路が、前記磁石の位置に応じて前記磁気センサに流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、その磁束の向きに応じて前記磁気センサが異なる出力を生ずることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the non-contact switch device of the present invention includes a single magnet movable between two positions, a single magnetic sensor corresponding to the magnet, and the magnetic sensor exiting the magnet. A magnetic circuit for flowing a magnetic flux, and the magnetic circuit has a circuit configuration that reverses the direction of the magnetic flux flowing through the magnetic sensor in accordance with the position of the magnet, and the magnetic sensor differs depending on the direction of the magnetic flux. It is characterized by producing an output.
上記手段によれば、磁石も磁気センサもそれぞれ単一で良く、コストの低減ができる。 According to the above means, the magnet and the magnetic sensor may be single, and the cost can be reduced.
以下、本発明の第1実施例(第1の実施形態)につき、図1ないし図3を参照して説明する。
まず、図1に示すケース11は、例えば防水性や、耐油性、更には耐環境性等を有するものであり、このケース11の内部から外部へ磁気回路12を構成する透磁体13,14を配設している。この場合、透磁体13はU字形、透磁体14はI字形のそれぞれ鉄など磁性体の帯状部材で、透磁体13の図中右側の一側部13aと透磁体14とが平行に設けられ、その間に単一の磁気センサ15を透磁体13,14に当接させて配設している。磁気センサ15は、この場合、ホールICであり、基板16上に実装している。
Hereinafter, a first embodiment (first embodiment) of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the
そして、透磁体13の上記一側部13aの上部と図中左側の他側部13bの上部並びに透磁体14の上部が突出したケース11の外部には、上記磁気センサ15が対応する単一の磁石17を配設している。この磁石17は、スイッチノブ18を有する取付板19に取付けた2つのヨーク20,21間に取付けたものであり、ヨーク20側がN極、ヨーク21側がS極であって、それら取付板19及びヨーク20,21と共に、透磁体13の一側部13aから透磁体14にかけた位置Dと、透磁体13の他側部13bから透磁体14にかけた位置Eの、2位置間を矢印F方向に移動可能に設けている。又、ヨーク20,21は、その間の幅を、透磁体13の一側部13aと透磁体14との間の幅、並びに透磁体13の他側部13bと透磁体14との間の幅とほゞ等しくしている。
And the
次に、上記構成のものの作用を述べる。
上記構成で、磁石17が位置Dにあるときには、図2に矢印Gで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体13の一側部13a−磁気センサ15−透磁体14−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。この結果、磁気センサ15にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
Next, the operation of the above configuration will be described.
In the above configuration, when the
これに対して、磁石17が図3に示す位置Eに移動したときには、矢印Hで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体14−磁気センサ15−透磁体13の一側部13a−透磁体13の他側部13b−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ15に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ15にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性(逆極性)の電圧が出力として生じる。
On the other hand, when the
このように本構成のものでは、磁気センサ15に磁石17から出る磁束を流す磁気回路12を設け、その磁気回路12が磁石17の位置D,Eに応じて磁気センサ15に流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、その磁束の向きに応じて磁気センサ15が異なる出力を生ずるもので、それにより、磁石17の位置D,Eを検知できる。
そして、それに要する構成では、磁石17も磁気センサ15もそれぞれ単一で良く、従来のもののように磁気センサを2つ、又は磁石を2つ要するということがないので、コストの低減が所望にできる。
As described above, in this configuration, the
In the configuration required for this, both the
又、磁石17の移動する場所と磁気センサ15の配設場所とを離間させて必要な検知ができるので、それら磁石17や磁気センサ15の配置設計の自由度が増す。更に、磁石17の移動する場所と磁気センサ15の配設場所とを分けることができるので、防水性や、耐油性、更には耐環境性等の面で有利にできる。
なお、本実施例の非接触スイッチ装置は、例えば自動車など車両のレバーコントロールスイッチ装置におけるレバーの操作位置を検知するのに用いるものである。
In addition, since the necessary detection can be performed by separating the place where the
In addition, the non-contact switch apparatus of a present Example is used, for example in detecting the operation position of the lever in the lever control switch apparatus of vehicles, such as a motor vehicle.
以上に対して、図4ないし図9は本発明の第2ないし第4実施例(第2ないし第4の実施形態)を示すもので、それぞれ、第1実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。 4 to 9 show the second to fourth examples (second to fourth embodiments) of the present invention. The same parts as those in the first example are the same as those in the first example. A description will be omitted with reference numerals, and only different parts will be described.
[第2実施例]
図4及び図5に示す第2実施例においては、ケース11や基板16は省略するが、磁気回路31を、U字形の透磁体32と、それより小さなU字形の透磁体33とで構成し、それらの透磁体32,33の中間部32a,33a間に磁気センサ15を配設している。
[Second Embodiment]
In the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the
そして、磁石17は、この場合、透磁体32の図中右側の一側部32bから透磁体33の同じく図中右側の一側部33bにかけた位置Iと、透磁体32の図中左側の他側部32cから透磁体33の同じく図中左側の他側部33cにかけた位置Jの、2位置間を矢印K方向に移動可能に設けている。
又、この場合、透磁体32の一側部32bと透磁体33の一側部33bとの間の幅、並びに透磁体32の他側部32cと透磁体33の他側部33cとの間の幅を、ヨーク20,21間の幅とほゞ等しくしている。
In this case, the
In this case, the width between the one
以上の構成で、磁石17が図4に示す位置Iにあるときには、矢印Lで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体32の一側部32b−透磁体32の中間部32a−磁気センサ15−透磁体33の中間部33a−透磁体33の一側部33b−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。この結果、磁気センサ15にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
With the above configuration, when the
これに対して、磁石17が図5に示す位置Jに移動したときには、矢印Mで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体33の他側部33c−透磁体33の中間部33a−磁気センサ15−透磁体32の中間部32a−透磁体32の他側部32c−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ15に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ15にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性(逆極性)の電圧が出力として生じる。
かくして、この第2実施例においても、第1実施例同様の作用効果を得ることができる。
On the other hand, when the
Thus, also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[第3実施例]
図6及び図7に示す第3実施例においては、第2実施例と同じくケース11や基板16は省略するが、磁気回路41を、図中右下がりの斜辺部42aを有する透磁体42と、それとは交差する図中右上がりの斜辺部43aを有する透磁体43とで構成し、それらの透磁体42,43のともに図中左側の一端部42b,43b間に磁気センサ15を配設している。
[Third embodiment]
In the third embodiment shown in FIG. 6 and FIG. 7, the
そして、磁石17は、この場合、透磁体42,43のともに図中右側の他端部42c,43c間にわたる位置Oと、透磁体42,43の上記斜辺部42a,43aより図中左側の中間部42d,43d間にわたる位置Pの、2位置間を矢印Q方向に移動可能に設けている。
又、この場合、透磁体42,43の上記他端部42c,43c間の幅、並びに透磁体42,43の上記中間部42d,43d間の幅を、ヨーク20,21間の幅とほゞ等しくしている。
In this case, the
In this case, the width between the
以上の構成で、磁石17が図6に示す位置Oにあるときには、矢印Rで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体42の他端部42c−透磁体42の斜辺部42a−透磁体42の中間部42d−透磁体42の一端部42b−磁気センサ15−透磁体43の一端部43b−透磁体43の中間部43d−透磁体43の斜辺部43a−透磁体43の他端部43c−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。この結果、磁気センサ15にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
With the above configuration, when the
これに対して、磁石17が図7に示す位置Pに移動したときには、矢印Tで示すように、磁石17のN極から、磁束が、ヨーク20−透磁体43の中間部43d−透磁体43の一端部43b−磁気センサ15−透磁体42の一端部42b−透磁体42の中間部42d−ヨーク21−磁石17のS極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ15に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ15にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性(逆極性)の電圧が出力として生じる。
かくして、この第3実施例においても、第1実施例同様の作用効果を得ることができる。
On the other hand, when the
Thus, also in the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[第4実施例]
図8及び図9に示す第4実施例においては、磁気センサ51を、磁気抵抗素子51aをセンサ本体とし、それにバイアス磁石51bを近接させて設けることにより、構成している。バイアス磁石51bは磁石17よりも小形であり、磁石17とは極性を逆にしている。従って、磁気抵抗素子51aにはバイアス磁石51bから出る磁束が矢印Uで示すように流れている。そのほかの構成は、この場合、第1実施例と同一としている。
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the
この構成では、磁石17が図8に示す位置Dにあって、磁束が矢印Gで示すように流れるとき、磁気センサ51の磁気抵抗素子51aには、バイアス磁石51bから出た磁束と磁石17から出た磁束とが逆方向に流れ、その結果、磁石17から出た磁束がバイアス磁石51bから出た磁束に減じられて上述よりも少なく流れるので、その流れる磁束の大きさに応じた小さな抵抗が出力として生じる。
In this configuration, when the
それに対して、磁石17が図9に示す位置Eに移動して、磁束が矢印Hで示すように流れるとき、磁気センサ51の磁気抵抗素子51aには、バイアス磁石51bから出た磁束と磁石17から出た磁束とが同方向に流れ、その結果、多くの磁束が流れるため、その流れる磁束の大きさに応じた大きな抵抗が出力として生じる。
On the other hand, when the
かくして、この第4実施例においても、出力の内容が異なるものの、磁気回路12は、磁石17の位置に応じて磁気センサ51に流れる磁束の向きを反転させる回路構成であって、その磁束の向きに応じて磁気センサ51が異なる出力を生ずる点に変わりはなく、従って、やはり第1実施例同様の作用効果を得ることができる。
Thus, even in the fourth embodiment, although the content of the output is different, the
特に、この場合、磁石は移動する磁石17と磁気センサ51のバイアス磁石51bとの2つを要するものの、バイアス磁石51bは磁気抵抗素子51aにバイアスとしての磁束を与えるだけの小さなもので良く、磁石17のような位置を検知するのに必要な多くの(大きな)磁束を出すものを必要としないので、コストの低減は充分にできる。
なお、この第4実施例の磁気センサ51は、第2実施例の磁気回路31、並びに第3実施例の磁気回路41にも同様に応用することができる。
In particular, in this case, the magnet requires two of the moving
The
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.
図面中、12は磁気回路、15は磁気センサ、17は磁石、31,41は磁気回路、51は磁気センサを示す。 In the drawing, 12 is a magnetic circuit, 15 is a magnetic sensor, 17 is a magnet, 31 and 41 are magnetic circuits, and 51 is a magnetic sensor.
Claims (1)
この磁石と対応する単一の磁気センサと、
この磁気センサに前記磁石から出る磁束を流す磁気回路とを具備し、
前記磁気回路は、前記磁石の位置に応じて前記磁気センサに流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、
その磁束の向きに応じて前記磁気センサが異なる出力を生ずることを特徴とする非接触スイッチ装置。 A single magnet movable between two positions;
A single magnetic sensor corresponding to this magnet;
A magnetic circuit for flowing a magnetic flux from the magnet to the magnetic sensor;
The magnetic circuit is a circuit configuration that reverses the direction of magnetic flux flowing through the magnetic sensor according to the position of the magnet,
A non-contact switch device characterized in that the magnetic sensor produces different outputs depending on the direction of the magnetic flux.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008125846A JP2009277422A (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Noncontact switch device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009277422A true JP2009277422A (en) | 2009-11-26 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04101272U (en) * | 1991-02-06 | 1992-09-01 | 国産電機株式会社 | Signal generator for internal combustion engine ignition system |
JP2001074409A (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-23 | Mikuni Corp | Noncontact type position sensor |
JP2005195481A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Japan Servo Co Ltd | Magnetic linear position sensor |
-
2008
- 2008-05-13 JP JP2008125846A patent/JP2009277422A/en active Pending
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