JP2014143167A - 磁気検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】扉等の開閉を検知する磁気検出装置において、不正操作や接点溶着などの原因による誤作動の発生を防止する。
【解決手段】所定の間隔を設けて配置されたＮ極とＳ極を持った一対の被検知磁石と、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように配置され、前記被検知磁石を検知する一対の主リードスイッチと、前記一対の主リードスイッチの夫々に対応し、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように所定の間隔を設けて配置され、前記被検知磁石を検知する一対の不正防止用リードスイッチとを備え、前記主リードスイッチは開接点を有し、前記不正防止用リードスイッチは開接点と閉接点の両方を有し、前記主リードスイッチの開接点と前記不正防止用リードスイッチの閉接点とが直接接続され、前記不正防止用リードスイッチには前記不正防止用リードスイッチを作動可能な弱い前記被検知磁石と対極する磁石であらかじめ動作させ閉接点を開にさせる。
【選択図】図１

Description

この発明は、磁気検出装置に関し、人を危険から守るために産業機械などに取り付けられる防護柵・扉の開閉、若しくは防災・防犯のための窓や扉等の開閉を検知する磁気検出装置に関する。

従来、特許文献１（特開２００５−２５９６１２）に示される磁気近接スイッチ１００が有る。この磁気近接スイッチ１００について図１２に基づいて説明する。
磁気近接スイッチ１００は、ケース１０１と、前記ケース１０１に固定されるリードスイッチ１０３と、前記ケース１０１外に別に備えられる被検知磁石１０４とを有する。
この磁気近接スイッチ１００においては、被検知磁石１０４の位置により変化する前記リードスイッチ１０３の接点１０５に生じる磁力に応じて、前記リードスイッチ１０３の前記接点１０５を互いに接触または離隔する（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された前記磁気近接スイッチ１００にあっては、外部に強力な磁気を持った磁石の接近によって前記リードスイッチ１０３の接点を閉にさせることがある。
例えば、扉の枠に前記リードスイッチ１０３を設置し、扉に前記被検知磁石１０４設置し、前記リードスイッチ１０３に強力な磁気を持った磁石を接近させて前記接点１０５を閉にさせてしまえば、扉を開き前記被検知磁石１０４が前記リードスイッチ１０３から離隔しても前記接点１０５を閉のままにさせることがあり、扉の開閉を検出できないことがある（特許文献１参照）。

また、特許文献２（特開２０１２−２３８５８５）に示される磁気近接スイッチ１１０が有る。この磁気近接スイッチ１１０について図１３に基づいて説明する。
図１３に示す磁気近接スイッチ１１０（リードスイッチと被検知磁石とを用いて扉等の開閉を検知する磁気検出装置）において、被検知磁石１１３ａ、１１３ｂを検知する主リードスイッチ１１１ａ、１１１ｂは、開接点だけを持つリードスイッチであり、前記被検知磁石１１３ａ、１１３ｂまたは他の磁石を検知する不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂは、開接点と閉接点を持つリードスイッチである。前記主リードスイッチ１１１ａ、１１１ｂの開接点と、前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの閉接点とは直列接続されている。
前記被検知磁石１１３ａ、１１３ｂが検知部１１４に接近した場合、前記主リードスイッチ１１１ａ、１１１ｂが作動して開から閉になり、前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂは作動せず閉のままに保持される。
また、一対の前記被検知磁石１１３ａ、１１３ｂの間にある前記被検知磁石１１３ａ、１１３ｂ以外の磁石が接近した場合は、前記主リードスイッチ１１１ａ、１１１ｂは作動し開から閉になり、かつ不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂも作動し閉から開になる（特許文献２参照）。

特許文献２に記載されたスイッチ１１０にあっては、外部に強力な磁気を持った磁石が前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点付近等の特定な場所へ接近すると、前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点を閉のままにさせることがある。
例えば、扉の枠に検知部１１４を設置し、扉に操作部１１５設置し、前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点付近等の特定な場所へ強力な磁気を持った磁石を接近させて、前記主リードスイッチ１１１ａ、１１１ｂと前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂを双方の接点を閉に作動させ、扉を開き操作部１１５が検知部１１４を離隔しても接点を閉のままにさせることがあり、扉の開閉を検出できないことがある（特許文献２参照）。

特開２００５−２５９６１２ 特開２０１２−２３８５８５

特許文献１に記載された磁気近接スイッチ１００にあっては、外部で可動する部分が無い密閉構造のリードスイッチ１０３と被検知磁石１０４で作動させる方法である。しかしながら、被検知磁石１０４以外の数万ガウス以上のネオジム磁石等による誤作動や、不正操作による誤作動を発生することがあり、被検知磁石１０４以外の外部の磁力に影響されない構造の磁気検出装置が要求されていた。

また、特許文献２に記載された構造の磁気近接スイッチ１１０にあっては、不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点の溶着が発生した場合、被検知磁石１１３ａ、１１３ｂの正常位置に依る毎回の接近動作で不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点の溶着を検出する事ができず、対の不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点の溶着も溶着した場合で、被検知磁石１１３ａ、１１３ｂ以外の磁石が接近した場合、不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂは動作せず不正を検出できない誤動作が発生する可能性があり、これらを防ぐ機能や機構を持った磁気検出装置が要求されていた。

また、特許文献２に記載された構造の磁気近接スイッチ１１０にあっては、外部に強力な磁気を持った磁石が前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点付近等の特定な場所への接近によって前記不正防止用リードスイッチ１１２ａ、１１２ｂの接点を閉のままにさせることがあり、これらを防ぐ機能、若しくは機構を持った磁気検出装置が要求されていた。
さらに、前記磁気近接スイッチ１１０の構造にあっては、一対の主リードスイッチの１１１ａと１１１ｂとを重ね合わせるには制限があり、そのために被検知磁石１１３ａ、１１３ｂもその間隔を狭くすることができない。そのため、磁極の連続した磁気の山をもつ磁気ドグ（磁気の被検出体）のＳ極とＮ極との間隔も大きくなり、小型の食品機械の安全柵への取り付けが難しく、小型の食品機械の安全柵にも取り付け可能なＳ極とＮ極間の間隔の狭い磁気ドグの構造を持った磁気検出装置が要求されていた。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、リードスイッチと被検知磁石とを用いて扉等の開閉を検知する磁気検出装置であって、不正操作や接点溶着などの様々な原因による誤作動の発生を防止することのできる磁気検出装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本発明にかかる磁気検出装置は、所定の間隔を設けて配置されたＮ極とＳ極を持った一対の被検知磁石と、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように配置され、前記被検知磁石を検知する一対の主リードスイッチと、前記一対の主リードスイッチの夫々に対応し、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように所定の間隔を設けて配置され、前記被検知磁石を検知する一対の不正防止用リードスイッチとを備え、前記主リードスイッチは開接点を有し、前記不正防止用リードスイッチは開接点と閉接点の両方を有し、前記主リードスイッチの開接点と前記不正防止用リードスイッチの閉接点とが直接接続され、前記不正防止用リードスイッチには前記不正防止用リードスイッチを作動可能な弱い前記被検知磁石と対極する磁石であらかじめ動作させ閉接点を開にさせた磁気検出装置であって、前記被検知磁石が前記一対の前記主リードスイッチ及び前記不正防止リードスイッチに接近した際、前記主リードスイッチの接点が開から閉になされ、閉の状態が保持され、一方、前記不正防止リードスイッチは前記被検知磁石の接近で前記の弱い対極する磁石で閉接点が開になっていたのが双方の磁気が打ち消し合うことで閉にされ、更に前記被検知磁石の接近で、前記被検知磁石が前記弱い前記被検知磁石と対極する磁石の磁気より強くなり、その磁気により再び前記不正防止リードスイッチの閉接点は開となり、前記被検知磁石の接近で前記一対の前記主リードスイッチの開接点が閉となる位置及び前記一対の前記不正防止リードスイッチの閉接点が閉になっている位置の双方の接点が閉となっている間の前記被検知磁石の位置を正常な磁気検出位置とされ、一方、単極の前記被検知磁石以外の磁石が接近した場合、前記一対の主リードスイッチの開接点が開から閉になったとしても、どちらかの同極の前記弱い磁石が取り付けられた不正防止用リードスイッチの閉接点は開のままで、前記一対の被検知磁石以外の磁気が検出されないことを特徴としている（請求項１）。

このように構成することにより、一対の被検知磁石が、一対の主リードスイッチ及び一対の不正防止用リードスイッチに接近した際、一対の被検知磁石の位置が所定の領域にある状態でのみ、直列接続された主リードスイッチ及び不正防止用リードスイッチ回路が閉となり、正常に磁気検出を行うことができる。
一方、誤操作や不正操作にあたる被検知磁石以外の単極の磁石が接近した場合には、前記主リードスイッチ双方の開接点が閉になったとしても、前記不正防止用リードスイッチのいずれかの閉接点を閉にすることはできないため、誤検出を防止することができる。
また、正常な磁気検出が可能となる一対の被検知磁石の位置が、所定の領域とされるため、前記所定の領域を一対の被検知磁石が占有する場合にはその状態で、或いは、その領域が広く、一対の被検知磁石が占有できずに空いた部分が生じる場合には、その部分をプラスチックなどの非磁性体で覆う構成とすることにより、その部分に対し物理的に他の擬似の被検知磁石などが近づけないため、それらを検知しないようにすることができ、誤作動を防止することができる。

尚、このようにリードスイッチで構成された発明では、リードスイッチの接点部はガラス菅の中に封入された密閉構造で、外部からの接点の汚れが無いことと、ガラス管の中に不活性ガスを封入することで、リードスイッチの周囲のガスなどによる腐食や酸化することが無いことが望ましい。

また、このようにリードスイッチで構成された発明では、リードスイッチは接点部の寿命が一般的に１０００万回から１億回と長寿命であり、一般機械の１０年から２０年の稼働期間中での機械に使われている接点での作動回数は１００万回から２００万回であり、リードスイッチの接点の寿命の作動回数は機械の稼働期間中の接点の作動回数より長いことで、磁気近接装置を交換することなく使用できる。

また、前記主リードスイッチおよび前記不正防止用リードスイッチはステンレス等の金属材料または樹脂等の非磁性体の材料で形成された函体内に収められていることが望ましい（請求項２）。
このように函体に収容されたリードスイッチで構成された発明では、非磁性体のステンレススチール等の金属やポリカーボネート等のプラスチックを使用することにより、腐食性のガスや液体などまたゴミや粉などの周囲環境条件の悪い場所での使用が可能となる。

また、一対の前記主リードスイッチ乃至一対の前記不正防止用リードスイッチの開閉許容電流を超える電流による接点の溶着を防止できるいずれか低い電流値のヒューズを１つ乃至複数個、前記主リードスイッチの開接点と前記不正防止用リードスイッチの閉接点が直列接続されたところに、更に直列に接続することが望ましい（請求項３）。
このようにリードスイッチの開閉許容電流を超える電流を防止する電流値のヒューズを入れることにより、リードスイッチの開閉許容電流を超える電流による接点の溶着を回避できる。
尚、一対の前記主リードスイッチ乃至一対の前記不正防止用リードスイッチの接点の閉時の溶着は、扉などの開閉の検出で扉が開いていても閉じていることを示してしまい、災害の発生する可能性が有るが、前記のように構成することにより、本発明にかかる磁気検出装置は過電流による接点の溶着を防ぐことができる。

また、接点の溶着を検出する構成としてもよく、その場合、前記主リードスイッチと前記不正防止用リードスイッチとは、それぞれ開接点と閉接点とを有し、一対の前記主リードスイッチにおいて前記閉接点を監視し、前記被検知磁石が前記主リードスイッチに接近した際、前記閉接点が開にならないことにより前記開接点の溶着を検知し、一対の前記不正防止用リードスイッチにおいて前記開接点を監視し、前記被検知磁石以外の磁石が前記不正防止用リードスイッチに接近し前記開接点が閉から開になり離隔した際、前記開接点が閉にならないことにより前記間接点の溶着を検知することが望ましい（請求項４）。

また、一対の前記主リードスイッチと直交する方向に複数並べられた一対の被検知磁石とを備え、前記一対の被検知磁石間を一対の前記主リードスイッチを移動可能に構成し、一対の前記主リードスイッチが被検知磁石間にあるときは作動状態となし、被検知磁石外にあるときは非作動状態となすように構成してもよい（請求項５）。
このように一対の被検知磁石が一対の前記主リードスイッチと直交する方向に複数並べられていることにより、任意に複数並べられている一対の被検知磁石を扉や安全柵取り付けることで、任意の範囲まで扉や安全柵の開くことを正常とすることができる。

更に、前記した本発明に係る磁気検出装置によれば、一対の前記主リードスイッチを重ね合わせることが可能となり、一対の被検知磁石のＳ極とＮ極の間隔を狭くすることができる。

本発明に係る磁気検出装置によれば、不正操作や接点溶着などの様々な原因による誤作動の発生を防止することができる。
また、本発明の磁気検出装置は長寿命であることから防護柵・防護扉の開閉やスイッチとして産業機械や食品機械の稼働期間を超える寿命に対応でき、寿命による交換も最小回数でできる。

さらに、本発明の磁気検出装置と磁気のドグを採用することにより、食品産業で小型から大型までのミキサーや混練のタンクの安全柵・扉で磁気ドグの配設されたところまで開けた状態でタンク内の生産物を直接見ながら各種食品材料の追加や食品添加物の投入が機械を止めずに可能になる。

図１は、本発明に係る磁気検出装置の第一実施形態を示す概略構成図である。 図２は、図１の磁気検出装置において、磁石の作用による主リードスイッチの検知曲線と解放曲線およびその曲線に対する作動を示す模式図である。 図１の磁気検出装置において、予め弱い磁石で作動させられている不正防止用リードスイッチに対する被検知磁石の作動による検知距離と接点の作動を説明するための模式図である。 図１の磁気検出装置において、予め弱い磁石で作動させられている不正防止用リードスイッチに対する被検知磁石の作動による検知距離と接点の作動を説明するための模式図である。 図１の磁気検出装置において、予め弱い磁石で作動させられている不正防止用リードスイッチに対する被検知磁石の作動による検知距離と接点の作動を説明するための模式図である。 図６は、図１の磁気検出装置において、主リードスイッチと不正防止用リードスイッチの組合せた基本検知部と被検知磁石との検知距離による接点の作動を説明するための模式図である。 図７は、図１の磁気検出装置において、被検知磁石の検知距離による作動を説明するための模式図である。 図８は、図１の磁気検出装置において、被検知磁石以外の磁石の検知距離による作動を説明するための模式図である。 図９は、本発明にかかる磁気検出装置の第１実施形態の説明をするための概略構成図である。 図１０は、図１の磁気検出装置において、接点溶着を検出できる第一実施形態の変形例を示す概略構成図である。 図１１は、本発明に係る第二実施形態を示す概略構成図であって、任意の範囲の開口を可能とする構成を示す図である。 図１２は、従来の磁気近接スイッチを上方から見た部分断面図である（特許文献１）。 図１３は、他の従来の磁気近接スイッチの概略構成図である（特許文献２）。

以下、本発明に係る磁気検出装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。先ず、第一実施形態について図面に基づき説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る磁気検出装置Ａの構成図であり、本発明の基本形態である。
この磁気検出装置Ａは、操作部９に組み込まれた一対の被検知磁石４ａ、４ｂと、磁気を接続する磁性体７の接近を検知する検知部８の主リードスイッチ１ａ、１ｂと、誤操作や不正操作に対するその他の磁石の接近を検知する不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂと、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂを予め作動させておくための不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ａ、３ｂと、リードスイッチの過電流溶着防止用ヒューズ５ａ、５ｂとにより構成される（なお、図９に示す構成も同様）。
また、検知部８において、主リードスイッチ１ａの開接点と不正防止用リードスイッチ２ａの閉接点とヒューズ５ａとが直列接続されて一方の磁気検知回路を構成し、この磁気検知回路に対し左右対称に配置される形で、主リードスイッチ１ｂの開接点と不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点とヒューズ５ｂとが直列接続されて他方の磁気検知回路を構成している。
尚、検知部８において、前記一対の主リードスイッチ１ａ，１ｂおよび前記一対の不正防止用リードスイッチ２ａ，２ｂは、ステンレス等の金属材料または樹脂等の非磁性体の材料で形成された函体内に収められている。

次に、図２から図９に基づき磁気検出装置Ａにおける磁気検出の原理について説明する。
まず、図２を用い、被検知磁石４ａ、４ｂと、主リードスイッチ１ｂとにおける検知曲線と解放曲線および作動の関係について説明する。
主リードスイッチ１ｂは開接点を持ち、図２には、被検知磁石４ａ、４ｂが主リードスイッチ１ｂに接近することで開接点が閉になる検知曲線１０ａ、１０ｂと、被検知磁石４ａ、４ｂが検知曲線内から離隔していき、閉であった開接点が開になる解放曲線１１ａ、１１ｂとを表している。一般に、この検知曲線１０ａ、１０ｂと解放曲線１１ａ、１１ｂとの関係は接点の閉と開の切替る位置が実線と破線のように異なり、その間１３ａ、１３ｂは磁気ヒステリシスと呼ばれており、設計上考慮する必要がある。
本発明ではリードスイッチ１ａ、１ｂの開接点を使用し、検知曲線１０ａ、１０ｂ内付近をそれぞれ正常検知領域１２ａ、１２ｂと呼ぶ。

図３、図４、図５は、被検知磁石４ｂの作用による不正防止用リードスイッチ２ｂの作動の距離を表した模式図である（被検知磁石４ａ、不正防止用リードスイッチ２ａはＮ極とＳ極が逆になるだけで説明を省略する）。
不正防止用リードスイッチ２ｂは開接点と閉接点を持ち、本発明では不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点（ b contact）を使用する。不正防止用リードスイッチ２ｂにおいて、予め不正防止用リードスイッチ２ｂを作動させておくためには、不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂ’を開接点側（ a contact）または閉接点側（ b contact）に接着すればよい。しかしながら、全体の構成上、不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石は、主リードスイッチから離したほうが好ましいため、以下の説明においては、不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂを、そのＮ極とＳ極を反転して共通接点側（c contact）に接着した構成とする。
図３では被検知磁石４ｂのＮ極より不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂのＮ極（磁石３ｂ ’のＳ極）の影響が強く不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は開のままである。

図４に示すように、被検知磁石４ｂが不正防止用リードスイッチ２ｂに接近すると、被検知磁石４ｂのＮ極と不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂのＮ極（擬似３ｂ’Ｓ極）の磁気が打ち消し合い、磁気が弱くなり、不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は開から閉になる。

また、図５に示すように、被検知磁石４ｂがさらに不正防止用リードスイッチ２ｂに接近すると、不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂのＮ極（擬似３ｂ’Ｓ極）より被検知磁石４ｂのＮ極の磁気が強くなり、不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は閉から開になる。
被検知磁石４ｂが不正防止用リードスイッチ２ｂから離隔する場合は上記の逆を辿る。
なお、被検知磁石４ｂのＮ極でなくＳ極が不正防止用リードスイッチ２ｂに接近した場合は、不正防止用リードスイッチ２ｂには不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ｂのＮ極（擬似３ｂ’Ｓ極）が接着して閉接点を開にしているため、Ｓ極の磁気が強くなるだけであり、不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は閉にならない。

図６は、主リードスイッチ１ｂと不正防止用リードスイッチ２ｂとを組み合わせて接続した模式図であり、操作部の磁石４ａ、７、４ｂが接近する時の接点の作動を表している。
図６に示すように、操作部の磁石４ａ、７、４ｂが、直列接続された主リードスイッチ１ｂと不正防止用リードスイッチ２ｂにある程度接近すると、主リードスイッチ１ｂは作動し開接点は閉になるが、不正防止用リードスイッチ２ｂはまだ作動せず閉接点は開のままである。即ち、直列接続の回路は導通状態にならない。
操作部の磁石４ａ、７、４ｂがさらに接近すると、不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は閉になり、主リードスイッチの閉接点も閉であるため、直列接続の回路が導通状態になる。
そして、操作部の磁石４ａ、７、４ｂがさらに接近すると、不正防止用リードスイッチ２ｂの閉接点は開になり、直列接続の回路が断状態になる。

図７は一対の主リードスイッチ１ａ、１ｂと一対の不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂを組み合わせ、接続した模式図である。
図示するように、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂに対し、それらを予め作動させる不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ａ、３ｂが接着される。
操作部９が検知部８の遠隔にいる場合は、双方のすべてのリードスイッチは開状態になっている。
操作部９が検知部８に接近すると、図６を用いて説明したように双方の直列回路は閉になる。更に操作部９が検知部８に接近すると、双方の直列回路は開になってしまう。
一方、操作部９が検知部８から離隔していくと作動が逆を辿る。
尚、図７において、操作部９が検知部８に接近し、検知部８における双方の直列回路が閉になる領域に達した際、その領域を操作部９が占有する状態にあるときには、物理的に操作部９以外の他の擬似の被検知磁石や磁石６などが前記領域に近づけないため、その擬似の被検知磁石等を検知しないようにすることができる。
また、操作部９が検知部８に接近し、検知部８における双方の直列回路が閉になる領域に達した際、前記領域が広すぎて、前記操作部９が前記領域を占有することができない場合（前記領域において前記操作部９の周囲に空いた部分が生じる場合）もある。その場合には、その空いた部分を例えばプラスチックなどの非磁性体で覆う構成とすることにより、物理的に操作部９以外の他の擬似の被検知磁石や磁石６などが前記領域に近づけないため、その擬似の被検知磁石等を検知しないようにすることができる。

図８は、第一実施形態の構成において、図７の操作部９に代えて、被検知磁石以外の磁石６を検知部８に接近させる場合の動作を説明するための図である。
誤操作や不正操作にあたる被検知磁石以外の磁石６は、Ｎ極若しくはＳ極の単極の場合が多く、その単極（図８ではＳ極）が検知部８に接近すると主リードスイッチ１ａ、１ｂは双方とも作動し双方の開接点が閉になる場合もある。しかしながら、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂの不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石３ａ、３ｂによって作動している同極の不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂのどちらかの閉接点（図８では２ｂ）を閉にすることはできない。即ち、どちらかの直列接続の回路を導通にする事ができない（図８では１ｂ−２ｂ側）。

図９は、本発明の第一実施形態に係る磁気検出装置Ａの構成図であり、図８の構成に、接点の溶着を防止できる電流値のヒューズ５ａ、５ｂを入れた概略構成図である。
このように主リードスイッチ１ａ、１ｂ乃至不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂの開閉許容電流による接点の溶着を防止できるいずれか低い電流値のヒューズ５ａ、５ｂを、主リードスイッチ１ａ、１ｂの開接点と不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂの閉接点が直列接続された磁気検知回路に、更に直列に接続することにより、最大の接点寿命を得ることができる。

一般にリードスイッチの機械的疲労は数億回以上であり、機械的寿命は無視できる。一般的機械が製造されてから破棄までのライフサイクルでの接点等の動作回数は最大で２００万回位であり、電気的寿命を検討すれば良い。最大の許容電流より１０分の１以下などの少ない容量の電流であれば接点の電気的寿命も長くなり、そのための電流値に適した容量のヒューズを使用することにより接点の溶着を防ぐ事ができる。また、複数個のヒューズを使うことで製品の品質のばらつきも抑えることができる。特に大電流によるリードスイッチの接点の溶着を無くすことができる。

続いて、第一実施形態の変形例について図１０に基づいて説明する。
図１０は接点溶着を検出できる第一実施形態の変形例を示す概略構成図である。
図９で接点の溶着の回避を目指しているが１００％の保証が無いため、接点の溶着の検出を行うことで、誤動作などによる危険や災害を未然に防ぐため接点の溶着の監視も重要になる。
図１０に示すように、主リードスイッチ１ａ、１ｂに開接点と閉接点を持ったリードスイッチを使用し、磁気検知回路には開接点を使用し、この片方の開接点が溶着した場合、この溶着を主リードスイッチ１ａ、１ｂの閉接点が同時に閉にならないことで溶着が発生したことを検出する。
また、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂは開接点と閉接点を持っており、磁気検知回路には閉接点を使用し、この片方の閉接点が溶着した場合、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂの開接点が同時に閉にならないことで溶着が発生したことを検出できる磁気近接スイッチである。

なお、各リードスイッチは同時に接点の溶着を起こすことがほとんど無いことの条件と、一対の不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂは双方とも磁気検出装置の中心線の対称軸上に並設されていることが望ましい。

以上のように本発明に係る第一実施形態によれば、操作部９が検知部８に接近した際、検知部８に対する操作部９の位置が所定の領域にある状態でのみ、検知部８内の直列回路が閉となり、正常に磁気検出を行うことができる。
一方、誤操作や不正操作にあたる被検知磁石以外の単極の磁石６が検知部８に接近した場合には、主リードスイッチ１ａ、１ｂ双方の開接点が閉になったとしても、不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂのいずれかの閉接点を閉にすることはできないため、誤検出を防止することができる。
また、前記のように正常な磁気検出が可能となる操作部９の位置が、所定の領域とされるため、前記所定の領域を操作部９が占有する場合にはその状態で、或いは、その領域が広く、操作部９が占有できずに空いた部分が生じる場合には、その部分をプラスチックなどの非磁性体で覆う構成とすることにより、その部分に対し物理的に操作部９以外の他の擬似の被検知磁石などが近づけないため、それらを検知しないようにすることができ、誤作動を防止することができる。
また、主リードスイッチ１ａ、１ｂの開接点と不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂの閉接点が直列接続された磁気検知回路に、ヒューズ５ａ，５ｂを更に直列に接続することにより、閉接点の溶着を回避することができる。
或いは、主リードスイッチ１ａ，１ｂ及び不正防止用リードスイッチ２ａ，２ｂの開閉状態を常に監視する構成としてもよく、その場合には、接点の溶着を検出することができる。

尚、前記第一実施形態においては、検知部８において、主リードスイッチ１ａと不正防止用リードスイッチ２ａとヒューズ５ａとが直列接続されて一方の磁気検知回路を構成し、この磁気検知回路に対し左右対称に配置される形で、主リードスイッチ１ｂと不正防止用リードスイッチ２ｂとヒューズ５ｂが直列接続されて他方の磁気検知回路を構成するものとした。
しかしながら、本発明に係る磁気検出装置にあっては、その配置構成に限定されるものではない。
例えば、前記左右対称に配置された一対の磁気検知回路（主リードスイッチ１ａ，１ｂ）を重ねて配置してもよく、その場合には、一対の不正防止用リードスイッチ２ａ、２ｂ間の距離が短くなり、それに伴い、操作部９における一対の被検知磁石４ａ、４ｂ（Ｓ極とＮ極）間の間隔を狭く構成することができる。

続いて、本発明に係る第二実施形態について図１１に基づいて説明する。
図１１は、任意の範囲の開口を可能にする本発明に係る第二実施形態を示す概略構成図である。
防護扉や安全柵などで、ある任意の隙間を開けることを許可する必要がある場合がある。
そういう場合には、例えば図１１に示すように、検知部８における一対の主リードスイッチに直交する方向に、一対の被検知磁石４ａ、４ｂの操作部７を任意の必要数量を並べ、磁極の連続した磁気の山を持つ磁気ドグ（磁気の被検出体）７０を構成する。
そして、前記磁気ドグ７０の列に沿って検知部８を移動させれば、被検知磁石４ａ-ｎ、４ｂ-ｎの存在する間、作動させることができる。被検知磁石が無ければ運転できない構造である。
例えば、食品の攪拌機であればタンクに食材を入れて攪拌し、その攪拌が作動しているときに添加物や追加食材を入れる必要性があり、その場合、安全柵をある角度まで開けてその隙間より添加物や追加食材を入れることができる。なおそれ以上開けるとミキサーを停止させる。

以上の本発明に係る第二実施形態によれば、図１に示した本発明に係る第一実施形態の構成を図１１に示した構成に組込むことにより、機械及び装置に最適な磁気検出装置の対応が可能になる。

Ａ 磁気検出装置
１ａ、１ｂ 主リードスイッチ
２ａ、２ｂ 不正防止用リードスイッチ
３ａ、３ｂ 不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石
３ａ ’、３ｂ ’ 不正防止用リードスイッチ強制作動用磁石
４ａ、４ｂ 被検知磁石
５ａ、５ｂ ヒューズ
６ 磁石（被検知磁石以外の磁石）
７ 磁性体
８ 検知部
１０ａ 主リードスイッチの検知曲線（正常領域）
１０ｂ 主リードスイッチの検知曲線（正常領域）
１１ａ 主リードスイッチの検知曲線（非正常領域）
１１ｂ 主リードスイッチの検知曲線（非正常領域）
１２ａ 主リードスイッチの保持領域（正常領域）
１２ｂ 主リードスイッチの保持領域（正常領域）
１３ａ 主リードスイッチの保持領域（非正常領域）
１３ｂ 主リードスイッチの保持領域（非正常領域）
７０ 磁極の連続した磁気の山を持つ磁気ドグ
１００ 磁気近接スイッチ
１０１ スイッチ部
１０２ 操作部
１０３ リードスイッチ
１０４ 被検知磁石
１０５ 接点
１１０ 磁気検出装置
１１１ａ、１１１ｂ 主リードスイッチ
１１２ａ、１１２ｂ 不正防止用リードスイッチ
１１４ａ、１１４ｂ 被検知磁石
１１６ 検知部
１１７ 操作部

Claims (5)

1. 所定の間隔を設けて配置されたＮ極とＳ極を持った一対の被検知磁石と、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように配置され、前記被検知磁石を検知する一対の主リードスイッチと、前記一対の主リードスイッチの夫々に対応し、前記一対の前記被検知磁石の間隔に対応するように所定の間隔を設けて配置され、前記被検知磁石を検知する一対の不正防止用リードスイッチとを備え、前記主リードスイッチは開接点を有し、前記不正防止用リードスイッチは開接点と閉接点の両方を有し、前記主リードスイッチの開接点と前記不正防止用リードスイッチの閉接点とが直接接続され、前記不正防止用リードスイッチには前記不正防止用リードスイッチを作動可能な弱い前記被検知磁石と対極する磁石であらかじめ動作させ閉接点を開にさせた磁気検出装置であって、
   前記被検知磁石が前記一対の前記主リードスイッチ及び前記不正防止リードスイッチに接近した際、前記主リードスイッチの接点が開から閉になされ、閉の状態が保持され、一方、前記不正防止リードスイッチは前記被検知磁石の接近で前記の弱い対極する磁石で閉接点が開になっていたのが双方の磁気が打ち消し合うことで閉にされ、更に前記被検知磁石の接近で、前記被検知磁石が前記弱い前記被検知磁石と対極する磁石の磁気より強くなり、その磁気により再び前記不正防止リードスイッチの閉接点は開となり、
   前記被検知磁石の接近で前記一対の前記主リードスイッチの開接点が閉となる位置及び前記一対の前記不正防止リードスイッチの閉接点が閉になっている位置の双方の接点が閉となっている間の前記被検知磁石の位置を正常な磁気検出位置とされ、
   一方、単極の前記被検知磁石以外の磁石が接近した場合、前記一対の主リードスイッチの開接点が開から閉になったとしても、どちらかの同極の前記弱い磁石が取り付けられた不正防止用リードスイッチの閉接点は開のままで、前記一対の被検知磁石以外の磁気が検出されないことを特徴とする磁気検出装置。
2. 前記主リードスイッチおよび前記不正防止用リードスイッチはステンレス等の金属材料または樹脂等の非磁性体の材料で形成された函体内に収められていることを特徴とする請求項１に記載された磁気検出装置。
3. 一対の前記主リードスイッチ乃至一対の前記不正防止用リードスイッチの開閉許容電流を超える電流による接点の溶着を防止できるいずれか低い電流値のヒューズを１つ乃至複数個、前記主リードスイッチの開接点と前記不正防止用リードスイッチの閉接点が直列接続されたところに、更に直列に接続することを特徴とする請求項１に記載された磁気検出装置。
4. 前記主リードスイッチと前記不正防止用リードスイッチとは、それぞれ開接点と閉接点とを有し、一対の前記主リードスイッチにおいて前記閉接点を監視し、前記被検知磁石が前記主リードスイッチに接近した際、前記閉接点が開にならないことにより前記開接点の溶着を検知し、一対の前記不正防止用リードスイッチにおいて前記開接点を監視し、前記被検知磁石以外の磁石が前記不正防止用リードスイッチに接近し前記開接点が閉から開になり離隔した際、前記開接点が閉にならないことにより前記間接点の溶着を検知することを特徴とする請求項１に記載された磁気検出装置。
5. 一対の前記主リードスイッチと直交する方向に複数並べられた一対の被検知磁石とを備え、前記一対の被検知磁石間を一対の前記主リードスイッチを移動可能に構成し、一対の前記主リードスイッチが被検知磁石間にあるときは作動状態となし、被検知磁石外にあるときは非作動状態となすことを特徴とする請求項１に記載された磁気検出装置。

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