JP3706150B2 - リードスイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、リードスイッチに関し、特に温度検出用スイッチとして用いて好適なリードスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リードスイッチを用いた温度検出用スイッチの従来例を図６に示す。同図において、リードスイッチ６１の外周全体若しくは少なくとも一部に、リードスイッチ６１の長手方向に沿ってマグネット６２が配されている。このマグネット６２は、リードスイッチ６１を動作させるのに十分な磁力を有している。
リードスイッチ６１とマグネット６２の間には、サーマルフェライト等の磁性材料からなる感温磁性体６３が配置されている。この感温磁性体６３は、ある一定温度において、マグネット６２のキュリー温度よりも低いその材料特有のキュリー温度によって磁性が強磁性と非磁性とに変化するものである。
【０００３】
かかる温度検出用スイッチにおいて、感温磁性体６３が強磁性を示す周囲温度になっているときには、感温磁性体６３の磁性によってマグネット６２の磁力が遮断され、リードスイッチ６１は開放（オフ）している。
一方、周囲温度が上昇し、感温磁性体６３のキュリー温度よりも高くなると、感温磁性体６３は非磁性を示し、マグネット６２の磁力を遮断する機能を失う。その結果、マグネット６２の磁力がリードスイッチ６１に作用し、リードスイッチ６１が閉成（オン）する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の温度検出用スイッチでは、リードスイッチ６１とマグネット６２の間に配置された感温磁性体６３の作用によってリードスイッチ６１を駆動するように構成されているので、周囲温度の変化が緩慢な場合には、リードスイッチ６１に作用する磁力の変化もそれに伴い緩慢となり、リードスイッチ６１の閉成直前および開放直前においては、磁力が充分に作用しなくなる。
そのため、リードスイッチ６１の接点の接触圧力も充分でなく、接触抵抗が不安定となり、寿命が低下する等の問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、周囲温度の緩慢な変化に伴う不安定な動作を解消し、長寿命化を可能としたリードスイッチを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリードスイッチは、上下方向に開口した状態に配置される円筒状のケースと、このケース内の上部に配置された温度変化に応じて磁性が変化する感温磁性体と、この感温磁性体が配置された位置よりも下方に接点部が位置するように前記ケースの内側に立てた状態で配置されたリードスイッチ本体と、前記ケース内に感温磁性体とリードスイッチ本体の接点部近傍との間で移動可能に設けられ、周囲温度が感温磁性体のキュリー温度よりも低いときに感温磁性体に吸引された状態にあるマグネットとを備えた構成となっている。
【０００７】
【作用】
周囲温度が感温磁性体のキュリー温度よりも低い場合には、感温磁性体は強磁性体となり、磁気吸引力によってマグネットを吸引する。これにより、リードスイッチはマグネットの磁力の影響を受けない位置に保持されるため、開放状態となる。
また、周囲温度が感温磁性体のキュリー温度よりも高くなると、感温磁性体は自発磁化を失うことから、感温磁性体およびマグネットの相互間に作用する磁気吸引力に抗して作用する駆動力によってマグネットはリードスイッチの接点部近傍へ移動する。これにより、リードスイッチはマグネットの磁力の影響を受け、閉成状態となる。
【０００８】
【実施例】
以下、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、本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。図において、リードスイッチ１１はその長手方向が水平面に対して垂直になるように配置されている。このリードスイッチ１１の周りには円筒状のケース１２が配置され、リードスイッチ１１に対して固定されている。
【０００９】
このケース１２内には、その上部にサーマルフェライト等の磁性材料からなる感温磁性体１３が配置され、その下部でかつリードスイッチ１１の接点１１ａの近傍にはストッパー１４が配置されており、さらにマグネット１５がリードスイッチ１１の長手方向に沿って感温磁性体１３とストッパー１４の間で移動可能に収納されている。マグネット１５は、リードスイッチ１１を動作させるのに充分な磁力を有している。
【００１０】
この感温磁性体１３、ストッパー１４およびマグネット１５からなる構造は、リードスイッチ１１の外周の全体、若しくは少なくともその一部に配置されることになる。
図２に、本発明による温度検出用スイッチの外観を概略的に示す。
【００１１】
次に、本発明による温度検出用スイッチの動作につき、図３（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。なお、図３中、一点鎖線はマグネット１５の磁界を表している。
先ず、周囲温度が感温磁性体１３のキュリー温度よりも低い場合、感温磁性体１３は強磁性体となっているので、マグネット１５は感温磁性体１３との間に作用する磁気吸引力によって感温磁性体１３に吸引されている。
この吸引状態では、マグネット１５の磁力の影響によってリードスイッチ１１が動作しない位置にマグネット１５を吸引保持できるように感温磁性体１３を配置しておくことにより、リードスイッチ１１は開放する。このときの状態を図３（ａ）に示す。
【００１２】
次に、周囲温度が感温磁性体１３のキュリー温度よりも高くなると、感温磁性体１３は自発磁化を失う。これにより、マグネット１５は重力によって感温磁性体１３から離れ、かつ自由落下によってストッパー１４側へ移動する。
このとき、マグネット１５の磁力の影響を受けてリードスイッチ１１が動作する位置にストッパー１４を配置しておくことにより、その外部磁界の影響によってリードスイッチ１１の一対の接点にＳ極、Ｎ極が誘起され、両接点が互いに異極性となるため、リードスイッチ１１は閉成する。このときの状態を図３（ｂ）に示す。
【００１３】
上述したように、リードスイッチ１１の一端側に感温磁性体１３を配するとともに、マグネット１５を感温磁性体１３とリードスイッチ１１の接点部近傍の間に移動可能に設け、感温磁性体１３およびマグネット１５の相互間に作用する磁気吸引力に抗する駆動力をマグネットに作用させるようにしておくことにより、感温磁性体１３の磁性状態が周囲温度に応じて強磁性と非磁性とに変化することによってマグネット１５が高速にて移動し、リードスイッチ１１にその磁力の影響を及ぼす位置と及ぼさない位置を採ることができるので、周囲温度の緩慢な変化に伴うリードスイッチ１１の不安定な動作を解消でき、長寿命化を図れることになる。
【００１４】
図４は、本発明の第２の実施例を示す縦断面図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付して示す。本実施例では、ケース１２内に感温磁性体１３、ストッパー１４およびマグネット１５を収納配置した基本的な構造は第１の実施例の場合と同じであるが、感温磁性体１３とマグネット１５の間にスプリング等の弾性体１６を介在せしめた点を特徴としている。
この弾性体１６は、感温磁性体１３にその下面に開口するように周方向に一定ピッチで形成された凹部１７に収納されている。
【００１５】
弾性体１６としては、感温磁性体１３が強磁性を有し、感温磁性体１３とマグネット１５が接している初期状態では感温磁性体１３とマグネット１５の吸引を妨げることなく、また感温磁性体１３が自発磁化を失っているときには、リードスイッチ１１がマグネット１５の磁力の影響を受けて動作する位置までマグネットを移動させる駆動力をマグネット１５に対して作用させることができる程度の弾性を有するものが用いられる。
【００１６】
この実施例の場合には、第１の実施例ではマグネット１５を感温磁性体１３と反対方向に移動させる駆動力として重力を用いていたのに対し、その駆動力を弾性体１６の弾発力に置き換えたものであり、温度変化によるリードスイッチ１１の動作は第１の実施例と同じである。
【００１７】
このように、マグネット１５を感温磁性体１３と反対方向に移動させる駆動力として弾性体１６の弾発力を用いた構成によれば、重力によるマグネット１５の自由落下を用いた第１の実施例の場合にはリードスイッチ１１を水平面に対して垂直に設置しなければならないという限定があるのに対し、弾性体１６の弾発力を利用しているので、重力の方向に影響されず、リードスイッチ１１の設置方向を自由に選定できることになる。また、第１の実施例のように、リードスイッチ１１を立てた状態で用いる際は、マグネット１５が自由落下する速度を、弾性体１６の弾発力によってより高速にすることができるため、リードスイッチ１１をより瞬時に動作させることができる。
【００１８】
図５は、本発明の第３の実施例を示す縦断面図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付して示す。本実施例では、ケース１２内に感温磁性体１３およびマグネット１５を収納配置した構造は第１の実施例の場合と同じであるが、第１の実施例におけるストッパー１４に代えて磁性体１８を配置した点を特徴としている。
この磁性体１８は、感温磁性体１３が強磁性体であり、感温磁性体１３とマグネット１５が接している初期状態において、感温磁性体１３とマグネット１５の吸引を妨げず、かつ感温磁性体１３が非磁性となっているとき、マグネット１５をマグネット１５の磁力の影響を受け、リードスイッチ１１が動作する位置まで移動させることができる磁力をマグネット１５との間に生じる。
【００１９】
この実施例の場合には、マグネット１５を感温磁性体１３と反対方向に移動させる駆動力として、マグネット１５と磁性体１８との間に生じる磁気吸引力を用いたものであり、第２の実施例の場合と同様に、重力の方向に影響されず、リードスイッチ１１の設置方向を自由に選定することが可能となり、またリードスイッチ１１を立てた状態で用いる際は、マグネット１５が自由落下する速度を、マグネット１５と磁性体１８との間に作用する磁気吸引力によってより高速にすることができるため、リードスイッチ１１をより瞬時に動作させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、上下方向に開口した状態に配置される円筒状のケース内の上部に感温磁性体を配置する一方、この感温磁性体が配置された位置よりも下方に接点部が位置するようにリードスイッチ本体をケース内側に立てた状態で配置し、さらにマグネットを感温磁性体とリードスイッチの接点部近傍の間で移動可能にケース内に設け、周囲温度の変化に応じて感温磁性体の磁性特性が変化することによってマグネットに磁気吸引力又は重力を作用させ、マグネットを移動させることによりリードスイッチを開閉動作させる構成としたことにより、緩慢な温度変化においてもマグネットの移動が一定かつ高速で行われ、リードスイッチに作用する磁力の変化も一定かつ高速となるので、周囲温度の緩慢な変化に伴うリードスイッチの不安定な動作を解消でき、長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明による温度検出用スイッチの概略外観図である。
【図３】第１の実施例の動作説明図である。
【図４】本発明による第２の実施例を示す縦断面図である。
【図５】本発明による第３の実施例を示す縦断面図である。
【図６】従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１ リードスイッチ
１３ 感温磁性体
１４ ストッパー
１５ マグネット
１６ 弾性体
１８ 磁性体

Claims (3)

1. 上下方向に開口した状態に配置される円筒状のケースと、
   前記ケース内の上部に配置された温度変化に応じて磁性が変化する感温磁性体と、
   前記感温磁性体が配置された位置よりも下方に接点部が位置するように前記ケースの内側に立てた状態で配置されたリードスイッチ本体と、
   前記ケース内に前記感温磁性体と前記リードスイッチ本体の接点部近傍との間で移動可能に設けられ、周囲温度が前記感温磁性体のキュリー温度よりも低いときに前記感温磁性体に吸引された状態にあるマグネットと
   を備えたことを特徴とするリードスイッチ。
2. 前記ケース内に配置され、前記マグネットを前記感温磁性体と反対方向に移動させる駆動力を付与する弾性体を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のリードスイッチ。
3. 前記ケース内の下部に配置され、前記マグネットとの間に磁気吸引力を作用させる磁性体を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のリードスイッチ。

Images