JP3794948B2 - 小型磁気感応スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は僅かな操作力でオンオフ可能な非接触式の超小型磁気感応スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型スイッチとしては、機械式の接点型のものや、発振器を利用した近接スイッチがある。しかし接点型のものは操作力を小さくするのに限界があり、更なる小型化も難しい。また近接スイッチは構成が複雑で、コスト低下に限界がある。
【０００３】
更に、永久磁石とホール素子を組み合わせたホール効果型位置センサが、各種機器の位置検出手段として使用されている。この位置センサは、位置を検出したい被検出体に永久磁石を取り付けて磁場発生部を構成すると共にこれらの磁場発生部に対して相対的に変位するようにホール素子から成る磁場検出部を構成するようにしたものであり、磁場発生部と磁場検出部とが近接した時、磁場検出部のホール素子がホール効果によって磁場発生部からの磁場を検出して電気信号を出力することにより、被検出体の位置を検出するようにしたものである。このようなホール素子を磁場検出部として構成したホール効果形位置センサは、マイクロスイッチ等のような機械的な接点を有することなく、被検出体に非接触で動作するため信頼性が高いという利点を備えているので広範囲に応用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して上記センサはあくまでも位置検出を目的とするものであるため、位置検出精度を向上させるための対策はとられているが、小型スイッチとしての使用は考えられておらず、従ってその機能向上の対策もとられていない。
【０００５】
本発明の目的は、スイッチ操作力を可及的に小さくすると共に可能な限り小型化した超小型磁気感応スイッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の小型磁気感応スイッチは、スイッチケースと、上記スイッチケース内の開口に配設された可動部材と、上記スイッチケース内に設置され、上記可動部材の端部を上記スイッチケース外に突出するように付勢する弾性体と、上記スイッチケース内に上記可動部材に近接して配置されたホールＩＣと、上記可動部材に固定された磁石と、を備え、上記磁石の磁気中性点が上記ホールＩＣの動作点を通過するときに、該ホールＩＣからの出力のオン／オフが切り替わるように上記磁石と上記ホールＩＣとを配置することを要旨とする。
【０００７】
本発明の小型磁気感応スイッチにおいて、前記スイッチケース内には前記ホールＩＣを所定位置に位置決めする位置決め部を設けてもよい。
或いは、前記スイッチケース内には前記可動部材を案内する案内部が設けたり、また前記スイッチケースの底部に嵌合される蓋部材を設け、該蓋部材には前記ホールＩＣのリード線を導出する開口及び充填材を注入する開口が設けてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の小型磁気感応スイッチの一実施例を図１〜８に示す。同図において、１はスイッチケース、２は可動部材、３はコイルバネ、４はホールＩＣ、５はその出力リード線、６は永久磁石、例えば、希土類マグネットである。
【０００９】
スイッチケース１は、図２〜８に示すように、その内部に可動部材２、バネ３及びホールＩＣ４を収容する室１ａを有し、該室１ａ内には、スイッチケースと一体に設けられた位置決め部１ｂ及び案内部１ｃがあり、位置決め部１ｂは３個の位置決め部材１ｂ１〜１ｂ３から成り、案内部１ｃとしては内側に縦長に突出したレール状の案内部材１ｃ１，１ｃ２が設けられている。また、スイッチケース１の上面部には開口１Ｄが設けられると共に底部にはベース１Ｅが組み込まれていて、ベース１Ｅにはバネ３の収容凹部１Ｆ及び出力リード線５の導出穴１Ｇが設けられている。
【００１０】
可動部材２は、図２，３に示すように、磁石６を固定するための凹部２ａ及びバネ３の上部収容室２ｂを有する。磁石６は凹部２ａに接着等により固定される。
【００１１】
可動部材２は、図１〜４に示すように、スイッチケース１内の室１ａ内に収容され、凹部１Ｆに収容されているバネ３の上部が収容室２ｂ内に挿入されて可動部材２を支持しており、この状態で、可動部材２の上端部２ｃはスイッチケース１の上面部の開口１Ｄより突出している。
【００１２】
また可動部材２の左右側面には突起部２Ｄ１〜２Ｄ４が形成されており、この突起部は前記案内部１ｃの案内部材１ｃ１，１ｃ２と若干のクリアランスを以って係合している。
【００１３】
ホールＩＣ４はスイッチケース１内の室１ａにおいて、前記位置決め部１ｂの位置決め部材１ｂ１〜１ｂ３により位置決めされてベース１Ｅ上に載置されている。ホールＩＣ４からの出力リード線５は導出穴１Ｇを介して外部に導出されている。
【００１４】
上述した構成により可動部材２はその上端部２ｃを押圧しない状態では、バネ３の反発力で支持されて、上端部２ｃが開口１Ｄより突出しており、この時、磁石６の磁気中性点６ａはホールＩＣ４の動作点４ａの若干上方にある。この状態でホールＩＣ４の出力リード線５から得られる出力信号はオフ状態である。
【００１５】
次に上端部２ｃを押圧すると、可動部材２は下方に移動し磁石６の中性点６ａはホールＩＣ４の動作点４ａを通過し、その時点で上記出力信号はオンとなる。このように上端部２ｃを押圧又は非押圧とすることにより、ホールＩＣ４の出力信号をオン又はオフ（或いはオフ又はオン）とすることができる。
【００１６】
図９〜１１は必要に応じて所望部材に本発明のスイッチを取り付けるための取付金具の一例を示す。同図において、１０は取付金具で、１０ａは係止部、１０ｂはケース取付開口部、１０ｃは取付部である。
取付金具１０は図２，３に示すように、係止部１０ａをスイッチケース１の係止穴１Ｈに係止すると共に開口部１０ｂをスイッチケース１の開口１Ｄに嵌合させ、取付部１０ｃの取付穴１０ｃ１，１０ｃ２を用いて所望部材にネジ止めする。
【００１７】
図１２〜１４は必要に応じてスイッチケース１の底部に嵌合されてスイッチの底部を封止するための蓋部材１１を示す。同図において、１１ａは出力リード線５の取出穴、１１ｂはシリコン樹脂等の充填材を注入するための穴である。蓋部材１１はスイッチケース１の底部に嵌合され、出力リード線５を取出穴１１ａから取り出してから、穴１１ｂよりシリコン樹脂を注入し封止する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１ｇ程度の充分小さい操作力で作動可能で超小型の磁気感応スイッチを構成することができる。またホールＩＣ、磁石及びバネ以外の部材を合成樹脂で成形することができるので、大幅なコストダウンを図ることができる。またホールＩＣの出力としてオフ−オン又はオン−オフのスイッチ出力を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスイッチの一実施例を示す上面図である。
【図２】上記実施例の正面断面図である。
【図３】上記実施例の側面断面図である。
【図４】上記実施例の底面図である。
【図５】上記実施例におけるスイッチケースの正面断面図である。
【図６】上記スイッチケースの側面断面図である。
【図７】上記スイッチケースの側面図である。
【図８】上記スイッチケースの底面図である
【図９】本発明のスイッチの取り付けのために使用される取付金具の上面図である。
【図１０】上記取付金具の側面図である。
【図１１】上記取付金具の正面図である。
【図１２】本発明のスイッチの封止のために使用される蓋部材の上面図である。
【図１３】上記蓋部材の正面断面図である。
【図１４】上記蓋部材の側面断面図である。
【符号の説明】
１ スイッチケース
２ 可動部材
３ コイルバネ
４ ホールＩＣ
５ 出力リード線
６ 永久磁石

Claims (3)

1. スイッチケースと、
   上記スイッチケースの開口に配設された可動部材と、
   上記スイッチケース内に設置され、上記可動部材の上端部を上記スイッチケース外に突出するように付勢するバネと、
   上記スイッチケース内に上記可動部材に近接して配置されたホールＩＣと、
   上記可動部材に固定された希土類磁石と、
   上記可動部材の脚部の下方に設けられていて前記バネの下部を収容する収容凹部が形成されているベースと、を備え、
   上記希土類磁石の磁気中性点が上記ホールＩＣの動作点を通過するときに、該ホールＩＣからの出力のオン／オフが切り替わるように上記希土類磁石と上記ホールＩＣとを配置する小型磁気感応スイッチであって、
   上記可動部材は、上記開口から一部が突出している角柱状の上端部と、
   当該上端部の底部から下方に伸びる脚部と、
   前記脚部上側に形成されていて希土類磁石を受ける凹部と、
   前記脚部下側に位置していてバネの上部と嵌合する収容室とを有しており、
   上記スイッチケースは、
   前記ホールＩＣの上部の斜面部を受ける位置決め部と、
   前記位置決め部で前記ホールＩＣの斜面部を受けたときの当該ホールＩＣの底面の位置に合わせて形成されている前記ベースの上面を受けるベース受け部とを有しており、
   前記ベースは、
   前記ベース受け部で受けられたときに、上面一部で前記ホールＩＣの底面を保持し、かつ、側面に前記リード線を挿通する空間が形成されていることを特徴とする小型磁気感応スイッチ。
2. 前記スイッチケース内には前記可動部材を案内する案内部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の小型磁気感応スイッチ。
3. 前記スイッチケースの底部に嵌合される蓋部材を有し、該蓋部材には前記ホールＩＣのリード線を導出する開口及び充填材を注入する開口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の小型磁気感応スイッチ。

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