JPH0516165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、扉、蓋等を閉成状態で係止、保持す
るマグネツトキヤツチの機能と、扉、蓋等の閉成
状態を検出する機能とを兼ね備えた磁気回路装置
に関する。

（従来の技術） 従来、マグネツトキヤツチとしては、第１３図
に示すごとく両端面に磁極を有する永久磁石１の
両端面にそれぞれ鉄等のヨーク片２を配設した構
造が一般的であり、これにより扉、蓋等の開閉部
材５側に取り付けられた鉄片等のアマチユアー片
（可動磁性体片）４を吸着、保持するようにして
いる。

（発明が解決しようとする問題点） この場合、マグネツトキヤツチはあくまで開閉
部材５を閉じた状態に係止しておく機能しか有し
ておらず、たとえば複写機等の扉の閉成状態を確
実に検出するには別にリミツトスイツチやマイク
ロスイツチあるいは永久磁石とリードスイツチと
の組み合わせ等の別の検出手段を設ける必要があ
つた。このため、マグネツトキヤツチの他にそれ
らのスイツチ部品が必要となり、コスト高となる
だけでなく、それらのスイツチ部品の取り付けス
ペースを別に設けなければいけない等の不都合が
あつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の点に鑑み、両端面に磁極を形
成した主永久磁石と該主永久磁石の磁極面にそれ
ぞれ密着された一対のヨーク片と該ヨーク片の一
方の端部に着脱自在に配置されるアマチユアー片
（可動磁性体片）とからなる従来のマグネツトキ
ヤツチの構造の他に、前記アマチユアー片の着脱
に対応して前記ヨーク片の他端に吸引、離脱する
副永久磁石を設け、該アマチユアー片の着脱状態
を副永久磁石の状態より検出可能な磁気回路装置
を提供しようとするものである。

（実施例） 以下、本発明に係る磁気回路装置の実施例を図
面に従つて説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１実施営を示
し、第１図は副永久磁石が離脱した状態、第２図
は副永久磁石が吸着された状態をそれぞれ示して
いる。これらの図において、両端面に磁極を形成
した主永久磁石１の両端面にそれぞれ鉄等のヨー
ク片２が密着固定されている。また、鉄等のアマ
チユアー片（可動磁性体片）４は、扉、蓋等の開
閉部材５に固定されている。そして、アマチユア
ー片４は前記一対のヨーク片２の先端面に着脱自
在なように位置している。一方、前記一対のヨー
ク片２の後端面に対向して副永久磁石６が配置さ
れており、該副永久磁石６はヨーク片２に対向す
る面にＮ極、Ｓ極の２局が形成されている。すな
わち、主永久磁石１のＮ極側ヨーク片に対し副永
久磁石６のＮ極が対向するように設定されてい
る。該副永久磁石６は機構的にはヨーク片２に吸
着した状態からヨーク片２から一定間隔だけ離脱
した状態の範囲内において移動自在に支持され、
該副永久磁石６に対し可動接点７が連結されてい
る。また可動接点７に対向して固定接点８Ａ，８
Ｂが配置されている。

次に、上記第１実施例で示す磁気回路装置の動
作の説明を行なう。まず、第３図に示すごとくア
マチユアー片４と副永久磁石６の存在を無視し、
主永久磁石１のみがヨーク片２に及ぼす磁束密度
を考えると、ヨーク片端部においてその磁束密度
はBd₁であり、その向きは図中矢印のごとくであ
る。また、第４図に示すごとく主永久磁石１及び
アマチユアー片４の存在を無視し、副永久磁石６
のみがヨーク片２に与える磁束密度をBd₂とする
と、その向きは図中矢印のごとくである。さら
に、第５図のように、副永久磁石６の存在を無視
し、主永久磁石１両側のヨーク片２の先端部にア
マチユアー片４を吸着保持した状態におけるヨー
ク片２内の磁束密度をBd₃とし、その方向を図中
矢印で示す。この第５図でヨーク片２の後端すな
わち副永久磁石対接側をXo、先端即ちアマチユ
アー片対接側位置をXaとしたとき、第６図に示
すごとく磁束密度Bd₃はXa方向に向かつて増大
していく。この場合、ヨーク片２の飽和磁束密度
をBsとしたとき、位置Xaにおいてもヨーク片２
が磁気飽和しないように設定しておく。

さて、第２図に示すごとく開閉部材５を閉成状
態とし、アマチユアー片４をヨーク片２の先端面
に吸着保持させた場合、第７図のように主永久磁
石１によるヨーク中の磁束密度はBd₃で図中矢印
の方向となり、また副永久磁石６による磁束密度
Bd₂も第７図から分かるようにBd₃と同じ方向に
生じるから、この結果、ヨーク片２後端と副永久
磁石６の磁極との間に吸着力が働くことになり、
副永久磁石６はアマチユアー片４の吸着に対応し
てヨーク片後端に吸着されることとなる。副永久
磁石６が吸着状態となつたときには、これに連動
して可動接点７が左側に移動し、このため固定接
点８Ａ，８Ｂ間の電気的接続はオフ状態となる。

第８図はアマチユアー片吸着時のヨーク片２中
のXo位置からXaに至るまでの磁束密度を示す。
このようにヨーク片２における磁束密度はBd₂＋
Bb₃になるが、先端位置Xaにおいても飽和磁束
密度Bsに達しないようにするかBs点近傍の状態
にあるのが好ましい。

仮に、ヨーク片２が磁気飽和していると、アマ
チユアー片４が第２図のごとく吸着状態になつた
としても第１０図のように磁束密度Bd₃と逆向き
のヨーク片後端に向かう磁束密度Bd₄が存在する
ことになり、このような状態においてBd₄＞Bd₂
となるとアマチユアー片４の吸着状態においても
ヨーク片後端には反発力が生じてしまい、副永久
磁石６は吸着されることがない。

次に第２図の状態から第１図のごとく開閉部材
５を開成してアマチユアー片４をヨーク片２の先
端面から離脱させると、第９図のごとく主永久磁
石１による磁束密度Bd₁の方向は第９図中矢印で
示すごとく副永久磁石６による磁束密度Bd₂とは
反対向きとなる。この結果、Bd₁＞Bd₂の条件を
満足した場合においては、Bd₁、Bd₂の磁束ベク
トルが逆のため副永久磁石６は第２図の吸着状態
からアマチユアー片４の離脱に対応して第１図の
ごとく離脱することになる。

ただしBd₂＞Bd₁の条件の場合には、副永久磁
石６はヨーク片２に対し吸着力を生じてしまい離
脱しない。また、Bd₂＝Bd₁の場合も反発力を生
じないから不適当である。

従つて、第１図及び第２図に示すごとく、アマ
チユアー片４の離脱状態において副永久磁石６が
離脱、アマチユアー片４が吸着状態において副永
久磁石６が吸着となるようにアマチユアー片４と
副永久磁石６の動きとを１：１に対応させるため
には、結局Bd₁＞Bd₂という条件と、ヨーク片２
が磁気飽和しないかあるいは磁気飽和があつたと
しても後端方向に向かう磁束密度Bd₄＜Bd₂なる
条件とが満たされる必要があることがわかる。

上記第１実施例によれば、アマチユアー片４の
ヨーク片先端に対する吸着、離脱に１：１に対応
してヨーク片後端に副永久磁石６が吸着、離脱す
ることになり、該副永久磁石６の動きを利用して
可動接点７と固定接点８Ａ，８Ｂとのオン、オフ
動作を行なわせることができ、これにより扉、蓋
等の開閉部材５の閉成状態を確実に検出すること
が可能であり、通常のマグネツトキヤツチとして
の機能と開閉部材の閉成状態の検出機能とを持つ
ことができる。また、２個の永久磁石の組み合わ
せであつて、コイル等が不要で構造が簡単であ
り、小形化や原価低減を図ることができる。

第１図及び第２図の第１実施例においては副永
久磁石６が片面２極構造であり、ヨーク片２の後
端面に密着可能なようにした。このような構造は
主永久磁石１と副永久磁石６とが同じ材質、たと
えば両方ともフエライト磁石または両方とも希土
類磁石である場合に適した構造であるが、副永久
磁石がかならずしもヨーク片後端面に密着可能な
構造とする必要はなく、所定の間隔があいていて
も良い。

第１１図は本発明の第２実施例であつて、副永
久磁石６Ａとして両端面に磁極を形成したものを
使用し、主永久磁石１のＮ極側ヨーク片の内側面
にＮ極が所定間隔Ｄで対向する構成としている。
なお、副永久磁石６に可動接点７が連結されこれ
に対向して固定接点８Ａ，８Ｂが設けられている
構成等は第１図及び第２図と同様で良い。

この第１１図の第２実施例は特に副永久磁石６
Ａとして希土類磁石等の強力な磁石を使用した場
合に有効である。すなわち主永久磁石１にフエラ
イト磁石、副永久磁石６に希土類磁石を用いた場
合、ヨーク片後端面に副永久磁石が密着するよう
な場合には、第９図のところで説明したBd₁＞
Bd₂という条件が満足されない事態が生じ、常に
ヨーク片後端に副永久磁石が吸着状態となつてし
まう危険性があるからである。すなわち、第１１
図で主永久磁石１をフエライト、副永久磁石６Ａ
もフエライトとし、副永久磁石６Ａとヨーク片２
との間の距離をＤとした場合、Ｄの値にかかわら
ず第１２図曲線F₁に示すごとくアマチユアー片
４が離脱状態においては副永久磁石側に反発力が
生じ、曲線F₂のようにアマチユアー片４が吸着
状態においては副永久磁石側に吸引力が生じる
が、副永久磁石６Ａに希土類磁石を用いた場合
は、アマチユアー片４が吸着状態における吸引力
は曲線R₂のごとく正常に現われるが、アマチユ
アー片４を離脱したときの副永久磁石側反発力は
曲線R₁のごとくなり、Ｄがある程度以上小さく
なつてしまうと反発力から吸引力に変わり、副永
久磁石６Ａの反発による離脱が実現できない状態
となることがわかる。従つて、第１１図のごとく
適当な間隔Ｄを設けることが必要条件となる場合
がある。

なお、上記各実施例において、副永久磁石の吸
引時にスイツチオフ、離脱時にスイツチオンの場
合を示したが、逆に副永久磁石の吸引時にスイツ
チオン、離脱時にスイツチオフとなるようにして
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の磁気回路装置に
よれば、マグネツトキヤツチとしての機能の他に
扉や蓋等の開閉状態を検出する機能を具備するこ
とができ、さらに副永久磁石にスイツイ機構を連
動させることにより電気回路で構成された一般的
な近接スイツチとは異なる磁気回路のみのマグネ
ツトマイクロスイツチや近接スイツチ等を構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気回路装置の第１実施
例であつて、アマチユアー片離脱状態を示す説明
図、第２図は同じくアマチユアー片吸着状態を示
す説明図、第３図は主永久磁石によるヨーク片で
の磁束密度及びその方向を示す説明図、第４図は
副永久磁石によるヨーク片中の磁束密度及びその
方向を示す説明図、第５図はアマチユアー片吸着
状態におけるヨーク片中の磁束密度及びその方向
を示す説明図、第６図はヨーク片の位置における
磁束密度Bd₃の変化を示すグラフ、第７図は副永
久磁石吸着状態におけるヨーク片後端部分におけ
る磁束密度及びその方向を示す説明図、第８図は
その場合のヨーク片の位置における磁束密度Bd₂
＋Bd₃の変化の状態を示すグラフ、第９図は副永
久磁石離脱状態におけるヨーク片後端部分の磁束
密度及びその方向を示す説明図、第１０図はヨー
ク片に磁気飽和が生じている場合の磁束密度及び
その方向を示す説明図、第１１図は本発明の第２
実施例を示す説明図、第１２図は第２実施例の間
隔Ｄと副永久磁石の反発力及び吸引力との関係を
示すグラフ、第１３図は従来のマグネツトキヤツ
チを示す説明図である。 １……主永久磁石、２……ヨーク片、４……ア
マチユアー片、５……開閉部材、６，６Ａ……副
永久磁石、７……可動接点、８Ａ，８Ｂ……固定
接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両端面に磁極を形成した主永久磁石と、該主
   永久磁石の磁極面にそれぞれ配置された一対のヨ
   ーク片と、該ヨーク片の一方の端部に着脱自在に
   配置される可動磁性体片と、該可動磁性体片が前
   記ヨーク片の一端部に吸着されたときに前記ヨー
   ク片の他端部に吸引され、かつ前記可動磁性体片
   が前記ヨーク片の一端部から離されたときに前記
   ヨーク片の他端部に対し反発して離脱する副永久
   磁石とを備えたことを特徴とする磁気回路装置。 ２ 前記副永久磁石は、片面２極構造であつて、
   前記主永久磁石のＮ極側ヨーク片の端面に対向す
   るＮ極を有している特許請求の範囲第１項記載の
   磁気回路装置。 ３ 前記副永久磁石は、両端面に磁極を形成した
   構造であつて、前記主永久磁石のＮ極側ヨーク片
   の内側面に対向するＮ極を有している特許請求の
   範囲第１項記載の磁気回路装置。 ４ 両端面に磁極を形成した主永久磁石と、該主
   永久磁石の磁極面にそれぞれ配置された一対のヨ
   ーク片と、該ヨーク片の一方の端部に着脱自在に
   配置される可動磁性体片と、該可動磁性体片が前
   記ヨーク片の一端部に吸着されたときに前記ヨー
   ク片の他端部に吸引され、かつ前記可動磁性体片
   が前記ヨーク片の一端部から離されたときに前記
   ヨーク片の他端部に対し反発して離脱する副永久
   磁石と、該副永久磁石に連動するスイツチ機構と
   を備えたことを特徴とする磁気回路装置。