JPH0679051U - 永久磁石スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性体の有無、近接、離反で作動させること
が可能で、リードスイッチに比べて耐衝撃性に優れ、信
頼性が高く小型化にも適した永久磁石スイッチを得る。 【構成】 非磁性ケース１内に、少なくとも一平端面に
良導電性金属３が設けられた磁石体４を設けるととも
に、前記非磁性ケース１に少なくとも２個以上の接点部
品を設けた構造を持ち、前記接点部品は良導電性金属６
が設けられた曲面を有する軟磁性接点部品７Ａ，７Ｂで
あり、かつ前記磁石体４の良導電性金属３の設けられた
一平端面に前記軟磁性接点部品７Ａ，７Ｂの良導電性金
属６の設けられた曲面が対接可能な如く略平行に設けら
れており、前記磁石体４は前記軟磁性接点部品７Ａ，７
Ｂに対して略直角方向に移動自在である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁性体の近接、離反、もしくは感温磁性体の特性変化によって動作 する永久磁石スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、磁力によって作動するスイッチとしては、一対の磁性リードの先端部を ガラス管内に封入したリードスイッチがよく知られている。このリードスイッチ は、外部磁界によって一方の磁性リードの先端をＮ極に、他方の磁性リードの先 端にＳ極を生ぜしめて、各磁性リードの弾性力に抗して磁気吸引力を発生させ、 両リード先端を短絡してスイッチオンとなるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記リードスイッチには以下に述べるような欠点があった。 (１） 一対のリードをガラス管から互いに反対方向に導出する構造となるため 、スイッチ全長が長くなり、小型化が困難である。 (２） リードスイッチを作動させるために、永久磁石又は電磁石が必要であり 、また、一方の磁性リード先端にＮ極、他方の磁性リードの先端にＳ極を発生さ せるために、リードスイッチに対する磁界の印加方向等の制約も多い。 (３） 磁性リードの弾性力に抗して外部磁界により両方の磁性リードの先端を 閉じるようにしており、接点の開閉速度を高速化することが難しく、大電流のオ ン、オフには不向きである。また、大電流を流すと、磁性線自身による磁界が発 生し、接点の開閉に支障が生じるため、この点からも大電流の通電には不向きで あると言える。 (４） リードスイッチがスイッチオフ状態のとき、衝撃で磁性リードが振動し 、短絡する可能性がある。 (５） リードスイッチはスイッチ機能を有するのみで、外部の磁性体を吸着保 持する機能はない。

【０００４】 本考案は、上記の点に鑑み、磁性体の有無、近接、離反で作動させることが可 能で、リードスイッチに比べて耐衝撃性に優れ、信頼性が高く小型化にも適した 永久磁石スイッチを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の永久磁石スイッチは、非磁性ケース内に 、少なくとも一平端面に良導電性金属が設けられた磁石体を設けるとともに、前 記非磁性ケースに少なくとも２個以上の接点部品を設けた構成において、 前記接点部品は良導電性金属が設けられた曲面を有する軟磁性接点部品であり 、かつ前記磁石体の良導電性金属の設けられた一平端面に前記軟磁性接点部品の 良導電性金属の設けられた曲面が対接可能な如く略平行に設けられており、 前記磁石体は前記軟磁性接点部品に対して略直角方向に移動自在であり、かつ 前記磁石体の前記軟磁性接点部品に対接可能な面の反対面に対向する前記非磁性 ケースの外面に駆動用磁性体が近接乃至配置されたときに当該駆動用磁性体を吸 着するものであることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案の永久磁石スイッチは、非磁性ケース内に接点機能を持つ磁石体を移動 自在に設け、複数の軟磁性接点部品を、その長手方向の良導電性金属が設けられ た曲面が磁石体の一平端面に対接可能な如くケース側に固定した構成とし、該磁 石体の移動によりケース側に取り付けた軟磁性接点部品間を短絡もしくは開放し てスイッチのオン、オフを行うようにしている。

【０００７】 また、前記磁石体の前記軟磁性接点部品に対接可能な面の反対面に対向する前 記非磁性ケースの外面に駆動用磁性体が近接乃至配置されたときに当該駆動用磁 性体を吸着するように、前記磁石体の外形と厚みが設定されており、スイッチの オン、オフに外部永久磁石を使用する必要はない（磁性体でよい）。

【０００８】 また、磁石体は軟磁性接点部品の長手面に磁力で吸引された状態でスイッチオ ン状態を維持できるとともに、外部の駆動用磁性体に吸引された状態でスイッチ オフ状態を維持するので、耐衝撃性に優れており、衝撃でオンからオフに、ある いはオフからオンに状態が変化する危険性がない。また、磁石体は軟磁性接点部 品の長手面に吸着するため、磁石体と該接点部品間の接触面積が大きく、かつ吸 着力が大きく、振動や衝撃に強いとともに接触抵抗が小さく信頼性の高い構造を 容易に実現できる。

【０００９】 さらに、外部の駆動用磁性体に磁石体が吸引された状態でスイッチオフ状態を 維持することを利用して、開閉扉に取り付けられた駆動用磁性体を吸着保持する マグネットキャッチ兼用の永久磁石スイッチとしても使用できる。

【００１０】 また、駆動用磁性体として感温磁性体を用いれば、一定温度以上でオンとなる 温度スイッチとして機能させることができる。

【００１１】 なお、前記磁石体として円柱形状等を採用した場合、前記軟磁性接点部品に垂 直な軸を中心として回転することができるため、接点寿命の点で有利となる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案に係る永久磁石スイッチの実施例を図面に従って説明する。

【００１３】 図１及び図２は本考案の第１実施例を示す。これらの図において、１は絶縁樹 脂等の非磁性ケースであり、内部に円柱状空間１Ａを有している。非磁性ケース １の円柱状空間１Ａ内には、希土類磁石、フェライト磁石等の偏平円柱状永久磁 石２の少なくとも一平端面に金、銀、パラジウム、白金、銅等の良導電性金属３ をめっき等で被着形成した磁石体４が上下移動自在に収納されている。また、鉄 、ニッケル合金等の丸棒状の軟磁性体５の表面（長手面である外周面）に金、銀 、パラジウム、白金、銅等の良導電性金属６をめっき等で被着形成した棒状軟磁 性接点部品７Ａ,７Ｂが非磁性ケース１の外部より円柱状空間１Ａ内にそれぞれ 挿通され、固定されている。これらの棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂの向きはケ ース１の円柱状空間１Ａの上下方向（軸方向）と垂直であるとともに、平行かつ 同一平面内で相互に接触しないようにケース１外周壁を貫通している。従って、 ケース１に棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂを挿通固定することで、接点部品７Ａ, ７Ｂはその長手面（長手方向）が磁石体４の移動方向(上下方向)と直角に配置さ れ、接点部品７Ａ,７Ｂの平行接点が構成される。なお、これらの接点部品７Ａ, ７Ｂのそれぞれの端部はケース１外部の横方向に突出しており、この突出した部 分は、信号用コネクタに直接接続可能なコネクタピン（外部との接続端子）を構 成している。また、磁石体４は着磁方向（磁化方向）が当該磁石体の移動方向と 同一であり、例えば棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂに対向する面がＳ極、反対面 がＮ極となっており、磁石体４の接点部品７Ａ,７Ｂに対接可能な面の反対面に 対向するケース１の外側端面（吸着側端面）Ｐに駆動用磁性体１０が近接したと きに接点部品７Ａ,７Ｂから離れて駆動用磁性体１０を吸着保持する如き外形及 び厚みとしている。

【００１４】 なお、ここでは駆動用磁性体１０が開閉扉１１に取り付けられているものとす る。

【００１５】 以上の第１実施例の構成において、図２のごとく開閉扉１１に固定の駆動用磁 性体１０がケース１の外側端面（吸着側端面）Ｐから充分離れている状態では一 対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂに対し磁石体４のＳ極が吸引される結果、磁 石体４の少なくとも一平端面の良導電性金属３が各接点部品７Ａ,７Ｂの良導電 性金属６に対し、磁力による一定接触圧で接触し、この結果、接点部品７Ａ,７ Ｂ間が磁石体４で短絡され、スイッチオン状態となる。

【００１６】 逆に、外部の駆動用磁性体１０がケース１の外側端面Ｐに近接状態となると、 接点部品７Ａ,７Ｂ側と磁石体４のＳ極との間の磁気吸引力よりも開閉扉側の駆 動用磁性体１０と磁石体４のＮ極との間の磁気吸引力の方が勝り、この結果、磁 石体４は開閉扉側の駆動用磁性体１０に吸引され、図１のごとくケース内壁に当 接した状態となり、スイッチオフ状態となる。このとき、磁石体４は開閉扉側の 駆動用磁性体１０をケース１の外側端面に密接するまで吸引し、駆動用磁性体１ ０を吸着保持することとなり、マグネットキャッチとしても機能する。

【００１７】 上記第１実施例の構成によれば、磁石体４の移動方向と直角に一対の棒状軟磁 性接点部品７Ａ,７Ｂが平行に配置されているため、スイッチオン時に磁石体４ が接点部品７Ａ,７Ｂの長手面である外周面に吸着して接触する面積が大きい。 このため、吸着状態が安定し、接触抵抗が小さく、振動や衝撃にも強い。また、 磁石体４はケース内を移動、回転でき、磁石体４底面側の良導電性金属３は、接 点部品７Ａ,７Ｂに対してまんべんなく接触するため、接点の寿命が長い。また 、接点部品７Ａ,７Ｂのケース外部に露出した部分を信号用コネクタに直接接続 可能なコネクタピンとして使用でき、リードスイッチのようにガラス管封止を行 う場合に比べ、製造容易で、しかも磁石体４や接点部分を熱で劣化させる恐れが 無い。さらに、外部接続端子となる接点部品７Ａ,７Ｂはケース１の横方向に突 出させることができ、スイッチの高さを抑えて偏平構造とすることができる。

【００１８】 なお、第１実施例において、鉄、ニッケル合金等の軟磁性体５をパイプ状に形 成した金、銀、銅等の良導電性金属６内に挿入一体化したもの（又は丸棒状のク ラッド材として作成されたもの）を棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂとして用いて もよい。また、希土類磁石、フェライト磁石等の偏平円柱状永久磁石２の少なく とも一平端面に金、銀、銅等の良導電性金属３の薄板又はキャップを貼り付けた り装着一体化して磁石体４を構成してもよい。

【００１９】 図３及び図４は本考案の第２実施例であってマグネットキャッチ兼用永久磁石 スイッチに適した構成を示す。この場合、絶縁樹脂等の非磁性ケース２０の内部 構造は前述の第１実施例と同様であり、ケース内部を動く磁石体の接点部品７Ａ ,７Ｂに対接可能な面の反対面に対向するケース２０の外側端面（吸着側端面） Ｐと平行な取付部２１をケース２０は一体に有している。そして、取付部２１に は取付穴２２が形成されている。一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂのケース ２０外部に平行に突出した部分は信号用コネクタに直接接続可能なコネクタピン を構成している。

【００２０】 この場合、マグネットキャッチ兼用永久磁石スイッチはケース２０の外側端面 Ｐにて開閉扉側の駆動用磁性体を吸着保持しかつスイッチオフ状態となる。従っ て、扉開閉確認と扉吸着保持を同時に行うことができる。

【００２１】 図５及び図６は本考案の第３実施例であってマグネットキャッチ兼用永久磁石 スイッチに適した構成を示す。この場合、絶縁樹脂等の非磁性ケース３０の内部 構造は前述の第１実施例と同様であり、ケース内部を動く磁石体の接点部品７Ａ ,７Ｂに対接可能な面の反対面に対向するケース３０の外側端面（吸着側端面） Ｐに垂直な取付部３１をケース３０は一体に有している。そして、取付部３１に は取付穴３２が形成されている。一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂのケース ３０外部に平行に突出した部分は信号用コネクタに直接接続可能なコネクタピン を構成している。

【００２２】 図７及び図８は本考案の第４実施例であってマグネットキャッチ兼用永久磁石 スイッチに適した構成を示す。この場合、絶縁樹脂等の非磁性ケース４０の内部 構造は前述の第１実施例と同様であり、ケース内部を動く磁石体の接点部品７Ａ ,７Ｂに対接可能な面の反対面に対向するケース４０の外側端面（吸着側端面） Ｐに平行な取付部４１Ａ及び垂直な取付部４１Ｂをケース４０は一体に有してい る。そして、取付部４１Ａ,４１Ｂには取付穴４２がそれぞれ形成されている。 一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂのケース４０外部に平行に突出した部分は 信号用コネクタに直接接続可能なコネクタピンを構成している。

【００２３】 図９乃至図１０は本考案の第５実施例であってマグネットキャッチ兼用永久磁 石スイッチに適した構成を示す。この場合、絶縁樹脂等の非磁性ケース５０の内 部構造は前述の第１実施例と同様であるが、ケース５０の外周面に取付用雄螺子 ５１が刻設されている。従って、取付用雄螺子５１を利用してケース５０を任意 の装置に装着できる。なお、一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂは途中からＬ 字状に折り曲げられてケース５０の一方の端面（外側端面Ｐの反対面）から垂直 に引き出されている。一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂのケース５０外部に 平行に引き出した部分は信号用コネクタに直接接続可能なコネクタピンを構成し ている。

【００２４】 図１１は本考案の第６実施例であって、感温スイッチを構成する場合を示す。 この図において、絶縁樹脂等の非磁性ケース１の内部構造は前述の第１実施例と 同じであるが、その外側端面Ｐ上に感温フェライト等の感温磁性体６０が配置さ れ、当該ケース１に固着されている。

【００２５】 この第６実施例では、感温磁性体６０が持つ固有のキュリー温度よりも周囲温 度が低い状態では、感温磁性体６０は磁性を保持しており、接点部品７Ａ,７Ｂ 側と磁石体４のＳ極との間の磁気吸引力よりも感温磁性体６０と磁石体４のＮ極 との間の磁気吸引力の方が勝り、この結果、磁石体４は感温磁性体６０に吸引さ れ、図１のごとくケース内壁に当接した状態となり、スイッチオフ状態となる。

【００２６】 逆に、周囲温度がキュリー温度以上に高くなると、感温磁性体６０は磁性を失 うから、一対の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂに対し磁石体４のＳ極が吸引され 、磁石体４の少なくとも一平端面の良導電性金属３が各接点部品７Ａ,７Ｂの良 導電性金属６に対し、磁力による一定接触圧で接触し、この結果、接点部品７Ａ ,７Ｂ間が磁石体４で短絡され、スイッチオン状態となる。

【００２７】 図１２は本考案の第７実施例を示す。この実施例では、第１実施例における前 記棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂの代わりに、鉄、ニッケル合金等の軟磁性中心 材２５を上面が円周状凸面の断面蒲鉾パイプ状の金、銀、銅等の良導電性金属層 ２６内に挿入一体化したもの（又は断面蒲鉾状のクラッド材として作成されたも の）を棒状軟磁性接点部品２７Ａ,２７Ｂとした構成である。そして、棒状軟磁 性接点部品２７Ａ,２７Ｂの曲面部分が磁石体４の一平端面と対向するように配 置されている。そして、磁石体４側の良導電性金属３に対し、棒状軟磁性接点部 品２７Ａ,２７Ｂの曲面部分の良導電性金属層２６が接触するようになっている 。なお、その他の構成及び作用効果は前述の第１実施例と同様である。

【００２８】 図１３は本考案の第８実施例を示す。この場合、磁石体４の着磁方向は、その 移動方向（上下方向）に略直角である。その他の構成及び作用効果は前述の第１ 実施例と同様である。

【００２９】 上記第２乃至第６実施例の棒状軟磁性接点部品７Ａ,７Ｂの代わりに上記第７ 実施例で示した断面蒲鉾状の棒状軟磁性接点部品２７Ａ,２７Ｂを用いてもよい 。

【００３０】 また、各実施例において、非磁性ケースとして内面又は外面に絶縁膜を形成し た非磁性金属ケースを用い、複数本の棒状軟磁性接点部品を当該ケースに対し絶 縁支持する構造とすることもできる。さらに、接点部品を同一平面に３本以上平 行配置する構造も可能である。また、ケース内を移動する磁石体は、円柱状に限 定されず、角柱状等でも良く、ケース内部空間も磁石体の形状に合わせて角柱状 空間等に変更できる。また、各実施例において、非磁性ケースを封止する際に、 そのケース内部に非酸化性ガス(窒素ガス、不活性ガス)を封入したり真空にして 、磁石体及び接点部品を含むケース内部を気密封止する構造を採用すれば、接点 寿命を長くするのに有効である。さらに、非磁性ケースを樹脂で構成する場合、 軟磁性接点部品をインサートモールドによりケース本体と一体に樹脂成形する構 成とすることも可能である。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の永久磁石スイッチによれば、次の通りの効果を 得ることができる。 (１） 非磁性ケース内の磁石体を移動させるのに外部永久磁石を必要とせず、 磁性体であれば良く、応用範囲が広い。 (２） 非磁性ケース内の磁石体は、ケース外部の駆動用磁性体を吸着保持でき 、マグネットキャッチとしての機能を持たせることも可能である。 (３） 非磁性ケース外部の駆動用磁性体として感温磁性体を用いることで、感 温スイッチを構成できる。 (４） 磁石体と非磁性ケース側に固定の軟磁性接点部品との接触圧 (接点圧） が磁力により保持されるため、従来のスイッチで必要なばね部品が全く不要であ る。したがって、構造が簡単となり、信頼性も高い。 (５） 一対又は３本以上の軟磁性接点部品の長手面（長手方向）を磁石体の移 動方向と直角に平行に配置することで、磁石体と軟磁性接点部品間の磁力による 吸着面積を大きくでき、これが接触圧の増大に寄与するため、極めて耐衝撃性に 優れている。従って、チャタリングの問題も生じない。また、接触抵抗も低減で きる。 (６） ケース側に固定の接点部品には弾性は不要であり、しかもケースの一側 面に突出した接点部品の先端部を外部接続端子（例えばコネクタピン）として利 用できる。このため、従来のリードスイッチのように全長が長くなることはなく 、スイッチの高さも抑えることができるため小型化に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る永久磁石スイッチの第１実施例で
あって、スイッチオフ状態を示す正断面図である。

【図２】同じくスイッチオン状態の正断面図である。

【図３】本考案の第２実施例であって、マグネットキャ
ッチ兼用永久磁石スイッチに適した構成を示す平面図で
ある。

【図４】同正面図である。

【図５】本考案の第３実施例であって、マグネットキャ
ッチ兼用永久磁石スイッチに適した構成を示す平面図で
ある。

【図６】同正面図である。

【図７】本考案の第４実施例であって、マグネットキャ
ッチ兼用永久磁石スイッチに適した構成を示す平面図で
ある。

【図８】同正面図である。

【図９】本考案の第５実施例であって、マグネットキャ
ッチ兼用永久磁石スイッチに適した構成を示す正断面図
である。

【図１０】同斜視図である。

【図１１】本考案の第６実施例であって、感温スイッチ
を構成した場合を示す正断面図である。

【図１２】本考案の第７実施例を示す正断面図である。

【図１３】本考案の第８実施例を示す正断面図である。

【符号の説明】

１,２０,３０,４０,５０ 非磁性ケース ２ 円柱状永久磁石 ３,６ 良導電性金属 ４, 磁石体 ５ 軟磁性金属 ７Ａ,７Ｂ,２７Ａ,２７Ｂ 棒状軟磁性接点部品 １０ 駆動用磁性体 ６０ 感温磁性体

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性ケース内に、少なくとも一平端面
   に良導電性金属が設けられた磁石体を設けるとともに、
   前記非磁性ケースに少なくとも２個以上の接点部品を設
   けた永久磁石スイッチにおいて、 前記接点部品は良導電性金属が設けられた曲面を有する
   軟磁性接点部品であり、かつ前記磁石体の良導電性金属
   の設けられた一平端面に前記軟磁性接点部品の良導電性
   金属の設けられた曲面が対接可能な如く略平行に設けら
   れており、 前記磁石体は前記軟磁性接点部品に対して略直角方向に
   移動自在であり、かつ前記磁石体の前記軟磁性接点部品
   に対接可能な面の反対面に対向する前記非磁性ケースの
   外面に駆動用磁性体が近接乃至配置されたときに当該駆
   動用磁性体に吸着移動するものであることを特徴とする
   永久磁石スイッチ。
2. 【請求項２】 前記軟磁性接点部品の前記ケース外部に
   突出する部分がコネクタピンを構成している請求項１記
   載の永久磁石スイッチ。
3. 【請求項３】 前記駆動用磁性体が感温磁性体である請
   求項１又は２記載の永久磁石スイッチ。
4. 【請求項４】 前記磁石体は移動方向と同一方向に着磁
   されている請求項１、２又は３記載の永久磁石スイッ
   チ。
5. 【請求項５】 前記磁石体は移動方向と略直角に着磁さ
   れている請求項１、２又は３記載の永久磁石スイッチ。