JPH07320615A - 永久磁石スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数が少なく、構造が簡単で小型化に適
し、耐衝撃性に優れた安価な永久磁石スイッチを得る。 【構成】 揺動支点軸となる軟磁性接点部品２Ａと、永
久磁石７に接点機能を付加してなり前記軟磁性接点部品
２Ａに吸着する磁石体４と、軟磁性接点部品２Ｂとを備
え、前記磁石体４が前記揺動支点軸となる軟磁性接点部
品２Ａと他の軟磁性接点部品２Ｂとの間を短絡又は開放
するように当該磁石体４を前記軟磁性接点部品２Ａに垂
直な面内で揺動自在に設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体又は永久磁石の
近接、離反によって動作するか、或いは感温磁性体のキ
ュリー温度による磁気特性変化により動作する永久磁石
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磁気スイッ
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、感磁型の磁気スイッチであって、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。また、感磁型の
磁気スイッチとして、外部磁界の変化を検出するホール
素子（ＩＣ）やＭＲ素子を使用したスイッチが知られて
いる。さらに、電磁リレーのようにコイルに電流を流
し、その電磁力を利用して接点スイッチを開閉する磁気
スイッチが存在している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な磁気スイッチの製品において、強磁性体（鉄板等）を
検出することが可能なものはそれほど多くはない。ほと
んどの場合は、磁石を接近させたり、コイルに磁界を発
生させる等の方法で外部から磁界を与え、スイッチの開
閉を行っている。

【０００４】従来の技術による強磁性体近接スイッチと
して、例えば、リードスイッチを用いる構成では、リー
ドスイッチを配設した筐体内部に永久磁石を持つバイア
ス磁石体を２個以上設け、強磁性体の近接によってそれ
らバイアス磁石体のリードスイッチに与える磁界のバラ
ンスが崩れることで、リードスイッチを動作させるもの
がある。しかし、この場合、製作にあたってバイアス磁
石体とリードスイッチとの微妙なバランスを取ることが
必要であるとともに、部品点数が多く、コスト高とな
る。

【０００５】また、リードスイッチに永久磁石を持つ磁
石体を近接させて動作させておき、強磁性体によってそ
の磁界を遮断することで動作を解除するものがある。こ
の場合、強磁性体を磁石体とリードスイッチの間に挟み
込む必要があって、使用する場合に設置条件等で制限が
生じる。

【０００６】さらに、本出願人提案の実公平４−９８３
６号では、ホール素子（ＩＣ）又はＭＲ素子を用いて強
磁性体を検出するスイッチを構成しているが、この場合
には、電源供給が必要で最低リード線が３本必要であ
る。そして、素子からの検出信号の強弱をスイッチのオ
ン、オフに変換する何らかの検出用回路が別途必要であ
るので構造が複雑でコストが高い。

【０００７】本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、
部品点数が少なく、構造が簡単で小型化に適し、安価な
永久磁石スイッチを提供することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、安定した動作で信
頼性が高く、耐衝撃性にも優れた永久磁石スイッチを提
供することにある。

【０００９】本発明の第３の目的は、組立容易で、組立
コストの削減が可能な永久磁石スイッチを提供すること
にある。

【００１０】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施例において明らかにする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の永久磁石スイッチは、少なくとも一部が軟
磁性体となっている揺動支点軸と、永久磁石に接点機能
を付加してなり前記揺動支点軸に吸着する磁石体と、接
点部品とを備え、前記磁石体が前記揺動支点軸と接点部
品との間又は前記接点部品間を短絡又は開放するように
当該磁石体を前記揺動支点軸に垂直な面内で揺動自在に
設けた構成としている。

【００１２】また、前記揺動支点軸を接点部品とする構
成でもよいし、前記接点部品の少なくとも一部を軟磁性
体で構成してもよい。

【００１３】また、前記接点部品の前記磁石体と接触自
在な面に良導電性金属を設けてもよいし、前記磁石体の
少なくとも前記接点部品と接触自在な面に良導電性金属
を設けてもよい。

【００１４】さらに、前記磁石体を前記揺動支点軸以外
の前記接点部品に当接する方向又は離れる方向に吸引す
る感温磁性体を配設する構成としてもよい。

【００１５】

【作用】本発明の永久磁石スイッチは、少なくとも一部
が軟磁性体となっている揺動支点軸と、永久磁石に接点
機能を付加してなり前記揺動支点軸に吸着する磁石体
と、接点部品とを備えており、前記磁石体が前記揺動支
点軸に垂直な面内で揺動動作し、前記揺動支点軸と前記
接点部品との間又は前記接点部品間を短絡又は開放して
スイッチのオン、オフを行うようにしている。従って、
前記磁石体に磁性体（又は永久磁石）を近接させたり、
前記磁石体に近接状態の磁性体（又は永久磁石）を離反
させることでスイッチのオン、オフが可能となり、磁性
体（又は永久磁石）の近接又は離反を検出するスイッチ
に利用できる。

【００１６】また、本発明の永久磁石スイッチは、磁石
体、揺動支点軸の磁気的な特性のばらつきを無視できる
動作原理のため、量産時に磁気的バランス取り等の作業
の必要性がなく、従来のリードスイッチやホール素子
（ＩＣ）又はＭＲ素子を用いたスイッチと比較して、部
品点数が少なく、構造及び組立が簡単で安価であり、小
型化に適している。

【００１７】さらに、磁石体は永久磁石の磁力で揺動支
点軸に吸着した状態で接点部品に対して揺動動作をする
ため、がたつくことがなく耐衝撃性に優れており、接点
部品との接触又は離脱においても円滑に揺動動作が行わ
れ動作が安定している。

【００１８】前記揺動支点軸を接点部品とした場合、例
えば、該揺動支点軸の他に１個の接点部品を設けること
で２端子のスイッチが構成でき、部品点数を削減でき、
コスト低減が図れる。

【００１９】また、前記接点部品の少なくとも一部を軟
磁性体で構成した場合、磁石体が接点部品に接する際、
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、短絡又は開放状態が確実に実行できて安定して
おり、振動や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。

【００２０】また、前記接点部品の前記磁石体と接触自
在な面に良導電性金属を設けたり、前記磁石体の少なく
とも前記接点部品と接触自在な面に良導電性金属を設け
た場合、磁石体と接点部品との接触抵抗が小さくなり導
電性が向上し、短絡時の電流容量を向上させることがで
きる。

【００２１】前記磁石体を前記揺動支点軸以外の前記接
点部品に当接する方向又は離れる方向に吸引する感温磁
性体を配設する構成とした場合、感温磁性体と磁石体と
の間の吸引力のキュリー温度による変化を利用して、感
温磁性体に対して磁石体を吸引（吸着）又は離反させる
ことで該磁石体を揺動支点軸を揺動中心として揺動動作
させ、前記揺動支点軸と前記接点部品との間又は前記接
点部品間を短絡又は開放してスイッチのオン、オフを行
うことができる。従って、従来のリードスイッチやホー
ル素子（ＩＣ）又はＭＲ素子を用いた感温スイッチと比
較して、構造及び組立が簡単で安価であり、小型化に適
している。また、小型化に伴う感温磁性体の熱容量の減
少によって、温度検出を迅速、かつ高精度で行うことが
できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明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。

【００２３】図１乃至図５は本発明の第１実施例であっ
て、強磁性体近接動作型磁気スイッチを構成した場合を
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、内部に空間１ａを有している。非磁性ケース１
の挿通穴３Ａ，３Ｂには、棒状軟磁性接点部品２Ａ，２
Ｂがそれぞれ挿通、固定されており、それらの棒状軟磁
性接点部品２Ａ，２Ｂは内部空間１ａを貫通し、端部は
ケース１外部に突出している。また、非磁性ケース１の
空間１ａ内には、永久磁石に接点機能を持たせた円柱状
磁石体４が収納され、該磁石体４は前記軟磁性接点部品
２Ａ，２Ｂに吸着できるようになっている。

【００２４】前記軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂは、図５に
示すように、断面が円形であって、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、銅等の良導電性金属６をめっき等で被着形成
（固着）したものである。図１及び図３の如く、それら
の軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂは、磁石体４吸着時に該磁
石体４の円形中心に対して約９０°の間隔で磁石体４の
外周面に接する如く平行に配設され、それらの向きがケ
ース１の空間１ａの上下方向であり、相互に接触しない
ように空間１ａを貫通している。

【００２５】前記円柱状磁石体４は、図５に示すよう
に、希土類磁石、フェライト磁石等の円柱状永久磁石７
の表面に金、銀、銅等の良導電性金属８をめっき等で被
着形成（固着）したものである。この磁石体４は、軟磁
性接点部品２Ａ，２Ｂのどちらか一方に吸着した状態
で、その吸着した軟磁性接点部品を揺動支点軸とし、当
該揺動支点軸に垂直な面内で空間１ａ内を揺動（回動）
することができる。

【００２６】従って、非磁性絶縁ケース１の挿通穴３
Ａ，３Ｂに棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂを相互ら平行
に挿通固定することで、接点部品２Ａ，２Ｂはその長手
面（長手方向）が磁石体４の揺動方向（揺動平面）と直
交する配置となり、ケース１の内部空間１ａに接点部品
２Ａ，２Ｂの平行接点が構成される。また、これらの接
点部品２Ａ，２Ｂのそれぞれの端部はケース１外部の上
下方向に突出しており、この突出した部分を外部との接
続端子に用いる。

【００２７】また、磁石体４に用いる円柱状永久磁石７
の着磁方向（磁化方向）は、揺動支点軸と平行（揺動平
面に垂直）な当該円柱状永久磁石７の厚み方向であって
もよいし、円柱状永久磁石７の直径方向であってもよ
い。但し、着磁方向が円柱状永久磁石７の厚み方向であ
る場合、非磁性ケース１内で磁石体４が揺動（回転）し
てどの向きの外周面が軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂに対向
しても吸着力（磁力）の変化がほとんどない利点があ
る。また、着磁方向が円柱状永久磁石７の直径方向であ
る場合、軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂに対する配置に配慮
する必要があり、揺動支点軸となる方の軟磁性接点部品
に円柱状永久磁石７の磁極が近接することが望ましい。

【００２８】以上の第１実施例の構成において、棒状軟
磁性接点部品２Ａを円柱状磁石体４の揺動支点軸とし、
磁石体４を挟んで棒状軟磁性接点部品２Ｂと対向する内
面１ｂ側の外面１ｃに対向して、非磁性ケース１の外部
に駆動用強磁性体（アーマチュア鉄片等）１０が位置し
ているものとする。図１及び図２の如く駆動用強磁性体
１０がケース１から十分離れている状態では、一対の棒
状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂに対し磁石体４が吸引され
る結果、図５のように磁石体４の外周面の表面を成す良
導電性金属８が各接点部品２Ａ，２Ｂ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２Ａ，２Ｂ間が磁石体４で架橋短絡され、スイッ
チオン状態となる。

【００２９】逆に、外部の駆動用強磁性体１０がケース
１の外面１ｃに近接乃至密接状態となると、軟磁性接点
部品２Ｂと磁石体４との間の磁気吸引力よりも外部の駆
動用強磁性体１０と磁石体４との間の磁気吸引力の方が
勝り、この結果、磁石体４は、外部の駆動用強磁性体１
０に吸引され、図３及び図４の如く、軟磁性接点部品２
Ｂから離れ、軟磁性接点部品２Ａに吸着したまま該軟磁
性接点部品２Ａを揺動支点軸としてケース内面１ｂ側に
揺動（回動）し、内面１ｂに当接した状態となり軟磁性
接点部品２Ａ，２Ｂ間が開放され、スイッチオフ状態と
なる。

【００３０】また、上記説明では、軟磁性接点部品２Ａ
を磁石体４の揺動支点軸としたが、軟磁性接点部品２Ｂ
を磁石体４の揺動支点軸としてもよい。すなわち、磁石
体４を挟んで軟磁性接点部品２Ａと対向する内面１ｄ側
の外面１ｅ側に駆動用強磁性体１０を配置することも可
能である。この場合、駆動用強磁性体１０が非磁性ケー
ス１の外面１ｅに近接乃至密接することで、磁石体４は
軟磁性接点部品２Ｂを揺動支点軸に内面１ｄ側に揺動
（回動）して当接し、軟磁性接点部品２Ａから離れスイ
ッチオフ状態となる。

【００３１】以上のオン、オフ動作の際、磁石体４は、
揺動支点軸としての軟磁性接点部品２Ａ又は２Ｂに吸着
保持された状態で、ケース１の内面１ｂ又は１ｄ側、す
なわち揺動支点軸ではない方の軟磁性接点部品側に揺動
（回動）するため、それらへの接触時の衝撃が少ない。

【００３２】上記第１実施例の構成によれば、非磁性ケ
ース１に棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂを設けるととも
に、非磁性ケース１の内部空間１ａ内に円柱状磁石体４
を揺動支点軸としての軟磁性接点部品２Ａ又は２Ｂに吸
着支持されて揺動自在に設けたので次の通りの効果を得
ることができる。

【００３３】(1) 揺動支点軸としての棒状軟磁性接点
部品２Ａ又は２Ｂに吸着支持されて非磁性ケース１内で
揺動可能に設けられている円柱状磁石体４が、駆動用強
磁性体１０の近接又は離間により揺動することにより、
非磁性ケース１に固定された軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂ
間を架橋短絡したり開放するという極めて単純な構造
で、駆動用強磁性体１０の近接を検知することが可能で
ある。

【００３４】(2) 円柱状磁石体４は円柱状永久磁石７
の磁力で揺動支点軸としての軟磁性接点部品２Ａ又は２
Ｂに吸着支持され、揺動支点軸から離れずに揺動して軟
磁性接点部品２Ａ，２Ｂ間をオン、オフするので、非磁
性ケース１内でがたつくことがなく耐衝撃性に優れてお
り、接点部品との接触又は離脱においても円滑に揺動動
作が行われ動作が安定している。

【００３５】(3) 棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂが軟
磁性体部分を持つので、磁石体４が接点部品に接する
際、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、短絡又は開放状態が確実に保持できて安定
しており、振動や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。

【００３６】(4) 軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂ及び磁石
体４の相互に接触する面に良導電性金属６，８を設けて
いるため、磁石体４と接点部品２Ａ，２Ｂとの接触抵抗
が小さく導電性が向上し、短絡時の電流容量を向上させ
ることができる。

【００３７】(5) 磁石体４の揺動平面と直角に一対の
棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂ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２Ａ，２Ｂ
の長手面である外周面に吸着するので接触する面積が大
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。

【００３８】(6) 磁石体４や軟磁性接点部品２Ａ，２
Ｂ等の磁気的な特性のばらつきを無視できる動作原理で
あるため、量産時に磁気的バランス取り等の作業の必要
性がなく、組立容易であり、組立コストを低減できる。

【００３９】(7) 軟磁性接点部品２Ａ又は２Ｂのどち
らか一方を揺動支点軸として兼用しているため、部品点
数を削減でき、構造を簡素化してコスト低減が図れる。

【００４０】(8) 磁石体４の外周面の揺動支点軸とし
ての軟磁性接点部品２Ａ又は２Ｂに吸着している部分は
揺動動作に伴い回転して多少ずれていき、磁石体４外周
面側の良導電性金属８の同じ部分が常に接点部品２Ａ，
２Ｂに接触するのではないため、接点の寿命が長い。

【００４１】(9) 非磁性ケース１の挿通穴３Ａ，３Ｂ
に棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂを挿通し、その端部を
ケース１外部に引き出した状態で固定することで、ケー
ス１への接点部品２Ａ，２Ｂの位置決め固定が確実に行
えると同時に接点部品２Ａ，２Ｂのケース外部に露出し
た部分を外部接続端子として使用でき、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、製造容易であ
る。

【００４２】(10) 磁石体４を偏平な円板状として非磁
性ケース１の上下方向の厚みをスイッチの揺動動作にほ
とんど影響を与えることなく薄くすることが可能であ
り、スイッチの高さを抑えて偏平構造とすることがで
き、小型化に適している。さらに、磁石体に用いる永久
磁石として強力な磁極を有する希土類磁石を用いれば、
磁石体を小型にでき、全体形状も一層小型化可能であ
る。

【００４３】(11) 従って、従来製作されていたリード
スイッチやホール素子（ＩＣ）又はＭＲ素子を用いた強
磁性体近接スイッチに比較して、部品点数の削減、構造
の簡素化、組立コストの削減を図ることができ、小型化
が容易である。

【００４４】図６及び図７は本発明の第２実施例であっ
て、強磁性体近接動作型磁気スイッチを構成した場合を
示す。これは、前記第１実施例の棒状軟磁性接点部品２
Ｂの代わりに、丸棒状軟磁性体の表面に良導電性金属
（図示省略）を設けた一対の棒状軟磁性接点部品２Ｃ，
２Ｄを非磁性ケース１の挿通穴３Ｃ，３Ｄにそれぞれ挿
通、固定したものである。前記一対の棒状軟磁性接点部
品２Ｃ，２Ｄは、揺動支点軸となる棒状軟磁性接点部品
２Ａと平行な同一直線上に間隔おいて配設、固定され、
棒状軟磁性接点部品２Ａと一対の棒状軟磁性接点部品２
Ｃ，２Ｄとは、円柱状磁石体４吸着時に該磁石体４の円
形中心に対して約９０°の間隔で磁石体４の外周面に接
する如くケース内部空間１ａ内に平行に配設されてい
る。そして、軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄの端部はそれぞ
れケース１外部の上下方向に突出しており、この突出し
た部分を外部との接続端子に用いる。なお、その他の構
成部分は前述の第１実施例と同様であり、同一又は相当
部分に同一符号を付して説明を省略する。

【００４５】以上の第２実施例の構成において、円柱状
磁石体４を挟んで一対の棒状軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄ
と対向する内面１ｂ側の外面１ｃに対向して、非磁性ケ
ース１の外部に駆動用強磁性体１０が位置しているもの
とする。図６の如く（平断面は図１と同様である）、駆
動用強磁性体１０がケース１から十分離れている状態で
は、揺動支点軸としての棒状軟磁性接点部品２Ａと一対
の棒状軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄに対し磁石体４の外周
面が吸引される結果、磁石体４の表面の良導電性金属８
が各軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄの良導電性金属に対し、
磁力による一定接触圧で接触し、この結果、軟磁性接点
部品２Ｃ，２Ｄ相互間が磁石体４で架橋短絡されるとと
もに軟磁性接点部品２Ａと軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄと
の間も磁石体４で架橋短絡され、スイッチオン状態とな
る。

【００４６】逆に、外部の駆動用強磁性体１０がケース
１の外面１ｃに近接乃至密接状態となると、軟磁性接点
部品２Ｃ，２Ｄと磁石体４との間の磁気吸引力よりも外
部の駆動用強磁性体１０と磁石体４との間の磁気吸引力
の方が勝り、この結果、磁石体４は、外部の駆動用強磁
性体１０に吸引され、図７の如く（平断面は図３と同様
である）、軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄから離れ、揺動支
点軸としての軟磁性接点部品２Ａに吸着したまま内面１
ｂ側に揺動（回動）し、内面１ｂに当接した状態となり
軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄ間が開放され、スイッチオフ
状態となる。

【００４７】以上の第２実施例の場合、磁石体４の揺動
動作によって軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄ相互間を短絡、
開放すると同時に、揺動支点軸としての軟磁性接点部品
２Ａと軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄのそれぞれの間を短
絡、開放する３端子のスイッチが構成できる。なお、そ
の他の作用効果は、前記第１実施例と同様である。

【００４８】なお、前記第２実施例では、揺動支点軸と
して棒状軟磁性接点部品２Ａを用いたが、接点機能を持
たせずに単なる棒状軟磁性体を用いてもよい。この場合
には、磁石体４の揺動により軟磁性接点部品２Ｃ，２Ｄ
相互間が短絡、開放される２端子のスイッチとなる。

【００４９】なお、上記第１及び第２実施例では、駆動
用強磁性体１０を近接又は離間させて磁石体４を揺動さ
せる場合で説明したが、駆動用強磁性体１０の代わりに
永久磁石を用いて磁石体４を揺動させることが可能なこ
とは勿論である。

【００５０】図８乃至図１１は本発明の第３実施例であ
って感温スイッチを構成した場合を示す。この場合、１
１は樹脂等の非磁性ケースで、内部に空間１１ａを有し
ている。非磁性ケース１１の挿通穴３Ａ，３Ｂには、棒
状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂがそれぞれ挿通、固定され
ており、それらの棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂは内部
空間１１ａを貫通し、端部はケース１１外部に突出して
いる。また、非磁性ケース１１の空間１１ａ内には、永
久磁石に接点機能を持たせた円柱状磁石体４が収納さ
れ、該磁石体４は前記軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂに吸着
できるようになっている。さらに、磁石体４を挟んで軟
磁性接点部品２Ｂと対向する側の内面１１ｂに感温フェ
ライト等の感温磁性体１２が配設され、接着剤等で固定
されている。なお、その他の構成部分は前述の第１実施
例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して
説明を省略する。

【００５１】以上の第３実施例の構成において、感温磁
性体１２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１２は強磁性を保持しており、
棒状軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂと円柱状磁石体４との間
の磁気吸引力よりも感温磁性体１２と磁石体４との間の
磁気吸引力の方が勝っている。この結果、磁石体４は図
８及び図９の如く、感温磁性体１２に吸引されて軟磁性
接点部品２Ｂから離れ、軟磁性接点部品２Ａに吸着した
まま該軟磁性接点部品２Ａを揺動支点軸として感温磁性
体１２側に揺動（回動）し、感温磁性体１２に当接した
状態であり、軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂ間が開放され、
スイッチオフ状態となっている。

【００５２】逆に、周囲温度が感温磁性体１２のキュリ
ー温度以上に高くなると、感温磁性体１２は常磁性体と
なって強磁性を失うから、磁石体４は軟磁性接点部品２
Ｂとの間の磁気吸引力で吸引され、軟磁性接点部品２Ａ
を揺動支点軸として軟磁性接点部品２Ｂ側に揺動し、図
１０及び図１１のように、磁石体４の表面の良導電性金
属が各接点部品２Ａ，２Ｂの良導電性金属に対し、磁力
による一定接触圧で接触し、この結果、接点部品２Ａ，
２Ｂ間が磁石体４で架橋短絡され、スイッチオン状態と
なる。

【００５３】以上のオン、オフ動作の際、磁石体４は、
揺動支点軸としての軟磁性接点部品２Ａに吸着支持され
た状態で、該軟磁性接点部品２Ａを揺動支点軸として感
温磁性体１２側又は軟磁性接点部品２Ｂ側に揺動（回
動）するため、それらへの接触時の衝撃が少ない。

【００５４】上記第３実施例の構成によれば、感温磁性
体１２と磁石体４との間の吸引力のキュリー温度による
変化を利用して軟磁性接点部品２Ａ，２Ｂ間を短絡又は
開放することでオン、オフするので、部品点数が少な
く、構造が簡単であり、製造容易で、小型化を図ること
ができる。また、小型化に伴う感温磁性体の熱容量の減
少によって、温度検出を迅速かつ高速で行うことができ
る。従って、従来のリードスイッチやホール素子（Ｉ
Ｃ）又はＭＲ素子を用いた感温スイッチと比較して、構
造及び組立が簡単で、小型化に適しており、安価で高精
度な小型の感温スイッチが実現できる。なお、その他の
作用効果は前述の第１実施例と同様である。

【００５５】なお、前記第３実施例では、感温磁性体１
２を非磁性ケース１１の内部に配設、固定する構成とし
たが、非磁性ケース１１の外部、例えば、前記第１実施
例の非磁性ケース１の外面１ｃ又は１ｅに配設固定する
構成、又は非磁性ケースを貫通する如く配設固定する構
成としてもよい。

【００５６】図１２及び図１３は本発明の第４実施例で
あって感温スイッチを構成した場合を示す。これらの図
において、２１はアルミニウム、洋白、銅、しんちゅ
う、ステンレス等の有底円筒状非磁性金属ケースであ
り、このケース２１の底部開口を密閉するようにベース
２６が嵌合、固着され、これらの内部に円柱状空間２１
ａが形成されている。

【００５７】前記ケース２１及びベース２６で囲まれた
円柱状空間２１ａ内には非磁性の絶縁樹脂等で形成され
た内部ケース２２が配設、固定されており、該内部ケー
ス２２によって感温フェライト等の感温磁性体２３が円
柱状空間２１ａ内に保持、固定されている。前記感温磁
性体２３は、円筒形状のものを４等分した１／４の部分
円筒状に形成されたものであり、内部ケース２２により
円柱状空間２１ａの中心に対し同心円周上に配設、固定
されている。

【００５８】また、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂ
が内部ケース２２の上下部分に設けた挿通穴２８Ａ，２
８Ｂにそれぞれ挿通、固定されて内部ケース２２内側と
感温磁性体２３の内周面で囲まれた内部空間２２ａを平
行に貫通しており、それらの棒状軟磁性接点部品２７
Ａ，２７Ｂの端部はさらにベース２６を貫通して外部に
引き出されている。

【００５９】また、前記内部空間２２ａには、円柱状磁
石体２４が収納されている。前記磁石体２４は、前記第
１実施例の図５で示したものと同様に、希土類磁石、フ
ェライト磁石等の円柱状永久磁石の表面に金、銀、銅等
の良導電性金属（図示省略）をめっき等で被着形成した
ものである。そして、該磁石体２４は、前記軟磁性接点
部品２７Ａ，２７Ｂに吸着できるようになっており、一
方の軟磁性接点部品２７Ａに吸着し、その軟磁性接点部
品２７Ａを揺動支点軸として内部空間２２ａ内を揺動
（回動）することができる。

【００６０】前記軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂは、前
記第１実施例の図５で示したものと同様に、鉄、ニッケ
ル合金等の丸棒状の軟磁性体の表面（長手面である外周
面）に金、銀、銅等の良導電性金属（図示省略）をめっ
きで固着したものである。

【００６１】図１３の如く、棒状軟磁性接点部品２７
Ａ，２７Ｂの配置は、軟磁性接点部品２７Ａが感温磁性
体２３内側の一方の端縁近傍で、軟磁性接点部品２７Ｂ
が円柱状空間２１ａの中心を挟んで感温磁性体２３と対
向する位置になっており、両者は、円柱状空間２１ａの
円形のほぼ中心に磁石体２４を配置した状態で、該磁石
体２４の円形中心に対して約９０°の間隔で磁石体２４
の外周面に接する如く平行に位置している。すなわち、
棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂは、それらの向きが
ケース２１の空間２１ａの上下方向（軸方向）であると
ともに、相互に平行かつ同一平面内で接触しないように
内部ケース２２で支持されている。そして、棒状軟磁性
接点部品２７Ａ，２７Ｂの内部ケース２２底面から突出
している部分は、前記ベース２６に挿通固定されてお
り、このベース外部に突出した部分を外部との接続端子
に用いる。棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂのベース
２６への固定は、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂを
円環状非磁性金属体２６ａに挿通し、円環状非磁性金属
体２６ａの内側に絶縁体としてのガラス２６ｂを充填す
ることで行っており、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７
Ｂは互いに絶縁状態でベース２６に固定されている。

【００６２】以上より、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２
７Ｂの長手面（長手方向）が磁石体２４の揺動方向（揺
動平面）と直角になる如く当該棒状軟磁性接点部品２７
Ａ，２７Ｂが非磁性金属ケース２１内に配置され、非磁
性で絶縁性の内部ケース２２の内部空間２２ａ内に接点
部品２７Ａ，２７Ｂの平行接点が構成される。

【００６３】なお、ケース２１とベース２６は、ベース
２６の円環状非磁性金属体２６ａをケース２１の開口部
に圧入、もしくは圧入と溶接等を併用して接合すること
で一体化され、これらの内部に気密に密閉された円柱状
空間２１ａが形成されることになる。

【００６４】また、磁石体２４に用いる円柱状永久磁石
の着磁方向（磁化方向）は、揺動支点軸と平行（揺動平
面に垂直）な当該円柱状永久磁石の厚み方向であっても
よいし、円柱状永久磁石の直径方向であってもよい。但
し、着磁方向が円柱状永久磁石の厚み方向である場合、
非磁性ケース２１内で磁石体２４が揺動（回転）してど
の向きの外周面が軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂに対向
しても吸着力（磁力）の変化がほとんどない利点があ
る。また、着磁方向が円柱状永久磁石の直径方向である
場合、軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂに対する配置に配
慮する必要があり、揺動支点軸となる方の軟磁性接点部
品２７Ａに円柱状永久磁石の磁極が近接することが望ま
しい。

【００６５】以上の第４実施例の構成において、感温磁
性体２３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２３は強磁性を保持しており、
軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂと磁石体２４との間の磁
気吸引力よりも感温磁性体２３と磁石体２４との間の磁
気吸引力の方が勝っている。この結果、磁石体２４は図
１２及び図１３の実線の如く、感温磁性体２３に吸引さ
れて軟磁性接点部品２７Ｂから離れ、軟磁性接点部品２
７Ａに吸着したまま該軟磁性接点部品２７Ａを揺動支点
軸として感温磁性体２３側に揺動（回動）し、感温磁性
体２３に当接した状態となっており、棒状軟磁性接点部
品２７Ａ，２７Ｂ間を開放し、スイッチオフ状態であ
る。

【００６６】逆に、周囲温度が感温磁性体２３のキュリ
ー温度以上に高くなると、感温磁性体２３は常磁性体と
なって強磁性を失うから、磁石体２４は軟磁性接点部品
２７Ｂとの間の磁気吸引力で吸引され、図１３の仮想線
のように、磁石体２４が接点部品２７Ａ，２７Ｂに吸着
する。すなわち、磁石体２４の表面の良導電性金属が各
接点部品２７Ａ，２７Ｂの良導電性金属に対し、磁力に
よる一定接触圧で接触し、この結果、接点部品２７Ａ，
２７Ｂ間が磁石体２４で架橋短絡され、スイッチオン状
態となる。

【００６７】上記第４実施例の構成によれば、感温磁性
体２３と磁石体２４との間の吸引力のキュリー温度によ
る変化を利用して軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂ間を短
絡又は開放することでオン、オフできる。従って、構造
が簡単であり、またハーメチックシール構造で内部空間
を気密に保つことができ、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
２４や接点部分を熱で劣化させる恐れがない。また、円
柱状ケースを採用していることにより、スイッチの小型
化、省スペース化が図れる。さらに、軟磁性接点部品２
７Ａを揺動支点軸として磁石体２４を揺動させることで
オン、オフしているので耐衝撃性も改善することができ
る。また、感温磁性体２３の保持、固定する手段とし
て、感温磁性体２３の配設位置を規定する内部ケース２
２を非磁性金属ケース２１内に設ける構成としているの
で、感温磁性体２３の固定が確実であり、長期間の使用
においても固定位置からの離脱の恐れが無く、信頼性が
高い。なお、その他の作用効果は前述の第１及び第３実
施例と同様である。

【００６８】図１４及び図１５は本発明の第５実施例で
あって感温スイッチを構成した場合を示す。これらの図
において、非磁性金属ケース２１及びベース２６で囲ま
れた円柱状空間２１ａ内には非磁性内部ケース２２が配
置されており、この内部ケース２２及びこれで保持され
た感温磁性体２３の内側の内部空間２２ａに、前記第４
実施例と同様に円柱状磁石体２４と棒状軟磁性接点部品
２７Ａ，２７Ｂが配設されているのに加え、棒状非磁性
接点部品３０が配設、固定されている。該棒状非磁性接
点部品３０は、銅等の良導電性非磁性金属で構成される
か、非磁性材の表面に金、銀、銅等の良導電性金属（図
示省略）をめっきで固着したものである。棒状非磁性接
点部品３０は、前記円柱状空間２１ａの中心を挟んで軟
磁性接点部品２７Ｂに対向する感温磁性体２３の近傍に
位置するように固定する。すなわち、棒状軟磁性接点部
品２７Ａ，２７Ｂと棒状非磁性接点部品３０は、円柱状
空間２１ａの円形中心に対してそれぞれ約９０°の間隔
をおいて平行に位置し、かつ、磁石体２４の外周面が棒
状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂと接触しているとき
は、磁石体２４と棒状非磁性接点部品３０とは離れ、軟
磁性接点部品２７Ａと非磁性接点部品３０とが接触して
いるときは、磁石体２４と軟磁性接点部品２７Ｂとが離
れる位置関係とする。また、内部ケース２２の上下部分
には非磁性接点部品３０を挿通、固定するための挿通穴
２８Ｃが設けられている。非磁性接点部品３０の内部ケ
ース２２底面から突出している部分は、円環状非磁性金
属体２６ａに挿通してガラス２６ｂを充填することによ
り、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂと絶縁状態でベ
ース２６に固定されており、この突出した部分を外部と
の接続端子に用いる。

【００６９】以上より、棒状軟磁性接点部品２７Ａ，２
７Ｂと非磁性接点部品３０の長手面（長手方向）が磁石
体２４の揺動方向（揺動平面）と直角になる如く当該棒
状軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂと非磁性接点部品３０
とが非磁性金属ケース２１内に配置され、内部ケース２
２の内部空間２２ａ内に接点部品２７Ａ，２７Ｂ，３０
の平行接点が構成される。

【００７０】なお、その他の構成部分は前述の第４実施
例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して
説明を省略する。

【００７１】以上の第５実施例の構成において、感温磁
性体２３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２３は強磁性を保持しており、
棒状軟磁性接点部品２７Ｂと磁石体２４との間の磁気吸
引力よりも感温磁性体２３と磁石体２４との間の磁気吸
引力の方が勝り、この結果、磁石体２４は図１４及び図
１５の実線の如く、感温磁性体２３に吸引されて軟磁性
接点部品２７Ｂから離れ、軟磁性接点部品２７Ａに吸着
したまま該軟磁性接点部品２７Ａを揺動支点軸として感
温磁性体２３側に揺動（回動）し、非磁性接点部品３０
に当接した状態となり、接点部品２７Ａ，３０間が磁石
体２４で架橋短絡され、スイッチオン状態となる。

【００７２】逆に、周囲温度が感温磁性体２３のキュリ
ー温度以上に高くなると、感温磁性体２３は常磁性体と
なって強磁性を失い、非磁性接点部品３０も非磁性で吸
引力を有しないから、磁石体２４は軟磁性接点部品２７
Ｂとの間の磁気吸引力で吸引され、図１５の仮想線のよ
うに、磁石体２４が接点部品２７Ａ，２７Ｂに吸着す
る。すなわち、接点部品２７Ａ，２７Ｂ間が磁石体２４
で架橋短絡され、スイッチオン状態となる。

【００７３】上記第５実施例の構成によれば、感温磁性
体２３と磁石体２４との間の吸引力のキュリー温度によ
る変化を利用して軟磁性接点部品２７Ａ，２７Ｂ間ある
いは軟磁性接点部品２７Ａと非磁性接点部品３０間とを
交互に短絡又は開放することが可能であり、接点切換を
おこなう３端子スイッチとして利用できる。なお、その
他の作用効果は前述の第１、第３及び第４実施例と同様
である。

【００７４】なお、上記第４及び第５実施例では非磁性
金属製ケース２１を用いたが、磁石体２４の揺動動作に
悪影響を及ぼさないように磁石体２４から距離をおくこ
とができれば、磁性金属ケースとして磁気シールド構造
とすることもできる。

【００７５】また、前記各実施例では、隣合う接点部品
が磁石体吸着時に磁石体の円形中心に対して約９０°の
間隔で平行に位置するように固定していたが、揺動支点
軸とこれに隣合う接点部品が磁石体の円形中心に対して
０°より大きく１８０°未満の角度をなすように相互に
平行に配置する構成としてもよい。

【００７６】また、前記各実施例では、軟磁性又は非磁
性接点部品として、丸棒状材の表面に金、銀、銅等の良
導電性金属をめっきで固着したものを用いたが、それら
の良導電性金属を圧接、溶接等の方法で固着してもよ
い。また、パイプ状に形成した金、銀、銅等の良導電性
金属管の内穴に軟磁性体又は非磁性体を挿入一体化した
もの又は丸棒状のクラッド材として作成されたものを接
点部品として使用してもよい。

【００７７】さらに、前記各実施例での揺動支点軸又は
接点部品は、断面が円形の丸棒形状としたが、少なくと
も磁石体に対向し接する側の面が円周状凸面である断面
が蒲鉾形状としてもよい。この場合、その断面蒲鉾状部
材の表面に良導電性金属を設けるか、断面蒲鉾パイプ状
の良導電性金属管の内穴に軟磁性体又は非磁性体を挿入
一体化するか、又は断面蒲鉾状のクラッド材として作成
されたものを用いて接点部品を構成するとよい。そし
て、揺動支点軸又は各接点部品の曲面部分が磁石体の外
周面と対向するように配置する。

【００７８】また、前記各実施例における円柱状永久磁
石の表面に金、銀、銅等の良導電性金属をめっき等で被
着形成した磁石体の代わりに、円柱状永久磁石に、金、
銀、銅等の良導電性金属で形成された円筒状の導電金属
キャップをかしめ、圧入等で一体に固定した磁石体を用
いる構成としてもよい。

【００７９】前記第１乃至第３実施例では非磁性ケース
１を樹脂で形成したが、絶縁性を有する樹脂の代わり
に、非磁性金属を用いてケースを形成し、その内面に絶
縁体を被着して絶縁層を形成する構成としてもよい。こ
の場合、スイッチオフ時等に磁石体４がケース内面に接
触しても絶縁層により磁石体４表面の良導電性金属とケ
ースとの絶縁性は確保される。なお、前記第４及び第５
実施例においても、非磁性金属ケース２１内面に絶縁層
を設ける構成としてもよい。また、各実施例において、
ケースの外面に絶縁層を設けることも可能である。

【００８０】また、前記各実施例では、接点部品を棒状
とし、ケース内で揺動支点軸に対して平行に配設する構
成としたが、少なくとも揺動支点軸は磁石体が吸着する
円周状凸面を有する棒状とし、他の接点部品は磁石体の
揺動動作で接触可能な形状又は配設位置とすることも可
能である。

【００８１】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。

【００８２】さらに、非磁性ケースを絶縁樹脂で構成す
る場合、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。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の永久磁石
スイッチは、少なくとも一部が軟磁性体となっている揺
動支点軸と、永久磁石に接点機能を付加してなり前記揺
動支点軸に吸着する磁石体と、接点部品とを備えてお
り、前記磁石体が前記揺動支点軸に垂直な面内で揺動動
作し、前記揺動支点軸と前記接点部品との間又は前記接
点部品相互間を短絡又は開放してスイッチのオン、オフ
を行うようにしている。従って、前記磁石体に強磁性体
又は永久磁石を近接させたり、近接状態の強磁性体又は
永久磁石を離反させることでスイッチのオン、オフが可
能となり、強磁性体又は永久磁石の近接又は離反を検出
するスイッチに利用できる。また、感温磁性体と組み合
わせることで感温スイッチを構成することも可能であ
る。

【００８４】また、前記磁石体は当該磁石体をなす永久
磁石の磁力で揺動支点軸に吸着した状態で接点部品に対
して揺動動作をするため、がたつくことがなく耐衝撃性
に優れており動作が安定している。

【００８５】さらに、本発明による強磁性体検出動作
は、前記磁石体や揺動支点軸の磁気的な特性のばらつき
を無視できる動作原理のため、量産時に磁気的バランス
取り等の作業の必要性がなく、従来のリードスイッチや
ホール素子（ＩＣ）又はＭＲ素子を用いたスイッチと比
較して、部品点数が少なく構造及び組立が簡単で原価低
減が可能で、動作の信頼性も高く、薄型化や小型化に適
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る永久磁石スイッチの第１実施例に
おいて、スイッチオン状態を示す平断面図である。

【図２】同正断面図である。

【図３】第１実施例におけるスイッチオフ状態を示す平
断面図である。

【図４】同正断面図である。

【図５】第１実施例における磁石体と接点部品とが接触
している状態を示す部分拡大断面図である。

【図６】本発明の第２実施例において、スイッチオン状
態を示す正断面図である。

【図７】第２実施例におけるスイッチオフ状態を示す正
断面図である。

【図８】本発明の第３実施例において、スイッチオン状
態を示す平断面図である。

【図９】同正断面図である。

【図１０】第３実施例におけるスイッチオン状態を示す
平断面図である。

【図１１】同正断面図である。

【図１２】本発明の第４実施例を示す正断面図である。

【図１３】同平断面図である。

【図１４】本発明の第５実施例を示す正断面図である。

【図１５】同平断面図である。

【符号の説明】

１，１１ 非磁性ケース ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２７Ａ，２７Ｂ 軟磁性接点
部品 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ 挿
通穴 ４，２４ 磁石体 ５ 軟磁性体 ６，８ 良導電性金属 ７ 円柱状永久磁石 １０ 駆動用強磁性体 １２，２３ 感温磁性体 ２０ 揺動支点軸 ２１ 非磁性金属ケース ２２ 内部ケース

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部が軟磁性体となっている
   揺動支点軸と、永久磁石に接点機能を付加してなり前記
   揺動支点軸に吸着する磁石体と、接点部品とを備え、前
   記磁石体が前記揺動支点軸と接点部品との間又は前記接
   点部品間を短絡又は開放するように当該磁石体を前記揺
   動支点軸に垂直な面内で揺動自在に設けたことを特徴と
   する永久磁石スイッチ。
2. 【請求項２】 前記揺動支点軸が接点部品となっている
   請求項１記載の永久磁石スイッチ。
3. 【請求項３】 前記接点部品の少なくとも一部が軟磁性
   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】 前記接点部品の前記磁石体と接触自在な
   面に良導電性金属が設けられている請求項１，２又は３
   記載の永久磁石スイッチ。
5. 【請求項５】 前記磁石体の少なくとも前記接点部品と
   接触自在な面に良導電性金属が設けられている請求項
   １，２，３又は４記載の永久磁石スイッチ。
6. 【請求項６】 前記磁石体を前記揺動支点軸以外の前記
   接点部品に当接する方向又は離れる方向に吸引する感温
   磁性体を有する請求項１，２，３，４又は５記載の永久
   磁石スイッチ。