JPS5910010B2 - Thermal lead switch - Google Patents
Thermal lead switchInfo
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- JPS5910010B2 JPS5910010B2 JP13011879A JP13011879A JPS5910010B2 JP S5910010 B2 JPS5910010 B2 JP S5910010B2 JP 13011879 A JP13011879 A JP 13011879A JP 13011879 A JP13011879 A JP 13011879A JP S5910010 B2 JPS5910010 B2 JP S5910010B2
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- reed switch
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- contact piece
- permanent magnet
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、外部からの磁界によって接点を開閉するサー
マルリードスイッチに係り、とくに水銀を封入したリー
ドスイッチを用いたサーマルリードスイッチに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a thermal reed switch whose contacts are opened and closed by an external magnetic field, and particularly to a thermal reed switch using a reed switch sealed with mercury.
希土類金属を含む合金の中に温度により、その磁化容易
軸方向が変化する材料のあることが知られている。It is known that among alloys containing rare earth metals, there are materials whose axis of easy magnetization changes depending on temperature.
希土類金属を含む合金、例えばRCo5,R2Co1等
(Rは希土類金属を示す)は高性能永久磁石材科として
知られている。Alloys containing rare earth metals, such as RCo5 and R2Co1 (R represents a rare earth metal), are known as high-performance permanent magnet materials.
しかしながら、前述したような温度により磁化容易軸方
向の変化する材料は永久磁石材料としては使えない。However, a material whose axis of easy magnetization changes with temperature as described above cannot be used as a permanent magnet material.
本発明はこの温度によって磁化容易軸方向の変わる材料
に着目してなされたものである。The present invention was made by focusing on a material whose axis of easy magnetization changes depending on the temperature.
第1図は温度により磁化容易軸方向の変化する材料の一
例としてはNdCo5jY1−XNdxCo5( X=
0.7 5 , X=0.5 o , X=0.2 5
)およびPrCo5のデータを示す。Figure 1 shows NdCo5jY1-XNdxCo5 (X=
0.75, X=0.5o, X=0.25
) and PrCo5 data are shown.
図において横軸方向は温度(″。In the figure, the horizontal axis direction is temperature (''.
K)を示し、縦軸方向は磁性体のC軸方向と磁化容易軸
方向との狭角φ)を示す。K), and the vertical axis direction represents the narrow angle φ) between the C-axis direction of the magnetic material and the easy magnetization axis direction.
図によるとNdCo,は温度250°K附近から急激に
βが変化しているがYo5 Ndo5 Co5などでは
徐々に変化している。According to the figure, β changes rapidly for NdCo from around 250°K, but it changes gradually for Yo5 Ndo5 Co5, etc.
第2図及び第3図は他の合金の磁化容易軸方向の温度変
化を示す。FIGS. 2 and 3 show temperature changes in the easy axis direction of other alloys.
第2図はRCo5、第3図はR2Co17の場合を示す
もので、図においてPは磁化容易軸方向がベイサル面(
BASAL面)内にある場合、AはC軸沿いの場合、C
は磁化容易軸方向がC軸とBASAL面内の中間にある
もので円錐形を描く場合を示す。Figure 2 shows the case of RCo5, and Figure 3 shows the case of R2Co17.
BASAL plane), A is along the C axis, C
shows a case where the easy axis direction of magnetization is between the C axis and the BASAL plane, and a conical shape is drawn.
実線および○印は測定された方向、点線は予想される方
向を示す。Solid lines and circles indicate measured directions, dotted lines indicate expected directions.
以上示したように希土類金属を含む合金の中には磁化容
易軸方向が温度によって変化するものがあるが、本発明
はこのような温度により磁化容易軸方向が変化する材料
を使った感温スイッチである。As shown above, among alloys containing rare earth metals, there are some whose axis of easy magnetization changes depending on temperature, but the present invention provides a temperature-sensitive switch using a material whose axis of easy magnetization changes depending on temperature. It is.
第1〜第3図に示す材料において、温度に対して磁化容
易軸方向が急しゅんに変化する材料が感温スイッチに適
している。Among the materials shown in FIGS. 1 to 3, materials whose axis of easy magnetization changes rapidly with temperature are suitable for temperature-sensitive switches.
なお、希土類金属を二種類以上組合わせたり、金属の組
成比を変えることにより種々の温度で働く材料が得られ
る。Note that materials that work at various temperatures can be obtained by combining two or more types of rare earth metals or by changing the composition ratio of the metals.
従来、感温スイッチとして使われているものにバイメタ
ル、感温フエライトとリードスイッチの組み合わせ、熱
電対とリレーの組み合わせ等が知られているが、いずれ
も周囲温度に対して応答速度が遅い欠点があった。Bimetals, combinations of temperature-sensitive ferrite and reed switches, and combinations of thermocouples and relays have been conventionally used as temperature-sensitive switches, but all of them have the disadvantage of slow response speed to ambient temperature. there were.
本発明は、前記の欠点に鑑みなされたもので、水銀を封
入したリードスイッチの開閉を制御する外部の磁界を、
永久磁石と温度により磁化軸方向が容易に変化するスピ
ン再配列型強磁性材科(SRM)で構成した新規なサー
マルリードスイッチを提案するものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and the present invention has been developed to reduce the external magnetic field that controls the opening and closing of a reed switch containing mercury.
This paper proposes a new thermal reed switch made of a permanent magnet and a spin-rearranged ferromagnetic material (SRM) whose magnetization axis direction easily changes depending on temperature.
簡単に述べると、本発明は外部からの磁界の印加によっ
て接点の開閉を制御する形式の水銀封入型リードスイッ
チにおいて、前記磁界を印加する手段が少なくとも1個
の永久磁石と、該磁石の磁路に設置した温度により磁化
軸方向が容易に変化するスピン再配列型強磁性材科を含
んでなることを特徴とするものである。Briefly stated, the present invention relates to a mercury-filled reed switch of a type in which opening and closing of contacts are controlled by applying a magnetic field from the outside, in which means for applying the magnetic field includes at least one permanent magnet and a magnetic path of the magnet. It is characterized by comprising a spin-rearranged ferromagnetic material whose magnetization axis direction easily changes depending on the temperature at which it is placed.
更に詳しくは、(1)ガラス管内に固定接片と可動接片
も配設し、所定量の水銀を封入した外部からの磁界印加
により接点の開閉を制御する水銀封入型リードスイッチ
の管壁に沿って永久磁石と、該磁石の両端に軟質磁性体
と該磁石に接してスピン再配列型強磁性材科をその磁化
容易軸方向が該磁石の磁路と平行もしくは直角方向に設
定したことを特徴とするサーマルリードスイッチ。More specifically, (1) a fixed contact piece and a movable contact piece are also arranged inside a glass tube, and a predetermined amount of mercury is sealed in the tube wall of a mercury-filled reed switch that controls the opening and closing of the contacts by applying a magnetic field from the outside. Along the line, a permanent magnet, a soft magnetic material at both ends of the magnet, and a spin-rearranged ferromagnetic material in contact with the magnet are set such that the axis of easy magnetization is parallel to or perpendicular to the magnetic path of the magnet. Thermal reed switch features.
(2)ガラス管内に固定接片と可動接片を配設し、所定
量の水銀を封入した外部からの磁界印加により接点の開
閉を制御する水銀封入型リードスイッチの可動接片側の
管壁にスピン再配列型強磁性材料と永久磁石の積層構造
体をその外部磁界が該固定接片と該可動接片と平行とな
り、該スピン再配列型強磁性材料の磁化容易軸方向が該
両切片に平行もしくは垂直となるように配設したことを
特徴とするサーマルリードスイッチ。(2) A fixed contact piece and a movable contact piece are arranged inside a glass tube, and a predetermined amount of mercury is sealed in the tube wall of the movable contact side of a reed switch that controls the opening and closing of the contacts by applying a magnetic field from the outside. The external magnetic field of a laminated structure of a spin-rearranged ferromagnetic material and a permanent magnet is parallel to the fixed armature and the movable armature, and the easy axis of magnetization of the spin-rearranged ferromagnetic material is parallel to both the armatures. A thermal reed switch characterized by being arranged parallel or perpendicular.
(3)ガラス管内に固定接片と可動接片を配設し、所定
量の水銀を封入した外部からの磁界印加により接点の開
閉を制御する水銀封入型リードスイッチの管壁に沿って
永久磁石と、その磁化容易軸方向が該磁石の磁路と平行
もしくは直角方向に設定したスピン再配列型強磁性材料
を直列に配設したことを特徴とするサーマルリードスイ
ッチ。(3) A permanent magnet is placed along the tube wall of a mercury-filled reed switch, which has a fixed contact piece and a movable contact piece placed inside a glass tube, and controls the opening and closing of the contacts by applying a magnetic field from the outside that contains a predetermined amount of mercury. and a spin-rearranged ferromagnetic material whose axis of easy magnetization is set parallel or perpendicular to the magnetic path of the magnet, which are arranged in series.
(4)上記スピン再配列型強磁性材科に直列軟質磁性体
を隣接配置したことを特徴とする第3項記載のサーマル
リードスイッチ。(4) The thermal reed switch according to item 3, characterized in that a soft magnetic material is arranged adjacent to the spin-rearranged ferromagnetic material in series.
を提供するものである。It provides:
以下図面を参照しながら本発明に係るサーマルリードス
イッチについて詳細に説明するが、このリードスイッチ
は水銀を封入した形式であるので、ガラス管長方向がほ
ぼ垂直でしかも接点が上方にあるよう取り付けることが
望ましい。The thermal reed switch according to the present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. Since this reed switch is of the type that encapsulates mercury, it can be installed so that the length of the glass tube is almost vertical and the contacts are upward. desirable.
第4図は、本発明に係るサーマルリードスイッチの一実
施例を示し、aは概略構成を示す側断面図、bはSRM
の磁化軸方向を示す平面図で、1は永久磁石、2は永久
磁石1の磁路に配設した軟質磁性体、3はSRMで、3
a ,3bは磁化軸方向、4は水銀5を封入したリード
スイッチである。FIG. 4 shows an embodiment of the thermal reed switch according to the present invention, in which a is a side sectional view showing a schematic configuration, and b is an SRM.
1 is a plan view showing the direction of the magnetization axis, 1 is a permanent magnet, 2 is a soft magnetic material disposed in the magnetic path of permanent magnet 1, 3 is an SRM, and 3 is a permanent magnet.
3a and 3b are magnetization axis directions, and 4 is a reed switch in which mercury 5 is sealed.
このような構成のサーマルリードスイッチにおいて、リ
ードスイッチ4はガラス管内に固定、接片4aと、復旧
反撲力を保持した可動接片4bを配設して所定量の水銀
5と、該水銀5以外の他の空間にはたとえば水素ガス(
H2)を封入したものであって、前記可動接片4bが固
定接片4aと接触する面には表面張力によって常に水銀
が付着するように加工されている。In the thermal reed switch having such a configuration, the reed switch 4 is fixed in a glass tube, and has a contact piece 4a and a movable contact piece 4b that retains a recovery force, and is used to store a predetermined amount of mercury 5 and other than the mercury 5. For example, hydrogen gas (
H2), and is processed so that mercury always adheres to the surface where the movable contact piece 4b contacts the fixed contact piece 4a due to surface tension.
そしてこのリードスイッチ4の管壁に沿って永久磁石1
と、該磁石1の両端に磁束の漏洩を防止する軟質磁性体
2および前記永久磁石1に接してSRM3を配設した外
部磁界を形成し、該外部磁界が各接片4a ,4bと平
行でしかも固定接片4aを前記外部磁界と可動接片4b
で挟んだ形で付設されたものである。A permanent magnet 1 is placed along the tube wall of this reed switch 4.
Then, an external magnetic field is formed by arranging a soft magnetic material 2 at both ends of the magnet 1 to prevent leakage of magnetic flux and an SRM 3 in contact with the permanent magnet 1, and the external magnetic field is parallel to each contact piece 4a, 4b. Furthermore, the fixed contact piece 4a is connected to the external magnetic field and the movable contact piece 4b.
It is attached by sandwiching it between the two.
かくして前記外部磁界を形成するSRM3の磁化軸方向
を使用する目的に応じて第4図bに示すたとえば永久磁
石1の磁路と平行な方向3a、または直角な方向3bに
設定することによって常温で開または閉成状態となり、
周囲温度が上昇することによって磁化軸方向が変化して
常温とは逆の閉成または開状態となるわけである。Thus, by setting the magnetization axis direction of the SRM 3 that forms the external magnetic field to a direction 3a parallel to the magnetic path of the permanent magnet 1 or a direction 3b perpendicular to the magnetic path of the permanent magnet 1 as shown in FIG. Becomes open or closed,
As the ambient temperature rises, the direction of the magnetization axis changes, resulting in a closed or open state, which is opposite to that at room temperature.
すなわち、常温において磁化軸方向が3aのときは点線
で示すAのごとき磁路を形成するので、リードスイッチ
4の接片4a,4bには磁界が作用しないので開状態で
ある。That is, when the magnetization axis direction is 3a at room temperature, a magnetic path as indicated by the dotted line A is formed, so that the contact pieces 4a and 4b of the reed switch 4 are in an open state because no magnetic field acts on them.
この状態でリードスイッチ4の周囲温度が上昇すると磁
化軸方向に変化するので磁路Aは消滅して、磁路は永久
磁石ト→軟質磁性材2→可動接片4bを形成し、Bの磁
路となるのでリードスイッチ4は閉成状態となるわけで
ある。When the ambient temperature of the reed switch 4 rises in this state, the direction of the magnetization axis changes, so the magnetic path A disappears, and the magnetic path changes from the permanent magnet to the soft magnetic material 2 to form the movable contact piece 4b. Therefore, the reed switch 4 is in the closed state.
なお軟質磁性体2は永久磁石1の漏洩する磁束を防止す
る導磁材である。Note that the soft magnetic material 2 is a magnetic conductive material that prevents magnetic flux from leaking from the permanent magnet 1.
第5図〜第γ図は、本発明に係るサーマルリードスイッ
チの他の実施例を示したものであって、全実施例を通じ
前記と同等の部分については同一符号で記してある。FIGS. 5 to γ show other embodiments of the thermal reed switch according to the present invention, and throughout all the embodiments, the same parts are designated by the same reference numerals.
第5図はリードスイッチ4の可動接片4a側の管壁に、
SRM3と永久磁石1を積重ねた構成の外部磁界で、該
外部磁界と可動接片4bが前記固定接片4aを挟み、か
つ前記外部磁界が各接片4a ,4bと平行となるよう
配設したものである。FIG. 5 shows a pipe wall on the movable contact piece 4a side of the reed switch 4.
The external magnetic field has a structure in which the SRM 3 and the permanent magnet 1 are stacked, and the external magnetic field and the movable contact piece 4b sandwich the fixed contact piece 4a, and the external magnetic field is arranged in parallel with each of the contact pieces 4a and 4b. It is something.
したがってSRM3の磁化軸方向が3aの場合は開状態
となり、磁化軸方向が3bの場合は閉成状態となるよう
にしたものである。Therefore, when the magnetization axis direction of the SRM 3 is 3a, it is in an open state, and when the magnetization axis direction is 3b, it is in a closed state.
第6図は、外部磁界を永久磁石1とSRM3を直列に配
設した構成で、この外部磁界以外の構成は前述と変わら
ないが、この外部磁界の場合は磁化軸方向が3aの場合
は閉成状態となり、3bの場合は開状態となる。Figure 6 shows a configuration in which permanent magnet 1 and SRM 3 are arranged in series for the external magnetic field.The configuration other than this external magnetic field is the same as described above, but in the case of this external magnetic field, if the magnetization axis direction is 3a, it will be closed. In the case of 3b, it becomes an open state.
第7図は、第6図の永久磁石1とSRM3を直列にした
外部磁界の前記SRM3に軟質磁性体2を隣接配置した
外部磁界であって、この外部磁界以外のサーマルリード
スイッチの構成・動作は前図と全く変わらない。FIG. 7 shows an external magnetic field obtained by arranging the soft magnetic material 2 adjacent to the SRM 3 of the external magnetic field obtained by connecting the permanent magnet 1 and the SRM 3 in series in FIG. 6, and shows the structure and operation of the thermal reed switch other than this external magnetic field is no different from the previous figure.
なお、本実施例での外部磁界は、永久磁石1とSRM3
の組合わせ、または永久磁石1とSRM3および軟質磁
性体2を組合わせた複数種について詳述したが、この外
部磁界の構成は目的に応じてどのような構成であっても
構わず、またSRM3の組成および磁化軸方向の磁路に
対する傾きもそ?用途に応じて変えることが可能である
。In addition, the external magnetic field in this example is the permanent magnet 1 and the SRM 3.
Although the combination of the permanent magnet 1, the SRM 3, and the soft magnetic material 2 has been described in detail, the configuration of this external magnetic field may be any configuration depending on the purpose; What about the composition and the inclination of the magnetization axis with respect to the magnetic path? It can be changed depending on the application.
以上説明したように、本発明に係るサーマルリードスイ
ッチによれば、周囲温度のSRMの磁化軸方向が容易に
変化するので、温度変化に対する応等速度が短縮できる
。As described above, according to the thermal reed switch according to the present invention, the direction of the magnetization axis of the SRM at ambient temperature can be easily changed, so that the constant speed with respect to temperature changes can be shortened.
そのためスイッチの信頼性が向上し、しかも可動接片に
は常時水銀が付着しているのでスイッチの長寿命化が期
待でき、各種電子機器等の温度制御に適用してその効果
は極めて犬である。This improves the reliability of the switch, and since mercury is always attached to the movable contact piece, it can be expected to extend the life of the switch, making it extremely effective when applied to temperature control of various electronic devices. .
第1図は、N d C o 5 + Y1 − x N
d x C o 5およびP r C o 5の磁化
容易軸方向の温度変化、第2図は、希土類金属を含む合
金RCo5の磁化容易軸方向の温度変化、第3図は、希
土類金属を含む合金R2Co1の磁化容易軸方向の温度
変化、第4図は、本発明に係るサーマルリードスイッチ
の一実施例を示し、aは概略構成を示す側断面図、bは
RRMの磁化軸方向を示す正面図、第5図〜第7図は本
発明に係るサーマルリードスイッチの他の実施例を示し
たものである。
1:永久磁石、2:軟質磁性体、3:SRM、3a,3
b:磁化容易軸方向、4:リードスイッチ、4a二固定
接片、4b=可動接片、5:水銀。Figure 1 shows N d Co 5 + Y1 − x N
d x Co 5 and P r Co 5. Figure 2 shows the temperature change in the easy magnetization axis direction of alloy RCo5 containing rare earth metals. Figure 3 shows the temperature change in the easy magnetization axis direction of alloy RCo5 containing rare earth metals. Temperature change in the easy magnetization axis direction of R2Co1, FIG. 4 shows an embodiment of the thermal reed switch according to the present invention, a is a side sectional view showing the schematic configuration, and b is a front view showing the magnetization axis direction of RRM. , FIGS. 5 to 7 show other embodiments of the thermal reed switch according to the present invention. 1: Permanent magnet, 2: Soft magnetic material, 3: SRM, 3a, 3
b: Easy magnetization axial direction, 4: Reed switch, 4a two fixed contact pieces, 4b = movable contact piece, 5: mercury.
Claims (1)
の水銀を封入した外部からの磁界印加により接点の開閉
を制御する水銀封入型リードスイッチであって、前記磁
界を印加する手段が少なくとも1個の永久磁石と、該磁
石の磁路にその磁化容易軸が該磁路と平行もしくは垂直
方向に設定した温度により磁化容易軸方向が容易に変化
する希土類金属を含む合金のスピン再配列型強磁性材料
を含んでなることを特徴とするサーマルリードスイッチ
。1. A mercury-filled reed switch in which a fixed contact piece and a movable contact piece are arranged in a glass tube, and a predetermined amount of mercury is sealed in the switch to control the opening and closing of the contacts by applying a magnetic field from the outside, and means for applying the magnetic field. is a spin reproducing alloy containing at least one permanent magnet and a rare earth metal whose easy axis of magnetization is set in a magnetic path of the magnet so that its axis of easy magnetization is parallel or perpendicular to the magnetic path. A thermal reed switch comprising an array type ferromagnetic material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13011879A JPS5910010B2 (en) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | Thermal lead switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13011879A JPS5910010B2 (en) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | Thermal lead switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5654730A JPS5654730A (en) | 1981-05-14 |
JPS5910010B2 true JPS5910010B2 (en) | 1984-03-06 |
Family
ID=15026371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13011879A Expired JPS5910010B2 (en) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | Thermal lead switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5910010B2 (en) |
-
1979
- 1979-10-09 JP JP13011879A patent/JPS5910010B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5654730A (en) | 1981-05-14 |
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