JPS622420B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁化し得る操作子が近接した場合これ
に応じて磁気的に作動する磁気的近接装置に関す
る。

従来の斯種近接装置は、磁性体を含み、それが
それを含む磁界が磁化し得る操作子の近接又は離
間により乱されることにより、第１の位置より第
２の位置に偏移する様になされている。この様な
近接装置の場合、磁界が乱された時の磁性体によ
る力の変化が、出力手段即ち電気的接点を高信頼
性を以つて作動せしめるに不十分であるという欠
点を有していた。

本発明によれば、固定せる磁化し得る部材の両
側位置に、一対の永久磁石が配された構成の可動
磁石組立体を有し、この場合この可動磁石組立体
は外部よりの磁化し得る操作子の不存在により第
１の方向に、磁化し得る操作子の存在により第２
の方向に偏奇される様になされている。この様な
構成によれば、永久磁石の磁化し得る部材との相
対的な移動距離に対して高い比率での力の変化が
得られると共に一方の磁石の磁気的引張りと他方
の磁石のそれとが等しい中立点を有する。又外部
よりの磁化し得る操作子の近接によつて生ずる、
両磁石の一方の周りの磁界の比較的小なる歪が、
磁石組立体の力の平衡を崩し、磁石組立体を固定
せる磁化し得る部材に対して動かしめる。

以下図面を伴なつて本発明の実施例を詳述しよ
う。

先ず第１図及び第２図を伴なつて本発明の原理
的構成を述べるに、第１の磁石１と第２の磁石２
とが非磁性結合体３にて間隔を保つて結合されて
いる。軟鉄又は永久磁石材でなる磁化し得る部材
４が磁石１及び２間に之等と夫々空隙５及び６に
よつて分離された状態に配されている。第１及び
第２の磁石１及び２はこれ等が磁化し得る部材４
に対向せる磁極として作動し得べく配されてい
る。図示の如く磁石１及び２のＳ極が部材４に対
向している。第１の磁石１よりの磁束線がそのＮ
極より空中を通つて磁化し得る部材４の両側に到
り、次で磁化し得る部材４及び空隙５を通つてＳ
極に到るものとして画かれる。第１の磁石１より
の一部の磁束線はＮ極よりＳ極に直接的に廻り込
む短かい通路をとる。この短かい通路をとる一部
の磁束線の量は、空隙５の長さを長くすればする
程大となり、この場合空隙５に於ける磁界強度が
弱くなる。

第２の磁石２よりの磁束線がそのＮ極より磁化
し得る部材４の、この第２の磁石２に近い端を通
り、次で空隙６を通じてこの磁石２のＳ極に到る
ものとして画かれる。又第２の磁石２よりの一部
の磁束線は空隙６を通らざる短い通路をそる。非
磁性結合体３は第１及び第２の磁石１及び２の
夫々と磁化し得る部材４との間の吸引力によつて
両側より押圧されることとなる。第１及び第２の
磁石１及び２とそれ等を結合せる非磁性結合体３
とよりなる磁石組立体を動かそうとする実効的な
力が空隙５及び６の長さと第１及び第２の磁石１
及び２の強さとに依存して生ずる。第１及び第２
の磁石１及び２がそれ等の移動通路の一端より他
端に動かされるにつれて、磁石組立体を動かそう
とする実効的な力が、第１の方向に作用せしめる
大なる力から、零を通つて他の第２の方向に作用
せしめる大なる力に変わる。

第２図に示す如く外部より磁化し得る操作子７
が第１の磁石１の一端に近ずけば、その第１の磁
石１よりの磁束に基くパターンが第１の磁石１及
び操作子７間の空隙８を横切つて通る磁束部で歪
む。この為第２の磁石２の空隙６を横切つて生じ
ている力に助長するも空隙５に生じている力に相
反する第３の力成分が生ずる。依つて磁石組立体
が図でみて左側に偏移せしめられる。

すなわち、第１図に示すように、第１の永久磁
石１の近傍に磁化し得る操作子７が存在していな
い状態においては、第１の永久磁石１及び磁化し
得る部材４間の吸引力と、永久磁石２及び磁化し
得る部材４間の吸引力とが平衡していることによ
つて、第１及び第２の永久磁石１及び２と非磁性
結合体３とが第１の位置（第１図でみて右側の位
置）に偏移している、という状態を有している。

しかしながら、このような状態から、第２図に
示すように、第１の永久磁石１の近傍に磁化し得
る操作子７が近接して存在する状態になれば、第
１の永久磁石１及び磁化し得る部材４間の吸引力
が減少するため、第１及び第２の永久磁石１及び
２と非磁性結合体３とが、第１の空隙５の長さを
増加させ且つ第２の空隙６の長さを減少させる方
向に移動し、この移動に応じて、第２の永久磁石
２及び磁化し得る部材４間の吸引力が増加するた
め、第１及び第２の永久磁石１及び２と非磁性結
合体３とが、第１の空隙５の長さをより増加させ
且つ第２の空隙６の長さをより減少させる方向に
移動する、という差動的動作を行い、結局、第１
及び第２の永久磁石１及び２と非磁性結合体３と
が、第１の永久磁石１及び磁化し得る部材４間の
吸引力と、第２の永久磁石２及び磁化し得る部材
４間の吸引力とが平衡している第２の位置（第２
図でみて左側の位置）まで急速に偏移する。

このように、本発明によれば、２つの第１及び
第２の永久磁石１及び２を、それらの同じ極が互
に向き合うように、非磁性結合体３で結合し、そ
して、それら２つの永久磁石１及び２間に磁化し
得る部材４を配している構成を有するので、第１
の永久磁石１に磁化し得る操作子７が近接して存
在する状態になれば、第１及び第２の永久磁石１
及び２と非磁性結合体３とが、差動的に動作し
て、第１の位置から、第２の位置に偏移し、そし
て、その偏移は、それが差動的な動作によつて行
われるので、急速に行なわれる。

実際上、磁石組立体の移動し得る範囲は、短い
距離に制限されているものであるが、操作子７が
存在しない場合磁石組立体が第１図に示す如く右
側に偏移している位置をとり、操作子７が存する
場合磁石組立体が第２図に示す如く左側に偏移し
ている位置をとるものである。

以上にて本発明の原理的構成が明らかとなつた
が、次にそれを適用せる本発明の一例を第３図を
伴なつて述べよう。

第３図に於て第１図との対応部分には同一符号
を附して示すも、第１の磁石１が杆状の非磁性結
合体３の第１の端１１に適当な手段で固定されて
いる。第２の磁石２が非磁性結合体３の第２の端
１４に固定されている。非磁性結合体３は、スリ
ーブ状の磁化し得る部材４の両端１７及び１８位
置に設けられ案内手段としての低摩擦プラスチツ
ク軸受１５及び１６内に摺動自在に配されてい
る。このスリーブ状の磁化し得る部材４は外周に
取付用螺子５０の附されたチユーブ状の筐体２０
内に適当な手段にて固定されている。スリーブ状
の筐体２０は軟鉄又は永久磁石材料で構成し得且
単一又は複数の部材を以つて構成し得る。螺子５
０の附されたチユーブ状の筐体２０は、非磁性材
で構成するを可とするも、第１及び第２の磁石１
及び２の夫々とこのチユーブ状の筐体２０との間
に第１及び第２の磁石１及び２を夫々とりまく空
間を形成すれば磁性材で構成しても良い。然し乍
らチユーブ２０の端板は非磁性材でなければなら
ない。

好適な例では、第１及び第２の磁石１及び２の
動きによつて出力手段としてのカウンタ、電気的
スイツチ、気嚢スイツチの如き手段を作動せしめ
る。図では電気的スイツチを作動せしめるべく、
筐体２０内の右位置にスイツチが配されている。
斯る目的の為に、第２の磁石２より作動子２１が
延長され、これにて常開接点２３及び常閉接点２
４間に配された可動接点２２を駆動する様になさ
れている。常開接点２３はリード２５を通じて端
子ピン２６に連結されている。同様に、常閉接点
２４はリード２７を通じて端子ピン２８に連結さ
れている。可動接点２２は単極双投スイツチの中
間接点として作動するもので、それがリード２９
を通じて共通端子ピン３０に連結されている。軸
受１５及び１６、及び上述せる接点２２，２３及
び２４を保護する為に、筐体２０の両端が封止体
５１及び５２にて封止され、上述せる端子ピン２
６，２８及び３０が封止体５２の一方をガラス封
止体５３を介して外部に導出されている。筐体２
０内には不活性ガスを封入するを可とする。

この場合、磁石１及び２は高抗磁力を有し且軽
量であらねばならない。近時希土類磁石即ちイツ
トリウム、セリウム、ランタン、プラセオジム、
サマリウムの如き希土類を有するコバルト成分で
形成された磁石が開発されている。この様な磁石
（ミシガン州エドモアのヒタチマグネツトコーポ
レーシヨンによつて供給されている如き）を磁石
１及び２として用いれば、之等磁石１及び２の
夫々と磁化し得る部材４との間で大なる磁気的吸
引、反撥力が得られる。

第３図に示す構成に於て、磁石１及び２の寸法
及び力、及びこれ等磁石１及び２のスリーブ状の
磁化し得る部材４の端１７及び１８よりの距離
が、磁気的に発生する有効な力が磁石組立体を第
３図でみて右側に偏奇して、常開接点２３及び常
閉接点２４間の可動接点２２が常閉接点２４に当
接する様に選ばれている。これにより磁化し得る
操作子７（但し第３図では図示されていない）が
存在しない場合に於てスイツチを構成せる接点２
２及び２４間に適度の接点圧が保たれている。

鉄片、鋼片又は適当に磁化された磁石の如き磁
化し得る操作子７が、磁石組立体の左端の近傍領
域に近接した場合、第１の磁石１及び磁化し得る
操作子７間の磁気的吸引力が磁石１を右側に偏奇
している偏奇力に打勝ち、磁石組立体が左側に動
き接点２２及び２３が閉じる。磁石が空隙の長さ
の函数として変るので、トグル動作を生じ、斯く
て磁石１を動かす働きを生ぜしめる力が増す。こ
のことは、接点２２及び２３間の速応性及び適当
接点圧を確保する。

以上にて本発明の一例が明らかとなつたが、又
その第３図に示す一例は筒状構成である場合とし
て示したが、例えば第４図に示す如き他の構成と
することも出来る。第３図との対応部分に同一符
号を附して示されている第４図に示す構成に於て
は、第１の磁石１及び第２の磁石２が、筐体２０
内に於て支持体３４より延長せる案内手段として
の枢着用ピン５４上に回転自在に取付けられたＶ
字状の非磁性結合体３の両端上に夫々取付けられ
ている。磁化し得る部材４が支持体３４の頂部位
置に取付けられ、磁石１及び２の相対向する同極
間に位置せしめられている。常開接点２３及び常
閉接点２４が、磁石１及び２の筐体２０との相対
的運動を制限する為の停止片としても働く様にな
されている。磁石１及び２、及び空隙５及び６の
寸法等が、磁化し得る操作子７が存しない場合、
常閉接点２４が閉じている様に定められている。
操作子７が図示の如く近接した場合、磁石１及び
２よりの磁束の通路に歪が生じて磁石１及び２
を、常閉接点２４が開き、常開接点２３が閉じる
方向に動かす力が生ずる。

第５図は本発明の他の例を示し、第４図との対
応部分には同一符号を附して示すも、本例の場
合、筐体２０が第４図の場合に比し大となされ、
而して非磁性結合体３がＶ字状であるに代え重心
位置でピン５４にて枢着されたＹ字状となされて
いる。斯る構成による場合、その構成が加速され
ても、又その構成がどの様な向きであつても、そ
れに影響されることがなく動作し、従つてその構
成を可動体上に取付けて用い得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による磁気的近接装
置の原理的構成を示す略線的断面図、第３図は本
発明による磁気的近接装置の一例を示す略線的断
面図、第４図及び第５図は夫々本発明による磁気
的近接装置の他の例を示す略線的断面図である。 図中１及び２は夫々第１及び第２の磁石、３は
非磁性結合体、４は磁化し得る部材、５及び６は
空隙、７は磁化し得る操作子、８は空隙、１５及
び１６は軸受、２０は筐体、２１は作動子、２２
は可動接点、２３は常開接点、２４は常閉接点、
２６，２８及び３０は端子ピン、３４は支持体、
５４は枢着用ピンを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筐体と、 第１の永久磁石と、 第２の永久磁石と、 上記第１及び第２の永久磁石を、それらの同じ
   極が互に向き合うように、所定の間隔を保つて結
   合している非磁性結合手段と、 上記第１及び第２の永久磁石と上記非磁性結合
   手段とが、略々上記第１及び第２の永久磁石の中
   心を結ぶ線に沿つて作動するように案内し且つ上
   記筐体内に配されている案内手段と、 上記第１及び第２の永久磁石間に、上記第１の
   永久磁石との間に第１の空隙を残した関係で配さ
   れ且つ上記第２の永久磁石との間に第２の空隙を
   残した関係で配されている磁化し得る部材と、 上記第１及び第２の永久磁石の上記筐体との相
   対的な位置に応じて作動する出力手段とを具備
   し、 上記第１の永久磁石の近傍に磁化し得る操作子
   が存在していない状態において、上記第１の永久
   磁石及び上記磁化し得る部材間の吸引力と、上記
   第２の永久磁石及び上記磁化し得る部材間の吸引
   力とが平衡していることによつて、上記第１及び
   第２の永久磁石及び上記非磁性結合手段が第１の
   位置に偏移している、という状態から、 上記第１の永久磁石の近傍に磁化し得る操作子
   が近接して存在する状態になれば、上記第１の永
   久磁石及び上記磁化し得る部材間の吸引力が減少
   するため、上記第１及び第２の永久磁石及び上記
   非磁性結合手段が、上記第１の空隙の長さを増加
   させ且つ上記第２の空隙の長さを減少させる方向
   に移動し、この移動に応じて、上記第２の永久磁
   石及び上記磁化し得る部材間の吸引力が増加する
   ため、上記第１及び第２の永久磁石及び上記非磁
   性結合手段が、上記第１の空隙の長さをより増加
   させ且つ上記第２の空隙の長さをより減少させる
   方向に移動する、という動作を行つて、上記第１
   及び第２の永久磁石及び非磁性結合手段が、上記
   第１の永久磁石及び上記磁化し得る部材間の吸引
   力と、上記第２の永久磁石及び上記磁化し得る部
   材間の吸引力とが平衡している第２の位置まで偏
   移するように構成されていることを特徴とする磁
   気的近接装置。