JPS62272415A - 電磁誘導式無接点スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は電磁誘導式無接点スイッチに係り特に２つのコ
イル間の相互インダクタンスの変化からオン・オフ状態
を検出する１５ｍ誘導式無接点スイッチに関する。

［従来技術］ 第９図には従来の電５１誘導式無接点スイッチ１０が示
されており、Ｕ字形の一次側コイル１２、二次側コイル
１４のそれぞれの一方の脚が磁気コア１６の孔１７へ挿
通され、磁気結合されている。これら一次側コイル１２
、二次側コイル１４．６１気コア１６はハウジング１８
に装着されている。一方、プランジャ２０の上端部には
キートップ２２が固若されており、スイッチ操作部を構
成している。プランジャ２０の下端部はリターンスプリ
ング２６を介してハウジング１８に穿設された孔２３へ
挿通され、プランジャ２０がその軸方向へ案内されるよ
うになっている。

プランジャ２０の側部には穿設されたへ永久磁石２４が
嵌合されており、キートップ２２非操作時には永久磁石
２４の側面が磁気コア１６の周面へ接近するようになっ
ている。キートップ２２操作時には、リターンスプリン
グ２６の弾性力に抗してプランジャ２０が押下され、永
久磁石２４が磁気コア１６から離間するようになってい
る。

従って、キートップ２２非操作時には磁気コア１６が磁
気飽和状態になり、一次側コイル１２ヘパルス電流を流
しても二次側コイル１４にはパルス電流が流れない、こ
れによりスイッチオフ状態を検出することができる。

キートップ２２操作時には一次側コイル１２ヘパルス電
流を流すと電ｍ誘導により二次側コイル１４ヘパルス電
流が流れる。これによりスイッチオン状態を検出するこ
とができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第１θ図（Ａ）に示される如く、この構
造のスイッチでは、キートップ２２の移動方向が磁気コ
ア１６の軸線とは異なる位置で。

この軸線と平行に移動するようになっているため、第１
θ図（Ｂ）に示される如く、永久磁石２４の磁気コアへ
の最接近時には磁気コア１６の周面から磁力線があたる
、このため、第１１図のグラフで示される如く、誘導電
流の立上りが急激となる。従って、キートップの操作量
に応じて制御することが困難となる。

本発明は上記事実を考慮し、二次側コイルの誘導電流で
可動磁石の移動変化量が検出できる薄型の電磁誘導式無
接点スイッチを得ることが目的である。

【問題点を解決するための手段］ 第１図に示される如く、本発明に係る電磁誘導式無接点
スイッチ２８は、一次側コイル７４と二次側コイル７６
とを磁気結合させる固定磁性体８２と、前記固定磁性体
８２に対して接近及び離反可使に前記固定磁性体と対向
配置された可撓性可動磁石７８と、前記可ｇｈｆａ石７
８を前記固定磁性体８２から離反する方向へ常時付勢す
る弾性体８４と、をイｉしている。

【作用］ 可動磁石７８は１通常は弾性体８４の付勢力により固定
磁性体８２とは離間している。従って。

固定磁性体８２は磁気飽和状態とはなっておらず、一次
側コイル７４ヘパルス電流を流すと二次側コイル７６へ
誘導電流が生ずる。

ここで、可動磁石７８が弾性体８４の付勢力に抗して固
定磁性体８２と接近する方向へ押圧されると、可動磁石
７８は可撓性を備えているので。

押圧された部分だけが凹陥される。可動磁石７８が固定
磁性体８２へ接近すると、固定磁性体８２が可動磁石７
８により磁化され、磁気飽和状態又はこれに近い状態と
なり、一次側コイル７４ヘパルス電流を流しても、二次
側コイル７６へは電流が生ぜず又は生じても可動磁石７
８が固定磁性体８２から離間している場合よりも小さな
誘導電流しか生じない、これにより、二次側コイル７６
の誘導電流の変化でスイッチのオン・オフ状態を検出す
ることができる。

また１本発明の電磁誘導式無接点スイッチ２８は第２図
にも示される如く、可動磁石７８と固定磁性体８２とが
対向配置されているので、固定磁性体８２は可動磁石７
８からの磁力線を徐々に受け、このため二次側コイル７
６の誘導電流を可動磁石７Ｂの移動量に応じて変化させ
ることができる。この変化は第３図のグラフのようにコ
アリング７０の接近に応じて緩やかな曲線とされている
。すなわち、本発明の電磁誘導式無接点スイッチ２８で
は、例えば可動磁石７８のフルストローク以外の位置に
応じた誘導電流値を境にオン・オフ制御させることがで
きる。

［実施例］ 第４図には、本発明に係る電磁誘導式無接点スイッチ２
８が示されている。

基台とされるプリント配線基板８６には発明を解決する
ための手段の項で説明した固定磁性体８２（第１図参照
）であるコアリング８８がａ２１されている。プリント
配線基板８６はガラスエポキシ等のＰＣボード（プリン
トサーキットボード）で構成され、その肉厚寸法が約１
．５ｍｍの薄板で形成されている。コアリング８８は、
焼結フェライトコアからなり、その外径寸法が５ｓ■、
内径寸法が２１のリング状に形成され、軸線がプリント
ノ＾板と直交するように配置されている。コアリング８
８には一次側コイル７４、二次側コイル７６がそれぞれ
巻き付けられており、このコアリング８８、一次側コイ
ル７４、二次側コイル７６により、磁気電流変換素子９
４を構成している。

一次側コイル７４及び二次側コイル７６の両端部はそれ
ぞれプリント配線基板８６に沿って配設され、プリント
配線部へ接続されており、一次側コイル７４には、パル
ス電流が供給されている。

このパルス電流は、コアリング８８の電磁誘導で二次側
コイル７６へ伝達され、二次側コイル７６へは誘導電流
が生じるようになっている０本実施例では、二次側コイ
ル７６へ誘導電流が生じている状態を電磁誘導式無接点
スイッチのオフ状態としている。二次側コイル７６の誘
導電流の大小は一次側コイル７４及び二次側コイル７６
のコアリング８８への巻数を変更することにより、調整
可能とされている。

プリント配線基板８６のコアリング８８がｔａされた面
上には肉厚寸法が５Ｉ鳳〜ｌｏｗ腸の弾性材料９６が配
設され、この面を被覆しており、この上面には可動磁石
７８（第１図参照）であるゴム性磁石板９８が取り付け
られている。このゴム性磁石板９８はその肉厚寸法が約
２層１とされ、少なくとも前記磁気電流変換素子９４と
対向する部位へコアリング８８と平行に設置されている
。従って１通常はコアリング８８とゴム性磁石板９８は
弾性材料９６の肉厚（５ｔａｎ〜１０ｍｍ）分だけ離反
されている。ここで、ゴム性磁石板９８をコアリング方
向へ押圧することにより、弾性材料９６の付勢力に抗し
て、コアリング８８との間隙寸法が挟まり、コアリング
８８を磁気飽和状態とすることが可能となっている。

コアリング８８の飽和状態では、二次側コイル７６へは
誘導電流が生ぜず１本実施例ではこの状態を前記スイッ
チ２８のオン状態としている。

以下に本実施例の作用を説明する。

通常状態、すなわちコアリング８８とゴム性磁石板９８
とが弾性材料９６の肉厚分離間されている状態では、コ
アリング８８は磁気飽和状態とはなっておらず、二次側
コイル７６へ誘導電流が生じている。従って、この電磁
誘導式無接点スイッチ２８はオフ状態とされている。

ここで、ゴム性磁石板９８を弾性材料９６の付勢力に抗
してコアリング８８方向へ押圧すると。

コアリング８８は磁気飽和となり、二次側コイルへの誘
導電流が生じなくなる。これにより、スイッチをオフ状
態とすることができる。

本実施例の電磁誘導式無接点スイッチ２８は。

全体として薄型とすることができると共に１部品点数も
減少するので組み付は作業性が向上する。

また１本実施例では、プリント配線基板８６上へ１個の
磁気電流変換素子９４をａ置した場合を説明したが、第
５図に示される如く、ゴム性磁石板９８をシート状とし
、磁気電流変換素子９４をマトリクス状等の特定の配列
で複数個配設して。

従来のキーボードとして適用することも可能である。ま
た、この場合、シート状のゴム性磁石板９８の端末をキ
ーボードの枠体へ内部を密閉するように取り付ければ、
耐湿性、耐塵性が向上される。

また、基台として適用したプリント配線基板８６はガラ
スエポキシ製に限らず、柔軟性を備えた可塑性樹脂フィ
ルム等で構成してもよい。

さらに、コアリング８８は焼結コアに限らず金屈泊の磁
性体で構成すれば、より薄型とすることができる。

〔適用例］ 第６図には本発明に係る電磁誘導式無接点スイッチ２８
が適用された車両用シート３ｏが示されている。

この車両用シート３０は車両フロア面３２へ敷設される
シートトラック３４上に設置されており、車両前後方向
へ移動するようになっている。

シートクッション３６の幅方向両端部にはシートバック
３８まで延長された射掛け４ｏが備えられており１着座
する乗員を確実に保持できるようになっている。肘掛け
４ｏは表皮４２で被覆されており、その内部は側面視で
略り字状の肘掛は本体４４と、乗員の肩部から腰部まで
を保持する第１の保持部４６と、乗員の腰部から足部に
かけて保持する第２の保持部４８とで構成されている。

第１の保持部４６は肘掛は本体４４に回転軸を介して軸
支されており、駆動手段（共に図示省略）の駆動力で回
転軸を中心に第６図矢印Ａ方向へ回動されるようになっ
ている。

また、第２の保持部４４も同様に図示しない回転軸を介
して肘掛は本体４４へ軸支されており。

この回転軸を中心に第６図矢印Ｃ方向へ回動可能とされ
ている。

これらは１乗員の体格に応じて移動して乗員の側部を最
適に保持するようになっており、これを肘掛け４０に内
蔵された電１１Ｍ導式無接点スイッチ２８により、検出
するようになっている。この電磁誘導式無接点スイッチ
２８は、第１又は第２の保持部４６．４８の内面側へそ
れぞれ取り付けられており、この構造については後述す
る。

肘掛け４０の上端部にはそれぞれ矩形孔５４が設けられ
、シートバック３８の幅方向両端部に取り付けられた支
持フレーム５６が挿通されている。

支持フレーム５６は肘掛け４０内で例えばラック・ピニ
オン等のギヤ手段を介して駆動手段（共に図示省略）と
連結されている。この駆動手段の駆動力により、支持フ
レーム５６は車両上下方向（第６図矢印Ｃ方向）へ移動
するようになっている。これにより、着座した乗員の肩
位置に合せてシートバック３８の高さ３１節ができる・
ようになっている０乗員の肩位置はシートバック３８の
上部に内蔵された前記肘掛け４０に内蔵されたものと同
様の電磁誘導式無接点スイッチ２８で検出するようにな
っている。

左右の支持フレーム５６．５６の間には表皮５８が掛は
渡されており、乗員の背部を保持している。支持フレー
ム５６と表皮５８との間には弾性体のポリウレタンフォ
ーム６０が充填されており、乗（１を弾性的に保持でき
るようになっている。

シートクッション３６の前部にはサブシートクッション
６２が取り付けられている。サツシ、−トクツション６
２からはシートクッション３６方向へ支持棒６４が延長
され、シートクッション３６の前端面に設けられた孔６
６へ挿通されている。支持棒６４はシートクッション３
６の内部でギヤ手段を介して駆動手段（共に図示省略）
の駆動力を受け、第６図矢印り方向へ移動し、乗員の脹
脛部の位置に応じて移動されるようになっている６乗員
の脹脛部の位置は前記肘掛け４０と同様にサブシートク
ッション６２に内蔵された電磁誘導式無接点スイッチ２
８により検出するようになっている。

以下にシートバック３８に設置された電磁誘導式電磁誘
導式無接点スイッチ２８を例に取り詳細に説明する。

第７図に示される如く、シートバック３８の支持部材６
８には、固定磁性体８２（第１図及び第２図参照）であ
るコアリング７０が埋設され、その軸線は支持部材６８
と直交するように配置されている。コアリング７０は透
磁率の高い焼結フェライトで形成されている。

コアリング７０の中心部に設けられた円孔７２には一次
側コイル７４及び二次側コイル７６が挿通されている（
第８図参照）、この一次側コイル７４と二次側コイル７
６は導電性金属材料で形成され、コアリング７０とは磁
気結合されている。従って、一次側コイル７４ヘパルス
電流を流すと、Ｔｔｉ磁誘導により、二次側コイル７６
には誘導電流が生じるようになっている。

支持部材６８の第５図上面には、前記ポリウレタンフォ
ーム６０を介して薄板状の可動磁石７８を備えた操作部
８０が配設されている。このポリウレタンフォーム６Ｇ
は、第１図及び第２図に示した弾性体８４に対応するも
のである。

可動磁石７８は可撓性を備えており、本実施例では、前
記布製の表皮５８の裏面へ敷設され、この表皮５８と共
に操作部８０を構成している。

ここで、操作部８０をポリウレタンフォーム６０の付勢
力に抗して第７図（Ａ）の矢印Ｅ方向へ押圧すると、可
動磁石７８がコアリング７０へ接近し、操作部８０のフ
ルストローク時には磁気飽和状態とされるようになって
いる（第６図（Ｂ）参照）、これにより、二次側コイル
７６には誘導電流は生ぜず、前記操作部８ｏの操作状態
をこの二次側コイル７６の電流の大きさで判断できるよ
うになっている。なお、操作部８０は着座した乗員の体
重により押圧されて操作されるようになっている。また
、このシートには図示しないメインスイッチが取り付け
られ１乗員が着座した場合にこのメインスイッチを自動
又は手動でオンすることにより、各部の駆動手段が駆動
されるようになっている。

以下にこの適用例の作用を説明する。

シー）３０へ乗員が着座していない状態では、表皮５８
は凹陥されずポリウレタンフォーム６０の弾性力で可ｖ
Ｊｌｉ１石７８はコアリング７０と最も離間している状
態となっている。

従って、コアリング７０は磁気飽和状態とはなっておら
ず、一次側コイル７４ヘパルス電流を流すと、コアリン
グ７０の磁束が変化して二次側コイル７６へ誘導電流が
流れる。これにより、電磁誘導式無接点スイッチ２８の
オフ状態を検出することができる。

この電磁誘導式無接点スイッチ２８のオフ状態では各部
の駆動手段は駆動可能状態とされる。

ここで、乗員がシートに着座すると、乗員の体格に応じ
て、その肩、劃り腰、脹脛で表皮５８がポリウレタンフ
ォーム６０の弾性力に抗して凹陥される。これと同時に
乗員の体重でメインスイッチがオンされ、又は手動でオ
ンすると駆動手段が駆動し、凹陥された可動磁石７８へ
コアリング７０が接近する。この接近に応じてコアリン
グ７０が飽和状態に近づき、醋接近時には完全に飽和状
態となる。

すなわち、シートバック３８の移動と同時に第１及び第
２の保持部４６．４８、サブシートクッション６２が回
動及び移動して、それぞれに配置されたコアリング７０
が、凹陥された可！！＋磁石７８へ最接近すると各部の
コアリング７０は磁気飽和状態となり、二次側コイル７
６の誘導電流がＯとなる。これにより、各部の駆動手段
の駆動力が停止され１着座した乗員は最適な保持状態で
着座することができる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る電磁誘導式無接点スイッ
チは、一次側コイルと二次側コイルとを磁気結合させる
固定磁性体と、前記固定磁性体に対して接近及び離反可
能に前記固定磁性体と対向配置された可撓性可動磁石と
、前記可動磁石を前記固定磁性体から離反する方向へ常
時付勢する弾性体と、を有することにより、薄型で且つ
二次側コイルの誘導電流で可動磁石の移動変化量が検出
できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及びＣＢ）は可動磁石の操作状態を示す断
面図、第２図（Ａ）及びＣＢ）は可動磁石と固定磁性体
との接離状態を示す斜視図、第３図は可動磁石の固定磁
性体への接離に応じた二次側コイルの誘導電流の変化を
示すグラフ、第４図は本発明に係る電磁誘導式無接点ス
イッチの分解斜視図、第５図は１枚の基板上に複数個の
電磁誘導式無接点スイッチを配設した場合の断面図、第
６図（Ａ）及び（Ｂ）は本発明に係る電磁誘導式無接点
スイッチが適用された車両用シートの斜視図、第７図は
第６−Ｆ、図の■−■線断面図、第８図はコアリングの
斜視図、第９図は従来の電磁誘導式無接点スイッチを示
す正面図、第１０図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の′ｉｔ磁
誘導式無接点スイッチにおける可動磁石とコアリングと
の接離状態を示す斜視図、第１１図は従来の電磁誘導式
無接点スイッチにおける可動磁石のコアリングへの接離
に応じた二次側コイルの誘導電流の変化を示すグラフで
ある。 ５８・・・表皮。 ６０１・ポリウレタンフォーム、 ６８争・・支持部材、 ７０・・・コアリング。 ７４・・［相］一次側コイル、 ７６・・・二次側コイル、 ７８・・・可動磁石、 ８０・瞭・操作部、 ８２・φΦ固定磁性体、 ８４・・・弾性体。 第１図 （Ａ）　　　　　　　　　　　（Ｂ） ８４・・・岬１隊謔 第３図 一→−コアリシク’ｔ＞科會力ストローク第４図 ７Ａ５図 第６図 （Ｂ） ３゜ 第７図 第８図 第９図 第１０図 （Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次側コイルと二次側コイルとを磁気結合させる
   固定磁性体と、前記固定磁性体に対して接近及び離反可
   能に前記固定磁性体と対向配置された可撓性可動磁石と
   、前記可動磁石を前記固定磁性体から離反する方向へ常
   時付勢する弾性体と、を有する電磁誘導式無接点スイツ
   チ。