JPS63318035A - 磁気近接スイッチ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気式の近接検出装置に関し、より具体的に
はピボット式電機子又は接極子（ａｒ＋ｎａｔｕｒｅ）
、即ち可動鉄片部の構造に関するもので、永久磁石の異
なる極性との協同作用によって検出装置の感度を高めら
れるようにしたものである。

（従来技術の説明） 磁気作動式の近接スイッチは、一般的には２つの部材と
の間、即ぢ一方がスイッチ自体の部材、他方が鉄又は鋼
からなる透磁性の部材との間における相対的な移動を検
知するのに用いられる。

米国特許第４２２５８３７号は、接点を伝達するピボッ
ト式接極子を開示しており、その両端部に透磁性の舌片
を突設し、該舌片が永久磁石と同じ磁気特性の極面の縁
部に向けて延び、接極子と磁石とが協同して作用てきる
ようにしている。吸引力（ｐｕｌｌ）を大きくし、可動
接極子を水平状態に維持するため、磁石と接極子との間
のエアーギャップは、装置の一方の側を少なくし、他方
の側を大きくしている。舌片と磁石との間に間隔を設け
た場合、スイッチの作動中、磁気作用が変動するのを防
止するため、両磁石は磁気的な吸引強度を同じにせねば
ならない。接点ブリッジの舌片に作用する磁石の極面（
ｐｏｌｅ　ｆａｃｅｓ）は、極性が同しである。必要な
磁束強度を得られるようにするためには、極性が同一と
なるように磁石を設けねばならないが、極性を検査する
のに手間が掛かり、又磁石を手作業にて配置せねはなら
ない問題がある。

同し磁石の一方の極の磁力を小さくすることにより磁束
差（ｆｌｕｘ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）を作り出す
方法もあるが、それには接極子を回動させるための適切
なアンバランス量が装置の作動と対応するようになすた
めに複雑な装置やテスト装置を必要とする。

磁気作動式の近接検出装置のその他の例が米国特許第３
１７６’０９’６号、第３３２５’７５６号、第３３６
１９９５号、第３６’７３５２７号、第３７３２５１２
号及び第４．１１７４３’１号に記載されている。

従来の装置の場合、特に米国特許第４２２５８３７号の
スイッチ構造の場合、所定の検出距離にあるときにスイ
ッチの電気゛接点間の接触圧力が一定して得られないと
いう問題がある。

更に、この装置の場合、余分の電流を接触部材に送るこ
とが出来ないという欠点がある。更に、前述の米国特許
には、磁石との間に間隔を設けないこと又は磁場を弱め
ないことについての開示がなく、従来のように磁気的な
アンバランスを形成することにより接極子を回動させる
ようにしている。

従来の技術には、一対の接点を′固定させずに他４一 方の対の接点との協同作用によって装置を作動させる接
極子の構造についての開示がない。従来の接極子は、両
端部の長さと質量（＋ｎａｓｓ）を変えることにより、
連繋された永久磁石の異極面と協同作用させるような構
造とはなっていない。従来の手段は、回動式の接極子の
両端部に接触表面及び感度向上手段として用いられる突
出手段を備えていない。従来技術の近接スイッチては、
最適動作を得るために手間の掛かるテストを省いたり、
手操作による磁石の配置を不要とする構造が明らかにさ
れていない。

（発明の要約） 本発明は前述の問題点を解消したものであって、安価な
磁気近接スイッチによって最適な感度及び動作を得るこ
とが出来るようにしたものである。

電機子、即ち接極子の形状を工夫することによって、接
極子の上に補助接点を設けなくともよいようにし、接極
子を回動させるのに必要な間隔を設けるために一方の永
久磁石と他方の永久磁石との高さを変えなくとも可いよ
うにしている。磁石はその両端部の極性の相異によって
接極子の両端部に磁力を作用させており、接極子のバラ
ンスは良々了となる。

本発明は効率がよく、サイズが小さく、構造及び動作か
シンプルてあり、更に、装置の中に磁石を配置する際の
検査や手操作による「試行銘誤」の手間を最少にするこ
との出来る磁気近接スイッチを明らかにすることを目的
としている。

本発明は質量と長さの異なる手段を備えた回動式の接極
子を備える磁気近接スイッチを明らかにすることを更に
目的としており、電気的に接触さぜるために接極子を回
動させるが、それに必要なエアーギャップを作るのに磁
石の間隔を変えなくともよいようにしている。

本発明は、単極双投式又は２極双投式の何れかの磁気近
接スイッチを明らかにすることを更に目的としており、
極性の異なる多極磁石を接極子に隣設し磁束線が装置の
長手方向に走る磁場を作り出せるようにしている。

本発明は、機械加工等を施して接点ブリッジの両端部の
質量をコントロールした接極子によって正確なスイッチ
作用を行なえるようにした近接スイッチを明らかにする
ことを更に目的としている。

スイッチの要素は比較的小さく作ることか出来るから、
従来の近接スイッチと比へてスイッチのハウジングを小
さくすることが出来る。

本発明のこれ等及びその他の目的については、添付の図
面に基づく本発明の詳細な説明から一層明らかなものと
なるてあろう。

く望ましい実施例の説明） 第１図は外ハウジンク（１０）を示しており、該ハウジ
ングには、多極永久磁石（１４）　（１６）を内ハウジ
ング（１８）に配備した磁気作動式の近接スイッチ（１
２）を収容している。ハウジング（１８）は水平部材（
２０）と２つの直立部材（直立部材の１つを符号（２２
）で示している）から構成され、透磁性の接極子（２４
〉が回動可能に取り付けられている。

ハウジング（１８）には磁石（１４）　（１６）を分離
するための内側部（２６）を突設し、該内側部によって
ハウジング（１８）を分割し、磁石（１４）　（１６）
を収容するための２つのポケットを形成している。ハウ
ジング（１８）は３００°Ｆまでの温度に耐えられる衝
撃吸収性のエポキシ樹脂から作るのが望ましい。一対の
接触子、即ち接点（２８）　（３０）は適当な手段を介
してハウジングの一部である水平部材＜２０）の中に固
定され、図示はしないが適当な手段によって外ハウジン
グ（１０）の適当な端子に接続される。端子は公知の如
く外ハウジングから延びている。接点（２８）　（３０
）はスイッチのアンペア定格を高めるため、ネジ止めす
るか又は密着させて成形することが望ましい。

接極子又は鉄片（２４）は、第２図に示される中央部（
３２）が２つの直立部材（２２）の中に回動可能に取り
付けられる。第１図に示すように、接極子（Ｚ４）は２
つのＬ型部材（３４）　（３６）を中央部（３２）から
下向きに突設している。これ等のＬ型部材（３４）（３
６）は、各々が下部水平脚（３８）　（４０）を有して
いる。各脚（３８）（４０）は接点（２８）（３０）と
圧力状態て接触出来るように配置されており、接点は、
前述したように所望の機械を作動させるために電気的に
接続され＝８− る。　下部の水平脚（３８）　（４０）は、第１図に示
すようにＬ型部材（３４）（，３６）の垂直部から遠さ
゛かる方向に夫々外向きに延びており、接極子（２４）
が配置される法線面（ｎｏｒｍａｌ　ｐｌａｎｅ）に平
行である。各■−型部材（３４）　（３６）の垂直部は
第１図に示すように磁石（１４）　（１６）の方に夫々
向いており、これが第１の動作モードの位置となる。逆
に、第２の動作モー１〜の場合、接極子（２４）は第１
図の右手に回動するから、水平脚（３８）　（４０）は
夫７？に対応する磁石（１４）（１６）に対して傾斜す
ることになる。これについては後で詳しく説明する。接
極子（２４）は低炭素鋼から作るのが望ましい。

第１図を再び参照すると、Ｌ型部材（３４）　（３６）
の垂直部は、長さが互いに異なっており、部材（３６）
の長さを部材（３４）よりも長くしている。水平脚（４
０）は、水平脚（３８）と同様に接極子（２４）の法線
面に平行に延びている。前述したように、Ｉ−型部材（
３４）の垂直部の長さはＩ−型部材（３６）のものより
も短い。

このように、Ｉ−型部材（３４）　（３６）の垂直部の
長さを変えることによって、部材（３４）（３６）の質
量が異なるから、電気接点（３０）と協同作用するＬ型
部材（３６）の質量は電気接点（２８）と作用するＬ型
部材（３４）の質量よりも大きくなる。

Ｌ型部材（３６）の質量を大きくすることによって接極
子（２４）に作用する磁力も大きくなり、外部から作用
させなくともＬ型部材（３６）の水平脚（４０）の接触
表面と接点（３０）との間にて接触し、その接触状態を
維持することが出来る。このようにして、第１図に示す
ように接極子＜２４）を左方向に常に付勢することが出
来る。

Ｌ型部材（３４）の長さを短くすることによって、磁石
り１４）とその水平脚（３８）との間にエアーギャップ
が形成される。このギャップは磁石（１６）とＬ型部材
（３６）の水平脚（４０）との間のギャップよりも僅か
に大きい。エアーギャップを小さくすると、部材（３４
）の質量効果を少なくしていることと関連して磁気的な
ブルカは大きくなり、第１図の左側にあるＬ型部材（３
６）は図示の如き付勢された位置状態に維持される。

永久磁石（１４）　（１６）は第１図に示すように一般
的には２つの極を有しており、左側の極は「Ｎ」で表わ
され、右側の極は反対極の「Ｓ」で表わされる。

Ｌ型部材（３６）は磁石（１６）のＮ極に近接して符号
（４６）で示す磁束線を発生し、Ｌ型部材（３４）は磁
石（１４）のＳ極に近接して符号（４８）に示す磁束線
を形成する。

強磁性材料の物体が、常時閉ループの接触をしているＬ
型部材（３６）近傍の磁束領域に侵入すると、磁束が発
散して磁界が乱され、その結果り型部材（３６）の磁気
的吸引力は弱まる。このとき、接極子（２４）は第１図
の右手側のＬ型部材（３４）と接点（２８）との間に存
在する更に強力な磁場に向けて強制的に回動させられる
。磁石（１４）　（１６）の夫々の極とＬ型部材（３６
）　（４０）とが第１図に示すような位置関係にあると
き、本発明のスイッチは前述のように作動することを本
発明者は見出だしたのである。

第２図は前述したように本発明の第１の実施例であって
、接極子（２４）は単極の双投（ｄｏｕｂｌｅ　ｔｌ＋
ｒ。

す）接触ブリッジである。第３図は第２の実施例であっ
て、２極双投接触ブリツジの２つの接極子（５０）（５
２）を示している。この配置の場合、接極子（５０）　
（５２）はエアーギャップ（５４）によって分離され、
両者間は絶縁しており、電気接点（５６）　（５８）　
（６０＞（６２）は接極子（５０）　（５２）のＬ型部
材の下方に配置されて第１図の第１の実施例と同じよう
に作用して接触する。接極子（５０）　（５２）は高温
において高い絶縁耐力を備えるエポキシを用いて共に保
持することも出来る。

本発明の具体的な実施例を例示したが、当該分野の専門
家であれば、その細部についての様々な変更を特許請求
の範囲に規定された本発明から逸脱することなく行なえ
ることは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の望ましい実施例を示す縦断面図である
。 第２図は本発明の１実施例の斜面図である。 第３図は本発明の第２の実施例の斜面図である。 （１０）・・・外ハウジング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）回動可能に取り付けられた透磁性の接極子手段と
   、 接極子手段の端部領域に対向して設けられ極性の異なる
   面を備えた永久磁石手段と、 接極子は、透磁性の作動体が接近して磁束が接極子手段
   から外れるとき、第１の位置から第２の位置へ可動とな
   るようにしており、 接極子手段は本体部と一対の透磁性部材を備えており、
   一対の透磁性部材は本体部から磁石手段の方に向かって
   延び、磁石手段の磁束を前記透磁性部材に沿って集中出
   来るようにしており、 一対の透磁性部材は長さと質量を変えて形成し、長さが
   短くて質量の小さな透磁性部材が磁石手段に対してより
   大きなエアーギャップを形成し、透磁性の作動体が接近
   すると接極子手段が第１の位置から第２の位置に移動出
   来るようにしている ことを特徴とする磁気近接スイッチ。
2. （２）電気接点を備え、接極子手段を回動可能に取り付
   けるための取付手段を備えており、一対の透磁性部材は
   断面Ｌ型に形成し、電気接点と協同して作用し得るよう
   にしている特許請求の範囲第１項に記載の磁気近接スイ
   ッチ。
3. （３）透磁性部材は各々が接極子手段の法線面と直交し
   て延びる第１の部分と、第１の部分に繋がって接極子手
   段の法線面と平行に延びる第２の部分を有している特許
   請求の範囲第１項に記載の磁気近接スイッチ。
4. （４）磁石手段は少なくとも２つの磁石からなり、磁石
   は互いに異なる極を有し、前記した各透磁性部材は、少
   なくとも２つの磁石の内の１つの磁石の異極間に延びて
   いる特許請求の範囲第１項に記載の磁気近接スイッチ。
5. （５）接極子手段の取付手段は、磁気手段を受けると共
   に透磁性手段に極く近接して電気接点を取り付けるため
   の手段を含んでいる特許請求の範囲第２項に記載の磁気
   近接スイッチ。
6. （６）接極子手段は、単極双投式の単一接触ブリッジで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の磁気近接スイッチ。
7. （７）接極子手段は２極双投式のスイッチであって、一
   定の間隔を存して設けられた一対の接触ブリッジから構
   成される特許請求の範囲第１項に記載の磁気近接スイッ
   チ。