WO2005010908A1 - 磁性体検出装置及び移動体検出システム - Google Patents

磁性体検出装置及び移動体検出システム Download PDF

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WO2005010908A1
WO2005010908A1 PCT/JP2004/003756 JP2004003756W WO2005010908A1 WO 2005010908 A1 WO2005010908 A1 WO 2005010908A1 JP 2004003756 W JP2004003756 W JP 2004003756W WO 2005010908 A1 WO2005010908 A1 WO 2005010908A1
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WO
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magnet
detection device
magnetic body
body detection
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/003756
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yukihiro Asa
Original Assignee
Asa Electronics Industry Co. Ltd
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Publication date
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Priority to US10/566,018 priority patent/US7791336B2/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Definitions

  • the present invention particularly relates to a magnetic body detection device and a mobile body detection system applicable to automobiles, elevators, nursing care equipment, home security systems, mobile phones, disconnection detection systems, industrial mouth pots, and the like.
  • a magnetically responsive switch is described in JP-A-2003-151390.
  • a movable member and a coil panel are provided in a switch case, and the coil panel supports the movable member, and an upper end portion of the movable member protrudes from an opening in an upper surface portion of the switch case.
  • Hall IC is located in the switch case. When the upper end is pressed, the magnet fixed to the movable member moves downward, and the output signal of Hall IC changes from off to on.
  • the improvement is useful when portability is required, such as a mobile phone, or when limited space is effectively used, such as a nursing care device such as a bathing assist device.
  • an object of the present invention is to reduce the size, weight, and thickness of a magnetic body detection device including a magnetically sensitive switch, a magnetic switch, and a moving body detection system. Disclosure of the invention
  • a magnetic body detection device of the present invention includes: a magnet that can be displaced in a linear direction; and a detection unit that detects a displacement of the magnet.
  • the detection unit detects a displacement of the magnet. By doing so, it is detected that the magnetic body outside the magnetic body detection device main body is located at a predetermined distance from the magnetic body detection device main body.
  • a magnetic switch of the present invention includes the above-described magnetic body detection device, and an output unit that outputs a detection signal when the displacement of the magnet is detected by the detection unit.
  • the moving object detection system includes: A mobile body provided with a sex body.
  • FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a magnetic body detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the magnet and the hole shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a magnetic body detection device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a magnetic body detection device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a magnetic body detection device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a magnetic body detection device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a modification of FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a magnetic body detection device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modification of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a moving object detection system according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a moving object detection system according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 1A is a plan view of a magnetic body detection device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1A.
  • FIG. 1B also shows an iron piece 28 (magnetic material) located outside the main body of the magnetic body detection device 1.
  • an iron piece 28 magneto-magnetic material located outside the main body of the magnetic body detection device 1.
  • a magnetic piece such as a nickel piece or a cobalt piece is used. Anything that reacts can be detected.
  • a magnet 10, a Hall IC 14, a mounting member 22, and the like are housed in a case 10.
  • Case 10 is made of a non-magnetic material such as metal or plastic.
  • the mounting member 22 is sealed so as to cover the opening of the case 10 so that outside air, water, oil, and the like do not enter the case 10.
  • the magnet 12 can be displaced toward the iron plate 28 in FIG. 1B, that is, upward in FIG. 1B.
  • the magnet 12 is displaced toward the iron piece 28 by the magnetic force.
  • the iron piece 28 is relatively far from the magnetic body detection device 1 by the “J-shaped” leaf spring 30 that is an elastic body, as shown in FIG. B so that it is located below ⁇ '
  • the leaf spring 30 when the leaf spring 30 is relatively far from the magnetic body detection device 1, it plays a role of fixing the magnet 12 so as not to be displaced, and a role of preventing the magnet 12 from being displaced in the lateral direction. ing.
  • the leaf spring 30 moves the magnet 12 to the position before the displacement when the leaf spring 30 comes to be relatively far from the magnetic material detection device 1 after being relatively close to the magnetic material detection device 1. Has a role to send back.
  • the magnet 12 is limited in its displaceable position below FIG. 1B by the lower stopper 32.
  • the shape of the magnet 12 may be a shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, or a column, in which the facing surface of the hole IC 14 is parallel to the outer wall of the hole IC.
  • the magnet 12 is installed so that, for example, the south pole is located upward in FIG. 1B and the south pole is located downward in FIG. 1B.
  • the hall IC 14 includes detection means for detecting the displacement of the magnet 12 and output means for outputting a detection signal when the displacement of the magnet 12 is detected.
  • the hole IC 14 is attached to the attachment member 22 so as to be located near the magnet 12 in a direction orthogonal to the moving direction of the magnet 12.
  • An input / output pin 24 for inputting and outputting a signal to and from an external signal processing means (not shown) is attached to the hall IC 14.
  • a required through hole is formed in the mounting member 22 on the opening side of the case 10.
  • An external connection cable 20 for inputting and outputting signals to and from the hall IC 14 is passed through the through hole.
  • the external connection cable 20 and the input / output pins 24 are connected via a flexible cable (not shown) in the space 16.
  • a magnet 12 is connected to the mounting member 22 via a leaf spring 30.
  • One end of the leaf spring 30 is connected to, for example, the upper surface of the magnet 12, and the center portion of the leaf spring 30 passes through the space 26 through the side surface and the lower surface of the magnet 12 opposite to the Hall IC 14, The other end is connected to the mounting member 22 in the vicinity of the space 16 by fixing screws 18a and 18b.
  • the magnet 12 contacts the lower stopper 32 when the iron piece 28 is relatively far from the magnetic body detection device 1. This is because if the iron piece 28 is relatively far from the magnetic substance detection device 1, the iron piece 28 only takes on weak magnetism in cooperation with the magnet 12, and the attractive force between the iron piece 28 and the magnet 12 Is weak. On the other hand, when the iron piece 28 is relatively close to the magnetic body detection device 1, the magnet 12 is displaced upward in FIG. 1B. This is because the iron piece 28 has strong magnetism in cooperation with the magnet 12, and the iron piece 28 and the magnet 12 have strong attraction to each other.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the magnet 12 and the Hall IC 14 shown in FIG. 1B.
  • Figure 2A shows the state before the magnet 12 is displaced
  • FIG. 2B shows the state after the magnet 12 is displaced.
  • the magnet 12 can be displaced in the direction of the S-N pole, and the boundary between the two poles is set so as to straddle the operating point 14 a of the Hall IC 14 before and after the displacement of the magnet 12.
  • the magnet 12 Around the magnet 12, there is a magnetic field line 12b that connects the S pole and the N pole in a curved manner.
  • magnetic force lines 12c to 12e passing through a portion having the same magnetic force.
  • Each of the magnetic flux lines 12c to 12e intersects directly with each magnetic flux line 12b.
  • the isomagnetic lines 12b are, for example, 0 Gauss, and the isomagnetic lines 12c, 12e are each, for example, 25 Gauss. Further, as the distance from the boundary between the S and N poles of the magnet 12 increases, the strength of the magnetic force of the isomagnetic line increases.
  • the equipotential surface 12 c of, for example, 25 Gauss on the N pole side of the magnet 12 is moved to the operating point 14 of the Hall IC 14. It is located below a. At this time, the Hall IC 14 is in the off state, and no detection signal is output from the Hall IC 14.
  • the detection signal is output from the Hall IC 14 in the state shown in FIG. 2A, and the detection signal is output from the Hall IC 14 in the state shown in FIG. 2B. It will not be.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic body detection device 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a nickel plating 36 and a support plate 34 as return means are provided in place of the plate spring 30.
  • the nickel plating 36 is provided below the magnet 12.
  • the nickel plating 36 is magnetized in cooperation with the magnets 12, so that the magnets 12 are fixed to the lower side in FIG.
  • another iron piece smaller than the iron piece 28 may be provided.
  • the support plate 34 is attached to, for example, the upper surface of the magnet 12.
  • stainless steel such as SUS 30 or a polyimide plate can be used.
  • the magnetic body detection device 1 of the present embodiment includes a nickel plating 36 and a support plate 3. 4 is less likely to deteriorate than the leaf spring 30, and thus has the advantage that the life is longer than that of the magnetic body detection device 1 of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic body detection device 1 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • a spring 38 as a return means and a guide portion 35 are provided.
  • a pipe-shaped magnet 15 is provided instead of the magnet 12 having a rectangular parallelepiped shape.
  • the spring 38 has one end attached to the upper inner wall of the magnetic body detection device 1 and the other end attached to a pipe of the magnet 15.
  • the guide portion 35 is formed integrally with a support column 33 having a diameter slightly shorter than the inner diameter of the magnet 15.
  • the magnet 15 is fitted into the column 33.
  • the length of the column 33 is larger than the displacement of the magnet 15.
  • the support plate may be attached to the magnet 15 instead of the guide portion 35. Since the magnetic body detection device 1 of the present embodiment does not need to be provided with the leaf spring 30 and the nickel plating 36, etc., the magnetic body detection device 1 can be made thinner than the magnetic body detection device 1 of the first and second embodiments. Can be.
  • FIG. 5A is a plan view of a magnetic body detection device 1 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a side view of FIG. 5A.
  • FIG. 5D is a bottom view of FIG. 5A.
  • FIG. 5E is a plan view of the mounting tool 48 connected to the magnetic substance detection device 1.
  • FIG. 5F is a side view of FIG. 5E.
  • a column 44 and a spring 38 are provided instead of the plate spring 30.
  • the support 44 extends from the bottom surface to the upper surface of the case 10 in the space 16 and is integrally formed with the case 10.
  • a step for receiving one end of the spring 38 is formed on the side surface of the column 44.
  • a spring 38 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the support 44 is located.
  • a plastic magnet receiver 46 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the spring 38 is located.
  • a magnet 15 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the magnet receiver 46 is mounted around the magnet receiver 46 so that, for example, the upper pole in the drawing is the S pole and the lower pole in the drawing is the N pole.
  • the magnet 15 is surrounded by one short side wall of the case 10, a part of both long side walls, and a first surface of a partition wall 29 defining a space 16. ing.
  • the magnet receiver 46 has a bottom protruding outward so as to receive one end of the magnet 15, and a through hole for passing the column 44 is formed at the top. Size of through hole
  • the inner diameter of the support 44 is slightly larger than the outer diameter of the support 44 so that the magnet receiver 46 can slide up and down.
  • the upper part of the case 10 is fitted with an upper lid 47 made of the same material as the case having an opening with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the strut 44, and the strut receiver 49 is inserted into the opening of the upper lid 47. Is fitted. After that, the upper cover 47 and the column receiver 49 are adhered to the case 10 side using an adhesive or the like, thereby shutting off the space 16 and the outside air. Further, the hall IC 14 is attached to the second surface of the partition wall 29, and its surroundings are filled with a resin 27 to block the outside air and the like.
  • a draw-out port for drawing out the external connection cable 20 is formed on the short side surface of the case 10 on the side of the hole IC 14.
  • grooves 40 and 42 are formed on the side surface of the case 10 in the longitudinal direction.
  • a mounting tool 48 as shown in FIGS. 5E and 5F is connected to the grooves 40 and 42 so that the case 10 can be mounted on required members.
  • the mounting tool 48 includes a mounting portion 58 on which the case 10 is mounted, a bottom portion 60 extending to one side in the longitudinal direction of the mounting portion 58, and a mounting portion 58.
  • Case gripper 54 extending vertically from near the boundary with bottom surface 60
  • case gripper 56 extending vertically from the other side in the longitudinal direction of mounting portion 58
  • central portion of case gripper 56 Including a stopper 5 formed in 5.
  • the attachment 48 is made of, for example, stainless steel.
  • the mounting portion 58 has a central portion cut out for weight reduction. Screw holes 50 and 52 are formed in the bottom surface 60.
  • the case gripping portion 55 has a notch at the center to form a stopper 54, so that the case gripping portion 55 is accommodated in the groove 42.
  • the case gripping portion 56 has its tip bent inward so as to be accommodated in the groove 40.
  • the upper surface of the magnet receiver 46 is in contact with the bottom surface of the upper lid 47.
  • the magnet receiver 46 is moved from the upper lid 47.
  • the spring 38 is displaced downward in Fig. 5B while contracting.
  • the Hall IC 14 changes from off to on.
  • magnétique body detection device 1 of the present embodiment compared to the magnetic body detection device 1 of the first embodiment, further miniaturization can be realized by eliminating the space 26.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a magnetic body detection device 1 according to Embodiment 5 of the present invention.
  • Fig 6 B is a first side view of FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a second side view of FIG. 6A.
  • 7A to 7C are diagrams showing modified examples of FIGS. 6A to 6C.
  • a step is formed on the inner wall of case 10.
  • the disc-shaped magnet holding portion 70 made of plastic is pressed and pushed to this step.
  • the magnet holding portion 70 has a peripheral edge rising toward the opening side of the case 10 and also accommodates an end of a stainless steel holding member 23 for holding the Hall IC 14.
  • a plate-like notch with a plate is formed near the center.
  • a screw hole through which the screw 64 passes is formed in the magnet holding portion 70 so as to be eccentric from the center.
  • the gripping member 23 defines a main body 23 d that is long in the axial direction of the case 10, a mounting part 23 a on which the Hall IC 14 is mounted, and a mounting position of the Hall IC 14.
  • the holding portion 23 b and 23 c which are bent at a required angle with respect to the main body 23 are included.
  • a screw support is formed at the bottom of the magnet holding portion 70, and a plastic mushroom-shaped column 44 having a large head and a cylindrical leg is connected by a screw 64. .
  • a spring 38 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the leg is located.
  • a plastic cylindrical magnet receiver 46 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the spring 38 and slightly larger than the outer diameter of the head of the column 44 is located.
  • the magnet receiver 46 has a magnet 15 pressed at one end and an outer wall at the other end.
  • a claw portion having a tapered shape and an inner wall extending inward is formed. The inner diameter of the claw is
  • the outer side wall of the claw portion is in contact with the magnet holding portion 70 when the iron piece 28 is relatively far from the magnetic body detection device 1.
  • the inner side wall of the claw contacts one end of the spring 38, and the other end of the spring 38 contacts the bottom of the leg of the column 44.
  • the magnet receiver 46 and the magnet holding part 70 separate. While the spring 38 contracts, it is displaced to the left in FIG. 6A, and the Hall IC 14 turns on as described above.
  • a rubber packing 68 that covers the external connection cable 20 and a packing receiver 62 that connects the rubber packing 68 to the opening of the case 10 are attached to the opening side of the case 10.
  • the Hall ICs 14 are protected from dust and dirt.
  • the flexible cable connected to the input / output pin 24 passes through the side of the second auxiliary portion 23f.
  • the dead space can be reduced, for example, the eccentric distance of the magnet 15 and the like is shorter than that of the magnetic body detection device 1 shown in FIG. 6, so that the diameter of the case 10 can be made smaller. .
  • FIG. 8A is a plan view of a magnetic body detection device 1 according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 8B is a side view of FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of FIG. 8A.
  • FIG. 8D is a side view of FIG. 8C.
  • 8E to 8G are cross-sectional views taken along line B-B ', C-C', and D-D 'of FIG. 8C.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams showing modified examples of FIGS. 8A and 8B.
  • screw holes 80 and 82 are provided for attaching the case 10 to required members with screws.
  • the magnet 72 is a pipe body.
  • the upper side of FIG. 8C is an N pole, and the lower side is an S pole.
  • the magnets 12 and 72 are attached to one end of a stainless steel arm 74 and a first pipe 76, respectively.
  • the shape of the arm 74 is a square shape having a “U-shaped” cross section, and the shape of the first pipe 76 is a cylindrical shape having an outer diameter that fits in the arm 74.
  • the other ends of the arm 74 and the first pipe 76 are connected to each other in such a manner that the first pipe 76 is housed in the arm 74.
  • a cross-shaped polyimide support plate 78 whose center is hollowed out is positioned on the upper part of the connecting portion, and then connected by bonding or the like.
  • the support plate 78 is on the side parallel to the arm
  • the two alignment marks are formed such that the width is the same as that of the arm 74, and the length is the same as the length of the connecting portion.
  • the support plate 78 should have a side perpendicular to the arm 74 with the same width as the longitudinal direction of the screw receivers 92, 94. It has the same length as, and has two screw holes.
  • the support plate 78 is attached to the case 10 by screws 84 and 86 through these screw holes.
  • the arm 74 and the first pipe 76 are set to be parallel to the case 10 and the second pipe 88. Therefore, the arm 74 and the first pipe 76 are suspended by the support plate 78.
  • the iron piece 28 approaches the magnet 72 relatively, the magnet 72 and the iron piece 28 attract each other.
  • the arm 74 and the first pipe 76 are tilted with respect to the case 10 and the second pipe 88 with the support plate 78 as a fulcrum, and the Hall IC 14 is turned on.
  • An opening for attaching a second stainless steel pipe 88 enclosing the first pipe 76 is formed on the first lateral side of the case 10 in the lateral direction.
  • An outlet for extracting the external connection cable 20 is formed.
  • the second pipe 88 has an inner diameter larger than the outer diameter of the magnet 72.
  • a connecting portion 96 is pressed between the inside of the magnet 72 and the inside of the first pipe 76, and is connected through the connecting portion 96.
  • a stainless steel cap 90 is fitted to the end of the second pipe 88.
  • an LED 98 that notifies the on / off state of the hall IC 14.
  • the power source and anode of the LED 98 are electrically connected to, for example, the positive power supply terminal and the output terminal of the Hall IC 14, respectively.
  • the output signal from the output terminal is off, that is, at the high level, there is no potential difference between the positive power supply terminal and the output terminal, so that no current flows through the LED 98.
  • the output signal from the output terminal is on, that is, when the output signal is at a low level, a potential difference occurs between the positive power supply terminal and the output terminal, and a current flows through the LED 98.
  • the LED 98 may be provided in the external connection cable 20 to reduce the size and weight of the case 10. Further, the LED 98 may be provided in the magnetic substance detection device 1 shown in FIG. 1 and the like.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a moving object detection system according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the present embodiment will exemplify a case where the magnetic body detection device 1 described in Embodiments 1 to 6 is used for home security.
  • the detection signal is output.
  • Figure 10 shows a building 100 such as a house or office, an iron piece 28 attached to the door 110 of the building 100, and an iron piece 28 facing the door 110 when the door 110 is closed.
  • Magnetic device detecting device 1 attached to a position, a transmitting device 200 that transmits a detection signal from the magnetic material detecting device 1, and a building 10 that receives the detecting signal transmitted from the transmitting device 200.
  • a security center 300 for urging security guards and the like is shown.
  • the mounting positions of the iron piece 28 and the magnetic substance detection device 1 may be reversed.
  • the distance between the iron piece 28 and the magnetic detector 1 Become relatively close.
  • the distance between the iron piece 28 and the magnetic substance detection device 1 gradually becomes relatively longer.
  • the magnetism of the iron piece 28 weakens.
  • the magnet incorporated in the magnetic substance detection device 1 is displaced. Therefore, it is possible to detect that the door 110 is opened based on the principle described in the first embodiment and the like.
  • the magnetic material detection device 1 detects the transmission device 200 through the external connection cable 20. A signal is output.
  • the transmission device 200 receives the detection signal output from the magnetic material detection device 1, adds the unique ID information assigned to the building 100 to the transmission source to the detection signal, and Is transmitted to the security center 300.
  • the security sensor 300 receives the detection signal transmitted from the transmitting device 200 and, based on the ID information attached to the detected signal, the transmitting device 200 of the transmission source of the detection signal transmits the detection signal. Identify the building 100 in which it is installed, and rush security guards to that building 100.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a moving object detection system according to Embodiment 8 of the present invention.
  • a case where the magnetic body detection device 1 described in Embodiments 1 to 6 is used for a mobile phone 500 will be described as an example.
  • the magnetic body detection device 1 and the iron piece 28 are relatively close, no detection signal is output, and when the magnetic body detection device 1 and the iron piece 28 are relatively far, The detection signal is output.
  • FIG. 11 shows a foldable mobile phone 500 in which a first housing 5 10 and a second housing 5 20 are hingedly connected.
  • the magnetic body detection device 1 is attached to the end of the first housing 5
  • the iron piece 28 is attached to the end of the second housing 5 20.
  • the attachment positions of the magnetic substance detection device 1 and the iron piece 28 may be changed mutually.
  • the magnetic body detection device 1 and the iron piece 28 are located relatively close to each other.
  • the magnetic body detection device 1 and the iron piece 28 are located relatively far apart. For this reason, it is possible to detect mutual opening and closing of the first housing 510 and the second housing 5220 based on the principle described in the first embodiment and the like.
  • the detection of the open / close state enables switching of, for example, ON / OFF of the mana mode, ON / OFF of the answering machine setting, pressing of the call key, and the like.
  • the manner such as manner mode is switched off.
  • the first case 5110 and the second case 5220 are mutually opened, a call can be made, so that the user of the mobile phone can use the first case.
  • the operability of the mobile phone can be achieved by simply opening and closing the housing 510 and the second housing 520 mutually, without having to press the mana mode setting key or the talk key. Is improved.
  • a door switch for detecting opening and closing of a door of an automobile, an elevator system for controlling a stop position of an elevator, and a robot arm for industrial machinery and nursing equipment. It can also be applied to arm position control that performs position control such as for example, and a disconnection detection system that detects whether or not a piano wire is broken when it is extended.

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  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

磁性体検出装置1を小型化、軽量化、薄型化する。直線方向に変位可能な磁石12と、磁石12の変位を検知するホールIC14とを備える。鉄片28が磁性体検出装置1本体から所定距離内に位置すると、鉄片28が強い磁性を帯びて、磁石12が引っ張られることによって鉄片28側に変位する。したがって、ホールIC14によって磁石14の変位を検知したときに、鉄片28が磁性体検出装置1本体から所定距離に位置したということを検出できる。

Description

明 細 書
磁性体検出装 S及ぴ移動体検出システム
技術分野
本発明は、 特に、 自動車、 エレべ一夕、 介護用機器、 ホームセキュリティ システム、 携帯電話機、 断線検知システム、 産業用口ポットなどに適用可能 な磁性体検出装置および移動体検出システムに関する。 背景技術
従来、 磁気感応スィツチについて、 特開 2 0 0 3— 1 5 1 3 9 0号公報に 記載がある。 この磁気感応スィッチは、 スィッチケース内に、 可動部材及び コイルパネが配設され、 コイルパネは可動部材を支持していて、 可動部材の 上端部はスィツチケースの上面部の開口より突出している。 スィツチケース 内にはホール I Cが配置されている。 上端部を押圧すると、 可動部材に固定 された磁石が下方に移動してホール I Cの出力信号がオフからオンに変化す る。
しかし、 磁気感応スィッチの小型化、 軽量化、 薄型化の更なる要請が高ま り、 この点を改善する余地がある。 特に、 携帯電話機などように携帯性が必 要とされる場合や、 入浴補助装置などの介護用機器のように限られたスぺ一 スを有効利用したい場合には、 改善が有用である。
そこで、 本発明は、 磁気感応スィッチを含む磁性体検出装置、 磁気スイツ チおよび移動体検出システムを小型化、 軽量化、 薄型化することを課題とし ている。 発明の開示
上記課題を解決するために、 本発明の磁性体検出装置は、 直線方向に変位 可能な磁石と、 前記磁石の変位を検知する検知手段とを備え、 前記検知手段 が、 前記磁石の変位を検知することで、 磁性体検出装置本体の外部にある磁 性体が当該磁性体検出装置本体から所定距離に位置することを検出する。 また、 本発明の磁気スィッチは、 上記磁性体検出装置と、 前記検知手段に よって前記磁石の変位が検知された場合に検知信号を出力する出力手段とを 備える。
さらに、 本発明の移動体検出システムは、 上記磁性体検出装置と、 前記磁 性体が備えられた移動体とを備える。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施形態 1の磁性体検出装置の平面図及び断面図である。 図 2は、 図 1に示す磁石およびホールの拡大図である。
図 3は、 本発明の実施形態 2の磁性体検出装置の断面図である。
図 4は、 本発明の実施形態 3の磁性体検出装置の断面図である。
図 5は、 本発明の実施形態 4の磁性体検出装置の説明図である。
図 6は、 本発明の実施形態 5の磁性体検出装置の説明図である。
図 7は、 図 6の変形例を示す図である。
図 8は、 本発明の実施形態 6の磁性体検出装置の説明図である。
図 9は、 図 8の変形例を示す図である。
図 1 0は、 本発明の実施形態 7の移動体検出システムの模式的な構成図で ある。
図 1 1は、 本発明の実施形態 8の移動体検出システムの模式的な構成図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の各実施形態について、 図面を用いて説明する。 なお、 各図 において、 同様の部分には同一符号を付している。
図 1 Aは、 本発明の実施形態 1の磁性体検出装置 1の平面図である。 図 1 Bは、 図 1 Aの A— A' における断面図である。 なお、 図 1 Bには、 磁性体 検出装 1本体の外部に位置する鉄片 2 8 (磁性体) も付記しているが、 鉄片 2 8に代えて、 ニッケル片、 コバルト片のように磁気に反応するものであれ ば検出可能である。
図 1 A, 図 1 Bに示すように、 本実施形態では、 ケース 1 0内に、 磁石 1 2、 ホール I C 1 4および取付部材 2 2などが収容されている。 ケース 1 0 は、 金属またはプラスチックなどの非磁性体を材料としている。 取付部材 2 2は、 ケース 1 0の開口部を覆う態様で密閉されており、 ケース 1 0内に外 気、 水、 油などが侵入しないようにしている。 磁石 1 2は、 図 1 Bの鉄板 2 8側、 すなわち図 1 B上方に変位可能なものである。 鉄片 2 8が磁性体検出 装置 1に近づくことによって鉄片 2 8が相対的に強い磁性を帯びると、 磁石 1 2は、 磁力により鉄片 2 8側へ変位する。 なお、 磁石 1 2は、 後述するよ うに、 弾性体であるところの 「J字状」 の板ばね 3 0によって、 鉄片 2 8が 磁性体検出装置 1から相対的に遠い場合には、 図 1 B下方に位置するように ό '
制御されている。
すなわち、 板ばね 3 0は、 磁性体検出装置 1から相対的に遠い場合に、 磁 石 1 2が変位しないように固定しておく役割、 図 1 Β横方向に変位しないよ うにする役割を担っている。 板ばね 3 0は、 磁性体検出装置 1から相対的に 近くに位置した後に、 磁性体検出装置 1から相対的に遠くに位置するように なったときに、 磁石 1 2を変位前の位置に差し戻す役割を担っている。
また、 磁石 1 2は、 下辺ストッパ 3 2によって、 図 1 B下方の変位可能位 置が制限されている。 磁石 1 2の形状は、 立方体、 直方体、 円柱体等、 ホー ル I C 1 4の対向面がホール I Cの外壁と平行となる形状であればよい。 な お、 磁石 1 2は、 たとえば、 図 1 B上方向に Ν極、 図 1 B下方向に S極が位 置するように設置している。
ホール I C 1 4は、 磁石 1 2の変位を検知する検知手段と、 磁石 1 2の変 位が検知された場合に検知信号を出力する出力手段とを含む。 ホール I C 1 4は、 磁石 1 2の近傍に、 磁石 1 2の移動方向と直交する方向に位置する態 様で、 取付部材 2 2に取り付けられている。 ホール I C 1 4には、 外部の信 号処理手段 (図示せず) との間で信号を入出力するための入出力ピン 2 4が 取り付けられている。
取付部材 2 2には、 ケース 1 0の開口部側に、 所要の貫通孔が形成されて いる。 貫通孔には、 ホール I C 1 4との間で信号を入出力するための外部接 続ケーブル 2 0が通されている。 外部接続ケーブル 2 0と入出力ピン 2 4と は、 スペース 1 6内において図示しないフレキシブルケーブルを介して接続 されている。
また、 取付部材 2 2には、 板ばね 3 0を介して、 磁石 1 2が接続されてい る。 板ばね 3 0は、 端部の一方が磁石 1 2のたとえば上面に接続され、 中央 部がスペース 2 6内を磁石 1 2のホール I C 1 4と反対側の側面側および下 面側を通り、 他端が固定ねじ 1 8 a , 1 8 bで取付部材 2 2のスペース 1 6 近傍に接続されている。
磁石 1 2は、 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に遠い場合に、 下辺 ストッパ 3 2に接する。 これは、 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に 遠いと、 鉄片 2 8が磁石 1 2と協働して弱い磁性を帯びるだけで、 鉄片 2 8 と磁石 1 2との互いに引き合う力が弱いことに起因する。 一方、 磁石 1 2は、 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に近い場合には、 図 1 B上方向に変 位する。 これは、 鉄片 2 8が磁石 1 2と協働して強い磁性を帯び、 鉄片 2 8 と磁石 1 2との互いに引き合う力が強いことに起因する。
図 2は、 図 1 Bに示す磁石 1 2およびホール I C 1 4の拡大図である。 図 2 Aには磁石 1 2の変位前の状態、 図 2 Bには磁石 1 2の変位後の状態をそ れぞれ示す。 磁石 1 2は S— N極方向に変位可能であり、 磁石 1 2の変位前 後で両極の境界線がホール I C 1 4の動作点 1 4 aをまたぐように設置して ある。
磁石 1 2の周囲には、 S極と N極との間を曲線的に結ぶ磁力線 1 2 bが存 在する。 また、 磁石 1 2の周囲には、 磁力が等しい箇所を通る等磁力線 1 2 c〜 1 2 eが存在する。 各等磁力線 1 2 c〜 1 2 eは、 各磁力線 1 2 bと直 交する。 等磁力線 1 2 bはたとえば 0ガウス、 等磁力線 1 2 c , 1 2 eはそ れぞれたとえば 2 5ガウスである。 また、 磁石 1 2の S— N両極の境界線か ら離れるにつれて、 等磁力線の磁力の強度は高くなる。
図 2 Aに示すように、 磁石 1 2の変位前には、 磁石 1 2の N極側の例えば 2 5ガウスの等磁位面 1 2 cは、 ホ一ル I C 1 4の動作点 1 4 aの下側に位 置している。 この際、 ホール I C 1 4はオフ状態であり、 ホール I C 1 4力 ら検知信号が出力されない。
一方、 図 2 Bに示すように、 磁石 1 2の変位後には、 磁石 6 3 4の N極側 の例えば 2 5ガウスの等磁位面 1 2 cは、 ホール I C 1 4の動作点 1 4、aの 上側に位置している。 この際、 ホール I C 1 4はオン状態であり、 ホール I C 1 4から検知信号が出力される。 その後、 鉄片 2 8が相対的に遠くに位置 するようになると、 磁石 1 2は変位前の状態に戻る。
なお、 ホール I C 1 4の設置向きを逆にすると、 図 2 Aに示す状態でホー ル I C 1 4から検知信号が出力され、 図 2 Bに示す状態でホール I C 1 4か ら検知信号が出力されないというようになる。
実際に、 磁石 1 2が数/ m変位するだけで、 検知信号が出力の有無が切り 替わるという高感度な結果が得られる。 このため、 ケース 1 0内に、 磁石 1 2の変位のためのスペースをあまり必要としないので、 磁性体検出装置 1の 小型化、 軽量化、 薄型化が実現する。
図 3は、 本発明の実施形態 2の磁性体検出装置 1の断面図である。 本実施 形態では、 板ばね 3 0に代えて差戻手段であるニッケルメツキ 3 6及び支持 板 3 4とを備えている。 ニッケルメツキ 3 6は、 磁石 1 2の下方に施してあ る。 ニッケルメツキ 3 6が、 磁石 1 2と協働して磁性を帯びることで、 磁石 1 2が図 3下方側に固定される。 なお、 ニッケルメツキ 3 6に代えて、 鉄片 2 8よりも小さい別の鉄片などを設けるようにしてもよい。
支持板 3 4は、 磁石 1 2のたとえば上面に取り付けてある。 支持板 3 4と しては、 S U S 3 0などのステンレス鋼,'ポリイミド板を用いることができ る。 本実施形態の磁性体検出装置 1は、 ニッケルメツキ 3 6および支持板 3 4が、 板ばね 3 0に比して劣化しにくいので、 実施形態 1の磁性体検出装置 1に比して、 寿命がより長くなるというメリツトがある。
図 4は、 本発明の実施形態 3の磁性体検出装置 1の断面図である。 本実施 形態では、 板ばね 3 0に代えて、 差戻手段であるスプリング 3 8及びガイド 部 3 5を備えている。 また、 直方体等の形状の磁石 1 2に代えて、 パイプ体 の磁石 1 5を備えている。
スプリング 3 8は、 一端が磁性体検出装置 1の上内壁に取り付けられ、 他 端が磁石 1 5のパイプ内に取り付けられている。 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に遠い位置にある場合には、 スプリング 3 8が伸びて、 磁石 1 5が図 4下方側に固定される。
ガイド部 3 5は、 磁石 1 5の内径よりもやや短い直径の支柱 3 3と一体形 成している。 磁石 1 5は、 支柱 3 3に嵌め込まれる。 支柱 3 3の丈は、 磁石 1 5の変位量よりも大きくしている。 なお、 ガイド部 3 5に代えて、 実施形 態 2で説明したように、 支持板を、 磁石 1 5に取り付けるようにしてもよい。 本実施形態の磁性体検出装置 1は、 板ばね 3 0やニッケルメツキ 3 6等を 設けなくてもよいので、 実施形態 1, 2の磁性体検出装置 1に比して、 更に 薄型化することができる。
図 5 Aは、 本発明の実施形態 4の磁性体検出装置 1の平面図である。 図 5 Bは、 図 5 Aの断面図である。 図 5 Cは、 図 5 Aの側面図である。 図 5 Dは、 図 5 Aの底面図である。 図 5 Eは、 磁性体検出装置 1に接続される取付具 4 8の平面図である。 図 5 Fは、 図 5 Eの側面図である。
本実施形態では、 磁性体検出装置 1の更なる小型化、 軽量化のために、 板 ばね 3 0に代えて、 支柱 4 4及びスプリング 3 8等を備えている。 支柱 4 4 は、 スペース 1 6内で、 ケース 1 0の底面から上面にかけて延びており、 ケ —ス 1 0と一体成形されている。 支柱 4 4の側面には、 スプリング 3 8の一 端を受けるための段差が形成されている。
支柱 4 4の周囲には、 支柱 4 4の外径よりもやや大きい内径のスプリング 3 8が位置する。 スプリング 3 8の周囲には、 スプリング 3 8の外径よりも やや大きい内径のプラスチック製の磁石受け 4 6が位置する。 磁石受け 4 6 の周囲には、 磁石受け 4 6の外径よりもやや大きい内径の磁石 1 5が例えば 図面上側が S極、 図面下側が N極となるように取り付けられている。 磁石 1 5は、 ケ一ス 1 0の短手方向の一方の側壁と、 長手方向の両方の側壁の一部 と、 スペース 1 6を規定する仕切壁 2 9の第 1の面とによって囲まれている。 磁石受け 4 6は、 底部が磁石 1 5の一端を受けるために外側にせり出して おり、 上部に支柱 4 4を通すための貫通孔が形成されている。 貫通孔の大き さは、 支柱 4 4に対して、 磁石受け 4 6が上下にスライド可能なように、 支 柱 4 4の外径よりもやや大きい内径としている。
ケース 1 0の上部は、 支柱 4 4の外径よりもやや大きな内径の開口部を有 するケースと同材料の上蓋 4 7が嵌められ、 上蓋 4 7の開口部には、 支柱受 け 4 9が嵌め込まれる。 その後、 上蓋 4 7及び支柱受け 4 9を、 接着剤等を 用いてケース 1 0側に接着し、 スペース 1 6と外気等とを遮断している。 ま た、 ホール I C 1 4は、 仕切壁 2 9の第 2の面に取り付けられており、 周囲 を樹脂 2 7で埋めて、 外気等と遮断している。
図 5 Cに示すように、 ケース 1 0のホール I C 1 4側の短手方向の側面に は、 外部接続ケ一ブル 2 0を引き出す引き出し口が形成されている。 図 5 D に示すように、 ケース 1 0の長手方向の側面は、 溝 4 0 , 4 2が形成されて いる。 溝 4 0 , 4 2には、 ケース 1 0を所要の部材に取り付けられるように、 図 5 E, 図 5 Fに示すような取付具 4 8が接続される。
取付具 4 8は、 ケース 1 0が載置される載置部 5 8と、 載置部 5 8の長手 方向の一方の側面側に延びている底面部 6 0と、 載置部 5 8と底面部 6 0と の境界付近から垂直に延びるケース把持部 5 4と、 載置部 5 8の長手方向の 他方の側面から垂直に延びるケース把持部 5 6と、 ケース把持部 5 6の中央 部に形成されたストッパ 5 5を含む。 取付具 4 8は、 例えばステンレス製と している。
載置部 5 8は、 軽量化のために、 中央部分がくりぬかれている。 底面部 6 0には、 ねじ穴 5 0 , 5 2が形成されている。 ケース把持部 5 5は、 中央部 に切り欠きを設けることでストッパ 5 4を形成し、 溝 4 2に収容されるよう にしてある。 ケース把持部 5 6は、 先端を溝 4 0に収容されるように先端を 内側に折り曲げてある。
鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に遠い場合には、 磁石受け 4 6の 上面が上蓋 4 7の底面に接している。 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対 的に近い場合 (ここでは、 図 5 Bの下側の所定距離に鉄片 2 8が位置する場 合) には、 磁石受け 4 6が上蓋 4 7から離れ、 スプリング 3 8が縮みながら、 図 5 Bの下方に変位する。
ここで、 磁石受け 4 6には、 磁石 1 5が取り付けられているので、 磁石受 け 4 6の変位とともに、 磁石 1 5も下方に変位する。 このため、 ホール I C 1 4がオフからオンに変化する。
本実施形態の磁性体検出装置 1によると、 実施形態 1の磁性体検出装置 1 に比して、 スペース 2 6をなくした分、 更なる小型化を実現できる。
図 6 Aは、 本発明の実施形態 5の磁性体検出装置 1の断面図である。 図 6 Bは、 図 6 Aの第 1側面図である。 図 6 Cは、 図 6 Aの第 2側面図である。 図 7 A〜図 7 Cは、 図 6 A〜図 6 Cの変形例を示す図である。
本実施形態では、 外壁がねじ切りされ、 ステンレス製の円筒状のケース 1 0を用意している。 ケース 1 0に 2つのナットを取り付ければ、 ケース 1 0 の外径よりもやや大きな直径の開口穴が設けられている取付体に対して取り 付けが可能となる。
ケース 1 0の内壁には、 段差が形成されている。 この段差部分まで、 ブラ スチック製の円盤形状の磁石保持部 7 0が押圧されて押し込まれる。 磁石保 持部 7 0は、 周縁部がケース 1 0の開口部側に向けて立ち上がりを有してお り、 また、 ホール I C 1 4を把持するステンレス製の把持部材 2 3の端部を 収容するために、 中心付近から板付き蒲鋅状の切り欠きが形成されている。 さらに、 磁石保持部 7 0には、 ねじ 6 4が通されるねじ穴が、 中心から離心 させて形成されている。
把持部材 2 3は、 ケース 1 0の軸方向に長い本体部 2 3 dと、 ホール I C 1 4が載置される載置部 2 3 aと、 ホール I C 1 4の載置位置を規定するた めに載置部 2 3 a周辺で本体部 2 3 dに対してホール I C 1 4側に折曲げら れている第 1 , 第 2補助部 2 3 e , 2 3 f と、 ケース 1 0内壁を押さえるこ とでホール I C 1 4のケース径方向の位置を規定するために本体部 2 3 に 対して所要の角度に折り曲げられている押さえ部 2 3 b、 2 3 cとを含んで いる。
把持部材 2 3へのホール I C 1 4の取り付け時には、 まず、 載置部 2 3 a 又はホール I C 1 4に接着剤を塗布する。 つづいて、 ホール I C 1 4と載置 部 2 3 aとを接着剤塗布面で接触させてから、 接着剤を乾燥させる。 この際、 ホール I C 1 4は、 第 1, 第 2補助部 2 3 e, 2 3 fによって、 位置決めの 保持がされているため、 厳密な位置合わせを行うという面倒な作業をする必 要がない。 ここでは、 図 6 Bに示すように、 入出力ピン 2 4に接続されたフ レキシブルケーブルは、 ホール I C 1 4の上側を通している。
また、 磁石保持部 7 0には、 底部にねじ受けが形成され、 頭部が大きく、 脚部が円筒である、 プラスチック製のマッシュルーム形状の支柱 4 4が、 ね じ 6 4によって接続されている。 支柱 4 4の脚部の周囲には、 脚部の外径よ りもやや大きい内径のスプリング 3 8が位置している。 スプリング 3 8の周 囲には、 スプリング 3 8の外径よりもやや大きく支柱 4 4の頭部の外径より やや大きい内径を有するプラスチック製の筒状の磁石受け 4 6が位置してい る。
磁石受け 4 6は、 一端側には磁石 1 5が押圧されており、 他端側は外壁が テ一パ状で内壁が内側に延びた爪部が形成されている。 爪部の内径は、 支柱
4 4の脚部の外周よりもやや大きくしてある。 爪部の外側の側壁は、 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に遠い場合には、 磁石保持部 7 0に接して いる。 爪部の内側の側壁は、 スプリング 3 8の一端に接し、 スプリング 3 8 の他端は、 支柱 4 4の脚部の底に接している。
鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から相対的に近くなると (ここでは、 図 6 A の左側の所定距離に鉄片 2 8が位置する場合)、 磁石受け 4 6と磁石保持部 7 0とが離れ、 スプリング 3 8が縮みながら、 図 6 Aの左側に変位し、 既述 のように、 ホール I C 1 4がオンする。
また、 ケース 1 0の開口部側には、 外部接続ケーブル 2 0を覆うゴムパッ キン 6 8と、 ゴムパッキン 6 8とケース 1 0の開口部とを接続するパッキン 受け 6 2とが取り付けられており、 ホール I C 1 4をゴミ、 塵等から保護す るようにしている。
また、 図 7 Bに示すように、 入出力ピン 2 4に接続されたフレキシブルケ —ブルは、 第 2補助部 2 3 fの横側を通している。 この場合、 図 6に示す磁 性体検出装置 1に比して、 磁石 1 5等の離心距離が短くなるなど、 デットス ペースを少なくできるので、 ケース 1 0の直径をより小さくすることができ る。
図 8 Aは、 本発明の実施形態 6の磁性体検出装置 1の平面図である。 図 8 Bは、 図 8 Aの側面図である。 図 8 Cは、 図 8 Aの断面図である。 図 8 Dは、 図 8 Cの側面図である。 図 8 E〜図 8 Gは、 図 8 Cの B— B '、 C— C '、 D 一 D ' の各断面図である。 図 9 A及び図 9 Bは、 図 8 A及び図 8 Bの変形例 を示す図である。
本実施形態では、 ねじによってケース 1 0を所要の部材に取り付けるため に、 ねじ穴 8 0 , 8 2を設けている。 また、 ホール I C 1 4のオン/オフを 切り換える磁石 1 2だけでなく、 鉄片 2 8と協働して引き合う磁石 7 2を用 意している。 磁石 7 2は、 パイプ体で、 図 8 C上側が N極、 下側が S極とな るようにしている。 磁石 1 2, 7 2は、 それぞれステンレス製のアーム 7 4 及び第 1パイプ 7 6の各一端側に取り付けている。 アーム 7 4の形状は断面 が 「コの字」 である角形のような形状であり、 第 1パイプ 7 6の形状はァー ム 7 4内に納まる外径の円筒状である。
アーム 7 4及び第 1パイプ 7 6の他端相互側は、 第 1パイプ 7 6がアーム 7 4内に納まる態様で連結している。 この連結部分上部に、 中央部がくりぬ かれた十字形のポリイミド製の支持板 7 8を位置合わせした後に、 接着等に より接続している。 支持板 7 8は、 アーム 7 4に平行な側 (アーム 7 4に取 り付ける側) を、 幅がアーム 7 4と同様の幅となるようにし、 長さが連結部 分と同様の長さとなるようにし、 2つのァライメントマークを形成している。 支持板 7 8は、 ァ一ム 7 4に垂直な側を、 幅がねじ受け 9 2, 9 4の長手 方向と同様の長さになるようにし、 ケース 1 0の短手方向の内側壁間と同様 の長さとなるようにし、 2つのねじ穴を形成している。 そして、 これらのね じ穴を通じて、 ねじ 8 4 , 8 6により支持板 7 8をケース 1 0に取り付けて いる。 この際、 アーム 7 4及び第 1パイプ 7 6が、 ケース 1 0及び第 2パイ プ 8 8に対して平行となるようにしている。 このため、 アーム 7 4及び第 1 パイプ 7 6は、 支持板 7 8によって吊られた状態となる。 鉄片 2 8が磁石 7 2に相対的に近づくと、 磁石 7 2と鉄片 2 8とが引き合う。 これにより、 支 持板 7 8を支点として、 アーム 7 4及び第 1パイプ 7 6が、 ケ一ス 1 0及び 第 2パイプ 8 8に対して傾き、 ホール I C 1 4がオンする。
また、 ケース 1 0の短手方向の第 1側面には、 第 1パイプ 7 6を内包する ステンレス製の第 2パイプ 8 8が取り付けられるための開口部が形成されて おり、 第 2側面には、 外部接続ケーブル 2 0を引き出す引ぎ出し口が形成さ れている。 第 2パイプ 8 8は、 磁石 7 2の外径よりも大きな内径としている。 磁石 7 2内部と第 1パイプ 7 6内部とには、 それぞれ連結部 9 6が押圧され ており、 連結部 9 6を通じて連結してある。 第 2パイプ 8 8の先端には、 ス テンレス製のキャップ 9 0が嵌められている。
また、 ホール I C 1 4付近であってケース 1 0の底面には、 ホール I C 1 4のオン オフを報知する L E D 9 8を備えている。 L E D 9 8の力ソード、 アノードは、 例えば、 ホール I C 1 4の正電源端子、 出力端子に、 それぞれ 電気的に接続されている。 出力端子からの出力信号がオフの時、 すなわちハ ィレベルのときには、 正電源端子と出力端子との間には電位差がないので、 L E D 9 8に電流が流れない。 一方、 出力端子からの出力信号がオンの時、 すなわちローレベルのときには、 正電源端子と出力端子との間には電位差が 生じ、 L E D 9 8に電流が流れる。
なお、 L E D 9 8は、 外部接続ケーブル 2 0中に設けるようにして、 ケー ス 1 0を小型化、 軽量化するようにしてもよい。 また、 L E D 9 8は、 図 1 等に示す磁性体検出装置 1にも設けるようにしてもよい。
図 1 0は、 本発明の実施形態 7の移動体検出システムの模式的な構成図で ある。 なお、 図 1 0において、 本実施形態では、 実施形態 1〜6で説明した 磁性体検出装置 1をホームセキュリティに用いた場合を例に説明する。
ちなみに、 本実施形態では、 磁性体検出装置 1と鉄片 2 8とが相対的に近 いときに、 検出信号が出力されず、 磁性体検出装置 1と鉄片 2 8とが相対的 ιυ
に遠いときに、 検出信号が出力されるようにしている。
図 1 0には、 家やオフィスなどの建物 1 0 0と、 建物 1 0 0のドア 1 1 0 に取り付けられた鉄片 2 8と、 ドア 1 1 0を閉めたときに鉄片 2 8と対向す る位置に取り付けられた磁性体検出装置 1と、 磁性体検出装置 1からの検出 信号を送信する送信装置 2 0 0と、 送信装置 2 0 0から送信された検出信号 を受信して建物 1 0 0側に警備員等を急行させるためのセキュリティセンタ 3 0 0とを示している。 なお、 鉄片 2 8と磁性体検出装置 1との取り付け位 置を逆にしてもよい。
たとえば、 建物 1 0 0から外出するときに、 所定の操作によって、 セキュ リティシステムが作動するようにセットしてからドア 1 1 0を閉めると、 鉄 片 2 8と磁性体検出装置 1との距離が相対的に近くなる。 この状態から、 ド ァ 1 1 0を開いていくと、 徐々に、 鉄片 2 8と磁性体検出装置 1との距離が 相対的に遠くなる。 すると、 鉄片 2 8に帯びている磁性が弱まっていく。 そ の後、 鉄片 2 8が磁性体検出装置 1から所定距離に達すると、 磁性体検出装 置 1に内蔵されている磁石が変位する。 このため、 実施形態 1等で説明した 原理で、 ドア 1 1 0が開いたことを検知できる。
そして、 ドア 1 1 0を開いてから所定時間内にセキュリティシステムを停 止させるためにリセットしない場合には、 磁性体検出装置 1から送信装置 2 0 0に対して、 外部接続ケーブル 2 0を通じて検出信号が出力される。 送信 装置 2 0 0は、 磁性体検出装置 1から出力された検出信号を入力して、 その 検出信号に、 送信元が建物 1 0 0に割り当てられている固有の I D情報を付 加してから、 セキュリティセンタ 3 0 0に対して送信する。 セキュリティセ ン夕 3 0 0は、 送信装置 2 0 0から送信された検出信号を受信して、 その検 出信号に付されている I D情報から、 検出信号の送信元の送信装置 2 0 0が 設置されている建物 1 0 0を特定して、 その建物 1 0 0に警備員等を急行さ せる。
本実施形態のホームセキュリティでは、 特に、 実施形態 3〜 5で説明した 薄型の磁性体検出装置 1を用いると、 外部接続ケーブル 2 0等が見えにくく なるなど外観をすつきりさせるメリツトがある。
図 1 1は、 本発明の実施形態 8の移動体検出システムの模式的な構成図で ある。 本実施形態では、 実施形態 1〜 6で説明した磁性体検出装置 1を携帯 電話機 5 0 0に用いた場合を例に説明する。 本実施形態においても、 磁性体 検出装置 1と鉄片 2 8とが相対的に近いときに、 検出信号が出力されず、 磁 性体検出装置 1と鉄片 2 8とが相対的に遠いときに、 検出信号が出力される ようにしている。 丄丄
図 1 1には、 第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0とがヒンジ接続された 折り畳み式の携帯電話機 5 0 0を示している。 ここでは、 第 1の筐体 5 1 0 の端部に磁性体検出装置 1を取り付け、 第 2の筐体 5 2 0の端部に鉄片 2 8 を取り付けている。 なお、 磁性体検出装置 1と鉄片 2 8との取り付け位置は 相互に変更してもよい。
第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0とを、 相互に閉じているときには、 磁性体検出装置 1と鉄片 2 8とが相対的に近くに位置する。 第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0とを、 相互に開いているときには、 磁性体検出装置 1 と鉄片 2 8とが相対的に遠くに位置する。 このため、 実施形態 1等で説明し た原理で、 第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0との相互の開閉を検知する ことができる。 本実施形態では、 この開閉検知により、 たとえばマナ一モー ドのオン Zオフ、 留守番電話設定のオン Zオフ、 通話キーの押下等の切換を 行えるようにしている。
具体的には、 たとえば、 第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0との相互の 開閉のたびにマナーモード等の^"ンノオフを切り換えるようにしている。 ま た、 着信時に第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0とを相互に開くと、 通話 が行えるようになるようにしている。 こうすると、 携帯電話機のュ一ザが、 第 1の筐体 5 1 0と第 2の筐体 5 2 0とを、 相互に開閉するだけで、 別段、 マナ一モードの設定キーや通話キーを押下しなくてもよくなるので、 携帯電 話機の操作性が向上する。
実施形態 7, 8で説明しただけではなく、 自動車のドアの開閉を検知する ドアスィツチや、 エレべ一夕の停止位置を制御するエレべ一夕システムや、 産業用機械 ·介護用機器のロポットアーム等の位置制御を行うアーム位置制 御や、 ピアノ線などを伸ばしているときにそれが断線したか否かを検知する 断線検知システムなどにも適用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 磁極方向に変位可能な磁石と、 前記磁石の変位を検知する検知手段と が、 当該磁石の両極の境界線が変位前後で当該検知手段の動作点をまたぐよ うに設置されており、
前記検知手段が、 前記磁石の変位を検知することで、 磁性体検出装置本体 の外部にある磁性体が当該磁性体検出装置本体から所定距離に位置すること を検出することを特徴とする磁性体検出装置。
2 . 前記磁性体が前記所定距離に位置した後に、 当該所定距離よりも遠く に位置するようになったときに、 前記磁石を変位前の位置に差し戻す差戻手 段を備えることを特徴とする請求項 1記載の磁性体検出装置。
3 . 前記磁石側に一端が接続され、 前記磁性体検出装置本体側に他端が接 続された弾性体を備えることを特徴とする請求項 1記載の磁性体検出装置。
4 . 前記磁石が一端に接続され、 当該磁石とは異なる第 2磁石が 他端に接続された支持部材を、 前記第 2磁石が前記磁性体の移動経 路付近に位置するように設置することを特徴とする請求項 1記載の 磁性体検出装置。
5 . 前記磁石の形状は、 立方体、 直方体、 円柱体、 パイプ体のいずれかで あることを特徴とする請求項 1記載の磁性体検出装置。
6 . 請求項 1記載の磁性体検出装置と、 前記磁性体が備えられた移動体 とを備えることを特徴とする移動体検出システム。
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