(57)【要約】【課題】リードスイッチを用いた磁気近接スイッチにおいて、安価に副検知領域の影響を減少させる。【解決手段】  ケース１と、該ケース１に固定されるリードスイッチ２と、該ケース１外に別に備えられる被検知磁石４とを有し、被検知磁石４の位置により変化する前記リードスイッチ２の接点２ｄに生じる磁力に応じてリードスイッチ２の接点２ｄが互いに接触または離隔する磁気近接スイッチにおいて、リードスイッチ２の一方のリード２ａは、接点２ｄとは反対側に延長して折り返した折り返し部２ｅを有するとともに、該折り返し部２ｅは、該一方のリード２ａにおける接点２ｄ側の端点Ｐ１を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面Ｐａと、交点ＣＳ１を有するようにする。【選択図】図３
2005259612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、該ケースに固定されるリードスイッチと、該ケース外に別に備えられる被検知磁石とを有し、被検知磁石の位置により変化する前記リードスイッチの接点に生じる磁力に応じてリードスイッチの接点が互いに接触または離隔する磁気近接スイッチにおいて、リードスイッチの一方のリードは、接点とは反対側に延長して折り返した折り返し部を有するとともに、該折り返し部は、該一方のリードにおける接点側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面と、交点を有することを特徴とする磁気近接スイッチ。
【請求項２】
前記折り返し部は、リードスイッチの他方のリード上でリードスイッチ方向に接点から最も離れた点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面と、交点を有することを特徴とする請求項１記載の磁気近接スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉センサなどに用いられる磁気近接スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気近接スイッチは、リードスイッチを有する検知スイッチと被検知磁石を有する被検知体とを備えて構成され、被検知磁石と検知スイッチとの位置関係が変化したときの磁界の変化により、検知スイッチがオンまたはオフするものである。例えば、被検知磁石と検知スイッチの距離が近づくと、リードスイッチは被検知磁石の磁界の影響により接点がオン状態となり、被検知磁石と検知スイッチの距離が大きくなると、リードスイッチは被検知磁石の磁界の影響を受けなくなり、接点がバネ力により離れてオフ状態となるように構成される。
【０００３】
この磁気近接スイッチは、窓やドアの開閉を検知することができ、例えば、図２に示すように、被検知体Ｍと検知スイッチＳが向かい合うようにして窓ガラスＧ側のサッシＧＳに被検知体Ｍを、壁ＷＡ側のサッシＷＳに検知スイッチＳを設けることにより、窓Ｗの開閉を検知する防犯センサとして用いることができる。
【０００４】
しかしながら、この種の磁気近接スイッチは、特許文献１にも開示されているように、検知領域（感動領域）が複数存在する。その現象を図６および図７に基づいて説明する。ここで、図６において、被検知磁石４は自身の延伸方向に着磁された直方体の棒磁石であり、図中で着磁方向が左から右の方向になるようにリードスイッチ２と平行に配置されている。また、被検知磁石４の着磁方向をｘ方向、被検知磁石４がリードスイッチ２から離れる方向をｙ方向としている。また、図７において、領域Ａａ，Ａｅは、オフ状態からオン状態に変化する検知領域であり、領域Ａｃは、オン状態からオフ状態に変化する検知領域である。また、領域Ａｂ，Ａｄは、保持領域であり、オフ状態であればオフ状態を、オン状態であればオン状態を保持する領域である。以後、領域Ａａを主検知領域Ａａ、領域Ａｅを副検知領域Ａｅと呼ぶことにする。
【０００５】
図６（ａ）に示すように、被検知磁石４がリードスイッチ２の正面に対向しているとき（ｘ＝０）、被検知磁石４から生じる磁束は、その多くが被検知磁石４のＮ極→空間→リードスイッチ２の一方のリードであるリード２ａ→接点２ｄ→リードスイッチ２の他方のリードであるリード２ｂ→空間→被検知磁石４のＳ極の順に巡る磁路Ｃａを通る。したがって、磁束が接点２ｄをリード２ａからリード２ｂの方向に通るので、リード２ａ，２ｂ間に吸引力が発生し、リードスイッチ２の接点２ｄが接触する。つまり、図７の主検知領域Ａａ内に存在し、磁気近接スイッチはオン状態となる。
【０００６】
また、図６（ｂ）に示すように、被検知磁石４がｘ方向に少し移動したときには、被検知磁石４から生じる磁束は、その多くがリード２ａを通らないようになり、被検知磁石４→空間→リード２ｂ→空間→被検知磁石４のＳ極の順に巡る磁路Ｃｂを通る。ここで、被検知磁石４のＳ極が接点２ｄにほぼ正面で対向する位置に存在するので、リード２ｂを流れる磁束は接点２ｄを通らずに空間を介して被検知磁石４のＳ極に戻る。そのため、リード２ａ，２ｂ間に吸引力が発生せず、リードスイッチ２の接点２ｄが離れる。つまり、図７の領域Ａｃ内に存在し、磁気近接スイッチはオフ状態となる。
【０００７】
そして、図６（ｃ）に示すように、被検知磁石４がｘ方向にさらに移動したときには、被検知磁石４から生じる磁束は、被検知磁石４→空間→リード２ｂ→接点２ｄ→リード２ａ→空間→被検知磁石４のＳ極の順に巡る磁路Ｃｃを通る。したがって、磁束が接点２ｄをリード２ｂからリード２ａの方向に通るので、リード２ａ，２ｂ間に吸引力が発生し、リードスイッチ２の接点２ｄが再び接触する。つまり、図７の副検知領域Ａｅ内に存在し、磁気近接スイッチはオン状態となる。
【０００８】
このようにして、磁気近接スイッチに主検知領域Ａａ及び副検知領域Ａｅのように、オフ状態からオン状態に変化する検知領域が複数存在すると、例えば上述のように窓やドアの開閉を検知するセンサとして使用した場合、窓やドアが開いているにもかかわらず閉まっていると誤検知する不具合が生じる。特許文献１では、この不具合を解決するため、リード２ａ，２ｂのガラス管２ｃから突出した部分に高透磁率磁性材料で形成された円筒体のスリーブを設ける構成を開示している。
【特許文献１】特開昭５２−１４９３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された構成は、オフ状態からオン状態となる検知領域を主検知領域のみにすることができるので有用であるが、新たな部品を加えて不具合を解決しているので、磁気近接スイッチの製造コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、リードスイッチを用いた磁気近接スイッチにおいて安価に副検知領域の影響を減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明は、ケースと、該ケースに固定されるリードスイッチと、該ケース外に別に備えられる被検知磁石とを有し、被検知磁石の位置により変化する前記リードスイッチの接点に生じる磁力に応じてリードスイッチの接点が互いに接触または離隔する磁気近接スイッチにおいて、リードスイッチの一方のリードは、接点とは反対側に延長して折り返した折り返し部を有するとともに、該折り返し部は、該一方のリードにおける接点側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面と、交点を有するようにしている。
【００１２】
そのため、着磁方向がリードスイッチ方向になるように配された被検知磁石がリードスイッチの一方のリード側に移動したときにも一方のリードの折り返し部に磁束が通るようになるので、接点を他方のリードから一方のリードへ向けて通る磁束を減少させることができる。この際、新たな部品を用いることないので、リードスイッチを用いた磁気近接スイッチにおいて安価に副検知領域の影響を減少させることができる。
【００１３】
また、前記折り返し部は、リードスイッチの他方のリード上でリードスイッチ方向に接点から最も離れた点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面と、交点を有するようにしている。
【００１４】
そのため、着磁方向がリードスイッチ方向になるように配された被検知磁石がリードスイッチの一方のリード側に移動したときにも一方のリードの折り返し部にほとんどの磁束が通るようになるので、接点を他方のリードから一方のリードへ向けて通る磁束をほぼなくすることができる。したがって、安価に副検知領域の影響をなくして主検知領域だけにした磁気近接スイッチを提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明によれば、リードスイッチの一方のリードは、接点とは反対側に延長して折り返した折り返し部を有するとともに、該折り返し部は、該一方のリードにおける接点側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面と、交点を有するようにするので、着磁方向がリードスイッチ方向になるように配された被検知磁石がリードスイッチの一方のリード側に移動したときにも一方のリードの折り返し部に磁束が通るようになり、接点を他方のリードから一方のリードへ向けて通る磁束を減少させることができる。この際、新たな部品を用いることないので、リードスイッチを用いた磁気近接スイッチにおいて安価に副検知領域の影響を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本願発明の磁気近接スイッチの実施形態について、図１〜図５に基づいて説明する。この磁気近接スイッチは、検知スイッチSと被検知体Ｍとを備えており、例えば、図２に示すように、壁WAに設けられたサッシWSに検知スイッチSを、窓ガラスG側のサッシGSに被検知体Ｍを取り付けて、窓Wの開閉を検知する防犯スイッチとして用いることができる。
【００１７】
検知スイッチSは、ケース１と、リードスイッチ２とを有して形成されている。ケース１は、下部ケース１ａと上部ケース１ｂと、ガイド１ｅとを有して樹脂で形成されており、下部ケース１ａは、両端に貫通孔１ｃを有する長方形板の上面において、その対向辺の中央に合同の長方形板を立てたような形状であり、正面視（図中ｙ方向から見たとき）で凸字状に形成されている。この貫通孔は、木質のものなどに固定する際にねじ止めするときに用いるものである。
【００１８】
上部ケース１ｂは、図１に示すように正面視でコ字状に樹脂で形成されている。そして、上部ケース１ｂの凹部は、下部ケース１ａに立設された２つの長方形板を覆うようにして嵌め合わされ、図３に示すように、この長方形板と、上部ケース１ｂとで一対のリード２を収納する直方体の空間である収納部１ｄを形成する。
【００１９】
リードスイッチ２は、それぞれ線状に形成された通電可能な磁性体である一対のリード２ａ，２ｂとガラス管２ｃを有して形成され、ケース１に固定されている。一対のリード２ａ，２ｂは、互いにガラス管２ｃの反対側の端部における半球状の部分で固定されており、ガラス管２ｃに封入される先端部分のみ一定幅を有する板状に形成されている。そして、リード２ａ，２ｂは、その先端の板状部分が空隙を介して略平行に設けられており、接点２ｄを形成している。また、この板状部分は、弾性を有しており、接点２ｄが接触した状態においては離れる方向に付勢される。
【００２０】
リードスイッチ２の一方のリードであるリード２ａは、接点２ｄとは反対側に延長し、同方向に２回直角に曲げて折り返した折り返し部２ｅを有している。このようにして、上面視（図中のｚ方向から見て）で逆Ｌ字状に形成されている。また、リードスイッチ２の他方のリードであるリード２ｂは、上面視で直線状に形成されている。この結果、リード２ａの折り返し部２ｅと、リード２ａ，２ｂの接点近傍の部分とは平行になっており、リード２ａとリード２ｂとで上面視コ字状に形成されている。
【００２１】
また、リード２ａ，２ｂのガラス管２ｃ内に収納されている端部とは反対側の端部は、上方に伸びて上部ケース１ｂ側に設けた端子（図示せず）に接続されている。そして、リードスイッチ２は、リード２ａ，２ｂがケース１にねじ止め（図示せず）されるとともに、ガラス管２ｃが下部ケース１ａの上面に設けられた突起（図示せず）で固定されることにより、ケース１に固定されている。
【００２２】
ここで、図３において、リード２ｂからリード２ａに向かう方向がｘ方向、接点２ｄにおいてリード２ｂからリード２ａに向かう方向がｙ方向、紙面から手前に向かう方向がｚ方向になっている。また、明細書内で用いる「リードスイッチ方向」とは、リード２ａからリード２ｂもしくはリード２ｂからリード２ａに向かって接点２ｄを通る方向を意味する。また、直線状の被検知磁石４の「延伸方向」とは、被検知磁石４が直線的に伸びている方向を指し、特に限定しない場合は、正逆２つの方向のどちらか一方に固定して考える。したがって、リードスイッチ方向は、リード２ａ，２ｂの接点近傍の部分の方向とほぼ等しくなる。
【００２３】
ここで、リード２ａの接点側の部分と折り返し部２ｅが存在する平面内について考えると、この平面は、ｚ軸に直交する平面となっており、リード２ｂの接点側の部分と被検知磁石４とを含んでいる。
【００２４】
また、リード２ａの折り返し部２ｅは、リード２ａにおける接点側の端点Ｐ１を通るとともにリードスイッチ方向に対して直交する平面Ｐａと、交差して交点ＣＳ１を有している。さらに、折り返し部２ｅは、リード２ｂ上でリードスイッチ方向に接点から最も離れた点Ｐ２を通るとともにリードスイッチ方向に対して直交する平面Ｐｂと、交点ＣＳ２を有している。
【００２５】
このように構成されることにより、接点２ｄにリード２ａ，２ｂの延伸方向の磁束が存在すると、リード２ａ，２ｂの間に吸引力が発生する。そして、この磁束量が増大して所定値以上となると、吸引力がリード２ａ，２ｂの弾性力を上回り、リード２ａとリード２ｂとは吸着して接触する。逆に、リード２ａとリード２ｂとが吸着した状態から、上述の磁束量を減少させていき、所定値以下となると、リード２ａ，２ｂの弾性力が吸引力を上回り、リード２ａとリード２ｂは離れる。つまり、一対のリード２ａ，２ｂは、接点２ｄに生じるリード２の延伸方向の磁束量に応じて接触または離隔する。
【００２６】
したがって、この磁気近接スイッチの設置者は、リード２ａ，２ｂ間のオンオフ状態を見ることにより、被検知体Ｍが近くに存在するかどうかを知ることができ、上述の例で言えば、窓Ｗが開けられたかどうかを知ることができる。
【００２７】
被検知体Mは、上述の検知スイッチSのケース１の外部に設けられるものであり、外郭ケース３と、被検知磁石4とを有して形成されている。外郭ケース３は、検知スイッチＳのケース１とは別のものであり、内部に収納スペースを有する長方形の板状に形成され、その収納スペースに被検知磁石４を収納して固定する。
【００２８】
被検知磁石４は、自身の延伸方向に着磁された直方体の棒状に形成された永久磁石であり、外郭ケース３と長辺の方向が平行になるように外郭ケース３内の中央に設けられている。磁石の着磁方向は、磁石の内部に矢印で示しているが、この実施形態において被検知磁石４は、リードスイッチ方向と着磁方向とが平行になるように配置され、着磁方向はｘ方向となっている。
【００２９】
次に、第１の実施形態の磁気近接スイッチの動作を説明する。ここでは、図２のように、壁WAに設けられたサッシWSに検知スイッチSを、窓ガラスG側のサッシGSに被検知体Ｍを取り付けて、窓Wの開閉を検知する場合について考える。
【００３０】
まず、窓Ｗが閉じられているときには、図３のように、検知スイッチＳと被検知体Ｍとが正面で対向した状態になっている。このとき、リード２ａ，２ｂと、被検知磁石４との位置関係は、図４（ａ）に示される状態になっており、被検知磁石４により生じる磁束は、そのほとんどが被検知磁石４のＮ極→空間→リード２ａの接点２ｄ側の部分→接点２ｄ→リード２ｂ→空間→被検知磁石４のＳ極の順で巡る磁路Ｃｄを通る。そのため、接点２ｄをリード２ａからリード２ｂに向けて磁束が流れ、リード２ａ，２ｂ間に吸引力が生じて接点２ｄが接触する。したがって、磁気近接スイッチは、図５に示す、オフ状態からオン状態に変化する検知領域である領域Ａａに存在することになる。
【００３１】
一方、窓Ｗが開けられると、被検知磁石４がリード２ａ方向（図３のｘ方向）に移動する。このとき、リード２ａ，２ｂと、被検知磁石４との位置関係は、図４（ｂ）のように示される状態になっており、被検知磁石４により生じる磁束は、そのほとんどが被検知磁石４のＮ極→リード２ａ（折り曲げ部２ｅ）→リード２ａの接点２ｄ側の部分→空間→被検知磁石４のＳ極の順で巡る磁路Ｃｅを通る。そのため、接点２ｄを磁束が流れず、リード２ａ，２ｂ間に吸引力が生じないので接点２ｄは離れる。したがって、磁気近接スイッチは、図５に示す、オン状態からオフ状態に変化する検知領域である領域Ａｃに存在することになる。
【００３２】
ここで、着磁方向がリードスイッチ方向になるように配された被検知磁石４がリード２ａ側に移動したときにも、ほとんどの磁束がリード２ａの折り返し部２ｅを通るようになるので、接点２ｄをリード２ｂからリード２ａへ向けて通る磁束をほぼなくすることができる。そのため、図７に示したように従来生じていた副検知領域Ａｄは生じない。また、この際、新たな部品を使用する必要がないので、図５のように副検知領域Ａｄの影響をなくして主検知領域Ａａだけにした磁気近接スイッチを安価に提供することができるのである。
【００３３】
また、注意すべき点としては、副検知領域Ａｄをなくした特性にできるのは、折り返し部２ｅを有するリード２ａ側に被検知磁石４を移動させた場合のみである。そのため、この磁気近接スイッチは、図２に示したように、閉まった状態から一方向に開けられるものについてのみ使用することができる。そのため、検知スイッチＳのケース１及び被検知体Ｍの外郭ケース３の表面には設置の際の方向性を示す表示をしておく必要がある。
【００３４】
このように、本願発明の実施形態においては、着磁方向がリードスイッチ２方向になるように配された被検知磁石４がリード２ａ側に移動したときにも、リード２ａの折り返し部２ｅにほとんどの磁束が通るようになり、接点２ｄをリード２ｂからリード２ａへ向けて通る磁束をほぼなくすることができる。したがって、従来、存在していた副検知領域Ａｄの影響をなくして主検知領域Ａａだけにした磁気近接スイッチを安価に提供できる。
【００３５】
なお、実施形態においては、リード２ａは、接点２ｄとは反対側に延長して折り返した折り返し部２ｅを有するとともに、折り返し部２ｅは、リード２ａにおける接点２ｄ側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面Ｐａと、交点ＣＳ１を有するようにし、さらに、折り返し部２ｅは、リード２ｂ上でリードスイッチ方向に接点２ｄから最も離れた点Ｐ２を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面Ｐｂと、交点ＣＳ２を有するものについて説明したが、折り返し部２ｅは、リード２ａにおける接点２ｄ側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面Ｐａと、交点ＣＳ１を有するようにした状態のみであった場合であっても接点２ｄをリード２ｂからリード２ａへ向けて通る磁束を減少させることができる。
【００３６】
そのため、接点２ｄをリード２ｂからリード２ａへ向けて通る磁束を減少して磁気近接スイッチの副検知領域Ａｄの影響を実用上無視できる程度に低減すればよい状況であれば、少なくとも、折り返し部２ｅがリード２ａにおける接点２ｄ側の端点を通るとともにリードスイッチ方向に直交する平面Ｐａと、交点ＣＳ１を有するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本願発明の磁気近接スイッチの斜視図である。
【図２】本願発明の磁気近接スイッチの一使用状態例を示す斜視図である。
【図３】本願発明の磁気近接スイッチのＡ−Ａ断面を上方から見た部分断面図である。
【図４】本願発明の磁気近接スイッチにおける要部の位置関係と主磁路を示す模式図であり、（ａ）は被検知磁石がリードスイッチと正面で対向する状態、（ｂ）は被検知磁石がリードスイッチの正面から一方のリード側に移動した状態を示す。
【図５】本願発明の磁気近接スイッチの検知領域と保持領域を示す図である。
【図６】従来の磁気近接スイッチにおける要部の位置関係と主磁路を示す模式図であり、（ａ）は被検知磁石がリードスイッチと正面で対向する状態、（ｂ），（ｃ）は被検知磁石がリードスイッチの正面から一方のリード側に移動した状態を示す。
【図７】従来の磁気近接スイッチの検知領域と保持領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｓ      検知スイッチ
Ｍ      被検知体
１      ケース
２      リードスイッチ
２ａ    リード（一方のリード）
２ｂ    リード（他方のリード）
２ｄ    接点
２ｅ    折り返し部
３      外郭ケース
４      被検知磁石
【図１】
2005259612.tif 000003
【図２】
2005259612.tif 000004
【図３】
2005259612.tif 000005
【図４】
2005259612.tif 000006
【図５】
2005259612.tif 000007
【図６】
2005259612.tif 000008
【図７】
2005259612.tif 000009