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JP4153294B2 - Proximity switch - Google Patents
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JP4153294B2 - Proximity switch - Google Patents

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JP4153294B2 JP2002368121A JP2002368121A JP4153294B2 JP 4153294 B2 JP4153294 B2 JP 4153294B2 JP 2002368121 A JP2002368121 A JP 2002368121A JP 2002368121 A JP2002368121 A JP 2002368121A JP 4153294 B2 JP4153294 B2 JP 4153294B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性体が近づいたことを検出する近接スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、近接スイッチとして、バイアス磁界発生用磁石(以下、バイアス磁石という)と該磁石からの磁束を検出する磁気センサとを備えたものが公知である。この構成により、近接スイッチに対して磁性体が近づいたり遠ざかったりするときのバイアス磁石の磁気センサに対する印加磁束量(即ち、磁束密度)の変化が検出され、近接スイッチに対する磁性体の位置が検出される。
【0003】
上記の構成の近接スイッチを、例えばペダルスイッチとして用いる場合、近接スイッチは固定して配置され、磁性体はペダルと共に移動可能とされる。そして、前記磁性体が、ペダルの休止位置においては近接スイッチに近接して近接スイッチがオフ検出する構成とし、ペダルが踏み込まれて磁性体が作動すると近接スイッチがオン検出する構成とされている(例えば、特許文献1参照。)。このような近接スイッチは、スイッチの切り換えに確実性及び迅速性が求められる場合に、好適に用いられる。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−17299号公報(「0008」、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近接スイッチと磁性体の設けられる部材とは別部材であるため、両者の組み付け誤差が生じやすい。例えば、近接スイッチに対して、想定されていた所定位置よりも離れた位置に磁性体が近接した場合、磁性体に誘導される磁束量が減少してしまい、反対に磁気センサに対する印加磁束量が増加する。このため、磁気センサに対して磁性体が近づくように構成された近接スイッチでは、組付誤差にかかわらず、磁気センサへ印加する磁束のバラツキを解消することが求められている。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、組付誤差にかかわらず、磁性体とバイアス磁石との間を所定の間隔として、磁気センサへ印加する磁束のバラツキを防止する近接スイッチを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、バイアス磁石と、該バイアス磁石からの印加磁束量の変化を検出する磁気センサとを、非磁性体により形成されたケース内に備えた近接スイッチにおいて、磁性体をバイアス磁石に対して所定間隔をおいて対向配置させるガイド部材と、前記磁性体を前記ガイド部材に当接させて位置決めする規制部材とを備え、前記ケースには、ガイド溝と収容部とが形成されるとともに、前記ガイド溝は、互いに直交する3軸であるX軸、Y軸、Z軸の各方向に沿って形成され、Y軸方向及び反Y軸方向は開口され、Z軸方向における一端側は連結され、Z軸方向における他端側は開放され、前記ガイド溝のX軸方向の両側に前記ガイド部材と前記規制部材とが形成され、前記収容部内には前記バイアス磁石と前記磁気センサとが配設されていることを特徴とする。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記ガイド部材は前記磁性体を摺接させる第1ガイド面を有し、前記規制部材は前記第1ガイド面に対向配置された第2ガイド面を有することを特徴とする。
【0009】
更には、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2において、前記磁性体を、前記ガイド部材に誘導する誘導面を有することを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項において、前記ケース内に、該ケースの外部との接続を行うコネクタと、前記磁気センサから出力される信号を処理する処理回路とが配設されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を近接スイッチ及びそれを用いたペダルスイッチに具体化した実施形態を、図1乃至図6を参照して説明する。
【0012】
〔近接スイッチ〕
先ず、近接スイッチについて説明する。
図1(a)及び図1(b)に示すように、近接スイッチ1は、合成樹脂等の非磁性体により形成されたケース6内に、バイアス磁石2と磁気センサ3とが固定され、コネクタ5及び処理回路4が配設されて構成されている。
【0013】
なお、以下の説明において、図1(a)に示すように、図中右方向をX軸方向といい、このX軸方向と直交する図中下方向をY軸方向という。また、図1(b)に示すように、ケース6の長手方向である図中下方向をZ軸方向という。
【0014】
ケース6は、図2に示すように、円柱体状に形成され、軸心からオフセットして長手方向に切り込み形成されたガイド溝7及び断面半円状に形成された収容部9を備えている。ガイド溝7は、Y軸方向、反Y軸方向が開口されており、Z軸方向における一端側は連結され、他端側は開放されている。また、収容部9は、Z軸方向に貫通して形成されている。
【0015】
このため、ケース6には、X軸方向に略中央部に、ガイド部材としての仕切板6aが形成され、図1(a)中右側には規制部材としての規制部6bが形成されている。そして、ガイド溝7の内側面において、仕切板6a側の面は第1ガイド面8aとされている。また、規制部6b側の面は、第1ガイド面8aに対向して平行に配置された第2ガイド面8bとされている。更に、図1(b)に示すように、第1ガイド面8aの、ガイド溝7において、Z軸方向の開放側の端部には、誘導面としての傾斜面8cが形成されている。また、同様に、第2ガイド面8bの、ガイド溝7において、Z軸方向の開放側の端部には、誘導面としての傾斜面8dが形成されている。
【0016】
バイアス磁石2は、四角柱形状の棒磁石であり、長手方向をZ軸方向とし、Z軸方向に同一線上に図中上側をS極、下側をN極としてケース6に固定されている。即ち、バイアス磁石2とケース6の仕切板6aとは、Z軸方向に平行に対向配置されている。そして、N極からS極に向かう磁束線(図中、点線で図示)を有する。このように、バイアス磁石2がケース6の収容部9内に配設されることで、ガイド溝7内はバイアス磁石2の磁界が形成される領域とされている。
【0017】
磁気センサ3は、上記バイアス磁石2と、仕切板6aとの間に配置されて固定されている。この磁気センサ3は、バイアス磁石2によるバイアス磁束を検出して信号を出力する。なお、磁気センサ3は、バイアス磁石2からの磁束を検出することができればどの位置に設けられてもよいが、バイアス磁石2に対して磁性体が近接したときと離間したときとにおいて、バイアス磁石2からの磁束量が大幅に変化する位置に設けられることが好ましい。本実施形態においては、バイアス磁石2と仕切板6aとの間において、バイアス磁石2に近接した位置に設けられることが好ましい。なお、磁気センサ3は、例えばホール素子、MR素子、GMR素子等を備えて構成されている。
【0018】
処理回路4は、上記磁気センサ3から出力された検出信号を増幅する増幅回路、及び増幅された検出信号が閾値以下か否かを判定し、判定信号を出力する比較回路等から構成されている。そして、コネクタ5は、近接スイッチ1の外部との接続を行うものであり、処理回路4により判定された判定信号を外部の制御回路等に出力する。
【0019】
また、上記の近接スイッチ1に対して、磁性体20が接近可能に配置されている。磁性体20は、YZ平面方向の平板状とされており、近接スイッチ1のケース6のYZ方向断面面積よりも十分大きな平板面の面積を備えている。また、磁性体20のX軸方向の厚みは、ガイド溝7のX軸方向の幅と略同一とされている。そして、X軸方向に拘束されてZ軸方向及びY軸方向に移動可能とされており、ガイド溝7に対して反Z軸方向から挿入可能とされている。
【0020】
次に、上記の近接スイッチ1の作用について説明する。
上記の構成において、近接スイッチ1に対して、磁性体20をバイアス磁石2の磁界内に入るように、近接スイッチ1のケース6のガイド溝7に、挿入する(図3参照)。この状態を近接状態という。このとき、磁性体20は、傾斜面8c,8dにより、ガイド溝7内に好適に誘導される。
【0021】
そして、この磁性体20により、バイアス磁石2の磁束が誘導される。従って、磁気センサ3により検出されるバイアス磁石2の磁束量は、磁性体20により誘導された磁束分が減少したものとなる。即ち、近接スイッチ1に対して磁性体20が離間していた場合、バイアス磁石2からの磁束が磁気センサ3に相当量印加されているが、磁性体20がバイアス磁石2に近接すると、磁束が磁性体20に吸収されて磁束の閉ループが磁性体20に多く形成される。この結果、磁気センサ3に印加する磁束量が減少する。
【0022】
このとき、磁性体20は、ケース6の仕切板6aにより、バイアス磁石2に対して所定間隔をおいて対向配置される。そして、磁性体20は、規制部6bにより、仕切板6aに当接させて位置決めされる。また、磁性体20は、仕切板6aの第1ガイド面8aに摺接され、規制部6bの第2ガイド面8bにより、X軸方向の位置を拘束される。
【0023】
従って、近接スイッチ1と磁性体20の近接状態においては、磁気センサ3に対するバイアス磁石2からの磁束量は、常に一定となる。
例えば、仮に、近接スイッチが、磁性体をバイアス磁石に対して所定間隔をおいて対向配置させる構成とされていない場合を考察する。その場合、近接スイッチと磁性体の両者の組付誤差に起因して、近接スイッチと磁性体の近接状態において、バイアス磁石と磁性体との間隔が変動し易い。すると、バイアス磁石に対する磁性体の間隔が狭い場合、この間隔が広い場合と比較して、磁束が磁性体に吸収されて磁束の閉ループが磁性体内に多く形成される。この結果、磁気センサに印加する磁束量は減少する。
【0024】
しかし、反対に、前記間隔が広い場合には、磁束はあまり磁性体に吸収されないため、磁気センサに印加する磁束量はそれ程減少しない。このように、近接スイッチと磁性体の組付誤差が生じた場合には、磁気センサにより検出される磁束量は大幅に変化しバラツキが生じる。
【0025】
また、上記の近接状態から、近接スイッチ1に対して磁性体20がZ軸方向に遠ざかると(離間状態)、図1(b)に示すように、バイアス磁石2の磁束は磁性体20の影響を受けない。そのため、この離間状態においては、磁気センサ3に対するバイアス磁石2からの磁束量は、磁性体20に誘導される磁束量がなくなるため、磁性体20がガイド溝7に挿入されていたときよりも、バイアス磁石2からの磁束が磁気センサ3に多く印加される。
【0026】
図4に、本実施形態による近接スイッチ1に対して近接状態にある磁性体20を、時間Tの時点から徐々に反Z軸方向に移動させたときの出力レベルの変化を示す。図4において、横軸は時間を、縦軸は近接スイッチ1の出力レベルを(単位はVである)を示す。
【0027】
近接スイッチ1に対して磁性体20が近接状態にあるときは、磁気センサ3に対する印加磁束量が減少しているため、出力レベルはLを示している。そして、時間T以降、磁性体20を近接スイッチ1から遠ざけて離していくと、磁気センサ3に対する印加磁束量が増加するため、徐々に出力レベルが増加していき、磁性体20に誘導される磁束量がなくなると、一定の出力レベルH(>L)となる。このように、磁気センサ3により検出される近接状態及び離間状態の出力レベルは、組付誤差を吸収して、それぞれ、近接状態と離間状態とでは、一定の値とされるため、近接スイッチ1に対して磁性体20が近接しているか否かを高精度で検出することができる。
【0028】
〔ペダルスイッチ〕
次に、上記の構成の近接スイッチ1を用いたペダルスイッチについて説明する。
【0029】
図5において、ペダル11に対するペダルスイッチ10は、図示しない車体に固定された近接スイッチ1と、車体に対して揺動自在に支持されたペダル11に対して固定された磁性体20とを備えている。
【0030】
ペダル11は、X軸方向を軸心とする回動軸12とXY方向に延びる平面を有した平板状の踏み板14とが、長手方向をY軸としたアーム13により連結されて形成されている。アーム13は、基端よりの部位にて折り曲げられており、回動軸12付近の傾斜部13aと、Y軸方向とされた主軸部13bとを有する。このペダル11は、図6に示すように、踏み板14が踏み込まれると、回動軸12を中心として図中点線で示す位置まで回動可能とされている。なお、以降の説明において、踏み板14が踏み込まれていない状態をペダル11の「休止状態」とする。
【0031】
磁性体20はYZ平面方向に延びた平板を有するよう形成されて、アーム13の主軸部13bに対して、連結部20aを介して固定されている。この磁性体20は、ペダル11の回動とともに、X軸方向に拘束されながらY軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0032】
そして、近接スイッチ1は、ペダル11の休止状態において、近接スイッチ1のガイド溝7に磁性体20を挿入させるように車体に対して固定されている。
上記の構成において、ペダル11の休止状態において、ペダル11に固定された磁性体20は近接スイッチ1のガイド溝7に挿入されている。この状態で、ペダル11の踏み板14が踏み込まれて回動すると、磁性体20はペダル11のアーム13とともに移動し、近接スイッチ1のガイド溝7から外れて近接スイッチ1から離れる。このとき、磁気センサ3により磁束量が検出され、ペダル11が作動したか否かが検出される。
【0033】
例えば、ペダル11がブレーキペダルであり、近接スイッチ1が自動車において、ブレーキ操作を行うのに連動して点灯するストップランプとして用いられる場合、近接スイッチ1はコネクタ5を介して、自動車のブレーキランプ駆動回路(図示しない)に接続される。
【0034】
上記の構成において、ペダル11の休止状態においては、近接スイッチ1においては出力レベルLの検出信号が出力される。この検出信号は、処理回路4にて、閾値以下か否かが判定され、出力レベルLの場合には、閾値以下である旨の判定信号(オフ信号)が出力される。この結果、ブレーキランプ駆動回路は、前記オフ信号を入力すると、図示しないブレーキランプを消灯状態に保持する。
【0035】
一方、踏み板14が踏み込まれると、ペダル11は回動軸12を中心として、図6の点線で示す位置に回動し、磁性体20は近接スイッチ1のバイアス磁石2から離れる。この状態においては、近接スイッチ1においては出力レベルHの検出信号が出力される。この検出信号は処理回路4にて、閾値以下か否かが判定され、出力レベルHの場合には、閾値以上である旨の判定信号(オン信号)が出力される。この結果、ブレーキランプ駆動回路は、前記オン信号に基づいて、図示しないブレーキランプを点灯状態にする。
【0036】
従って、上記実施形態の近接スイッチ1によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) 本実施形態では、磁性体20をバイアス磁石2に対して所定間隔をおいて対向配置させるガイド部材としての仕切板6aと、磁性体20を仕切板6aに当接させて位置決めする規制部材としての規制部6bと備えた。従って、組付誤差にかかわらず、磁性体20とバイアス磁石2との間を所定の間隔、すなわち、一定の間隔として、磁気センサ3へ印加する磁束のバラツキを防止することができる。
【0037】
(2) また、仕切板6aは磁性体20を摺接させる第1ガイド面8aを有し、規制部6bは第1ガイド面8aに対向配置された第2ガイド面8bを有する。従って、上記(1)に記載された効果を好適に得ることができる。
【0038】
(3) 更には、磁性体20を、仕切板6aに誘導する誘導面としての傾斜面8c,8dを有する。従って、磁性体20をガイド溝7内にガイドすることができ、上記(1)に記載された効果を好適に得ることができる。
【0039】
(4) また、バイアス磁石2及び磁気センサ3は、非磁性体により形成されたケース6内に備えられており、仕切板6a及び規制部6bはケース6に形成されている。従って、上記(1)に記載された効果を、簡易な構成で得ることができる。
【0040】
(5) 更には、ケース6内に、該ケース6の外部との接続を行うコネクタ5と、磁気センサ3から出力される信号を処理する処理回路4とが配設されている。従って、効率よく上記(4)に記載された効果を有する近接スイッチを構成することができる。
【0041】
なお、上記実施形態は以下のような別例に変更して具体化してもよい。
・ 上記実施形態では、ケース6内に、該ケース6の外部との接続を行うコネクタ5と、磁気センサ3から出力される信号を処理する処理回路4とが配設されているが、近接スイッチはこの構成に限定されない。例えば、コネクタ5及び処理回路4を、ケース6の外部に設けてもよい。また、ケース内にその他の部材を設けてもよい。
【0042】
た、磁性体をバイアス磁石に対して所定間隔をおいて対向配置可能なガイド部材と、磁性体をガイド部材に当接させて位置決めする規制部材であれば、ガイド部材及び規制部材はどのように構成してもよい。
【0043】
・ 更には、誘導面としての傾斜面8c,8dを有するものとしたが、これは設けられていなくてもよい。
・ また、仕切板6aは磁性体20を摺接させる第1ガイド面8aを有し、規制部6bは第1ガイド面8aに対向配置された第2ガイド面8bを有するものとしたが、第1及び第2ガイド面8a,8bは平面状でなくてもよい。
【0044】
例えば、図7に示すように、バイアス磁石2に対して所定間隔をおいて棒部材31をガイド部材として列設し、更に、棒部材31に当接させて位置決めする規制部材として棒部材32を列設してもよい。また、図8に示すように、表面に突条が列設された第1ガイド面41及び第2ガイド面42とし、磁性体20を突条の頂部に当接させてガイドしてもよい。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1乃至請求項に記載の発明によれば、組付誤差にかかわらず、磁性体とバイアス磁石との間を所定の間隔として、磁気センサへ印加する磁束のバラツキを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における近接スイッチの、(a)は断面方向の断面図、(b)は長手方向の断面図。
【図2】 同じくケースの斜視図。
【図3】 同じく作用を説明する断面図。
【図4】 同じく磁界強度の変化を示すグラフ。
【図5】 本実施形態のペダルスイッチを模式的に説明する正面図。
【図6】 同じく側面図。
【図7】 別例を模式的に説明する断面図。
【図8】 別例を模式的に説明する断面図。
【符号の説明】
1…近接スイッチ
2…バイアス磁石
3…磁気センサ
4…処理回路
5…コネクタ
6…ケース
6a…仕切板(ガイド部材)
6b…規制部(規制部材)
7…ガイド溝
8a…第1ガイド面
8b…第2ガイド面
8c,8d…傾斜面(誘導面)
9…収容部
20…磁性体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a proximity switch that detects that a magnetic body is approaching.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a proximity switch including a bias magnetic field generating magnet (hereinafter referred to as a bias magnet) and a magnetic sensor for detecting a magnetic flux from the magnet is known. With this configuration, a change in the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor of the bias magnet (ie, magnetic flux density) when the magnetic body approaches or moves away from the proximity switch is detected, and the position of the magnetic body with respect to the proximity switch is detected. The
[0003]
When the proximity switch having the above configuration is used as, for example, a pedal switch, the proximity switch is fixedly disposed, and the magnetic body can be moved together with the pedal. The magnetic body is configured to detect that the proximity switch is turned off in proximity to the proximity switch when the pedal is at a rest position, and to detect that the proximity switch is turned on when the pedal is depressed to operate the magnetic body ( For example, see Patent Document 1.) Such a proximity switch is preferably used when certainty and quickness are required for switching the switch.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-17299 ("0008", FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the proximity switch and the member on which the magnetic body is provided are separate members, an assembly error between them tends to occur. For example, when the magnetic body is close to the proximity switch at a position away from the assumed predetermined position, the amount of magnetic flux induced in the magnetic body decreases, and conversely, the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor is reduced. To increase. For this reason, in proximity switches configured such that a magnetic body approaches a magnetic sensor, it is required to eliminate variations in magnetic flux applied to the magnetic sensor regardless of assembly errors.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a proximity switch that prevents variations in magnetic flux applied to a magnetic sensor by setting a predetermined interval between a magnetic body and a bias magnet regardless of assembly errors. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a bias magnet and a magnetic sensor for detecting a change in the amount of magnetic flux applied from the bias magnet in a case formed of a non-magnetic material. The proximity switch includes a guide member that positions the magnetic body so as to face the bias magnet at a predetermined interval, and a regulating member that positions the magnetic body in contact with the guide member. A guide groove and an accommodating portion are formed, and the guide groove is formed along the X axis, the Y axis, and the Z axis, which are three axes orthogonal to each other, and the Y axis direction and the anti-Y axis direction are Opened, one end side in the Z-axis direction is connected, the other end side in the Z-axis direction is opened, the guide member and the regulating member are formed on both sides in the X-axis direction of the guide groove, Is Wherein the scan magnet and said magnetic sensor is arranged.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the guide member has a first guide surface for slidingly contacting the magnetic body, and the restricting member is disposed opposite to the first guide surface. It has two guide surfaces.
[0009]
Furthermore, the invention described in claim 3 is characterized in that in claim 1 or 2, the magnetic member has a guide surface for guiding the magnetic body to the guide member.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the connector is connected to the outside of the case and output from the magnetic sensor. And a processing circuit for processing the signal .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a proximity switch and a pedal switch using the proximity switch will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
[0012]
〔Proximity switch〕
First, the proximity switch will be described.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the proximity switch 1 has a bias magnet 2 and a magnetic sensor 3 fixed in a case 6 formed of a nonmagnetic material such as synthetic resin, and a connector. 5 and a processing circuit 4 are arranged.
[0013]
In the following description, as shown in FIG. 1A, the right direction in the drawing is referred to as the X-axis direction, and the downward direction in the drawing orthogonal to the X-axis direction is referred to as the Y-axis direction. Moreover, as shown in FIG.1 (b), the downward direction in the figure which is a longitudinal direction of case 6 is called Z-axis direction.
[0014]
As shown in FIG. 2, the case 6 includes a guide groove 7 that is formed in a cylindrical shape, is offset from the axial center and is cut in the longitudinal direction, and a storage portion 9 that is formed in a semicircular cross section. . The guide groove 7 is opened in the Y-axis direction and the anti-Y-axis direction, one end side in the Z-axis direction is connected, and the other end side is open. The accommodating portion 9 is formed so as to penetrate in the Z-axis direction.
[0015]
For this reason, the case 6 is formed with a partition plate 6a as a guide member at a substantially central portion in the X-axis direction, and a regulation portion 6b as a regulation member is formed on the right side in FIG. And on the inner side surface of the guide groove 7, the surface on the side of the partition plate 6a is a first guide surface 8a. The surface on the regulating portion 6b side is a second guide surface 8b disposed in parallel to face the first guide surface 8a. Further, as shown in FIG. 1B, an inclined surface 8c as a guide surface is formed at the end of the guide groove 7 of the first guide surface 8a on the open side in the Z-axis direction. Similarly, in the guide groove 7 of the second guide surface 8b, an inclined surface 8d as a guide surface is formed at the end portion on the open side in the Z-axis direction.
[0016]
The bias magnet 2 is a square pole-shaped bar magnet, and is fixed to the case 6 with the longitudinal direction as the Z-axis direction, the same line in the Z-axis direction, with the S pole on the upper side and the N pole on the lower side. That is, the bias magnet 2 and the partition plate 6a of the case 6 are disposed to face each other in parallel with the Z-axis direction. And it has the magnetic flux line (it shows with a dotted line in the figure) which goes to a south pole from a north pole. As described above, the bias magnet 2 is disposed in the housing portion 9 of the case 6, so that the guide groove 7 is a region where the magnetic field of the bias magnet 2 is formed.
[0017]
The magnetic sensor 3 is disposed and fixed between the bias magnet 2 and the partition plate 6a. The magnetic sensor 3 detects a bias magnetic flux generated by the bias magnet 2 and outputs a signal. The magnetic sensor 3 may be provided at any position as long as the magnetic flux from the bias magnet 2 can be detected. 2 is preferably provided at a position where the amount of magnetic flux from 2 changes significantly. In the present embodiment, it is preferable to be provided at a position close to the bias magnet 2 between the bias magnet 2 and the partition plate 6a. The magnetic sensor 3 includes, for example, a Hall element, an MR element, a GMR element, and the like.
[0018]
The processing circuit 4 includes an amplification circuit that amplifies the detection signal output from the magnetic sensor 3, a comparison circuit that determines whether the amplified detection signal is equal to or less than a threshold value, and outputs a determination signal. . The connector 5 connects the outside of the proximity switch 1 and outputs a determination signal determined by the processing circuit 4 to an external control circuit or the like.
[0019]
Further, a magnetic body 20 is disposed so as to be accessible to the proximity switch 1 described above. The magnetic body 20 has a flat plate shape in the YZ plane direction, and has a flat plate surface area sufficiently larger than the YZ direction cross-sectional area of the case 6 of the proximity switch 1. The thickness of the magnetic body 20 in the X-axis direction is substantially the same as the width of the guide groove 7 in the X-axis direction. Then, it is restricted in the X-axis direction and can be moved in the Z-axis direction and the Y-axis direction, and can be inserted into the guide groove 7 from the opposite Z-axis direction.
[0020]
Next, the operation of the proximity switch 1 will be described.
In the above configuration, the magnetic body 20 is inserted into the guide groove 7 of the case 6 of the proximity switch 1 so as to enter the magnetic field of the bias magnet 2 with respect to the proximity switch 1 (see FIG. 3). This state is called a proximity state. At this time, the magnetic body 20 is suitably guided into the guide groove 7 by the inclined surfaces 8c and 8d.
[0021]
The magnetic body 20 induces the magnetic flux of the bias magnet 2. Therefore, the amount of magnetic flux of the bias magnet 2 detected by the magnetic sensor 3 is the amount of magnetic flux induced by the magnetic body 20 reduced. That is, when the magnetic body 20 is separated from the proximity switch 1, a considerable amount of magnetic flux from the bias magnet 2 is applied to the magnetic sensor 3, but when the magnetic body 20 is close to the bias magnet 2, the magnetic flux is A large number of closed loops of magnetic flux are formed in the magnetic body 20 by being absorbed by the magnetic body 20. As a result, the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor 3 decreases.
[0022]
At this time, the magnetic body 20 is disposed to face the bias magnet 2 at a predetermined interval by the partition plate 6 a of the case 6. The magnetic body 20 is positioned by contacting the partition plate 6a by the restricting portion 6b. The magnetic body 20 is slidably contacted with the first guide surface 8a of the partition plate 6a, and the position in the X-axis direction is restrained by the second guide surface 8b of the restricting portion 6b.
[0023]
Therefore, in the proximity state of the proximity switch 1 and the magnetic body 20, the amount of magnetic flux from the bias magnet 2 with respect to the magnetic sensor 3 is always constant.
For example, let us consider a case where the proximity switch is not configured to dispose the magnetic body facing the bias magnet at a predetermined interval. In that case, due to the assembly error between the proximity switch and the magnetic body, the distance between the bias magnet and the magnetic body tends to fluctuate in the proximity state of the proximity switch and the magnetic body. Then, when the interval between the magnetic bodies with respect to the bias magnet is narrow, the magnetic flux is absorbed by the magnetic body and more closed loops of the magnetic flux are formed in the magnetic body than when the interval is wide. As a result, the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor decreases.
[0024]
On the other hand, when the interval is wide, the magnetic flux is not so much absorbed by the magnetic material, and the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor is not so reduced. As described above, when an assembly error between the proximity switch and the magnetic material occurs, the amount of magnetic flux detected by the magnetic sensor is significantly changed and varies.
[0025]
When the magnetic body 20 moves away from the proximity switch 1 in the Z-axis direction (separated state) from the proximity state, the magnetic flux of the bias magnet 2 is influenced by the magnetic body 20 as shown in FIG. Not receive. Therefore, in this separated state, the amount of magnetic flux from the bias magnet 2 with respect to the magnetic sensor 3 is less than the amount of magnetic flux induced by the magnetic body 20, so that the magnetic body 20 is inserted into the guide groove 7. A large amount of magnetic flux from the bias magnet 2 is applied to the magnetic sensor 3.
[0026]
4, the magnetic body 20 in the proximity state with respect to the proximity switch 1 according to the present embodiment, a change in output level when moving gradually anti Z-axis direction from the point of time T 1. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output level of the proximity switch 1 (unit is V).
[0027]
When the magnetic body 20 is in proximity to the proximity switch 1, the output level indicates L because the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor 3 has decreased. After time T 1 , when the magnetic body 20 is moved away from the proximity switch 1, the amount of magnetic flux applied to the magnetic sensor 3 increases, so that the output level gradually increases and is induced by the magnetic body 20. When there is no more magnetic flux, the output level H (> L) is constant. As described above, the output level in the proximity state and the separation state detected by the magnetic sensor 3 absorbs the assembly error and is set to a constant value in the proximity state and the separation state. On the other hand, it is possible to detect with high accuracy whether or not the magnetic body 20 is close.
[0028]
[Pedal switch]
Next, a pedal switch using the proximity switch 1 having the above configuration will be described.
[0029]
In FIG. 5, the pedal switch 10 for the pedal 11 includes a proximity switch 1 fixed to a vehicle body (not shown) and a magnetic body 20 fixed to the pedal 11 supported to be swingable with respect to the vehicle body. Yes.
[0030]
The pedal 11 is formed by connecting a rotating shaft 12 having an X axis direction as an axis and a flat tread plate 14 having a plane extending in the XY direction by an arm 13 having a longitudinal direction as a Y axis. . The arm 13 is bent at a portion from the base end, and has an inclined portion 13a in the vicinity of the rotating shaft 12 and a main shaft portion 13b in the Y-axis direction. As shown in FIG. 6, when the tread plate 14 is depressed, the pedal 11 is rotatable about the rotation shaft 12 to a position indicated by a dotted line in the drawing. In the following description, a state in which the tread plate 14 is not depressed is referred to as a “pause state” of the pedal 11.
[0031]
The magnetic body 20 is formed so as to have a flat plate extending in the YZ plane direction, and is fixed to the main shaft portion 13b of the arm 13 via a connecting portion 20a. The magnetic body 20 moves in the Y-axis direction and the Z-axis direction while being restrained in the X-axis direction as the pedal 11 rotates.
[0032]
The proximity switch 1 is fixed to the vehicle body so that the magnetic body 20 is inserted into the guide groove 7 of the proximity switch 1 when the pedal 11 is in a resting state.
In the above configuration, the magnetic body 20 fixed to the pedal 11 is inserted into the guide groove 7 of the proximity switch 1 when the pedal 11 is in a resting state. In this state, when the tread plate 14 of the pedal 11 is depressed and rotated, the magnetic body 20 moves together with the arm 13 of the pedal 11, and comes off the guide groove 7 of the proximity switch 1 and leaves the proximity switch 1. At this time, the magnetic sensor 3 detects the amount of magnetic flux and detects whether or not the pedal 11 is operated.
[0033]
For example, when the pedal 11 is a brake pedal and the proximity switch 1 is used as a stop lamp that is lit in conjunction with a brake operation in an automobile, the proximity switch 1 is driven via a connector 5 to drive the brake lamp of the automobile. Connected to a circuit (not shown).
[0034]
In the above configuration, when the pedal 11 is in the resting state, the proximity switch 1 outputs a detection signal of the output level L. In the processing circuit 4, it is determined whether or not the detection signal is equal to or less than a threshold value. If the output level is L, a determination signal (off signal) indicating that the detection signal is equal to or less than the threshold value is output. As a result, when the brake lamp drive circuit receives the off signal, the brake lamp (not shown) holds the brake lamp not shown.
[0035]
On the other hand, when the tread plate 14 is depressed, the pedal 11 rotates about the rotation shaft 12 to the position indicated by the dotted line in FIG. 6, and the magnetic body 20 moves away from the bias magnet 2 of the proximity switch 1. In this state, the proximity switch 1 outputs a detection signal at the output level H. The processing circuit 4 determines whether or not the detection signal is equal to or less than a threshold value. If the output level is H, a determination signal (ON signal) indicating that the detection signal is equal to or higher than the threshold value is output. As a result, the brake lamp drive circuit turns on a brake lamp (not shown) based on the ON signal.
[0036]
Therefore, according to the proximity switch 1 of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the partition plate 6a as a guide member for disposing the magnetic body 20 to face the bias magnet 2 at a predetermined interval, and the regulation for positioning the magnetic body 20 in contact with the partition plate 6a. It provided with the control part 6b as a member. Therefore, it is possible to prevent variations in the magnetic flux applied to the magnetic sensor 3 by setting the gap between the magnetic body 20 and the bias magnet 2 at a predetermined interval, that is, a constant interval, regardless of the assembly error.
[0037]
(2) Moreover, the partition plate 6a has the 1st guide surface 8a which makes the magnetic body 20 slidably contact, and the control part 6b has the 2nd guide surface 8b arrange | positioned facing the 1st guide surface 8a. Therefore, the effect described in the above (1) can be preferably obtained.
[0038]
(3) Furthermore, it has the inclined surfaces 8c and 8d as a guidance surface which guides the magnetic body 20 to the partition plate 6a. Therefore, the magnetic body 20 can be guided into the guide groove 7, and the effect described in the above (1) can be preferably obtained.
[0039]
(4) The bias magnet 2 and the magnetic sensor 3 are provided in a case 6 formed of a nonmagnetic material, and the partition plate 6 a and the restricting portion 6 b are formed in the case 6. Therefore, the effect described in (1) above can be obtained with a simple configuration.
[0040]
(5) Furthermore, a connector 5 for connecting to the outside of the case 6 and a processing circuit 4 for processing a signal output from the magnetic sensor 3 are disposed in the case 6. Therefore, a proximity switch having the effect described in the above (4) can be configured efficiently.
[0041]
The above embodiment may be embodied by changing to another example as follows.
In the above embodiment, the case 6 is provided with the connector 5 for connecting to the outside of the case 6 and the processing circuit 4 for processing a signal output from the magnetic sensor 3, but the proximity switch Is not limited to this configuration. For example, the connector 5 and the processing circuit 4 may be provided outside the case 6. Moreover, you may provide another member in a case.
[0042]
- Also, the opposing deployable guide member at a predetermined interval a magnetic material against the bias magnet, as long as the regulating member for positioning is brought into contact with the magnetic material in the guide member, the guide member and the regulating member which You may comprise as follows.
[0043]
Further, although the inclined surfaces 8c and 8d as the guide surfaces are provided, this may not be provided.
In addition, the partition plate 6a has the first guide surface 8a for sliding the magnetic body 20, and the restricting portion 6b has the second guide surface 8b disposed to face the first guide surface 8a. The first and second guide surfaces 8a and 8b do not have to be planar.
[0044]
For example, as shown in FIG. 7, a bar member 31 is arranged as a guide member at a predetermined interval with respect to the bias magnet 2, and a bar member 32 is further provided as a restricting member that contacts and positions the bar member 31. It may be arranged. Further, as shown in FIG. 8, the first guide surface 41 and the second guide surface 42 in which ridges are arranged on the surface may be used, and the magnetic body 20 may be brought into contact with the top of the ridges to be guided.
[0045]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first to fourth aspects of the present invention, the magnetic flux applied to the magnetic sensor is set at a predetermined interval between the magnetic body and the bias magnet regardless of the assembly error. Variations can be prevented.
[Brief description of the drawings]
1A is a cross-sectional view in a cross-sectional direction, and FIG. 1B is a cross-sectional view in a longitudinal direction of a proximity switch according to the present embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of the case.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the same operation.
FIG. 4 is a graph showing a change in magnetic field strength.
FIG. 5 is a front view schematically illustrating the pedal switch according to the embodiment.
FIG. 6 is a side view of the same.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating another example.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating another example.
[Explanation of symbols]
1 ... Proximity switch 2 ... Bias magnet 3 ... Magnetic sensor
4 ... Processing circuit
5 ... Connector
6 ... Case 6a ... Partition plate (guide member)
6b ... Restriction part (regulation member)
7 ... Guide groove 8a ... First guide surface 8b ... Second guide surface
8c, 8d ... inclined surfaces (guide surfaces)
9 ... Housing part 20 ... Magnetic material

Claims (4)

バイアス磁石と、該バイアス磁石からの印加磁束量の変化を検出する磁気センサとを、非磁性体により形成されたケース内に備えた近接スイッチにおいて、
磁性体をバイアス磁石に対して所定間隔をおいて対向配置させるガイド部材と、前記磁性体を前記ガイド部材に当接させて位置決めする規制部材とを備え、
前記ケースには、ガイド溝と収容部とが形成されるとともに、前記ガイド溝は、互いに直交する3軸であるX軸、Y軸、Z軸の各方向に沿って形成され、Y軸方向及び反Y軸方向は開口され、Z軸方向における一端側は連結され、Z軸方向における他端側は開放され、前記ガイド溝のX軸方向の両側に前記ガイド部材と前記規制部材とが形成され、前記収容部内には前記バイアス磁石と前記磁気センサとが配設されていることを特徴とする近接スイッチ。
In a proximity switch provided with a bias magnet and a magnetic sensor for detecting a change in the amount of magnetic flux applied from the bias magnet in a case formed of a non-magnetic material,
A guide member for disposing the magnetic body opposite to the bias magnet at a predetermined interval; and a regulating member for positioning the magnetic body in contact with the guide member,
The case is formed with a guide groove and a receiving portion, and the guide groove is formed along the X axis, the Y axis, and the Z axis, which are three axes orthogonal to each other. The opposite Y-axis direction is opened, one end side in the Z-axis direction is connected, the other end side in the Z-axis direction is opened, and the guide member and the regulating member are formed on both sides in the X-axis direction of the guide groove. The proximity switch is characterized in that the bias magnet and the magnetic sensor are disposed in the housing portion.
前記ガイド部材は前記磁性体を摺接させる第1ガイド面を有し、前記規制部材は前記第1ガイド面に対向配置された第2ガイド面を有することを特徴とする請求項1に記載の近接スイッチ。  The said guide member has a 1st guide surface which makes the said magnetic body slidably contact, and the said limitation member has a 2nd guide surface arrange | positioned facing the said 1st guide surface. Proximity switch. 前記磁性体を、前記ガイド部材に誘導する誘導面を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の近接スイッチ。  The proximity switch according to claim 1, further comprising a guide surface that guides the magnetic body to the guide member. 前記ケース内に、該ケースの外部との接続を行うコネクタと、前記磁気センサから出力される信号を処理する処理回路とが配設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の近接スイッチ。 4. The connector according to claim 1 , wherein a connector for connecting to the outside of the case and a processing circuit for processing a signal output from the magnetic sensor are disposed in the case. The proximity switch according to any one of the above.
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