JPH0353731B2 - - Google Patents
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- JPH0353731B2 JPH0353731B2 JP62334112A JP33411287A JPH0353731B2 JP H0353731 B2 JPH0353731 B2 JP H0353731B2 JP 62334112 A JP62334112 A JP 62334112A JP 33411287 A JP33411287 A JP 33411287A JP H0353731 B2 JPH0353731 B2 JP H0353731B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強磁性体磁気抵抗素子(MR素子)
を用いた磁気近接スイツチ装置に関するものであ
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a ferromagnetic magnetoresistive element (MR element).
The present invention relates to a magnetic proximity switch device using a magnetic proximity switch.
従来、位置出し装置とか検出装置の主要部とし
て利用されている近接スイツチ装置としては、リ
ードスイツチ型、高周波発振型、静電容量型、そ
して光スイツチ型等がある。
Proximity switch devices conventionally used as a main part of positioning devices and detection devices include reed switch types, high frequency oscillation types, capacitance types, and optical switch types.
これらの装置は、以下の長所および短所を持つ
ている。リードスイツチ型は、構造が簡単である
と共に安価であるが、有接点構造であるため、外
部から作用する振動とか衝撃に弱く、時としてチ
ヤタリングを起こすことがあり、安定性に欠け
る。 These devices have the following advantages and disadvantages. The reed switch type has a simple structure and is inexpensive, but because it has a contact structure, it is vulnerable to external vibrations and shocks, sometimes chattering, and lacks stability.
高周波発振型は、あらゆる金属体を極めて高い
精度で検出することが出来ると共に検出動作が安
定しているため、現在最も多く使用されているが
高価であると共に小型化に限界がある。 The high-frequency oscillation type is currently most commonly used because it can detect any metal object with extremely high precision and its detection operation is stable, but it is expensive and there are limits to miniaturization.
静電容量型は、金属に限らずあらゆる物体を検
出することができるが、スイツチ装置を構成する
ための必要構成部品数が多く、大型で高価となら
ざるを得ない。 The capacitive type can detect all kinds of objects, not just metals, but it requires a large number of components to configure the switch device, making it large and expensive.
そして光スイツチ型のものは、比較的大きな検
出距離範囲を得ることが出来ると共に被検出物ま
での距離を正確に検出することが出来る反面、埃
等の汚れの付着によつて検出動作が不能となると
いう動作機能上の致命的な欠点を持つていると共
に、装置全体が大型となり価格も高い。 The optical switch type can obtain a relatively large detection distance range and can accurately detect the distance to the object to be detected, but on the other hand, the detection operation may become impossible due to the adhesion of dirt such as dust. In addition to having a fatal drawback in terms of operation and functionality, the entire device is large and expensive.
こうした多くの欠点を持つ従来装置に鑑み、本
出願人は、先に第11図に示す磁気近接スイツチ
装置を出願した。これは、筒形状の第一永久磁石
6と第二永久磁石7とを異極を対向位置させると
共に両者の間にスペーサー8を位置させて磁石体
1を構成し、その内部にバイアス磁石3と磁気抵
抗素子体(MR素子体2)との一体物、を中心軸
を同一にして組付けたものである。 In view of the conventional devices having these many drawbacks, the present applicant previously filed an application for a magnetic proximity switch device shown in FIG. This consists of a cylindrical first permanent magnet 6 and a second permanent magnet 7 with different poles facing each other and a spacer 8 between them to form a magnet body 1, and a bias magnet 3 inside the magnet body 1. This is an integrated body with a magnetoresistive element body (MR element body 2), which is assembled with the same central axis.
この装置は、従来装置が持つ多くの欠点を解決
し、高周波発振型に匹敵するほどの安定した性能
を発揮すると共に、小型でしかも安価に製造出来
るという優れた効果を有する。 This device solves many of the drawbacks of conventional devices, exhibits stable performance comparable to high-frequency oscillation types, and has the excellent effect of being compact and inexpensive to manufacture.
しかし、この装置にも解決すべき問題点があ
る。それは、第11図に示すように、検出体5以
外の磁性体が周囲に存在することによつて磁束分
布が乱れ、あらかじめ設定されていた検出体5と
の距離である検出距離に狂いが生じることであ
る。従つて、第12図に示すように周囲に磁性体
が存在するような場合、組付け中あるいは組付け
後、あらたに検出距離を設定しなければならない
ことになる。この検出距離の設定は、バイアス磁
石3とMR素子体2との一体物を、磁石体1に対
して軸方向に前進あるいは後退移動させると共
に、それに応じて磁石体1を組付け部分から前進
あるいは後退させなければならないという面倒な
ものである。
However, this device also has problems that need to be resolved. As shown in Fig. 11, the magnetic flux distribution is disturbed due to the presence of magnetic substances other than the detection object 5 in the surroundings, and the preset detection distance, which is the distance from the detection object 5, is distorted. That's true. Therefore, as shown in FIG. 12, if there is a magnetic substance in the surrounding area, it is necessary to newly set the detection distance during or after assembly. This detection distance is set by moving the integral body of the bias magnet 3 and the MR element body 2 forward or backward in the axial direction with respect to the magnet body 1, and accordingly, moving the magnet body 1 forward or backward from the assembly part. It is a troublesome thing to have to retreat.
こうした問題を解決するために、磁石体1と、
バイアス磁石3およびMR素子体2との一体物
(以下、これを磁気回路体10という)を安価な
鉄製のシールド材で覆つて磁気シールドする方法
も考えられる。しかし、鉄製のシールド材は保磁
力が大きいため、外部から強磁界が印加された場
合、シールド材が帯磁することによつて磁気回路
が変化し、検出距離が狂うし、又、シールド材の
磁性を考慮しながら検出距離を調整しなくてはな
らないので、調整が面倒である、等の問題が発生
する。 In order to solve these problems, the magnet body 1 and
A method of magnetically shielding the bias magnet 3 and the MR element body 2 by covering the integrated body (hereinafter referred to as the magnetic circuit body 10) with an inexpensive iron shielding material is also considered. However, iron shielding material has a large coercive force, so when a strong magnetic field is applied from the outside, the shielding material becomes magnetized, which changes the magnetic circuit and distorts the detection distance. Since the detection distance must be adjusted while considering the above, problems such as troublesome adjustment occur.
本発明は、こうした問題を解決するために創案
されたもので、高性能、小型、安価であるといつ
た優れた特徴を有する磁気近接スイツチ装置にお
いて、上記の問題を取り除くことを、その技術的
課題とする。 The present invention was devised to solve these problems, and the present invention aims to eliminate the above problems in a magnetic proximity switch device having excellent features such as high performance, small size, and low cost. Take it as a challenge.
そのための手段として、磁石体1と、強磁性体
磁気抵抗素子体(MR素子体)2と、バイアス磁
石3と、シールド体4と検出体5とから構成し
た。
As a means for this purpose, it is composed of a magnet body 1, a ferromagnetic magnetoresistive element body (MR element body) 2, a bias magnet 3, a shield body 4, and a detection body 5.
磁石体1は、リング形状をし、端面に磁極を位
置させた第一永久磁石6と第二永久磁石7とを、
非磁性材料製のスペーサー8を介して同軸状にか
つ異なる磁極を対向させて配置させたものであ
る。 The magnet body 1 has a ring shape, and includes a first permanent magnet 6 and a second permanent magnet 7, each having a magnetic pole located on its end face.
Different magnetic poles are arranged coaxially and facing each other via a spacer 8 made of a non-magnetic material.
MR素子体2は、磁石体1に対し、磁石体1の
中心軸である直線に沿つて相対変位可能に組付け
られ、出力端子が比較器9に接続されたものであ
る。 The MR element body 2 is assembled to the magnet body 1 so as to be movable relative to the magnet body 1 along a straight line that is the central axis of the magnet body 1, and has an output terminal connected to a comparator 9.
バイアス磁石3は、MR素子体2に両磁極を結
ぶ直線が前記直線に直交する姿勢で一体的に組付
けられている。 The bias magnet 3 is integrally assembled to the MR element body 2 in such a manner that a straight line connecting both magnetic poles is perpendicular to the straight line.
シールド体4は、磁石体1とMR素子体2とバ
イアス磁石3との組合わせ物である磁気回路体1
0を収納するもので、筒形状で保磁力の小さい材
料から形成した。 The shield body 4 is a magnetic circuit body 1 that is a combination of a magnet body 1, an MR element body 2, and a bias magnet 3.
0, and is cylindrical in shape and made of a material with low coercive force.
検出体5は、磁気回路体10とシールド体4と
の組付き物に対して接近離反移動可能に設けた磁
性材料製である。 The detection body 5 is made of a magnetic material and is movable toward and away from the assembly of the magnetic circuit body 10 and the shield body 4.
そして、前記した磁気回路体10とシールド体
4との収納組付けを、両者の中心軸を偏心させた
位置関係で達成した。 Then, the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 are housed and assembled in a positional relationship in which their central axes are eccentric.
本発明装置の基本作用は、以下の通りである。
MR素子体2を磁石体1の中心軸線(直線K)上
に位置させたこと、および第一永久磁石6と第二
永久磁石7とを、同軸線上に配置したリング形状
とすると共に異なる磁極を対向位置させたことに
より、第3図に示すように、MR素子体2を同軸
線上の特定される個所に位置させると、直線Kに
沿つた両永久磁石からの磁力の作用が正負均等
(第3図b参照)となり、実質的にMR素子体2
には直線Kに沿つて両永久磁石から磁力が作用し
ていない状態となる。
The basic operation of the device of the present invention is as follows.
The MR element body 2 is located on the central axis (straight line K) of the magnet body 1, and the first permanent magnet 6 and the second permanent magnet 7 are arranged coaxially in a ring shape and have different magnetic poles. By locating the MR element body 2 at a specified location on the coaxial line, as shown in FIG. (see Figure 3b), and the MR element body 2 is essentially
, there is no magnetic force acting along the straight line K from both permanent magnets.
この状態から第4図に示すように、磁石体1と
MR素子体2との組合わせ物の近傍に磁性体であ
る検出体5が位置すると、磁石体1からの磁束の
一部がこの検出体5側に引かれて、磁石体1から
MR素子体2に作用していた磁束の作用分布が変
化し、直線Kに沿つた正負何れかの方向への磁力
の作用量が増大し、この磁力の作用量の増大によ
りMR素子体2の出力電圧が増減変化する(第4
図b参照)。すなわち、磁石体1とMR素子体2
との組合わせ物に対して検出体5が接近するにし
たがつてMR素子体2の出力は減少し、MR素子
体2と検出体5との距離が零となつたところで
MR素子体2の出力が最小となる。この動作特性
を第5図の特性曲線で示す。従つて、MR素子体
2の出力電圧の増減変化を検出することにより、
検出体5が接近したことを検出できることにな
る。 From this state, as shown in FIG.
When the detection body 5, which is a magnetic material, is located near the combination with the MR element body 2, a part of the magnetic flux from the magnet body 1 is drawn toward the detection body 5, and is transferred from the magnet body 1.
The distribution of the magnetic flux acting on the MR element body 2 changes, and the amount of magnetic force acting in either the positive or negative direction along the straight line K increases, and this increase in the amount of magnetic force acting on the MR element body 2 The output voltage increases or decreases (4th
(see figure b). That is, the magnet body 1 and the MR element body 2
The output of the MR element body 2 decreases as the detection body 5 approaches the combination of
The output of the MR element body 2 becomes minimum. This operating characteristic is shown by the characteristic curve in FIG. Therefore, by detecting increases and decreases in the output voltage of the MR element body 2,
This means that the approach of the detection object 5 can be detected.
又、この検出動作とは別に、MR素子体2に対
する磁石体1の相対移動変位に伴うMR素子体2
の出力特性は、MR素子体2の表面に沿つて位置
すると仮想されるy軸(MR素子体2に作用する
磁力の内、このy軸に沿つた方向の磁力が増大す
るとMR素子体2の出力値は減少する)に直線K
を一致させ、このy軸すなわち直線Kに沿つて磁
石体1とMR素子体2とを相対移動させると、第
6図bのT′曲線のようになる。すなわち、MR素
子体2に対する印加電圧を、y軸方向への磁力が
増大することにより出力が減少し、x軸方向への
磁力が増大すると出力が増大するように印加して
おくと、両永久磁石からのy軸に沿つて作用する
磁力が正負方向に等しくなる磁石体1の中心
O′とMR素子体2の中心Oとが距離Δlだけ変位し
た位置で最大出力値となり、この位置からのy
軸、すなわち直線Kにそつた変位が大きくなるほ
どMR素子体2の出力電圧値が減少する出力特性
を描く。 In addition to this detection operation, the MR element body 2 due to the relative displacement of the magnet body 1 with respect to the MR element body 2
The output characteristic of (output value decreases) is a straight line K
When the magnet body 1 and the MR element body 2 are moved relative to each other along the y-axis, that is, the straight line K, the result is a T' curve shown in FIG. 6b. In other words, if the voltage applied to the MR element body 2 is applied in such a way that the output decreases as the magnetic force increases in the y-axis direction, and increases as the magnetic force increases in the x-axis direction, both permanent The center of the magnet body 1 where the magnetic force acting along the y-axis from the magnet is equal in the positive and negative directions
The maximum output value is reached at a position where O' and the center O of the MR element body 2 are displaced by a distance Δl, and y from this position
An output characteristic is drawn in which the output voltage value of the MR element body 2 decreases as the displacement along the axis, that is, the straight line K increases.
この変位量の変化によるMR素子体2の出力
値の変化と、前記した磁石体1とMR素子体2と
の組合わせ物に対する検出体5の接近離反による
距離Lの変化によるMR素子体2の出力値の変化
とは殆ど等しいので、あらかじめ変位量lを設定
してMR素子体2の出力値を一定値に設定し、こ
の状態から検出体5の接近によるMR素子体2の
出力の低下を知ることにより、検出体5の検出を
達成出来ることになる。 The change in the output value of the MR element body 2 due to this change in displacement and the change in the distance L due to the approach and separation of the detection body 5 from the combination of the magnet body 1 and the MR element body 2 described above. Since the change in the output value is almost the same, the displacement amount l is set in advance to set the output value of the MR element body 2 to a constant value, and from this state, the decrease in the output of the MR element body 2 due to the approach of the detection object 5 can be detected. By knowing this, detection of the detection object 5 can be achieved.
しかしながら、第3図に示した磁石体1とMR
素子体2との組合わせだけでは、MR素子体2に
x軸方向への磁力を作用させることが出来ず、こ
のためMR素子体2の最大出力値を零〔V〕以上
とすることができないため、MR素子体2の出力
電圧値の増減変化を比較器9で検出することが出
来ない。そこで、MR素子体2にはあらかじめバ
イアス磁石3を一体的に組付けておく。このバイ
アス磁石3によりMR素子体2に対してx軸方向
の一定の磁力が常に作用するので、MR素子体2
はy軸に沿つて作用する磁力が実質的に零となつ
ている状態では、第6図bのT曲線で示すように
バイアス磁石3からの作用磁力による出力値VB
が出力されることになる。 However, the magnet body 1 shown in Fig. 3 and the MR
Only in combination with the element body 2, it is not possible to cause magnetic force to act on the MR element body 2 in the x-axis direction, and therefore the maximum output value of the MR element body 2 cannot be made greater than zero [V]. Therefore, the comparator 9 cannot detect an increase or decrease in the output voltage value of the MR element body 2. Therefore, the bias magnet 3 is integrally assembled to the MR element body 2 in advance. This bias magnet 3 always acts on the MR element body 2 with a constant magnetic force in the x-axis direction, so the MR element body 2
When the magnetic force acting along the y-axis is substantially zero, the output value VB due to the magnetic force acting from the bias magnet 3 is as shown by the T curve in FIG. 6b.
will be output.
それゆえ、変位量lを設定固定することにより
MR素子体2の出力値をあらかじめ設定すると共
に、このMR素子体2に接続された比較器9のし
きい値V7を、この出力値V6よりも小さい値に
設定しておくことにより、この状態から、磁石体
1とMR素子体2との組合わせ物に対して検出体
5を接近させると、前記説明のようにMR素子体
2に対する磁石体1からのy軸方向に沿つた磁束
の作用量が増大し、もつてMR素子体2の出力値
が出力値V6から低下し始める。検出体5がある
一定の接近距離まで接近すると、MR素子体2の
出力値が比較器9のしきい値よりも小さくなり、
このため比較器9はその出力のレベルを変化さ
せ、この比較器9の出力レベルの変化により検出
体5の接近が検知されることになる。 Therefore, by fixing the displacement l,
This state can be avoided by setting the output value of the MR element body 2 in advance and setting the threshold value V7 of the comparator 9 connected to this MR element body 2 to a value smaller than this output value V6. Therefore, when the detector 5 approaches the combination of the magnet 1 and the MR element 2, the magnetic flux from the magnet 1 along the y-axis direction acts on the MR element 2 as described above. As the amount increases, the output value of the MR element body 2 begins to decrease from the output value V6. When the detection object 5 approaches a certain distance, the output value of the MR element body 2 becomes smaller than the threshold value of the comparator 9.
Therefore, the comparator 9 changes its output level, and the approach of the detection object 5 is detected by this change in the output level of the comparator 9.
このように本発明装置による検出動作の基本作
用は、一定値に設定された比較器9のしきい値V
7と、検出体5の接離によるMR素子体2の出力
値の変化とによつて行われるものである。検出体
5の接離によるMR素子体2の出力値の変化は、
検出体5の変位に従つて一定の線形に沿つて変化
するものであるので、あらかじめ設定されるしき
い値V7と出力値V6との差を適当に設定変更す
ることにより、検出すべき検出体5の位置、すな
わち検出距離Lを自由に設定変更できる。 As described above, the basic function of the detection operation by the device of the present invention is that the threshold value V of the comparator 9 is set to a constant value.
7, and changes in the output value of the MR element body 2 due to the approaching and separating of the detecting body 5. The change in the output value of the MR element body 2 due to the approach and separation of the detection object 5 is as follows.
Since it changes along a certain linear line according to the displacement of the detection object 5, the detection object to be detected can be changed by appropriately changing the difference between the preset threshold value V7 and the output value V6. 5, that is, the detection distance L can be freely set and changed.
尚、本発明装置は、極めて小さいMR素子体2
および比較器9と、小型化が充分可能である磁石
体1と、そしてバイアス磁石3とにより構成され
るので、全体を極めて小型にすることができると
共に、構成部品点数が少ないので組み立て製造が
容易であり、かつ各構成部品の何れもが安価なも
のであるので、装置全体を安価に製作することが
出来る。 The device of the present invention has an extremely small MR element body 2.
Since it is composed of a comparator 9, a magnet body 1 which can be sufficiently miniaturized, and a bias magnet 3, the whole can be made extremely compact, and the number of component parts is small, making assembly and manufacturing easy. Moreover, since each component is inexpensive, the entire device can be manufactured at low cost.
そして、本発明装置の大きな特徴は、第7図に
示すように、磁気回路体10の保磁力の小さい材
料製のシールド体4によつてシールドしたことに
よつて、磁束が同図示のように分布し、よつて検
知面以外の部分に磁性体が存在しても、シールド
体4による磁気シールドによつて磁束分布に乱れ
が生ぜず、検出距離が変化しないことである。従
つて、磁性材料製の機械等に組付けしてもその磁
性によつて検出距離が変化することがない。又、
上記したように、このシールド体4は保磁力が小
さいので、従来のように帯磁して磁束を乱し、検
出距離に影響を及ぼすことがない。 A major feature of the device of the present invention is that, as shown in FIG. 7, by shielding the magnetic circuit body 10 with a shield body 4 made of a material with a small coercive force, the magnetic flux is reduced as shown in the figure. Therefore, even if a magnetic substance is present in a portion other than the detection surface, the magnetic flux distribution is not disturbed by the magnetic shielding by the shield body 4, and the detection distance does not change. Therefore, even if it is assembled into a machine made of magnetic material, the detection distance will not change due to its magnetism. or,
As described above, since this shield body 4 has a small coercive force, it does not become magnetized and disturb the magnetic flux unlike the conventional shield body, and thus does not affect the detection distance.
又、本発明においては、磁気回路体10とシー
ルド体4との収納組付けを、両者の中心軸を偏心
させた位置関係で達成しているので、検出距離設
定のための調整が容易に行える。第8図と第9図
は、磁気回路体10とシールド体4とが偏心した
姿勢で組付けられた状態において、MR素子体2
に作用する磁石体1からの磁束分布のかたより
を、磁力ベクトルの傾きで示したものである。
MR素子体2にかかる磁束は、磁石体1が接触し
ているシールド体4の方向に傾くため、第8図で
は反時計方向、そして第9図では時計方向に偏
り、それぞれy軸方向およびx軸方向への磁力ベ
クトルが大きくなる。 Further, in the present invention, the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 are housed and assembled in a positional relationship in which their central axes are eccentric, so that adjustment for setting the detection distance can be easily performed. . 8 and 9 show the MR element body 2 in a state where the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 are assembled in an eccentric posture.
The bias of the magnetic flux distribution from the magnet body 1 acting on the magnet body 1 is shown by the slope of the magnetic force vector.
Since the magnetic flux applied to the MR element body 2 is tilted in the direction of the shield body 4 with which the magnet body 1 is in contact, it is biased counterclockwise in FIG. 8 and clockwise in FIG. The magnetic force vector in the axial direction becomes larger.
こうした性質を利用して、検出距離の設定が行
われる。すなわち、一定の検出距離を持つ磁気回
路体10に、磁性体であるシールド体4を組付け
ると前記の検出距離に狂いが生じるが、この狂い
は磁気回路体10をシールド体4内周面の周方向
に沿つて移動させることによつて調整出来る。例
えば磁力ベクトルがy軸方向へ傾いてMR素子体
2からの出力が低下した場合、第9図に示すよう
な姿勢に磁気回路体10とシールド体4とを組付
ければ磁力ベクトルはx軸方向に傾いてMR素子
体2からの出力値が増し、これによつて検出距離
が調整されることになる。逆に、MR素子体2の
出力値が増加した場合は、両者を第8図に示す姿
勢に組付けて磁力ベクトルをy軸方向へ傾けて
MR素子体2からの出力を減少させ、これによつ
て検出距離の調整を図るものである。 The detection distance is set using these properties. That is, when the shield body 4, which is a magnetic material, is attached to the magnetic circuit body 10 having a fixed detection distance, the aforementioned detection distance will be distorted, but this discrepancy will cause the magnetic circuit body 10 to It can be adjusted by moving it along the circumferential direction. For example, if the magnetic force vector is tilted in the y-axis direction and the output from the MR element body 2 is reduced, if the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 are assembled in the posture shown in FIG. 9, the magnetic force vector will be tilted in the x-axis direction. , the output value from the MR element body 2 increases, and the detection distance is thereby adjusted. On the other hand, if the output value of the MR element body 2 increases, assemble both of them in the posture shown in Figure 8 and tilt the magnetic force vector in the y-axis direction.
The output from the MR element body 2 is reduced, thereby adjusting the detection distance.
このように検出距離の調整を、磁気回路体10
をシールド体4内周面の周方向に沿つて移動させ
るのみで行うことが出来るので、検出距離測定の
基準面が変わらない。これによつて、従来のよう
に検出距離調整のためにバイアス磁石3とMR素
子体2との一体物を軸方向に移動させる必要上、
基準面が変わり調整が非常に難しく面倒であると
いつた問題が解決された。 In this way, the detection distance can be adjusted using the magnetic circuit body 10.
This can be done by simply moving the shield body 4 along the circumferential direction of the inner circumferential surface of the shield body 4, so the reference plane for measuring the detection distance does not change. This makes it necessary to move the integral body of the bias magnet 3 and the MR element body 2 in the axial direction in order to adjust the detection distance as in the conventional case.
The problem of changing the reference plane and making adjustment extremely difficult and troublesome has been solved.
第1図と第2図に、本発明の一実施例を示す。
この実施例においては、第二永久磁石7の磁力を
第一永久磁石6のそれより大きいものとし、MR
素子体2に作用するy軸に沿つた正負方向の磁力
の作用量が等しくなる直線Kに沿つた位置が第一
永久磁石6に大きく偏るようにしている。
An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
In this embodiment, the magnetic force of the second permanent magnet 7 is made larger than that of the first permanent magnet 6, and the MR
The position along the straight line K where the amount of magnetic force acting on the element body 2 in the positive and negative directions along the y-axis is equal is largely biased toward the first permanent magnet 6.
又、MR素子体2の電源13に対する接続は、
MR素子体2に外部磁力が作用していない状態に
おける出力値、すなわち不平衡電圧が0〔V〕と
なるように設定されている。このように、MR素
子体2の不平衡電圧を0〔V〕に設定することに
より、バイアス磁石3による出力電圧値VBの設
定が容易となると共に正確に設定出来る。第6図
において、比較器9のしきい値V7は、0〔V〕
に設定されているので、磁石体1に対するMR素
子体2の直線Kに沿つた位置設定は、この位置設
定によるMR素子体2の出力値V6が出力値VB
よりも小さいが、しきい値V7よりも大きい値と
なるように達成されている。 Moreover, the connection of the MR element body 2 to the power supply 13 is as follows.
The output value when no external magnetic force is acting on the MR element body 2, that is, the unbalanced voltage is set to be 0 [V]. In this manner, by setting the unbalanced voltage of the MR element body 2 to 0 [V], the output voltage value VB by the bias magnet 3 can be easily and accurately set. In FIG. 6, the threshold value V7 of the comparator 9 is 0 [V]
Therefore, the position setting of the MR element body 2 along the straight line K with respect to the magnet body 1 is such that the output value V6 of the MR element body 2 due to this position setting is the output value VB.
is smaller than V7, but larger than threshold V7.
このMR素子体2の出力値V6の設定に際し
て、磁石体1に対するMR素子体2の変位位置
を、第6図bの点a付近に設定すると、検出体5
のわずかな影響によりMR素子体2の出力値がし
きい値V7よりも低い値となるので、距離Lが大
きい状態で検出体5を検出することが出来、反対
に特性曲線Tの頂点付近に対応する点b付近に設
定すると、検出体5の磁気的影響が大きくないと
MR素子体2の出力値をしきい値よりも低い値に
することが出来ないので、検出体5がMR素子体
2に充分に接近しなければ、すなわち距離Lが小
さくならなければ検出体5を検出することが出来
ないので、検出範囲を小さくすることが出来る。 When setting the output value V6 of the MR element body 2, if the displacement position of the MR element body 2 with respect to the magnet body 1 is set near point a in FIG.
Because the output value of the MR element body 2 becomes a value lower than the threshold value V7 due to the slight influence of When set near the corresponding point b, the magnetic influence of the detection object 5 is not large.
Since it is not possible to make the output value of the MR element body 2 lower than the threshold value, the detection object 5 does not come close enough to the MR element body 2, that is, unless the distance L becomes small. cannot be detected, so the detection range can be made smaller.
磁気回路体10のシールド体4に対する組付け
手段としてはいろいろ考えられるが、弾力性のあ
る物質(例えばスポンジ等)を組付け材11とし
て磁気回路体10とシールド体4内面との間に挿
入して磁気回路体10をシールド体4に弾接組付
けすると、検出距離の設定のための磁気回路体1
0の微動を容易に行うことが出来る。一旦、検出
距離が設定されると、接着剤等でその位置を固定
すると良い。 Various methods can be considered for assembling the magnetic circuit body 10 to the shield body 4, but an elastic material (for example, sponge, etc.) may be inserted between the magnetic circuit body 10 and the inner surface of the shield body 4 as the assembly material 11. When the magnetic circuit body 10 is elastically assembled to the shield body 4, the magnetic circuit body 1 for setting the detection distance is assembled.
A slight movement of 0 can be easily performed. Once the detection distance is set, it is preferable to fix the position with adhesive or the like.
尚、本実施例においては、シールド体4外表面
に有頂筒形状で非磁性体のケース体12を嵌着し
ているが、こうすることによつて、本発明装置の
取付け場所が磁性体の場合、その磁性体と本発明
装置との間に少なくともケース体12肉厚分の間
隔が形成されるため、磁性体の影響をさらに少な
くすることが出来るものである。 In this embodiment, a case body 12 made of a non-magnetic material and having a capped cylinder shape is fitted onto the outer surface of the shield body 4, but by doing so, the mounting location of the device of the present invention is made of a magnetic material. In this case, since a gap equal to at least the thickness of the case body 12 is formed between the magnetic body and the device of the present invention, the influence of the magnetic body can be further reduced.
このように本発明は、高性能、小型、安価であ
るといつた優れた特徴を有する本出願人が先に出
願した磁気近接スイツチ装置に、保磁力の小さい
シールド体を磁気回路体に中心軸をずらして組付
けしたので、外部磁気による影響がなくなりその
性能がさらに向上した。
As described above, the present invention adds a shield body with a small coercive force to the central axis of the magnetic circuit body in the magnetic proximity switch device previously applied for by the present applicant, which has excellent features such as high performance, small size, and low cost. Since they are assembled in a staggered manner, the effects of external magnetism are eliminated, further improving performance.
又、検出距離の設定も磁気回路体をシールド体
内周面に、周方向に移動させることによつて達成
出来るため、従来装置のように軸方向への移動が
必要なため、検出距離の基準面が変わり、検出距
離の調整が難しくて面倒であるといつた問題が解
決された等、多くの優れた効果を発揮するもので
ある。 In addition, since the detection distance can be set by moving the magnetic circuit body circumferentially around the inner surface of the shield, unlike conventional devices, it is necessary to move the magnetic circuit body in the axial direction. It has many excellent effects, such as solving the problem of difficult and troublesome adjustment of the detection distance.
第1図は本発明の一実施例を示す側面断面図、
第2図は同正面断面図。第3図aは磁石体のMR
素子体に対する磁力の作用形態を示す説明図、第
3図bはMR素子体に作用する磁力の方向と大小
関係を示す説明図。第4図aは磁石体のMR素子
体に対する磁力の作用に対する検出体の影響を説
明するための説明図、第4図bはMR素子体に作
用する磁力の方向と大小関係を示す説明図。第5
図は第4図に示した検出体によるMR素子体に対
する磁力の作用形態の変化特性を示す特性線図。
第6図は本発明の動作特性を説明するもので、a
は磁石体に対するMR素子体の変位形態を示す説
明図、bは検出動作特性を示す説明図。第7図は
本発明一実施例における磁束の流れを示す説明
図。第8図と第9図は磁気回路体とシールド体と
の組付き位置と磁気ベクトルの向きとの関係を示
す説明図。第10図は本出願人によつて先に出願
された装置を示す断面図。第11図はその装置に
おいて外部磁性体に対する磁束の流れを示す説明
図。第12図はその装置を磁性体に組付けた状態
を示す断面図である。
符号の説明、1:磁石体、2:MR素子体、
3:バイアス磁石、4:シールド体、5:検出
体、6:第一永久磁石、7:第二永久磁石、8:
スペーサー、9:比較器、10:磁気回路体、1
1:組付け材、12:ケース体、13:電源、
m:磁気回路体中心軸、n:シールド体中心軸、
K:直線、l:変位量、L:距離、V6:出力
値、V7:しきい値、O,O′:中心。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a front sectional view of the same. Figure 3a shows the MR of the magnet.
FIG. 3B is an explanatory diagram showing the mode of action of magnetic force on the MR element body, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing the direction and magnitude relationship of the magnetic force acting on the MR element body. FIG. 4a is an explanatory diagram for explaining the influence of the detecting body on the action of the magnetic force of the magnet body on the MR element body, and FIG. 4b is an explanatory diagram showing the direction and magnitude relationship of the magnetic force acting on the MR element body. Fifth
The figure is a characteristic diagram showing the changing characteristics of the form of magnetic force exerted on the MR element body by the detecting body shown in FIG. 4.
FIG. 6 explains the operating characteristics of the present invention, a
is an explanatory diagram showing the displacement form of the MR element body with respect to the magnet body, and b is an explanatory diagram showing the detection operation characteristics. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the flow of magnetic flux in one embodiment of the present invention. FIG. 8 and FIG. 9 are explanatory diagrams showing the relationship between the assembly position of the magnetic circuit body and the shield body and the direction of the magnetic vector. FIG. 10 is a sectional view showing a device previously filed by the applicant. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the flow of magnetic flux with respect to the external magnetic body in the device. FIG. 12 is a sectional view showing the device assembled to a magnetic body. Explanation of symbols, 1: Magnet body, 2: MR element body,
3: bias magnet, 4: shield body, 5: detection body, 6: first permanent magnet, 7: second permanent magnet, 8:
Spacer, 9: Comparator, 10: Magnetic circuit body, 1
1: Assembly material, 12: Case body, 13: Power supply,
m: central axis of magnetic circuit body, n: central axis of shield body,
K: Straight line, l: Displacement, L: Distance, V6: Output value, V7: Threshold, O, O': Center.
Claims (1)
一永久磁石6と第二永久磁石7とを、非磁性材料
製のスペーサー8を介して同軸状にかつ異なる磁
極を対向させて配置した磁石体1と、 該磁石体1に対し、該磁石体1の中心軸である
直線に沿つて相対変位可能に組付けられると共
に、出力端子が比較器9に接続された強磁性体磁
気抵抗素子体(MR素子体)2と、 該強磁性体磁気抵抗素子体2に両磁極を結ぶ直
線が前記直線に直交する姿勢で一体的に組付けら
れたバイアス磁石3と、 前記磁石体1と強磁性体磁気抵抗素子2とバイ
アス磁石3との組合わせ物である磁気回路体10
を収納組付けする筒形状で保磁力の小さい材料製
のシールド体4と、 前記磁気回路体10と前記シールド体4との組
付き物に対して接近離反移動可能に設けた磁性材
料製の検出体5とから構成し、 前記磁気回路体10の中心軸mと、前記シール
ド体4の中心軸nとをずらして成る磁気近接スイ
ツチ装置。 2 リング形状をし、端面に磁極を位置させた第
一永久磁石6と第二永久磁石7とを、非磁性材料
製のスペーサー8を介して同軸状にかつ異なる磁
極を対向させて配置した磁石体1と、 該磁石体1に対し、該磁石体1の中心軸である
直線に沿つて相対変位可能に組付けられると共
に、出力端子が比較器9に接続された強磁性体磁
気抵抗素子体(MR素子体)2と、 該強磁性体磁気抵抗素子体2に両磁極を結ぶ直
線が前記直線に直交する姿勢で一体的に組付けら
れたバイアス磁石3と、 前記磁石体1と強磁性体磁気抵抗素子2とバイ
アス磁石3との組合わせ物である磁気回路体10
を収納組付けする筒形状で保磁力の小さい材料製
のシールド体4と、 前記磁気回路体10と前記シールド体4との組
付き物に対して接近離反移動可能に設けた磁性材
料製の検出体5と、 前記磁気回路体10と前記シールド体4との組
付き物を収納組付けする非磁性材料製のケース体
12とから構成し、 前記磁気回路体10の中心軸mと、前記シール
ド体4の中心軸nとを偏心させて成る磁気近接ス
イツチ装置。 3 磁気回路体10とシールド体4との収納組付
けを、該磁気回路体10とシールド体4との間に
弾性物質である組付け材11を挿入することによ
つて達成して成る特許請求の範囲第1項または第
2項に記載の磁気近接スイツチ装置。[Claims] 1. A first permanent magnet 6 and a second permanent magnet 7, which are ring-shaped and have magnetic poles located on their end faces, are coaxially connected via a spacer 8 made of a non-magnetic material and have different magnetic poles. A magnet body 1 is arranged to face each other, and a power source is attached to the magnet body 1 so as to be relatively displaceable along a straight line that is the central axis of the magnet body 1, and whose output terminal is connected to a comparator 9. a magnetic magnetoresistive element body (MR element body) 2; a bias magnet 3 integrally assembled to the ferromagnetic magnetoresistive element body 2 in a posture in which a straight line connecting both magnetic poles is orthogonal to the straight line; A magnetic circuit body 10 is a combination of a magnet body 1, a ferromagnetic magnetoresistive element 2, and a bias magnet 3.
a cylindrical shield body 4 made of a material with a small coercive force to accommodate and assemble the magnetic circuit body 10 and the shield body 4; and a detection body made of a magnetic material that is movable toward and away from the assembly of the magnetic circuit body 10 and the shield body 4. 5, a magnetic proximity switch device in which the central axis m of the magnetic circuit body 10 and the central axis n of the shield body 4 are offset. 2. A magnet in which a ring-shaped first permanent magnet 6 and a second permanent magnet 7 with magnetic poles located on the end faces are arranged coaxially with different magnetic poles facing each other with a spacer 8 made of a non-magnetic material interposed therebetween. a ferromagnetic magnetoresistive element body which is assembled to the magnet body 1 so as to be relatively displaceable along the straight line that is the central axis of the magnet body 1, and whose output terminal is connected to the comparator 9; (MR element body) 2; a bias magnet 3 integrally assembled with the ferromagnetic magnetoresistive element body 2 in a posture in which a straight line connecting both magnetic poles is perpendicular to the straight line; and the magnet body 1 and the ferromagnetic A magnetic circuit body 10 which is a combination of a magnetic resistance element 2 and a bias magnet 3
a cylindrical shield body 4 made of a material with a small coercive force to accommodate and assemble the magnetic circuit body 10 and the shield body 4; and a detection body made of a magnetic material that is movable toward and away from the assembly of the magnetic circuit body 10 and the shield body 4. 5, and a case body 12 made of a non-magnetic material for storing and assembling an assembly of the magnetic circuit body 10 and the shield body 4, and a case body 12 made of a non-magnetic material, and a central axis m of the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 A magnetic proximity switch device in which the center axis n of the switch is eccentric. 3. A patent claim in which the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 are housed and assembled by inserting an assembly material 11 made of an elastic material between the magnetic circuit body 10 and the shield body 4 A magnetic proximity switch device according to item 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334112A JPH01175141A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | magnetic proximity switch device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334112A JPH01175141A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | magnetic proximity switch device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01175141A JPH01175141A (en) | 1989-07-11 |
| JPH0353731B2 true JPH0353731B2 (en) | 1991-08-16 |
Family
ID=18273658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62334112A Granted JPH01175141A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | magnetic proximity switch device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01175141A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676706A (en) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Nippon Autom Kk | Proximity switch for magnetic body detection |
| JP2014103071A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Panasonic Corp | Switch device |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62334112A patent/JPH01175141A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01175141A (en) | 1989-07-11 |
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