JPH0624722Y2 - 磁気近接スイッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、空気圧または油圧により機械的仕事を行う場
合に使用される空気圧シリンダまたは油圧シリンダにお
いて、そのピストンの最適動作位置を設定するための、
いわゆる磁気近接スイッチに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、このような磁気近接スイッチを利用して上述のよ
う空気圧シリンダまたは油圧シリンダのピストンの最適
動作位置を設定する場合、第５図に示すようにして行な
われる。

即ち、磁気近接スイッチ１は、磁気を検出し得るリード
スイッチ，磁気抵抗素子またはホール素子等の磁気セン
サと、この磁気センサが磁気を検出したとき発光せしめ
られる表示ランプ１ａとを有しており、また空気圧又は
油圧シリンダ２のシリンダチューブ２ａ内を往復運動す
るピストン２ｂは、ロッド２ｃの先端に固定されると共
に、その周縁に磁石２ｄが埋設されている。

このような構成により、前以て最適動作位置に持ち来さ
れたピストン２ｂに対して、図示のように磁気近接スイ
ッチ１をこのピストン２ｂの移動方向にそのシリンダチ
ューブ２ａの表面に沿って移動することにより、該磁気
近接スイッチ１の両方向への移動により磁気センサが磁
気を検出して表示ランプが点灯した位置の中間位置を、
最適動作位置として設定し、この位置に磁気近接スイッ
チ１を固定するようにしている。また、簡易な設定方法
としては、一方向への磁気近接スイッチ１の移動によ
り、表示ランプが点灯した位置からさらに一定距離、例
えば数mmだけ移動させた位置で固定するようにしてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような構成の磁気近接スイッチ１
は、磁気センサが無接点型の場合には比較的高価であ
り、また最適動作位置の設定が該磁気近接スイッチを両
方向に移動させることにより行なわれるため、設定作業
が複雑で時間がかかってしまっていた。さらに、最適動
作位置の設定は、一つの表示ランプを具備した磁気近接
スイッチにおいて、双方向よりの点灯位置の中間を目測
すること、即ち、左側から右方向へ磁気近接スイッチ１
を移動させた時の点灯位置と、右側から左方向へ移動さ
せた時の点灯位置の中間を目測で最適動作位置として設
定するか、または表示ランプの点灯位置から一定距離だ
けさらに移動させることによって行われるので、設定精
度があまり高くなくバラツキが生ずることとなって信頼
性の点でも問題があった。

また、磁気センサとして、比較的安価なリードスイッチ
を使用した場合にも、同様に設定作業が複雑であり、設
定精度もあまり高くないという問題があった。

本考案は、以上の点に鑑み、比較的低いコストで構成さ
れ得ると共に、設定作業が簡単且つ精度よく行なわれ得
る、磁気近接スイッチを提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

上記目的を達成するため、本考案の磁気近接スイッチに
おいては、接点部が互いに位置検出方向に関して並ん
で、且つ好ましくはその長手方向が該位置検出方向に沿
ってまたは該位置検出方向に対してほぼ垂直に延びるよ
うに、配設された感度の異なる二個のリードスイッチ
と、これらのリードスイッチのうち一方のより高感度の
リードスイッチのみがオンのとき点灯せしめられる第一
の発光素子と、双方のリードスイッチがオンのときのみ
点灯せしめられる第二の発光素子とを具備するように構
成されている。

この考案によれば、磁気センサとしてリードスイッチを
使用していることから、比較的低コストで構成され得る
と共に、二つの感度の異なるリードスイッチが配設され
ていることにより、これらのリードスイッチの検出領域
が二重に重なることになる。したがって、例えば空気圧
または油圧シリンダのピストンの最適動作位置を設定す
る場合、本磁気近接スイッチをこのシリンダのシリンダ
チューブの表面に沿って長手方向に移動させると、その
最適動作位置付近に接近したとき、一方のリードスイッ
チがピストンに備えられた磁石の磁気を検出してオンと
なり、他方のリードスイッチはオフであることから、こ
の場合第一の発光素子のみが点灯せしめられ、これによ
り最適動作位置に接近していることが判断される。さら
にこの磁気近接スイッチを移動させると、上記一方のリ
ードスイッチがオンのままで、他方のリードスイッチも
オンとなり、この場合、第一の発光素子が消灯されると
共に第二の発光素子が点灯せしめられる。このように、
第二の発光素子のみが点灯状態になって最適動作位置に
あることが容易に判断され得る。

さらに本磁気近接スイッチを移動させると、上記一方の
リードスイッチがオンのままで、上記他方のリードスイ
ッチがオフになるので、第二の発光素子は消灯し、第一
の発光素子のみが点灯することとなり、最適動作位置か
らわずかにはずれたことが判断される。その後さらに本
磁気近接スイッチを移動させると、、上記一方のリード
スイッチもオフになって、第一の発光素子も消灯し、最
適動作位置から完全にはずれたことが判断される。

これにより、本磁気近接スイッチを上記のように移動さ
せて、先ず第一の発光素子が点灯し、その後この第一の
発光素子が消灯し且つ第二の発光素子が点灯したとき
に、最適動作位置にあることが簡単且つ確実に検出さ
れ、従って最適動作位置の設定が非常に簡単な作業によ
って短時間で精度よく行なわれることができ、信頼性の
高い設定が可能になる。

本考案による磁気近接スイッチは、好ましくは第一の発
光素子と第二の発光素子が異なる表示色、例えば第一の
発光素子が赤色、第二の発光素子が緑色の表示色を有し
ており、これによって設定作業の際に最適動作位置の検
出が視覚的に容易に確認され得るようになっている。

ここで、二個のリードスイッチの長手方向が本磁気近接
スイッチの位置検出方向に沿って延びるように配設され
ている場合には、リードスイッチ部分が比較的小さく特
に位置検出方向に対して側方に小型に構成され得ること
になる。

また、二個のリードスイッチが、本磁気近接スイッチの
位置検出方向に対してほぼ垂直に延びている場合には、
一般にリードスイッチの長手方向に現れるいわゆる三点
動作域の影響が本磁気近接スイッチの動作に全く作用し
ないことから、比較的幅広い動作域が得られることにな
ると共に、比較的小さく特に位置検出方向に関して小型
に構成され得ることになる。

さらに、第一の発光素子に直列に赤外発光素子が接続さ
れていると、第二の発光素子が点灯されない状態におい
ては、該第一の発光素子及び赤外発光素子には比較的高
い電圧が印加されることとなり、したがって該第１の発
光素子には点灯に充分な駆動電圧が印加されて、該第一
の発光素子が点灯する。その際、赤外発光素子が発光し
ても肉眼では観察され得ないので、この磁気近接スイッ
チの表示は全く変化せず、しかも広い範囲の電流に対応
することが可能となり、汎用性の高い磁気近接スイッチ
が得られる。

また、第二の発光素子が点灯せしめられたときは、該第
一の発光素子に印加される電圧が低下するので、該赤外
発光素子の存在によりこの低下した電圧が該第１の発光
素子を点灯させ得る駆動電圧以下になるにように設定し
ておけば、とくにスイッチング回路を設けることなく、
非常に簡単な構成によって双方のリードスイッチがオン
の時に第一の発光素子を消灯させることが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に示した一実施例に基づいて本考案を詳細に
説明する。

第１図は、本考案による磁気近接スイッチの一実施例を
示している。この磁気近接スイッチ１０は、電源端子１
１に一端１２ａ，１３ａが互いに並列に接続された二つ
のリードスイッチ１２，13と、該リードスイッチ１２，
１３の他側１２ｂ，１３ｂにそれぞれ逆流防止用のダイ
オード１４，１５を介して一側１６ａで接続された共通
の抵抗１６と、この抵抗１６の他側１６ｂとアース間に
互いに並列に接続された発光素子、例えば緑色ＬＥＤ１
７，赤色ＬＥＤ１８と、この緑色ＬＥＤ17に直列に接続
されたスイッチングトランジスタ19と、赤色ＬＥＤ１８
に直列に接続された赤外ＬＥＤ２０と、ベースが抵抗を
介してリードスイッチ１２の他側１２ｂに接続され且つ
コレクタが抵抗を介してリードスイッチ１３の他側１３
ｂに接続されていると共に、エミッタが上記スイッチン
グトランジスタ１９のベースに接続されさらに抵抗を介
してアースに接続されているスイッチングトランジスタ
２１と、抵抗１６の一側１６ａとアース間に接続された
ツェナーダイオード２２とから構成されている。

上記のリードスイッチ１２，１３は、互いに異なる感
度、即ちリードスイッチ１２は比較的高い感度を有し、
且つリードスイッチ１３は比較的低い感度を有してお
り、第２図（Ａ）に示すように長手方向が位置検出方向
（第２図（Ａ）の矢印方向）に沿うように、並んで配設
されていることにより、側方に関して小型に構成され
る。

ここで、ツェナーダイオード２２が抵抗１６の一端１６
ａに接続されていることにより、各ＬＥＤ１７，１８，
２０に過電圧が印加されないようになっている。

本考案による磁気近接スイッチ１０は以上のように構成
されており、そのリードスイッチ１２，１３により検出
感度特性はそれぞれ第３図（Ａ）に符号Ｐ，Ｑで示すよ
うに、二重に重なっているので、第５図に示した従来の
磁気近接スイッチ１の場合と同様にシリンダのピストン
の最適動作位置を設定する場合、本磁気近接スイッチ１
０をシリンダのシリンダチューブの表面に沿って移動さ
せると、先ずリードスイッチ１２がシリンダのピストン
に備えられた磁石の磁気を検出してオンとなり、これに
より電源端子１１から電圧がリードスイッチ１２，ダイ
オード１４，抵抗１６を介してＬＥＤ１７，１８に印加
され、赤色ＬＥＤ１８は赤外ＬＥＤ２０と共に点灯駆動
せしめられ、この時赤色ＬＥＤ１８側には比較的高い電
圧が印加されるので、該赤色ＬＥＤ１８には点灯するに
充分な駆動電圧が印加されることとなり、従って赤色の
発光表示が行われる。この際赤外ＬＥＤ２０も点灯する
が、その赤外発光は肉眼では観察され得ない。他方、ス
イッチングトランジスタ２１のベースにはＨレベルの信
号が入力され得ることから、該スイッチングトランジス
タ２１はオンされるが、リードスイッチ１３はオフのま
まであることから、スイッチングトランジスタ１９のベ
ースには電圧が印加されず、従ってこのスイッチングト
ランジスタ１９はオフであるので、緑色ＬＥＤ１７は点
灯しない。かくして、リードスイッチ１２のみがオンの
場合には赤色ＬＥＤ１８のみが点灯するように観察され
得る。

さらに、磁気近接スイッチ１０を移動させると、リード
スイッチ１２はオン状態のままで、リードスイッチ１３
がオンとなり、このときスイッチングトランジスタ１９
のベースにはスイッチングトランジスタ２１を介して電
圧が印加されることとなる。従って、赤色ＬＥＤ１８と
共に緑色ＬＥＤ１７にも駆動電圧が印加され、かくして
該緑色ＬＥＤ２０が点灯せしめられるが、このときスイ
ッチングトランジスタ１９のオンにより抵抗１６の下端
における電圧か低下するため、前記赤色ＬＥＤ１８に印
加される駆動電圧も低くなり、該赤色ＬＥＤ１８が点灯
し得る電圧以下になるので、該赤色ＬＥＤ２０は点灯せ
ず、したがって緑色の発光表示のみが行なわれる。

さらにまた、本磁気近接スイッチ１０を移動させると、
リードスイッチ１２がオフになり、他方リードスイッチ
１３はオンのままであることから、スイッチングトラン
ジスタ２１はオフとなり、これによりスイッチングトラ
ンジスタ１９もオフとなるので、緑色ＬＥＤ１７は消灯
し、駆動電圧が高くなることから赤色ＬＥＤ１８が点灯
し、したがって該赤色ＬＥＤ１８のみが点灯駆動せしめ
られることとなる。従って、赤色の発光表示のみが行な
われることになる。その後さらに本磁気近接スイッチ１
０を移動させると、リードスイッチ13もオフとなり、Ｌ
ＥＤ１７，１８は共に消灯することになる。

ここで、赤外ＬＥＤ２０は、駆動電圧の低下によって赤
色ＬＥＤ１８が点灯しないようにスイッチングを行うよ
うな特性を有するものが選定されており、しかも赤色Ｌ
ＥＤ１８のみが点灯される場合に、該赤色ＬＥＤ１８の
内部抵抗による内部電圧降下が低く抑えられると共に、
広い範囲の電流に対して確実に本磁気近接スイッチ１９
が動作するようにしている。

このようにして、第３図（Ｂ）に示すように、最適動作
位置においては緑色ＬＥＤ１７のみが点灯駆動せしめら
れ、またこの最適動作位置付近においては、赤色ＬＥＤ
１８のみが点灯駆動せしめられることになる。この際、
リードスイッチ１２，１３の接点部のオフセットを適宜
に選定することによって、最適動作位置の範囲を所定の
幅に調整することも可能であるが、従って、各ＬＥＤ１
７，１８の点灯状態を確認するだけで、本磁気近接スイ
ッチ１０が確実に最適動作位置に設定され得ることにな
る。

ここで、上記実施例においては、各リードスイッチ１
２，１３は、その長手方向が本磁気近接スイッチ１０の
位置検出方向に沿って延びていることから、いわゆる三
点動作域を有しているので、中央の動作域でのみ作動す
るように動作設定ラインｘを予め設定しておけばよい。
ただし、この場合磁気近接スイッチ１０の動作設定域Ｄ
_１は、上記動作設定ラインｘによって限定されることに
なる。

第４図は第１図の実施例におけるリードスイッチ１２，
１３の他の配置例を示している。この場合、各リードス
イッチ１２，１３は、第４図（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、その長手方向が本磁気近接スイッチ１０の位置検
出方向（第４図（Ａ）の矢印方向）に対してほぼ垂直に
延びるように配設されており、これにより該位置検出方
向に関していわゆる三点動作域が出現するようなことが
ない。従って、第２図に示した場合のように動作設定ラ
インｘ（第３図（Ａ）参照）を予め設定する必要が全く
なく、かくして第４図（Ｃ）に示すように、比較的広い
動作設定域Ｄ_２が得られることになると共に、位置検出
方向に小型に構成され得ることになる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、二個の感度の異なる
リードスイッチの接点部を互いに位置検出方向に関して
並んで、且つ好ましくはその長手方向が該位置検出方向
に沿ってまたは該位置検出方向に対してほぼ垂直に延び
るように配設し、これらのリードスイッチのうち一方の
より高感度のリードスイッチのみがオンのとき第一の発
光素子が点灯し、上記リードスイッチの双方がオンのと
きのみ第二の発光素子が点灯するように磁気近接スイッ
チを構成したので、磁気センサとしてリードスイッチを
使用していることから、比較的低コストで構成され得る
と共に、二つの感度の異なるリードスイッチが配設され
ていることから、これらのリードスイッチの検出領域が
二重に重なることとなる。

したがって、例えば空気圧シリンダや油圧シリンダのピ
ストンの最適動作位置を設定する場合、本磁気近接スイ
ッチをシリンダチューブの表面に沿って長手方向に移動
させると、最適動作位置付近に接近したとき、一方のリ
ードスイッチがピストンに備えられた磁石の磁気を検出
してオンとなり、他方のリードスイッチはオフであるこ
とから、この場合第一の発光素子のみが点灯せしめら
れ、これにより最適動作位置に接近していることが判断
され得る。

さらに本磁気近接スイッチを移動させると、該一方のリ
ードスイッチがオンのままで、他方のリードスイッチも
オンとなり、この場合第１の発光素子が消灯されると共
に、第二の発光素子のみが点灯せしめられることによ
り、最適動作位置にあることが容易に判断され得ること
になる。

さらに磁気近接スイッチを移動させると、一方のリード
スイッチがオンのままで、他方のリードスイッチがオフ
になるので、第二の発光素子は消灯し、第一の発光素子
のみが点灯することとなり、該第一の発光素子のみが点
灯状態にあるので、最適動作位置からわずかにはずれた
ことが判断され得る。その後さらに磁気近接スイッチを
移動させると、該一方のリードスイッチもオフになっ
て、第一の発光素子も消灯し、最適動作位置から完全に
はずれたことが判断され得る。

したがって、本磁気近接スイッチを上記のように移動さ
せて、先ず第一の発光素子が点灯し、その後該第一の発
光素子が消灯し且つ第二の発光素子が点灯したときに最
適動作位置にあることが簡単且つ確実に検出され得るこ
とになり、最適動作位置の設定が非常に簡単な作業によ
って短時間で精度よく行なわれ、信頼性の高い設定が可
能になる。

さらに、第一の発光素子と第二の発光素子が異なる表示
色、例えば第一の発光素子が赤色、第二の発光素子が緑
色の表示色を有している場合には、設定作業の際に最適
動作位置の検出が視覚的に容易に確認されることができ
る。

また、二個のリードスイッチが、その長手方向が本磁気
近接スイッチの位置検出方向に沿って延びるように配設
されている場合には、該リードスイッチ部分が比較的小
さく、とくに位置検出方向に対して側方に小型に構成さ
れ得ることとなる。

他方、二個のリードスイッチが、本磁気近接スイッチの
位置検出方向に対してほぼ垂直に延びている場合には、
一般にリードスイッチの長手方向に現れるいわゆる三点
動作域の影響が本磁気近接スイッチの動作に全く作用し
ないことから、比較的幅広い動作域が得られることにな
り、また比較的小さく、とくに位置検出方向に関して小
型に構成され得ることになる。

さらに第一の発光素子に直列に赤外発光素子が接続され
ていると、第二の発光素子が点灯されない状態において
は、該第一の発光素子及び赤外線発光素子には比較的高
い電圧が印加されることとなり、したがって該第一の発
光素子には点灯に充分な駆動電圧が印加されて、該第一
の発光素子が点灯する。その際、赤外発光素子が発光し
ても肉眼では観察され得ないので、本磁気近接スイッチ
の表示は全く変化せず、しかも広い範囲の電流に対応す
ることが可能となり、汎用性の高い磁気近接スイッチが
得られる。さらに第二の発光素子が点灯せしめられたと
きは該第一の発光素子に印加される電圧が低下するの
で、該赤外発光素子の存在によりこの低下した電圧が該
第一の発光素子を点灯させ得る駆動電圧以下に設定して
おけば、とくにスイッチング回路を設けることなく、非
常に簡単な構成によって双方のリードスイッチがオンの
ときに第一の発光素子を消灯させることが可能となる。

かくして本考案によれば、比較的低いコストで構成され
得ると共に、設定作業が簡単且つ精度よく行なわれ得
る、極めて優れた磁気近接スイッチが提供されることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による磁気近接スイッチの一実施例の回
路構成を示す概略図、第２図はそれぞれ二つのリードス
イッチの位置関係を示し、（Ａ）は概略側面図，（Ｂ）
は概略平面図、 第３図（Ａ）は第１図の実施例による感度特性を示すグ
ラフ、同図（Ｂ）は発光表示状態を示す図である。 第４図は第１図の実施例におけるリードスイッチの他の
配置例を示すもので、（Ａ）は概略側面図，（Ｂ）は概
略平面図，（Ｃ）は感度特性グラフである。 第５図は従来の磁気近接スイッチの一例を示す概略図で
ある。 １０……磁気近接スイッチ；１１……電源端子；１２，
１３……リードスイッチ；１４，１５……ダイオード；
１６……抵抗；１７……緑色ＬＥＤ；１８……赤色ＬＥ
Ｄ；１９，２１……スイッチングトランジスタ；２０…
…赤外ＬＥＤ；２２……ツェナーダイオード。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】接点部が互いに位置検出方向に関して並ん
   で配設された感度の異なる二個のリードスイッチと、該
   リードスイッチのうち一方のより高感度のリードスイッ
   チのみがオンのとき点灯せしめられる第一の発光素子
   と、双方のリードスイッチがオンのときのみ点灯せしめ
   られる第二の発光素子とを含んでいることを特徴とす
   る、磁気近接スイッチ。
2. 【請求項２】前記第一の発光素子と第二の発光素子の表
   示色が異なることを特徴とする、請求項第１項に記載の
   磁気近接スイッチ。
3. 【請求項３】前記第一の発光素子の表示色を赤色とし、
   第二の発光素子の表示色を緑色としたことを特徴とす
   る、請求項第２項に記載の磁気近接スイッチ。
4. 【請求項４】前記二個のリードスイッチを、その長手方
   向が前記位置検出方向に沿って延びるように配設したこ
   とを特徴とする、請求項第１項乃至第３項の何れかに記
   載の磁気近接スイッチ。
5. 【請求項５】前記二個のリードスイッチを、その長手方
   向が前記位置検出方向に対してほぼ垂直に延びるように
   配設したことを特徴とする、請求項第１項乃至第３項の
   何れかに記載の磁気近接スイッチ。
6. 【請求項６】前記第一の発光素子に直列に赤外発光素子
   が接続されていることを特徴とする、請求項第１項乃至
   第５項の何れかに記載の磁気近接スイッチ。