KR20060107300A - 자기 근접 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기 근접 스위치에 있어서, 자장 검출부와 자장 발생부 사이의 갭 변동에 대한 동작 위치의 변화를 적게 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

자장 발생부(12)는 판형의 자성 금속체(13d)와, 그것에 흡착된 형상 및 재질이 같은 3개의 영구 자석(13a, 13b, 13c)으로 구성된다. 3개의 영구 자석(13a∼13c)은 동 극(S극)의 자극면이 자장 검출부(11)를 향하도록 하여 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향을 따라 등간격으로 병렬로 배치된다. 각 영구 자석(13a∼13c)이 발생시키는 자력의 갭 방향 성분이 같은 점을 연결한 등자력선은 그 양단에 있어서 갭 방향의 변동에 대한 동작 위치의 변화가 적은 곡선이 된다.

Description

자기 근접 스위치{MAGNETIC PROXIMITY SWITCH}

도 1은 본 발명의 실시 형태인 자기 근접 스위치의 전체 구성도.

도 2는 제1 실시예의 자장 발생부의 구성도.

도 3은 도 2의 3개의 영구 자석에 의해 형성되는 자계를 도시한 도면.

도 4는 도 2의 자장 발생부를 구비하는 자기 근접 스위치의 동작 특성을 도시한 도면.

도 5는 제1 실시예의 자장 발생부에서의 영구 자석의 다른 병렬 배치예를 도시한 도면.

도 6은 제2 실시예의 자장 발생부의 구성도.

도 7은 종래의 자기 근접 스위치의 전체 구성도.

도 8은 도 7의 조작용 자석에 의한 자계를 도시한 도면.

도 9는 종래의 다른 자기 근접 스위치의 전체 구성도.

도 10은 도 9의 영구 자석에 의한 자계를 도시한 도면.

도 11은 도 7의 자기 근접 스위치의 동작 특성을 도시한 도면.

도 12는 도 9의 자기 근접 스위치의 동작 특성을 도시한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 자기 근접 스위치

11 : 자장 검출부

12 : 자장 발생부

13a, 13b, 13c : 영구 자석

13d : 자성 금속체

13-1∼13-5 : 영구 자석

50 : 케이스

60 : 밀봉재

본 발명은 자장 발생부와, 그 자장 발생부에 대하여 상대적으로 슬라이딩하여 그 자장 발생부로부터 발생되는 자장을 검출하는 자장 검출부를 구비하는 자기 근접 스위치에 관한 것이다.

엘리베이터의 승강실의 각층 정지 등의 제어에 사용되는 자기 근접 스위치가 알려져 있다.

[제1 공지예]

도 7은 종래의 자기 근접 스위치의 일 구성예를 도시한 도면이다.

동 도면에 도시된 자기 근접 스위치(100)는 자기 검출 소자(자장 검출부; 101)와 조작용 자석(자장 발생부; 103)으로 구성되어 있다. 자기 검출 소자(101)는 자기 저항 소자 또는 홀 소자이다. 조작용 자석(103)은 영구 자석이다. 조작용 자 석(103)은 그 자극면이 자기 검출 소자(101)를 향하도록 배치된다. 조작용 자석(103)은 자기 검출 소자(101)에 대하여 동작 거리(갭: 105)를 유지하면서, 자기 검출 소자(101)에 대하여 방향(슬라이딩 방향) 107로 슬라이딩 이동한다.

도 8은 조작용 자석(103)이 발생시키는 자력선의 상태를 도시한 도면이다.

동 도면에 있어서, Y축은 조작용 자석(103)의 S극의 자극면과 자기 검출 소자(101)의 조작용 자석(103)측 단부면 사이의 거리인 갭(105)을 나타내고, X축은 조작용 자석(103)의 자기 검출 소자(101)에 대한 슬라이딩 방향(107)의 위치를 나타낸다. X축과 Y축은 직교하고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 조작용 자석(103) 주위에는 조작용 자석(103)의 N극과 S극을 곡선적으로 연결하는 자력선(112)이 존재한다. 또한, 조작용 자석(103)이 발생시키는 자력의 갭 성분이 같은 장소를 플롯하여 얻어지는 곡선형 등자력선[113(113a, 113b, 113c 등)]이 존재한다.

자력선(112) 및 등자력선(113)은 실제로는 X축의 아래쪽에도 존재하지만, 도 8에서는 생략하고 있다.

[제2 공지예]

또한, 다른 공지 기술로서 도 9에 도시된 자기 근접 스위치가 알려져 있다.

동 도면에 도시된 자기 근접 스위치(200)는 자장 검출부인 리드 스위치(201)와 영구 자석인 조작용 자석(자장 발생부; 203)으로 구성되어 있다. 조작용 자석(203)은 리드 스위치(201)에 대하여 동작 거리(갭; 205)를 유지하면서, 리드 스위치(201)의 길이 방향과 수직인 방향(슬라이딩 방향; 207)으로 슬라이딩한다.

도 10은 조작용 자석(203)이 발생시키는 자력선의 상태를 도시한 도면이다.

동 도면에 있어서, Y축은 조작용 자석(203)과 리드 스위치(201) 사이의 거리인 갭(205)을 나타내고, X축은 조작용 자석(203)의 리드 스위치(201)에 대한 슬라이딩 방향(207)의 거리를 나타낸다.

도 10에 도시된 바와 같이, 조작용 자석(203) 주위에는 조작용 자석(203)의 N극에서 S극을 향하는 곡선적인 자력선(212)이 존재한다. 또한, 조작용 자석이 발생시키는 자력이 같은 장소를 플롯하여 얻어지는 곡선형의 등자력선[123(123a, 123b, 123c 등)]이 존재한다. 등자력선(123)은 실제로는 X축의 아래쪽에도 존재하지만, 도 10에서는 생략하고 있다.

[제3 공지예]

또한, 또 다른 공지 기술로서는 예컨대 조작용 자석인 자장 발생부를, 제1 영구 자석과, 그 양측에 같은 갭으로 배치된 제2 및 제3 영구 자석으로 구성한 홀 효과 위치 센서가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).

[제4 공지예]

또한, 엘리베이터 승강실의 위치를 검출하는 검출기로서, 백 플레이트 상에 3개의 마그넷을 배치한 것이 알려져 있다. 이 검출기에 있어서는 백 플레이트 상의 중앙에 긴 마그넷을 배치하고, 그 양측에 짧은 마그넷을 배치하고 있다(특허 문헌 2 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제7(1995)-78538호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평성 제11(1999)-246139호 공보

도 11은 상기 제1 공지예의 자기 근접 스위치(100)의 동작 특성을 도시한 도면이다.

동 도면의 X축은 자기 검출 소자(101)와 조작용 자석(103)의 상대 위치(거리)이며, Y축은 자기 검출 소자(101)와 조작용 자석(103) 사이의 갭(105)이다. X축, Y축의 단위는 모두 ㎜이다.

도 11에 도시된 실선은 동작 특성 곡선(131)이며, 파선은 자기 복귀 특성 곡선(132)이다.

여기서, 동작 특성 곡선(131)은 자기 검출 소자(101)가 동작하는[조작용 자석(103)을 검출하는] 점을 연결한 곡선이며, 복귀 특성 곡선(132)은 자기 검출 소자(101)가 동작 상태에서 비동작 상태로 복귀하는 점을 연결한 곡선이다.

동 도면에 도시된 바와 같이, 동작 특성 곡선(131)은 갭(105)이 커짐에 따라 조작용 자석(103)의 슬라이딩 방향으로 넓어지고, 또한, 갭(105)이 커짐에 따라 조작용 자석(103)의 슬라이딩 방향으로 좁아지는 곡선이 된다.

도 11에 도시된 예에서는, 자기 검출 소자(101)는 갭(105)이 약 28 ㎜일 때에 조작용 자석(103)과의 상대 위치가 10 ㎜가 된 시점에서 동작하고 있다. 그리고, 자기 검출 소자(101)는 갭(105)이 10 ㎜∼40 ㎜인 범위(133)에서는 조작용 자석(103)과의 상대 위치가 약 7 ㎜∼10 ㎜가 되는 영역(134)에서 동작(스위칭)하고 있다.

도 12는 상기 제2 공지예의 자기 근접 스위치(200)의 동작 특성을 도시한 도 면이다.

동 도면의 X축, Y축은 도 11과 동일하다. 도 12의 실선은 리드 스위치(201)의 동작 특성 곡선(231)이며, 파선은 복귀 특성 곡선(232)이다. 동작 특성 곡선(231)은 리드 스위치(201)가 동작하는(온이 되는) 점을 연결한 곡선이며, 복귀 특성 곡선(232)은 리드 스위치(201)가 동작 상태에서 비동작 상태로 복귀하는(온에서 오프가 되는) 점을 연결한 곡선이다.

리드 스위치(201)의 동작 특성 곡선(231) 및 복귀 특성 곡선(232)은 X-Y 평면의 원점(0, 0)을 중심으로 하는 대략 반원형이 된다. 도 12에 도시된 예에서는, 리드 스위치(201)는 갭(205)이 5 ㎜∼15 ㎜인 범위(233)에서는 리드 스위치(201)와 조작용 자석(203)의 상대 위치가 약 11 ㎜∼21 ㎜가 되는 영역(234)에서 동작하고 있다.

이와 같이, 종래의 자기 근접 스위치(100, 200)는 갭(105, 205)의 변동에 대하여 검출부[자기 검출 소자(101), 리드 스위치(201)]가 스위칭 동작하는 위치(이후, 이 위치를 「동작 위치」라고 표현함)가 크게 변동한다. 이 때문에, 종래의 자기 근접 스위치(100, 200)를 각종 장치(예컨대, 엘리베이터 등)의 정지 위치를 제어하기 위한 센서에 사용한 경우, 장치의 요동 등에 의해 검출부와 조작용 자석의 갭이 변화되면, 장치의 정지 위치의 편차가 커지게 되어 장치의 운용에 지장을 초래하는 등의 문제가 발생하고 있었다.

또한, 제3 공지예의 홀 효과 위치 센서는 상기 문제를 해결하지만, 자장 발생부가 2 종류의 자석으로 구성되어 있기 때문에, 부재 통합화에 따른 저렴한 부품 조달을 실현할 수 없어 제품 비용 상승의 요인이 된다고 하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 자장 발생부와 자장 검출부의 갭이 변동한 경우라도, 자장 발생부의 슬라이딩 방향의 변동에 대하여 동작 위치의 변화가 적은 자기 근접 스위치를 실현하는 것이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

도 1은 본 발명의 자기 근접 스위치의 실시 형태를 도시한 구성도이다.

동 도면에 도시된 자기 근접 스위치(10)는 자장 검출부(11)와 자장 발생부(12)를 구비하고 있다.

자장 검출부(11)는 자기 저항 소자, 홀 소자 또는 리드 스위치 등의 자기 검출 소자이다. 자장 발생부(12)는 자장 검출부(11)에 대하여 상대적으로 슬라이딩 방향(17)으로 슬라이딩하는 조작용 자석이다.

자장 발생부(12)는 슬라이딩할 때, 자장 검출부(11)에 대하여 갭(15)[자장 검출부(11)와 자장 발생부(12) 사이의 도 1상에 있어서의 수직 방향의 거리]을 유지하면서 슬라이딩 방향(17)으로 움직인다. 여기서, 본 명세서에 있어서는 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)에 대하여 슬라이딩 방향(17)으로 슬라이딩할 때에 있어서의 자장 검출부(11)와 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향(17)의 거리를 "상대 위치(16)"라고 정의한다.

자장 검출부(11)는 상기 상대 위치(16)가 소정 거리가 될 때까지 접근하면, 동작한다. 이 동작에는 본 스위치의 온/오프(스위칭) 및 본 스위치가 접속된 상위 장치(도시되지 않음)나 전기 회로(도시되지 않음) 등으로의 검출 신호 등의 출력이 포함된다. 또한, 자장 검출부(11)가 동작하는 상대 위치(16)를 "동작 위치"라고 정의한다.

본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 후술하는 바와 같이 갭(15)이 크게 변동하더라도 동작 위치의 변동이 매우 적어지도록 구성되어 있다.

[제1 실시예]

도 2는 도 1의 자장 발생부(12)의 일 실시예를 도시한 구성도이다.

도 2에 도시된 자장 발생부(12)는 3개의 영구 자석[13(13a, 13b, 13c)]과, 이들 영구 자석에 자력에 의해 흡착된 판형의 자성 금속체(13d)를 구비하고 있다. 영구 자석(13a, 13b, 13c)은 모두 S극의 자극면이 자장 검출부(11) 쪽을 향하도록 배치되어 있다. 그리고, 영구 자석(13a∼13c)의 N극측 자극면에 판형의 자성 금속체(13d)가 흡착 설치되어 있다.

그 판형의 자성 금속체(13d)는 자력선이 통과하기 쉬운 투자율이 높고, 포화 자속 밀도가 높으며, 또한 자화 특성 히스테리시스가 작은 재료가 바람직하다.

또한, 판형의 자성 금속체(13d)는 영구 자석(13a∼13c)을 고정 설치하는 것 이외에 형상을 적당히 결정함으로써, 영구 자석(13a∼13c)이 발생시키는 자계의 자력선의 흐름을 의도한 대로 유도하는 동시에 등자력선의 형상을 의도한 곡선으로 하기 위해서 사용되고 있다. 이 때문에, 판형의 자성 금속체(13d)는 가공성이 좋은 것이 중요하다. 따라서, 판형의 자성 금속체(13d)로서는 가공성이 좋고 저렴한 부재가 바람직하다. 예컨대, 철(SPCC 등) 등이다. 철판은 절단 가공과 굽힘 가공이 모두 프레스 등에 의해 가능하여 저렴하게 생산할 수 있다.

또한, 자성 금속체 이외에 페라이트 등의 페리자성체를 영구 자석(13a∼13c)의 설치 부재에 사용하여도 좋다. 이 경우, 히스테리시스가 작은 소프트 페라이트(예컨대, Mn-Zn계 페라이트)가 바람직하다. 단, 페라이트는 소결용 몰드가 필요하며, 제조 공정도 번잡하기 때문에, 금속 재료에 비하여 일반적으로 고가이다.

도 2의 구성의 자장 발생부(12)에서는, 3개의 영구 자석(13a∼13c)을 인접한 영구 자석의 자극 방향을 가지런히 하여 배치하도록 하였기 때문에, 각 영구 자석(13)으로부터 발생되는 자속이 서로 반발하여 강해지게 된다. 또한, 자성 금속체(13d)는 공기보다 투자율이 높기 때문에, 영구 자석(13a∼13c)이 발생시키는 자속은 공기보다 투자율이 높은 자성 금속체(13d) 쪽을 훨씬 흐르기 쉽다. 이 때문에, 자성 금속체(13d)의 형상을 적절히 결정함으로써, 각 영구 자석(13a∼13c)의 S극과 N극을 연결하는 자력선의 흐름을 의도하는 방향으로 유도할 수 있는 동시에, 그 영구 자석(13a∼13c)의 자력선에 있어서의 갭 방향 성분이 같은 점을 연결함으로써 얻어지는 등자력선의 형상을 의도한 곡선으로 하는 것이 용이하게 가능해진다.

상기 구성의 자장 발생부(조작용 자석; 12)는 자장 검출부(11)에 대하여 갭(15)을 유지하면서, 슬라이딩 방향(17)으로 슬라이딩하도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 구성의 자기 근접 스위치(10)의 동작을 설명한다.

1) 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)의 동작 위치보다 먼 쪽에 있는 경우, 자장 검출부(11)는 비동작 상태가 된다[예컨대 출력(검출 신호)이 오프가 됨].

2) 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)에 접근하여 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)의 동작 위치까지 오면, 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)에 부여하는 자력이 증대하여 자장 검출부(11)가 동작한다[예컨대, 출력(검출 신호)이 오프에서 온으로 변화됨].

3) 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)로부터 멀어져 자장 검출부(11)의 동작 위치보다도 멀어지면, 자장 발생부(12)가 자장 검출부(11)에 부여하는 자력이 감소하고, 자장 검출부(11)가 비동작 상태로 복귀한다[예컨대, 출력(검출 신호)이 온에서 오프가 됨].

도 3은 도 2의 3개의 영구 자석(13a∼13c)이 발생시키는 자계의 분포도이다.

도 3에 있어서, X축은 슬라이딩 방향(17)의 성분을 나타내는 축이고, Y축은 갭(15) 방향[영구 자석(13)의 S극으로부터 자장 검출부(11)를 향하는 방향]의 성분을 나타내는 축이다.

동 도면에 도시된 바와 같이, 영구 자석(13a∼13c)과 자장 검출부[11(도 3에서는 도시되지 않음)] 사이의 공간에는 영구 자석(13a∼13c)의 S극과 N극 사이를 곡선적으로 연결하는 자력선(21)이 존재한다. 각 영구 자석으로부터 발생되는 자력선(21)의 갭(15) 방향 성분(Y축 성분)의 자력이 같은 장소를 통과하는 등자력선은 도 3에서 실선으로 도시하는 등자력선(22a, 22b, 22c, 22d)과 같은 곡선이 된다. 이들 등자력선 중에서 등자력선(22b, 22c)은 갭(15)의 변동(X축 성분의 변동)에 대하여 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향(17)의 변동(Y축 성분의 변동)이 작은 곡선이 된다.

또한, 자력선 및 등자력선은 X축의 아래쪽에도 존재하지만, 도 3에서는 생략 하고 있다.

도 4는 본 실시예의 자기 근접 스위칭(10)의 동작 특성을 도시한 도면이다.

동 도면에 있어서, X축은 상대 위치(16)(단위는 ㎜)를 나타내고, Y축은 갭(15)(단위는 ㎜)을 나타낸다. 또한, Y축의 양측에 도시된 실선의 곡선은 동작 특성 곡선(31)이며, 파선은 복귀 특성 곡선(32)이다.

동작 특성 곡선(31)은 자장 검출부(11)가 동작하는 점을 연결한 곡선이다. 복귀 특성 곡선(32)은 자장 검출부(11)가 복귀하는 점을 연결한 곡선이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 동작 특성 곡선(31)은 상대 위치(16)가 22 ㎜ 근방에서 Y축에 평행한 수직선에 가깝게 된다. 이 때문에, 상대 위치(16)가 22 ㎜ 근방에서 10∼40 ㎜의 갭 변동(33)이 생기더라도 자장 검출부(11)의 동작 위치의 변동은 매우 작다. 따라서, 자장 검출부(11)와 자장 발생부(12)의 상대 위치(16)가 22 ㎜ 근방일 때, 갭 변동(33)이 30 ㎜ 정도 생기더라도, 자장 검출부(11)는 상대 위치(16)가 22 ㎜ 근방이 되는 위치까지 자장 발생부(12)가 슬라이딩해 왔을 때, 갭 변동(33)이 40 ㎜ 정도까지 크더라도 동작하게 된다.

따라서, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 자장 발생부(12)의 동작 위치가 22 ㎜ 근방이 된 시점에서 갭 변동(33)이 크더라도 확실하게 동작한다.

상기 실시예에서는, 판형의 자성 금속체(13d)에 영구 자석(13a∼13c)의 N극의 자극면을 흡착시키도록 하고 있지만, 극성을 반전시켜 S극의 자극면을 흡착시키는 구성으로 하여도 좋다.

[영구 자석의 다른 배치예]

도 5는 자장 발생부(12)에 있어서 복수의 영구 자석을 배치하는 다른 구성예를 도시한 도면이다.

본 발명에 있어서는, 복수의 영구 자석은 반드시 등간격으로 배치할 필요는 없다. 단, 좌우 대칭으로 배치하는 것이 바람직하다. 이것은 복수의 영구 자석을 좌우 대칭으로 배치하지 않으면, 동작 특성 곡선이 비대칭으로 되어 버려 실용상 사용성이 나쁘기 때문이다.

도 5에 도시된 예에서는, 5개의 영구 자석(13-1∼13-5)을 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향으로 병렬로 배치하고 있다. 도면 중에 있어서의 세로 방향의 파선은 영구 자석(13-1∼13-5)의 병렬 배치에 있어서의 중심선(40)이다.

영구 자석(13-1)은 중심에 배치되어 있고, 그 우측에 2개의 영구 자석(13-2, 13-3)이 배치되고, 그 좌측에 2개의 영구 자석(13-4, 13-5)이 배치되어 있다. 여기서, 중심의 영구 자석(13-1)과 그 우측에 인접한 영구 자석(13-2)의 간격 및 영구 자석(13-1)과 그 좌측에 인접한 영구 자석(13-4)의 간격은 모두 "B"로 되어 있다. 또한, 영구 자석(13-2)과 그 우측에 인접한 영구 자석(13-3)의 간격 및 영구 자석(13-4)과 그 좌측에 인접한 영구 자석(13-5)의 간격은 모두 "A"로 되어 있다(B＞A).

이와 같이, 도 5에 도시된 예에서는 5개의 영구 자석(13-1∼13-5)을 좌우 대칭이면서 비등간격으로 배치하고 있다.

[제2 실시예]

도 6은 자장 발생부(12)의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

동 도면에 도시된 자장 발생부(12)는 5개의 영구 자석(13-1∼13-5)과, 케이스(50) 및 밀봉재(60)로 구성되어 있다.

케이스(50)는 영구 자석(13-1∼13-5)을 끼워 넣는 5개의 오목부를 갖고 있고, 이들 오목부에 영구 자석(13-1∼13-5)의 상부가 끼워 넣어져 있다. 상기 오목부는 예컨대 도 5와 동일한 간격으로 영구 자석(13-1∼13-5)이 병렬 배치되도록 형성되어 있다. 케이스(50)의 오목부에 끼워 넣어진 영구 자석(13-1∼13-5)의 하부는 밀봉재(60)로 고정되어 있다.

케이스(50) 및 밀봉재(60)는 모두 비자성체일 필요가 있다. 이것은 영구 자석(13-1∼13-5)으로부터 발생되는 자속의 흐름을 방해하지 않도록 하기 위함이다. 또한, 케이스(50) 및 밀봉재(60)는 비투자율이 공기에 가까운 부재가 바람직하다. 케이스(50)의 부재로서는 예컨대 플라스틱이나 알루미늄(예컨대, 알루미늄 다이캐스트), 황동 등을 사용할 수 있다. 밀봉재(60)의 부재로서는 예컨대 에폭시수지 등의 수지를 사용할 수 있다.

본 발명의 자장 발생부에서는, 또한 다수의 영구 자석을 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향으로 병렬 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 이들 영구 자석을 좌우 대칭이 아니면서 비등간격으로 배치하도록 하는 것도 가능하다.

다수의 영구 자석을 상기 슬라이딩 방향으로 병렬 배치함으로써, 자장 검출부(11)의 동작 범위(Y축의 우측 동작 특성 곡선과 좌측 동작 특성 곡선으로 둘러싸인 범위)를 넓게 하는 것이 가능해진다. 이러한 경우, 상기 병렬 배치의 중앙부에서는 영구 자석(13)을 성기게 배치한다. 그리고, 이 중앙부의 양측에서는 동작 특 성 곡선의 양단에 있어서, 갭 변동에 대한 동작 위치의 변동이 작아지는 곡선(거의 수직선에 가까운 곡선)을 얻을 수 있도록 복수의 영구 자석(13)을 배치한다.

이러한 배치 패턴으로 다수의 영구 자석을 자장 발생부(12)의 슬라이딩 방향으로 병렬 설치함으로써, 다수의 영구 자석을 영구 자석의 사용 개수를 줄여 제조 원가를 절감할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 있어서는, 자장 발생부(12)가 발생시키는 자계의 등자력선이 갭 변동시의 슬라이딩 방향의 변화량이 적어지는 곡선이 되도록 자장 발생부(12)에 있어서, 복수의 영구 자석을 슬라이딩 방향으로 병렬 배치하도록 구성한다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)에 따르면, 갭 변동(33)이 변동한 경우의 자장 검출부(11)의 동작 위치의 변동을 종래보다 현저하게 줄일 수 있다(도 4와, 도 10 및 도 11을 비교 참조). 따라서, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)의 동작 신호(동작 위치에서 출력되는 신호)를 장치의 정지 신호로서 이용한 경우, 이 장치의 요동에 의해 갭(15)이 변동하더라도 항상 같은 위치에서 정지 신호를 출력할 수 있어, 상기 장치의 정지 위치 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 형상 및 재질이 같은 3개의 영구 자석(13a, 13b, 13c)을 사용하기 때문에, 부재의 통합화가 도모되고, 저렴한 부재 조달이 가능해진다.

본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 예컨대 엘리베이터의 승강실 바닥면과 각층 바닥면의 위치 맞춤에 적용할 수 있다. 이 경우, 예컨대, 자장 발생부(12) 를 각층 바닥에 설치하고, 자장 검출부(11)를 엘리베이터의 승강실에 설치한다.

엘리베이터는 부재의 가공 치수 및 조립 치수의 정밀도가 낮고, 승강실의 통과 위치 변동이 크다. 이 때문에, 자기 근접 스위치를 엘리베이터의 승강실의 정지 위치 제어에 이용한 경우, 자장 발생부와 자장 검출부의 갭 변동이 커진다. 그러나, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 승강실의 통과 위치의 변동에 관계없이 동일한 위치에서 자기 근접 스위치(10)가 동작(스위칭 동작)하기 때문에, 엘리베이터의 승강실과 각 층의 바닥면의 위치 맞춤을 용이하고 또한 정확하게 행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 자기 근접 스위치(10)는 저렴한 부재 조달이 가능하기 때문에 제품 비용을 낮출 수 있어 장치의 원가 절감에 기여할 수 있다.

본 발명은 엘리베이터뿐만 아니라 기계 장치, 전기 및 전자 기기, 자동화 기기 등의 각종 장치 및 기기의 위치 검출 제어에 적용할 수 있다.

Claims (12)

1. 영구 자석을 갖는 자장 발생부와, 그 자장 발생부에 대하여 상대적으로 소정 방향으로 슬라이딩하여 그 자장 발생부의 접근을 검출하는 자장 검출부를 포함하는 자기 근접 스위치로서,

   상기 자장 발생부는 동 극의 자극면이 상기 자장 검출부를 향하도록 하여 상기 자장 발생부의 슬라이딩 방향으로 병렬로 설치된 복수의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자장 발생부는 상기 복수의 영구 자석을 소정 위치에 고정하는 고정 수단을 포함하며, 상기 복수의 영구 자석은 상기 자장 검출부에 대향하고 있는 자극면과 반대측의 자극면이 상기 고정 수단에 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정 수단은 자성체인 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
4. 제3항에 있어서, 상기 자성체는 판형인 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
5. 제4항에 있어서, 상기 자성체는 가공성이 좋은 재료인 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
6. 제3항에 있어서, 상기 자성체는 자성 금속체인 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
7. 제6항에 있어서, 상기 자성 금속체는 투자율이 높고, 포화 자속 밀도가 높으며, 또한 자화 특성의 히스테리시스가 작은 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
8. 제2항에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 복수의 영구 자석의 일부를 끼워 넣는 오목부를 갖는 케이스와,

   상기 복수의 영구 자석의 그 케이스에 끼워 넣어져 있지 않은 부분을 덮는 밀봉재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
9. 제8항에 있어서, 상기 케이스 및 상기 밀봉재는 비자성체인 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석은 상기 자장 발생부가 발생시키는 자계의, 상기 슬라이딩 방향에 수직인 상기 자장 발생부와 상기 자장 검출부 사이의 갭에 병행한 방향의 성분인, 갭 방향 성분이 같은 점을 연결하여 얻 어지는 등자력선이 갭 변동에 대한 슬라이딩 방향의 변화량이 적어지는 곡선이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석은 좌우 대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.
12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석은 중앙부가 성기게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 근접 스위치.

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