CN100413008C - 开关机构以及具备该开关机构的机器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在机器(1)的内部具备感应规定强度的磁场的感应装置(3)，由该装置(3)进行机器(1)的操作切换的开关机构。在本发明的开关机构中，在机器(1)的内部，以磁场感应装置(3)感应不到规定强度的磁场的状态配置永磁铁(7)及强磁性体(8)。用户从机器(1)的外部将操作用强磁性体(9)接近永磁铁(7)及强磁性体(8)，在磁场感应装置中引起磁感应，通过构成循环于永磁铁(7)、操作用强磁性体(9)、强磁性体(8)及磁场感应装置(3)的磁路，进行机器的操作切换。根据本发明的开关机构及机器，不必增加机器的结构及复杂程度，也不必在机器操作时手持挪动可能会对其它传感器等产生不良影响的永磁铁。

Description

开关机构以及具备该开关机构的机器

技术领域

本发明涉及开关机构以及具备该开关机构的机器，更详细地是特别适合于安装在被设置在室外的机器上的通过机器的隔壁对机器的操作进行切换的开关机构，以及具备该开关机构的机器。

背景技术

在各种各样的机器上对各种方式或参数进行设定的操作，通常是通过操作面板或单个的开关进行的。当在室外等需要防水、防爆的场所设置机器时，通过机器的隔壁，切换机器内的开关而对机器进行操作。

图6是以往技术的室外机器用的开关机构的一个构成的例子的示意图。在图6中，符号的说明分别如下：41表示机器、42表示作为机器41的外壳的隔壁、43表示舌簧接点开关、44、45表示舌簧继电器、46表示开关部的隔壁、47表示敲击式按钮、48表示弹簧、49表示永磁铁。

在隔壁46上，设置由舌簧接点开关43和敲击式按钮47构成的开关机构。在该开关机构的舌簧接点开关43上，以非连接状态装备一对舌簧继电器44、45(开关断开)，舌簧继电器44、45感应磁铁规定的磁场的作用后连接使开关导通。为了产生/消去可以使舌簧继电器44、45动作的规定的磁场，在敲击式按钮47的内部安装永磁铁49。将敲击式按钮朝箭头方的ON的方向按下以后，永磁铁49向舌簧接点开关43侧移动，舌簧继电器44、45感应永磁铁的磁场的影响而导通。敲击式按钮47可以由弹簧48以及钩子(图未示出)固定在与箭头的ON/OFF标记对应的规定的位置上。这里所谓规定的位置是指可以区别对应开关ON/OFF的舌簧继电器44、45的接通/非接通的离开间隔的两个位置，即，由永磁铁49的磁场的影响，舌簧继电器44、45可以接通的位置与由于磁场的影响减小使得舌簧继电器44、45不能接通的位置。或者也可以采用不使用钩子，用手按下按钮47而使开关导通，然后拿开按下按钮的手，通过弹簧的作用，使按钮47恢复到原来的位置，使开关断开的形式。在这种形式下，每按下一次按钮47，开关导通，进行机器的操作。

在这样的永磁铁作为操作要素使舌簧接点开关动作的开关机构的情况下，舌簧接点开关的ON/OFF的磁滞大，这就要求其永磁铁的移动行程也大。因此，机器的构造就大而且复杂。

图7是以往的技术的室外机器用的开关机构的其他构成例子的示意图。在图7中，符号的说明分别如下：51表示机器、52表示作为机器51的外壳的隔壁、53表示舌簧接点开关、54、55表示舌簧继电器、56表示开关部的隔壁、59表示永磁铁。

在隔壁56上，设置由舌簧接点开关43构成的开关机构。在该开关机构的舌簧接点开关53上，以非连接状态装备一对舌簧继电器54、55(开关断开)，舌簧继电器44、45受到磁铁规定的磁场的作用后接通而使开关导通。为了产生/消去可以使舌簧继电器44、45动作的规定的磁场，用户将永磁铁59移动到舌簧接点开关53侧(箭头表示的ON方向)的规定位置，或向相反侧(箭头表示的OFF的方向)避开开关53。在该构成例中，在每次通过永磁铁的接近使舌簧继电器54、55形成连接时，开关导通，进一步进行机器操作。这里所谓规定位置，是指舌簧继电器54、55的连接位置，即由永磁铁159的磁场对舌簧继电器54、55产生影响的位置。

在不将这样的永磁铁组装入机器结构中的开关机构的情况下，由于永磁铁自身具有的磁性有可能会对其他的传感器等产生不好的影响。即当永磁铁组装在机器内部时，可以预先考虑到由于永磁铁对其它的传感器的影响，而当永磁铁没有组装在机器内时，由于用户有可能使永磁铁自由地移动，用户特别是有可能使永磁铁接近开关机构以外的场所，或者接近其它的机器。这时，就很难避免永磁铁对其他传感器等的影响。进而，用户也可能需要在其它场所保管永磁铁，或者需要拿着走。即使永磁铁不穿过可能影响其它传感器的区域，手持挪动本身也不方便。

发明内容

本发明鉴于上述的实际情况，其目的是提供一种没有必要将机器做得很大很复杂，也没有必要为了操作机器而去挪动可能会对其它的传感器造成影响的永磁铁的开关机构以及具备这种开关机构的机器。

本发明为了解决所述的问题，本发明之1提供一种由配置在机器内部的磁场感应装置进行所述机器的操作切换的开关机构，其特征在于：在所述机器内部或外壁上，以所述磁场感应装置不引起磁感应的方式配置永磁铁，从所述机器的外部将磁性体(除永磁体外)接近所述永磁铁，在所述磁场感应装置中引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述磁性体及所述磁场感应装置的磁路，进行所述机器的操作切换。

本发明之2提供一种由配置在机器内部的磁场感应装置进行所述机器的操作切换的开关机构，其特征在于：在所述机器内部或外壁上，以所述磁场感应装置不引起磁感应的方式配置永磁铁及第一磁性体，从所述机器的外部将第二磁性体(除永磁体外)接近所述永磁铁及第一磁性体，在所述磁场感应装置中引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述第二磁性体、所述第一磁性体及所述磁场感应装置的磁路，进行所述机器的操作切换。

本发明之3的特征是，在本发明之1或2中，所述磁场感应装置是通过检测出舌簧接点开关、磁阻抗元件、霍尔元件等的磁场而作出反应的元件。

本发明之4提供一种由具有被配置在机器内部的两个软磁性金属片的舌簧接点开关进行所述机器的操作切换的开关机构，其特征在于：将所述永磁铁配置在所述两个软磁性金属片中的一方侧，从所述机器的外部将磁性体(除永磁体外)接近所述永磁铁，在所述两个金属片上引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述磁性体及所述舌簧接点开关的磁路，进行所述机器的操作切换。

本发明之5提供一种由具有被配置在机器内部的两个软磁性金属片的舌簧接点开关进行所述机器的操作切换的开关机构，其特征在于：将所述永磁铁配置在所述两个软磁性金属片中的一方侧，将第一磁性体配置在所述两个软磁性金属片中的另一方侧，从所述机器的外部将第二磁性体(除永磁体外)接近所述永磁铁及第一磁性体，在所述两个金属片上引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述第二磁性体、所述第一磁性体及所述舌簧接点开关的磁路，进行所述机器的操作切换。

本发明之6的特征是，在本发明之2或5的发明中，在所述机器内部或外壁上作为所述第一磁性体，再配置一个永磁铁。

本发明之7的特征是，在本发明之2或5的发明中，所述永磁铁与所述第一磁性体的大小相同。

本发明之8是一种具备本发明之1～7中任意一项所述的开关机构的机器。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的开关机构的图。

图2是为了说明图1的开关机构的开关动作的图。

图3是表示本发明其它实施例的开关机构的图。

图4是为了说明图3的开关机构的开关动作的图。

图5是表示本发明又一其它实施例的开关机构的图。

图6是表示以往技术的室外机器用的开关机构的一构成例的图。

图7是表示以往技术的室外机器用的开关机构的又一构成例的图。

图中：1、11、21-机器，2、12、22-机器的隔壁、3-舌簧接点开关，4、5-舌簧继电器，6、16、26-开关部的隔壁，7、17、27-永磁铁，8、8’、18、28-强磁性体，9、19、29-操作用强磁性体，13-霍尔元件，23-MR传感器。

具体实施方式

本发明的开关机构，是在机器内部具备感应规定的磁场的磁场感应装置，由磁场感应装置对该机器的操作进行切换的机构。在本发明中，所谓机器，除了用户一边观察操作显示部一边进行操作的切换的机器以外，也包含某些装置的远程操作用的开关装置。而且，在本发明中，所谓磁场感应装置，是根据磁感应感应规定的磁场的装置，不露出在机器外，而通过机器的隔壁配置。以下对本发明的几个实施例进行说明，但是本发明不限于以下的实施例。另外，以下实施方式中所使用的强磁性体不包括永磁体。

首先，作为本发明的一实施例，对使用作为磁场感应装置的舌簧接点开关的实施例进行说明。图1是表示该实施例的开关机构的图，图2是为说明图1的开关机构的开关动作的图。图中的符号分别表示：1-机器、2-作为机器1的外壳的隔壁、3-舌簧接点开关、4、5-舌簧继电器、6-开关部的隔壁、7-永磁铁、8、8’-强磁性体、9-其它的强磁性体(操作用强磁性体)。

在本实施例中，通过开关部的隔壁6配置作为磁场感应装置的舌簧接点开关3。还在机器1的内部以在舌簧接点开关3中不能感应规定的磁场的状态配置铁氧体永磁铁7以及强磁性体，即，使之在舌簧接点开关3内不会引起磁感应。另外，永磁铁7以及强磁性体8也可以配置在外壁上。

在本实施例中，用户将与强磁性体8不同的别的操作用磁性体9靠近永磁铁7以及强磁性体8，在舌簧接点开关3上引起磁感应(磁感应现象)，进行机器操作的切换。即，在本发明的开关机构中，不像上述的现有技术那样接近磁铁，而是使之接近纯铁、铁、轭铁等的操作用强磁性体9而使舌簧接点开关3动作，根据舌簧接点开关3上感应的磁场进行机器1的操作切换。通过使操作用强磁性体9接近永磁铁7以及强磁性体8使得舌簧接点开关3的舌簧继电器4、5的磁阻抗减少，也可以说形成适合的磁通路(磁路)。另外，永磁铁7和强磁性体8要配置得使其在非操作时，强磁性体8不会被永磁铁7所磁化，但是最好考虑其对舌簧接点开关3的影响的变化。

但是，操作用强磁性体9至少要离永磁铁7具有必要近的距离，以形成永磁铁7、操作强磁性体9、强磁性体8、舌簧接点开关3的舌簧继电器5、及舌簧继电器4的循环磁路。另外，考虑到为形成上述的磁路，操作用强磁性体9的位置有一些偏移也不会造成防碍，也就很容易理解该操作不需要很精密的道理。而且，所使用的操作用强磁性体9没有必要另外准备，可以利用邻近的某些铁片、驱动器的工具等可以构成磁路的各种各样的物品，因此很方便。而且，本实施例中，依赖永磁铁7的磁化力，代替强磁性体8以及操作用强磁性体9的一方或两方面，使用弱磁性体也可以。

下面参照图2说明本实施例的开关机构的开关动作。在隔壁6上，设置由舌簧接点开关3、永磁铁7以及强磁性体8构成的开关机构，舌簧接点开关3以非连接状态配备作为接点的一对软磁性金属片(软磁性体的舌簧继电器)4、5(开关断开、参照图2(A))。在本实施方式中，当舌簧继电器4、5感应到操作用强磁性体9的规定的磁场后进行连接，开关变成接通(参照图2B)。为了产生/消去这个规定的磁场，用户将操作用强磁性体9移动到舌簧接点开关3侧并配置在规定位置上，或向相反侧移动，从舌簧接点开关3避开。每当接近操作用强磁性体8则开关接通，机器的操作向前推进。这里所谓位置，是连接舌簧继电器4、5的位置，换言之，是指形成由于操作用强磁性体9的接近，由磁场可以表现出来的对舌簧继电器4、5的影响的磁路(以粗箭头表示)。在该实施例中，永磁铁7配置在舌簧接点开关3的舌簧继电器4、5的一方的侧面，强磁性体8配置在另一侧面，用户通过从机器1的外部将操作用强磁性体9接近连结永磁铁7和强磁性体8的线上附近而进行开关操作的控制。

另一方面，作为舌簧接点开关3，当使用的是作为接点的两片舌簧继电器4、5与由用户的操作用强磁性体9的接近一起打开其接点的类型的舌簧接点开关时，也可以预先由永磁铁7或其他永磁铁将其接点关闭，通过操作用强磁性体9的接近给予向反方向的磁场，将原来存在的磁场除去而打开接点。

根据本实施例，在室外设置的机器1，比如流量计用的转换器等的转换器那样的必须具有防水防爆用的隔壁的机器1的情况下，也可以通过对其它传感器不会造成影响的一般的铁片、棒状铁、一般的电磁钢板等的操作用强磁性体9，进行机器的切换操作。一般的舌簧接点开关的动作基本是利用磁铁，根据本实施例，可以不采用移动可能会对其它的传感器等造成影响的磁铁的方式而使舌簧接点开关3动作。进而，根据本实施例，将永磁铁7和比如铁那样的强磁性体8装入机器1里，因此构成的部件少又简单，在成本上也有利，而且动作简单易行。被固定的永磁铁其磁力在舌簧接点开关3中的作用是以不使该开关3动作的状态配置，通过将操作用强磁性体9的靠近使之产生磁通，减少舌簧继电器4、5间的磁阻抗而使舌簧接点开关3动作。如果是流量形用转换器，可以利用本实施例的开关机构对设置在室外的累计计数器的显示方式和设置方式进行切换，也可以对显示方式内的流量显示方式、流速显示方式等进行切换。

而且，在图1以及图2(A)、(B)中，虽然为了简化机器1的制造工艺，如图所示将永磁铁7及强磁性体8做得同等大小，但在本实施例中，比如如图2(C)所示，也可以取代强磁性体8而采用更容易磁化的更大的强磁性体、或者配置接近舌簧接点开关3的舌簧继电器5的强磁性体8’。此时，如果其他的条件，比如永磁铁7的磁力强度、位置，所使用的强磁性体8(8’)、9的性质等相同的话，即使不将操作用强磁性体9太接近舌簧接点开关3也可以动作(参照图2(B)、(C))。这样，永磁铁7与装入机器内部的强磁性体8、8’可以一样大小，也可以大小不同，但是最好对这些大小、距离以及对舌簧接点开关3与这些的距离进行调整配置，以便提高舌簧接点开关3的感应度。另外，关于强磁性体8’也可以是上述那样的弱磁性体。

而且，作为本发明的其它实施例，在机器1的内部，取代强磁性体8再装入一个永磁铁也可以收到同样的效果。但是这种情况，考虑两个永磁铁的磁极，在制造机器1时必须使由操作用强磁性体9的舌簧接点开关3的开关动作成为可能。比如，采用图2(A)所示的位置关系进行说明，取代永磁铁7的磁极和强磁性体8而配置的永磁铁的磁极应该上下互逆为好。

而且，作为本发明的其它实施例，也可以不使用强磁性体8，只在机器1的内部配置永磁铁7，这样也可以得到同样效果。具体是，只要将永磁铁7配置在舌簧接点开关3的两个舌簧继电器4、5的一侧便可。以下省略对该实施例的详细说明，当只配置永磁铁7的情况下，基本的考虑方法也一样，应该对舌簧接点开关3的永磁铁7的配置场所予以注意。具体地，只要将永磁铁7以在舌簧接点开关内不能感应规定的磁场的状态配置在机器内部或者外壁上，即在舌簧接点开关3内不会引起电磁感应地配置就可以。

另外，用户从设置的机器1的外部将操作用强磁性体9接近永磁铁7，具体地，将操作用强磁性体9的一方的侧面接近舌簧继电器4，将另一方的侧面接近舌簧继电器5，在舌簧接点开关3上引起磁感应进行机器操作。但是操作用强磁性体9与最初的实施例相同，必须至少要与永磁铁足够地接近，以使得形成永磁铁7、操作用强磁性体9、舌簧接点开关3的舌簧继电器5、同样的舌簧继电器4的循环磁路。另外，考虑到形成这样的磁路不会由于在操作中由于有一些操作用强磁性体9的位置偏移而造成损害，也就容易理解该操作没有必要用精密的部件。图3是表示本发明其它实施例的开关机构的图。图4是用于说明图3的开关机构的开关动作的图。图中的符号分别说明如下：11-机器、12-作为机器11的外壳的隔壁、13-霍尔元件、16-开关部的隔壁、17-永磁铁、18-强磁性体、19-其它强磁性体(操作用强磁性体)。以下对与图1以及图2说明的实施例不同的部分进行中心说明。

在图3以及图4中说明的实施例的开关机构，作为磁感应装置的一例具有霍尔元件。霍尔元件13是利用霍尔效应的半导体元件，在适用本实施例时，可以是作为磁传感器使用的一般的部件。

如图4所示，在本实施例的开关机构中，配置霍尔元件13、永磁铁17以及强磁性体18，以便将操作用强磁性体19向箭头表示ON的方向接近时，在作为磁通密度B以粗箭头图示的方向上产生磁场。在霍尔元件13的端子a、c之间以实线箭头的方向流过电流Ic，用户通过使操作用强磁性体19接近，在与电流Ic垂直的方向上产生磁场(磁通密度B：以粗线的循环表示的磁路，在霍尔元件13的两极14、15(端子d、b)之间与B、Ic的方向分别垂直的方向产生电压VH。由该电压可以进行机器11的操作。另外，强磁性体18、19如上所述其任一个或双方都可以是弱磁性体。

图5是用于说明本发明的其它实施例的开关机构的开关动作的图。图中的符号分别说明如下：21-机器、22-作为机器21的外壳的隔壁、23-磁阻抗(MR)传感器(Magneto-Resistance sensor，也称半导体MR元件)、26-开关部的隔壁、27-永磁铁、28-强磁性体、29-其它强磁性体(操作用强磁性体)。以下，中心说明与图1以及图2说明的实施例不同的部分。

图5中说明的实施例的开关机构作为磁场感应装置具有MR传感器23。MR传感器23由强磁性体的磁阻抗元件构成，是具有由磁场改变阻抗值的磁阻抗效应的半导体薄膜传感器。在适用本实施例的情况下，可以是作为磁传感器使用的一般部件。由于MR传感器可以检测微小的磁场，适合使用与本实施例。而且，作为磁传感器，也可以同样地利用其他的诸如各向异性磁阻抗(AMR)传感器、巨大的磁阻抗(GMR)传感器等。

在本实施例的开关机构中，配置MR传感器23、永磁铁、以及强磁性体28、使得将操作用强磁性体29向箭头的表示ON的方向接近时，在带箭头的循环粗线的方向产生磁场H。通过用户将操作用强磁性体29接近而产生磁场H，在MR传感器上施加磁场，使得在其中流过的电流的距离加长，阻抗增加。通过检测这个阻抗可以操作机器21。另外，如上所述强磁性体28、29的其中任一个或双方都可以是弱磁性体。

根据本发明，没有必要将机器的构造做得很大很复杂，而且可以得到不用手持挪动可能会对其他的传感器产生不好影响的永磁铁而进行机器操作的开关装置、以及具备该开关机构的机器。

Claims (8)

1. 一种开关机构，由配置在机器内部的磁场感应装置进行所述机器的操作切换，其特征在于：

在所述机器内部或外壁上，以所述磁场感应装置不引起磁感应的方式配置永磁铁，

从所述机器的外部将除永磁体外的磁性体接近所述永磁铁，在所述磁场感应装置中引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述磁性体及所述磁场感应装置的磁路，进行所述机器的操作切换。

2. 一种开关机构，由配置在机器内部的磁场感应装置进行所述机器的操作切换，其特征在于：

在所述机器内部或外壁上，以所述磁场感应装置不引起磁感应的方式配置永磁铁及第一磁性体，

从所述机器的外部将除永磁体外的第二磁性体接近所述永磁铁及第一磁性体，在所述磁场感应装置中引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述第二磁性体、所述第一磁性体及所述磁场感应装置的磁路，进行所述机器的操作切换。

3. 如权利要求1或2所述的开关机构，其特征在于：所述磁场感应装置是通过检测出舌簧接点开关、磁阻抗元件、霍尔元件等的磁场而作出反应的元件。

4. 一种开关机构，由具有被配置在机器内部的两个软磁性金属片的舌簧接点开关进行所述机器的操作切换，其特征在于：

将所述永磁铁配置在所述两个软磁性金属片中的一方侧，

从所述机器的外部将除永磁体外的磁性体接近所述永磁铁，在所述两个金属片上引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述磁性体及所述舌簧接点开关的磁路，进行所述机器的操作切换。

5. 一种开关机构，由具有被配置在机器内部的两个软磁性金属片的舌簧接点开关进行所述机器的操作切换，其特征在于：

将所述永磁铁配置在所述两个软磁性金属片中的一方侧，

将第一磁性体配置在所述两个软磁性金属片中的另一方侧，

从所述机器的外部将除永磁体外的第二磁性体接近所述永磁铁及第一磁性体，在所述两个金属片上引起磁感应，通过构成循环于所述永磁铁、所述第二磁性体、所述第一磁性体及所述舌簧接点开关的磁路，进行所述机器的操作切换。

6. 如权利要求2或5所述的开关机构，其特征在于：在所述机器内部或外壁上作为所述第一磁性体，再配置一个永磁铁。

7. 如权利要求2或5所述的开关机构，其特征在于：所述永磁铁与所述第一磁性体的大小相同。

8. 一种机器，其特征在于：具备权利要求1～7中任意一项所述的开关机构。

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