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JPH0961203A - External force, magnetic or metal sensing element - Google Patents

External force, magnetic or metal sensing element

Info

Publication number
JPH0961203A
JPH0961203A JP22123795A JP22123795A JPH0961203A JP H0961203 A JPH0961203 A JP H0961203A JP 22123795 A JP22123795 A JP 22123795A JP 22123795 A JP22123795 A JP 22123795A JP H0961203 A JPH0961203 A JP H0961203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating
base
circuit
tuning fork
external force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22123795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Goto
章博 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirose Cherry Precision Co Ltd
Original Assignee
Hirose Cherry Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirose Cherry Precision Co Ltd filed Critical Hirose Cherry Precision Co Ltd
Priority to JP22123795A priority Critical patent/JPH0961203A/en
Publication of JPH0961203A publication Critical patent/JPH0961203A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the occurrence of the external operating state for disturbing a vibration by providing a housing for containing a vibrating part vibrating in a natural frequency, a driving circuit and a sensing circuit for generating a sense signal when the change from a predetermined vibrating state is detected by monitoring a vibrating state. SOLUTION: A multidirectional external force sensing element comprises a base 10, and a cover 20 covering the base 10, a positioning boss 11 formed on the lower surface of the base, and a strut 12 formed on the upper surface of the base. A printed circuit board 30 supported to the strut 12 is mounted on the base 10, a sound spade 40 mechanically vibrating in a natural frequency is mounted, and a piezoelectric element 50 is mounted at the base of the vibrating piece of the spade 40. A circuit which includes a driving circuit for vibrating the spade 40 and a sensing circuit for monitoring the vibrating state of the spade 40 to generate a sense signal when the change from its predetermined vibrating state is detected is mounted on the board 30. A dustproof sealing material 13 for an inner space surrounded by the base 10 and the case 20 is provided on the lower surface of the base 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外力を検知した
り、外部磁気や外部金属の接近を検知するための検知素
子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detecting element for detecting an external force, an external magnetism, or an approach of an external metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】外力を検知したり、外部磁気や外部金属
の接近を検知するための検知素子は、種々な産業分野に
て使用されており、特に、製造ラインや各種機器におけ
る自動制御のためのリミットスイッチ等として広い利用
分野を有しているものである。従来、この種の検知素子
としては、種々のものがあるが、大きく分けると、有接
点タイプ検知素子と無接点タイプ検知素子とがある。無
接点タイプ検知素子には、ホール素子、磁気抵抗素子、
光を利用したフォトインタラプタ等がある。
2. Description of the Related Art Detecting elements for detecting external force or detecting approach of external magnetism or external metal are used in various industrial fields, especially for automatic control in production lines and various equipment. It has a wide range of fields of use as limit switches, etc. Conventionally, there are various types of detecting elements of this type, but when roughly classified, there are a contact type detecting element and a non-contact type detecting element. Non-contact type sensing elements include Hall element, magnetoresistive element,
There is a photo interrupter using light.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の有接
点タイプ検知素子では、次のようないくつかの問題点が
ある。第一に、作動力に制限があり、ある程度の大きな
作動力にしか応答しないという点で信頼性に欠ける面が
ある。第二に、作動距離(オン/オフする位置)に制限
があり、この点でも信頼性に欠ける面がある。第三に、
作動位置を複数個設定するのが困難であり、一つの素子
にて、異なる方向からの外力を検知できるようにするこ
とが困難であった。第四に、接点を確実に作動させるた
めの作動部分が外部に出るため防水構造や防塵構造が複
雑になっていた。第五に、接点障害が発生し易かった。
However, the conventional contact-type sensing element has some problems as follows. First, there is a lack of reliability in that the actuating force is limited and only responds to a large actuating force to some extent. Secondly, there is a limit on the working distance (on / off position), and in this respect as well, there is a surface lacking reliability. Third,
It is difficult to set a plurality of operating positions, and it is difficult for one element to detect external forces from different directions. Fourthly, the waterproof structure and the dustproof structure are complicated because the operating portion for reliably operating the contact is exposed to the outside. Fifth, contact failures were easy to occur.

【0004】また、無接点タイプ検知素子のうちホール
素子や磁気抵抗素子等の磁気検知タイプのものでは、バ
イアス磁界が必要で、このための磁石の配置や磁界強度
等に制限があった。フォトインタラプタ等光を利用する
ものでは、発光面や受光面がどうしても塵埃により劣化
してしまい、そのまま長期間使用する場合には信頼性が
なくなってしまう。その上、外乱光による誤動作を防ぐ
手段が必要であり、例えば、電気的な変調をかけたり、
フィルタを利用する等、その構成がかなり複雑になって
しまっている。
Further, among the non-contact type detection elements, magnetic detection type elements such as Hall elements and magnetoresistive elements require a bias magnetic field, and there are restrictions on the arrangement of magnets and magnetic field strength for this purpose. In the case of using a light such as a photo interrupter, the light emitting surface and the light receiving surface are inevitably deteriorated by dust, and the reliability is lost when the device is used as it is for a long time. In addition, it is necessary to have a means to prevent malfunction due to ambient light, such as electrical modulation,
The configuration has become quite complicated, such as using filters.

【0005】これらの他、超音波式や近接スイッチ式や
差動コイル式や作動容量式等があるが、これらは、比較
的に高価なものであり、特殊用途にしか使用できない。
In addition to these, there are an ultrasonic type, a proximity switch type, a differential coil type, an operating capacitance type and the like, but these are relatively expensive and can be used only for special purposes.

【0006】本発明の目的は、前述したような従来の技
術の問題点に鑑み、塵埃の多いところや防水機能を必要
とする環境で使われている有接点タイプの検出素子や無
接点タイプの、特にホール素子、磁気抵抗素子、光を利
用したフォトインタラプタ等の欠点を補うことのできる
ような外力、磁気、金属等検知素子を提供することであ
る。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a contact type detection element or a non-contact type detection element used in a dusty place or in an environment requiring a waterproof function. Another object of the present invention is to provide an external force, magnetism, metal, etc. detecting element which can make up for defects such as a Hall element, a magnetoresistive element and a photo interrupter utilizing light.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による検知素子
は、固有振動数にて機械的に振動する振動部を収納した
筐体と、前記振動部を振動させるための駆動回路と、前
記振動部の振動状態を監視して、その所定の振動状態か
らの変化を検出したときに検知信号を発生する検知回路
とを備え、前記振動部の固有振動数での振動を妨げる外
部作用状態の発生を検知することを特徴とする。
A sensing element according to the present invention comprises a housing containing a vibrating section that mechanically vibrates at a natural frequency, a drive circuit for vibrating the vibrating section, and the vibrating section. And a detection circuit that generates a detection signal when a change from the predetermined vibration state is detected, and an external action state that prevents vibration at the natural frequency of the vibrating section is generated. It is characterized by detecting.

【0008】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
振動部は、音叉または音片からなり、前記筐体には、作
動ボタンが設けられており、該作動ボタンが前記振動部
に接触することにより、前記外部作用状態が発生するよ
うに構成することにより、外力検知素子とすることがで
きる。このような実施の形態において、作動ボタンを複
数個設けて、各作動ボタンが前記振動部に対して異なる
方向から接触しうるようにすることにより、多方向外力
検知素子とすることができる。
According to one embodiment of the present invention, the vibrating portion is made of a tuning fork or a tuning piece, and the casing is provided with an operating button, and the operating button contacts the vibrating portion. By doing so, the external force detecting element can be configured by generating the external action state. In such an embodiment, by providing a plurality of actuating buttons so that each actuating button can contact the vibrating portion from different directions, a multidirectional external force sensing element can be obtained.

【0009】本発明の別の実施の形態によれば、前記振
動部は、音叉または音片からなり、該音叉または音片の
振動片の少なくとも一部を、磁性材料にて形成し、前記
筐体に対する外部磁気の接近により前記外部作用状態が
発生するように構成することにより、磁気検知素子とす
ることができる。
According to another embodiment of the present invention, the vibrating portion is made of a tuning fork or a tuning piece, and at least a part of the tuning fork or the vibrating piece of the tuning piece is made of a magnetic material. The magnetic sensing element can be formed by configuring the external action state to be generated by the approach of external magnetism to the body.

【0010】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記振動部は、音叉または音片からなり、該音叉または
音片の振動片の少なくとも一部を、磁化しておき、前記
筐体に対する外部金属の接近により前記外部作用状態が
発生するように構成することにより、金属検知素子とす
ることができる。
According to yet another embodiment of the present invention,
The vibrating section is composed of a tuning fork or a tuning piece, and at least a part of the tuning fork or the vibrating piece of the tuning piece is magnetized so that the external action state is generated when an external metal approaches the housing. By doing so, a metal detection element can be obtained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について、本発明をより詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明の一実施例としての多方向
外力検知素子の水平断面図であり、図2は、図1の多方
向外力検知素子の縦断面図である。また、図3は、図1
の多方向外力検知素子の底面図であり、図4は、図1の
多方向外力検知素子の側面図である。これら図に示され
るように、この実施例の多方向外力検知素子は、ベース
10と、このベース10上に被せられるケース20とを
備えている。ベース10の下面には、位置決めボス11
が形成されており、べース10の上面には、支柱12が
形成されている。このベース10には、支柱12に支え
られるようにして、プリント回路基板30が取り付けら
れており、また、固有振動数にて機械的に振動する振動
部としての音叉40が取り付けられている。この音叉4
0の振動片の基部には、圧電素子50が取り付けられて
いる。
FIG. 1 is a horizontal sectional view of a multidirectional external force detecting element as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the multidirectional external force detecting element of FIG. FIG. 3 is similar to FIG.
FIG. 4 is a bottom view of the multidirectional external force detection element of FIG. 4, and FIG. 4 is a side view of the multidirectional external force detection element of FIG. 1. As shown in these drawings, the multidirectional external force detection element of this embodiment includes a base 10 and a case 20 placed on the base 10. A positioning boss 11 is provided on the lower surface of the base 10.
Are formed, and the columns 12 are formed on the upper surface of the base 10. A printed circuit board 30 is attached to the base 10 so as to be supported by the columns 12, and a tuning fork 40 as a vibrating portion that mechanically vibrates at a natural frequency is attached. This tuning fork 4
A piezoelectric element 50 is attached to the base of the vibrating piece 0.

【0013】ケース10には、図1、図2および図4か
ら分かるように、その両側面および上面の、3個所に、
音叉40の振動片の先端部近くに作用しうるような作動
ボタン60、70および80が設けられている。図2に
よく示されるように、プリント回路基板30には、音叉
40を振動させるための駆動回路、音叉40の振動状態
を監視して、その所定の振動状態からの変化を検出した
ときに検知信号を発生する検知回路等を含む回路100
が実装されている。このプリント回路基板30には、回
路100に電気的に接続される接続端子31がベース1
0を貫通して外部へと引き出されるようにして、取り付
けられている。そして、ベース10の下面には、ベース
10とケース20とで包囲された内部空間に対する防水
および防塵を行うために、シール材13が設けられてい
る。
As can be seen from FIGS. 1, 2 and 4, the case 10 has three parts on both side surfaces and an upper surface thereof.
Actuating buttons 60, 70 and 80 are provided near the tip of the vibrating piece of the tuning fork 40. As shown in FIG. 2, a drive circuit for vibrating the tuning fork 40 and a vibration state of the tuning fork 40 are monitored on the printed circuit board 30 and detected when a change from the predetermined vibration state is detected. Circuit 100 including a detection circuit for generating a signal
Has been implemented. On the printed circuit board 30, a connection terminal 31 electrically connected to the circuit 100 is provided on the base 1.
It is attached so that it extends through 0 and is drawn to the outside. A sealing material 13 is provided on the lower surface of the base 10 for waterproofing and dustproofing the internal space surrounded by the base 10 and the case 20.

【0014】この実施例では、ケース20に設けられる
作動ボタン60、70および80は、ケース20と一体
的に形成されたもので、図5に部分拡大断面図にて示す
ように、作動ボタン60は、外力作用部61および音叉
接触部62を可撓性薄肉部63にてケース20の主部分
に接続した形とされている。外力作用部61に外力が作
用していない状態では、図5に示すように、その外力作
用部61の上面は、ケース20の表面よりストローク距
離S分だけ突出した位置に保持されている。図6に示す
ように、外力作用部61に外力Pが作用するときには、
外力作用部61の上面は、可撓性薄肉部63の弾性力に
抗して、ストローク距離Sだけケース20内へと押し込
まれる形となり、音叉接触部62もそれだけケース20
内へと押し込まれることになる。外力Pを解除するとき
には、図5に示したような状態へと、可撓性薄肉部63
の弾性力によって復帰させられる。作動ボタン70およ
び80は、作動ボタン60と同様の構成で同様の動作を
行うものであるので、繰り返し説明しない。
In this embodiment, the operation buttons 60, 70 and 80 provided on the case 20 are formed integrally with the case 20, and as shown in the partially enlarged sectional view of FIG. The external force acting portion 61 and the tuning fork contact portion 62 are connected to the main portion of the case 20 by the flexible thin portion 63. When no external force is applied to the external force acting portion 61, as shown in FIG. 5, the upper surface of the external force acting portion 61 is held at a position protruding by the stroke distance S from the surface of the case 20. As shown in FIG. 6, when the external force P acts on the external force acting portion 61,
The upper surface of the external force acting portion 61 is pushed into the case 20 by the stroke distance S against the elastic force of the flexible thin portion 63, and the tuning fork contact portion 62 is also corresponding to the case 20.
It will be pushed in. When the external force P is released, the flexible thin portion 63 is brought into the state as shown in FIG.
It is restored by the elastic force of. Actuating buttons 70 and 80 have the same configuration as actuating button 60 and perform similar operations, and therefore will not be described repeatedly.

【0015】次に、プリント回路基板30に実装される
回路100の詳細構成について、特に、図7から図10
を参照して説明する。図7は、音叉40に関連して接続
される回路100の全体構成を示すブロック図である。
図7に示すように、回路100は、駆動回路110と、
フィルタ回路120と、発振検知回路130とからなっ
ている。図8は、その駆動回路110の詳細回路図であ
り、図9は、そのフィルタ回路120の詳細回路図であ
り、図10は、その発振検知回路130の詳細回路図で
ある。
Next, the detailed structure of the circuit 100 mounted on the printed circuit board 30, particularly, FIGS. 7 to 10 will be described.
This will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the circuit 100 connected in connection with the tuning fork 40.
As shown in FIG. 7, the circuit 100 includes a drive circuit 110,
It includes a filter circuit 120 and an oscillation detection circuit 130. 8 is a detailed circuit diagram of the drive circuit 110, FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the filter circuit 120, and FIG. 10 is a detailed circuit diagram of the oscillation detection circuit 130.

【0016】駆動回路110は、この実施例では、音叉
40の振動片の基部に取り付けられた圧電素子50を付
勢して、音叉40をその固有振動数にて機械的に振動さ
せるためのもので、それら圧電素子50の間の帰還回路
に接続されたフィルタ部111と反転増幅器112とを
含んでいる。外部の駆動源からの駆動信号が接続端子3
1のうちの一つを通して一方の圧電素子50に加えられ
ると、音叉40の対応する振動片が振動し、その振動が
反対側の振動片を共振させて、その振動がそこに取り付
けられたもう一方の圧電素子50からフィルタ部111
および反転増幅器112を通して一方の圧電素子50へ
と帰還させられて、音叉40がその固有振動数にて機械
的に振動させられることになる。このような構成および
動作については、通常の音叉発振器と同じであるので、
これ以上詳述しない。
In this embodiment, the drive circuit 110 urges the piezoelectric element 50 attached to the base of the vibrating piece of the tuning fork 40 to mechanically vibrate the tuning fork 40 at its natural frequency. Then, the filter unit 111 and the inverting amplifier 112 connected to the feedback circuit between the piezoelectric elements 50 are included. The drive signal from the external drive source is the connection terminal 3
When applied to one of the piezoelectric elements 50 through one of the ones, the corresponding vibrating bar of the tuning fork 40 vibrates, and the vibration causes the vibrating bar of the opposite side to resonate, and the vibration is attached thereto. From one piezoelectric element 50 to the filter unit 111
Then, the tuning fork 40 is fed back to the one piezoelectric element 50 through the inverting amplifier 112, and the tuning fork 40 is mechanically vibrated at its natural frequency. Since such a configuration and operation are the same as those of a normal tuning fork oscillator,
No further details will be given.

【0017】フィルタ回路120は、必ずしも設けられ
なくてもよいものであるが、音叉発振器の振動状態の変
化を安定に検知するために設けるのが好ましく、例え
ば、図9に示すような回路構成をとるものでよい。
The filter circuit 120 is not necessarily provided, but it is preferably provided in order to stably detect a change in the vibration state of the tuning fork oscillator. For example, the circuit configuration shown in FIG. 9 is used. You can take it.

【0018】発振検知回路130は、図10に示すよう
に、図8の駆動回路110から駆動信号を受けて、ダイ
オード131によってそれを検波し、その検波信号を積
分回路132にて積分する。この積分出力は、音叉40
がその固有振動数にて振動させられている限り、所定の
−Eボルトの信号となり、スイッチングトランジスタ1
33をオフ状態とし続ける。したがって、検知出力は、
発生されない。
As shown in FIG. 10, the oscillation detecting circuit 130 receives a drive signal from the drive circuit 110 of FIG. 8, detects it by the diode 131, and integrates the detected signal by the integrating circuit 132. This integrated output is the tuning fork 40
As long as it is oscillated at its natural frequency, it becomes a signal of a predetermined -E volt, and the switching transistor 1
33 is kept off. Therefore, the detection output is
It does not occur.

【0019】ここで、図1において、作動ボタン60の
外力作用部61に外力が作用して、作動ボタン60がケ
ース20内へと押し込まれて、その音叉接触部62が音
叉40の振動片の先端部に接触させられたとする。する
と、それまで固有振動数にて振動を続けていた音叉40
の振動が妨げられることになり、発振が停止させられ
て、図10の発振検知回路130の積分回路132の積
分出力は、その所定の−Eボルトから0ボルトへと上昇
することになる。これにより、それまでオフ状態であっ
たスイッチングトランジスタ133がオン状態とさせら
れて、所定の検知出力が発生させられる。この検知出力
の発生により、作動ボタン60に外力が加えられたこと
を知ることができる。これは、作動ボタン70または8
0に外力が加えられた場合にも同様である。したがっ
て、この実施例の検知素子によれば、3方向からの外力
を検知することができる。なお、図10の回路構成は、
トランジスタ、積分回路等からなるものであったが、こ
れらに代えて、OPアンプ等にて構成してもよい。
Here, in FIG. 1, an external force acts on the external force acting portion 61 of the actuating button 60, the actuating button 60 is pushed into the case 20, and the tuning fork contact portion 62 thereof becomes a vibrating piece of the tuning fork 40. Assume that the tip is brought into contact. Then, the tuning fork 40 that continued to vibrate at the natural frequency until then.
Vibration is stopped, oscillation is stopped, and the integrated output of the integration circuit 132 of the oscillation detection circuit 130 of FIG. 10 rises from the predetermined −E volt to 0 volt. As a result, the switching transistor 133 that has been in the off state until then is turned on, and a predetermined detection output is generated. The generation of this detection output makes it possible to know that an external force is applied to the operation button 60. This is the activation button 70 or 8
The same applies when an external force is applied to 0. Therefore, according to the detecting element of this embodiment, external forces from three directions can be detected. In addition, the circuit configuration of FIG.
Although it is composed of a transistor, an integrating circuit, and the like, it may be composed of an OP amplifier or the like instead of them.

【0020】前述した実施例は、作動ボタンを3つ設け
ることにより、3方向からの外力を検知できるものとし
たのであるが、本発明は、これに限らず、作動ボタン
は、1つまたは2つ以上の任意の数を設ける場合も含む
ものである。また、前述した実施例では、音叉を使用し
たのであるが、音叉に代えて、音片を使用することもで
きる。さらにまた、駆動手段として、圧電素子を使用し
たのであるが、これに代えて、電磁コイルを用いること
もできる。
In the above-described embodiment, three actuating buttons are provided to detect the external force from three directions. However, the present invention is not limited to this, and one or two actuating buttons are provided. It also includes the case of providing an arbitrary number of one or more. Further, although the tuning fork is used in the above-described embodiment, a tuning piece may be used instead of the tuning fork. Furthermore, although the piezoelectric element is used as the driving means, an electromagnetic coil may be used instead of the piezoelectric element.

【0021】また、前述した実施例は、外力検知素子で
あったが、本発明は、同様の構成を利用することによ
り、磁気検知素子や金属検知素子とすることもできる。
例えば、磁気検知素子とする場合には、前述の実施例に
おいて、作動ボタン60、70および80をケース20
に設ける代わりに、音叉40の振動片の少なくとも一部
は、磁性材料にて形成しておけばよい。こうする場合に
は、ケース20に磁石等の外部磁気が接近することによ
り、音叉の固有振動数での振動が妨げられ、その発振が
停止させられることにより、検知出力が発生させられる
ので、外部磁気の存在を検知することができる。
Further, although the above-mentioned embodiment is an external force detecting element, the present invention can be applied to a magnetic detecting element or a metal detecting element by utilizing the same constitution.
For example, when the magnetic sensing element is used, in the above-described embodiment, the operation buttons 60, 70 and 80 are used as the case 20.
Alternatively, at least a part of the resonator element of the tuning fork 40 may be made of a magnetic material. In this case, when external magnetism such as a magnet approaches the case 20, the vibration at the natural frequency of the tuning fork is disturbed, and the oscillation is stopped, so that the detection output is generated. The presence of magnetism can be detected.

【0022】また、金属検知素子とする場合には、前述
の実施例において、作動ボタン60、70および80を
ケース20に設ける代わりに、音叉40の振動片の少な
くとも一部を、磁化しておけばよい。こうする場合に
は、ケース20に外部金属が接近することにより、音叉
の固有振動数での振動が妨げられ、その発振が停止させ
られることにより、検知出力が発生させられるので、外
部金属の存在を検知することができる。
In the case of using a metal detecting element, at least a part of the vibrating piece of the tuning fork 40 should be magnetized instead of providing the operation buttons 60, 70 and 80 on the case 20 in the above-mentioned embodiment. Good. In this case, when the external metal approaches the case 20, the vibration at the natural frequency of the tuning fork is disturbed, and the oscillation is stopped, so that the detection output is generated. Therefore, the presence of the external metal exists. Can be detected.

【0023】さらにまた、前述した実施例においては、
外力や外部磁気の接近や外部金属の接近によって、音叉
または音片の振動が完全に停止されるものとして説明し
たのであるが、本発明は、これに限らず、外力や外部磁
気の接近や外部金属の接近によって、音叉または音片の
振動周波数が変化させられることを検知するように構成
することもできる。この場合は、図9に示したバンドパ
スフィルタ回路120が有効である。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment,
Although it has been described that the vibration of the tuning fork or the tuning piece is completely stopped by the approach of the external force or the external magnetic field or the approach of the external metal, the present invention is not limited to this. It is also possible to detect that the vibration frequency of the tuning fork or the tuning piece is changed by the approach of the metal. In this case, the bandpass filter circuit 120 shown in FIG. 9 is effective.

【0024】また、前述した実施例では、駆動回路や発
振検知回路もケース内に組み込んでいるが、これら回路
は、ケースの外部に設けるようにすることもできる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the drive circuit and the oscillation detection circuit are also incorporated in the case, but these circuits may be provided outside the case.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の検知素子の効果を列挙すれば次
の通りである。 (1)作動力は、音叉または音片の振動を抑えるために
のみ使うので制限が少ない。 (2)同様に作動距離も制限が少なくなる。 (3)音叉または音片の振動を抑えるだけの作動力と作
動距離があればよいので、防水構造が簡単になる。 (4)接点障害が発生しない。 (5)操作部分(音叉または音片の振動を止める機構)
を複数個設定できる。 (6)バイアス磁界の配置などの制限を受けない(ホー
ル素子はバイアス磁界の方向と強度を選ぶ必要があ
る)。 (7)塵埃による影響は受けない。 (8)外力検知部分の位置設定に自由度がある。
The effects of the sensing element of the present invention are listed below. (1) Since the operating force is used only for suppressing the vibration of the tuning fork or the tuning piece, there are few restrictions. (2) Similarly, the working distance is less restricted. (3) The waterproof structure is simplified because it is sufficient to have an operating force and an operating distance sufficient to suppress the vibration of the tuning fork or the tuning piece. (4) No contact failure occurs. (5) Operating part (mechanism to stop vibration of tuning fork or tuning piece)
You can set multiple. (6) There is no restriction on the arrangement of the bias magnetic field (the Hall element needs to select the direction and strength of the bias magnetic field). (7) Not affected by dust. (8) There is a degree of freedom in setting the position of the external force detection portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例としての多方向外力検知素子
の水平断面図である。
FIG. 1 is a horizontal sectional view of a multidirectional external force detection element as one embodiment of the present invention.

【図2】図1の多方向外力検知素子の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the multidirectional external force detection element of FIG.

【図3】図1の多方向外力検知素子の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the multidirectional external force detection element of FIG.

【図4】図1の多方向外力検知素子の側面図である。FIG. 4 is a side view of the multidirectional external force detection element of FIG.

【図5】図1の多方向外力検知素子の作動ボタンの詳細
構造を示す部分拡大断面図である。
5 is a partially enlarged sectional view showing a detailed structure of an operation button of the multidirectional external force detection element of FIG.

【図6】図5に示した作動ボタンの押し込み状態を示す
部分拡大断面図である。
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing a pressed state of the operation button shown in FIG.

【図7】図1の多方向外力検知素子の音叉に関連して接
続される回路の全体構成を示すブロック図である。
7 is a block diagram showing an overall configuration of a circuit connected in relation to a tuning fork of the multidirectional external force detection element of FIG.

【図8】図7の回路のうちの駆動回路の詳細回路図であ
る。
FIG. 8 is a detailed circuit diagram of a drive circuit in the circuit of FIG.

【図9】図7の回路のうちのフィルタ回路の詳細回路図
である。
9 is a detailed circuit diagram of a filter circuit in the circuit of FIG.

【図10】図7の回路のうちの発振検知回路の詳細回路
図である。
10 is a detailed circuit diagram of an oscillation detection circuit in the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ベース 20 ケース 30 プリント回路基板 40 音叉 50 圧電素子 60 作動ボタン 70 作動ボタン 80 作動ボタン 100 回路 110 駆動回路 120 フィルタ回路 130 発振検知回路 10 Base 20 Case 30 Printed Circuit Board 40 Tuning Fork 50 Piezoelectric Element 60 Operation Button 70 Operation Button 80 Operation Button 100 Circuit 110 Drive Circuit 120 Filter Circuit 130 Oscillation Detection Circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固有振動数にて機械的に振動する振動部
を収納した筐体と、前記振動部を振動させるための駆動
回路と、前記振動部の振動状態を監視して、その所定の
振動状態からの変化を検出したときに検知信号を発生す
る検知回路とを備えており、前記振動部の固有振動数で
の振動を妨げる外部作用状態の発生を検知することを特
徴とする検知素子。
1. A housing containing a vibrating section that mechanically vibrates at a natural frequency, a drive circuit for vibrating the vibrating section, and a vibrating state of the vibrating section are monitored and predetermined A detection circuit for generating a detection signal when a change from the vibration state is detected, and a detection element for detecting the occurrence of an external action state that prevents vibration at the natural frequency of the vibrating section. .
【請求項2】 前記振動部は、音叉または音片からなる
請求項1記載の検知素子。
2. The sensing element according to claim 1, wherein the vibrating section is made of a tuning fork or a tuning piece.
【請求項3】 前記筐体には、作動ボタンが設けられて
おり、該作動ボタンが前記振動部に接触することによ
り、前記外部作用状態が発生する請求項1または2記載
の検知素子。
3. The sensing element according to claim 1, wherein the casing is provided with an actuation button, and the external action state is generated when the actuation button contacts the vibrating portion.
【請求項4】 前記作動ボタンは、複数個設けられてお
り、各作動ボタンは、前記振動部に対して異なる方向か
ら接触しうるようなものとされた請求項3記載の検知素
子。
4. The sensing element according to claim 3, wherein a plurality of the operation buttons are provided, and each operation button can contact the vibrating portion from different directions.
【請求項5】 前記音叉または音片の振動片の少なくと
も一部は、磁性材料にて形成されており、前記筐体に対
する外部磁気の接近により前記外部作用状態が発生する
請求項2記載の検知素子。
5. The detection according to claim 2, wherein at least a part of the vibrating piece of the tuning fork or the tuning piece is made of a magnetic material, and the external action state is generated by the approach of external magnetism to the housing. element.
【請求項6】 前記音叉または音片の振動片の少なくと
も一部は、磁化されており、前記筐体に対する外部金属
の接近により前記外部作用状態が発生する請求項2記載
の検知素子。
6. The sensing element according to claim 2, wherein at least a part of the vibrating piece of the tuning fork or the tuning piece is magnetized, and the external action state is generated when an external metal approaches the housing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001069175A1 (en) * 2000-03-17 2001-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular sensor and method of manufacture thereof
KR100763022B1 (en) * 2005-02-03 2007-10-02 주식회사 엠디티 No-power and wireless sensors using magnetic field disturbance detection by ultrasonic spatial vibration and sensing system using the sensors

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