(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な磁石を用いても外部磁場による影響を受け難く、且つ長期に渡って磁気検出が可能な磁気スイッチを提供する。【解決手段】磁石Ｍとホール素子Ｈとの間のギャップＧに磁気遮断部材１８が介在しない非遮断状態では、固定レール１３と可動レール１４が磁束を導く第１の磁路Ｌ１と第２の磁路Ｌ２を形成し、ホール素子Ｈを通過する磁束数を確保できる。よって、発生磁束数の多い高価な希土類磁石を用いる必要がない。また前記ギャップＧに磁気遮断部材１８が介在する遮断状態では、前記第１の磁路Ｌ１が遮断されてホール素子Ｈを通過する磁束数がほぼ０となる。また磁石Ｍとホール素子Ｈが固定レール１３と可動レール１４で覆われているため外部磁場による影響も受け難くなる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石と隙間を介して対向するホール素子とを有する磁気検出手段と、前記隙間内に出入り自在に設けられた磁気遮断部材とを備えた磁気スイッチにおいて、
前記磁気検出手段の外部が、磁性材料で形成されたケースで覆われていることを特徴とする磁気スイッチ。
【請求項２】
前記磁気遮断部材が、磁性材料で形成されている請求項１記載の磁気スイッチ。
【請求項３】
床面に固定された固定レールと、この固定レールに案内されて移動自在に設けられた可動レールと、この可動レール上に固定されるとともに前記可動レールとともに進退自在に移動するシートとを備えており、
前記固定レールと可動レールの一方に磁気検出手段が設けられ、他方に磁気遮断部材が設けられている請求項１または２記載の磁気スイッチ。
【請求項４】
車体と、この車体を支持するスタンドとが設けられており、前記車体とスタンドとの一方に磁気検出手段が設けられ、他方に磁気遮断部材が設けられている請求項１または２記載の磁気スイッチ。
【請求項５】
前記磁石とホール素子とがケース内に一体で収納されている請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石とホール素子とを備えた磁気スイッチに係わり、特に発生磁束数の少ない安価な磁石を用いても、感度が良く外部磁場による影響を受け難くした磁気スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気検出スイッチとしては、例えば特許文献１に記載された発明が存在する。前記特許文献１の図２ないし図７に記載されているように、この磁気検出スイッチは自動車の室内に設けられており、前後方向に自在に移動可能なシート（座席）の位置を検出するものである。
【０００３】
前記シートは、室内の床面に固定された固定レールに対して前後方向に移動自在に設けられた可動レールに固定されている。固定レールの外部には、側方に延びるサポート部材が設けられており、このサポート部材に磁気センサが固定されている。前記磁気センサは樹脂材料などで形成された一対の対向片が断面コの字形状に対向する検出部を有しており、その一方の対向片に磁石が埋設され、他方の対向片にホール素子が設けられている。また前記可動レールの側面には、断面Ｌ字形状のフランジ部が設けられており、その前方向の先端部が前記磁気センサの検出部に出入りできるようになっている。
【０００４】
前記シートが後方向に移動しているときには、前記フランジ部の先端は磁気センサの検出部内に介在せず、シートが最前方の位置に移動させられたときに、前記フランジ部の先端部が磁気センサの検出部に介在し、このとき前記磁石から発生する磁束が前記ホール素子に届くのを遮断することにより、前記シートが最前方の位置に移動させられたことを検出できるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許６０５３５２９号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載された磁気センサは、磁石のＮ極とＳ極との間に磁束を通すための専用の磁路を有さない構造、いわゆるオープンループ構造であるため、長期間使用すると磁石が減磁され、前記ホール素子を通過する磁束数が少なくなる。このため、ホール素子の感度を下げることにより、少しの磁束を検出しただけで動作するようにすることも考えられるが、この場合には少しの外部磁場の影響によって誤動作するという問題が生じる。特に、磁気センサが設けられる床面近くには、車載用音響機器のスピーカなどが設けられることがあり、このようなスピーカから生じた外部磁場の影響を受けると前記磁気センサが誤動作することがある。
【０００７】
またホール素子の感度を高めた状態で使用できるようにするためには、発生磁束数の多い希土類磁石を使用することが考えられるが、この場合には磁気センサのコストが高騰するという問題がある。
【０００８】
また前記磁気センサはレールの外部に露出しているため、断面コの字形状の検出部内に車内の塵や埃（金属片）などが溜まりやすい構造である。よって、検出部内を通過する磁束が前記塵や埃などに含まれる金属片によって遮断されて磁気センサが誤動作し、シートの位置を正しく検出することができなくなるといった問題もある。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、発生磁束数の少ない安価な磁石を用いても外部磁場による影響を受け難くして、長期に渡って正常な磁気検出が可能な磁気スイッチを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁石と隙間を介して対向するホール素子とを有する磁気検出手段と、前記隙間内に出入り自在に設けられた磁気遮断部材とを備えた磁気スイッチにおいて、
前記磁気検出手段の外部が、磁性材料で形成されたケースで覆われていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、磁石とホール素子との間に磁束の通路となる磁路が形成されるため、磁石から生じた磁力線が閉ループを形成しやすくなる。よって、必要な磁束数を確保することができる。また磁石が早期に減磁して行くのを防止できる。さらに前記磁路の経路内にホール素子を設けた構成としたため、ホール素子の感度を低下させる必要がなく、すなわち感度を一定レベル以上に維持できるため、外部磁場による誤動作の発生を少なくできる。しかも外部は磁性材料で覆われているため、外部磁場による影響を受け難くできる。よって、精度の高い磁気スイッチを提供できる。
【００１２】
上記において、前記磁気遮断部材が、磁性材料で形成されているものが好ましい。
【００１３】
上記構成では、磁気遮断部材が磁石とホール素子との間に介在した遮断状態のとき、ホール素子を通過しようとする経路内の磁束を遮断してほぼ０にできるとともに、ホール素子を通過しない経路との間では閉磁路を形成することができる。よって、遮断状態が長期に渡って続いた場合であっても、磁石が減磁して行くのを防止できる。
【００１４】
例えば、床面に固定された固定レールと、この固定レールに案内されて移動自在に設けられた可動レールと、この可動レール上に固定されるとともに前記可動レールとともに進退自在に移動するシートとを備えており、
前記固定レールと可動レールの一方に磁気検出手段が設けられ、他方に磁気遮断部材が設けられているものとして構成できる。
【００１５】
あるいは車体と、この車体を支持するスタンドとが設けられており、前記車体とスタンドとの一方に磁気検出手段が設けられ、他方に磁気遮断部材が設けられているものとして構成できる。
【００１６】
なお、前記磁石とホール素子とがケース内に一体で収納されているものが好ましい。
【００１７】
磁気検出手段がコンパクト化されるため、例えば可動レールの所定の位置に容易に装着することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態として磁気スイッチが使用された車載用のシートを示す側面図、図２はシート移動機構を示す斜視図、図３はシート移動機構内に設けられた磁気スイッチを示し、図２のＡ−Ａ線における断面図、図４は磁気検出スイッチ内の磁界の様子を示し、Ａは遮断部材が介在しない非遮断状態、Ｂは遮断部材が介在する遮断状態を示している。
【００１９】
図１ないし図３に示すように、この磁気スイッチは車内に設けられたシートの位置検出用である。
【００２０】
図１に示すように、シート（座席）１は腰掛部２、背もたれ部３および頭部４を有しており、車内の床面に設けられたシート移動機構１０に取付けられている。前記シート１の前方の位置には、運転手側の位置であればハンドル（図示せず）が設けられており、助手席側であればダッシュボード（図示せず）などが設けられている。前記ハンドルの中心部およびダッシュボード内には、図示しないエアーバック装置が設けられており、車が衝突した場合などに前記エアーバック装置が動作し、内部のエアーバックが速やかに膨張展開されるようになっている。
【００２１】
前記シート移動機構１０は、床面に固定部材１１，１２を介して固定された固定レール１３と、この固定レール１３に嵌合して設けられた可動レール１４とで構成されている。前記固定レール１３と可動レールは、例えば鉄やニッケルなどの磁性材料を含有した金属で形成されている。
【００２２】
図３に示すように、固定レール１３の内部には、自在に回転する可動ローラ１５，１５が設けられており、前記可動レール１４の先端部でＵ字形状に折り曲げられた一対の支持部１４ａ，１４ａが前記可動ローラ１５，１５に載置されている。よって、可動レール１４は前記固定レール１３に対して前後方向に自在に進退移動可能である。そして、前記シート１は、前記腰掛部２の底面が前記可動レール１４に連結されて固定されている。よって、シート１の前後方向の位置を調整できるようになっている。
【００２３】
なお、前記シート移動機構１０には、シート１の前方への移動量がある一定量（最前部の位置）に達すると、可動レール１４のそれ以上の前方への移動を制限する規制手段（図示せず）が設けられている。さらにシート１の前後方向への移動を停止させると、可動レール１４をその位置でロックするロック部材（図示せず）と、前記ロックを解除して可動レール１４の移動を許容するロック解除部材（図示せず）などが設けられている。
【００２４】
図２に示すように、前記可動レール１４の内部には磁気検出手段２０が設けられている。磁気検出手段２０は樹脂材料などから形成されたケース２１で覆われており、前記ケース２１の下方には一対の対向片２１ａ，２１ｂを有している。前記一方の対向片２１ａの内部に磁石Ｍが設けられ、他方の対向片２１ｂの内部にホール素子Ｈが設けられている。前記磁石Ｍは、例えば一方の面（図示右端側）がＮ極に着磁され、他方の面（図示左端側）がＳ極に着磁されている。そして、前記対向片２１ａと対向片２１ｂとの間にギャップ（隙間）Ｇが設けられている。
【００２５】
一方、前記固定レール１３の前方の位置には磁気遮断部材１８が設けられている。前記磁気遮断部材１８は鉄やニッケルなどの磁性材料で形成されており、前記磁気検出手段２０のギャップＧ内に入り込めるようになっている。
【００２６】
シート１を最も前方の位置である最前部に移動させると、図示しない規制手段が動作し、可動レール１４の前方への移動が規制される。このとき、図３に示すように前記磁気検出手段２０のギャップＧ内に前記磁気遮断部材１８が介在する。
【００２７】
また、シート１が最前部以外に位置するときには、前記磁気遮断部材１８が前記磁気検出手段２０のギャップＧ内に介在することはない。
【００２８】
図４Ａに示すように、前記磁気検出手段２０のギャップＧ内に前記磁気遮断部材１８が介在しない状態（非遮断状態）では、磁石Ｍの一方の面（Ｎ極）から発生した磁束が、磁性材料で形成された可動レール１４の一方の側部からその内部に進入し且つ可動レールの内部を伝わって他方の側部から抜け出して磁石Ｍの他方の面（Ｓ極）に達するという第１の磁路Ｌ１を形成する。同時に、一方の側部から可動レール１４の内部に進入した磁束が、可動レール１４から抜け出て固定レール１３の側部に進入し、その内部を通過して固定レール１３の底面から抜け出て磁石Ｍの他方の面（Ｓ極）に達するという第２の磁路Ｌ２も形成する。そして、ホール素子Ｈは、前記第１の磁路Ｌ１の途中の経路内に位置するように設けられており、この非遮断状態ではＯＮ状態に設定されている。
【００２９】
一方、図４Ｂに示すように、前記磁気遮断部材１８が磁気検出手段２０のギャップＧ内に介在する状態（遮断状態）では、前記磁気遮断部材１８が磁石Ｍとホール素子Ｈとの間に対向するため、磁石Ｍの一方の面（Ｎ極）から発生した磁束が、可動レール１４の一方の側面からその内部に進入するとともに、可動レール１４の両側部から固定レール１３の両側部にそれぞれ進入し、その内部を通過して固定レール１３の底面に設けられた磁気遮断部材１８に伝わり、その先端部分から抜け出て磁石Ｍの他方の面（Ｓ極）に達するという磁路Ｌ３，Ｌ４を形成する。同時に、前記磁気遮断部材１８は前記第１の磁路Ｌ１の経路を遮断し、ホール素子Ｈを通過する磁束数をほぼ０とすることができる。よって、この遮断状態では、ホール素子Ｈの出力はＯＦＦ状態に設定される。
【００３０】
このように前記磁気遮断部材１８と磁気検出手段２０とは、ホール素子Ｈを通過する磁束の有無に応じて、その出力を切り換える磁気スイッチを構成している。
【００３１】
上記非遮断状態では、磁石ＭのＮ極から生じた磁束をＳ極に導く第１，第２の磁路Ｌ１，Ｌ２を形成し、このうち一方の第１の磁路Ｌ１内にホール素子Ｈを配置した構成であるため、ホール素子Ｈを駆動するために必要な磁束数を確保しやすくなる。よって、ホール素子Ｈの感度を下げることなく、磁石Ｍとホール素子Ｈとの間に磁気遮断部材１８が介在しないこと、すなわちシート１が最前方に位置していないことを検出することができる。
【００３２】
また遮断状態では、ホール素子Ｈを通過する磁束数をほぼ０とすることができるため、磁石Ｍとホール素子Ｈとの間に磁気遮断部材１８が介在し、且つシート１が最前方に位置していることを検出できる。よって、例えばエアーバック装置のエアーバックの膨張展開速度が遅くなるように設定することにより、エアーバックが勢いよく急激に膨張することによって発生する怪我などを防止できるようになる。
【００３３】
このように、簡単な構成によって、シート１が最前方に位置するか否かを確実に検出することができ、しかも発生磁束数の少ない磁石Ｍの磁束数を有効に確保し、その損失を低減することが可能となるため、敢えて高価な希土類磁石を使用する必要がなくなる。またケース２１の外部を磁性材料製のシート移動機構１０で覆う構成としたため、磁石Ｍが早期に減磁して行くのを防止できる。よって、長期間に渡って、シートの位置を正常に検出することが可能な磁気スイッチを提供することができる。
【００３４】
また磁気検出手段２０および磁気遮断部材１８を、磁性材料で形成されたシート移動機構１０（固定レール１３および可動レール１４）の内部に設けることができるため、外部磁場の影響を受け難くすることができ、それによる誤動作の発生も防止できるようになる。
【００３５】
さらに磁気検出手段２０および磁気遮断部材１８が、シート移動機構１０の外部に露出されないため、ギャップＧに塵や埃などに含まれる金属片が侵入するのを防止でき、これによっても誤動作の発生を防止できる。しかも、磁気検出手段２０および磁気遮断部材１８はシート移動機構１０の内部に収納され、従来のように外部に突出する構成ではないため、何かの邪魔になるようなこともない。
【００３６】
なお、上記においては磁気検出手段２０を可動レール１４側に設け、磁気遮断部材１８を固定レール１３側に設けたもので説明したが、これとは逆に、すなわち磁気検出手段２０を固定レール１３側に設け、磁気遮断部材１８を可動レール１４側に設けたものであってもよい。
【００３７】
また前方の位置に磁気遮断部材１８を配置する構成としたが、これとは逆に前方の位置以外の位置に磁気遮断部材１８を長手方向に壁状に設け、前方の位置には何も設けない構成としたものであってもよい。この場合には、非遮断状態と遮断状態におけるホール素子Ｈの出力の極性が逆となる。すなわち、非遮断状態のときにＯＦＦ状態となり、遮断状態のときにＯＮ状態となる。
【００３８】
図５は磁気スイッチの他の実施の形態を示し、Ａは二輪車を示す側面図、Ｂは二輪車のスタンド部分を示す拡大側面図である。
【００３９】
図５Ａ、Ｂに示すように、自転車やオートバイなどの二輪車３０には二輪車を支持するためのスタンド３１が設けられている。図５Ｂに示すように、前記スタンドは二輪車３０の車体フレーム３２に取り付けられており、実線で示す直立状態と点線で示す水平状態との間で回動可能となっている。そして、スタンド３１を直立状態に設定することによって二輪車３０を停車させることができ、水平状態に設定することによって二輪車３０を走行させることができるようになっている。
【００４０】
前記スタンド３１には直立状態から水平状態へ回動する方向に突出した磁気遮断部材３３が一体に設けられている。なお、スタンド３１および磁気遮断部材３３は鉄などの磁性材料で形成されている。
【００４１】
前記車体フレーム３２には磁気検出手段４０が設けられている。前記磁気検出手段４０は上記磁気検出手段２０とほぼ同じ構成である。すなわち、一対の対向片が下向きとなるように取り付けられており、各対向片に磁石とホール素子が設けられており、両者の間にギャップを有する構造である。そして、前記磁石とホール素子は樹脂製のケースに収納されているとともに、その外部（対向片が対向する部分を除く）は鉄などの磁性材料で覆われている。
【００４２】
図５Ｂの実線に示すように、前記スタンド３１が直立状態にある場合には、前記磁気検出手段４０では、磁石の一方の面のＮ極から生じた磁束がギャップを通過してホール素子を通過するとともに、前記磁気検出手段４０の外部を覆うケースの内部を通過して磁石の他方の面のＳ極に至る磁路を形成するため、磁束数を確保することが可能である。
【００４３】
一方、図５Ｂの点線に示すように、前記スタンド３１を水平状態に設定すると、前記磁気検出手段４０のギャップ内に前記スタンド３１の磁気遮断部材３３が入り込むため、前記図４Ｂの場合と同様に前記磁路が遮断されてホール素子を通過する磁束がほぼ０となる。
【００４４】
よって、ホール素子の出力を検知することにより、スタンドは直立状態にあるか、水平状態にあるかを検出することができる。そして、スタンドが直立状態にあるときには、エンジンを始動させないようにすることにより、二輪車のスタンドが立ったままの危険な状態で走行するのを防止することが可能となる。
【００４５】
上記においては、スタンドの状態を非接触型の検知手段で検知できるため、検知手段の故障や誤動作が起こり難くい。また磁気検出手段４０の外部を磁性材料からなるケースで覆うことにより、磁石の減磁を防止できるようになるため、長期に渡りスタンドの状態を検知することが可能となる。
【００４６】
なお、スタンド側に磁気検出手段を設け、車体フレーム側に磁気遮断部材を設けた構成であってもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明では、ホール素子を通過する磁束数を確保することができるため、ホール素子の感度を下げる必要がなくなる。よって、発生磁束数の多い希土類磁石を使用する必要がなくなり、安価な磁気スイッチの提供が可能となる。しかも磁気検出手段を磁性材料で覆う構成としたため、外部磁場による影響を受け難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として磁気スイッチが使用された車載用のシートを示す側面図、
【図２】シート移動機構を示す斜視図、
【図３】シート移動機構内に設けられた磁気スイッチを示し、図２のＡ−Ａ線における断面図、
【図４】磁気検出スイッチ内の磁界の様子を示し、Ａは遮断部材が介在しない非遮断状態、Ｂは遮断部材が介在する遮断状態、
【図５】磁気スイッチの他の実施の形態を示し、Ａは二輪車を示す側面図、Ｂは二輪車のスタンド部分を示す拡大側面図、
【符号の説明】
１  シート（座席）
１０  シート移動機構
１３  固定レール
１４  可動レール
１８  磁気遮断部材
２０  磁気検出手段
２１  ケース
３０  二輪車
３１  スタンド
３２  車体フレーム
３３  磁気遮断部材
４０  磁気検出手段
Ｇ  ギャップ（隙間）
Ｈ  ホール素子
Ｍ  磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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