(57)【要約】【課題】揺動操作可能な操作ノブと磁気センサとを有するスイッチ装置が複数配設されても、装置を小型化できるスイッチユニットを提供する。【解決手段】スイッチユニット１には複数の操作ノブ３が並列に配置されており、各操作ノブ３はハウジング１に揺動操作可能に支持されている。この操作ノブ３は、増速歯車７を駆動して回転させる駆動ギヤ部３ｂを有しており、増速歯車７と噛合するギヤ部材１０にマグネット１１が固着されている。複数の磁気センサ９はハウジング１内に縦置き姿勢で収納された回路基板６の一方の主面６ａと他方の主面６ｂに分散して交互に配設されており、磁気センサ９どうしの間隔は略同等に設定されている。マグネット１１と磁気センサ９は近接しており、操作ノブ３が増速歯車７を介してマグネット１１を駆動すると、回転するマグネット１１の磁界が磁気センサ９によって検出される。【選択図】図３
2012190745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列配置されてそれぞれがハウジングに揺動可能に支持された複数の操作ノブと、これら複数の操作ノブに個別に駆動されて回動する複数のマグネットと、これら複数のマグネットに対して個別に近接配置された複数の磁気センサとを備え、
それら複数の磁気センサのうちの一部の磁気センサが、前記ハウジング内に縦置きされた回路基板の一側の主面に配設されると共に、前記複数の磁気センサのうちの一部を除く残りの磁気センサが、前記回路基板の他端の主面に配設されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記一部の磁気センサと前記残りの磁気センサとが、前記回路基板の長手方向に沿う異なる位置に配設され並設されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記操作ノブに第１ギヤ部が一体化されていると共に、前記マグネットに第２ギヤ部が一体化されており、前記第１ギヤ部の回転駆動力が直接または間接的に前記第２ギヤ部に伝達されることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記第１ギヤ部の回転角度が増幅されて前記第２ギヤ部に伝達されることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項５】
請求項４の記載において、前記第１ギヤ部に噛合する小径ギヤ部と前記第２ギヤ部に噛合する大径ギヤ部とを有し、これら小径ギヤ部と大径ギヤ部が同軸で一体的に回転するようになした増速歯車を備えていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記大径ギヤ部の外周面の一部をカム面となし、このカム面に係合部材を弾接させることにより、前記大径ギヤ部の回転に伴って前記係合部材が相対的に前記カム面を摺動してクリック感を生起させることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項７】
請求項６の記載において、前記第２ギヤ部と前記係合部材が前記大径ギヤ部を略径方向に挟み込む位置関係に配置されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項８】
請求項６または７の記載において、前記大径ギヤ部が一側面に歯部を持たない扇形ギヤとして形成され、この一側面に前記カム面が形成されていることを特徴とするスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチユニットに係り、より詳しくは揺動操作可能な操作ノブと磁気センサとを有するスイッチ装置が複数配設されているスイッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に自動車の運転席近傍には、パワーウインドを開閉させるためのスイッチ装置等を複数配設してユニット化したスイッチユニットが設置されている。この種のスイッチユニットにおいて、パワーウインド開閉用スイッチ装置の操作ノブはハウジングに揺動操作可能に支持されてプッシュ操作とプル操作を選択的に行えるようになっており、この操作ノブに対して所定のプッシュ操作やプル操作が行われたか否かを検出する検出手段がハウジング内に組み込まれている。かかる検出手段としては、操作ノブの揺動に連動してスライド移動する導電性の摺動子（可動接点）を回路基板上の固定接点に接離させる接触方式のものが広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、摺動子を固定接点に接離させる接触方式のスイッチ装置は、浸入する水や塵埃等の異物が接点部に付着して導通不良や短絡事故を引き起こしたり、経年使用による接点部の摩耗が避け難いため、信頼性や製品寿命という点で改善の余地があった。
【０００４】
そこで従来、操作ノブに駆動されて一体的に揺動するマグネットと、回路基板に配設されてマグネットの磁界を検出可能な磁気センサとを備え、操作ノブの揺動操作に伴ってマグネットが磁気センサに近接離反するように構成したスイッチ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来のスイッチ装置では、磁気センサにて検出されるマグネットの磁界の向きや大きさに基づいて、操作ノブの操作位置を非接触な磁気検出方式の検出手段で検出することができるため、浸入する水や塵埃等の異物の付着に起因する信頼性の低下を回避できると共に、経年使用での摩耗に起因する製品寿命の劣化を回避できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている従来のスイッチ装置では、操作ノブの揺動操作に伴ってマグネットがホールＩＣよりなる磁気センサモジュールに近接したときに、磁気センサモジュールの出力電圧が変化して検出動作を行うようになっている。
【０００７】
ところで、自動車の運転席近傍に設置されるスイッチユニット中のパワーウインド開閉用スイッチ装置の場合、一般的にパワーウインド開閉用だけで４つのスイッチ装置が並列され配設されているため、それらスイッチ装置の数に応じて、ホールＩＣを基板に搭載した磁気センサモジュールを複数セット配置することから、それらの設置スペースが大きくなって装置が大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、揺動操作可能な操作ノブと磁気センサとを有するスイッチ装置が複数配設されても、装置を小型化できるスイッチユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のスイッチユニットは、並列配置されてそれぞれがハウジングに揺動可能に支持された複数の操作ノブと、これら複数の操作ノブに個別に駆動されて回動する複数のマグネットと、これら複数のマグネットに対して個別に近接配置された複数の磁気センサとを備え、それら複数の磁気センサのうちの一部の磁気センサが、ハウジング内に縦置き状態にある回路基板の一側の主面に配設され、複数の磁気センサのうちの一部を除く残りの磁気センサが、回路基板の他側の主面に配設されているという構成にした。
【００１０】
このように構成されたスイッチユニットでは、各操作ノブの揺動操作を非接触で検出できる磁気検出方式を採用しているため、浸入する水や塵埃等の異物の付着に起因する信頼性の低下を回避でき、経年使用での摩耗に起因する製品寿命の劣化を回避できる上に、複数の磁気センサを共通の回路基板の一方の主面側と他方の主面側とに分けて配設し、それに応じて操作ノブをハウジングに配設する構成なので、スペース効率を向上させることができ、スイッチユニットを小型化することができる。
【００１１】
上記の構成のスイッチユニットにおいて、一部の磁気センサと残りの磁気センサが回路基板の長手方向に沿った異なる位置に交互に配設されるよう並設されると、各磁気センサとそれら磁気センサに近接配置された各マグネットとが、回路基板の長手方向に分散されて配置されるため、各磁気センサのそれぞれは、それと隣接する磁気センサに近接配置されたマグネットによる磁界の影響をあまり受けずに、本来検出対象となるマグネットの磁界を検出できるので、各操作ノブの操作状態を高精度に検出することができる。
【００１２】
上記の構成のスイッチユニットにおいて、操作ノブに第１ギヤ部が一体化されていると共に、マグネットに第２ギヤ部が一体化されており、第１ギヤ部の回転駆動力が直接または間接的に第２ギヤ部に伝達されるようにしてあると、操作ノブの操作位置に応じてマグネットの回転位置がほぼ一義的に決定されるようになり、このマグネットに磁気センサを近接して配置させることも容易になるため、良好な検出精度を確保しやすくなる。
【００１３】
この場合において、第１ギヤ部の回転角度が増幅されて第２ギヤ部に伝達されるようにしてあると、検出分解能を高く設定することができるため、１つの磁気センサによって１つの操作ノブの異なる操作位置を数多く識別できるようになる。
【００１４】
例えば、第１ギヤ部に噛合する小径ギヤ部と第２ギヤ部に噛合する大径ギヤ部とを有し、これら小径ギヤ部と大径ギヤ部が同軸で一体的に回転するようになした増速歯車を備えていると、第１ギヤ部の回転角度が大幅に増幅されてマグネットに伝達されることになるため、検出分解能を大幅に高めることができる。
【００１５】
また、かかる増速歯車を備えた構成において、大径ギヤ部の外周面の一部をカム面となし、このカム面に係合部材を弾接させることにより、大径ギヤ部の回転に伴って係合部材が相対的にカム面を摺動してクリック感を生起させるようにしてあると、操作ノブの操作位置を変化させる際に適宜タイミングで手指にクリック感を伝えることが可能となる。つまり、良好な操作感触を得るためのクリック機構に増速歯車が利用できるため、部品点数の増加が抑えられる。
【００１６】
この場合において、第２ギヤ部と係合部材が増速歯車の大径ギヤ部を略径方向に挟み込む位置関係に配置されていると、各操作ノブに対応する第２ギヤ部と係合部材の組を回路基板の一方の主面側と他方の主面側にスペース効率よく配設することができる。また、これに加えて、大径ギヤ部が一側面に歯部を持たない扇形ギヤとして形成され、この一側面にカム面が形成されていると、この大径ギヤ部をコンパクト化できるためスペース効率が一層向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスイッチユニットによれば、磁気センサにて検出されるマグネットの磁界の向きや大きさを、該マグネットの回転位置に応じて著しく変化させることができるため、１つの操作ノブの操作位置を１つの磁気センサによって高精度に検出でき、複数の操作ノブに必要とされる磁気センサの総数を少なくすることができる。また、各操作ノブの操作位置を磁気的に検出できるため、異物の付着や経年使用での摩耗に起因する信頼性の低下を回避することができる。しかも、複数の操作ノブの操作位置を個別に検出する複数の磁気センサが回路基板の一方の主面と他方の主面に分散して交互に配設されているため、スイッチユニット全体の大きさに制約があっても、磁気センサどうしの間隔を広げて相互干渉しにくくすることが容易である。それゆえ、信頼性が高く製品寿命も長く、かつ小型化や低コスト化に有利なスイッチユニットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るスイッチユニットの外観図である。
【図２】該スイッチユニットの縦断面図である。
【図３】該スイッチユニットをハウジングを分解した状態で示す斜視図である。
【図４】該スイッチユニット全体の分解斜視図である。
【図５】ハウジングを図示省略して該スイッチユニットを回路基板の一方の主面側から見た斜視図である。
【図６】図５に対応する側面図である。
【図７】ハウジングを図示省略して該スイッチユニットを回路基板の他方の主面側から見た斜視図である。
【図８】図７に対応する側面図である。
【図９】マグネットの回転角度と磁気センサの出力値との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図８を参照して説明する。本実施形態例に係るスイッチユニット１は自動車の運転席近傍に設置されるものであり、このスイッチユニット１は、上ケース２１および下ケース２２をスナップ結合等で一体化してなるハウジング２と、個別に揺動操作可能な４個の操作ノブ３を有する４つのパワーウインド開閉用スイッチ装置と、揺動操作可能な操作ノブ４を有する１つのドアロック用スイッチ装置と、プッシュ操作可能な操作ノブ５を有する１つのパワーウインドロック用スイッチ装置と、ハウジング２内に縦置きの姿勢で組み込まれた回路基板６とによって主に構成されている。
【００２０】
図１の外観図に示すように、４個の操作ノブ３と残り２個の操作ノブ４，５はハウジング２の天板部２１ａ上に並列に配置（各列３個ずつの２列配置）されている。また、図２〜図４に示すように、ハウジング２内には、縦置き状態の回路基板６の表裏両面に配設された計６個の磁気センサ９と、パワーウインド開閉用の４個の操作ノブ３に個別に駆動される４個の増速歯車７と、ドアロック用の操作ノブ４に駆動される増速歯車８と、４個の増速歯車７に個別に駆動される４個のギヤ部材１０と、これら４個のギヤ部材１０に個別に一体化された４個のマグネット１１と、増速歯車８に駆動されるギヤ部材１２と、このギヤ部材１２に一体化されたマグネット１３と、パワーウインドロック用の操作ノブ５に駆動されるギヤ部材１４と、このギヤ部材１４に一体化されたマグネット１５と、増速歯車７，８に設けられたカム面７ｄ，８ｄに個別に係合するカム面付勢手段（係合部材１６とばね部材１７の組み合わせが５組）と、操作ノブ５に設けられたハートカム部５ａに係合する係合ピン１８とが収納されている。ただし、増速歯車７と増速歯車８は同一形状であり、ギヤ部材１０とギヤ部材１２も同一形状である。なお、回路基板６は、操作ノブ３や操作ノブ４の回動平面に沿って延在しており、その延在方向、すなわち、回路基板６の長手方向に沿った異なる位置に、各磁気センサ９が回路基板６の表裏両面に交互に配設・並設されており、それに応じてハウジング２に操作ノブ３，４を配設しているので、スペース効率を向上させることができ、スイッチユニットを小型化することができる。
【００２１】
ハウジング２の上ケース２１は、４個の操作ノブ３と１個の操作ノブ４をそれぞれ揺動操作可能に支持していると共に、１個の操作ノブ５をプッシュ操作可能に支持している。すなわち、図２と図３に示すように、上ケース２１の天板部２１ａには４つの支持壁部２３と１つの支持壁部２４および１つの支持壁部２５が立設されており、各支持壁部２３と支持壁部２４にはそれぞれ支軸２３ａ，２４ａが横向きに突設されている。そして、各支持壁部２３の支軸２３ａが各操作ノブ３を回動可能に支持していると共に、支持壁部２４の支軸２４ａが操作ノブ４を回動可能に支持している。また、支持壁部２５には開口部２５ａが設けられており、この開口部２５ａに操作ノブ５が昇降可能に挿通されている。さらに、上ケース２１の側板部２１ｂには、下ケース２２とスナップ結合させるための係止孔２１ｃが複数箇所に形成されている。
【００２２】
また、ハウジング１の下ケース２２には、回路基板６の長手方向の両端部が挿入される基板保持溝２６と、増速歯車７の回動軸７ａを軸支する軸受部２２ａと、増速歯車８の回動軸８ａを軸支する軸受部２２ｂと、ギヤ部材１０の回動軸１０ａを軸支する軸受部２２ｃと、ギヤ部材１２の回動軸１２ａを軸支する軸受部２２ｄと、ギヤ部材１４の回動軸１４ａを軸支する図示せぬ軸受部と、係合部材１６およびばね部材１７を保持する収納凹所２７とが設けられている。この下ケース２２の側板部２２ｅには、上ケース２１の係止孔２１ｃに嵌入されるスナップ爪２２ｆが複数箇所に形成されている。
【００２３】
パワーウインド開閉用の各操作ノブ３は、上ケース２１の対応する支持壁部２３を覆うように支軸２３ａに回動可能に支持されている。この操作ノブ３には、対応する支軸２３ａを挿入するための軸孔３ａと、対応する増速歯車７を駆動するための駆動ギヤ部３ｂとが設けられている。この駆動ギヤ部３ｂは第１ギヤ部であり扇形ギヤ（セクタギヤ）として形成されている。
【００２４】
ドアロック用の操作ノブ４は、上ケース２１の支持壁部２４を覆うように支軸２４ａに回動可能に支持されている。この操作ノブ４には、支軸２４ａを挿入するための軸孔４ａと、増速歯車８を駆動するための駆動ギヤ部４ｂとが設けられている（図６参照）。この駆動ギヤ部４ｂも第１ギヤ部であり扇形ギヤとして形成されている。
【００２５】
パワーウインドロック用の操作ノブ５は、上ケース２１の支持壁部２５の開口部２５ａ内に挿入されて昇降可能に支持されている。この操作ノブ５は柱状に形成されており、その一側面側にハートカム部５ａが設けられると共に、他側面側にラック部５ｂが設けられている（図７，８参照）。ハートカム部５ａには係合ピン１８の一端部が摺動可能に係合しており、操作ノブ５の昇降動作に伴って係合ピン１８の一端部がハートカム部５ａ上を移動するようになっている。図７に示すように、操作ノブ５がオフ位置に突出しているとき、この係合ピン１８はハートカム部５ａの下端部で操作ノブ５を係止している。また、オフ位置にある操作ノブ５がプッシュ操作されると、係合ピン１８の一端部がハートカム部５ａのロック部５ｃへ移動し、当該位置で操作ノブ５を係止するようになっている。ラック部５ｂはギヤ部材１４に噛合しており、操作ノブ５の昇降動作に伴ってラック部５ｂがギヤ部材１４を駆動して回転させる。なお、操作ノブ５は図示せぬ復帰ばねによって上方へ常時付勢されている。
【００２６】
増速歯車７は、対応する操作ノブ３の回転操作角度を隣接するギヤ部材１０に増幅して伝達するためのものであって、回動軸７ａと小径ギヤ部７ｂおよび大径ギヤ部７ｃとを有している。回動軸７ａは下ケース２２の軸受部２２ａに軸支され、この回動軸７ａを中心に小径ギヤ部７ｂと大径ギヤ部７ｃが同軸で回動可能となっている。小径ギヤ部７ｂは対応する操作ノブ３の駆動ギヤ部３ｂに噛合しているが、この駆動ギヤ部３ｂの回転半径より小径ギヤ部７ｂの回転半径のほうが小さく設定されている。つまり、駆動ギヤ部３ｂは小径ギヤ部７ｂよりも歯数の多い歯車として形成されている。大径ギヤ部７ｃは扇形ギヤとして形成され、その外周面の一部にカム面７ｄが形成されている。大径ギヤ部７ｃは隣接するギヤ部材１０と噛合しているが、このギヤ部材１０や小径ギヤ部７ｂの回転半径より大径ギヤ部７ｃのほうが回転半径が大きく設定されている。つまり、大径ギヤ部７ｃはギヤ部材１０や小径ギヤ部７ｂよりも歯数の多い歯車として形成されている。図６と図８に示すように、カム面７ｄは扇形ギヤにおける大径ギヤ部７ｃの残余の領域に形成されており、このカム面７ｄに隣接する係合部材１６がばね部材１７の付勢力を受けて弾接している。これら係合部材１６とばね部材１７の対はカム面付勢手段を構成しており、１つの増速歯車７に対してギヤ部材１０と係合部材１６は大径ギヤ部７ｃを径方向に挟み込む位置関係に配置されている。
【００２７】
増速歯車８は、操作ノブ４の回転操作角度をギヤ部材１２に増幅して伝達するためのものであって、回動軸８ａと小径ギヤ部８ｂおよび大径ギヤ部８ｃとを有している。回動軸８ａは下ケース２２の軸受部２２ｂに軸支され、この回動軸８ａを中心に小径ギヤ部８ｂと大径ギヤ部８ｃが同軸で回動可能となっている。小径ギヤ部８ｂは操作ノブ４の駆動ギヤ部４ｂと噛合しているが、この駆動ギヤ部４ｂの回転半径よりも小径ギヤ部８ｂの回転半径のほうが小さく設定されている。つまり、駆動ギヤ部４ｂは小径ギヤ部８ｂよりも歯数の多い歯車として形成されている。大径ギヤ部８ｃは扇形ギヤとして形成され、その外周面の一部にカム面８ｄが形成されている。大径ギヤ部８ｃはギヤ部材１２と噛合しているが、このギヤ部材１２や小径ギヤ部８ｂの回転半径より大径ギヤ部８ｃのほうが回転半径が大きく設定されている。つまり、大径ギヤ部８ｃはギヤ部材１２や小径ギヤ部８ｂよりも歯数の多い歯車として形成されている。図６に示すように、カム面８ｄは扇形ギヤにおける大径ギヤ部８ｃの残余の領域に形成されており、このカム面８ｄに隣接する係合部材１６がばね部材１７の付勢力を受けて弾接している。増速歯車８に対してギヤ部材１２と係合部材１６は大径ギヤ部８ｃを略径方向に挟み込む位置関係に配置されている。
【００２８】
増速歯車７の大径ギヤ部７ｃと噛合しているギヤ部材１０は第２ギヤ部であって、このギヤ部材１０の回路基板６と対向する側の面には円環状のマグネット１１が固着されており、ギヤ部材１０とマグネット１１は下ケース２２の軸受部２２ｃに軸支された回動軸１０ａを中心に同軸で回動可能となっている。このギヤ部材１０は対応する操作ノブ３の回転動作に応じた回転方向および回転角度でマグネット１１を回転させるためのものであり、操作ノブ３と増速歯車７とギヤ部材１０およびマグネット１１の各回動平面は、互いに略平行であると共に回路基板６に対して略平行である。
【００２９】
同様に、増速歯車８の大径ギヤ部８ｃと噛合しているギヤ部材１２も第２ギヤ部であって、このギヤ部材１２の回路基板６と対向する側の面には円環状のマグネット１３が固着されており、ギヤ部材１２とマグネット１３は下ケース２２の軸受部２２ｄに軸支された回動軸１２ａを中心に同軸で回動可能となっている。このギヤ部材１２は操作ノブ４の回転動作に応じた回転方向および回転角度でマグネット１３を回転させるためのものであり、操作ノブ４と増速歯車８とギヤ部材１２およびマグネット１３の各回動平面は、互いに略平行であると共に回路基板６に対して略平行である。なお、円環状のマグネット１１とマグネット１３は、いずれも同一平面内で二極着磁され、Ｎ極とＳ極が周方向に１８０度離れて着磁されている。
【００３０】
カム面７ｄやカム面８ｄと個別に係合するカム面付勢手段は、いずれも係合部材１６とばね部材１７とを組み合わせてなる同じ構造のものである。このカム面付勢手段は、ばね部材１７の付勢力によって係合部材１６をカム面７ｄまたはカム面８ｄに弾接させるというものであり、増速歯車７や増速歯車８が回転したときに、適宜タイミングで係合部材１６がカム面７ｄやカム面８ｄの突起部に係脱してクリック感を生起するようになっている。つまり、パワーウインド開閉用スイッチ装置のクリック機構がカム面付勢手段（係合部材１６およびばね部材１７）とカム面７ｄとによって構成されており、ドアロック用スイッチ装置のクリック機構がカム面付勢手段とカム面８ｄとによって構成されている。
【００３１】
操作ノブ５のラック部５ｂと噛合しているギヤ部材１４のうち、回路基板６と対向する側の面には円環状のマグネット１５が固着されており、ギヤ部材１４とマグネット１５は下ケース２２の図示せぬ軸受部に軸支された回動軸１４ａを中心に同軸で回動可能となっている。このギヤ部材１４は操作ノブ５の昇降動作に応じた回転方向および回転角度でマグネット１５を回転させるためのものであり、円環状のマグネット１５はＮ極とＳ極が周方向に１８０度離れて着磁されている。なお、ギヤ部材１４およびマグネット１５の回動平面は回路基板６に対して略平行である。
【００３２】
前述したように、回路基板６はハウジング２内に縦置きの姿勢で組み込まれて操作ノブ３や操作ノブ４の回動平面に沿って延在している。この回路基板６の一方の主面６ａと他方の主面６ｂには６個の磁気センサ９が分散して交互に配設されている（図３・図４参照）。すなわち、回路基板６の一方の主面６ａには、各ギヤ部材１０に固着された２個のマグネット１１とギヤ部材１２に固着された１個のマグネット１３と近接する位置にそれぞれ磁気センサ９が実装されており、これら３個の磁気センサ９は回路基板６の長手方向に沿って略等間隔で並設されている。同様に、回路基板６の他方の主面６ｂには、各ギヤ部材１０に固着された２個のマグネット１１とギヤ部材１４に固着された１個のマグネット１５と近接する位置に磁気センサ９がそれぞれ実装されており、これら３個の磁気センサ９も回路基板６の長手方向に沿って略等間隔で並設されている。そして、回路基板６の主面６ａ側で隣接する２個の磁気センサ９の略中間点の裏側に主面６ｂ側の磁気センサ９が位置し、同様に主面６ｂ側で隣接する２個の磁気センサ９の略中間点の裏側に主面６ａ側の磁気センサ９が位置するように設定してある。そのため、回路基板６の両主面６ａ，６ｂに分散して配設されている各磁気センサ９は、最も近傍に位置する他の磁気センサ９との間隔がすべて略同等であり、それゆえ磁気センサ９どうしの間隔が比較的広くなっている。かかる構成によって、各磁気センサ９は、それと回路基板６の長手方向で隣接する磁気センサ９に近接配置されたマグネットによる磁界の影響をあまり受けずに検出すべきマグネットの磁界を検出できるので、各操作ノブ４の操作状態を高精度に検出することができる。例えば、図４において、回路基板２の一方の主面６ａで図中最も下側に装着された磁気センサ９Ａは、この磁気センサ９Ａに回路基板６の長手方向で隣接する磁気センサ９Ｂ、９Ｃ（図中他面側に装着された、最も下側と二番目に下側の磁気センサ９Ｂ，９Ｃ）に対応するマグネット１１Ｂ，１１Ｃに対し、上記長手方向で所定間隔をもって配置されているため、それら他方の主面の磁気センサ９Ｂ，９Ｃに対応するマグネット１１Ｂ，１１Ｃによる磁界の影響をあまり受けないので、回路基板２の一方の主面６ａ中最も下側に装着された磁気センサ９Ａに対向配置されたマグネット１１Ａの磁界を効率よく検出することができ、操作ノブ４の操作状態を高精度に検出することができる。なお、図４において、回路基板６の表裏両面で最も下側の各磁気センサ９Ａ，９Ｂに対応して配設される操作ノブ３，３は、図５から明らかなように，回路基板６の長手方向において同じ位置に設けられている。
【００３３】
本実施形態例において、６個の磁気センサ９はすべて同タイプのもの（例えば磁気抵抗素子）を用いている。各磁気センサ９は近接する位置で回動可能なマグネット１１，１３，１５の磁界の向きと大きさに応じた信号を出力するため、任意のマグネット１１，１３，１５が回転駆動されたときに、その回転方向と回転角度を対応する磁気センサ９の出力信号から検出することができる。
【００３４】
なお、このような構成のスイッチユニット１において、前記パワーウインド開閉用スイッチ装置は、操作ノブ３と増速歯車７とギヤ部材１０とマグネット１１と磁気センサ９と係合部材１６およびばね部材１７とによって主に構成されている。同様に、前記ドアロック用スイッチ装置は、操作ノブ４と増速歯車８とギヤ部材１２とマグネット１３と磁気センサ９と係合部材１６およびばね部材１７とによって主に構成されている。また、前記パワーウインドロック用スイッチ装置は、操作ノブ５とギヤ部材１４とマグネット１５と磁気センサ９と係合ピン１８とによって主に構成されている。
【００３５】
次に、これら各スイッチ装置の動作について説明する。まず、パワーウインド開閉用スイッチ装置の動作について説明すると、ユーザが操作ノブ３に対して所定のプッシュ操作やプル操作を行ったとき、この操作ノブ３の駆動ギヤ部３ｂがそれに噛合している小径ギヤ部７ｂを駆動して増速歯車７を回転させるため、この小径ギヤ部７ｂと一体的に大径ギヤ部７ｃが回転する。したがって、この大径ギヤ部７ｃがそれに噛合しているギヤ部材１０を駆動して回転させ、それに伴って、このギヤ部材１０に固着されているマグネット１１が回転すると共に、大径ギヤ部７ｃのカム面７ｄが係合部材１６に対して摺動する。
【００３６】
より詳しく説明すると、ユーザの手指で操作された操作ノブ３は増速歯車７とギヤ部材１０を介してマグネット１１を回転駆動し、その際、マグネット１１の回転方向や回転角度は操作された操作ノブ３の操作方向や回転操作角度に対応したものになる。しかも、増速歯車７の介在によって駆動ギヤ部３ｂの回転角度が大幅に増幅されてマグネット１１に伝達されるため、磁気センサ９にて検出されるマグネット１１の磁界の向きや大きさは、このマグネット１１の回転に伴って著しく変化する。ここで、図９に示すように、操作ノブ３の５つの操作位置（オートアップ、マニュアルアップ、ニュートラル、マニュアルダウン、オートダウン）をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５とし、これらＰ１〜Ｐ５をマグネット１１の所定の回転角度（−６０度、−３０度、０度、＋３０度、＋６０度）に割り付けておけば、１個の磁気センサ９の出力信号に基づいて操作ノブ３の５つの操作位置を確実に識別することができる。
【００３７】
また、操作ノブ３に駆動されて増速歯車７の大径ギヤ部７ｃが回転するのに伴って、係合部材１６が相対的にカム面７ｄを摺動するため、操作ノブ３の操作位置を変化させる際に適宜タイミングで手指にクリック感を伝えることができる。つまり、このパワーウインド開閉用スイッチ装置では、良好な操作感触を得るためのクリック機構に増速歯車７を利用している。
【００３８】
一方、ドアロック用スイッチ装置は、操作ノブ４がオン位置とオフ位置のいずれかに設定されるだけなので高い分解能を必要としないが、このドアロック用スイッチ装置の動作は基本的に前記パワーウインド開閉用スイッチ装置の動作と同様である。
【００３９】
具体的には、オフ位置に設定されている操作ノブ４をユーザが押し込んでオン位置まで回転させると、操作ノブ４の駆動ギヤ部４ｂが小径ギヤ部８ｂを駆動して増速歯車８を回転させるため、この小径ギヤ部８ｂと一体的に大径ギヤ部８ｃがが回転する。したがって、この大径ギヤ部８ｃがそれに噛合しているギヤ部材１２を駆動して回転させ、それに伴って、このギヤ部材１２に固着されているマグネット１３が回転すると共に、大径ギヤ部８ｃのカム面８ｄが係合部材１６に対して摺動する。そして、マグネット１３の回転に伴って変化する磁界は磁気センサ９によって検出されるため、操作ノブ４がオン位置まで回転操作（オン操作）されたことを磁気センサ９の出力信号に基づいて確実に検出することができる。また、操作ノブ４に駆動されて大径ギヤ部８ｃが回転するのに伴って、係合部材１６が相対的にカム面８ｄを摺動するため、かかるオン操作時に適宜タイミングで手指にクリック感を伝えることができる。つまり、このドアロック用スイッチ装置では、良好な操作感触を得るためのクリック機構に増速歯車８を利用している。なお、オン位置に設定されている操作ノブ４をオフ位置まで回転させるオフ操作は、回転方向が逆向きになるだけなので、その説明は省略する。
【００４０】
パワーウインドロック用スイッチ装置も、その操作ノブ５がオフ位置（上方位置）とオン位置（下方位置）のいずれかに設定されるだけなので高い分解能を必要としない。このパワーウインドロック用スイッチ装置の動作について説明すると、オフ位置に突出している操作ノブ４をユーザが下方へ押し込んでいくと、それに伴ってラック部５ｂがギヤ部材１４を駆動して回転させる。その際、ギヤ部材１４の回転方向は図８の反時計回りになる。こうしてギヤ部材１４が回転すると、ギヤ部材１４に固着されているマグネット１５が一体的に回転するため、マグネット１５の回転に伴って変化する磁界が磁気センサ９によって検出される。それゆえ、操作ノブ５が所定ストローク押し込まれた時点で、オフからオンへの切換え操作（プッシュオン操作）が行われたことを磁気センサ９の出力信号に基づいて確実に検出することができる。また、かかるプッシュオン操作が行われると、係合ピン１８の一端部がハートカム部５ａのロック部５ｃ（図６参照）へ移動して操作ノブ５を係止するため、この操作ノブ５はオン位置に保持される。
【００４１】
また、オン位置に保持されている操作ノブ５をユーザがさらに下方へ押し込むと、係合ピン１８の一端部がハートカム部５ａのロック部５ｃから離脱するため、操作ノブ５は前記復帰ばねの付勢力によってオフ位置まで上昇し、係合ピン１８の一端部がハートカム部５ａの下端部で操作ノブ５を係止する。こうして操作ノブ５が上昇するのに伴って、ラック部５ｂがギヤ部材１４を駆動して図８の時計回りに回転させるため、マグネット１５の回転に伴って変化する磁界が磁気センサ９によって検出される。それゆえ、操作ノブ５がオフ位置に復帰したことを、磁気センサ９の出力信号に基づいて確実に検出することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態例に係るスイッチユニット１において、前記パワーウインド開閉用スイッチ装置は、ハウジング２に揺動可能に支持され並列配置された複数の操作ノブ３，４，５で駆動され回動する複数のマグネット１１，１３に対し個別に近接配置された複数の磁気センサ９のうちの一部の磁気センサ９が、ハウジング１内で縦置き状態に設置された１枚の回路基板６の一側の主面に配設され、それら複数の磁気センサ９のうちの一部を除く残りの磁気センサ９が、回路基板６の他側の主面にそれぞれ配設されるので、各磁気センサによって各操作ノブ３，４，５の揺動操作を非接触で磁気検出できるため、浸入する水や塵埃等の異物の付着に起因する信頼性の低下を回避でき、経年使用での摩耗に起因する製品寿命の劣化を回避できる上、スペース効率をも向上させることができるため、スイッチユニットを小型化することができる。また、従来技術のように複数の磁気センサモジュールを並列に配置するのではなく、１枚の回路基板６に複数の磁気センサ９を装着する構成としたので、スイッチユニットの低コスト化を図ることもできる。また、任意の操作ノブ３が揺動操作されると、この操作ノブ３に駆動されるマグネット１１が回転し、その回転方向や回転角度は該操作ノブ３の操作方向や回転操作角度に対応したものとなるため、該マグネット１１に近接している磁気センサ９から高精度の検出信号が出力される。また、操作ノブ３に設けられた駆動ギヤ部３ｂの回転角度が増幅歯車７で増幅されてギヤ部材１０に伝達され、このギヤ部材１０にマグネット１１が固着されているため、操作ノブ３の操作位置に応じてマグネット１１の回転位置がほぼ一義的に決定されるのみならず、検出分解能を大幅に高めることができて、高精度な検出が行える。それゆえ、このパワーウインド開閉用スイッチ装置は、操作ノブ３の複数の操作位置（オートアップ、マニュアルアップ、ニュートラル、マニュアルダウン、オートダウン）を１個の磁気センサ９で確実に検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態例に係るスイッチユニット１において、一部の磁気センサ９と残りの磁気センサ９が回路基板６の長手方向に沿った異なる位置に交互に配設されよう並設されるので、各磁気センサ９とそれら磁気センサ９に近接配置された各マグネット１１，１３とが、回路基板６の長手方向に交互に分散されて配置されるた。そのため各磁気センサ９は、それと隣接する磁気センサ９に近接配置されたマグネットによる磁界の影響をあまり受けずに、本来検出対象となるマグネットの磁界をそれぞれ検出できるので、各操作ノブ９の操作状態を高精度に検出することができる。
【００４４】
また、本実施形態例に係るスイッチユニット１において、前記ドアロック用スイッチ装置にはそれほど高い分解能は必要でないが、このドアロック用スイッチ装置も前記パワーウインド開閉用スイッチ装置とほぼ同様の構成であることから、１個の磁気センサ９で所望の検出精度を確保できる。さらに、プッシュ操作型で構成は異なるものの、前記パワーウインドロック用スイッチ装置も、マグネット１５の回転に伴って変化する磁界を近接位置で磁気センサ９が検出するというものなので、１個の磁気センサ９で所望な検出精度を確保できる。
【００４５】
しかも、本実施形態例に係るスイッチユニット１では、計６個の操作ノブ３，４，５の操作位置を検出する計６個の磁気センサ９を、ハウジング１内に縦置きの姿勢で組み込まれた回路基板６の表裏両面（一方の主面６ａと他方の主面６ｂ）に分散して交互に配設している。そして、これら６個の磁気センサ９は略等間隔に並設されているため、スイッチユニット１全体の大きさに制約があっても、磁気センサ９どうしの間に相互干渉しにくい十分な間隔を確保することが容易である。つまり、このスイッチユニット１は、信頼性を確保しつつ小型化を図ることが容易である。
【００４６】
また、本実施形態例に係るスイッチユニット１では、増速歯車７，８の大径ギヤ部７ｃ，８ｃの外周面の一部をカム面７ｄ，８ｄとなし、このカム面７ｄ，８ｄに係合部材１６を弾接させることにより、駆動ギヤ部３ｂ，４ｂに駆動されて大径ギヤ部７ｃ，８ｃが回転するのに伴って、係合部材１６が相対的にカム面７ｄ，８ｄを摺動してクリック感を生起させるようにしてある。つまり、良好な操作感触を得るためのクリック機構に増速歯車７，８を利用しているため、部品点数の増加が抑制されている。
【００４７】
しかも、このスイッチユニット１では、増速歯車７を略径方向に挟み込む位置関係にギヤ部材１０と係合部材１６を配置させていると共に、増速歯車８を略径方向に挟み込む位置関係にギヤ部材１２と係合部材１６を配置させている。そのため、図５〜図８から明らかなように、複数の操作ノブ３，４に対応する複数組のギヤ部材１０，１２とカム面付勢手段（係合部材１６およびばね部材１７）を、回路基板６の一方の主面６ａ側と他方の主面６ｂ側にスペース効率よく配設することができる。また、これに加えて、増速歯車７，８の大径ギヤ部７ｃ，８ｃが一側面に歯部を持たない扇形ギヤとして形成され、この一側面にカム面７ｄ，８ｄが形成されているため、これら大径ギヤ部７ｃ，８ｃをコンパクト化できてスペース効率が一層向上している。
【００４８】
なお、本発明は、揺動操作可能な複数の操作ノブが並列（二列）に配置されているスイッチユニットに適用することによって、上記の実施形態例とほぼ同様の効果が得られるというものである。したがって、プッシュ操作型等の他のタイプのスイッチ装置については適宜追加あるいは省略することが可能である。
【００４９】
また、本発明は、パワーウインド開閉用スイッチ装置等を含むスイッチユニットに限定されるものではなく、例えば、高い検出分解能が要求される各種のスイッチ装置を含むスイッチユニットに本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  スイッチユニット
２  ハウジング
３，４  操作ノブ
３ｂ，４ｂ  駆動ギヤ部（第１ギヤ部）
５  操作ノブ
６  回路基板
６ａ，６ｂ  回路基板の主面
７，８  増速歯車
７ａ，８ａ  回動軸
７ｂ，８ｂ  小径ギヤ部
７ｃ，８ｃ  大径ギヤ部
７ｄ，８ｄ  カム面
９  磁気センサ
１０，１２  ギヤ部材（第２ギヤ部）
１１，１３  マグネット
１４  ギヤ部材
１５  マグネット
１６  係合部材
１７  ばね部材
２３ａ，２４ａ  支軸
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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