(57)【要約】【課題】磁石と磁気センサとを用いた非接触スイッチ装置のコストの低減を図る。【解決手段】２位置間を移動する単一の磁石１７と、この磁石１７と対応する単一の磁気センサ１５と、この磁気センサ１５に磁石１７から出る磁束を流す磁気回路１２とを具備し、その磁気回路１２が、磁石１７の位置に応じて磁気センサ１５に流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、その磁束の向きに応じて磁気センサ１５が異なる出力を生ずるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２位置間を移動可能な単一の磁石と、
この磁石と対応する単一の磁気センサと、
この磁気センサに前記磁石から出る磁束を流す磁気回路とを具備し、
前記磁気回路は、前記磁石の位置に応じて前記磁気センサに流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、
その磁束の向きに応じて前記磁気センサが異なる出力を生ずることを特徴とする非接触スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石と磁気センサとを用いた非接触スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁石と磁気センサとを用いた非接触スイッチ装置としては、図１０に示すものが供されている。
このものは、スイッチノブ１を有する取付板２に取付けられた磁石３と、基板４に実装されて磁石３と対応する磁気センサ５，６とを具備して成るもので、磁石３はスイッチノブ１に与えられる操作で取付板２と共に位置Ａと位置Ｂの２位置間を矢印Ｃ方向に移動される。これに対して、磁気センサ５は位置Ａに、磁気センサ６は位置Ｂにあり、従って、磁石３が実線で示すように位置Ａにあるときには、磁気センサ５が磁石３の磁力でそれを検知し、磁石３が二点鎖線で示すように位置Ｂに移動すれば、磁気センサ６が磁石３の磁力でそれを検知するようになっている。
【０００３】
しかしながら、このものでは、磁石３は１つで良いものの、磁気センサ５，６は磁石３の移動位置に応じたその２つが必要であり、コスト高となっていた。
これに対して、磁気センサを１つで済ませ得るようにしたものが供されている（例えば特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３５７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように磁気センサを１つで済ませ得るようにしたものでは、磁石が２位置にそれぞれあって、磁気センサがその２位置間を移動することにより、磁石にそれぞれ近接して検知するものであり、磁気センサは１つで良いものの、磁石は磁気センサの移動位置に応じた２つが必要であり、結局、コスト高となる。
【０００５】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、コストの低減ができる非接触スイッチ装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の非接触スイッチ装置は、２位置間を移動可能な単一の磁石と、この磁石と対応する単一の磁気センサと、この磁気センサに前記磁石から出る磁束を流す磁気回路とを具備し、その磁気回路が、前記磁石の位置に応じて前記磁気センサに流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、その磁束の向きに応じて前記磁気センサが異なる出力を生ずることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記手段によれば、磁石も磁気センサもそれぞれ単一で良く、コストの低減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図３を参照して説明する。
まず、図１に示すケース１１は、例えば防水性や、耐油性、更には耐環境性等を有するものであり、このケース１１の内部から外部へ磁気回路１２を構成する透磁体１３，１４を配設している。この場合、透磁体１３はＵ字形、透磁体１４はＩ字形のそれぞれ鉄など磁性体の帯状部材で、透磁体１３の図中右側の一側部１３ａと透磁体１４とが平行に設けられ、その間に単一の磁気センサ１５を透磁体１３，１４に当接させて配設している。磁気センサ１５は、この場合、ホールＩＣであり、基板１６上に実装している。
【０００９】
そして、透磁体１３の上記一側部１３ａの上部と図中左側の他側部１３ｂの上部並びに透磁体１４の上部が突出したケース１１の外部には、上記磁気センサ１５が対応する単一の磁石１７を配設している。この磁石１７は、スイッチノブ１８を有する取付板１９に取付けた２つのヨーク２０，２１間に取付けたものであり、ヨーク２０側がＮ極、ヨーク２１側がＳ極であって、それら取付板１９及びヨーク２０，２１と共に、透磁体１３の一側部１３ａから透磁体１４にかけた位置Ｄと、透磁体１３の他側部１３ｂから透磁体１４にかけた位置Ｅの、２位置間を矢印Ｆ方向に移動可能に設けている。又、ヨーク２０，２１は、その間の幅を、透磁体１３の一側部１３ａと透磁体１４との間の幅、並びに透磁体１３の他側部１３ｂと透磁体１４との間の幅とほゞ等しくしている。
【００１０】
次に、上記構成のものの作用を述べる。
上記構成で、磁石１７が位置Ｄにあるときには、図２に矢印Ｇで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体１３の一側部１３ａ−磁気センサ１５−透磁体１４−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。この結果、磁気センサ１５にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
【００１１】
これに対して、磁石１７が図３に示す位置Ｅに移動したときには、矢印Ｈで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体１４−磁気センサ１５−透磁体１３の一側部１３ａ−透磁体１３の他側部１３ｂ−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ１５に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ１５にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性（逆極性）の電圧が出力として生じる。
【００１２】
このように本構成のものでは、磁気センサ１５に磁石１７から出る磁束を流す磁気回路１２を設け、その磁気回路１２が磁石１７の位置Ｄ，Ｅに応じて磁気センサ１５に流れる磁束の向きを反転させる回路構成であり、その磁束の向きに応じて磁気センサ１５が異なる出力を生ずるもので、それにより、磁石１７の位置Ｄ，Ｅを検知できる。
そして、それに要する構成では、磁石１７も磁気センサ１５もそれぞれ単一で良く、従来のもののように磁気センサを２つ、又は磁石を２つ要するということがないので、コストの低減が所望にできる。
【００１３】
又、磁石１７の移動する場所と磁気センサ１５の配設場所とを離間させて必要な検知ができるので、それら磁石１７や磁気センサ１５の配置設計の自由度が増す。更に、磁石１７の移動する場所と磁気センサ１５の配設場所とを分けることができるので、防水性や、耐油性、更には耐環境性等の面で有利にできる。
なお、本実施例の非接触スイッチ装置は、例えば自動車など車両のレバーコントロールスイッチ装置におけるレバーの操作位置を検知するのに用いるものである。
【００１４】
以上に対して、図４ないし図９は本発明の第２ないし第４実施例（第２ないし第４の実施形態）を示すもので、それぞれ、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
【００１５】
［第２実施例］
図４及び図５に示す第２実施例においては、ケース１１や基板１６は省略するが、磁気回路３１を、Ｕ字形の透磁体３２と、それより小さなＵ字形の透磁体３３とで構成し、それらの透磁体３２，３３の中間部３２ａ，３３ａ間に磁気センサ１５を配設している。
【００１６】
そして、磁石１７は、この場合、透磁体３２の図中右側の一側部３２ｂから透磁体３３の同じく図中右側の一側部３３ｂにかけた位置Ｉと、透磁体３２の図中左側の他側部３２ｃから透磁体３３の同じく図中左側の他側部３３ｃにかけた位置Ｊの、２位置間を矢印Ｋ方向に移動可能に設けている。
又、この場合、透磁体３２の一側部３２ｂと透磁体３３の一側部３３ｂとの間の幅、並びに透磁体３２の他側部３２ｃと透磁体３３の他側部３３ｃとの間の幅を、ヨーク２０，２１間の幅とほゞ等しくしている。
【００１７】
以上の構成で、磁石１７が図４に示す位置Ｉにあるときには、矢印Ｌで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体３２の一側部３２ｂ−透磁体３２の中間部３２ａ−磁気センサ１５−透磁体３３の中間部３３ａ−透磁体３３の一側部３３ｂ−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。この結果、磁気センサ１５にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
【００１８】
これに対して、磁石１７が図５に示す位置Ｊに移動したときには、矢印Ｍで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体３３の他側部３３ｃ−透磁体３３の中間部３３ａ−磁気センサ１５−透磁体３２の中間部３２ａ−透磁体３２の他側部３２ｃ−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ１５に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ１５にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性（逆極性）の電圧が出力として生じる。
かくして、この第２実施例においても、第１実施例同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
［第３実施例］
図６及び図７に示す第３実施例においては、第２実施例と同じくケース１１や基板１６は省略するが、磁気回路４１を、図中右下がりの斜辺部４２ａを有する透磁体４２と、それとは交差する図中右上がりの斜辺部４３ａを有する透磁体４３とで構成し、それらの透磁体４２，４３のともに図中左側の一端部４２ｂ，４３ｂ間に磁気センサ１５を配設している。
【００２０】
そして、磁石１７は、この場合、透磁体４２，４３のともに図中右側の他端部４２ｃ，４３ｃ間にわたる位置Ｏと、透磁体４２，４３の上記斜辺部４２ａ，４３ａより図中左側の中間部４２ｄ，４３ｄ間にわたる位置Ｐの、２位置間を矢印Ｑ方向に移動可能に設けている。
又、この場合、透磁体４２，４３の上記他端部４２ｃ，４３ｃ間の幅、並びに透磁体４２，４３の上記中間部４２ｄ，４３ｄ間の幅を、ヨーク２０，２１間の幅とほゞ等しくしている。
【００２１】
以上の構成で、磁石１７が図６に示す位置Ｏにあるときには、矢印Ｒで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体４２の他端部４２ｃ−透磁体４２の斜辺部４２ａ−透磁体４２の中間部４２ｄ−透磁体４２の一端部４２ｂ−磁気センサ１５−透磁体４３の一端部４３ｂ−透磁体４３の中間部４３ｄ−透磁体４３の斜辺部４３ａ−透磁体４３の他端部４３ｃ−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。この結果、磁気センサ１５にはその磁束の流れの向きに応じた極性の電圧が出力として生じる。
【００２２】
これに対して、磁石１７が図７に示す位置Ｐに移動したときには、矢印Ｔで示すように、磁石１７のＮ極から、磁束が、ヨーク２０−透磁体４３の中間部４３ｄ−透磁体４３の一端部４３ｂ−磁気センサ１５−透磁体４２の一端部４２ｂ−透磁体４２の中間部４２ｄ−ヨーク２１−磁石１７のＳ極へと流れる。すなわち、この場合には、磁気センサ１５に磁束が上述とは逆の向きで流れる。この結果、磁気センサ１５にはその逆の磁束の流れの向きに応じた、上述とは異なる極性（逆極性）の電圧が出力として生じる。
かくして、この第３実施例においても、第１実施例同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
［第４実施例］
図８及び図９に示す第４実施例においては、磁気センサ５１を、磁気抵抗素子５１ａをセンサ本体とし、それにバイアス磁石５１ｂを近接させて設けることにより、構成している。バイアス磁石５１ｂは磁石１７よりも小形であり、磁石１７とは極性を逆にしている。従って、磁気抵抗素子５１ａにはバイアス磁石５１ｂから出る磁束が矢印Ｕで示すように流れている。そのほかの構成は、この場合、第１実施例と同一としている。
【００２４】
この構成では、磁石１７が図８に示す位置Ｄにあって、磁束が矢印Ｇで示すように流れるとき、磁気センサ５１の磁気抵抗素子５１ａには、バイアス磁石５１ｂから出た磁束と磁石１７から出た磁束とが逆方向に流れ、その結果、磁石１７から出た磁束がバイアス磁石５１ｂから出た磁束に減じられて上述よりも少なく流れるので、その流れる磁束の大きさに応じた小さな抵抗が出力として生じる。
【００２５】
それに対して、磁石１７が図９に示す位置Ｅに移動して、磁束が矢印Ｈで示すように流れるとき、磁気センサ５１の磁気抵抗素子５１ａには、バイアス磁石５１ｂから出た磁束と磁石１７から出た磁束とが同方向に流れ、その結果、多くの磁束が流れるため、その流れる磁束の大きさに応じた大きな抵抗が出力として生じる。
【００２６】
かくして、この第４実施例においても、出力の内容が異なるものの、磁気回路１２は、磁石１７の位置に応じて磁気センサ５１に流れる磁束の向きを反転させる回路構成であって、その磁束の向きに応じて磁気センサ５１が異なる出力を生ずる点に変わりはなく、従って、やはり第１実施例同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
特に、この場合、磁石は移動する磁石１７と磁気センサ５１のバイアス磁石５１ｂとの２つを要するものの、バイアス磁石５１ｂは磁気抵抗素子５１ａにバイアスとしての磁束を与えるだけの小さなもので良く、磁石１７のような位置を検知するのに必要な多くの（大きな）磁束を出すものを必要としないので、コストの低減は充分にできる。
なお、この第４実施例の磁気センサ５１は、第２実施例の磁気回路３１、並びに第３実施例の磁気回路４１にも同様に応用することができる。
【００２８】
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例を示す装置全体の断面図
【図２】主要部分の正面図
【図３】図２とは磁石の位置が異なる状態における主要部分の正面図
【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図５】図３相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図２相当図
【図７】図３相当図
【図８】本発明の第４実施例を示す図２相当図
【図９】図３相当図
【図１０】従来例を示す図２相当図
【符号の説明】
【００３０】
図面中、１２は磁気回路、１５は磁気センサ、１７は磁石、３１，４１は磁気回路、５１は磁気センサを示す。
【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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【図１０】
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