JPH08298057A

JPH08298057A - 磁気素子スイッチ

Info

Publication number: JPH08298057A
Application number: JP7279324A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Miyazawa; 康浩宮沢; Daisuke Takanohashi; 大介鷹觜; Makoto Uda; 誠宇田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1996-11-12
Also published as: US5646587A

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数が多く、コスト削減と高信頼性を阻
害する点を解消する磁気素子スイッチを提供すること。【解決手段】操作者の操作によって中立位置を中心に
揺動する操作部（２、３）と、操作部（２、３）の揺動
によって直接または間接に、中立位置を中心に揺動する
磁石（１４）と、磁石（１４）に近接して固設され、入
射する磁束密度に比例した起電圧を発生させる磁気素子
（１６）を備え、磁気素子（１６）は中立位置の磁石
（１４）が発生する磁力線（１８）が磁気素子（１６）
内の電場に平行に通過する配置となし、かつ磁石（１
４）の揺動時において磁力線（１８）が磁気素子（１
６）内の電場に非平行に通過する配置となし、磁石（１
４）の予め定めた複数の揺動位置のそれぞれで磁気素子
（１６）が発生させる複数値の起電圧に基づき動作す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気素子スイッチ、
とりわけ自動車等に実装する磁気素子を用いた多ポイン
ト構成の磁気素子スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車等の電装系に実装さ
れて電流を断続するスイッチには有接点（コンタクト）
の構成が多用されてきた。しかしながら、このような有
接点型スイッチは、コンタクト部分の磨耗や表面汚染に
よる接触不良をはじめ、コンタクト部分の破損による故
障発生といった欠点がある。そのため、無接点型の非接
触スイッチが採用されるに至っている。このような無接
点型の非接触スイッチの代表的な例として、特開昭５８
―８０２２９号公報で開示されている、磁気素子を用い
たものがある。この構成を図２５に基づき説明すると、
操作者の操作によって、回転軸１０２を中心に図中で時
計方向あるいは反時計方向に回転するキートップ１０１
の垂下する脚部１０４先端に設けられた磁石１０５が、
図中で左右方向に揺動する。

【０００３】磁石１０５が左に揺動した際には、左側に
固設された磁気素子１０６に磁力線が入射して、磁気素
子１０６に起電圧が生じる。一方、右側に固設された磁
気素子１０７には磁力線が入射しないので、磁気素子１
０７には起電圧が生じない。また、逆に、磁石１０５が
右に揺動した際には、右側に固設された磁気素子１０７
に磁力線が入射して、磁気素子１０７に起電圧が生じる
が、左側に固設された磁気素子１０６には磁力線が入射
しないので、起電圧が生じない。さらに、キートップ１
０１が中立位置にある場合は、磁石１０５も中立位置に
あり、よって磁力線が両磁気素子１０６、１０７に入射
しないから、両磁気素子１０６、１０７には電圧の発生
がない。この結果、両磁気素子１０６、１０７からの発
生電圧によって、キートップ１０１の押圧状態を特定
し、対応するスイッチングがなされるものである。ま
た、磁気素子は、図２６に示すように半導体内に電流を
流して電場Ｅを形成させておき、電場Ｅと直角に磁束Ｂ
が入射すると、電場Ｅおよび磁束Ｂと直交方向に起電圧
Ｖｇが発生するものである。したがって、磁束Ｂの方向
が逆転すると、起電圧Ｖｇの方向が逆転する。また電場
Ｅと磁束Ｂが平行であると、起電圧Ｖｇｎの発生はな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、磁気素
子を用いた従来の非接触型スイッチは、それまでの有接
点の接触型スイッチの有する欠点を解決するものであっ
たが、このような従来の非接触型スイッチは、１ポイン
ト（接点数）毎に１個の磁気素子を配設する構成である
ので、とりわけ多ポイントのスイッチでは磁気素子数を
はじめ、各磁気素子の出力を増幅処理するアンプ等の部
品点数が増加し、コストが増大するという問題があっ
た。さらに回路が簡素化されないため、信頼性において
も問題があった。本発明は、従来技術の有するこのよう
な課題や欠点を解決するためなされたもので、その目的
は部品点数を減らし、コスト削減が可能で、信頼性のあ
る磁気素子スイッチを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を実現するため
本発明に係る磁気素子スイッチは、中立位置を中心に揺
動する操作部と、該操作部の前記揺動によって直接また
は間接に、中立位置を中心に少なくとも一方向に揺動す
る１個の磁石と、前記磁石に近接して固設され、入射す
る磁束密度に比例した起電圧を発生させる１個の磁気素
子とを備え、該磁気素子は前記中立位置にある磁石が発
生する磁力線が該磁気素子内に形成された電場に平行に
通過する配置に設けられ、かつ前記磁石は任意の揺動位
置において磁力線が前記磁気素子内を前記電場に非平行
に通過する配置に設けられ、前記磁石の予め定めた複数
の揺動位置のそれぞれで前記磁気素子が発生させる複数
値の起電圧に基づき動作することを特徴とする。あるい
は、前記磁気素子に作用する磁力線の、磁気素子内の電
場に対する直角成分が、前記中立位置を境に方向逆転す
る構成としたことを特徴とする。あるいは、前記操作部
は、中立位置を中心に揺動することを特徴とする。ある
いは、前記操作部は、前記１個の磁気素子を収納したケ
ースから突出され、中立位置を中心に左右方向に移動操
作を行うスイッチ・ノブと、１個の磁石を保持して前記
スイッチ・ノブの前記中立位置から前記左右方向への移
動操作時に前記磁石を前記磁気素子から左右方向に移動
させるスライダとを備えたことを特徴とする。

【０００６】あるいは、中立位置を中心に任意の方向に
揺動する操作部と、該操作部の前記揺動によって直接ま
たは間接に、中立位置を中心として揺動する１個の磁石
と、前記磁石に近接して任意の直交軸の各軸上にそれぞ
れ固設され、入射する磁束密度に基づいて起電圧を発生
させる２個の磁気素子とを備え、該各磁気素子は前記中
立位置にある磁石が発生する磁力線が該各磁気素子内に
形成された電場に平行に通過する配置に設けられ、前記
磁石の予め定めた複数の揺動位置のそれぞれで前記各磁
気素子が発生させる起電圧に基づき動作することを特徴
とする。あるいは、前記２個の磁気素子がいずれも前記
中立位置をまたいで配設された構成としてもよい。ある
いは、前記２個の磁気素子の少なくとも一方が前記中立
位置から離れて配設された構成としてもよい。

【０００７】あるいは、中立位置を中心に任意の方向に
揺動する操作部および該操作部下端に連設された垂下棒
と、前記垂下棒の先端太さよりも大の中空部を備え、該
中空部に前記垂下棒を緩く嵌合し、前記垂下棒の前記揺
動によって中立位置を中心に平行移動する、非誘磁性の
スライダと、前記スライダの下部に配設された磁石と、
前記スライダが滑動可能な非誘磁性のスライド板と、前
記スライド板を挟み、前記磁石に近接して任意の直交軸
の各軸上にそれぞれ固設され、入射する磁束密度に基づ
いて起電圧を発生させる２個の磁気素子とを備え、前記
磁石の移動位置のそれぞれで前記各磁気素子が発生させ
る起電圧に基づき動作することを特徴とする。あるい
は、前記２個の各磁気素子がいずれも前記中立位置をま
たいで配設されたことを特徴としてもよい。あるいは、
前記２個の磁気素子の少なくとも一方が前記中立位置か
ら離れて配設されたことを特徴としてもよい。

【０００８】あるいは、中立位置を中心に水平移動する
操作部と、前記操作部の下面に配置され、互いに対向し
て傾斜するテーパ面を備えた１対のスライドブロック
と、前記操作部の下端に連接され、前記スライドブロッ
クのテーパ面を付勢するとともに、前記操作部の水平移
動により前記テーパ面を滑動する付勢手段と、前記操作
部の下端に連接され、前記操作部の水平移動により中心
位置を中心に水平移動するスライダと、前記スライダに
保持される１個の磁石と、前記磁石に近設して固設さ
れ、入射する磁束密度に応じた起電力を発生させる１個
の磁気素子とを具備したことを特徴とする。

【０００９】本発明に係る磁気素子スイッチでは、操作
部が操作者の操作がない場合は中立位置にある。この中
立位置において、磁石が発生する磁力線が、磁石に近接
して固設された磁気素子内を通過するが、磁気素子内に
形成された電場はこの磁力線に平行であるから、磁気素
子に電圧が発生しない。ここで、操作者の操作によって
操作部が中立位置を中心に揺動すると、この揺動によっ
て直接または間接に、磁石が中立位置を中心に少なくと
も一方向に揺動される。この結果、磁力線が磁気素子内
を電場に非平行に通過することになるから、磁力線が入
射した磁気素子には磁気素子内に形成された電場と直角
方向の磁束密度が生じ、よって磁気素子に電圧が発生す
る。磁石の予め定めた複数の揺動位置のそれぞれで、磁
気素子が発生させる起電圧は異なるから、よって起電圧
に基づいて多ポイントのスイッチング動作がなされる。
さらに、中立位置を挟んだ揺動で、磁気素子に入射する
磁力線の、磁気素子内の電場に対する直角成分が、中立
位置を境に方向を逆転するから、より多ポイントのスイ
ッチング動作に対応することができる。さらに、操作者
が操作部を中立位置を中心に操作することにより、操作
部が中立位置を中心に揺動し、磁石を中立位置に対して
傾斜させることを可能とし、したがって、操作時に磁石
からの磁力線が磁気素子における電場に対して垂直に入
力させることが可能となり、操作部の揺動方向に応じた
極性と大きさの電圧を磁気素子から発生可能となる。さ
らに、スイッチノブを中立状態にある非操作時から水平
に移動操作を行うことにより、磁気素子に対して磁石を
左右方向に移動させ、その左右方向の向きに応じて磁石
から発生する磁力線を磁気素子における水平の電場に対
して向きを変えて垂直方向に入力させることにより、極
性が異なり、磁石の移動量に応じた電圧を磁気素子から
発生する。したがって、スイッチノブの移動操作方向に
応じて単一の磁気素子で２通りの電圧をスイッチングで
きる。

【００１０】あるいは、操作者の操作によって操作部が
中立位置を中心に任意の方向に揺動すると、この揺動に
よって直接または間接に、磁石が中立位置を中心として
対応した方向に球面状に沿うように揺動される。この結
果、揺動位置にある磁石からの磁力線が、直角に配置さ
れた２個の磁気素子の少なくとも一方に入射する場合、
磁気素子内を電場に非平行に通過することになるから、
電場と直角方向の磁束密度が生じ、よって磁気素子に電
圧が発生する。磁石の予め定めた複数の揺動位置のそれ
ぞれで、２個の磁気素子が発生させる起電圧は異なるか
ら、よって起電圧の組み合わせに基づいて多ポイントの
スイッチング動作がなされる。さらに、中立位置をまた
いで構成された磁気素子には、磁石の中立位置を挟んだ
揺動で、入射する磁力線の磁気素子内の電場に対する直
角成分が、中立位置を境に方向逆転するから、より多ポ
イントのスイッチング動作に対応することができる。

【００１１】あるいは、操作者の操作によって操作部下
端に連設された垂下棒が中立位置を中心に任意の方向に
揺動すると、この揺動によってスライダがスライド面に
沿って平行移動し、スライダに配設された磁石からの磁
力線が、直角に配置された２個の磁気素子に入射して、
磁気素子内の電場に非平行に通過することで、電場と直
角方向の磁束密度が生じ、よって磁気素子に電圧が発生
する。磁石の予め定めた複数の移動位置のそれぞれにお
いて、２個の磁気素子が発生させる起電圧は異なるか
ら、よって起電圧の組み合わせに基づいて多ポイントの
スイッチング動作がなされる。このように、複数ポイン
トのスイッチが、２個の磁気素子で実現される。

【００１２】あるいは、操作者の操作によって操作部が
水平移動すると、この水平移動によって磁石を保持する
スライダが水平移動する。これにより磁石からの磁力線
が、磁石に近設配置された１個に磁気素子に入射する。
スライダの水平移動により磁石の位置が変わることによ
り、磁気素子に入射する磁力線の垂直成分が変わり、磁
気素子に電圧が発生する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を添付図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る磁気素子
スイッチの第１実施例の分解斜視図である。また図２
は、図１の磁気素子スイッチが自動車のパワーウインド
ウケースに装着された要部斜視図である。図１で、本発
明に係る磁気素子スイッチ１は、操作者の操作によって
回転軸４を中心に揺動する２個のキートップ（操作部）
２、３と、キートップ下方に配設され、下方に垂下する
垂下棒８Ｂを備えて揺動可能なキー支持台８と、中央部
に垂下棒８Ｂを挿通させる開口部１０を有し、キートッ
プ２、３およびキー支持台８を格納するキー支持ケース
９と、開口部１０に挿通された垂下棒８Ｂに嵌挿される
圧縮バネ１１と、開口部１０に装着されるブッシュ１２
ならびに固定栓１３と、Ｅリング１５によって垂下棒８
Ｂの先端に取り付けられる１個の永久磁石１４（以下、
磁石という）を備え、さらに磁石１４に非接触に近接し
て配設された１個の比例出力型ホールＩＣ１６と、磁気
素子としての比例出力型ホールＩＣ１６が取付けられた
回路基板１７から成る。

【００１４】キートップ２の回転軸４と直角方向両端上
面は、押圧操作面２Ａ、２Ｂがそれぞれ形成され、また
両端下面には、垂下する長ピン５Ａ、５Ｂがそれぞれ設
けられ、各長ピン５Ａ、５Ｂには圧縮バネ７、７が嵌挿
される。各圧縮バネ７はキートップ２の下端面とキー支
持台８面上の溝８Ａ間で弾性を保って保持される。同様
に、キートップ３の回転軸４と直角方向両端上面は、押
圧操作面３Ａ、３Ｂがそれぞれ形成され、また両端下面
には、垂下する短ピン６Ａ、６Ｂがそれぞれ設けられ、
各短ピン６Ａ、６Ｂには圧縮バネ７、７が嵌挿される。
各圧縮バネ７はキートップ３下端面とキー支持台８面上
の溝８Ａ間で弾性を保って保持される。

【００１５】このような構成の、比例出力型ホールＩＣ
を用いた磁気素子スイッチは、図２に示すようにキート
ップ２と３が露出された状態で、自動車のパワーウイン
ドウケース２０に装着される。操作者の操作がない場合
は、キートップ２と３は中立位置にあり、操作者が押圧
操作面２Ａ、２Ｂあるいは押圧操作面３Ａ、３Ｂのいず
れかを押圧操作すると、キートップは中立位置を中心に
揺動する。この揺動がピンを介してキー支持台８に伝達
され、キー支持台８が中立位置を中心に揺動する構成と
なっている。また比例出力型ホールＩＣは、図７に示す
ようにリニア型ホール素子２１と、発生する電圧を増幅
するアンプ２２と、比例出力の極性調整のための出力段
２３から構成され、その出力電圧特性は、図８に示すよ
うに磁束密度に比例し、また磁束の方向に応じて電圧極
性が反転する。

【００１６】図３は、図１の磁気素子スイッチ１の作動
を説明するもので、キートップ２の中立状態での断面図
である。また図４は、同様に磁気素子スイッチ１の作動
を説明するもので、磁石１４の図中、左（マイナスＸ）
方向への大きな揺動時の断面図である。また図５は、磁
石１４の右（プラスＸ）方向への大きな揺動時の断面図
である。さらに図６は、磁石１４の左方向への小さな揺
動時の断面図である。以下に、図３〜図６に基づいて本
発明に係る磁気素子スイッチの動作を説明する。本発明
に係る磁気素子スイッチのキートップ２は、操作者の操
作がなければ、図３に示すように中立状態にある。すな
わち、キー支持台８は変形を受けていない圧縮バネ１１
によってキー支持ケース９内に水平に保持され、キー支
持台８の上面左右に弾性を有して支持された圧縮バネ
７、７が略等しい伸張力でキートップ２の両端部を押し
上げ、キートップ２は略水平に保持されている。

【００１７】このとき、垂下棒８Ｂは鉛直で、垂下棒８
Ｂの先端に取り付けられた磁石１４は中立位置にある。
中立位置にある磁石１４から発生する磁力線１８は、閉
路を形成するが、磁石１４から非接触に離れて水平に置
かれ、かつ水平方向に電場が形成されている比例出力型
ホールＩＣ１６内を水平に通過する。すなわち、比例出
力型ホールＩＣ１６内において磁力線１８は電場（図示
しない）と平行になるから、この磁力線１８によって比
例出力型ホールＩＣ１６に電圧が発生することはない。
したがって、キートップ２の中立状態では、比例出力型
ホールＩＣ１６から電圧が発生しない。

【００１８】つぎに、図４のように操作者が押圧操作面
２Ｂを力Ｆで押圧すると、キートップ２は図中、時計方
向に変位、すなわち、第１実施例では、揺動し、長ピン
５Ｂがキー支持台８を押圧して、キー支持台８を角度θ
１だけ時計方向に揺動させる。キー支持台８の揺動で、
垂下棒８Ｂは下端に連結されている圧縮バネ１１の下端
（図中、Ｚ方向先端）を変形させながら傾く。このキー
支持台８の揺動によって、磁石１４が中立位置から揺動
すると同時に、磁石１４が水平状態から傾きを有する状
態になり、よって、磁力線１８が水平状態から傾きを有
して比例出力型ホールＩＣ１６に入射する。この結果、
磁力線の垂直成分が比例出力型ホールＩＣ１６内に、図
示のようにプラスＺ方向の磁場ＢＺ１を形成させる。こ
の磁場ＢＺ１は電場に直交しているから、比例出力型ホ
ールＩＣ１６に電圧を発生させる。角度θ１が大である
ほど、磁場ＢＺ１が大となり、よって発生電圧も大とな
る。

【００１９】つぎに、図５のように操作者が押圧操作面
２Ａを力Ｆで押圧すると、キートップ２は図中、反時計
方向に変位、すなわち、揺動し、長ピン５Ａがキー支持
台８を押圧して、キー支持台８を角度θ２だけ反時計方
向に揺動させる。キー支持台８の揺動で、垂下棒８Ｂは
下端に連結されている圧縮バネ１１の下端を変形させな
がら傾く。このキー支持台８の揺動によって、磁石１４
が中立位置からプラスＸ方向に揺動すると同時に、磁石
１４が水平状態から傾きを有する状態になり、よって、
磁力線１８が傾きを有して比例出力型ホールＩＣ１６に
入射する。この場合の傾きは、前記図４における傾きと
逆になる。この結果、磁力線の垂直成分が比例出力型ホ
ールＩＣ１６内に、図示のようにマイナスＺ方向の磁場
ＢＺ２を形成させる。この磁場ＢＺ２は電場に直交して
いるから、比例出力型ホールＩＣ１６に電圧を発生させ
る。この電圧の方向は、図４における電圧と逆方向とな
る。そして角度θ２が大であるほど、磁場ＢＺ２が大と
なり、よって発生電圧も大となる。

【００２０】つぎに、図６に示すように操作者が押圧操
作面３Ｂを力Ｆで押圧すると、キートップ３は図中、時
計方向に変位、すなわち、揺動する。揺動が進行する
と、やがて短ピン６Ｂがキー支持台８に接し、キー支持
台８を押圧する。この押圧によってキー支持台８は時計
方向に揺動するが、短ピン６Ｂの長さが前記長ピン５Ｂ
よりも短いため、角度θ３は前記角度θ１よりも小さ
い。すなわち、キートップ３をキートップ２と同じだけ
揺動させても、キー支持台８の揺動は少ない。したがっ
て磁石１４の中立位置からの揺動は小さく、磁石１４の
水平状態からの傾きも小さくなり、よって磁力線の垂直
成分が比例出力型ホールＩＣ１６内に形成させる、プラ
スＺ方向の磁場ＢＺ３も、前記磁場ＢＺ１よりも小さく
なり、よって発生電圧も小となる。また図示しないが、
操作者が押圧操作面３Ｂを力Ｆで押圧した場合も前記と
同様であり、発生電圧も小となる。

【００２１】前記の結果を図８に基づき整理すると、正
方向の磁束密度で、長ピンによって揺動が大きく、磁束
密度の絶対値が大である磁束密度ＢＺ１では、絶対値が
大で極性が負の電圧Ｖ２Ｂが出力される。また、短ピン
によって揺動が小さく、磁束密度の絶対値が小である磁
束密度ＢＺ３では、絶対値が小で極性が負の電圧Ｖ３Ｂ
が出力される。一方、負方向の磁束密度で、長ピンによ
って揺動が大きく、磁束密度の絶対値が大である磁束密
度ＢＺ２では、絶対値が大で極性が正の電圧Ｖ２Ａが出
力される。また、短ピンによって揺動が小さく、磁束密
度の絶対値が小である磁束密度ＢＺ４では、絶対値が小
で極性が正の電圧Ｖ３Ａが出力される。このように本実
施例の構成では、操作される押圧操作面が異なると、出
力電圧の極性と電圧の絶対値が異って出力されるという
特徴を有する。すなわち、１個の磁石と１個のホール素
子とで、４ポイントの非接触スイッチが実現される。

【００２２】なお、図１の構成では、キートップの揺動
がキー支持台を介して間接に磁石を揺動させるが、これ
に限ることなく、キートップの揺動で直接磁石を揺動さ
せる構成であってもよい。要は、操作に応じて磁石が予
め定めた複数の揺動位置に移動し、このように磁石が複
数の揺動位置のいずれかに位置するとき、比例出力型磁
気素子がそれぞれに対応して異なる電圧を発生させる構
成であればよい。

【００２３】図９は、本発明に係る磁気素子スイッチの
第２実施例を示す分解斜視図である。同図で、本発明に
係る磁気素子スイッチ１Ａは、盤面上に操作者によって
押圧される８個の押圧操作点を放射状に配置し、下面中
央に下方に突出する半球摺接部２３Ａならび半球摺接部
２３Ａ中央から下方に垂下する垂下棒２３Ｂを一体に備
えたキートップ２３と、中央部に垂下棒２３Ｂを挿通さ
せ、半球摺接部２３Ａを摺接させる開口部１０を有し、
キートップ２３を全方位に揺動可能に格納するキー支持
ケース９と、開口部１０に挿通された垂下棒２３Ｂに嵌
挿される圧縮バネ１１と、開口部１０に装着されるブッ
シュ１２ならびに固定栓１３と、ネジ２４によって垂下
棒２３Ｂの先端に取付けられる１個の磁石１４を備え、
さらに磁石１４に非接触に近接して、任意の直交軸上に
それぞれ配設された２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）、
２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）が取付けられた回路基
板１７から成る。

【００２４】２個の直交するホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）
は、その両方が後述の中立位置をそれぞれまたぐ構成と
するのが望ましい。または、図示のように２個のホール
ＩＣ（Ｍ１とＭ２）を、それぞれ直交軸上、中立位置か
ら離して配設する構成や、２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ
２）のいずれか一方を、直交軸上、中立位置から離して
配設する構成も可能である。さらに、前記のホールＩＣ
が中立位置をまたぐ構成で、いずれかのホールＩＣたと
えばＭ１に着目した場合、Ｍ１は中立位置に対して非対
称であってもよい。

【００２５】キートップ２３の盤面上には、図１０のよ
うに８個の押圧操作点ＰＢ〜ＰＩが放射状に配置され
る。各押圧操作点ＰＢ〜ＰＩのいずれかが、操作者によ
って押圧される。いま、操作者の操作がない場合はキー
トップ２３は水平状態にある。すなわち、キートップ２
３は変形を受けていない圧縮バネ１１によってキー支持
ケース９内に水平に保持されている。このとき、垂下棒
２３Ｂは鉛直であり、垂下棒２３Ｂの先端に取付けられ
た磁石１４は、図１１に示す磁石移動位置Ａに位置す
る。この磁石移動位置Ａが中立位置となる。

【００２６】中立位置にある磁石１４から発生する磁力
線は、磁石１４から非接触に離れて水平に置かれ、かつ
それぞれ水平方向に電場が形成されている２個のホール
ＩＣ（Ｍ１とＭ２）内を水平に通過する閉路を形成す
る。すなわち、２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）内にお
いて磁力線は電場と平行になるから、この中立位置で各
ホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）に電圧が発生することはな
い。したがって、キートップ２３の中立状態では、２個
のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）のいずれからも電圧が発生
しない。

【００２７】つぎに、図１０で操作者が押圧操作点ＰＢ
を押圧すると、キートップ２３が下端に連結されている
圧縮バネ１１を変形させながら揺動して、垂下棒２３Ｂ
の先端をマイナスＸ方向に揺動させる。これにともない
磁石１４は、実在しない球面上を沿うように揺動して、
図１１に示すマイナスＸ軸上の磁石移動位置Ｂに移動す
る。磁石移動位置Ｂにおいて磁石１４は傾きを有し、し
たがって磁力線は傾きを有してホールＩＣ（Ｍ１）に入
射する。一方、磁石移動位置Ｂにおいては、ホールＩＣ
（Ｍ２）には磁力線が入射しない。この結果、磁力線の
垂直成分がホールＩＣ（Ｍ１）内に、電場に直交したマ
イナス方向の磁場を形成させ、よってホールＩＣ（Ｍ
１）は負電圧を発生する。ホールＩＣ（Ｍ２）は電圧を
発生しない。ここで磁石１４の傾き角度が大であるほ
ど、磁力線の垂直成分が大となり、よって発生電圧も大
となる。

【００２８】つぎに、図１０で操作者が押圧操作点ＰＢ
から４分のπだけ反時計方向にある押圧操作点ＰＣを押
圧すると、キートップ２３が下端に連結されている圧縮
バネ１１を変形させながら揺動して、垂下棒２３Ｂの先
端をマイナスＸおよびマイナスＹ方向に揺動させる。こ
れにともない磁石１４は、実在しない球面上を沿うよう
に揺動して、図１１に示すマイナスＸ軸ならびにマイナ
スＹ軸の中間の磁石移動位置Ｃに移動する。磁石移動位
置Ｃにおいて磁石１４は傾きを有し、したがって磁力線
は傾きを有してホールＩＣ（Ｍ１）およびホールＩＣ
（Ｍ２）に入射する。この結果、磁力線の垂直成分がホ
ールＩＣ（Ｍ１）内およびホールＩＣ（Ｍ２）内に、電
場に直交したいずれもマイナス方向の磁場を形成させ、
よってホールＩＣ（Ｍ１）およびホールＩＣ（Ｍ２）は
それぞれ負電圧を発生する。ここで磁石１４の傾き角度
が大であるほど、磁力線の垂直成分が大となり、よって
両ホールＩＣの発生電圧も大となる。

【００２９】前記と同様に、押圧操作点ＰＤ乃至ＰＩを
押圧することで、ホールＩＣ（Ｍ１）およびホールＩＣ
（Ｍ２）に極性および値の異なる電圧が発生する。これ
ら２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）を、いずれもスイッ
チ型ホールＩＣを用いて構成した場合の出力電圧を、図
１２に示す。同図から明らかなように、本構成による磁
気素子スイッチによれば、磁石位置Ｂから磁石位置Ｉの
小計８ポイントに、ホームポジションである磁石位置Ａ
を加えた合計９ポイントが、２個のホールＩＣからの出
力に基づいて制御できることがわかる。

【００３０】このような多ポイント制御が可能な、本発
明に係る磁気素子スイッチを組み込んだ多ポイント制御
装置のブロック構成を図１３に示す。同図で、多ポイン
ト制御装置は、２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）および
電圧検出回路３１、３２から構成されている本発明に係
る磁気素子スイッチと、この磁気素子スイッチからの出
力電圧を受け取る入力判定手段３３と、入力判定手段３
３の判定結果に基づき作動するアクチュエータ群３４か
らなる。図１４は、図１３の多ポイント制御装置の動作
フローチャートである。多ポイント制御装置の動作は、
先ず、ホールＩＣ（Ｍ１）からの出力電圧を確認し（ス
テップＳ１）、出力電圧が０なら、ホールＩＣ（Ｍ２）
からの出力電圧を確認し（ステップＳ２）、出力電圧が
０なら磁石位置Ａとみなして特別な制御を行なわない。
ホールＩＣ（Ｍ２）からの出力電圧が０でなく、マイナ
ス１であれば（ステップＳ３）、アクチュエータＡＰＤ
を駆動し（ステップＳ４）、プラス１であれば（ステッ
プＳ５）、アクチュエータＡＰＨを駆動する（ステップ
Ｓ６）。

【００３１】同様に、ホールＩＣ（Ｍ１）からの出力電
圧がマイナス１なら、ステップＳ７乃至ステップＳ１２
においてアクチュエータＡＰＢ〜ＡＰＩのいずれかを駆
動する。あるいは、ホールＩＣ（Ｍ１）からの出力電圧
がプラス１なら、ステップＳ１３乃至ステップＳ１８に
おいてアクチュエータＡＰＦ〜ＡＰＧのいずれかを駆動
する。

【００３２】また、前記においては２個のホールＩＣ
（Ｍ１とＭ２）を、いずれもスイッチ型ホールＩＣを用
いて構成した場合であったが、２個のホールＩＣ（Ｍ１
とＭ２）を、いずれも比例出力型で構成した場合の出力
電圧を、図１５に示す。出力電圧はリニア値であるか
ら、出力電圧をノーマライズした状態では小数値で出力
される。同図から明らかなように、比例出力型ホールＩ
Ｃによる磁気素子スイッチによれば、磁石位置Ｂから磁
石位置Ｉの小計８ポイントに、ホームポジションである
磁石位置Ａを加えた合計９ポイントが、２個のホールＩ
Ｃからの出力に基づいて制御できることがわかる。さら
に、リニア値の出力電圧をさらに精度よく検出する検出
回路を用いれば、さらに多ポイントのスイッチングが可
能である。ただし、ドリフト誤差等の影響もあり、図示
した合計９ポイント程度の構成が安定して実施できる。
さらに、前記においてはキートップの盤面上に８個の押
圧操作点を放射状に配置する構成としたが、例えば方形
状の盤面に対して３ｘ３マトリックス状に設定し、その
中心を中立位置として構成することもできる。

【００３３】図１６は、本発明に係る磁気素子スイッチ
の第３実施例を示す分解斜視図である。同図で、本発明
に係る磁気素子スイッチ１Ｂは、盤面上に操作者によっ
て押圧される８個の押圧操作点Ｂ１〜Ｂ８を、中立位置
であるニュートラルＮを中心に３ｘ３マトリックス状に
配置し、下面中央から下方に垂下する垂下棒４２を連設
あるいは一体に備えたキートップ（操作部）４１と、中
央部に垂下棒４２を挿通させる開口部４４Ａを有し、キ
ートップ４１を全方位に揺動可能に支持するキー支持台
４４を備える。キートップ４１下端とキー支持台４４上
端間には、垂下棒４２ならびに開口部４４Ａを挿通させ
た圧縮バネ４３が弾接されている。この圧縮バネ４３
は、操作者による押圧がない時にはキートップ４１を中
立状態に維持し、よって垂下棒４２を中立位置に置く。
また操作者による押圧があってキートップ４１および垂
下棒４２が揺動している時には、元の中立状態への復元
力を与えるものである。

【００３４】キー支持台４４下方には、樹脂等の非誘磁
性材質から成る上部開放の函型をした、移動自在のスラ
イダー４６が配設される。スライダー４６は、垂下棒４
２の先端の太さよりも大で、上方に開口した中空部４６
Ｄを有し、この中空部４６Ｄに垂下棒４２を緩く嵌合
し、垂下棒４２の揺動によって中立位置を中心に水平に
移動する。また中空部４６Ｄの各内壁は、当接する垂下
棒４２の先端との接触を円滑にする目的で、上方に向か
い外側に傾斜するテーパー部４６Ａによって構成される
ことが望ましい。このように、スライダー４６はキート
ップ４１ならびに垂下棒４２の揺動を水平移動に変換す
る構成となっている。スライダー４６の下部には、磁石
４７が配設されている。磁石４７は、スライダー４６の
下部に設けられた空洞に挿入されてもよく、あるいは樹
脂製のスライダー４６の成形時に一体に埋め込んで形成
されてもよい。さらに、スライダー４６の下部に接着さ
れてもよい。

【００３５】さらに、スライダー４６に接して下方に、
樹脂等の非誘磁性のスライド板４５Ａが設けられてい
る。スライド板４５Ａの表面は平滑であって、スライダ
ー４６はこのスライド板４５Ａの表面に沿って滑動可能
となっている。なお本実施例では、スライド板４５Ａは
キー支持ケース４５の底部として構成されている。スラ
イド板４５Ａを挟み、磁石４７に近接して任意の直交軸
の各軸上にそれぞれ１個づつ、計２個のホールＩＣ（Ｍ
１、Ｍ２）が固設されている。各ホールＩＣ（Ｍ１、Ｍ
２）は回路基板１７に取付けられていて、さまざまな移
動位置にある磁石４７から入射した磁束密度に基づい
て、対応する起電圧を発生させる。

【００３６】２個の、長尺軸が直交するホールＩＣ（Ｍ
１とＭ２）は、その両方を後述のような、中立位置から
離して配設する構成とするのが望ましい。または、２個
のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）のいずれか一方を、直交軸
上で中立位置から離して配設する構成や、中立位置をそ
れぞれまたぐ、十文字状構成とすることも可能である。
さらに、十文字状構成で、いずれかのホールＩＣたとえ
ばＭ１に着目した場合、Ｍ１は中立位置に対して非対称
であってもよい。このように構成された磁気素子スイッ
チ１Ｂの断面図を、図１７に示す。

【００３７】ところで、中立位置にあるスライダー４６
が衝撃等で移動することによる誤動作を防止する目的
で、仮ストッパ機構を備えることも可能である。図１８
はこのような仮ストッパ機構の実施例を示す要部断面図
であり、スライダー４６に切り込まれた収容部４６Ｅに
はバネ４６Ｂと球体４６Ｃが収容されている。一方、ス
ライド板４５の中立位置には凹部４５Ｂが設けられてお
り、スライダー４６が中立位置にある時に、バネ４６Ｂ
で付勢された球体４６Ｃがこの凹部４５Ｂに嵌まり、ス
ライダー４６を仮固定する。

【００３８】つぎに動作を説明すると、キートップ４１
の盤面上の８個の押圧操作点Ｂ１〜Ｂ８のいずれかが、
操作者によって押圧される。いま、操作者の操作がない
場合はキートップ４１は水平状態にある。すなわち、キ
ートップ４１は変形を受けていない圧縮バネ４３によっ
てキー支持台４４上に水平に保持されている。このと
き、垂下棒４２は鉛直であり、垂下棒４２の先端に緩く
嵌合したスライダー４６は中立位置にある。これは図１
９に示す磁石位置ＰＮに相当する。すなわちこの磁石位
置ＰＮが中立位置となる。

【００３９】中立位置にある磁石４７から発生する磁力
線は、磁石４７から非接触に離れて、水平にＬ字状に置
かれた２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）内を小さく貫通
する閉路を形成する。この結果、２個のホールＩＣ（Ｍ
１とＭ２）内において小電圧が発生する。したがって、
キートップ４１の中立状態では、２個のホールＩＣ（Ｍ
１とＭ２）のいずれからも小電圧が発生する。

【００４０】つぎに、図１６で操作者が押圧操作点Ｂ１
を押圧すると、キートップ４１が下端に弾接している圧
縮バネ４３を変形させながら揺動して、垂下棒４２の先
端を図中でＶ１方向に揺動させる。この垂下棒４２の先
端のＶ１方向への揺動にともない、スライダー４６なら
びに磁石４７はスライド板４５Ａ上を水平に移動して、
磁石４７は図１９に示す磁石位置Ｐ１に至る。磁石位置
Ｐ１において磁石４７から発生する磁力線は、ホールＩ
Ｃ（Ｍ１）を貫通せず、一方、ホールＩＣ（Ｍ２）内を
中程度の広がりで貫通する。この結果、ホールＩＣ（Ｍ
１）では電圧が発生せず、ホールＩＣ（Ｍ２）では中電
圧が発生する。

【００４１】つぎに、操作者が押圧操作点Ｂ２を押圧す
ると、垂下棒４２の先端が図中でＶ２方向に揺動し、こ
の揺動にともない、スライダー４６ならびに磁石４７は
スライド板４５Ａ上を水平に移動して、磁石４７は図１
９に示す磁石位置Ｐ２に至る。磁石位置Ｐ２において磁
石４７から発生する磁力線は、ホールＩＣ（Ｍ１）を全
く貫通せず、一方、ホールＩＣ（Ｍ２）内を微小範囲を
貫通する。この結果、ホールＩＣ（Ｍ１）では電圧が発
生せず、ホールＩＣ（Ｍ２）では微小電圧が発生する。

【００４２】操作者が押圧操作点Ｂ３を押圧すると、垂
下棒４２の先端が図中でＶ３方向に揺動し、この揺動に
ともない、スライダー４６ならびに磁石４７はスライド
板４５Ａ上を水平に移動して、磁石４７は図１９に示す
磁石位置Ｐ３に至る。磁石位置Ｐ３において磁石４７か
ら発生する磁力線は、両ホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）を全
く貫通しない。この結果、両ホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）
ともに電圧発生はゼロとなる。また操作者が押圧操作点
Ｂ４を押圧すると、垂下棒４２の先端が図中でＶ４方向
に揺動し、この揺動にともない、スライダー４６ならび
に磁石４７はスライド板４５Ａ上を水平に移動して、磁
石４７は図１９に示す磁石位置Ｐ４に至る。磁石位置Ｐ
４において磁石４７から発生する磁力線は、ホールＩＣ
（Ｍ１）内を微小の広がりで貫通するが、一方、ホール
ＩＣ（Ｍ２）内を全く貫通しない。この結果、ホールＩ
Ｃ（Ｍ１）では微小電圧が発生し、ホールＩＣ（Ｍ２）
では電圧が発生しない。

【００４３】つぎに、操作者が押圧操作点Ｂ５を押圧す
ると、キートップ４１が垂下棒４２の先端をＶ５方向に
揺動させる。この垂下棒４２の先端のＶ５方向への揺動
にともない、スライダー４６ならびに磁石４７はスライ
ド板４５Ａ上を水平に移動して、磁石４７は図１９に示
す磁石位置Ｐ５に至る。磁石位置Ｐ５において磁石４７
から発生する磁力線は、ホールＩＣ（Ｍ１）内を中程度
の広がりで貫通するが、ホールＩＣ（Ｍ２）内を貫通し
ない。この結果、ホールＩＣ（Ｍ１）では中電圧が発生
するが、ホールＩＣ（Ｍ２）では電圧が発生しない。つ
ぎに、操作者が押圧操作点Ｂ６を押圧すると、キートッ
プ４１が垂下棒４２の先端をＶ６方向に揺動させる。こ
の垂下棒４２の先端のＶ６方向への揺動にともない、ス
ライダー４６ならびに磁石４７はスライド板４５Ａ上を
水平に移動して、磁石４７は図１９に示す磁石位置Ｐ６
に至る。磁石位置Ｐ６において磁石４７から発生する磁
力線は、ホールＩＣ（Ｍ１）内の広い範囲を貫通する
が、ホールＩＣ（Ｍ２）内を貫通しない。この結果、ホ
ールＩＣ（Ｍ１）では大電圧が発生するが、ホールＩＣ
（Ｍ２）では電圧が発生しない。

【００４４】つぎに、操作者が押圧操作点Ｂ７を押圧す
ると、キートップ４１が垂下棒４２先端をＶ７方向に揺
動させる。この垂下棒４２の先端のＶ５方向への揺動に
ともない、スライダー４６ならびに磁石４７はスライド
板４５Ａ上を水平に移動して、磁石４７は図１９に示す
磁石位置Ｐ７に至る。磁石位置Ｐ７において磁石４７か
ら発生する磁力線は、両ホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）内を
いずれも中程度の広がりで貫通する。この結果、両ホー
ルＩＣ（Ｍ１とＭ２）にいずれも中電圧が発生する。操
作者が押圧操作点Ｂ８を押圧すると、キートップ４１が
垂下棒４２の先端をＶ８方向に揺動させる。この垂下棒
４２の先端のＶ８方向への揺動にともない、スライダー
４６ならびに磁石４７はスライド板４５Ａ上を水平に移
動して、磁石４７は図１９に示す磁石位置Ｐ８に至る。
磁石位置Ｐ８において磁石４７から発生する磁力線は、
ホールＩＣ（Ｍ２）内の広い範囲を貫通するが、ホール
ＩＣ（Ｍ１）内を貫通しない。この結果、ホールＩＣ
（Ｍ２）では大電圧が発生するが、ホールＩＣ（Ｍ１）
では電圧が発生しない。

【００４５】２個のホールＩＣ（Ｍ１とＭ２）を、いず
れも比例出力型で構成した場合の出力電圧を、図２０に
示す。出力電圧はリニア値であるから、出力電圧をノー
マライズした状態では小数値で出力される。同図から明
らかなように、比例出力型ホールＩＣによる磁気素子ス
イッチによれば、磁石位置Ｐ１から磁石位置Ｐ８の小計
８ポイントに、ホームポジションである磁石位置ＰＮを
加えた合計９ポイントが、２個のホールＩＣからの出力
に基づいて制御できることがわかる。さらに前記のよう
な本実施例の磁気素子スイッチを組み込んだ多ポイント
制御装置は、例えば前記図１３に示したようなブロック
構成で同様に実現できる。

【００４６】図２１は、本発明に係る磁気素子スイッチ
の第４実施例を示す分解斜視図である。同図で、本発明
に係る磁気素子スイッチ１Ｃは、第１乃至第３実施例の
操作部が揺動するのに対し、第４実施例の操作部は水平
移動するものである。操作部であるキートップ５１は、
合成樹脂材等により形成され、同じく合成樹脂材等によ
る取り付け板５２の上面の中央部に一体的に、あるいは
別構造で接合、植設等により取り付けられている。取り
付け板５２の下面には、短円筒５３の上端面が取り付け
られている。短円筒５３内には、短円筒５３と同軸状に
ピン５４が挿入されている。ピン５４の上端は取り付け
板５２の下面に固定されている。ピン５４は短円筒５３
よりも短く形成されている。

【００４７】短円筒５３の下端部には、滑動底部５５が
挿入されている。滑動底部５５は、後述する図２２、図
２３に示すように、断面形状が「Ｕ」字状の有底筒状に
形成され、その底部は後述するスライドブロックの上面
の滑動が容易なように、半球状に形成されている。短円
筒５３内には圧縮バネ５６が挿入されている。圧縮バネ
５６内には、ピン５４が挿入されている。つまり、ピン
５４と圧縮バネ５６と短円筒５３とが同軸状になってい
る。さらに、圧縮バネ５６の弾性力に応じて滑動底部５
５が短円筒５３内を上下移動する。ピン５４、圧縮バネ
５６、短円筒５３及び滑動底部５５は、付勢手段を構成
している。

【００４８】取り付け板５２の下面には、垂下棒５８が
前記ピン５４と所定の間隔をもって垂下されている。垂
下棒５８の下端部は、非磁性材で形成された中空立方体
のスライダ５９の開口した上面のピン挿入孔５９Ａから
このスライダ５９内に挿入され、スライダ５９の内壁面
に接着剤等により固定されている。スライダ５９の底部
近傍の側面には、磁石挿入窓５９Ｂが形成されている。
磁石挿入窓５９Ｂからスライダ５９内に磁石６０を挿入
して、スライダ５９の底部にこの磁石６０を接着あるい
は、スライダ５９と一体構成により固定されている。短
円筒５３は、浅い皿状の直方体状に形成された内部ケー
ス６３の上面に一体的に形成されたスライドブロック６
１、６２のテーパ面６１Ａ、６２Ａを滑動する。スライ
ドブロック６１、６２は、三角錐形状をなし、互いに頂
角から底面に向かって下降方向に傾斜するテーパ面６１
Ａ、６２Ａを有している。テーパ面６１Ａ、６２Ａの底
部の互いに隣接する部分には、溝６４が形成されてい
る。換言すれば、スライドブロック６１、６２は溝６４
に対して対称的に形成されている。さらに、内部ケース
６３の上面には、スライドブロック６１、６２の底面に
隣接して、スライダ５９が挿入されるスライダ挿入孔６
５が形成されている。滑動底部５５をスライドブロック
６１、６２のテーパ面６１Ａ、６２Ａ上に滑動可能に
し、かつ安定して保持するために、内部ケース６３に上
面から外部ケース６６が被着される。

【００４９】外部ケース６６は、下面を開口した直方体
状をなし、外部ケース６６の後面壁には、係止孔（図示
せず）が形成されており、この係止孔に内部ケース６３
の後面壁に形成された係止突起（図示せず）が係止さ
れ、それによって、外部ケース６６が内部ケース６３に
固定されている。外部ケース６６の上面には、キートッ
プ５１が突出する、長孔の案内孔６６Ａが形成されてい
る。

【００５０】外部ケース６６内に垂下棒５８を介して垂
下されたスライダ５９は、１個の比例出力型ホールＩＣ
６７に対面している。比例出力型ホールＩＣ６７は、前
記第１の実施例の説明において図７で示したのと同様の
構成の比例出力型ホールＩＣであり、回路基板６８上に
実装されている。比例出力型ホールＩＣ６７を実装した
回路基板６８は、浅い皿状に形成された下部ケース６９
の底面に取り付けられる。回路基板６８を取り付けた下
部ケース６９の上面には、内部ケース６３が被着され
る。被着された状態で、内部ケース６３の前面壁に略中
央部に形成された係止孔６３Ａに下部ケース６９の前面
壁の略中央部に形成されたロック爪６９Ａが係止され、
下部ケース６９に内部ケース６３がこのロック爪６９Ａ
により固定されている。

【００５１】上記構成の磁気素子スイッチは、付勢手段
を構成する滑動底部５５が溝６４に嵌入する中立状態で
外部ケース６６の上面には、案内孔６６Ａを通してキー
トップ５１が突出し、内部ケース６３内に垂下棒５８を
介してスライダ５９が垂下され、下部ケース６９内の比
例出力型ホールＩＣ６７がスライダ５９内の磁石６０と
所定の間隔をもって対向している。そして、外部操作に
よりキートップ５１を左右方向に移動させると、これに
伴い比例出力型ホールＩＣ６７と磁石６０との位置関係
が変化する。図２２及び図２３は、キートップ５１の動
作を示している。図２２に示されるように、短円筒５３
に収容された圧縮バネ５６が滑動底部５５を下方へ付勢
しているため、滑動底部５５は溝６４に嵌合した状態を
保持する。従って、短円筒５３に連結されたキートップ
５１は中立位置を保持する。一方、図２３に示されるよ
うに、操作者がキートップ５１を図中矢印方向にスライ
ド操作すると、滑動底部５５が溝６４から脱出し、スラ
イドブロック６１、６２のテーパ面６１Ａ、６２Ａを上
昇移動する。図２３に示した状態は、操作者がキートッ
プ５１に力を加えている限り続き、操作者がキートップ
５１の操作を解除すると、滑動底部５５は再び溝６４に
嵌合してキートップ５１が中立位置に戻る。

【００５２】以下、第４実施例の磁気素子スイッチ１Ｃ
の動作について説明する。キートップ５１が中立位置に
あるとき（図２２参照）、スライダ５９に取り付けられ
た磁石６０と比例出力型ホールＩＣ６７とは正対する。
先の図３で説明したように、磁石６０と比例出力型ホー
ルＩＣ６７とが正対した中立状態において、磁石６０か
ら発生する磁力線は、水平方向に電場が形成されている
比例出力型ホールＩＣ６７に入射する。入射した磁力線
は、比例出力型ホールＩＣ６７内の電場と平行である。
この場合、電場に直交する磁力線の垂直成分は存在しな
いから、比例出力型ホールＩＣ６７からの出力電圧は
「０」となる。

【００５３】つぎに、操作者がキートップ５１をスライ
ド操作し、キートップ５１が左右位置にあるとき（図２
３参照）、スライダ５９に取り付けられた磁石６０と比
例出力型ホールＩＣ６７とは中心線に対して左右の何れ
か一方に偏った状態で対向する。中心線に対して左右何
れか一方に位置する磁石６０から発生する磁力線は、中
心線上にある比例出力型ホールＩＣに入射する。入射し
た磁力線は、比例出力型ホールＩＣ６７内の電場に対し
て所定の傾きを有する。この場合、電場に直交する磁力
線の垂直成分が存在するから、比例出力型ホールＩＣ６
７からは垂直磁力成分の量に応じた出力電圧が発生す
る。比例出力型ホールＩＣ６７の出力電圧特性は、先の
図８に示されるように、キートップ５１の左右方向の位
置及び変移量に比例して、正若しくは負極性の比例電圧
が得られる。

【００５４】なお、本発明に係わる磁気素子スイッチで
は、アナログ出力電圧を発生するタイプの比例出力型の
ホールＩＣを使用した場合について説明した。しかし、
ホールＩＣに入射する磁力線の垂直成分（図２４
（ａ））が、所定レベルより高い場合にのみ、高（Ｈ）
レベル若しくは低（Ｌ）レベルとなるデジタル出力（図
２４（ｂ））を出力するようにしても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
素子スイッチは、いずれかの操作面が押下されて、各操
作面に対応した、長さの異なるピンがキー支持台を押下
して回動させるキートップと、キー支持台の垂下棒下端
に装着され、垂下棒が傾くことで中立位置から揺動して
変位する磁石と、磁石からの磁力線を入射させる１個の
磁気素子を備えて構成するので、中立位置において垂下
棒に鉛直な平面と平行な磁力線が、揺動位置において前
記平面と非平行となって、平面に垂直方向の成分を生じ
る結果、磁気素子に電圧を発生させる。ここで、磁気素
子は磁石の揺動位置に依存する方向と大きさの電圧を発
生させるから、キートップの回動方向および回動角度を
複数ポイントに対応させることで、複数ポイントのスイ
ッチを１個の磁気素子を用いて実現でき、よってコスト
低減と回路の簡素化が実現できる。

【００５６】あるいは、多数個の押圧操作点のいずれか
の押下によって、垂下棒が対応する立体角方向に揺動す
るキートップと、垂下棒下端に装着され、中立位置から
揺動して変位する磁石と、磁石からの磁力線が入射す
る、互いに直交して配置された２個の磁気素子とを備え
て構成するので、中立位置において垂下棒に鉛直な平面
と平行な磁力線が、揺動位置において前記平面と非平行
となって、平面に垂直方向の成分を生じる結果、２個の
磁気素子にそれぞれ電圧を発生させる。ここで、各磁気
素子は磁石の揺動位置に依存する方向と大きさの電圧を
発生させるから、キートップの各押圧操作点を各ポイン
トに対応させることで、多数ポイントのスイッチングを
２個の磁気素子を用いて実現でき、よってコスト低減と
回路の簡素化が実現できる。

【００５７】あるいは、多数個の押圧操作点のいずれか
の押下によって、垂下棒が対応する立体角方向に揺動す
るキートップと、垂下棒下端の揺動により平行移動する
スライダと、スライダ下端に装着された磁石と、磁石か
らの磁力線が入射する、互いに直交して配置された２個
の磁気素子とを備えて構成するので、磁石の移動位置に
おいて各磁気素子には磁石の移動位置に依存した大きさ
の電圧が発生する。したがって、キートップの各押圧操
作点を各ポイントに対応させることで、多数ポイントの
スイッチングを２個の磁気素子を用いて実現でき、よっ
て確実な動作に加え、コスト低減と回路の簡素化を一挙
に実現できる。特に、垂下棒の揺動に伴う磁石の揺動運
動を平行運動に変換したものでは、揺動時の磁石と磁気
素子との距離を実質近づけることにより、磁気素子から
の発生電圧を大きくしてスイッチング誤動作が完璧に阻
止される。

【００５８】あるいは、中立位置を中心に水平移動する
操作部と、前記操作部の下面に配置され、互いに対向し
て傾斜するテーパ面を備えた１対のスライドブロック
と、前記操作部の下端に連接され、前記スライドブロッ
クのテーパ面を付勢するとともに、前記操作部の水平移
動により前記テーパ面を滑動する付勢手段と、前記操作
部の下端に連接され、前記操作部の水平移動により中心
位置を中心に水平移動するスライダと、前記スライダに
保持される１個の磁石と、前記磁石に近設して固設さ
れ、入射する磁束密度に応じた起電力を発生させる１個
の磁気素子とを具備したことにより、キートップを水平
移動することにより磁石も水平移動するので、これによ
り磁気素子からは磁石の移動位置に応じた出力電圧が発
生する。ここで、磁気素子は磁石の移動位置に依存する
方向と大きさの電圧を発生させるから、キートップの移
動量を複数ポイントに対応させることで、複数ポイント
のスイッチを１個の磁気素子を用いて実現でき、よって
コスト低減と回路の簡素化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気素子スイッチの一実施例の構
成の分解斜視図である。

【図２】図１の磁気素子スイッチが自動車のパワーウイ
ンドウケースに装着された要部斜視図である。

【図３】図１の磁気素子スイッチの作動を説明するもの
で、キートップの中立状態での断面図である。

【図４】図１の磁気素子スイッチの作動を説明するもの
で、磁石の左方向への大きな揺動時の断面図である。

【図５】図１の磁気素子スイッチの作動を説明するもの
で、磁石の右方向への大きな揺動時の断面図である。

【図６】図１の磁気素子スイッチの作動を説明するもの
で、磁石の左方向への小さな揺動時の断面図である。

【図７】比例出力型ホールＩＣの構成図である。

【図８】図７の比例出力型ホールＩＣの出力電圧特性を
示す図である。

【図９】本発明に係る磁気素子スイッチの別の実施例の
構成の分解斜視図である。

【図１０】図９の磁気素子スイッチのキートップの上面
図である。

【図１１】図９の磁気素子スイッチのホールＩＣと磁石
移動位置の説明図である。

【図１２】図１１の磁石位置とスイッチング型ホールＩ
Ｃ出力を示す図である。

【図１３】本発明に係る磁気素子スイッチを組込んだ多
ポイント制御装置のブロック構成図である。

【図１４】図１３の多ポイント制御装置の動作フローチ
ャートである。

【図１５】図１１の磁石位置と比例出力型ホールＩＣの
出力を示す図である。

【図１６】本発明に係る磁気素子スイッチのさらに別の
実施例の構成の分解斜視図である。

【図１７】図１６の磁気素子スイッチの断面図である。

【図１８】図１６の磁気素子スイッチに適用される仮ス
トッパ機構の実施例の要部断面図である。

【図１９】図１６の磁気素子スイッチのホールＩＣと磁
石移動位置の説明図である。

【図２０】図１９の磁石位置とスイッチング型ホールＩ
Ｃ出力を示す図である。

【図２１】本発明に係る磁気素子スイッチの別の実施例
の構成の分解斜視図である。

【図２２】図２１の磁気素子スイッチのスライドノブの
動作を示す要部の断面図ある。

【図２３】図２１の磁気素子スイッチのスライドノブの
動作を示す要部の断面図ある。

【図２４】本発明に係る磁気素子スイッチに適用可能な
ホールＩＣの出力電圧の波形図である。

【図２５】従来の磁気素子スイッチの断面図である。

【図２６】ホールＩＣの原理説明図である。

【符号の説明】

１磁気素子スイッチ２、３、４１、５１キートップ（操作部）２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ押圧操作面４回転軸５Ａ、５Ｂ長ピン６Ａ、６Ｂ短ピン７、１１、５６圧縮バネ８キー支持台８Ａ、６４溝８Ｂ、５８垂下棒９キー支持ケース１０開口部１２ブッシュ１３固定栓１４、６０永久磁石１５Ｅリング１６、６７比例出力型ホールＩＣ１７、６８回路基板

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中立位置を中心に揺動する操作部と、該
操作部の前記揺動によって直接または間接に、中立位置
を中心に少なくとも一方向に揺動する１個の磁石と、前
記磁石に近接して固設され、入射する磁束密度に比例し
た起電圧を発生させる１個の磁気素子とを備え、該磁気
素子は前記中立位置にある磁石が発生する磁力線が該磁
気素子内に形成された電場に平行に通過する配置に設け
られ、かつ前記磁石は任意の揺動位置において磁力線が
前記磁気素子内を前記電場に非平行に通過する配置に設
けられ、前記磁石の予め定めた複数の揺動位置のそれぞ
れで前記磁気素子が発生させる複数値の起電圧に基づき
動作することを特徴とする磁気素子スイッチ。
【請求項２】前記磁気素子に作用する磁力線の、磁気
素子内の電場に対する直角成分が、前記中立位置を境に
方向逆転する構成としたことを特徴とする請求項１記載
の磁気素子スイッチ。
【請求項３】中立位置を中心に任意の方向に揺動する
操作部と、該操作部の前記揺動によって直接または間接
に、中立位置を中心として揺動する１個の磁石と、前記
磁石に近接して任意の直交軸の各軸上にそれぞれ固設さ
れ、入射する磁束密度に基づいて起電圧を発生させる２
個の磁気素子とを備え、該各磁気素子は前記中立位置に
ある磁石が発生する磁力線が該各磁気素子内に形成され
た電場に平行に通過する配置に設けられ、前記磁石の予
め定めた複数の揺動位置のそれぞれで前記各磁気素子が
発生させる起電圧に基づき動作することを特徴とする磁
気素子スイッチ。
【請求項４】前記２個の各磁気素子がいずれも前記中
立位置をまたいで配設されたことを特徴とする請求項３
記載の磁気素子スイッチ。
【請求項５】前記２個の磁気素子の少なくとも一方が
前記中立位置から離れて配設されたことを特徴とする請
求項３記載の磁気素子スイッチ。
【請求項６】中立位置を中心に任意の方向に揺動する
操作部および該操作部下端に連設された垂下棒と、前記
垂下棒先端太さよりも大の中空部を備え、該中空部に前
記垂下棒を緩く嵌合し、前記垂下棒の前記揺動によって
中立位置を中心に平行移動する、非誘磁性のスライダー
と、前記スライダー下部に配設された磁石と、前記スラ
イダーが滑動可能な非誘磁性のスライド板と、前記スラ
イド板を挟み、前記磁石に近接して任意の直交軸の各軸
上にそれぞれ固設され、入射した磁束密度に基づいて起
電圧を発生させる２個の磁気素子とを備え、前記磁石の
移動位置のそれぞれで前記各磁気素子が発生させる起電
圧に基づき動作することを特徴とする磁気素子スイッ
チ。
【請求項７】前記２個の各磁気素子がいずれも前記中
立位置をまたいで配設されたことを特徴とする請求項６
記載の磁気素子スイッチ。
【請求項８】前記２個の磁気素子の少なくとも一方が
前記中立位置から離れて配設されたことを特徴とする請
求項６記載の磁気素子スイッチ。
【請求項９】中立位置を中心に水平移動する操作部
と、前記操作部の下面に配置され、互いに対向して傾斜
するテーパ面を備えた１対のスライドブロックと、前記
操作部の下端に連接され、前記スライドブロックのテー
パ面を付勢するとともに、前記操作部の水平移動により
前記テーパ面を滑動する付勢手段と、前記操作部の下端
に連接され、前記操作部の水平移動により中心位置を中
心に水平移動するスライダと、前記スライダに保持され
る１個の磁石と、前記磁石に近設して固設され、入射す
る磁束密度に応じた起電力を発生させる１個の磁気素子
とを具備したことを特徴とする磁気素子スイッチ。