CN101373209A

CN101373209A - 接近传感器

Info

Publication number: CN101373209A
Application number: CNA2008102143076A
Authority: CN
Inventors: 西出治宝
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: US20090051356A1; CN101373209B; JP4397407B2; JP2009048926A; US7999539B2

Abstract

本发明提供一种可提高检测精度的接近传感器。就本接近传感器(20)而言，其通过磁场检测元件(26)来检测其与具有磁铁或其它磁体的被检测部件(8)的接近程度，并且，其上设置有以弹力的形式对磁场检测元件(26)沿着朝向检测面(26a)的方向加载力的弹性部件(33)。

Description

接近传感器

技术领域

本发明涉及接近传感器。

背景技术

就检测车辆座椅滑动位置的位置检测装置而言，公知有一种使用磁感应式接近传感器的位置检测装置(例如，参照日本发明专利公开公报特开2006-281813、日本的专利公开公报特表平9-511357)。

例如，这种位置检测装置的结构中，在车辆地板上设置、固定有下导轨，并在该下导轨上设置由磁性部件构成的检测对象，在与车辆座椅一体设置的上导轨上设置接近传感器，而且，接近传感器具有磁场产生部(永磁铁)和检测部(Hall IC，即霍尔集成电路)。

在选用这种位置传感器进行位置检测的情况下，当接近传感器随着车辆座椅的滑移而产生移动时，对应于该接近传感器和检测对象间的不同位置关系，由检测部检测到的磁场产生部的磁场会发生变化，进而根据该磁场变化检测得到座椅的滑动位置。

但是，就这种现有技术中的接近传感器而言，当接近传感器的壳体和检测部间的相对位置关系出现变动时，(检测部检测到的)磁场产生部的磁场会随之发生改变，这会导致检测精度变差。换言之，接近传感器的检测部和检测对象间的距离会随时间的推移而发生变化，这便使得磁场的变化量变异，且座椅的滑动检测位置发生偏差。

发明内容

本发明是鉴于上述不足而作出的，其目的在于提供一种能够提高检测精度的接近传感器。

为了解决上述现有技术的问题，本发明技术方案1提供一种接近传感器(例如，实施方式中的接近传感器20)，其通过磁场检测元件(例如，实施方式中的霍尔集成电路26)检测其与具有磁铁或其它磁体的被检测部件(例如，实施方式中的锁止片8)的接近程度，并且，设置以弹力的形式对所述磁场检测元件沿着朝向其检测面(例如，实施方式中的检测面26a)的方向加载力的弹性部件(例如，实施方式中的凸出部33)。

技术方案2的接近传感器的特征在于，设置有用于收纳上述磁场检测元件的壳体(例如，实施方式中的壳体24)，上述磁场检测元件被夹在上述壳体内表面(例如，实施方式中的内表面24b)和上述弹性部件之间。

技术方案3的接近传感器的特征在于，使上述磁场检测元件上的检测面和位于该检测面相反一侧的非检测面(例如，实施方式中的非检测面26b)间平行或近似平行设置，并且，使上述壳体内表面与上述弹性部件间的距离(例如，实施方式中的距离a)小于上述磁场检测元件的检测面和非检测面间的尺寸(例如实施方式中的尺寸b)。

技术方案4的接近传感器的特征在于，上述弹性部件与用于收纳上述磁场检测元件的壳体一体成形。

〔发明的效果〕

根据技术方案1的发明，可以利用弹性部件始终对磁场检测元件沿着朝向其检测面的方向加载力，因此，可以使磁场检测元件的检测面和被检测部件之间的距离保持为恒定的数值。由此，可以起到提高接近传感器的检测精度的效果。

根据技术方案2的发明，可将磁场检测元件固定在壳体内表面和弹性部件之间，因此，磁场检测元件的检测面和被检测部件间的距离可被更切实地保持为恒定的数值。由此，壳体和磁场检测元件的相对位置不会变动，可产生提高接近传感器的检测精度的效果。

根据技术方案3的发明，在将磁场检测元件安装在壳体上时，将其推入并安装在壳体内表面和弹性部件之间，这样做的效果为，弹性部件切实地发挥其作用，使磁场检测元件夹在壳体内表面和弹性部件之间。

根据技术方案4的发明，在成形壳体的同时，也就成形了弹性部件，因此，可以起到不增加工序就容易地成形了上述两部件的效果。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的座椅位置检测装置的分解立体图。

图2是沿图1中A-A线的剖视图。

图3是沿图1中B-B线的剖视图。

图4是大致沿图1中箭头C方向看到的立体图。

图5是沿图4中D-D线的放大剖视图。

图6是沿图5中E-E线的放大剖视图。

图7是沿图1中F-F线的剖视图。

图8是本发明具体实施方式中的接近传感器的原理图。

〔附图标记说明〕

8、锁止片(被检测部件)；20、接近传感器；24、壳体；24a、侧壁；24b、内表面；26、霍尔集成电路(磁场检测元件)；26a、检测面；26b、非检测面；33、凸出部(弹性部件)；a、距离(壳体内表面与弹性部件的距离)；b、尺寸(检测面和非检测面间的尺寸)。

具体实施方式

下面，参照附图1～图8说明本发明的具体实施方式。

图1～图8表示的是车辆的座椅导轨装置，该座椅导轨装置上装配有用于对座椅的前后滑动位置进行检测的座椅位置检测装置100。该座椅位置检测装置100的检测信号用在如下控制中，即，诸如根据座椅的前后滑动位置来控制气囊展开信号的输出或是控制充气器的点火时间。

如图1所示，座椅导轨装置包括设置、固定在车辆地板上的下导轨1和安装在座椅下表面上的上导轨2，下导轨1和上导轨2可经由未图示的辊柱等滑动部件沿长度方向(车体前后方向)进行装配且彼此间可相对滑动。

下导轨1上部开口并且其基本截面大致呈コ状，在其两侧的侧壁上端形成有先向宽度方向上内侧弯折尔后朝下弯折的向下弯折部1a，此外，其底壁的沿长度方向两端部附近的部分被紧固在车辆地板上。此外，上导轨2下部开口并且其基本截面大致呈コ状，在其两侧的侧壁下端形成有先向宽度方向外侧弯折尔后向上侧弯折的向上弯折部2a。该上导轨2被嵌入安装在下导轨1的开口部内，其两侧的向上弯折部2a与下导轨1的向下弯折部1a的内表面相对。

此外，在上导轨2和下导轨1之间设置有用来将上导轨2固定在任意滑动位置的锁止机构4。该锁止机构4包括大致呈コ状的闩杆6以及锁止片8、杆状的弹簧9、爪支承片10。其中，闩杆6被支承在上导轨2上且可相对上导轨2摆动，并具有多个锁止爪5；锁止片8与下导轨1结合且具有多个可与锁止爪5卡合的嵌合孔7；弹簧9对锁止爪5向其与嵌合孔7接近的方向加载力；在锁止机构4锁止时，在锁止片8的前侧(图2中锁止片8右侧)，爪支承片10与锁止爪5的根部卡合并对其进行支承。

杆形的弹簧9的两端部被上导轨2的上壁支承，其呈弯曲状的中央部对闩杆6向其与锁止片8接近的方向加载力。

闩杆6经由支承部件11安装在上导轨2的上壁内表面上且可相对上导轨2转动，在其一端与之一体设置有用于从外部对其给予操作力的输入臂12。

锁止片8沿下导轨1的长度方向延伸且被设置、固定在下导轨1的底面内表面上。锁止片8由磁性金属(磁性部件)形成，截面大致呈字母L的形状。通过点焊或凸焊，使构成锁止片8底面的底壁8a与下导轨1底面的宽度方向上的大致中央部结合，并且，在底壁8a的沿宽度方向的一端延伸设置有竖直壁8b。在竖直壁8b上，沿其长度方向以相同间隔形成有多个嵌合孔7，闩杆6的锁止爪5可与其中任意一个嵌合孔7嵌合。

爪支承片10上形成有多个供闩杆6的锁止爪5的根部插入并与之卡合的支承孔14，该爪支承片10被设置、固定在上导轨2的上壁的下表面上。此外，在上导轨2的一个侧壁上，在与爪支承片10的支承孔14相对应的位置上，如图2所示，形成有供闩杆6的锁止爪5的顶端部插入并可与之卡合的支承孔15。当闩杆6的锁止爪5插入锁止片8上的任意嵌合孔7并与之卡合时，爪支承片10的支承孔14在锁止片8的前侧支承锁止爪5的根部，上导轨2的支承孔15在锁止片8的后侧支承锁止爪5的顶端部。

此外，如图2所示，上导轨2上形成有从上壁延伸到一个侧壁的缺口16，闩杆6的输入臂12穿过该缺口16突出到上导轨2的外部。另一方面，如图1所示，在上导轨2的外表面上，通过未图示的托架安装有可上下摆动的保持件17，由该保持件17支承用于锁止解除操作中的操作杆18的基端。保持件17上设置有与闩杆6的输入臂12抵接的操作片17a，由此，可通过操作杆18的向上摆动动作使闩杆6向锁止解除方向转动。具体而言，当向上方抬起操作杆18时，操作片17a向下方按压输入臂12，由此，闩杆6克服杆形的弹簧9的加载力，使锁止爪5向其被从嵌合孔7中拔出的方向转动。

如图3、图7所示，在上导轨2上壁的比锁止机构4靠车体前方的位置上，经托架19安装有磁感应式接近传感器20。另外，图1中省略了托架19的图示。

接近传感器20具有与电气系统的配线连接器连接的端子块21、以及沿与该端子块21轴向大致垂直的方向延伸且截面为矩形的传感器块22。传感器块22被配置在上导轨2的内侧，穿过在上导轨2上壁上形成的通孔23。

就传感器块22而言，由不具有磁性但具有弹性的树脂材料形成其壳体24，如图3～图6所示，在该壳体24的内部收纳有永磁铁25和霍尔集成电路26，其中，永磁铁25用作磁场产生部且大致呈字母U形，霍尔集成电路26用作检测磁场的检测部。更具体而言，将霍尔集成电路26软钎焊在印刷电路板(PCB)31上，并将永磁铁25和霍尔集成电路26(印刷电路板31)穿过壳体24下端的开口装入壳体24内部，然后用板条部件27(参照图3)密封开口。另外，霍尔集成电路26这一芯片，其检测面26a和非检测面26b被形成为从俯视角度观察时二者平行，检测面26a侧的角部被倒角而形成倾斜面26c，检测面26a的宽度(沿车辆前后方向的宽度)小于非检测面26b的宽度。

在该传感器块22中，大致呈字母U形的永磁铁25的一对腿部25A、25A的顶端方向被作为检测方向，位于两腿部25A、25A前方的壳体24的侧壁24a与锁止片8的竖直壁8b相对并呈与该竖直壁8b接近的状态。但是，如图7所示，由于锁止片8的竖直壁8b仅存在于区域A中，且区域A的位置比下导轨1上靠前端部的区域B靠后，因此，传感器块22仅在其位于区域A内时与垂直壁8b相对配置。此外，如上所述，锁止片8由磁性金属形成，其被用作接近传感器20的检测对象。

在本实施方式中，如图6所示，壳体24上与之一体形成有用于将霍尔集成电路26向锁止片8侧加载力的凸出部33。凸出部33形成有两个，它们从壳体24上壁内表面24d垂下且呈爪形，二者彼此平行，它们与霍尔集成电路26的非检测面26b抵接。此外，霍尔集成电路26的检测面26a因凸出部33的推压作用，与壳体24的内表面24b抵接。具体而言，凸出部33被形成为，该凸出部33与壳体24的内表面24b的距离a小于霍尔集成电路26上从检测面26a到非检测面26b的尺寸b。另外，两个凸出部33都与非检测面26b抵接，且两抵接位置到非检测面26b的横向(车辆前后方向)中央部的距离相等，由此，以相等的力对霍尔集成电路26沿着朝向检测面26a的方向加载力。另外，壳体24的内表面24b是与霍尔集成电路26相对的面，设置在俯视壳体时以突条形状从侧壁24a突出的部分上。此外，板条部件27在图6中省略图示。

采用上述结构，在将霍尔集成电路26安装在壳体24上时，通过凸出部33对霍尔集成电路26的加载力，使霍尔集成电路26的检测面26a始终与壳体24的内表面24b接触。此外，在壳体24上形成有预备凸出部35，用于与霍尔集成电路26的斜面26c接触，以阻止霍尔集成电路26的横向(车辆前后方向)移动。另外，也可以不设置该预备凸出部35。

接下来，参照附图8说明本实施方式的接近传感器20的检测原理。

大致呈字母U形的永磁铁25由第1磁铁片25a、第2磁铁片25b以及安装在该第1磁铁片25a、第2磁铁片25b之间并且长度小于两磁铁片25a、25b的第3磁铁片25c构成，而且，第1磁铁片25a、第2磁铁片25b长度相等，磁铁片25a、25b、25c接合并且相同磁极朝向相同方向。

如图8中(a)、(b)所示，在如上所述地被形成为大致字母U形的永磁铁25上，在腿部25A、25A之间的位置，由第1磁铁片25a、第2磁铁片25b产生的磁场与第3磁铁片25c产生的磁场相互抵消，总磁场为零。霍尔集成电路26配置在两腿部25A、25A间磁场为零的区域28内。但是，总磁场为零仅在永磁铁25的磁场不受外界磁场干扰的时候才成立，如图8(b)所示，当永磁铁25腿部25A的顶端侧与作为磁性部件的锁止片8(竖直壁8b)接近时，作用在霍尔集成电路26上的磁场增强。

因此，就本接近传感器20而言，在永磁铁25的腿部25A与锁止片8接近时和在该腿部25A远离锁止片8时，霍尔集成电路26会输出不同的检测信号，由此，可以检测到座椅的滑动位置，即，检测到座椅是位于前端部还是位于比该前端部靠后的位置。

此外，在壳体24上的与锁止片8垂直壁8b相对一侧的表面上与之一体形成有一对舌形的突起部29、29。该两突起部29、29被分别形成在永磁铁25腿部25A的前方侧，具有与永磁铁25大致相同的高度。此外，各突起部29的朝垂直壁8b方向突出的高度大于接近传感器20的壳体24与锁止片8垂直壁8b间的间隔，当接近传感器20位于与垂直壁8b相对的位置时，突起部29与垂直壁8b接触且其顶端受力弯曲。

设置该突起部29目的在于，万一在接近传感器20的周围存在螺钉、垫圈或订书钉等很小的磁性材料，也可通过该突起部29切实地阻止这些磁性材料接近到永磁铁25腿部25A的附近。因此，周围的很小的磁性材料不会给接近传感器20的检测结果带来影响，使座椅位置检测的精度提升。此外，即便在座椅位于前端部位置的情况下，在接近传感器20上也还是具有非磁体制成的突起部29，因此，不论座椅位置如何，都可阻止很小的磁性材料与接近传感器20接近。

采用上述结构，在调整座椅的前后位置时，驾驶员通过向上提起操作杆18将闩杆6的锁止爪5从锁止片8的嵌合孔7中拔出，并在该状态下将座椅滑动调整到任意前后位置。然后，如果解除(松开)操作杆18的提起，使闩杆6在杆形弹簧9的作用下再度受到加载力，则锁止爪5再次插入锁止片8的与之对应的嵌合孔7并与之卡合。

本发明中，可如上所述这样自由调整座椅的前后位置。当座椅处于比前端位置靠后的位置时，接近传感器20在图7的区域A中与锁止片8的垂直壁8b相对，接近传感器20的霍尔集成电路26向控制器(未图示)输出表示座椅处于前端部位置以外位置(即、不在前端部位置)的电流信号。

另一方面，当座椅位于前端部位置时，接近传感器20位于不与垂直壁8b相对的图7的区域B中，接近传感器20的霍尔集成电路26向控制器(未图示)输出表示座椅在前端部位置的电流信号。

在本实施方式中，霍尔集成电路26始终被凸出部33推压在壳体24的内表面24b上而位置固定，所以霍尔集成电路26和锁止片8的距离始终保持恒定。因此，可避免出现误检测，从而能够高精度地检测出接近传感器20处于什么位置。

根据本实施方式，在接近传感器20中，由霍尔集成电路26检测作为磁体的锁止片8与之接近的程度，并且，设置以弹力的形式对霍尔集成电路26沿着朝向检测面26a的方向加载力的凸出部33。

由于以上述方式构成，所以，可通过凸出部33始终对霍尔集成电路26沿着朝向检测面26a的方向加载力，可保持霍尔集成电路26的检测面26a与锁止片8间的距离恒定。因此，可提高接近传感器20的检测精度。由此可实现使气囊展开的控制信号的输出以及充气器的点火时间按照设定的情况进行。

另外，在本发明中，设置了收纳霍尔集成电路26的壳体24，由壳体24的内表面24b和凸出部33夹持霍尔集成电路26。

由于以上述方式构成，所以，可将霍尔集成电路26固定在壳体24的内表面24b和凸出部33之间，更切实地保持霍尔集成电路26的检测面26a与锁止片8间的距离恒定。因而，由于壳体24和霍尔集成电路26的相对位置不会发生变动，所以即便是车辆行驶时的振动也不会给二者带来使彼此位置改变等不良影响，可提高接近传感器20的检测精度。

此外，将霍尔集成电路26的检测面26a以及与检测面26a位置相反的非检测面26b设置得大致平行，并使壳体24的内表面24b和凸出部33间的距离a小于霍尔集成电路26的检测面26a与非检测面26b间的尺寸b。

由于采用这样的结构，所以，在将霍尔集成电路26安装在壳体24上时，需将其推入壳体24的内表面24b与凸出部33间以进行安装，凸出部33可切实地发挥作用，将霍尔集成电路26夹在壳体24的内表面24b和凸出部33中间。因此，可以容易且切实地进行霍尔集成电路26的定位。

此外，凸出部33与用来收纳霍尔集成电路26的壳体24一体成形。

由于采用这样的结构，所以，在成形壳体24的同时，也就成形了凸出部33，不需要过多的工序即可容易地将它们成形得出。

另外，本发明的技术范围不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内，还可以对上述实施方式施以各种变型，这也包含在本发明中。换言之，实施方式中举例的具体构造或材料等只不过是其中一例，可以进行适当地变型。

例如，在本实施方式中，对车辆座椅位置检测装置进行说明，但相同的结构也可以适用于座椅以外的位置检测装置。

此外，在本实施方式中，将接近传感器设置在作为可动部件的上导轨这一侧，将作为检测对象的磁性部件设置在下导轨一侧，但也可以将接近传感器存放在下导轨一侧，而将用作检测对象的磁性部件设在上导轨一侧。

Claims

1.一种接近传感器，其通过磁场检测元件检测其与具有磁铁或其它磁体的被检测部件的接近程度，其特征在于，设置有以弹力的形式对上述磁场检测元件沿着朝向其检测面的方向加载力的弹性部件。

2.如权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，设置有用于收纳上述磁场检测元件的壳体，上述磁场检测元件被夹在上述壳体的内表面和上述弹性部件之间。

3.如权利要求2所述的接近传感器，其特征在于，使上述磁场检测元件上的检测面和位于该检测面相反一侧的非检测面间平行或近似平行设置，并且，使上述壳体内表面与上述弹性部件间的距离小于上述磁场检测元件的检测面和非检测面间的尺寸。

4.如权利要求2或3所述的接近传感器，其特征在于，上述弹性部件与用于收纳上述磁场检测元件的壳体一体成形。