JP2003197078A - 磁気式近接スイッチ及びバックルスイッチ - Google Patents
磁気式近接スイッチ及びバックルスイッチInfo
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Abstract
ができる磁気式近接スイッチを提供する。 【解決手段】 永久磁石1が、可動部によって左右に移
動されるようになっており、それに近接してホール素子
を用いた磁気センサ2が固定側に固定されている。本実
施の形態の特徴は、磁気センサ2の裏面にバイアス調整
用マグネット3が設けられていることである。バイアス
調整用マグネット3は、図の上面又は下面をN極又はS
極とするように設けられている。バイアス調整用マグネ
ット3の向きや強さを変えることにより、磁気センサの
動作点を変えることができる。よって、バイアス調整用
マグネット3を交換するだけで、その他の部分を変更す
ることなく、いろいろな特性の磁気式近接スイッチとす
ることができる。
Description
センサを相対的に移動させ、マグネットの発する磁力を
磁気センサで検出することにより物体の近接を検知する
方式の磁気式近接スイッチ、及びそれを使用し、シート
ベルト等に使用されるバックルの係合を検知するために
使用されるバックルスイッチに関するものである。
の座席には、衝突等の緊急時に乗員を保護するためにシ
ートベルト装置が取り付けられている。この種のシート
ベルト装置を簡易に着脱するために、通常はバックルが
設けられており、一般にこのバックルはタングをラッチ
するラッチ部材をタングへのラッチ方向にばね付勢する
とともに、ロック部材によりラッチ部材をタングとバッ
クルとのラッチ状態に保持するようにして構成されてい
る。
は、タングとバックルとのラッチ状態を表示したり、タ
ングとバックルとのラッチ状態によりリトラクタ等のシ
ートベルト装置の他の装置やシートベルト装置の作動に
関係する車載の他の装置を作動制御したりするために、
ラッチ状態を検出するバックルスイッチが設けられてい
る。
に、基板タイプスイッチやマイクロスイッチ等の接触方
式のスイッチが用いられているが、この接触方式のスイ
ッチでは、タングとバックルとがラッチしたり、ラッチ
が解除したりする度に、バックルスイッチの接点部の切
替が繰り返されるので、接点部が摩耗すること等によ
り、接触不良を発生するおそれがり、耐久性が必ずしも
良好であるとはいえない。
非接触方式のスイッチを用いたバックルスイッチが、特
開2001−157603号公報に開示されている。そ
の概要を図3に示す。
び(b)に示すように(なお、(a)は(b)のa−a
断面図である。)スイッチケース17a、このスイッチ
ケース17a内に摺動可能に収容された摺動部材17
b、この摺動部材17bに固定され、この摺動部材17
bとともに移動するマグネット(MG)17cと、スイ
ッチケース17aに取り付けられ、マグネット17cの
移動軌跡に対向するようにしてICホール素子17d
と、摺動部材17bに連結されたアーム部17eと、こ
のアーム部17eの先端に取り付けたラッチ検出部17
fと、アーム部17eがスイッチケース17aから突出
する方向に摺動部材17bを常時付勢する、コイルスプ
リングからなるスイッチスプリング17gと、ICホー
ル素子17dを、図示しない表示ランプ等の表示装置を
作動制御する図示しない中央処理装置(以下、CPUと
もいう)に電気的に接続する導線17hとから構成され
ている。
7の左右方向(長手方向)中心位置を境に左側マグネッ
ト部材17c1と右側マグネット部材17c2とで磁界の
方向が異なる磁石とされている。また、ICホール素子
17dは、一様な電流が流れている状態でこの電流と垂
直に磁界を加えると、これらの電流と磁界に垂直な方向
に起電力を発生するものである。スイッチスプリング1
7gは、バックルの非ラッチ状態からラッチ状態へ移行
する際アーム部17eを突出方向に確実に摺動させて、
マグネット17cとICホール素子17dとからなる非
接触方式のバックルスイッチ17によるバックルのラッ
チ状態の検出を安定かつ確実なものにしている。
スイッチ17の状態は、アーム部17eが最大限に突出
した状態となっている。ここで、スイッチケース17a
が本発明の固定部材に相当し、また、摺動部材17b、
アーム部17eおよびラッチ検出部17fとが本発明の
ラッチ検出可動部材に相当している。
ーム部17eがスイッチケース17a内に最も引っ込ん
だ状態となっている。このときには、マグネット17c
はその左側マグネット部材17c1がICホール素子1
7dに対向し、この左側マグネット部材17c1から磁
界が加えられて、ICホール素子17dは左側マグネッ
ト部材17c1の磁界の方向に対応した方向の起電力を
発生する。この起電力が導線17hを介してCPUに送
られる。
ーム部17eがスイッチケース17aから最も突出した
状態となる。このときには、図3(b)に示すようにマ
グネット17cはその右側マグネット部材17c2がI
Cホール素子17dに対向し、この右側マグネット部材
17c2から磁界が加えられる。ICホール素子17d
は右側マグネット部材17c2の磁界の方向に対応した
方向の起電力を発生し、同様にこの起電力が導線17h
を介してCPUに送られる。
起電力はCPUに送られるが、その場合、右側マグネッ
ト部材17c2の磁界の方向が左側マグネット部材17
c1の磁界の方向と異なる、つまり逆方向となっている
ので、これらの起電力の方向も逆となる。CPUは、こ
の起電力の方向の変化つまりマグネット17cの磁界の
方向の変化を検知して、表示装置を作動し、この表示装
置はタングとバックルとが確実にラッチしたことを表示
する。
ホール素子17dとを用いて、マグネット17cの磁界
の方向の変化を検知することで、バックルが非ロック位
置にあるとき、つまりタングがバックルにラッチされて
いないときには、表示装置の表示作動が行われなく、バ
ックルがロック位置にあるとき、つまりタングがバック
ルにラッチされているときには、表示装置の表示作動が
行われるように、表示装置の作動の切替が行われるよう
になっている。すなわち、この例のバックルでは、マグ
ネット17cとICホール素子17dとにより、ホール
効果を利用した非接触方式によるバックルスイッチが構
成されている。
ルは、シートベルトやそれが使用される車種に合わせて
いろいろな仕様のものがあり、バックルスイッチもそれ
に合わせて、動作点を変化させなければない。しかしな
がら、動作点を変化されるためには、マグネットの仕様
を代えるか、磁気センサの仕様を代えるか、両者の相対
的な一変動を代える必要がある。そのため、バックルス
イッチをその都度設計し直さざるを得ず、種類が多くな
り、組み立て工程も変えなければならないというような
問題点があった。
は、検出される磁界が小さい領域でオン・オフが切り替
わるものがあり、このような場合には、外部磁界の影響
で誤動作する恐れがあった。
ものであり、主要部を共通として、特性を変化させるこ
とができる磁気式近接スイッチ、外部磁界の影響で誤動
作しにくい磁気式近接スイッチとそれを使用したバック
ルスイッチを提供することを課題とする。
の第1の手段は、マグネットと磁気センサを相対的に移
動させ、マグネットの発する磁力を磁気センサで検出す
ることにより物体の近接を検知する方式の磁気式近接ス
イッチであって、磁気センサの近傍に、磁気センサのバ
イアス調整用マグネットを配置したことを特徴とする磁
気式近接スイッチ(請求項1)である。
主要部であるマグネットと磁気センサ及びそれらの相対
移動関係をそのままにしておきながら、バイアス調整用
マグネットの種類を変えるだけで、磁気センサの動作点
を変えることができる。よって、種々の異なる仕様の磁
気式近接センサが必要とされる場合でも、主要部は共通
とし、バイアス調整用マグネットを変えるだけで対処可
能であるので、部品の種類を減らすことができる。ま
た、外部磁界をうち消すようにバイアス調整マグネット
が発する磁界を調整することにより、外部磁界により誤
動作しないようにすることができる。
前記第1の手段であって、前記バイアス調整用マグネッ
トは、前記磁気センサの感磁面の裏面側に配置されてい
ることを特徴とするもの(請求項2)である。
変わる素子をマグネットに対面して使用する。本手段に
おいては、センサの感磁面、即ち、これらの素子が配置
されている面の裏面側にバイアス調整用マグネットを配
置しているので、バイアス調整用マグネットがマグネッ
トと磁気センサの配置の制約となることがない。
前記第1の手段又は第2の手段である磁気式近接スイッ
チを、バックルの係合を検知するセンサとして用いたこ
とを特徴とするバックルスイッチ(請求項3)である。
2の手段である磁気式近接スイッチを、バックルの係合
を検知するセンサとして用いているので、マグネット
や、磁気センサの種類やその配置を変えることなく、バ
イアス調整用マグネットを調整又は交換するだけで種々
のバックルに共用できるバックルスイッチとすることが
できる。
磁気式近接スイッチの概要図を示す。永久磁石1が、可
動部によって左右に移動されるようになっており、それ
に近接してホール素子を用いた磁気センサ2が固定側に
固定されている。本実施の形態の特徴は、磁気センサ2
の裏面にバイアス調整用マグネット3が設けられている
ことである。バイアス調整用マグネット3は、図の上面
又は下面をN極又はS極とするように設けられている。
面がS極とされていた場合、磁気センサ2には、S側の
磁場がバイアスとしてかかる。よって、図2において、
(a)をバイアス調整用マグネットが無いときの磁気セ
ンサ2のオン・オフ特性とするとき、バイアス調整用マ
グネット3の上面がS極とされていた場合、永久磁石1
がさらに右に来るまで磁気センサ2はオンとならず、図
2の(b)に示すような特性となる。
N極とされていた場合、磁気センサ2には、N側の磁場
がバイアスとしてかかる。よって、図2において、
(a)をバイアス調整用マグネットが無いときの磁気セ
ンサ2のオン・オフ特性とするとき、バイアス調整用マ
グネット3の上面がN極とされていた場合、(a)の場
合よりも永久磁石1が左にある段階で磁気センサ2はオ
ンとなり、図2の(c)に示すような特性となる。この
ようにして、バイアス調整用マグネット3の極の向きを
変えて磁束方向を変えたり、マグネットの強さを変える
ことにより、磁気センサの動作点を変えることができ
る。よって、バイアス調整用マグネット3を調整又は交
換するだけで、その他の部分を変更することなく、いろ
いろな特性の磁気式近接スイッチとすることができる。
部磁界に強い磁気式近接スイッチとすることができる。
すなわち、永久磁石のストローク範囲で、永久磁石1の
発する磁界のうち磁気センサ2にかかる磁界が0mT〜25
0mTまで変化するとし、磁気センサ3のオン・オフの境
界が8〜12mTに設定されていたとする。そのとき、外
部磁界が20mTかかると、永久磁石1の発する磁界のう
ち磁気センサ2にかかる磁界が0mTであっても、磁気セ
ンサ2がオンになる信号を出してしまう。そこで、バイ
アス調整マグネット3により、常時、たとえば−50mT
の磁界が磁気センサかかるようにしておくと、外部磁界
が20mTかかったとしても、磁気センサがオンとなるこ
とが無く、外部磁界の影響を無くすることができる。
としてホール素子を用いたものを示したが、他の磁気セ
ンサ、例えば磁気抵抗素子や半導体磁気センサ等を用い
ても、本発明が実施できることはいうまでもない。しか
し、バックルスイッチの機能として、ホール素子のよう
にオンかオフかが判断できればよいので、磁気抵抗素子
や半導体磁気センサ等を用いて磁気の強弱まで知る必要
はなく、安価なホール素子を用いる方がコストメリット
がある。
クルスイッチに利用するには、たとえば、特開2001
−157603号公報に開示されている、図3に示すI
Cホール素子17dの裏面にバイアス調整用マグネット
を配置すればよい。
主要部を共通として、特性を変化させることができる磁
気式近接スイッチ、外部磁界の影響で誤動作しにくい磁
気式近接スイッチとそれを使用したバックルスイッチを
提供することができる。
の概要図を示す図である。
イッチの特性変化を示す図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 マグネットと磁気センサを相対的に移動
させ、マグネットの発する磁力を磁気センサで検出する
ことにより物体の近接を検知する方式の磁気式近接スイ
ッチであって、磁気センサの近傍に、磁気センサのバイ
アス調整用マグネットを配置したことを特徴とする磁気
式近接スイッチ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の磁気式近接スイッチで
あって、前記バイアス調整用マグネットは、前記磁気セ
ンサの感磁面の裏面側に配置されていることを特徴とす
る磁気式近接スイッチ。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の磁気式近
接スイッチを、バックルの係合を検知するセンサとして
用いたことを特徴とするバックルスイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397005A JP2003197078A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 磁気式近接スイッチ及びバックルスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397005A JP2003197078A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 磁気式近接スイッチ及びバックルスイッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003197078A true JP2003197078A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27602927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001397005A Pending JP2003197078A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 磁気式近接スイッチ及びバックルスイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003197078A (ja) |
Cited By (9)
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-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001397005A patent/JP2003197078A/ja active Pending
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