JP2006000493A - バックル装置及び位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライド範囲を含めた永久磁石の設置範囲を小さくできるバックル装置及び位置検出装置を得る。
【解決手段】 永久磁石１５２のＮ極の端面の側方に磁気センサ１６０が配置されている。スライド方向に沿った永久磁石１５２の一端側におけるＮ極の端面の側方に磁気センサ１６０が位置した状態と、他端側におけるＮ極の端面の側方に磁気センサ１６０が位置した状態とで磁気センサ１６０からの出力が反転する。これにより、スライド方向に沿った永久磁石１５２の長さがイジェクタ３４のスライド量Ｓと略同じにできる。このため、永久磁石１５２を小型化でき、永久磁石１５２の大きさとスライド量の双方を考慮した永久磁石１５２の設置スペースを小さくできる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成するバックル装置又はスライドする移動体の位置を検出するための位置検出装置に関する。

車両の座席に着座した乗員の身体を拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビングベルトは、その長手方向一端が、例えば、座席側方に設けられた巻取装置の巻取軸に係止されており、他端がこの巻取装置の近傍に設けられたアンカプレートに固定されている。また、ウエビングベルトの長手方向中間部は巻取装置の上方、例えば、車両のセンタピラーの上端側に設けられたスルーアンカの挿通孔を貫通して下方側へ折り返されている。

このスルーアンカでの折り返し部分と他端との間でウエビングベルトはタングプレートに形成された挿通孔を貫通しており、タングプレートを引っ張ることで巻取装置の巻取軸に巻き取られたウエビングベルトが引き出される。このウエビングベルトの引出状態で座席を介して巻取装置とは反対側に設けられたバックル装置にタングプレートを挿入して連結させることで、ウエビングベルトの装着状態となる。

一方、上記のタングプレートが連結されるバックル装置には、所謂「バックルスイッチ」を設けた構造のものがある。このようなバックルスイッチには、例えば、下記特許文献１に開示されたような磁気センサを用いる構成がある。

この特許文献１に開示されている磁気センサは、所謂「磁気抵抗素子（ＭＲＥ）」を用いている。磁気抵抗素子は通過する磁力線の向きに応じて電気抵抗値が変化する磁気センサで、例えば、周囲に一定の磁界を形成している永久磁石を磁気抵抗素子の側方でスライドさせると、磁気抵抗素子を通過する磁力線の向きが永久磁石のスライドに伴い変化する。これにより、永久磁石の位置を検出できる構成になっている。

したがって、バックル装置において挿入されたタングプレートに押圧されてスライドするイジェクタに永久磁石を直接又は間接的に取り付けることで、イジェクタの位置、すなわち、バックル装置にタングプレートが挿入されたか否かを検出できる。
特開２００２−３１８２６８公報

しかしながら、特許文献１に開示されているように、このような磁気センサでは、永久磁石の磁極の向き（永久磁石のＮ極からＳ極への向き及びその反対方向）が永久磁石のスライド方向に沿っている。このため、スライド方向に沿った永久磁石の長さは、永久磁石のスライド範囲の２倍以上に設定しなくてはならず、このため、バックル装置内において永久磁石のスライド範囲を考慮した永久磁石の設置スペースを小さくすることが難しかった。

本発明は、上記事実を考慮して、スライド範囲を含めた永久磁石の設置範囲を小さくできるバックル装置及び位置検出装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るバックル装置は、車両のウエビングベルトに設けられたタングプレートが挿入可能な装置本体を有し、前記装置本体内に挿入された前記タングプレートを保持可能なバックル装置であって、前記装置本体の内側で、前記装置本体内に挿入された前記タングプレートに連動してスライドすると共に、磁極の向きが前記スライド方向に対して直交した永久磁石と、前記装置本体の内側で、前記スライド方向に対して直交した側の前記永久磁石の側方に設けられ、通過する磁力線の向きに応じて出力が変化する磁気抵抗素子と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の本発明に係るバックル装置によれば、シートベルト装置を構成するウエビングベルトに取り付けられたタングプレートが装置本体に挿入され、この状態で、装置本体内に設けられたロック部材がタングプレートに接近してタングプレートに係合すると、ロック部材によりタングプレートが保持される。これにより、装置本体への挿入方向とは反対方向へのタングプレートの移動が規制される。したがって、この状態で、例えば、乗員の身体にウエビングベルトが装着されていれば、ウエビングベルトにより乗員の身体が保持される。

一方、本バックル装置では、装置本体の内側に永久磁石と磁気抵抗素子が設けられており、上記のようにタングプレートが装置本体内に挿入されると、装置本体内でのタングプレートの移動（すなわち、挿入移動）に連動して永久磁石がスライドする。このように永久磁石がスライドすることで永久磁石と磁気抵抗素子との相対的な位置関係が変化する。

永久磁石は周囲に磁界を形成しており、この磁界を構成する磁力線が磁気抵抗素子を横切るが、上記のように、磁気抵抗素子と永久磁石との相対的な位置関係が変化することで、永久磁石が形成する磁界と磁気抵抗素子との位置関係が変化し、磁気抵抗素子を磁力線が横切る際の角度が変化する。

このように磁気抵抗素子を磁力線が横切る際の角度が変化することで、磁気抵抗素子における電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値の変化に基づいて磁気抵抗素子での出力電圧が変化する。この出力電圧の変化により永久磁石のスライド位置を検出でき、ひいては、装置本体内にタングプレートが挿入されたか否かを検出できる。

ここで、本発明に係るバックル装置では、永久磁石の磁極の向き（すなわち、永久磁石のＮ極からＳ極への向き及びその反対方向）が永久磁石のスライド方向に対して直交している。このため、磁極の向きに沿った永久磁石の端面の側方か、或いは、永久磁石のスライド方向及び磁極の向きの双方に対して直交する方向の永久磁石の側方に磁気抵抗素子が位置する。

磁力線は、永久磁石のＮ極から放射状に放出され、放射状とは反対向きＳ極に収束する。このため、本発明における永久磁石と磁気抵抗素子との位置関係であれば、スライド方向に沿った永久磁石の一端が磁気抵抗素子と対向している状態で、磁気抵抗素子を通過する磁力線は最もスライド方向一端側に傾斜し、スライド方向に沿った永久磁石の略中央が磁気抵抗素子と対向している状態であれば、磁気抵抗素子を通過する磁力線は永久磁石と磁気抵抗素子との対向方向を向く。

すなわち、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の一端が磁気抵抗素子と対向した状態から他端が磁気抵抗素子と対向した状態まで永久磁石がスライドすれば、磁気抵抗素子からの出力を反転する。このため、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の長さをスライド量と同じ長さに設定できる。

請求項２に記載の本発明に係るバックル装置は、請求項１に記載の本発明において、前記磁極の向きに沿った前記永久磁石の一端の側方に前記磁気抵抗素子を配置した、ことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明に係るバックル装置によれば、磁極の向きに沿った永久磁石の端面の側方に磁気抵抗素子が位置する。このため、スライド方向に沿った永久磁石の一端が磁気抵抗素子と対向した状態から他端が磁気抵抗素子と対向した状態まで永久磁石がスライドすれば、磁気抵抗素子からの出力が反転する。このため、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の長さをスライド量と同じ長さに設定できる。

請求項３に記載の本発明に係るバックル装置は、請求項２に記載の本発明において、前記スライド方向及び前記磁極の向きの双方に対して直交する所定方向の前記永久磁石の一端よりも、前記磁気抵抗素子を前記所定方向に変位させた、ことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明に係るバックル装置によれば、磁気抵抗素子が永久磁石のスライド方向及び永久磁石の磁極の向きの双方に対して直交する所定方向の永久磁石の一端よりも、この所定方向の側に変位した状態で配置される。このため、磁気抵抗素子に対してスライド方向に永久磁石が如何に遠ざかっても、スライド方向に平行な向きの磁力線が磁気抵抗素子を通過することがなく、確実に、スライド方向に対して傾斜した向きの磁力線が磁気抵抗素子を通過する。

ここで、磁気抵抗素子を通過する磁力線の向きが、０度、９０度、１８０度の場合には、磁気抵抗素子からの出力値が同じ（基本的には「０」）になる。このため、基本的には磁気センサを通過する磁力線の向きが０度や１８０度を含まないように永久磁石の長さ等が設定されている。

しかしながら、何らかの外力が永久磁石に作用して永久磁石が予め設定されたストーク範囲を越えてスライドした場合、すなわち、永久磁石がオーバーストロークした場合には、磁気抵抗素子を通過する磁力線の向きが０度や１８０度になり、磁気抵抗素子に対する永久磁石の位置を誤認する。

これに対して、本発明によれば、上記のように、磁気抵抗素子を通過する磁力線の向きが０度や１８０度になることがない。このため、上記のようにオーバーストロークが生じても、磁気抵抗素子を通過する磁力線の向きが９０度の位置と誤認することがない。

請求項４に記載の本発明に係る位置検出装置は、直線的にスライド移動する移動体の位置を検出する位置検出装置であって、前記移動体に一体的又は連動してスライドすると共に、磁極の向きが前記スライド方向に対して直交した永久磁石と、前記永久磁石に対して前記スライド方向に対して直交する方向の側方に設けられ、自らを横切る磁力線の向きに応じて出力が変化する磁気抵抗素子と、を備えることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明に係る位置検出装置によれば、移動体には永久磁石が設けられており、この永久磁石によって周囲には磁界が形成される。移動体がスライドすると、移動体に対して一体的又は移動体の移動に連動して永久磁石がスライドする。このように、永久磁石がスライドすることで永久磁石の周囲の磁界が変動すると共に、永久磁石に対する磁気抵抗素子の相対的な位置関係も変化する。

このように、磁気抵抗素子と永久磁石との相対的な位置関係が変化することで、永久磁石が形成する磁界と磁気抵抗素子との位置関係が変化し、磁気抵抗素子を通過する際の磁力線の向きが変化する。

磁気抵抗素子を通過する際の磁力線の向きが変化することで、磁気抵抗素子における電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値の変化に基づいて磁気抵抗素子での出力電圧が変化する。この出力電圧の変化により永久磁石のスライド位置を検出でき、ひいては、移動体のスライド位置を検出できる。

ここで、本発明に係るバックル装置では、永久磁石の磁極の向き（すなわち、永久磁石のＮ極からＳ極への向き及びその反対方向）が永久磁石のスライド方向に対して直交している。このため、磁極の向きに沿った永久磁石の端面の側方か、或いは、永久磁石のスライド方向及び磁極の向きの双方に対して直交する方向の永久磁石の側方に磁気抵抗素子が位置する。

磁力線は、永久磁石のＮ極から放射状に放出され、放射状とは反対向きＳ極に収束する。このため、本発明における永久磁石と磁気抵抗素子との位置関係であれば、スライド方向に沿った永久磁石の一端が磁気抵抗素子と対向している状態で、磁気抵抗素子を通過する磁力線は最もスライド方向一端側に傾斜し、スライド方向に沿った永久磁石の略中央が磁気抵抗素子と対向している状態であれば、磁気抵抗素子を通過する磁力線は永久磁石と磁気抵抗素子との対向方向を向く。

すなわち、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の一端が磁気抵抗素子と対向した状態から他端が磁気抵抗素子と対向した状態まで永久磁石がスライドすれば、磁気抵抗素子からの出力を反転する。このため、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の長さをスライド量と同じ長さに設定できる。

以上説明したように、本発明では、スライド方向に沿った永久磁石の長さをスライド範囲と同じ長さにできるため、永久磁石のスライド範囲も考慮した永久磁石の設置スペースを小さくできる。

＜第１の実施の形態の構成＞
図１には本発明の第１の実施の形態に係るバックル装置１０の構造が分解斜視図により示されており、図２には本バックル装置１０の構造が断面図により示されている。

（バックル装置１０の全体構成）
図２に示されるように、バックル装置１０は装置本体を構成するケース１４を備えている。ケース１４は長手方向両端が開口した箱形の筒状部材とされており、その長手方向一端側の開口はアンカ挿入口１６とされ、長手方向他端側の開口はタング挿入口１８とされている。また、ケース１４の内側にはケースと共に装置本体を構成するベース２０が収容されている。

図１及び図２に示されるように、ベース２０はケース１４の長手方向に沿って長手とされた平板状の底板２２を備えている。底板２２の長手方向一端側にはアンカ部材としての略板状のアンカプレート２４が重ね合わされており、底板２２に形成された透孔２６と底板２２のアンカプレート２４に形成された透孔２８とを貫通するリベット３０により底板２２とアンカプレート２４とが機械的に連結されている。アンカプレート２４はその他端側が車両の座席の側方で車体（何れも図示省略）に固定されており、これにより本バックル装置１０が車両に取り付けられている。

一方、底板２２の幅方向両端部からは底板２２の厚さ方向に側壁３２が立設されており、側壁３２の間には移動体としてのイジェクタ３４が配置されている。イジェクタ３４の一部は底板２２に形成されたガイド孔３６に係合しており、ガイド孔３６に沿って底板２２の長手方向に所定範囲スライド可能とされている。

また、図４に示されるように、底板２２の長手方向一方の側でのガイド孔３６の端部からは、係合突起３８が突出形成されており、図２に示されるように、圧縮コイルスプリング４０の一端が係止されている。圧縮コイルスプリング４０の他端はイジェクタ３４の一端へ圧接されており、圧縮コイルスプリング４０の付勢力によりイジェクタ３４は底板２２の長手方向他端側へ付勢されている。

一方、図１及び図２に示されるように、バックル装置１０はラッチ５０を備えている。ラッチ５０は基部５２を備えている。ラッチ５０の姿勢にもよるが、基部５２は概ね両側壁３２の対向方向に沿って長手方向で、底板２２の長手方向に沿って厚さ方向とされた平板状に形成されており、その長手方向両端部は両側壁３２に形成された支持部としての支持孔５４に入り込んでいる。基部５２（すなわち、ラッチ５０）は支持孔５４の内周部に干渉されるまで基部５２の長手方向を軸方向として所定角度回動可能に支持されている。

また、基部５２の長手方向中間部側の幅方向一端からは、基部５２の幅方向一方へ向けて平板状の連結部５６が延出されており、更に、連結部５６の基部５２とは反対側からは、底板２２側へ向けて係合片５８が延出されている。

係合片５８の先端部（より詳細に言えば、連結部５６との連結部分側とは反対側の端部）は、底板２２に形成された貫通孔６０に対応しており、ラッチ５０が変位することによって、図３に示されるように、係合片５８が貫通孔６０に入り込むことができる。

図１及び図２に示されるように、ラッチ５０の係合片５８の先端部に対応して上述したイジェクタ３４の厚さ方向一方（底板２２とは反対側）の面には、載置片６２が一体的に設けられている。上述したように、イジェクタ３４には圧縮コイルスプリング４０の付勢力が作用している。

但し、基本的に圧縮コイルスプリング４０の付勢力以外の外力が作用していない状態での到達位置にイジェクタ３４が位置している状態で、概ね、底板２２の厚さ方向に沿って係合片５８の先端部と対向するように載置片６２が設けられており、係合片５８の先端部との対向状態で載置片６２は係合片５８の先端部に干渉して底板２２へ接近する方向への係合片５８の移動（すなわち、ラッチ５０の移動）を規制する。

また、基部５２の長手方向両端側からはストッパ６４が延出されている。ストッパ６４は、先端側が圧縮コイルスプリング４０の付勢力に抗したイジェクタ３４のスライド軌跡上に位置するように形成されており、圧縮コイルスプリング４０の付勢力に抗してイジェクタ３４が所定距離スライドするとイジェクタ３４がストッパ６４に当接する。

さらに、ラッチ５０の連結部５６を介してベース２０の底板２２とは反対側にはロック部材７０が配置されている。ロック部材７０は基部７２を備えている。基部７２は両側壁３２の対向方向に沿って長手方向とされた略角棒状とされている。

基部７２の両端部は両側壁３２に形成された係合孔７４に入り込んでいる。係合孔７４は貫通孔６０よりも側壁３２の長手方向他端側に形成されており、基部７２は自らの長手方向を軸周りに回動可能に側壁３２に支持されている。基部５２の長手方向両端側には一対の略扇状のロック片７６が形成されている。ロック片７６は連結部５６（ラッチ５０）の幅方向両端部から延出された当接片７８に対応しており、ロック片７６は当接片７８に当接している。

また、基部７２の長手方向中間部には当接部８０が形成されている。当接部８０は、ラッチ５０の係合片５８が底板２２から離間した状態で係合片５８に当接する。

一方、バックル装置１０は解除手段としての解除ボタン９０を備えている。解除ボタン９０は操作用の押圧部９２を備えている。押圧部９２は押圧面が底板２２の長手方向他端側へ向いた板状で、両側壁３２の対向方向に沿って長手方向とされている。

押圧部９２の長手方向両端近傍からは底板２２の長手方向一端側へ向けて側壁９４が延出されている。これらの側壁９４は上述した側壁３２の対向方向に沿って互いに対向していると共に、底板２２とは反対側の端部が上壁９６により連結され、全体的には底板２２へ向けて開口した凹形状とされている。

両側壁９４の押圧部９２とは反対側の端部からは、それぞれアーム９８が側壁９４の対向方向に沿って互いに対向するように延出されている。両アーム９８の先端部には、他方のアーム９８へ向けて係合突起１００が形成されており、側壁３２に形成されたガイド孔１０２に入り込んでいる。ガイド孔１０２は底板２２の長手方向に沿って長手の長孔とされている。係合突起１００はガイド孔１０２の内周部によって底板２２の長手方向に沿って所定範囲変位可能とされており、これにより、ガイド孔１０２によって解除ボタン９０の移動方向が底板２２の長手方向に規制されている。

また、押圧部９２とロック部材７０との間には、ストッパ１１０が配置されている。ストッパ１１０は、側壁９４の対向方向に沿って長手方向とされた板状の基部１１２を備えている。基部１１２の長手方向両端側には、基部１１２の長手方向に沿ってみた場合に底板２２へ向けて開口した凹形状の一対の係合片１１４が形成されており、これらの係合片１１４が上述したロック部材７０の基部７２に係合することでストッパ１１０がロック部材７０に支持されている。

さらに、ストッパ１１０の両係合片１１４の近傍には、上述した解除ボタン９０の係合突起１００へ干渉可能に干渉部１１６が形成されている。

また、ストッパ１１０と解除ボタン９０の押圧部９２との間には、圧縮コイルスプリング１１８が配置されており、その一端は押圧部９２の押圧面とは反対側へ当接している。これに対して圧縮コイルスプリング１１８の他端はストッパ１１０の基部１１２に当接しており、これによって、ストッパ１１０を押圧部９２から離間させる方向へ付勢している。

（タングプレート１３０の構成）
一方、上述した側壁３２の間には底板２２の長手方向他端側からタングプレート１３０が挿入される。図１に示されるように、タングプレート１３０は金属板材により形成された基部１３２を備えている。基部１３２にはタングプレート１３０が側壁３２の間に挿入された状態で側壁３２の対向方向に沿って長手となるスリット孔１３４が形成されており、長尺帯状のウエビングベルト１４０の長手方向中間部が挿通される。

ウエビングベルト１４０はその基端部が図示しないウエビング巻取装置の巻取軸に係止されており、ウエビングベルト１４０を巻き取る方向へ巻取軸を付勢するための渦巻きコイルばね等の巻取軸付勢手段の収納付勢力がウエビングベルト１４０に作用している。

また、基部１３２には挿入板部１３６が形成されている。挿入板部１３６は幅寸法が側壁３２の間隔よりも小さく、実際にはタングプレート１３０のうち、挿入板部１３６が側壁３２の間に挿入されることになる（図３参照）。

挿入板部１３６には厚さ方向に貫通した貫通孔１３８が形成されており、挿入板部１３６が側壁３２の間で底板２２の長手方向一端側の所定位置に達した状態では、上述した係合片５８が貫通可能となり、貫通孔１３８に係合片５８が貫通することで、バックル装置１０からのタングプレート１３０の抜き出しが規制されるようになっている。

（バックルスイッチ１５０の構成）
一方、図１に示されるように、本バックル装置１０は位置検出装置としてのバックルスイッチ１５０を備えている。バックルスイッチ１５０は永久磁石１５２を備えている。図５に示されるように、永久磁石１５２は磁極の向き（すなわち、永久磁石１５２のＮ極からＳ極への向き及びその反対方向）が、底板２２の幅方向（すなわち、イジェクタ３４のスライド方向に対して直交する一方向）とされている。

また、図１に示されるように、永久磁石１５２に対して底板２２の幅方向に沿った一方の側には連結バー１５４が設けられている。連結バー１５４は、底板２２の幅方向に沿って厚さ方向とされた平板状の取付部１５６を備えており、この取付部１５６の厚さ方向一方の面に上記の永久磁石１５２が一体的に固着されている。

さらに、連結バー１５４はバー本体１５８を備えている。バー本体１５８は底板２２の長手方向（すなわち、イジェクタ３４のスライド方向）に沿って長手とされた棒状（角棒状）とされている。バー本体１５８は、その長手方向一端部にて取付部１５６に連続している。これに対して、バー本体１５８の長手方向他端側は、ラッチ５０の基部５２の長手方向両端側に形成された切欠部５３の一方を通過し、イジェクタ３４に固定されている。これにより、永久磁石１５２がイジェクタ３４に一体的に連結され、イジェクタ３４のスライドに連動してその長手方向にスライドする。

また、図１及び図５に示されるように、永久磁石１５２のＮ極側の端面の側方には、磁気抵抗素子（巨大磁気抵抗素子を含む）を含めて構成された磁気センサ１６０が設けられている。

磁気センサ１６０は、厚さ方向が底板２２の厚さ方向に沿った薄肉平板状に形成されており、その厚さ方向に対して直交する方向に電流（センス電流）が流れている。上記のように磁気抵抗素子により構成されている磁気センサ１６０は、通過する磁力線の向きに応じた方向に磁化され、この磁化の向きに応じて電気抵抗値が変化する。

また、上記のように、永久磁石１５２は、イジェクタ３４と一体的にスライドする構成であるため、永久磁石１５２がスライドすることで、永久磁石１５２が形成する磁界も変動し、この磁界の変動に伴い、磁気センサ１６０を通過する磁力線の向きも変化する。

ここで、本実施の形態では、イジェクタ３４に圧縮コイルスプリング４０の付勢力以外の外力が作用していない状態、すなわち、イジェクタ３４がタングプレート１３０に押圧されていない状態（以下、この状態を、便宜上、「タング抜取状態」と称する）で、図６の（Ｂ）に示されるように、底板２２の長手方向に沿ったアンカ挿入口１６側の永久磁石１５２の一端部の側方（底板２２の幅方向に沿った側方）に底板２２の長手方向に沿った磁気センサ１６０の略中央が位置するように設置位置が設定されている。これにより、タング抜取状態では、基本的に、図７に示されるように、磁気センサ１６０の出力（すなわち、制御部１６２が検出するタング検出信号の電圧値）がマイナス（−）で、その絶対値が最大になる。

さらに、本実施の形態では、貫通孔１３８に係合片５８が貫通できる位置まで本バックル装置１０に挿入されたタングプレート１３０がイジェクタ３４を押圧した状態（以下、この状態を、便宜上、「タング装着状態」と称する）で、図６の（Ｄ）に示されるように、底板２２の長手方向に沿ったタング挿入口１８側の永久磁石１５２の他端部が、底板２２の長手方向に沿った磁気センサ１６０の略中央の側方に位置するように底板２２の長手方向に沿った永久磁石１５２の長さが設定されている（すなわち、底板２２の長手方向に沿った永久磁石１５２の長さは、基本的に、タングプレート１３０を本バックル装置１０に抜き差しすることによるイジェクタ３４のスライドストロークと同じ長さとされている）。これにより、タング装着状態では、基本的に図７に示されるように、磁気センサ１６０の出力（すなわち、制御部１６２が検出するタング検出信号の電圧値）がプラス（＋）で、その絶対値が最大になる。

一方、図２に示されるように、磁気センサ１６０は、制御部１６２に電気的に接続されていると共に、制御部１６２を介して車両に搭載されたバッテリー１６４に接続されている。制御部１６２により磁気センサ１６０には一定の電流が流されていると共に、磁気センサ１６０における電気抵抗値の変化に伴う電圧（タング検出信号）の変化が制御部１６２により検出されている。

制御部１６２は、例えば、ステアリングホイールやグローブボックス等の近傍に設けられたエアバッグ装置（図示省略）に電気的に接続されており、上記の電圧（タング検出信号）の大きさ等に基づき、例えば、エアバッグ装置を動作可能状態（車両急減速時に乗員の前方側へ袋体を膨張、展開させる動作を可能とする状態）や、この動作を禁止する状態にする制御、更には、袋体に供給するガスの圧力調整制御等をする。

＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

（バックル装置１０の基本動作）
本バックル装置１０では図２に示されるタング抜取状態でタングプレート１３０の挿入板部１３６をケース１４のタング挿入口１８から挿入すると、図３に示されるように、挿入板部１３６の先端部がイジェクタ３４の端部に当接して押圧し、圧縮コイルスプリング４０の付勢力に抗してイジェクタ３４を底板２２の長手方向一端側へスライドさせる。

イジェクタ３４が底板２２の長手方向一端側へ所定量スライドすると、イジェクタ３４の載置片６２とラッチ５０の係合片５８との対向状態が解除されると共に、イジェクタ３４がラッチ５０のストッパ６４を押圧して、ラッチ５０を回動させる。

これにより、係合片５８の先端部が底板２２へ接近移動する。また、この状態では、挿入板部１３６の貫通孔１３８と、底板２２に形成された貫通孔６０とが重なり合う。したがって、この状態では図３に示されるように、回動した係合片５８が挿入板部１３６の貫通孔１３８と底板２２の貫通孔６０を貫通する。

また、ラッチ５０が回動することで、ラッチ５０の係合片５８とロック部材７０の当接部８０との当接状態が解除される。ここで、ロック片７６はストッパ１１０を介して圧縮コイルスプリング１１８の付勢力を受けるため、ラッチ５０の回動に連動するように圧縮コイルスプリング１１８の付勢力でロック部材７０が回動し、ロック片７６がラッチ５０の当接片７８に当接する。このため、係合片５８が底板２２から離間する方向へのラッチ５０の回動が規制され、これにより、バックル装置１０に対するタングプレート１３０の装着状態となる。

このタングプレート１３０の装着状態が、座席に着座した乗員の前方にウエビングベルト１４０が位置するように巻取軸を付勢する渦巻きコイルばね等の巻取軸付勢手段の収納付勢力に抗してウエビングベルト１４０を引っ張ってからのタングプレート１３０の装着状態であれば、これはウエビングベルト１４０による「身体拘束状態」となり、乗員の身体がウエビングベルト１４０により拘束される。

（バックルスイッチ１５０の作用、効果）
一方、上記のように、本実施の形態では、永久磁石１５２のＮ極側の端面の側方に磁気センサ１６０が設けられており、イジェクタ３４がアンカ挿入口１６側にスライドしていなければ、図６の（Ｂ）に示されるように、イジェクタ３４のスライド方向に沿ったアンカ挿入口１６側の永久磁石１５２の端部と磁気センサ１６０とが対向している。磁力線は永久磁石１５２のＮ極の端面から略放射状に放出されているため、永久磁石１５２から放出される磁力線は磁気センサ１６０への向きに対してアンカ挿入口１６側に傾斜した状態で磁気センサ１６０を通過する。したがって、この状態では、図７のＢ位置に示されるように、磁気センサ１６０からのタング検出信号の値（電圧値）がマイナス（−）で絶対値が最大（マイナスに最大）となる。

また、イジェクタ３４と共に永久磁石１５２がアンカ挿入口１６側にスライドすると、このスライド方向に沿った永久磁石１５２の中間部が磁気センサ１６０と対向する。このため磁気センサ１６０を通過する磁力線の向きは、磁気センサ１６０への向きに対するアンカ挿入口１６側への傾斜角度が漸次小さくなる（すなわち、磁気センサ１６０を通過する磁力線の向きが漸次磁気センサ１６０の方を向く）。これにより、図７のＢ位置からＣ位置までの間に示されるように、磁気センサ１６０からのタング検出信号の値（電圧値）が正弦波的に漸次大きくなる。

さらに、永久磁石１５２がアンカ挿入口１６側にスライドして、図６の（Ｃ）に示されるように、このスライド方向に沿った永久磁石１５２の略中央が磁気センサ１６０と対向すると、磁気センサ１６０を通過する磁力線の向きが永久磁石１５２と磁気センサ１６０との対向方向に沿い、これにより、図７のＣ位置に示されるように、磁気センサ１６０からのタング検出信号の値（電圧値）が最小（すなわち、概ね「０」）になる。

この状態から更に永久磁石１５２がアンカ挿入口１６側にスライドすると、このスライド方向に沿った永久磁石１５２の中央よりもタング挿入口１８側の部分が磁気センサ１６０と対向する。このため磁気センサ１６０を通過する磁力線は永久磁石１５２と磁気センサ１６０との対向方向に対してタング挿入口１８側へ漸次傾斜するこれにより、図７のＣ位置からＤ位置までの間に示されるように、磁気センサ１６０からのタング検出信号の値（電圧値）が正弦波的に漸次大きくなる。

さらに、タング装着状態となるまでイジェクタ３４がスライドすると、図６の（Ｄ）に示されるように、永久磁石１５２の他端部が磁気センサ１６０の中央（底板２２の長手方向に沿った中央）の側方に位置する。この状態では、永久磁石１５２から放出される磁力線は磁気センサ１６０への向きに対してタング挿入口１８側に傾斜した状態で磁気センサ１６０を通過する。したがって、図７のＤ位置に示されるように、磁気センサ１６０からのタング検出信号の値（電圧値）がプラス（＋）で絶対値が最大（プラスに最大）となる。

このように、タング検出信号が最大になったことを制御部１６２が検出すると、例えば、制御部１６２は乗員が座席に着座してウエビングベルト１４０を装着したと判定し、エアバッグ装置を動作可能な状態（例えば、車両急減速状態になった場合にエアバッグ装置の袋体を乗員の前方に膨張、展開させることができる状態）にする。

ここで、本実施の形態では、上記のように、永久磁石１５２のＮ極の端面の側方に磁気センサ１６０が配置されているため、スライド方向に沿った永久磁石１５２の長さがイジェクタ３４のスライド量Ｓと略同じになる。このため、永久磁石１５２を小型化でき、永久磁石１５２の大きさとスライド量の双方を考慮した永久磁石１５２の設置スペースを小さくできる。

＜第２の実施の形態の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態を説明するにあたり、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその説明を省略する。

図８には本実施の形態に係るバックル装置１８０の要部であるバックルスイッチ１８２の拡大斜視図が示されており、図９にはバックルスイッチ１８２の拡大正面図が示されている。

これらの図に示されるように、バックルスイッチ１８２は永久磁石１８４を備えている。永久磁石１８４は連結バー１５４の取付部１５６に固定されていると言う点では前記第１の実施の形態における永久磁石１５２と同じであるが、永久磁石１８４は、磁極の向きが底板２２の厚さ方向に設定されている点で永久磁石１５２とは構成が異なる。

この永久磁石１８４に対して本実施の形態では、磁気センサ１６０が底板２２の幅方向の一方の側に設けられている。但し、前記第１の実施の形態とは異なり、図９に示されるように、磁気センサ１６０は、永久磁石１５２のＮ極側の端面よりも底板２２の厚さ方向に離間した位置に設けられている。

＜第２の実施の形態の作用、効果＞
上記のバックルスイッチ１８２では、永久磁石１８４のＮ極側の端面の側方に磁気センサ１６０が設けられていると言う点においては前記第１の実施の形態と同様である。このため、基本的には（すなわち、図１１の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び図１２のＢ位置からＤ位置までの間では）前記第１の実施の形態と同等の作用を奏し、同等の効果を得ることができる。

ところで、本実施の形態では、上記のように単純に永久磁石１８４のＮ極側の端面の側方に磁気センサ１６０が設けられているだけでなく、更に、底板２２の幅方向に沿った一方の側の永久磁石１８４の端面よりも底板２２の幅方向に沿った一方の側に変位している。このため、図１０の模式的な平面図に示されるように、永久磁石１８４のＮ極から図１０にて矢印で示されるように放射状に放出される磁力線は、永久磁石１８４の対する磁気センサ１６０の相対的な位置であるＢ位置からＤ位置までの間で向きが変化する。

さらに、永久磁石１８４のスライド方向は一定の向きであるうえに、底板２２の幅方向に沿った一方の側の永久磁石１８４の端面よりも底板２２の幅方向に沿った一方の側に変位している。このため、仮に、Ｂ位置を介してＣ位置とは反対側（例えば、図１０のＡ位置及び図１１の（Ａ）の状態）やＤ位置を介してＣ位置とは反対側（例えば、図１０のＥ位置及び図１１の（Ｅ）の状態）まで永久磁石１８４がスライドしても（すなわち、永久磁石１８４がオーバーストローク状態になっても）、底板２２の幅方向に磁気センサ１６０が永久磁石１８４に対して変位した状態であることに変わりはない。

このため、永久磁石１８４がどれだけスライドしようとも、磁気センサ１６０を通過する磁力線の向きは、必ず永久磁石１８４のスライド方向に対して底板２２の幅方向に傾いている。これにより、図１２に示されるように、磁気センサ１６０から出力されるタング検出信号の値（電圧値）は、図１２のＡ位置側やＥ位置側で漸次「０」に近づくが、決して「０」になることはない。

このように、本実施の形態では、イジェクタ３４、ひいては永久磁石１８４がオーバーストローク状態になっても、磁気センサ１６０から出力されるタング検出信号の値（電圧値）が「０」になることはないため、オーバーストローク状態での所定位置（例えば、図１０及び図１１のＡ位置やＥ位置）に到達した状態を、ストローク方向に沿った永久磁石１８４の略中央が磁気センサ１６０と対向した状態、すなわち、図１０及び図１１のＣ位置の状態と誤認することがなく、バックルスイッチ１８２の信頼性を向上できる。

本発明の第１の実施の形態に係るバックル装置の分解斜視図である。 タングプレートが挿入される前の状態を示すバックル装置の断面図である。 タングプレートが挿入された後の状態を示すバックル装置の断面図である。 ベースの裏面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置としてのバックルスイッチの正面図である。 永久磁石の各スライド位置における磁気センサと永久磁石との位置関係を示す概略的な平面図である。 永久磁石の各スライド位置と磁気センサからに出力との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係るバックル装置を構成するバックルスイッチの分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るバックルスイッチの正面図である。 永久磁石に対する磁気センサの相対的な各位置において磁気センサを通過する磁力線の向きを示す概略的な平面図である。 永久磁石の各スライド位置における磁気センサと永久磁石との位置関係を示す概略的な平面図である。 永久磁石の各スライド位置と磁気センサからに出力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ バックル装置
１４ ケース（装置本体）
２０ ベース（装置本体）
３４ イジェクタ（移動体）
１３０ タングプレート
１４０ ウエビングベルト
１５０ バックルスイッチ（位置検出装置）
１５２ 永久磁石
１６０ 磁気センサ（磁気抵抗素子）
１８０ バックル装置
１８２ バックルスイッチ（位置検出装置）
１８４ 永久磁石

Claims (4)

1. 車両のウエビングベルトに設けられたタングプレートが挿入可能な装置本体を有し、前記装置本体内に挿入された前記タングプレートを保持可能なバックル装置であって、
   前記装置本体の内側で、前記装置本体内に挿入された前記タングプレートに連動してスライドすると共に、磁極の向きが前記スライド方向に対して直交した永久磁石と、
   前記装置本体の内側で、前記スライド方向に対して直交した側の前記永久磁石の側方に設けられ、通過する磁力線の向きに応じて出力が変化する磁気抵抗素子と、
   を備えることを特徴とするバックル装置。
2. 前記磁極の向きに沿った前記永久磁石の一端の側方に前記磁気抵抗素子を配置した、
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックル装置。
3. 前記スライド方向及び前記磁極の向きの双方に対して直交する所定方向の前記永久磁石の一端よりも、前記磁気抵抗素子を前記所定方向に変位させた、
   ことを特徴とする請求項２に記載のバックル装置。
4. 直線的にスライド移動する移動体の位置を検出する位置検出装置であって、
   前記移動体に一体的又は連動してスライドすると共に、磁極の向きが前記スライド方向に対して直交した永久磁石と、
   前記永久磁石に対して前記スライド方向に対して直交する方向の側方に設けられ、自らを横切る磁力線の向きに応じて出力が変化する磁気抵抗素子と、
   を備えることを特徴とする位置検出装置。

Images