JP2007035397A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広い温度範囲で精度良く磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を検出できるスイッチ装置を得る。
【解決手段】 スイッチ装置１０では、一対の第１磁性体２４、２６の各一端部と一対の第２磁性体２８、３０の各一端部とは、一対の永久磁石１２、１４の各移動軌跡の近傍において互いに近接して配置されているため、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は一対の第２磁性体２８、３０を通る経路（磁気センサを通らない経路）から一対の第１磁性体２４、２６を通る経路（磁気センサを通る経路）へ急激に移動する。このため、磁気センサ１６位置での磁場が急峻に変化するので、磁気センサ１６の出力も急峻に変化する。したがって、温度変化により磁気センサ１６の出力が変化した場合でも、磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を精度良く検出できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、特に、永久磁石と磁気センサを用いたスイッチ装置に関する。

従来、永久磁石と磁気センサ（例えば、ＭＲＥ素子などの磁気センサ）を用いた無接点のＯＮ／ＯＦＦスイッチ装置が知られており、このようなスイッチ装置は、例えば車両用のシートベルト装置を構成するバックル装置などに適用されている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献に示されたバックル装置では、シートベルトに取り付けられたタングプレート（被検出部材）が装置内部に挿入されると、装置内部に設けられたイジェクタがタングプレートに押圧されて移動する。イジェクタの先端にはスイッチ装置を構成する永久磁石が取り付けられており、イジェクタ（永久磁石）の前方には磁気センサが配置されている。このため、永久磁石の移動に伴って磁気センサを横切る磁力線の磁束密度が変化するようになっており、タングプレートがバックル装置の所定位置（ラッチによるロック位置）まで挿入されると、永久磁石による所定の閾値以上の磁力が磁気センサに作用し、これにより、磁気センサがＯＮ状態になる構成となっている。

ところで、上記構成のバックル装置（スイッチ装置）では、永久磁石が磁気センサに対して直線的に接離移動する構成であるため、磁気センサ位置での磁場は緩やかに変化する。この場合、磁気センサの出力も緩やかに変化するので、温度変化により磁気センサの出力が変化した時に、所定の閾値で判別する磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点が当初の設定点から大きくずれてしまい、磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態を精度良く検出できないという問題がある。
特開２００３−１２５８１２号公報

本発明は上記事実を考慮し、広い温度範囲で精度良く磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を検出できるスイッチ装置を得ることが目的である。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のスイッチ装置は、一方及び他方へ移動する被検出部材に取り付けられた磁石と、前記磁石の磁力の大きさを検出する磁気センサと、前記磁石が接近した状態では前記磁石の磁力線を前記磁気センサを通る経路に案内する第１磁性体と、前記磁石の移動方向に沿った前記磁気センサの一側において前記磁石の移動軌跡及び前記第１磁性体に近接しかつ前記磁気センサから離間して配置された第２磁性体と、を備えたことを特徴としている。

なお、請求項１記載の磁気センサとしては、ＧＭＲ素子、ＭＲＥ素子、ホール素子などを適用することができる。

請求項１記載のスイッチ装置では、被検出部材に取り付けられた磁石の移動方向に沿った磁気センサの一側には、第２磁性体が設けられている。第２磁性体は、磁石の移動軌跡に近接して配置されているので、磁石がその移動方向に沿った磁気センサの一側に位置する状態では、磁石は第２磁性体に接近している。また、第２磁性体は磁気センサから離間して配置されているため、この状態では、磁石の磁力線は第２磁性体を通る経路、すなわち磁気センサを通らない経路に案内されるので、磁気センサに作用する磁力の大きさは所定値未満に減少しており、磁気センサの検出結果（例えば、出力電圧や電気抵抗など）も所定値未満に減少している。

また、磁石が被検出部材と共にその移動方向に沿った磁気センサの他側へ移動すると、磁石が第１磁性体に接近する。この状態では、磁石の磁力線は第１磁性体を通る経路、すなわち、磁気センサを通る経路に案内されるので、磁気センサに作用する磁力の大きさが所定値以上に増加し、磁気センサの検出結果も所定値以上に増加する。

したがって、このスイッチ装置では、磁気センサの検出結果が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態を判別することができる。

ここで、このスイッチ装置では、第２磁性体は磁石の移動軌跡の近傍において第１磁性体に近接して配置されているため、磁石が第２磁性体に接近した状態から第１磁性体に接近した状態へ移動するのに伴って、磁石の磁力線は第２磁性体を通る経路（磁気センサを通らない経路）から第１磁性体を通る経路（磁気センサを通る経路）へ急激に移動する。このため、磁気センサ位置での磁場が急峻に変化するので、磁気センサの検出結果も急峻に変化する。したがって、温度変化により磁気センサの検出結果（例えば、出力電圧や電気抵抗）が変化した場合でも、磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を精度良く検出できる。

請求項２に係る発明のスイッチ装置は、請求項１記載のスイッチ装置において、前記磁石の移動方向に沿った前記磁気センサの他側において前記磁石の移動軌跡及び前記第１磁性体に近接しかつ前記磁気センサから離間して配置された第３磁性体を備えた、ことを特徴としている。

請求項２記載のスイッチ装置では、磁石の移動方向に沿った磁気センサの他側（第２磁性体とは反対側）には、第３磁性体が設けられている。第３磁性体は磁気センサから離間しており、この第３磁性体に磁石が接近すると、磁石の磁力線は第３磁性体を通る経路に案内される。この状態では、磁気センサに作用する磁力の大きさが所定値未満に減少し、磁気センサの検出結果（例えば、出力電圧や電気抵抗など）も所定の閾値未満に減少する。

しかも、この第３磁性体は、磁石の移動軌跡の近傍において第１磁性体に近接して配置されているため、磁石が第２磁性体に接近した状態から第１磁性体に接近した状態へ移動し、さらに、第３磁性体に接近した状態へ移動するのに伴って、磁石の磁力線は第２磁性体を通る経路（磁気センサを通らない経路）から第１磁性体を通る経路（磁気センサを通る経路）へ急激に移動し、さらに、第３磁性体を通る経路（磁気センサを通らない経路）へ急激に移動する。すなわち、一対の永久磁石が第１磁性体に接近した時だけ磁気センサに磁力が作用するので、一対の永久磁石の移動に対して急激に磁気センサ位置での磁力が変化し、磁気センサの検出結果も急峻に変化する。したがって、温度変化により磁気センサの検出結果（例えば、出力電圧や電気抵抗）が変化した場合でも、磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を精度良く検出できる。

以上説明した如く、本発明のスイッチ装置では、広い温度範囲で精度良く磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を検出できる。

＜第１の実施の形態＞
図８には、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０が適用されて構成されたバックル装置２１０の構成が分解斜視図にて示されている。また、図６及び図７には、このバックル装置２１０の構成が断面図にて示されている。

図６及び図７に示すように、バックル装置２１０はケース２１４を備えている。ケース２１４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（矢印Ａ方向側）の開口はアンカ挿入口２１６とされ、長手方向他端側（矢印Ｂ方向側）の開口はタング挿入口２１８とされている。また、ケース２１４の内側にはベース２２０が収容されている。

ベース２２０はケース２１４の長手方向に沿って長手とされた平板状の底板２２２を備えている。底板２２２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２２４が重ね合わされており、底板２２２に形成された透孔２２６と、底板２２２の長手方向に沿って長手とされたアンカプレート２２４に形成された長孔２２８と、を貫通するリベット２３０により、底板２２２とアンカプレート２２４とが機械的に連結されている。アンカプレート２２４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２１０が車両に取り付けられている。

一方、底板２２２の幅方向両端部からは底板２２２の厚さ方向に側壁２３２が立設されており、側壁２３２の間には被検出部材としてのイジェクタ２３４が配置されている。イジェクタ２３４の一部は底板２２２に形成されたガイド孔２３６に係合しており、ガイド孔２３６に沿って底板２２２の長手方向に所定範囲スライド可能とされている。

また、底板２２２の長手方向一方の側でのガイド孔２３６の端部からは、係合突起２３８が突出形成されており、圧縮コイルスプリング２４０の一端が係止されている。圧縮コイルスプリング２４０の他端はイジェクタ２３４の一端へ圧接されており、圧縮コイルスプリング２４０の付勢力によりイジェクタ２３４は底板２２２の長手方向他端側へ付勢されている。

一方、バックル装置２１０はラッチ２５０を備えている。ラッチ２５０は基部２５２を備えている。ラッチ２５０の姿勢にもよるが、基部２５２は概ね両側壁２３２の対向方向に沿って長手方向で、底板２２２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２３２に形成された支持部としての支持孔２５４に入り込んでいる。基部２５２（すなわち、ラッチ２５０）は支持孔２５４の内周部に干渉されるまで基部２５２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２５２の長手方向中間部側の幅方向一端からは、基部２５２の幅方向一方へ向けて平板状の連結部２５６が延出されており、更に、連結部２５６の基部２５２とは反対側からは、底板２２２側へ向けて係合片２５８が延出されている。

係合片２５８の先端部（より詳細に言えば、連結部２５６との連結部分側とは反対側の端部）は、底板２２２に形成された貫通孔２６０に対応しており、ラッチ２５０が変位することにより、係合片２５８が貫通孔２６０に入り込むことができる。

ラッチ２５０の係合片２５８の先端部に対応して上述したイジェクタ２３４の厚さ方向一方（底板２２２とは反対側）の面には、載置片２６２が一体的に設けられている。上述したように、イジェクタ２３４には圧縮コイルスプリング２４０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２４０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２３４が位置している状態で、概ね、底板２２２の厚さ方向に沿って係合片２５８の先端部と対向するように載置片２６２が設けられており、係合片２５８の先端部との対向状態で載置片２６２は係合片２５８の先端部に干渉して底板２２２へ接近する方向への係合片２５８の移動（すなわち、ラッチ２５０の移動）を規制する。

また、基部２５２の長手方向両端側からはストッパ２６４が延出されている。ストッパ２６４は、先端側が圧縮コイルスプリング２４０の付勢力に抗したイジェクタ２３４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２４０の付勢力に抗してイジェクタ２３４が所定距離スライドすると、イジェクタ２３４がストッパ２６４に当接する。

さらに、ラッチ２５０の連結部２５６を介してベース２２０の底板２２２とは反対側にはロック部材２７０が配置されている。ロック部材２７０は基部２７２を備えている。基部２７２は両側壁２３２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２７２の両端部は両側壁２３２に形成された係合孔２７４に入り込んでいる。係合孔２７４は貫通孔２６０よりも側壁２３２の長手方向他端側に形成されており、基部２７２は自らの長手方向を軸周りに回動可能に側壁２３２に支持されている。基部２５２の長手方向両端側には一対の略扇状のロック片２７６が形成されている。ロック片２７６は連結部２５６（ラッチ２５０）の幅方向両端部から延出された当接片２７８に対応しており、ロック片２７６は当接片２７８に当接している。

また、基部２７２の長手方向中間部には当接部２８０が形成されている。当接部２８０は、ラッチ２５０の係合片２５８が底板２２２から離間した状態で係合片２５８に当接する。

一方、バックル装置２１０は解除ボタン２９０を備えている。解除ボタン２９０は操作用の押圧部２９２を備えている。押圧部２９２は押圧面が底板２２２の長手方向他端側へ向いた板状で、両側壁２３２の対向方向に沿って長手方向とされている。

押圧部２９２の長手方向両端近傍からは底板２２２の長手方向一端側へ向けて側壁２９４が延出されている。これらの側壁２９４は上述した側壁２３２の対向方向に沿って互いに対向していると共に、底板２２２とは反対側の端部が上壁２９６により連結され、全体的には底板２２２へ向けて開口した凹形状とされている。

両側壁２９４の押圧部２９２とは反対側の端部からは、それぞれアーム２９８が側壁２９４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２９８の先端部には、他方のアーム２９８へ向けて係合突起３００が形成されており、側壁２３２に形成されたガイド孔３０２に入り込んでいる。ガイド孔３０２は底板２２２の長手方向に沿って長手の長孔とされている。係合突起３００はガイド孔３０２の内周部によって底板２２２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３０２によって解除ボタン２９０の移動方向が底板２２２の長手方向に規制されている。

また、押圧部２９２とロック部材２７０との間には、ストッパ３１０が配置されている。ストッパ３１０は、側壁２９４の対向方向に沿って長手方向とされた板状の基部３１２を備えている。基部３１２の長手方向両端側には、基部３１２の長手方向に沿ってみた場合に底板２２２へ向けて開口した凹形状の一対の係合片３１４が形成されており、これらの係合片３１４が上述したロック部材２７０の基部２７２に係合することでストッパ３１０がロック部材２７０に支持されている。

さらに、ストッパ３１０の両係合片３１４の近傍には、上述した解除ボタン２９０の係合突起３００へ干渉可能に干渉部３１６が形成されている。

また、ストッパ３１０と解除ボタン２９０の押圧部２９２との間には、圧縮コイルスプリング３１８が配置されており、その一端は押圧部２９２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３１８の他端はストッパ３１０の基部３１２に当接しており、これによって、ストッパ３１０を押圧部２９２から離間させる方向へ付勢している。

（タングプレート３３０の構成）
一方、上述した側壁２３２の間には底板２２２の長手方向他端側からタングプレート３３０が挿入される。図８に示されるように、タングプレート３３０は金属板材により形成された基部３３２を備えている。基部３３２にはタングプレート３３０が側壁２３２の間に挿入された状態で側壁２３２の対向方向に沿って長手となるスリット孔３３４が形成されており、長尺帯状のウエビングベルト３４０の長手方向中間部が挿通される。

ウエビングベルト３４０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３４０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３４０に作用している。

また、基部３３２には挿入板部３３６が形成されている。挿入板部３３６は幅寸法が側壁２３２の間隔よりも小さく、実際にはタングプレート３３０のうち、挿入板部３３６が側壁２３２の間に挿入されることになる（図６参照）。

挿入板部３３６には厚さ方向に貫通した貫通孔３３８が形成されており、挿入板部３３６が側壁２３２の間で底板２２２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２５８が貫通可能となり、貫通孔３３８に係合片２５８が貫通することで、バックル装置２１０からのタングプレート３３０の抜き出しが規制されるようになっている。

（スイッチ装置１０の構成）
一方、図６乃至図８に示されるように、本バックル装置２１０は、スイッチ装置１０を備えている。スイッチ装置１０は、底板２２２を介してラッチ２５０とは反対側に配置されており、図１に示す如く、一対の永久磁石１２、１４を備えている。これら一対の永久磁石１２、１４は、一方の永久磁石１２のＮ極と他方の永久磁石１４のＳ極とが対向した状態で、被検出部材としてのイジェクタ２３４に形成された一対の連結片２３５に取り付けられており、イジェクタ２３４と共に底板２２２の長手方向一端側及び長手方向他端側へ移動する構成となっている。

一対の永久磁石１２、１４の移動軌跡の間には、その中央部において磁気センサ（本第１の実施の形態では、ＭＲＥ素子）１６が配置されている。磁気センサ１６は、ケース２１４の内面に固定されており、一対の永久磁石１２、１４の磁力の大きさを検出する（本第１の実施の形態では、作用する磁力の大きさに対応した電圧を出力する）構成となっている。

図２に示すように、磁気センサ１６を含めて構成される電気回路１８には、制御回路２０が設けられている。制御回路２０は、磁気センサ１６及び車両のインスツルメントパネル（図示省略）に設けられたインジケータ２２に接続されており、磁気センサ１６が出力する電圧が所定の閾値以上になると磁気センサ１６がＯＮ状態になったとみなし、インジケータ２２を点灯させる。また、制御回路２０は、磁気センサ１６が出力する電圧が所定の閾値未満になると磁気センサ１６がＯＦＦ状態になったとみなし、インジケータ２２を消灯させる。

一方、本スイッチ装置１０は、磁性を有する材料（例えば、鉄など）によって平面視台形のブロック状に形成された一対の第１磁性体２４、２６を備えている。一方の第１磁性体２４は、一方の永久磁石１２の移動軌跡と磁気センサ１６との間に設けられており、一端部（図１では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍に配置され、他端部（図１では下側の端部）が磁気センサ１６の近傍に配置されている。また、他方の第１磁性体２６は、他方の永久磁石１４の移動軌跡と磁気センサ１６との間に設けられており、一端部（図１では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍に配置されており、他端部（図１では上側の端部）が磁気センサ１６の近傍に配置されている。

また、本スイッチ装置１０は、磁性を有する材料（例えば、鉄など）によって平面視台形のブロック状に形成された一対の第２磁性体２８、３０を備えている。一対の第２磁性体２８、３０は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に沿った磁気センサ１６の一側（底板２２２の長手方向他端側、矢印Ｂ方向側）に設けられている。一方の第２磁性体２８は、一端部（図１では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍において一方の第１磁性体２４の一端部に近接して配置され、他端部（図１では下側の端部）が一方の第１磁性体２４の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。また、他方の第２磁性体３０は、一端部（図１では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍において他方の第１磁性体２６の一端部に近接して配置され、他端部（図１では上側の端部）が他方の第１磁性体２６の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。

ここで、このスイッチ装置１０では、イジェクタ２３４が底板２２２の長手方向他端側（矢印Ｂ方向側）に位置する状態では、一対の永久磁石１２、１４は、図１に示す如く、一対の第２磁性体２８、３０を挟んだ両側に配置され、一方の永久磁石１２が一方の第２磁性体２８の一端部に接近し、他方の永久磁石１４が他方の第２磁性体３０の一端部に接近している。一対の第２磁性体２８、３０の各他端部は磁気センサ１６から離間した位置で互いに対向して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第２磁性体２８、３０を通る経路（磁気センサ１６を通らない経路）に案内され、磁気センサ１６に作用する磁力が所定値未満に減少し、磁気センサ１６が出力する電圧が所定の閾値未満に減少する構成となっている。

また、イジェクタ２３４が底板２２２の長手方向一端側（矢印Ａ方向側）へ移動すると、一対の永久磁石１２、１４は、図３に示す如く、一対の第１磁性体２４、２６を挟んだ両側へ移動し、一方の永久磁石１２が一方の第１磁性体２４の一端部に接近すると共に、他方の永久磁石１４が他方の第１磁性体２６の一端部に接近する。一対の第１磁性体２４、２６の各他端部は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に対して直交する方向に沿った磁気センサ１６の両側においてそれぞれ磁気センサ１６に近接して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第１磁性体２４、２６を通る経路、すなわち、磁気センサ１６を通る経路に案内され、磁気センサ１６に所定値以上の磁力が作用し、磁気センサ１６が出力する電圧が所定の閾値以上に増加する構成となっている。

次に、本第１の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２１０の動作）
本バックル装置２１０では、図７に示される非装着状態でタングプレート３３０の挿入板部３３６をケース２１４のタング挿入口２１８から挿入すると、図６に示されるように、挿入板部３３６の先端部がイジェクタ２３４の端部に当接して押圧し、圧縮コイルスプリング２４０の付勢力に抗してイジェクタ２３４を底板２２２の長手方向一端側へスライドさせる。

イジェクタ２３４が底板２２２の長手方向一端側へ所定量スライドすると、イジェクタ２３４の載置片２６２とラッチ２５０の係合片２５８との対向状態が解除されると共に、イジェクタ２３４がラッチ２５０のストッパ２６４を押圧して、ラッチ２５０を回動させる。

これにより、係合片２５８の先端部が底板２２２へ接近移動する。また、この状態では、挿入板部３３６の貫通孔３３８と、底板２２２に形成された貫通孔２６０とが重なり合う。したがって、この状態では図６に示されるように、回動した係合片２５８が挿入板部３３６の貫通孔３３８と底板２２２の貫通孔２６０を貫通する。

また、ラッチ２５０が回動することで、ラッチ２５０の係合片２５８とロック部材２７０の当接部２８０との当接状態が解除される。ここで、ロック片２７６はストッパ３１０を介して圧縮コイルスプリング３１８の付勢力を受けるため、ラッチ２５０の回動に連動するように圧縮コイルスプリング３１８の付勢力でロック部材２７０が回動し、ロック片２７６がラッチ２５０の当接片２７８に当接する。このため、係合片２５８が底板２２２から離間する方向へのラッチ２５０の回動が規制され、これにより、バックル装置２１０に対するタングプレート３３０の装着状態となる。

このタングプレート３３０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３４０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３４０を引っ張ってからのタングプレート３３０の装着状態であれば、これはウエビングベルト３４０による「身体拘束状態」となり、ウエビングベルト３４０が乗員を拘束する。

（本第１の実施の形態の特徴的な作用、効果）
ここで、図７に示されるように、タングプレート３３０の挿入板部３３６をケース２１４に挿入していない状態（イジェクタ２３４が底板２２２の長手方向他端側に位置する状態）では、図１に示されるように、スイッチ装置１０の一対の永久磁石１２、１４は、一対の第２磁性体２８、３０の各一端部に接近している。一対の第２磁性体２８、３０の各他端部は磁気センサ１６から離間した位置で互いに対向しているため、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は一対の第２磁性体２８、３０を通る経路、すなわち、磁気センサ１６を通らない経路に案内され、磁気センサ１６に作用する磁力は所定値未満に減少している。このため、この状態では、磁気センサ１６が出力する電圧は所定の閾値未満になっており、制御回路２０は、磁気センサ１６がＯＦＦ状態であるとみなし、インジケータ２２を点灯させる。

一方、タングプレート３３０の挿入板部３３６をケース２１４に挿入することでタングプレート３３０がイジェクタ２３４を押圧すると、イジェクタ２３４が底板２２２の長手方向一端側（矢印Ａ方向）へ移動する。このため、イジェクタ２３４の一対の連結片２３５に取り付けられた一対の永久磁石１２、１４が底板２２２の長手方向一端側へ移動される。このため、一対の永久磁石１２、１４は、一対の第２磁性体２８、３０を挟んだ両側から一対の第１磁性体２４、２６を挟んだ両側へ移動し、一方の永久磁石１２が一方の第１磁性体２４の一端部に接近すると共に、他方の永久磁石１４が他方の第１磁性体２６の一端部に接近する。一対の第１磁性体２４、２６の各他端部は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に対して直交する方向に沿った磁気センサ１６の両側においてそれぞれ磁気センサ１６に近接して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第１磁性体２４、２６を通る経路、すなわち、磁気センサ１６を通る経路に集中し、磁気センサ１６に所定値以上の磁力が作用する。このため、磁気センサ１６が出力する電圧が所定の閾値以上に増加し、これにより、制御回路２０は、磁気センサ１６がＯＮ状態であるとみなし、インジケータ２２を消灯させる。またこの状態では、図６に示されるように、係合片２５８が貫通孔３３８に係合し、タングプレート３３０がバックル装置２１０に係止される。

このように、係合片２５８が貫通孔３３８に係合した状態（ウエビングベルト３４０の装着状態）で、上記のようにインジケータ２２が消灯していれば、ウエビングベルト３４０による身体拘束状態であるとみなすことができる。すなわち、インジケータ２２が点灯している限りは基本的にウエビングベルト３４０による身体拘束状態でないため、インジケータ２２の点灯によってウエビングベルト３４０による身体拘束状態ではないと車両の乗員に警告できる。

またここで、本第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０では、一対の第１磁性体２４、２６の各一端部と一対の第２磁性体２８、３０の各一端部とは、一対の永久磁石１２、１４の各移動軌跡の近傍において互いに近接して配置されているため、一対の永久磁石１２、１４が一対の第２磁性体２４、２６の各一端部に接近した状態から一対の第１磁性体２４、２６の各一端部に接近した状態へ移動するのに伴って、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は一対の第２磁性体２８、３０を通る経路（磁気センサを通らない経路）から一対の第１磁性体２４、２６を通る経路（磁気センサを通る経路）へ急激に移動する。

このため、磁気センサ１６位置での磁場が急峻に変化するので、磁気センサ１６の出力も急峻に変化する。したがって、温度変化により磁気センサ１６の出力が変化した場合でも、磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を精度良く検出できる。

特に、ＭＲＥ素子、ＧＭＲ素子、ホール素子などの磁気センサでは、ＯＮ／ＯＦＦ操作（本実施の形態では、イジェクタ２３４の移動）によるセンサ位置での磁場変化が緩やかであると、温度変化によりセンサ出力が変化した時に、ある閾値で判別するＯＮ／ＯＦＦの切り換わり点が本来の位置から大きくずれてしまう。広い温度範囲で精度良くＯＮ／ＯＦＦの切り換わり点を検出するには、ＯＮ／ＯＦＦ操作でセンサ位置での磁場が急峻に変化することが求められる。

すなわち、ＯＮ／ＯＦＦ操作によるセンサ位置での磁場変化が緩やかであると、磁気センサの出力は、図４に実線で示すように緩やかに変化するが、この場合、温度変動で出力が図４に点線で示すようにずれると、永久磁石の移動範囲の全てに対してＶｔｈ（磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換わる閾値）が成立しなくなる（図５の矢印Ｐ参照）。

これに対し、ＯＮ／ＯＦＦ操作によるセンサ位置での磁場変化が急峻であると、磁気センサの出力は、図５に実線で示すように急峻に変化するが、この場合、温度変動で出力が図５に点線で示すようにずれても、永久磁石の移動範囲の全てに対してＶｔｈ（磁気センサのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換わる閾値）が成立する。

この点、本実施の形態に係るスイッチ装置１０では、上述の如く、急峻な磁場変化を得ることができるので、磁気センサ１６の出力が急峻に変化し、温度特性が向上する。これにより、磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を広い温度範囲で精度良く検出できる。

以上説明した如く、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０（バックル装置２１０）では、広い温度範囲で精度良く磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を検出できる。

なお、上記第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０では、磁気センサ１６としてＭＲＥ素子を適用した構成としたが、これに限らず、磁気センサとしてはＧＭＲ素子やホール素子を適用することもできる。この点は以下の実施の形態においても同様である。

また、上記第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０では、一対の永久磁石１２、１４は互いに独立した構成としたが、これに限らず、例えば、一体に形成された永久磁石のＮ極及びＳ極を一方の永久磁石１２及び他方の永久磁石１４に対応する位置に配置する構成としてもよい。この点は以下の実施の形態においても同様である。

さらに、上記第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０は、バックル装置２１０に適用された構成としたが、これに限らず、本発明のスイッチ装置は、ニュートラルポジションスイッチ、ストップランプスイッチ、プッシュスタートスイッチ、カーテシスイッチなどに適用することができる。この点は以下の実施の形態においても同様である。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１の実施の形態と同符号を付与し、その説明を省略する。

図９には、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０の構成が平面図にて示されている。

スイッチ装置４０は、前記第１の実施の形態に係る一対の永久磁石１２、１４と同様構成の一対の永久磁石１２、１４を備えている。これら一対の永久磁石１２、１４は図示しない被検出部材に取り付けられており、被検出部材の移動により互いに対向した状態で図９の矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向へ平行に移動する。また、一対の永久磁石１２、１４の各移動軌跡の間には、その中央部において前記第１の実施の形態に係る磁気センサ１６と同様構成の磁気センサ１６が配置されている。

また、スイッチ装置４０は、磁性を有する材料（例えば、鉄など）によって角柱状に形成された一対の第１磁性体４２、４４を備えている。一方の第１磁性体４２は、一方の永久磁石１２の移動軌跡と磁気センサ１６との間に設けられており、一端部（図９では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍に配置され、他端部（図９では下側の端部）が磁気センサ１６の近傍に配置されている。また、他方の第１磁性体４４は、他方の永久磁石１４の移動軌跡と磁気センサ１６との間に設けられており、一端部（図９では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍に配置されており、他端部（図９では上側の端部）が磁気センサ１６の近傍に配置されている。

さらに、本スイッチ装置１０は、前記第１の実施の形態に係る一対の第２磁性体２８、３０と同様構成の一対の第２磁性体４６、４８を備えている。一対の第２磁性体４６、４８は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に沿った磁気センサ１６の一側（図９では左側）に設けられている。一方の第２磁性体４６は、一端部（図９では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍において一方の第１磁性体４２の一端部に近接して配置され、他端部（図９では下側の端部）が一方の第１磁性体４２の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。また、他方の第２磁性体４８は、一端部（図９では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍において他方の第１磁性体４４に近接して配置され、他端部（図９では上側の端部）が他方の第１磁性体４４の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。

さらに、本スイッチ装置１０は、前記第１の実施の形態に係る一対の第１磁性体４２、４４と同様構成の一対の第３磁性体５０、５２を備えている。一対の第３磁性体５０、５２は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に沿った磁気センサ１６の他側（図９では右側）に２８設けられている。一方の第３磁性体５０は、一端部（図９では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍において一方の第１磁性体４２に近接して配置され、他端部（図９では下側の端部）が一方の第１磁性体４２の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。また、他方の第３磁性体５２は、一端部（図９では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍において他方の第１磁性体４４に近接して配置され、他端部（図９では上側の端部）が他方の第１磁性体４４の他端部の側方において磁気センサ１６から離間した位置に配置されている。

次に、本発明の第２の実施の形態の作用並びに効果について説明する。

上記構成のスイッチ装置４０では、図９に示す如く一対の永久磁石１２、１４が一対の第２磁性体４６、４８を挟んだ両側に配置された状態では、一方の永久磁石１２が一方の第２磁性体４６の一端部に接近し、他方の永久磁石１４が他方の第２磁性体４８の一端部に接近している。一対の第２磁性体４６、４８の各他端部は磁気センサ１６から離間した位置で互いに対向して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第２磁性体４６、４８を通る経路（磁気センサ１６を通らない経路）に案内され、磁気センサ１６に作用する磁力は所定値未満に減少する。このため、この状態では、磁気センサ１６が出力する電圧は所定の閾値未満になっており、制御回路２０は磁気センサ１６がＯＦＦ状態であるとみなす。

また、一対の永久磁石１２、１４が、図９に示す状態から矢印Ａ方向へ移動し、一対の第１磁性体４２、４４を挟んだ両側へ移動すると、一方の永久磁石１２が一方の第１磁性体４２の一端部に接近すると共に、他方の永久磁石１４が他方の第１磁性体４４の一端部に接近する。一対の第１磁性体４２、４４の各他端部は、一対の永久磁石１２、１４の移動方向に対して直交する方向に沿った磁気センサ１６の両側においてそれぞれ磁気センサ１６に近接して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第１磁性体４２、４４を通る経路、すなわち、磁気センサ１６を通る経路に案内され、磁気センサ１６に所定値以上の磁力が作用する。したがって、この状態では、磁気センサ１６が出力する電圧は所定の閾値以上に増加し、制御回路２０は磁気センサ１６がＯＮ状態であるとみなす。

そして、一対の永久磁石１２、１４が更に矢印Ａ方向へ移動し、一対の第３磁性体５０、５２を挟んだ両側へ配置されると、一方の永久磁石１２が一方の第３磁性体５０の一端部に接近し、他方の永久磁石１４が他方の第３磁性体５２の一端部に接近する。一対の第３磁性体５０、５２の各他端部は磁気センサ１６から離間した位置で互いに対向して配置されているため、この状態では、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は、一対の第３磁性体５０、５２を通る経路（磁気センサ１６を通らない経路）に案内され、磁気センサ１６に作用する磁力が所定値未満に減少する。このため、制御回路２０は磁気センサ１６がＯＦＦ状態であるとみなす。

ここで、本第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０では、一対の第２磁性体４６、４８の各一端部は、一対の永久磁石１２、１４の各移動軌跡の近傍において一対の第１磁性体４２、４４の各一端部に近接して配置されており、一対の第３磁性体５０、５２の各一端部は、一対の永久磁石１２、１４の各移動軌跡の近傍において一対の第１磁性体４２、４４に近接して配置されている。

このため、一対の永久磁石１２、１４が一対の第２磁性体４６、４８に接近した状態から一対の第１磁性体４２、４４に接近した状態へ移動し、さらに、一対の第３磁性体５０、５２に接近した状態へ移動するのに伴って、一対の永久磁石１２、１４間の磁力線は一対の第２磁性体４６、４８を通る経路（磁気センサ１６を通らない経路）から一対の第１磁性体４２、４４を通る経路（磁気センサ１６を通る経路）へ急激に移動し、さらに、一対の第３磁性体５０、５２を通る経路（磁気センサ１６を通らない経路）へ急激に移動する。すなわち、一対の永久磁石１２、１４が一対の第１磁性体４２、４４に接近した時だけ磁気センサ１６に磁力が作用するので、一対の永久磁石１２、１４の移動に対して急激に磁気センサ位置での磁場が変化する。

したがって、磁気センサ１６の出力も急峻に変化するので、温度変化により磁気センサ１６の出力が変化した場合でも、磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を精度良く検出できる。

以上説明した如く、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０では、広い温度範囲で精度良く磁気センサ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り換り点を検出できる。
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態と同符号を付与し、その説明を省略する。

図１０には、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置６０の構成が平面図にて示されている。

スイッチ装置６０は、前記第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０と基本的に同様の構成とされている。但し、このスイッチ装置６０では、一対の第２磁性体６２、６４及び一対の第３磁性体６６、６８は、長手方向両端部が傾斜した角柱状に形成されている。

このスイッチ装置６０においても、前記第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０と基本的に同様の作用効果を奏する。
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態乃至前記第３の実施の形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１の実施の形態乃至前記第３の実施の形態と同符号を付与し、その説明を省略する。

図１１には、本発明の第４の実施の形態に係るスイッチ装置８０の構成が平面図にて示されている。

スイッチ装置８０は、前記第２の実施の形態に係る一対の永久磁石１２、１４、磁気センサ１６、及び一対の第１磁性体４２、４４と同様構成の一対の永久磁石１２、１４、磁気センサ１６、及び一対の第１磁性体４２、４４を備えている。

一対の永久磁石１２、１４の移動方向に沿った磁気センサ１６の一側には、角柱状に形成された第２磁性体８２が設けられている。第２磁性体８２は一対の永久磁石１２、１４の移動方向に対して直交する方向に沿って配置されており、長手方向一端部（図１１では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍において一方の第１磁性体４２に近接して配置され、長手方向他端部（図１１では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍において他方の第１磁性体４４の他端部に近接して配置されている。また、この第２磁性体８２は、磁気センサ１６側が円弧状に窪んでおり、長手方向中間部が磁気センサ１６から離間している。

一対の永久磁石１２、１４の移動方向に沿った磁気センサ１６の他側には、角柱状に形成された第３磁性体８４が設けられている。第３磁性体８４は一対の永久磁石１２、１４の移動方向に対して直交する方向に沿って配置されており、長手方向一端部（図１１では上側の端部）が一方の永久磁石１２の移動軌跡の近傍において一方の第１磁性体４２に近接して配置され、長手方向他端部（図１１では下側の端部）が他方の永久磁石１４の移動軌跡の近傍において他方の第１磁性体４４の他端部に近接して配置されている。また、この第３磁性体８４は、磁気センサ１６側が円弧状に窪んでおり、長手方向中間部が磁気センサ１６から離間している。

上記構成のスイッチ装置８０においても、前記第２の実施の形態に係るスイッチ装置４０と基本的に同様の作用効果を奏する。しかも、このスイッチ装置８０では、第２磁性体８２及び第３磁性体８４がそれぞれ一体的に形成された構成であるため、磁束のもれを少なくすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が適用されて構成されたバックル装置の電気回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す平面図である。 磁場変化が緩やかな場合における永久磁石の移動範囲と磁気センサの出力と該磁気センサのセンサ出力の閾値との関係を示す線図である。 磁場変化が急峻な場合における永久磁石の移動範囲と磁気センサの出力と該磁気センサのセンサ出力の閾値との関係を示す線図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が適用されて構成されたバックル装置の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が適用されて構成されたバックル装置の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が適用されて構成されたバックル装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す平面図である。

符号の説明

１０ スイッチ装置
１２、１４ 永久磁石
１６ 磁気センサ
２４、２６ 第１磁性体
２８、３０ 第２磁性体
４０ スイッチ装置
４２、４４ 第１磁性体
４６、４８ 第２磁性体
５０、５２ 第３磁性体
６０ スイッチ装置
６２、６４ 第２磁性体
６６、６８ 第３磁性体
８０ スイッチ装置
８２ 第２磁性体
８４ 第３磁性体

Claims (2)

1. 一方及び他方へ移動する被検出部材に取り付けられた磁石と、
   前記磁石の磁力の大きさを検出する磁気センサと、
   前記磁石が接近した状態では前記磁石の磁力線を前記磁気センサを通る経路に案内する第１磁性体と、
   前記磁石の移動方向に沿った前記磁気センサの一側において前記磁石の移動軌跡及び前記第１磁性体に近接しかつ前記磁気センサから離間して配置された第２磁性体と、
   を備えたスイッチ装置。
2. 前記磁石の移動方向に沿った前記磁気センサの他側において前記磁石の移動軌跡及び前記第１磁性体に近接しかつ前記磁気センサから離間して配置された第３磁性体を備えた、ことを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。

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