JP2020015395A - ラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる、ラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段を提供する。【解決手段】バックル１は、乗員を座席に拘束するシートベルト装置のトング２と着脱可能に構成されており、開口部２１を備えたトング２（被係合部材）と、開口部２１に係合可能な爪部３１を備えたラッチ３と、ラッチ３がトング２（被係合部材）に係合したとき及びラッチ３がトング２（被係合部材）から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線４と、を備えたラッチ機構を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、ラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段に関し、特に、衝撃を電圧に変換して出力する導線を備えたラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段に関する。

自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部（シートボトム）と乗員の背面に位置する背もたれ部（シートバック）とを備えた座席に乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、座席の側面に配置されたバックルと、ウェビングに配置されたトングと、を備え、トングをバックルに嵌着させることによって乗員を座席に拘束している。

近年では、乗員がシートベルトを装着しているか否かを検知するシステムが搭載されていることが多い。かかる検知システムは、一般に、トングがバックルに嵌着しているか否かを検知する構成を有している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

例えば、特許文献１には、バックル本体の内部に設けられ、トングプレートが前記バックル本体に挿入されたときに前記トングプレートとともに移動するスライダを備え、前記スライダの移動に応じて可動部材が付勢部材に抗する方向に移動させられることにより、第１のスイッチ部の可動接点と固定接点との間が導通させられ、かつ、第２のスイッチ部の磁気検出手段の出力状態が切り換えられるように構成されたバックルスイッチが開示されている。

また、特許文献２には、バックルの内部に設置される基板と、前記基板上に形成された電極領域と、前記基板上にスライド可能に取付けられトングプレートの着脱動作に連動してスライドするスライダと、前記スライダが前記基板上をスライドすることで前記電極領域と接触又は非接触のいずれかの状態となるように構成された導電性の脚部を有する可動端子と、前記スライダのスライド時に前記可動端子を案内するガイド部と、を備えたバックルスイッチが開示されている。

国際公開２００５／０３９９４３号 特開２０１６−１５９７２３号

上述した特許文献１，２に記載されたように、ラッチ機構を備えた装置（バックル）において、ラッチ機構が作動したか否かを検知するために、ケーシング内に回路基板や可動接点等を配置する必要があり、構造及び配線が複雑になってしまい、装置が大型化しやすく、製造コストも高価になってしまうという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、装置の小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる、ラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段を提供することを目的とする。

本発明によれば、開口部を備えた被係合部材と、前記開口部に係合可能な爪部を備えたラッチと、を含むラッチ機構において、前記ラッチが前記被係合部材に係合したとき及び前記ラッチが前記被係合部材から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線を備える、ことを特徴とするラッチ機構が提供される。

また、本発明によれば、乗員を座席に拘束するシートベルト装置のトングと着脱可能に構成されたバックルであって、開口部を備えた被係合部材（トング）と、前記開口部に係合可能な爪部を備えたラッチと、前記ラッチが前記被係合部材（トング）に係合したとき及び前記ラッチが前記被係合部材（トング）から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線と、を備えたラッチ機構を有する、ことを特徴とするバックルが提供される。

また、本発明によれば、チャイルドシートを座席に固定するコネクタと、前記座席に配置された固定金具と、を備え、前記コネクタと前記固定金具とが着脱可能に構成されたチャイルドシート用固定手段であって、開口部を備えた被係合部材（固定金具又はコネクタ）と、前記開口部に係合可能な爪部を備えたラッチと、前記ラッチが前記被係合部材（固定金具又はコネクタ）に係合したとき及び前記ラッチが前記被係合部材（固定金具又はコネクタ）から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線と、を備えたラッチ機構を有する、ことを特徴とするチャイルドシート用固定手段が提供される。

前記導線は、露出した軸部が固定面に密着した状態で接着剤により固定されていてもよい。また、前記導線は、前記固定面に形成された溝に埋設されていてもよい。

前記ラッチ機構、前記バックル及び前記チャイルドシート用固定手段は、前記導線からの信号を受信する制御装置を備え、前記制御装置は、前記導線から受信した信号が所定の閾値を超えている場合に前記ラッチが作動したと認識するように構成されていてもよい。

また、前記制御装置は、前記ラッチの作動が１回目の場合に前記ラッチが前記被係合部材に係合したと認識し、前記ラッチの作動が２回目の場合に前記ラッチが前記被係合部材から離脱したと認識するように構成されていてもよい。

上述した本発明に係るラッチ機構、バックル及びチャイルドシート用固定手段によれば、ラッチ機構の係合時に生じる衝撃を電圧に変換して出力する導線を配置したことにより、回路基板や可動接点等を配置する必要がなく、構造及び配線を簡素化することができる。したがって、本発明によれば、装置の小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる。

本発明の第一実施形態に係るバックルを示す部品展開図である。 導線の配置を示す図であり、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第一変形例、（Ｃ）は第二変形例、である。 導線の固定方法の一例を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、を示している。 制御装置の作用を示す図であり、（Ａ）はラッチ機構の作動時における電圧の変化、（Ｂ）はバックル係合状態の切り替え処理、を示している。 本発明の第二実施形態に係るチャイルドシート用固定手段を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るバックルを示す部品展開図である。図２は、導線の配置を示す図であり、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第一変形例、（Ｃ）は第二変形例、である。

第一実施形態に係るバックル１は、図１に示したように、乗員を座席に拘束するシートベルト装置のトング２と着脱可能に構成されており、開口部２１を備えたトング２（被係合部材）と、開口部２１に係合可能な爪部３１を備えたラッチ３と、ラッチ３がトング２（被係合部材）に係合したとき及びラッチ３がトング２（被係合部材）から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線４と、を備えたラッチ機構を有している。

また、バックル１は、トング２の挿入口を備えたアッパーカバー１１と、ラッチ３の係合を解除する操作ボタン１２と、ラッチ３及び操作ボタン１２を駆動可能に支持するベース１３と、アッパーカバー１１に接続されベース１３を収容するロワーカバー１４と、ベース１３に支持されトング２に係合したラッチ３の係合解除方向の移動を拘束するロックピン１５と、ベース１３の長手方向に摺動可能に配置されトング２をバックル１から離脱させる方向に付勢可能なエジェクタ１６と、エジェクタ１６を付勢するエジェクタスプリング１７と、ベース１３に回動可能に支持されトング２とラッチ３との係合時にスライダ３４の移動を拘束するレバー１８と、を備えている。

なお、バックル１のラッチ機構以外の構成は、単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。

ラッチ３は、挿入されたトング２に係合してトング２を拘束する部品である。具体的には、ラッチ３は、トング２の進入方向に対して略垂直な方向に回動してトング２の開口部２１に係合する爪部３１と、ベース１３に回動可能に支持される一対のフランジ部３２と、ラッチ３の両側面から外方に突出した一対のストッパ３３と、を備えている。

また、ラッチ機構は、ラッチ３の上面部でスライド可能に配置されたスライダ３４と、スライダ３４をフランジ部３２側から爪部３１側に向かって付勢するスライダスプリング３５と、を備えていてもよい。スライダ３４は、バックル１の側面方向に延出された一対の腕部３４ａを有し、腕部３４ａは操作ボタン１２に係止可能に構成されている。

トング２をアッパーカバー１１の挿入口に挿入するとエジェクタ１６がトング２によって押し込まれ、エジェクタ１６がフランジ部３２に接触し、ラッチ３をトング２に係合する方向に回動させる。ラッチ３の回動に伴ってスライダ３４も回動し、ロックピン１５の側面部により拘束されていたスライダ３４がスライダスプリング３５の付勢力によってロックピン１５の下側に滑り込む。かかる操作によって、ラッチ３の爪部３１がトング２の開口部２１に係合し、バックル１によってトング２を拘束することができる。

一方、トング２を離脱させる場合には、操作ボタン１２を押し込むことによって、スライダ３４が押し込まれ、スライダスプリング３５の付勢力によって、スライダ３４はロックピン１５の下側から側面部に押し出される。それに伴ってラッチ３が係合解除方向に回動し、トング２の開口部２１はラッチ３の爪部３１から解放される。そして、トング２は、エジェクタスプリング１７の付勢力によって、エジェクタ１６を介してバックル１の外部に放出される。

ここで、ベース１３は、ラッチ３を回動可能に支持する一対の側面部１３ａと、一対の側面部１３ａを連結する底面部１３ｂと、を備えている。底面部１３ｂには、ラッチ３の爪部３１との干渉を回避するための開口部１３ｃが形成されている。また、側面部１３ａには、スライダ３４の移動を許容するスライダ通路、ロックピン１５を支持するロックピン支持部、操作ボタン１２の移動を案内するガイド孔、レバー１８を回動可能に支持するレバー支持部等が形成されていてもよい。

トング２をラッチ３に係合させるとき及びトング２をラッチ３から離脱させるときには、ラッチ３が回動した後、元の状態に戻る際に、ラッチ３のストッパ３３がベース１３に形成された開口部１３ｃの縁部に衝突し、ラッチ３の係合方向の回動が規制される。

本実施形態に使用される導線４は、例えば、軸芯を構成する内部導体、内部導体を被覆する圧電材料及び圧電材料を被覆する外部導体により構成される軸部４１と、軸部４１を被覆する絶縁体４２と、により構成される。

導線４の先端は、軸部４１が絶縁体４２から露出するように剥き出されており、この軸部４１に衝撃が負荷されると圧電材料から電圧が発生するしくみを有している。導線４は、制御装置５であるＥＣＵ（Electronic control unit：電子制御ユニット）に電気的に接続されており、制御装置５は、導線４からの信号を受信するように構成されている。

導線４は、例えば、図２（Ａ）に示したように、先端がＬ字形状に曲げられており、露出した軸部４１が、ベース１３の開口部１３ｃを形成する底面部１３ｂの短辺部に沿って配置される。導線４は、例えば、ラッチ３との干渉を回避するために、底面部１３ｂの外面（ラッチ３と反対側の面）に固定される。なお、導線４は、ラッチ３と干渉しない領域であれば、底面部１３ｂの内面（ラッチ３と同じ側の面）に固定してもよい。

また、導線４は、例えば、図２（Ｂ）に示したように、露出した軸部４１が、ベース１３の開口部１３ｃを形成する底面部１３ｂの長辺部に沿ってＩ字形状に配置されていてもよい。また、導線４は、例えば、図２（Ｃ）に示したように、露出した軸部４１が、ベース１３の開口部１３ｃを囲うように、底面部１３ｂの長辺部及び短辺部に沿ってＵ字形状に配置されていてもよい。

導線４は、ラッチ３のストッパ３３がベース１３に形成された開口部１３ｃの縁部に衝突したときの衝撃を検知するためのものであるため、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したように、開口部１３ｃの縁部に沿って配置される。

ここで、図３は、導線の固定方法の一例を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、を示している。

図３（Ａ）に示したように、導線４は、ベース１３の底面部１３ｂ（固定面）に形成された溝１３ｄに埋設されていてもよい。溝１３ｄは、例えば、ベース１３をプレス成形することによって形成される。また、導線４は、露出した軸部４１が底面部１３ｂ（固定面）に密着した状態で接着剤４３により固定される。

かかる構成により、軸部４１とベース１３との間に介在物が存在しないことから、ベース１３に生じる衝撃を高感度に検知することができる。なお、図３（Ｂ）に示したように、ベース１３の底面部１３ｂ（固定面）に溝を形成せずに、導線４を接着剤４３で固定するようにしてもよい。

また、図３（Ｃ）に示したように、導線４の軸部４１を一対の接着フィルム４４で挟み込み、接着フィルム４４を接着剤又は両面テープでベース１３の底面部１３ｂ（固定面）に固定するようにしてもよい。かかる構成によれば、導線４の先端に平板部を形成することができ、導線４を固定しやすくすることができる。

また、図３（Ｄ）に示したように、導線４の軸部４１を樹脂４５でモールドすることによって、ベース１３の底面部１３ｂ（固定面）に固定するようにしてもよい。かかる構成によれば、導線４を直にベース１３にモールドしていることから、接着剤や両面テープと比較して経年劣化を抑制し、固定状態を長期間に亘って保持することができる。

ここで、図４は、制御装置の作用を示す図であり、（Ａ）はラッチ機構の作動時における電圧の変化、（Ｂ）はバックル係合状態の切り替え処理、を示している。なお、図４（Ｂ）において、上段は導線４からの信号波形、下段はバックル係合状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を示している。

上述したように、ラッチ３が作動したとき（係合時及び離脱時）は、ラッチ３がベース１３に衝突することによって衝撃を生じることから、図４（Ａ）において実線で示したように、導線４からの電圧信号は瞬間的に閾値αを超える大きな振幅を示し、速やかに減衰する波形を示すこととなる。なお、電圧信号はプラス側及びマイナス側に振れることから、プラス側に＋αの閾値を設定し、マイナス側に−αの閾値を設定してもよい。

一方、ラッチ作動時以外、例えば、車両走行時等の場合には、車体の振動によってバックル１も振動を生じ、図４（Ａ）において点線で示したように、導線４からの電圧信号は閾値αを超えない大きさの振幅を繰り返す波形を示すこととなる。

したがって、ラッチ作動時における導線４からの信号波形を試験又はシミュレーションによって予め取得しておき、最大振幅時の電圧値に基づいて閾値αを設定することにより、ラッチ３が作動したか否かを判断することができる。すなわち、制御装置５は、導線４から受信した信号が所定の閾値αを超えている場合にラッチ３が作動したと認識するように構成されている。

また、乗員がトング２をバックル１に係合させてシートベルトを装着し、一定時間経過後にトング２をバックル１から離脱させてシートベルトを解除した場合を想定すれば、図４（Ｂ）の上段に示したように、導線４からの信号は、時間ｔ１（ラッチ係合時）に閾値αを超え、その後、時間ｔ２（ラッチ離脱時）に再び閾値αを超えることとなる。

このとき、制御装置５は、ラッチ３の作動が１回目の場合にラッチ３がトング２（被係合部材）に係合したと認識し、ラッチ３の作動が２回目の場合にラッチ３がトング２（被係合部材）から離脱したと認識する。したがって、図４（Ｂ）の下段に示したように、ラッチ係合状態は、時間ｔ１にＯＮ（係合）に切り替えられ、時間ｔ２にＯＦＦ（離脱）に切り替えられる。時間ｔ１から時間ｔ２までの間はＯＮ状態が継続される。

このように、導線４をバックル機構の所定の箇所に配置するだけで、いわゆるバックルスイッチを構成することができる。したがって、本実施形態に係るバックル１によれば、ラッチ機構の係合時に生じる衝撃を電圧に変換して出力する導線４を配置したことにより、回路基板や可動接点等を配置する必要がなく、構造及び配線を簡素化することができ、バックル１の小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる。

次に、本発明の第二実施形態に係るチャイルドシート用固定手段について、図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の第二実施形態に係るチャイルドシート用固定手段を示す全体構成図である。

図５に示した第二実施形態に係るチャイルドシート用固定手段１００は、乳幼児を収容するチャイルドシート１０１と、チャイルドシート１０１を座席Ｓに固定するコネクタ１０２と、座席Ｓに配置された固定金具１０３と、を備え、コネクタ１０２と固定金具１０３とが着脱可能に構成されており、開口部（図示省略）を備えた固定金具１０３（被係合部材）と、開口部に係合可能な爪部を備えたラッチ１０４と、ラッチ１０４が固定金具１０３（被係合部材）に係合したとき及びラッチ１０４が固定金具１０３（被係合部材）から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線１０５と、を備えたラッチ機構を有している。

本実施形態に係るチャイルドシート用固定手段１００は、座席Ｓに固定する際にシートベルトを使用しない、いわゆるＩＳＯＦＩＸ固定方式を採用したものである。規格化されたＩＳＯＦＩＸ固定方式は、チャイルドシート１０１に取り付けられた一対の平行に延設されたロッド状のコネクタ１０２と、座席Ｓのシートバックとシートボトムとの間に配置された一対の平行に延設されたロッド状の固定金具１０３（アンカー）と、を備え、コネクタ１０２側にラッチ１０４が配置され、固定金具１０３側に開口部（図示省略）が形成されている。

導線１０５は、上述した第一実施形態と同様に、制御装置１０６であるＥＣＵ（Electronic control unit：電子制御ユニット）に電気的に接続されており、制御装置１０６は、導線１０５からの信号を受信するように構成されている。制御装置１０６の作用については、上述した第一実施形態と実質的に同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施形態では、制御装置１０６は車体側に配置されていることから、導線１０５も車体側に配置されている固定金具１０３に配置される。導線１０５の配置や固定方法は、上述した第一実施形態と実質的に同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

なお、規格変更等により、固定金具１０３側にラッチが配置され、コネクタ１０２側に開口部が形成された場合であっても、導線１０５は車体側に配置される固定金具１０３に配置される。

上述した本実施形態に係るチャイルドシート用固定手段１００によれば、ラッチ機構の係合時に生じる衝撃を電圧に変換して出力する導線１０５を配置したことにより、回路基板や可動接点等を配置する必要がなく、構造及び配線を簡素化することができ、チャイルドシート用固定手段１００（特に、固定金具１０３）の小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる。

上述した第一実施形態及び第二実施形態では、衝撃を電圧に変換して出力する導線４，１０５を有するラッチ機構をバックル１及びチャイルドシート用固定手段１００に適用した場合について説明しているが、上述したラッチ機構は、それ以外の製品又は部品にも適用することができるし、車両用の製品又は部品に限定されるものでもない。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ バックル
２ トング
３ ラッチ
４ 導線
５ 制御装置
１１ アッパーカバー
１２ 操作ボタン
１３ ベース
１３ａ 側面部
１３ｂ 底面部
１３ｃ 開口部
１３ｄ 溝
１４ ロワーカバー
１５ ロックピン
１６ エジェクタ
１７ エジェクタスプリング
１８ レバー
２１ 開口部
３１ 爪部
３２ フランジ部
３３ ストッパ
３４ スライダ
３４ａ 腕部
３５ スライダスプリング
４１ 軸部
４２ 絶縁体
４３ 接着剤
４４ 接着フィルム
４５ 樹脂
１００ チャイルドシート用固定手段
１０１ チャイルドシート
１０２ コネクタ
１０３ 固定金具
１０４ ラッチ
１０５ 導線
１０６ 制御装置

Claims (7)

1. 開口部を備えた被係合部材と、前記開口部に係合可能な爪部を備えたラッチと、を含むラッチ機構において、
   前記ラッチが前記被係合部材に係合したとき及び前記ラッチが前記被係合部材から離脱したときの衝撃を電圧に変換して出力する導線を備える、ことを特徴とするラッチ機構。
2. 前記導線は、露出した軸部が固定面に密着した状態で接着剤により固定されている、請求項１に記載のラッチ機構。
3. 前記導線は、前記固定面に形成された溝に埋設されている、請求項２に記載のラッチ機構。
4. 前記導線からの信号を受信する制御装置を備え、前記制御装置は、前記導線から受信した信号が所定の閾値を超えている場合に前記ラッチが作動したと認識するように構成されている、請求項１に記載のラッチ機構。
5. 前記制御装置は、前記ラッチの作動が１回目の場合に前記ラッチが前記被係合部材に係合したと認識し、前記ラッチの作動が２回目の場合に前記ラッチが前記被係合部材から離脱したと認識するように構成されている、請求項３に記載のラッチ機構。
6. 乗員を座席に拘束するシートベルト装置のトングと着脱可能に構成されたバックルであって、請求項１〜５の何れか一項に記載されたラッチ機構を有する、ことを特徴とするバックル。
7. チャイルドシートを座席に固定するコネクタと、前記座席に配置された固定金具と、を備え、前記コネクタと前記固定金具とが着脱可能に構成されたチャイルドシート用固定手段であって、請求項１〜５の何れか一項に記載されたラッチ機構を有する、ことを特徴とするチャイルドシート用固定手段。