JP3814634B2 - センサー、連結装置のセンサー、バックル及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサー及び連結装置のセンサーに関し、詳しくは、タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサー、及び、バックルとタングとの連結操作に基づいてバックルとタングとを連結保持するロック状態と、バックルとタングとの連結が解除される非ロック状態とに切換自在なロック機構を備えて連結装置が構成されると共に、バックルとタングとが連結、非連結の何れにあるかを判別するよう構成されている連結装置のセンサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、自動車を始めとする各種交通機関の座席には、衝突時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。乗物の搭乗者を拘束するシートベルト装置は、シートベルトウェブと、前記シートベルトウェブに設けられたシートベルト係止舌状体即ちタングと、シートベルトのバックルとを備えている。前記シートベルトウェブに設けられたタングをバックル内に差し込み且つ係止して、前記シートベルトウェブを乗物搭乗者の身体周りに固着する。このようなバックルは、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バネ付勢するとともに、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ことでタングとバックルとがロック状態になる。
【０００３】
一般に、かかるシートベルト装置は、前記タングがバックル内で係止されたか否かを検知するためのセンサーを有する。センサーは、シートベルトが乗物搭乗者に固着されているか否かを検知するためや、シートベルト装置の作動に関係する装置等を作動制御したりするために用いられる。
【０００４】
従来のセンサーとしては、一般に、基板タイプ等の接触方式のセンサーが用いられているが、この接触方式のセンサーでは、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、センサー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あり、耐久性が必ずしも良好であるとはいえない。
【０００５】
そこで、タングにラッチするラッチ部材に光反射装置のフィールド供給源装置から発射された光をラッチ部材の反射面に照射し、この反射面で反射した反射光を光反射装置のフィールドエフェクト装置で検知することで、タングとのラッチ及び非ラッチを検出することができる非接触方式のセンサーが提案されている。この非接触方式のセンサーによれば、接点部が無いので、接点部の摩耗による接触不良が発生する恐れはなく、耐久性が良好なものとなる。
【０００６】
しかしながら、光反射装置による非接触方式のセンサーでは、ラッチ部材と光反射装置との取付誤差による影響や、水やジュース等の液体あるいはほこり等の異物の影響、あるいは液体による錆の影響を受けやすく、光反射装置により光反射を受光し難くなり、確実に作動することが困難になるおそれが考えられる。
【０００７】
そのため、磁界の方向が異なる二つのマグネットを有すると共に、それらのマグネットの磁界により起電力を発生するホール素子とを有する非接触方式のセンサーが提案された。この非接触方式のセンサーによれば、タングとバックルとが非ラッチ状態では、前記二つのマグネット部材のうちいずれか一方が前記ホール素子に対向すると共に、タングとバックルとがラッチ状態では、前記二つのマグネット部材のうちいずれか他方が前記ホール素子に対向するようになっている。ホール素子で発生した起電力は、バックルとタングとのロック状態・非ロック状態を表示する表示ランプ等の表示装置を作動制御する中央処理装置に導線を通して送られる。二つのマグネットの磁界方向が異なるから、ホール素子が一方のマグネットに対向した場合と、他方のマグネットに対向した場合とで、ホール素子で発生する起電力の方向が異なる。中央処理装置は、この起電力の方向変化を検知して、表示装置を作動させ、この表示装置でタングとバックルとのロック状態・非ロック状態を検出できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、ホール素子を通過する磁界の磁束の方向を反転させると、磁気双極子の動きに対するバックラッシュのため、逆方向の起電力の発生は遅延する。そのため、上述の非接触方式のセンサーでは、一方のマグネットに対向しているホール素子を、他方のマグネットに対向させた場合、起電力の発生に遅れが生じる場合があった。この起電力の発生遅延は、バックルとタングとのロック状態・非ロック状態を表示する表示装置の作動遅延の原因にもなり、結果として、バックルとタングとのロック状態・非ロック状態を確実に検知できない場合があった。
一方、上述の検知遅延問題は、ホール素子を通過する磁束密度の変化を大きくすることで回避できるが、かかる場合にあっては、マグネットの大型化等が必要であり、センサー自体が大型化する問題が生じる。
【０００９】
又、バックルやタングの構造を考えると、バックルに対してタングが連結される構造の連結装置では、部品のバラツキや、使用に伴う摩滅の発生によってバックルに対してタングが保持される位置が一定しないものであり、初期状態で適正なセンシングを行うものであっても、長期に亘る使用時には、バックルに対してタングが連結する状態にあるにも拘わらず、非ロック状態であるとの誤検出が行われることもあり改善の余地がある。
【００１０】
そこで、本願発明の目的は、取付誤差による影響や、液体あるいは埃等の異物の影響を受け難く、しかも、センサーを大型化すること無く、バックルとタングとのロック状態・非ロック状態を確実に検知できる非接触方式のセンサーを提供すると共に、連結装置の素材に影響を受けず、バックルとタングとがロック状態、非ロック状態の何れにあるかを精度高く検出し得る連結装置のセンサーを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーにおいて、マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
前記磁気回路形成部は、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された磁性体基板とを有し、前記ホールＩＣを前記固定基板上に設けると共に、前記磁性体基板は、前記ホールＩＣ近傍に位置する第一磁性体基板部と、前記ホールＩＣから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部とを有し、前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記固定基板に対して前記第一磁性体基板部の対称位置、若しくは、前記固定基板に対して前記第二磁性体基板部の対称位置に移動させる制御を行う第一位置制御部を有している点にある。
【００１２】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成し、磁束密度調整部で、ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、ホールＩＣを通過する前記磁気回路の磁束密度を調整することで、磁界が作用することで発生する信号を遅延させることなく出力させることができる。即ち、ホールＩＣを通過する前記磁気回路の磁束密度を所定値に設定する場合、ホールＩＣに磁界が作用することで信号が出力される（オン信号）。一方、ホールＩＣを通過する磁束密度をゼロに設定する場合、信号は出力されない（オフ信号）。このように、出力信号の有無を、中央処理装置で検知して表示装置を作動させ、ロック状態若しくは非ロック状態のいずれか一方であることを乗物搭乗者に認識させることができる。また、前記磁気回路形成部を、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された磁性体基板とを有して構成すれば、マグネットから発生した磁気は磁性体基板の中を流れていくから磁気回路を形成することができる。即ち、マグネットの一方の極から発生して、前記磁性体基板の所定位置まで導かれそこから空中に飛び出し、再びマグネットの他方の極に戻る磁気回路を形成することができる。そして、前記ホールＩＣを前記固定基板上に設け、前記磁性体基板を、前記ホールＩＣ近傍に位置する第一磁性体基板部と、前記ホールＩＣから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部とを有するように構成して、磁気誘導部を、前記固定基板に対して前記磁性体基板の位置と反対側に位置させ、第一位置制御部で、前記固定基板に対して前記第一磁性体基板部との対称位置、若しくは、前記固定基板に対して前記第二磁性体基板部との対称位置に移動させる制御を行う。
【００１３】
前記磁気誘導部が、前記第一磁性体基板部との対称位置に移動する場合にあっては、前記マグネットの一方の極から発生した磁気が、前記第一磁性体基板部を通過し、次に、前記ホールＩＣを通過し、次に、前記磁気誘導部を通過し、最終的に、前記マグネットの他方の極に戻るため、前記ホールＩＣを通過する磁束密度が高くなる。一方、前記磁気誘導部が、前記第二磁性体基板部との対称位置に移動する場合にあっては、前記マグネットの一方の極から発生した磁気が、前記第二磁性体基板部を通過し、次に、前記磁気誘導部を通過し、最終的に、前記マグネットの他方の極に戻るため、前記ホールＩＣを通過する磁束密度をゼロに設定させることができる。尚、磁気が、前記磁気誘導部を通過して前記マグネットに戻る場合は、バックルの内部機構として存在する磁性体部品を通過する。即ち、バックルの内部機構として存在する磁性体部品を磁気回路の構成パーツとする。
【００１４】
その結果、センサーの接点部の切換を非接触方式で行うようにしているので、接点部での摩耗効果による接触不良の発生が解除でき、基板タイプ等の接触法式のセンサーに比べて耐久性をきわめて向上させることができる。また、光反射装置によるセンサーに比べて、取付誤差による影響や、水やジュース等の液体物あるいは埃等の異物の影響、あるいは、液体物による錆の影響を受け難く、作動をより一層確実にすることができる。
また、前記磁束密度調整部で、前記磁気誘導部を、前記第一磁性体基板部との対称位置、若しくは、前記第二磁性体基板部との対称位置に移動させる制御を行うことで、前記ホールＩＣを通過する磁束密度を確実に制御することができ、それに伴い、前記ホールＩＣで発生する出力信号を確実に制御することができ、中央処理装置で、この出力信号の有無を検知して、表示装置を作動させ、この表示装置でタングとバックルとがロック状態・非ロック状態を確実に検出できる。
【００２２】
本発明の請求項２に係るセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーであって、マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
前記磁気回路形成部は、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された第一磁性体基板と、前記固定基板に対し第一磁性体基板の反対側にあり、前記第一磁性体基板と所定距離離れて位置する第二磁性体基板とを有し、前記ホールＩＣを前記固定基板上に設けると共に、前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板とを連絡する連絡位置、若しくは、前記連絡位置から所定距離離れた非連絡位置に移動させる制御を行う第三位置制御部を有する点にある。
【００２３】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された第一磁性体基板と、前記固定基板に対し第一磁性体基板の反対側にあり、前記第一磁性体基板と所定距離離れて位置する第二磁性体基板とを有して磁気回路形成部を構成する。そして、ホールＩＣを前記固定基板上に設ける。即ち、前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板との間に、固定基板上に設置されたマグネットとホールＩＣとを存在させる。マグネットから発生した磁気は、磁性を帯びたパーツを優先的に連絡して磁気回路を構成するが、磁性を帯びたパーツが無い若しくは離間した位置にある場合は、距離的に接近して位置するパーツを優先的に連絡して磁気回路を構成する。従って、所定距離離れて位置する前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板との間に、固定基板上に設置されたマグネットとホールＩＣとが存在する状態では、前記マグネットの一方の極から発生した磁気は、前記第一若しくは第二磁性体基板を通過し、前記ホールＩＣを経由し、前記第二若しくは第一磁性体基板を通過し、前記マグネットの他方の極に戻る。
【００２４】
係る場合において、前記磁束密度調整部で、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板とを磁気的に連絡する連絡位置に移動させる制御を行う。マグネットから発生した磁気は、磁性を帯びたパーツを優先的に連絡して磁気回路を構成するから、前記マグネットの一方の極から発生した磁束は、前記第一若しくは第二磁性体基板を通過し、前記磁気誘導部を経由し、前記第二若しくは第一磁性体基板を通過し前記マグネットの他方の極に戻る。
【００２５】
従って、前記ホールＩＣを通過する磁束密度は比較的低くなる。一方、前記磁気誘導部が、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動する場合にあっては、マグネットから発生した磁気が距離的に接近して位置するパーツを優先的に連絡して磁気回路を構成するから、前記マグネットの一方の極から発生した磁気は、前記第一若しくは第二磁性体基板を通過し、前記ホールＩＣを経由し、前記第二若しくは第一磁性体基板を通過し前記マグネットの他方の極に戻る。従って、前記ホールＩＣを通過する磁束密度が高くなる。
【００２６】
その結果、前記磁束密度調整部で、前記磁気誘導部を、前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板とを連絡する連絡位置、若しくは、前記連絡位置から所定距離離れた非連絡位置に移動させる制御を行うことで、前記ホールＩＣを通過する磁束密度を確実に制御することができ、それに伴い、前記ホールＩＣで発生する出力信号を確実に制御することができ、中央処理装置で、この信号の有無を検知して、表示装置を作動させ、この表示装置でタングとバックルとがロック状態・非ロック状態を確実に検出できる。尚、前記第一磁性体基板若しくは前記第二磁性体基板の形状を種々変化させることで、磁気回路形成部が形成する磁気回路の形状も自由に設計できる。バックルの形状に合わせたセンサーを構成することで、バックルの構成を変更すること無くセンサーを取付けることも可能である。また、前記第一磁性体基板若しくは前記第二磁性体基板の形状を小型に設計することで、センサー自体も小型化も可能である。
【００２７】
本発明の請求項３に係るセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーであって、マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
前記磁気回路形成部は、磁性体基板と、前記磁性体基板の近傍に設けられたマグネットとを有し、前記ホールＩＣを、前記磁性体基板の近傍であって、前記マグネットが位置する側に設けると共に、前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記ホールＩＣに対して前記磁性体基板と反対側かつホールＩＣ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を行う第四位置制御部を有し、前記近傍位置と前記離間位置との間であって、前記磁気誘導部の通過軌跡の途中にある中途位置と、前記磁性体基板との間に磁性体切片を設けた点にある。
【００２８】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、磁性体基板と、前記磁性体基板の近傍に設けられたマグネットとを有して磁気回路形成部を構成する。ホールＩＣは、前記磁性体基板の近傍であって、前記マグネットが位置する側に設けられる。そして、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態に対応して、磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記ホールＩＣに対して前記磁性体基板と反対側かつホールＩＣ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を第四位置制御部で行う。 前記磁気誘導部が、前記ホールＩＣに対して前記磁性体基板と反対側かつホールＩＣ近傍である近傍位置に移動する場合にあっては、前記マグネットから発生する磁束の大半は前記磁気誘導部に誘導される。そのため、前記マグネットの一方の極から発生した磁気は、前記磁性体基板を通過し、前記ホールＩＣを通過し、前記磁気誘導部を経由し、前記マグネットの他方の極に戻る磁気回路（以下、第一磁気回路とする。）を構成する。従って、前記ホールＩＣを通過する磁束密度が高くなる。尚、前記磁気誘導部から前記マグネットの他方の極に磁気が流れる際、バックル本体に使用されている磁性体部品を通過することもできる。
【００２９】
前記磁気誘導部が、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動する場合にあっては、前記マグネットの一方の極から発生した磁気は、前記磁気誘導部の影響をほとんど受けずに、前記マグネットの他方の極に戻る。即ち、係る場合、前記マグネットからの磁束が自由状態になっている磁気回路（以下、第二磁気回路とする。）を構成する。さて、前記ホールＩＣを通過する磁束密度を確実に制御するためには、前記磁気誘導部が前記離間位置に移動した場合、前記ホールＩＣを通過する磁束密度を極力減少させることが望ましい。しかし、設計上の理由から、前記マグネットと前記ホールＩＣとの距離が比較的接近せざるを得ない場合は、前記ホールＩＣを通過する磁束密度の減少をさせることが困難になる。また、前記マグネットの磁気強度と、前記マグネットと前記ホールＩＣとの距離間隔との兼ね合いを考慮する必要性もある。さらには、ホールＩＣにはヒステリシス特性が存在するから、ホールＩＣを流れている磁束密度を大幅に減少させる必要性がある。
【００３０】
前記近傍位置と前記離間位置との間であって、前記磁気誘導部の通過軌跡の途中にある中途位置と、前記磁性体基板との間には、磁性体切片が設けられている。そのため、前記磁気誘導部が中途位置にある場合、前記マグネットの一方の極から発生した磁気は、前記磁性体基板を通過し、前記磁性体切片を通過し、前記磁気誘導部を経由し、前記マグネットの他方の極に戻る磁気回路（以下、第三磁気回路とする。）を構成することができる。従って、前記磁気誘導部が前記近傍位置から前記中途位置に移動した場合、前記第一磁気回路から第三磁気回路へ新たな磁気回路が形成されるから、ホールＩＣを流れている磁束密度を大幅に減少させることが可能になる。一方、前記磁気誘導部が前記中途位置から前記離間位置に移動した場合、前記第二磁気回路が形成される。前記マグネットと前記ホールＩＣとの距離が比較的接近している場合は、前記ホールＩＣを通過する磁束も存在することになる。しかし、第三磁気回路が形成されることで前記ホール素子を通過している磁束密度は一旦大幅に減少している。そのため、たとえ第二磁気回路が形成され、前記ホールＩＣを通過する磁束が存在したとしても、ホールＩＣからの出力信号の発生は困難となる。
【００３１】
その結果、前記磁束密度調整部で、前記磁気誘導部を、前記ホールＩＣに対して前記磁性体基板と反対側かつホールＩＣ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を行うことで、前記ホールＩＣを通過する磁束密度を確実に制御することができ、それに伴い、前記ホールＩＣで発生する出力信号を確実に制御することができ、中央処理装置で、この信号の有無を検知して、表示装置を作動させ、この表示装置でタングとバックルとがロック状態・非ロック状態を確実に検出できる。また、センサーをバックルに取り付けることを考慮した場合、スペース的制限から、前記ホールＩＣの出力信号を完全にオフ状態にする設計が困難な場合であっても、請求項5 に係る発明の構成によれば、ホールＩＣの出力信号を安定してオン状態・オフ状態に切り替えることができる。
【００３２】
本発明の請求項４に係る連結装置のセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
バックルとタングとの連結操作に基づいてバックルとタングとを連結保持するロック状態と、バックルとタングとの連結が解除される非ロック状態とに切換自在なロック機構を備えて連結装置が構成されると共に、バックルとタングとが連結、非連結の何れにあるかを判別するよう構成されている連結装置のセンサーであって、前記ロック機構が、タングの連結操作に基づきタングに係合する姿勢に切換わって前記ロック状態を作り出すラッチ部材と、このラッチ部材を支持するベース部材とを備えて構成され、前記ラッチ部材の一部で成る作動部材、あるいは、前記ラッチ部材の作動と連係して位置が変位する作動部材を磁性体で構成して前記ベース部材の外壁面から外方に突出させ、該センサーは、マグネットと、このマグネットからの磁束密度の変化を捉え得るセンシング手段とを前記ベース部材の外部位置において外壁面から略等しく離間する位置に配置し、このマグネットとセンシング手段との間に対して前記作動部材の移動空間を形成し、かつ、前記作動部材がロック領域に達した状態を磁束密度の変化に基づいてロック状態を検出するよう構成し、
前記マグネットの一方の磁極面を前記センシング手段に向かう側に設定すると共に、前記マグネットの磁極面と平行する姿勢となるよう前記作動部材の移動方向を設定してある点にある。
【００３３】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、バックルとタングとを連結した場合には、作動部材が移動してロック領域に達する。この移動時においてベース部材の外壁面から突出した作動部材はマグネットとセンシング手段との間の移動空間で移動してロック領域に達するのでマグネットからセンシング手段に作用する磁束密度が変化し、この変化に基づいてロック機構がロック状態に達していることを判別できる。又、ベース部材から離間した位置においてマグネットからセンシング手段に対して磁束が作用するので、例えば、ベース部材が鉄等の磁性体で構成されたものでも、磁束がベース部材に影響されることは少なく、作動部材の位置の誤差から受ける影響も小さい。更に、ロック機構がロック状態に達する際には、作動部材がマグネットとセンシング手段との間においてマグネットの磁極面に平行する方向、つまり、磁力線と直交する方向に移動するので、センシング手段に作用する磁束密度を大きく変動させることになる。その結果、摩耗によって作動部材が適正な位置から多少外れた位置に存在する状況に陥っても、バックルとタングとがロック状態、非ロック状態の何れの状態にあるかを良好に検出し得るセンサーが合理的に構成されたのである。
【００３４】
本発明の請求項５に係る連結装置のセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項４の連結装置のセンサーにおいて、前記センシング手段を基準にしてマグネットと反対側に磁性体で成るヨークを配置している点にある。
【００３５】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、マグネットの磁極面からの磁束をセンシング手段に対して直接作用させることが可能になるばかりか、磁極面からの磁束がヨークによって収束されるので、マグネットから離間した位置に配置されたセンシング手段に対してもより高い密度の磁束を作用させ得るものとなる。その結果、マグネットとセンシング手段との距離が比較的大きくともセンシング手段で良好な検出を可能にするばかりで無く、作動部材がロック領域内に入り込んだ場合にはロック状態であることを精度高く検出できるものとなった。
【００３６】
本発明の請求項６に係る連結装置のセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項４又は５記載の連結装置のセンサーにおいて、前記マグネットとセンシング手段とが非磁性体で成るハウジングに支持されると共に、このハウジングに前記ベース部材の外壁面に連結する連結面を形成し、又、この連結面から所定距離だけ離間した位置に前記マグネットとセンシング手段とを支持する支持部を形成してある点にある。
【００３７】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、マグネットとセンシング手段とをベース部材の壁部から離間した位置に配置できるばかりでなく、マグネットとセンシング手段とを非磁性体で成るハウジングを介してベース部材に支持しているので、ベース部材が鉄等の磁性体の素材で構成されていても、磁束に対する影響を極めて小さくできるものとなり、又、マグネットとセンシング手段とを予めハウジングに備えておくことにより、夫々の相対的な位置関係の設定が容易になり、しかも、ハウジングをベース部材に取り付けるだけで、センサーの取り付けが完了する。その結果、バックルとタングとがロック状態、非ロック状態の何れの状態にあるかを高い感度で良好に検出すると共に、組立ても容易となった。
【００３８】
本発明の請求項７に係る連結装置のセンサーの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項４〜６のいずれか１項に記載の連結装置のセンサーにおいて、前記センシング手段が、磁束密度の変化を捉えるホール素子と、このホール素子から信号に基づいてＯＮ信号、あるいは、ＯＦＦ信号の何れかの信号を出力する処理回路とを有したホールＩＣを用いて構成されている点にある。
【００３９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、センシング手段に作用する磁束密度が変化した場合には、この磁束密度の変化をホール素子が電圧信号の変化に変換すると共に、この電圧信号に基づいて処理回路がＯＮ信号あるいはＯＦＦ信号として出力するので、例えば、センシング手段をホール素子のみで構成した場合のように、出力信号を処理する必要がなく出力信号でランプ等を直接駆動することも可能となる。その結果、出力信号の処理が簡素化するものとなる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４１】
〔第一実施形態〕
図１及び図２に示すように、本願発明に係るセンサー１７は、下記に説明するバックル１に取付けられる。即ち、バックル１は、両側壁２ａ、２ｂと底部２ｃとを有するＵ字状フレームからなるベース２と、このベース２の両側壁２ａ、２ｂに回動可能に支架され、タング３にラッチ可能なラッチ部材４と、前記ベース２の両側壁２ａ、２ｂに移動可能に設けられ、前記タング３と前記ラッチ部材４とのラッチ時にラッチ部材４のラッチ解除方向の移動を阻止するロックピン５と、前記ベース２の両側壁２ａ、２ｂに長手方向に移動可能に設けられた操作ボタン６と、前記ベース２の底部２ｃに前記ベース２の長手方向に摺動可能に設けられ、前記タング３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７と、前記ロックピン５を保持するロックピン保持部８ａを有するスライダ８と、このスライダ８とラッチ部材４との間に縮節されてロックピン５がラッチ部材４の方向へ押圧されるようにスライダ８を常時付勢するスライダスプリング９と、前記操作ボタン６を突出方向に常時付勢するボタンスプリング１０と、前記エジェクタ７を送出し方向に常時付勢するエジェクタスプリング１１と、前記ベース２の両側壁２ａ、２ｂに回動可能に、かつ、前記ベース２の長手方向移動可能に支架され、前記タング３と前記ラッチ部材４とのラッチ時に前記ロックピン５がこのラッチの解除位置に慣性移動するのを阻止する慣性レバー部材１２と、前記ベース２の両側壁２ａ、２ｂに支架されて固定されたスプリングホルダ１３と、前記慣性レバー部材１２とスプリングホルダ１３との間に張設されたレバースプリング１４と、これらの構成部品が組み付けられたベース２を上下から覆って互いに係合するアッパーカバー１５、ロアカバー１６とから構成されている。
【００４２】
前記ベース２の両側壁２ａ、２ｂには、夫々、前記ラッチ部材４の回動軸４ａ、４ｂを回動可能に支持する支持溝２ｄ、２ｅと、前記ロックピン５の両端部５ａ、５ｂを支持しかつ案内する凸状のガイド孔２ｆ、２ｇと、前記エジェクタ７のガイド溝７ａ、７ｂが摺動可能に嵌合されて前記エジェクタ７を長手方向に案内するガイドレール２ｈ（他の一つはガイドレール２ｈと長手方向軸に関して対称に設けられているが不図示）と、一方の側壁２ｂに設けられた、ボタンスプリング１０の一端を支持するスプリング支持部２ｉと、前記エジェクタスプリング１１の一端を支持するスプリング支持部２ｊと、前記慣性レバー部材１２の回転軸１２ａ、１２ｂを回動可能に、かつ、長手方向に移動可能に支持するとともに、前記操作ボタン６に押圧されることで前記慣性レバー部材１２を作動位置から非作動位置へ戻すための被押圧部１２ｃ、１２ｄを収納するガイド溝２ｋ、２ｍと、前記スプリングホルダ１３の取付部１３ａ、１３ｂが勘合されて着脱可能に取り付けられる取付部２ｎ、２ｏと、前記タング３の挿入時にこのタング３を案内するガイド部２ｐ、２ｑとを備えている。
【００４３】
側壁２ｂに形成された支持溝２ｅ、凸状のガイド孔２ｇ、およびガイド溝２ｍは、図３に示す形状とされている。すなわち、支持溝２ｅはラッチ部材４の回動軸４ａ、４ｂを回動可能に支持する軸支持部２ｅ₁を有している。また、凸状のガイド孔２ｇは、長手方向に延びる長手方向部２ｇ₁と、この長手方向部２ｇ₁の中間から上下方向に延びる上下方向孔部２ｇ₂とからなっている。長手方向孔部２ｇ₁ の左端部の上部は、後述するようにロックピン５が非ロック状態（図３に二点鎖線で示す位置）にあるとき、このロックピン５を上方から抑えてロックピン５の上方移動を阻止するロックピン抑え部２ｇ₃となっている。また、上下方向孔部２ｇ₂の左端部は、後述するようにロックピン５が非ロック位置（図３に一点鎖線で示す位置）からロック位置の方へ移動するとき、あるいはその逆方向へ移動するときに、このロックピン５を案内するガイド部２ｇ₄ となっている。このガイド部２ｇ₄は長手方向孔部２ｇ₁から右方に傾斜する傾斜面に形成されている。ロックピン抑え部２ｇ₃とガイド部２ｇ₄との接続部は円弧状のＲ部２ｇ₅とされており、前記Ｒ部２ｇ₅の径はできるだけ小さい方が望ましい。
【００４４】
更に、ガイド溝２ｍは、慣性レバー部材１２の回動軸１２ａ、１２ｂを支持する回動軸支持部２ｍ₁と、非作動位置と作動位置との間の慣性レバー部材１２の回動時、図３に一点鎖線で示すように、その被押圧部１２ｄが通過可能な開口部２ｍ₂と、慣性レバー部材１２が慣性移動したときに、図３に二点鎖線で示すように被押圧部１２ｄが当接し、慣性レバー部材１２の非作動位置方向への回動を阻止する回動阻止部２ｍ₃とからなっている。
【００４５】
前記ラッチ部材４は、前記タング３とラッチするジョグル部４ｃと、前記操作ボタン６による前記タング３と前記バックル１とのラッチ解除時に、操作ボタン６の操作端と反対側の端部が当接してラッチ部材４がラッチ解除方向に押圧される解除操作力支持部４ｄ、４ｅと、前記スライダスプリング９の一端を支持するスプリング支持部４ｆとを更に備えている。前記ラッチ部材４は、前記タング３とラッチしない非ラッチ位置と前記タング３とラッチするラッチ位置とが設定されていると共に、この非ラッチ位置との間で、回動軸４ａ、４ｂを中心に回動可能とされている。
【００４６】
ロックピン５は、その下端が常時ラッチ部材４の上面に当接されており、スライダスプリング９のばね力で設定されて、凸状のガイド孔２ｆ、２ｇの長手方向孔部２ｆ₁、２ｇ₁に位置し、前記タング３と前記ラッチ部材４とのラッチ時にラッチ部材４をラッチ状態にロックする前述のロック位置と、操作ボタン６の解除操作力で設定されて、凸状のガイド孔２ｆ、２ｇの上下方向孔部２ｆ₂、２ｇ₂に位置し、ラッチ部材４をタング３とのラッチ解除方向にする、ロック位置より右方にある前記非ロック位置とが設定されている。また、このロックピン５はその断面形状がほぼ矩形かまたは下辺が短いほぼ逆台形状に形成されている。そして、ロックピン５の一つの角部５ａが凸状のガイド孔２ｆ、２ｇの各ガイド部２ｆ₄、２ｇ₄及び各Ｒ部２ｆ₃、２ｇ₃に当接しながら移動するようになっている。角部５ａはＲ部とされている。
【００４７】
更に、前記ロックピン５は、両側壁２ａ、２ｂのガイド孔２ｆ、２ｇ間に架設されたときは、その両端部がそれぞれこれらのガイド孔２ｆ、２ｇを貫通して両側壁２ａ、２ｂの外側に所定量突出するようになっている。側壁２ｂから外側に突出するロックピン５の突出端部５ａには、磁性体で形成された柱状の磁気誘導部１７ｆが設けられ、前記ロックピン５の動作と連動して動作するようになっている。
【００４８】
前記操作ボタン６は、長手方向かつ幅方向に延設された平板状部６ａと、この平板状部６ａの両側縁に平板状部６ａから折り曲げられて形成された両側壁６ｂ（他の一つは側壁６ｂと同様に設けられるが、不図示。以下、説明の便宜上、符号６ｂで両側壁を表す）と、長手方向中心から一側縁側寄りに偏心して設けられ、前記ボタンスプリング１０の他端を支持するスプリング支持部６ｃを備えている。その場合、図１に示すように、操作ボタン６の平板状部６ａおよび両側壁６ｂは横断面がほぼコ字状に形成されていて、いずれも、慣性レバー部材１２の回転軸１２ａ、１２ｂの位置より右方へ延びて設けられている。更に、図１・図２には示されていないが、操作ボタン６の両側壁６ｂの内側には、前記慣性レバー部材１２の被押圧部１２ｃ、１２ｄを押圧して慣性レバー部材１２を作動位置から非作動位置へ回動させる、傾斜面からなる慣性レバー部材作動部が設けられている（図３に、慣性レバー部材作動部６ｄとして模式的に示されている）。同様に図１・図２には示されていないが、操作ボタン６の両側壁６ｂの内側には、前記ロックピン５の両端部を押圧して、このロックピン５をロック位置から非ロック位置へ移動させる、垂直面からなるロックピン作動部が設けられている（同様に図３にロックピン作動部６ｅとして模式的に示されている）。
【００４９】
そして、この例では、前記タング３と前記バックル１とのラッチ状態からラッチ解除操作のために操作ボタン６が解除操作されて右方へ移動したときに、まず、慣性レバー部材作動部６ｄが慣性レバー部材１２の非作動位置の方へ押し上げ、次いで、前記ロックピン作動部６ｅがロックピン５をその非ロック位置の方へ移動するようになっている。
【００５０】
エジェクタ７は、長手方向中心に設けられ、ラッチ部材４のジョグル部４ｃの底部が当接するときにはほぼ点接触する突条７ｃと、エジェクタスプリング１１の他端を支持するスプリング支持部７ｄとを更に備えている。スライダ８は、スライダスプリング９の他端を支持するスプリング支持部８ｂを更に備えている。
【００５１】
前記慣性レバー部材１２は、前記タング３と前記バックル１とのラッチ時に、慣性によるロックピン５および操作ボタン６のラッチ解除方向への移動を阻止する。この慣性レバー部材１２は、レバー１２ｅ、１２ｆと、重心Ｇがこれらのレバー１２ｅ、１２ｆとほぼ直交する位置に設定された質量体１２ｇ、１２ｈと、レバースプリング１４の一端を支持するスプリング支持部１２ｉとを更に備えている。その場合、質量体１２ｇ、１２ｈの質量は、慣性により質量体１２ｇ、１２ｈの重心Ｇに作用する慣性力による回動軸１２ａ、１２ｂまわりのモーメントが操作ボタン６がラッチ解除方向に移動してその慣性レバー部材作動部６ｄが慣性レバー部材１２の被押圧部１２ｃ、１２ｄを慣性レバー部材１２の非作動位置の方へ押し上げる力による回動軸１２ａ、１２ｂまわりのモーメントが操作ボタン６がラッチ解除方向に移動してその慣性レバー部材作動部６ｄが慣性レバー部材１２ｄの被押圧部１２ｃ、１２ｄを慣性レバー部材１２の非作動位置の方へ押し上げる力による回動軸１２ａ、１２ｂまわりのモーメントより大きくなるように設定されている。スプリングホルダ１３は、レバースプリング１４の他端を支持するスプリング支持部１３ｃを更に備えている。
【００５２】
センサー１７は、図４に示すように、側壁２ｂのセンサー取付孔２ｒに、止めビス等を用いて取付けられる。センサー１７は、図５に示すように、センサーケース１７ａと、フレキシブル固定基板１７ｅ上に設置されたマグネット１７ｃ及びホールＩＣ１７ｄと、フレキシブル固定基板１７ｅに沿って配置された磁性体基板１７ｂと、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に電気的に接続するリード線１７ｈと、裏ケース１７ｇとで構成されている。前記磁性体基板１７ｂは鉄片で形成されている。磁性体基板１７ｂは、ホールＩＣ１７ｄ近傍に位置する第一磁性体基板部１７ｂ₁と、前記ホールＩＣから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部１７ｂ₂とを有する。尚、ホールＩＣ１７ｄは、一様な電流が流れている状態で一定方向に閾値を越えた磁界を加えるとオン信号が出力される（デジタル信号）。
【００５３】
図６（ｂ）に示すように、マグネット１７ｃは、フレキシブル固定基板１７ｅ上の一方の面に配置され、ホールＩＣ１７ｄは、フレキシブル固定基板１７ｅ上の他方の面に配置される。磁性体基板１７ｂは、フレキシブル固定基板１７ｅに対し、マグネット１７ｃが配置されている面と反対方向の面に配置される。ホールＩＣ１７ｄは、第一磁性体基板部１７ｂ₁とフレキシブル固定基板１７ｅとで挟まれるように構成される。
図６（ａ）に示すように、磁性体基板１７ｂは、マグネット１７ｃが存在する方から見て、平面視で略「つ」文字形状に構成され、磁性体基板１７ｂのうち、「つ」文字書き始め部分が第一磁性体基板部１７ｂ₁に相当し、磁性体基板１７ｂのうち、「つ」文字書き終わり部分が第二磁性体基板部１７ｂ₂に相当する。
【００５４】
マグネット１７ｃから発生した磁気は磁性体基板１７ｂの中を流れていく磁気回路を形成することができる。即ち、マグネット１７ｃの一方の極から発生して、前記磁性体基板１７ｂの所定位置まで導かれそこから空中に飛び出し、再びマグネット１７ｃの他方の極に戻る磁気回路を形成することができる。
【００５５】
ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度を調整する磁束密度調整部は、第一位置制御部を有して構成される。前記第一位置制御部は、前記磁気誘導部１７ｆを、フレキシブル固定基板１７ｅに対して第一磁性体基板部１７ｂ₁との対称位置、若しくは、フレキシブル固定基板１７ｅに対して第二磁性体基板部１７ｂ₂との対称位置に移動させる制御を行う。即ち、磁気誘導部１７ｆは、ロックピン５の端部５ａに一体的に固定されているから、ロックピン５がロック位置にある場合は、磁気誘導部１７ｆをフレキシブル固定基板１７ｅに対して第一磁性体基板部１７ｂ₁との対称位置に移動させることができる。また、ロックピン５が非ロック位置にある場合は、磁気誘導部１７ｆをフレキシブル固定基板１７ｅに対して第二磁性体基板部１７ｂ₂との対称位置に移動させることができる。
【００５６】
図７（ａ）ないし（ｂ）は、前記ベース２の側壁２ｂに取付けられたセンサー１７を示す。図７（ａ）に示す状態では、ロックピン５はロック位置にあり、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄの近傍に位置する第一磁性体基板部１７ｂ₁に位置する。従って、係る場合には、図８（ａ）に示すように、前記マグネット１７ｃから発生した磁気が、前記第一磁性体基板部１７ｂ₁ を通過し、次に、前記ホールＩＣ１７ｄを通過し、次に、前記磁気誘導部１７ｆを通過し、最終的に、前記マグネット１７ｃに戻るため、磁気回路の磁気が前記ホールＩＣ１７ｄを確実に通過する。ホールＩＣ１７ｄは信号を出力し、この出力信号がリード線１７ｈを介して中央処理装置に送られる。
【００５７】
一方、図７（ｂ）に示す状態では、ロックピン５は非ロック位置にあり、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部１７ｂ₂に位置する。従って、係る場合には、図８（ｂ）に示すように、前記マグネット１７ｃから発生した磁気が、前記第一磁性体基板部１７ｂ₂を通過し、次に、前記磁気誘導部１７ｆを通過し、最終的に、前記マグネット１７ｃに戻るため、磁気回路の磁気は前記ホールＩＣ１７ｄをほとんど通過しない。
【００５８】
次に、バックル１とタング３との作動および本願発明に係るセンサー１７の作動について説明する。図９は、バックル１とタング３とのラッチ作動およびラッチ状態での慣性抜け防止作動を説明し、（ａ）はタング３がバックル１にラッチされたラッチ状態を示す図、（ｂ）はタング３がラッチされない非ラッチ状態を示す図である。
【００５９】
タング３がラッチされないバックル１の非ラッチ状態では、図９（ｂ）に示すようにエジェクタ７がエジェクタスプリング１１のばね力で左限位置に設定される。エジェクタ７のこの左限位置では、エジェクタ７はラッチ部材４のジョグル部４ｃを上方に押し上げ、ラッチ部材４のジョグル部４ｃの底部４ｃ₁が、エジェクタ７の上面の突条７ｃにほぼ点接触で載った状態となる。この状態では、ラッチ部材４はタング３の挿入通路からはずれ、タング３とラッチしない非ラッチ位置に設定される。
【００６０】
また、このとき、ロックピン５はラッチ部材４の上面に当接してこのラッチ部材４によって押し上げられ、凸状のガイド孔２ｆ、２ｇの上下方向孔部２ｆ₂、２ｇ₂の非ロック位置に設定されている。更に、バックル１の非ラッチ状態では、慣性レバー部材１２のレバー１２ｅ、１２ｆがロックピン５の上に載った状態となっており、したがってロックピン５が非ロック位置に押し上げられることで、慣性レバー部材１２は、そのレバー１２ｅ、１２ｆが非作動位置となるように設定されている。また、レバースプリング１４のバネ力により右方へ引張られることで、慣性レバー部材１２の回動軸１２ａ、１２ｂが２ｍ₁に当接した状態となっている。
【００６１】
この図９（ｂ）に示すバックル１の非ラッチ状態から、バックル１の左端部のタング挿入口１ａからタング３が挿入されると、タング３の右端がエジェクタ７の左端に当接し、エジェクタ７が右方へ押圧される。すると、エジェクタ７は、タング３の挿入に応じてエジェクタスプリング１１を縮小させながら右方へ移動するため、エジェクタ７の突条７ｃに載っていたラッチ部材４のジョグル部４ｃがエジェクタ７から外れる。すると、スライダスプリング９のばね力によりスライダ８を介してロックピン５が下方に押圧されていて、このロックピン５がラッチ部材４ｂのジョグル部４ｃを押圧されているので、ラッチ部材４のジョグル部４ｃがタング３の移動通路上に侵入してタング３の係止孔３ａに嵌入し、ラッチ部材４はラッチ位置となる。そして、タング３の挿入力を解除すると、エジェクタスプリング１１のばね力でエジェクタ７がタング３の右端を押圧し、タング３の係止孔３ａの右端部がジョグル部４ｃに係合してタング３がバックル１にラッチされ、タング３とバックル１は図９（ａ）に示すラッチ状態になる。
【００６２】
このとき、スライダスプリング９のばね力により、ロックピン５はガイド部２ｇ₄に案内されて上下方向孔２ｇ₂を下方へ移動した後、長手方向２ｇ₁に進入して左方へ移動しロック位置となる。このロックピン５のロック位置では、ロックピン５の上方移動が阻止される。これにより、ロックピン５はラッチ部材４をラッチ位置に保持するので、ラッチ部材４はタング３の係止孔３ａから抜け出ることはなく、タング３とバックル１とのラッチが堅固に保持される。
【００６３】
更に、このタング３とバックル１とのラッチ状態では、レバースプリング１４のばね力で慣性レバー部材１２のスプリング支持部１２ｉが引張られているので、慣性レバー部材１２が回動軸支持部２ｍ₁に支持された回動軸１２ａ、１２ｂを中心に反時計方向に回動する。このため、図９（ａ）に示すようにレバー１２ｅ、１２ｆの先端がロックピン５の非ロック位置への移動通路上に位置すると共に、非押圧部１２ｃ、１２ｄが開口部２ｋ₂、２ｍ₂を通過可能な位置となっていて、慣性レバー部材１２は作動位置となっている。この慣性レバー部材１２の作動位置では、ロックピン５が非ロック位置へ移動しようとしてもレバー１２ｅ、１２ｆに当接するので、ロックピン５は非ロック位置への移動が阻止される。
【００６４】
ロックピン５がロック位置にある場合、図７（ａ）に示すように、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄの近傍に位置する第一磁性体基板部１７ｂ₁に位置する。すると、マグネット１７ｃから発生する磁気の大半は、図８（ａ）に示すように、前記マグネット１７ｃから発生した磁気が、前記第一磁性体基板部１７ｂ₁を通過し、次に、前記ホールＩＣ１７ｄを通過し、次に、前記磁気誘導部１７ｆを通過し、最終的に、前記マグネット１７ｃに戻るため、磁気回路の磁気が前記ホールＩＣ１７ｄを確実に通過する。
一方、ロックピン５のロック位置から非ロック位置へ移動すると、図７（ｂ）に示すように、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部１７ｂ₂に位置する。すると、図８（ｂ）に示すように、前記マグネット１７ｃから発生した磁気が、前記第一磁性体基板部１７ｂ₂を通過し、次に、前記磁気誘導部１７ｆを通過し、最終的に、前記マグネット１７ｃに戻る。このように、非ロック状態の場合に、ロック状態とは異なる磁気回路を形成することで、ロック状態の場合に、ホールＩＣ１７ｄを通過した磁気を確実に減少させることができる。
【００６５】
タング３とバックル１とのラッチを解除するために、操作ボタン６を右方へ押すと、操作ボタン６が右方へ移動して、前述のように、まずその慣性レバー部材作動部６ｄが慣性レバー部材１２の被押圧部１２ｃ、１２ｄを非作動位置の方へ押し上げるので、慣性レバー部材１２は被押圧部１２ｃ、１２ｄが開口部２ｋ₂、２ｍ₂を通るようにしてその回動軸１２ａ、１２ｂを中心に時計方向に回動する。このため、レバー１２ｅ、１２ｆの先端がロックピン５の長手方向移動通路より上方に移動する。
【００６６】
この状態で、更に操作ボタン６が右方へ移動すると、ロックピン作動部６ｅがロックピン５を右方へ移動する。ロックピン５が上下方向孔２ｇ₂へ移動可能な位置まで来ると、ロックピン５は抑え部２ｇ₃によって抑えられなくなるので、ラッチ部材４は回動軸４ａ、４ｂを中心として時計方向へ回動可能となる。このとき、ロックピン５はレバー１２ｅ、１２ｆの直下に位置している。ロックピン５が抑え部２ｇ₃によって抑えられなくなることで、そして、エジェクタスプリング１１のばね力でエジェクタ７がラッチ解除方向に付勢されているので、エジェクタ７はラッチ部材４を上方にはね上げ、ラッチ部材４は回動軸４ａ、４ｂを中心として時計方向に回動し、ジョグル部４ｃがタング３の係止孔３ａから脱出すると同時に、タング３を左方向にプッシュアウトする。このとき、ロックピン５は、ラッチ部材４の時計方向の回動とともにこのラッチ部材４により押し上げられて上下方向孔２ｆ、２ｇ内に進入する。更に、ロックピン５はレバー１２ｅ、１２ｆを押し上げるので、慣性レバー１２は回動軸１２ａ、１２ｂを中心に時計方向に回動する。
【００６７】
そして、ラッチ部材４のジョグル部４ｃの底部４ｃ₁がエジェクタ７の突条部７ｃに載置し、最終的に、エジェクタ７が左限位置となり、またラッチ部材４が非ラッチ位置となり、更にロックピン５が非ロック位置となり、更に慣性レバー部材１２が非作動位置となって、バックル１はタング３が解離した図７（ｂ）に示す非ラッチ状態となる。
【００６８】
〔第二実施形態〕
センサー１７は、図１０に示すように、バックルの側壁２ｂのセンサー取付孔２ｒに、止めビス等を用いて取付けられる。
センサー１７は、図１０及び図１１に示すように、センサーケース１７ａと、スペーサ１７ｉを介して、フレキシブル固定基板１７ｅ上に一体的に固定されたマグネット１７ｃ及びホールＩＣ１７ｄと、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に電気的に接続するリード線１７ｈとを有して構成されている。マグネット１７ｃは、スペーサ１７ｉを介して、ホールＩＣ１７ｄと接着剤等にて一体化される。ホールＩＣ１７ｄは、はんだ付けで、フレキシブル固定基板１７ｅに固定される。スペーサ１７ｉは非磁性体で形成される。
【００６９】
ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度を調整する磁束密度調整部は、第二位置制御部を有して構成される。前記第二位置制御部は、磁気誘導部１７ｆを、前記ホールＩＣ１７ｄに対して前記マグネット１７ｃと反対側かつホールＩＣ１７ｄ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を行う。即ち、磁気誘導部１７ｆは、ロックピン５の端部５ａに一体的に固定されているから、ロックピン５がロック位置にある場合は、磁気誘導部１７ｆを、前記ホールＩＣ１７ｄに対して前記マグネット１７ｃと反対側かつホールＩＣ１７ｄ近傍である近傍位置に移動させることができる。また、ロックピン５が非ロック位置にある場合は、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置に移動させることができる。
【００７０】
図１２（ａ）ないし（ｂ）は、前記ベース２の側壁２ｂに取付けられたセンサー１７の磁気回路が、タング３とバックル１とのロック状態・非ロック状態に対応して相違する状態を説明する。
図１２（ａ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置、即ち、図３における一点鎖線で示す非ロック位置にある。
従って、係る場合には、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁気は、前記磁気誘導部１７ｆの影響をほとんど受けずに、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る。マグネット１７ｃとホールＩＣ１７ｄとは、スペーサ１７ｉを介して固定基板上に固定されているから、マグネット１７ｃとホールＩＣ１７ｄとは所定距離離れている。従って、ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度が比較的低い状態を設定できる。
【００７１】
一方、図１２（ｂ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄに対してマグネット１７ｃと反対側かつホールＩＣ１７ｄの近傍である近傍位置に位置する。従って、係る場合には、前記マグネット１７ｃから発生する磁束の大半は前記磁気誘導部に誘導される。そのため、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁束は、前記ホールＩＣ１７ｄを通過し、前記磁気誘導部１７ｆを経由し、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る。そのため、前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度が高くなる。そして、ホールＩＣ１７ｄは信号を出力し、この出力信号がリード線１７ｈを介して図示されていない中央処理装置に送られる。
【００７２】
尚、バックルの構造の説明、タング３とラッチ部材４とのラッチ状態・非ラッチ状態の説明、バックル１とタング３とのロック状態・非ロック状態に対応する本願発明に係るセンサー１７の作動についての説明等に関しては、上述の第一実施形態と同様であるので省略する。
【００７３】
〔第三実施形態〕
センサー１７は、図１３に示すように、バックルの側壁２ｂのセンサー取付孔２ｒに、止めビス等を用いて取付けられる。センサー１７は、図１３及び図１４に示すように、センサーケース１７ａと、フレキシブル固定基板１７ｅ上に設置されたマグネット１７ｃと、前記フレキシブル固定基板１７ｅに沿って配置された第一磁性体基板１７ｊと、前記フレキシブル固定基板１７ｅに対し第一磁性体基板１７ｊの反対側にあり、前記第一磁性体基板１７ｊと所定距離離れて位置する第二磁性体基板１７ｋと、前記フレキシブル固定基板１７ｅ上に設けられたホールＩＣ１７ｄと、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に電気的に接続するリード線１７ｈとを有して構成されている。
【００７４】
図１４及び図１５に示すように、フレキシブル固定基板１７ｅは平面視で略長方形の形状をした薄板で構成されている。フレキシブル固定基板１７ｅの一方の面には、前記フレキシブル固定基板１７ｅと平面視で略同一形状であって鉄板で構成された第二磁性体基板１７ｋが接着剤等で接着されている。フレキシブル固定基板１７ｅの他方の面には、マグネット１７ｃと、前記マグネット１７ｃから一定距離離間してホールＩＣ１７ｄとが設置されている。第一磁性体基板１７ｊは、薄板状鉄片を所定の位置で垂直に折り曲げて構成され、断面が略「Ｌ」字形状を有している。
第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き始め部から折り曲げ部までは、前記第二磁性体基板１７ｋと平行であり、前記マグネット１７ｃと接着剤等で接着している。前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き始め部は、前記フレキシブル固定基板１７ｅのホールＩＣ１７ｄが存在する側の端部と位置を揃えてある。
また、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部は、前記第二磁性体基板１７ｋが存在する側で、かつ、前記フレキシブル固定基板１７ｅのマグネット１７ｃが存在する側に位置し、しかも、前記第二磁性体基板１７ｋの端部から所定距離離間して位置する。
【００７５】
尚、前記第一磁性体基板１７ｊと前記第二磁性体基板１７ｋとが、所定距離離れて位置するとは、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き始め部から折り曲げ部までと第二磁性体基板１７ｋとの間では、前記マグネット１７ｃと前記フレキシブル固定基板１７ｅとがそれらの間に存在する分だけ離間しており、そして、前記第一磁性体基板１７ｊの折り曲げ部から前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間の距離においても、所定距離離間していることを意味する。
【００７６】
ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度を調整する磁束密度調整部は、第三位置制御部を有して構成される。前記第三位置制御部は、磁気誘導部１７ｆを、前記第一磁性体基板１７ｊと前記第二磁性体基板１７ｋとを連絡する連絡位置、若しくは、前記連絡位置から所定距離離れた非連絡位置に移動させる制御を行う。即ち、磁気誘導部１７ｆは、ロックピン５の端部５ａに一体的に固定されているから、ロックピン５がロック位置にある場合は、磁気誘導部１７ｆを、前記第一磁性体基板１７ｊと前記第二磁性体基板１７ｋとを連絡する連絡位置に移動させることができ、ロックピン５が非ロック位置にある場合は、前記連絡位置から所定距離離れた非連絡位置に移動させることができる。
ここで、連絡位置とは、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間を通過する磁束密度を高めることができる位置をいい、前記磁気誘導部１７ｆが連絡位置に位置する場合とは、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と前記第二磁性体基板１７ｋの端部とに、前記磁気誘導部１７ｆが接近して位置する場合をいう。係る場合では、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と、前記磁気誘導部１７ｆと、前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間を流れる磁束密度が高まる。
一方、非連絡位置とは、前述の連絡位置から所定距離離間した位置をいう。前記磁気誘導部１７ｆが非連絡位置に位置する場合では、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と、前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間を流れる磁束密度は極めて減少することになる。
【００７７】
図１５（ａ）ないし（ｂ）は、前記ベース２の側壁２ｂに取付けられたセンサー１７の磁気回路が、タング３とバックル１との非ロック状態・ロック状態に対応して相違する状態を説明する。
図１５（ｂ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、連絡位置、即ち、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と前記第二磁性体基板１７ｋの端部とに、前記磁気誘導部１７ｆが接近して位置する。
従って、係る場合には、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と、前記磁気誘導部１７ｆと、前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間を流れる磁束密度が高まり、その結果、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁気は、前記第一磁性体基板１７ｊを通過し、前記磁気誘導部１７ｆを通過し、前記第二磁性体基板１７ｋを通過し、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る。マグネット１７ｃとホールＩＣ１７ｄとは所定距離離れている。従って、ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度が比較的低い状態を設定できる。
【００７８】
図１５（ａ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置、即ち、図３における一点鎖線で示す非ロック位置にある。
従って、係る場合には、前記第一磁性体基板１７ｊの「Ｌ」字書き終わり部と前記第二磁性体基板１７ｋの端部との間を流れる磁束密度は極めて減少する。そのため、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁束は、前記第一磁性体基板１７ｊを通過し、前記ホールＩＣ１７ｄを通過し、前記第二磁性体基板１７ｋを通過し、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る。従って、前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度が高くなる。そして、ホールＩＣ１７ｄは信号を出力し、この出力信号がリード線１７ｈを介して図示されていない中央処理装置に送られる。中央処理装置に送られてくる出力信号のオン・オフに基づいて、タングとバックルとロック状態・非ロック状態とを検出することができる。例えば、中央処理装置に送られてくる信号がオンの場合は、非ロック状態であることを表示装置で乗用車の搭乗員に示し、信号がオフの場合は、ロック状態であることを表示装置で乗用車の搭乗員に示すことができる。
【００７９】
尚、バックルの構造の説明、タング３とラッチ部材４とのラッチ状態・非ラッチ状態の説明、バックル１とタング３とのロック状態・非ロック状態に対応する本願発明に係るセンサー１７の作動についての説明等に関しては、上述の第一実施形態と同様であるので省略する。
【００８０】
〔第四実施形態〕
センサー１７は、図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、磁性体基板１７ｌと、前記磁性体基板１７ｌ近傍に設置されたマグネット１７ｃと、前記磁性体基板１７ｌの近傍であって、前記マグネットが位置する側に設置されたホールＩＣ１７ｄと、表示ランプ等の表示装置を作動制御する中央処理装置に電気的に接続する図示しないリード線とを有する。
【００８１】
ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度を調整する磁束密度調整部は、第四位置制御部を有して構成される。前記第四位置制御部は、磁気誘導部１７ｆを、前記ホールＩＣ１７ｄに対して前記磁性体基板１７ｌと反対側かつホールＩＣ１７ｄ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を行う。即ち、磁気誘導部１７ｆは、ロックピン５の端部５ａに一体的に固定されているから、ロックピン５がロック位置にある場合は、磁気誘導部１７ｆを、前記ホールＩＣ１７ｄに対して前記磁性体基板１７ｌと反対側かつホールＩＣ１７ｄ近傍である近傍位置に移動させることができる。また、ロックピン５が非ロック位置にある場合は、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置に移動させることができる。
【００８２】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、形成される磁気回路が、タング３とバックル１とのロック状態・非ロック状態に対応して相違する状態を説明する。
【００８３】
図１６（ａ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、ホールＩＣ１７ｄに対して磁性体基板１７ｌと反対側かつホールＩＣ１７ｄの近傍である近傍位置に位置する。
従って、係る場合には、前記マグネット１７ｃから発生する磁束の大半は前記磁気誘導部１７ｆに誘導される。そのため、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁束は、前記磁性体基板１７ｌを通過し、前記ホールＩＣ１７ｄを通過し、前記磁気誘導部１７ｆを経由し、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る磁気回路、即ち、第一磁気回路を構成する。そのため、前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束密度が高くなる。そして、ホールＩＣ１７ｄは信号を出力し、この信号が図示しないリード線を介して中央処理装置に送られる。尚、磁気が、前記磁気誘導部１７ｆを経由して前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る場合は、バックル１本体内部に設けられた磁性体部品を通過する。
【００８４】
一方、図１６（ｃ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは、前記ホールＩＣ１７ｄから所定距離離れた離間位置、即ち、図３における一点鎖線で示す非ロック位置にある。 従って、係る場合には、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁気は
、前記磁気誘導部１７ｆの影響をほとんど受けずに、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る。即ち、係る場合、前記マグネット１７ｃからの磁束が自由状態になっている磁気回路、即ち、第二磁気回路を構成する。
【００８５】
前記近傍位置と前記離間位置との間であって、前記磁気誘導部１７ｆの通過軌跡の途中には中途位置が存在する。前記中途位置と前記磁性体基板１７ｌとの間には、磁性体切片１７ｍが設けられている。尚、前記磁性体切片１７ｍと前記磁性体基板１７ｌとを一体的に構成することも可能である。
図１６（ｂ）に示す状態では、磁気誘導部１７ｆは前記中途位置にある。前記磁気誘導部１７ｆが中途位置にある場合、前記マグネット１７ｃの一方の極から発生した磁気は、前記磁性体基板１７ｌを通過し、前記磁性体切片１７ｍを通過し、前記磁気誘導部１７ｆを経由し、前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る磁気回路、即ち、第三磁気回路を構成する。尚、磁気が、前記磁気誘導部１７ｆを経由して前記マグネット１７ｃの他方の極に戻る場合は、バックル１本体内部に設けられた磁性体部品を通過する。
【００８６】
前記磁気誘導部１７ｆが前記近傍位置から前記中途位置に移動した場合、前記第一磁気回路から第三磁気回路へ新たな磁気回路が形成されるから、ホールＩＣのヒステリシス特性を越えて、ホールＩＣ１７ｄを流れている磁束密度を大幅に減少させ、ホールＩＣ１７ｄの出力信号を確実にオフにすることが可能になる。
【００８７】
一方、前記磁気誘導部１７ｆが前記中途位置から前記離間位置に移動した場合、前記マグネット１７ｃからの磁束が自由状態になっている磁気回路、即ち、前記第二磁気回路が形成される。前記マグネット１７ｃと前記ホールＩＣ１７ｄとの距離が比較的接近している場合は、前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束も存在することになる。しかも、前記第二磁気回路が形成されている場合は、前記磁気誘導部１７ｆが前記中途位置にある場合より、前記前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束は増加している場合がある。
しかし、第三磁気回路が形成されることで前記ホール素子１７ｄを通過している磁束密度は一旦大幅に減少している。そのため、ホールＩＣに存在するヒステリシス特性から、たとえ第二磁気回路が形成され、前記ホールＩＣ１７ｄを通過する磁束が存在したとしても、ホールＩＣからの信号の出力は困難となる。このように、ホールＩＣのヒステリシス特性を利用することで、タング３とバックル１とのロック状態・非ロック状態に対応して、ホールＩＣの出力信号を確実に制御できることになる。
【００８８】
尚、バックルの構造の説明、タング３とラッチ部材４とのラッチ状態・非ラッチ状態の説明、バックル１とタング３とのロック状態・非ロック状態に対応する本願発明に係るセンサー１７の作動についての説明等に関しては、上述の第一実施形態と同様であるので省略する。
また、センサー１７のバックル側壁２ｂへの取付方法は、センサー取付孔２ｒに、止めビス等を用いて取付けられる。
【００８９】
〔第五実施形態〕
以下に連結装置のセンサーについて説明する。図１７に示すように、一方のベルト２１の端部に備えたバックルＢと、他方のベルト２１の端部に備えたタングＴとを連結する状態、及び、連結状態のバックルＢとタングＴとの分離を可能にする連結装置が構成されている。夫々のベルト２１は自動車の座席等のシートベルトに使用されるものであり、前記タングＴは金属製のプレート２２に対して係合孔２２Ａを穿設して成り、前記バックルＢはタングＴのプレート２２を連結状態に保持する状態と、この連結を解除する状態とに切換自在なロック機構Ｌ、及び、このバックルＢに対してタングＴが連結状態にあるか、非連結状態にあるかを判別するセンサーＳを内装して成っている。又、ロック機構ＬはバックルＢに対してタングＴを挿入する操作によって自動的にロック状態を現出し、バックルＢに備えた操作ボタン２５の操作によってロック状態を解除してタングＴを分離させるよう構成され、センサーＳは座席に着座した者がシートベルトを適正に着用していない場合に、パネル等に備えたランプ（図示せず）を点灯させる等の処理に使用される。
【００９０】
図１７〜図２０に示すように、バックルＢは樹脂製のアッパーカバー２３と、樹脂製のロアーカバー２４とで形成されるケース空間内にロック機構ＬとセンサーＳとを収納すると共に、ロック機構Ｌのロック状態を解除する樹脂製の操作ボタン２５をケース端部に備えて構成されている。ロック機構Ｌはフレームとして構成される鉄製のベース３０と、このベース３０を屈曲することでベース３０と一体形成された一対の側壁３１、３１とを有したフレーム系を備えると共に、両側壁３１、３１に対して揺動自在に支持された鉄製のラッチ部材４０と、このラッチ部材４０が前記タングの係合孔に係合するラッチ姿勢に達した際にラッチ部材４０の係合解除方向への姿勢変化を阻止するよう前記両側壁３１、３１に貫通する状態に支持された磁性体としての鉄製のロックピンＬＰと、このロックピンＬＰが慣性力で不測に移動する現象を阻止するよう両側壁３１、３１に対して揺動自在に支持された一対の慣性レバー部材５０、５０とを備えている。
【００９１】
前記ベース３０の内面（図１８、図１９において上側の面）に沿って前記タングＴの挿抜が行われるようタングＴの挿抜経路が設定されると共に、このベース３０に形成したガイド溝３０Ｇに案内される状態でタングＴの挿抜方向にスライド移動自在にエジェクタ６０を備え、このエジェクタ６０をタング送出し方向に付勢するエジェクタスプリング６１を備えている。このエジェクタ６０は挿抜経路に対してタングＴが挿入された場合にはタングＴのプレート２２の先端と接当し、エジェクタスプリング６１の付勢力に抗してベース３０の内面に沿って移動可能に構成されている。
【００９２】
前記ベース３０に一体形成した両側壁３１、３１の端縁には前記ラッチ部材４０の基端部を支持する支持溝３２、３２と、前記慣性レバー部材５０、５０の基端部を支持するガイド溝３３、３３とを切り欠きによって形成してある。又、ラッチ部材４０の基端側には支持溝３２、３２に係入する一対の回動軸４１、４１が同軸芯上に形成され、このラッチ部材４０の揺動端側にはタングＴのプレート２２の係合孔２２Ａに係入してタングＴを連結保持するジョグル部４２がベースの側に向けて突出形成され、又、このラッチ部材４０の基端側には、前記操作ボタン２５からの押圧力を受けて該ラッチ部材４０を係合解除方向に揺動させる一対の被押圧片４３、４３を一体形成してある。そして、このラッチ部材４０が図２０に示す如くタングＴのプレート２２の係合孔２２Ａに係合する状態をラッチ姿勢と称し、図２２に示す如くタングＴのプレート２２の係合孔２２と非係合となる（分離する）状態を非ラッチ姿勢と称する。
【００９３】
前記ラッチ部材４０の先端側（反回転軸側）で幅方向の中央位置に凹部を形成してあり、図２０に示すように、この凹部に嵌り込む状態で凹部に沿う方向に出退自在にスライダ４５を配置し、かつ、このスライダ４５を先端側に突出させるスライダスプリング４４を備えている。又、スライダ４５に対して前記ロックピンＬＰを支持してあり、このロックピンＬＰはスライダスプリング４４の付勢力によってラッチ部材４０の反ジョグル側の幅方向での両側面に圧接するものであり、タングＴが連結しない状態では、図２２に示す如く、エジェクタ６０にジョグル部４２が接当するよう相対的な位置関係が設定されている。
【００９４】
前記両側壁３１、３１には図２１及び図２２に示す形状のガイド孔３４が穿設され、夫々ガイド孔３４、３４に対して前記ロックピンＬＰの両端部を挿通させ、このロックピンＬＰのうち前記センサーＳが配置された側の端部を側壁より大きく突出させるよう長さを設定してある。図２８に示す方向視でガイド孔３４は「凸字」状に成形され、ラッチ部材４０は夫々のガイド孔３４においてラッチ姿勢にある場合にロックピンＬＰが位置するロック領域３４Ｌと、ラッチ部材４０が非ラッチ姿勢にある状態を含めて非ロック状態にある場合にロックピンＬＰが位置する非ロック領域３４Ｆとの領域内で移動自在に構成されている。尚、同図においてはロックピンＬＰの端面を基準にして領域を説明している。
【００９５】
ロック領域３４Ｌはベース３０と平行する姿勢の長孔状の部位に形成され、タングＴがバックルＢに挿入され、プレート２２の係合孔２２Ａに対してラッチ部材４０のジョグル部４２が係合した直後のタイミングにおいてロックピンＬＰはロック領域３４Ｌの内端側（図においては左側）に位置し、この後、ロックピンＬＰはスライダスプリング４４の付勢力によってロック領域３４Ｌの端部側（図においては右側）に達し、ラッチ部材４０が非ラッチ姿勢に向けて揺動する現象を阻止するものとなっている。
【００９６】
前記慣性レバー部材５０、５０は、両側壁３１、３１の内側に対して配置されると共に、その基端側には前記ガイド溝３３、３３に係入する一対の回動軸５１、５１が同軸芯上に形成され、又、前記操作ボタン２５からの押圧力を受けて、慣性レバー部材５０を規制解除方向に揺動させる一対の被押圧片５２、５２を一体形成してある。更に、この慣性レバー部材５０、５０はスプリングホルダ５３に支持されるレバースプリング５４から規制姿勢方向に付勢力の作用を受けている。そして、この慣性レバー部材５０は、ロックピンＬＰがロック領域３４Ｌから非ロック領域３４Ｆ方向への移動する現象を阻止するよう図２１に示す規制姿勢と、この移動を許す規制解除姿勢とに切換自在に構成されている。尚、規制姿勢においては、レバースプリング５４の付勢力と該慣性レバー部材５０、５０の重量とによって姿勢が維持される。
【００９７】
前記操作ボタン２５はボタンスプリング２６の付勢力が作用することにより、非操作時には図２０に示す位置に維持されている。又、この操作ボタン２５の内端（人為操作される側と反対側）には、前記ラッチ部材４０の被押圧片４３に接当してラッチ部材４０を非ラッチ姿勢に揺動させる接当部と、前記慣性レバー部材５０の被押圧片５２に接当して慣性レバー部材５０を規制解除姿勢に揺動させる接当部と、ロックピンＬＰに接当する押圧部とが一体形成されている。そして、バックルＢにタングＴが連結した状態において、この操作ボタン２５を押し込み操作した場合には、図２３に示すように、操作ボタン２５の接当部２５Ａが先ず慣性レバー部材５０の被押圧片５２に接当して慣性レバー部材５０を規制解除姿勢に揺動させ、次に、操作ボタン２５の接当部２５ＢがロックピンＬＰに接当して、該ロックピンＬＰを非ロック領域３４Ｆ移動させた後に、ラッチ部材４０の被押圧片４３に接当して非ロック姿勢の側に揺動させるよう順序が設定されている。
【００９８】
バックルＢにタングＴを連結しない状態では、ラッチ部材４０、エジェクタ６０、慣性レバー部材５０、ロックピンＬＰの相対的な位置関係が図２２に示すように現れ、この状態のバックルＢに対してタングＴを挿入した場合には、タングＴの先端がエジェクタ６に接当することで、このエジェクタ６をエジェクタスプリング６１の付勢力に抗して（エジェクタスプリング６１を圧縮させ乍ら）移動させると共に、スライダスプリング４４の付勢力によってラッチ部材４０が回転軸４１周りで揺動する結果、図２０に示すように、ジョグル部４２がタングＴのプレート２２の係合孔２２Ａに係合するラッチ姿勢に達し、この姿勢変更と連係して、ロックピンＬＰが図２８に示すように、ガイド孔３４の非ロック領域３４Ｆからロック領域３４Ｌの端部に移動し、更に、慣性レバー部材５０がレバースプリング５４の付勢力と自重とにより、回転軸５１周りで揺動して規制姿勢に達する。この状態に達すると、慣性レバー部材５０が規制姿勢に維持されることによりロックピンＬＰがガイド孔３４のロック領域３４Ｌに保持され、このロックピンＬＰがラッチ部材４０が非ラッチ姿勢に向けて揺動する現象を阻止し、これらからバックルＢとタングＴとが連結状態に維持される。
【００９９】
この連結状態において、バックルＢからタングＴを分離する際には、操作ボタン２５を押し込み操作することにより、慣性レバー部材５１の被押圧片５２に操作ボタン２５の接当部２５Ａからの力が作用することにより慣性レバー部材５１が回転軸１１周りで揺動して規制解除姿勢に達し、次に、ロックピンＬＰに操作ボタン２５の接当部２５Ｂからの力が作用することにより、このロックピンＬＰがガイド孔３４のロック領域３４Ｆから非ロック領域３４Ｇに移動し、次に、ラッチ部材４０の被押圧片４３に操作ボタン２５からの力が作用することによりラッチ部材４０が回転軸４１周りで揺動して非ラッチ姿勢に達する。そして、この作動によりラッチ部材４０との係合が解除され、エジェクタスプリング６１の付勢力によるエジェクタ６０の移動力でタングＴがバックルＢから押し出され分離が終了し、このエジェクタ６０に対してラッチ部材４０が接当する状態を維持するものとなっている。
【０１００】
前述のように、前記ロックピンＬＰの一方の端部を作動部材として側壁３１より外方に突出するよう長さを設定してあり、このロックピンＬＰの端部位置に基づき、バックルＢに対してタングＴが連結状態にあるか、否かを判別するよう前記センサーＳが構成されている。前記センサーＳは、図１９、図２４、図２５に示すように、非磁性体としての樹脂製のハウジング７０に支持してあり、このハウジング７０の連結面７１を側壁３１に連結することにより機能するように構成されている。
【０１０１】
又、センサーＳはネオジム系（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）のマグネット７２（永久磁石）と、センシング手段としてのホールＩＣ７３と、集磁板として鉄材やニッケル材で成るヨーク７４とを備えて成り、これらを備えた側と反対側に前記連結面７１が形成されている。この連結面７１には抜止め部を有した連結ピン７１Ａと位置決ピン７１Ｂとが突出形成され、センサーＳをベース３０に取付ける際には、ベース３０の側壁３１に形成した連結孔３１Ａに連結ピン７１Ａを挿入し、側壁３１の位置決め孔３１Ｂに位置決めピン７２Ｂを挿入することで済む。又、このハウジング７０にはマグネット７２とホールＩＣ７３との間においてロックピンＬＰの端部の移動を許す移動空間が形成されている。
【０１０２】
図２６及び図２７に示すように、マグネット７２は両磁極面を平坦に成形し、この両磁極面を前記ロック領域３４Ｌが形成された方向と平行する姿勢で、ロック領域３４を基準に反ベース側（図において上側）に沿って配置し、又、ヨーク７４は板状に成形され、このヨーク７４をロック領域３４がを基準にベース側（図において下側）で、上下両面を前記ロック領域３４Ｌが形成された方向と平行する姿勢に設定し、このヨーク７４の反ベース側（図において上側）に近接する位置にホールＩＣ７３を配置してある。
【０１０３】
この構成により、タングＴが連結されない状態では、ロックピンＬＰが非ロック領域３４Ｆに存在するものとなることから、このロックピンＬＰは磁束密度に殆ど影響を与えず、図２６においてマグネット７２の下側の磁極からの磁束は下方向に向かい、ヨーク７４で集磁されヨーク７４の上面のホールＩＣに作用する。又、タングＴをバックルＢに連結した状態では、マグネット７２とホールＩＣ７３との間にロックピンＬＰが位置することになるのでホールＩＣ７３に作用する磁束密度が変化し（同図の構成では磁束密度が低下する）、この磁束密度の変化をホールＩＣ７３で捉えるものとなっている。
【０１０４】
前記ホールＩＣ７３は、磁束密度の変化を捉えるホール素子と、このホール素子からの信号に基づいてＯＮ信号、あるいは、ＯＦＦ信号との何れかを出力するよう増幅器とシュミットトリガー回路等で成る処理回路を備えて構成されている（図示せず）。そして、磁束密度が高い状態では消費電流あるいは出力電圧が低レベルとなるＯＦＦ状態を維持し、磁束密度が低い状態では消費電流あるいは出力電圧が高レベルとなるＯＮ状態を維持するものが用いられている。特に、本構成では、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる際の磁束密度と、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる際の磁束密度に差異を設定したヒステリシスを有したものを採用して、出力の切換わり時におけるチャタリングの発生を防止している。
【０１０５】
前記センサーＳは、以下のように具体的な寸法関係が設定されている。つまり、図２６及び図２７に示すように、マグネット７２の各寸法をＷ、Ｄ、Ｈとすると、Ｗ＝６ｍｍ、Ｄ＝３ｍｍ、Ｈ＝３ｍｍとなり、ヨーク７４の各寸法をｗ、ｄ、ｈとすると、ｗ＝６ｍｍ、ｄ＝３ｍｍ、ｈ＝１ｍｍとなり、マグネット７２とホールＩＣ７３との間の距離をＧとするとＧ＝５ｍｍとなる。又、マグネット７２、ヨーク７４とも幅方向（Ｄの方向）での中心位置と、側壁３１の外面との距離をＰとすると、Ｐ＝６．５ｍｍに設定され、ロックピンＬＰの突出側の端部と側壁３１の外面との距離をｐとするとｐ＝７．５ｍｍに設定されている。
【０１０６】
マグネット７２の残留磁束密度は１．２８〜１．３３Ｔ（テスラ）のものが用いられている。又、バックルＢにタングＴが連結した状態でのロックピンＬＰの位置が図２９に示すように、前記ロック領域３４Ｌの端部に位置するガイド孔３４の開口縁から距離Ｆだけ離間しており、この距離Ｆは０．５５ｍｍに設定されている。同図に示すようにホールＩＣ７３がＯＦＦ状態からＯＮ状態になり、逆にＯＮ状態からＯＦＦ状態になる検知領域Ｊと、検知状態を維持する領域Ｒとを併せた距離をＱとすると、この距離Ｑは、前記ロック領域３４Ｌの端部に位置するガイド孔３４の開口縁を基準にして非ロック領域３４Ｆ側の端部までに設定される。具体的には距離Ｑ＝５．１ｍｍであり、距離Ｒ＝３．５５ｍｍであり、従って、検知領域Ｊ＝１．５５ｍｍとなる。
【０１０７】
又、前述したようにホールＩＣ７３にヒステリシスが設定されているので、ホールＩＣ７３がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる位置は検知領域Ｊの中間点よりロック領域３４Ｌの端部側（同図で右側）に位置し、ホールＩＣ７３がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる位置は検知領域Ｊの中間点より非ロック領域３４Ｆの側（同図では左側）に位置するものとなる。
【０１０８】
このように具体的な数値をセットすることにより、ロックピンＬＰが移動した際においてホールＩＣ７３の部位に作用する磁束密度をグラフ化すると、図３０（ａ）に示すように表れる。つまり、グラフはロック領域３４Ｌのうち図２９に示すガイド孔３４の右側の開口縁から左側にロックピンＬＰを移動させた際において、移動距離をＸとしてホールＩＣに作用する磁束密度の変化を表したものである。そして、このグラフに示すようにＸ＝３．５５〜Ｘ＝５．１の領域において、磁束密度が最も大きく変化するものとなっており、このように磁束密度が最も大きく変化する領域を検知領域Ｊに設定し、この検知領域ＪにおいてロックピンＬＰの位置を高感度で検出できるものにしているのである。
【０１０９】
本実施の形態は、前記ヨーク７４を用いることによってマグネット７２からホールＩＣ７３に作用する磁束密度の変化を良好に捉え得るよう構成しているが、本発明は、このヨーク７４を用いずに実施することも可能である。そこでヨーク７４を用いない点以外において等しい条件においてロックピンＬＰが移動した際にホールＩＣ７３の部位に作用する磁束密度をグラフ化したものを参考までに挙げると、磁束密度の変化は図３１（ａ）に示すよう現れる。同図から明らかなように、ヨーク７４を備えない構造では、前述した図３０（ａ）のグラフと比較してホールＩＣ７３の部位に作用する磁束密度は平均的に低いものの、ヨーク７４を備えた構造のものと同様に、Ｘ＝３．５５〜Ｘ＝５．１の領域において磁束密度が最も大きく変化するので、この領域においてロックの有無の判別を行うよう構成することが有効であることが分かる。
【０１１０】
このように具体的な数値をセットする根拠としたシミュレーション結果を以下に示す。縦軸に消費電流を示し、横軸に磁束密度（Ｂ）を示すと、ホールＩＣ７３がＯＮ状態となる磁束密度Ｂ_ONとホールＩＣ７３がＯＦＦ状態となる磁束密度Ｂ_OFFとの関係は図３０（ｂ）のように表される。又、ホールＩＣ７３の磁気特性は図３０（ｃ）に示すように、摂氏−４０度においてＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる磁束密度の値が２２ｍＴ（ミリテスラ）、摂氏＋１００度においてＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる磁束密度の値が１２．５ｍＴ（ミリテスラ）のものを用いる。夫々の数値に対して更にマージンをとることにより磁束密度の目標変化量が設定され、この目標変化量を満足するよう前述したようにマグネット７２、ヨーク７４夫々の寸法関係が決められ、これらのロックピンＬＰの作動領域に対する配置が決められ、又、マグネット７２の残留磁束密度が設定されたのである。特に、ヨーク７４を備えない場合は、マグネット７２の各寸法がＷ＝６ｍｍ、Ｄ＝３ｍｍ、Ｈ＝２．５ｍｍのものを用い、ホールＩＣの磁気特性は図３１（ｂ）に示すように、摂氏−４０度においてＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる磁束密度の値が１２ｍＴ（ミリテスラ）、摂氏＋１００度においてＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる磁束密度の値が５ｍＴ（ミリテスラ）のものを用いることで前述と同様の機能を奏する。
【０１１１】
このように、マグネット７２の磁束の作用方向（磁力線の方向）を側壁３１と平行する姿勢に設定し、又、マグネット７２、ホールＩＣ７３、ヨーク７４夫々を鉄材で構成されたベース３０や側壁３１から充分に離間配置し、しかも、マグネット７２、ホールＩＣ７３、ヨーク７４夫々を非磁性体の樹脂で支持したことにより、マグネット７２からの磁束がベース３０や側壁３１に影響されず、ロックピンＬＰの位置をホールＩＣ７３で確実に検知でき、その結果、バックルＢに対するタングＴの連結、非連結を精度高く検知できるものとなっており、しかも、ロックピンＬＰがマグネット７２からホールＩＣ７３に作用する磁束の方向と略直交する方向に移動して磁束を遮断することになるので、磁束密度を大きく変化させて確実な検出を可能にするものとなっている。特に、本発明ではヨーク７４２を用いずに実施することも可能であり、ヨーク７４を用いない場合にはホールＩＣに作用する磁束密度が低下するだけで、その他の有効性は何ら損なうこと無く連結装置の状態を判別できるものとなる。
【０１１２】
〔別実施形態〕
上述の上記第一実施形態から第四実施形態では、ロックピン５の非ロック位置とロック位置との間の移動に追従することでタング３とバックル１とのラッチを検知し、センサー１７の切換を行うようにしているが、本願発明はこれに限定されるものではなく、ラッチ部材４の非ラッチ位置とラッチ位置との間の移動や、エジェクタ７の非ラッチ位置とラッチ位置との間の移動等の移動構成部材の移動に追従することでタング３とバックル１とのラッチを検知し、センサー１７の切換を行うようにすることもできる。
【０１１３】
本願発明に係るセンサー１７は、下記のバックルに適用することも可能である。そのようなバックル１は下記に示すようなものである。
即ち、両側壁を有するベース２と、前記ベース２に長手方向に摺動可能に設けられ、タング３の挿入によって移動するとともに、前記タング３とバックル１とのロック解除時に前記タング３をバックル１から脱出させるエジェクタ７と、前記タング３が所定位置に挿入されたとき、前記タング３とラッチすることで、タング３とバックル１とのロック状態を形成でき、かつ、前記両側壁にラッチ位置と非ラッチ位置との間で回動可能に支持されるとともに、前記ラッチ位置の方へ付勢されているラッチ部材４と、ラッチ状態にある前記タング３と前記ラッチ部材４とを解離するための操作部材と、前記タング３と前記ラッチ部材４とのラッチ時、ロック位置に設定されて前記ラッチ部材４をラッチ位置に保持させるとともに、前記タング３と前記ラッチ部材４とのラッチを解除可能にする非ロック位置に前記操作部材によって移動されるようになっているロック部材と、前記タング３と前記バックル１とのロック状態若しくは非ロック状態を検出する非接触方式センサーとを有するバックルであって、前記非接触方式センサーは、マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、磁界により起電力を発生するホールＩＣと、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、及び、前記ロック部材のいずれか一つの移動を検知することで、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有するバックル１である。
【０１１４】
又、本発明は上記第五実施形態以外に、例えば、ラッチ部材４０の揺動端に対して側方に張り出す磁性体のピン等を作動体として備え、このピン等の端部をベース３０の側壁３１より外方に突出させ、このピン等の変位をセンサーＳで検出するよう、センサーＳによる検出形態を設定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサーを取付けたバックルの分解斜視図
【図２】バックルの実施形態における縦断断面図
【図３】バックルのベースの側壁に設けられたガイド孔、支持溝及びガイド溝を示す図
【図４】センサーを取付けたバックルの実施形態における斜視図
【図５】センサーの実施形態における分解斜視図
【図６】センサーの断面図で、そのうち（ａ）は縦断面図で、（ｂ）は横断面図
【図７】センサーを説明する図で、そのうち（ａ）はラッチ状態における図、（ｂ）は非ラッチ状態における図
【図８】センサーを説明する図で、そのうち（ａ）はラッチ状態における図、（ｂ）は非ラッチ状態における図
【図９】バックルのタングとラッチ作動を説明する図で、そのうち（ａ）はラッチ状態における図、（ｂ）は非ラッチ状態における図
【図１０】本願発明に係るセンサーをバックルの側壁に取付ける状態を説明する斜視図
【図１１】センサーの実施形態における分解斜視図
【図１２】センサーを説明する図で、そのうち（ａ）は非ラッチ状態における図で、（ｂ）はラッチ状態における図
【図１３】センサーをバックルの側壁に取付ける状態を説明する斜視図
【図１４】本願発明に係るセンサーの実施形態における分解斜視図
【図１５】センサーを説明する図で、そのうち（ａ）は非ラッチ状態における図で、（ｂ）はラッチ状態における図
【図１６】センサーを説明する図で、そのうち（ａ）はラッチ状態における図で、（ｂ）はラッチ状態と非ラッチ状態との間の中途位置における図で、（ｃ）は非ラッチ状態における図
【図１７】バックルとタングとを示す斜視図
【図１８】バックルの分解斜視図
【図１９】側壁に対するハウジングの取り付け構造を示す斜視図
【図２０】タングが連結した状態でのバックルの断面図
【図２１】タングが連結した状態でのバックル内部の断面図
【図２２】タングが非連結状態でのバックル内部の断面図
【図２３】操作ボタンを操作した際の接当関係を示す側面図
【図２４】ベースの側面図
【図２５】ベースの平面図
【図２６】センサーの構造を示す側面図
【図２７】センサーの構造を示す平面図
【図２８】ロック領域と非ロック領域とを示す説明図
【図２９】検知領域を位置を示す説明図
【図３０】磁束密度の変化を示すグラフ、及び、ヒステリシスを示すグラフ、及び、磁束の密度変化に基づいたスイッチング特性の表夫々を示す図
【図３１】ヨークを備えない状態における磁束密度の変化を示すグラフ、及び、磁束密度の変化に基づいたスイッチング特性の表夫々を示す図
【符号の説明】
１ バックル
２ ベース
３ タング
４ ラッチ部材
５ ロックピン
６ 操作ボタン
７ エジェクタ
８ スライダ
１２ 慣性レバー部材
１５ アッパーカバー
１６ ロアカバー
１７ センサー
３０ ベース部材
３４Ｌ ロック領域
４０ ラッチ部材
７０ ハウジング
７２ マグネット
７３ センシング手段・ホールＩＣ
７４ ヨーク
Ｂ バックル
Ｌ ロック機構
Ｔ タング
Ｓ センサー
ＬＰ 作動部材

Claims (9)

1. タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーであって、
   マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、
   磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、
   前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
   前記磁気回路形成部は、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された磁性体基板とを有し、
   前記ホールＩＣを前記固定基板上に設けると共に、
   前記磁性体基板は、前記ホールＩＣ近傍に位置する第一磁性体基板部と、前記ホールＩＣから所定距離離れて位置する第二磁性体基板部とを有し、
   前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記固定基板に対して前記第一磁性体基板部の対称位置、若しくは、前記固定基板に対して前記第二磁性体基板部の対称位置に移動させる制御を行う第一位置制御部を有しているセンサー。
2. タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーであって、
   マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、
   磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、
   前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
   前記磁気回路形成部は、固定基板上に設置されたマグネットと、前記固定基板に沿って配置された第一磁性体基板と、前記固定基板に対し第一磁性体基板の反対側にあり、前記第一磁性体基板と所定距離離れて位置する第二磁性体基板とを有し、
   前記ホールＩＣを前記固定基板上に設けると共に、
   前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記第一磁性体基板と前記第二磁性体基板とを連絡する連絡位置、若しくは、前記連絡位置から所定距離離れた非連絡位置に移動させる制御を行う第三位置制御部を有するセンサー。
3. タングとロック可能なバックルに使用され、タングとバックルとのロック状態若しくは非ロック状態を検出するセンサーであって、
   マグネットから発生する磁気で磁気回路を形成する磁気回路形成部と、
   磁界の発生を検知して信号を出力するホールＩＣと、
   前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記ホールＩＣを通過する、前記磁気回路の磁束密度を調整する磁束密度調整部とを有し、
   前記磁気回路形成部は、磁性体基板と、前記磁性体基板の近傍に設けられたマグネットとを有し、
   前記ホールＩＣを、前記磁性体基板の近傍であって、前記マグネットが位置する側に設けると共に、
   前記磁束密度調整部は、前記ロック状態若しくは非ロック状態に対応して、前記磁気回路の磁気を誘導可能とする磁気誘導部を、前記ホールＩＣに対して前記磁性体基板と反対側かつホールＩＣ近傍である近傍位置、若しくは、前記ホールＩＣから所定距離離れた離間位置に移動させる制御を行う第四位置制御部を有し、
   前記近傍位置と前記離間位置との間であって、前記磁気誘導部の通過軌跡の途中にある中途位置と、前記磁性体基板との間に磁性体切片を設けているセンサー。
4. バックルとタングとの連結操作に基づいてバックルとタングとを連結保持するロック状態と、バックルとタングとの連結が解除される非ロック状態とに切換自在なロック機構を備えて連結装置が構成されると共に、バックルとタングとが連結、非連結の何れにあるかを判別するよう構成されている連結装置のセンサーであって、
   前記ロック機構が、タングの連結操作に基づきタングに係合する姿勢に切換わって前記ロック状態を作り出すラッチ部材と、このラッチ部材を支持するベース部材とを備えて構成され、
   前記ラッチ部材の一部で成る作動部材、あるいは、前記ラッチ部材の作動と連係して位置が変位する作動部材を磁性体で構成して前記ベース部材の外壁面から外方に突出させ、
   該センサーは、マグネットと、このマグネットからの磁束密度の変化を捉え得るセンシング手段とを前記ベース部材の外部位置において外壁面から略等しく離間する位置に配置し、このマグネットとセンシング手段との間に対して前記作動部材の移動空間を形成し、かつ、前記作動部材がロック領域に達した状態を磁束密度の変化に基づいてロック状態を検出するよう構成し、
   前記マグネットの一方の磁極面を前記センシング手段に向かう側に設定すると共に、前記マグネットの磁極面と平行する姿勢となるよう前記作動部材の移動方向を設定してある連結装置のセンサー。
5. 前記センシング手段を基準にしてマグネットと反対側に磁性体で成るヨークを配置している請求項４記載の連結装置のセンサー。
6. 前記マグネットとセンシング手段とが非磁性体で成るハウジングに支持されると共に、このハウジングに前記ベース部材の外壁面に連結する連結面を形成し、又、この連結面から所定距離だけ離間した位置に前記マグネットとセンシング手段とを支持する支持部を形成してある請求項４又は５に記載の連結装置のセンサー。
7. 前記センシング手段が、磁束密度の変化を捉えるホール素子と、このホール素子から信号に基づいてＯＮ信号、あるいは、ＯＦＦ信号の何れかの信号を出力する処理回路とを有したホールＩＣを用いて構成されている請求項４〜６のいずれか１項に記載の連結装置のセンサー。
8. 請求項１、２、３、４のいずれか１項に記載のセンサーを備えているバックル。
9. 請求項１、２、３、４のいずれか１項に記載のセンサーをシートベルトバックルに備えているシートベルト装置。

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