JP4748690B2

JP4748690B2 - バックル

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Publication number: JP4748690B2
Application number: JP2008248453A
Authority: JP
Inventors: 古川晃一; 山口豊
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2009045472A

Description

本発明は、自動車その他の交通機関の座席に装備されるシートベルト装置等の安全ベルト装置に用いられているバックルの技術分野に属し、特に、タングとバックルとのラッチによって切替作動するバックルスイッチを備えているバックルの技術分野に属するものである。

現在、自動車を始めとする各種交通機関の座席には、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。

ところで、このようなバックルにおいては、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。

従来のバックルスイッチとしては、一般に、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。

そこで、非接触方式のスイッチを用いたバックルスイッチが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている非接触方式のバックルスイッチは、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ッフェクト装置で検知することで、タングとバックルとのラッチおよび非ラッチを検出している。
この非接触方式のバックルスイッチによれば、接点部がないので、接点部の摩耗等による接触不良が発生するおそれはなく、耐久性が良好なものとなる。
特開平１０−１５５５２１号公報。

しかしながら、光反射装置による非接触方式のバックルスイッチでは、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状物あるいはほこり等の異物の影響、あるいは液状物による錆の影響を受け易く、光反射装置により反射光を受光し難くなり、確実に作動することが困難になるおそれが考えられる。なお、接触方式のスイッチでも、水やジュース等の液状物あるいはほこり等の異物の影響、あるいは液状物による錆の影響を受け易いという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を向上させながら、しかも、より一層確実に作動することができるバックルスイッチを備えたバックルを提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明は、両側壁を有するベースと、前記ベースに、タングとバックルとの非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとバックルとのラッチ時に位置する作動位置との間で長手方向に摺動可能に設けられ、タングの挿入によってその作動位置へ移動するとともに、タングとバックルとのラッチ解除時にその非作動位置へ移動しかつタングをバックルから脱出させるエジェクタと、前記両側壁に、タングとバックルとの非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとバックルとのラッチ時に位置する作動位置との間で回動可能に支持されるとともにその作動位置の方へ付勢され、タングが所定位置に挿入されたときその作動位置に回動してこのタングとラッチするラッチ部材と、ラッチ状態にある前記タングと前記ラッチ部材とを解離するための操作部材と、前記両側壁に、タングとラッチ部材との非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとラッチ部材とのラッチ時に位置する作動位置との間で移動可能に設けられ、前記タングと前記ラッチ部材とのラッチ時にその作動位置に設定されて前記ラッチ部材を前記ラッチ部材の作動位置に保持させるとともに、前記タングと前記ラッチ部材とのラッチ解除時に前記操作部材によってその非作動位置に移動されるようになっているロックピンとを少なくとも備えているバックルにおいて、更に、前記ロックピンが移動することで切り替えられる非接触方式のバックルスイッチを備えており、このバックルスイッチはマグネットとこのマグネットの磁界が加えられることにより起電力を発生するホール素子とからなるとともに、前記ロックピンが磁性体からなり、前記マグネットおよび前記ホール素子が、前記ロックピンのその作動位置への進入方向に直交する方向に、かつ前記ロックピンが作動位置に設定されたときに前記ホール素子に加えられる前記マグネットの磁界が前記ロックピンの非作動位置のときに比べて変化する位置に配設されており、前記ロックピンが作動位置にあるとき、前記マグネットと前記ホール素子との間に前記ロックピンが位置し、前記ホール素子に加えられる前記マグネットの磁界が前記ロックピンにより前記ロックピンの作動位置と非作動位置とで変化するようにされているとともに、この磁界が変化することで前記バックルスイッチが切り替えられることを特徴としている。

このように構成された本発明のバックルによれば、マグネットとホール素子とを用いてホール効果によりスイッチの切替を非接触方式で行うようにしているので、接点部での摩耗等による接触不良の発生が解消でき、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、前述の特許文献１に記載の光反射装置によるバックルスイッチに比べて、取付誤差による影響や、水やジュース等の液状物あるいはほこり等の異物の影響、あるいは液状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。

特に、ロックピンが作動位置にあるときにマグネットとホール素子との間に位置し、このロックピンによりホール素子に加えられるマグネットの磁界を直接変化するようにしているので、ロックピンとバックルスイッチのマグネットおよびホール素子とを直接的にも間接的にも何ら機械的に接触させないようにできる。これにより、バックルスイッチの耐久性を更に一層向上できるとともに、バックルスイッチの作動をより一層確実なものにできる。したがって、バックルスイッチの信頼性をより一層向上できる。
更に、前述のように機械的接触がないことから、バックルスイッチの構造をより簡単にでき、かつバックルスイッチのコストを安価にできる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明に係るバックルの実施の形態の一例を示す分解斜視図、図２はこの例のバックルの、タングとの非ラッチ状態を示す断面図、図３はこの例のバックルの、タングとのラッチ状態を示す断面図、図４は、この例のベースの側壁に設けられたガイド孔、支持溝、およびガイド溝を示す図である。なお、以下の説明に使用されている右、左は、図面において右、左を表している。

図１ないし図４に示すように、この例のバックル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、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、ベース２の両側壁２ａ,２ｂに移動
可能に設けられ、タング３とラッチ部材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、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、ベース２の底部２ｃにベース２の長手方向に摺動可能に設けられ、タングをバックル１から離脱させる方向に付勢可能なエジェクタ７と、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との間に縮設されてロックピン５がラッチ部材４の方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、操作ボタン６を常時付勢するボタンスプリング１０と、エジェクタ７を常時付勢するエジェクタスプリング１１と、ベース２の両側壁２ａ,２ｂに回動可能にかつベース２の長手方向移動可能に支架され、タング３とラッチ部材
４とのラッチ時にロックピン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、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、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を上下方向から覆って互いに係合するアッパーカバー１５およびロアカバー１６と、ベース２の側壁２ｂに取り付けられたバックルスイッチ１７とから構成されている。

ベース２の両側壁２ａ,２ｂには、それぞれ、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、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、エジェクタ７のガイド溝７ａ,７ｂが摺動可能に嵌合されてエジェクタ７を長手方向に案内するガイドレール２ｈ（他の１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、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、慣性レバー部材１２の回転軸１２ａ,１２
ｂ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、操作６ボタンに押圧されることで慣性レバー部材１２を作動位置から非作動位置へ戻すための被押圧部１２ｃ,１２
ｄを収容するガイド溝２ｋ,２ｍと、スプリングホルダ１３の取付部１３ａ,１３ｂが嵌合されて着脱可能に取り付けられる取付部２ｎ,２ｏと、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。

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４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
に延びる長手方向孔部２ｇ₁と、この長手方向孔部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がロック位置（図４に二点差線で示す位置；本発明のロックピンの作動位置に相当）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４に一点差線で示す位置；本発明のロックピンの非作動位置に相当）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２
ｇ₃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、後述するようにこの
Ｒ部２ｇ₅の径はできるだけ小さい方が望ましい。

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のとの間の慣性レバー部材１２の回動時、図４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、図４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。

なお、図４には示されていないが、側壁２ａに形成された支持溝２ｄ、ガイド孔２ｆ、およびガイド溝２ｋも、それぞれ支持溝２ｅ、ガイド孔２ｇ、およびガイド溝２ｍと同じ形状に形成されており、以後の説明においては、各符号を図面には用いないが、長手方向孔部２ｆ₁、上下方向孔部２ｆ₂、ロックピン抑え部２ｆ₃、ガイド部２ｆ₄、およびＲ部２ｆ₅と記載する。

ラッチ部材４は、タング３とラッチするジョグル部４ｃと、操作ボタン６によるタング３とバックル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、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。このラッチ部材４は、タング３とラッチしない非ラッチ位置（本発明のラッチ部材の非作動位置に相当）とタング３とラッチするラッチ位置（本発明のラッチ部材の作動位置に相当）とが設定されているとともに、この非ラッチ位置と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。

ロックピン５は磁性体で構成されている。このロックピン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側に位置し、タング３とラッチ部材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側に位置し、ラッチ部材４をタング３とのラッチ解除状態にする、ロック位置より右方にある前述の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１つの角部５ａが凸状のガイド孔２ｆ,２ｇの各ガイド部２ｆ₄,２g₄および各Ｒ部２ｆ₅,２g₅に常時当
接しながら移動し、また、ロックピン５の上面５ｂが抑え部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。

更に、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。その場合、側壁２ｂから外側に突出するロックピン５の突出端部５ａは、後述するようにこの側壁２ｂに取り付けられているバックルスイッチ１７のマグネット１８およびＩＣホール素子１９から更に外側に突出しており、この突出端部５ａに後述する操作ボタン６のロックピン作動部６ｅが当接可能となっている。

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１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、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２および図３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、操作ボタン６の両側壁６ｂには、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１に一側の側壁６ｂに設けられた慣性レバー部材作動部６ｄが点線で示されているとともに、図４にこの慣性レバー部材作動部６ｄが模式的に示されている）。同様に図１ないし図３には示されていないが、操作ボタン６の両側壁６ｂには、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（図１に一側の側壁６ｂに設けられたロックピン作動部６ｅが点線で示されているとともに、図４にこのロックピン作動部６ｅが模式的に示されている）。

そして、この例では、タング３とバックル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、まず、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に当接してこれらの被押圧部１２ｃ,１２ｄを慣性レバー部材１２の非作動位置の方へ押し上げ、次いでロックピン作動部６ｅがロックピン５の両端部に当接してこのロックピン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。

エジェクタ７はタング３とバックル１とがラッチしない図２に示す非作動位置と、タング３とバックル１とがラッチする図３に示す作動位置との間で移動可能となっている。このエジェクタ７は、長手方向中心に設けられてラッチ部材４のジョグル部４ｃの底部が当接するときに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。

慣性レバー部材１２は、タング３とバックル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のラッチ解除位置への移動を阻止するショックプルーフシステムを構成している。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。

バックルスイッチ１７は、図１に示すように少なくともマグネット１８およびＩＣホール素子１９を備えた、ホール効果を利用した非接触方式のスイッチとして構成されている。図５（ａ）および（ｂ）に拡大して示すように、マグネット１８は側壁２ｂに穿設されたガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃の直上に位置してこの側壁２ｂに固定されてい
るとともに、ＩＣホール素子１９はガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃の直下に位置
して側壁２ｂに固定されている。すなわち、マグネット１８およびＩＣホール素子１９は、本発明のバックル可動部材であるロックピン５のロック位置への進入方向と直交する方向に配設されている。
したがって、ロックピン５は、ロック位置にあるときはマグネット１８とＩＣホール素子１９との間に位置し、また非ロック位置にあるときはマグネット１８とＩＣホール素子１９との間から完全に脱出するようになっている。

マグネット１８は、ＩＣホール素子１９の方へ向かう磁界を発生する磁石とされている。また、ＩＣホール素子１９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し、その起電力による電流を出力するものである。そして、ＩＣホール素子１９から出力される電流量の変化を検出することで、ロックピン５のロック位置を検出するようになっている。

図６は、ＩＣホール素子１９から出力される電流量の変化を検出する回路の一例を示す図である。
図６に示すように、ＩＣホール素子１９は導線２０を介して中央処理装置（以下、ＣＰＵともいう）２１に電気的に接続されている。このＣＰＵ２１はＩＣホール素子１９からの電流量の変化を検出することでロックピン５がロック位置に設定されか否かを判断し、ロックピン５がロック位置に設定されたと判断したとき表示ランプ等の表示装置２２を作動し、表示装置２２に表示動作を行わせるようになっている。

そして、このように構成されたバックルスイッチ１７は、図５（ａ）に示すロックピン５が非ロック位置にあってマグネット１８とＩＣホール素子１９との間に位置していない状態では、マグネット１８とＩＣホール素子１９とが直接対向する。したがって、ＩＣホール素子１９はマグネット１８の矢印の方向の磁界が加えられて、マグネット部材の磁界の方向に対応した方向の起電力を発生し、この起電力によって流れる電流が導線２０を介してＣＰＵ２１に送られる。

また、図５（ｂ）に示すようにロックピン５がロック位置にあってマグネット１８とＩＣホール素子１９との間に位置している状態では、マグネット１８とＩＣホール素子１９とが直接対向しない。このため、マグネット１８の矢印の方向の磁界が磁性体であるロックピン５に遮られるので、マグネット１８からＩＣホール素子１９に加えられる磁界がロックピン５の非ロック位置の場合と比べて変化する。したがって、ロックピン５のロック位置にある状態にＩＣホール素子１９が発生する起電力もロックピン５の非ロック位置の場合と比べて変化し、この変化した起電力によって流れる電流が導線２０を介してＣＰＵ２１に送られる。

ＣＰＵ２１は、ロックピン５がロック位置になる前後のＩＣホール素子１９から出力される電流量の変化を検知してロックピン５がロック位置に設定されたか否かを判断する。そして、ＣＰＵ２１はロックピン５がロック位置に設定されたと判断すると表示装置２２を作動して、この表示装置２２にタング３とバックル１とが確実にラッチしたことを表示させ、またロックピン５がロック位置に設定されていないと判断すると表示装置２２を作動しなく、この表示装置２２にタング３とバックル１とのラッチの表示をさせない。

更に、バックル１のベース２には、図示しないが公知のバックルプリテンショナーが連結されており、このバックルプリテンショナーは、車両衝突時等の緊急時に作動してベース２を右方に急速に引き込きみ、乗員をシートベルトによって迅速に拘束するようになっている。

次に、このような構成をしたこの例のバックル１のタング３とのラッチ作動およびバックルスイッチ１７の作動について説明する。
図７は、この例のバックルのタング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）はタングがラッチされない非ラッチ状態を示す図、（ｂ）はタングがバックルにラッチされたラッチ状態を示す図である。なお、作動の説明の便宜上、図７においては、変則的に断面をとってあるとともに、説明の直接関係ない構成要素は一部図示を省略してある。

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２および図７（ａ）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７
ｃ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の挿入通路上からはずれ、タング３とラッチしない非ラッチ位置に設定される。

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,１２
ｆが図７（ａ）に点線で示す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のばね力により右方へ引っ張られることで、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。
更に、ロックピン５が非ロック位置にあるときには、図５（ａ）に示すようにバックルスイッチ１７のマグネット１８とＩＣホール素子１９とが互いに直接対向している。したがって、ＣＰＵ２１は表示装置２２を作動しなく、表示装置２２は表示動作を行っていない。

この図２および図５（ａ）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４のジョグル部４ｃを押圧しているので、ラッチ部材４が回動軸４ａ,４ｂを中心に図において反時計方向に回動する。このため、ラッ
チ部材４のジョグル部４ｃがタング３の移動通路上に進入してタング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３および図７（ｂ）に示すラッチ状態となる。

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は傾斜面のガイド部２ｇ₄に案内されて上下方向孔２ｇ₂を下方へ移動した後、長手方向孔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の上面が抑え部２ｇ₃によって上方から抑えられるので、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。

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が引っ張られているので、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７（ｂ）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ともに、被押圧部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。

更に、ロックピン５のロック位置では、図５（ｂ）に示すようにロックピン５がバックルスイッチ１７のマグネット１８とＩＣホール素子１９との間に位置している。このため、ＩＣホール素子１９に加えられるマグネット１８の磁界がロックピン５の非ロック位置と比べて変化し、ＩＣホール素子１９が出力する電流量が変化する。つまり、バックルスイッチ１７が切り替えられる。ＣＰＵ２１は、この電流量の変化を検知して表示装置２２を作動し、表示装置２２は表示動作を行う。このように、ロックピン５がロック位置になったときはマグネット１８とＩＣホール素子１９との間に自動的に位置するので、マグネット１８とＩＣホール素子１９とからなる非接触方式のバックルスイッチ１７が安定かつ確実に作動してバックル１のラッチ状態を検出するようになる。
こうして、タング３はバックル１に確実にラッチされるとともに、バックル１とタング３との解離が確実に防止され、更に、タング３とバックル１とが確実にラッチされたことが表示装置２２によって表示される。

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。

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くると、
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の時計まわりの回動とともにこのラッチ部材４にお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。

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２および図７（ａ）に示す非ラッチ状態となる。
また、ロックピン５が非ロック位置になったことで、バックルスイッチ１７のマグネット１８とＩＣホール素子１９とが再び直接対向するので、マグネット１８の磁界が再び初期状態に変わる。これにより、ＣＰＵ２１がこの磁界の変化を検知して表示装置２２の作動を停止し、表示装置２２は表示動作を行わない。

なお、バックルスイッチ１７のマグネットの磁界の方向の変化を検知して表示装置２２の作動を制御するＣＰＵ２１は、磁界の方向の変化を検知したとき、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するようにすることもできる。

このように、この例のバックルスイッチ１７によれば、非接触方式によるバックルスイッチを用いているので、摩耗等による接触不良が発生するおそれがなく、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に比べて耐久性がきわめて向上する。
また、この非接触方式のバックルスイッチ１７をマグネット１８とＩＣホール素子１９とを用いてホール効果を利用しているので、前述の特許文献１に記載の発光素子および受光素子によるバックルスイッチに比べて、取付誤差による影響や、水やジュース等の液状物あるいはほこり等の異物の影響、あるいは液状物による錆の影響を受け難く、作動をより一層確実なものにすることができる。

特に、ロックピン５とバックルスイッチ１７のマグネット１８およびＩＣホール素子１９とが直接的にも間接的にも何ら機械的に接触しないので、バックルスイッチ１７の耐久性が更に一層向上するとともに、バックルスイッチ１７の作動をより一層確実なものにでき、バックルスイッチ１７の信頼性が向上する。
更に、前述のように機械的接触がないことから、バックルスイッチ１７の構造をより簡単にでき、かつバックルスイッチ１７のコストを安価にできる。

図８は、本発明の実施の形態の他の例を部分的に示し、（ａ）はロックピンの非ロック位置の状態を模式的に示す図、（ｂ）はロックピンのロック位置の状態を模式的に示す図である。
前述の例では、マグネット１８およびＩＣホール素子１９がガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃を挟んで図において上下に設けているが、この例のバックル１では、図８（
ａ）および（ｂ）に示すように、マグネット１８およびＩＣホール素子１９がガイド孔２ｇの長手方向孔部２ｇ₁のロックピン抑え部２ｇ₃に対向する部分に沿って並設されている。すなわち、マグネット１８およびＩＣホール素子１９は、ロックピン５のロック位置への進入方向と同方向に並設されている。
この例のバックル１の他の構成は前述の例と同じである。

次に、この例のバックルスイッチ１７の作動について説明する。
図８（ａ）に示すロックピン５の非ロック位置では、マグネット１８の磁界はその方向が矢印で示す方向となり、ＩＣホール素子１９にはほとんど加えられない。したがって、ＩＣホール素子１９が出力する電流量も少ない。一方、図８（ｂ）に示すロックピン５のロック位置では、このロックピン５によりＩＣホール素子１９へ加えられるマグネット１８の磁界が変化するようになっている。すなわち、マグネット１８の磁界はその方向が矢印で示す方向となり、ＩＣホール素子１９にロックピン５の非ロック位置の場合と比べて多く加えられるようになる。したがって、ＩＣホール素子１９が出力する電流量もロックピン５の非ロック位置の場合と比べて多くなる。ＣＰＵ２１はこの電流量の変化を検知して、ロックピン５がロック位置に設定されたことを検知して表示装置２２を作動する。
この例のバックル１の他の作動および作用効果は前述の例と同じである。

図９は、本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はロックピンの非ロック位置の状態を模式的に示す図、（ｂ）はロックピンのロック位置の状態を模式的に示す図である。
前述の図５に示す例では、マグネット１８およびＩＣホール素子１９がガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃を挟んで図において上下に設けているが、この例のバックル１で
は、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、ガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃の真
下にＩＣホール素子１９を設けるとともに、ＩＣホール素子１９の真下にマグネット１８を設けている。したがって、ロックピン５がロック位置にあるとき、ロックピン５、ＩＣホール素子１９およびマグネット１８が上下方向つまりロックピン５がロック位置に進入する方向と直交する方向に上からこれらの順に位置するようになっている。
この例のバックル１の他の構成は前述の例と同じである。

次に、この例のバックルスイッチ１７の作動について説明する。
図９（ａ）に示すロックピン５の非ロック位置では、マグネット１８の磁力線の一部の方向が矢印で示すように曲がった方向となり、ＩＣホール素子１９に入る磁束密度は少ない。したがって、ＩＣホール素子１９が出力する電流量も少ない。一方、図９（ｂ）に示すロックピン５のロック位置では、この磁性体のロックピン５によりＩＣホール素子１９へ加えられるマグネット１８の磁界が変化するようになっている。すなわち、マグネット１８の磁力線の方向が磁性体であるロックピン５の影響で矢印で示す真っ直ぐな方向となり、ＩＣホール素子１９に入る磁束密度はロックピン５の非ロック位置の場合と比べて多くなる。したがって、ＩＣホール素子１８が出力する電流量もロックピン５の非ロック位置の場合と比べて多くなる。ＣＰＵ２１はこの電流量の変化を検知して、ロックピン５がロック位置に設定されたことを検知して表示装置２２を作動する。
この例のバックル１の他の作動および作用効果は前述の各例と同じである。

なお、前述の例ではバックル可動部材であるロックピン５のロック位置を検出することでタング３とバックル１とのラッチを検知し、バックルスイッチ１７の切替を行うようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、非ラッチ位置とラッチ位置とが設定されているラッチ部材４やエジェクタ７等のバックル１の構成部材のうち、非ラッチ位置とラッチ位置とが設定されているバックル可動部材のラッチ位置を検出することでタング３とバックル１とのラッチを検知し、バックルスイッチ１７の切替を行うようにすることもできる。その場合は、例えば構成部材のラッチ位置に応じてマグネット１８およびＩＣホール素子１９をラッチ位置を確実に検知できるように適宜取り付けるようにすればよい。

更に、前述の各例におけるマグネット１８およびＩＣホール素子１９の各位置を、それぞれ互いに逆に設定することもできる。また、図８に示す例においてマグネット１８およびＩＣホール素子１９をガイド孔２ｇのロックピン抑え部２ｇ₃の直上に位置して設ける
こともできる。

本発明のバックルは、自動車その他の交通機関の座席に装備されるシートベルト装置等の安全ベルト装置に用いられているバックルに利用することができ、特に、タングとバックルとのラッチによって切替作動するバックルスイッチを備えているバックルに好適に利用することができる。

本発明に係るバックルの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。この例のバックルの、タングとの非ラッチ状態を示す断面図である。この例のバックルの、タングとのラッチ状態を示す断面図である。この例のベースの側壁に設けられたガイド孔、支持溝、およびガイド溝を示す図である。図１に示すバックルに用いられているバックルスイッチを説明し、（ａ）はロックピンの非ロック位置の状態を示す図、（ｂ）はロックピンのロック位置の状態を示す図である。バックルスイッチのＩＣホール素子から出力される電流量の変化を検出する回路の一例を示す図である。この例のバックルのタング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）はタングとの非ラッチ状態を示す図、（ｂ）はタングとのラッチ状態を示す図である。本発明の実施の形態の他の例を部分的に示し、（ａ）はロックピンの非ロック位置の状態を模式的に示す図、（ｂ）はロックピンのロック位置の状態を模式的に示す図である。本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はロックピンの非ロック位置の状態を模式的に示す図、（ｂ）はロックピンのロック位置の状態を模式的に示す図である。

符号の説明

１…バックル、２…ベース、２ａ,２ｂ…側壁、２ｃ…底部、２ｄ,２ｅ…支持溝、２ｆ,
２ｇ…ガイド孔、２ｒ…バックルスイッチ取付孔、３…タング、３ａ…係止孔、４…ラッチ部材、５…ロックピン、５ａ…突出端部、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…バックルスイッチ、１８…マグネット、１９…ＩＣホール素子、２０…導線、２１…中央処理装置（ＣＰＵ）、２２…表示装置

Claims

両側壁を有するベースと、
前記ベースに、タングとバックルとの非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとバックルとのラッチ時に位置する作動位置との間で長手方向に摺動可能に設けられ、タングの挿入によってその作動位置へ移動するとともに、タングとバックルとのラッチ解除時にその非作動位置へ移動しかつタングをバックルから脱出させるエジェクタと、
前記両側壁に、タングとバックルとの非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとバックルとのラッチ時に位置する作動位置との間で回動可能に支持されるとともにその作動位置の方へ付勢され、タングが所定位置に挿入されたときその作動位置に回動してこのタングとラッチするラッチ部材と、
ラッチ状態にある前記タングと前記ラッチ部材とを解離するための操作部材と、
前記両側壁に、タングとラッチ部材との非ラッチ時に位置する非作動位置とタングとラッチ部材とのラッチ時に位置する作動位置との間で移動可能に設けられ、前記タングと前記ラッチ部材とのラッチ時にその作動位置に設定されて前記ラッチ部材を前記ラッチ部材の作動位置に保持させるとともに、前記タングと前記ラッチ部材とのラッチ解除時に前記操作部材によってその非作動位置に移動されるようになっているロックピンとを少なくとも備えているバックルにおいて、
更に、前記ロックピンが移動することで切り替えられる非接触方式のバックルスイッチを備えており、
このバックルスイッチはマグネットとこのマグネットの磁界が加えられることにより起電力を発生するホール素子とからなるとともに、前記ロックピンが磁性体からなり、
前記マグネットおよび前記ホール素子は、前記ロックピンのその作動位置への進入方向に直交する方向に、かつ前記ロックピンが作動位置に設定されたときに前記ホール素子に加えられる前記マグネットの磁界が前記ロックピンの非作動位置のときに比べて変化する位置に配設されており、
前記ロックピンが作動位置にあるとき、前記マグネットと前記ホール素子との間に前記ロックピンが位置し、
前記ホール素子に加えられる前記マグネットの磁界が前記ロックピンにより前記ロックピンの作動位置と非作動位置とで変化するようにされているとともに、この磁界が変化することで前記バックルスイッチが切り替えられることを特徴とするバックル。