JP3877287B2 - バックルおよびこれを備えたシートベルト装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車その他の交通機関の座席に装備されて乗員を拘束保護するシートベルト装置に用いられているバックルおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属し、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およびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術分野】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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でのスイッチ端子の接触、非接触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。
【０００５】
そこで、接点部での接点の接触、非接触の切替を行わない非接触方式のスイッチによるバックルスイッチを用いたバックルが、特開２００１−１５７６０３号公報において提案されている。この公開公報に開示されている非接触方式のバックルスイッチは、タングとバックルとの係合時にラッチ部材をラッチ位置にロックするロック部材の動作と連動するラッチ検出用のマグネットと、このマグネットに対向可能に配置されてマグネットが対向することで起電力を発生するＩＣホール素子と設け、ロック部材のロック位置および非ロック位置にそれぞれ対応したマグネットの位置により、ＩＣホール素子が発生する起電力の方向が変化することで、オン、オフするようになっている。
【０００６】
この非接触方式のバックルスイッチによれば、接点部での接点の接触、非接触の切替が行われないことから、接点部での接点の摩耗等による接触不良が発生するおそれがないとともに、取付誤差による影響や接点部に侵入する異物の影響等を受け難くなるので、作動がより一層確実になり、かつ耐久性が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シートベルト装置は搭載される車種等に応じて種々の仕様のものが製造されることから、バックルもシートベルト装置の仕様に応じて種々の仕様のものが製造されている。このため、バックルスイッチはバックルの仕様に合わせてオン、オフの切替の動作特性を変化させる必要がある。
【０００８】
そこで、前述の公開公報のバックルスイッチにおいて、バックルスイッチの動作特性を変化させるためには、マグネットの仕様を変えるか、ＩＣホール素子の仕様を変えるか、これらのマグネットとＩＣホール素子との相対的な仕様を変えるかすることが考えられる。しかし、このようにマグネットやＩＣホール素子の仕様を単純に変えると、バックルスイッチをその都度設計しなければならなくなるため、バックルスイッチの部品の種類が多くなるばかりでなく、組立工程を変えなければならないという問題がある。
【０００９】
また、ＩＣホール素子等の磁気式近接スイッチを用いたバックルスイッチには、磁気式近接スイッチの種類によって、検出される磁界の小さい領域でオン、オフ動作が切り替わるスイッチがあり、このようなスイッチでは、外部磁界の影響を受け易いことが考えられる。
【００１０】
更に、前述の公開公報のバックルでは、ケース内を摺動する摺動部材にマグネットを固定し、この摺動部材を、ロック部材の動作に連動するラッチ検出部とこのラッチ検出部および摺動部材間を連結するアーム部とを介してロック部材の動作に連動させて摺動させることで、マグネットの位置をロック部材の位置に対応するように制御しているため、マグネットの位置をロック部材の位置に対応させる構造が複雑になっている。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートベルト装置の仕様に応じてバックルの動作特性を変化させることができるようにしながら、しかも、部品の種類を少なくできるとともに外部磁界の影響を受け難いバックルスイッチを備えたバックルおよびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【００１２】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、両側壁を有するベースと、これらの側壁に非ラッチ位置と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、タングが所定位置に挿入されたときラッチ位置に回動してこのタングに係合するラッチ部材と、前記ベースに長手方向に非ラッチでの位置とラッチでの位置との間で摺動可能に設けられ、タングの挿入によって移動するとともに、タングとバックルとのラッチ解除時にタングをバックルから脱出させるエジェクタと、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、前記両側壁に非ロック位置とロック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、前記ロック位置に設定されて前記ラッチ部材を前記ラッチ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を解除可能にする前記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を少なくとも備えているバックルにおいて、更に、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つの移動を検知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が、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つに取り付けられたラッチ検出用マグネットと、このラッチ検出用マグネットの磁界により起電力を発生する磁気センサーと、この磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段とからなることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記磁気センサーがホール素子からなることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記動作点調整手段が前記磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットからなることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１記載のバックルを備えたシートベルト装置を特徴としている。
【００１４】
【作用】
このように構成された本発明に係るバックルにおいては、ラッチ検出用マグネットと磁気センサーとを用いてスイッチの切替が非接触方式で行われるようになる。したがって、接点部での摩耗等による接触不良の発生が解消され、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。
【００１５】
また、本発明のバックルにおいては、バックルスイッチの構成部材がバックルの構成部材にまったく接触しないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性がより効果的に向上するとともに、バックルの可動構成部材の作動確実性も向上する。
【００１６】
更に、磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段で磁界の方向や磁界の強さを調整するか、動作点調整手段を所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、バックルの可動構成部材の移動を検出するラッチ検出用マグネット等の検出部材および磁気センサ−を共通にしながら、バックルスイッチの動作点が変更されるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応したオン・オフの動作点を有する動作特性のバックルスイッチが得られ、バックルの部品の種類が低減し、またバックルスイッチの組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチおよびバックルの組立がより簡単になる。
【００１７】
更に、バックルスイッチに動作点調整手段を設けることで、バックルスイッチは外部磁界に対して影響されない強いスイッチとなる。
更に、本発明において、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの作用も奏する。
【００１８】
特に、請求項２の発明においては、磁気センサーが比較的安価なホール素子から構成されるので、バックルスイッチを安価にかつ簡単な構成のスイッチとなる。
また、請求項３の発明においては、動作点調整手段が磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットから構成されるので、バックルスイッチは更に安価にかつより一層簡単な構成となる。
更に、請求項４の発明においては、バックルスイッチのオン・オフの動作点がこのバックルスイッチが設けられたシートベルト装置の仕様に対応するようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施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である。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を示す図である。
【００２０】
なお、本発明のバックルは、前述の公開公報に開示されているバックルに対してバックルスイッチおよびラッチ検出用のマグネットの位置をロック部材の位置に対応させる構造が異なり、その他の構成は前述の公開公報のバックルと実質的に同じである。
【００２１】
したがって、本発明のバックルの構成および動作のうち、前述の公開公報のバックルと同じ部分についてはこの公開公報を参照すれば理解できるので、対応する構成要素に同じ符号を付すことでそれらの詳細な説明は省略するが、一応、本発明のバックルの構成について動作を含めて簡単に説明する。
【００２２】
また、この例のバックルを示す各図は、バックルの左右を前述の公開公報に示す図と逆に示している。更に、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。更に、以下の説明において明細書には記載されているが、その対応する図面には記載されていない符号は、バックルのベースの左右側壁に同じように設けられていること、およびこれらの左右側壁に対応して左右同じように設けられることを意味している。
【００２３】
図中、１はバックル、２はベース、２ａ,２ｂは側壁、２ｃは底部、２ｄ,２ｅは支持溝、２ｆ,２ｇはガイド孔、２ｋ,２ｍはガイド溝、２ｒはバックルスイッチ取付孔、３はタング、３ａは係止孔、４はラッチ部材、４ａ,４ｂは回動軸、４ｃはジョグル部、５はロックピン、５ｂは突出端部、６は操作ボタン、７はエジェクタ、８はスライダ、９はスライダスプリング、１０はボタンスプリング、１１はエジェクタスプリング、１２は慣性レバー部材、１３はスプリングホルダ、１４はレバースプリング、１５はアッパーカバー、１６はロアカバー、１７はバックルスイッチ、１７ａはバックルスイッチハウジング、１７ｃはラッチ検出用マグネット（ＭＧ；本発明の動作点調整手段に相当）、１７ｄはＩＣホール素子、１７ｈは導線である。
【００２４】
この例のバックル１は、図２に示すようにタング３（図２に不図示；図３に図示）がラッチされない非ラッチ状態では、エジェクタ７がエジェクタスプリング１１のばね力で右限位置に設定される。エジェクタ７のこの右限位置では、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に載った状態となっている。この状態では、ラッチ部材４はタング挿入口１ａから連続するタング３の挿入通路１ｂ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。
【００２５】
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、図４に示すように凸状のガイド孔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、図２に示すように慣性レバー部材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が図２に示す非作動位置に設定されている。
【００２６】
図２に示すバックル１の非ラッチ状態から、図３に示すようにバックル１の右端部のタング挿入口１ａからタング３が挿入されての挿入通路１ｂ上に進入してくると、タング３の左端がエジェクタ７の右端に当接し、エジェクタ７が左方へ押圧される。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を縮小させながら左方へ移動するため、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。
【００２７】
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、支持溝２ｄ,２ｅに回動自在に支持されている回動軸４ａ,４ｂを中心に図において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の左端を押圧し、タング３の係止孔３ａの左端部がジョグル部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に示すラッチ状態となる。
【００２８】
このとき、スライダスプリング９のばね力により、図４に示すようにロックピン５は非ロック位置から傾斜面のガイド部２ｆ4,２ｇ4に案内されて上下方向孔２ｆ2,２ｇ2を下方へ移動した後、長手方向孔２ｇ1に進入して右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の上面が押さえ部２ｆ3,２ｇ3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。
【００２９】
更に、このタング３とバックル１とのラッチ状態では、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のばね力で慣性レバー部材１２が引っ張られているので、図５（ａ）に示すように慣性レバー部材１２がガイド溝２ｋ,２ｍの回動軸支持部２ｋ１,２ｍ１に支持された回動軸１２ａ,１２ｂを中心に時計方向に回動する。このため、図６（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して、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。
【００３０】
すなわち、バックル１に作用する慣性によりロックピン５が非ロック位置へ移動して、ラッチ部材４が非ラッチ位置に設定されることで生じる、バックル１からのタング３の慣性抜けが防止される。また、バックル１に作用する慣性により慣性レバー部材１２が図６（ａ）において右方へ移動しかつ回動しようとしても、同図に点線で示す位置になることで、慣性レバー部材１２の被押圧部１２ｃ,１２ｄが押さえ部２ｋ3,２ｍ3に当接するので、慣性レバー部材１２が回動してガイド溝２ｋ,２ｍから抜け出ることが防止される。
【００３１】
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、ロックピン５によりラッチ部材４がラッチ位置に保持されるので、バックル１とタング３との解離が確実に防止される。
【００３２】
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を左方へ押すと、操作ボタン６が左方へ移動して、まずその慣性レバー部材作動部が慣性レバー部材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はその回動軸１２ａ、１２ｂを中心に反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。
【００３３】
この状態で、更に操作ボタン６が左方へ移動すると、ロックピン作動部６ｅがロックピン５を左方へ移動する。ロックピン５が上下方向孔２ｆ2,２ｇ2へ移動可能な位置までくると、ロックピン５は押さえ部２ｆ3,２ｇ3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を中心として反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が押さえ部２ｆ3,２ｇ3によって抑えられなくなり、かつ、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を右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の反時計まわり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を中心に反時計方向に回動する。
【００３４】
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、前述の図２に示すようにエジェクタ７が右限位置となり、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が解離した非ラッチ状態となる。
【００３５】
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を左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。
【００３６】
ところで、この例のバックル１に設けられるバックルスイッチ１７は、図１、図５（ａ）および図６（ａ）に示すようにＵ字状フレームからなるベース２の側壁２ａに取り付けられている。このバックルスイッチ１７は、図２に示すようにバックルスイッチハウジング１７ａと、ロックピン５のバックルスイッチ１７設置側の突出端部５ｂに固定されたラッチ検出用マグネット（ＭＧ；永久磁石）１７ｃと、このマグネット１７ｃによって作動するＩＣホール素子１７ｄと、このＩＣホール素子１７ｄの下面に固定されたバイアス調整用マグネット１７ｉと、バックルスイッチハウジング１７ａ内に配設されてこれらのＩＣホール素子１７ｄおよびバイアス調整用マグネット１７ｉを固定する基板１７ｊと、ＩＣホール素子１７ｄを、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（以下、ＣＰＵともいう）に電気的に接続する導線１７ｈと、バックルスイッチハウジング１７ａおよび基板１７ｊを固定するためのスクリュー１７ｋとから構成されている。
【００３７】
そして、スクリュー１７ｋによりバックルスイッチハウジング１７ａおよび基板１７ｊがベース２の側壁２ａに共締めで固定されている。基板１７ｊが側壁２ａに固定された状態では、図６（ａ）に示すようにロックピン５がロック位置に設定されたとき、ラッチ検出用マグネット１７ｃがＩＣホール素子１７ｄの上方に位置するようにされている。
【００３８】
バイアス調整用マグネット１７ｉを有するこの例のバックルスイッチ１７は、ロックピン５に固定されたラッチ検出用マグネット１７ｃおよびベース２の側壁２ａに固定されたＩＣホール素子１７ｄを共通にしつつ、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有しかつ外部磁界に影響されないオン・オフ特性が設定可能となっている。以下に、これについて具体的に説明する。
【００３９】
バイアス調整用マグネット１７ｉは図７（ｂ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＳ極になるように設けることもできるし、また、図７（ｃ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＮ極になるように設けることもできる。
【００４０】
そして、いま図７（ａ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合において、ラッチ検出用マグネット１７ｃがＮ極側を先頭にして図７（ａ）で左方から移動してきてその先端が位置Ｘ0の動作点に来たとき、ＩＣホール素子１７ｄがオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替わるオン・オフ特性を有するものとする。
【００４１】
このようなＩＣホール素子１７ｄにおいて、図７（ｂ）に示すようにバイアス調整用マグネット１７ｉがＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＳ極となるように設けられた場合、ＩＣホール素子１７ｄにはバイアス調整用マグネット１７ｉのＳ極側の磁場がバイアスとしてかかる。このため、ラッチ検出用マグネット１７ｃが図７（ｂ）において左方から右方へ移動してきてその先端が前述の位置Ｘ0に来ても、ＩＣホール素子１７ｄはオフからオンに切り替わらない。
【００４２】
そして、ラッチ検出用マグネット１７ｃが更に右方へ移動してその先端が位置Ｘ1の動作点に来たとき、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わる。すなわち、バイアス調整用マグネット１７ｉのＩＣホール素子１７ｄ接触面側をＳ極とした場合には、バイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合の位置Ｘ0での動作点を通り越した位置Ｘ1での動作点で、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わるオン・オフ特性となる。
【００４３】
また、図７（ｃ）に示すようにバイアス調整用マグネット１７ｉがＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＮ極となるように設けられた場合、ＩＣホール素子１７ｄにはバイアス調整用マグネット１７ｉのＮ極側の磁場がバイアスとしてかかる。このため、ラッチ検出用マグネット１７ｃが図７（ｃ）において左方から右方へ移動してきてその先端が位置Ｘ0よりも前の位置Ｘ2の動作点で、ＩＣホール素子１７ｄはオフからオンに切り替わる。すなわち、バイアス調整用マグネット１７ｉのＩＣホール素子１７ｄ接触面側をＮ極とした場合には、バイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合の位置Ｘ0での動作点より前の位置Ｘ2での動作点で、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わるオン・オフ特性となる。
【００４４】
このように、バイアス調整用マグネット１７ｉの極の向きを変えて磁束方向を変えたり、あるいは他の方法、例えばバイアス調整用マグネット１７ｉ自体の磁場の強さを変えたりすることにより、ＩＣホール素子１７ｄの動作点を変えることができる。したがって、バイアス調整用マグネット１７ｉの極の向きや磁場の強さをそのバックルスイッチ１７が用いられるシートベルト装置に対応して調整したり、あるいはバイアス調整用マグネット１７ｉをそのシートベルト装置に対応したものに交換するだけで、ラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを変更せずに、そのシートベルト装置に対応した動作点のオン・オフ特性のバックルスイッチ１７を得ることができる。
【００４５】
これにより、バックルスイッチ１７はラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを共通にしながら、しかも、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有するオン・オフ特性に設定することができ、部品の種類を低減でき、またバックルスイッチ１７の組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチ１７およびバックル１の組立がより簡単になる。
【００４６】
更に、ＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉを設けることで、バックルスイッチ１７は外部磁界に対して影響されない強いスイッチとなる。すなわち、例えば、ラッチ検出用マグネット１７ｃの発する磁界のうち、ＩＣホール素子１７ｄにかかる磁界がラッチ検出用マグネット１７ｃのストローク範囲で０ｍＴ〜２５０ｍＴまで変化するように設定され、また、ＩＣホール素子１７ｄのオン・オフの境界が８ｍＴ〜２０ｍＴに設定されているとする。このとき、２０ｍＴの外部磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかると、ラッチ検出用マグネット１７ｃの発する磁界のうち、ＩＣホール素子１７ｄにかかる磁界０ｍＴであっても、ＩＣホール素子１７ｄがオンになる信号を出力してしまう。そこで、バイアス調整用マグネット１７ｉにより、常時、例えば−５０ｍＴの磁界をＩＣホール素子１７ｄにかかるように設定しておくと、２０ｍＴの外部磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかったとしても、ＩＣホール素子１７ｄがオンになる信号を出力することはない。これにより、ＩＣホール素子１７ｄに対して外部磁界の影響をなくすことができるようになる。
【００４７】
なお、前述の例ではバックルスイッチ１７に用いる磁気センサとして、単にスイッチのオン・オフが認識できればよいことから安価なＩＣホール素子１７ｄを用いているが、これに限定されることなく、この磁気センサとしては、磁気抵抗素子や半導体磁気センサ等の他の磁気センサを用いることもできる。
【００４８】
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、このように磁気センサとしてＩＣホール素子１７ｄを用いて構成されたこの例のバックルスイッチ１７は、前述のようにベース２の側壁２ａに形成されたバックルスイッチ取付孔２ｒにスクリュー１７ｋにより取り付けられる。バックルスイッチ１７が取り付けられた状態では、図６（ａ）から明らかなようにＩＣホール素子１７ｄはロック位置に設定されたときのロックピン５の真下に位置するようにされている。
【００４９】
そして、図５（ｂ）に示すようにロックピン５が非ロック位置にあるときは、ロックピン５に固定されたラッチ検出用マグネット１７ｃはＩＣホール素子１７ｄの真上になくこのＩＣホール素子１７ｄから大きく離間した状態となっている。このときには、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界がＩＣホール素子１７ｄにはかからず、ＩＣホール素子１７ｄは起電力を発生しないので、バックルスイッチ１７はオフとなる。このため、ＩＣホール素子１７ｄから出力信号（起電力）が導線１７ｈを介してＣＰＵに送られず、ＣＰＵはバックルスイッチ１７がオフであることを検知して図示しない表示装置を作動しなく、この表示装置はタング３とバックル１とのラッチを表示しない。
【００５０】
またタング３がバックル１にラッチして、図６（ｂ）に示すようにロックピン５がロック位置になったときは、ロックピン５のラッチ検出用マグネット１７ｃはＩＣホール素子１７ｄの真上に位置した状態となっている。このときには、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかって、ＩＣホール素子１７ｄが起電力を発生するので、バックルスイッチ１７はオンとなる。このため、ＩＣホール素子１７ｄから出力信号（起電力）が導線１７ｈを介してＣＰＵに送られ、ＣＰＵはバックルスイッチ１７がオンになったことを検知して表示装置を作動し、この表示装置はタング３とバックル１とが確実にラッチしたことを表示する。
【００５１】
すなわち、ラッチ検出用マグネット１７ｃとＩＣホール素子１７ｄとを用いて、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界によりＩＣホール素子１７ｄの発生する起電力を検知することで、ロックピン５が非ロック位置にあるとき、つまりタング３がバックル１にラッチされていないときには、表示装置の表示作動が行われなく、ロックピン５がロック位置にあるとき、つまりタング３がバックル１にラッチされているときには、表示装置の表示作動が行われるように、表示装置の作動の切替が行われるようになっている。
【００５２】
このとき、バイアス調整用マグネット１７ｉにより、この例のバックルスイッチ１７の動作点はこのシートベルト装置に対応しているとともに、バックルスイッチ１７のオン・オフ特性は外部磁界に影響されないものとなっている。
【００５３】
このようにして、この例のバックル１では、ラッチ検出用マグネット１７ｃと、ＩＣホール素子１７ｄと、バイアス調整用マグネット１７ｉとにより、ホール効果を利用し、外部磁界に影響されない非接触方式によるバックルスイッチが構成されている。
【００５４】
なお、バックルスイッチ１７のＩＣホール素子１７ｄのオン・オフ信号を検知して表示装置の作動を制御するＣＰＵは、ＩＣホール素子１７ｄのオン・オフ信号を検知することで、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。
【００５５】
このように、この例のバックル１によれば、非接触方式によるバックルスイッチ１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。特に、前述の公開公報に開示のバックルスイッチでは、操作部材をロックピンに接触させてこのロックピンの移動に追従させているが、この例のバックルスイッチ１７では、バックル１の構成部材であるロックピン５にバックルスイッチの構成部材をまったく接触させないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性をより効果的に向上できるとともに、バックル１のロックピン５等の可動構成部材の作動確実性も向上できる。
【００５６】
また、バイアス調整用マグネット１７ｉの磁界の方向や磁界の強さを調整するか、バイアス調整用マグネット１７ｉを所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、ラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを共通にしながら、バックルスイッチ１７の動作点を変更することができるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有するオン・オフ特性のバックルスイッチ１７を得ることができ、バックル１の部品の種類を低減でき、またバックルスイッチ１７の組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチ１７およびバックル１の組立がより簡単になる。
【００５７】
更に、ＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉを設けることで、バックルスイッチ１７として外部磁界に対して影響されない強いスイッチを得ることができる。
更に、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの効果も得られる。
【００５８】
更に、比較的安価なＩＣホール素子１７ｄを用いることで、バックルスイッチ１７を安価にかつ簡単な構成にできる。
また、ＩＣホール素子１７ｄに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネット１７ｉを用いているので、バックルスイッチ１を更に安価にかつより一層簡単にできる。
【００５９】
なお、前述の例ではロックピン５に設けたラッチ検出用マグネット（ＭＧ）１７ｃをロックピン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、バックルスイッチ１７のオン、オフ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、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の非ラッチでの位置とラッチでの位置との間の移動等のバックル１の構成部材のうち、非ラッチでの位置とラッチでの位置との間を移動する移動構成部材に設けたラッチ検出用マグネット（ＭＧ）１７ｃをこの移動構成部材の移動に追従させることでタング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のオン、オフの切替を行うようにすることもできる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のバックルによれば、ラッチ検出用マグネットと磁気センサーとを用いて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。
【００６１】
特に、本発明のバックルによれば、バックルスイッチの構成部材をバックルの構成部材に対してまったく摺動可能に接触させないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性をより効果的に向上できるとともに、バックルの可動構成部材の作動確実性も向上できる。
【００６２】
また、磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段で磁界の方向や磁界の強さを調整するか、動作点調整手段を所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、バックルの可動構成部材の移動を検出するラッチ検出用マグネット等の検出部材および磁気センサ−を共通にしながら、バックルスイッチの動作点を変更することができるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応したオン・オフの動作点を有する動作特性のバックルスイッチを得ることができ、バックルの部品の種類を低減でき、またバックルスイッチの組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチおよびバックルの組立がより簡単になる。
【００６３】
更に、バックルスイッチに動作点調整手段を設けることで、バックルスイッチとして外部磁界に対して影響されない強いスイッチを得ることができる。
更に、本発明によれば、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの効果も得られる。
【００６４】
特に、請求項２の発明によれば、磁気センサーを比較的安価なホール素子から構成しているので、バックルスイッチを安価にかつ簡単な構成にできる。
また、請求項３の発明によれば、動作点調整手段を、磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットから構成しているので、バックルスイッチを更に安価にかつより一層簡単にできる。
更に、請求項４の発明によれば、バックルスイッチのオン・オフの動作点が対応しかつバックルスイッチが外部磁界に影響されることがないシートベルト装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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。
【図２】 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。
【図３】 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。
【図４】 この例のベースの側壁に設けられたガイド孔を示す図である。
【図５】 （ａ）は図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ベースに取り付けた状態を示すとともに、バックルとタングとの非ラッチ状態を示す図、（ｂ）はラッチ検出用マグネットおよびバイアス調整用マグネットの各磁界を示す図である。
【図６】 （ａ）は図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ベースに取り付けた状態を示すとともに、バックルとタングとのラッチ状態を示す図、（ｂ）はラッチ検出用マグネットおよびバイアス調整用マグネットの各磁界を示す図である。
【図７】 本発明のバックルスイッチの一例を示し、（ａ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを設けない場合を示す図、（ｂ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを、Ｓ極がＩＣホール素子側になるように設けた場合を示す図、（ｂ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを、Ｎ極がＩＣホール素子側になるように設けた場合を示す図である。
【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、５ｂ…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、１７ａ…バックルスイッチハウジング、１７ｃはラッチ検出用マグネット（ＭＧ）、１７ｄはＩＣホール素子、１７ｈは導線、１７ｉ…バイアス調整用マグネット、１７ｊ…基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車その他の交通機関の座席に装備されて乗員を拘束保護するシートベルト装置に用いられているバックルおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属し、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およびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術分野】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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でのスイッチ端子の接触、非接触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。
【０００５】
そこで、接点部での接点の接触、非接触の切替を行わない非接触方式のスイッチによるバックルスイッチを用いたバックルが、特開２００１−１５７６０３号公報において提案されている。この公開公報に開示されている非接触方式のバックルスイッチは、タングとバックルとの係合時にラッチ部材をラッチ位置にロックするロック部材の動作と連動するラッチ検出用のマグネットと、このマグネットに対向可能に配置されてマグネットが対向することで起電力を発生するＩＣホール素子と設け、ロック部材のロック位置および非ロック位置にそれぞれ対応したマグネットの位置により、ＩＣホール素子が発生する起電力の方向が変化することで、オン、オフするようになっている。
【０００６】
この非接触方式のバックルスイッチによれば、接点部での接点の接触、非接触の切替が行われないことから、接点部での接点の摩耗等による接触不良が発生するおそれがないとともに、取付誤差による影響や接点部に侵入する異物の影響等を受け難くなるので、作動がより一層確実になり、かつ耐久性が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シートベルト装置は搭載される車種等に応じて種々の仕様のものが製造されることから、バックルもシートベルト装置の仕様に応じて種々の仕様のものが製造されている。このため、バックルスイッチはバックルの仕様に合わせてオン、オフの切替の動作特性を変化させる必要がある。
【０００８】
そこで、前述の公開公報のバックルスイッチにおいて、バックルスイッチの動作特性を変化させるためには、マグネットの仕様を変えるか、ＩＣホール素子の仕様を変えるか、これらのマグネットとＩＣホール素子との相対的な仕様を変えるかすることが考えられる。しかし、このようにマグネットやＩＣホール素子の仕様を単純に変えると、バックルスイッチをその都度設計しなければならなくなるため、バックルスイッチの部品の種類が多くなるばかりでなく、組立工程を変えなければならないという問題がある。
【０００９】
また、ＩＣホール素子等の磁気式近接スイッチを用いたバックルスイッチには、磁気式近接スイッチの種類によって、検出される磁界の小さい領域でオン、オフ動作が切り替わるスイッチがあり、このようなスイッチでは、外部磁界の影響を受け易いことが考えられる。
【００１０】
更に、前述の公開公報のバックルでは、ケース内を摺動する摺動部材にマグネットを固定し、この摺動部材を、ロック部材の動作に連動するラッチ検出部とこのラッチ検出部および摺動部材間を連結するアーム部とを介してロック部材の動作に連動させて摺動させることで、マグネットの位置をロック部材の位置に対応するように制御しているため、マグネットの位置をロック部材の位置に対応させる構造が複雑になっている。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートベルト装置の仕様に応じてバックルの動作特性を変化させることができるようにしながら、しかも、部品の種類を少なくできるとともに外部磁界の影響を受け難いバックルスイッチを備えたバックルおよびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【００１２】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、両側壁を有するベースと、これらの側壁に非ラッチ位置と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、タングが所定位置に挿入されたときラッチ位置に回動してこのタングに係合するラッチ部材と、前記ベースに長手方向に非ラッチでの位置とラッチでの位置との間で摺動可能に設けられ、タングの挿入によって移動するとともに、タングとバックルとのラッチ解除時にタングをバックルから脱出させるエジェクタと、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、前記両側壁に非ロック位置とロック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、前記ロック位置に設定されて前記ラッチ部材を前記ラッチ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を解除可能にする前記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を少なくとも備えているバックルにおいて、更に、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つの移動を検知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が、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つに取り付けられたラッチ検出用マグネットと、このラッチ検出用マグネットの磁界により起電力を発生する磁気センサーと、この磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段とからなることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記磁気センサーがホール素子からなることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記動作点調整手段が前記磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットからなることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１記載のバックルを備えたシートベルト装置を特徴としている。
【００１４】
【作用】
このように構成された本発明に係るバックルにおいては、ラッチ検出用マグネットと磁気センサーとを用いてスイッチの切替が非接触方式で行われるようになる。したがって、接点部での摩耗等による接触不良の発生が解消され、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。
【００１５】
また、本発明のバックルにおいては、バックルスイッチの構成部材がバックルの構成部材にまったく接触しないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性がより効果的に向上するとともに、バックルの可動構成部材の作動確実性も向上する。
【００１６】
更に、磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段で磁界の方向や磁界の強さを調整するか、動作点調整手段を所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、バックルの可動構成部材の移動を検出するラッチ検出用マグネット等の検出部材および磁気センサ−を共通にしながら、バックルスイッチの動作点が変更されるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応したオン・オフの動作点を有する動作特性のバックルスイッチが得られ、バックルの部品の種類が低減し、またバックルスイッチの組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチおよびバックルの組立がより簡単になる。
【００１７】
更に、バックルスイッチに動作点調整手段を設けることで、バックルスイッチは外部磁界に対して影響されない強いスイッチとなる。
更に、本発明において、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの作用も奏する。
【００１８】
特に、請求項２の発明においては、磁気センサーが比較的安価なホール素子から構成されるので、バックルスイッチを安価にかつ簡単な構成のスイッチとなる。
また、請求項３の発明においては、動作点調整手段が磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットから構成されるので、バックルスイッチは更に安価にかつより一層簡単な構成となる。
更に、請求項４の発明においては、バックルスイッチのオン・オフの動作点がこのバックルスイッチが設けられたシートベルト装置の仕様に対応するようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施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である。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を示す図である。
【００２０】
なお、本発明のバックルは、前述の公開公報に開示されているバックルに対してバックルスイッチおよびラッチ検出用のマグネットの位置をロック部材の位置に対応させる構造が異なり、その他の構成は前述の公開公報のバックルと実質的に同じである。
【００２１】
したがって、本発明のバックルの構成および動作のうち、前述の公開公報のバックルと同じ部分についてはこの公開公報を参照すれば理解できるので、対応する構成要素に同じ符号を付すことでそれらの詳細な説明は省略するが、一応、本発明のバックルの構成について動作を含めて簡単に説明する。
【００２２】
また、この例のバックルを示す各図は、バックルの左右を前述の公開公報に示す図と逆に示している。更に、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。更に、以下の説明において明細書には記載されているが、その対応する図面には記載されていない符号は、バックルのベースの左右側壁に同じように設けられていること、およびこれらの左右側壁に対応して左右同じように設けられることを意味している。
【００２３】
図中、１はバックル、２はベース、２ａ,２ｂは側壁、２ｃは底部、２ｄ,２ｅは支持溝、２ｆ,２ｇはガイド孔、２ｋ,２ｍはガイド溝、２ｒはバックルスイッチ取付孔、３はタング、３ａは係止孔、４はラッチ部材、４ａ,４ｂは回動軸、４ｃはジョグル部、５はロックピン、５ｂは突出端部、６は操作ボタン、７はエジェクタ、８はスライダ、９はスライダスプリング、１０はボタンスプリング、１１はエジェクタスプリング、１２は慣性レバー部材、１３はスプリングホルダ、１４はレバースプリング、１５はアッパーカバー、１６はロアカバー、１７はバックルスイッチ、１７ａはバックルスイッチハウジング、１７ｃはラッチ検出用マグネット（ＭＧ；本発明の動作点調整手段に相当）、１７ｄはＩＣホール素子、１７ｈは導線である。
【００２４】
この例のバックル１は、図２に示すようにタング３（図２に不図示；図３に図示）がラッチされない非ラッチ状態では、エジェクタ７がエジェクタスプリング１１のばね力で右限位置に設定される。エジェクタ７のこの右限位置では、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に載った状態となっている。この状態では、ラッチ部材４はタング挿入口１ａから連続するタング３の挿入通路１ｂ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。
【００２５】
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、図４に示すように凸状のガイド孔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、図２に示すように慣性レバー部材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が図２に示す非作動位置に設定されている。
【００２６】
図２に示すバックル１の非ラッチ状態から、図３に示すようにバックル１の右端部のタング挿入口１ａからタング３が挿入されての挿入通路１ｂ上に進入してくると、タング３の左端がエジェクタ７の右端に当接し、エジェクタ７が左方へ押圧される。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を縮小させながら左方へ移動するため、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。
【００２７】
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、支持溝２ｄ,２ｅに回動自在に支持されている回動軸４ａ,４ｂを中心に図において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の左端を押圧し、タング３の係止孔３ａの左端部がジョグル部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に示すラッチ状態となる。
【００２８】
このとき、スライダスプリング９のばね力により、図４に示すようにロックピン５は非ロック位置から傾斜面のガイド部２ｆ4,２ｇ4に案内されて上下方向孔２ｆ2,２ｇ2を下方へ移動した後、長手方向孔２ｇ1に進入して右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の上面が押さえ部２ｆ3,２ｇ3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。
【００２９】
更に、このタング３とバックル１とのラッチ状態では、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のばね力で慣性レバー部材１２が引っ張られているので、図５（ａ）に示すように慣性レバー部材１２がガイド溝２ｋ,２ｍの回動軸支持部２ｋ１,２ｍ１に支持された回動軸１２ａ,１２ｂを中心に時計方向に回動する。このため、図６（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して、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。
【００３０】
すなわち、バックル１に作用する慣性によりロックピン５が非ロック位置へ移動して、ラッチ部材４が非ラッチ位置に設定されることで生じる、バックル１からのタング３の慣性抜けが防止される。また、バックル１に作用する慣性により慣性レバー部材１２が図６（ａ）において右方へ移動しかつ回動しようとしても、同図に点線で示す位置になることで、慣性レバー部材１２の被押圧部１２ｃ,１２ｄが押さえ部２ｋ3,２ｍ3に当接するので、慣性レバー部材１２が回動してガイド溝２ｋ,２ｍから抜け出ることが防止される。
【００３１】
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、ロックピン５によりラッチ部材４がラッチ位置に保持されるので、バックル１とタング３との解離が確実に防止される。
【００３２】
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を左方へ押すと、操作ボタン６が左方へ移動して、まずその慣性レバー部材作動部が慣性レバー部材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はその回動軸１２ａ、１２ｂを中心に反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。
【００３３】
この状態で、更に操作ボタン６が左方へ移動すると、ロックピン作動部６ｅがロックピン５を左方へ移動する。ロックピン５が上下方向孔２ｆ2,２ｇ2へ移動可能な位置までくると、ロックピン５は押さえ部２ｆ3,２ｇ3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を中心として反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が押さえ部２ｆ3,２ｇ3によって抑えられなくなり、かつ、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を右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の反時計まわり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を中心に反時計方向に回動する。
【００３４】
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、前述の図２に示すようにエジェクタ７が右限位置となり、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が解離した非ラッチ状態となる。
【００３５】
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を左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。
【００３６】
ところで、この例のバックル１に設けられるバックルスイッチ１７は、図１、図５（ａ）および図６（ａ）に示すようにＵ字状フレームからなるベース２の側壁２ａに取り付けられている。このバックルスイッチ１７は、図２に示すようにバックルスイッチハウジング１７ａと、ロックピン５のバックルスイッチ１７設置側の突出端部５ｂに固定されたラッチ検出用マグネット（ＭＧ；永久磁石）１７ｃと、このマグネット１７ｃによって作動するＩＣホール素子１７ｄと、このＩＣホール素子１７ｄの下面に固定されたバイアス調整用マグネット１７ｉと、バックルスイッチハウジング１７ａ内に配設されてこれらのＩＣホール素子１７ｄおよびバイアス調整用マグネット１７ｉを固定する基板１７ｊと、ＩＣホール素子１７ｄを、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（以下、ＣＰＵともいう）に電気的に接続する導線１７ｈと、バックルスイッチハウジング１７ａおよび基板１７ｊを固定するためのスクリュー１７ｋとから構成されている。
【００３７】
そして、スクリュー１７ｋによりバックルスイッチハウジング１７ａおよび基板１７ｊがベース２の側壁２ａに共締めで固定されている。基板１７ｊが側壁２ａに固定された状態では、図６（ａ）に示すようにロックピン５がロック位置に設定されたとき、ラッチ検出用マグネット１７ｃがＩＣホール素子１７ｄの上方に位置するようにされている。
【００３８】
バイアス調整用マグネット１７ｉを有するこの例のバックルスイッチ１７は、ロックピン５に固定されたラッチ検出用マグネット１７ｃおよびベース２の側壁２ａに固定されたＩＣホール素子１７ｄを共通にしつつ、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有しかつ外部磁界に影響されないオン・オフ特性が設定可能となっている。以下に、これについて具体的に説明する。
【００３９】
バイアス調整用マグネット１７ｉは図７（ｂ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＳ極になるように設けることもできるし、また、図７（ｃ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＮ極になるように設けることもできる。
【００４０】
そして、いま図７（ａ）に示すようにＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合において、ラッチ検出用マグネット１７ｃがＮ極側を先頭にして図７（ａ）で左方から移動してきてその先端が位置Ｘ0の動作点に来たとき、ＩＣホール素子１７ｄがオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替わるオン・オフ特性を有するものとする。
【００４１】
このようなＩＣホール素子１７ｄにおいて、図７（ｂ）に示すようにバイアス調整用マグネット１７ｉがＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＳ極となるように設けられた場合、ＩＣホール素子１７ｄにはバイアス調整用マグネット１７ｉのＳ極側の磁場がバイアスとしてかかる。このため、ラッチ検出用マグネット１７ｃが図７（ｂ）において左方から右方へ移動してきてその先端が前述の位置Ｘ0に来ても、ＩＣホール素子１７ｄはオフからオンに切り替わらない。
【００４２】
そして、ラッチ検出用マグネット１７ｃが更に右方へ移動してその先端が位置Ｘ1の動作点に来たとき、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わる。すなわち、バイアス調整用マグネット１７ｉのＩＣホール素子１７ｄ接触面側をＳ極とした場合には、バイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合の位置Ｘ0での動作点を通り越した位置Ｘ1での動作点で、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わるオン・オフ特性となる。
【００４３】
また、図７（ｃ）に示すようにバイアス調整用マグネット１７ｉがＩＣホール素子１７ｄに接触する面（図の上面）側をＮ極となるように設けられた場合、ＩＣホール素子１７ｄにはバイアス調整用マグネット１７ｉのＮ極側の磁場がバイアスとしてかかる。このため、ラッチ検出用マグネット１７ｃが図７（ｃ）において左方から右方へ移動してきてその先端が位置Ｘ0よりも前の位置Ｘ2の動作点で、ＩＣホール素子１７ｄはオフからオンに切り替わる。すなわち、バイアス調整用マグネット１７ｉのＩＣホール素子１７ｄ接触面側をＮ極とした場合には、バイアス調整用マグネット１７ｉが設けられない場合の位置Ｘ0での動作点より前の位置Ｘ2での動作点で、ＩＣホール素子１７ｄがオフからオンに切り替わるオン・オフ特性となる。
【００４４】
このように、バイアス調整用マグネット１７ｉの極の向きを変えて磁束方向を変えたり、あるいは他の方法、例えばバイアス調整用マグネット１７ｉ自体の磁場の強さを変えたりすることにより、ＩＣホール素子１７ｄの動作点を変えることができる。したがって、バイアス調整用マグネット１７ｉの極の向きや磁場の強さをそのバックルスイッチ１７が用いられるシートベルト装置に対応して調整したり、あるいはバイアス調整用マグネット１７ｉをそのシートベルト装置に対応したものに交換するだけで、ラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを変更せずに、そのシートベルト装置に対応した動作点のオン・オフ特性のバックルスイッチ１７を得ることができる。
【００４５】
これにより、バックルスイッチ１７はラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを共通にしながら、しかも、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有するオン・オフ特性に設定することができ、部品の種類を低減でき、またバックルスイッチ１７の組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチ１７およびバックル１の組立がより簡単になる。
【００４６】
更に、ＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉを設けることで、バックルスイッチ１７は外部磁界に対して影響されない強いスイッチとなる。すなわち、例えば、ラッチ検出用マグネット１７ｃの発する磁界のうち、ＩＣホール素子１７ｄにかかる磁界がラッチ検出用マグネット１７ｃのストローク範囲で０ｍＴ〜２５０ｍＴまで変化するように設定され、また、ＩＣホール素子１７ｄのオン・オフの境界が８ｍＴ〜２０ｍＴに設定されているとする。このとき、２０ｍＴの外部磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかると、ラッチ検出用マグネット１７ｃの発する磁界のうち、ＩＣホール素子１７ｄにかかる磁界０ｍＴであっても、ＩＣホール素子１７ｄがオンになる信号を出力してしまう。そこで、バイアス調整用マグネット１７ｉにより、常時、例えば−５０ｍＴの磁界をＩＣホール素子１７ｄにかかるように設定しておくと、２０ｍＴの外部磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかったとしても、ＩＣホール素子１７ｄがオンになる信号を出力することはない。これにより、ＩＣホール素子１７ｄに対して外部磁界の影響をなくすことができるようになる。
【００４７】
なお、前述の例ではバックルスイッチ１７に用いる磁気センサとして、単にスイッチのオン・オフが認識できればよいことから安価なＩＣホール素子１７ｄを用いているが、これに限定されることなく、この磁気センサとしては、磁気抵抗素子や半導体磁気センサ等の他の磁気センサを用いることもできる。
【００４８】
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、このように磁気センサとしてＩＣホール素子１７ｄを用いて構成されたこの例のバックルスイッチ１７は、前述のようにベース２の側壁２ａに形成されたバックルスイッチ取付孔２ｒにスクリュー１７ｋにより取り付けられる。バックルスイッチ１７が取り付けられた状態では、図６（ａ）から明らかなようにＩＣホール素子１７ｄはロック位置に設定されたときのロックピン５の真下に位置するようにされている。
【００４９】
そして、図５（ｂ）に示すようにロックピン５が非ロック位置にあるときは、ロックピン５に固定されたラッチ検出用マグネット１７ｃはＩＣホール素子１７ｄの真上になくこのＩＣホール素子１７ｄから大きく離間した状態となっている。このときには、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界がＩＣホール素子１７ｄにはかからず、ＩＣホール素子１７ｄは起電力を発生しないので、バックルスイッチ１７はオフとなる。このため、ＩＣホール素子１７ｄから出力信号（起電力）が導線１７ｈを介してＣＰＵに送られず、ＣＰＵはバックルスイッチ１７がオフであることを検知して図示しない表示装置を作動しなく、この表示装置はタング３とバックル１とのラッチを表示しない。
【００５０】
またタング３がバックル１にラッチして、図６（ｂ）に示すようにロックピン５がロック位置になったときは、ロックピン５のラッチ検出用マグネット１７ｃはＩＣホール素子１７ｄの真上に位置した状態となっている。このときには、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界がＩＣホール素子１７ｄにかかって、ＩＣホール素子１７ｄが起電力を発生するので、バックルスイッチ１７はオンとなる。このため、ＩＣホール素子１７ｄから出力信号（起電力）が導線１７ｈを介してＣＰＵに送られ、ＣＰＵはバックルスイッチ１７がオンになったことを検知して表示装置を作動し、この表示装置はタング３とバックル１とが確実にラッチしたことを表示する。
【００５１】
すなわち、ラッチ検出用マグネット１７ｃとＩＣホール素子１７ｄとを用いて、ラッチ検出用マグネット１７ｃの磁界によりＩＣホール素子１７ｄの発生する起電力を検知することで、ロックピン５が非ロック位置にあるとき、つまりタング３がバックル１にラッチされていないときには、表示装置の表示作動が行われなく、ロックピン５がロック位置にあるとき、つまりタング３がバックル１にラッチされているときには、表示装置の表示作動が行われるように、表示装置の作動の切替が行われるようになっている。
【００５２】
このとき、バイアス調整用マグネット１７ｉにより、この例のバックルスイッチ１７の動作点はこのシートベルト装置に対応しているとともに、バックルスイッチ１７のオン・オフ特性は外部磁界に影響されないものとなっている。
【００５３】
このようにして、この例のバックル１では、ラッチ検出用マグネット１７ｃと、ＩＣホール素子１７ｄと、バイアス調整用マグネット１７ｉとにより、ホール効果を利用し、外部磁界に影響されない非接触方式によるバックルスイッチが構成されている。
【００５４】
なお、バックルスイッチ１７のＩＣホール素子１７ｄのオン・オフ信号を検知して表示装置の作動を制御するＣＰＵは、ＩＣホール素子１７ｄのオン・オフ信号を検知することで、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。
【００５５】
このように、この例のバックル１によれば、非接触方式によるバックルスイッチ１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。特に、前述の公開公報に開示のバックルスイッチでは、操作部材をロックピンに接触させてこのロックピンの移動に追従させているが、この例のバックルスイッチ１７では、バックル１の構成部材であるロックピン５にバックルスイッチの構成部材をまったく接触させないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性をより効果的に向上できるとともに、バックル１のロックピン５等の可動構成部材の作動確実性も向上できる。
【００５６】
また、バイアス調整用マグネット１７ｉの磁界の方向や磁界の強さを調整するか、バイアス調整用マグネット１７ｉを所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、ラッチ検出用マグネット１７ｃおよびＩＣホール素子１７ｄを共通にしながら、バックルスイッチ１７の動作点を変更することができるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応した動作点を有するオン・オフ特性のバックルスイッチ１７を得ることができ、バックル１の部品の種類を低減でき、またバックルスイッチ１７の組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチ１７およびバックル１の組立がより簡単になる。
【００５７】
更に、ＩＣホール素子１７ｄの下面にバイアス調整用マグネット１７ｉを設けることで、バックルスイッチ１７として外部磁界に対して影響されない強いスイッチを得ることができる。
更に、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの効果も得られる。
【００５８】
更に、比較的安価なＩＣホール素子１７ｄを用いることで、バックルスイッチ１７を安価にかつ簡単な構成にできる。
また、ＩＣホール素子１７ｄに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネット１７ｉを用いているので、バックルスイッチ１を更に安価にかつより一層簡単にできる。
【００５９】
なお、前述の例ではロックピン５に設けたラッチ検出用マグネット（ＭＧ）１７ｃをロックピン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、バックルスイッチ１７のオン、オフ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、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の非ラッチでの位置とラッチでの位置との間の移動等のバックル１の構成部材のうち、非ラッチでの位置とラッチでの位置との間を移動する移動構成部材に設けたラッチ検出用マグネット（ＭＧ）１７ｃをこの移動構成部材の移動に追従させることでタング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のオン、オフの切替を行うようにすることもできる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のバックルによれば、ラッチ検出用マグネットと磁気センサーとを用いて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。
【００６１】
特に、本発明のバックルによれば、バックルスイッチの構成部材をバックルの構成部材に対してまったく摺動可能に接触させないので、バックルスイッチの耐久性および作動確実性をより効果的に向上できるとともに、バックルの可動構成部材の作動確実性も向上できる。
【００６２】
また、磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段で磁界の方向や磁界の強さを調整するか、動作点調整手段を所望の磁界の方向や所望の磁界の強さのものに交換するだけで、バックルの可動構成部材の移動を検出するラッチ検出用マグネット等の検出部材および磁気センサ−を共通にしながら、バックルスイッチの動作点を変更することができるようになる。したがって、シートベルト装置の種類に対応したオン・オフの動作点を有する動作特性のバックルスイッチを得ることができ、バックルの部品の種類を低減でき、またバックルスイッチの組立工程も一部が共通となり、バックルスイッチおよびバックルの組立がより簡単になる。
【００６３】
更に、バックルスイッチに動作点調整手段を設けることで、バックルスイッチとして外部磁界に対して影響されない強いスイッチを得ることができる。
更に、本発明によれば、前述の公開公報に開示のバックルスイッチの効果も得られる。
【００６４】
特に、請求項２の発明によれば、磁気センサーを比較的安価なホール素子から構成しているので、バックルスイッチを安価にかつ簡単な構成にできる。
また、請求項３の発明によれば、動作点調整手段を、磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットから構成しているので、バックルスイッチを更に安価にかつより一層簡単にできる。
更に、請求項４の発明によれば、バックルスイッチのオン・オフの動作点が対応しかつバックルスイッチが外部磁界に影響されることがないシートベルト装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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。
【図２】 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。
【図３】 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。
【図４】 この例のベースの側壁に設けられたガイド孔を示す図である。
【図５】 （ａ）は図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ベースに取り付けた状態を示すとともに、バックルとタングとの非ラッチ状態を示す図、（ｂ）はラッチ検出用マグネットおよびバイアス調整用マグネットの各磁界を示す図である。
【図６】 （ａ）は図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ベースに取り付けた状態を示すとともに、バックルとタングとのラッチ状態を示す図、（ｂ）はラッチ検出用マグネットおよびバイアス調整用マグネットの各磁界を示す図である。
【図７】 本発明のバックルスイッチの一例を示し、（ａ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを設けない場合を示す図、（ｂ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを、Ｓ極がＩＣホール素子側になるように設けた場合を示す図、（ｂ）はＩＣホール素子にバイアス調整用マグネットを、Ｎ極がＩＣホール素子側になるように設けた場合を示す図である。
【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、５ｂ…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、１７ａ…バックルスイッチハウジング、１７ｃはラッチ検出用マグネット（ＭＧ）、１７ｄはＩＣホール素子、１７ｈは導線、１７ｉ…バイアス調整用マグネット、１７ｊ…基板
Claims (4)
- 両側壁を有するベースと、これらの側壁に非ラッチ位置と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、タングが所定位置に挿入されたときラッチ位置に回動してこのタングに係合するラッチ部材と、前記ベースに長手方向に非ラッチでの位置とラッチでの位置との間で摺動可能に設けられ、タングの挿入によって移動するとともに、タングとバックルとのラッチ解除時にタングをバックルから脱出させるエジェクタと、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、前記両側壁に非ロック位置とロック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、前記ロック位置に設定されて前記ラッチ部材を前記ラッチ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を解除可能にする前記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を少なくとも備えているバックルにおいて、
更に、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つの移動を検知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、前記エジェクタ、前記ラッチ部材、および前記ロック部材のいずれか１つに取り付けられたラッチ検出用マグネットと、このラッチ検出用マグネットの磁界により起電力を発生する磁気センサーと、この磁気センサーの動作点を調整するための動作点調整手段とからなることを特徴とするバックル。 - 前記磁気センサーはホール素子からなることを特徴とする請求項１記載のバックル。
- 前記動作点調整手段は前記磁気センサーに磁界をかけてその動作点を調整するバイアス調整用マグネットからなることを特徴とする請求項１または２記載のバックル。
- 請求項１ないし３のいずれか１記載のバックルを備えたシートベルト装置。
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