JP4435128B2

JP4435128B2 - 位置検出装置

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Publication number: JP4435128B2
Application number: JP2006241968A
Authority: JP
Inventors: 治宝西出
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: WO2008029702A1; JP2008064571A; US8049491B2; CN101512700B; CN101512700A; US20100026283A1

Description

この発明は、ベース部材上に変位可能に設けられた可動部材の位置を近接センサを用いて検出する位置検出装置に関し、とりわけ、近接センサに永久磁石等の磁界発生部を備えた位置検出装置に関するものである。

車両用シートのスライド位置を検出する位置検出装置として、磁界検知式の近接センサを用いたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
この位置検出装置は、例えば、車体フロアに固定設置されるロアレールの前端側側部に磁性部材から成る検知対象物が設けられ、車両用シートと一体のアッパレールに、磁界発生部（永久磁石）と検知部（ホールＩＣ）を備えた近接センサが設けられている。
この位置検出装置の場合、車両用シートのスライド移動に応じて近接センサが移動すると、その近接センサと検知対象物との位置関係に応じて検知部で検知される磁界発生部の磁界が変化し、この磁界の変化を基にしてシートのスライド位置が検出される。
特表平９−５１１３５７号公報特開２００３−３３７００４号公報

しかし、この従来の位置検出装置においては、近接センサに磁界発生部（永久磁石）が設けられているため、周囲に微小なビスやクリップ等の磁性材料が存在すると、磁界発生部の磁力がその磁性材料を吸引し、磁性材料が近接センサの周囲に付着することが懸念される。

そこでこの発明は、近接センサに対する磁性材料の付着を未然に防止できるようにして、検出精度の向上を図ることのできる位置検出装置を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、
ベース部材（例えば、後述の実施形態におけるロアレール１）と、該ベース部材に対して変位可能に設けられた可動部材（例えば、後述の実施形態におけるアッパレール２）と、前記ベース部材または前記可動部材のいずれか一方に設けられた近接センサ（例えば、後述の実施形態における近接センサ２０）と、前記ベース部材または前記可動部材のいずれか他方に設けられた検知対象物（例えば、後述の実施形態におけるロックプレート８）と、を備えた位置検出装置（例えば、後述の実施形態におけるシート位置検出装置１００）において、前記近接センサは、略Ｕ字形状の磁石から成る磁界発生部（例えば、後述の実施形態における永久磁石２５）と、該略Ｕ字形状の磁石の一対の脚部の間に配置されて、前記可動部材の変位に応じた磁界の変化を検知する検知部（例えば、後述の実施形態におけるホールＩＣ２６）と、を備え、前記検知対象物は磁性体によって形成されるとともに、前記略Ｕ字形状の磁石の一対の脚部の先端と対峙可能に配置され、前記磁石の一対の脚部の先端部の前方側には、前記検知対象物と対峙する方向に突出する非磁性体製の突起部（例えば、後述の実施形態における突起部２９）が設けられていることを特徴とする。
これにより、可動部材がベース部材上を変位して近接センサが検知対象物に近接すると、近接センサの検知部で検知される磁界が変化するようになる。
また、磁石の一対の脚部の先端部の前方側に非磁性体製の突起部が設けられているため、周囲の微小な磁性材料が磁石の脚部の先端側に近づきにくくなり、検知部での検知結果が周囲の磁性材料の影響をより受けにくくなる。

請求項１に記載の発明によれば、近接センサの磁界発生部に近づこうとする周囲の微小な磁性材料を、近接センサから検知対象物に向けて突出する非磁性体製の突起部によって避けることができるため、近接センサに対する周囲の磁性材料の付着を未然に防止して検出精度の向上を図ることができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は、車両のシートスライド装置を示すものであり、このシートスライド装置には、シートの前後スライド位置を検出するためのシート位置検出装置１００が組み込まれている。このシート位置検出装置１００の検出信号は、例えば、エアバッグの展開出力やインフレータの点火タイミングを、シートの前後スライド位置に応じて制御するのに用いられる。

シートスライド装置は、図１に示すように、車両のフロアに固定設置されるロアレール１（ベース部材）と、シートの下面に取付けられるアッパレール２（可動部材）とを備え、ロアレール１とアッパレール２が図示しないローラ等の滑り部材を介して長手方向（車体前後方向）にスライド自在に組み付けられている。

ロアレール１は、上部側が開口する略コ字状の基本断面の両側の側壁上端に幅方向内側下向きに屈曲する下向き屈曲部１ａが形成されるとともに、底壁の長手方向の両端部近傍が車両のフロアに締結固定されている。一方、アッパレール２は、下部側が開口する略コ字状の基本断面の両側の側壁下端に幅方向外側上向きに屈曲する上向き屈曲部２ａが形成されている。このアッパレール２は、ロアレール１の開口部内に嵌装され、両側の上向き屈曲部２ａがロアレール１の下向き屈曲部１ａの内面に対向するようになっている。

また、アッパレール２とロアレール１の間には、アッパレール２を任意のスライド位置で固定するためのロック機構４が設けられている。このロック機構４は、アッパレール２に揺動自在に支持され複数のロック爪５を有する略コ字形状のラッチレバー６と、ロアレール１に結合され前記ロック爪５と係脱可能な複数の嵌合孔７を有するロックプレート８と、前記ロック爪５を嵌合孔７方向に付勢する棒状スプリング９と、ロック時にロックプレート８の手前側でロック爪５の付根部を係合支持する爪支持プレート１０とを備えている。

棒状スプリング９は、その両端部がアッパレール２の上壁に支持され、その湾曲した中央部でラッチレバー６をロックプレート８方向に付勢するようになっている。
ラッチレバー６は、アッパレール２の上壁内面に軸支持部材１１を介して回動自在に取付けられ、その一端には、外部から操作力を取り入れるための入力アーム１２が一体に設けられている。

ロックプレート８は、ロアレール１の長手方向に沿って延在し、ロアレール１の内側底面に固定設置されている。ロックプレート８は磁性金属（磁性部材）によって断面略Ｌ字状に形成され、その底面を成す基壁８ａがロアレール１の底面の幅方向略中央にスポット溶接やプロジェクション溶接によって結合されるとともに、基壁８ａの幅方向の一端側に垂立壁８ｂが延設されている。垂立壁８ｂには、複数の嵌合孔７が長手方向に等間隔に形成され、その任意の嵌合孔７にラッチレバー６のロック爪５が嵌合し得るようになっている。

爪支持プレート１０は、ラッチレバー６のロック爪５の付根部が挿入係合される複数の支持孔１４が設けられ、アッパレール２の上壁下面に固定設置されている。そして、アッパレール２の一方の側壁のうちの、爪支持プレート１０の支持孔１４と対応する位置には、図２に示すようにラッチレバー６のロック爪５の先端部が挿入係合される支持孔１５が形成されている。爪支持プレート１０とアッパレール２の各支持孔１４，１５は、ラッチレバー６のロック爪５がロックプレート８上の任意の嵌合孔７に挿入係合されるときに、ロック爪５の付根部側と先端部側をロックプレート８の前後で支持するようになる。

また、アッパレール２には、図２に示すように一方の側壁と上壁とに跨るように切欠き１６が形成され、ラッチレバー６の入力アーム１２がその切欠き１６を介してアッパレール２の外部に突出している。一方、図１に示すようにアッパレール２の外面には、図示しないブラケットを介してホルダー１７が上下揺動可能に取り付けられ、このホルダー１７にロック解除用の操作レバー１８の基端が支持されている。ホルダー１７には、ラッチレバー６の入力アーム１２に係合される操作片１７ａが設けられ、操作レバー１８の上方側への揺動操作によってラッチレバー６をロック解除方向に回動操作し得るようになっている。具体的には、操作レバー１８を上方へ回動操作すると、操作片１７ａが入力アーム１２を下方に押し下げ、それによってラッチレバー６が棒状スプリング９の付勢力に抗してロック爪５を嵌合孔７から引き抜く方向に回動操作されるようになる。

ところで、アッパレール２の上壁のロック機構４よりも車体前方側位置には、図３，図７に示すブラケット１９を介して磁界検知式の近接センサ２０が取り付けられている。なお、図１においてはブラケット１９の図示が省略されている。
近接センサ２０は、電気系統の配線コネクタを接続する端子ブロック２１と、その端子ブロック２１と略直交する方向に延出する矩形断面のセンサブロック２２とを備え、センサブロック２２が、アッパレール２の上壁に形成された貫通孔２３を通してアッパレール２の内側に配置されている。

センサブロック２２は、非磁性で、かつ弾性を有する樹脂材料によってケーシング２４が形成され、図３〜図６に示すように、このケーシング２４の内部に、磁界発生部としての略Ｕ字状の永久磁石２５と、磁界を検知する検知部としてのホールＩＣ２６とが収容されている。永久磁石２５とホールＩＣ２６はケーシング２４の内部に下端の開口を通して装填され、その後に開口がポッティング材２７（図３参照）によって封止されている。このセンサブロック２２では、略Ｕ字形状の永久磁石２５の一対の脚部２５Ａ，２５Ａの先端方向が検出方向とされ、両脚部２５Ａ，２５Ａの前方に位置されるケーシング２４の側壁がロックプレート８の垂立壁８ｂに近接状態で対峙するようになっている。ただし、ロックプレート８の垂立壁８ｂは、図７に示すようにロアレール１上の前端部側の領域Ｂよりも後方側の領域Ａのみに存在するため、センサブロック２２は領域Ａ内にあるときにだけ垂立壁８ｂと対峙する。ロックプレート８は前述のように磁性金属によって形成されており、近接センサ２０の検出対象物とされている。

ここで、この実施形態の近接センサ２０の検出原理について、図８を参照して説明する。
略Ｕ字状を成す永久磁石２５は、長さの等しい第１，第２磁石片２５ａ，２５ｂと、この第１，第２磁石片２５ａ，２５ｂの間に介装され両磁石片２５ａ，２５ｂよりも長さの短い第３磁石片２５ｃとから成り、各磁石片２５ａ，２５ｂ，２５ｃは同一磁極が同方向を向くようにして接合されている。

このように略Ｕ字状に形成された永久磁石２５においては、図８（Ａ），（Ｂ）に示す脚部２５Ａ，２５Ａ間のある位置において、第１，第２磁石片２５ａ，２５ｂによる磁界と第３磁石片２５ｃによる磁界が互いに打ち消しあい、トータルの磁界がゼロになる。ホールＩＣ２６は、この脚部２５Ａ，２５Ａ間の磁界ゼロの領域２８に配置されている。ただし、トータルの磁界がゼロになるのは、永久磁石２５の磁界が外部の磁性部材の影響を受けないときだけであり、図８（Ｂ）に示すように永久磁石２５の脚部２５Ａの先端側が磁性部材であるロックプレート８（垂立壁８ｂ）に近接すると、ホールＩＣ２６に作用する磁界が増大する。

したがって、この近接センサ２０においては、永久磁石２５の脚部２５Ａがロックプレート８に近接しているときと、離間しているときでホールＩＣ２６が異なる検出信号を出力し、それによってシートのスライド位置、つまり、シートが前端部側にあるか、それともそれよりも後方側にあるかを検出することができる。

ところで、ケーシング２４のうちの、ロックプレート８の垂立壁８ｂと対向する側の面には、舌片状の一対の突起部２９，２９が一体に形成されている。この各突起部２９は、永久磁石２５の各脚部２５Ａの前方側に永久磁石２５とほぼ同高さ範囲に亙って形成されている。また、各突起部２９の垂立壁８ｂ方向に向かう突出高さは、近接センサ２０のケーシング２４とロックプレート８の垂立壁８ｂとの離間幅よりも大きくなっており、近接センサ２０が垂立壁８ｂと対向する位置にあるときに、突起部２９の先端部が撓んで垂立壁８ｂの側面に接触するようになっている。

以上の構成において、シートの前後位置を調整する場合には、運転者が操作レバー１８を上方に引き上げることによってラッチレバー６のロック爪５がロックプレート８の嵌合孔７から引き抜かれ、その状態においてシートを任意の前後位置にスライド調整する。この後、操作レバー１８の引き上げを解除すると、ラッチレバー６が棒状スプリング９によって再度付勢され、ロック爪５がロックプレート８上の対応する嵌合孔７に挿入係合される。

シートの前後位置はこうして自由に調整されるが、シートが前端部位置よりも後方にあるときには、近接センサ２０が図７の領域Ａにおいてロックプレート８の垂立壁８ｂに対向し、センサ２０のホールＩＣ２６が、シートが前端部位置以外にあることを意味する電流信号をコントローラ（図示せず）に出力する。
また、シートが前端部位置にあるときには、近接センサ２０が垂立壁８ｂに対向しない図７の領域Ｂ内に位置され、センサ２０のホールＩＣ２６が、シートが前端部位置にあることを意味する電流信号をコントローラ（図示せず）に出力する。

このシート位置検出装置１００においては、近接センサ２０のケーシング２４のうちの、永久磁石２５の各脚部２５Ａの前方側位置に夫々非磁性の突起部２９が形成されているため、図５に示すように、万一、近接センサ２０の周囲にビスや座金、ホチキス等の微小な磁性材料Ｍが存在することがあっても、永久磁石２５の脚部２５Ａ近傍への磁性材料Ｍの近接を突起部２９が確実に阻止するようになる。したがって、周囲の微小な磁性材料Ｍが近接センサ２０の検出結果に影響を与えることがなくなり、シートの位置検出精度が高まる。また、シートが前端部位置にある場合でも、近接センサ２０に非磁性体製の突起部２９を有しているため、シート位置に拘わらず、微小な磁性材料Ｍが近接センサ２０に近接するのを阻止することができる。

また、このシート位置検出装置１００の場合、突起部２９の突出高さが近接センサ２０とロックプレート８の垂立壁８ｂの離間幅よりも大きく設定されているため、シートが前端部位置以外にあるときには、各突起部２９がロックプレート８の垂立壁８ｂに当接し、その結果、垂立壁８ｂが、磁性材料Ｍが隣接する突起部２９，２９間に回り込むのを阻止する壁として機能するようになる。したがって、シートが前端部位置以外にあるときには、突起部２９と垂立壁８ｂとの協働によって近接センサ２０に対する磁性材料Ｍの付着をより有効に防止することができる。

さらに、この位置検出装置１００では、各突起部２９が弾性を有する樹脂材料によって形成され、シートのスライド調整時に突起部２９と垂立壁８ｂが摺接するようになっているため、万一、突起部２９や垂立壁８ｂに磁性材料Ｍが付着したとしても、突起部２９と垂立壁８ｂとの摺接によって付着した磁性材料Ｍを払い落とすことができる。特に、この実施形態においては、突起部２９の先端部が当接する垂立壁８ｂには長手方向に沿って複数の嵌合孔７が形成されているため、シートスライドに伴う嵌合孔７の孔縁に対する突起部２９の間欠的な当接により、磁性材料Ｍをより有効に払い落とすことができる。

また、この実施形態の装置１００の場合、突起部２９が樹脂製のケーシング２４と一体に形成されているため、外部からの荷重入力によって突起部２９が剥離する劣化が生じにくいうえ、型成形等によって突起部２９とケーシング２４を容易に形成することができる。したがって、このように突起部２９をケーシング２４と一体に形成することにより、製品寿命の向上と製造コストの低減を図ることができる。
ただし、このような利点を考えなければ突起部２９をケーシング２４と別体に形成し、後に突起部２９をケーシング２４に接着等によって固定することも可能である。また、突起部２９は、ケーシング２４の下端の開口を封止するポッティング材２７によって形成するようにしても良い。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、以上では車両のシート位置検出装置について説明したが、同様の構成をシート以外の位置検知装置に適用することも可能である。また、上記の実施形態においては、近接センサを可動部材であるアッパレール側に設け、検出対象物である磁性部材をロアレール側に設けたが、逆に、近接センサをロアレール側に設け、検出対象物である磁性部材をアッパレール側に設けるようにしても良い。

この発明の一実施形態を示す分解斜視図。同実施形態を示す図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図。同実施形態を示す図１のＢ−Ｂ断面に対応する断面図。同実施形態を示す図１のＣ矢視に対応する斜視図。同実施形態を示す図４のＤ−Ｄ断面に対応する拡大断面図。同実施形態を示す図４のＤ−Ｄ断面に対応する拡大断面図。同実施形態を示す図１のＥ−Ｅ断面に対応する断面図。同実施形態を示す近接センサの原理図。

１…ロアレール（ベース部材）
２…アッパレール（可動部材）
８…ロックプレート（検知対象物）
２０…近接センサ
２４…ケーシング
２５…永久磁石（磁界発生部）
２６…ホールＩＣ（検知部）
２９…突起部
１００…シート位置検出装置

Claims

ベース部材と、該ベース部材に対して変位可能に設けられた可動部材と、前記ベース部材または前記可動部材のいずれか一方に設けられた近接センサと、前記ベース部材または前記可動部材のいずれか他方に設けられた検知対象物と、を備えた位置検出装置において、
前記近接センサは、略Ｕ字形状の磁石から成る磁界発生部と、該略Ｕ字形状の磁石の一対の脚部の間に配置されて、前記可動部材の変位に応じた磁界の変化を検知する検知部と、を備え、
前記検知対象物は磁性体によって形成されるとともに、前記略Ｕ字形状の磁石の一対の脚部の先端と対峙可能に配置され、
前記磁石の一対の脚部の先端部の前方側には、前記検知対象物と対峙する方向に突出する非磁性体製の突起部が設けられていることを特徴とする位置検出装置。