説明

近接センサ

【課題】検出精度を向上することができる近接センサを提供する。
【解決手段】磁気検知素子26により磁石または磁性体を有する被検知部材8の近接を検知する近接センサ20において、磁気検知素子26をその検知面26aに向けて弾性付勢する弾性部材33を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、近接センサに関するものである。
【背景技術】
【0002】
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に磁性部材からな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。
【特許文献1】特開2006−281813号公報
【特許文献2】特表平9−511357号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、この従来の近接センサにおいては、近接センサのハウジングと検知部との相対位置関係がずれてしまうと、磁界発生部の磁界が変化してしまい、検知精度が悪化する虞があった。つまり、近接センサの検知部と検知対象物との距離が経年的に変化してしまうと、磁界の変化量が異なってしまい、シートのスライド検知位置が変化する虞があった。
【0004】
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、検出精度を向上することができる近接センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、磁気検知素子(例えば、実施形態におけるホールIC26)により磁石または磁性体を有する被検知部材(例えば、実施形態におけるロックプレート8)の近接を検知する近接センサ(例えば、実施形態における近接センサ20)において、前記磁気検知素子をその検知面(例えば、実施形態における検知面26a)に向けて弾性付勢する弾性部材(例えば、実施形態におけるリブ33)を設けたことを特徴としている。
【0006】
請求項2に記載した発明は、前記磁気検知素子を収納するハウジング(例えば、実施形態におけるハウジング24)を設け、前記磁気検知素子を前記ハウジングの内面(例えば、実施形態における内面24b)と前記弾性部材とで挟持したことを特徴としている。
【0007】
請求項3に記載した発明は、前記磁気検知素子の検知面と、該検知面に対向する非検知面(例えば、実施形態における非検知面26b)とを略平行に設け、前記ハウジングの内面と前記弾性部材までの距離(例えば、実施形態における距離a)を、前記磁気検知素子の検知面および非検知面の間の寸法(例えば、実施形態における寸法b)よりも小さくしたことを特徴としている。
【0008】
請求項4に記載した発明は、前記弾性部材を、前記磁気検知素子を収納するハウジングと一体成形したことを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に記載した発明によれば、弾性部材により磁気検知素子を検知面側に常に付勢することができるため、磁気検知素子の検知面と被検知部材との距離を一定に保つことができる。したがって、近接センサの検知精度を向上することができる効果がある。
【0010】
請求項2に記載した発明によれば、磁気検知素子をハウジングの内面と弾性部材との間で固定することができるため、磁気検知素子の検知面と被検知部材との距離をより確実に一定に保つことができる。したがって、ハウジングと磁気検知素子との相対位置が動かないため、近接センサの検知精度を向上することができる効果がある。
【0011】
請求項3に記載した発明によれば、磁気検知素子をハウジングに取り付ける際に、ハウジングの内面と弾性部材との間に押し込むように取り付けることになるため、弾性部材が確実に機能して磁気検知素子をハウジングの内面と弾性部材との間で挟持させることができる効果がある。
【0012】
請求項4に記載した発明によれば、ハウジングを成形する際に弾性部材も成形されるため、手間をかけず容易に成形することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に、本発明の実施形態を図1〜図8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。
【0014】
図1に示すように、シートスライド装置は、車両のフロアに固定設置されるロアレール1と、シートの下面に取り付けられるアッパレール2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など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。
【0015】
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。
【0016】
また、アッパレール2とロアレール1との間には、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、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。
【0017】
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。
【0018】
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り付けられ、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。
【0019】
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。
【0020】
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が形成され、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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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ハウジング24が形成され、図3〜図6に示すように、このハウジング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。さらに具体的には、ホールIC26をPCB31上にはんだ付けし、永久磁石25とホールIC26(PCB31)はハウジング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。なお、ホールIC26は、検知面26aと非検知面26bとが平面視で平行に形成され、検知面26a側の角部が面取りされて傾斜面26cとなっていて、検知面26aの幅が非検知面26bの幅より小さく形成されたチップである。
【0024】
このセンサブロック22には、略U字状の永久磁石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ハウジング24の側壁24a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。
【0025】
ここで、図6に示すように、ハウジング24にはホールIC26をロックプレート8側へ付勢するためのリブ33が一体成形されている。リブ33はハウジング24の上壁内面24d側から垂れ下がるように爪状に2本平行して形成されており、ホールIC26の非検知面26bに当接するようになっている。また、ホールIC26の検知面26aはリブ33に押し付けられて、ハウジング24の内面24bに当接している。具体的には、ハウジング24における内面24bとリブ33との距離aが、ホールIC26の検知面26aから非検知面26bまでの寸法bよりも小さくなるようにリブ33が形成されている。また、2本のリブ33は、それぞれ非検知面26bと、その横方向(車両前後方向)の中央から等距離離れた位置で当接し、検知面26aに向けてホールIC26を均等に付勢する。なお、ハウジング24の内面24bは、平面視において側壁24aより凸状に突出した部分におけるホールIC26と対向する面である。また、図6において、ポッティング材27は図示を省略している。
【0026】
このように構成することで、ホールIC26をハウジング24に取り付けると、ホールIC26はリブ33に付勢されることにより、ホールIC26の検知面26aが常にハウジング24の内面24bに接するように構成される。また、ハウジング24には、ホールIC26の傾斜面26cに当接するように予備リブ35が形成され、ホールIC26の横方向(車両前後方向)のずれを抑制するように構成されている。なお、この予備リブ35は設けなくてもよい。
【0027】
次に、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の間に介装される両磁石片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。
【0028】
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。
【0029】
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、離間しているときとでホール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。
【0030】
また、ハウジング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と略同一高さ範囲に亘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のハウジング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の先端側が撓んで垂立壁8bに接触するようになっている。
【0031】
この突起部29により、万一、近接センサ20の周囲にビスや座金、ホチキスなどの微小な磁性材料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、シート位置に拘らず、微小な磁性材料が近接センサ20に近接するのを阻止することができる。
【0032】
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。
【0033】
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、近接センサ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。
【0034】
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、近接センサ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。
【0035】
ここで、ホールIC26はリブ33によりハウジング24の内面24bに常に押圧されるように位置が固定しているため、ホールIC26とロックプレート8との距離が常に一定に保たれる。したがって、近接センサ20がどの位置にいるかを、誤検知することなく高精度に検知することができる。
【0036】
本実施形態によれば、ホールIC26により磁性体であるロックプレート8の近接を検知する近接センサ20において、ホールIC26をその検知面26aに向けて弾性付勢するリブ33を設けた。
このように構成したため、リブ33によりホールIC26を検知面26a側に常に付勢することができ、ホールIC26の検知面26aとロックプレート8との距離を一定に保つことができる。したがって、近接センサ20の検知精度を向上することができる。よって、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設定通りに実現できる。
【0037】
また、ホールIC26を収納するハウジング24を設け、ホールIC26をハウジング24の内面24bとリブ33とで挟持した。
このように構成したため、ホールIC26をハウジング24の内面24aとリブ33との間で固定することができ、ホールIC26の検知面26aとロックプレート8との距離をより確実に一定に保つことができる。したがって、ハウジング24とホールIC26との相対位置が動かないため、車両走行の際の振動によっても位置ずれなどの悪影響を受けず、近接センサ20の検知精度を向上することができる。
【0038】
さらに、ホールIC26の検知面26aと、検知面26aに対向する非検知面26bとを略平行に設け、ハウジング24の内面24aとリブ33での距離aを、ホールIC26の検知面26aおよび非検知面26bの間の寸法bよりも小さくした。
このように構成したため、ホールIC26をハウジング24に取り付ける際に、ハウジング24の内面24aとリブ33との間に押し込むように取り付けることになり、リブ33が確実に機能してホールIC26をハウジング24の内面24aとリブ33との間で挟持させることができる。したがって、ホールIC26の位置決めを、確実かつ容易に行うことができる。
【0039】
そして、リブ33を、ホールIC26を収納するハウジング24と一体成形した。
このように構成したため、ハウジング24を成形する際にリブ33も成形され、手間をかけず容易に成形することができる。
【0040】
尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や材料などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、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、本実施形態において、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儲け、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よい。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の実施形態におけるシート位置検出装置の分解斜視図である。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】図1のB−B線に沿う断面図である。
【図4】図1のC矢視に対応する斜視図である。
【図5】図4のD−D線に沿う拡大断面図である。
【図6】図5のE−E線に沿う拡大断面図である。
【図7】図1のF−F線に沿う断面図である。
【図8】本発明の実施形態における近接センサの原理図である。
【符号の説明】
【0042】
8…ロックプレート(被検知部材) 20…近接センサ 24…ハウジング 24a…内面 26…ホールIC(磁気検知素子) 26a…検知面 26b…非検知面 33…リブ(弾性部材) a…距離(ハウジングの内面と弾性部材との距離) b…寸法(検知面と非検知面との間の寸法)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気検知素子により磁石または磁性体を有する被検知部材の近接を検知する近接センサにおいて、
前記磁気検知素子をその検知面に向けて弾性付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする近接センサ。
【請求項2】
前記磁気検知素子を収納するハウジングを設け、前記磁気検知素子を前記ハウジングの内面と前記弾性部材とで挟持したことを特徴とする請求項1に記載の近接センサ。
【請求項3】
前記磁気検知素子の検知面と、該検知面に対向する非検知面とを略平行に設け、
前記ハウジングの内面と前記弾性部材までの距離を、前記磁気検知素子の検知面および非検知面の間の寸法よりも小さくしたことを特徴とする請求項2に記載の近接センサ。
【請求項4】
前記弾性部材を、前記磁気検知素子を収納するハウジングと一体成形したことを特徴とする請求項2または3に記載の近接センサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−48926(P2009−48926A)
【公開日】平成21年3月5日(2009.3.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−215876(P2007−215876)
【出願日】平成19年8月22日(2007.8.22)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】