(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトに設けられたタングプレートを固定するシートベルトバックル装置であって、
直線状に互い違いに並べられた隣接する少なくとも３つの磁極を有し、前記タングプレートの当該シートベルトバックル装置内への挿入に連動してスライドする磁石と、
スライドする前記磁石から受ける磁場の向きの変化に起因して信号を出力する出力部と、を備え、
前記出力部は、
前記磁石から受ける磁場の向きの変化に起因して大バルクハウゼンジャンプを起こし得る磁性素子と、
前記磁性素子を巻回するように設けられ、前記大バルクハウゼンジャンプに応じて前記信号としての誘導起電力を生じるコイル素子と、を有することを特徴とするシートベルトバックル装置。
【請求項２】
前記磁石を前記タングプレートの当該シートベルトバックル装置からの脱去方向へ付勢するバネ部材をさらに備え、
前記磁石は、前記タングプレートの作用および前記バネ部材によって該タングプレートの着脱方向へスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載のシートベルトバックル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートベルトに設けられたタングプレートを固定するシートベルトバックル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シートベルトには、乗員がシートベルトを装着しているか否かを検知する検知装置が設けられている。検知装置を設けたシートベルトは、その装着・非装着の如何によって、エアバッグの膨張展開時の展開出力を自動調整したり、シートベルトを巻き取るモータ付きリトラクタを自動制御したりすることを可能にしている。このような検知装置は、主にシートベルトバックル（バックル）内に設けられていて、バックル内でのタングプレートの着脱を検知している。
【０００３】
通常、上記の検知装置は電力を要する構造となっている。車両における電力は、オルタネータ（発電機）から供給されるものであって、オルタネータはエンジンから伝達される運動エネルギーを利用して発電するものである。しかし、特にモータ付きリトラクタの自動調節などは、エンジンが始動しているか否かにかかわらず行う必要がある。そのため、シートベルトの装着・非装着を検知する検知装置は、オルタネータが発電していない状態でも適正に作動可能にするために、消費電力を低減することが望まれている。
【０００４】
ここで、電力が不要な磁気センサとして、大バルクハウゼンジャンプと呼ばれる現象を利用した磁気センサが普及している。大バルクハウゼンジャンプとは、所定の磁性体に磁石等によって外部磁場を印加した場合、印加する外部磁場の強さがある値を超えた時点で磁性体の磁化方向が一気に反転する現象である。この磁気センサは、磁性体の近くにコイルと、検知対象物の作用によって移動可能な磁石等を設置し、磁石等が移動することで起こる磁性体の磁化反転をパルス電圧として検知している。
【０００５】
例えば、特許文献１には、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、その磁性素子に対して設けられた検出コイルとによって、作動磁石を設けたドア等の移動体の移動を検知する移動体の移動方向検知装置が開示されている。特許文献１によれば、かかる移動方向検知装置は誤動作が少なく、無電源とすることが可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のように大バルクハウゼンジャンプを利用した検知装置では、単一の棒磁石がスライドし、棒磁石の一端の磁極から他端の磁極に向かう磁場の方向の変化を利用して移動体の移動を検知している。かかる磁石では磁場が放射状に形成されるため、磁極からわずかに離れるだけでも磁束密度の低下が著しい。したがって、磁性体に対して磁石を正確に動かさなければ、磁場の方向の変化を明確に捉えられず、移動体の移動方向検知の精度が低下するおそれがある。また、バックルの小型化を制限しないよう、内部に設ける磁石も小型のものを使用する必要がある。このように磁石を小型化することで磁場が弱まり、磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生じさせるための２方向の磁場の印加がますます困難になるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み、電源を必要とせず、しかも、小さな磁石を用いる場合であってもタングプレートの着脱を精度よく検知可能なシートベルトバックル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかるシートベルトバックル装置の代表的な構成は、シートベルトに設けられたタングプレートを固定するシートベルトバックル装置であって、略直線状に互い違いに並べられた隣接する少なくとも３つの磁極を有し、タングプレートの当該シートベルトバックル装置内への挿入に連動してスライドする磁石と、スライドする磁石から受ける磁場の向きの変化に起因して信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、磁石に隣接した３つの磁極を設けることで、中央の磁極と両端の磁極との間に、それぞれ、磁束密度の高い異なる２方向の磁場を常に発生させることができる。これにより、磁石をスライドさせることで出力部に対して印加される磁場の方向の変化が大きく、明確になる。しかも隣接した磁極間という比較的広範囲にわたってこれらの磁場が形成される。この明確な磁場の向きの変化に起因して信号を出力することで、磁石のスライド動作そのものの精度を向上させなくても、磁石がスライドしたことを正確に検知可能である。したがってタングプレートの着脱を検知する精度が向上する。
【００１１】
また上記構成によれば、小さな磁石を用いた場合であっても、上記のように隣接した構成でそれらを配列することによって強い磁場が得られるため、より少ないスペースでタングプレートの着脱の確実な検知を行うことが可能となる。そして、無論、磁石が発する磁場をタングプレートの着脱の検知に利用するため、シートベルトバック装置に電源を供給する必要もない。
【００１２】
上記の出力部は、磁石から受ける磁場の向きの変化に起因して大バルクハウゼンジャンプを起こし得る磁性素子と、磁性素子を巻回するように設けられ、大バルクハウゼンジャンプに応じて信号としての誘導起電力を生じるコイル素子と、を有するとよい。
【００１３】
上記構成によれば、磁石のスライドを通じて、タングプレートの着脱をコイル素子に発生するパルス電圧として検知することが可能となる。
【００１４】
上記のシートベルトバックル装置は、磁石をタングプレートの当該シートベルトバックル装置からの脱去方向へ付勢するバネ部材をさらに備え、磁石は、タングプレートの作用およびバネ部材によってタングプレートの着脱方向へスライド可能であるとよい。
【００１５】
上記構成によれば、タングプレートの着脱方向に沿った磁石のスライドが可能になる。そのため、シートベルトバックル装置に対し、その既存の形状を極力変更させることなくタングプレートの着脱の検知機能を付加することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電源を必要とせず、しかも、小さな磁石を用いる場合であってもタングプレートの着脱を精度よく検知可能なシートベルトバックル装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態によるシートベルトバックル装置の内部構成を例示する図である。
【図２】図１のシートベルトバックル装置の分解図である。
【図３】スイッチの概略的な外観を例示する側面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図であり、シートベルトバックル装置の初期状態からラッチ状態への動作を説明する図である。
【図５】図４のシートベルトバックル装置の各状態におけるスイッチの動作を説明する図である。
【図６】図５のスイッチの各状態における作用を説明する図である。
【図７】シートベルトバックル装置のラッチ状態からの解除動作を説明する図である。
【図８】図７のシートベルトバックル装置の各状態におけるスイッチの動作を説明する図である。
【図９】図７のスイッチの各状態における作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
（シートベルトバックル装置）
図１は、本実施形態によるシートベルトバックル装置の内部構成を例示する図、図２は図１のシートベルトバックル装置の分解図である。シートベルトバックル装置（以下、バックル１００と記載する）は、シートベルトに設けられたタングプレート１０２を固定する装置である。バックル１００は、車室内において、座席に着座した乗員の腰部近傍に位置するように設置される。
【００２０】
バックル１００の外装ケース１１０には、タングプレート１０２を挿入するため、および解除ボタン１８０を設置するための開口部１１２が設けられている。開口部１１２のうち、解除ボタン１８０が設置される部分以外の部分に、タング挿入口１１４（図１参照）が形成される。タングプレート１０２は、タング挿入口１１４に差し込むだけでバックル１００へ固定（ラッチ）することができ、解除ボタン１８０を押すだけでタングプレート１０２からのラッチの解除を行うことができる。なお、外装ケース１１０の下側には、下ケース１１６がネジ１１８によってネジ止めされる。
【００２１】
バックル内には、金属製のフレーム１２０が設けられている。図２に例示するように、フレーム１２０は一対の側壁１２２と、側壁１２２間に設けられた底壁１２４とを備えた断面コの字形状を有している。底壁１２４の上面は、バックル内においてタングプレート１０２の挿入路を構成する。
【００２２】
フレーム１２０のコの字形状の内側上部にはラッチ部材１４０が設けられている。ラッチ部材１４０は、外装ケース１１０内に挿入されたタングプレート１０２の作用で回動してタングプレート１０２を掛止する部材である。ラッチ部材１４０は、金属製であって、タング挿入口１１４側（図示Ｙ２側）の端部においてフレーム１２０の底壁方向（図示Ｚ２方向）に突出するラッチ突片１４２を有している。ラッチ突片１４２は、タングプレート１０２が外装ケース１１０内へ挿入されると、タングプレート１０２に設けられているラッチ孔１０４に挿入され、次いでフレーム１２０の底壁１２４に設けられた穴部１２６に挿入される。
【００２３】
ラッチ部材１４０は、ラッチ突片１４２とは反対側（図中Ｙ１側）の端部において、フレーム１２０の両側壁１２２方向（図示Ｘ１方向および図示Ｘ２方向）へ突出する支持腕１４４を有している。支持腕１４４は、フレーム１２０の側壁１２２に設けられた支持孔１２８に係合される。これにより、ラッチ部材１４０は、支持腕１４４を中心にして、フレーム１２０の底壁１２４方向（図示Ｚ２方向）およびその反対方向（図示Ｚ１方向）へ回動可能となっている。
【００２４】
ラッチ部材１４０の中央には開口１４６が設けられている。開口１４６の支持腕１４４側（図示Ｙ１側）の縁には、ラッチ突片１４２の方向（図示Ｙ２方向）へ向かって突出するバネ掛止凸部１４８が設けられている。バネ掛止凸部１４８には、ラッチ部材１４０とカンチレバー１６０との間に設置されるイジェクタスプリング１７０が接続される。
【００２５】
ラッチ部材１４０と、フレーム１２０の底壁１２４との間には、イジェクタ１５０が設けられている。イジェクタ１５０は、フレーム１２０の底壁上においてタングプレート１０２の着脱方向にスライド可能に設けられている。イジェクタ１５０は、タングプレート１０２が外装ケース１１０内に挿入されると、タングプレート１０２の端部と接触してこれに押され、タング挿入口１１４側から外装ケース１１０内の奥側（図示Ｙ１側）へスライドする。またイジェクタ１５０は、ラッチ部材１４０によるタングプレート１０２のラッチが解除されると、外装ケース１１０内の奥側からタング挿入口１１４側へ向かって、イジェクタスプリング１７０によって付勢されてスライドする。このときのイジェクタ１５０のスライドによって、タングプレート１０２は外装ケース１１０から押し出される。
【００２６】
イジェクタ１５０には、略Ｕ字形状の基部１５２と、基部１５２の両端からフレーム１２０の側壁方向（図示Ｘ１方向および図示Ｘ２方向）へ延びる腕部１５４が設けられている。腕部１５４は、フレーム１２０の側壁１２２と底壁１２４との間に形成されたスリット１３０に挿入される。腕部１５４がスリット内を移動可能であるため、イジェクタ１５０はフレーム１２０の底壁上において、タングプレート１０２の着脱方向にスライド可能な構成となっている。また、スリット１３０からフレーム１２０の外部へ突出する腕部１５４は、スイッチ２２０の開口溝２２６へ挿入可能である。基部１５２には、タング挿入口側の面であってタングプレート１０２の端部と接触する被押圧部１５６と、略Ｕ字形状の内側においてカンチレバー１６０と接続する保持孔１５８とが設けられている。
【００２７】
カンチレバー１６０は、イジェクタスプリング１７０の反発力を利用し、ロックバー１７２を介してラッチ部材１４０をタングプレート１０２に向かって押圧する部材である。カンチレバー１６０は、イジェクタ１５０の保持孔１５８に係合する軸部１６２を有していて、軸部１６２を中心に回動可能な構成となっている。カンチレバー１６０の先端には、曲面で形成されたバー掛止部１６４が設けられている。バー掛止部１６４は、開口１４６を通過してラッチ部材１４０の上方に位置していて、同じくラッチ部材１４０の上方に位置するロックバー１７２を掛止する。カンチレバー１６０におけるバー掛止部１６４との反対側の表面（図２における背面）には、イジェクタスプリング１７０と接続するためのバネ保持突出部１６６が設けられている。
【００２８】
イジェクタスプリング１７０は、ラッチ部材１４０のバネ掛止凸部１４８とカンチレバー１６０のバネ保持突出部１６６との間に設置される。イジェクタスプリング１７０は圧縮状態で設置されているため、ラッチ部材１４０とカンチレバー１６０とを互いに引き離す方向への反発力を常に発生させている。
【００２９】
ロックバー１７２は、ラッチ部材１４０を上方からタングプレート１０２に向かって押圧する部材である。ロックバー１７２は、ラッチ部材１４０の幅以上の長さを有している。ロックバー１７２は、フレーム１２０の両側壁１２２に略Ｌ字形状に形成されたそれぞれの案内孔１３２に渡るように設置される。上述したように、ロックバー１７２は、カンチレバー１６０のバー掛止部１６４によって掛止されていて、カンチレバー１６０の回動と共に案内孔１３２内を移動することができる。
【００３０】
解除ボタン１８０は、フレーム１２０の開口部１１２側（図示Ｙ２側）に両側壁１２２およびその上部を覆うように設けられる。解除ボタン１８０は、フレーム上をタングプレート１０２の着脱方向へ自在にスライドすることができる。解除ボタン１８０は、開口部１１２から外部に露出する操作部１８２と、操作部１８２の両端からバックル１００の内部へ延びる脚部１８４とを有している。脚部１８４のそれぞれの先端はアーチ状に連結している。
【００３１】
解除ボタン１８０の脚部１８４はフレーム１２０の側壁１２２の外側をスライドする。脚部１８４のそれぞれの内側（フレーム１２０の側壁側）には、操作凹部１８６が設けられている。操作凹部１８６には、フレーム１２０の案内孔１３２から突出するロックバー１７２の端部が挿入される。解除ボタン１８０がバックル１００の内部方向へスライドすると、操作凹部１８６の開口部１１２側の面によってロックバー１７２がバックル１００の内部方向（図示Ｙ１側）へ押され、案内孔１３２の湾曲した縁に接触し、これに沿って上方へ移動する。これによりロックバー１７２によるラッチ部材１４０のタングプレート１０２への押圧が解除されて、タングプレート１０２のラッチは解除される。
【００３２】
脚部１８４のそれぞれの内側であってフレーム１２０の側壁１２２に対向する面には、案内凸部１８８が設けられている。案内凸部１８８は、フレーム１２０の側壁１２２に向かって突出すると共に、操作部１８２および脚部１８４の先端に向かって延びている。案内凸部１８８はフレーム１２０の側壁１２２に形成された長溝１３４に挿入される。解除ボタン１８０がスライドする際、案内凸部１８８は長溝１３４によって案内される。したがって、解除ボタン１８０は、フレーム１２０の側壁１２２および底壁１２４に対して平行にスライドすることができる。
【００３３】
操作部１８２におけるフレーム１２０の底壁側には、バックル１００の内部方向へ突出する下端部１９０が設けられている。下端部１９０には、両側の腕部方向に延びる軸受溝１９２が形成されている。この軸受溝１９２には、カウンタウェイト２００の第２回動軸２０４が噛合される。
【００３４】
カウンタウェイト２００は、解除ボタン１８０に対するおもりの役割を担う部材である。カウンタウェイト２００は、第１回動軸２０２および第２回動軸２０４を有していて、解除ボタン１８０のスライドに伴って外装ケース内において回動可能である。
【００３５】
第１回動軸２０２は、フレーム１２０の側壁１２２に設けられた凹溝１３６に挿入され、フレーム１２０および外装ケース１１０に対するカウンタウェイト２００の回動を可能にする。第２回動軸２０４は、解除ボタン１８０の下端部１９０に設けられた軸受溝１９２に噛合される。第２回動軸２０４は、スライドする解除ボタン１８０から力を受けてカウンタウェイト２００を解除ボタン１８０に対して回動させるとともに、第１回動軸２０２を中心にカウンタウェイト２００を外装ケース１１０に対して回動させる。
【００３６】
カウンタウェイト２００におけるバックル１００の内部側の先端には、ロックバー１７２を掛止する掛止部２１２が設けられている。掛止部２１２は、タングプレート１０２がラッチ部材１４０に掛止された状態における位置のロックバー１７２を掛止する。そのため、外装ケース１１０に対して回動可能なカウンタウェイト２００を利用し、ラッチ部材１４０によるタングプレート１０２の掛止を補助することができる。
【００３７】
スイッチ２２０は、バックル１００におけるタングプレート１０２の着脱を検知する要素である。スイッチ２２０は、樹脂製の外装２２２を有している。外装２２２にはフック部２２４が設けられていて、スイッチ２２０は、フック部２２４をフレーム１２０の側壁１２２の上縁に架けて、フレーム１２０の側壁１２２に沿うように固定される。
【００３８】
図３はスイッチ２２０の概略的な外観を例示する側面図である。図３（ａ）に例示するように、スイッチ２２０は、開口溝２２６を有している。開口溝２２６には、フレーム１２０のスリット１３０から突出するイジェクタ１５０の腕部１５４（図２）が挿入される。開口溝２２６には、スイッチ２２０の内部に設けられた磁石２３０が一部露出している。
【００３９】
図３（ｂ）は、図２のスイッチ２２０のＢ−Ｂ断面図である。このＢ−Ｂ断面は、図２のスイッチ２２０における図示Ｙ１・Ｙ２方向および図示Ｚ１・Ｚ２方向の断面であり、図３（ａ）のスイッチ２２０に対応した概略的な内部構成を例示している。
【００４０】
磁石２３０は、タングプレート１０２のバックル１００への挿入に連動してスライドする。詳細には、タングプレート１０２に押されて開口溝２２６に挿入されるイジェクタ１５０の腕部１５４と干渉して、スイッチ２２０の内部をスライドする。磁石２３０は、上方に設けられた出力部２４０に対して磁場Ｈ１、Ｈ２（図３（ｃ）参照）を印加する。また、磁石２３０の開口溝２２６との反対側には、バネ部材２３２が設けられている。
【００４１】
バネ部材２３２は、圧縮された状態でスイッチ２２０内に設けられていて、磁石２３０を常に開口溝２２６側（タングプレート１０２のバックル１００からの脱去方向）に付勢している。このバネ部材２３２と、上記のイジェクタ１５０の腕部１５４とによって、磁石２３０は、スイッチ２２０内をタングプレート１０２の着脱方向に沿ってスライドすることが可能となっている。
【００４２】
磁石２３０のスライド方向に合わせて、スイッチ２２０の形状は、磁石２３０のスライド方向に長尺な形状となっている。この形状によって、スイッチ２２０はバックル１００に対し、その既存の形状を極力変更させることなくタングプレート１０２の着脱の検知機能を付加することが可能である。
【００４３】
図３（ｃ）は、磁石２３０が発する磁場Ｈ１、Ｈ２を説明する図である。磁石２３０は、略直線状に互い違いに並べられた隣接する少なくとも３つの磁極Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３を有している。磁極Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３は、磁石２３０の上方に設けられた出力部２４０とほぼ平行に並んでいて、スイッチ２２０内奥側からＮ１、Ｓ２、Ｎ３の順で並んでいる。
【００４４】
磁石２３０は、隣接した３つの磁極Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３を設けることで、中央の磁極Ｓ２と両端の磁極Ｎ１、Ｎ３との間に、それぞれ、磁束密度の高い異なる２方向の磁場Ｈ１、Ｈ２を常に発生させることができる。これにより、磁石２３０をスライドさせることで出力部２４０に対して印加される磁場Ｈ１、Ｈ２の方向の変化が大きく、明確になる。また、隣接した磁極Ｎ１とＳ２の間、および磁極Ｓ２とＮ３の間に比較的広範囲にわたってこれらの磁場Ｈ１、Ｈ２が形成される。
【００４５】
磁石２３０の上方には、出力部２４０が設けられている。出力部２４０は、スライドする磁石２３０から受ける磁場Ｈ１、Ｈ２の向きの変化に起因して信号を出力する。出力部２４０の下方には貫通孔２３４が設けられていて、磁石２３０の発する磁場Ｈ１、Ｈ２は外装２２２に阻害されることなく出力部２４０に到達する。出力部２４０は、長尺なワイヤ状の磁性素子２４２と、磁性素子２４２を巻回するように設けられるコイル素子２４４とを有している。
【００４６】
図３（ｄ）は、図３（ｂ）の磁性素子２４２を概略的に説明する図である。磁性素子２４２は、大バルクハウゼンジャンプを起こし得る素材、例えばアモルファス磁性合金などで形成されている。磁性素子２４２には特有な磁気特性があり、中心部２４６は保磁力の大きい硬磁性体としての特性を有し、外周部２４８は保磁力の小さい軟磁性体としての特性を有している。
【００４７】
磁性素子２４２は、外部磁場として磁石２３０から磁場Ｈ１、Ｈ２（図３（ｃ）参照）が印加されると、外周部２４８のみの磁化方向を反転させることができる。例えば図３（ｄ）に例示するように、中心部２４６と外周部２４８との磁化方向が共に左方向を向いている場合、磁石２３０の磁場Ｈ２が所定の強さで印加されると、外周部２４８の磁化方向のみが右方向へ反転する。このときの、外周部２４８の磁化反転は、段階的ではなく、印加される磁場Ｈ２の強さがある値を超えた時点で一気に発生する。その現象が大バルクハウゼンジャンプと呼ばれる現象である。
【００４８】
再び図３（ｂ）を参照する。コイル素子２４４は、磁性素子２４２の大バルクハウゼンジャンプ（磁化反転）に応じて信号としての誘導起電力を生じることができる。コイル素子２４４は、その両端から２つの配線２５０、２５２がスイッチ２２０の外部に延びていて、コイル素子２４４に生じた誘導起電力（信号）は配線２５０、２５２を通じて外部に出力される。このように、スイッチ２２０は、磁石２３０のスライドを通じて、タングプレートの着脱をコイル素子２４４に発生するパルス電圧として検知することが可能である。
【００４９】
（シートベルト装着時のバックルの動作）
以下、図４〜図６を参照してバックルの初期状態からラッチ状態への動作、およびスイッチ２２０によるタングプレート１０２の装着の検知動作について説明する。図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、シートベルトバックル装置の初期状態からラッチ状態への動作を説明する図である。図５は図４のシートベルトバックル装置の各状態におけるスイッチ２２０の動作を説明する図、図６は図５のスイッチ２２０の各状態における作用を説明する図である。
【００５０】
なお、図１のＡ−Ａ断面は図示Ｙ１・Ｙ２方向および図示Ｚ１・Ｚ２方向の断面であり、図４ではシートベルトバックル装置の動作に関係のない要素は図示省略している。初期状態とは、シートベルトが装着されていない状態であって、タングプレート１０２がバックル１００にラッチされていない非ラッチ状態のことである。ラッチ状態とは、乗員がシートベルトを装着した状態であって、タングプレート１０２がバックル１００にラッチされたラッチ状態のことである。以下の説明において、タング挿入口側および開口部１１２側とは図中左側であり、バックル内部側とは図中右側である。
【００５１】
図４（ａ）はバックル１００の初期状態を例示している。図４（ａ）に例示するように、初期状態においてイジェクタ１５０は、イジェクタスプリング１７０の反発力によって、タング挿入口側へスライドしている。カンチレバー１６０は、軸部１６２を中心に時計回りに傾倒した状態となっている。またカンチレバー１６０は、ロックバー１７２を開口部１１２方向へ押圧している。ロックバー１７２は、案内孔１３２の上部に位置していて、カンチレバー１６０によって押圧されているため、案内孔１３２の開口部１１２側であって図４（ａ）において略垂直な縁に接触している。
【００５２】
カンチレバー１６０が時計回りに傾倒した状態となっているため、バネ保持突出部１６６の高さ位置は、ラッチ部材１４０のバネ掛止凸部１４８の高さ位置よりも、フレーム１２０の底壁側に位置している。そのため、イジェクタスプリング１７０は、Ｓ字状に湾曲した形状となっている。このとき、イジェクタスプリング１７０において、バネ保持突出部側の端面Ｓ１と、バネ掛止凸部側の端面Ｓ２とは平行ではなく、端面Ｓ１は図４（ａ）において、カンチレバー１６０のバネ保持突出部側の斜め下方から反発力を伝達している。
【００５３】
ラッチ部材１４０は、イジェクタスプリング１７０の反発力によって、支持腕１４４（図２参照）を中心に時計回り方向へ付勢されている。よって、ラッチ部材１４０のラッチ突片１４２は、フレーム１２０の底壁１２４から離れていて、底壁１２４とラッチ突片１４２との間にはタングプレート１０２の挿入路が確保されている。
【００５４】
図５（ａ）は、図４（ａ）の初期状態のバックル１００に対応するスイッチ２２０を例示している。図５（ａ）に例示するように、初期状態のバックル１００においては、イジェクタ１５０はタング挿入口１１４側（図４（ａ）参照）へスライドしている。したがって、フレーム１２０のスリット１３０（図２参照）から外部へ突出するイジェクタ１５０の腕部１５４も、スイッチ２２０の開口溝２２６に挿入することなくタング挿入口１１４側へスライドしている。この状態では、磁石２３０は腕部１５４に干渉することなく、バネ部材２３２に押圧されてスイッチ２２０内の開口溝２２６側に位置している。
【００５５】
図６（ａ）は、図５（ａ）の状態のスイッチ２２０の作用を例示している。本実施形態では、磁性素子２４２の中心部２４６と外周部２４８との磁化方向は、磁石２３０からの磁場Ｈ１、Ｈ２の影響を受けない状態において、常に図中左方向へ向けて揃っている。なお、磁性素子２４２には、その磁化方向を左方向へ揃えるために、磁石２３０以外の他の要素によって左方向の弱い外部磁場を印加してもよい。
【００５６】
図６（ａ）に例示するように、磁場Ｈ１は磁性素子２４２に対して左方向へ向かって発生していて、磁場Ｈ２は磁性素子２４２に対して右方向へ向かって発生している。図６（a）に例示する初期状態においては、磁性素子２４２へは磁場Ｈ１が印加しているが、磁性素子２４２の外周部２４８の磁化方向と磁場Ｈ１とは向きが共に左方向であるため、磁性素子２４２の磁場Ｈ３に磁場Ｈ１による変化は生じていない。
【００５７】
図４（ｂ）は、タングプレート１０２がバックル内に挿入された状態を例示している。タングプレート１０２の端部は、イジェクタ１５０の被押圧部１５６に接触し、イジェクタ１５０をタングプレート１０２の挿入方向へスライドさせている。このとき、カンチレバー１６０の軸部１６２はイジェクタ１５０と共にイジェクタスプリング１７０の反発力に逆らってスライドする。一方、カンチレバー１６０のバー掛止部１６４はイジェクタスプリング１７０の反発力によってロックバー１７２を押圧している。したがって、カンチレバー１６０は、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態へ、ロックバー１７２を中心として反時計回りに回動する。
【００５８】
図４（ｂ）の状態では、カンチレバー１６０が反時計回りに回動しているため、バネ保持突出部１６６の高さ位置が、ラッチ部材１４０のバネ掛止凸部１４８の高さ位置に近づいている。図４（ｂ）では、端面Ｓ１は、図４（ａ）の状態から半時計回りに傾き、端面Ｓ１と端面Ｓ２とは図４（ａ）の状態よりも平行な状態に近づいている。そのため、図４（ｂ）の状態では、イジェクタスプリング１７０のＳ字状の湾曲が解消されている。
【００５９】
図５（ｂ）は、図４（ｂ）の状態のバックル１００に対応するスイッチ２２０を例示している。図５（ｂ）に例示するように、イジェクタ１５０がタングプレート１０２によって押されてバックル１００内部側へスライドすることで、イジェクタ１５０の腕部１５４はスイッチ２２０の開口溝２２６へ挿入される。そして腕部１５４は、磁石２３０をスイッチ２２０内部（図中右側）へスライドさせる。
【００６０】
図６（ｂ）は、図５（ｂ）の状態のスイッチ２２０の作用を例示している。図６（ｂ）に例示するように、磁石２３０がスイッチ２２０内部へスライドすることで、磁場Ｈ１、Ｈ２も図中右側へ移動している。図６（ｂ）では、外周部２４８の磁化方向とは逆方向の磁場Ｈ２が多少印加されているが、印加される磁場Ｈ２がまだ弱いため、磁性素子２４２の磁場Ｈ３には変化は生じていない。
【００６１】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から、タングプレート１０２がバックルの内部側にさらに挿入された状態を例示している。この状態では、イジェクタ１５０がさらにバックル１００の内部側へスライドしていて、カンチレバー１６０は軸部１６２を中心にさらに反時計回りに回動している。このとき、イジェクタスプリング１７０は上に凸形状に湾曲する。したがって、イジェクタスプリング１７０の端面Ｓ１は、カンチレバー１６０のバネ保持突出部１６６側の斜め上方から、カンチレバー１６０に反発力を伝達している。
【００６２】
カンチレバー１６０のバー掛止部１６４は、ロックバー１７２を案内孔１３２の略垂直な縁に沿って、案内孔１３２の角部へ向かって押し下げる。押し下げられたロックバー１７２は、その下方のラッチ部材１４０を押圧し、ラッチ部材１４０はタングプレート１０２に向かって支持腕１４４（図２参照）を中心に回動する。これによって、ラッチ突片１４２がタングプレート１０２のラッチ孔１０４に挿入され、次いでフレーム１２０の底壁１２４の穴部１２６に挿入され、タングプレート１０２がバックル１００へラッチされる。
【００６３】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態から、解除ボタン１８０がわずかに開口部方向へスライドした状態を例示している。図４（ｃ）において、カンチレバー１６０に押し下げられて案内孔１３２の角部を越えたロックバー１７２は、案内孔１３２内を開口部方向へ移動することが可能となる。そして、解除ボタン１８０の操作凹部１８６の開口部側の面が、イジェクタスプリング１７０の反発力を受けているロックバー１７２によって、開口部方向へ押される。そのため、解除ボタン１８０はわずかに開口部方向へスライドし、カウンタウェイト２００は、第１回動軸２０２を中心に時計回りに回動する。この回動によって、カウンタウェイト２００の掛止部２１２がロックバー１７２の上方へ接触して掛止する。ロックバーは、ラッチ部材をタングプレートに掛止させた状態において、案内孔１３２内を図中水平方向へ移動可能であるが、その移動はカウンタウェイトの掛止部によって防止されている。これにより、タングプレート１０２のラッチか完了し、バックル１００はラッチ状態となる。
【００６４】
図５（ｃ）は、図４（ｄ）のラッチ状態のバックル１００に対応するスイッチ２２０を例示している。図５（ｃ）に例示するように、イジェクタ１５０の腕部１５４がスイッチ２２０の開口溝２２６の内部奥まで挿入されることで、磁石２３０はさらにスイッチ２２０内部へスライドしている。
【００６５】
図６（ｃ）は、図５（ｃ）の状態のスイッチ２２０の作用を例示している。図６（ｃ）に例示するように、磁石２３０がさらにスイッチ２２０内部へ移動することで、磁性素子２４２に対して右方向の磁場Ｈ２が強く印加されている。このとき、印加される磁場Ｈ２の強さがある値を超えた時点で、保磁力の弱い外周部２４８の磁化方向が左方向から右方向へ反転する。この磁化方向の反転に伴って、コイル素子２４４には誘導起電力としてパルス電圧Ｖｓ１が発生する。このパルス電圧は配線２５０、２５２を通じてスイッチ２２０の外部に信号として出力される。これにより、タングプレート１０２の装着を検知することができる。
【００６６】
なお、外周部２４８の磁化方向が中心部２４６の磁化方向と反対方向になるため、中心部２４６から生じる磁束は外周部２４８を通過してループする。したがって、磁場Ｈ３の範囲は狭くなる。
【００６７】
（シートベルト取外し時のバックルの動作）
以下、図７〜図９を参照してバックルのラッチ状態からの解除動作、およびスイッチ２２０によるタングプレートの取外しの検知動作について説明する。図７はシートベルトバックル装置のラッチ状態からの解除動作を説明する図、図８は図７のシートベルトバックル装置の各状態におけるスイッチ２２０の動作を説明する図、図９は図７のスイッチ２２０の各状態における作用を説明する図である。
【００６８】
図７（ａ）は、図４（ｄ）のラッチ状態から、解除ボタン１８０が押された状態を例示している。乗員によって解除ボタン１８０が押され、解除ボタン１８０がバックル１００の内部方向へスライドすると、まずカウンタウェイト２００が第１回動軸２０２を中心に反時計回りに回動し、掛止部２１２によるロックバー１７２の掛止が解除される。次に、ロックバー１７２は、操作凹部１８６の開口部側の面によってバックル１００の内部方向へ押されて移動する。このとき、ロックバー１７２が押されることによって、カンチレバー１６０およびイジェクタ１５０もバックル１００の内部方向へ多少移動する。これにより、イジェクタスプリング１７０が圧縮される。
【００６９】
図８（ａ）は、図７（ａ）の状態のバックル１００に対応するスイッチ２２０を例示している。前述のように、解除ボタン１８０が押されることでイジェクタ１５０はバックル１００の内部方向へ多少移動する。そのため、イジェクタ１５０の脚部１８４も開口溝２２６の奥へ移動する。しかし、この移動は小距離であって、図８（ａ）に例示するように、スイッチ２２０内の磁石２３０の位置は、ラッチ状態における位置（図５（ｃ）参照）から大きな変化はない。
【００７０】
図９（ａ）は、図８（ａ）の状態のスイッチ２２０の作用を例示している。図９（ａ）に例示するように、スイッチ２２０内の磁石２３０はラッチ状態の位置（図６（ｃ）参照）からほぼ変わっていない。なお、磁性素子２４２は外周部２４８の磁化方向のみ左方向を向いた状態となっているが、この状態は磁石２３０による左方向の磁場Ｈ２の印加がなくても維持される。中心部２４６から生じて外周部２４８を通過する磁束によって、外周部２４８の磁場は中心部２４６側に押さえられているからである。
【００７１】
図７（ａ）の状態から解除ボタン１８０がさらに押されると、図７（ｂ）に例示するように、ロックバー１７２は、案内孔１３２の湾曲している縁に接触する。そして、図７（ｃ）のように、ロックバー１７２は、操作凹部１８６の開口部側の面に押されながら、案内孔１３２の湾曲している縁に沿って上昇する。
【００７２】
図７（ｃ）に例示するように、解除ボタン１８０がバックル１００の内部までスライドした状態において、カンチレバー１６０は軸部１６２を中心に時計回りに回動して傾倒した状態となる。このとき、バネ保持突出部１６６の高さ位置は、ラッチ部材１４０のバネ掛止凸部１４８の高さ位置よりも、フレーム１２０の底壁側に位置している。そのため、イジェクタスプリング１７０は、Ｓ字状に湾曲した形状となっている。このとき、イジェクタスプリング１７０の端面Ｓ２は、バネ掛止凸部１４８を介してラッチ部材１４０を支持腕１４４（図２参照）を中心に時計回り方向に回動させる。これにより、ラッチ部材１４０のラッチ突片１４２がタングプレート１０２のラッチ孔１０４から持ち上がり、タングプレート１０２のラッチが解除される。
【００７３】
イジェクタスプリング１７０の端面Ｓ１は、カンチレバー１６０を開口部方向へ押圧している。そのため、タングプレート１０２のラッチが解除されると、図７（ｄ）に例示するように、カンチレバー１６０およびイジェクタ１５０は、イジェクタスプリング１７０によって勢いよく開口部方向へスライドする。これによって、タングプレート１０２は、タング挿入口１１４から押し出される。そして、乗員が解除ボタン１８０から手を離すと、操作凹部１８６の開口部側の面はイジェクタスプリング１７０の反発力を受けたロックバー１７２によって開口部側に押され、解除ボタン１８０が開口部側にスライドし、バックル１００は図４（ａ）に例示した初期状態に戻る。
【００７４】
図８（ｂ）および図８（ｃ）は、図７（ｃ）から図７（ｄ）の状態に移行するバックル１００におけるスイッチ２２０を例示している。図８（ｂ）に例示するように、イジェクタ１５０の開口部２２６方向へのスライドによって、イジェクタ１５０の腕部１５４も開口溝２２６から抜け出る。そのため、磁石２３０は腕部１５４による押圧から開放され、磁石２３０はバネ部材２３２に付勢されて開口溝２２６の方向へスライドする。そして、図８（ｃ）に例示するように、磁石２３０はスイッチ２２０内の開口溝２２６側の端までスライドする。
【００７５】
図９（ｂ）および図９（ｃ）は、図８（ｂ）から図８（ｃ）の状態に移行するスイッチ２２０の作用を例示している。図９（ｂ）に例示するように、磁石２３０がスイッチ２２０内を開口溝２２６側（図中左側）へスライドすることで、磁場Ｈ１、Ｈ２も図中左側へ移動する。そして、図９（ｃ）に例示するように、磁石２３０がスイッチ２２０内の開口溝２２６側の端までスライドする途中に、磁性素子２４２には左向きの磁場Ｈ２が強く印加される。このとき、印加される磁場Ｈ２の強さがある値を超えた時点で、保磁力の弱い外周部２４８の磁化方向が一気に反転する（大バルクハウゼンジャンプ）。
【００７６】
また、この反転によって、外周部２４８の磁化方向が中心部２４６の磁化方向と揃う。したがって、中心部２４６から生じて外周部２４８を通過していた磁束が一気に外部へ開放される。これらによって、コイル素子２４４には誘導起電力として鋭く高いパルス電圧Ｖｓ２が発生する。このパルス電圧Ｖｓ２は、配線２５０、２５２を通じてスイッチ２２０の外部へ信号として出力される。これにより、タングプレート１０２の取外しを検知することができる。
【００７７】
上記構成によれば、明確な磁場Ｈ１、Ｈ２の向きの変化に起因して信号を出力することで、磁石２３０のスライド動作そのものの精度を向上させなくても、磁石２３０がスライドしたことを正確に検知可能である。したがってタングプレート１０２の着脱を検知する精度が向上する。また、小さな磁石を用いた場合であっても、上記のように隣接した構成でそれらを配列することによって強い磁場が得られるため、より少ないスペースでタングプレートの着脱の確実な検知を行うことが可能となる。そして、無論、磁石２３０が発する磁場Ｈ１、Ｈ２をタングプレートの着脱の検知に利用するため、シートベルトバック装置に電源を供給する必要もない。
【００７８】
また、検知精度をさらに高めるためには、初期状態において磁化方向の異なる磁性素子を２つ備えてもよい。この構成により、タングプレートの装着と取外しのいずれの場合においても、鋭く高いパルス電圧（図９（ｃ）におけるパルス電圧Ｖｓ２）を出力することが可能となる。
【００７９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
【００８０】
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、車両のシートベルトに設けられたタングプレートを固定するシートベルトバックル装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
Ｈ１、２、３  …磁場、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ３  …磁極、Ｖｓ１、Ｖｓ２  …パルス電圧、１００  …バックル、１０２  …タングプレート、１０４  …ラッチ孔、１１０  …外装ケース、１１２  …開口部、１１４  …タング挿入口、１１６  …下ケース、１１８  …ネジ、１２０  …フレーム、１２２  …側壁、１２４  …底壁、１２６  …穴部、１２８  …支持孔、１３０  …スリット、１３２  …案内孔、１３４  …長溝、１３６  …凹溝、１４０  …ラッチ部材、１４２  …ラッチ突片、１４４  …支持腕、１４６  …開口、１４８  …バネ掛止凸部、１５０  …イジェクタ、１５２  …基部、１５４  …腕部、１５６  …被押圧部、１５８  …保持孔、１６０  …カンチレバー、１６２  …軸部、１６４  …バー掛止部、１６６  …バネ保持突出部、１７０  …イジェクタスプリング、１７２  …ロックバー、１８０  …解除ボタン、１８２  …操作部、１８４  …脚部、１８６  …操作凹部、１８８  …案内凸部、１９０  …下端部、１９２  …軸受溝、２００  …カウンタウェイト、２０２  …第１回動軸、２０４  …第２回動軸、２１２  …掛止部、２２０  …スイッチ、２２２  …外装、２２４  …フック部、２２６  …開口溝、２３０  …磁石、２３２  …バネ部材、２３４  …貫通孔、２４０  …出力部、２４２  …磁性素子、２４４  …コイル素子、２４６  …中心部、２４８  …外周部、２５０、２５２  …配線
【図１】
0005504002.tif 000002
【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】
0005504002.tif 000008
【図８】
0005504002.tif 000009
【図９】
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