(57)【要約】      （修正有）【課題】  ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるベルト張力検出装置を得る。【解決手段】  ベルト張力検出装置１０は、リング状に形成され４局の磁極を有するリングマグネット１２の軸線φ上にホール素子センサ２０が固定配置されており、このホール素子センサ２０の配置位置におけるリングマグネット１２の磁束状態（磁束密度の変化）が、当該ホール素子センサ２０によって検出されて、ウエビングベルトの長手方向に作用する張力を検出することができる。ホール素子センサ２０の配置位置においては、リングマグネット１２の磁束（ホール素子センサ２０を通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的にホール素子センサ２０はこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。したがって、リニアな（一様で直線的な）出力特性を得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のベルトの長手方向に作用する張力を検出するベルト張力検出装置であって、
リング状に形成され、軸線と直交する方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定されかつ軸線方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定されて全体として４極の磁極を有し、前記軸線に沿ってスライド変位可能に配置されると共に、前記ベルトに連結されたリングマグネットと、
前記リングマグネットの内方であって前記軸線上に固定配置され、前記リングマグネットの内方における磁束密度を検出するホール素子センサと、
を備え、
前記リングマグネットが前記ベルトの張力に応じて前記スライド変位することで、前記ホール素子センサの配置位置における磁束状態を連続的に変化させる、
ことを特徴とするベルト張力検出装置。
【請求項２】
前記ホール素子センサに磁束を通過させるためのヨークを設けた、ことを特徴とする請求項１記載のベルト張力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルト等のベルトの張力を検出するベルト張力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束する所謂シートベルト装置が搭載されている。また、車両には、車両が急減速状態になった場合等に、座席に着座した乗員の前方で袋体を膨張、展開させて、慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体を受け止める所謂エアバッグ装置が搭載されている。また、上記のシートベルト装置は、乗員の身体拘束用としてのみならず、例えば、座席上に載置した子供乗員着座用のチャイルドシートの固定に用いられる場合がある。
【０００３】
ところで、例えば、チャイルドシートを座席上に固定した場合等には当該座席に対応するエアバッグ装置が作動しないようにすることが好ましいため、チャイルドシートの装着の有無を自動的に検出してエアバッグ装置の作動を禁止するための検出装置が求められている。そして、ウエビングベルトに作用する張力に基づいて、前記チャイルドシートの装着の有無を検出するシートベルト張力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、シートベルト装置では、乗員が通常にウエビングを装着した状態では該乗員の拘束感を緩和するためにウエビングは乗員を緩く拘束しており、ウエビングベルトに作用する張力が小さい。一方、チャイルドシートを装着した状態では、車両加速度によるチャイルドシート自体の移動を阻止するためにシートベルト装置がチャイルドシートを強固に拘束保持しており、ウエビングベルトに作用する張力が大きい。
【０００５】
そして、前記提案されたシートベルト張力センサでは、上記シートベルト装置に適用され、ウエビングベルトに作用する張力を検出するために、ウエビングベルトの張力が作用することで移動するプランジャに磁石が取り付けられると共にこの磁石の磁場を検出するホール効果センサを設けた構成とされている。このシートベルト張力センサは、上記ウエビングベルトの張力に対応する信号をエアバッグ装置のコントロールユニットに出力し、コントロールユニットは、該信号（ウエビングベルトの張力）が予め設定した閾値を超過する場合、すなわちチャイルドシート装着状態に対応する張力値が入力された場合に、エアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来のシートベルト張力センサでは、単一の磁石が単にホール効果センサに接近・離間することでこの磁石の磁場を検出する構成であったため、換言すれば、単一の磁石のＮ極からＳ極へと湾曲して流れる（形成される）磁束（磁場）にホール効果センサに接近することで検出する構成であったため、外乱磁界の影響や磁石とホール効果センサとの位置ズレ（両者のギャップの変動）の影響を受け易く、安定性が悪くリニアな出力特性を得難いという欠点があった。
【特許文献１】特表２００２−５００９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるベルト張力検出装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明のベルト張力検出装置は、帯状のベルトの長手方向に作用する張力を検出するベルト張力検出装置であって、リング状に形成され、軸線と直交する方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定されかつ軸線方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定されて全体として４極の磁極を有し、前記軸線に沿ってスライド変位可能に配置されると共に、前記ベルトに連結されたリングマグネットと、前記リングマグネットの内方であって前記軸線上に固定配置され、前記リングマグネットの内方における磁束密度を検出するホール素子センサと、を備え、前記リングマグネットが前記ベルトの張力に応じて前記スライド変位することで、前記ホール素子センサの配置位置における磁束状態を連続的に変化させる、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載のベルト張力検出装置では、リング状に形成されたリングマグネットの内方であってその軸線上にホール素子センサが配置されており、このホール素子センサの配置位置におけるリングマグネットの磁束状態（磁束密度の変化）が、当該ホール素子センサによって検出されて、検出信号が出力される。
【００１０】
すなわち、長尺帯状のベルトに長手方向の張力が作用すると、このベルトに連結されたリングマグネットがベルトの張力に応じて軸線に沿ってスライド変位し、これにより、ホール素子センサの配置位置におけるリングマグネットの磁束状態（磁束密度）が連続的に変化する。このため、ホール素子センサがこの変化した検出信号を得ることができ、ベルトの長手方向に作用する張力を検出することができる。
【００１１】
この場合、ホール素子センサは、リングマグネットの軸線上に配置されてリングマグネットのＮ極及びＳ極に対向し合っているため、このホール素子センサの配置位置においては、リングマグネットの磁束（ホール素子センサを通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的にホール素子センサはこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。したがって、リニアな（一様で直線的な）出力特性を得ることができる。また、リングマグネットがベルトの張力に応じてスライド変移しても、ホール素子センサは外乱磁界の影響やマグネットとの位置ズレ（リングマグネットとホール素子センサのギャップの変動）等の影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００１２】
このように、請求項１記載のベルト張力検出装置では、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明のベルト張力検出装置は、請求項１記載のベルト張力検出装置において、前記ホール素子センサに磁束を通過させるためのヨークを設けた、ことを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載のベルト張力検出装置では、リングマグネットによる磁束がヨークを介してホール素子センサを通過し易くなり（磁束が収束されて、高い磁束密度を検出することができ）、このため、位置ズレの影響を一層受け難くなり、出力特性を安定化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明に係るベルト張力検出装置は、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１には、本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置１０の構成が概略的な斜視図にて示されており、また、図２（Ａ）には、ベルト張力検出装置１０の構成が概略的な断面図にて示されている。
【００１７】
このベルト張力検出装置１０は、例えば、自動車等の車両に搭載されたシートベルト装置に適用され、該シートベルト装置を構成するベルトとしての乗員拘束用のウエビングベルトに作用する該ウエビングベルトの長手方向の張力を検出するものである。
【００１８】
ベルト張力検出装置１０は、リングマグネット１２を備えている。このリングマグネット１２は、全体としてリング状に形成されており、軸線φと直交する方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定され、かつ、軸線φ方向に沿って互いにＮ極とＳ極の磁極が設定されて、全体として４極の磁極を有している。また、このリングマグネット１２は、軸線φに沿ってスライド変位可能とされており、さらに、図示を省略した連結機構を介してウエビングベルトの一端部に連結されている。このため、ウエビングベルトに作用する張力に応じて、リングマグネット１２が前述の如く軸線φに沿ってスライド変位する構成となっている。
【００１９】
また、ベルト張力検出装置１０は、ホール素子センサ２０を備えている。このホール素子センサ２０は、リングマグネット１２の内方であって前記軸線φ上に固定配置されており、当該リングマグネット１２の内方における磁束密度（リングマグネット１２の内方における磁極状態の連続した変化）を検出することができる構成である。
【００２０】
この場合、図２（Ｂ）に示す如く、ウエビングベルトに作用する張力に応じて、リングマグネット１２がスライド変位すると、これに伴ってホール素子センサ２０が検出する磁束密度が増減し（リニアに変化し）、この変化した検出信号を出力する。
【００２１】
ホール素子センサ２０の両側には、それぞれヨーク２２が固定配置されている。このヨーク２２は、リングマグネット１２による磁束を収束してホール素子センサ２０に通過させることができ、これにより、ホール素子センサ２０は高い磁束密度を検出することができるようになっている。
【００２２】
このベルト張力検出装置１０の張力に応じた出力信号（ホール素子センサ２０の検出信号）が入力されたエアバッグＥＣＵは、該信号を予め設定された閾値と比較し、該信号が閾値を越える場合には、このベルト張力検出装置１０が適用されたシートベルト装置を有する座席に対応するエアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。そして、この閾値は、座席チャイルドシートを拘束保持しているウエビングベルトに作用する張力（の範囲）に対応する値よりも小で、乗員を拘束している場合のウエビングベルトに作用する張力に対応する値よりも十分に大とされている。
【００２３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２４】
上記構成のベルト張力検出装置１０では、リング状に形成されたリングマグネット１２の内方であって軸線φ上にホール素子センサ２０が固定配置されており、このホール素子センサ２０の配置位置におけるリングマグネット１２の磁束状態（磁束密度の変化）が、当該ホール素子センサ２０によって検出されて、検出信号が出力される。
【００２５】
すなわち、長尺帯状のウエビングベルトが無負荷の初期状態においては、図２（Ｂ）に示す如く、ホール素子センサ２０が検出するリングマグネット１２の磁束密度は「０」である。ウエビングベルトに長手方向の張力が作用すると、このウエビングベルトに連結されたリングマグネット１２がウエビングベルトの張力に応じて軸線φに沿ってスライド変位し、これにより、ホール素子センサ２０の配置位置におけるリングマグネット１２の磁束状態（磁束密度）が連続的に変化する。このため、ホール素子センサ２０がこの変化した検出信号を得ることができ、これに基づいてウエビングベルトの長手方向に作用する張力を検出することができる。
【００２６】
すると、ウエビングベルトに作用している張力に対応した検出信号がエアバッグＥＣＵに出力される。エアバッグＥＣＵでは、この信号に基づいてエアバッグ装置の作動可否が判断される。そして、ベルト張力検出装置１０の検出信号が所定の閾値よりも小さいときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータによって禁止されていないことを条件に許容される。一方、ベルト張力検出装置１０の検出信号が所定の閾値を越えるときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータに依らず禁止される。
【００２７】
ここで、本実施の形態に係るベルト張力検出装置１０では、ホール素子センサ２０は、リングマグネット１２の軸線φ上に配置されてリングマグネット１２のＮ極及びＳ極に対向し合っているため、このホール素子センサ２０の配置位置においては、リングマグネット１２の磁束（ホール素子センサ２０を通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的にホール素子センサ２０はこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。したがって、リニアな（一様で直線的な）出力特性を得ることができる。また、リングマグネット１２がウエビングベルトの張力に応じてスライド変移しても、ホール素子センサ２０は外乱磁界の影響やマグネットとの位置ズレ（リングマグネット１２とホール素子センサ２０のギャップの変動）等の影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００２８】
また、このベルト張力検出装置１０では、ホール素子センサ２０の両側にヨーク２２が設けられているため、リングマグネット１２による磁束がヨーク２２を介してホール素子センサ２０を通過し易くなり（磁束が収束されて、高い磁束密度を検出することができ）、このため、位置ズレの影響を一層受け難くなり、出力特性を安定化することができる。
【００２９】
このように、本実施の形態に係るベルト張力検出装置１０では、ウエビングベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができる。
【００３０】
なお、前述した実施の形態においては、リングマグネット１２が無負荷の初期状態では、軸線φ方向におけるＮ極とＳ極の境界部分に対向してホール素子センサ２０が位置する構成としたが、これに限らず、ホール素子センサ２０に対し、リングマグネット１２が無負荷の初期状態において軸線φ方向におけるＮ極またはＳ極が若干量だけズラして位置する構成とすることもできる。これにより、当該ベルト張力検出装置１０の適用場所等に応じてホール素子センサ２０の出力特性をチューニングすることが可能になり、より一層適用の範囲が拡大する。
【００３１】
また、前述した実施の形態においては、ホール素子センサ２０の両側にヨーク２２が設けられた構成としたが、当該ヨーク２２を省略して構成することも可能である。
【００３２】
さらに、前述した実施の形態においては、リングマグネット１２がウエビングベルトの一端部に連結され、ウエビングベルトに作用する張力に応じて、軸線φに沿ってスライド変位する構成としたが、これに限らず、リングマグネット１２を固定的に配置すると共にホール素子センサ２０（及びヨーク２２）をウエビングベルトに連結し、このホール素子センサ２０がウエビングベルトの張力に応じて軸線φに沿ってスライド変位するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置の構成を示す概略的な斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置の構成を示す概略的な断面図であり、（Ｂ）は、リングマグネットのスライド変位（ストローク）とホール素子センサが検出する磁束密度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    ベルト張力検出装置
１２    リングマグネット
２０    ホール素子センサ
２２    ヨーク
φ      軸線
【図１】
2006162575.tif 000003
【図２】
2006162575.tif 000004