(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を有する磁石移動体と、
前記磁石移動体の移動を検出する磁気検出器と、
前記磁気検出器を前記磁石移動体の進退移動経路に沿って取り付ける被取付け部材と、を備えており、
前記磁気検出器が前記磁石移動体のアッパーカバーとして前記被取付け部材に取り付けられ、前記被取付け部材の底面及び前記磁気検出器の下面の間に形成された空間が、前記磁石移動体の移動空間として設定され、前記磁気検出器及び前記磁石移動体が、前記被取付け部材の底面の上側から組付けられたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記移動空間は、前記被取付け部材及び前記磁気検出器の間に沿って前記磁石移動体を案内する案内部を備えており、
前記磁気検出器が、前記案内部に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記案内部は、前記被取付け部材に形成された一対のガイドレールにより構成されたことを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ装置に係り、特に、磁石と磁気検出器とを用いたスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のシートベルトに設けられたタングプレートを着脱可能に固定するバックル装置には、タングプレートがバックル本体に挿入されたか否かを検出するための検出装置が設けられている。この種の検出装置の一例としては、磁気検出器が永久磁石の接近によりタングプレートの挿入を検出する状態検出装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載された状態検出装置は、タングプレートの挿入により移動するスライド部と、そのスライド部に連動して移動する永久磁石とが筒形状のハウジングの内部に組み付けられるとともに、基板に実装された磁気検出器がハウジングの永久磁石近傍部位に組み付けられている検出器ユニットとして構成されている。この検出器ユニットは、バックル本体の内部に組み付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の状態検出装置は、基板に組み付けた磁気検出器がスライド部及び永久磁石を内部に組み付けたハウジングに対して組み付けられる構成となっている。そのため、基板に磁気検出器を組み付ける際の組付誤差、ハウジングの内部にスライド部と永久磁石とを組み付ける際の組付誤差、及び基板に組み付けた磁気検出器をハウジングに組み付ける際の組付誤差が累積されやすい。よって、状態検出装置としての成立性を確保するためには、これらの部材の組付誤差を管理する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、組付構成部品の集積誤差を低減可能としたスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本発明は、磁石を有する磁石移動体と、前記磁石移動体の移動を検出する磁気検出器と、前記磁気検出器を前記磁石移動体の進退移動経路に沿って取り付ける被取付け部材と、を備えており、前記磁気検出器が前記磁石移動体のアッパーカバーとして前記被取付け部材に取り付けられ、前記被取付け部材の底面及び前記磁気検出器の下面の間に形成された空間が、前記磁石移動体の移動空間として設定され、前記磁気検出器及び前記磁石移動体が、前記被取付け部材の底面の上側から組付けられたことを特徴とするスイッチ装置にある。
【０００８】
［２］上記［１］記載の発明にあって、前記移動空間は、前記被取付け部材及び前記磁気検出器の間に沿って前記磁石移動体を案内する案内部を備えており、前記磁気検出器が、前記案内部に取り付けられたことを特徴としている。
【０００９】
［３］上記［２］記載の発明にあって、前記案内部は、前記被取付け部材に形成された一対のガイドレールにより構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスイッチ装置によれば、組付構成部品の集積誤差を低減することが可能となり、磁気検出器の検出精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に好適な実施の形態に係るスイッチ装置とバックル装置のロアカバーとを概略的に示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態に係るスイッチ装置を装着した状態の図１におけるＩＩ−ＩＩ線の矢視断面拡大図である。
【図３】実施の形態に係る磁気検出器から出力される出力電流と磁気検出器に対する磁石移動体の位置との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
（スイッチ装置の構成）
図１において、全体を示す符号１は、この実施の形態に係る典型的なスイッチ装置を模式的に示している。図示例によるスイッチ装置１は、特に限定されるものではないが、例えば自動車のシートベルト装置のバックルスイッチに好適に用いられる。なお、シートベルト装置については、一般的に使用されているものと同様に構成されているため、その説明を省略する。
【００１４】
このスイッチ装置１は、図１に示すように、被取付け部材である樹脂製のロアカバー２内に収容される。このロアカバー２は、上方に開放した開口２ａを有しており、この開口２ａに対して、周知の構成によるシートベルト装置に用いられるバックル装置のアッパーカバーの開口を重ね合わせることで所定の筒体形状に形成される。このロアカバー２の一側には、アッパーカバーの開口と重ね合わせた状態でタング挿入口となる端部開口２ｂが形成されるとともに、その他側には、アッパーカバーの開口と重ね合わせた状態でアンカ挿入口となる端部開口２ｃが形成されている。
【００１５】
このスイッチ装置１は、図１に示すように、ロアカバー２内に移動可能に配置される磁石移動体３と、その磁石移動体３の移動を検出する磁気検出器５とを備えており、非接触式のスイッチ装置として構成されている。
【００１６】
（磁石移動体の構成）
この磁石移動体３は、図１に示すように、磁界発生部材を封止樹脂によりモールドした直方体形状に形成されている。この磁界発生部材は、例えば永久磁石又は電磁石からなる。磁石移動体３の一側部には、水平板状の腕部３ａが延在されている。この腕部３ａは、図示しないシートベルトのタングプレートをバックル装置から抜き取る際にタングプレートのロック状態を解除するためのイジェクタに連結される。
【００１７】
この磁石移動体３の進出移動側の端面部と、その端面部とは対向する側のロアカバー２の立壁部との間に形成されたバネ収容空間７ａには、図１に示すように、コイルバネ４が介装される。この磁石移動体３は、タングプレートに連動して移動するイジェクタによりコイルバネ４の弾力に抗してタングプレート挿入方向に移動するように構成されており、タングプレートをバックル装置から抜き取ると、コイルバネ４の弾性復帰力によりタングプレート挿入前の初期位置に復帰移動するように構成されている。
【００１８】
（磁気検出器の構成）
一方の磁気検出器５は、図１に示すように、ワイヤボンディングにより一対のリードフレーム上に実装された感磁素子（磁気センサチップ）とＩＣを一体として樹脂モールドすることでパッケージ化された直方体形状に形成されている。リードフレームは、接続端子６を介してハーネス端子と接続される。感磁素子は、磁石から発生する磁界に起因する磁気ベクトルの方向変化を検出する磁気抵抗素子、又は磁界の強さの変化を検出するホール素子等からなる。
【００１９】
以上のように構成されたスイッチ装置１の一つの基本の構成は、図１及び図２に示すように、ロアカバー２の底面となる磁気検出器対向面２ｆ（以下、「底面２ｆ」という。）と、磁気検出器５の下面となるロアカバー対向面５ａ（以下、「下面５ａ」という。）との間に形成された空間を、磁石移動体３を移動させるための移動空間７として設定したことにある。このスイッチ装置１のもう一つの基本の構成は、磁気検出器５の本体を磁石移動体３のアッパーカバーとして構成したことにある。
【００２０】
このロアカバー２の底面２ｆには、図１及び図２に示すように、磁石移動体３の進退移動経路に沿って互いに対向する一対のガイドレール２ｄ，２ｅが形成されている。この一対のガイドレール２ｄ，２ｅは、ロアカバー２の底面２ｆと磁気検出器５の下面５ａとの間に沿って磁石移動体３を案内移動する案内部であるスライダ摺動部として構成されている。
【００２１】
一対のガイドレール２ｄ，２ｅのうち、磁石移動体３の腕部３ａとは反対側に配置されたガイドレール２ｄは、図１及び図２に示すように、ガイドレール２ｅの高さ及び幅よりも大きく設定されたリブ形状を有しており、磁気検出器５の固着面積が確保されている。磁石移動体３の腕部３ａ側に配置されたガイドレール２ｅは、高さ及び幅がガイドレール２ｄよりも小さく設定されたリブ形状を有しており、磁石移動体３の腕部３ａの移動が許容されている。
【００２２】
このガイドレール２ｄの上端面は、図１及び図２に示すように、磁気検出器５の下面５ａの一部分が接着や溶着などの固定手段により取り付けられる固着面とされている。この磁気検出器５の下面５ａが磁石移動体３のアッパーカバーとして構成されており、ロアカバー２に対するスイッチ装置１の組付構造が簡易化されている。パッケージ化された磁気検出器５を磁石移動体３のスライダ摺動部におけるアッパーカバーとしてロアカバー２に取り付ける構成は、磁石移動体３がロアカバー２の所定の設置部位から抜け出ることを防止する。
【００２３】
上記スイッチ装置１によれば、周知の構成によるシートベルト装置におけるロアカバー２のタング挿入口側の端部開口２ｂから挿入すると、タングプレート先端部がイジェクタに当接して押圧し、そのイジェクタによりコイルバネ４の付勢力に抗して磁石移動体３をロアカバー２のガイドレール２ｄ，２ｅに沿って移動させる。一方の磁気検出器５は、磁石移動体３の磁石の接近によってタングプレートの挿入を検出し、その検出結果を、接続端子６を介して電子制御ユニット（ＥＣＵ）に出力する。
【００２４】
ここで、図３を参照すると、同図には、磁気検出器５から出力される出力電流Ｉと磁気検出器５の本体に対する磁石移動体３の位置Ｘとの関係が示されている。
【００２５】
図３に示すグラフにおいて、横軸に示す位置Ｘは、磁石移動体３が磁気検出器５の一端部に位置するときをＸ＝０とし、磁石移動体３が磁気検出器５の一端部から他端部へ移動する方向を検出出力の切り替え点としている。磁気検出器５の感磁素子が出力する出力電流Ｉは、磁石移動体３の移動によりＨｉ出力Ｉ１とＬｏ出力Ｉ２とに切り替わるように設定される。
【００２６】
特に限定するものではないが、電子制御ユニットは、出力電流Ｉに基づき磁気検出器５が設定されたオン状態にあるか、あるいはオフ状態にあるかを判定する。図示例にあっては、出力電流ＩがＨｉ出力Ｉ１のときオン状態とし、出力電流ＩがＬｏ出力Ｉ２のときオフ状態としている。
【００２７】
（実施の形態の効果）
上記のように構成されたスイッチ装置１によれば、上記効果に加えて、以下の効果が得られる。
【００２８】
（成立性の向上）
パッケージ化された磁気検出器５が、磁石移動体３のスライダ摺動部におけるアッパーカバーとしてロアカバー２に取り付けられるため、スイッチ装置１の構成部品点数を減らすことができる。それに加えて、ロアカバー２に対する組付誤差（公差）を低減させることができる。その組付バラツキを効率的に緩和することが可能となり、無接点式のスイッチ装置１としての成立性を向上させることができる。
【００２９】
（組付性の向上と金型の簡易化）
スライド部及び磁石の組付体と、基板に実装された磁気検出器とからなる複数の構成部材をロアカバー内に組み付ける上記従来のスイッチ装置の構造を排除して、磁石移動体３と磁気検出器５との二部材をロアカバー２内に組み付ける構成となっているため、製造工程において、スイッチ装置１の構成部品がロアカバー２の底面の上側からのみの組付けとなり、スイッチ装置１の組付性を向上させることができる。それに加えて、スイッチ装置１を組み付けるためのロアカバーの構造が簡単であり、ロアカバー成形用金型の構造を簡易化することができる。
【００３０】
（磁石の小型化）
ハウジングに対して、スライド部と永久磁石とを組み付けたり、基板に実装された磁気検出器を組み付けたりする上記従来のスイッチ構造を排除しているため、磁石移動体３の磁石と磁気検出器５の磁気センサチップとの間のギャップを小さく設定することができるようになり、実用的には支障がない磁束密度が得られる。十分な磁束密度が得られるので、外乱磁場の影響を受けにくくなり、シールド部材を削減することができる。
【００３１】
（部品点数の削減）
パッケージ化された磁気検出器５を磁石移動体３におけるスライダ摺動部のアッパーカバーとしてロアカバー２に取り付ける構成を採用することで、上記従来のスイッチ装置と比べてスイッチ装置１の構成部品点数を削減することができる。
【００３２】
（スイッチ装置の小型化）
パッケージ化された磁気検出器５の採用により、スイッチ装置１のサイズを小さく設定することが可能となる。
【００３３】
［変形例］
以上より、本発明におけるスイッチ装置１の代表的な構成例を実施の形態、及び図示例を挙げて説明したが、上記実施の形態、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。本発明の技術思想の範囲内において種々の構成が可能であり、次に示すような変形例も可能である。
【００３４】
上記ロアカバー２の一対のガイドレール２ｄ，２ｅとしては、ロアカバー２の底面２ｆに磁石移動体３を移動案内することができる案内部としての構造となっているならば、特に限定されるものではない。この案内部の他の一例としては、例えばロアカバー２の底面２ｆに形成された凹部や凸部などの段差部を有する各種の構造を採用することができる。
【００３５】
この案内部の更に他の一例としては、例えば磁気検出器５の下面５ａにおける両側の端縁部に、磁石移動体３の進退移動経路に沿って一対の脚部を突出して形成することで、その一対の脚部の間が磁石移動体３を移動案内する移動空間７として設定されたものであってもよい。従って、上記案内部としては、磁気検出器５の本体を磁石移動体３のアッパーカバーとして取り付けることができる構造を兼ね備えているならば、形態や配置位置等は特に限定されるものではなく、適宜に選択することができることは勿論である。
【００３６】
上記実施の形態、及び図示例では、ロアカバー２は、車両用のシートベルトに設けられたタングプレートを着脱可能に固定するバックル装置のカバー体であり、タングプレートの着脱動作により、磁石移動体３が磁気検出器５に対して移動空間７を往復動するように構成されたスイッチ装置１を例示したが、これに限定されるものではない。
【００３７】
本発明に係るスイッチ装置１は、例えばレバー操作により磁石移動体３を作動させる無接点式のレバースイッチ装置や押圧ボタン操作により磁石移動体３を作動させる無接点式の押圧ボタンスイッチ装置などの各種のスイッチ装置に適用できるものであり、自動車等の車両以外の電子機器などのスイッチ装置としても効果的に用いることができる。
【００３８】
以上の説明からも明らかなように、上記実施の形態、変形例、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００３９】
１…スイッチ装置、２…ロアカバー、２ａ…開口、２ｂ，２ｃ…端部開口、２ｄ，２ｅ…ガイドレール、２ｆ…磁気検出器対向面、３…磁石移動体、３ａ…腕部、４…コイルバネ、５…磁気検出器、５ａ…ロアカバー対向面、６…接続端子、７…移動空間、７ａ…バネ収容空間
【図１】
0005806091.tif 000002
【図２】
0005806091.tif 000003
【図３】
0005806091.tif 000004