(57)【要約】シートベルトバックルの係止状態を示す出力を出すシートバックルセンサシステムを提供する。このシステムは、シートバックル係止ピンの端部上の磁石およびホール装置を備える。係止ピンおよび係止ピン上の磁石は、ホール装置に対する係止位置と非係止位置の間を移動する。磁石は、係止位置で第1の磁束をホール装置に加えて、ホール装置に第1の出力を生成させる。磁石は、非係止位置で第2の磁束をホール装置に加えて、ホール装置に第2の出力を生成させる。
2006515245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドと、
センサに加えられた磁束に応答して出力を提供するセンサを備え、前記シールドに結合されたセンサハウジングと、
シートベルトバックルの係止ピン上に配置された磁石とを備え、前記磁石は、前記係止ピンが係止および非係止状態のうちの一方にある場合は前記センサに隣接して配置されて前記センサの第1の出力を発生させ、前記磁石は、前記係止ピンが係止および非係止状態のうちの他方にある場合は前記センサから離れて配置されて前記センサの第2の出力を発生させ、前記第1の出力は前記第2の出力とは異なる、シートバックルセンサアセンブリ。
【請求項２】
前記センサハウジングが段付き表面を備える、請求項1に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記センサハウジングが、前記ホール効果センサを前記センサハウジング内の所定の位置に保持する、前記センサハウジング内に配置されたゴムシートを備える、請求項2に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
前記シールドがハウジングおよびカバーを備え、前記ハウジングが前記係止ピンの一部を開口部を通して受けるように構成された開口部を含む、請求項1に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記センサがホール効果センサを備える、請求項1に記載のセンサアセンブリ。
【請求項６】
前記センサが、前記センサハウジング内でカプセル封入される、請求項1に記載のセンサアセンブリ。
【請求項７】
前記センサハウジングの外面が、少なくとも1つのクラッシュリブを備える、請求項6に記載のセンサアセンブリ。
【請求項８】
シートベルトバックル舌部を解放可能に保持するように構成されたシートバックルであって、前記バックルが係止ピンを備え、前記係止ピンは、前記シートバックルが係止状態にある場合の第1の位置と前記シートバックルが非係止状態にある場合の第2の位置との間で可動であるシートバックルと、
開口部を通して前記係止ピンの端部を受ける開口部を含むシールドと、
センサに加えられた磁束に応答して出力を提供するセンサを備え、前記磁気シールドによって少なくとも部分的に包囲されたセンサハウジングと、
前記開口部を通って受けられた前記係止ピンの前記端部上に配置された磁石とを備え、前記磁石は、前記バックルが係止状態にある場合は前記センサに対して第1の位置にあって前記センサに第1の出力を提供させ、前記磁石は前記バックルが非係止状態にある場合は前記センサに対して第2の位置にあって前記センサに前記第1の出力とは異なる第2の出力を提供させる、シートバックルアセンブリ。
【請求項９】
前記シールドがシールドハウジングおよびカバーを備え、前記センサハウジングが少なくとも部分的に前記ハウジングおよびカバーと共に配置される、請求項8に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記カバー、前記センサハウジング、および前記シールドハウジングを通って延びるねじをさらに備え、前記ねじが前記バックルに係合される、請求項9に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
ホール効果センサを備えるセンサハウジングと、
前記ホール効果センサの少なくとも一部を覆う磁気シールドとを備え、
前記磁気シールドがスナップ嵌めによってセンサハウジングに固定される、シートバックルセンサアセンブリ。
【請求項１２】
シートバックルをさらに備え、前記シールドが前記バックルに結合されて、前記シールドに加えられる磁束を前記シートバックルに向ける、請求項11に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
シートバックルの状態を特定する方法であって、
係止ピンを備えるシートバックルであって、前記シートバックルが係止状態にある場合は前記係止ピンが第1の位置にあり、前記シートバックルが非係止状態にある場合は前記係止ピンが第2の位置にあるシートバックルを提供すること、
センサを備えるセンサハウジングを少なくとも部分的に取り囲む磁気シールドを備えるシートバックルセンサアセンブリを提供すること、および
前記係止ピンの端部上に配置された磁石であって、前記磁石は、前記係止ピンが前記第1の位置にある場合は前記センサに対して第1の位置にあり、前記係止ピンが前記第2の位置にある場合は前記センサに対して第2の位置にある磁石を提供することを含み、
前記センサが、前記シートバックルが係止状態にある場合は第1の出力を提供し、前記シートバックルが非係止状態にある場合は第2の出力を提供する方法。
【請求項１４】
前記センサがホール効果センサを備える、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
センサを製造する方法であって、
ハウジングから延びる少なくとも1つのリード線を有するハウジングを提供すること、
前記少なくとも1つのリード線を前記ハウジングの少なくとも一部の周囲でS形状に形成し、前記リード線に隣接する前記ハウジング内の穴を通してピンを挿入することによって、前記リード線を前記S形状に保持することを含む方法。
【請求項１６】
前記ピンの挿入が、
前記ピンを取付けツールの端部上に配置すること、
位置合せツールを提供すること、
前記位置合せツールを前記ハウジング内の前記穴に通し、前記位置合せツールを前記ピンと係合させること、および
前記取付けツール、前記ピン、および前記位置合せツールを移動させて前記ピンを前記ハウジング内の前記穴を通して挿入することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも1つのリード線をS形状に形成することが、
作用端部に凹部を含むツールを提供すること、
前記作用端部を前記少なくとも1つのリード線および前記ハウジングと係合させることよって、前記少なくとも1つのリード線をS形状に変形させることを含み、
前記凹部が少なくとも部分的に前記ハウジング内の前記穴と位置合せされる、請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
シートバックルセンサを形成する方法であって、
センサハウジングを提供すること、
印刷回路板を通って延びるポッティング穴を含む印刷回路板を提供すること、
前記印刷回路板を少なくとも部分的に前記ハウジングの内部に配置すること、
前記ポッティング穴を通してポッティング樹脂を導入すること、および
前記樹脂を硬化させることを含む方法。
【請求項１９】
前記樹脂を硬化させる前に、前記ポッティング樹脂を前記印刷回路板の外面上に導入することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
リード線がはんだパッドに取付けられた場合に、はんだで充填されるように構成された検査部を備える少なくとも1つのはんだパッドと、
ハウジングの位置合せピンを受けるように適合された、前記回路板を通って延びる少なくとも1つの位置合せ穴と、
前記回路板を通してポッティング樹脂を注入できるように構成された、前記回路板を通って延びるポッティング穴とを含む、印刷回路板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にセンサに関し、より詳細には自動車のシートベルトバックルの状態を感知するセンサに関する。
【０００２】
本出願は、参照によりその開示全体を本明細書に組み込む、2003年1月17日に出願の米国仮特許出願第60/441,078号の恩典を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
シートベルトバックルセンサは、自動車乗員に安全装置についての警告を発し、エアバッグシステムを特定の座席の乗員に対して適切な展開力に設定するなど多様な目的で自動車のシステムに使用されている。シートベルトバックルセンサは、通常、シートベルトウェビングに取付けられたバックル舌部がシートベルトバックルと係止状態に係合されているかどうかを示す出力を提供する。この出力を、たとえばシートベルト張力センサ、荷重センサ、および/または座席位置センサなど他のセンサからの情報と組み合わせて、事故が起こった場合にエアバッグを展開すべきかどうか、かつその程度を決定することができる。
【特許文献１】米国仮特許出願第60/441,078号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、バックルの状態を正確かつ確実に感知し、かつ製造および取付けの費用効率が高いシートバックルセンサが求められている。
【０００５】
他の目的、特徴、および利点と共に本発明をよりよく理解するには、以下の図と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。図では、同様の番号は同様の部材を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
説明を簡単にするため、本明細書では、本発明によるセンサシステムを自動車のシートベルトシステムに関連して説明する。しかし理解されるように、本発明によるシートベルトバックルセンサは、多様な自動車のタイプに関して有用である。さらに、本明細書に記載する例示の実施形態は、ホール効果センサおよび磁石の使用を含むものであるが、当業者には理解されるように、多様な感知手段を使用することもできる。たとえば、光、磁気抵抗、フラックスゲートセンサなどを本発明によるセンサシステムと共に使用することができる。代替実施形態では、磁石または光源などの分路以外のセンサ制御要素を使用することもできる。したがって、理解されるように、本明細書に記載し図で示した例示の実施形態は、単に例として提供するものであって、限定的なものではない。
【０００７】
図1に目を転じると、本発明による例示のシートバックルセンサ102を備えたシートベルトアセンブリ100の一例が分解斜視図で示されている。図で示した実施形態では、このアセンブリは、シートベルトバックル104およびシートバックルセンサ102を備える。バックル104は、シートベルトウェビングに取付けられたバックル舌部を受ける従来の設計のものでもよい。バックル104は、タングがバックル104に自由に出入りする非係止位置と、タングがバックル104内で固定される係止位置との間で、バックル104内で移動する係止ピン106を備えることができる。
【０００８】
センサ102は、バックルの側面に固定され、係止ピン106のバックル内での係止状態を表す出力を提供することができる。センサ102は、通常、その中にホール効果センサ装置108が配置されるセンサハウジング107、および磁気シールドを備えることができる。磁気シールドは、たとえばスピーカ磁石など外部磁気源をセンサハウジング107から遮蔽するためのハウジング110およびカバー111を備える。
【０００９】
磁気シールドハウジング110は、開口部112をその側面に含み、係止状態と非係止状態の間の移動範囲にわたって係止ピン106の端部を受けることができる。図で示した実施形態では、シールド内の開口部112を通って中に延びる係止ピンの端部116上に磁石114が設けられている。図で示したように、磁石は、係止ピンの端部116を圧入式に受けるための正方形の中央開口部118を有する概ね正方形でもよい。あるいは、図2で示したように、磁石114aを係止ピンの端部上に成形することもできる。磁石114aを係止ピン上に成形する場合、係止ピンの端部は端部の上部および下部に凹部200,202を含み、磁石を受けて磁石がピンから移動するのを阻止することができるが、必ずしもそうする必要はない。
【００１０】
センサハウジング107は、断面が概ね長方形であり、段付き上面120を有する。ハウジング107は、内部空洞122を含み、ホール装置108、およびこの内部空洞122からたとえば自動車のワイヤハーネスまで伸びるリード線124を受けることができるようになされている。ゴムシート127をハウジング内に設けて、ホール装置を所望の位置にしっかりと押し込むことができる。たとえば図5〜9で示したように、代替実施形態では、ホール装置108aおよびリード線124aを成形プラスチック材料内にカプセル封入することによってセンサハウジング107aを形成することもできる。実施形態107aでは、センサハウジングはやはり断面が概ね長方形であり、段付き上面120aを有することができる。図で示したように、クラッシュリブ500をハウジングの側面502,504上に設けることができる。
【００１１】
たとえば図3で示したように、ホール装置のフェース面126を、ハウジングの下段部分128のハウジングの上面120に隣接して位置付けることができる。磁石114を備えた係止ピン106の端部は、シールドハウジング110の開口部112を通って延びて、ハウジングの下段部分128の上面120の上方に位置するようになされている。係止ピン106が非係止状態にある場合、磁石114およびピン106は、図3で示したように、開口部112の左上の角にあるホール装置108から離れて配置される。したがって、ホール装置108は、バックルがバックル舌部と非係止または係合されていることを示す出力を提供することができる。しかし、舌部がバックル内に挿入されると、ピン106および磁石114が図3および図4に示した位置に移動することができ、それによって磁石114がホール装置108の直接上に位置付けられる。磁石114がこの位置にある場合、ホール装置108は、バックルがバックル舌部に係止または係合されていることを示す出力を提供することができる。
【００１２】
センサアセンブリ102は、ねじ130でバックル104に取付けることができる。ねじ130は、シールドカバー111、センサハウジング107の開口部132、シールドハウジング110を通ってバックル104のタッピンねじ150内に延びる。非鉄金属ダウエル134は、一端がバックル104内に圧入され、他端がシールドハウジング110内に圧入されて、センサ102をバックル104にさらにしっかりと固定することができる。当業者は、センサハウジング107をバックル104に固定する他の手段も認識するであろう。
【００１３】
図10は、本発明による、ホール装置に感知された磁束1000とセンサに対する係止ピンの位置との関係を示すプロットである。図で示したように、約165ガウスの勾配が係止と非係止状態の間の約1.5mmのピン106の移動と関連付けられる。磁石114をピン106上に設けることによって、ホール装置の優れた切り替え点の公差が有利にもたらされる。また、磁気シールドは、たとえばスピーカなど他の機械によって生成される外部磁場がセンサの適切な動作を妨げるのを有効に防止する。
【００１４】
図11から図16を参照すると、2つの代替の例示の磁気遮蔽構成が示されている。図11および図12は、ホール装置から延びる電気接続部124bを有するホール装置(図示せず)を備える例示のセンサハウジング107bを示す上面および底面斜視図である。センサハウジング107bは、感知領域を提供することができる段部分128bを含むことができる。ハウジング107bは、ハウジングの段部分128bから延びる直立の壁1102を備えることもできる。ハウジング107bは、センサなどを取付ける点を提供することができる様々な穴1002、ボス1004などを含むこともできる。
【００１５】
図13および図14に目を転じると、第1の代替磁気遮蔽構成の上面および底面斜視図が示されている。第1の構成では、シールド110aは一片の鋼の打抜き加工物でもよい。当業者には理解されるように、鋼以外の材料を有利に使用して磁気遮蔽を行うこともできる。図14で最もはっきりと示されているように、シールド110aは、センサハウジング107bの底部の周囲に延び、段部分128bおよびホール装置をその中に部分的に包囲し、直立の壁1102の後面まで延びることができる。シールド110aは、センサハウジング107の一部に沿って段128bの後部まで延びるラッチ付き壁1104を備えることもできる。図で示したように、ラッチ付き壁1104は開口部1106を含んで、センサハウジング107b上でスナップ凹部1108を受けることができ、第2の取付けプロセスを必要とせずに、シールド110aをハウジング107bにスナップ止めすることができるようにする。当業者には理解されるように、他のスナップ嵌め式アセンブリを適切に使用することもできる。
【００１６】
図13および図14で示したシールド110aは、直立壁とラッチ付き壁1104の間に全般的に延びる壁部分1105上に位置付けられたカットアウト領域1110を含むこともできる。カットアウト領域1110は、センサハウジング107bを遮蔽内にある角度で少なくとも部分的に載せることができるようにし、次いで、ハウジング107bに対して回転できるようになされている。シールド110aに対してハウジング107bを回転させることによって、ハウジング107bおよびシールド110aを位置合せし、スナップ凹部1108を開口部1106と係合させることができる。
【００１７】
図15および図16に目を転じると、他の代替遮蔽構成が示されている。この実施形態によれば、シールド110bも打抜き部材でもよく、上記の実施形態と同じ一般的な方法で構成することができる。シールド110bは、直立壁1502、ハウジング107bの前面に沿って延びるラッチ付き壁1504を備え、スナップ凹部1108を受ける開口部1506を含む。上記の実施形態と同様に、シールド110bは、ハウジング107bの段部分128bを少なくとも部分的に包囲することができる。シールド110bは、直立壁1502とラッチ付き壁1504の間に延びる横方向の壁1508を備えることもできる。横方向の壁1508は、カットアウト無しで形成することもできる。ハウジング107bは、シールド110bに対してスライド式に組み立てることができる。すなわち、ハウジング107bの段部分128bをシールド110bの対応する領域内に軸方向に挿入することができる。次いで、ハウジング107bを凹部1108が開口部1506と係合するまでシールド110bに対して軸方向にスライドさせることができる。
【００１８】
図17は、本発明によるセンサの周囲に外部磁石1700によって生成された磁束を示すプロットである。図で示したように、シールド110,110a、または110bは、バックル104と密接に対合して、シールドからバックル104までの妨害磁束を減衰することができるように設計することができる。すなわち、シールド上に加えられた外部磁束は、少なくとも部分的にシールドを通ってバックル104内に流れることができる。こうすると、ホール装置に加えられる外部磁束を減衰することができる。バックル104のフレームは、シールド110,110a、または110bよりも全般的に厚いため、極端なフィールドをよりよく分散することができる。こうして外部磁束の流れを減衰することによって、たとえばプラスチックで接合された比較的弱い磁石114を使用することができるようになり、これを係止ピン106に直接成形することができる。
【００１９】
シールド110,110a、または110bは、外部磁束に対する遮蔽を提供する他に、係止ピン106用の保持部として働くことができる。すなわち、シールドの直立部分は、係止ピン106が軸方向に移動するのを阻止し、それによって係止ピンによるバックル機構の故障が起こらないように防止することができる。
【００２０】
次に図18および図19に目を転じると、代替センサアセンブリ1700が示されている。このアセンブリ1700は、ホール装置1704を含むことができる印刷回路板(PCB)1702を備えることができる。PCB1702は、PCB1702から延びるリード線1706を備えることもできる。PCB1702をハウジング1708上に搭載して、PCB1702内の対応する穴1712,1713を通る位置決めピン1710a〜bを受けるようにすることができる。リード線1706を全般的に「S」構成に形状付けることによって、ラビリンス緊張緩和をもたらすことができる。
【００２１】
図19にかなり詳細に示されているように、PCB1702をハウジング1708上に搭載し、ピン、ねじなど1714をハウジング1708の穴1716を通して配置することによって、ピン1714とハウジング1708の間で概ね「S」構成にリード線1706を保持することができる。このラビリンス緊張緩和構成によって、リード線1706に応力が加えられた場合に、リード線1706をピン1714および/またはハウジング1708上で曲げることができる。この構成により、リード線1706とPCB1702の間のはんだ付けされた接合部の緊張が全て低減され、かつ/またはPCB1702自体に加えられる負荷が全て低減される。
【００２２】
図20〜図23を参照すると、PCBからのリード線をドレッシングしてラビリンスワイヤ緊張緩和構成を形成する第1の方法が示されている。この第1の方法により、位置合せツール1802および取付けツール1804を使用して、ねじ、リベット、ピンなど1714aを取付けて、上記の開示によるラビリンス緊張緩和構成でリード線をドレッシングする。図21で示したように、位置合せツールをハウジング1708aの穴1716aを通過させて、リード線を所望の「S」構成に保持することができる。位置合せツール1802は、ハウジング1708aを通って延び、取付けツール1804の端部に配置されたピン1714aの端部にある開口部または凹部内で受けられ、それによってピン1714aが穴1716aと位置合せされる。
【００２３】
図22および図23で示したように、取付けツール1804、ピン1714a、および位置合せツール1802は共に移動して、ピン1714aを穴1716aを通して挿入し、位置合せツール1802がピン1714aの所望の位置合せを提供することができる。ピン1714aがハウジング1708a内に取付けられた後、位置合せツール1802および取付けツール1804を、ハウジング1708aから引っ込めることができる。この方法により、センサの費用効率の高い自動アセンブリが容易になる。
【００２４】
図24から図26は、ラビリンス緊張緩和構成でPCBからのリード線をドレッシングする第2の例示の方法を示す。この第2の方法では、鯨口式ツール1902を使用してリード線1706aをドレッシングし、リード線1706aを所望の構成に保持しながら、ねじ、ピン、リベットなど1714bをハウジング1708b内に取付ける。図24を参照すると、鯨口式ツール1902をハウジング1708bおよびリード線1706aと位置合せすることができる。次いで、鯨口式ツール1902をハウジング1708bに向けて移動させ、リード線1706aと係合させて、図25で示したように、リード線が所望の構成に曲がるようにする。
【００２５】
鯨口式ツール1902は、鯨口式ツール1902の作用端部に「口」または凹部1904を含む。鯨口式ツール1902は、リード線1706bをハウジング1708bに対して所望の構成に保持する一方で、ツール1902の口1904は、ピン1714bをハウジング1708bの穴1716bを通して挿入することができるようにする。ピン1714bがハウジング1708b内に取付けられた後、鯨口式ツール1902を任意選択でハウジング1708bおよびリード線1706bから引っ込めることができる。図26の上面図では、ハウジング1708bがリード線1706aと係合した鯨口式ツール1902と共に示されているが、ツール1902が基準ハウジング空洞部の幅1906と概ね等しい幅を有することが分かる。
【００２６】
当業者には理解されるように、リード線をドレッシングする上記の方法を組み合わせることもできる。図24から図26を参照して記載した実施形態によれば、鯨口式ツール1902を使用して、リード線を所望のラビリンス構成に曲げることができる。この方法によれば、図22および図23を参照して記載した位置合せツール1802および取付けツール1804を使用して、ピン1714を穴1716を通して挿入することができる。一実施形態によりこうした方法を組み合わせることによって、自動プロセスを使用してラビリンスリード線構成を有するセンサを組み立てることができるようになる。
【００２７】
次に図27から図31に目を転じると、本発明による例示のポッティング注入プロセスが示されている。本明細書で使用するように、ポッティングとは、たとえばPCBなどの構成要素をポリマー樹脂に埋め込み、かつ/または部分的あるいは完全にカプセル化することを指す。ポッティングプロセスによれば、PCBを有するハウジングにポリマー樹脂を充填してそれを硬化し、それによってハウジング、PCB、およびポッティング樹脂を一体化することができる。あるいは、プロセスはカプセル封じプロセスでもよく、その場合、PCBを所望のハウジングの幾何形状を有する型内に保持し、その型に樹脂を充填し、次いで樹脂が少なくとも部分的に硬化した後に樹脂内にカプセル封じされたPCBを型から取り出すことができる。
【００２８】
先ず図27および図28を参照すると、例示のポッティング注入プロセスの第1の段階が示されている。PCB1702cをハウジング1708cの空洞内の所望の位置に配置することができる。図で示した実施形態では、ポッティング注入プロセスは、ハウジング1708cと係合した鯨口式ツール1902aで行われ、それによってリード線1706cの領域内でハウジング1708c上にせきを形成することができる。注入管またはノズル1920をPCB1702cのポッティング穴1922を通して挿入し、樹脂をPCB1702cの下に注入することができる。PCB1702cの下のハウジング1708cの領域が充填された後、ノズル1920をポッティング穴1922から引き抜き、図29で示したように、PCB1702cの上部を充填することができる。最終注入段階は、図30で示したように、リード線1706cの領域の充填およびドレッシングを含むことができる。鯨口式ツール/せき1902aの存在により、リード線1706cを覆う、またはその周囲に浸漬する過度の充填を全て制御し、または含むことができる。図31で示したように、ハウジング1708cが樹脂で完全に充填されドレッシングされた後、樹脂を硬化させることができる。有利には、樹脂は、熱、触媒などの硬化樹脂を使用することもできるが、UV硬化樹脂でもよい。
【００２９】
次に図32を参照すると、例示のPCB1702の平面図が示されている。PCB1702dは、はんだ接合部検査穴2002,2004を含むことができる。良好なはんだ接合部がそれぞれリード線1706d,1706d'とはんだパッド2008,2010の間で作成されると、穴2002,2004もはんだで充填される。したがって、穴2002,2004がはんだで充填されると、良好なはんだ接合部が形成された可能性が高い。
【００３０】
PCB1702dは、ポッティング穴2012を含むこともできる。このポッティング穴は、PCB1702dをハウジング(図示せず)内にポッティングできるようにする。すなわち、上記で例示のポッティング注入プロセスに関して論じたように、ポッティング穴2012により、PCB1702dがハウジングに対して乾式に組み立てられた後でも、ポッティング樹脂がハウジング内に注入され、またはPCB1702dの下で成形されることが可能になる。
【００３１】
PCB1702dのハウジングに対する乾式組立に関して、PCB1702dは、ハウジングに関連した位置決めピンを受けることができる嵌合穴1712a,1713aを含むことができる。この態様は図18にも示されている。
【００３２】
次に図33を参照すると、PCB1702eから延びるリード線1706e,1706e'を有し、ハウジング1708Dに取付けられたPCB1702eの詳細図が示されている。リード線1706e、1706e'は、上記で論じたラビリンス緊張緩和構成でピン1714cの周囲にドレッシングすることができる。図で示したように、ハウジングの幅wは、分割器2014の周囲にドレッシングすることができるリード線1706e,1706e'の幅と概ね等しくすることができる。ドレッシングしたリード線1706e,1706e'は、リード線1706e,1706e'によって後部が境界付けられたPCB1702eの端部でポケット2016を画定することができる。ポケット2016は、ポッティング樹脂の流れを含むことができる。したがって、ハウジング1708Dは、後壁無しで形成することができる。
【００３３】
例示の一実施形態によれば、ホール装置は、AlleGro Al 184などプログラミング可能なホール効果スイッチでもよい。プログラミング可能なホール装置の使用により、切り替えゾーンをバックルの動的磁場に合わせて形成することができるようになる。こうしてホール装置の切り替えゾーンを合わせて形成することにより、切り替えゾーンを狭くし、安全限界またはクッションを切り替えゾーンの両側でさらに等しくすることができるようになる。当業者には理解されるように、本明細書では、プログラミング不可能なホール装置を適切に使用することもできる。
【００３４】
図34は、ホール装置に対する移動の4つの位置にある係止ピン、および係止ピンの端部に配置された磁石の関連する位置を示す例示のバックルの概略図である。位置Aでは、係止ピンは基準非係止状態にある。係止ピンが位置Aにある場合、バックル舌部はバックルから解放されている。位置Aでは、磁石はホール装置から離れて配置され、ホール装置の第1の出力を生成することができる。位置Bでは、係止ピンは実際に非係止状態にある。すなわち、係止ピンは部分的に係止されているが、係止ピンが係合していても、バックル舌部は十分な応力のもとでバックルから解放されることが可能である。係止ピンの位置Cは、係止限度位置である。この係止限度位置Cは、バックル内に受けられたバックル舌部に応力が加えられても解放が抑制される第1の位置である。係止ピンの位置Dは、基準係止位置すなわち完全に係止された位置であり、バックルタングはバックル内に固定されている。ホール装置は、基準係止位置D、または係止限度位置Cと基準係止位置Dの両方で第2の出力を提供するように構成することができる。図34で示した磁場プロットは、実際に非係止位置Bにある磁石によって生成された磁界に対応することができる。
【００３５】
図35に目を転じると、係止ピンの移動に対するホール装置の磁束の例示のプロットが示されている。図35によれば、ホール装置を通る磁束は、ホール装置に平行の軸に沿って測定された係止ピンの移動量の関数でもよい。図34で示したように、係止ピンがホール装置に平行の軸に沿って移動するときに係止ピンの位置を測定することができる。したがって、係止ピンの位置をホール装置を通る磁束に基づいて決定し、ホール装置の第1および第2の出力を発生させることができる。理解されるように、係止ピンは、ホール装置に対して垂直の軸に沿った移動構成要素を有することもできる。係止ピンの移動は、設計選択によって変えることができる。
【００３６】
当業者には理解されるように、ホール装置は、図35のGZで示した「グレーゾーン」を有することができる。図35の例示のホール装置では、変動グレーゾーンは約380ガウスから520ガウスにわたる。本発明によれば、係止ピンを有するベルトバックルは、図35にSZで示した切り替えゾーンを有することができる。それは、係止ピンが係止状態から非係止状態に、かつその逆に移行する移動領域である。図34を参照すると、切り替えゾーンSZは、係止状態と非係止状態の間、たとえば基準非係止位置Bと係止限度位置Cの間、基準非係止位置Bと基準係止位置Dの間など、ホール装置に平行の軸に沿った係止ピンの移動でもよい。切り替えゾーンSZは、係止ピンの実際の非係止位置を含むことができる。切り替えゾーンSZは、係止ピンの移動に関して、バックルの多様な設計配慮に応じて変えることができる。同様に、本発明によれば、切り替えソーンSZを画定する際の係止値としての係止限度位置Cまたは基準係止位置Dの使用は、可変の設計選択である。
【００３７】
本発明によれば、ホール装置のグレーゾーンGZが、係止ピンの移動の切り替えゾーンSZ内に少なくとも部分的に位置するように、ホール装置をプログラミングまたは選択することができる。すなわち、バックルの設計およびホール装置は、ホール装置の磁束が切り替えゾーンSZの片方または両方の限界でグレーゾーンGZの外部になるように調整または構成することができる。たとえば、図35で示した例示の実施形態では、ホール装置のグレーゾーンGZは切り替えゾーンSZに完全に含まれている。図35では、切り替えゾーンSZの左側の限界を画定する係止ピンの移動が、ホール装置に磁束を加えているが、それは例示のホール装置グレーゾーンGZの上限より上である。同様に、切り替えゾーンSZの右側の限度を画定する係止ピンの移動も、ホール装置に磁束を加えており、それはホール装置のグレーゾーンGZの下限より下である。切り替えゾーンSZの限界でホール装置に加えられた磁束がそれぞれグレーゾーンGZの限度外にある量はクッションと呼ばれる。クッションは、係止ピンの状態を示す際にセンサの正確さに影響を与えずに存在する変動、エラーなどの量に影響を与えることがある。
【００３８】
ホール装置は、たとえば係止状態など第1の状態にある係止ピンで始動し、第1の係止ピンの状態を示す第1の出力を提供することができる。係止ピンが切り替えゾーンSZを通って移動するとき、ホール装置に加えられる磁束はホール装置のグレーゾーンGZ内にある。係止ピンが切り替えゾーンを出るとき、すなわち第2の非係止状態への移行が完了するときまでには、ホール装置に加えられる磁束は、ホール装置のグレーゾーンGZの外部にあり、ホール装置は第2の係止ピン状態を示す第2の出力を提供する。ホール装置のグレーゾーンGZが切り替えゾーンSZの外部に拡張されている場合、すなわち、クッションが存在しない場合、係止ピンが係止または非係止状態のどちらかにある係止ピンの移動の一部がグレーゾーン内に存在する可能性があるが、グレーゾーンが切り替えゾーンSZの外側に拡張されているため、ホール装置が不正確な係止ピン状態を示す出力を提供する可能性がある。
【００３９】
図35のグラフでは、バックルにDSZで示した設計またはターゲット切り替えゾーンを設けることができる。実際は、設計切り替えゾーンDSZよりも狭い実際の切り替えゾーンSZを有するバックルを提供することができる。この場合、上で論じたように、ホール装置のグレーゾーンGZが切り替えゾーンSZに完全に含まれていれば、センサはより大きい上方または下方の安全クッションを提供することができる。設計切り替えゾーンDSZに関して、係止ピンが設計切り替えゾーンDSZの端にある場合、ホール装置の磁束は実際の切り替えゾーンSZと比較してホール装置のグレーゾーンGZのかなり上または下にあるであろう。ホール装置の磁束がグレーゾーンGZの上または下にある範囲は、追加の安全クッションである。この安全クッションにより、製造公差、絶えず使用されるバックルおよび/または係止ピンの磨耗などが許容される。
【００４０】
したがって、シートベルトバックルの係止状態を示す出力を確実に提供するシートバックルセンサアセンブリを提供する。センサは、上記に記載したように、様々な有利な特徴を含むことができる。しかし、本明細書に記載した実施形態は、本発明を使用する幾つかの実施形態にすぎず、例として本明細書で述べたものであって限定的なものではない。また理解されるように、様々な実施形態の態様を他の実施形態と組み合わせることができる。当業者には容易に明らかであろうが、特許請求の範囲に記載した本発明の精神および範囲から実質的に逸脱することなく、多くの他の形態を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による、シートバックルセンサを備えたシートベルトバックルアセンブリを示す分解斜視図である。
【図２】本発明による、センサと関連する有用な係止ピンおよび磁石アセンブリの端部を示す断面図である。
【図３】図1のアセンブリを示す断面図である。
【図４】線4-4に沿って切り取られた図3のアセンブリを示す断面図である。
【図５】本発明による、センサと関連する有用な例示のセンサハウジングを示す斜視図である。
【図６】図5のセンサハウジングを示す上面図である。
【図７】図5のセンサハウジングを示す側面図である。
【図８】図5のセンサハウジングを示す第1の端面図である。
【図９】図5のセンサハウジングを示す第2の端面図である。
【図１０】本発明による、ホール装置に感知された磁束とセンサにおける係止ピンの位置との関係を示すプロットである。
【図１１】本発明による代替センサハウジングを示す上面斜視図である。
【図１２】図11の代替センサハウジングを示す底面斜視図である。
【図１３】本発明による、例示のシールドに対して組み立てられた図11のセンサハウジングを示す上面斜視図である。
【図１４】図13のアセンブリを示す底面斜視図である。
【図１５】本発明による、他の例示のシールドに対して組み立てられた図11のセンサハウジングを示す上面斜視図である。
【図１６】図15のアセンブリを示す底面斜視図である。
【図１７】本発明による遮蔽がもたらす減衰効果を示す磁束プロットである。
【図１８】本発明による他の例示のセンサアセンブリを示す分解斜視図である。
【図１９】図18で示したアセンブリのラビリンスワイヤ緊張緩和の態様を示す詳細図である。
【図２０】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第1の例示の方法を示す図である。
【図２１】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第1の例示の方法を示す図である。
【図２２】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第1の例示の方法を示す図である。
【図２３】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第1の例示の方法を示す図である。
【図２４】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第2の例示の方法を示す図である。
【図２５】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第2の例示の方法を示す図である。
【図２６】本発明によるラビリンスワイヤ緊張緩和構成でPCBリード線をドレッシングする第2の例示の方法を示す図である。
【図２７】本発明による、センサの製造に使用することができる例示のポッティング注入プロセスを示す図である。
【図２８】本発明による、センサの製造に使用することができる例示のポッティング注入プロセスを示す図である。
【図２９】本発明による、センサの製造に使用することができる例示のポッティング注入プロセスを示す図である。
【図３０】本発明による、センサの製造に使用することができる例示のポッティング注入プロセスを示す図である。
【図３１】本発明による、センサの製造に使用することができる例示のポッティング注入プロセスを示す図である。
【図３２】本発明による、センサと共に使用するのに適した一例示のPCBを示す平面図である。
【図３３】本発明による、センサのアセンブリに有用な例示のワイヤリング構成を示す詳細図である。
【図３４】本発明による、センサアセンブリに対する移動の4つの位置にある係止ピンを示す概略図である。
【図３５】本発明による、磁束とセンサアセンブリに関連した係止ピンの移動との関係を示すプロットである。
【符号の説明】
【００４２】
100  シートバックルアセンブリ
102  シートバックルセンサ
104  シートベルトバックル
106  係止ピン
107  センサハウジング
108  ホール装置
110,1708  ハウジング
111  カバー
112,118,132,1106,1506  開口部
114  磁石
116  端部
120  上面
122  内部空洞
124  リード線
126  フェース面
127  ゴムシート
128  段部分
130  ねじ
134  ダウエル
150  タッピンねじ
200,202,1108  凹部
500  クラッシュリブ
502,504  側面
1002,1712,1713  穴
1004  ボス
1102,1502  直立壁
1104,1504  ラッチ付き壁
1105  壁部分
1106,1506  開口部
1108  凹部
1110  カットアウト領域
1508  横方向の壁
1700  センサアセンブリ
1702  PCB
1704  ホール装置
1706  リード線
1710  位置決めピン
1712,1713,1716,2002,2004  穴
1714  ピン
1802  位置合せツール
1804  取付けツール
1902  鯨口式ツール
1904  口
2008,2010  はんだパッド
2012  ポッティング穴
2014  分割器
2016  ポケット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2006515245.tif 000030
【図２９】
2006515245.tif 000031
【図３０】
2006515245.tif 000032
【図３１】
2006515245.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
2006515245.tif 000038
2006515245.tif 000039
2006515245.tif 000040