JP4397407B2

JP4397407B2 - 近接センサ

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Publication number: JP4397407B2
Application number: JP2007215876A
Authority: JP
Inventors: 治宝西出
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2027-08-22
Also published as: US7999539B2; CN101373209A; CN101373209B; JP2009048926A; US20090051356A1

Description

本発明は、近接センサに関するものである。

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。
特開２００６−２８１８１３号公報特表平９−５１１３５７号公報

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。

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。

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、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、一対の脚部（例えば、実施形態における一対の脚部２５Ａ，２５Ａ）を備え、略Ｕ字状に形成された永久磁石（例えば、実施形態における永久磁石２５）と、該永久磁石の前記一対の脚部の間の空間に配置された磁気検知素子（例えば、実施形態におけるホールＩＣ２６）と、前記永久磁石および前記磁気検知素子を収容するハウジング（例えば、実施形態におけるハウジング２４）と、を備え、前記磁気検知素子は、前記永久磁石の一対の脚部の先端側を向いた検知面（例えば、実施形態における検知面２６ａ）と、該検知面と反対側を向き、前記検知面と平行に形成された非検知面（例えば、実施形態における非検知面２６ｂ）と、前記検知面の前記一対の脚部側の両端部が面取りされた一対の傾斜面（例えば、実施形態における傾斜面２６ｃ）と、を有し、前記一対の脚部の間の空間に、前記磁気検知素子の前記非検知面と当接し、該磁気検知素子の検知面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）に押し付けるよう弾性付勢する第１のリブ（例えば、実施形態におけるリブ３３）と、前記一対の傾斜面と当接する一対の第２のリブ（例えば、実施形態における予備リブ３５）を設けたことを特徴としている。

請求項２に記載した発明は、前記ハウジングの内面のうち、前記磁気検知素子の検知面が押し付けられる部位が、該部位の周辺部位よりも凸状に肉厚に形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載した発明によれば、第１のリブ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。また、第２のリブを設けたため、磁気検知素子の横方向のずれを抑制することができる。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２４ｂ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。

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２４ｂとリブ３３との距離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２４ｂ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２４ｂ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。

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。

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。

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１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１のＣ矢視に対応する斜視図である。図４のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。図５のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。図１のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。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

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２４ｂ…内面２５…永久磁石２５Ａ…脚部２６…ホールＩＣ（磁気検知素子）２６ａ…検知面２６ｂ…非検知面２６ｃ…傾斜面３３…リブ（第１のリブ）３５…予備リブ（第２のリブ）

Claims

被検知部材の近接を検知する近接センサにおいて、
一対の脚部を備え、略Ｕ字状に形成された永久磁石と、
該永久磁石の前記一対の脚部の間の空間に配置された磁気検知素子と、
前記永久磁石および前記磁気検知素子を収容するハウジングと、を備え、
前記磁気検知素子は、前記永久磁石の一対の脚部の先端側を向いた検知面と、該検知面と反対側を向き、前記検知面と平行に形成された非検知面と、前記検知面の前記一対の脚部側の両端部が面取りされた一対の傾斜面と、を有し、
前記一対の脚部の間の空間に、前記磁気検知素子の前記非検知面と当接し、該磁気検知素子の検知面を前記ハウジングの内面に押し付けるよう弾性付勢する第１のリブと、前記一対の傾斜面と当接する一対の第２のリブを設けたことを特徴とする近接センサ。
前記ハウジングの内面のうち、前記磁気検知素子の検知面が押し付けられる部位が、該部位の周辺部位よりも凸状に肉厚に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。