JP2007040937A - 重量センサ - Google Patents

Abstract

【課題】取り付け面積を小さくし、圧縮方向に対しても引張方向に対しても加重の測定が可能な重量センサを提供することを目的としている。
【解決手段】加重により歪を生じるリング形状の起歪体２と、この起歪体２の外周面に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、この抵抗素子に結線された信号処理回路を備え、起歪体２の内径部１を塞ぐように起歪体２の周縁上下面に溶接して連結したスペーサ５を設けるとともに、このスペーサ５には取付部材としてネジ部４を溶接して連結し、このネジ部４よりも起歪体２とスペーサ５の引張強度を大きくした構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シート等の加重を測定するための重量センサに関するものである。

以下、従来の重量センサについて説明する。

従来の重量センサは、複数の貫通孔を有する板状の起歪体と、この起歪体の貫通孔の間に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、この抵抗素子に結線された信号処理回路とを備えている。

この重量センサを、例えば、車両用シートと床面部との間に取り付ければ、車両用シートに座る人員の加重を測定することができる。起歪体に設けた複数の貫通孔の内、内側の貫通孔に車両用シートの一部を挿入して起歪体と車両用シートとを連結し、外側の貫通孔に床面部の一部を挿入して起歪体と床面部とを連結して取り付ける（例えば、車両用のシートの一部や床面部の一部をネジ部とし、起歪体を介してナットで締めて取り付ける）。そうすると、車両用シートに加重が加わった際、起歪体が歪んで抵抗素子の抵抗値が変化するので、これを信号処理回路で処理することによって加重を測定することができる。この場合、起歪体は車両用シートと床面部との両方に連結されているので、圧縮方向に対する加重と引張方向に対する加重を測定することができる。

このような起歪体の形状としては板形状の他に円筒形状のものもあるが、この場合、車両用シートと床面部とによって起歪体を挟み込むように取り付けることができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１や特許文献２が知られている。
特開２００３−２４０６３３号公報 特開平６−２０７８６５号公報

上記従来の重量センサは、板状の起歪体を用いた場合は取り付け面積が大きくなる。また、円筒形状の起歪体を用いた場合は、車両用シートと起歪体、床面部と起歪体との連結が難しく、連結したとしても引張方向に対する加重に対して、起歪体が破断しやすく、引張方向に対する加重の測定が難しいという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決し、取り付け面積を小さくし、圧縮方向に対しても引張方向に対しても加重の測定が可能な重量センサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１記載の発明は、特に、起歪体の内径部を塞ぐように前記起歪体の周縁上下面に溶接して連結したスペーサを設け、前記起歪体と前記スペーサとは、前記スペーサに連結される連結部材の引張強度よりも大きい引張強度を有する材料で形成した構成である。

上記構成により、起歪体の内径部を塞ぐように起歪体の周縁上下面に溶接して連結したスペーサを設けているので、この起歪体の周縁上面に溶接して連結したスペーサの上面および起歪体の周縁下面に溶接して連結したスペーサの下面は、起歪体の周縁上面および起歪体の周縁下面の面積に比べて大きくなる。

すなわち、スペーサの上下面に、車両用シートや床面部に取り付けるための取付部材を配置して溶接や接着により連結すれば、取付部材とスペーサの上下面との連結面積が大きいので強固に連結できるとともに、連結面積が小さい場合に比べて特定の箇所に応力が集中することもなく、応力集中による取付部材の破断も抑制でき、引張強度の向上が図れる。

特に、起歪体の周縁上下面と、これに溶接して連結するスペーサとは、互いの連結面積が小さいが、起歪体の周縁上下面とスペーサとは、起歪体に連結される連結部材の引張強度よりも大きい引張強度を有する材料で形成するので強固に連結でき、引張強度の向上が図れる。

以下、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における重量センサの断面図、図２は同重量センサの側面図、図３は同重量センサの上面図、図４は同重量センサの正面図、図５は同重量センサを介して車両用シートと床面部とを連結したシートユニットの側面図である。

図１〜図４において、本発明の一実施の形態における重量センサは、加重により歪を生じるリング形状の起歪体２と、この起歪体２の外周面に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、この抵抗素子に結線された信号処理回路を備えている。

また、起歪体２の内径部１を塞ぐように起歪体２の周縁上下面に溶接して連結したスペーサ５を設け、起歪体２とスペーサ５とを同種の材料であるステンレスのＥＭ鋼で形成している。

さらに、スペーサ５には連結部材としてネジ部４を溶接して連結しており、ネジ部４のネジ胴部８の直径よりもネジ頭部１０の直径を大きくするとともに、スペーサ５には起歪体２の内径よりも小さい径の貫通孔３を設け、この貫通孔３にネジ頭部１０の一部を挿入している。ネジ部４はステンレスの４３０で形成しており、起歪体２とスペーサ５とはネジ部４の材料よりも引張強度の大きい材料で形成されている。

これらは信号処理回路を配置したケース６に取り付けるとともに、抵抗素子と信号処理回路とを結線している。

この重量センサを、例えば、図５に示すように、車両用シート１２と床面部１４との間に配置し、スペーサ５に連結したネジ部４を取付部材として用いれば、車両用シート１２に座る人員の加重を測定することができる。

車両用シート１２はその下部にネジ部４のネジ胴部８を挿入する挿入孔を設け、床面部１４はレール部１６を取り付けた床面１８とするとともにレール部１６にネジ部４のネジ胴部８を挿入する挿入孔を設けている。そして、ネジ部４のネジ胴部８を各々の挿入孔に挿入して、ナット２０で車両用シート１２の下部とレール部１６とを締め付けて、車両用シート１２および床面部１４とを連結している。

そうすると、車両用シート１２に加重が加わった際、起歪体２の中央が膨らむように歪んで抵抗素子の抵抗値が変化するので、これを信号処理回路で処理することによって加重を測定することができる。

上記構成により、起歪体２の内径部１を塞ぐように起歪体２の周縁上下面に溶接して連結したスペーサ５を設けているので、この起歪体２の周縁上面に溶接して連結したスペーサ５の下面および起歪体２の周縁下面に溶接して連結したスペーサ５の下面は、起歪体２の周縁上面および起歪体２の周縁下面の面積に比べて大きくなる。

すなわち、車両用シートや床面部に取り付けるための取付部材をスペーサ５に配置して溶接や接着により連結すれば、取付部材とスペーサ５との連結面積が大きいので強固に連結できるとともに、連結面積が小さい場合に比べて特定の箇所に応力が集中することもなく、応力集中による取付部材の破断も抑制でき、引張強度の向上が図れる。

特に、起歪体２の周縁上下面と、これに溶接して連結するスペーサ５とは、互いの連結面積が小さいが、起歪体２の周縁上下面とスペーサ５とは、起歪体２に連結される連結部材の引張強度よりも大きい引張強度を有する材料で形成するので強固に連結でき、引張強度の向上が図れる。

以上のように本発明にかかる重量センサは、取り付け面積を小さくし、圧縮方向に対しても引張方向に対しても加重の測定が可能なセンサとして各種の機器に適用できる。

本発明の一実施の形態における重量センサの断面図 同重量センサの側面図 同重量センサの上面図 同重量センサの正面図 同重量センサを介して車両用シートと床面部とを連結したシートユニットの側面図

符号の説明

１ 内径部
２ 起歪体
３ 貫通孔
４ ネジ部
５ スペーサ
６ ケース
８ ネジ胴部
１０ ネジ頭部
１２ 車両用シート
１４ 床面部
１６ レール部
１８ 床面
２０ ナット

Claims (3)

1. 加重により歪を生じるリング形状の起歪体と、前記起歪体に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子とを備え、前記起歪体の内径部を塞ぐように前記起歪体の周縁上下面に溶接して連結したスペーサを設け、前記起歪体と前記スペーサとは、前記スペーサに連結される連結部材の引張強度よりも大きい引張強度を有する材料で形成した重量センサ。
2. 前記スペーサには前記起歪体の内径よりも小さい径の貫通孔を設けた請求項１記載の重量センサ。
3. 前記連結部材としてネジ部を前記スペーサに溶接して形成した請求項１記載の重量センサ。

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