JP6024528B2 - 乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のシートに設置して乗員の着座状態を検知する荷重検出装置の取付け構造に関する。

従来、自動車に装備されたシートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、車両シートに乗員が着座している状態を検知してこれらの安全装置をコントロールする技術がある。そして、このような乗員の着座状態を検知するのに適する荷重検出装置として、可撓性を有するフィルム状のメンブレンスイッチがある。車両シートの座部や背もたれ部は、一般にウレタン等で構成されたパッド部材に、布やビニールレザー、皮革等の表皮部材を被せて構成している。具体的には、パッド部材の表面に備えた凹溝に表皮部材を引き込み、引き込んだ表皮部材をパッド部材の内部で凹溝の近傍に配置された係留部材（ワイヤー又は樹脂棒）に固定具（固定環）によって固定し、パッド部材の表面の形状に表皮部材が沿うように構成している。

このように構成した車両シートでは、凹溝が車両シート座部のパッド部材の着座部に位置していることが多いので、荷重検出装置（メンブレンスイッチ）の各検知部の間に設けられ検知部の信号を伝達する導通部が、凹溝を横切る状態となる。導通部が凹溝を横切った状態で車両シートに固定され取付けられると車両シートに荷重が加わった際に、凹溝の変形に伴い導通部が変形され断線する虞がある。そこで、断線を防止するため導通部はゆとりをもって凹溝部に配設され、導通部のたるんだ部分は凹溝内に収納されるように構成される。しかしながら、車両シートに乗員が着座したとき凹溝は深さ方向に圧縮されてその溝深さが浅くなる。そのため、導通部のたるんだ部分が凹溝底部や縁部で極度に屈曲したり、たるんだ部分同士が強く当接したりする状態になる。そのような状態が反復されると、荷重検出装置の導通部は断線する虞がある。

このような導通部の断線を防止する技術として開示されたものは、例えば特許文献１がある。特許文献１の技術は、乗員が着座するシートのフォームと表皮との間に組み込まれてシート上に加わる荷重を検出する乗員着座センサを有し、この乗員着座センサの信号線がフォームに凹設されている吊り溝と交差して配される交差部において、凹溝内を表皮に取り付けられたワイヤが通り、そのワイヤの下側を信号線が潜り抜けて配されている乗員着座センサの取付け構造であって、信号線と交差している凹溝の底面を深く形成して深溝部を設け、且つ吊り溝に沿ってフォームに埋設されているワイヤを深溝部内から除去し、信号線の折り返し部を深溝部内に自由度を持たせて配設したものである。

特開２００２−２１１２９７号公報

しかしながら、特許文献１によれば、信号線は凹溝をより深く形成した深溝部まで延長して吊り袋を迂回させているので、信号線が過剰に長くなりセンサのコスト上昇を招くとともに、センサのシートへの装着作業が困難になるという問題がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、コストが低減された荷重検出装置を容易にシート座部に装着し得る乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、乗員が着座するシート座部（１）のパッド部材（２）と表皮部材（５，５０）との間に荷重検出装置（４）を、前記パッド部材（２）の上面に刻設した凹溝（３）を横切るように設けた乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造において、前記表皮部材（５，５０）を前記凹溝（３）内へ引き込む吊り部材（１０，１００，１０１）と、前記吊り部材（１０，１００，１０１）の前記表皮部材（５，５０）と連結する連結線（２４，２４０，２４１）の対辺に結合された二の吊り込み部材（９，９０）とを備え、前記吊り部材（１０，１００）は、前記各吊り込み部材（９，９０）にそれぞれ結合される二のものであり、前記連結線（２４，２４０，２４１）の長さは、前記吊り部材（１０，１００）の前記各吊り込み部材（９，９０）と結合する部分の長さよりそれぞれ長くなるよう構成するとともに、前記吊り部材（１０，１００）の前記吊り込み部材（９，９０）が対向する側の切込部（１１，１１０，１１１）で形成される開口を通してに前記荷重検出装置（４）が配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、荷重検出装置（４）は、吊り込み部材（９，９０）よりも連結線（２４，２４０，２４１）により近い切込部（１１，１１０，１１１）の開口を通して配設されているので、荷重検出装置（４）の長手方向の長さを短縮させることが可能になり、荷重検出装置（４）のコストを低減することができるとともに、過剰に長い荷重検出装置（４）を取り扱う必要がないので、荷重検出装置（４）をシート座部（１）に装着する作業が容易になるという優れた効果を奏する。更に、吊り部材（１０，１００）は、各吊り込み部材（９，９０）にそれぞれ結合される二のものであるから、分割された吊り込み部材（９，９０）間の間隙に起因する部分的な引張り力の低下を補って表皮部材（５，５０）を効果的にむらなく引き込むことができる。

また、乗員が着座するシート座部（１）のパッド部材（２）と表皮部材（５，５０）との間に荷重検出装置（４）を、前記パッド部材（２）の上面に刻設した凹溝（３）を横切るように設けた乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造において、前記表皮部材（５，５０）を前記凹溝（３）内へ引き込む吊り部材（１０２）と、
前記吊り部材（１０２）の前記表皮部材（５，５０）と連結する連結線（２４２）の対辺に結合された吊り込み部材（９１）と、前記吊り部材（１０２）に設けられた開口部（２３）とを備え、前記開口部（２３）を通して前記荷重検出装置（４）が配設されていてもよい。

この構成によれば、荷重検出装置（４）は、吊り込み部材（９１）よりも連結線（２４２）により近い開口部（２３）を挿通するので、荷重検出装置（４）の長手方向の長さを短縮させることが可能となり、荷重検出装置（４）のコストを低減することができるとともに、過剰に長い荷重検出装置（４）を取り扱う必要がないので、荷重検出装置（４）をシート座部（１）に装着する作業が容易になるという優れた効果を奏する。

本発明を実施するシート座部の平面図である。 図１に示すシート座部のII−II線の拡大断面図である。 本発明の荷重検出装置の平面図である。 図３に示す荷重検出装置の検知部を示すIＶ−IＶ線断面図である。 図３に示す荷重検出装置の導通部を示すＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の第１実施形態を模式的に示す凹溝内の透視斜視図である。 本発明の第２実施形態を模式的に示す凹溝内の透視斜視図である。 本発明の第３実施形態を模式的に示す凹溝内の透視斜視図である。

以下、本発明を具体化した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。また、図面（特に断面図）においては、上下左右の縮尺を変更して表示する。

図１及び図２に示すように、車両のシート座部１は、ウレタン等でシートの基体として構成されクッション性を有するパッド部材２と、布やビニールレザー、皮革等からなりパッド部材２の上面及び側面を包み込む表皮部材５，５０と、パッド部材２と表皮部材５との間に介在される荷重検出装置４とを備える。

パッド部材２の上面には、表皮部材５，５０を引き込んでパッド部材２の表面形状に倣うようにするため、複数の凹溝３が刻設されている。表皮部材５，５０を引き込む手段は、後述するが、吊り部材１０，１００、吊り込み部材９，９０及び図示しない吊り込み部材の固定具による。また、パッド部材２の下面には、パッド部材２の下方に設置する通風ファン６の風をシート座部１の前部（図１，２における左方）に導くための図示しない通路を設けることがある。

荷重検出装置４は、図３乃至図５に示すように、第一フィルム部材１４，１９と第二フィルム部材１５，２０とを貼り合わせてなるメンブレンスイッチ状の検知部７及び導通部８並びにコネクタ１２又はワイヤＳＵＢにより構成される。

第一フィルム部材１４は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂（例えばＰＥＮ等）を主として形成されている。第一フィルム部材１４の一面側には、導電材料である銀（Ａｇ）が印刷された銀層Ｓ１と、さらに銀層Ｓ１の一面側にカーボン（Ｃ）が印刷されたカーボン層Ｓ２が銀層Ｓ１を覆うように形成されている。第一フィルム部材１４の他面側は、銀層Ｓ１およびカーボン層Ｓ２を覆う被覆層Ｆ１を構成している。つまり、第一フィルム部材１４は、第一導電層（銀層Ｓ１およびカーボン層Ｓ２）と、被覆層Ｆ１と、を有している。

第二フィルム部材１５は、第一フィルム部材１４と同様に、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂（例えばＰＥＮ等）を主として形成されている。第二フィルム部材１５の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層Ｓ５と、さらに銀層Ｓ５の一面側にカーボンが印刷されたカーボン層Ｓ４が銀層Ｓ５を覆うように形成されている。第二フィルム部材１５の他面側は、銀層Ｓ５およびカーボン層Ｓ４を覆う被覆層Ｆ２を構成している。つまり、第二フィルム部材１５は、第二導電層（銀層Ｓ５およびカーボン層Ｓ４）と、被覆層Ｆ２と、を有している。

スペーサ部材１６は、扁平形状であって、可撓性を有する絶縁性の樹脂（例えばＰＥＴ等）で形成されている。スペーサ部材１６は、第一フィルム部材１４の一面側（カーボン層Ｓ２）と、第二フィルム部材１５の一面側（カーボン層Ｓ４）の間に配置されている。スペーサ部材１６は、平面視においてドーナツ形状である。すなわち、スペーサ部材１６は、平面視の略中央に貫通部１７を有している。貫通部１７は、スペーサ１６の略中央を上下に貫通させて形成されている。貫通部１７により第一導電層と第二導電層の間に空間層Ｓ３が形成されている。

接着部材１８は、粘着材であって、第一フィルム部材１４の一面側（カーボン層Ｓ２）とスペーサ部材１６の一面側、および、第二フィルム部材１５の一面側（カーボン層Ｓ４）とスペーサ部材１６の他面側を接着している。本実施形態では、接着部材１８として、アクリル系粘着材を用いている。

導通部８は、センサ本体４１のうち検知部７以外の部位である。具体的に、導通部８は、検知部７と隣の検知部７、または、検知部７とコネクタ１２とを電気的に接続する配線部分である。導通部８は、図５に示すように、第一フィルム部材１９と、第二フィルム部材２０と、スペーサ部材２１と、接着部材２２と、を備えている。センサ本体４１をパッド部材２に装着するときは、導通部８が凹溝３内に収納される。

第一フィルム部材１９は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂（例えばＰＥＮ等）を主として形成されている。第一フィルム部材１９は、検知部７の第一フィルム部材１４と一体に形成されている。つまり、第一フィルム部材１４，１９は、１つのフィルム部材である。

第一フィルム部材１９の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層Ｓ１と、銀層Ｓ１を覆うカーボン層Ｓ２が形成されている。第一フィルム部材１９の他面側は、銀層Ｓ１およびカーボン層Ｓ２を覆う被覆層Ｆ１を構成している。つまり、第一フィルム部材１９は、検知部７と同様に、第一導電層（銀層Ｓ１およびカーボン層Ｓ２）と、被覆層Ｆ１と、を有している。

第二フィルム部材２０は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂（例えばＰＥＮ等）を主として形成されている。第二フィルム部材２０は、検知部７の第二フィルム部材１５と一体に形成されている。つまり、第二フィルム部材１５，２０は、１つのフィルム部材である。

第二フィルム部材２０の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層Ｓ５と、銀層Ｓ５を覆うカーボン層Ｓ４が形成されている。第二フィルム部材２０の他面側は、銀層Ｓ５およびカーボン層Ｓ４を覆う被覆層Ｆ２を構成している。つまり、第二フィルム部材２０は、検知部７と同様に、第二導電層（銀層Ｓ５およびカーボン層Ｓ４）と、被覆層Ｆ２と、を有している。

スペーサ部材２１は、フィルム部材１９，２０と同様の扁平形状であって、可撓性を有する絶縁性の樹脂（例えばＰＥＴ等）で形成されている。スペーサ部材２１は、第一フィルム部材１９の一面側（カーボン層Ｓ２）と、第二フィルム部材２０の一面側（カーボン層Ｓ４）の間に配置されている。スペーサ部材２１には、貫通部１７は形成されていない。つまり、導通部８には空間層Ｓ３は存在しない。スペーサ部材２１は、スペーサ部材１６と一体で形成されている。つまり、スペーサ部材１６，２１は、一部品からなっている。

接着部材２２は、第一フィルム部材１９の一面側とスペーサ部材２１の一面側、および、第二フィルム部材２０の一面側とスペーサ部材２１の他面側を接着している。本実施形態では、接着部材２２として、接着部材１８と同様に、アクリル系粘着材を用いている。

コネクタ１２は、センサ本体４１の一端部に接続され、センサ本体４１とＥＣＵやシートベルトバックルスイッチなどの外部装置１３との電気的な接続を行うものである。センサ本体４１は、一端にコネクタ１２が固定され、他端に検知部７が配置されている。センサ本体４１は、一端から他端（他端から一端）に向かう方向が長手方向となっている。

検知部７は、車両用シート座部１に乗員が着座すると、図４において、第一フィルム部材１４が下方に第二フィルム部材１５が上方にそれぞれ押圧され、空間層Ｓ３において第一導電層のカーボン層Ｓ２と第二導電層のカーボン層Ｓ４が接触する。これにより、第一導電層Ｓ１、Ｓ２と第二導電層Ｓ４、Ｓ５が導通（電気的に接続）し、コネクタ１２を介して導通（オン）情報が外部装置１３に送信される。このようにして、荷重検出装置４は、乗員の着座を検知することができる。

なお、センサ本体４１の検知部７は、直線的に配設される例を示したが、導通部８を分岐させて枝状に配設してもよい。また、検知部７の個数と相互の間隔は、シート座部１の形状や体格に応じて任意に設定されるものである。

（第１実施形態）
図２及び図６に示すように、表皮部材５及び表皮部材５０は、それらの端部同士が凹溝３の開口中央部で吊り部材１０，１００とともに突き合わされ連結線２４，２４０を形成して吊り部材１０，１００に連結されている。吊り部材１０，１００は、織布等からなり、袋状に形成されるものであってもよい。

吊り部材１０の連結線２４における対辺には吊り込み部材９が結合されている。一方、吊り部材１００の連結線２４０における対辺には吊り込み部材９０が結合されている。吊り込み部材９，９０は、樹脂棒又は金属ワイヤ等でなり、吊り部材１０，１００が袋状であるときはその中に挿入される。吊り込み部材９の吊り込み部材９０と対向する側で結合される吊り部材１０は、吊り込み部材９の吊り部材１０結合面から鈍角で立ち上がる切込部１１を有している。そして、吊り込み部材９の吊り込み部材９０と対向しない側では、吊り込み部材９の吊り部材１０結合面から直角に吊り部材１０が結合されている。一方、吊り込み部材９０の吊り込み部材９と対向する側で結合される吊り部材１００は、吊り込み部材９０の吊り部材１００結合面から鈍角で立ち上がる切込部１１０を有している。そして、吊り込み部材９０の吊り込み部材９と対向しない側では、吊り込み部材９０の吊り部材１００結合面から直角に吊り部材１００が結合されている。

そのため、連結線２４の長さは、吊り部材１０の吊り込み部材９と結合する部分の長さより長くなる。また、連結線２４０の長さは、吊り部材１００の吊り込み部材９０と結合する部分の長さより長くなる。そして、吊り部材１０，１００の切込部１１，１１０で形成される開口の形状は、吊り込み部材９，９０側に開いたＶ字状となる。上述した切込部１１，１１０の鈍角が直角に近い場合や吊り込み部材９と吊り込み部材９０との対向間隙が大きい場合には、切込部１１と切込部１１０との交点が生じないため、切込部１１，１１０で形成される開口の形状は、Ｖ字状とはならない。しかしながら、分割された吊り込み部材によって、表皮部材５，５０の吊り込みを効果的に実施するためには、開口の形状がＶ字状となることが好ましい。このＶ字状の開口を通して荷重検出装置４の導通部８が配設されている。

（第２実施形態）
図２及び図７に示すように、表皮部材５及び表皮部材５０は、それらの端部同士が凹溝３の開口中央部で吊り部材１０１とともに突き合わされ連結線２４１を形成して吊り部材１０１に連結されている。吊り部材１０１は、織布等からなり、袋状に形成されるものであってもよい。

吊り部材１０１の連結線２４１の対辺は、切込部１１１により切り欠かれている。吊り部材１０１における切込部１１１により分割された連結線２４１の対辺部は、それぞれ吊り込み部材９，９０に結合されている。吊り込み部材９，９０は、樹脂棒又は金属ワイヤ等でなり、吊り部材１０１が袋状であるときはその中に挿入される。切込部１１１の形状は、矩形として図示したが、吊り込み部材９，９０側に開いたＶ字状であってもよい。いずれにしても、連結線２４１の長さは各吊り込み部材９，９０の吊り部材１０１との結合部分の長さよりも長くなっている。切込部１１１で形成される開口を通して、荷重検出装置４の導通部８が配設されている。

切込部１１１の形状が矩形である場合、表皮部材５，５０の引き込み力が吊り部材１０１の切込部１１１に相当する位置において不足することがある。それを補う手段として、補助吊り込み部材９２がある。補助吊り込み部材９２は、吊り部材１０１における切込部１１１で形成された開口の吊り込み部材９と吊り込み部材９０とが対向する間隙を橋架するものである。補助吊り込み部材９２は、樹脂棒又は金属ワイヤ等でなり、吊り部材１０１に適宜な手段で固定される。補助吊り込み部材９２は、荷重検出装置４の下方に設けるように図示したが、荷重検出装置４の上方に設けてもよい。

（第３実施形態）
図２及び図８に示すように、表皮部材５及び表皮部材５０は、それらの端部同士が凹溝３の開口中央部で吊り部材１０２とともに突き合わされ連結線２４２を形成して吊り部材１０２に連結されている。吊り部材１０２は、織布等からなり、袋状に形成されるものであってもよい。

吊り部材１０２の連結線２４２の対辺は、吊り込み部材９１に結合されている。吊り込み部材９１は、樹脂棒又は金属ワイヤ等でなり、吊り部材１０１が袋状であるときはその中に挿入される。矩形の吊り部材１０２の適宜な位置には長方形の開口部２３が設けられている。開口部２３には、荷重検出装置４の導通部８が当該開口部２３を通して配設される。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造は、前記表皮部材５，５０を凹溝３内へ引き込む吊り部材１０，１００，１０１と、吊り部材１０，１００，１０１の表皮部材５，５０と連結する連結線２４，２４０，２４１の対辺に結合された二の吊り込み部材９，９０とを備え、連結線２４，２４０，２４１の長さは、吊り部材１０，１００の各吊り込み部材９，９０と結合する部分の長さよりそれぞれ長くなるよう構成するとともに、吊り部材１０，１００の吊り込み部材９，９０が対向する側の切込部１１，１１０，１１１で形成される開口を通して荷重検出装置４が配設されているものである。

この構成により、荷重検出装置４は、吊り込み部材９，９０よりも連結線２４，２４０，２４１により近い切込部１１，１１０，１１１の開口を通して配設されているので、荷重検出装置４の導通部８の長手方向の長さを短縮させることが可能となり、荷重検出装置４のコストを低減することができるとともに、過剰に長い荷重検出装置４を取り扱う必要がないので、荷重検出装置４をシート座部１に装着する作業が容易になるという優れた効果を奏する。

また、吊り部材１０，１００は、各吊り込み部材９，９０にそれぞれ結合される二のものであるから、分割された吊り込み部材９，９０間の間隙に起因する部分的な引張り力の低下を補って表皮部材５，５０を効果的にむらなく引き込むことができる。

また、切込部１１，１１０，１１１で形成される開口の形状は、吊り込み部材９，９０側に開いたＶ字状であるから、表皮部材５，５０を効果的にむらなく引き込むことができる。

また、吊り部材１０１における切込部１１１で形成された開口の各吊り込み部材９，９０が対向する間隙を橋架する補助吊り込み部材９２を備えたことから、分割された吊り込み部材９，９０間の間隙に起因する部分的な引張り力の低下を補って表皮部材５，５０を効果的にむらなく引き込むことができる。

さらに、本実施形態の乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造は、表皮部材５，５０を凹溝３内へ引き込む吊り部材１０２と、吊り部材１０２の表皮部材５，５０と連結する連結線２４２の対辺に結合された吊り込み部材９１と、吊り部材１０２に設けられた開口部２３とを備え、開口部２３を通して荷重検出装置４が配設されているものである。

この構成により、荷重検出装置４は、吊り込み部材９１よりも連結線２４２により近い開口部２３を通して配設されているので、荷重検出装置４の導通部８の長手方向の長さを短縮させることが可能となり、荷重検出装置４のコストを低減することができるとともに、過剰に長い荷重検出装置４を取り扱う必要がないので、荷重検出装置４をシート座部１に装着する作業が容易になるという優れた効果を奏する。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、メンブレンスイッチ状のＯＮ／ＯＦＦ式の検知部を配置したが、例えば感圧インク、圧電素子（ピエゾ素子）、ひずみゲージ（ストレインゲージ）などを用いた荷重検知式や静電容量の変化に基づいて乗員の着座や体格等を検知する静電容量式などのセンサを適用することもできる。また、上記実施形態においては、合計四つの検知部を配置したが、検知部の配置数は特に限定しない。また、凹溝の配置場所、配置数も特に限定しない。

１ シート座部
２ パッド部材
３ 凹溝
４ 荷重検出装置
５，５０ 表皮部材
７ 検知部
８ 導通部
９，９０，９１ 吊り込み部材
９２ 補助吊り込み部材
１０，１００，１０１ 吊り部材
１１，１１０，１１１ 切込部
２３ 開口部
２４，２４０，２４１，２４２ 連結線

Claims (3)

1. 乗員が着座するシート座部（１）のパッド部材（２）と表皮部材（５，５０）との間に荷重検出装置（４）を、前記パッド部材（２）の上面に刻設した凹溝（３）を横切るように設けた乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造において、
   前記表皮部材（５，５０）を前記凹溝（３）内へ引き込む吊り部材（１０，１００，１０１）と、
   前記吊り部材（１０，１００，１０１）の前記表皮部材（５，５０）と連結する連結線（２４，２４０，２４１）の対辺に結合された二の吊り込み部材（９，９０）と、
   を備え、
   前記吊り部材（１０，１００）は、前記各吊り込み部材（９，９０）にそれぞれ結合される二のものであり、
   前記連結線（２４，２４０，２４１）の長さは、前記吊り部材（１０，１００）の前記各吊り込み部材（９，９０）と結合する部分の長さよりそれぞれ長くなるよう構成するとともに、前記吊り部材（１０，１００）の前記吊り込み部材（９，９０）が対向する側の切込部（１１，１１０，１１１）で形成される開口を通して前記荷重検出装置（４）が配設されていることを特徴とする乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造。
2. 前記切込部（１１，１１０，１１１）で形成される開口の形状は、前記吊り込み部材（９，９０）側に開いたＶ字状であることを特徴とする請求項１に記載の乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造。
3. 前記吊り部材（１０１）における切込部（１１１）で形成された開口の前記各吊り込み部材（９，９０）が対向する間隙を橋架する補助吊り込み部材（９２）を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の乗員着座検知用荷重検出装置の取付け構造。
   

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