JP6533007B2 - 荷重検知センサユニット - Google Patents

Description

本発明は、荷重検知センサユニットに関し、着座等を適切に検出する場合に好適なものである。

車両における安全システムの一つとして、乗車時にシートベルトが非着用であることを警告するアラームシステムが実用化されている。このアラームシステムでは、人の着座が感知されている状態でシートベルトの着用が非感知となる場合に、警告が発せられる。この人の着座を感知する装置として、着座による荷重を検知する着座検知装置が用いられる場合がある。

着座検知装置として、開口が形成されたスペーサが一対の樹脂製のフィルム間に配置され、それぞれのフィルム上に形成された電極が、スペーサの開口内において互いに所定の間隔をあけて対向する構成の荷重検知センサが用いられたものが知られている。しかし、樹脂製のフィルムは、一般的に、温度が上昇すると強度が低下して弱い力で撓んでしまう傾向がある。従って、炎天下の自動車の車内の様に高温になる環境に置かれると、上記の様に樹脂製のフィルムの強度が低下する場合がある。この場合、通常の人の荷重よりも軽い荷重が座席装置にかかる場合においても、着座として誤検出してしまう虞がある。

下記特許文献１には、上記のような誤検出を抑制することができる着座検知装置が記載されている。この着座検知装置に用いられる荷重検知センサでは、一対の樹脂製のフィルム間に開口がされたスペーサが配置され、それぞれのフィルム上に形成された電極が、スペーサの開口内において互いに所定の間隔をあけて対向し、一方のフィルムにおけるスペーサ側と反対側の面に上記開口を覆って金属板が配置されている。

この着座検知装置によれば、金属板が弾性を有し、当該弾性が温度によりさほど変化しないため、当該金属板により、着座検知時のフィルムの撓みかたが、温度により変化することが抑制される。従って、上記荷重検知センサによれば、着座を検出する荷重が温度により変化することを抑制することができる。

特許第０５３２４５４８号公報

しかし、上記のような金属板が設けられる場合、金属板が設けられない場合と比べてフィルムが撓みづらく、荷重検知ユニットがオンしづらくなり、着座を検出しにくくなるとう懸念がある。このため、着座等を適切に検出することができつつ着座等の誤検出することが抑制された着座等の検知装置に用いることができる荷重を検知する装置が求められている。

そこで、本発明は、着座等を適切に検出することができつつ着座等の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、シートクッション下に配置される荷重検知センサユニットであって、所定の間隔を介して互いに対向する一対の電極と、前記一対の電極のうち前記シートクッションと反対側の一方の電極の少なくとも一部を前記シートクッションと反対側から覆う金属板とを有する荷重検知センサと、前記金属板の前記一方の電極と重なる部位を前記シートクッションと反対側から押圧する前記シートクッションよりも硬質な押圧部と、を備え、前記一対の電極は、前記荷重検知センサが前記押圧部に押圧されることによる前記金属板の撓みにより互いに接触することを特徴とするものである。

この荷重検知センサユニットでは、シートクッション上に人が着座等する際にシートクッションにより荷重検知センサが押圧されて下方に移動することにより、金属板が押圧部で押圧される。この金属板の押圧で金属板が撓み、シートクッション側と反対側に位置する一方の電極が当該金属板の撓みで押されて、他方の電極と接触してスイッチがオンとされる。こうして着座等が検知される。ところで金属は、温度が変化する場合においても上記のように可撓性が然程変化しない。従って、荷重検知センサユニットの周りの環境温度が変化する場合であっても、押圧部で押圧される金属板の撓み方は然程変化しない。従って、この荷重検知センサユニットによれば、環境温度が変化する場合であっても、着座等の誤検出を抑制することができる。また、この荷重検知センサユニットでは、シートクッションよりも硬質な押圧部が金属板の一部を押圧するため、金属板を適切に撓ませることができ、着座等を適切に検出することができる。また、金属は樹脂と比べるとクリープが生じにくいため、押圧部で一部が押圧されても金属板に押し癖がつきづらい。さらに、押圧部がシートクッションと反対側にあることで、押圧部によってシートクッションにクリープが生じることを抑制でき、シートクッションに押し癖がつきづらい。また、押圧部が荷重検知センサとシートクッションとの間に配置される場合、押圧部がふらつき荷重検知センサとシートクッションの相対的位置関係がずれる可能性があるが、押圧部がシートクッションと反対側に位置することで、荷重検知センサとシートクッションの相対的位置関係がずれることを抑制することができる。従って、本発明の荷重検知センサユニットによれば、着座等を適切に検出することができつつ、押し癖等による着座等の誤検出を抑制することができる。なお、座席における着座以外の検出として、例えば、ベッドのマットレスといったシートクッション下に本発明の荷重検知センサユニットが配置され、ベッド上の人の有無を検出することができる。

また、前記一対の電極における他方の電極を前記シートクッション側から覆い、前記シートクッションよりも硬質な板状の被覆部材を更に備えることが好ましい。

シートクッションよりも硬質な板状の被覆部材を介して、シートクッションから受ける押圧力が荷重検知センサに伝えられることで、一対の電極が金属板と被覆部材とで挟まれた状態で、押圧部が金属板を押圧する。従って、シートクッションが直接荷重検知センサを押圧する場合と比べて、シートクッションから受ける押圧力を適切に押圧部に伝えることができる。

前記被覆部材は前記金属板の面積よりも大きな面積を有することが好ましい。

被覆部材が金属板よりも大きな面積を有することで、シートクッションからの押圧力をより広い範囲で受けることができる。従って、シートクッションから受ける押圧力をより適切に押圧部に伝えることができる。

また、前記被覆部材は可撓性を有することが好ましい。

被覆部材が可撓性を有することで、被覆部材が金属板と共に撓みつつ、金属板の押圧部から押圧される部位がより撓む。このため、一対の電極が全体的に撓ませられながら、さらに押圧部側の一方の電極が金属板により押圧されて他方の電極よりも撓んでオンとなる。この場合、他方の電極が撓まない場合と比べて、一方の電極の撓み量を小さくすることができ、耐久性を向上させることができる。

また、前記荷重検知センサが載置される載置部材を更に備え、前記押圧部は前記載置部材に固定されることが好ましい。

押圧部が載置部材に固定されることで、押圧部が荷重検知センサとシートクッションとの間に配置される場合よりも押圧部がふらつかず安定し、押圧部がより適切に金属板を押圧することができる。なお、押圧部が載置部材に固定される例としては、押圧部が載置部材に接着されたり、押圧部が載置部材と一体成型されたりすることを挙げることができる。

また、前記荷重検知センサは、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記スペーサの両面に設けられる樹脂製の一対の絶縁シートとを更に有し、前記一対の電極は、前記絶縁シートの前記スペーサ側の面に設けられ、前記開口を介して互いに対向し、前記一対の絶縁シートのうち前記金属板側の絶縁シートにおける前記一方の電極と重なる部位の少なくとも一部は、前記金属板に接着されていることが好ましい。

上記のように樹脂は温度が上昇すると強度が低下して弱い力で撓んでしまい、また、一度撓むと元の状態に戻りにくくなる傾向がある。しかし、金属板と絶縁シートにおける一方の電極と重なる部位の少なくとも一部とが接着されることで、撓んだ絶縁シートを金属板が元の状態に引き戻すことができる。従って、より適切に押し癖を抑制することができ、着座の誤検出を抑制することができる。

また、前記金属板の前記一方の電極と重なる部位は、前記載置部材と非接着とされることが好ましい。

上記のように金属板の一方の電極と重なる部位は押圧部で押圧される部分を含む部位である。従って、当該部位が載置部材と非接着されることで、斜め方向から荷重検知センサが押圧部に押圧される場合であっても、金属板がそれに追従して斜めとされ、金属板を適切に撓ませて、荷重検知センサを適切にオンとすることができる。

以上のように本発明によれば、着座等を適切に検出することができつつ着座等の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットが提供される。

本発明の第１実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す分解図である。 図１の荷重検知センサユニットがＳばねに取り付けられた様子を示す断面図である。 図１のカバーを示す図である。 図１の荷重検知センサの構成を示す分解図である。 荷重検知センサのオン状態における荷重検知センサユニットの様子を示す図である。 図５の状態におけるスイッチ近傍の拡大図である。 本発明の第２実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す断面図である。

以下、本発明に係る荷重検知センサユニットの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の荷重検知センサユニットの構成を示す分解図であり、図２は、荷重検知センサユニットが座席装置のＳばねに取り付けられた様子を示す断面図である。なお、図２は、座席装置の左右方向に沿った面における荷重検知センサユニットの断面図である。図１、図２に示すように、荷重検知センサユニット１は、台座２と、カバー４及び荷重検知センサ５を主な構成として備える。

台座２は、荷重検知センサ５の少なくともスイッチを含む部位が載置される載置部２１と、当該載置部２１に連結される一対のフック部２２とを有する。台座２は荷重検知センサ５が載置されるため、載置部２１を有する載置部材と理解することができる。載置部２１の上側の面は荷重検知センサ５が載置される載置面２１Ｓとされる。また、載置部２１には、載置面２１Ｓから載置部２１の下側の面（載置面２１Ｓと反対側の面）まで貫通する概ね矩形の複数の貫通孔２４が形成されている。この貫通孔２４はカバー４の固定用の孔とされる。また、載置部２１には、概ね円形の複数の貫通孔２０Ｈが形成されている。この貫通孔２０Ｈは、カバー４の載置面２１Ｓに沿った方向への移動を規制する孔とされる。なお、台座２は、例えば、金属板を成形して成るものであり、この場合、板厚は例えば０．８ｍｍとされる。

また、載置部２１には、押圧部２５が固定されている。こうして載置部材としての台座２は押圧部を有する。本実施形態では、押圧部２５は、概ね円柱状の形状とされ、シートクッションＳＣよりも硬質とされる。載置面２１Ｓに押圧部２５が固定されると、押圧部２５が載置面２１Ｓに対して突状とされるため、図２に示すように、荷重検知センサ５が載置部２１上に載置されると、押圧部２５の先端が荷重検知センサ５と接触する。具体的には、押圧部２５の先端が後述する荷重検知センサ５の金属板６０と接触している。

一対のフック部２２は、載置部２１を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ設けられており、図２に示すように、車両の座席装置におけるフレームの開口に並べて張り渡される複数のＳばね１００のうち隣接する一対のＳばね１００にそれぞれ嵌め込まれる。従って、それぞれのフック部２２は、台座２をＳばね１００に係止する係止部である。本実施形態では、一対のフック部２２は座席装置の横方向に並び、当該横方向に隣接する一対のＳばね１００に嵌め込まれるように形成される。また、一対のフック部２２がこのように隣接する一対のＳばね１００に嵌め込まれた状態で、載置部２１は複数のＳばね１００上に載置されるシートクッションＳＣの下方に位置し、さらに、複数のＳばねを上方から見る場合に載置部２１は当該一対のＳばね１００の間に配置される。上記のように一対のフック部２２が一対のＳばね１００に嵌め込まれた状態で、本実施形態では、載置面２１Ｓは、それぞれのＳばね１００の下端部よりも下側に位置する。

図３は、カバー４を示す図である。カバー４は、載置部２１上に載置された荷重検知センサ５の一部を覆う蓋部材であり、図２に示すシートクッションＳＣに押圧されることで荷重検知センサ５のスイッチを押圧する押圧部材である。カバー４は、概ね板状である頂壁４５及び枠壁４８を有する。頂壁４５は概ね円形での板状部材である。また、カバー４の枠壁４８は複数に分割されて、頂壁４５の外周に接続されている。複数に分割されている枠壁４８の各間において、先端にフックが形成されたフック片４７が頂壁４５に接続されている。それぞれのフック片４７は、台座２に形成されている貫通孔２４に嵌め込まれる構成とされる。それぞれのフック片４７が貫通孔２４に嵌め込まれることで、フック片４７の先端に形成されたフックが台座２に引っ掛かり、カバー４が抜けることが抑制されている。

カバー４の頂壁４５における、台座２に対向する下面４５Ｌは概ね平面状とされる。また、カバー４の頂壁４５には、下面４５Ｌから突出する複数のリブ４９が設けられている。これらのリブ４９は、台座２に形成される複数の貫通孔２０Ｈと重なる位置に形成されている。これらのリブ４９は、カバー４が荷重検知センサ５の一部を覆い台座２のそれぞれの貫通孔２４にそれぞれのフック片４７が嵌め込まれた状態で、各貫通孔２０Ｈに挿入される。このように、カバー４が台座２に取り付けられた状態で、カバー４の頂壁４５の下面４５Ｌは、荷重検知センサ５のスイッチを含む部位を含んだ領域と面接触している。

なお、本実施形態において、カバー４は、押圧部２５と同様に、シートクッションＳＣよりも硬質な材料から形成されている。一般的にシートクッションＳＣは発泡されたウレタン樹脂からなるため、このようなカバー４の材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。また、上記の押圧部２５は例えばカバー４と同様の材料とされる。

このように組み上げられた荷重検知センサユニット１が座席装置のシートクッションＳＣの下方に配置された状態で、カバー４の頂壁４５における上面４５Ｕは、シートクッションＳＣの下面と所定の距離を空けて対向する。この上面４５Ｕは平面状とされる。上面４５ＵはシートクッションＳＣにより押圧される面であり、荷重検知センサユニット１の受圧面と理解することができ、上面４５Ｕの面積は押圧部２５における荷重検知センサ５と接触する部分の面積よりも大きくされている。

次に本実施形態の荷重検知センサ５について説明する。

図４は、図１の荷重検知センサ５を示す分解図である。ただし、理解の容易のため、図１と図４とで見る方向を変えている。図１及び図４に示すように、本実施形態の荷重検知センサ５は、スイッチＳＷを有するスイッチシート５０と、金属板６０とを備える。

図１に示すように、本実施形態のスイッチシート５０は、シート状のメンブレンスイッチとされる。スイッチシート５０は、概ね矩形のメインブロック５０ｍと、メインブロック５０ｍに接続されメインブロック５０ｍよりも幅の狭いテールブロック５０ｔとを有する。メインブロック５０ｍにはスイッチＳＷが設けられている。また、テールブロック５０ｔには幅の広い羽根部５０ｆが形成されている。また、メインブロック５０ｍの各頂点付近には、貫通孔５０Ｈが形成されている。

図４に示すように、本実施形態のスイッチシート５０は、第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とを備える。

第１電極シート５６は、第１絶縁シート５６ｓと、第１電極５６ｅと、第１端子５６ｃとを主な構成として有する。

第１絶縁シート５６ｓは、可撓性を有する絶縁性のシートとされ、スイッチシート５０のメインブロック５０ｍと同形状のメインブロック５６ｍと、メインブロック５６ｍに接続されスイッチシート５０のテールブロック５０ｔと概ね同形状のテールブロック５６ｔとから成る。テールブロック５６ｔの形状は、メインブロック５６ｍと反対側の先端部位がテールブロック５６ｔの他の部位よりも狭い幅となっている点において、スイッチシート５０のテールブロック５０ｔの形状と異なる。また、メインブロック５６ｍには、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５６Ｈが形成されている。このような第１絶縁シート５６ｓの材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の樹脂を挙げることができる。

第１電極５６ｅは、メインブロック５６ｍの概ね中央における一方の面上に設けられている。第１電極５６ｅは、導体の層からなり、例えば略円形の金属印刷層とされる。第１端子５６ｃは、導体の層からなり、例えば略四角形の金属層とされる。第１端子５６ｃは、テールブロック５６ｔの上記先端部位における第１電極５６ｅが設けられている側の面上に設けられている。また、第１電極５６ｅと第１端子５６ｃとは第１配線５６ｗを介して互いに電気的に接続されている。

第２電極シート５７は、第２絶縁シート５７ｓと、第２電極５７ｅと、第２端子５７ｃとを主な構成として有する。

第２絶縁シート５７ｓは、第１絶縁シート５６ｓと同様の絶縁性のシートとされる。本実施形態の場合、第２絶縁シート５７ｓは、第１絶縁シート５６ｓのメインブロック５６ｍと同じ形状のメインブロック５７ｍと、メインブロック５７ｍに接続され第１絶縁シート５６ｓのテールブロック５６ｔと先端部位以外の形状が同じ形状のテールブロック５７ｔとから成る。テールブロック５７ｔの先端部位はテールブロック５７ｔの他の部位よりも狭い幅とされており、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとを重ねたときに、第１絶縁シート５６ｓのテールブロック５６ｔにおける先端部位と第２絶縁シート５７ｓのテールブロック５７ｔにおける先端部位とが互いに重ならないようにされている。また、メインブロック５７ｍには、第１絶縁シート５６ｓと同様にして、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５７Ｈが形成されている。第２絶縁シート５７ｓの材料としては、第１絶縁シート５６ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＩ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができ、第２絶縁シート５７ｓの材料は、第１絶縁シート５６ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。

第２電極５７ｅは、第１電極５６ｅと同様の構成とされ、第２絶縁シート５７ｓのメインブロック５７ｍの概ね中央における一方の面上に設けられている。また、第２電極５７ｅが設けられる位置は、第１電極シート５６と第２電極シート５７とを重ねたときに第１電極５６ｅと重なる位置とされる。第２端子５７ｃは、第１端子５６ｃと同様の構成とされ、テールブロック５７ｔの上記先端部位における第２電極５７ｅが設けられている側の面上に設けられている。また、上記のように、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとを重ねるとき、それぞれの絶縁シートの先端部位が互いに重ならないため、第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃは、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとの間に位置せずに露出する。また、第２電極５７ｅと第２端子５７ｃとは第２配線５７ｗを介して互いに電気的に接続されている。

スペーサ５８は、可撓性を有する絶縁性のシートとされ、メインブロック５８ｍと、メインブロック５８ｍに接続されるテールブロック５８ｔとから成る。メインブロック５８ｍは、外形が第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓのメインブロック５６ｍ，５７ｍの外形と同様とされる。また、メインブロック５８ｍには、中央に開口５８ｃが形成されており、また、第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓと同様にして、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５８Ｈが形成されている。テールブロック５８ｔは、第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓのテールブロック５６ｔ，５７ｔにおける幅が狭い先端部位を除く形状とされる。

開口５８ｃは、略円形の形状であり、第１電極５６ｅ及び第２電極５７ｅの直径よりも直径が僅かに小さく形成されている。そして、開口５８ｃは、スペーサ５８を第１電極シート５６及び第２電極シート５７と重ね合わせて、スペーサ５８を平面視する場合に、開口５８ｃが第１電極５６ｅ及び第２電極５７ｅ周縁の内側に位置するように形成されている。さらにスペーサ５８には、開口５８ｃ内の空間とスイッチシート５０の外部の空間とを接続するスリット５８ｂが形成されている。このスリット５８ｂは、第１電極シート５６、スペーサ５８、第２電極シート５７をそれぞれ重ねたときに、エアベントとされる。

スペーサ５８の材料としては、第１絶縁シート５６ｓ及び第２絶縁シート５７ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＩ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができる。なお、スペーサ５８の材料は、第１絶縁シート５６ｓ又は第２絶縁シート５７ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。また、スペーサ５８の両面には、第１電極シート５６及び第２電極シート５７と接着されるための図示しない接着剤が塗布されている。

これらの第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とがこの順に貼着された状態で、第１電極シート５６の第１電極５６ｅ、第１配線５６ｗ、及び、第２電極シート５７の第２電極５７ｅ、第２配線５７ｗは、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとの間に位置する。そして、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが開口５８ｃを介して対向してスイッチＳＷを構成する。なお、押圧部２５の高さは、互いに対向する第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとの間の距離よりも大きくされる。この押圧部２５の高さとは、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが対向する方向における押圧部２５の長さである。また、第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とが重ねられた状態で、それぞれの貫通孔５６Ｈ,５７Ｈ，５８Ｈが互いに重なり、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈとなる。

また、スイッチシート５０の第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃには、不図示の制御装置に接続される信号ケーブル１９がそれぞれ接続されている。第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃとそれぞれの信号ケーブル１９とは導電性ペーストやはんだ付け等により接続される。信号ケーブル１９が接続された第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃを含むスイッチシート５０のテールブロック５０ｔの端部は、図１に示すように、端子封止樹脂１８により覆われている。この端子封止樹脂１８は、例えば、ホットメルトや光硬化樹脂等から成る。こうして、それぞれの信号ケーブル１９がそれぞれの第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃから外れることが抑制されると共に、第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃが導電性の塵埃等により短絡することが抑制されている。

また、金属板６０は、可撓性を有する金属の板材から成る。金属板６０の材料としては、導電性を有する金属である限り特に限定するものではないが、例えば銅やステンレスなどが挙げられる。金属板６０は、スイッチシート５０のメインブロック５０ｍと概ね同じ形状とされ、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔６０Ｈが形成されている。従って、スイッチシート５０と金属板６０とを重ねたときに、スイッチシート５０の貫通孔５０Ｈと金属板６０の貫通孔６０Ｈとが互いに重なる。また、スイッチシート５０と金属板６０とを重ねたときに、金属板６０は、スイッチシート５０のスイッチＳＷを覆う。具体的には、図１、図２、図４から明らかなように、金属板６０は、第２絶縁シート５７ｓのスペーサ５８とは反対側（シートクッションＳＣ側と反対側）に設けられ、第１電極５６ｅ、第２電極５７ｅのうち台座２側に位置する第２電極５７ｅを台座２側から覆っている。なお、本実施形態では、金属板６０と第２絶縁シート５７ｓ（スイッチシート５０）とは互いに接着されている。具体的には、第２絶縁シート５７ｓにおける第２電極と重なる部位の少なくとも一部が金属板６０に接着されている。例えば、金属板６０全体が第２絶縁シート５７ｓに接着される構成とされても良く、金属板６０のうち第２電極５７ｅと重なる部分が接着され第２電極５７ｅと重ならない部分が接着されない構成とされても良く、金属板６０のうち第２電極５７ｅの中心と重なる部分のみが接着される構成とされても良い。

以上の構成の荷重検知センサ５は、上記のように、台座２の載置部２１上に配置される。具体的には、金属板６０及びスイッチＳＷを有するスイッチシート５０のメインブロック５０ｍが載置部２１上に位置し、押圧部２５の先端は金属板６０のスイッチＳＷと重なる領域に接触する。本実施形態では、押圧部２５が金属板６０と接触する面積は、スイッチＳＷの第２電極５７ｅの面積よりも小さく、さらに、スペーサ５８の開口５８ｃの面積よりも小さい。このため、押圧部２５及びスイッチシート５０をスイッチシート５０の面方向に垂直な方向から見る場合に、押圧部２５が金属板６０に接触する領域は、第２電極５７ｅ及び開口５８ｃの外周内に位置する。この状態で、スイッチシート５０のテールブロック５０ｔ、端子封止樹脂１８、一対の信号ケーブル１９は、台座２から導出される。なお、本実施形態では、金属板６０と台座２とは非接着とされる。

この状態で、カバー４が荷重検知センサ５のスイッチＳＷを含むメインブロック５０ｍを覆い、それぞれの貫通孔２４にそれぞれのフック片４７が嵌め込まれた状態で、それぞれのリブ４９は、金属板６０の各貫通孔６０Ｈ及びスイッチシート５０の各貫通孔５０Ｈに挿入されて、台座２の各貫通孔２０Ｈに挿入される。こうして、荷重検知センサユニット１は組み立てられる。なお、カバー４の頂壁４５はスイッチＳＷを覆う被覆部材と理解でき、リブ４９は、金属板６０の面方向における台座２と金属板６０との相対的な移動を規制する移動規制部材と理解することもできる。上記のようにカバー４が荷重検知センサ５のメインブロック５０ｍを覆うため、カバー４の頂壁４５の上面４５Ｕの面積は、第１電極５６ｅ、第２電極５７ｅの面積よりも大きく、さらに金属板６０の面積よりも大きい。

このように荷重検知センサユニット１は組み立てられた状態で、カバー４の頂壁４５の下面４５Ｌは、荷重検知センサ５のメインブロック５０ｍ全体と接触する。この頂壁４５がスイッチシート５０と接触する面積は、押圧部２５が金属板６０と接触する面積よりも大きく、スイッチＳＷの第１電極５６ｅの面積よりも大きい。

次に、本実施形態の荷重検知センサユニット１による着座の検出について説明する。

図５は、荷重検知センサ５のオン状態における荷重検知センサユニット１の様子を示す図であり、図６は、図５の状態におけるスイッチＳＷ近傍の拡大図である。座席装置等に人が着座すると、人の荷重によりシートクッションＳＣの下面が下方に移動し、シートクッションＳＣの下面は、カバー４の上面４５Ｕに接触して、上面４５Ｕの全面を押圧する。そして、さらにシートクッションＳＣの下面が下方に移動すると、上面４５Ｕで受けるシートクッションＳＣからの押圧力が押圧部２５に集中し、金属板６０の撓みにより、第２絶縁シート５７ｓも撓み、その結果、第２電極５７ｅは第１電極５６ｅに接触して、荷重検知センサ５のスイッチＳＷはオン状態となる。このとき上記のように、押圧部２５の高さが第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとの間の距離よりも大きくされるため、本実施形態では、荷重検知センサ５のスイッチＳＷがオンし易い構成とされる。

またこのとき、図５、図６に示すように、カバー４が可撓性を有し撓むことが好ましい。カバー４が撓むことで、第２電極シート５７の撓みのみで第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが接触するのではなく、第２電極シート５７と共にカバー４と面接触する第１電極シート５６も撓んで第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが接触する。このため、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが接触し易くなり、また、第２電極５７ｅに応力が集中することを抑制することができ、荷重検知センサ５の耐久性を向上させ得る。

こうして、荷重検知センサ５のスイッチＳＷがオンとなることで、信号ケーブル１９に接続される図示せぬ車両用制御ユニットにより着座が検出される。なお、本実施形態では、上面４５Ｕの面積が第１電極５６ｅ、第２電極５７ｅの面積よりも大きいため、シートクッションＳＣにおけるスイッチＳＷの直上以外から伝達する押圧力を上面４５Ｕで受けて伝えることができる。このため、より大きな押圧力を受けることができ、適切に押圧部２５に押圧力を集中させることができ、より適切に金属板６０を撓ませることができる。

そして、人が離席すると、シートクッションＳＣの下面が上昇して、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが、離間してスイッチＳＷがオフとなる。このとき、荷重検知センサ５の周囲の温度が高いと、第２電極５７ｅの第２絶縁シート５７ｓに押し癖がつきやすい傾向にある。しかし、本実施形態では、第２電極シート５７と金属板６０とが接着されているため、金属板６０が元の形状に戻ろうとする力により、第２絶縁シート５７ｓも金属板６０と共に元の形状に戻る。従って、第２電極シート５７に押し癖が形成されることが抑制される。

以上説明したように本実施形態の荷重検知センサユニット１では、金属板６０が押圧部２５で押圧され、金属板６０が撓んで、金属板６０側の一方の電極である第２電極５７ｅが当該金属板６０に押されて他方の電極である第１電極５６ｅと接触し、スイッチＳＷがオンとされる。ところで、金属は、温度が変化する場合においても可撓性が然程変化しない。従って、荷重検知センサユニット１の周りの環境温度が変化する場合であっても、押圧部２５で押圧される金属板６０の撓み方は然程変化しない。従って、この荷重検知センサユニット１によれば、環境温度が変化する場合であっても、着座の誤検出を抑制することができる。また、この荷重検知センサユニット１では、シートクッションＳＣよりも硬質な押圧部２５が金属板６０の一部を押圧するため、金属板６０を適切に撓ませることができ、着座を適切に検出することができる。また、金属は樹脂と比べるとクリープが生じにくいため、押圧部２５で一部が押圧されても金属板６０に押し癖がつきづらい。従って、本発明の荷重検知センサユニット１によれば、着座を適切に検出することができつつ、押し癖等による着座の誤検出を抑制することができる。

また、本実施形態では、押圧部２５がシートクッションＳＣと反対側に位置することで、押圧部２５によってシートクッションＳＣにクリープが生じることを抑制でき、シートクッションＳＣに押し癖がつきづらい。また、押圧部２５が荷重検知センサ５とシートクッションＳＣとの間に配置される場合、押圧部２５がふらつき荷重検知センサ５とシートクッションＳＣとの相対的位置関係がずれる可能性があるが、押圧部２５がシートクッションＳＣと反対側にあることで、荷重検知センサ５とシートクッションＳＣとの相対的位置関係がずれることを抑制することができる。

また、本実施形態では、載置部材である台座２が押圧部２５を有することで、押圧部２５が荷重検知センサ５とシートクッションＳＣとの間に配置される場合よりも、押圧部２５がふらつかず安定する。

また、本実施形態では、上記のように押圧部２５の先端は、シートクッションＳＣにカバー４の上面４５Ｕが押圧されていない状態において金属板６０に接触し、さらにカバー４の下面４５Ｌが荷重検知センサ５に金属板６０側と反対側（シートクッションＳＣ側）から接触している。従って、シートクッションＳＣが押圧部材であるカバー４を押圧することにより、速やかに押圧部２５が金属板６０を押圧することができ、迅速に着座を検出することができる。

また、本実施形態では、シートクッションＳＣよりも硬質な板状の被覆部材であるカバー４の被覆部材である頂壁４５を介して、シートクッションＳＣから受ける押圧力が荷重検知センサ５に伝えられ、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが金属板６０とカバー４とで挟まれた状態で、押圧部２５が金属板６０を押圧する。従って、シートクッションＳＣが直接荷重検知センサ５を押圧する場合と比べて、シートクッションＳＣから受ける押圧力を適切に押圧部２５に伝えることができ、より適切に着座の検知をすることができる。

また、上記のように被覆部材である頂壁４５を含むカバー４が可撓性を有するため、カバー４が金属板６０と共に撓みつつ、金属板６０の押圧部から押圧される部位がより撓む。このため、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅが全体的に撓みながら、さらに押圧部２５側の第２電極５７ｅが金属板６０により押圧されて第１電極５６ｅよりも撓んでオンとなる。このため、第１電極５６ｅが撓まない場合と比べて、第２電極５７ｅの撓み量を小さくすることができ、耐久性を向上させることができる。

更に、本実施形態では、上記のように、カバー４の被覆部材である頂壁４５の上面４５Ｕの面積は押圧部２５における荷重検知センサ５と接触する部分の面積よりも大きくされているため、シートクッションＳＣからの押圧力を押圧部２５に集中させることができる。さらに、本実施形態では、上記のように、カバー４の上面４５Ｕの面積は、第１電極５６ｅ、第２電極５７ｅの面積よりも大きく、さらに金属板６０の面積よりも大きくされている。このため、シートクッションＳＣからの押圧力をより広い範囲で受けることができ、当該押圧力をより適切に押圧部２５に伝えることができる。

また、本実施形態では、金属板６０と載置部材である台座２とが非接着とされた。従って、金属板６０が撓む際に金属板６０の押圧部２５を囲む領域が台座２に対して動くことができ、金属板６０を適切に撓ませ、荷重検知センサ５を適切にオンとすることができる。なお、本実施形態では、金属板６０と載置部材である台座２とが非接着とされたが、例えば金属板６０の縁が台座２に接着されて、金属板６０の第１電極５６ｅと重なる部位は、載置部材である台座２と非接着とされても良い。金属板６０の第１電極５６ｅと重なる部位は押圧部２５で押圧される部分を含む部位である。従って、この部位が台座２と非接着されることで、斜め方向から荷重検知センサ５が押圧部２５に押圧される場合であっても、金属板６０がそれに追従して斜めとされ、金属板６０を適切に撓ませて、荷重検知センサ５を適切にオンとすることができる。

また、上記実施形態では、荷重検知センサ５において金属板６０側の第２絶縁シート５７ｓは、金属板６０に接着されているため、上記のように、環境温度が高い場合に、第２絶縁シート５７ｓの撓みが元の状態に戻りにくい場合に、第２絶縁シート５７ｓを金属板６０が元の状態に引き戻すことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

図７は、本実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す断面図である。図７に示すように、本実施形態の荷重検知センサユニット１ａは、台座２を有しておらず、また、フェルトシート３を備え、カバー４の代わりに被覆部材である金属性のカバー４２を備える点において、第１実施形態の荷重検知センサユニット１と異なる。

フェルトシート３は、例えば、樹脂や木綿等の繊維から成る不織布とされる。このフェルトシート３上に押圧部２５が接着等により固定されている。更にフェルトシート３は、金属板６０のスイッチシート５０側と反対側に配置されている。この状態で、押圧部２５の先端は、第１実施形態と同様に、金属板６０のスイッチＳＷと重なる領域に接触している。なお、本実施形態では、金属板６０とフェルトシート３とは接着されていても、接着されていなくても良い。また、押圧部２５は、フェルトシート３ではなく、金属板６０に固定されていても良い。

また、スイッチシート５０のメインブロック５０ｍにおける金属板６０側と反対側にはカバー４２が配置されており、カバー４２はメインブロック５０ｍと接着されている。このカバー４２は、スイッチＳＷを覆う被覆部材と理解できる。本実施形態では、カバー４２は金属板６０と同じ構成とされ、可撓性を有している。

この荷重検知センサユニット１ａは、複数の固定具３１によりシートクッションＳＣに固定されている。本実施形態では、固定具３１はリベットとされ、固定具３１は、フェルトシート３、荷重検知センサ５及びカバー４２をそれぞれ貫通して、シートクッションＳＣに挿入されると共に接着材等により、シートクッションＳＣに固定されている。こうして、フェルトシート３上の押圧部２５は、シートクッションＳＣの下方に固定される。この状態において、図７に示すように、カバー４２の荷重検知センサ５側と反対側である上面はシートクッションＳＣの下面に面接触している。

この様に荷重検知センサユニット１ａが下面に固定されたシートクッションＳＣは、例えば、車体のフレーム上に配置される。

このように配置されたシートクッションＳＣに人が着座すると、人の荷重によりシートクッションＳＣの下面はカバー４２の上面の全面を押圧する。そして、さらにシートクッションＳＣの下面が下方に移動すると、カバー４２で受けるシートクッションＳＣからの押圧力が押圧部２５に集中し、第１実施形態と同様にして、金属板６０の撓みにより第２絶縁シート５７ｓも撓み、第２電極５７ｅは第１電極５６ｅに接触して、荷重検知センサ５のスイッチＳＷはオン状態となる。

このとき、カバー４２が可撓性を有しているため、カバー４２は撓むことが出来る。カバー４２が撓むことで、第１実施形態でカバー４が撓む場合と同様にして、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが接触し易くなり、また、第２電極５７ｅに応力が集中することを抑制することができ、荷重検知センサ５の耐久性を向上させ得る。

本実施形態の荷重検知センサユニット１ａによれば、フェルトシート３が荷重検知センサ５の下方に配置され、荷重検知センサ５は、衝撃を吸収することができるフェルトシート３とシートクッションＳＣとの間に位置するため、荷重検知センサ５が他の部材に当たることによる異音が発生することを抑制することができる。

なお本実施形態では、カバー４２が金属板６０と同様の構成とされたが、カバー４２は金属板６０と異なる構成であってもよく、カバー４２の代わりに樹脂製のカバーが用いられても良い。

また、本実施形態では、荷重検知センサユニット１ａがシートクッションＳＣの下面に固定されており、荷重検知センサ５を載置する載置台を設ける必要がないため、車体のフレームに凹凸があり、当該フレームが載置台として機能しづらい場合や、荷重検知センサユニット１ａの厚さを薄くする必要があり、別途載置台を設けることが困難な場合等の状況において、特に有用である。なお、荷重検知センサユニット１ａは、荷重が加わっていない状態において、車体のフレームと接触していても良いし、車体のフレームとの間に空間を有し車両のフレームと非接触とされても良い。ただし、シートクッションＳＣに荷重が加わった際には、荷重検知センサユニット１ａと車体のフレームとは接触することが、スイッチＳＷをオンし易くする観点から好ましく、この場合、フェルトシート３における押圧部２５の直下の部位が車体のフレームと接触することが、スイッチＳＷをよりオンし易くする観点から好ましい。なお、荷重検知センサユニット１ａが、車体のフレームに接触して車体のフレームに保持される場合には、車体フレームを載置台と理解することが出来る。

以上、本発明の荷重検知センサユニットについて、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記第１実施形態では、押圧部２５は、台座２に接着により固定されるものとした。しかし、押圧部２５が台座２と一体形成されていても良い。この場合、台座２を構成する金属板に対してプレス等の加工を施し押圧部２５を形成しても良い。また、第１、第２実施形態において、押圧部２５は概ね円柱状の形状とされたが、押圧部２５の形状は特に限定されず、例えば、押圧部２５の金属板６０側の先端が凸状の曲面形状とされても良い。また、上記実施形態では、押圧部２５の高さが第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとの間の距離よりも大きくされたが、押圧部２５の高さは第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとの間の距離以下であっても良い。なお、押圧部２５の高さは、スイッチシート５０の厚さよりも大きくされても良く、荷重検知センサ５の厚さよりも大きくされても良い。

また、上記第１、第２実施形態では、金属板６０と第２電極５７ｅとが別体とされた。しかし、第２絶縁シート５７ｓが省略され、第２電極５７ｅと金属板６０とが一体とされても良い。この場合、第２電極５７ｅは、台座２側から金属板６０で覆われ、上記のように金属板６０と一体とされていると理解できる。つまり、金属板６０と同じ材料又は異なる材料の金属層が、第２電極５７ｅとして、金属板６０における第１電極５６ｅと対向する部位に配置されていると理解することができる。この場合、第１絶縁シート５６ｓが、可撓性を有しない基板から構成されていても良い。

また、上記第１、第２実施形態では、シートクッションＳＣよりも硬質な板状の被覆部材としてのカバー４，４２が、一対の電極における第１電極５６ｅを第２電極５７ｅと反対側から覆った。しかし、カバー４，４２は必須の構成ではない。ただし、荷重検知センサユニット１がカバー４，４２を備えることで、より適切にシートクッションＳＣからの押圧力を伝達することができる。特に、上記実施形態のようにカバー４，４２が可撓性を有することが好ましいが、カバー４，４２は可撓性を有しなくても良い。

また、上記第１実施形態では、金属板６０は台座２と非接着とされたが、金属板６０と台座２とが接着されても良い。

なお、上記第１実施形態では、リブ４９により、スイッチシート５０と金属板６０との面方向おける相対的な移動や、金属板６０とカバー４との相対的な移動が規制された。しかし、リブ４９は必須では無い。この場合、例えば、台座２に枠が形成され、当該枠により、スイッチシート５０及び金属板６０の面方向における移動が規制され、それにより、金属板６０とスイッチシート５０との面方向における相対的な移動を規制するものとしても良く、また、フック片４７により金属板６０とカバー４との相対的な移動が規制されても良い。

また、上記第１、第２実施形態では、金属板６０とスイッチシート５０（第２絶縁シート５７ｓ）とが接着されたが、金属板６０とスイッチシート５０とが非接着とされても良い。金属板６０と第２絶縁シート５７ｓとが互いに非接着とされても、スイッチシート５０と金属板６０の相対的な位置ずれがリブ４９により抑制される。従って、リブ４９は、スイッチシート５０と金属板６０との面方向おける相対的な移動を規制する移動規制部材と理解することができる。

また、本発明の荷重検知センサユニットは、シートクッションＳＣ下において荷重を検知すべき場所に設けられる限り利用可能性がある。上記実施形態では車両の座席のシートクッションＳＣ下に配置され、人の着座を検出したが、例えば、荷重検知センサユニットは、介護用ベッド等のシートクッション下に配置され、ベッド等の上の人の存在の有無を検出してもよい。

以上のように、本発明によれば、着座等を適切に検出することができつつ着座等の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットが提供される。

１・・・荷重検知センサユニット
２・・・台座
３・・・フェルトシート
４・・・カバー
５・・・荷重検知センサ
２５・・・押圧部
４２・・・カバー
５０・・・スイッチシート
５６・・・第１電極シート
５６ｅ・・・第１電極
５６ｓ・・・第１絶縁シート
５７・・・第２電極シート
５７ｅ・・・第２電極
５７ｓ・・・第２絶縁シート
５８・・・スペーサ
６０・・・金属板
ＳＣ・・・シートクッション
ＳＷ・・・スイッチ

Claims (7)

1. シートクッション下に配置される荷重検知センサユニットであって、
   所定の間隔を介して互いに対向する一対の電極と、前記一対の電極のうち前記シートクッションと反対側の一方の電極の少なくとも一部を前記シートクッションと反対側から覆う金属板とを有する荷重検知センサと、
   前記金属板の前記一方の電極と重なる部位を前記シートクッションと反対側から押圧する前記シートクッションよりも硬質な押圧部と、
   を備え、
   前記一対の電極は、前記荷重検知センサが前記押圧部に押圧されることによる前記金属板の撓みにより互いに接触する
   ことを特徴とする荷重検知センサユニット。
2. 前記一対の電極における他方の電極を前記シートクッション側から覆い、前記シートクッションよりも硬質な板状の被覆部材を更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の荷重検知センサユニット。
3. 前記被覆部材は前記金属板の面積よりも大きな面積を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の荷重検知センサユニット。
4. 前記被覆部材は可撓性を有する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の荷重検知センサユニット。
5. 前記荷重検知センサが載置される載置部材を更に備え、
   前記押圧部は前記載置部材に固定される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。
6. 前記荷重検知センサは、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記スペーサの両面に設けられる樹脂製の一対の絶縁シートとを更に有し、
   前記一対の電極は、前記絶縁シートの前記スペーサ側の面に設けられ、前記開口を介して互いに対向し、
   前記一対の絶縁シートのうち前記金属板側の絶縁シートにおける前記一方の電極と重なる部位の少なくとも一部は、前記金属板に接着されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。
7. 前記金属板の前記一方の電極と重なる部位は、前記載置部材と非接着とされる
   ことを特徴とする請求項５に記載の荷重検知センサユニット。
   
   

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