JP7511643B2 - 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する。

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荷重検知センサユニットが用いられる場合がある。

このような荷重検知センサユニットとして、座席のシートクッションの下に配置されるものがあり、下記特許文献１には、このような荷重検知センサユニットが開示されている。この荷重検知センサユニットは、互いに離れて対向する一対の電極で構成されるスイッチを有する荷重検知センサと、この荷重検知センサが載置される載置面を有する載置部材と、シートクッションからの押圧力を受ける受圧面及び押し子を有する押圧部材と、押圧部材が係止される係止部材と、を備える。この荷重検知センサユニットでは、押圧部材は、載置面と垂直な方向に移動可能となるように係止部材に係止され、受圧面が受けるシートクッションからの押圧力によって載置面側に向かって移動し、押し子によって一対の電極における一方の電極を押圧する。また、載置面と平行な方向において押圧部材と係止部材との間に隙間が形成されており、押圧部材は載置面に対して傾くことができる。このため、この荷重検知センサユニットでは、シートクッションの下面が傾斜する場合であっても、当該傾斜に受圧面が追随するようにできる。そして、この荷重検知センサユニットによれば、受圧面はシートクッションの下面に適切に押圧され、荷重を適切に検出することができるとされている。

国際公開第２０１６／１５９１２３号

この荷重検知センサユニットでは、上記のように、載置面と平行な方向において押圧部材と係止部材と間に隙間が形成されているため、押圧部材は載置面と平行な方向に移動可能である。載置面と平行な方向への押圧部材の移動可能量は、載置面に対する受圧面の角度の変化可能な範囲が大きくなるにつれて多くなる傾向にある。このため、シートクッションの下面の傾斜への受圧面の追随性を高めるために載置面に対する受圧面の角度の変化可能な範囲を大きくすると、載置面と平行な方向への押圧部材の移動可能量が多くなる。このため、例えば受圧面が繰り返しシートクッションに押圧されることで押圧部材が載置面と平行な方向へ移動して押圧部材の押し子が電極を押圧する位置が変化する場合がある。押し子が電極を押圧する位置が変化すると、荷重検知センサのスイッチがオン状態となるときの荷重が変化する傾向にある。このため、荷重検知センサのスイッチがオン状態となるときの荷重が変化することを抑制して荷重を適切に検出できるようにしたいとの要請がある。

そこで、本発明は、荷重を適切に検出し得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。

上記目的の達成のため、本発明の荷重検知センサユニットは、互いに離れて対向する一対の電極で構成されるスイッチを有する荷重検知センサと、前記荷重検知センサが載置される載置面を有する載置部材と、前記荷重検知センサを基準とした前記載置部材側と反対側に位置してシートクッションからの押圧力を受ける第１受圧面、及び前記第１受圧面と前記荷重検知センサとの間に位置する第１押し子を有する第１押圧部材と、前記荷重検知センサと前記第１押し子との間に位置して前記シートクッションからの押圧力によって前記第１押し子に押圧される第２受圧面、及び前記第２受圧面が前記第１押し子から受ける押圧力によって前記一対の電極における前記載置部材側と反対側の電極を押圧する第２押し子を有する第２押圧部材と、前記第１押圧部材の移動を規制する第１規制部材と、前記第２押圧部材の移動を規制する第２規制部材と、を備え、前記第１規制部材は、前記載置面に対する前記第１受圧面の角度を変化可能にするとともに、前記載置面と平行な方向における前記荷重検知センサに対する前記第１押圧部材の移動可能量を所定量にし、前記第２規制部材は、前記載置面と平行な方向における前記荷重検知センサに対する前記第２押圧部材の移動可能量を前記所定量より少なく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、例えば、シートクッションの下面と第１押圧部材の第１受圧面とが対向するようにシートクッションの下に配置される場合には、着座に起因してシートクッションの下面が下がることでこのシートクッションによって第１受圧面が押圧され、第１押し子が第２押圧部材の第２受圧面を押圧する。そして、第２押圧部材の第２押し子が一対の電極における一方の電極を押圧し、一対の電極が接触してスイッチがオン状態となることで着座による荷重を検知できる。また、この荷重検知センサユニットでは、第１規制部材は、上記のように、載置面に対する第１受圧面の角度を変化可能にする。このため、この荷重検知センサユニットによれば、例えばシートクッションの下面が傾斜する場合であっても、当該傾斜に第１受圧面が追随するようにでき、第１受圧面はシートクッションの下面に適切に押圧され、荷重を適切に検出することができる。また、この荷重検知センサユニットでは、第２規制部材は、載置面と平行な方向における第２押圧部材の移動可能量がこの方向における第１押圧部材の移動可能量より少なくする。このため、第２押圧部材の第２押し子が一方の電極を押圧する位置の最大のずれ量は、第１押圧部材の第１押し子が第２受圧面を押圧する位置の最大のずれ量より少なくなる。このため、荷重検知センサユニットが第２押圧部材を有さずに第１押圧部材の第１押し子によって一方の電極を押圧する場合と比べて、一方の電極における押圧される位置の最大のずれ量が少なくなる。したがって、この荷重検知センサユニットによれば、このような場合と比べて、荷重検知センサのスイッチがオン状態となるときの荷重の変化量を少なくでき、荷重を適切に検出できる。

また、前記第１押し子は、前記第１受圧面側から前記第２受圧面側に延在し先端で前記第２受圧面を押圧し、前記第１押し子が前記第２受圧面を押圧する際に、前記第２受圧面の全体は、前記第１押し子の延在方向に沿って見る場合に前記第１押し子の前記先端の外縁より内側に位置することとしてもよい。

このような構成にすることで、第１押し子の延在方向に沿って見る場合に第２受圧面の一部が第１押し子の先端の外縁より外側に位置する場合と比べて、第１押し子が第２受圧面を押圧する際に、第１押し子による押圧方向に対して第２押圧部材が傾くことを抑制できる。このため、この荷重検知センサユニットによれば、第１押圧部材に加わる押圧力を適切に第２押圧部材に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

この場合、前記第１押し子の前記先端は平面形状であり、前記第２受圧面は平面であることとしてもよい。

このような構成にすることで、載置面と平行な方向に第１押圧部材が移動したとしても、第１押し子の先端によって第２受圧面の全体を押圧することができる。このため、この荷重検知センサユニットによれば、第１押し子の先端が凸状の曲面形状である場合と比べて、第１押圧部材が載置面と平行な方向に移動したとしても、第１押圧部材に加わる押圧力をより適切に第２押圧部材に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

或いは、前記第１押し子の前記先端は前記第２受圧面側と反対側に窪んだ球面状の球面領域を含み、前記第２受圧面の外形は円形状であり、前記第１押し子が前記第２受圧面を押圧する際に、前記第２受圧面における中央領域が前記球面領域と非接触であるとともに前記中央領域を囲う外周領域の少なくとも一部が前記球面領域と接触することとしてもよい。

このような構成にすることで、第１押し子の延在方向に沿って見る場合に球面領域における最も窪んだ点と第２受圧面の中心とが一致している状態では、第２受圧面の外周領域は、全周に亘って球面領域と接触する。また、第１押圧部材が第２押圧部材に対して載置面と平行な方向に移動して、第１押し子の延在方向に沿って見る場合に球面領域における最も窪んだ点が第２受圧面の中心からずれている状態では、第２受圧面の外周領域のうち第１押圧部材が移動した方向側と反対側が球面領域と接触する。このため、球面領域には第１押圧部材が移動した方向と反対方向に向かう力が作用し、第２押圧部材には第１押圧部材が移動した方向に向かう力が作用する。このように第１押圧部材及び第２押圧部材に作用する力は、第１押し子の延在方向に沿って見る場合における球面領域の最も窪んだ点と第２受圧面の中心とのずれ量が小さくなるようにする力である。このため、この荷重検知センサユニットによれば、第１押し子の先端が凸状の曲面形状である場合と比べて、第１押し子が第２受圧面を押圧する際において、第２押圧部材に対する第１押圧部材の位置が変化しにくくし得る。したがって、第１押圧部材に加わる押圧力をより適切に第２押圧部材に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

また、前記第１押圧部材を前記載置部材側から支持するコイルバネを更に備え、前記第１押圧部材は、前記コイルバネの一端部が嵌合する嵌合部を更に有し、前記嵌合部は、前記コイルバネの中心側から外方側に向かって当該コイルバネの一端部を押圧する複数のリブから構成されることとしてもよい。

このような構成にすることで、第１押圧部材の第１受圧面に押圧力が加わらないときにコイルバネが動いて他の部材と接触し、その接触に起因して異音が発生することを抑制することができる。また、第１受圧面に加わる押圧力に応じて第１押し子が第２押圧部材の第２受圧面を押圧する際の第１押圧部材の動きが緩和される。したがって、この荷重検知センサユニットによれば、第１押圧部材が第２押圧部材以外の部材と接触することがあっても、当該他の部材に対する第１押圧部材の衝撃が低減され、この結果、異音を抑えることができる。ところで、コイルバネが収縮すると、コイルバネの延在方向における当該コイルバネを構成する素線間の距離が小さくなる。このため、コイルバネの一端部と嵌合する嵌合部における素線と接触する部位の面積は、コイルバネが収縮すると増加する傾向にある。しかし、上記のような構成にすることで、例えば嵌合部がコイルバネの内部空間に圧入される円筒形状のボスから成る場合と比べて、嵌合部が素線と接触する部位の面積がコイルバネの収縮に応じて増加する量を少なくできる。このため、この荷重検知センサユニットによれば、この場合と比べて、コイルバネが収縮する際に嵌合部とコイルバネとの間に生じる摩擦力を小さくでき、より適切に荷重を検知することができる。

また、この場合、前記コイルバネは金属材料から成り、前記一対の電極における前記載置部材側と反対側の電極は、前記第２押し子側に凸状に湾曲する金属板の一部であり、前記第２押し子は、前記第２受圧面が前記第１押し子から受ける押圧力によって前記金属板に当接して当該金属板を押圧することとしてもよい。

この荷重検知センサユニットでは、荷重検知センサのスイッチがオン状態となる際に主に変形する部材は、金属材料から成るコイルバネと金属板である。例えば、一対の電極における第２押し子によって押圧される電極が可撓性を有する樹脂シートに形成され、第２押し子がこの樹脂シートとともに電極を押圧する場合、スイッチがオン状態となる際に主に変形する部材は、金属材料からなるコイルバネ及び電極と、樹脂シートである。樹脂シートは、金属板と比べて、温度による弾性率の変化量が多いため、上記のように樹脂シートに電極が形成される場合には、スイッチがオン状態となる際の荷重が温度によって変化しやすい。一方、上記のような構成にすることで、スイッチがオンとなる際に主に変形する部材は、金属材料から構成される部材となり、スイッチがオン状態となる際の荷重が温度によって変化することを抑制できる。

以上のように本発明によれば、荷重を適切に検出し得る荷重検知センサユニットを提供できる。

本発明の荷重検知センサユニットを備える荷重検知装置の構成を示す分解図である。 図１の荷重検知装置がＳばねに取り付けられた様子を示す断面図である。 上部ケースを下部ケース側から見た図である。 図２における荷重検知部を含む部位を拡大して示す図である。 荷重検知装置がＳばねに取り付けられた様子を示す斜視図である。 荷重検知センサの等価回路を示す図である。 荷重検知センサのオン状態を示す図である。 変形例に係る荷重検知センサユニットを備える荷重検知装置を図４と同様に示す図である。 別の変形例に係る荷重検知センサユニットを備える荷重検知装置を図４と同様に示す図である。 上部ケースが押圧部材に対して載置面と平行な方向に移動した様子を示す図である。

以下、本発明に係る荷重検知センサユニットを実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。また、本明細書では、理解を容易にするために、各部材の寸法が誇張して示されている場合がある。

図１は、本実施形態の荷重検知センサユニットを備える荷重検知装置の構成を示す分解図であり、図２は、図１の荷重検知装置１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装置１の断面図である。図１、図２に示すように、荷重検知装置１は、サポートプレート２と、一対の緩衝部材２５と、サポートプレート２上に載置される荷重検知センサユニットＳＵとを主な構成として備える。なお、本実施形態では、荷重検知装置１が着座検知装置である場合について説明する。

サポートプレート２は、荷重検知センサユニットＳＵ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。載置部２１の上側の面は荷重検知センサユニットＳＵ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の下側の面である載置面２１Ｓと反対側の面まで貫通する複数の貫通孔２３が形成されている。サポートプレート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。

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いる。一対のフック部２２は互いに同じ構成とされており、内側壁部２２Ａ、外側壁部２２Ｂ及び上壁部２２Ｃを有している。これら壁部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃによって囲われる空間内に緩衝部材２５が配置される。本実施形態では、内側壁部２２Ａから外側壁部２２Ｂにかけて開口２２Ｈが形成され、外側壁部２２Ｂの下部には載置部２１側へ突出するように屈曲する押付部位２２ＰＴが形成されている。

それぞれの緩衝部材２５は、緩衝本体２６と、一対の係止爪２７と、一対のガイド２８とを有している。緩衝本体２６は、断面の形状が概ね逆Ｕ字状とされ、Ｓばね１００の一部が嵌合可能とされる溝２６Ａが形成されている。溝２６Ａ内にＳばね１００が配置された状態で、緩衝本体２６はＳばね１００を挟み込んで、Ｓばね１００は緩衝本体２６に嵌合される。緩衝本体２６における、載置部２１側の側壁、及び、載置部２１側と反対側の側壁には、それぞれ上記係止爪２７が設けられている。一方の係止爪２７は内側壁部２２Ａの開口２２Ｈの縁に掛け留められ、他方の係止爪２７は外側壁部２２Ｂの開口２２Ｈの縁に掛け留められる。また、緩衝本体２６には、載置部２１側から載置部２１側と反対側にかけて、上記一対のガイド２８が形成され、当該一対のガイド２８はフック部２２を挟み込む。従って、フック部２２に緩衝部材２５が取り付けられた状態で、緩衝部材２５とフック部２２との位置ずれが抑制されている。

緩衝本体２６の溝２６ＡにＳばね１００が嵌合された状態では、サポートプレート２とＳばね１００とが緩衝部材２５を介して一定の位置関係に固定される。この状態において、フック部２２の押付部位２２ＰＴがフック部２２の弾性により緩衝部材２５をＳばね１００側に押し付けることで、サポートプレート２とＳばね１００とが強固に固定される。この押付部位２２ＰＴは、Ｓばね１００の最下位よりも下方に位置している。

本実施形態では、一対のフック部２２は、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にそれぞれ緩衝部材２５を介して嵌め込まれる。従って、それぞれのフック部２２は、サポートプレート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。なお、サポートプレート２をＳばね１００に係止する構成は特に限定されるものではない。

荷重検知センサユニットＳＵは、下部ケース３と、第１押圧部材としての上部ケース４と、載置部材としての基板５と、弾性支持部材としてのコイルバネ６と、荷重検知部７とを主な構成として備える。なお、図２では、荷重検知部７の内部の記載は省略されている。

下部ケース３は、図示せぬ車両用制御ユニットに接続されるコネクタ部３１と、当該コネクタ部３１に連結される収容部３２とを有する。収容部３２は底壁３７及び枠壁３８を有し、当該底壁３７及び枠壁３８によって、基板５、及び荷重検知部７を収容する収容空間ＣＡが形成されている。なお、本実施形態では、枠壁３８は、樹脂成型時における変形を抑えるために肉抜き加工がなされている。

収容部３２の底壁３７には、一対の固定用ピン３３及び一対の接続ピン３４が設けられている。一対の固定用ピン３３は、それぞれ下部ケース３内に収容される基板５を固定するためのピンである。また、一対の接続ピン３４は、それぞれコネクタ部３１のコネクタ端子に電気的に接続されると共に、基板５に形成される図示しない電気回路と電気的に接続される。なお、図１では、コネクタ部３１のコネクタ端子は省略されている。

収容部３２の枠壁３８の外側面には一対の突出片３５が設けられている。本実施形態では、これら一対の突出片３５は座席の横方向に並ぶように設けられる。また、枠壁３８の下端にはサポートプレート２のそれぞれの貫通孔２３に嵌め込まれる複数のフック片３６が設けられている。それぞれのフック片３６がサポートプレート２のそれぞれの貫通孔２３に嵌め込まれることで、下部ケース３がサポートプレート２に固定され、上記のように荷重検知センサユニットＳＵがサポートプレート２の載置面２１Ｓに載置される。下部ケース３の材料として、例えば、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。

第１押圧部材としての上部ケース４は、収容部３２の収容空間ＣＡを覆う蓋部材であり、頂壁４７及び枠壁４８を有する。上部ケース４の枠壁４８の下端には一対のアーム４１が設けられている。それぞれのアーム４１には下部ケース３における収容部３２の枠壁３８に設けられる突出片３５が嵌め込まれる開口４２が穿設される。一対のアーム４１のそれぞれの開口４２に対して下部ケース３の一対の突出片３５がそれぞれ嵌め込まれることで上部ケース４は下部ケース３に係止される。従って、上部ケース４が下部ケース３に係止された状態で、一対のアーム４１が座席の横方向から下部ケース３を挟む状態とされる。

図３は、上部ケース４を下部ケース３側から見た図である。なお、図３には、コイルバネ６が破線で示されている。図１～図３に示すように、上部ケース４の頂壁４７には、下部ケース３における収容部３２の底壁３７に対向される内側面から突出する第１押し子４３及びボス４４が設けられている。本実施形態では、第１押し子４３は底壁３７側に向かって延在する概ね円柱状に形成され、第１押し子４３の先端は平面形状とされる。なお、第１押し子４３は四角柱状に形成されてもよい。ボス４４は、中心が第１押し子４３の中心軸と概ね一致する円環状に形成され、第１押し子４３を囲っている。第１押し子４３の先端はボス４４の先端より底壁３７側に位置している。このようなボス４４には、外周面からボス４４の径方向に突出する複数のリブ４５が設けられている。詳細については後述するが、この複数のリブ４５がコイルバネ６に嵌合し、当該コイルバネ６が頂壁４７に取り付けられる。図３では、３つのリブ４５がボス４４の周方向に概ね等間隔で位置するように設けられる例が示されている。上部ケース４の材料として、例えば、下部ケース３と同様の樹脂が挙げられる。

載置部材としての基板５は、一方の面である載置面５Ｓに荷重検知部７が載置される板状部材である。基板５は、例えば可撓性を有さない絶縁性の板状部材とされ、基板５の材料としては、フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂などが挙げられる。

基板５には、載置面５Ｓから当該載置面５Ｓと反対側の面まで貫通する複数の貫通孔が形成され、それぞれ固定用貫通孔５１Ａ，５１Ｂ、及びピン用貫通孔５２Ａ，５２Ｂとされる。

固定用貫通孔５１Ａ，５１Ｂは下部ケース３における収容部３２の底壁３７に設けられる一対の固定用ピン３３が挿通される貫通孔である。この固定用貫通孔５１Ａ，５１Ｂの直径は一対の固定用ピン３３の外径と同程度とされる。

ピン用貫通孔５２Ａ，５２Ｂは下部ケース３に設けられる一対の接続ピン３４が挿通される貫通孔である。それぞれのピン用貫通孔５２Ａ，５２Ｂの内部には、図示しない端子がそれぞれ設けられる。これら端子は、ピン用貫通孔５２Ａ，５２Ｂを規定する内周面に沿って設けられ、それぞれの端子に囲まれる空間の幅は接続ピン３４の外径と同程度とされる。それぞれのピン用貫通孔５２Ａ，５２Ｂに接続ピン３４が挿通されると、一方の接続ピン３４と当該接続ピン３４が挿入されるピン用貫通孔５２Ａに設けられる端子とが電気的に接続され、他方の接続ピン３４と当該接続ピン３４が挿入されるピン用貫通孔５２Ｂに設けられる端子とが電気的に接続される。

弾性支持部材としてのコイルバネ６は、弾性を有し、上部ケース４を基板５側から支持する。本実施形態では、コイルバネ６は金属材料から成る。このコイルバネ６は、収縮した状態で上部ケース４の頂壁４７と基板５との間に配置される。コイルバネ６の基板５側の端は、基板５の載置面５Ｓと当接しているものの、当該端は載置面５Ｓに非固定である。一方、コイルバネ６における頂壁４７側の端部では、当該コイルバネ６の内部空間に頂壁４７から突出する第１押し子４３及びボス４４が挿入される。ボス４４に設けられる複数のリブ４５は、コイルバネ６の端部に圧入されてコイルバネ６の中心側から外方側に向かって当該コイルバネ６の端部を押圧しており、この端部に嵌合している。その結果、コイルバネ６が頂壁４７に取り付けられる。したがって、複数のリブ４５は、コイルバネ６の端部に嵌合する嵌合部である。このコイルバネ６における頂壁４７側の端部は頂壁４７の内側面にも当接している。

なお、コイルバネ６の頂壁４７側の端部は頂壁４７に取り付けられていなくてもよい。しかし、コイルバネ６の位置ずれを防ぐ観点では、コイルバネ６の端部は頂壁４７に取り付けられていることが好ましい。また、コイルバネ６における頂壁４７側の端部を頂壁４７に取り付ける構成は特に制限されるものではない。また、コイルバネ６における基板５側の端部が当該基板５に取り付けられてもよい。

このようにしてコイルバネ６によって支持される上部ケース４は、コイルバネ６の弾性力によって頂壁４７が基板５から離れるように上方に持ち上げられて、アーム４１の開口４２における下方側の縁と、収容部３２の突出片３５とが当接している。このような状態において、上部ケース４の頂壁４７と下部ケース３とは離隔しており、この頂壁４７と下部ケース３との間には、隙間ＧＰ１が形成されている。また、このような状態において、上部ケース４の第１押し子４３は、基板５の載置面５Ｓと概ね垂直な方向に延在し、上部ケース４の頂壁４７の上面４７Ｓと載置面５Ｓとが概ね平行である。また、上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３とは離隔しており、この枠壁４８と下部ケース３との間には、隙間ＧＰ２が形成されている。なお、この隙間ＧＰ２は、後述する蓋部材における貫通孔の中心と上部ケース４の第１押し子４３の中心軸とが一致している状態に形成される隙間である。

次に、基板５の載置面５Ｓに載置される荷重検知部７について説明する。

図４は、図２における荷重検知部７を含む部位を拡大して示す図である。図４に示すように、荷重検知部７は、荷重検知センサ７０と、蓋部材８０と、第２押圧部材としての押圧部材９０と、を主な構成として備える。

まず、荷重検知センサ７０について説明する。荷重検知センサ７０は、筐体７３と、第１電極７１と、金属板７２と、を主な構成として備える。

筐体７３は、底壁７４と、当該底壁７４の外周縁の全周に沿って延在する筒状の枠壁７５とを有し、当該底壁７４及び枠壁７５によって、第１電極７１及び金属板７２を収容する収容空間７６が形成されている。本実施形態では、底壁７４の外形は概ね正方形状であり、枠壁７５は四角筒状に形成される。底壁７４の上面である搭載面７４Ｓには、第１電極７１が配置されている。このような筐体７３は、底壁７４の搭載面７４Ｓと反対側の面である下面が基板５の載置面５Ｓと対向するように当該載置面５Ｓに載置され、当該載置面５Ｓに固定される。その結果、荷重検知部７が載置面５Ｓに載置されて当該載置面５Ｓに固定される。このように載置面５Ｓに固定される荷重検知部７は、コイルバネ６の内部空間に位置しており、搭載面７４Ｓは載置面５Ｓと概ね平行である。筐体７３の材料として、例えば、下部ケース３と同様の樹脂が挙げられる。

第１電極７１は、スイッチＳＷを構成する一方の電極である。本実施形態では、第１電極７１は、底壁７４の搭載面７４Ｓに積層される円形の金属印刷層とされ、底壁７４の中心と第１電極７１の中心とが概ね一致するように配置されている。

金属板７２は、一部がスイッチＳＷを構成する他方の電極となる金属板である。本実施形態では、金属板７２は、第１電極７１側と反対側に凸状に湾曲し、上方側から第１電極７１と非接触で当該第１電極７１を覆うように底壁７４の搭載面７４Ｓに配置される。この金属板７２の外周縁の少なくとも一部は、例えばはんだ等の導電性を有する部材によって搭載面７４Ｓに固定される。なお、搭載面７４Ｓに固定される部位は、搭載面７４Ｓと垂直な方向に沿って見る場合に少なくともの所定の方向において第１電極７１を挟んでおり、金属板７２の外周縁の全周が搭載面７４Ｓに固定されてもよい。搭載面７４Ｓと垂直な方向から見る場合に、金属板７２における最も上方側に位置する部位と、第１電極７１の中心とが概ね一致している。そして、第１電極７１と金属板７２の一部とが互いに離れて対向し、スイッチＳＷが形成される。

また、底壁７４には、搭載面７４Ｓから当該搭載面７４Ｓと反対側の面である下面まで貫通する第１貫通孔７７Ａと第２貫通孔７７Ｂとが形成される。第１貫通孔７７Ａは、搭載面７４Ｓのうち第１電極７１が配置される領域内に開口が位置する貫通孔である。第１貫通孔７７Ａ内には第１導電性部材７８Ａが設けられている。この第１導電性部材７８Ａ及び基板５に設けられる図示しない配線を介して、基板５に設けられる一方のピン用貫通孔５２Ａに設けられる端子と第１電極７１とが電気的に接続される。第２貫通孔７７Ｂは、搭載面７４Ｓのうち金属板７２が固定される領域内に開口が位置する貫通孔である。第２貫通孔７７Ｂ内には第２導電性部材７８Ｂが設けられている。この第２導電性部材７８Ｂ及び基板５に設けられる図示しない配線を介して、基板５に設けられる他方のピン用貫通孔５２Ｂに設けられる端子と金属板７２とが電気的に接続され、その結果、この端子と金属板７２の一部である第２電極とが電気的に接続される。

蓋部材８０は、筐体７３の収容空間７６を覆う板状部材である。蓋部材８０は、筐体７３の枠壁７５における底壁７４側と反対側の端部に固定される。蓋部材８０には、底壁７４の搭載面７４Ｓと対向する面である下面から当該下面と反対側の上面まで貫通する概ね円形状の貫通孔８１が形成される。搭載面７４Ｓと垂直な方向から見る場合に、この貫通孔８１の中心は、第１電極７１の中心と概ね一致している。蓋部材８０の材料として、例えば、下部ケース３と同様の樹脂が挙げられる。

第２押圧部材としての押圧部材９０は、受圧部９１と第２押し子９２とを有する。本実施形態では、受圧部９１は、外径が蓋部材８０の貫通孔８１の径よりわずかに小さい円柱形状に形成され、当該貫通孔８１に挿通される。このため、この受圧部９１と蓋部材８０の貫通孔８１を規定する内周面との間には、隙間ＧＰ３が形成される。貫通孔８１の中心と受圧部９１の中心軸とが一致する状態でのこの隙間ＧＰ３は、前述の上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３との隙間ＧＰ２より小さい。

受圧部９１の上面９１Ｓは、基板５の載置面５Ｓと概ね平行な概ね円形状の平面とされ、蓋部材８０より上方に位置する。なお、上面９１Ｓの形状は特に制限されるものではなく、例えば四角形状であってもよい。前述のように上部ケース４のアーム４１の開口４２における下方側の縁と下部ケース３における収容部３２の突出片３５とが当接している状態において、この上面９１Ｓと上部ケース４における第１押し子４３の先端との間には、隙間ＧＰ４が形成されている。この隙間ＧＰ４は、上部ケース４の頂壁４７と下部ケース３と隙間ＧＰ１より小さい。また、第１押し子４３の中心軸と上面９１Ｓの中心とが一致している状態では、上面９１Ｓの全体は、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に、第１押し子４３の先端の外縁４３Ｅより内側に位置している。そして、このように見る場合において、上面９１Ｓの外縁と第１押し子４３の先端の外縁４３Ｅとの距離Ｄ１は、上述の上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３と隙間ＧＰ２と受圧部９１と蓋部材８０の貫通孔８１を規定する内周面との間の隙間ＧＰ３との合計値より大きい。なお、この距離Ｄ１はこの合計値以下とされてもよい。受圧部９１の下端には、外周面から径方向に突出する平板状のフランジ部９３が形成される。このフランジ部９３は蓋部材８０より底壁７４側に位置しており、フランジ部９３の上面は蓋部材８０の下面と当接している。フランジ部９３の外形は、貫通孔８１の径より大きい円形状に形成され、貫通孔８１における搭載面７４Ｓ側の開口が受圧部９１によって塞がれている。このため、フランジ部９３の上面が蓋部材８０の下面に当接している状態では、収容空間７６は、蓋部材８０と受圧部９１とによって塞がれた空間となり、このような収容空間７６に第１電極７１及び金属板７２が収容される。

本実施形態では、第２押し子９２は、受圧部９１の下面から金属板７２側に延在する円柱形状に形成される。第２押し子９２の中心軸と受圧部９１の中心軸とは概ね一致しており、搭載面７４Ｓと垂直な方向から見る場合に、これら中心軸と第１電極７１の中心とが概ね一致している。第２押し子９２の先端は、受圧部９１の上面９１Ｓと概ね平行な平面形状とされ、当該先端が金属板７２に当接している。上記のようにフランジ部９３の上面は蓋部材８０の下面と当接しているため、押圧部材９０におけるフランジ部９３及び第２押し子９２から成る部位は、蓋部材８０と金属板７２とによって挟まれるようにして保持されており、搭載面７４Ｓと垂直な方向へ動かないように保持されている。なお、第２押し子９２は、四角柱状に形成されてもよく、第２押し子９２の先端は、金属板７２側に凸状に湾曲する曲面形状とされてもよい。押圧部材９０の材料として、例えば、下部ケース３と同様の樹脂が挙げられる。

このような構成の荷重検知装置１は、図２に示すように、一対のＳばね１００に取り付けられた状態で、上部ケース４の頂壁４７における上面４７Ｓは、シートクッションＳＣの下面と所定の距離をあけて対向する。この上面４７Ｓは平面形状とされる。上面４７Ｓ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７０を基準とした基板５側と反対側に位置してシートクッションＳＣからの押圧力を受ける第１受圧面と理解することができる。

図５は、荷重検知装置１がＳばね１００に取り付けられた様子を示す斜視図である。前述のように、コイルバネ６に支持される上部ケース４におけるアーム４１の開口４２の下方側の縁と、下部ケース３の収容部３２の突出片３５とが当接している状態において、上部ケース４の頂壁４７と下部ケース３との間には、隙間ＧＰ１が形成されている。このため、頂壁４７の上面４７Ｓがコイルバネ６の弾性力に抗して下方に押圧される場合、上部ケース４は下方へ移動することができる。また、上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３との間には、隙間ＧＰ２が形成されている。このため、上部ケース４が下方へ移動した状態においては、当該上部ケース４は、下部ケース３に対して、図５において矢印で示すＦ－Ｂ方向（前後方向）に傾くように移動することができる。また、上部ケース４は、下部ケース３に対して、図５において矢印で示すＲ－Ｌ方向にも傾くように移動することができる。このため、載置面５Ｓに対する頂壁４７の上面４７Ｓの角度は、座席の前後方向及び左右方向に変化する。ただし、上部ケース４の一対のアーム４１が上記のように座席装置の横方向から下部ケース３を挟むため、載置面５Ｓに対して上面４７Ｓが傾くことができる角度は、座席の左右方向よりも前後方向の方が大きくされる。なお、上面４７Ｓは分割されているわけではないため、上面４７Ｓ全体が動く。

図６は、荷重検知センサ７０の等価回路を示す図である。図６に示すように、荷重検知センサ７０の回路末端である第１導電性部材７８Ａと第２導電性部材７８Ｂとの間には、スイッチＳＷ（第１電極７１及び金属板７２）が電気的に接続される。第１導電性部材７８Ａは、基板５に設けられる一方のピン用貫通孔５２Ａに設けられる端子５３Ａと電気的に接続され、この端子５３Ａは、下部ケース３のコネクタ部３１に設けられる一方のコネクタ端子３Ａに電気的に接続される。第２導電性部材７８Ｂは、基板５に設けられる他方のピン用貫通孔５２Ｂに設けられる端子５３Ｂと電気的に接続され、この端子５３Ｂは、下部ケース３のコネクタ部３１に設けられる他方のコネクタ端子３Ｂに電気的に接続される。このため、コネクタ端子３Ａ，３Ｂ間に電圧が印加されているときにスイッチＳＷがオン状態となるとコネクタ端子３Ａ，３Ｂ間が通電する。

次に、荷重の検出について説明する。

座席装置に人が着座すると、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、当該下面は上部ケース４の上面４７Ｓを押圧し、当該上部ケース４はこの押圧力によって下方に移動する。ところで、シートクッションＳＣの下面が下方に移動するとき、シートクッションＳＣの下面がそれぞれのＳばね１００を含むＳばね面に対して傾斜する場合がある。このような場合、上記のようにシートクッションＳＣの下面は上部ケース４の上面４７Ｓに対して傾斜することになる。上述のように、上部ケース４は基板５の載置面５Ｓに対して傾くように移動することができるため、上面４７Ｓは、この載置面５Ｓに対する角度が変化するように動く。従って、上部ケース４の上面４７ＳはシートクッションＳＣの下面に追随することができる。

ここで、前述のように、上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３との間には、隙間ＧＰ２が形成されている。しかし、上部ケース４が載置面５Ｓと平行な方向に移動する場合には、枠壁４８と下部ケース３とが当接し、上部ケース４のこの移動が止まる。このため、下部ケース３は、上部ケース４の移動を規制する第１規制部材と理解できる。また、載置面５Ｓと平行な方向における上部ケース４の移動可能量は、隙間ＧＰ２の大きさによって決まる。したがって、第１規制部材である下部ケース３は、載置面５Ｓに対する頂壁４７の上面４７Ｓの角度を変化可能にするとともに、載置面５Ｓと平行な方向における荷重検知センサ７０に対する上部ケース４の移動可能量を所定量にしている。

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、上部ケース４もさらに下方に移動する。上部ケース４の第１押し子４３は、上部ケース４の頂壁４７の上面４７Ｓと押圧部材９０の受圧部９１の上面９１Ｓとの間に位置しており、第１押し子４３と受圧部９１の上面９１Ｓとの間には他の部材が非配置とされている。このため、上部ケース４がさらに下方に移動することで、第１押し子４３の先端が荷重検知部７の押圧部材９０における上面９１Ｓに当接する。そして、この上面９１Ｓは第１押し子４３の先端によって押圧され、押圧部材９０はこの押圧力によって下方に移動する。このため、この上面９１Ｓは、第１押し子４３と上部ケース４との間に位置してシートクッションＳＣからの押圧力によって第１押し子４３に押圧される第２受圧面と理解できる。

ここで、前述のように、押圧部材９０の受圧部９１と蓋部材８０の貫通孔８１の外周面との間には、隙間ＧＰ３が形成されている。しかし、押圧部材９０が載置面５Ｓと平行な方向に移動する場合には、受圧部９１と貫通孔８１を規定する内周面とが当接し、押圧部材９０のこの移動が止まる。このため、蓋部材８０は、載置面５Ｓと平行な方向における荷重検知センサ７０に対する押圧部材９０の移動を規制する第２規制部材と理解できる。また、この隙間ＧＰ３は、上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３との隙間ＧＰ２より小さい。このため、第２規制部材である蓋部材８０は、載置面５Ｓと平行な方向における荷重検知センサ７０に対する押圧部材９０の移動可能量を上部ケース４の上記の移動可能量より少なくしている。例えば、蓋部材８０は、押圧部材９０のこの移動可能量を上部ケース４の移動可能量の０．６倍にする。

図７は、荷重検知センサ７０のオン状態を示す図である。押圧部材９０の下方への移動により、当該押圧部材９０の第２押し子９２の先端が金属板７２を押圧し、図７に示すように、金属板７２が撓んで第１電極７１に接触して、荷重検知センサ７０のスイッチＳＷはオン状態となる。スイッチＳＷがオン状態となることで、コネクタ部３１における一対のコネクタ端子３Ａ，３Ｂ間が通電し、この通電が図示しない車両用制御ユニットにより検出される。こうして着座による荷重が検知される。

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ＳＵは、荷重検知センサ７０と、載置部材としての基板５と、第１押圧部材としての上部ケース４と、第２押圧部材としての押圧部材９０と、上部ケース４の移動を規制する第１規制部材としての下部ケース３と、押圧部材９０の移動を規制する第２規制部材としての蓋部材８０と、を備える。荷重検知センサ７０は、互いに離れて対向する第１電極７１と第２電極で構成されるスイッチＳＷを有し、この第２電極は金属板７２の一部とされる。基板５は、荷重検知センサ７０が載置される載置面５Ｓを有する。スイッチＳＷにおける第１電極７１は基板５側に位置し、金属板７２の一部である第２電極は基板５側と反対側に位置する。上部ケース４は、荷重検知センサ７０を基準とした基板５側と反対側に位置してシートクッションＳＣからの押圧力を受ける第１受圧面としての上面４７Ｓ、及びこの上面４７Ｓと荷重検知センサ７０との間に位置する第１押し子４３を有する。押圧部材９０は、荷重検知センサ７０と上部ケース４との間に位置してシートクッションＳＣからの押圧力によって第１押し子４３に押圧される第２受圧面としての上面９１Ｓ、及び上面９１Ｓが第１押し子４３から受ける押圧力によって金属板７２を押圧する。下部ケース３は、載置面５Ｓに対する上部ケース４における上面４７Ｓの角度を変化可能にするとともに、載置面５Ｓと平行な方向における荷重検知センサ７０に対する上部ケース４の移動可能量を所定量にする。蓋部材８０は、載置面５Ｓと平行な方向における荷重検知センサ７０に対する押圧部材９０の移動可能量を上部ケース４の移動可能量より少なくする。

本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵは、サポートプレート２の載置面２１Ｓに載置され、シートクッションＳＣの下面と上部ケース４の上面４７Ｓとが対向するようにシートクッションＳＣの下に配置される。着座に起因してシートクッションＳＣの下面が下がることでこのシートクッションＳＣによって上部ケース４の頂壁４７の上面４７Ｓが押圧され、第１押し子４３が押圧部材９０の上面９１Ｓを押圧する。そして、押圧部材９０の第２押し子９２が金属板７２を押圧し、第１電極７１と金属板７２が接触してスイッチＳＷがオン状態となることで着座による荷重を検知できる。また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵでは、下部ケース３は、上記のように、載置面５Ｓに対する上面４７Ｓの角度を変化可能にする。このため、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、例えばシートクッションＳＣの下面が傾斜する場合であっても、当該傾斜に上面４７Ｓが追随するようにでき、上面４７ＳはシートクッションＳＣの下面に適切に押圧され、荷重を適切に検出することができる。また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵでは、蓋部材８０は、上記のように、載置面５Ｓと平行な方向における押圧部材９０の移動可能量をこの方向における上部ケース４の移動可能量より少なくする。このため、押圧部材９０の第２押し子９２が金属板７２を押圧する位置の最大のずれ量は、上部ケース４の第１押し子４３が上面９１Ｓ面を押圧する位置の最大のずれ量より少なくなる。このため、荷重検知センサユニットＳＵが押圧部材９０を有さずに上部ケース４の第１押し子４３によって金属板７２を押圧する場合と比べて、金属板７２における押圧される位置の最大のずれ量が少なくなる。したがって、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、このような場合と比べて、荷重検知センサ７０のスイッチＳＷがオン状態となるときの荷重の変化量を少なくでき、荷重を適切に検出できる。

また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵでは、第１押し子４３は、上部ケース４の頂壁４７の上面４７Ｓ側から押圧部材９０の受圧部９１の上面９１Ｓ側に延在し先端で上面９１Ｓを押圧する。また、第１押し子４３の中心軸と上面９１Ｓの中心とが一致している状態で第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に、上面９１Ｓの外縁と第１押し子４３の先端の外縁４３Ｅとの距離Ｄ１は、上述の上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３と隙間ＧＰ２と受圧部９１と蓋部材８０の貫通孔８１を規定する内周面との間の隙間ＧＰ３との合計値より大きい。このため、上部ケース４や押圧部材９０が載置面５Ｓと平行な方向に移動したとしても、第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際に、上面９１Ｓの全体は、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に、第１押し子４３の先端の外縁４３Ｅより内側に位置することになる。このため、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に受圧部９１の上面９１Ｓの一部が第１押し子４３の先端の外縁４３Ｅより外側に位置する場合と比べて、第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際に、第１押し子４３による押圧方向に対して押圧部材９０が傾くことを抑制できる。このため、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、上部ケース４に加わる押圧力を適切に押圧部材９０に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵでは、第１押し子４３の先端は平面形状であり、押圧部材９０の受圧部９１の上面９１Ｓは平面である。このため、載置面５Ｓと平行な方向に上部ケース４が移動したとしても、第１押し子４３の先端によって上面９１Ｓの全体を押圧することができる。このため、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、第１押し子４３の先端が凸状の曲面形状である場合と比べて、上部ケース４が載置面５Ｓと平行な方向に移動したとしても、上部ケース４に加わる押圧力をより適切に押圧部材９０に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵは、上部ケース４を基板５側から支持するコイルバネ６を備える。このため、上部ケース４の頂壁４７の上面４７Ｓに押圧力が加わらないときに上部ケース４が動いて他の部材と接触し、その接触に起因して異音が発生することを抑制することができる。また、上面４７Ｓに加わる押圧力に応じて第１押し子４３が押圧部材９０の受圧部９１の上面９１Ｓを押圧する際の上部ケース４の動きが緩和される。したがって、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、上部ケース４が押圧部材９０以外の部材と接触することがあっても、当該他の部材に対する上部ケース４の衝撃が低減され、この結果、異音を抑えることができる。

また、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵでは、上部ケース４は、コイルバネ６の一端部が嵌合する嵌合部である複数のリブ４５を有する。複数のリブ４５は、コイルバネ６の中心側から外方側に向かって当該コイルバネ６の一端部を押圧する。コイルバネ６が収縮すると、コイルバネ６の延在方向における当該コイルバネ６を構成する素線間の距離が小さくなる。このため、コイルバネ６の一端部と嵌合する嵌合部における素線と接触する部位の面積は、コイルバネ６が収縮すると増加する傾向にある。しかし、上記のような構成にすることで、例えば嵌合部がコイルバネ６の内部空間に圧入される円筒形状のボスから成る場合と比べて、嵌合部が素線と接触する部位の面積がコイルバネ６の収縮に応じて増加する量を少なくできる。このため、本実施形態の荷重検知センサユニットＳＵによれば、この場合と比べて、コイルバネ６が収縮する際に嵌合部とコイルバネ６との間に生じる摩擦力を小さくでき、より適切に荷重を検知することができる。なお、コイルバネ６が上部ケース４から外れにくくする観点では、リブ４５は３つ以上とされることが好ましく、コイルバネ６の周方向に概ね等間隔で配置されることが好ましい。

以上、本発明の荷重検知センサユニットについて上記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、上記実施形態では、座席のシートクッションＳＣの下方に配置され、人の着座の有無を検知する荷重検知センサユニットＳＵを例に説明した。しかし、荷重検知センサユニットＳＵは、荷重を検知すべき検知対象物に対する荷重の有無を検知する限り利用可能性を有する。例えば、介護用ベッドのシートクッションの下方に配置される形態が挙げられる。このような形態であっても、シートクッションの下面の傾斜が変化して下降する場合に、荷重を適切に検出することができる。

また、上記実施形態では、座席装置の前後方向及び左右方向において、第１受圧面である上面４７Ｓの載置面５Ｓに対する角度が変化するよう、上部ケース４の移動を規制する下部ケース３を例に説明した。しかし、下部ケース３は、例えば、前後方向のみにおいて、上面４７Ｓの載置面５Ｓに対する角度が変化するよう、上部ケース４の移動を規制してもよい。

また、上記実施形態では、筐体７３の底壁７４の搭載面７４Ｓに積層される第１電極７１と第１電極７１側と反対側に凸状に湾曲する金属板７２とによって構成されるスイッチＳＷを有する荷重検知センサ７０を例に説明した。しかし、荷重検知センサ７０は、互いに離れて対向する一対の電極で構成されるスイッチを有していればよい。例えば、荷重検知センサ７０は、図８に示すような構成であってもよい。

図８は、変形例に係る荷重検知センサユニットＳＵを備える荷重検知装置１を図４と同様に示す図である。図８に示すように、本変形例に係る荷重検知センサユニットＳＵは、荷重検知センサ７０が金属板７２に替わって電極シート１７２とスペーサ１７３とを備える点で、上記の第１実施形態での荷重検知センサユニットＳＵと異なる。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。

電極シート１７２は、可撓性を有する樹脂から成る樹脂シート１７４と、第２電極１７５とを有する。樹脂シート１７４は、底壁７４の搭載面７４Ｓと所定の間隔をあけて一方の面が搭載面７４Ｓと対向するように、配置される。樹脂シート１７４の搭載面７４Ｓ側の面には、第２電極１７５が設けられる。この第２電極１７５は、金属印刷層とされる。また、樹脂シート１７４の搭載面７４Ｓ側の面には、図示しない配線が形成され、当該配線等を介して、第２電極１７５が下部ケース３のコネクタ部３１に設けられる他方のコネクタ端子３Ｂに電気的に接続される。スペーサ１７３は、筐体７３の底壁７４と電極シート１７２との間に挟まれる板状の絶縁性部材であり、スペーサ１７３には開口１７６が形成されている。スペーサ１７３と底壁７４とは接着剤によって互いに接着され、スペーサ１７３と電極シート１７２とは接着剤によって互いに接着される。なお、スペーサ１７３と底壁７４とは非接着とされてもよく、スペーサ１７３と電極シート１７２とは非接着とされてもよい。そして、この開口１７６を介して、第１電極７１と第２電極１７５とが互いに離れて対向している。このような荷重検知センサ７０では、押圧部材９０の受圧部９１の上面９１Ｓが第１押し子４３から受ける押圧力によって、第２押し子９２が電極シート１７２を押圧する。そして、電極シート１７２が第１電極７１側に撓み、第１電極７１と第２電極１７５とが接触することでスイッチＳＷがオン状態となる。このような荷重検知センサ７０であっても、第１実施形態と同様にして、荷重を適切に検出できる。

なお、スイッチがオン状態となる際の荷重が温度によって変化することを抑制観点では、第１実施形態のように、スイッチＳＷを構成する一対の電極における基板５側と反対側の電極は、第２押し子９２側に凸状に湾曲する金属板７２の一部とされ、第２押し子９２は、上面９１Ｓが第１押し子４３から受ける押圧力によって金属板７２に当接して当該金属板７２を押圧することが好ましい。このような構成にすることで、荷重検知センサ７０のスイッチＳＷがオン状態となる際に主に変形する部材は、金属材料から成るコイルバネ６と金属板７２である。例えば、上記変形例のように、可撓性を有する樹脂から成る樹脂シート１７４と第２電極１７５とを有する電極シート１７２を第２押し子９２が押圧する場合、スイッチがオン状態となる際に主に変形する部材は、金属材料からなるコイルバネ６及び第２電極１７５と、樹脂シート１７４である。一般的に、樹脂シートは、金属板と比べて、温度による弾性率の変化量が多いため、上記の場合には、スイッチＳＷがオン状態となる際の荷重が温度によって変化しやすい。一方、第１実施形態のような構成にすることで、スイッチＳＷがオン状態となる際に主に変形する部材は、金属材料から構成される部材となり、スイッチＳＷがオン状態となる際の荷重が温度によって変化することを抑制できる。

また、上記実施形態では、上部ケース４を基板５側から支持する弾性支持部材が金属材料から成るコイルバネ６である例を挙げて説明した。しかし、弾性支持部材は、特に制限されるものではなく、例えば樹脂材料から成るコイルバネ、金属材料から成る板バネ等であってもよい。なお、上記のようにスイッチがオン状態となる際の荷重が温度によって変化することを抑制観点では、弾性支持部材は金属材料から成るものが好ましい。また、荷重検知センサユニットＳＵは、弾性支持部材を備えていなくてもよい。しかし、前述のように異音が発生することを抑制する観点では、荷重検知センサユニットＳＵは、弾性支持部材を備えていることが好ましい。

また、上記実施形態では、先端が平面形状とされた第１押し子４３を例に説明した。しかし、第１押し子４３の先端の形状は、特に制限されるものではない。例えば、第１押し子４３の先端は、凸状の曲面形状であってもよく、図９に示すような形状であってもよい。

図９は、別の変形例に係る荷重検知センサユニットＳＵを備える荷重検知装置１を図４と同様に示す図である。図９に示すように、本変形例に係る荷重検知センサユニットＳＵは、上部ケース４の第１押し子４３の先端が受圧部９１の上面９１Ｓ側と反対側に窪んだ球面状の球面領域４３Ａを含む点で、上記の第１実施形態での荷重検知センサユニットＳＵと異なる。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。

第１押し子４３の先端における球面領域４３Ａは、半球よりも小さい面であり、球面領域４３Ａの外縁は、当該球面の半径より小さい円形状である。第１押し子４３の中心軸４３ＣＡはこの球面領域４３Ａにおける最も窪んだ点４３Ｐを通る。第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に球面領域４３Ａにおける最も窪んだ点４３Ｐが円形状の上面９１Ｓの中心９１Ｃと一致している状態では、上面９１Ｓの全体は、第１押し子４３の先端の球面領域４３Ａの外縁より内側に位置している。そして、このように見る場合において、球面領域４３Ａの外縁４３ＡＥと上面９１Ｓの外縁との距離Ｄ２は、前述の上部ケース４の枠壁４８と下部ケース３と隙間ＧＰ２と受圧部９１と蓋部材８０の貫通孔８１を規定する内周面との間の隙間ＧＰ３との合計値より大きい。このため、上部ケース４や押圧部材９０が載置面５Ｓと平行な方向に移動したとしても、第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際に、上面９１Ｓの全体は、第１押し子４３の先端の球面領域４３Ａの外縁４３ＡＥより内側に位置することになる。このため、上面９１Ｓのうち中心９１Ｃを含む中央領域が球面領域４３Ａと非接触であるとともに上面９１Ｓの外縁９１Ｅのすくなとも一部が球面領域４３Ａと接触する。

例えば、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に球面領域４３Ａにおける最も窪んだ点４３Ｐと上面９１Ｓの中心９１Ｃとが一致している状態では、上面９１Ｓの外縁は、全周に亘って球面領域４３Ａと接触する。また、図１０に示すように、上部ケース４が押圧部材９０に対して載置面５Ｓと平行な方向に移動して、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合に球面領域４３Ａにおける最も窪んだ点４３Ｐと上面９１Ｓの中心９１Ｃとがずれている状態では、上面９１Ｓの外縁９１Ｅのうち上部ケース４が移動した方向側と反対側が球面領域４３Ａと接触する。このため、球面領域４３Ａには上部ケース４が移動した方向と反対方向に向かう力が作用し、押圧部材９０には上部ケース４が移動した方向に向かう力が作用する。このように上部ケース４及び押圧部材９０に作用する力は、第１押し子４３の延在方向に沿って見る場合における球面領域４３Ａの最も窪んだ点４３Ｐと上面９１Ｓの中心９１Ｃとのずれ量が小さくなるようにする力である。このため、このような荷重検知センサユニットＳＵによれば、第１押し子４３の先端が凸状の曲面形状である場合と比べて、第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際において、押圧部材９０に対する上部ケース４の位置が変化しにくくし得る。したがって、上部ケース４に加わる押圧力をより適切に押圧部材９０に伝達でき、より適切に荷重を検知することができる。

なお、このように第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際において、押圧部材９０に対する上部ケース４の位置が変化しにくくする観点では、上面９１Ｓの外形は円形状であり、第１押し子４３が上面９１Ｓを押圧する際に、上面９１Ｓのうち中心９１Ｃを含む中央領域が球面領域４３Ａと非接触であるとともにこの中央領域を囲う外周領域の少なくとも一部が球面領域４３Ａと接触すればよい。例えば、上面９１Ｓの外縁９１Ｅは外方に向かって凸状に湾曲した曲面であってもよく、上面９１Ｓ外周領域は、球面領域４３Ａに対応した曲面であってもよい。

また、上記実施形態では、サポートプレート２がＳばねに係止される例を示したが、サポートプレート２の例はこれに限らない。例えば、シートパン上にサポートプレート２が設けられても良く、シートパンそのものがサポートプレートとされて当該シートパンに荷重検知センサユニットＳＵが取り付けられてもよい。

なお、荷重検知センサユニットＳＵにおける各構成要素は、上述した実施形態や変形例に示された内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、荷重を適切に検出し得る荷重検知センサユニットが提供され、車両などの乗り物の座席装置、介護用ベッド等のようにシートクッションが配置される物に利用することができる。

Claims (3)

1. 互いに離れて対向する一対の電極で構成されるスイッチを有する荷重検知センサと、
   前記荷重検知センサが載置される載置面を有する載置部材と、
   前記荷重検知センサを基準とした前記載置部材側と反対側に位置してシートクッションからの押圧力を受ける第１受圧面、及び前記第１受圧面と前記荷重検知センサとの間に位置する第１押し子を有する第１押圧部材と、
   前記荷重検知センサと前記第１押し子との間に位置して前記シートクッションからの押圧力によって前記第１押し子に押圧される第２受圧面、及び前記第２受圧面が前記第１押し子から受ける押圧力によって前記一対の電極における前記載置部材側と反対側の電極を押圧する第２押し子を有する第２押圧部材と、
   前記第１押圧部材の移動を規制する第１規制部材と、
   前記第２押圧部材の移動を規制する第２規制部材と、
   を備え、
   前記第１規制部材は、前記載置面に対する前記第１受圧面の角度を変化可能にするとともに、前記載置面と平行な方向における前記荷重検知センサに対する前記第１押圧部材の移動可能量を所定量にし、
   前記第２規制部材は、前記載置面と平行な方向における前記荷重検知センサに対する前記第２押圧部材の移動可能量を前記所定量より少なくし、
   前記第１押し子は、前記第１受圧面側から前記第２受圧面側に延在し先端で前記第２受圧面を押圧し、
   前記第１押し子の前記先端は前記第２受圧面側と反対側に窪んだ球面状の球面領域を含み、
   前記第２受圧面の外形は円形状であり、
   前記第１押し子が前記第２受圧面を押圧する際に、前記第２受圧面の全体は、前記第１押し子の延在方向に沿って見る場合に前記第１押し子の前記先端の外縁より内側に位置し、前記第２受圧面における中央領域が前記球面領域と非接触であるとともに前記中央領域を囲う外周領域の少なくとも一部が前記球面領域と接触する
   ことを特徴とする荷重検知センサユニット。
2. 前記第１押圧部材を前記載置部材側から支持するコイルバネを更に備え、
   前記第１押圧部材は、前記コイルバネの一端部が嵌合する嵌合部を更に有し、
   前記嵌合部は、前記コイルバネの中心側から外方側に向かって当該コイルバネの一端部を押圧する複数のリブから構成される
   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. 前記コイルバネは金属材料から成り、
   前記一対の電極における前記載置部材側と反対側の電極は、前記第２押し子側に凸状に湾曲する金属板の一部であり、
   前記第２押し子は、前記第２受圧面が前記第１押し子から受ける押圧力によって前記金属板に当接して当該金属板を押圧する
   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。
   
   

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