CN110525277A - 载荷检测装置 - Google Patents
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Abstract
落座检测装置(1)具备:台座(2),其与一对S型弹簧(100)卡止;和载荷检测传感器单元(SU),其配置于台座(2)上,具有相互对置且在落座检测时因座垫(SC)的按压力而接触的第一电极(52)、第二电极(62)。落座的检测时按压于座垫(SC)的载荷检测传感器单元(SC)的上表面(47S)位于与卡止台座(2)的各个S型弹簧(100)的上端部(101)相同的高度或比上端部(101)更靠上侧,第一电极(52)、第二电极(62)的接触面位于比卡止台座(2)的各个S型弹簧(100)的上端部(101)更靠下侧。
Description
本申请是针对国际申请日为2016年3月30日、申请号为201680001434.0、发明名称为“载荷检测装置”的申请提出的分案申请。
技术领域
本发明涉及载荷检测装置,适于适当地检测载荷并抑制检测精度的恶化的情况。
背景技术
作为车辆中的安全系统之一,乘车时警告安全带未佩戴的报警系统已被实用化。该报警系统在感知到人的落座的状态下未感知到安全带的佩戴,就发出警告。作为感知该人的落座的装置,有时使用检测落座所带来的载荷的载荷检测装置。
作为这样的载荷检测装置,存在配置于座椅的座垫下的载荷检测装置。座椅装置有座垫配置于臀部曲面板上的情况、和座垫配置于固定在框架的多个S型弹簧之上的情况。在座垫配置于多个S型弹簧之上的座椅装置中,有时载荷检测装置与S型弹簧卡止来使用。在下述专利文献1中记载有作为这样的载荷检测装置的落座检测装置。专利文献1中记载的落座检测装置具有与S型弹簧卡止的台座、和经由隔离物配置于台座上的薄膜开关。
专利文献1:日本特开平2011-105278号公报
然而,在一般的座椅装置中,在人正常落座于座椅的状态下,从座垫施加于S型弹簧的载荷的方向为相对于各个S型弹簧所处的S型弹簧面垂直的方向。该S型弹簧面是假想面,正常落座是指以臀部位于座面的深凹部且后背与靠背接触的状态落座的情况。因此,与S型弹簧卡止的载荷检测装置构成为在与S型弹簧面垂直的方向从座垫被按压的情况下适当地检测载荷的结构。然而,存在落座的人落座于比正常落座更靠前侧的前侧落座、或以相对于正常落座向横向偏移的状态落座的侧侧落座的情况。在这样的情况下,座垫的下表面对S型弹簧施加相对于S型弹簧面倾斜的力。因此,通过被座垫按压来检测载荷的载荷检测装置也从座垫承受相对于载荷检测装置的压力的检测方向倾斜的力。
针对于这样的载荷检测装置,若被施加与通常时的载荷检测装置欲检测的压力的方向倾斜的力的状态反复下去,则存在对构成载荷检测装置的部件施加预想外的力并在该部件间产生偏差的情况,从而存在载荷的检测精度恶化的情况。作为其对策,若形成为减弱对构成载荷检测装置的部件施加的力的结构,则存在无法适当地检测载荷的担忧。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种适当地检测载荷并能够抑制检测精度的恶化的载荷检测装置。
为了解决上述课题,本发明是涉及载荷检测装置,其按压于配置在多个S型弹簧上的座垫,其特征在于,具备:台座,其具有与一对上述S型弹簧卡止的一对卡止部;和载荷检测传感器单元,其配置于上述台座上,具有相互对置且在载荷检测时因上述座垫的按压力而接触的一对电极,载荷的检测时按压于上述座垫的上述载荷检测传感器单元的按压面,位于与卡止上述台座的各上述S型弹簧的上端部相同的高度或比该上端部更靠上侧的位置,上述一对电极的接触面位于比卡止上述台座的各上述S型弹簧的上端部更靠下侧的位置。
在S型弹簧卡止台座的情况下,与S型弹簧卡止的台座的卡止部的一部分位于比S型弹簧更靠上侧的位置。因此,配置于S型弹簧上的座垫的下表面,处于在与S型弹簧卡止的台座的卡止部局部性地比周围大幅度变形的趋势。然而,即便座垫的下表面像这样变形,座垫的下表面中的与台座重叠的部位难以比S型弹簧的上端部更向下侧挠曲,即便在比S型弹簧的上端部更向下侧挠曲的情况下,座垫的下表面按压载荷检测装置的力也小。然而,根据本发明的载荷检测装置,按压于座垫的按压面位于与S型弹簧的上端部相同的高度或比上端部更靠上侧的位置,因此能够适当地按压于座垫,并适当地检测落座等带来的载荷。
另外,一对电极的接触面位于比S型弹簧的上端部更靠下侧的位置。像这样位于比S型弹簧的上端部更靠下侧的部件被施加的力,成为朝向下侧穿过一对S型弹簧的上端部之间的力。因此,即便在相对于位于比S型弹簧的上端部更靠上侧的按压面从座垫的下表面施加倾斜的力的情况下,位于比S型弹簧的上端部更靠下侧的部件也被施加接近行对于S型弹簧面垂直的方向的力。因此能够抑制位于比S型弹簧的上端部更靠下侧的一对电极等之类的部件间的位置偏移等。因此,本发明的载荷检测装置能够抑制检测精度的恶化。该载荷检测装置配置于座椅装置的座垫下来进行落座的载荷的检测,或者配置于护理床的座垫下来进行上床所带来的载荷的检测等,能够检测施加于多种座垫的载荷。
另外,优选上述一对电极位于卡止上述台座的各上述S型弹簧的下端部与上端部之间。
通过形成为这样的结构,在座垫的下方的空间,即便在从座垫以外施加有某种载荷的情况下,架设于所有面的S型弹簧成为防护壁,能够减少对一对电极的直接载荷的施加。因此能够抑制触点部的位置偏移等状况不良。
另外,优选上述台座中的供上述载荷检测传感器单元载置的载置面,位于与卡止上述台座的各上述S型弹簧的下端部相同的高度或比该下端部更靠下侧的位置。
通过形成这样的结构,能够进一步有效地抑制从上侧施加的倾斜载荷直接作用于台座的载置面、载荷检测传感器单元的载置面附近的部位。例如,在人使全部体重承载于膝盖地坐在座垫上的情况下等施加有比假定的通常的载荷局部过大的载荷的情况下等有效。
另外,优选载荷的检测时的上述按压面位于与上述一对卡止部的上端部相同的高度或比该上端部更靠下侧的位置。
在该情况下,在载荷的检测时,座垫以成为与卡止部的上端部相同的高度或比之更向下侧挠曲的方式按压按压面。像这样,卡止部的上端部支承座垫,由此能够抑制按压面被施加过度的载荷,使载荷检测装置的耐久性进一步提高。
并且,优选载荷的非检测时的上述按压面位于比上述一对卡止部的上端部更靠上侧的位置。
非检测时按压面位于比卡止部的上端部更靠上侧的位置,从而在因载荷的施加而导致座垫开始下降时,座垫能够可靠地按压按压面。
另外,还优选载荷的非检测时的上述按压面位于与上述一对卡止部的上端部相同的高度或比该上端部更靠下侧的位置。
在载荷的非检测时按压面位于与卡止部的上端部相同的高度或比之更靠下侧的位置,像上述那样,在载荷的检测时按压面位于与S型弹簧的上端部相同的高度或比之更靠上侧的位置,因此从载荷的非检测时移至检测时的按压面的移动的行程,比卡止部中的S型弹簧的上侧的厚度小。因此,座垫底面与传感器接触之后至传感器检测载荷为止的变形量极其微小。因此,载荷非施加时的座垫的底面形状与载荷施加时的该底面形状大致相同,相对于座垫的老化引起的变形、所谓的劣化,能够发挥高的性能稳定性。
另外,优选上述座垫下表面的平均高度位置,位于与载荷的非检测时的上述按压面相同的高度或比上述按压面更靠上侧的位置。
座垫的下表面的平均高度的位置位于与按压面相同的高度或比按压面更靠上侧的位置,从而即便在反复落座等之类的状况下载荷施加于座垫的状态与载荷不施加于座垫的状态反复、从而因载荷检测装置引起的按压痕迹形成于座垫的下表面的情况下,也能够抑制该按压痕迹过度。因此,即便在上述按压痕迹形成于座垫的下表面的情况下,能够适当地检测载荷。
另外,上述载荷检测传感器单元可以具有在上述台座上支承上述一对电极的支承部件,也可以具有包括上述按压面并按压上述一对电极的一方的按压部件。
像以上那样,根据本发明,提供一种适当地检测载荷并能够抑制检测精度的恶化的载荷检测装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的载荷检测装置的结构的分解图。
图2是表示图1的载荷检测装置安装于S型弹簧的样子的剖视图。
图3是图2的局部放大图。
图4是表示图1的载荷检测装置安装于S型弹簧的样子的立体图。
图5是图1的载荷检测装置在沿着座椅装置的前后方向的面中的剖视图。
图6是表示在落座于座椅装置的人正常落座的情况下及前侧落座的情况下载荷与座垫下表面相对于水平面的角度的关系的图。
图7是表示图1的载荷检测传感器的结构的分解图。
图8是图7的载荷检测传感器的X-X线的剖视图。
图9是图7的载荷检测传感器的Y-Y线的剖视图。
图10是表示图7的载荷检测传感器的等价电路的图。
图11是表示图7的载荷检测装置的接通状态的图。
图12是表示本发明的第二实施方式所涉及的载荷检测装置的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明所涉及的载荷检测装置的优选实施方式详细地进行说明。此外,为了理解的容易,有时各个图的比例尺刻度与以下的说明中记载的比例尺刻度不同。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式的载荷检测装置的结构的分解图,图2是表示载荷检测装置1安装于座椅装置的S型弹簧的样子的剖视图。此外,在本实施方式中,使用载荷检测装置作为落座检测装置而在座椅装置中使用的例子进行说明。图2是载荷检测装置1在沿着座椅装置的左右方向的面中的剖视图。如图1、图2所示,对于载荷检测装置1,作为主要结构具备台座2和载置于台座2上的载荷检测传感器单元SU。
台座2具有供载荷检测传感器单元SU载置的载置部21、和与该载置部21连结的一对钩部22。载置部21的上侧的面成为供载荷检测传感器单元SU载置的载置面21S。另外,在载置部21形成有从载置面21S贯通至载置部21的下侧的面(与载置面21S相反的一侧的面)的多个贯通孔23。台座2例如是成形金属板而形成的,在该情况下,板厚例如为0.8mm。
一对钩部22分别设置于隔着载置部21相互对置的位置,分别嵌入于多个S型弹簧100中邻接的一对S型弹簧100,所述多个S型弹簧100以并排张紧的方式架设在车辆的座椅装置的框架的开口。因此,各个钩部22是将台座2与S型弹簧100卡止的卡止部。在本实施方式中,一对钩部22沿座椅装置的横向排列,以嵌入于该横向上邻接的一对S型弹簧100的方式形成。另外,在一对钩部22像这样嵌入于邻接的一对S型弹簧100的状态下,载置部21位于载置于多个S型弹簧100上的座垫SC的下方,并且在从上方观察多个S型弹簧的情况下,载置部21配置于该一对S型弹簧100之间。在像上述那样一对钩部22嵌入于一对S型弹簧100的状态下,在本实施方式中,载置面21S位于比各个S型弹簧100的下端部102更靠下侧的位置。
另外,如图1所示,对于载荷检测传感器单元SU,作为主要结构具备外壳3、外壳罩4以及载荷检测传感器5。
如图1、图2所示,外壳3具有与未图示的车辆用控制单元连接的连接器部31、和与该连接器部31连结的开关收纳部32。开关收纳部32具有底壁37及框壁38,由该底壁37及框壁38形成收纳载荷检测传感器5的收纳空间CA。此外,在本实施方式中,对于框壁38,为了抑制树脂成型时的变形而进行切壁加工。
在开关收纳部32的底壁37设置有一对固定用销33及一对连接销34。一对固定用销33分别是用于对收纳于外壳3内的载荷检测传感器5进行固定的销。另外,一对连接销34分别是用于与连接器部31的连接器端子电连接,并且与载荷检测传感器5电连接,从而将连接器端子与载荷检测传感器5电连接的销。此外,在图1中,省略了连接器部31的连接器端子。
在开关收纳部32的框壁38的外侧面设置有一对突出片35。在本实施方式中,上述一对突出片35以沿座椅的横向排列的方式设置。另外,在框壁38的下端设置有嵌入于台座2的各个贯通孔23的多个钩片36。各个钩片36嵌入于台座2的各个贯通孔23,从而外壳3固定于台座2,像上述那样,载荷检测传感器单元SU载置于台座2的载置面21S。
外壳罩4是覆盖开关收纳部32的收纳空间CA的盖部件,具有顶壁47及框壁48。在外壳罩4的框壁48的下端设置有一对臂41。在各个臂41贯穿设置开口42,该开口42供外壳3中的设置于开关收纳部32的框壁38的突出片35嵌入。相对于一对臂41的各个开口42嵌入外壳3的一对突出片35,由此外壳罩4与外壳3卡止。因此,在外壳罩4与外壳3卡止的状态下,成为一对臂41从座椅的横向夹着外壳3的状态。
在外壳罩4的顶壁47设置有开关按压部43,其从与外壳3中的开关收纳部32的底壁37对置的内侧面突出。对于开关按压部43,末端呈凸状的曲面形状,在外壳罩4覆盖外壳3并各个突出片35嵌入于各个开口42的状态下,该末端与载荷检测传感器5的开关接触。此外,作为外壳罩4的材料,可以举出聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、苯酚树脂、环氧树脂等树脂。
像这样,在外壳罩4的开关按压部43与载荷检测传感器5接触的状态下,如图2所示,外壳罩4的顶壁47与外壳3的框壁38分离,而形成间隙GA。
在像这样组装的载荷检测装置1安装于一对S型弹簧100的状态下,外壳罩4的顶壁47中的上表面47S与座垫SC空开规定距离对置。该上表面47S形成为平面状。上表面47S是被座垫SC按压的面,可以当做载荷检测装置1的按压面理解。另外,对于外壳罩4,像后述那样,开关按压部43按压开关SW的一方的电极,因此可以当做按压部件理解。
图3是图2的局部放大图。如图3所示,上表面47S在上表面47S未被按压的状态即在落座所带来的载荷的非检测状态下,如虚线SHP所示,处于比S型弹簧100的上端部101高的位置,而且在本实施方式中,上表面47S处于比作为卡止部的钩部22的上端部22U低的位置。
此外,在因座椅装置未使用而在座垫SC的下表面未带有S型弹簧100、钩部22的痕迹的状态下,座垫SC的下表面如图2所示成为平面状。另一方面,在座椅装置被使用而在座垫SC的下表面带有S型弹簧100、钩部22的痕迹的状态下,座垫SC的下表面不是平面状。即便在该情况下,载荷的非检测时的座垫SC的下表面的平均高度位置也位于比外壳罩4的上表面47S更靠上侧的位置。因此,能够抑制座垫SC的下表面不必要地按压外壳罩4的上表面47S的情况。
图4是表示载荷检测装置1安装于S型弹簧100的样子的立体图。另外,图5是载荷检测装置1在沿着座椅装置的前后方向的剖视图。此外,在图5中,为了理解的容易,省略了比连接器部31、台座2更靠下侧的部件等一部分部件。像上述那样,在外壳罩4的开关按压部43的末端与载荷检测传感器5接触的状态下,在外壳罩4的顶壁47与外壳3的框壁38之间形成有间隙GA。因此,外壳罩4能够沿图4中箭头所示的F-B方向(前后方向)以开关按压部43的末端为中心倾斜的方式转动。在图5中,像这样外壳罩4倾斜的样子用单点划线表示。另外,虽然在图2、图3中省略,但沿图4中箭头所示的R-L方向也能够以开关按压部43的末端为中心倾斜的方式转动。即,外壳罩4的上表面47S整体在沿台座2的载置面21S方向观察的情况下,能够以相对于上表面47S的载置面21S的角度变化的方式相对于载置面21S沿前后方向及左右方向动作。但是,外壳罩4的一对臂41像上述那样从座椅装置的横向夹着外壳3,因此外壳罩4所转动的角度在座椅的前后方向上比在座椅的左右方向上大。此外,上表面47S并未被分割,因此上表面47S整体动作。
图6是表示在落座于座椅装置的人正常落座的情况下及前侧落座的情况下、载荷与座垫下表面相对于水平面的角度的关系的图。如图6所示,在正常落座的情况下,座垫的下表面的角度,在载荷达到500N为止的范围内,以初始状态为基准,向前方、后方的变化不足0.5度。该趋势只要人正常落座,认为即便载荷超过500N也不变。然而,在前侧落座的情况下,座垫的下表面的角度,在载荷达到500N为止的范围,与初始状态相比,变化5度左右。另外,若外壳罩4从初始状态转动超过5度,则产生开关按压部43变形等载荷检测装置1的强度降低的担忧。因此,优选外壳罩4的转动的角度为5度以下。因此相当于外壳罩4的上表面47S也优选在5度以下转动。另外,像上述那样,在正常落座下,座垫的下表面的角度在以初始状态为基准向前方、后方不足0.5度的范围内变化。因此,在座垫下表面的倾斜角的变化为0.5度以上的情况下,落座于座椅装置的人处于前侧落座的可能性高。因此外壳罩4的上表面47S也以初始状态为基准转动0.5度以上,由此上表面47S能够与至少因前侧落座而导致座垫下表面的倾斜角变化的至少一部分对应地倾斜。
接下来对收纳于外壳3的开关收纳部32的载荷检测传感器5进行说明。
图7是表示载荷检测传感器5的结构的分解图。另外,图8是图7所示的载荷检测传感器5的X-X线的剖视图,图9是图7所示的载荷检测传感器5的Y-Y线的剖视图。
如图7~图9所示,对于载荷检测传感器5,作为主要结构具备第一电极片50、第二电极片60以及隔离物70。
第一电极片50例如具有不具有挠性的绝缘性基板51。作为基板51的材料,可以举出苯酚树脂或环氧树脂等。在该基板51中与第二电极片60对置的一方的面F1配置有第一电极52及第一触点部53。
第一电极52是构成开关SW的一方的电极,例如为圆形的金属印刷层。另外,第一触点部53是将与第二电极片60接触的大致矩形的接触区域AR1和与该第二电极片60不接触的非接触区域AR2相互连接而形成的。
基板51中与一方的面F1相反的一侧的另一方的面F2为载荷检测传感器5的下表面,在该另一方的面F2配置有电阻54。电阻54是用于检测断路的电阻,在本实施方式中,电阻54由贴片式电阻构成。
在基板51形成有从该基板51的一方的面F1贯通至另一方的面F2的多个贯通孔,分别为第一片材贯通孔55A、第二片材贯通孔55B、固定用贯通孔55C、55D以及销用贯通孔55E、55F。
第一片材贯通孔55A是开口位于基板51的一方的面F1中供第一电极52配置的区域内的片材贯通孔。在第一片材贯通孔55A内设置有第一导电性部件CPA,经由该第一导电性部件CPA,配置于基板51的另一方的面F2的电路部位与第一电极52电连接。由此第一导电性部件CPA与电阻54电连接,其结果是,第一电极52与电阻54电连接。另外,第一导电性部件CPA设置于第一片材贯通孔55A的内周面上,在第一片材贯通孔55A内形成有被该第一导电性部件CPA围起的空气孔SP。
第二片材贯通孔55B是开口位于基板51的一方的面F1中供第一触点部53配置的区域内的片材贯通孔。在本实施方式中,第二片材贯通孔55B的开口位于第一触点部53的非接触区域AR2内。
在第二片材贯通孔55B内填充有第二导电性部件CPB。经由该第二导电性部件CPB,配置于基板51的另一方的面F2的电路部位与第一触点部53的非接触区域AR2电连接,在基板51的另一方的面F2中,第二导电性部件CPB与电阻54连接。因此,电阻54与第一触点部53电连接。像上述那样,第一电极52与电阻54电连接,因此第一电极52、电阻54以及第一触点部53依次以串联的方式电连接。
固定用贯通孔55C、55D是供外壳3中设置于开关收纳部的底壁37的一对固定用销33插通的贯通孔。该固定用贯通孔55C、55D的直径与一对固定用销33的外径为相同程度。
销用贯通孔55E、55F是供设置于外壳3的一对连接销34插通的贯通孔。在销用贯通孔55E的内部设置有载荷检测传感器5中的作为电气电路的一方的终端部位的端子5A,在销用贯通孔55F的内部设置有载荷检测传感器5中的作为电气电路的另一方的终端部位的端子5B。端子5A与第一电极52和电阻54的触点电连接,端子5B与电阻54和第一触点部53的触点电连接。另外,端子5A、5B沿对应的销用贯通孔55E、55F的内周面设置,被该端子5A、5B围起的空间的宽度与连接销34的外径为相同程度。若在上述销用贯通孔55E、55F插通有一对连接销34,则端子5A与一方的连接销34电连接,端子5B与另一方的连接销34电连接。
对于第二电极片60,作为主要结构具有金属片61、第二电极62以及第二触点部63。
金属片61是具有挠性且厚度薄的金属片,在本实施方式中,为具有比基板51的纵向宽度短的纵向宽度且具有与该基板51的横向宽度同等的横向宽度的、厚度薄的长方体状。作为金属片61的材料,只要是金属就不特别限定,例如可以举出铜、不锈钢等。
在金属片61形成有从该金属片61的一方的面贯通至另一方的面的固定用贯通孔65C、65D。固定用贯通孔65C、65D是供外壳3中的设置于开关收纳部的底壁的一对固定用销33插通的贯通孔,与形成于第一电极片50的基板51的固定用贯通孔55C、55D形状及大小相同。另外,第二电极62及第二触点部63相对于固定用贯通孔65C、65D的配置部位与第一电极52及第一触点部53相对于第一电极片50中的固定用贯通孔55C、55D的配置部位为相对相同的位置关系,在将第一电极片50与金属片61重叠的情况下,固定用贯通孔55C与固定用贯通孔65C相互重叠,固定用贯通孔55D与固定用贯通孔65D相互重合。
第二电极62是构成开关SW的另一方的电极,在本实施方式中,为金属片61中隔着隔离物70与第一电极52对置的部位。即,金属片61的一部分兼作第二电极62。此外,例如,与金属片61相同的材料或不同的材料的金属层,可以作为第二电极62而配置在金属片61中隔着隔离物70与第一电极52对置的部位。
第二触点部63是构成连接维持部AP的一方的部件,在本实施方式中,形成为板簧。即,在金属片61,从该金属片61的一端朝向另一端侧延伸的一对切口61A及61B(图1)空开规定间隔设置,被上述切口61A及61B(图1)夹着的部位为第二触点部63。另外,以该第二触点部63相对于金属片61的片材面倾斜的方式将该第二触点部63的根部向第一电极片50侧折弯,由此第二触点部63形成为板簧。像这样,在金属片61中,与成为第二电极62的部位不同的部位成为第二触点部63。形成第二触点部63的位置在第一电极片50与第二电极片60重叠的情况下,为与第一触点部53的接触区域AR1重叠的位置。此外,作为第二触点部63形成的板簧的形状,例如可以为根部的宽度比开放端的宽度大的梯形状,可以应用矩形、梯形以外的各种形状。另外,作为第二触点部63,也可以将与金属片61相同的材料或不同的材料的金属层配置于金属片61中的第一电极片50侧。
隔离物70是夹在第一电极片50与第二电极片60之间的厚度薄的绝缘性部件,在本实施方式中,与从金属片61除去第二触点部63的结构形状及大小大致相同。作为隔离物70的材料,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等树脂。
在该隔离物70形成有开口71。该开口71形成在配置于基板51的第一电极52与和该第一电极52对置的金属片61的第二电极62之间的、在铅垂方向上与第一电极52及第二电极62重叠的位置。开口71的大小设为比第一电极52的大小稍小的状态。
另外,在隔离物70形成有狭缝状的开口72。该开口72形成在配置于基板51的第一触点部53与和该第一触点部53对置的金属片61的第二触点部63之间的、在铅垂方向上与第一触点部53及第二触点部63重叠的位置。开口72的大小设为比金属片61中作为第二触点部63形成的板簧的大小稍大的状态。
而且,在隔离物70形成有从该隔离物70的一方的面贯通至另一方的面的固定用贯通孔75C、75D。固定用贯通孔75C、75D是供外壳3中的设置于开关收纳部的底壁的固定用销33插通的贯通孔,与形成于第一电极片50的基板51的固定用贯通孔55C、55D形状及大小相同。另外,开口71及开口72相对于隔离物70中的固定用贯通孔75C、75D的配置部位与第一电极52及第一触点部53相对于第一电极片50中的固定用贯通孔55C、55D的配置部位为相对相同的位置关系。因此,在将第一电极片50、隔离物70以及第二电极片60重叠的情况下,固定用贯通孔55C、固定用贯通孔65C以及固定用贯通孔75C相互重叠,固定用贯通孔55D、固定用贯通孔65D以及固定用贯通孔75C相互重叠。
这样的第一电极片50、第二电极片60以及隔离物70重叠而构成载荷检测传感器5。在载荷检测传感器5中,如图8所示,第一电极52与第二电极62经由开口71对置,形成开关SW。在第一电极52与第二电极62分离的状态下,第一电极52与第二电极62的距离例如为0.1mm。而且,形成于电极贯通孔52A内的空气孔SP与开口71连通。因此,在第二电极62因挠曲而与第一电极52接触的情况下,能够将不需要的空气从空气孔SP排出至载荷检测传感器5的外部。像这样,第一片材贯通孔55A不仅是使配置于基板51的一方的面F1的第一电极52与配置于另一方的面F2侧的电路部位电连接的孔,还兼作将开口71内的空气排出至载荷检测传感器5的外部的排气孔的作用。
另外,像上述那样,在载荷检测传感器5中,第二电极片60的第二触点部63形成为板簧,相对于金属片61的片材面塑性变形而始终处于倾斜的状态。因此,如图9所示,第二触点部63穿过隔离物70的由切口形成的开口72内,而与第一电极片50的第一触点部53的接触区域AR1连接。像这样,第一触点部53与第二触点部63接触,从而形成连接维持部AP。即,第一电极片50的第一触点部53是构成在不对载荷检测传感器单元SU的外壳罩4施加外压的情况下也维持电连接的连接维持部AP的一方的部件,第二电极片60的第二触点部63成为构成该连接维持部AP的另一方的部件。
如图1所示,这样的载荷检测传感器5通过外壳3中的一对固定用销33依次插通于第一电极片50的固定用贯通孔55C、55D、隔离物70的固定用贯通孔75C、75D以及第二电极片60的固定用贯通孔65C、65D而固定于外壳3。此时,在第一电极52与台座2的载置面21S之间配置有基板51及外壳3的底壁37。因此,基板51与底壁37分别可以当做在台座2上支承第一电极52的支承部件理解。另外,在外壳3固定有载荷检测传感器5,而且像图2中用虚线EH表示第一电极52及第二电极62的大致的高度那样,在外壳3载置于台座2的状态下,第一电极52及第二电极62位于卡止台座2的各个S型弹簧100的下端部102与上端部101之间的高度。
另外,在载荷检测传感器5固定于外壳3的状态下,一对连接销34分别插入于第一电极片50的销用贯通孔55E、55F。由此,设置于销用贯通孔55E、55F的内部的端子5A、5B与对应的连接销34接触,从而经由该连接销34与外壳3的连接器部31的连接器端子电连接。另外,通过安装外壳罩4,从而像上述那样,开关按压部43的末端与开关SW中的第二电极62的与第一电极52侧相反的一侧接触。
图10是表示固定于外壳3的载荷检测传感器5的等价电路的图。如图7所示,在作为载荷检测传感器5的电路终端的一对端子5A、5B之间连接有开关SW(第一电极52及第二电极62)和连接维持部AP(第一触点部53及第二触点部63)。该开关SW电连接于一对端子5A、5B之间,经由该一对端子5A、5B与设置于外壳3的连接器部31的连接器端子3A、3B连接。另外,像上述那样,电阻54与第一电极52和第一触点部53电连接,因此相对于开关SW,电阻54以并联的方式电连接。因此,若开关SW变为接通状态,则与开关SW断开状态的情况相比,端子5A、5B间的电阻值下降。
接下来,对落座所带来的载荷的检测进行说明。
若人落座于座椅装置,则座垫SC的下表面因人的载荷而向下方移动。此时,存在座垫SC的下表面因人的载荷而相对于包括各个S型弹簧100的S型弹簧面倾斜的情况。而且,在本实施方式中,座垫SC的下表面与一对钩部22的上端部22U接触。因此,即便像上述那样,座垫SC的下表面相对于S型弹簧面倾斜,一对钩部22的上端部22U按压座垫SC的下表面,从而座垫SC的下表面的倾斜被某种程度地缓和。
若座垫SC的下表面进一步向下方移动,则座垫SC的下表面因按压于一对钩部22的上端部22U而边变形边与外壳罩4的上表面47S接触。此时,对于座垫SC的下表面,尽管像上述那样倾斜缓和,仍存在某种程度地倾斜的情况。在该情况下,座垫SC的下表面还相对于与S型弹簧100卡止的台座2的载置面21S倾斜,座垫SC的下表面还相对于固定于载置面21S上的载荷检测传感器单元SU的外壳罩4的上表面47S倾斜。
若座垫SC的下表面进一步向下方移动,则座垫SC的下表面按压外壳罩4的上表面47S。此时,在像上述那样座垫SC的下表面相对于外壳罩4的上表面47S倾斜的情况下,外壳罩4能够以与载荷检测传感器5接触的开关按压部43的末端为中心倾斜的方式转动,因此上表面47S以相对于载置面21S的角度变化的方式动作。因此,外壳罩4的上表面47S能够与座垫SC的下表面面接触。
而且,若座垫SC的下表面进一步向下方移动,则由于像上述那样在外壳罩4与外壳3之间形成有间隙GA,所以外壳罩4在该间隙GA的范围内向下方移动。
图11是表示载荷检测传感器5的接通状态的图。由于像上述那样能够当做按压部件理解的外壳罩4的向下方的移动,开关按压部43的末端按压第二电极62,如图11所示,第二电极62与第一电极52接触,载荷检测传感器5的开关SW变为接通状态。因此,一对端子5A、5B间的电阻值变低,该电阻的变化经由连接器端子3A、3B由未图示的车辆用控制单元检测。这样一来,能够对落座进行检测。
然而,在图3中,利用单点划线表示出外壳罩4这样向下方移动并检测落座所带来的载荷的状态。但是,为了避免图复杂化,在图3中,载荷检测传感器5的开关SW被接通的样子省略。像上述那样,第一电极52设置于基板51上,因而几乎不挠曲。因此,载荷的检测时的第一电极52与第二电极62的接触面,与载荷的非检测时的第一电极52的第二电极62侧的面的位置大致一致。如图3所示,载荷的检测时的第一电极52与第二电极62的接触面的高度为虚线EH的高度,位于比各个S型弹簧100的上端部101更靠下侧的位置,且位于上端部101与下端部102之间。
另外,在载荷的检测时,载荷检测传感器单元SU中的外壳罩4的上表面47S如图3中虚线SHS所示,位于比卡止台座2的各个钩部22的各个S型弹簧100的上端部101更靠上侧的位置。并且,此时外壳罩4的上表面47S位于比台座2中的与各个S型弹簧100卡止的各个钩部22的上端部22U更靠下侧的位置。像上述那样,在本实施方式中,外壳罩4的上表面47S在载荷的非检测状态下,处于比钩部22的上端部22U低的位置。因此,在从载荷的非检测状态移至检测状态的阶段中,外壳罩4在钩部22的上端部22U的板厚内移动。即外壳罩4的上表面47S的移动行程小于钩部22的上端部22U的板厚。
像以上说明过的那样,本实施方式的载荷检测装置1具备与一对S型弹簧100卡止的台座2和载荷检测传感器单元SU。该载荷检测传感器单元SU具有相互对置且在载荷的检测时因座垫SC的按压力而接触的一对电极亦即第一电极52及第二电极。而且,载荷的检测时被座垫SC按压的载荷检测传感器单元SU的按压面亦即上表面47S,位于与卡止台座2的各个S型弹簧100的上端部101相同的高度或比上端部101更靠上侧的位置,一对电极的接触面位于比卡止台座2的各个S型弹簧100的上端部101更靠下侧的位置。
配置于S型弹簧100上的座垫SC的下表面,处于在与S型弹簧100卡止的台座2的钩部22局部性地比周围大幅度变形的趋势。然而,即便座垫SC的下表面像这样变形,座垫SC的下表面中的与台座2重叠的部位难以比S型弹簧100的上端部101向下侧挠曲,另外,即便在比S型弹簧100的上端部101向下侧挠曲的情况下,座垫SC的下表面按压载荷检测装置1的力也小。然而,根据本实施方式的载荷检测装置1,像上述那样被座垫SC按压的上表面47S位于比S型弹簧100的上端部101更靠上侧的位置,因此能够适当地被座垫SC按压,适当地检测落座的载荷。
另外,第一电极52及第二电极62亦即一对电极的接触面位于比S型弹簧100的上端部101更靠下侧的位置。因此,在台座2上支承一对电极的外壳3、基板51之类的支承部件也位于比S型弹簧100的上端部101靠下侧的位置。像这样,位于比S型弹簧100的上端部101更靠下侧的支承部件被施加的力,成为朝向下侧穿过卡止台座2的一对S型弹簧100的上端部101之间的力。因此,即便在相对于位于比S型弹簧100的上端部101更靠上侧的外壳罩4的上表面47S从座垫SC的下表面施加倾斜的力的情况下,位于比S型弹簧100的上端部101更靠下侧的支承部件被施加接近相对于由各个S型弹簧100构成的S型弹簧面垂直的方向的力。因此能够抑制位于比S型弹簧100的上端部101更靠下侧的支承部件间的位置偏移等。因此,本实施方式的载荷检测装置1能够抑制检测精度的恶化。
另外,在本实施方式的载荷检测装置1中,第一电极52及第二电极62位于卡止台座2的各个S型弹簧100的下端部102与上端部101之间。通过使一对电极位于这样的高度位置,即便在座垫下方的空间施加有某种载荷的情况下,架设于所有面的S型弹簧成为防护壁,能够尽力减少对触点部的直接载荷的施加。因此能够防止触点部的位置偏移等状况不良。
另外,在本实施方式的载荷检测装置1中,台座2中的供载荷检测传感器单元SU载置的载置面21S,位于比卡止台座2的各个弹簧100的下端部102更靠下侧的位置。因此,能够进一步有效地抑制从上侧施加的倾斜载荷直接作用于台座2的载置面21S、载荷检测传感器单元SU的载置面21S附近的部位。例如,在乘员使全部体重承载于膝盖地坐在座面的情况下等施加有比假定的通常的落座局部过大的载荷的情况下等有效。虽然与上述实施方式不同,但载置面21S可以为与S型弹簧100的下端部102相同的高度。
另外,落座所带来的载荷的非检测时的外壳罩4的上表面47S位于比台座2中的与S型弹簧100卡止的钩部22的上端部22U更靠下侧的位置。因此,在载荷的检测时,座垫SC比钩部22的上端部22U更向下侧挠曲,按压外壳罩4的上表面47S。因此,能够缓和座垫SC相对于S型弹簧面的倾斜,并且能够抑制对该上表面47S施加过度的载荷,使载荷检测装置1的耐久性进一步提高。此外,虽然与本实施方式不同,但载荷的非检测时的外壳罩4的上表面47S也可以为与钩部22的上端部22U相同的高度。即便在该情况下,也能够抑制对上表面47S施加过度的载荷,从而提高载荷检测装置1的耐久性。另外,能够使座垫SC的底面与载荷检测传感器单元SU接触之后至载荷检测传感器单元SU检测载荷为止的变形量极其微小。因此,载荷非施加时的座垫SC的底面的形状与载荷施加时的座垫SC的底面的形状大致相同,相对于座垫SC的老化引起的变形、所谓的劣化,能够发挥高性能稳定性。
另外,在实施方式的载荷检测装置1中,被座垫SC按压的按压面亦即外壳罩4的上表面47S相对于台座2的载置面21S的角度变化。因此,即便在座垫SC的下表面的倾斜程度变化而下降的情况下,上表面47S也能够追随该倾斜。因此,上表面47S能够适当地以面接触的方式被座垫SC的下表面按压。因此,根据本实施方式的载荷检测装置,能够适当地检测落座的载荷。
另外,在本实施方式的载荷检测装置1中,外壳罩4的倾斜在座椅装置的前后方向上比在座椅装置的左右方向上大。即,外壳罩4的上表面47S相对于载置面21S的角度的变化量在座椅装置的前后方向比在座椅装置的左右方向上大。然而,一般落座的人的落座位置在前后方向上比在左右方向上更存在个人差异。因此,座垫的下表面存在角度在前后方向比在左右方向上更大幅度地变化的趋势。然而,像上述那样,上表面47S与载置面21S所成的座椅装置的前后方向上的角度的变化量,比左右方向上的角度的变化量大,由此上表面47S能够借助座垫SC的下表面的倾斜来进行追随。因此,能够进一步适当地检测落座的载荷。
另外,在本实施方式的载荷检测装置1中,载荷检测传感器单元SU具有与外壳罩4的上表面47S形成一体且从上表面47S侧向台座2的载置面21S侧延伸的轴部亦即开关按压部43,上表面47S以开关按压部43的末端为中心转动。因此,既能够使载荷检测传感器单元SU的结构简单,又能够适当地使外壳罩4的上表面47S的角度变化。另外,作为轴部的开关按压部43向台座2的载置面21S侧延伸,以开关按压部43的末端为中心转动,因此开关按压部43不直接承受载荷而是利用载荷检测传感器单元SU的按压面亦即上表面47S来承受按压力,因而既能够减少座垫SC的底面与载荷检测传感器单元SU的上表面47S的摩擦又能够转动。并且,在本实施方式的载荷检测装置1中,作为轴部的开关按压部43利用末端按压第二电极62。即,轴部兼作按压电极的按压件。因此,与将按压电极的部件和轴部设为不同的部件的情况相比,能够减少部件个数,能够更廉价地构成。
另外,在本实施方式的载荷检测传感器5中,经由第一电极片50的第一触点部53与第二电极片60的第二触点部63,形成于第一电极片50的电路部位与形成于第二电极片60的电路部位始终处于导通状态。因此,能够在第一电极片50分别配置一对端子5A、5B。这样一来,提供一种能够使一对端子配置于第一电极片50的载荷检测传感器5。
另外,在本实施方式的载荷检测传感器5中,第二电极片60中包括第二触点部63的部位成为将该第二触点部63按压于第一触点部53的板簧。因此,能够不需要用于将第一触点部53与第二触点部63始终维持为连接状态的其他部件。因此,既抑制部件个数增加,又实现小型化。
另外,在本实施方式的载荷检测传感器5中,第二电极片60由金属片61构成。因此,第二电极片60的热的影响少,因此即便在高温环境下或低温环境下使用,载荷检测传感器5的灵敏度也稳定。另外,第二电极片60是金属,因此能够使破损等减少,从而能够使耐久性提高。并且,第二电极片60中成为板簧的第二触点部63也为金属,因此与树脂片材的一部分成为板簧的情况相比,能够增大形成为该板簧的第二触点部63的展性及延性。因此,能够减少形成为板簧的第二触点部63折断等破损,使该板簧的耐久性提高。
另外,在本实施方式的载荷检测传感器5中,成为第一电极片50的片材的基板51具有从与第二电极片60对置的一方的面F1贯通至另一方的面F2的第一片材贯通孔55A。另外,第一电极52通过设置于第一片材贯通孔55A内的第一导电性部件CPA,与配置于基板51的另一方的面F2的电路部位电连接。因此,能够在基板51的另一方的面F2取出一方的端子5A。也能够像本实施方式那样,在与第一片材贯通孔55A不同的销用贯通孔55E的内部配置端子5A。因此,将载荷检测传感器单元SU与连接器部31等其他电子部件连接的情况变简易。另外,能够将电路部位设置于另一方的面F2,因此不需要在一方的面F1设置电路部位,能够减少一方的面F1的因电路部位引起的凹凸。由此,能够使载荷检测传感器5的灵敏度稳定。
而且,在本实施方式的载荷检测传感器5中,第一片材贯通孔55A中的一方的面侧的开口位于基板51的一方的面F1中供第一电极52配置的区域。另外,第一片材贯通孔55A具有空气孔SP,该空气孔SP经由设置于第一电极52的电极贯通孔52A而和第一电极52与第二电极62之间的开口71连通。因此,第一片材贯通孔55A不仅是用于将配置于基板51的一方的面F1的第一电极52与该基板51的另一方的面侧的电路部位电连接的连接用孔,还兼作将隔离物的空气排出至外部的排气孔。因此,与分别设置连接用孔与排气孔的情况相比,能够使基板51的耐久性提高。另外,不需要另外设置排气孔,能够实现省空间化。
而且在本实施方式的载荷检测传感器5中,成为第一电极片50的片材的基板51在与第一片材贯通孔55A不同的位置具有从与第二电极片60对置的一方的面F1贯通至另一方的面F2的第二片材贯通孔55B。另外,第一触点部53通过设置于第二片材贯通孔55B内的第二导电性部件CPB,与配置于基板51的另一方的面F2的电路部位电连接。因此,能够在基板51的另一方的面F2取出一对端子5A、5B。也能够像本实施方式那样,在与第一片材贯通孔55A不同的销用贯通孔55E、55F的内部配置端子5A、5B。因此,将载荷检测传感器单元SU与连接器部31等其他电子部件连接的情况变简易。另外,能够将电路部位设置于另一方的面F2,因此不需要在一方的面F1设置电路部位,能够减少一方的面F1的因电路部位引起的凹凸。由此,能够使载荷检测传感器5的灵敏度稳定。
而且在本实施方式的载荷检测传感器5中,具有配置于基板51的另一方的面F2且将第一电极52与第一触点部53连接的电阻54。因此,即便在电阻54的厚度大的情况下,也能够避免因其厚度而导致载荷检测装置1的灵敏度变差。
此外,在本实施方式中,第一电极片50中的电路部位及电阻54设置于基板51的另一方的面F2,一对端子5A、5B设置于销用贯通孔55E、55F内。因此,能够从基板51的一方的面F1排除第一电极52及第一触点部53以外的部件。因此,能够在基板51的一方的面F1消除因其他部件引起的凹凸,能够使载荷检测装置1的灵敏度进一步提高。
(第二实施方式)
接下来对本发明的第二实施方式进行说明。此外,在对本实施方式进行说明时,对与第一实施方式相同或等同的构成要素标注相同的附图标记,除特别说明的情况之外省略重复的说明。
图12是表示本发明的载荷检测装置的第二实施方式的图。如图12所示,本实施方式的载荷检测装置1a具备台座2和与第一实施方式的载荷检测传感器单元SU不同的载荷检测传感器单元SUa。在台座2的载置面21S上载置有载荷检测传感器单元SUa。本实施方式中的载荷检测传感器单元SUa具备下框56、上框66、一对电极52、62以及由螺旋弹簧构成的多个弹簧部件76。
下框56具有底壁57及框壁58。底壁57为以外周部与台座2的载置面21S接触、中心部从载置面21S分离的方式隆起的形状。另外,在底壁57的外周连接有框壁58,框壁58相对于台座2的载置面21S垂直地高出。另外,在底壁57的中心部的上表面上设置有第一电极52。第一电极52例如为与上述实施方式的第一电极52同样的结构。
上框66具有顶壁67及框壁68。顶壁67大致为将下框56的底壁57上下反转的形状。另外,在顶壁67的外周连接有框壁68,框壁68以包围下框56的框壁58的外周面的方式朝向台座2的载置面21S垂下。但是,在下框56的框壁58与上框66的框壁68之间设置有间隙GA。另外,在顶壁67的中心部的下表面上设置有第二电极62。该第二电极62为与上述实施方式的第一电极52同样的结构。
下框56的底壁57中的外周部与上框66的顶壁67中的外周部之间被多个弹簧部件76连接。借助上述多个弹簧部件76,上框66以第一电极52与第二电极62之间分离的状态被支承。像这样上框66被支承的状态下,顶壁67的外周部的上表面67S与座垫SC的下表面空开规定距离地对置。该上表面67S为环形的平面状。上表面67S是被座垫SC按压的面,是本实施方式中的载荷检测装置的按压面。
另外,在本实施方式中,像上述那样,在下框56的框壁58与上框66的框壁68之间设置有间隙GA。因此,在间隙GA的范围内,上框66能够相对于下框56倾斜。因此,在沿台座2的载置面21S的方向观察载荷检测装置1a的情况下,包括上表面67S在内的上框66能够以上框66的上表面67S相对于载置面21S的角度变化的方式相对于载置面21S动作。
此外,在第一实施方式的载荷检测装置1中,构成为上表面47S以开关按压部43的末端为中心倾斜的方式转动。与此相对,本实施方式的载荷检测装置1a的按压面亦即上框66的上表面67S在以相对于载置面21S倾斜的方式动作时,不特别规定基准点。另外,在本实施方式中,与第一实施方式同样,上框66的上表面67S相对于载置面21S的角度的变化量可以在座椅装置的前后方向上比在座椅装置的左右方向上大。在该情况下,使上框66的框壁68与下框56的框壁58的间隙GA在前后方向上比在左右方向上大即可。
在该载荷检测装置1a中,在落座所带来的载荷的非检测状态下,上框66的上表面67S的位置为与图3中虚线所示的SHP相同的高度。另外,在载荷的检测状态下,上框66的上表面67S的位置为与图3中虚线所示的SHS相同的高度,第一电极52与第二电极62的接触面为与图3中虚线所示的EH相同的高度。
即便是这样的结构的载荷检测装置1a,在座垫SC的下表面的倾斜变化而下降的情况下,上表面67S也能够追随该下表面的倾斜。因此,上表面67S适当地以面接触的方式按压于座垫SC的下表面,在本实施方式的载荷检测装置1a中,也能够适当地检测落座的载荷。
此外,在本实施方式中,作为弹簧部件76而使用了螺旋弹簧,但例如也可以由板簧形成。
以上,以上述实施方式为例对本发明的载荷检测装置进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。
例如,只要对相对于应该检测载荷的检测对象物的载荷的有无进行检测,本发明的载荷检测装置就具有利用可能性。即,在上述实施方式中座椅的座垫SC的下方配置载荷检测装置,对人的落座的有无进行检测,但并不局限于上述实施方式,能够采用其他方式。例如,可以举出配置于护理用床的座垫的下方的方式。即便是这样的方式,在座垫的下表面的倾斜变化而下降的情况下,也能够适当地检测载荷。
另外,在上述实施方式中,第一电极52及第二电极62位于卡止台座2的各个S型弹簧100的下端部102与上端部101之间。然而,对于本发明,若载荷的检测时的第一电极52及第二电极62的接触面位于比S型弹簧100的上端部101更靠下侧,则第一电极52及第二电极62可以不位于S型弹簧100的下端部102与上端部101之间。例如,第一电极52及第二电极62也可以位于比S型弹簧100的下端部102更靠下侧的位置。在该情况下,载荷的检测时的第一电极52及第二电极62的接触面可以位于比S型弹簧100的下端部102更靠下侧。
另外,在上述实施方式中,供载荷检测传感器单元SU载置的载置面21S位于比卡止台座2的各个S型弹簧100的下端部102更靠下侧,载置面21S可以为与S型弹簧100的下端部102相同的高度。然而,在本发明中,载置面21S可以为比S型弹簧100的下端部102高且比上端部101低的高度。但是,从能够进一步有效地抑制从上侧施加的倾斜载荷直接作用于台座的载置面21S、载荷检测传感器单元SU的载置面21S附近的部位的理由考虑,优选载置面21S位于比卡止台座2的各个S型弹簧100的下端部102更靠下侧或与S型弹簧100的下端部102相同的高度。
另外,在上述实施方式中,载荷的检测时的外壳罩4的上表面47S位于比台座2中的与S型弹簧100卡止的钩部22的上端部22U更靠下侧,另外,也可以为与钩部22的上端部22U相同的高度。然而,在本发明中,载荷的检测时的外壳罩4的上表面47S也可以位于比钩部22的上端部22U更靠上侧。然而,从能够抑制对该上表面47S施加过度的载荷的理由考虑,优选载荷的检测时的外壳罩4的上表面47S位于与钩部22的上端部22U相同的高度或比上端部22U更靠下侧。
另外,在上述实施方式中,载荷的非检测时的外壳罩4的上表面47S为比台座2中的钩部22的上端部22U低的位置,另外,也可以为与上端部22U相同的高度。然而,在本发明中,只要载荷的检测时外壳罩4的上表面47S位于与卡止台座2的各个S型弹簧100的上端部101相同的高度或比上端部101更靠上侧,载荷的非检测时的外壳罩4的上表面47S可以位于比台座2中的钩部22的上端部22U更靠上侧。在该情况下,载荷的检测时的外壳罩4的上表面47S可以为与钩部22的上端部22U相同的高度。
另外,在上述实施方式中,构成为在座椅装置的前后方向及左右方向上,按压面亦即上表面47S、67S以上表面47S、67S相对于载置面21S的角度变化的方式相对于载置面21S动作。然而,在本发明的载荷检测装置中,上表面47S、67S相对于载置面21S的角度可以不变化。
另外,在上述实施方式中,载荷的非检测时的座垫SC的下表面的平均高度位置位于比外壳罩4的上表面47S更靠上侧。然而本发明并不局限于此,载荷的非检测时的座垫SC的下表面的平均高度位置可以为与外壳罩4的上表面47S相同的高度。但是,从抑制座垫SC的下表面不必要地按压外壳罩4的上表面47S的观点考虑,优选像上述实施方式那样,载荷的非检测时的座垫SC的下表面的平均高度位置位于比外壳罩4的上表面47S更靠上侧。
另外,在本发明的载荷检测传感器中,外壳罩4不是必须的要件。例如,在上述第一实施方式中,通过设计载荷检测传感器5的配置位置,能够省略外壳罩4。在该情况下,也可以利用座垫SC直接按压第二电极62。
另外,在本发明的载荷检测传感器中,外壳3不是必须的要件。例如,也可以像上述第二实施方式那样不具有外壳3,在第一实施方式中也可以构成为省略外壳3,载荷检测传感器5直接载置于台座2的载置部21上。在这种情况下,在具有外壳罩4的情况下,可以将外壳罩4理解为单纯的罩,罩以能够沿上下方向移动的方式固定于台座2。
另外,载荷检测传感器5只要具有一对电极就不特别限定。例如,载荷检测传感器可以是薄膜开关,即构成为具有:一对绝缘片,它们具有挠性;片状的隔离物,其夹装于一对绝缘片之间且形成有至少一个开口;以及一对电极,它们设置于一对绝缘片各自的表面上,并且经由隔离物的开口相互对置。另外,该薄膜开关的一方的绝缘片可以构成为与座垫SC对置。在该情况下,该绝缘片的上表面成为按压面。另外,也可以设置有按压薄膜开关的一方的电极的开关按压部。该开关按压部相当于第一实施方式中的开关按压部43,因此也能够理解为轴部。例如,在一方的电极为座垫SC侧的电极的情况下,可以与第一实施方式同样,在座垫SC与该一方的电极之间配置有罩,该罩形成有按压该一方的电极的开关按压部。另外,例如,在一方的电极为台座2侧的电极的情况下,可以设置有从台座2侧按压该一方的电极的开关按压部。例如,也可以像上述第一实施方式那样,在载荷检测装置具备外壳3且在外壳3内配置有薄膜开关的情况下,可以在外壳3的底壁37上形成开关按压部。或者,在不具备外壳3而薄膜开关直接载置于台座2的载置部21上的情况下,可以在载置部21上形成开关按压部。在上述情况下,在被开关按压部按压的一方的电极与开关按压部之间可以设置有具有可挠性的金属板。在该情况下,借助开关按压部按压金属板的一部分引起的金属板的挠曲,各个电极相互接触。一般地,绝缘片由树脂构成。然而树脂因使用而容易产生按压习惯等的蠕变。另一方面,金属与树脂相比难以产生蠕变,因此即便一部分被按压部件按压也难以在金属板带有按压习惯,能够抑制载荷的误检测。
此外,对于载荷检测装置1中的各构成要素,除上述的实施方式、上述的变形例所示的内容以外,能够适当地在不脱离本申请目的的范围内进行组合、省略、变更以及公知技术的附加等。
像以上那样,根据本发明,提供能够适当地检测载荷并能够抑制检测精度的恶化的载荷检测装置,该载荷检测装置能够在像车辆等交通工具的座椅装置、护理用床等在S型弹簧上配置有座垫的物体中利用。
附图标记说明:
1、1a...载荷检测装置;2...台座;3...外壳(支承部件);4...外壳罩;5...载荷检测传感器;21...载置部;21S...载置面;22...钩部;22U...上端部;41...臂;42...开口;43...开关按压部(轴部);47S...外壳罩的上表面(按压面);50...第一电极片;51...基板;52...第一电极;53...第一触点部;54...电阻;56...下框;57...下框的底壁;58...下框的框壁;60...第二电极片;61...金属片;62...第二电极;63...第二触点部;66...上框;67...上框的顶壁;67S...上框的上表面(按压面);68...上框的框壁;70...隔离物;76...弹簧部件;100...S型弹簧;101...S型弹簧的上端部;102...S型弹簧的下端部;AP...连接维持部;SC...座垫;SU...载荷检测传感器单元;SW...开关。
Claims (10)
1.一种载荷检测装置,其按压于配置在多个S型弹簧上的座垫,
所述载荷检测装置的特征在于,
具备:
台座,其具有与一对所述S型弹簧卡止的一对卡止部;和
载荷检测传感器单元,其配置于所述台座上,具有相互对置且在载荷检测时因所述座垫的按压力而接触的一对电极,
载荷的检测时按压于所述座垫的所述载荷检测传感器单元的按压面整体,在俯视观察该按压面的情况下不与一对所述S型弹簧重叠,并且能够在上下方向上移动,
所述按压面整体在载荷的检测时位于与卡止所述台座的各所述S型弹簧的上端部相同的高度或比该上端部更靠上侧的位置,
所述一对电极的接触面位于比卡止所述台座的各所述S型弹簧的上端部更靠下侧的位置。
2.根据权利要求1所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述一对电极位于卡止所述台座的各所述S型弹簧的下端部与上端部之间。
3.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述台座中的供所述载荷检测传感器单元载置的载置面,位于与卡止所述台座的各所述S型弹簧的下端部相同的高度或比该下端部更靠下侧的位置。
4.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
载荷的检测时的所述按压面整体位于与所述一对卡止部的上端部相同的高度或比该上端部靠下侧的位置。
5.根据权利要求4所述的载荷检测装置,其特征在于,
载荷的非检测时的所述按压面位于比所述一对卡止部的上端部更靠上侧的位置。
6.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
载荷的非检测时的所述按压面位于与所述一对卡止部的上端部相同的高度或比该上端部更靠下侧的位置。
7.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述座垫的下表面的平均高度位置,位于与载荷的非检测时的所述按压面相同的高度或比所述按压面更靠上侧的位置。
8.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述载荷检测传感器单元具有在所述台座上支承所述一对电极的支承部件。
9.根据权利要求1或2所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述载荷检测传感器单元具有包括所述按压面并对所述一对电极中的一方进行按压的按压部件。
10.根据权利要求9所述的载荷检测装置,其特征在于,
所述按压部件设为不与所述台座接触。
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