JP2001174342A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート面における荷重を、比較的簡単で安価
な構成で容易に且つ確実に検出する。 【解決手段】 弾性導電管体２１の中空部２０内に複合
弾性部材２４を挿入し、圧力印加時の弾性導電環体２１
及び複合弾性部材２４の弾性変形で複合弾性部材２４の
電極部材２２，２３が導電部である導電基部２５に接触
するようにする。この際、複合弾性部材２４の両側部３
１，３２を弾性導電環体２１の段差部２７上に載置支持
し、複合弾性部材２４の中空部２０内での回動を防止す
ることで、圧力印加を確実に支障なく検出する。簡単な
構成であるため、安価となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用シート
の着座センサ等に好適な圧力センサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】所望の荷重印加面に圧力センサを配置
し、その荷重印加面に荷重物の圧力が印加しているか否
かを検出する技術がある。従来、この種の圧力センサと
しては、例えば図１３に示すようなもの（従来例１）が
ある。

【０００３】これは、荷重印加面に配置されるシートＳ
の縦軸１〜４と横軸Ａ〜Ｅとの交点に圧力センサＡ１〜
Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ
４を配置し、この各圧力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ
４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４からの検出結
果に基づいて、制御回路５が荷重の判定を行い、その旨
を所定の駆動部６に伝達するようになっている。圧力セ
ンサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ
４，Ｅ１〜Ｅ４としては、圧力によって電気抵抗値が変
化する感圧導電材料が使用されていた。

【０００４】あるいは、圧力センサとして図１４に示し
たような構成のもの（従来例２）もある。この圧力セン
サは、互いに近接離間自在に配置された一対の電極部材
１０１，１０２と、一方の電極部材１０１から離反する
方向に他方の電極部材１０２を付勢する弾性側壁１０３
を有するゴム製の収納体１０４とを備えており、外部か
らの所定の押圧力が圧力センサに加わると、その押圧力
を受けて他方の電極部材１０２が一方の電極部材１０１
に向けて近接変位することで、両電極部材１０１，１０
２が互いに電気的に導通することにより圧力検知を行う
ようになっている。

【０００５】尚、各電極部材１０１，１０２の外部への
電気的配線は、各電極部材１０１，１０２の内部に予め
敷設されたリード線１０１ａ，１０２ａの端部１０１
ｂ，１０２ｂを各電極部材１０１，１０２の端面から突
出させ、この端部１０１ｂ，１０２ｂに所定の配線材を
半田付けするなどして行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示した従来例
１にかかる荷重検知シートは、感圧導電材料からなる圧
力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜
Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４をマトリクス状に配置しなければなら
ず、また、シートＳ上の様々な点の圧力を検出するため
の多数の圧力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ
４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４を使用しなければならな
い。また、このようにマトリクス状に圧力センサＡ１〜
Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ
４を配置する場合は、これらの出力信号を取り出すため
のリード線の引き出し作業に多大な手間がかかり、必ず
しも効率のよい作業となっていなかった。このため、回
路構成が複雑になりコスト的に高価なものとなってしま
っていた。

【０００７】また、図１４に示した従来例２に係る圧力
センサは、複数の圧力センサが連接された状態（以下
「連接状態」と称す）で予め延々と長く形成された連接
体の途中部分を切断して個々の圧力センサに切り分ける
ようにしていた。

【０００８】ところで、各圧力センサの端部面１０５に
は、上述のように外部接続用のリード線１０１ａ，１０
２ａの端部１０１ｂ，１０２ｂを突出した状態にしてお
く必要があるため、連接状態の連接体を個々の圧力セン
サに切り分ける際には、リード線１０１ａ，１０２ａの
端部１０１ｂ，１０２ｂを切断してしまうことのないよ
うに細心の注意を払う必要がある。したがって、個々の
圧力センサの切り分け作業に多大な手間がかかり、必ず
しも効率の良い作業とはなっていなかった。

【０００９】そこで、この発明の課題は、荷重印加面に
印加される荷重を、比較的簡単で安価な回路構成で容易
に且つ正確に検出できるとともに、製造が容易で且つ外
部への電気的配線接続が容易な圧力センサを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、圧力が印加されたときにその
旨を検知する圧力センサであって、少なくとも一部に導
電部が形成されるとともに内部に前記導電部が露出され
る中空部を有して形成された管状の弾性を有する弾性導
電管体と、前記弾性導電管体の前記中空部内に挿入さ
れ、前記導電部に前記中空部を挟んで離間して対向配置
された単数または複数の電極部材が形成された弾性を有
する複合弾性部材とを備え、前記弾性導電管体に、前記
複合弾性部材の少なくとも両側部を支持する段差部が形
成されたものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、少なくとも前記
第一電極部材及び前記第二電極部材は、単位長さ当たり
に一定の抵抗値を有せしめられたものである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、前記複合弾性部
材は、両側部に形成されて前記弾性導電管体の前記段差
部上に載置される電気的絶縁性の側端絶縁体部と、前記
側端絶縁体部の間に配置されて前記電極部材が形成され
るとともに、当該電極部材が露出される中空部を有して
形成された管状の弾性を有する単一または複数の管状部
とを少なくとも備えるものである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、前記複合弾性部
材の前記管状部に形成された前記中空部は、所定の接続
端子が嵌入され、当該接続端子を通じて前記電極部材が
外部のリード線に接続されるようにされたものである。

【００１４】請求項５に記載の発明は、前記弾性導電管
体は、所定の設置面に載置されるよう下面が平坦とされ
た基部と、前記上方からの荷重の印加を受けた場合に前
記複合弾性部材の電極部材と前記導電部とを接触させる
よう弾性変形可能とされた荷重受部と、前記基部の上方
で前記荷重受部を支持するとともに上面で前記複合弾性
部材の両側部を載置支持する前記段差部とを備え、前記
導電部は、前記基部の全部または一部として構成される
ものである。

【００１５】請求項６に記載の発明は、前記基部の一部
に、前記導電部の電位を外部に引き出すための所定の中
継端子が接続される接続部が形成されたものである。

【００１６】請求項７に記載の発明は、前記弾性導電管
体は、所定の設置面に載置されるよう下面が平坦とされ
た基部と、前記上方からの荷重の印加を受けた場合に前
記複合弾性部材の電極部材と前記導電部とを接触させる
よう弾性変形可能とされた荷重受部と、前記基部の上方
で前記荷重受部を支持するとともに上面で前記複合弾性
部材の両側部を載置支持する前記段差部とを備え、前記
導電部は、前記荷重受部の一部として構成されるもので
ある。

【００１７】請求項８に記載の発明は、前記弾性導電管
体の外周の一部に、前記荷重受部の一部として構成され
た前記導電部の電位を外部に引き出すための所定の導電
中継部が嵌合されるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一の実施の形態
に係る圧力センサ１０が荷重印加面に設置された状態を
示す平面図、図２は同じくその断面図、図３は一の実施
の形態に係る圧力センサ１０を示す断面図である。この
圧力センサ１０は線状に細長く形成されており、図１な
いし図３の如く、例えば車両座席の座面等の所望の荷重
印加面に複数個（３個）配置されて、当該荷重印加面に
乗員等の荷重物の圧力が印加されているか否かを検知す
るためのものであって、例えば、上下方向から２枚の面
状の基体固定部材１１ａ，１１ｂで挟み込まれて設置さ
れる。

【００１９】圧力センサ１０は、図３に示すように、中
空部２０を有して一部が導電性とされた細長状の弾性導
電管体２１と、この弾性導電管体２１内に遊挿されて正
負の両電極部材２２，２３を備える細長状の複合弾性部
材２４とを備える。

【００２０】弾性導電管体２１は、図３の如く、荷重印
加面に安定載置されるよう板状に形成された導電性の導
電基部２５と、上方からの荷重物の荷重を受ける断面視
半楕円弧状の荷重受部２６と、この荷重受部２６を導電
基部２５上に一体的に連結支持するとともに内部の複合
弾性部材２４の両端部をそれぞれ載置支持する一対の段
差部２７とを備える。

【００２１】導電基部２５は、内部の複合弾性部材２４
が図４のように下側を凸にして撓んだ場合に、後述のよ
うに複合弾性部材２４の両電極部材２２，２３が接触す
ることでこの両電極部材２２，２３との電気的接続がな
されるものであり、導電ゴム等の導電性樹脂材料や金属
板等の金属製導電部材が使用されている。この導電基部
２５の下面は平坦に形成され、下側の基体固定部材１１
ｂ上に載置されることで上下の基体固定部材１１ａ，１
１ｂの間で圧力センサ１０を安定的に支持するようにな
っている。尚、図３の如く、この導電基部２５の片側部
（接続部）２５ａはその他の部分に比べて薄厚とされ、
導電性クリップ等の中継接続端子３０を止着することが
可能となっている。尚、導電基部２５は、単位長さ当た
りに一定の抵抗値が設定される。ただし、導電基部２５
の材質として金属板等の金属製導電部材が使用されてい
る場合は、この導電基部２５の抵抗値は限りなく０Ωに
近くなる。一方、導電基部２５の材質として導電ゴム等
の導電性弾性材料が使用されている場合は、この導電基
部２５の抵抗値は、導電性樹脂材料に混入されるフェラ
イト粒子の混合比重を一定に設定することにより、単位
長さ当たりに一定の抵抗値が設定される。

【００２２】荷重受部２６は、絶縁ゴム等の電気絶縁性
の弾性部材が用いられており、自然状態における半楕円
弧形状の長径は、複合弾性部材２４の幅寸法より若干長
く形成される。これにより、段差部２７に両持ち支持さ
れた複合弾性部材２４が荷重受部２６の長径に合致する
ように遊貫される。

【００２３】段差部２７は、荷重受部２６と同一材料を
用いて一体形成されたもので、導電基部２５上に垂設さ
れた壁部２７ａと、壁部２７ａの上端から外側に張り出
され且つ複合弾性部材２４を載置するよう上面が平坦に
形成された載置部２７ｂとから構成されている。尚、上
記した導電基部２５が導電ゴム等の導電性弾性材料を用
いて形成されている場合は、この段差部２７と導電基部
２５とは二色成型法により一体形成されることが望まし
い。一方、導電基部２５が金属板等の金属製導電部材が
使用されている場合は、段差部２７の下端が導電基部２
５の上面に接着材等により強固に固着されることが望ま
しい。

【００２４】ここで、両段差部２７の離間間隔は、図４
のように弾性変形された複合弾性部材２４の両側端絶縁
体部３１，３２が弾性導電管体２１の段差部２７上に載
置された状態のまま維持されるような寸法に設定され
る。これは、図４のように弾性変形された複合弾性部材
２４が図３のような自然状態である断面視半楕円弧形状
に復帰する際、弾性導電管体２１の両側端絶縁体部３
１，３２が弾性導電管体２１の段差部２７の下側に填り
込んでしまうと、図３のように復帰するのが困難となる
ためであり、図４のような複合弾性部材２４の自然状態
の形状に確実に弾性復元させるためである。

【００２５】複合弾性部材２４は、図３の如く、断面視
両側端部に形成された平板状の側端絶縁体部３１，３２
と、断面視中央部に配置される中央絶縁体部３３と、片
側の側端絶縁体部３１と中央絶縁体部３３との間に形成
される第一管状部３４と、他側の側端絶縁体部３２と中
央絶縁体部３３との間に形成される第二管状部３５を備
える。

【００２６】各管状部３４，３５は、自然状態で円環状
とされ、上述のように両管状部３４，３５同士が中央絶
縁体部３３によって互いに連結されるとともに、第一管
状部３４に第一側端絶縁体部３１が、第二管状部３５に
第二側端絶縁体部３２がそれぞれ一体形成されており、
この両側端絶縁体部３１，３２によって、自然状態の弾
性導電管体２１の導電基部２５との無用な接触が防止さ
れている。各管状部３４，３５の内部にはそれぞれ中空
部３６ａ，３６ｂが形成され、この中空部３６ａ，３６
ｂにより外圧に対して複合弾性部材２４が変形しやすい
状態にされている。

【００２７】そして、各管状部３４，３５の導電基部２
５に対向するそれぞれの下面部に、第一電極部材２２及
び第二電極部材２３が形成されており、弾性導電管体２
１が図４のように押しつぶされて複合弾性部材２４全体
が下側に凸に湾曲した際に、両電極部材２２，２３が弾
性導電管体２１の導電基部２５に接続するようになって
いる。

【００２８】各電極部材２２，２３は、弾性導電管体２
１と同様の導電ゴム等の導電性を有する弾性材料を用い
てそれぞれ成形され、これらの両電極部材２２，２３同
士は、上述のように中央絶縁体部３３によって離間して
配置されることで、相互の電気的導通が遮断されてい
る。また、各電極部材２２，２３は、導電ゴムに混入さ
れるフェライト粒子の混合比重を一定に設定することに
より、単位長さ当たりに一定の抵抗値が設定される。

【００２９】ここで、複合弾性部材２４の片端部におい
ては、図５の如く、複合弾性部材２４内の第一管状部３
４及び第二管状部３５のそれぞれの中空部３６ａ，３６
ｂに、丸棒状の接続端子３８，３９がそれぞれ挿入さ
れ、この各接続端子３８，３９を通じて、図３に示した
各電極部材２２，２３が図５に示したリード線３７ａ，
３７ｂにそれぞれ接続される。尚、弾性導電管体２１の
中空部２８に固定部材４０を挿入し、この固定部材４０
内の中空部４１に各リード線３７ａ，３７ｂを貫通させ
ることで、各リード線３７ａ，３７ｂを圧力センサ１０
に強固に接続できるようになっている。これらのリード
線３７ａ，３７ｂは、図１に示したように共通のリード
線３７ｃを通じて所定の検知回路部４２に接続される。

【００３０】また、導電基部２５の片側部２５ａには導
電性クリップ等の中継接続端子３０が止着され、この中
継接続端子３０に接続された所定のリード線３７ｄ（図
１）を通じて検知回路部４２に接続される。

【００３１】検知回路部４２は、図６の如く、複数（３
個）の圧力センサ１０からなるセンサ部４３において個
々の圧力センサ１０を択一的に選択するスイッチＳＷ１
と、このスイッチＳＷ１に接続されたプルアップ抵抗Ｒ
ｐと、プルアップ抵抗ＲｐとスイッチＳＷ１との接続点
の電圧を検出してアナログ／ディジタル変換するＡ／Ｄ
コンバータ４４と、このＡ／Ｄコンバータ４４から出力
されたディジタル信号に基づいて荷重検知判断を行うＣ
ＰＵ（制御部）４５とを備える。

【００３２】ここで、圧力センサ１０に圧力が印加され
た場合の略等価回路を図７に示す。この図７では、圧力
センサ１０の全体の長さをＬとし、圧力センサ１０の右
端部から距離Ｘだけ離間した点Ｐｘに圧力が与えられて
いるものとする。この場合において、圧力が与えられて
いる点Ｐｘでは、図４のように弾性導電管体２１が弾性
変形して複合弾性部材２４の両電極部材２２，２３に接
続される。このとき、複合弾性部材２４の両電極部材２
２，２３の単位長さ当たりの抵抗値をｒ_Dとし、また弾
性導電管体２１の導電基部２５の単位長さ当たりの抵抗
値をｒ_Eとすると、両電極部材２２，２３と導電基部２
５とで構成される電流経路の抵抗は、図７中の右側から
取り出される信号についての電流経路Ｉの抵抗値Ｒ
（Ｉ）が、 Ｒ（Ｉ）＝ｒ_DＸ／２＋ｒ_EＸ …（１） となる。ここで、（１）式中の距離Ｘの値は、荷重物の
印加点Ｐｘが変化することにより０からＬの間で様々に
変化する。したがって、この抵抗値Ｒ（Ｉ）による電圧
降下を検知回路部４２で検出することにより、荷重物の
圧力が印加された領域を容易に検出することが可能とな
る。

【００３３】上記構成の圧力センサ１０の使用方法とし
て、これを車両座席の座面に配置する例を説明する。

【００３４】まず、複数の圧力センサ１０を、図１及び
図２のように一対の基体固定部材１１ａ，１１ｂの間に
所望のレイアウトで配置する。尚、図１では、全ての圧
力センサ１０を平行に配置しているが、例えば平面視ロ
字形に配置したり平面視三角形に配置したりしてもよい
ことは勿論である。この状態で、例えば自動車の座面等
の所望の場所に設置する。

【００３５】ここで、車両座席に人が座したりして、基
体固定部材１１ａ，１１ｂ及び圧力センサ１０の上方か
ら圧力が加わると、図３に示した圧力センサ１０の弾性
導電管体２１に押圧力が加えられ、弾性導電管体２１と
複合弾性部材２４とが図４のように弾性変形して、複合
弾性部材２４の第一電極部材２２及び第二電極部材２３
が弾性導電管体２１の導電基部２５に接触し、両電極部
材２２，２３と弾性導電管体２１の導電基部２５とが互
いに電気的に導通することになる。

【００３６】この際、複合弾性部材２４の両側端絶縁体
部３１，３２が弾性導電管体２１の段差部２７上に載置
される構造となっているので、弾性導電管体２１内で複
合弾性部材２４が回動して斜め姿勢になる事態を防止で
き、図４のような複合弾性部材２４の弾性変形を支障な
く実現できる。

【００３７】ここで、両電極部材２２，２３は、図６及
び図７の如く、リード線３７ａ，３７ｂ及びリード線３
７ｃを通じて検知回路部４２に接続される。検知回路部
４２では、スイッチＳＷ１により複数の圧力センサ１０
のうちのいずれかを選択し、リード線３７ｃをプルアッ
プ抵抗Ｒｐに接続する（図６）。そして、このスイッチ
ＳＷ１とプルアップ抵抗Ｒｐとの接続点の電位がアナロ
グ信号としてＡ／Ｄコンバータ４４に入力され、このＡ
／Ｄコンバータ４４でディジタル信号に変換された後、
ＣＰＵ４５に入力される。

【００３８】一方、導電基部２５の端部は、図３及び図
６の如く、片側部２５ａに止着接続された導電性クリッ
プ等の中継接続端子３０（図３）及びリード線３７ｄを
通じて接地される。

【００３９】したがって、図７のように圧力センサ１０
の右端部から距離Ｘだけ離間した点Ｐｘに圧力が与えら
れている場合、両電極部材２２，２３と導電基部２５と
で構成される電流経路の抵抗は、上記した（１）式のよ
うになり、この（１）式中の抵抗値Ｒ（Ｉ）による電圧
降下を検知回路部４２で検出することにより、荷重物の
圧力が印加された領域を容易に検出することが可能とな
る。

【００４０】また、座席から人が離れるなどして、圧力
センサ１０への荷重印加が解除されると、図４のように
弾性変形された複合弾性部材２４の形状は図３のような
自然状態である断面視半楕円弧形状に復帰し、複合弾性
部材２４の各管状部３４，３５の各電極部材２２，２３
が弾性導電管体２１の導電基部２５から離間するため、
両電極部材２２，２３と弾性導電管体２１との電気的接
続が解除され、この電気的状態が、各リード線３７ａ〜
３７ｄを通じて検知回路部４２に与えられ、これに基づ
いて検知回路部４２内のＣＰＵ４５が荷重印加の解除を
認識する。

【００４１】ここで、図４のように弾性変形された複合
弾性部材２４が図３のような自然状態である断面視半楕
円弧形状に復帰する際、弾性導電管体２１の両側端絶縁
体部３１，３２が弾性導電管体２１の段差部２７上に載
置された状態のまま弾性復帰するため、図４のような複
合弾性部材２４の弾性復元を確実に実現できる。

【００４２】しかも、従来例１，２に比べて極めて簡単
な構成であるため、製造コストが安価で済み、また製造
が容易という利点もある。

【００４３】ここで、この圧力センサ１０での検知結果
の外部引き出しについては、複合弾性部材２４におい
て、各電極部材２２，２３が臨まれる中空部３６ａ，３
６ｂを形成し、圧力センサ１０の端部においてこの中空
部３６ａ，３６ｂにリード線３７ａ，３７ｂの接続端子
３８，３９を嵌入するとともに、導電基部２５の端部の
片側部２５ａに導電性クリップ等の中継接続端子３０を
止着してリード線３７ｄを接続するだけよいので、その
組付け接続作業が極めて容易になるという利点がある。

【００４４】尚、この実施の形態に係る圧力センサ１０
は、図８のように検知回路部４２に接続して使用するこ
とも可能である。ここでは、第一電極部材２２に接続さ
れた第一リード線３７ａを検知回路部４２に接続すると
ともに、これとは別に第二電極部材２３に接続された第
二リード線３７ｂを検知回路部４２に接続し、いずれか
一方のリード線（例えば、第二リード線３７ｂ）を接地
して、両リード線３７ａ，３７ｂの間の電圧降下を検出
することで、荷重の有無及び荷重点の認識を行うように
なっている。

【００４５】図９は感圧センサ体の等価回路を示す図で
ある。この図９では、圧力センサ１０全体の長さをＬと
し、圧力センサ１０の右端部から距離Ｘだけ離間した点
Ｐｘに圧力が与えられているものとする。この場合にお
いて、荷重点Ｐｘでは、図４のように、第一電極部材２
２と第二電極部材２３とは、弾性導電管体２１の導電基
部２５を通じて互いに電気的に導通することになる。こ
の場合の導電基部２５の抵抗値をＲ_Dとすると、両電極
部材２２，２３及び導電基部２５で構成される電流経路
の抵抗は、図中の右側から取り出される信号についての
電流経路Ｉｒの抵抗値Ｒ（Ｉ）が、 Ｒ（Ｉ）＝２ｒ_DＸ＋Ｒ_D …（２） となる。ここで、（２）式中の距離Ｘの値は、荷重物の
印加点Ｐｘが変化することにより０からＬの間で様々に
変化する。したがって、この各抵抗値Ｒ（Ｉ）による電
圧降下を検知回路部４２で検出することにより、荷重物
の印加点Ｐｘの位置を容易に検出することが可能とな
る。

【００４６】尚、上記実施の形態では、段差部２７を電
気絶縁性材料で構成していたが、図１０のように段差部
２７を導電基部２５と同一の導電性材料で一体形成して
もよい。この場合、複合弾性部材２４の両側端絶縁体部
３１，３２が絶縁性材料で構成されているので、導電性
の段差部２７を通じて各電極部材２２，２３が導電基部
２５に無用に接続される事態を容易に防止できる。

【００４７】また、上記実施の形態では、弾性導電管体
２１の荷重受部２６が自然状態で断面視半楕円弧状にな
るよう形成していたが、図１０及び図１１のように、自
然状態で断面視半円弧状になるよう形成してもよい。

【００４８】また、上記実施の形態では、複合弾性部材
２４に一対の管状部３４，３５を形成していたが、図１
１のように、中空部３６が形成された単一の管状部５１
のみを形成してもよい。管状部５１には、加圧時に導電
基部２５に接続するための電極部材５２を形成してお
き、この電極部材５２と導電基部２５が接続されてなる
電流経路の電圧降下を検出することで、荷重点を上記実
施の形態と同様に容易に認識することができる。尚、図
１１では、管状部５１の上下に電極部材５２を形成して
いる例を示しているが、導電基部２５に対向する下側の
電極部材５２（５２ａ）だけを形成し、上側の電極部材
５２（５２ｂ）を省略しても差し支えない。

【００４９】さらに、加圧時に複合弾性部材２４に接続
する弾性導電管体２１側の導電体としては、必ずしも下
部の基部に形成する必要はなく、例えば図１２のよう
に、例えば断面視半円弧状の荷重受部２６の頂部付近に
頂部導電部５４として形成してもよい。この場合は、荷
重受部２６を下方から支持する基部５５としては導電性
である必要がなく絶縁性材料にて形成すればよい。

【００５０】また、図１２の例では、自然状態の弾性導
電管体２１における頂部導電部５４が複合弾性部材２４
の電極部材５２から離間していればよいため、複合弾性
部材２４と段差部２７とを互いに離間させる必要はな
い。したがって、複合弾性部材２４を載置支持する段差
部２７は、複合弾性部材２４の管状部５１を含めた全体
的な下面形状に対応して密着するような形状に形成して
もよい。この場合においても、段差部２７は、両側端絶
縁体部３１，３２が載置される領域５７と、管状部５１
に密接する領域５８との間に段差が形成されることにな
る。

【００５１】尚、この図１２の例において、符号６１
は、弾性導電管体２１の端部等に嵌合して頂部導電部５
４の電位を側方へ取り出すための導電環体を示してお
り、この導電環体６１の一部に形成された導電中継部６
２の下端側方に突起部６３を形成しておき、この突起部
６３にクリップ形状等の中継端子を接続して、頂部導電
部５４の電位を外部へ取り出せばよい。

【００５２】さらに、上記実施の形態では、図１及び図
８の双方とも、圧力センサ１０の片側（右側）にリード
線３７ａ，３７ｂを引き出すようにしていたが、両側に
引き出して両側から見た電位差を検出するようにすれ
ば、圧力印加点の認識をさらに正確に行うことができ、
また、例えば面状に圧力の印加があったときに、その圧
力印加の範囲を認識することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１、請求項５及び請求項７に記載
の発明によれば、圧力センサの弾性導電管体に圧力が加
えられると、弾性導電管体が弾性変形して中空部内に露
出した導電部が複合弾性部材の電極部材に接触するよう
になっているので、複合弾性部材の電極部材や弾性導電
管体の導電部の電気的状態の変化を検出することで、圧
力印加の状態を容易に検出することが可能となる。この
場合において、弾性導電管体に、複合弾性部材の少なく
とも両側部を支持する段差部を形成しているので、弾性
導電管体内で複合弾性部材が回動して斜め姿勢になる事
態を防止でき、複合弾性部材の弾性変形を支障なく実現
できる。

【００５４】請求項２に記載の発明によれば、圧力セン
サの各電極部材に一定の抵抗値を有せしめているので、
圧力センサの一端から電圧を印加した場合に、そのうち
のどの点で複合弾性部材の電極部材と弾性導電管体の導
電部とが接続されたかによって圧力センサ全体の抵抗値
が変化し、よって、極めて簡単な構成の圧力センサにお
いて、どの点で圧力が印加されたかを容易に検知するこ
とができる。

【００５５】請求項３に記載の発明によれば、複合弾性
部材に中空部を有する管状部を形成することにより、こ
の複合弾性部材自身の柔軟な弾性変形が可能となり、軽
荷重のものであっても容易に検知できる。特に、請求項
４に記載の発明によれば、複合弾性部材自身の柔軟な弾
性変形を可能とする目的で形成した管状部の中空部を、
そのまま接続端子の挿入孔として兼用するだけで、外部
のリード線への電気的接続が極めて容易になる。

【００５６】請求項６に記載の発明によれば、基部の一
部に接続部を形成し、この接続部に中継端子を接続して
導電部の電位をリード線等へ引き出すようにするだけ
で、極めて容易に外部への電気的接続をなすことができ
る。

【００５７】請求項８に記載の発明によれば、弾性導電
管体の外周の一部に導電中継部を嵌合し、この導電中継
部を通じて荷重受部の一部である導電部の電位をリード
線等へ引き出すようにするだけで、極めて容易に外部へ
の電気的接続をなすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態に係る圧力センサが
並置された状態を示す平面図である。

【図２】この発明の一の実施の形態に係る圧力センサが
並置された状態を示す断面図である。

【図３】この発明の一の実施の形態に係る圧力センサを
示す断面図である。

【図４】圧力が印加された状態の圧力センサを示す断面
図である。

【図５】圧力センサの端部で接続端子が接続された状態
を示す平面図である。

【図６】検知回路部の構成を示すブロック図である。

【図７】圧力が印加された状態の圧力センサを示す略等
価回路図である。

【図８】他の実施例において圧力センサが並置された状
態を示す平面図である。

【図９】他の実施例において圧力が印加された状態の圧
力センサを示す略等価回路図である。

【図１０】変形例に係る圧力センサを示す断面図であ
る。

【図１１】変形例に係る圧力センサを示す断面図であ
る。

【図１２】変形例に係る圧力センサを示す断面図であ
る。

【図１３】従来例１に係る圧力センサを示すブロック図
である。

【図１４】従来例２に係る圧力センサを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 圧力センサ １１ａ，１１ｂ 基体固定部材 ２０ 中空部 ２１ 弾性導電管体 ２２ 第一電極部材 ２３ 第二電極部材 ２４ 複合弾性部材 ２５ 導電基部 ２５ａ 片側部 ２６ 荷重受部 ２７ 段差部 ２７ａ 壁部 ２７ｂ 載置部 ２８ 中空部 ３０ 中継接続端子 ３１ 第一側端絶縁体部 ３２ 第二側端絶縁体部 ３３ 中央絶縁体部 ３４ 第一管状部 ３５ 第二管状部 ３６ 中空部 ３６ａ，３６ｂ 中空部 ３７ａ〜３７ｄ リード線 ３８ 接続端子 ４０ 固定部材 ４１ 中空部 ４２ 検知回路部 ４３ センサ部 ４４ Ａ／Ｄコンバータ ４５ ＣＰＵ ５１ 管状部 ５２ 電極部材 ５４ 頂部導電部 ５５ 基部 ６１ 導電環体 ６２ 導電部 ６３ 突起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂 昌宏 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB06 BA07 3B088 QA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力が印加されたときにその旨を検知す
   る圧力センサであって、 少なくとも一部に導電部が形成されるとともに内部に前
   記導電部が露出される中空部を有して形成された管状の
   弾性を有する弾性導電管体と、 前記弾性導電管体の前記中空部内に挿入され、前記導電
   部に前記中空部を挟んで離間して対向配置された単数ま
   たは複数の電極部材が形成された弾性を有する複合弾性
   部材とを備え、 前記弾性導電管体に、前記複合弾性部材の少なくとも両
   側部を支持する段差部が形成されたことを特徴とする圧
   力センサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の圧力センサであって、
   少なくとも前記第一電極部材及び前記第二電極部材は、
   単位長さ当たりに一定の抵抗値を有せしめられたことを
   特徴とする圧力センサ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の圧力セ
   ンサであって、 前記複合弾性部材は、 両側部に形成されて前記弾性導電管体の前記段差部上に
   載置される電気的絶縁性の側端絶縁体部と、 前記側端絶縁体部の間に配置されて前記電極部材が形成
   されるとともに、当該電極部材が露出される中空部を有
   して形成された管状の弾性を有する単一または複数の管
   状部とを少なくとも備えることを特徴とする圧力セン
   サ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の圧力センサであって、 前記複合弾性部材の前記管状部に形成された前記中空部
   は、所定の接続端子が嵌入され、当該接続端子を通じて
   前記電極部材が外部のリード線に接続されるようにされ
   たことを特徴とする圧力センサ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の圧力センサであって、 前記弾性導電管体は、 所定の設置面に載置されるよう下面が平坦とされた基部
   と、 前記上方からの荷重の印加を受けた場合に前記複合弾性
   部材の電極部材と前記導電部とを接触させるよう弾性変
   形可能とされた荷重受部と、 前記基部の上方で前記荷重受部を支持するとともに上面
   で前記複合弾性部材の両側部を載置支持する前記段差部
   とを備え、 前記導電部は、前記基部の全部または一部として構成さ
   れることを特徴とする圧力センサ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の圧力センサであって、 前記基部の一部に、前記導電部の電位を外部に引き出す
   ための所定の中継端子が接続される接続部が形成された
   ことを特徴とする圧力センサ。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の圧力センサであって、 前記弾性導電管体は、 所定の設置面に載置されるよう下面が平坦とされた基部
   と、 前記上方からの荷重の印加を受けた場合に前記複合弾性
   部材の電極部材と前記導電部とを接触させるよう弾性変
   形可能とされた荷重受部と、 前記基部の上方で前記荷重受部を支持するとともに上面
   で前記複合弾性部材の両側部を載置支持する前記段差部
   とを備え、 前記導電部は、前記荷重受部の一部として構成されるこ
   とを特徴とする圧力センサ。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の圧力センサであって、 前記弾性導電管体の外周の一部に、前記荷重受部の一部
   として構成された前記導電部の電位を外部に引き出すた
   めの所定の導電中継部が嵌合されることを特徴とする圧
   力センサ。