JP2004294386A

JP2004294386A - 変位量センサ

Info

Publication number: JP2004294386A
Application number: JP2003090420A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Morikawa; 孝行森川; Takafumi Kuboki; 尚文久保木; Takashi Takeshita; 隆竹下; Hiroshi Matsunaga; 浩松永; Atsuo Matsumoto; 敦夫松本
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】本発明は、瞬間的に大きな変位量が生じた場合でも、構成部品に大きな負荷が加わることを回避し、その破損を防止することが可能な変位量センサを提供することを目的とする。
【解決手段】すだればね１１に接続されたワイヤ１３と可変抵抗器１４とから検出器１５が構成され、この検出器１５と可変抵抗器１４をシートフレーム１０に取り付けている緩衝器１６とから変位量センサ１７が構成される。緩衝器１６は、シートフレーム１０と可変抵抗器１４とを連結する蝶番３０を備え、この蝶番３０は、シートフレーム１０に固定された固定羽板３１と、可変抵抗器１４の側面に固定された可動羽板３２とを有し、これら固定羽板３１及び可動羽板３２は、軸ピン３３を介して開閉可能に連結されている。蝶番３０の開閉制御機構として、定荷重・定トルクのばね装置３４が設けられている。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変位量を測定する変位量センサに係り、特に自動車等の車両の座席に着座した乗員の体重をシートクッションの沈込み量から計測する変位量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の中には、衝突時の乗員の安全を確保するために、エアバックシステムが搭載されている。しかし、近年、エアバックシステムの作動の際、特に助手席に着座していた子供や小柄な女性がエアバックにより障害を受けることがある。このため、例えば米国では、ＦＭＶＳＳ２０８と呼ばれる法規制が改訂された。
【０００３】
この規制に対応すべく、各自動車メーカや部品メーカは、乗員の体格に応じてエアバックシステムのエアバック膨張動作を停止又は段階的に制御し、例えば作動開始のタイミングや膨らませる大きさ等を調整するアドバンストエアバックシステムの開発を進めている。この開発には、乗員の体重を検出する変位量センサが必要不可欠となっている。出願人は特願２００２−１４１９９５号及び特願２００２−１４１９９６号にて、こうした変位量センサを提案した。これらの変位量センサは、例えば次のように構成されている。
【０００４】
自動車の座席には、座り心地をよくするため、元々、乗員の体重を受けとめるシートクッションとすだればねとが備えられている。シートクッションは、シートフレームに被せられ、すだればねにより支えられている。また、すだればねは、網状をなしており、ばねによりシートフレームの側面及び前後面に吊るされている。そして、座席に設けられた変位量センサは、シートフレームに取り付けられた回転式の可変抵抗器と、この可変抵抗器の回転軸からすだればねに接続されているワイヤ等の接続部材を備えている。
【０００５】
いま、乗員が着座すると、その体重によってシートクッションが沈み込み、これに連動してすだればねにも荷重が加わり、その結果、すだればねをシートフレームに吊るしているばねが伸びる。このばねの伸びた分、すだればねがシートフレームに対し下方に沈み込む。このすだればねの沈込み量、即ち変位量は、接続部材を介して可変抵抗器の回転軸の回転角変位量に置換され、更に可変抵抗器の抵抗値の変化量に変換される。こうして、すだればねの変位量が変位量センサの可変抵抗器の抵抗値の変化量として計測され、それに基づき乗員の体重が検出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
自動車等の車両の走行中に、車両が大きくバウンドして、乗員の通常の場合の体重以上の重量が瞬間的に座席に加わり、すだればねが大きく沈み込むことがある。また、急制動や衝突事故の際に、乗員を前方に投げ出そうとする慣性力により、すだればねが前方に移動することもある。このような場合には、変位量センサの可変抵抗器や接続部材に瞬間的に過大な負荷が加わり、破損が生じる虞がある。
【０００７】
実際に自動車の座席にダミーの人形を座らせ、エアバックが作動しない程度の衝突事故を模したスレッドテストを行ったところ、すだればねと可変抵抗器とを連結するワイヤが破断する結果となった。また、ワイヤの強度を強化したり、ワイヤの代りに剛体からなる接続部材を用いたりすると、ワイヤが破断する代わりに、可変抵抗器が破損する結果となった。
【０００８】
この対策として、変位量センサの可変抵抗器による検出範囲を大きくしたり、検出範囲以外の部分に遊びを設けたりして、作動範囲を十分に大きくすることが考えられる。しかし、その結果、可変抵抗器のプーリや抵抗体が大きくなると、変位量センサのセンサ精度が低下したり、そのサイズが大きくなったりするという問題が生じる。また、変位量センサの各構成部品を大型化し、強度及び耐久性の高い材料を用いて、破損を防止することも考えられる。しかし、この場合も、変位量センサのサイズが大きくなったり、コストの上昇を招くという問題が生じる。
【０００９】
特に最近、低ヒップポイントのスポーツタイプの自動車の需要が増加している中では、座席のスペースが小さくなる傾向にあり、この小さなスペース内に変位量センサが収容されることが要求されている。このため、変位量センサのサイズが大きくなる対応策は望ましくない。また、製品コストや開発期間の短縮化の点からも既存のセンサをそのまま利用若しくは基本構造を大きく変更することなく使用できることが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、瞬間的に大きな変位量が生じた場合でも、構成部品に大きな負荷が加わることを回避し、その破損を防止することが可能な変位量センサを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明（請求項１）は、固定フレームに変位可能に取り付けられた可動部の変位量を計測する変位量センサにおいて、可動部と固定フレーム側の検出器本体との間を接続する接続部材を有し、可動部の変位量を接続部材の運動量として検出する検出器と、この検出器本体と固定フレームとの間を連結し、変位量が検出器の作動限界を超えた場合に、検出器に加わる負荷が低減される方向に検出器本体を移動させる緩衝器とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この変位量センサにおいては、検出器本体と固定フレームとの間を連結する緩衝器が設けられ、この緩衝器が、可動部の変位量が検出器の作動限界を超えた場合に検出器本体を移動させて、検出器に加わる負荷を低減させるため、検出器の構成部品の損傷が防止される。
ここで、前記緩衝器は、固定フレームと検出器本体とを開閉自在に連結する蝶番と、この蝶番の開閉を制御する制御機構とを有することが好適であり（請求項２）、或いはまた、固定フレームに設けられたスライドレールと、このスライドレールに沿った検出器本体の滑動を制御する制御機構とを有することが好適である（請求項３）。これらの変位量センサにおいては、可動部の変位量が検出器の作動限界を超えた場合における検出器の構成部品の損傷が容易に防止される。
【００１３】
また、前記緩衝器は、変位量が検出器の作動限界の範囲内に復帰したとき、検出器本体を元の位置に戻す復元機能を有することが好適である（請求項４）。この場合、変位量が検出器の作動限界の範囲内に復帰すれば、そのまま変位量センサの使用が続行される。
また、前記制御機構としては、固定フレームと検出器本体との間を接続するコイルばねを含むことが好適である（請求項５）。或いは、検出器本体に連結された連結部材の伸縮を行う伸縮装置を含み、この伸縮装置は、変位量が検出器の作動限界を超えた場合に、連結部材を伸張させることが好適である（請求項６）。尚、この伸縮装置は、変位量が検出器の作動限界を超えたか否かを識別するモニタ装置を更に含むことが好適である（請求項７）。これらの場合、蝶番の開閉の制御や、スライドレールに沿った検出器本体の滑動の制御が、比較的簡単な構造をもって容易に行われ、検出器の構成部品の損傷が容易に防止されると共に、変位量が検出器の作動限界の範囲内に復帰した際の復元機能も発揮される。
【００１４】
また、前記制御機構としては、固定フレームと検出器本体との間に引力を働かせる磁石を含み、この磁石の磁力は、変位量が作動限界の範囲内にある場合に検出器に加わる負荷よりも大きく、変位量が作動限界を超えた場合に検出器に加わる負荷よりも小さいことが好適である（請求項８）。この場合も、比較的簡単な構造をもって、容易に蝶番が開状態となったりスライドレールに沿った検出器本体が滑動したりするため、検出器の構成部品の損傷が防止される。
【００１５】
また、前記制御機構としては、検出器本体を固定フレームに対してロックするロック装置を含み、このロック装置は、変位量が検出器の作動限界を超えた場合に、固定フレームに対する検出器本体のロック状態を解除することが好適である（請求項９）。尚、このロック装置は、変位量が検出器の作動限界を超えたか否かを識別するモニタ装置を更に含むことが好適である（請求項１０）。このロック装置は、他の復元機能を有する制御機構と組み合わされた場合には、変位量を計測する際の検出器本体の位置を安定的に維持する働きをし、センサ精度の低下を防止する。他方、制御機構として単独で用いられる場合には、可動部の変位量が検出器の作動限界を超えた際に、蝶番が開状態となったりスライドレールに沿った検出器本体が滑動したりすることを許容し、検出器の構成部品の損傷を防止する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る変位量センサを、添付図面を参照しつつ説明する。尚、各実施形態において共通する部位及び部材には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１及び図２に示されるように、例えば自動車の座席は、シートクッション（図示せず）が被せられるシートフレーム１０を備えている。このシートフレーム１０内には、シートクッションを支える網状のすだればね１１がコイルばね１２によって吊り下げられている。このすだればね１１は、シートクッションと共に乗員の座り心地をよくするためのもので、乗員の体重や運転時の乗員に加わる力により、下方に沈み込んだり、前方に移動したりする可動部をなす。
【００１８】
すだればね１１には、接続部材としてのワイヤ１３を介して、検出器本体としての回転式の可変抵抗器１４が複数接続されており、これらワイヤ１３及び可変抵抗器１４から検出器１５が構成される。可変抵抗器１４は、緩衝器１６を介して、シートフレーム１０の側壁内側に取り付けられており、これら検出器１５及び緩衝器１６から変位量センサ１７が構成される。
【００１９】
可変抵抗器１４は、図３に示されるように、プーリ１８を備えている。このプーリ１８には、すだればね１１から延びるワイヤ１３の端部が巻き付けられており、例えばワイヤ１３がすだればね１１側に引っ張られることにより、プーリ１８は回転する。プーリ１８のホイール軸１９は、回転軸２０に嵌合されており、プーリ１８の回転を回転軸２０に伝達する。回転軸２０は、ケース２１に回転自在に装着されている。
【００２０】
ケース２１内には、図４に示されるように、絶縁基板２２が収容され、この絶縁基板２２の表面には、抵抗体層２３，２４が形成されている。一方の抵抗体層２３は馬蹄形をなし、他方の抵抗体層２４は、抵抗体層２３に囲まれた円形をなしている。また、回転軸２０には、摺動子２５が設けられており、この摺動子２５の両端がそれぞれ抵抗体層２３，２４に接触している。更に、抵抗体層２３の両端が端子２６，２７に接続され、抵抗体層２４が端子２８に接続されている。これら端子２６，２７，２８には、それぞれ電線２９が接続され、これら３本の電線２９はケース２１の外部に延出している。
【００２１】
緩衝器１６は、図５（ａ）に示されるように、シートフレーム１０と可変抵抗器１４とを連結する蝶番３０を備えている。この蝶番３０は、シートフレーム１０の側壁の上端内側に固定された固定羽板３１と、可変抵抗器１４の側面に連結された可動羽板３２とを有しており、これら固定及び可動羽板３１，３２は、軸ピン３３を介して開閉可能に連結されている。
【００２２】
また、蝶番３０の開閉制御機構として、小型の定荷重・定トルクのばね装置３４が設けられている。このばね装置３４は、シートフレーム１０の側壁の外側に固定され、そのばねの一端が可動羽板３２に接続されている。
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
乗員が着座すると、その体重によりシートクッションが沈み込み、これに連動してすだればね１１にも荷重が加わり、コイルばね１２が伸びる。このコイルばね１２の伸びた分、すだればね１１はシートフレーム１０に対し下方に沈み込む。即ち、すだればね１１は、図５（ａ）に示される状態から図５（ｂ）に示される状態まで下方に変位する。
【００２３】
すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界の範囲内、即ちその検出範囲内にある通常状態において、すだればね１１の変位量Ｄが通常値Ｄ１である場合、検出器１５のワイヤ１３はすだればね１１側に引っ張られ、可変抵抗器１４のプーリ１８が回転する。このプーリ１８の回転は、ホイール軸１９及び回転軸２０を介して摺動子２５に伝達され、摺動子２５の両端が抵抗体層２３，２４上を摺動する。このため、端子２６，２８間と端子２７，２８間の抵抗値が変位量Ｄ１に応じて変化する。
【００２４】
即ち、すだればね１１の変位量Ｄ１は、ワイヤ１３の引出し運動量に変換され、更にこれがプーリ１８の回転角変位量に変換され、可変抵抗器１４における抵抗値の変化量として表れる。従って、例えば端子２６，２７間に所定の電圧が印加されていれば、端子２６，２８間の出力電圧を測定することにより、プーリ１８の回転角変位量、延いてはすだればね１１の変位量Ｄが検出され、更には乗員の体重が計測される。
【００２５】
ここで、検出器１５の検出範囲は、出力電圧に換算して０．５〜５．０Ｖであり、その上限が即ち検出器１５の作動限界である。このため、検出器１５の出力電圧が作動限界の５．０Ｖを超えると、検出器１５に加わる負荷が過大になり、その構成部品が破損する虞が生じる。尚、検出器１５の作動限界に対応するすだればね１１の変位量Ｄを、変位量閾値（以下、単に「閾値」という）Ｄｔｈとする。
【００２６】
検出器１５の出力電圧が作動限界の５．０Ｖを超えると、ワイヤ１３に５０Ｎ（ニュートン）の負荷が加わり、プーリ１８に５Ｎ・ｍの回転トルクが加わる。このとき、ばね装置３４には４５Ｎの張力と４５Ｎ・ｍの回転トルクが加わる。尚、ここで、ばね装置３４は、４５Ｎの張力又は４５Ｎ・ｍの回転トルクを基準とし、基準未満にて、そのばねが収縮状態にあって蝶番３０を閉状態に維持し、基準以上にて、ばねが伸張して蝶番３０が開状態となることを許容する。また、ここでのワイヤ１３の耐荷重は、２００Ｎである。
【００２７】
図５（ｂ）に示されるように、通常状態においては、すだればね１１の変位量Ｄは当然に閾値Ｄｔｈより小さいＤ１であり、ワイヤ１３には５０Ｎ未満の負荷しか加わらない。このため、ばね装置３４には４５Ｎ未満の張力しか加わらず、そのばねは収縮状態にあって、蝶番３０を閉状態に維持する。従って、前述したようにして、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、その結果、乗員の体重が計測される。
【００２８】
これに対し、自動車が大きくバウンドする等して、乗員の体重以上の重量が座席に瞬間的に加わり、例えば図５（ｃ）に示されるように、すだればね１１が大きく沈み込み、その変位量Ｄが閾値Ｄｔｈ、即ち検出器１５の作動限界を超えたＤ２となることがある。この高負荷状態の場合、このままでは、ワイヤ１３に５０Ｎ以上の負荷が加わり、そしてプーリ１８に５Ｎ・ｍ以上の回転トルクが加わることになり、検出器１５の構成部品が損傷する虞が生じる。特にここでは、ワイヤ１３の耐荷重が大きいため、可変抵抗器１４が損傷し易い。
【００２９】
しかし、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超え、その出力電圧が５．０Ｖを超えた時点にて、ワイヤ１３に５０Ｎの負荷が加わり、ばね装置３４に４５Ｎの張力が加わる。このため、ばね装置３４のばねが伸張し、可動羽板３２が固定羽板３１に対して所定の角度まで開く。こうして、蝶番３０が開状態になり、可変抵抗器１４がすだればね１１に近付くため、ワイヤ１３及び可変抵抗器１４、即ち検出器１５に加わる負荷は緩和され、その作動限界を超えることはない。従って、検出器１５の構成部品の損傷が防止される。
【００３０】
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になり、検出器１５の作動限界の範囲内になると、検出器１５に加わる負荷は５０Ｎより小さくなり、ばね装置３４に加わる張力は４５Ｎより小さくなる。このため、ばね装置３４のばねが収縮して、蝶番３０は再び閉状態になる。即ち、図５（ｃ）の高負荷状態から図５（ｂ）の通常状態に復元され、可変抵抗器１４は元の位置に戻る。この機能を可変抵抗器１４の通常状態への自動的復元機能という。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、シートフレーム１０と可変抵抗器１４とを開閉可能に連結する蝶番３０を備え、蝶番３０の開閉制御機構として、ばね装置３４が設けられているため、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超える場合には、荷重・定トルクばね装置３４のばねが伸張して蝶番３０を開状態にし、可変抵抗器１４をすだればね１１に近付けることができる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷を防止することができる。その結果、例えばエアバックが動作する程度の自動車の衝突事故が起り、乗員が大きな衝撃を受けた場合等であっても、乗員の体重を検出する変位量センサは破壊されないため、変位量センサの再利用が可能になる。
【００３２】
また、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた後、その範囲内に戻ってきた際には、ばね装置３４のばねが収縮して蝶番３０を再び閉状態にするため、可変抵抗器１４を元の通常状態の位置に自動的に復元することができる。その結果、例えばエアバックが動作しない程度の衝突事故や急制動等により、乗員が衝撃を受けた場合には、変位量センサは破壊されることなく元の状態に戻るため、そのままの使用続行が可能になる。
【００３３】
更に、ばね装置３４は小型のもので蝶番３０の開閉制御機能を果たすことが可能であるため、変位量センサ１７の大型化を回避することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図６（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、蝶番３０の開閉制御機構として、図５（ａ）〜（ｃ）の定荷重・定トルクのばね装置３４（第１の実施形態）の代りに、引っ張りコイルばね３５が設けられている。更に、ロック装置として、電子錠３６が設けられている。
【００３５】
引っ張りコイルばね３５は、その一端がシートフレーム１０に固定され、他端が蝶番３０の可動羽板３２に接続されている。そして、この引っ張りコイルばね３５は、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた時点にて４５Ｎの張力が加わると、伸張する。
電子錠３６は、シートフレーム１０の側壁の外側に固定されたボディ３７を有している。このボディ３７からは掛け金３８が上方向に突出しており、この掛け金３８は、電子錠３６に送られてくる信号により垂直方向に移動する。また、この電子錠３６には、モニタ制御装置３９が接続されている。このモニタ制御装置３９は、検出器１５の出力電圧をモニタし、そのモニタ結果に応じて電子錠３６に制御信号を送り、その動作を制御する。
【００３６】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図６（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、引っ張りコイルばね３５は、ばね装置３４と同様に動作し、収縮状態に維持されるため、蝶番３０は閉状態となる。
このとき、モニタ制御装置３９は、検出器１５の出力電圧が検出範囲内にあることを識別し、電子錠３６にロック信号を送る。このロック信号により、電子錠３６は掛け金３８を下方に移動させて、掛け金３８のフック部分が可変抵抗器１４の可動羽板３２の上端に掛止した状態に維持される。こうして、蝶番３０はロックされ、このロック状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００３７】
これに対し、図６（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が検出範囲の上限、即ち作動限界を超えた時点にて、モニタ制御装置３９は電子錠３６にロック解除信号を送る。このロック解除信号により、電子錠３６は掛け金３８を上方に移動させる。このため、掛け金３８のフック部分が可動羽板３２の上端から外れ、蝶番３０のロック状態が解除される。
【００３８】
更に、引っ張りコイルばね３５は、ばね装置３４と同様に動作し、収縮状態から伸張するため、蝶番３０は開状態となる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になり、検出器１５の作動限界の範囲内に復帰すると、引っ張りコイルばね３５は、ばね装置３４と同様に動作し、蝶番３０が再び閉状態になる。更に、モニタ制御装置３９から再び電子錠３６にロック信号が送られ、電子錠３６が作動して、蝶番３０が閉状態にてロックされる。即ち、図６（ｂ）の高負荷状態から図６（ａ）の通常状態に復元され、可変抵抗器１４は元の位置に戻る。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、蝶番３０の開閉制御機構として、第１の実施形態の定荷重・定トルクのばね装置３４の代りに、引っ張りコイルばね３５を用いても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、電子錠３６及びモニタ制御装置３９を設けることにより、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内にある場合、蝶番３０は閉状態に安定的に維持され、センサ精度の低下を防止することができる。特に、引っ張りコイルばね３５の場合には、繰り返しの荷重を受けるとその劣化が進むが、しかしながら、電子錠３６を用いて蝶番３０をロックすることにより、引っ張りコイルばね３５の劣化を防止することができる。
【００４０】
（第３の実施形態）
図７に示されるように、本実施形態は、蝶番３０の開閉制御機構として、図５（ａ）〜（ｃ）の定荷重・定トルクのばね装置３４（第１の実施形態）の代りに、伸縮装置４０が設けられている。
【００４１】
伸縮装置４０は、シートフレーム１０内に収容された小型の電動シリンダ４１を備えている。この電動シリンダ４１の一端には、ピストン棒４２が嵌入されており、伸縮装置４０に送られてくる制御信号により、水平方向に移動する。このピストン棒４２の先端からは、径が１．０ｍｍで耐荷重が８５０Ｎのプッシュプルワイヤ４３が延出し、その先端がシートフレーム１０の側壁に開口された孔を通って可動羽板３２に接続されている。
【００４２】
また、この伸縮装置４０には、モニタ制御装置４４が接続されている。このモニタ制御装置４４は、検出器１５の出力電圧をモニタし、そのモニタ結果に応じて伸縮装置４０に制御信号を送り、その動作を制御する。
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図８（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、モニタ制御装置４４は伸縮装置４０に収縮信号を送る。この収縮信号により、伸縮装置４０はピストン棒４２を電動シリンダ４１内に収縮させ、プッシュプルワイヤ４３を電動シリンダ４１側に引っ張る。このため、プッシュプルワイヤ４３に接続された可動羽板３２がシートフレーム１０の側壁側に引き付けられ、蝶番３０は閉状態を維持する。この状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００４３】
これに対し、図８（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、モニタ制御装置４４は伸縮装置４０に伸張信号を送る。この伸張信号により、伸縮装置４０はピストン棒４２を電動シリンダ４１内から伸張させ、プッシュプルワイヤ４３を可動羽板３２側に押し出す。このため、プッシュプルワイヤ４３に接続された可動羽板３２がシートフレーム１０の側壁側から離隔して、蝶番３０は開状態となる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００４４】
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になると、モニタ制御装置４４から伸縮装置４０に収縮信号が送られ、蝶番３０は再び閉状態になる。即ち、図８（ｂ）の高負荷状態から図８（ａ）の通常状態に復元され、可変抵抗器１４は元の位置に戻る。
以上のように本実施形態によれば、蝶番３０の開閉制御機構として、第１の実施形態の定荷重・定トルクのばね装置３４の代りに、伸縮装置４０を用いても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
図９（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、緩衝器１６として、図６（ａ），（ｂ）の蝶番３０及び引っ張りコイルばね３５（第２の実施形態）の代りに、スライドレール５０及び圧縮コイルばね５１が設けられている。更に、ロック装置として、電子錠５２が設けられている。
【００４６】
スライドレール５０は、シートフレーム１０の側壁内側に垂直方向に延びており、この上を可変抵抗器１４が上下方向に滑動する。圧縮コイルばね５１は、スライドレール５０に沿った可変抵抗器１４の移動を制御する移動制御機構をなしており、一端がシートフレーム１０の底面に接続され、他端が可変抵抗器１４のケース２１の下面に接続されている。そして、この圧縮コイルばね５１は、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた時点にて４５Ｎの圧縮力が加わると、収縮する。
【００４７】
電子錠５２は、図６（ａ），（ｂ）の電子錠３６を略同様に、ボディ５３及び掛け金５４を有しているが、両者の間にはボディ５３から上方向に延出するプッシュプルワイヤ５５が介在している。そして、このプッシュプルワイヤ５５の移動に伴い、掛け金５４は、水平方向に移動する。尚、可変抵抗器１４には、掛け金５４のフック部分が掛止される突起部５６が形成されている。更に、この電子錠５２には、その動作を制御するためのモニタ制御装置５７が接続されている。
【００４８】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図９（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、圧縮コイルばね５１に加わる圧力は２５Ｎ未満となるため、圧縮コイルばね５１は初期状態に維持される。
このとき、モニタ制御装置５７は、電子錠５２にロック信号を送っており、このロック信号により、電子錠５２はプッシュプルワイヤ５５を引き込み、掛け金５４を水平方向（図において右方向）に移動させて、そのフック部分を突起部５６に掛止させている。こうして、可変抵抗器１４は、スライドレール５０上の上方の位置にロックされる。この状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００４９】
これに対し、図９（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が検出範囲の上限を超えた時点にて、モニタ制御装置５７が電子錠５２にロック解除信号を送る。このため、電子錠５２のプッシュプルワイヤ５５が押し出され、掛け金５４が水平方向（図において左方向）に移動し、そのフック部分が突起部５６から外れて、ロック状態が解除される。
【００５０】
更に、圧縮コイルばね５１に加わる圧力が４５Ｎとなるため、圧縮コイルばね５１は収縮し、この収縮に伴い、可変抵抗器１４はスライドレール５０に沿って下方に滑動する。従って、可変抵抗器１４がすだればね１１に近付き、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になると、圧縮コイルばね５１に加わる圧力が４５Ｎより小さくなるため、圧縮コイルばね５１は元の伸張状態に復帰し、可変抵抗器１４はスライドレール５０上を上方に滑動して、元の位置に戻る。そして、モニタ制御装置３９からロック信号を受けた電子錠３６により、可変抵抗器１４は元の位置にて再びロックされる。こうして、図９（ｂ）の高負荷状態から図９（ａ）の通常状態に復元される。
【００５１】
以上のように本実施形態によれば、緩衝器１６として、第２の実施形態の蝶番３０及び引っ張りコイルばね３５の代りに、可変抵抗器１４を垂直方向に滑動させるためのスライドレール５０及び圧縮コイルばね５１を用いても、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。
尚、図１０（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態の圧縮コイルばね５１の代りに、引っ張りコイルばね５８を用いることも可能である。
【００５２】
引っ張りコイルばね５８は、一端がシートフレーム１０の側壁の上端に接続され、他端が可変抵抗器１４の上面に接続されている。そして、この引っ張りコイルばね５８は、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた時点にて４５Ｎの張力が加わると、伸張する。この場合の変位量センサ１７の動作は、次のようになる。
【００５３】
図１０（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、引っ張りコイルばね５８に加わる張力は４５Ｎ未満となるため、引っ張りコイルばね５８は収縮状態に維持される。従って、可変抵抗器１４がスライドレール５０上の上方に維持された状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００５４】
これに対し、図１０（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、引っ張りコイルばね５８に加わる張力が４５Ｎとなるため、引っ張りコイルばね５８は伸張し、この伸張に伴い、可変抵抗器１４はスライドレール５０に沿って下方に滑動する。従って、可変抵抗器１４がすだればね１１に近付き、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００５５】
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になると、引っ張りコイルばね５８が再び収縮して、可変抵抗器１４はスライドレール５０上の元の位置に戻る。
このように、圧縮コイルばね５１の代りに、引っ張りコイルばね５８を用いても、略同様の効果を奏することができる。尚、ここでは、ロック装置が設けられていない場合を説明したが、図９（ａ），（ｂ）に示される場合と同様に、ロック装置を設けることは当然に可能であり、好適である。
【００５６】
（第５の実施形態）
図１１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、スライドレール５０に沿った可変抵抗器１４の移動制御機構として、図９（ａ），（ｂ）の圧縮コイルばね５１（第４の実施形態）の代りに、伸縮装置５９が設けられている。
【００５７】
伸縮装置５９は、図８（ａ），（ｂ）の伸縮装置４０と略同様に、電動シリンダ６０、ピストン棒６１及びプッシュプルワイヤ６２を備えているが、このプッシュプルワイヤ６２の先端は、シートフレーム１０の側壁に開口された孔を通って可変抵抗器１４の上面に接続されている。また、この伸縮装置５９にも、モニタ制御装置６３が接続されている。
【００５８】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図１１（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、モニタ制御装置６３からの収縮信号により、伸縮装置５９はプッシュプルワイヤ６２を電動シリンダ６０側に引っ張る。従って、可変抵抗器１４がスライドレール５０の上方に維持された状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００５９】
これに対し、図１１（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、モニタ制御装置６３からの伸張信号により、伸縮装置５９はプッシュプルワイヤ４３を可変抵抗器１４側に押し出す。従って、可変抵抗器１４がすだればね１１に近付き、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００６０】
この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になると、伸縮装置５９が再びプッシュプルワイヤ６２を電動シリンダ６０側に引っ張り、可変抵抗器１４はスライドレール５０上の元の位置に戻る。こうして、図１１（ｂ）の高負荷状態から図１１（ａ）の通常状態に復元される。
以上のように本実施形態によれば、スライドレール５０に沿った可変抵抗器１４の移動制御機構として、圧縮コイルばね５１の代りに、伸縮装置５９を用いても、第４の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
（第６の実施形態）
図１２（ａ）に示されるように、本実施形態は、すだればね１１と可変抵抗器１４との接続部材として、図５（ａ）のワイヤ１３（第１の実施形態）の代りに、アーム６４が設けられている。即ち、ここでは、アーム６４及び可変抵抗器１４から検出器１５が構成される。
【００６２】
アーム６４は、剛体からなり、その一端が可変抵抗器１４の回転軸２０に固定され、その他端がフック形状をなし、このフック部にすだればね１１を引っ掛けている。そして、このアーム６４のフック部は、すだればね１１を引っ掛けた状態のまますだればね１１が一定範囲内で移動することを許容する構造となっている。
【００６３】
本実施形態に係る変位量センサ１７の動作は、第１の実施形態の図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した場合と略同様である。但し、図５（ａ）〜（ｃ）では、すだればね１１の変位に応じて、ワイヤ１３がすだればね１１側に引っ張られ、プーリ１８及びホイール軸１９を介して回転軸２０が回転するのに対し、ここでは、すだればね１１の変位に応じて、アーム６４が回転し、この回転がそのまま回転軸２０の回転となる。
【００６４】
従って、図１２（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、ばね装置３４により維持された蝶番３０の閉状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
また、図１２（ｃ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、このままでは、検出器１５の構成部品が損傷する虞が生じる。特にここでは、アーム６４が剛体からなるため、損傷は専ら可変抵抗器１４に生じ易い。しかし、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた時点にて、ばね装置３４により蝶番３０が開状態となるため、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００６５】
また、この後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になる場合、ばね装置３４により可変抵抗器１４は元の位置に戻る。
以上のように本実施形態によれば、接続部材として、ワイヤ１３の代りに、アーム６４を用いても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、第２〜第５の実施形態のワイヤ１３の代りに、アーム６４を用いることも、当然に可能である。
【００６６】
（第７の実施形態）
第１〜第６の実施形態では、すだればね１１が垂直方向に沈み込む場合を主要に想定しているが、本実施形態及び次の実施形態では、自動車の急制動や衝突事故等の際にすだればね１１が前方に移動する場合を主要に想定する。
【００６７】
図１３（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、緩衝器１６として、図９（ａ），（ｂ）のスライドレール５０及び圧縮コイルばね５１（第４の実施形態）の代りに、スライドレール６５及び引っ張りコイルばね６６が設けられている。
スライドレール６５は、シートフレーム１０の側壁内側に水平方向に延びており、この上を可変抵抗器１４が前後方向に滑動する。引っ張りコイルばね６６は、一端がシートフレーム１０の後方側の側壁に接続され、他端が剛体からなる連結部材６７を介して可変抵抗器１４に接続されている。そして、この引っ張りコイルばね６６は、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた時点に対応する基準値以上の張力が加わると、伸張する。
【００６８】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図１３（ａ）に示されるように、すだればね１１を前方に移動させる力が加わっていない場合や、図示は省略するが、その力が比較的小さく、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界の範囲内にある通常状態の場合には、引っ張りコイルばね６６に加わる張力は基準値未満であるため、引っ張りコイルばね６６は元の収縮状態を維持する。
【００６９】
これに対して、何らかの理由で乗員を前方に投げ出そうとする慣性力が生じ、すだればね１１が瞬間的に急激に前方に移動して、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超える場合がある。この高負荷状態の場合には、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、引っ張りコイルばね６６に加わる張力も基準値に達するため、図１３（ｂ）に示されるように、引っ張りコイルばね６６は伸張し、この伸張に伴い、可変抵抗器１４はスライドレール６５に沿って前方に滑動する。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００７０】
この後、すだればね１１が後方に戻り、その変位量Ｄが再び検出器１５の作動限界の範囲内になると、引っ張りコイルばね６６に加わる張力が基準値未満になり、引っ張りコイルばね６６が再び収縮して、可変抵抗器１４はスライドレール６５上の元の位置に戻る。
以上のように本実施形態によれば、緩衝器として、可変抵抗器１４を水平方向に滑動させるためのスライドレール６５及び引っ張りコイルばね６６が設けられているため、すだればね１１が検出器１５の作動限界を超えて前方に変位する場合であっても、検出器１５に加わる負荷を緩和し、その構成部品の損傷を防止することができる。また、すだればね１１の変位量Ｄが検出器１５の作動限界を超えた後、作動限界の範囲内に戻ってきた際には、可変抵抗器１４を元の位置に自動的に復元することができる。
【００７１】
（第８の実施形態）
図１４（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、図６（ａ），（ｂ）の引っ張りコイルばね３５（第２の実施形態）が取り除かれたものであり、蝶番３０及びロック装置としての電子錠３６が緩衝器１６を構成している。即ち、ここでは、電子錠３６が単独で蝶番３０の開閉制御機構となっている。従って、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作は、次のようになる。
【００７２】
図１４（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、モニタ制御装置３９は電子錠３６にロック信号を送り、この信号を受けた電子錠３６は蝶番３０を閉状態にてロックする。この状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００７３】
これに対し、図１４（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が検出範囲の上限を超えた時点にて、モニタ制御装置３９が電子錠３６にロック解除信号を送り、このロック解除信号を受けた電子錠３６は蝶番３０のロック状態を解除する。このため、可変抵抗器１４はワイヤ１３を介してすだればね１１側に引っ張られ、蝶番３０は開状態となる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００７４】
尚、ここで、蝶番３０の固定及び可動羽板３１，３２は、軸ピン３３を介して所定の角度、例えば４５〜６０°まで開閉可能となっている。そして、この蝶番３０の最大開放角度は、例えばすだればね１１がシートフレーム１０の底面に接触するまで下方に変位し、その変位量Ｄが最大になった場合に対応する。こうして、蝶番３０には、その最大開放角度を制限する機構が設けられている。
【００７５】
また、蝶番３０が開状態となった後、すだればね１１の変位量Ｄが再び閾値Ｄｔｈ以下になっても、引っ張りコイルばね３５が存在しないために、図１４（ｂ）の高負荷状態から図１４（ａ）の通常状態に自動的に復元されることはない。従って、可変抵抗器１４を元の位置に戻すには、例えば手動の力を借りる必要がある。
【００７６】
以上のように本実施形態によれば、緩衝器１６として、蝶番３０及び電子錠３６を用いることにより、可変抵抗器１４の通常状態への自動的復元機能を除けば、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７７】
（第９の実施形態）
図１５（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、蝶番３０の開閉制御機構として、図１４（ａ），（ｂ）の電子錠３６（第８の実施形態）の代りに、コバルト磁石６８が設けられている。
【００７８】
コバルト磁石６８は、シートフレーム１０の側壁の上端上に固定され、蝶番３０の可動羽板３２に対向している。このコバルト磁石６８は、１６ｍｍφ×８ｍｍの大きさをもち、蝶番３０が閉状態の場合に、鉄系の金属板からなる可動羽板３２との間に４５Ｎの引力を生じさせる磁力を有する。これに対し、すだればね１１の変位に応じて、可動羽板３２にはコバルト磁石６８から引き離そうとする力が生じるが、その大きさは、検出器１５の検出範囲内では４５Ｎ未満であり、作動限界を超えると４５Ｎを超える。
【００７９】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図１５（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、可動羽板３２をコバルト磁石６８から引き離そうとする力は４５Ｎ未満であるため、コバルト磁石６８の磁力により可動羽板３２がシートフレーム１０の側壁側に引き付けられ、蝶番３０は閉状態に維持される。従って、この状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００８０】
これに対し、図１５（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、可動羽板３２をコバルト磁石６８から引き離そうとする力は４５Ｎを超え、コバルト磁石６８の磁力に打ち勝つため、可変抵抗器１４はすだればね１１側に引っ張られ、蝶番３０は開状態となる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００８１】
尚、ここでも、第８の実施形態のバイト同様に、蝶番３０にその最大開放角度を制限する機構が設けられている。
以上のように本実施形態によれば、蝶番３０の開閉制御機構として、第８の実施形態の電子錠３６の代りに、コバルト磁石６８を用いても、第８の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８２】
尚、図１６（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態のコバルト磁石６８の代りに、電磁石６９を用いることも可能である。但し、この場合には、電磁石６９のオン／オフ動作を制御するモニタ制御装置７０が必要となる。そして、この場合の変位量センサ１７の動作は、次のようになる。
図１６（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、モニタ制御装置７０は、内蔵電源から所定の電流を電磁石６９に供給し、コバルト磁石６８と同等の大きさの磁力を発生させる。このため、電磁石６９は、コバルト磁石６８と同様に、その磁力により蝶番３０を閉状態に維持する。
【００８３】
これに対し、図１６（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、モニタ制御装置７０は、電磁石６９への電流の供給を停止する。このため、電磁石６９の磁力は消失し、検出器１５に加わる負荷により、可変抵抗器１４がすだればね１１側に引っ張られ、蝶番３０は開状態となる。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００８４】
このように、コバルト磁石６８の代りに、電磁石６９及びモニタ制御装置７０を用いても、同様の効果を奏することができる。
【００８５】
（第１０の実施形態）
図１７（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、図９（ａ），（ｂ）の圧縮コイルばね５１（第４の実施形態）が取り除かれたものであり、スライドレール５０及びロック装置としての電子錠５２が緩衝器１６を構成している。即ち、ここでは、電子錠５２が単独でスライドレール５０の走行制御機構となっている。従って、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作は、次のようになる。
【００８６】
図１７（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、モニタ制御装置５７は電子錠５２にロック信号を送り、このロック信号を受けた電子錠５２は可変抵抗器１４をスライドレール５０上の上方の位置にロックする。この状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００８７】
これに対し、図１７（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、モニタ制御装置５７が電子錠５２にロック解除信号を送り、このロック解除信号を受けた電子錠３６はロック状態を解除する。このため、可変抵抗器１４はワイヤ１３を介して引っ張られ、スライドレール５０に沿って下方に滑動する。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００８８】
以上のように本実施形態によれば、緩衝器１６として、スライドレール５０及び電子錠５２を用いることにより、可変抵抗器１４の通常状態への自動的復元機能を除けば、第４の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８９】
（第１１の実施形態）
図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態は、スライドレール５０に沿った可変抵抗器１４の移動制御機構として、図１７（ａ），（ｂ）の電子錠５２（第１０の実施形態）の代りに、コバルト磁石７１が設けられている。
【００９０】
コバルト磁石７１は、シートフレーム１０の側壁の上端内側に固定され、可変抵抗器１４の上面に貼り付けられた鉄板７２に対向している。そして、このコバルト磁石７１は、鉄板７２と接した状態にて、鉄板７２との間に３０Ｎの引力を生じさせる磁力を有する。これに対し、すだればね１１の変位に応じて生じる鉄板７２とコバルト磁石７１とを引き離そうとする力は、検出器１５の検出範囲内では４５Ｎ以下であり、作動限界を超えると４５Ｎを超える。
【００９１】
次に、本実施形態に係る変位量センサ１７の動作を説明する。
図１８（ａ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが検出範囲内のＤ１となる通常状態の場合、鉄板７２をコバルト磁石７１から引き離そうとする力は４５Ｎ以下であるため、コバルト磁石７１の磁力により鉄板７２が引き付けられる。従って、可変抵抗器１４がスライドレール５０上方に維持された状態にて、検出器１５から検出範囲内の所定の出力電圧が得られ、すだればね１１の変位量Ｄが検出され、乗員の体重が計測される。
【００９２】
これに対し、図１８（ｂ）に示されるように、すだればね１１の変位量Ｄが閾値Ｄｔｈを超えたＤ２となる高負荷状態の場合、検出器１５の出力電圧が作動限界を超えた時点にて、鉄板７２をコバルト磁石７１から引き離そうとする力は４５Ｎを超え、コバルト磁石７１の磁力に打ち勝つため、可変抵抗器１４は下方に引っ張られ、スライドレール５０に沿って下方に滑動する。従って、検出器１５に加わる負荷が緩和され、その構成部品の損傷が防止される。
【００９３】
以上のように本実施形態によれば、スライドレール５０に沿った可変抵抗器１４の移動制御機構として、電子錠５２の代りに、コバルト磁石７１を用いても、第１０の実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、図１６（ａ），（ｂ）を用いて説明した場合と同様に、コバルト磁石７１の代りに、電磁石及びモニタ制御装置を用いることも可能である。
【００９４】
ところで、第１〜第１１の実施形態において、可変抵抗器１４を検出器本体として用いた場合について説明したが、例えばワイヤ１３の運動量をそのまま直線状の抵抗体層上を摺動する長さに変換して、抵抗値の変化量に変換するスライド型可変抵抗器を用いることが可能であり、その他、磁力を利用したホール素子やＭＲ素子式の変位センサ（角度センサを含む）、インダクタンス式（電磁誘導）や静電容量式の非接触センサ等、種々の回転角度検出器を可変抵抗式回転角検出器の代わりに用いることも可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る変位量センサ（請求項１）によれば、検出器本体と固定フレームとの間を連結する緩衝器が設けられているため、検出器に加わる負荷を低減させて、検出器の構成部品の損傷を防止することができる。
また、緩衝器として、蝶番及びその開閉を制御する制御機構（請求項２）や、スライドレール及びこのスライドレールに沿った検出器本体の滑動を制御する制御機構（請求項３）が用いられると、可動部の変位量が検出器の作動限界を超えた場合における検出器の構成部品の損傷の防止が容易に達成できる。
【００９６】
また、緩衝器が検出器本体を元の位置に戻す復元機能を有すると（請求項４）、可動部の変位量が検出器の作動限界の範囲内に復帰したときの変位量センサの使用続行が可能になる。
また、制御機構に、コイルばねや伸縮装置が用いられると（請求項５〜７）、蝶番の開閉の制御や、スライドレールに沿った検出器本体の滑動の制御を比較的簡単な構造をもって容易に行うことが可能になり、検出器の構成部品の損傷を防止できると共に、その復元機能により、変位量が検出器の作動限界の範囲内に復帰した際の変位量センサの使用続行もできる。
【００９７】
また、制御機構として、磁石が用いられると（請求項８）、蝶番の開閉の制御やスライドレールに沿った検出器本体の滑動の制御を比較的簡単な構造をもって容易に行うことが可能になり、検出器の構成部品の損傷を防止できる。
また、制御機構に、ロック装置が含まれると（請求項９，１０）、他の復元機能を有する制御機構と組み合わされる場合には、変位量を計測する際の検出器本体の位置を安定的に維持し、センサ精度の低下を防止できる一方、制御機構として単独で用いられる場合には、蝶番の開閉の制御やスライドレールに沿った検出器本体の滑動の制御を比較的簡単な構造をもって容易に行うことが可能になり、検出器の構成部品の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る変位量センサがシートフレームとすだればねとの間に取り付けられている状態を示す概略平面図である。
【図２】図１の概略断面図である。
【図３】図１の変位量センサの可変抵抗器を示す分解斜視図である。
【図４】図３の可変抵抗器の内部構造を示す正面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第１の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、第２の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る変位量センサがシートフレームとすだればねとの間に取り付けられている状態を示す概略平面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、第３の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、第４の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、第４の実施形態の変形に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、第５の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第６の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、第７の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略平面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、第８の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、第９の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は、第９の実施形態の変形に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）は、第１０の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【図１８】（ａ），（ｂ）は、第１１の実施形態に係る変位量センサの構造及びその動作を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
１０シートフレーム
１１すだればね
１３ワイヤ
１４可変抵抗器
１５検出器
１６緩衝器
１７変位量センサ
１８プーリ
２０回転軸
３０蝶番
３１固定羽板
３２可動羽板
３３軸ピン
３４定荷重・定トルクのばね装置
３５，５８，６６引っ張りコイルばね
３６，５２電子錠
３９，７０，４４，５７，６３モニタ制御装置
６８，７１コバルト磁石
６９電磁石
４０，５９伸縮装置
５０，６５スライドレール
５１圧縮コイルばね
６４アーム

Claims

固定フレームに変位可能に取り付けられた可動部の変位量を計測する変位量センサであって、
前記可動部と前記固定フレーム側の検出器本体との間を接続する接続部材を有し、前記可動部の変位量を前記接続部材の運動量として検出する検出器と、
前記検出器本体と前記固定フレームとの間を連結し、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に、前記検出器に加わる負荷が低減される方向に前記検出器本体を移動させる緩衝器と
を備えたことを特徴とする変位量センサ。
前記緩衝器は、
前記固定フレームと前記検出器本体とを開閉自在に連結する蝶番と、
前記蝶番の開閉を制御し、前記変位量が前記検出器の作動限界の範囲内にある場合に、前記蝶番を閉状態に維持し、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に、前記蝶番を開状態にする制御機構と
を有することを特徴とする請求項１に記載の変位量センサ。
前記緩衝器は、
前記固定フレームに設けられ、前記検出器本体を滑動自在に支持するスライドレールと、
前記変位量が前記検出器の作動限界の範囲内にある場合に、前記検出器本体を前記スライドレールの所定の位置に維持し、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に、前記検出器本体を前記スライドレールに沿って前記可動部に近付く方向に移動させる制御機構と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の変位量センサ。
前記変位量が前記検出器の作動限界の範囲内に復帰したとき、前記緩衝器は、前記検出器本体を元の位置に戻す復元機能を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の変位量センサ。
前記制御機構は、前記固定フレームと前記検出器本体との間を接続するコイルばねを含むことを特徴とする請求項４に記載の変位量センサ。
前記制御機構は、前記検出器本体に連結された連結部材の伸縮を行う伸縮装置を含み、前記伸縮装置は、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に、前記連結部材を伸張させることを特徴とする請求項４に記載の変位量センサ。
前記伸縮装置は、前記検出器による検出値に基づき、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えたか否かを識別するモニタ装置を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の変位量センサ。
前記制御機構は、前記固定フレームと前記検出器本体との間に引力を働かせる磁石を含み、前記磁石の磁力は、前記変位量が前記検出器の作動限界の範囲内にある場合に前記検出器に加わる負荷よりも大きく、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に前記検出器に加わる負荷よりも小さいことを特徴とする請求項２又は３に記載の変位量センサ。
前記制御機構は、前記検出器本体を前記固定フレームに対してロックするロック装置を含み、前記ロック装置は、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えた場合に、前記固定フレームに対する前記検出器本体のロック状態を解除することを特徴とする請求項２乃至８の何れかに記載の変位量センサ。
前記ロック装置は、前記検出器による検出値に基づき、前記変位量が前記検出器の作動限界を超えたか否かを識別するモニタ装置を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の変位量センサ。