JP2006172730A - Load sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、厚み方向の荷重が加わると対向する導電パターン同士が接触するメンブレンスイッチを用いた荷重センサに関し、特に誤動作の発生を防止するようにした荷重センサに関する。 The present invention relates to a load sensor using a membrane switch in which conductive patterns facing each other come into contact with each other when a load in the thickness direction is applied, and more particularly to a load sensor that prevents occurrence of malfunction.
従来より、自動車、航空機の座席、背もたれ等にメンブレンスイッチを設置して着座状態を検出するようにした着座センサが知られている(特許文献1)。メンブレンスイッチは、図7に示すように、一対の可撓性シートを101,102を絶縁スペーサ103を介して重合することにより構成される。可撓性シート101,102の対向面には、それぞれ導電パターン104,105が形成される。絶縁スペーサ103の所定位置には、開口部106が形成され、この開口部106の上下の導電パターン104,105がセル(接点部)107を形成する。セル107に可撓性シート101,102の厚み方向の荷重が加わると、開口部106を介して導電パターン104,105が接触するので、この接触により流れる電流を検出することによって荷重の有無を判別することができる。
ところで、このようなメンブレンスイッチを自動車のヘッドレストの荷重センサとして利用することも考えられるが、自動車のヘッドレストのように曲率半径が小さな曲面のある支持体の表面に沿って荷重センサを構成するメンブレンスイッチを装着すると、図8に示すようにメンブレンスイッチが曲面に沿って撓み、僅かな振動や表皮の収縮、ウレタンの変形等で上下の導電パターンが導通して誤検出が発生するという問題がある。 By the way, it is conceivable to use such a membrane switch as a load sensor for an automobile headrest, but the membrane switch constitutes a load sensor along the surface of a support having a curved surface with a small curvature radius like the headrest of an automobile. 8, the membrane switch is bent along the curved surface, and there is a problem that the upper and lower conductive patterns are conducted due to slight vibration, skin contraction, urethane deformation, and the like, and erroneous detection occurs.
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、ヘッドレストのように曲率半径が小さな曲面にメンブレンスイッチを配置する場合であっても、誤検出が発生することがない荷重センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and provides a load sensor that does not cause erroneous detection even when a membrane switch is arranged on a curved surface having a small curvature radius such as a headrest. For the purpose.
本発明に係る荷重センサは、一対の可撓性を有する絶縁フィルムをスペーサを介して重合することにより形成され、前記一対の絶縁フィルムの対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共に、前記スペーサの所定位置に開口部が形成され、この開口部とその上下の前記導電パターンとでセルが形成され、前記セルで前記絶縁フィルムに厚み方向の荷重が加わると前記セルの位置で対向する導電パターン同士が接触するメンブレンスイッチと、このメンブレンスイッチが装着される曲面を有する支持体と有する荷重センサにおいて、前記メンブレンスイッチが、直線上に配置された複数の前記セルと、これらセルに跨って直線状に延びる導電パターンからなるブリッジ部とを有し、前記ブリッジ部が、前記支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるように前記支持体に装着されていることを特徴とする。 The load sensor according to the present invention is formed by polymerizing a pair of flexible insulating films via a spacer, and a conductive pattern is formed on each of the opposing surfaces of the pair of insulating films. An opening is formed at a predetermined position, and a cell is formed by the opening and the conductive pattern above and below the opening. When a load in the thickness direction is applied to the insulating film in the cell, the conductive patterns facing each other at the position of the cell In a load sensor having a membrane switch in contact with each other and a support having a curved surface on which the membrane switch is mounted, the membrane switch is arranged in a straight line across the plurality of cells arranged in a straight line and these cells. A bridge portion made of a conductive pattern extending, and the bridge portion has the least deflection on the curved surface of the support. Characterized in that it is mounted on said support so as to be disposed in the gas.
本発明の一つの実施形態においては、前記ブリッジ部が、その延びる方向と直交する方向に複数配列され、前記メンブレンスイッチが、前記複数のブリッジ部の一方の端部側を前記ブリッジの延びる方向と直交する方向に連結する導電パターンからなる連結部を有し、この連結部の一端が延長されて導電パターンからなる前記連結部への撓み伝搬を防止する曲げ吸収部を形成し、この曲げ吸収部を介して末端部が形成されている。 In one embodiment of the present invention, a plurality of the bridge portions are arranged in a direction orthogonal to the extending direction, and the membrane switch has one end side of the plurality of bridge portions extending in the extending direction of the bridge. This bending absorbing portion has a connecting portion made of a conductive pattern connected in an orthogonal direction, and one end of this connecting portion is extended to prevent bending propagation to the connecting portion made of a conductive pattern. The terminal part is formed through
この場合、前記複数のブリッジ部がそれぞれ形成される絶縁フィルムは、前記連結部に接続される端部を除いて互いに分離されていることが望ましい。 In this case, it is desirable that the insulating films on which the plurality of bridge portions are respectively formed are separated from each other except for an end portion connected to the connecting portion.
本発明によれば、複数のセルに跨って直線状に延びるブリッジ部が、支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるようにしているので、セルに誤動作を生じさせる撓みが発生することがなく、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, since the bridge portion extending linearly across the plurality of cells is arranged in the direction of least bending on the curved surface of the support, bending that causes malfunction in the cell occurs. This improves the reliability of the load sensor.
上記複数のブリッジを連結する連結部の一端に曲げ吸収部を形成した態様によれば、端末部側からの引っ張り力に対しても、曲げ吸収部が歪みを吸収して、連結部への撓み伝搬を防止するので、ブリッジ部が撓むのを効果的に防止することができ、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。 According to the aspect in which the bending absorbing portion is formed at one end of the connecting portion that connects the plurality of bridges, the bending absorbing portion absorbs the distortion even when the pulling force is applied from the terminal portion side, and is bent to the connecting portion. Since propagation is prevented, it is possible to effectively prevent the bridge portion from being bent, and it is possible to improve the reliability as a load sensor.
また、上記のように複数のブリッジ部が連結部に接続される端部を除いて互いに分離されていると、各ブリッジ部で生じた撓みが他のブリッジ部に伝搬することがなく、ブリッジ部の撓みを更に効果的に防止することきができ、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。 In addition, when the plurality of bridge portions are separated from each other except for the end portion connected to the coupling portion as described above, the bending generated in each bridge portion does not propagate to other bridge portions, and the bridge portion Can be more effectively prevented, and the reliability as a load sensor can be improved.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第一の実施形態に係る荷重センサを自動車のヘッドレストに応用した例を示す正面図、図2は同じく側面図である。 FIG. 1 is a front view showing an example in which the load sensor according to the first embodiment of the present invention is applied to a headrest of an automobile, and FIG. 2 is a side view of the same.
この荷重センサは、支持体としてのヘッドレスト1と、このヘッドレスト1の正面の曲面に沿って配置されたメンブレンスイッチ2とにより構成されている。
The load sensor includes a
ヘッドレスト1は、搭乗者の頭部を受けるウレタン等のクッション材により構成され、この例では、搭乗者の頭部受け面11が縦方向に湾曲した蒲鉾型の曲面を形成している。
The
メンブレンスイッチ2は、図3にその一部の分解斜視図を示すように、一対の可撓性シートを21,22を絶縁スペーサ23を介して重合することにより構成される。可撓性シート21,22の対向面には、それぞれ導電パターン24a,24b,25が形成されている。この例では、導電パターン24a,24bは、互いに絶縁された平行線状パターンで、導電パターン25は、これら平行線状パターンを短絡させる円状孤立パターンとなっている。絶縁スペーサ23の所定位置には、開口部26が形成され、この開口部26の上下の導電パターン24a,24b,25がセル(接点部)27を形成している。セル27に可撓性シート21,22の厚み方向の荷重が加わると、開口部26を介して導電パターン24a,24bと導電パターン25とが接触するので、この接触により導電パターン24a,24bが導電パターン25により短絡され、両者の間に流れる電流を検出することによって荷重の有無を判別することができる。
The
このメンブレンスイッチ2では、図1に示すように、3つのセル27が横方向に直線上に配列され、導電パターン24a,24bは、それらのセル27を横方向に跨るように形成されたブリッジ28を形成している。そして、このブリッジ28が、縦方向に3つ配列され、それらの一方の端部が縦方向に延びる連結部29で連結されている。連結部29の下端部は、中央部に向けて延長されて導電パターンからなる曲げ吸収部30を形成している。この曲げ吸収部30を介して末端部31が形成されている。可撓性シート21,22及び絶縁スペーサ23は、これらブリッジ28、連結部29、曲げ吸収部30及び末端部31に沿った横向き櫛歯状の外形形状を有していることが更に望ましい。
In this
メンブレンスイッチ2を、このような形状及び配置とすることにより、ヘッドレスト1の頭部受け面11の縦方向の曲面の影響で湾曲するのは連結部29だけとなり、セル27を跨ぐブリッジ28は殆ど湾曲しない。このため、誤接触の発生は殆ど無い。また、この実施形態によれば、端末部31が下側から引っ張られた場合でも、曲げ吸収部30のみが撓んで、連結部29には撓みが伝搬しない。このため、端末部31側からの引っ張り力に対しても、曲げ吸収部30の存在により、ブリッジ28が撓むのを効果的に防止することができる。
By adopting such a shape and arrangement of the
なお、このような荷重センサは、図4に示すように、ヘッドレスト1を駆動する駆動部41を有する可動式ヘッドレスト機能付きのシート42に適用され、搭乗者43の頭部44とヘッドレスト1との接触を検知し、ヘッドレスト1の移動を停止させることにより、ヘッドレスト1を最適位置に停止させるシステムに使用することができる。
As shown in FIG. 4, such a load sensor is applied to a
図5は、本発明の第二の実施形態に係る荷重センサを示す正面図、図6は、同上面から見た平面図である。 FIG. 5 is a front view showing a load sensor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view seen from the same top surface.
先の実施形態では、ヘッドレスト1が縦方向に湾曲した蒲鉾型であったが、この実施形態では、ヘッドレスト5が中央部を凹部とした横方向に湾曲した頭部受け面51を有し、この頭部受け面51に沿ってメンブレンスイッチ6が装着されている。
In the previous embodiment, the
この実施形態では、メンブレンスイッチ6を構成する複数のセル67が、縦方向に配列され、縦方向に延びるブリッジ68がセル67を跨るように、形成されている。連結部69及び端末部71は、下端部に形成されている。メンブレンスイッチ6の外形形状は、上向き櫛歯状である。
In this embodiment, a plurality of
この実施形態では、ヘッドレスト5の曲げが緩やかな縦方向にブリッジ部68が配置されており、ブリッジ部68が撓みにくく、セル67の誤動作が生じることが無い。
In this embodiment, the
なお、以上は、ヘッドレストに本発明の荷重センサを適用したが、曲面を有する支持体にメンブレンスイッチを装着する荷重センサであれば、支持体はどのようなものであっても良いことは言うまでもない。 In the above, the load sensor of the present invention is applied to the headrest, but it goes without saying that the support may be any load sensor as long as the membrane switch is attached to the support having a curved surface. .
1,5…ヘッドレスト、2,6…メンブレンスイッチ、27,67…セル、28,68…ブリッジ部、29,69…連結部、30…曲げ吸収部、31,71…端末部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
このメンブレンスイッチが装着される曲面を有する支持体と
を有する荷重センサにおいて、
前記メンブレンスイッチは、直線上に配置された複数の前記セルと、これらセルに跨って直線状に延びる導電パターンからなるブリッジ部とを有し、前記ブリッジ部が、前記支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるように前記支持体に装着されている
ことを特徴とする荷重センサ。 It is formed by polymerizing a pair of flexible insulating films through a spacer, and conductive patterns are formed on the opposing surfaces of the pair of insulating films, respectively, and an opening is formed at a predetermined position of the spacer. A membrane switch in which a cell is formed by the opening and the conductive pattern above and below the opening, and when the load in the thickness direction is applied to the insulating film in the cell, the conductive patterns facing each other at the position of the cell are in contact with each other,
In a load sensor having a support having a curved surface on which the membrane switch is mounted,
The membrane switch has a plurality of the cells arranged on a straight line and a bridge portion made of a conductive pattern extending linearly across the cells, and the bridge portion is most bent on the curved surface of the support. The load sensor is mounted on the support so as to be arranged in a direction with less.
前記メンブレンスイッチは、前記複数のブリッジ部の一方の端部側を前記ブリッジの延びる方向と直交する方向に連結する導電パターンからなる連結部を有し、この連結部の一端が延長されて導電パターンからなる前記連結部への撓み伝搬を防止する曲げ吸収部を形成し、この曲げ吸収部を介して末端部が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の荷重センサ。 A plurality of the bridge portions are arranged in a direction orthogonal to the extending direction,
The membrane switch has a connecting portion made of a conductive pattern that connects one end side of the plurality of bridge portions in a direction orthogonal to the extending direction of the bridge, and one end of the connecting portion is extended to form a conductive pattern. The load sensor according to claim 1, wherein a bending absorbing portion that prevents bending propagation to the connecting portion is formed, and a terminal portion is formed through the bending absorbing portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004359604A JP2006172730A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Load sensor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7629546B2 (en) | 2006-11-29 | 2009-12-08 | Denso Corporation | Load sensor |
JP2016033755A (en) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | キーテック株式会社 | Input device |
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2004
- 2004-12-13 JP JP2004359604A patent/JP2006172730A/en active Pending
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