JP2006177676A - Displacement detector - Google Patents

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Kiyohiro Fukaya
清浩 深谷
Yukihiro Kato
幸裕 加藤
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Aisin Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet load detector for preventing foreign matters, such as fine particles, from entering into the gap between a Hall element and a magnet in a displacement detector, using a displacement sensor comprising the Hall element and the magnet. <P>SOLUTION: In the displacement detector, having the Hall element 22 at a first member and the magnet 23 at a second member for detecting the relative displacement between the first and second members, a medium 40, having deformation capacity, is filled into the gap between the Hall element 22 and the magnet 23. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、二つの部材の相対変位を検出する変位検出装置に関する。より詳細には、本発明は、例えば、自動車等のシートに使用され、着座者がシートに着座したときの可動アームと固定アームとの相対変位を検出する変位検出装置に関する。   The present invention relates to a displacement detection device that detects a relative displacement between two members. More specifically, the present invention relates to a displacement detection device that is used for a seat of an automobile or the like and detects a relative displacement between a movable arm and a fixed arm when a seated person is seated on the seat.

自動車等の車両のシートに乗員が着座したときに、乗員からの荷重を検知することにより、シートベルトの保持機能やエアバッグの作動機能を適切に制御することが従来から行われている。そして、このような荷重の検知は、シートに取り付けられた変位検出装置によって行われている。   2. Description of the Related Art Conventionally, when an occupant sits on a vehicle seat such as an automobile, a seat belt holding function and an airbag operating function are appropriately controlled by detecting a load from the occupant. Such load detection is performed by a displacement detection device attached to the seat.

従来の変位検出装置として、ホール素子と磁石とからなる変位センサを使用した荷重検出装置があった(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1の荷重検出装置は、シート側の部材(可動アーム)に磁石を設置し、フロア側の部材(固定アーム)にホール素子を設置している。ここで、シートに人が着座すると、可動アームが固定アームに対して変位し、そのことによって磁石からホール素子に向かう磁界の磁束密度が変化し、この磁束密度の変化を電気信号の変化として検出することで変位検出を行っている。   As a conventional displacement detection device, there has been a load detection device using a displacement sensor composed of a Hall element and a magnet (see, for example, Patent Document 1). In the load detection device of Patent Document 1, a magnet is installed on a member (movable arm) on the seat side, and a hall element is installed on a member (fixed arm) on the floor side. Here, when a person is seated on the seat, the movable arm is displaced with respect to the fixed arm, whereby the magnetic flux density of the magnetic field from the magnet to the Hall element changes, and this change in magnetic flux density is detected as a change in the electrical signal. The displacement is detected by doing so.

特開2003−97998号公報JP 2003-97998 A

特許文献1のようなホール素子と磁石とからなる変位センサを使用する変位検出装置では、ホール素子と磁石との隙間空間を外部から保護しておくことが重要である。ところが、変位検出装置が設置される自動車の車内には、人の乗降等によって外部から粉塵等の異物が持ち込まれる場合があり、そのような異物がホール素子と磁石との隙間に入り込むと磁界が乱されるため、正確な変位検出ができなくなる。また、ホール素子と磁石との隙間に異物が挟まった状態になると、可動アームと固定アームとの相対変位、すなわち、ホール素子と磁石との相対変位が阻害され、変位検出そのものができなくなる場合も起こり得る。   In a displacement detection device using a displacement sensor composed of a Hall element and a magnet as in Patent Document 1, it is important to protect the space between the Hall element and the magnet from the outside. However, foreign matter such as dust may be brought in from the outside due to people getting in and out of the vehicle where the displacement detection device is installed, and if such foreign matter enters the gap between the Hall element and the magnet, a magnetic field is generated. As a result, the displacement cannot be detected accurately. In addition, if a foreign object is caught in the gap between the Hall element and the magnet, the relative displacement between the movable arm and the fixed arm, that is, the relative displacement between the Hall element and the magnet is hindered, and the displacement detection itself cannot be performed. Can happen.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホール素子と磁石とからなる変位センサを使用する変位検出装置において、粉塵等の異物がホール素子と磁石との隙間に入り込むことを防止できるシート荷重検出装置を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a displacement detection device that uses a displacement sensor composed of a Hall element and a magnet. It is in the point which provides the seat load detection apparatus which can prevent entering.

本発明に係る変位検出装置の特徴構成は、第1部材と第2部材との相対変位を検出するために、前記第1部材にホール素子を備え、前記第2部材に磁石を備えた変位検出装置であって、前記ホール素子と前記磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してある点にある。   A characteristic configuration of the displacement detection device according to the present invention is a displacement detection in which a Hall element is provided in the first member and a magnet is provided in the second member in order to detect relative displacement between the first member and the second member. In the apparatus, the gap between the Hall element and the magnet is filled with a medium having deformability.

本構成の変位検出装置においては、ホール素子と磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してあるので、粉塵等の異物が上記隙間に入り込むことを防止できる。このため、検出誤差の原因となる磁石からホール素子に向かう磁界の乱れが生じたり、第1部材と第2部材との相対変位、すなわち、ホール素子と磁石との相対変位が阻害されたりするおそれがない。   In the displacement detection device of this configuration, the gap between the Hall element and the magnet is filled with a medium having deformability, so that foreign matters such as dust can be prevented from entering the gap. For this reason, there is a risk that the magnetic field from the magnet that causes detection error to the Hall element may be disturbed, or the relative displacement between the first member and the second member, that is, the relative displacement between the Hall element and the magnet may be hindered. There is no.

また、充填される媒体は変形能を有しているので、ホール素子と磁石とが相対変位する際に、媒体自身が流動変形して追随し、上記隙間の充填状態を維持することができる。   In addition, since the medium to be filled has a deformability, when the Hall element and the magnet are relatively displaced, the medium itself can be fluidly deformed to follow, and the filled state of the gap can be maintained.

このように、本構成の変位検出装置であれば、ホール素子と磁石との隙間が常に外部から保護されているので、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。   Thus, with the displacement detection device of this configuration, the gap between the Hall element and the magnet is always protected from the outside, so that accurate displacement detection can be performed over a long period of time.

本発明の変位検出装置では、前記媒体をゲル状の物質とすることも可能である。   In the displacement detection device of the present invention, the medium may be a gel substance.

本構成の変位検出装置においては、ホール素子と磁石との隙間に充填する媒体をゲル状の物質としている。ゲル状の物質は流動性に優れているので、ホール素子と磁石とが相対変位するときにそれほど大きな抵抗は生じない。このため、ホール素子と磁石とのスムーズな相対変位を確保しながら、ホール素子と磁石との隙間を保護して変位検出を長期に亘って安定させることができる。   In the displacement detection device of this configuration, the medium that fills the gap between the Hall element and the magnet is a gel substance. Since the gel-like substance is excellent in fluidity, the resistance is not so great when the Hall element and the magnet are relatively displaced. For this reason, while ensuring a smooth relative displacement between the Hall element and the magnet, the gap between the Hall element and the magnet can be protected and the displacement detection can be stabilized over a long period of time.

本発明の変位検出装置では、媒体に防錆剤を含めてもよい。   In the displacement detection device of the present invention, a rust inhibitor may be included in the medium.

本構成の変位検出装置においては、媒体に含まれる防錆剤が媒体の充填部分近傍における錆の発生を防止するので、変位検出装置の製品寿命が長くなり、変位検出を長期に亘って安定的に行うことが可能となる。   In the displacement detection device of this configuration, the rust preventive agent contained in the medium prevents the occurrence of rust in the vicinity of the filled portion of the medium, so the product life of the displacement detection device is extended and the displacement detection is stable over a long period of time. Can be performed.

本発明の変位検出装置では、前記隙間を覆う可撓性材料からなるブーツを、前記第1部材から前記第2部材に亘って設けることも可能である。   In the displacement detection device of the present invention, it is also possible to provide a boot made of a flexible material covering the gap from the first member to the second member.

本構成の変位検出装置においては、第1部材から第2部材に亘って設けた可撓性材料からなるブーツによって、異物がホール素子と磁石との隙間に侵入することを確実に阻止できるので、変位検出装置の信頼性がより向上し、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。また、ブーツに可撓性材料を採用していることから、ホール素子と磁石との相対変位に対してブーツが容易に変形し、ホール素子と磁石との変位動作の大きな抵抗となることはない。   In the displacement detection device of this configuration, the boot made of a flexible material provided from the first member to the second member can reliably prevent foreign matter from entering the gap between the Hall element and the magnet. The reliability of the displacement detection device is further improved, and accurate displacement detection is possible over a long period of time. In addition, since the boot is made of a flexible material, the boot is easily deformed with respect to the relative displacement between the Hall element and the magnet, and does not become a great resistance for the displacement operation between the Hall element and the magnet. .

本発明に係る自動車用変位検出装置の特徴構成は、車両フロア側に取り付けた固定アームと、シート側に取り付けた可動アームとの相対変位を検出するために、前記固定アームにホール素子または磁石のうちの一方を備え、前記可動アームに前記ホール素子または前記磁石のうちの他方を備えた自動車用変位検出装置であって、前記ホール素子と前記磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してある点にある。   A characteristic configuration of the displacement detection device for an automobile according to the present invention is such that a Hall element or a magnet is provided on the fixed arm in order to detect a relative displacement between the fixed arm attached to the vehicle floor and the movable arm attached to the seat. A displacement detection device for an automobile comprising one of the above, wherein the movable arm is provided with the other of the hall element and the magnet, and a gap between the hall element and the magnet is filled with a medium having deformability. It is in a certain point.

本構成の自動車用変位検出装置においては、ホール素子と磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してあるので、粉塵等の異物が上記隙間に入り込むことを防止できる。このため、検出誤差の原因となる磁石からホール素子に向かう磁界の乱れが生じたり、固定アームと可動アームとの相対変位、すなわち、ホール素子と磁石との相対変位が阻害されたりするおそれがない。よって、ホール素子と磁石との隙間は常に保護され、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。   In the automobile displacement detection apparatus of this configuration, the gap between the Hall element and the magnet is filled with a medium having deformability, so that foreign matters such as dust can be prevented from entering the gap. For this reason, there is no possibility that the magnetic field from the magnet that causes detection error to the Hall element is disturbed, or that the relative displacement between the fixed arm and the movable arm, that is, the relative displacement between the Hall element and the magnet is not disturbed. . Therefore, the gap between the Hall element and the magnet is always protected, and accurate displacement detection is possible over a long period of time.

また、本構成の自動車用変位検出装置は、例えば、自動車用シートの変位検出に最適に使用できるので、異物等が変位検出装置に落下してホール素子と磁石との隙間にはまり込む等の不具合も生じず、信頼性の高い装置を実現することができる。   In addition, since the displacement detection device for an automobile of this configuration can be optimally used for detecting the displacement of an automobile seat, for example, a foreign matter or the like falls on the displacement detection device and gets stuck in the gap between the hall element and the magnet. Therefore, a highly reliable device can be realized.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の変位検出装置100を車両用のシート10に取り付けた状態を示している。シート10は、シートクッション10aと、シートバック10bとから構成され、車両のフロア11にシートレール12を介して設置される。シートレール12は、シート10側の基部を構成するアッパーフレーム13とスライド可能に係合されている。アッパーフレーム13は、シート10のクッションフレーム14を支持している。そして、アッパーフレーム13とクッションフレーム14との間に変位検出装置100が取り付けられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which a displacement detection device 100 of the present invention is attached to a vehicle seat 10. The seat 10 includes a seat cushion 10a and a seat back 10b, and is installed on a floor 11 of the vehicle via a seat rail 12. The seat rail 12 is slidably engaged with an upper frame 13 constituting a base portion on the seat 10 side. The upper frame 13 supports the cushion frame 14 of the seat 10. The displacement detection device 100 is attached between the upper frame 13 and the cushion frame 14.

図2は、変位検出装置100の斜視図である。ここで図示している変位検出装置100は、シート10の後方側に取り付けられるものであるが、シート10の前方側に取り付けられるものも同様の構成とすることができる。   FIG. 2 is a perspective view of the displacement detection device 100. The displacement detection device 100 shown here is attached to the rear side of the seat 10, but the one attached to the front side of the seat 10 can also have the same configuration.

この変位検出装置100により、2つの部材、すなわち、第1部材と第2部材との相対的な変位の検出が行われる。なお、本実施形態では、第1部材をフロア11側に設置される固定アーム15、第2部材をシート10側に設置される可動アーム16として説明する。   The displacement detection device 100 detects the relative displacement between the two members, that is, the first member and the second member. In the present embodiment, the first member is described as the fixed arm 15 installed on the floor 11 side, and the second member is described as the movable arm 16 installed on the seat 10 side.

図3は、変位検出装置100の詳細を示す図である。図3の(a)は変位検出装置100の正面図であり、(b)は(a)のS−S´における断面図である。以下、本実施形態の変位検出装置100について具体的に説明する。   FIG. 3 is a diagram illustrating details of the displacement detection apparatus 100. 3A is a front view of the displacement detection device 100, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line SS ′ of FIG. 3A. Hereinafter, the displacement detection apparatus 100 of the present embodiment will be specifically described.

(固定アーム)
アッパーフレーム13に取り付けられた固定アーム15には、第1ホルダ20を介してホール素子22が取り付けられる。このホール素子22は、後述する磁石23と組み合わせることで変位センサとして機能する。また、ホール素子22を保持する第1ホルダ20は、第1ネジ25により固定アーム15に取り付けることができる。このとき、固定アーム15に設けた第1ネジ25の第1ネジ穴26は、第1ホルダ20の取り付け位置を微調整するために、長穴形状とすることができる。また、固定アーム15には、クッションフレーム14の過剰な移動を防止するために、規制部材19aと規制穴19bとからなる規制手段19が組み込まれている。
(Fixed arm)
A hall element 22 is attached to the fixed arm 15 attached to the upper frame 13 via the first holder 20. This Hall element 22 functions as a displacement sensor by combining with a magnet 23 described later. Further, the first holder 20 that holds the Hall element 22 can be attached to the fixed arm 15 by the first screw 25. At this time, the first screw hole 26 of the first screw 25 provided in the fixed arm 15 can have a long hole shape in order to finely adjust the mounting position of the first holder 20. Further, in order to prevent excessive movement of the cushion frame 14, the fixing arm 15 incorporates a regulating means 19 including a regulating member 19 a and a regulating hole 19 b.

(可動アーム)
可動アーム16は、固定アーム15と並列に設けられる。可動アーム16には、第2ホルダ21を介して磁石23が取り付けられる。この磁石23は、固定アーム15側にあるホール素子22と対向するように配置される。また、磁石23を保持する第2ホルダ21は、第2ネジ30により可動アーム16に取り付けることができる。このとき、第2ホルダ21に設けた第2ネジ30の第2ネジ穴31は、第2ホルダ21の取り付け位置を微調整するために、長穴形状とすることができる。
(Movable arm)
The movable arm 16 is provided in parallel with the fixed arm 15. A magnet 23 is attached to the movable arm 16 via a second holder 21. The magnet 23 is disposed so as to face the hall element 22 on the fixed arm 15 side. The second holder 21 that holds the magnet 23 can be attached to the movable arm 16 by the second screw 30. At this time, the second screw hole 31 of the second screw 30 provided in the second holder 21 can have a long hole shape in order to finely adjust the mounting position of the second holder 21.

可動アーム16は、連結部材18によってクッションフレーム14と連結されている。このような構成により、シート10に人が着座すると、シート荷重はクッションフレーム14から連結部材18を介して可動アーム16に伝達される。また、連結部材18は、シート荷重が可動アーム16に作用する方向のばらつきを許容するように可動アーム16と回動可能にされている。   The movable arm 16 is connected to the cushion frame 14 by a connecting member 18. With such a configuration, when a person sits on the seat 10, the seat load is transmitted from the cushion frame 14 to the movable arm 16 via the connecting member 18. The connecting member 18 is rotatable with the movable arm 16 so as to allow variation in the direction in which the seat load acts on the movable arm 16.

さらに、可動アーム16は、固定アーム15と、ねじり軸心Xを有するトーションバー17で並列に連結されている。このトーションバー17は、ねじれ力に対して弾性的に回転変位する。そして、このトーションバー17の回転変位により、可動アーム16に取り付けた第2ホルダ21に保持されている磁石23が、固定アーム15に取り付けた第1ホルダ20に保持されているホール素子22に対して相対変位する。なお、トーションバー17のねじれ剛性率は、測定精度等を考慮して適宜設定される。   Further, the movable arm 16 is connected in parallel by the fixed arm 15 and the torsion bar 17 having the torsional axis X. The torsion bar 17 is elastically rotationally displaced with respect to the torsional force. Then, due to the rotational displacement of the torsion bar 17, the magnet 23 held by the second holder 21 attached to the movable arm 16 corresponds to the Hall element 22 held by the first holder 20 attached to the fixed arm 15. Relative displacement. Note that the torsional rigidity of the torsion bar 17 is appropriately set in consideration of measurement accuracy and the like.

(変位可能な媒体)
次に、本実施形態の変位検出装置100において使用する変位可能な媒体について説明する。
(Displaceable medium)
Next, a displaceable medium used in the displacement detection device 100 of the present embodiment will be described.

図3に示すように、固定アーム15側にあるホール素子22と、可動アーム16側にある磁石23とは、所定の距離の隙間Dを設けて対向配置されている。この所定の距離は、磁石23から発せられる磁界がホール素子22で検知可能な距離に設定されている。   As shown in FIG. 3, the hall element 22 on the fixed arm 15 side and the magnet 23 on the movable arm 16 side are arranged to face each other with a gap D of a predetermined distance. The predetermined distance is set such that a magnetic field generated from the magnet 23 can be detected by the Hall element 22.

ホール素子22を保持する第1ホルダ20には、第2ホルダ21を取り囲むようにして円筒形または角筒形のハウジング27が取り付けられる。ここで、ハウジング27の内側面と第2ホルダ21との距離は、可動アーム16の最大変位量を許容する距離、すなわち、可動アーム16が固定アーム15に組み込んだ規制手段19によって規制を受ける状態となっても可動アーム16に取り付けた第2ホルダ21がハウジング27の内側面と干渉しない程度の距離にされている。なお、ハウジング27は、第1ホルダ20と別体の部材で構成してもよいし、第1ホルダ20の一部分であってもよい。   A cylindrical or square cylindrical housing 27 is attached to the first holder 20 that holds the Hall element 22 so as to surround the second holder 21. Here, the distance between the inner surface of the housing 27 and the second holder 21 is a distance that allows the maximum displacement amount of the movable arm 16, that is, a state in which the movable arm 16 is regulated by the regulating means 19 incorporated in the fixed arm 15. Even so, the distance is set such that the second holder 21 attached to the movable arm 16 does not interfere with the inner surface of the housing 27. The housing 27 may be configured by a member separate from the first holder 20 or may be a part of the first holder 20.

ハウジング27を設けたことよって形成した第2ホルダ21とハウジング27の内側面との間の領域のうち、上記隙間Dに変形能を有する媒体40が充填される。この変形能を有する媒体40は、好ましくはゲル状の物質である。ここで、「ゲル状の物質」とは、常温で流動性を有する物質を意味し、単一物質からなる液体だけでなく、混合物からなる液体、液体に微粒子等を分散させた懸濁液等も含む。   In the region between the second holder 21 formed by providing the housing 27 and the inner surface of the housing 27, the gap 40 is filled with the medium 40 having deformability. The deformable medium 40 is preferably a gel-like substance. Here, the “gel-like substance” means a substance having fluidity at room temperature, not only a liquid consisting of a single substance, but also a liquid consisting of a mixture, a suspension in which fine particles are dispersed in a liquid, etc. Including.

媒体10として使用するゲル状の物質の性状は、水のような低粘度物質であってもよいし、油脂類(合成油、鉱物油、植物油)のようなある程度の粘度を有する物質であってもよい。あるいは、寒天のような半固体物質であってもよい。また、水等の溶媒に高分子物質を適宜溶解させて調製した媒体10であってもよく、このような調製媒体であれば、所望の粘度の媒体10を容易に得ることができる。   The property of the gel-like substance used as the medium 10 may be a low-viscosity substance such as water, or a substance having a certain degree of viscosity such as fats and oils (synthetic oil, mineral oil, vegetable oil). Also good. Alternatively, it may be a semi-solid material such as agar. Moreover, the medium 10 prepared by appropriately dissolving a polymer substance in a solvent such as water may be used. With such a preparation medium, the medium 10 having a desired viscosity can be easily obtained.

媒体10としてゲル状の物質を採用した場合、粉塵等の比較的微細な異物が媒体10に接触すると、媒体10の表面張力によってその異物を巻き込んでしまうことが考えられる。そして、媒体10が巻き込んだ異物の量が多くなると、磁石23からホール素子22に向かう磁界に影響を与えることも考えられる。そこでこのような場合を想定して、媒体10として、ゲル状の物質の代わりにシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の弾性材料を採用することもできる。このような弾性材料は常温で液体状態でないため、異物が接触してもそれを巻き込んでしまうおそれがない。このため、変位検出装置100が粉塵等の多い劣悪な環境に置かれても、ホール素子22と磁石23との隙間Dは常に外部から保護されるので、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。   When a gel-like substance is employed as the medium 10, when a relatively fine foreign substance such as dust comes into contact with the medium 10, it is considered that the foreign substance is caught by the surface tension of the medium 10. If the amount of foreign matter that the medium 10 is entrained increases, it may be considered that the magnetic field from the magnet 23 toward the Hall element 22 is affected. Therefore, assuming such a case, an elastic material such as a silicone resin or an epoxy resin can be used as the medium 10 instead of the gel substance. Since such an elastic material is not in a liquid state at room temperature, there is no possibility that it will be caught even if a foreign object comes into contact with it. For this reason, even if the displacement detection device 100 is placed in a poor environment with a lot of dust or the like, the gap D between the Hall element 22 and the magnet 23 is always protected from the outside, so that accurate displacement detection is possible over a long period of time. It becomes.

隙間Dへの媒体40の充填は、例えば、シリンジ等の注入装置によって行うことができる。なお、媒体40は、上記隙間Dだけでなく、第2ホルダ21とハウジング27の内側面との間の領域全体に亘って充填してあってもよい。   Filling the gap 40 with the medium 40 can be performed by, for example, an injection device such as a syringe. Note that the medium 40 may be filled not only in the gap D but also over the entire region between the second holder 21 and the inner surface of the housing 27.

さらに、隙間Dに弾性材料を充填する方法としては、例えば、あらかじめ隙間Dの形状に成形しておいた弾性材料を、変位検出装置100を組み立てる際に第1ホルダ20と第2ホルダ21との間に挟み込む方法や、その弾性材料のモノマーをシリンジ等の注入装置によって隙間Dに充填しておき、当該モノマーを熱や光等で重合させて弾性材料を合成する方法等が挙げられる。   Furthermore, as a method of filling the gap D with an elastic material, for example, an elastic material that has been molded into the shape of the gap D in advance is used when the displacement detector 100 is assembled with the first holder 20 and the second holder 21. Examples thereof include a method of sandwiching them in between, a method in which a monomer of the elastic material is filled in the gap D by an injection device such as a syringe, and the monomer is polymerized with heat or light to synthesize an elastic material.

媒体40としてこのようなゲル状の物質または弾性材料を用いれば、隙間Dが外部から遮断され、変位検出に悪影響を及ぼす粉塵等の異物が隙間Dに入り込むことが防止される。このため、変位検知の場面において、検出誤差の原因となる磁石23からホール素子22に向かう磁界の乱れが生じるおそれはない。また、固定アーム15と可動アーム16との相対変位、すなわち、ホール素子22と磁石23との相対変位が起こっても、媒体40自身が流動変形して追随することができるので、ホール素子22と磁石23との相対変位が阻害される等の不都合がなくなり、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。   If such a gel-like substance or elastic material is used as the medium 40, the gap D is blocked from the outside, and foreign matters such as dust that adversely affects displacement detection are prevented from entering the gap D. For this reason, there is no possibility of disturbance of the magnetic field from the magnet 23 to the Hall element 22 causing a detection error in the scene of displacement detection. Further, even if the relative displacement between the fixed arm 15 and the movable arm 16, that is, the relative displacement between the Hall element 22 and the magnet 23 occurs, the medium 40 itself can flow and deform and follow the Hall element 22. There is no inconvenience such as inhibition of relative displacement with the magnet 23, and accurate displacement detection is possible over a long period of time.

以上のように、本発明の変位検出装置100では、製造業者や使用者が、設計や使用環境等に応じて適切な媒体10を選択することができ、この点において、本発明の変位装置100の適用範囲は広いものといえる。   As described above, in the displacement detection device 100 of the present invention, the manufacturer and the user can select an appropriate medium 10 according to the design, use environment, and the like. In this respect, the displacement device 100 of the present invention. Can be said to have a wide range of applications.

(ブーツ)
ホール素子22と磁石23との隙間Dを外部から保護するために、図4に示すように、固定アーム15の第1ホルダ20に設けたハウジング27から可動アーム16の第2ホルダ21に亘って、隙間Dを覆う形状の可撓性材料からなるブーツ50を設けることも有効である。このようなブーツ50を設けることによっても、異物が隙間Dに侵入することをより確実に阻止できるので、変位検出装置100の信頼性がより向上し、長期に亘って正確な変位検出が可能となる。
(boots)
In order to protect the gap D between the hall element 22 and the magnet 23 from the outside, as shown in FIG. 4, from the housing 27 provided in the first holder 20 of the fixed arm 15 to the second holder 21 of the movable arm 16. It is also effective to provide a boot 50 made of a flexible material that covers the gap D. Providing such a boot 50 can also more reliably prevent foreign matter from entering the gap D, thereby improving the reliability of the displacement detection device 100 and enabling accurate displacement detection over a long period of time. Become.

また、ブーツ50は可撓性材料からできているので、ホール素子22と磁石23との相対変位に対して容易に変形することができる。このため、ブーツ50がホール素子22と磁石23との変位動作に対して大きな抵抗となることはない。   Moreover, since the boot 50 is made of a flexible material, it can be easily deformed with respect to the relative displacement between the Hall element 22 and the magnet 23. For this reason, the boot 50 does not become a great resistance to the displacement operation of the Hall element 22 and the magnet 23.

なお、ブーツ50にハウジング27の縁部に係止する突起部50aを設けておけば、ブーツ50を安定して固定することができ、隙間Dの密封性を向上させることができる。   In addition, if the boot 50 is provided with the protrusion 50a that is engaged with the edge of the housing 27, the boot 50 can be stably fixed, and the sealing performance of the gap D can be improved.

ブーツ50を構成する可撓性材料としては、ゴム、樹脂フィルム、織物、不織布等を使用することができる。また、ブーツ50に蒸着、メッキ、ラミネート等によって金属層を形成しておけば、磁気遮蔽効果を付加することができるため、主にホール素子22が受ける外部磁場の影響が低減され、変位検出精度の低下を防止することができる。   As the flexible material constituting the boot 50, rubber, resin film, woven fabric, non-woven fabric, or the like can be used. Further, if a metal layer is formed on the boot 50 by vapor deposition, plating, laminating or the like, a magnetic shielding effect can be added, so that the influence of an external magnetic field received mainly by the Hall element 22 is reduced, and displacement detection accuracy is achieved. Can be prevented.

<別実施形態>
(1)上記実施形態では、第1ホルダ20に、第2ホルダ21を取り囲むハウジング27を取り付けたが、第2ホルダ21に、第1ホルダ20を取り囲むようにハウジングを取り付け、これによってできた第2ホルダ21とハウジング27の内側面との間の領域に、変形能を有する媒体を充填する構成であってもよい。
(2)第1ホルダ20または第2ホルダ21に取り付けるハウジング27を、金属等の磁気遮蔽材料で構成すれば、主にホール素子22が受ける外部磁場の影響を低減させる効果があり、より正確な変位検出が可能となる。
(3)上記実施形態では、トーションバー17によるねじれ変位を利用して変位検出を行っているが、他の変位可能部材を使用することも可能である。例えば、固定アーム15と可動アーム16との間に荷重に比例して圧縮されるバネを設け、このバネの圧縮変位を利用して変位検出を行ってもよい。
(4)ホール素子22および磁石23によって検出された変位は、例えば、電気信号として図示しないコンピュータ等の演算手段に送信され、この演算手段に格納された変位−荷重変換プログラム等によってシート荷重が求めることができる。
<Another embodiment>
(1) In the above embodiment, the housing 27 surrounding the second holder 21 is attached to the first holder 20. However, the housing is attached to the second holder 21 so as to surround the first holder 20. 2 The structure which fills the area | region between the holder 21 and the inner surface of the housing 27 with the medium which has a deformability may be sufficient.
(2) If the housing 27 attached to the first holder 20 or the second holder 21 is made of a magnetic shielding material such as metal, there is an effect of reducing the influence of an external magnetic field mainly received by the Hall element 22, and more accurate. Displacement can be detected.
(3) In the above embodiment, the displacement detection is performed using the torsional displacement by the torsion bar 17, but other displaceable members can also be used. For example, a spring that is compressed in proportion to the load may be provided between the fixed arm 15 and the movable arm 16, and the displacement may be detected using the compression displacement of the spring.
(4) The displacement detected by the hall element 22 and the magnet 23 is transmitted as an electric signal to a calculation means such as a computer (not shown), and the seat load is obtained by a displacement-load conversion program or the like stored in the calculation means. be able to.

本発明の変位検出装置は、自動車等の車両のシートにおけるシート荷重の検知に用いる他、アクセルペダルの踏み代の検知、サンルーフ装置やパワーウィンドの開閉状態の検知等に応用することも可能である。また、自動車以外の種々の分野においても本発明の変位検出装置を応用することが可能であり、例えば、産業用機械に使用する変位検出センサが挙げられる。   The displacement detection device of the present invention can be applied not only to detection of a seat load in a vehicle seat such as an automobile, but also to detection of a stepping amount of an accelerator pedal, detection of an open / close state of a sunroof device or a power window, and the like. . In addition, the displacement detection device of the present invention can be applied to various fields other than automobiles, for example, displacement detection sensors used for industrial machines.

本発明の変位検出装置を車両用のシートに取り付けた状態を示す図The figure which shows the state which attached the displacement detection apparatus of this invention to the vehicle seat. 本発明の変位検出装置の斜視図The perspective view of the displacement detection apparatus of this invention 本発明の変位検出装置の(a)正面図および(b)S−S´断面図(A) Front view and (b) SS ′ sectional view of the displacement detection device of the present invention 隙間を覆う可撓性材料からなるブーツを設けた変位検出装置を示す平面図The top view which shows the displacement detection apparatus which provided the boot consisting of the flexible material which covers a clearance gap

符号の説明Explanation of symbols

15 固定アーム
16 可動アーム
22 ホール素子
23 磁石
40 媒体
50 ブーツ
100 変位検出装置
D 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Fixed arm 16 Movable arm 22 Hall element 23 Magnet 40 Medium 50 Boot 100 Displacement detection apparatus D Gap

Claims (5)

第1部材と第2部材との相対変位を検出するために、前記第1部材にホール素子を備え、前記第2部材に磁石を備えた変位検出装置であって、前記ホール素子と前記磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してある変位検出装置。   In order to detect a relative displacement between the first member and the second member, a displacement detection device having a Hall element in the first member and a magnet in the second member, wherein the Hall element, the magnet, A displacement detecting device in which a gap between the two is filled with a medium having deformability. 前記媒体がゲル状の物質である請求項1に記載の変位検出装置。   The displacement detection device according to claim 1, wherein the medium is a gel substance. 前記媒体が防錆剤を含む請求項1または2に記載の変位検出装置。   The displacement detection device according to claim 1, wherein the medium includes a rust inhibitor. 前記隙間を覆う可撓性材料からなるブーツを、前記第1部材から前記第2部材に亘って設けてある請求項1〜3のいずれか一項に記載の変位検出装置。   The displacement detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a boot made of a flexible material covering the gap is provided from the first member to the second member. 車両フロア側に取り付けた固定アームと、シート側に取り付けた可動アームとの相対変位を検出するために、前記固定アームにホール素子または磁石のうちの一方を備え、前記可動アームに前記ホール素子または前記磁石のうちの他方を備えた自動車用変位検出装置であって、前記ホール素子と前記磁石との隙間に変形能を有する媒体を充填してある自動車用変位検出装置。   In order to detect relative displacement between the fixed arm attached to the vehicle floor side and the movable arm attached to the seat side, the fixed arm includes one of a hall element or a magnet, and the movable arm includes the hall element or A displacement detection device for an automobile comprising the other of the magnets, wherein the gap between the Hall element and the magnet is filled with a medium having deformability.
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