JP2014121884A - 座席装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】前後方向に着座部位が変化しても適切に着座を検知し得る座席装置をより簡易な構成で提供する。
【解決手段】座席装置は、クッションパッドと、クッションパッドの座面から加えられる荷重を検知する感圧スイッチSW1とを備えている。このような座席装置におけるクッションパッドの下面には、当該クッションパッドの前後方向に伸びる溝50が形成されており、この溝50の空間には、感圧スイッチSW1が配置されている。
【選択図】図6

Description

本発明は、車両などの座席装置に関し、着座を検知する技術分野において好適なものである。
車両における安全システムの一つとして、乗車時にシートベルトが非着用であることを警告するアラームシステムが実用化されている。このアラームシステムでは、人の着座が検知されている状態においてシートベルトの着用が非検知となる場合に、警告が発せられる。このようなアラームシステムなどに用いられる座席装置として、下記特許文献1が提案されている。
この特許文献1の座席装置は、クッションパッドとそのクッションパッドが載置されるクッションフレームを有しており、当該クッションパッドとクッションフレームとの間には2種類の着座センサが設けられている。
第1の着座センサは、クッションパッドとクッションフレームとの間における着座領域の中央部に配置され、押しボタン式のスイッチと平板の受圧部とからなる。この平板の受圧部は、スイッチに覆い被さっているが、押圧されていないときにはスイッチに非接触状態となる構成である。
一方、第2の着座センサは、クッションパッドとクッションフレームとの間における着座領域の前端周縁部に配置されたシート状のメンブレンスイッチとされる。このメンブレンスイッチは、上部側電極シートと下部側電極シートとを絶縁性のスペーサを挟んで一体とされ、当該スペーサに設けられる開口を介して各電極シートに配置される複数対の接点同士が押圧により導通する構成である。
このような座席装置では、第1の着座センサ及び第2の着座センサのいずれかが検知状態となっていればその検知状態が維持される構成になっているため、着座部位や着座姿勢が変化しても検知可能となる。
特開2008−183976
ところが、上記特許文献1の座席装置では互いに異なる構成の着座センサが必要となるため、当該座席装置の構成が煩雑化するという課題があった。また上記特許文献1の座席装置では、異なるクッションパッドを用いた場合、特定のクッションパッドによっては適切に荷重を検知できない場合があるという課題があった。
そこで、本発明は、異なるクッションパッドを用いたとしても着座センサを共通化でき、適切に着座を検知し得る座席装置をより簡易な構成で提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、クッションパッド下面に受ける圧力の方向性に関する傾向を見出した。すなわち、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、どのようなクッションパッドであっても、臀部形状に由来して左右方向に帯状に広がる傾向がある。一方、クッションパッドごとに下面の形状が異なるため、その形状に応じて、左右方向に広がる帯状の圧力が前後方向にずれる傾向がある。
したがって、どのようなクッションパッドであっても共通の位置に着座センサを配置しただけでは、特定のクッションパッドの左右方向に帯状に広がる圧力が前後方向にずれて着座センサに伝わらない場合があると考えた。また、上記特許文献1のようにクッションパッドの下面に円形の溝を設けても、上記と同様に特定のクッションパッドの左右方向に帯状に広がる圧力が前後方向にずれて、そもそも溝に伝わらない場合があると考えた。
そこで、本発明者は更に鋭意検討を重ねた結果、上記課題を解決し得る本発明に至った。
すなわち本発明は、クッションパッドと、前記クッションパッドの座面から加えられる荷重を検知する感圧スイッチとを備え、前記クッションパッドの下面には、前記クッションパッドの前後方向に伸びる溝が形成され、前記溝の空間には、前記感圧スイッチが配置されることを特徴とする。
このような座席装置によれば、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、当該クッションパッドの前後方向に伸びる溝に集中することが本発明者の実験により確認されている。すなわち、クッションパッドが異なり、当該クッションパッドの左右方向に広がる帯状の圧力が前後方向にずれても、溝のいずれかの部分で圧力が感知できる。そして、溝のいずれかの部分で圧力が感知されれば、この部分を基点として、溝全体に圧力が伝播し、溝全体が撓む。したがって、本願の座席装置の場合、異なるクッションパッドを用いても、クッションパッドの前後方向に伸びる溝の空間に配置される感圧スイッチには、その着座部位が座面部位にあるときと同じような押圧力が、当該溝全体が撓むことによって与えられる。つまり、クッションパッドの前後方向に伸びる溝は、単にセンサ配置用としてのみならず、押圧集約用として感圧スイッチに作用する。このように、クッションパッドの前後方向に伸びる溝が形成されている限りにおいては、異なるクッションパッドを用いたとしても着座センサを共通化でき、この結果、適切に着座を検知し得る座席装置がより簡易な構成で実現される。
なお、仮に、クッションパッドの左右方向に伸びる溝がクッションパッドの下面に形成された場合には、クッションパッドが異なった際に、前後方向にずれる圧力を感知することが殆どできず、当該溝が押圧集約用として感圧スイッチに作用することは実質的にはない。このことも本発明者の実験により確認されている。
また、前記溝の空間には、複数の前記感圧スイッチが配置されることが好ましい。
上述したように、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、クッションパッドの前後方向に伸びる溝に集中する。このため、溝を多数形成した場合には、クッションパッドの中心に近い溝に圧力が吸収され、当該中心から遠い溝には圧力が届き難くなる傾向がある。この点、溝の空間に複数の感圧スイッチを配置した場合、1つの感圧スイッチにつき1つの溝を形成する場合に比べて、クッションパッド下面に形成すべき溝数を減らして溝に対して圧力を確実に集中させることができる。この結果、クッションパッドの耐久性を向上しつつも、適切に着座を検知することができる。
また、複数の前記感圧スイッチは、前記クッションパッドの前後方向に並べられることが好ましい。
複数の感圧スイッチをクッションパッドの左右方向に並べた場合、クッションパッドの中心に近い感圧スイッチと、当該中心から遠い感圧スイッチとに加わる圧力には差が生じる傾向がある。この点、複数の感圧スイッチをクッションパッドの前後方向に並べた場合、各感圧スイッチに同等の圧力を加えさせることができるため、複数の感圧スイッチをクッションパッドの左右方向に並べる場合に比べて、適切に着座を検知することができる。
また、複数の前記感圧スイッチは、電気的に並列接続されることが好ましい。
このようにした場合、いずれかの感圧スイッチがオンになれば着座を検知することができるため、当該着座の検知感度を向上することができる。また、ある感圧スイッチが破損したとしても、残りの感圧スイッチで着座が検知可能となるため、着座センサとしてより長い延命を図ることができる。ところで、溝の前後方向の長さが大きくなるほど、座面側から圧力が加わった溝における前部位と後部位での撓み量の差は大きくなることも本発明者の実験により確認されている。したがって、複数の感圧スイッチをクッションパッドの前後方向に並べる場合、その溝の前後方向の長さにかかわらず適切に着座を検知する観点では、当該感圧スイッチを電気的に並列接続することは特に有用となる。
また、前記溝は複数形成され、1つの前記溝の空間に配置される1又は複数の前記感圧スイッチを組として前記組同士が電気的に直列接続されることが好ましい。
このようにした場合、各溝それぞれに配置される感圧スイッチがオンにならない限り着座が検知されることはない。このため、クッションパッドに小物等が置かれたときに、着座を検知することを大幅に低減することができる。したがって、誤検知を低減してより一段と適切に着座を検知することができる。
また、複数の前記溝は、前記クッションパッドの幅方向の中心を基準として左右対称に形成されることが好ましい。
上述したように、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、どのようなクッションパッドであっても、臀部形状に由来して左右方向に帯状に広がる傾向がある。また、クッションパッドの幅方向の中心に着座する。この点、クッションパッドの幅方向の中心を基準として複数の溝を左右対称に形成した場合、当該溝に対しておおむね均等の圧力を与えることができ、この結果、適切に着座を検知することができる。
また、前記感圧スイッチは、前記溝の前後方向の中心を基準として前側又は後側の空間内に配置され、前記溝の開口面に対して前記中心側へ斜めに配置されることが好ましい。
上述したように、座面側から圧力が加わったクッションパッドの溝底は撓むが、大略的には、当該溝底が前端部位又は後端部位から中心部位に向けて傾斜するように撓む。この点、溝の開口面に対してその溝の前後方向の中心側へ斜めに感圧スイッチが傾けられた場合、当該感圧スイッチの上側部分を、クッションパッドに圧力が加わった際の溝底の底面におおむね正対させることができる。したがって、感圧スイッチの感度を向上することができる。
以上のように本発明によれば、より簡易な構成で、異なるクッションパッドを用いたとしても着座センサを共通化でき、適切に着座を検知し得る座席装置を実現することができる。
第1実施形態における座席装置を概略的に示す斜視図である。 着座センサの構成を示す斜視図である。 着座センサを上側から見た様子及び着座センサの断面の様子を示す図である。 着座センサの等価回路を示す図である。 座席装置を真上から見た様子を示す図である。 図5のV−V線を通る断面の様子を示す図である。 シミュレーションモデルの断面の様子を示す図である。 シミュレーションモデルの溝を形成しない場合と形成した場合における座部パッド下面での変位量を示す図である。 図7のシミュレーションモデルに基づく圧力分布を示す図である。 感圧スイッチがオンする様子を図6と同じ視点で示す図である。 第2実施形態における着座センサを示す図である。 第2実施形態における座席装置を真上から見た様子を示す図である。 第2実施形態における座席装置を図6と同じ視点から見た断面の様子を示す図である。 第2実施形態における感圧スイッチがオンする様子を図13と同じ視点で示す図である。 第3実施形態の載置部材を示す図である。 着座センサの構成を図11と同じ視点で示す図である。 補強部材におけるばね溝を有する面を示す図である。 図16に示すX−X線を通る断面の様子を示す図である。 第3実施形態における座席装置を真上から見た様子を示す図である。 クッションパッドの溝部分における前後方向の断面を示す図である。 スペーサの開口とクッション部材との関係の説明に供する概略図である。
(1)第1実施形態
本発明に係る座席装置に好適となる第1実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。
図1は、第1実施形態における座席装置1を概略的に示す斜視図である。図1に示すように、第1実施形態における座席装置1は、着座センサ2と、クッションパッド3と、当該クッションパッド3の載置部材である金属製のシートパン4とを主な構成要素として備える。
図2は、着座センサ2の構成を示す斜視図である。図2に示すように、着座センサ2は、第1電極シート10、第2電極シート20、スペーサ30及びクッション部材40を主な構成要素として備える。
第1電極シート10は、第1絶縁シート11と、複数の第1電極12A〜12Dと、端子13A及び13Bとを有する。
第1絶縁シート11は、可撓性を有するフィルム状の絶縁シートとされ、例えばH型形状とされる。本実施形態の場合、第1絶縁シート11は、第1電極12A及び12Bを配置すべきメインブロックB1と、第1電極12C及び12Dを配置すべきメインブロックB2と、当該メインブロックB1及びB2同士を連結する第1サブブロックB3と、端子13A及び13Bを配置すべき第2サブブロックB4とからなる。メインブロックB1及びB2は、略矩形状のブロックとされる。一方、第1サブブロックB3は、メインブロックB1及びB2における長手方向の中間部位同士を連結する略矩形状のブロックとされる。他方、第2サブブロックB4は、第1サブブロックB3よりも小さく、当該第1サブブロックB3における長手方向の中間部位の端部から突出する略矩形状のブロックとされる。第1絶縁シート11の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂を挙げることができる。
第1電極12A〜12Dは、導体の層であり、例えば略円形の金属印刷層とされる。第1電極12Aと12BとはメインブロックB1の一方の表面上に配置され、本実施形態では、同一直線状に並ぶ状態とされる。第1電極12Cと12Dとは、メインブロックB2のうち第1電極12A及び12Bが配置されている面と同じ表面上に配置され、本実施形態では、同一直線状に並ぶ状態とされる。
端子13A及び13Bは、導体の層であり、例えば略四角形の金属シートとされる。また、これら端子13A及び13Bは、第2サブブロックB4のうち第1電極12A〜12Dが配置されている面と同じ表面上に配置される。
第1電極12Aと第1電極12Bとは第1配線14Aにより電気的に接続され、第1電極12Cと第1電極12Dとは第1配線14Bにより電気的に接続される。また、第1配線14Aと端子13Aとは第1配線14Cにより電気的に接続され、第1配線14Bと端子13Bとは第1配線14Dにより電気的に接続される。
第2電極シート20は、第2絶縁シート21と、複数の第2電極22A〜22Dとを有する。
第2絶縁シート21は、可撓性を有するフィルム状の絶縁シートとされ、例えばH型形状とされる。本実施形態の場合、第2絶縁シート21は、第2電極22A及び22Bを配置すべきメインブロックB11と、第1電極12C及び12Dを配置すべきメインブロックB12と、当該メインブロックB11及びB12同士を連結する第1サブブロックB13とからなる。メインブロックB11及びB12は第1絶縁シート11におけるメインブロックB1及びB2と同形同大とされる。また、第1サブブロックB13は第1絶縁シート11における第1サブブロックB3と同形同大とされる。第2絶縁シート21の材料としては、第1絶縁シート11と同様に、PET、PBT又はPEN等の樹脂を挙げることができる。ただし、第2絶縁シート21の材料は、第1絶縁シート11の材料と同じであっても異なっていても良い。
第2電極22A〜22Dは、導体の層であり、例えば略円形の金属印刷層とされる。第2電極22Aと22BとはメインブロックB11の一方の表面上に配置され、第2電極22Cと22DとはメインブロックB12のうち第2電極22A及び22Bが配置されている面と同じ表面上に配置される。本実施形態の場合、第2電極22A〜22Dの大きさは第1電極12A〜12Dと同じ大きさとされる。また、第2電極22A及び22Bの配置位置はメインブロックB1に対する第1電極12A及び12Bの配置位置と相対的に同じ位置とされ、第2電極22C及び22Dの配置位置はメインブロックB1に対する第1電極12C及び12Dの配置位置と相対的に同じ位置とされる。
第2電極22Aと第2電極22Bとは第2配線24Aにより電気的に接続され、第2電極22Cと第2電極22Dとは第2配線24Bにより電気的に接続され、当該第2配線24Aと第2配線24Bとは第2配線24Cにより電気的に接続される。
スペーサ30はフィルム状の絶縁シートとされ、複数の開口31A〜31Dを有する。本実施形態の場合、スペーサ30は、例えばH型形状とされ、開口31A及び31Bを形成すべきメインブロックB21と、開口31C及び31Dを形成すべきメインブロックB22と、当該メインブロックB21及びB22同士を連結する第1サブブロックB23とからなる。メインブロックB21及びB22は第1絶縁シート11におけるメインブロックB1及びB2と同形同大とされ、第1サブブロックB23は第1絶縁シート11における第1サブブロックB3と同形同大とされる。このスペーサ30の材料としては、第1絶縁シート11及び第2絶縁シート21と同様に、PET、PBT又はPEN等の樹脂を挙げることができる。ただし、スペーサ30の材料は、第1絶縁シート11又は第2絶縁シート21の材料と同じであっても異なっていても良い。
開口31A〜31Dの周縁形状は、例えば略円形であり、開口31A〜31Dの直径は、第1電極12A〜12Dの直径よりも僅かに小さい状態とされる。また、開口31A及び31Bの配置位置は、メインブロックB1に対する第1電極12A及び12Bの配置位置と相対的に同じ位置とされ、開口31C及び31Dの配置位置は、メインブロックB2に対する第1電極12C及び12Dの配置位置と相対的に同じ位置とされる。
各開口31A〜31Dには、スペーサ30の外部と空間的に接続するスリット32A〜32Dが形成される。すなわち、各スリット32A〜32Dの一端は、対応する開口31A〜31Dに連結され、他端はスペーサ30の側方に開放される。
クッション部材40は、圧力が加えられると潰れるように変形する弾性部材であり、例えば、多数の空孔が設けられたスポンジ状の樹脂、樹脂製の繊維が絡み合った不織布又はゴム等から形成される。本実施形態の場合、クッション部材40は略直方体状とされ、その広面は例えば第1絶縁シート11におけるメインブロックB1の広面と同じとされる。
図3は、着座センサ2を上側から見た様子及び着座センサ2の断面の様子を示す図である。具体的に図3の(A)は、着座センサ2を上側から見た様子を示す図であり、図3の(B)は、図3の(A)におけるV−V線に沿った断面の様子を示す図である。
図3の(B)に示すように、スペーサ30の一方の面に第1電極シート10が貼り付けられ、当該スペーサ30の他方の面に第2電極シート20が貼り付けられて、1つの構造体(以下、シート構造体という)SSBが構成される。
このシート構造体SSBでは、一対の絶縁シート11,21の一部分と、これらシート部分の間に介在するスペーサ部位と、そのスペーサ部位に設けられる開口31Aを介して対向する一対の電極12A,22Aとによって感圧スイッチSW1が構成される。なお、絶縁シート11,21の一部分とは、少なくとも電極が配置される部分である。
またシート構造体SSBでは、感圧スイッチSW1と同様にして、図3の(A)に示す感圧スイッチSW2〜SW4が構成される。なお、感圧スイッチSW1〜SW4の構成要素である絶縁シート及びスペーサは、本実施形態では、1枚の絶縁シート11、21及びスペーサ30の一部分とされるが、当該部分ごとに別体となる絶縁シート及びスペーサが所定の連結具により連結されていても良い。
このようなシート構造体SSBにおける第1絶縁シート11のうち、スペーサ30に対向される面とは逆側の面は下面とされる。この下面のメインブロックB1(図2)には、当該第1絶縁シート11を介して開口31A及び31Bを覆うクッション部材40が貼り付けられる。一方、第1絶縁シート11の下面におけるメインブロックB2(図2)には、当該第1絶縁シート11を介して開口31C及び31Dを覆うクッション部材40が貼り付けられる。
図4は、着座センサ2の等価回路を示す図である。図4に示すように、感圧スイッチSW1及びSW2の組STAと、感圧スイッチSW3及びSW4の組STBとは並列接続される。また、これら組STA及びSTB同士は直列接続され、一対の端子13A及び13Bの間に配置される。
図5は、座席装置1を真上から見た様子を示す図である。図5に示すように、上述の着座センサ2はシートパン4の載置面に固定され、当該載置面にクッションパッド3が載置される。なお、着座センサ2は、クッション部材(図3の(B))の下面をシートパン4に接着剤で貼り付けてシートパン4に固定しても良く、第1サブブロックB23(図2)の部分をクッションパッド3で押さえ付けてシートパン4に固定しても良い。
クッションパッド3は、背もたれ部3A及び座部3Bを主な構成要素として備える。これら背もたれ部3Aと座部3Bとは、圧力が加わると潰れるように変形する弾性部材であり、所定の連結具により連結される。なお、弾性部材の材料としては、発泡ウレタン等を挙げることができる。
座部3Bの下面には、クッションパッド3の前後方向に伸びる縦型の溝(以下、凹部という)50が形成される。本実施形態の場合、この凹部50は、座部3Bにおける底面の周縁部よりも内側となる領域に配置される。また、凹部50の前後方向の中心は、正規着座する場合のヒップポイントHPよりも前方であって、座部3Bの幅方向の中心を通る鉛直平面VFを基準として左右対称となる位置に形成される。
なお、「正規着座」とは、背中が背もたれ部3Aに接触し、臀部が座部3Bの奥深くに位置する状態で着座することを意味し、「ヒップポイント」とは、着座状態にある人の臀部のうち最も下側に出ている部位を意味する。
この凹部50の幅W(クッションパッド3の左右方向に平行となる方向の長さ)を1とした場合に、その凹部50の長さL(クッションパッド3の前後方向に平行となる方向の長さ)の比率は2以上とされる。本実施形態の場合、凹部50の幅Wは、感圧スイッチを構成する電極を凹部50の幅方向に2つ並べられない幅とされ、凹部50の長さLは、感圧スイッチを構成する電極を凹部50の長手方向に2つ以上並べられる長さとされる。具体的に凹部50の幅Wは例えば45mm程度とされ、当該凹部50の長さLは例えば140mm程度とされる。
このような凹部50内には、左側の凹部50に沿って感圧スイッチSW1及びSW2が配置され、右側の凹部50に沿って感圧スイッチSW3及びSW4が配置される。
図6は、図5のV-V線を通る断面の様子を示す図である。図6に示すように、凹部50の深さDPはシート構造体SSBとクッション部材40との厚みTHよりも大きい状態とされ、当該シート構造体SSBの上面と凹部50の底面とには間隙GPが形成される。
なお、図6に示される凹部50の側面と、着座センサ部分の側面とは接触状態となっているが、間隙を有した状態となっていても良い。ただし、感圧スイッチSW1〜SW4の位置ずれを防止する観点、あるいは、座部3Bと着座センサ部分との固定状態を強化する観点では、凹部50の側面と着座センサ部分の側面とが接触状態であるほうが好ましい。
図7は、シミュレーションモデルの断面の様子を示す図である。図7に示すように、シミュレーションモデルは、座部パッド61の下面に形成された溝62及び63が載置台64の載置面に対向する状態で、座部パッド61を載置台64に載置し、当該座部パッド61に荷重印加物65を配置したモデルである。
座部パッド61は上記実施形態のクッションパッド3の座部3Bを想定したものであり、載置台64はシートパン4を想定したものである。座部パッド61のサイズは500mm×500mm×200mmとした。荷重印加物65の重さは120kgとした。
図8は、シミュレーションモデルの溝62及び63を形成しない場合と形成した場合における座部パッド下面での変位量を示す図である。具体的に図8の(A)はシミュレーションモデルの溝62及び63を形成しなかった場合であり、図8の(B)はシミュレーションモデルの溝62及び63を形成した場合である。
なお、図8の(A)では、シミュレーションモデルの溝62及び63に代えて、直径45mmの円形の溝が、座部パッド61の前後方向に180mm間隔で座部パッド下面に形成されている。また、図8の(A)及び(B)では、紙面の下端中央から荷重が印加されている。
図8の(A)及び(B)に示すように、座部パッド61の下面のうち溝が形成されていない領域は載置台64と接しているため、当該領域では荷重が印加されても変位が生じない。一方、溝が形成された領域では変位が生じる。この変位は、図8の(A)と(B)との比較から分かるように、円形の溝を形成した場合には、荷重が印加された部位から離れると消失するが、座部パッド61の前後方向に伸びる溝62及び63を形成した場合には、荷重が印加された部位から離れたとしても、溝62及び63に沿って生じる。
図9は、図7のシミュレーションモデルにおける圧力分布を示す図である。図9に示すように、座部パッド61の左右方向に分布する圧力は、溝62及び63が形成されていても、当該座部パッド61の下面における左右端近傍にまで広がる。
これに対しここでは図示しないが、座部パッド61の前後方向に分布する圧力は、溝62及び63を形成しない場合と形成した場合とで溝部分において異なり、当該溝62及び63を形成しない場合に比べて形成した場合ほうが溝部分において前後方向に広くなる。これは、図8から分かるように、溝62及び63を形成した場合には、その溝62及び63に沿ってより遠方にまで圧力変位が生じるからである。
図10は、感圧スイッチSW1がオンする様子を図6と同じ視点で示す図である。図10に示すように、本実施形態における座席装置1のクッションパッド3に人が着座すると、着座センサ2には、座部3Bとシートパン4との双方から圧力が加わる(矢印参照)。
着座センサ2の上側では凹部50の底部位が撓むように変形し、第2絶縁シート21が下方に押圧される。一方、着座センサ2の下側ではクッション部材40が設けられている。このため、クッション部材40が、シートパン4の硬さにかかわらず着座センサ2の上側と同じように変形し、第1絶縁シート11が上方に押圧される。なお、この押圧量は、クッション部材40の厚みや材料によって調整可能である。
このようにして押圧される第1絶縁シート11と第2絶縁シート21とは可撓性を有しているため、スペーサ30の開口31Aに入り込むように撓む。このように撓むことで、開口31Aを介して互いに対向する第1電極12Aと第2電極22Aとが電気的に接続されて導通状態となる。こうして感圧スイッチSW1がオンとなる。
本実施形態の場合、第1電極12Aと第2電極22Aとに挟まれるスペーサ30の開口31Aには、開口を外部と連通するスリット32A(図2)が形成される。
このため、第2絶縁シート21が撓むとき、開口31Aの空気は開口内に留まることなくスリット32Aを介して排出される。つまり、第1絶縁シート11及び第2絶縁シート21の撓みが開口31内の空気によって抑制されるといったことが回避される。したがって、スリット32Aが形成されていない場合に比べて、第1電極12Aと第2電極22Aが接触し易くなり、感圧スイッチSW1自体の感度を向上することができる。
また、本実施形態の場合、着座センサ2の上側となる第2絶縁シート21と凹部50との間には間隙GPが形成される。
このため、間隙GPがない場合に比べて、人よりも軽い荷物などが置かれた際にクッションパッド3に加わる圧力によって感圧スイッチSW1がオンとなるといった誤検出を低減することができる。本実施形態の場合、クッションパッド3に加わる圧力が集中する凹部50内に感圧スイッチSW1が配置されているため、このような間隙GPを設けることは特に有用となる。また、人が着座した際にクッションパッド3に加わる圧力によって感圧スイッチSW1がオンとなるように、間隙GPの大きさで調整可能にもなる。したがって、電気的に誤検出を判断するといったことに依存しなくても、構造的に誤検出を低減することができる。
なお、この感圧スイッチSW1に関して説明した事項は、他の感圧スイッチSW2〜SW4についても同様である。
以上説明したように、本実施形態の座席装置1では、図6に示したように、クッションパッド3の前後方向に伸びる溝として凹部50が形成され、当該凹部50の空間には、感圧スイッチSW1が配置される。
このような座席装置1では、クッションパッド3に座面側から圧力が加わった場合、図8に示したように、座部3Bの下面では凹部50に沿って圧力が変位し、当該凹部50に圧力が集中する。
一方、上述したように、このような溝が形成されていない場合、そのクッションパッドの着座部位から前後方向に分布する圧力は分散し、当該前後方向に伝わり難い傾向にあることも本発明者の実験により確認されている。
このため、本願の座席装置1の場合、クッションパッド3が異なってクッションパッド3の左右方向に広がる帯状の圧力が前後方向にずれたとしても、凹部50のいずれかの部分に圧力が加わる。そして、凹部50のいずれかの部分に圧力が加われば、この部分を基点として凹部50に沿って全体に圧力が伝播し、当該凹部50が撓む。
したがって、本願の座席装置1の場合、異なるクッションパッド3を用いても、クッションパッド3の前後方向に伸びる凹部50の空間に配置される感圧スイッチSW1には、その着座部位が座面部位にあるときと同じような押圧力が、当該凹部50全体が撓むことによって与えられる。つまり、クッションパッド3の前後方向に伸びる凹部50は、単にセンサ配置用としてのみならず、押圧集約用として感圧スイッチSW1に作用する。このため、わざわざ異なる構成の感圧スイッチを用いなくても、また感圧スイッチがたとえ1つであったとしてもその感圧スイッチの感度を向上することができる。こうして、異なるクッションパッド3を用いても着座センサを共通化でき、適切に着座を検知し得る座席装置1をより簡易な構成で実現できる。
なお、上述したように、クッションパッド3の左右方向に分布する圧力は、溝が形成されているか否かにかかわらず、クッションパッドの下側の左右端近傍にまで広がる。このため、仮に、凹部50に代えてクッションパッド3の左右方向に伸びる横型の溝をクッションパッド3の下面に形成した場合であっても、当該溝が押圧集約用として感圧スイッチSW1に作用することはない。このことも本発明者の実験により確認されている。
また、本実施形態の場合、図5に示したように、凹部50の空間には、2つの感圧スイッチSW1及びSW2が配置される。
上述したように、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、クッションパッド3の前後方向に伸びる凹部50に集中する。このため、凹部を多数形成した場合には、クッションパッド3の中心に近い凹部に圧力が集中し、当該中心から遠い凹部には圧力が届き難くなる傾向がある。この点、本実施形態のように凹部50の空間に感圧スイッチSW1及びSW2を配置した場合、1つの感圧スイッチSW1又はSW2につき1つの凹部を形成する場合に比べて、クッションパッド下面に形成すべき凹部数を減らして凹部に対して圧力を確実に集中させることができる。この結果、クッションパッド3の耐久性を向上しつつも、適切に着座を検知することができる。
また、本実施形態の場合、図5に示したように、感圧スイッチSW1とSW2とは、クッションパッド3の前後方向に並べられる。
感圧スイッチSW1及びSW2をクッションパッド3の左右方向に並べた場合、クッションパッド3の中心に近い感圧スイッチと、当該中心から遠い感圧スイッチとに加わる圧力には差が生じる傾向がある。この点、本実施形態のようにクッションパッド3の前後方向に感圧スイッチSW1とSW2とを並べた場合、当該感圧スイッチSW1及びSW2に同等の圧力を加えさせることができる。このため、感圧スイッチSW1及びSW2をクッションパッド3の左右方向に並べる場合に比べて、適切に着座を検知することができる。
また、本実施形態の場合、感圧スイッチSW1とSW2とは、図4に示したように、電気的に並列接続される。
このようにした場合、感圧スイッチSW1及びSW2のいずれかがオンになれば着座を検知することができるため、当該着座の検知感度を向上することができる。また、感圧スイッチSW1又はSW2が破損したとしても、残りの感圧スイッチで着座が検知可能となるため、着座センサとしてより長い延命を図ることができる。
ところで、凹部50の前後方向の長さが大きくなるほど、座面側から圧力が加わった溝における前部位と後部位での撓み量の差は大きくなることも本発明者の実験により確認されている。したがって、感圧スイッチSW1及びSW2をクッションパッド3の前後方向に並べる場合、その凹部50の前後方向の長さにかかわらず適切に着座を検知する観点では、当該感圧スイッチSW1及びSW2を電気的に並列接続することは特に有用となる。
また、本実施形態の場合、非連結状態でなる独立した2つの凹部50が形成され、図4に示したように、一方の凹部50に配置される感圧スイッチSW1及びSW2の組STAと、他方の凹部50に配置される感圧スイッチSW3及びSW4の組STB同士が電気的に直列接続される。
このようにした場合、各凹部50それぞれに配置される感圧スイッチSW1又はSW2と感圧スイッチSW3又はSW4がオンにならない限り着座が検知されることはない。このため、クッションパッド3に小物等が置かれたときに、着座を検知することを大幅に低減することができる。したがって、誤検知を低減してより一段と適切に着座を検知することができる。
また、本実施形態の場合、図5に示したように、非連結状態でなる独立した2つの凹部50は、クッションパッド3の幅方向の中心を基準として左右対称に形成される。
上述したように、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、どのようなクッションパッドであっても、臀部形状に由来して左右方向に帯状に広がる傾向がある。また、クッションパッドの幅方向の中心に着座する。この点、本実施形態のようにクッションパッド3の幅方向の中心を基準として複数の凹部50を左右対称に形成した場合、当該凹部50に対しておおむね均等の圧力を与えることができ、この結果、適切に着座を検知することができる。
(2)第2実施形態
次に、本発明に係る座席装置に好適となる第2実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第2実施形態における座席装置の構成要素のうち第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図11は、第2実施形態における着座センサを示す図である。図11に示すように、本実施形態における座席装置は、第1実施形態の着座センサ2に代えて、着座センサ70を構成要素として備えている。
具体的にこの着座センサ70は、第1センサ部71と第2センサ部72とをケーブル73を通じて電気的及び機械的に接続した構成とされる。
第1センサ部71では、図2に示した第1絶縁シート11のメインブロックB1部分と、スペーサ30のメインブロックB21部分と、第2絶縁シート21のメインブロックB11部分とがこの順で貼り合わされ、感圧スイッチSW1及びSW2が構成される。また、この第2絶縁シート21においてスペーサ30に対向する面と逆側の面の中央領域にはクッション部材40が備えられる。さらに、第1絶縁シート11においてスペーサ30に対向する面と逆側の面には補強部材80が備えられる。
一方、第2センサ部72では、図2に示した第1絶縁シート11のメインブロックB2部分と、スペーサ30のメインブロックB22部分と、第2絶縁シート21のメインブロックB12部分とがこの順で貼り合わされ、感圧スイッチSW3及びSW4が構成される。また、第1センサ部71と同様に、第2絶縁シート21における上面側の中央領域にはクッション部材40が備えられ、第1絶縁シート11における下面には補強部材80が備えられる。
ケーブル73は、信号線を絶縁部材で被覆したものであり、具体的には同軸ケーブル又は電線等とされる。
なお、感圧スイッチSW1及びSW2の組と、感圧スイッチSW3及びSW4の組とは、図4と同様に並列接続され、これら組同士はケーブル73を通じて図4と同様に直列接続される。
補強部材80は、第1電極シート10の剛性を第2電極シート20よりも高めるために設けられる部材である。この補強部材80の材料としては、PET、PBT又はPEN等の樹脂のほかに、金属などを挙げることができる。ただし、第1電極シート10の剛性を第2電極シート20よりも高める観点では、第2電極シート20の材料よりも剛性の高い材料からなる補強部材80を用いることが好ましい。
補強部材80の厚みは特に制限されるものではないが、第1電極シート10の剛性を第2電極シート20よりも高める観点では、第2絶縁シート21の厚みよりも大きい厚みからなる補強部材80を用いることが好ましい。
図12は、第2実施形態における座席装置を真上から見た様子を示す図であり、図13は、第2実施形態における座席装置を図6と同じ視点から見た断面の様子を示す図である。図12及び図13に示すように、本実施形態における座席装置は、凹部50を有する第1実施形態のクッションパッド3に代えて、浅凹部51及び深凹部52を有するクッションパッド3を構成要素として備えている。
浅凹部51は、1段目として座部3Bの下面に形成される溝であり、第1実施形態の凹部50と同じ溝とされ、当該浅凹部51の空間SP1には、シート構造体SSB及び補強部材80が配置される。
一方、深凹部52は、2段目として浅凹部51の底の一部に形成される溝であり、本実施形態では、浅凹部51の底の中央部分に、当該浅凹部51の幅よりも狭い幅で形成される。この深凹部52の空間SP2には、深凹部52の底面とクッション部材40の上面とに間隙GPがある状態で、当該クッション部材40が配置される。なお、この深凹部52の側面とクッション部材40の側面とは図13では間隙を有した状態となっているが、接触状態となっていても良い。
他方、このような深凹部52が形成されていない浅凹部51の底面には、シート構造体SSBにおける第2絶縁シート21の周縁領域AR(図11)が接着剤ADにより固定される。ただし、この接着剤AD以外の部材によって、周縁領域ARが浅凹部51の底面に固定されていても良い。例えば、感圧スイッチの周囲を貫通し浅凹部51の底面に刺される複数のピンによって、周縁領域ARを浅凹部51の底面に固定することができる。
図14は、第2実施形態における感圧スイッチSW1がオンする様子を図13と同じ視点で示す図である。第1実施形態の場合、図10に示したように、座部3Bとシートパン4との双方から加わる圧力は、それぞれ着座センサ2を押圧する力として加わった。
これに対し本実施形態の場合、図14に示すように、感圧スイッチSW1とシートパン4の載置面との間は空間であり、当該シートパン4に対して感圧スイッチSW1が非接触となる。このため、シートパン4から加わる圧力は、感圧スイッチSW1を押圧する力としておおむね作用しない。
したがって、第1絶縁シート11に補強部材80が貼り付けられていない場合には、第2絶縁シート21が撓むときに、当該第2絶縁シート21と同じように第1絶縁シート11も撓んでしまう。このため、第1電極12Aと第2電極22Aとの間の距離は、絶縁シートが撓んでいないときと撓んだときとで殆ど変わらず、当該電極同士が接触し難いといった傾向が高くなる。
この点、本実施形態における第1絶縁シート11の剛性は、当該第1絶縁シート11に貼り付けられる補強部材80により第2電極シート20よりも高くなっている。
このため、第2絶縁シート21の撓み量に比べて、第1絶縁シート11の撓み量は大幅に小さくなり、第1電極12Aと第2電極22Aとの間の距離は、絶縁シートが撓んでいないときと撓んだときとで大きく変わる。したがって、座面側からの押圧力が小さくても第1電極12Aと第2電極22Aとが接触し易くなり、感圧スイッチSW1自体の感度を向上することができる。
さらに、本実施形態の場合、第2絶縁シート21の一面のうち、感圧スイッチSW1を構成する電極の上方にあたる領域以外の少なくとも一部が、接着剤ADを介して浅凹部51の底面に固定される。
このため、浅凹部51の底が、クッションパッド3の上方に着座センサが動くことを防止するストッパーとして機能することになる。したがって、例えば、クッションパッド3が振動等により上下動した場合であっても、その上下動に起因して感圧スイッチSW1がオンとなるといったことを未然に回避することができる。
なお、この感圧スイッチSW1に関して説明した事項は、他の感圧スイッチSW2〜SW4についても同様である。
以上説明したような本実施形態の座席装置では、図13に示したように、クッションパッド3の前後方向に伸びる溝として浅凹部51が形成され、当該浅凹部51の空間SP1には感圧スイッチSW1が配置される。したがって、本実施形態の座席装置も上記第1実施形態で上述した場合と同様の作用効果を奏する。
(3)第3実施形態
次に、本発明に係る座席装置に好適となる第3実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第3実施形態における座席装置の構成要素のうち上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
第3実施形態における座席装置は、シートパン4とは異なる載置部材を構成要素として備える点で、第1実施形態の座席装置1とは異なる。
図15は、第3実施形態の載置部材を示す図である。図15に示すように、本実施形態の載置部材は、座部フレーム91と、複数のばね92とを有する。
座部フレーム91は、前部位のフレームとして配置される前枠部材91aと、後部位のフレームとして配置される後枠部材91bと、左部位及び右部位のフレームとして配置される一対の側枠部材91c,91dを含むフレーム構造とされる。座部フレーム91は、これら枠部材91a〜91dにより囲まれた開口を有している。
各ばね92は、同一面上でS字状に繰り返し屈曲する線材でなる。これらばね92の前端は、前枠部材91aに取り付けられ、後端は、後枠部材91bに取り付けられる。こうして、複数のばね92は、互いに所定の間隔を隔てて同一面上に張り渡され、クッションパッド3のマットとして構成される。
なお、ばね92の屈曲単位となる部分の形状は、S字状に限らず、例えばZ字状など、様々な形状を適用可能である。また、ばね92の屈曲部分の繰り返し間隔は、連続していても良く、所定間隔おきであっても良く、ランダムであっても良い。さらに、繰り返すべき屈曲部分の形状は、同じであっても良く、例えばS字状とZ字状とを組み合わせる、あるいは、コ字状又はU字状を反転した形状同士を組み合わせるといったように異なっていても良い。さらに、屈曲部分の繰り返し数は、なくても良いが、あったほうが好ましい。なお、複数のばね92が前後方向に張り渡されたが、左右方向あるいは斜め方向であっても良く、互いに異なる方向に張り渡されていても良い。
図16は、着座センサ70の構成を図11と同じ視点で示す図である。図16に示すように、本実施形態の着座センサ70は、第2実施形態の補強部材80とは異なる補強部材100を構成要素として第1センサ部71及び第2センサ部72における第1絶縁シート11の下面に備える点で、第2実施形態の着座センサ70と異なる。また、本実施形態の着座センサ70は、補強部材100と第1絶縁シート11との間に第1実施形態と同様のクッション部材40を備える点で、第2実施形態の着座センサ70と異なる。
補強部材100は、第1絶縁シート11に対向する面とは逆側の面にばね溝101を有している点で、当該ばね溝101を有していなかった第2実施形態の補強部材80とは異なる。なお、この補強部材100は、例えば、第1絶縁シート21の一面と同形同大とされ、当該第1絶縁シート11の厚みよりも大きい厚みとされる。
図17は、補強部材100におけるばね溝101を有する面を示す図である。ばね溝101は1本のばね92における中間部位を嵌め込み可能な形状とされる。本実施形態の場合、例えば図17に示すように、1本のばね92において嵌め込むべき対象となる中間部位の屈曲パターンに対応する非直線形状とされ、当該ばね溝101の両端は補強部材100の互いに対向する側面SRで開放される。
図18は、図16に示すX−X線を通る断面の様子を示す図である。図18に示すように、ばね溝101の底部101aの形状は、ばね92の鉛直断面の半円弧形状と同形状とされる。このため、ばね溝101は、ばね92の中間部位を隙間なく底部に嵌め込ませることが可能となる。
ばね溝101の側部101bは互いに平行とされ、その間の距離(ばね溝の幅)BWは、ばね92の直径と同程度とされる。このため、ばね溝101は、溝幅方向へのばね92の動きを規制し、第1センサ部71又は第2センサ部72に対する水平方向の揺れを大幅に低減することができる。
また、ばね溝101における長手方向の縁には、反対の溝の縁側に突出する一対の凸部102x,102yが連結される。このため、ばね溝101にばね92の中間部位が嵌め込まれた場合には、そのばね溝101からばね部位が外れるといった事態を低減することができる。
これら凸部102x,102yは、例えば弾性を有する樹脂製の板でなり、ばね溝101の長手方向の中心から互いに同じ間隔を隔てて向き合う状態とされる。このため、凸部102x,102y自身が元に戻ろうとする力が、ばね溝101に嵌め込まれるばね部位を抑える力として働くことになる。この結果、凸部102x,102yは、ばね溝101からばね部位が外れるといった事態を大幅に低減することができる。
図19は、第3実施形態における座席装置を真上から見た図である。図19に示すように、本実施形態のクッションパッド3に形成される凹部50は、座部3Bの下面のうち、座部フレーム91に張り渡されるばね92の上方にあたる領域を含む部位に形成される。
本実施形態の着座センサ70の第1センサ部71及び第2センサ部72は、その構成要素の1つである補強部材100を介してばね92の中間部位に支持され、当該ばね部位の上方にあたる座部3Bの下面に形成される凹部50内に配置される。
このように第1センサ部71及び第2センサ部72が線材であるばね92上に支持された場合、当該第1センサ部71及び第2センサ部72の下部となる補強部材100では、ばね92から与えられる押圧力が不均衡となる傾向にある。
この点、本実施形態における補強部材100と第1絶縁シート11との間にはクッション部材40が配置されているため、当該補強部材100に与えられる押圧力が不均衡となる場合であっても、その差を緩和することができる。したがって、補強部材100に加わる押圧力が不均衡となることに伴う着座センサ70の耐久性の低下を大幅に低減することができる。
以上説明したように、本実施形態の着座センサ70における第1センサ部71及び第2センサ部72は、クッションパッド3に固定されることなく、当該クッションパッド3の載置部材であるばね92に支持されて座部3B下面の凹部50の空間内に配置される。このようにしても第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施形態の場合、補強部材100は、第1絶縁シート11の剛性を第2電極シート20よりも高めて感圧スイッチSW1の感度を高める部材としてのみならず、ばね92上に感圧スイッチSW1を支持する部材として共用される。このため、その分だけ座席装置を小型化することが可能となる。これに加えて、補強部材100は、第1絶縁シート11に対して、線材であるばね92から加わる押圧力を緩和し、当該第1絶縁シート11にばねの形跡を付すことや感圧スイッチSW1の破損等を抑制できる。
また、本実施形態の場合、図19に示したように、感圧スイッチSW1とSW3はばね92の鉛直上に配置される一方、感圧スイッチSW2とSW4はばね92の鉛直上を避けた部位に配置される。
感圧スイッチSW1〜SW4は、線材であるばね92の直径よりも大きい断面を有しているため、そのばね92の鉛直上となる感圧スイッチSWとSW31の部分には、他の部分に比べて大きな押圧力が加わることになる。つまり、感圧スイッチSW1とSW3に対する押圧力が不均衡となる。一方、感圧スイッチSW2とSW4はばね92の鉛直上とは異なる位置に配置されているため、当該ばね92から受ける押圧力はおおむね均一となる。
したがって、感圧スイッチSW2とSW4は感圧スイッチSWとSW3に比べて、押圧力の不均衡に伴う耐久性の低下が大幅に低減される。これに対し、感圧スイッチSW1とSW3は感圧スイッチSW2とSW4に比べて大きな押圧力を受けるため単位押圧力当たりの感圧スイッチの感度が向上する。
また、本実施形態の場合、ばね92の鉛直上に配置される感圧スイッチSW1と、その位置を避けて配置される感圧スイッチSW2、及び、ばね92の鉛直上に配置される感圧スイッチSW3と、その位置を避けて配置される感圧スイッチSW4は並列接続される。したがって、ばね92の鉛直上に感圧スイッチSW1又はSW3を配置する場合の利点と、その位置を避けて感圧スイッチSW2又はSW4を配置する場合の利点との双方を同等に得ることができる。
(4)他の実施形態
以上、第1実施形態〜第3実施形態が一例として説明された。しかしながら本発明は上記第1実施形態〜第3実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、非連結状態でなる独立した2つの溝(凹部50又は浅凹部51)が2つとされたが、1つでも良く3つ以上でも良い。なお、溝の数が2以上の偶数である場合、上記実施形態のように、クッションパッド3の幅方向の中心を通る鉛直平面VFを基準として左右対称で形成することが必須となるものではない。
また上記実施形態では、着座センサ2又は70における感圧スイッチの数が4つとされたが、3つ以下でも良く5つ以上でも良い。なお、感圧スイッチの数が2以上である場合、上記実施形態のように、前後方向へ直線状に並ぶ状態で配置することが必須となるものではない。
また上記実施形態では、クッションパッド3に形成される溝(凹部50又は浅凹部51)の前後方向の中心を基準として前側に感圧スイッチSW1とSW3が配置され、後側に感圧スイッチSW2とSW4が配置された。しかしながら、当該中心に感圧スイッチSW1とSW2又はSW3とSW4が配置されていても良い。なお、感圧スイッチが1つとなる場合、当該感圧スイッチを溝の前後方向の中心に配置することが必須となるものではない。
また上記実施形態では、溝(凹部50又は浅凹部51)の前後方向の中心を基準として前側又は後側の空間内に配置される感圧スイッチSW1又はSW2が、クッションパッド3の下面(溝(浅凹部51)の開口面)と平行に配置された。しかしながら、感圧スイッチSW1又はSW2は、例えば図20に示すように、溝(浅凹部51)の開口面に対して、当該溝の前後方向の中心側へ斜めに配置されていても良い。
図20は、第2実施形態のクッションパッド3の溝部分における前後方向の断面を示す図である。具体的に図20の(A)は、第1実施形態のクッションパッド3の溝部分における前後方向の断面を示している。この図20の(A)に示す第1センサ部は、感圧スイッチSW1及びSW2をそれぞれ別体のシート構造体SSB1及びSSB2として有する点で、第2実施形態の第1センサ部71とは相違する。また、この図20の(A)に示す着座センサは、傾斜調整部材111及び112を新たな構成要素として、第1実施形態の着座センサ2又は70とは相違する。これら傾斜調整部材111及び112は直角三角錐状とされ、当該傾斜調整部材111及び112の斜面は、シート構造体SSB1を構成する第2絶縁シート21の一部に貼り付けられる。一方、傾斜調整部材111の長面は浅凹部51の底の前端部位に貼り付けられ、傾斜調整部材112の長面は浅凹部51の底の後端部位に貼り付けられる。このような傾斜調整部材111及び112によって、感圧スイッチSW1及びSW2は、浅凹部51の開口面に対して、当該溝の前後方向の中心側へ斜めに配置される。なお、第2センサ部についても同様である。
一方、図20の(B)は、第3実施形態のクッションパッド3の溝部分における前後方向の断面を示している。この図20の(B)に示す第1センサ部は、感圧スイッチSW1及びSW2をそれぞれ別体のシート構造体SSB1及びSSB2として有する点で、第3実施形態の第1センサ部71とは相違する。これらシート構造体SSB1及びSSB2は、当該シート構造体を構成する補強部材100の形状が直角三角錐状とされ、当該補強部材100の斜面はクッション部材40に貼り付けられる。また、シート構造体SSB1における補強部材100の長面には浅凹部51の前側でシート構造体SSB1を支持するばね溝が形成され、シート構造体SSB2における補強部材100の長面には浅凹部51の後側でシート構造体SSB1を支持するばね溝が形成される。こうして、感圧スイッチSW1及びSW2は、浅凹部51の開口面に対して、当該溝の前後方向の中心側へ斜めに配置される。なお、第2センサ部についても同様である。
上記実施形態における座部3Bの下面に形成される溝(凹部50又は浅凹部51)は、座部3Bの周縁部よりも内側であり、当該座部3Bの前後方向に伸びる縦型である。このため、クッションパッド3に圧力が加わった場合、大略的には、溝底が前端部位又は後端部位から中心部位にかけて傾斜するように撓むことになる。このため、溝の開口面に対してその溝の前後方向の中心側へ斜めに感圧スイッチを傾けた場合、当該感圧スイッチの上部となる第2絶縁シート21のシート面を、クッションパッド3に圧力が加わった際の溝底の底面におおむね正対させることができる。したがって、感圧スイッチSW1又はSW2を傾斜させない場合に比べて、当該感圧スイッチSW1又はSW2に対する、クッションパッド3の溝部位から加わる押圧力のばらつきを大幅に低減することができる。
また上記実施形態では、非連結状態でなる独立した1つの溝につき2つの感圧スイッチSW1とSW2又はSW3とSW4が配置されたが、当該1つの溝につき1つの感圧スイッチあるいは3つ以上の感圧スイッチが配置されても良い。なお、溝ごとに異なる数の感圧スイッチが配置されていても良い。
また上記実施形態では、第1電極12A及び12Bと第2電極22A及び22Bとの形状、大きさが一致しており、互いに完全に重なるものとされた。しかしながら、押圧力を検知できる範囲であれば、大きさや形状等が第1電極12A及び12Bと第2電極22A及び22Bとで異なっていても良く、互いに完全に重なっていなくても良い。なお、他の第1電極及び第2電極についても同様である。
また上記実施形態では、開口31A〜31Dの大きさが同じとされたが、2種類以上の大きさを有する開口とされても良い。このようにした場合、大きい開口を有する感圧スイッチの絶縁シートは、小さい開口を有する感圧スイッチの絶縁シートよりも撓み易く、大きい開口を有する感圧スイッチの感度は、小さい開口を有する感圧スイッチに比べて向上する。したがって、例えば、溝の前後方向の中心を基準としてその溝の前側の空間と後側の空間内に配置される感圧スイッチがある場合、当該感圧スイッチにおける開口の大きさを異ならせることで、これら感圧スイッチにおける感度のばらつきを抑えることができる。なお、開口31A〜31Dの直径は、第1電極12A〜12Dの直径よりも僅かに小さい状態とされたが、当該第1電極12A〜12Dの直径以上とされていても良い。
また上記第1実施形態及び第3実施形態では、第1絶縁シート11を介してスペーサ30における開口31A及び31Bをまとめて覆うクッション部材40が適用された。一方、上記第2実施形態では、第2絶縁シート21を介してスペーサ30における開口31A及び31Bをまとめて覆うクッション部材40が適用された。しかしながら、開口31A及び31Bごとにそれぞれ個別に覆うクッション部材が適用されても良い。また、例えば図21に示すように、開口31の一部を覆うクッション部材120が適用されても良い。あるいは、図示しないが、開口31Aの一部を覆い、それ以外の開口31Bの全体を覆うクッション部材が適用されても良い。要するに、絶縁シートを介して開口の少なくとも一部を覆うクッション部材であれば良い。なお、上述したように、2種類以上の大きさを有する開口を適用した場合、種類が異なる開口ごとに、クッション部材が開口を覆う割合(開口に対するクッション部材の閉塞量)を相違させることで、感圧スイッチSW1とSW2の感度を調整可能である。具体的には、感圧スイッチSW1とSW2とに加わる押圧力に相違があったとしても、これら感圧スイッチSW1及びSW2がオン状態となる均一性(バランス)を向上できる。
また上記実施形態では、第1電極シート10の剛性を第2電極シート20よりも高める補強部材80又は100が設けられた。しかしながら、この補強部材80又は100は省略されても良い。なお、補強部材80又は100は省略する場合、第2電極シート20の材料よりも剛性の高い材料で第1電極シート10を構成する、あるいは、第2電極シート20の厚みよりも大きい厚みで第1電極シート10を構成することで、当該第1電極シート10の剛性を第2電極シート20よりも高めることが好ましい。
また上記実施形態では、第1電極シート10、第2電極シート20、スペーサ30、クッション部材40及び補強部材80,100の形状は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な形状を適用することができる。また、第1電極12A,12B、第2電極22A,22B、開口31A,31A、クッションパッド3、溝(浅凹部51又は深凹部52)及びシートパン4の形状についても上記実施形態に限定されるものではなく、様々な形状を適用することができる。
また上記第2実施形態では、1本のばね92上に第1センサ部71又は第2センサ部72が支持されたが、2本のばね92間の上方に第1センサ部71又は第2センサ部72が支持されていても良い。具体的には、クッションパッド3の下面において1本のばね92上にあたる領域を含む部位に形成された浅凹部51が、2本のばね92間の上方にあたる領域を含む部位とされる。また、第1絶縁シート11と同じ大きさの補強部材100が、2本のばね92間の距離よりも大きいものとされる。さらに、1本のばね92における中間部位を嵌め込み可能なものとして補強部材100の一面に形成されるばね溝101が、2本のばね92における中間部位を嵌め込み可能なものとされる。このようにすれば、2本のばね92を亘る補強部材100を介して、2本のばね92間の上方の浅凹部51内に第1センサ部71又は第2センサ部72を支持することができる。
なお、座席装置の構成要素は、第1実施形態〜第3実施形態又は他の実施形態に示された内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。
本発明は、車両等の乗り物の座席に対して利用可能性があり、シートベルトを着用すべき座席に対して特に利用可能性がある。
1・・・座席装置
2,70・・・着座センサ
3・・・クッションパッド
3A・・・背もたれ部
3B・・・座部
4・・・シートパン
10・・・第1電極シート
11・・・第1絶縁シート
12A〜12D・・・第1電極
13A,13B・・・端子
14A〜14D・・・配線
20・・・第2電極シート
21・・・第2絶縁シート
22A〜22D・・・第2電極
24A〜24D・・・第2配線
30・・・スペーサ
31A〜31D・・・開口
32A〜32D・・・スリット
40,120・・・クッション部材
50・・・凹部
51・・・浅凹部
52・・・深凹部
80,100・・・補強部材
91・・・座部フレーム
92・・・ばね
101・・・ばね溝
111,112・・・調整用部材
SW1〜SW4・・・感圧スイッチ
すなわち本発明は、クッションパッドと、前記クッションパッドの座面から加えられる荷重を検知する感圧スイッチとを備え、前記クッションパッドの下面には、前記クッションパッドに加わる圧力を集める押圧集約用の溝が形成され、前記溝の空間には、前記感圧スイッチが配置され、前記溝は、前記クッションパッドの前後方向に対して直交する方向と同じ方向となる前記溝の幅を1とした場合に前記クッションパッドの前後方向と同じ方向となる前記溝の長さの比率が2以上とされ、前記溝の長さ方向に沿って圧力が伝播し前記感圧スイッチに作用することを特徴とする。
また、複数の前記溝は、前記クッションパッドの前後方向に対して直交する方向の中心を通る鉛直平面を基準として左右対称に形成されることが好ましい。
上述したように、着座によってクッションパッド下面に受ける圧力は、どのようなクッションパッドであっても、臀部形状に由来して左右方向に帯状に広がる傾向がある。また、クッションパッドの前後方向に対して直交する方向の中心に着座する傾向がある。この点、クッションパッドの前後方向に対して直交する方向の中心を通る鉛直平面を基準として複数の溝を左右対称に形成した場合、当該溝に対しておおむね均等の圧力を与えることができ、この結果、適切に着座を検知することができる。
また、前記溝と前記感圧スイッチとの間には間隙が形成されることが好ましい。
また、前記感圧スイッチは絶縁シートを有し、複数の前記溝は互いに非連結状態に形成され、各前記溝の空間にそれぞれ配置される前記感圧スイッチの前記絶縁シート同士は各前記溝をわたって連結されることが好ましい。

Claims (7)

  1. クッションパッドと、
    前記クッションパッドの座面から加えられる荷重を検知する感圧スイッチと
    を備え、
    前記クッションパッドの下面には、前記クッションパッドの前後方向に伸びる溝が形成され、
    前記溝の空間には、前記感圧スイッチが配置される
    ことを特徴とする座席装置。
  2. 前記溝の空間には、複数の前記感圧スイッチが配置される
    ことを特徴とする請求項1に記載の座席装置。
  3. 複数の前記感圧スイッチは、前記クッションパッドの前後方向に並べられる
    ことを特徴とする請求項2に記載の座席装置。
  4. 複数の前記感圧スイッチは、電気的に並列接続される
    ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の座席装置。
  5. 前記溝は複数形成され、1つの前記溝の空間に配置される1又は複数の前記感圧スイッチを組として前記組同士が電気的に直列接続される
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれか1項に記載の座席装置。
  6. 複数の前記溝は、前記クッションパッドの幅方向の中心を基準として左右対称に形成される
    ことを特徴とする請求項5に記載の座席装置。
  7. 前記感圧スイッチは、前記溝の前後方向の中心を基準として前側又は後側の空間内に配置され、前記溝の開口面に対して前記中心側へ斜めに配置される
    ことを特徴とする請求項1〜請求項6いずれか1項に記載の座席装置。
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