JP2018177048A - 着座検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クッションパッドに対する荷重センサの位置決め精度が低下することを抑制できる着座検知装置を提供する。
【解決手段】着座検知装置１００は、車両シートのクッションパッドＣＰの下方に配置される着座検知装置１００であって、クッションパッドＣＰを介して伝達される車両シートへの負荷荷重を検知する荷重センサ３０と、荷重センサ３０を支持する第１ホルダ１０と、クッションパッドＣＰを支持する支持部材ＣＳに係合するとともに第１ホルダ１０を支持する第２ホルダ２０と、を備える。第２ホルダ２０は、第１ホルダ１０を上下方向に移動可能に支持する。
【選択図】図４

Description

本発明は、着座検知装置に関する。

特許文献１には、着座検知装置の一例として、座席装置に備えられ、クッションパッドの座部の下方に配置される着座センサが開示されている。この着座センサは、車両シートに組み付けられた状態において、クッションパッドとの間に一定の間隙をおいて配置される感圧スイッチを備える。そして、この着座センサは、乗員が座席に着座したときにクッションパッドの下面によって感圧スイッチが押圧されることで着座を検知する。

特開２０１４−１２１８８４号公報

ところで、上記のような着座センサにおいて、クッションパッドと感圧スイッチとの間隙の大きさは、着座センサの組み付け位置に関する構成部材の寸法ばらつき及び車両シートに対する着座センサの組み付けばらつき等によって、変化するおそれがある。その結果、クッションパッドの下面から感圧スイッチに作用する荷重が変化し、着座の検出精度が低下するおそれがある。なお、こうした実情は、感圧スイッチによって着座を検知する着座検知装置に限らず、ひずみゲージなどの荷重を検出するセンサによって着座を検知する着座検知装置においても概ね共通する実情となっている。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものである。その目的は、クッションパッドに対する荷重センサの位置決め精度が低下することを抑制できる着座検知装置を提供することにある。

上記課題を解決する着座検知装置は、車両シートのクッションパッドの下方に配置される着座検知装置であって、前記クッションパッドを介して伝達される車両シートへの負荷荷重を検知する荷重センサと、前記荷重センサを支持する第１ホルダと、前記クッションパッドを支持する支持部材に係合する係合部を有し、前記第１ホルダを支持する第２ホルダと、を備え、前記第２ホルダは、前記第１ホルダを上下方向に移動可能に支持する。

上記構成によれば、第２ホルダに対して第１ホルダを移動させることで、車両シートのクッションパッドと荷重センサとの上下方向における距離を調整できる。したがって、車両シートに対する荷重センサの位置決め精度が低下することを抑制できる。

上記着座検知装置において、前記第１ホルダは、前記荷重センサの周囲に前記荷重センサよりも上方に延びる縦壁を有することが好ましい。

上記構成によれば、乗員が車両シートに着座する際に、クッションパッドは、縦壁に接触することで変位する方向が制限される。即ち、クッションパッドにおける荷重センサと対向する部分が下方向に変位しやすくなる。その結果、荷重センサの検知精度の低下をより抑制できる。

上記着座検知装置において、前記縦壁の上端が前記クッションパッドと接触したことを報知する報知部をさらに備えることが好ましい。

上記構成によれば、車両シートに着座検知装置を組み付ける作業者が、報知部によって縦壁とクッションパッドとの接触を知ることができる。このため、縦壁がクッションパッドに接触したときを、荷重センサの車両シートに対する理想の位置とすることで、荷重センサの位置調整をより容易にできる。

上記着座検知装置において、前記第１ホルダには、上下方向に前記第１ホルダを貫通する貫通孔が形成されることが好ましい。

上記構成によれば、第１ホルダに形成される貫通孔に、例えば、棒状のゲージを挿通することで、荷重センサとクッションパッドとの間の距離を測定することが可能となる。こうして、ゲージを使用しながら、荷重センサのクッションパッドに対する上下方向における位置を容易に調整できる。

車両シートの概略構成を示す側面図。 クッションパッド及びクッションスプリングの概略構成を示す斜視図。 着座検知装置の平面図。 （ａ），（ｂ）は、着座検知装置のＡ−Ａ線矢視断面図。 着座検知装置のＢ−Ｂ線矢視断面図。 クッションパッドと荷重センサとの距離を調整する前の着座検知装置の断面図。 クッションパッドと荷重センサとの距離を調整した後の着座検知装置の断面図。 （ａ），（ｂ）は、変形例に係る着座検知装置の端面図。

以下、着座検知装置の一実施形態について説明する。本実施形態の着座検知装置は、車両シートの着座部に搭載される。

なお、以降の説明では、車両に取り付けられた状態の車両シートに従って方向を規定する。すなわち、車両シートの幅方向を「幅方向Ｘ」とし、車両シートの前後方向を「前後方向Ｙ」とし、車両シートの上下方向を「上下方向Ｚ」とする。

図１及び図２に示すように、車両シートＳＴは、乗員が着座するクッションパッドＣＰと、クッションパッドＣＰを支持するクッションスプリングＣＳと、車両シートＳＴに乗員が着座したことを検知する荷重センサ３０を有する着座検知装置１００と、を備える。

クッションパッドＣＰは、例えば、発泡ウレタン等、軟質のスポンジ素材によって作製される。また、図１に示すように、クッションパッドＣＰは、底部に略直方体状に切り抜かれた空隙ＧＰを有する。クッションパッドＣＰの平面視において、空隙ＧＰはクッションパッドＣＰの底部の中央に形成される。また、クッションパッドＣＰの平面視において、空隙ＧＰと重なり合う位置に着座検知装置１００が配置される。

クッションパッドＣＰ（車両シートＳＴ）に乗員が着座すると、クッションパッドＣＰに負荷荷重が作用する。すると、クッションパッドＣＰが下方に変形し、クッションパッドＣＰの下面が下方に変位する。その結果、クッションパッドＣＰの空隙ＧＰが形成された部分が荷重センサ３０を押圧する。以降の説明では、クッションパッドＣＰにおいて、空隙ＧＰの上面を形成する面を、荷重センサ３０を押圧する面である点で「押圧面ＰＳ」とも言う。

図２に示すように、クッションスプリングＣＳには、連続してＳ字状に折り曲げられた所謂「Ｓバネ」が複数用いられる。また、クッションスプリングＣＳは、クッションパッドＣＰを下方から支持する。こうして、クッションスプリングＣＳは、負荷荷重によって撓み変形したクッションパッドＣＰを受け止めるとともに、クッションパッドＣＰから押圧されることで弾性変形する。また、複数のクッションスプリングＣＳのうち中央の２つには、着座検知装置１００が配置される。なお、本実施形態においては、クッションスプリングＣＳがクッションパッドＣＰを支持する「支持部材」の一例に相当する。

図３に示すように、着座検知装置１００は、クッションパッドＣＰ（車両シートＳＴ）への負荷荷重を検知する荷重センサ３０と、荷重センサ３０を支持する第１ホルダ１０と、第１ホルダ１０を支持する第２ホルダ２０と、を備える。

図４（ａ）に示すように、荷重センサ３０は、スイッチ３１と、緩衝体３２とを有する。スイッチ３１は、フィルム状のメンブレンスイッチであって、スポンジ素材からなる緩衝体３２に貼付される。車両シートＳＴに負荷荷重が作用することでクッションパッドＣＰが下方に変位すると、クッションパッドＣＰの押圧面ＰＳがスイッチ３１を押圧する。すると、スイッチ３１は、押圧面ＰＳに押圧されていない場合と異なる信号を車両のＥＣＵ（図示省略）に出力する。こうして、車両のＥＣＵは、荷重センサ３０（スイッチ３１）から出力される信号の内容に基づいて、車両シートＳＴに乗員が着座したか否かを判定する。

なお、着座検知装置１００が車両シートＳＴに組み付けられた状態では、フィルム状のスイッチ３１の検知面と略直交する方向が上下方向Ｚと対応する。上下方向Ｚにおいて、スイッチが設けられる側が上側となり、緩衝体３２が設けられる側が下側となる。

図４及び図５に示すように、第１ホルダ１０は、荷重センサ３０を支持する支持部１２と、支持部１２の側部から下方に突出する突出片１１と、支持部１２の上端から上方に延びる縦壁１３と、支持部１２から側方に延出するストッパ１４と、を有する。また、第１ホルダ１０には、上下方向Ｚに貫通する貫通孔１５が形成される。本実施形態において、突出片１１、縦壁１３及びストッパ１４は、対をなすように２つずつ設けられる。

図４（ａ）に示すように、支持部１２は、略直方体状をなす。支持部１２は、平面視における中央部の上方に荷重センサ３０を支持する。

突出片１１は、支持部１２に片持ち支持される。詳しくは、突出片１１は、支持部１２の前後方向Ｙにおける側面から外側に向かって延びた後に下方向に延びる。突出片１１において、前後方向Ｙに延びる部分は、上下方向Ｚに延びる部分よりも短い。

図４（ｂ）に示すように、突出片１１の上下方向Ｚに延びる部分には、前後方向Ｙにおける外側に第１ラック部１１０が形成される。第１ラック部１１０は、上下方向Ｚと略直交する第１歯面１１０ａと第１歯面１１０ａに対して傾斜する第２歯面１１０ｂとを有する複数の歯を有する。なお、上下方向Ｚと直交する方向を「第１方向Ｄ１」とすれば、突出片１１は支持部１２の第１方向Ｄ１における両側に設けられると言える。本実施形態において、第１方向Ｄ１は前後方向Ｙである。

図５に示すように、縦壁１３は、荷重センサ３０の設置領域を挟むように、支持部１２の幅方向Ｘにおける両側に設けられる。ここで、縦壁１３の延びる方向を高さ方向とすれば、支持部１２の上端を基準としたとき、縦壁１３の高さは支持部１２に設置した状態の荷重センサ３０の高さよりも高い。

ストッパ１４は、支持部１２の幅方向Ｘにおける側面から外側に向かって延びる。ストッパ１４は、板状をなし、前後方向Ｙに亘って設けられる。なお、上下方向Ｚ及び第１方向Ｄ１と直交する方向を「第２方向Ｄ２」とすれば、ストッパ１４は支持部１２の第２方向Ｄ２における両側に設けられているといえる。本実施形態において第２方向Ｄ２は幅方向Ｘである。

貫通孔１５は、一方の縦壁１３と支持部１２とを上下方向Ｚに貫通する。

なお、第１ホルダ１０は、例えば、樹脂材を用いて成形される。第１ホルダ１０の弾性率は、突出片１１を人の力で変形させることができる程度の弾性率とすることが好ましい。

図３〜図５に示すように、第２ホルダ２０は、板状をなす。第２ホルダ２０は、クッションスプリングＣＳと係合する一対の係合部２１を有する。また、第２ホルダ２０は、平面視における中央部に収容孔２３が形成され、収容孔２３の前後方向Ｙ（第１方向Ｄ１）における端部に係合孔２２が形成される。

係合部２１は、クッションスプリングＣＳと係合可能な形状であればよい。例えば、図４（ａ）に示すように、係合部２１は、クッションスプリングＣＳの外径に応じた間隔をあけて形成される一対の挟持片２１ａとすればよい。一対の挟持片２１ａがクッションスプリングＣＳを挟持することで、第２ホルダ２０がクッションスプリングＣＳに固定される。

図３に示すように、収容孔２３は、上下方向Ｚにおける平面視において、矩形形状をなす。収容孔２３は、第１ホルダ１０の支持部１２を収容可能な大きさに形成される。図３に示す着座検知装置１００の平面視において、幅方向Ｘ（第２方向Ｄ２）における収容孔２３の長さは、幅方向Ｘにおける第１ホルダ１０の長さ未満となっている。ここで、幅方向Ｘにおける第１ホルダ１０の長さとは、第１ホルダ１０において、一方のストッパ１４の端面から他方のストッパ１４の端面までの距離である。

係合孔２２は、上下方向Ｚにおける平面視において、矩形形状をなす。係合孔２２は、第１ホルダ１０の突出片１１を収容可能な大きさに形成される。図４（ａ），（ｂ）に示すように、係合孔２２の前後方向Ｙにおける内側には、第２ラック部２２０が形成される。第２ラック部２２０は、上下方向Ｚと略直交する第１歯面２２０ａと第１歯面２２０ａに対して傾斜する第２歯面２２０ｂとを有する複数の歯を有する。第２ラック部２２０の歯は、第１ラック部１１０の歯と対応するように形成され、第１ラック部１１０の歯を上下前後に反転させた形状をなす。

そして、第２ホルダ２０は、第１ホルダ１０を収容孔２３及び係合孔２２の内部に収容することで、第１ホルダ１０を支持する。詳しくは、第２ホルダ２０の第２ラック部２２０に第１ホルダ１０の第１ラック部１１０が噛み合うことで、第２ホルダ２０は、第１ホルダ１０を支持する。

また、第１ホルダ１０の第１ラック部１１０及び第２ホルダ２０の第２ラック部２２０は、互いの摺動方向を許容または制限するワンウェイギヤ構造を構成する。すなわち、第１ホルダ１０２を第２ホルダ２０に対して上方に押し上げる場合には、第１ホルダ１０の第１ラック部１１０及び第２ホルダ２０の第２ラック部２２０の第２歯面１１０ｂ，２２０ｂ同士が互いに摺動することで、第１ホルダ１０の第２ホルダ２０に対する移動が許容される。この際、第１ホルダ１０の第１ラック部１１０が形成される突出片１１が弾性変形することとなる。一方、第１ホルダ１０を第２ホルダ２０に対して下方に押し下げる場合には、第１ホルダ１０の第１ラック部１１０及び第２ホルダ２０の第２ラック部２２０の第１歯面１１０ａ，２２０ａ同士が互いに接触することで、第１ホルダ１０の第２ホルダ２０に対する移動が制限される。

次に、図１、図４、図６及び図７を参照して、本実施形態の着座検知装置１００を車両シートＳＴに対して組み付ける際の作用について説明する。

図１に示すように、着座検知装置１００が車両シートＳＴに組み付けられた状態において、荷重センサ３０とクッションパッドＣＰの押圧面ＰＳとの間には、一定の距離が設けられる場合がある。この距離が小さすぎたり大きすぎたりすると、荷重センサ３０が車両シートＳＴ上の手荷物を乗員として誤検知したり乗員が着座しても検知しなかったりするおそれがある。このため、押圧面ＰＳ及び荷重センサ３０は、これらの距離が予め設定された理想的な距離となるような位置関係であることが望ましい。

なお、以降の説明では、図６に示すように、車両シートＳＴに着座検知装置１００が組み付けられた状態における、クッションパッドＣＰの押圧面ＰＳと荷重センサ３０の上面との距離を「距離Ｌ」とする。また、荷重センサ３０が乗員の着座を検知する精度が、最も高くなるときの距離Ｌを「理想距離Ｌｉ」とする。図６には、距離Ｌが理想距離Ｌｉとなる位置にある荷重センサ３０を二点鎖線で図示している。

図４（ａ）に示すように、車両シートＳＴに対して着座検知装置１００を組み付ける場合には、先ず、第２ホルダ２０の係合部２１とクッションスプリングＣＳと、を係合させる。そして、クッションスプリングＣＳ上に車両シートＳＴを組み付けることで、クッションスプリングＣＳにクッションパッドＣＰを支持させる。この際、図６に示すように、予め距離Ｌは理想距離Ｌｉよりも大きくなるようにしておく。すなわち、第２ホルダ２０に対して第１ホルダ１０を下方に位置させておく。

ここで、図６に示すように、貫通孔１５に棒状のゲージＧＡを挿入する。ゲージＧＡには、荷重センサ３０の厚さをＴ１とし、支持部１２の厚さを厚さＴ２としたとき、ゲージＧＡの先端から理想距離Ｌｉ、厚さＴ１及び厚さＴ２を足し合わせた位置に印Ｍを設けてある。すなわち、距離Ｌが理想距離Ｌｉとなったとき、支持部１２の下面からゲージＧＡの印Ｍが露出する。

こうして、図７に示すように、ゲージＧＡの印Ｍが支持部１２の下面から露出するまで第１ホルダ１０を上方に押し込むことで、距離Ｌは理想距離Ｌｉに調整される。

また、距離Ｌが理想距離Ｌｉとなってから、さらに第１ホルダ１０を上方に押し込んだ場合、すなわち、距離Ｌが理想距離Ｌｉより小さくなった場合、図４（ａ）に示す突出片１１の先端を前後方向Ｙにおける内側に弾性変形させる。すると、第１ラック部１１０と第２ラック部２２０との係合が解除される。こうして、第１ホルダ１０を下方向に移動させた後、再び上方に押し込むことで距離Ｌを調整する。

なお、図７に示すように、第１ホルダ１０の上方向への移動は、一定の位置で第１ホルダ１０のストッパ１４と第２ホルダ２０との当接により規制される。

ここまで説明したように、本実施形態の着座検知装置１００によれば、以下に示す効果を奏することができる。

・着座検知装置を車両シートＳＴに組み付けた場合、距離Ｌは、着座検知装置の組み付け位置に関する構成部材の寸法ばらつき及び車両シートＳＴに対する着座検知装置の組み付けばらつき等により理想距離Ｌｉから乖離するおそれがある。この点、本実施形態の着座検知装置１００は、第１ホルダ１０に第１ラック部１１０と第２ホルダ２０に第２ラック部２２０とを設けることで、車両シートＳＴに組み付けられた状態において距離Ｌを理想距離Ｌｉに近づけるように調整することができる。すなわち、荷重センサ３０の位置決め精度が低下することを抑制できる。

・貫通孔１５を設けることで、距離Ｌを測定できるゲージＧＡを挿入することができる。このため、ゲージＧＡを使用しながら、距離Ｌを理想距離Ｌｉに容易に調整できる。

・一対の突出片１１の先端を内側に弾性変形させることで、第１ラック部１１０と第２ラック部２２０との係合を解除できる。このため、距離Ｌが小さくなりすぎた場合には、第１ホルダ１０を第２ホルダ２０に対して下方向に移動させることで距離Ｌを再調整できる。

・縦壁１３を設けることで、クッションパッドＣＰは、荷重センサ３０よりも先に縦壁１３に接触する。このため、クッションパッドＣＰにおける荷重センサ３０と対向する部分が、荷重センサ３０のスイッチ３１に直交する方向である下方向に撓み変形しやすくなる。その結果、荷重センサ３０の検知精度の低下を抑制できる。

なお、本実施形態の着座検知装置１００は、以下に示すように変更してもよい。

・図８（ａ），（ｂ）に示すように、「報知部」の一例としての可動部材４０を設けてもよい。可動部材４０は、貫通孔１５の内周面と摺動する摺動体４１と、押圧面ＰＳと接触する接触体４２と、を有する。可動部材４０は、摺動体４１と接触体４２とが屈曲する略Ｌ字状をなしている。接触体４２は、板状をなし、上面が平面になっていることが好ましい。貫通孔１５及び摺動体４１は、摺動体４１が自重で下方向に移動せず、自重よりも大きな力が上下方向Ｚに加わったときに移動する程度に嵌まり合う。

また、可動部材４０を設ける場合、縦壁１３の先端には接触体４２を収容する切欠き１３ａが形成される。切欠き１３ａの上下方向Ｚにおける長さは、接触体４２の上下方向Ｚにおける長さと等しくされる。すなわち、図８（ｂ）に示すように、接触体４２が切欠き１３ａに収容されたとき、縦壁１３の上端と可動部材４０の上端とが面一となる。

さらに、可動部材４０を設ける場合には、縦壁１３の高さは、理想距離Ｌｉと荷重センサ３０の厚さＴ１とを足し合わせた高さとする。そして、可動体４０の上下方向Ｚにおける上端から下端までの長さは、理想距離Ｌｉ、荷重センサ３０の厚さＴ１及び支持部１２の厚さＴ２を足し合わせた長さとする。すなわち、可動体４０の上下方向Ｚにおける上端から下端までの長さは、縦壁１３の高さと支持部１２の厚さとを足し合わせた長さとなる。

図８（ａ）に示すように、距離Ｌが理想距離Ｌｉよりも長い状態から第１ホルダ１０を上方に押し込むと、接触体４２が押圧面ＰＳに押圧されることで、可動部材４０が第１ホルダ１０に対して相対的に下方向に移動する。そして、図８（ｂ）に示すように、可動体４２が切欠き１３ａに収容され、縦壁１３がクッションパッドＣＰの押圧面ＰＳと当接すると同時に、摺動体４１の先端が支持部１２の下面と面一となる。ここで、縦壁１３は理想距離Ｌｉと荷重センサ３０の厚さＴ１とを足し合わせた高さであるから、縦壁１３と押圧面ＰＳとが接触したとき、距離Ｌは理想距離Ｌｉとなる。このように、可動部材４０は、摺動体４１の先端が支持部１２の下面と面一となることで、着座検知装置が理想の位置に配置されたことを報知する。こうして、この構成の着座検知装置によれば、作業者が、摺動体４１の先端を確認しながら距離Ｌを容易に調整できる。

・可動部材４０のような「報知部」を設けない場合には、縦壁１３を設けなくてもよい。この場合であっても、車両シートＳＴに組み付けられた状態において距離Ｌを変化させることができる点で、荷重センサ３０の位置決め精度が低下することを抑制できる。

・第１ホルダ１０に貫通孔１５を設けなくてもよい。この場合であっても、車両シートＳＴに組み付けられた状態において距離Ｌを変化させることができる点で、荷重センサ３０の位置決め制度が低下することを抑制できる。

・貫通孔１５は、縦壁１３に開口しなくてもよい。すなわち、支持部１２だけに開口していてもよい。

・「支持部材」に相当するものはクッションスプリングＣＳでなくてもよい。例えば、車両シートＳＴの下部でクッションパッドＣＰを支持するフレームであってもよい。

・突出片１１の先端（下端）にストッパ１４を設けてもよい。これによれば、突出片１１とストッパ１４とを別途設ける場合と比較して第１ホルダ１０を容易に構成することができる。

・荷重センサ３０は、感圧式のスイッチ３１でなくてもよい。例えば、ひずみゲージなど、車両シートＳＴへの負荷荷重を検知するものであればよい。

・縦壁１３は荷重センサ３０の周囲に延びていればよく、例えば、３本以上延びていてもよいし、荷重センサ３０の周囲を囲むように延びていてもよい。

・荷重センサ３０に緩衝体３２を設けなくてもよい。この場合であっても、荷重センサ３０のスイッチ３１によって車両シートへの負荷荷重を検知できる。

・荷重センサ３０のスイッチ３１を緩衝体３２の下側に貼付する構成としてもよい。この場合、距離Ｌは、クッションパッドＣＰの押圧面ＰＳと荷重センサ３０の緩衝体３２の上面との距離となる。

ＳＴ…車両シート、ＣＰ…クッションパッド、ＣＳ…クッションスプリング（支持部材の一例）、１００…着座検知装置、１０…第１ホルダ、１３…縦壁、１５…貫通孔、２０…第２ホルダ、２１…係合部、３０…荷重センサ、４０…可動部材（報知部の一例）。

Claims (4)

1. 車両シートのクッションパッドの下方に配置される着座検知装置であって、
   前記クッションパッドを介して伝達される車両シートへの負荷荷重を検知する荷重センサと、
   前記荷重センサを支持する第１ホルダと、
   前記クッションパッドを支持する支持部材に係合する係合部を有し、前記第１ホルダを支持する第２ホルダと、を備え、
   前記第２ホルダは、前記第１ホルダを上下方向に移動可能に支持する
   着座検知装置。
2. 前記第１ホルダは、前記荷重センサの周囲に前記荷重センサよりも上方に延びる縦壁を有する
   請求項１に記載の着座検知装置。
3. 前記縦壁の上端が前記クッションパッドと接触したことを報知する報知部をさらに備える
   請求項２に記載の着座検知装置。
4. 前記第１ホルダには、上下方向に前記第１ホルダを貫通する貫通孔が形成される
   請求項１又は２に記載の着座検知装置。

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