JP2019186081A - Load detection sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷重検知センサに関し、着座等による荷重を検知する場合に好適なものである。 The present invention relates to a load detection sensor, which is suitable for detecting a load caused by seating or the like.
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、人の着座が感知されている状態でシートベルトの着用が非感知となる場合に、警告が発せられる。この人の着座を感知する装置として、着座による荷重を検知する荷重検知センサが用いられる場合がある。 As one of safety systems in vehicles, an alarm system for warning that a seat belt is not worn when riding is put into practical use. In this alarm system, a warning is issued when the seat belt is not detected while a person is seated. As a device for detecting the seating of the person, a load detection sensor that detects a load caused by the seating may be used.
荷重検知センサとして、一対の樹脂製のフィルムと、それぞれのフィルム上に設けられ所定の間隔を隔てて互いに対向する一対の電極とを有する構成が下記特許文献1に開示されている。下記特許文献1に記載されている荷重検知センサの一対のフィルムは、互いに対向する電極間以外に配置される粘着剤により貼り合わされている。
As a load detection sensor, a configuration including a pair of resin films and a pair of electrodes provided on the respective films and facing each other with a predetermined interval is disclosed in
しかし、樹脂製のフィルムは、一般的に、温度が上昇すると強度が低下して弱い力で撓んでしまう傾向にある。従って、炎天下の自動車の車内のように高温になる環境に上記特許文献1に記載の荷重検知センサが置かれた場合、樹脂製のフィルムの強度が低下する場合がある。この場合、通常の人の荷重よりも軽い荷重がシートクッションにかかる場合においても、着座に起因する荷重として誤検知してしまう虞がある。
However, a resin film generally tends to bend with a weak force due to a decrease in strength when the temperature rises. Therefore, when the load detection sensor described in
上記のような誤検知を抑制するために、一方の樹脂製のフィルムにおける電極側と反対側の面上に一対の電極と重なるように金属板が貼着される場合がある。金属板の弾性は自動車の車内の温度環境ではさほど変化しないため、当該金属板により荷重検知時の一方の樹脂製のフィルムの撓み方が環境温度に応じて変化することを抑制できる。 In order to suppress the erroneous detection as described above, a metal plate may be attached so as to overlap the pair of electrodes on the surface of the one resin film opposite to the electrode side. Since the elasticity of the metal plate does not change so much in the temperature environment inside the vehicle, it is possible to suppress the bending of one resin film at the time of load detection by the metal plate according to the environmental temperature.
しかし、金属板を貼着する接着層は、一般的に、高温環境下では軟化し、低温環境下では硬化する傾向にある。このため、高温環境下では、接着層の軟化により、各フィルムに設けられる電極が接触するために必要な荷重が低下してしまうことが懸念される。一方、低温環境下では、接着層の硬質化により、各フィルムに設けられる電極が接触するために必要な荷重が増加してしまうことが懸念される。つまり、荷重検知センサが置かれる環境温度に応じて、当該荷重検知センサがオンとなるときの荷重に誤差が生じることが懸念される。 However, the adhesive layer for adhering the metal plate generally tends to soften in a high temperature environment and harden in a low temperature environment. For this reason, in a high temperature environment, there is a concern that the load necessary for the electrodes provided on the respective films to come into contact with each other is reduced due to the softening of the adhesive layer. On the other hand, in a low temperature environment, there is a concern that the load necessary for the electrodes provided on the respective films to be in contact with each other is increased due to the hardening of the adhesive layer. That is, there is a concern that an error may occur in the load when the load detection sensor is turned on according to the environmental temperature where the load detection sensor is placed.
そこで、本発明は、適切に荷重を検知し得る荷重検知センサを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the load detection sensor which can detect a load appropriately.
上記課題を解決するため、本発明の荷重検知センサは、第1電極が設けられる第1絶縁シートと、前記第1電極と対向する第2電極が設けられる第2絶縁シートと、前記第1絶縁シートと前記第2絶縁シートとの間に介在され、前記第1電極と前記第2電極との間に開口が形成されるスペーサと、前記第1絶縁シートにおける前記スペーサ側の面とは逆の面側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極と重なる金属板と、前記金属板と前記第1絶縁シートとの間において少なくとも一部が前記第1電極と重なって配置され、前記金属板を前記第1絶縁シートに接着する接着層と、を備え、前記第1絶縁シートには、前記スペーサの開口の一部と重なる貫通孔が形成されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a load detection sensor according to the present invention includes a first insulating sheet on which a first electrode is provided, a second insulating sheet on which a second electrode facing the first electrode is provided, and the first insulation. A spacer interposed between the sheet and the second insulating sheet and having an opening formed between the first electrode and the second electrode; and a surface opposite to the spacer side surface of the first insulating sheet A metal plate disposed on a surface side and overlapping the first electrode and the second electrode; and at least a portion overlapping the first electrode between the metal plate and the first insulating sheet; And an adhesive layer for adhering the plate to the first insulating sheet, wherein the first insulating sheet is formed with a through hole that overlaps a part of the opening of the spacer.
このような荷重検知センサでは、金属板が押圧された場合には金属板が撓み、その撓みに応じて金属板と接着される第1絶縁シートがスペーサの開口に入り込むように撓む。これにより第1電極と第2電極とが接触したり、当該電極間の抵抗値や静電容量値が変化したりして、荷重検知センサがオンとなり、荷重を検知する。 In such a load detection sensor, when the metal plate is pressed, the metal plate is bent, and the first insulating sheet bonded to the metal plate is bent according to the bending so as to enter the opening of the spacer. As a result, the first electrode and the second electrode come into contact with each other, or the resistance value or capacitance value between the electrodes changes, and the load detection sensor is turned on to detect the load.
絶縁シートは一般的に樹脂製のシートとされ、この樹脂製のシートは、上記のように、高温環境下では強度が低下して弱い力で撓んでしまう傾向にある。本発明の荷重検知センサでは、上記のように、金属板を第1絶縁シートに接着する接着層の少なくとも一部は第1電極と重なって配置されるため、第1絶縁シートにおける第1電極が設けられる部位の少なくとも一部は金属板に接着される。このため、金属板が押圧されるとき、この第1電極が設けられる部位は金属板に追随して撓み得る。また、金属板に対する押圧が解かれて非押圧時の位置まで金属板が戻るとき、当該位置まで金属板が第1絶縁シートにおける第1電極が設けられる部位を戻し得る。ここで、金属板の弾性は絶縁シートと比べて環境温度に応じて変化しにくいため、荷重検知時の第1絶縁シートの撓み方が環境温度に応じて変化することを抑制し得る。 The insulating sheet is generally a resin sheet, and the resin sheet tends to bend with a weak force due to a decrease in strength under a high temperature environment as described above. In the load detection sensor of the present invention, as described above, at least a part of the adhesive layer that adheres the metal plate to the first insulating sheet is disposed so as to overlap the first electrode. At least a part of the portion to be provided is bonded to the metal plate. For this reason, when the metal plate is pressed, the portion where the first electrode is provided can bend following the metal plate. Further, when the metal plate returns to the position when the metal plate is not pressed and is not pressed, the metal plate can return to the position where the first electrode in the first insulating sheet is provided. Here, since the elasticity of the metal plate is less likely to change according to the environmental temperature than the insulating sheet, it is possible to suppress the bending of the first insulating sheet during load detection from changing according to the environmental temperature.
また、上記のように、接着層は、高温環境下では軟化し、低温環境下では硬化する傾向にある。本発明の荷重検知センサでは、上記のように、第1絶縁シートには、スペーサの開口の一部と重なる貫通孔が形成される。このため、第1絶縁シートにスペーサの開口の一部と重なる貫通孔が形成されない場合と比べて、スペーサの開口の内側に位置する第1絶縁シート及び接着層を低減できる。従って、環境温度の変化による第1絶縁シート及び接着層の強度変化に起因して第1電極と第2電極とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制できる。こうして、本発明の荷重検知センサは、適切に荷重を検知し得る。 Further, as described above, the adhesive layer tends to be softened under a high temperature environment and hardened under a low temperature environment. In the load detection sensor of the present invention, as described above, the first insulating sheet is formed with a through hole that overlaps a part of the opening of the spacer. For this reason, the 1st insulating sheet and adhesive layer located inside the opening of a spacer can be reduced compared with the case where the through-hole which overlaps with a part of opening of a spacer is not formed in a 1st insulating sheet. Therefore, it is possible to suppress a change in the load necessary for the first electrode and the second electrode to contact each other due to the strength change of the first insulating sheet and the adhesive layer due to the change of the environmental temperature. Thus, the load detection sensor of the present invention can detect the load appropriately.
前記第1絶縁シートの貫通孔は、前記スペーサの開口の中心以外の領域に形成され、前記第1電極は、前記スペーサの開口の内側に位置する中央電極部を含み、前記中央電極部及び前記第2電極は、それぞれ前記スペーサの開口の中心と重なり、前記接着層の少なくとも一部は、前記中央電極部と重なって配置されることが好ましい。 The through hole of the first insulating sheet is formed in a region other than the center of the opening of the spacer, and the first electrode includes a central electrode portion located inside the opening of the spacer, the central electrode portion and the It is preferable that the second electrode overlaps the center of the opening of the spacer, and at least a part of the adhesive layer is overlapped with the central electrode portion.
この荷重検知センサでは、上記のように、中央電極部及び第2電極は、それぞれスペーサの開口の中心と重なり、接着層の少なくとも一部は、前記中央電極部と重なって配置される。このため、第1絶縁シートにおける中央電極部が設けられる部位の少なくとも一部は金属板に接着され、この中央電極部が設けられる部位は金属板に追随して撓み得る。ところで、金属板の撓みに応じてスペーサの開口に入り込むように撓む第1絶縁シートの変形量は、当該開口の中心に近いほど大きくなり易い。このため、第1絶縁シートは、スペーサの開口の中心に近い部位から第2絶縁シートに近づき易い。従って、第1電極の中央電極部及び第2電極がそれぞれスペーサの開口の中心と重ならない場合と比べて、適切に第1電極と第2電極とを接触させることができ、適切に荷重を検知し得る。 In this load detection sensor, as described above, the center electrode portion and the second electrode overlap each other with the center of the opening of the spacer, and at least a part of the adhesive layer overlaps with the center electrode portion. For this reason, at least a part of the portion where the central electrode portion is provided in the first insulating sheet is bonded to the metal plate, and the portion where the central electrode portion is provided can bend following the metal plate. By the way, the amount of deformation of the first insulating sheet that is bent so as to enter the opening of the spacer according to the bending of the metal plate is likely to increase as it is closer to the center of the opening. For this reason, a 1st insulating sheet tends to approach a 2nd insulating sheet from the site | part close | similar to the center of the opening of a spacer. Therefore, compared with the case where the center electrode portion and the second electrode of the first electrode do not overlap with the center of the opening of the spacer, the first electrode and the second electrode can be properly contacted, and the load is detected appropriately. Can do.
スペーサの開口の内側に中央電極部が位置する場合、前記第1絶縁シートの貫通孔は、前記スペーサの開口の内側において前記中央電極部の外周の少なくとも一部を囲うことが好ましい。 When the central electrode portion is located inside the opening of the spacer, it is preferable that the through hole of the first insulating sheet surrounds at least a part of the outer periphery of the central electrode portion inside the opening of the spacer.
このように構成することで、中央電極部の外周の少なくとも一部は、スペーサの開口の内側において第1絶縁シートと金属板とが非接着とされる領域によって囲まれる。このため、中央電極部の外周が第1絶縁シートと金属板とが接着される領域によって囲まれる場合と比べて、中央電極部が第2電極に近づくように第1絶縁シートが撓む際に、環境温度の変化による接着層の強度変化の影響を受けることを抑制し得る。従って、環境温度の変化に応じて第1電極と第2電極とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制し得る。 With such a configuration, at least a part of the outer periphery of the central electrode portion is surrounded by a region where the first insulating sheet and the metal plate are not bonded inside the opening of the spacer. For this reason, when the 1st insulating sheet bends so that a center electrode part may approach the 2nd electrode compared with the case where the perimeter of a center electrode part is surrounded by the field where the 1st insulating sheet and a metal plate are pasted up. Further, it is possible to suppress the influence of the strength change of the adhesive layer due to the change of the environmental temperature. Therefore, it is possible to suppress a change in load necessary for the first electrode and the second electrode to contact with each other according to a change in the environmental temperature.
スペーサの開口の内側に中央電極部が位置する場合、前記第1電極は、前記中央電極部の外周の少なくとも一部を囲う外側電極部を更に含み、前記外側電極部の少なくとも一部は、前記スペーサの開口の外側に位置することが好ましい。 When the central electrode part is positioned inside the opening of the spacer, the first electrode further includes an outer electrode part surrounding at least a part of the outer periphery of the central electrode part, and at least a part of the outer electrode part is It is preferable to be located outside the opening of the spacer.
絶縁シートに設けられる電極は、金属印刷層からなる場合があり、この金属印刷層の厚さは製造上の理由等によってばらつく場合がある。このため、第1電極がスペーサの開口の内側に位置する場合、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極と第2電極との間の距離が変化し易い。しかし、この荷重検知センサでは、上記のように、第1電極の外側電極部の少なくとも一部は、スペーサの開口の外側に位置する。このため、外側電極部の少なくとも一部はスペーサの第1絶縁シート側の面に当接し、第1電極における第2電極側の面は概ねスペーサの第1絶縁シート側の面上に位置することになる。このため、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極の中央電極部と第2電極との間の距離が変化することを抑制でき、中央電極部と第2電極との間の距離を概ね一定に保持し得る。従って、第1電極と第2電極とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制し得る。 The electrode provided on the insulating sheet may be formed of a metal printing layer, and the thickness of the metal printing layer may vary depending on manufacturing reasons. For this reason, when the 1st electrode is located inside the opening of a spacer, the distance between the 1st electrode and the 2nd electrode tends to change according to the variation in the thickness of a metal printing layer. However, in this load detection sensor, as described above, at least a part of the outer electrode portion of the first electrode is located outside the opening of the spacer. For this reason, at least a part of the outer electrode portion is in contact with the surface on the first insulating sheet side of the spacer, and the surface on the second electrode side of the first electrode is generally located on the surface on the first insulating sheet side of the spacer. become. For this reason, it can suppress that the distance between the center electrode part of a 1st electrode and a 2nd electrode changes according to the dispersion | variation in the thickness of a metal printing layer, and the distance between a center electrode part and a 2nd electrode Can be kept substantially constant. Therefore, it can suppress that a load required in order for a 1st electrode and a 2nd electrode to contact changes.
スペーサの開口の内側に中央電極部が位置する場合、前記第2電極は、前記スペーサの開口の内側において前記中央電極部以外の前記第1電極と重ならないこととしても良い。 When the central electrode portion is located inside the opening of the spacer, the second electrode may not overlap the first electrode other than the central electrode portion inside the opening of the spacer.
上記のように、第1絶縁シートは、高温環境下では強度が低下する傾向があるため、第1絶縁シートにおける金属板と非接着とされる部位は、クリープ変形や金属板に対する弛み等が生じて第2絶縁シート側に撓む場合がある。しかし、上記のように、第1絶縁シートにおける中央電極部が設けられる部位の少なくとも一部は金属板に接着されている。さらに、この荷重検知センサでは、上記のように、第2電極は、スペーサの開口の内側において中央電極部以外の第1電極と重ならない。このため、仮に第1絶縁シートにおける金属板と非接着とされる部位が第2絶縁シート側に撓んだとしても、中央電極部が設けられる部位が第2電極に近づくことが抑制されるとともに、第1電極における中央電極部以外の部分が第2電極に接触することを抑制し得る。従って、第1絶縁シートのクリープ変形や第1絶縁シートの金属板に対する弛み等に起因する荷重の誤検知を抑制し得る。 As described above, since the strength of the first insulating sheet tends to decrease in a high temperature environment, the portion of the first insulating sheet that is not bonded to the metal plate is subject to creep deformation or slack to the metal plate. May be bent toward the second insulating sheet. However, as described above, at least a part of the portion of the first insulating sheet where the central electrode portion is provided is bonded to the metal plate. Furthermore, in this load detection sensor, as described above, the second electrode does not overlap the first electrode other than the central electrode portion inside the opening of the spacer. For this reason, even if the portion of the first insulating sheet that is not bonded to the metal plate is bent toward the second insulating sheet, the portion where the central electrode portion is provided is suppressed from approaching the second electrode. It can suppress that parts other than the center electrode part in a 1st electrode contact a 2nd electrode. Therefore, erroneous detection of a load due to creep deformation of the first insulating sheet, loosening of the first insulating sheet with respect to the metal plate, or the like can be suppressed.
以上のように本発明によれば、適切に荷重を検知し得る荷重検知センサを提供し得る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a load detection sensor that can appropriately detect a load.
以下、本発明に係る荷重検知センサユニットの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。 Hereinafter, a preferred embodiment of a load detection sensor unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For ease of understanding, the scale of each figure may be different from the scale described in the following description.
(第1実施形態)
図1は本実施形態の荷重検知センサユニットの構成を示す分解図であり、図2は荷重検知センサユニットが座席装置のSばねに取り付けられた様子を示す断面図である。なお、図2では、図面の複雑化を避けるために、荷重検知センサ30の内部の記載が省略されている。図1、図2に示すように、荷重検知センサユニット1は、サポートプレート10、上部ケース20及び荷重検知センサ30を主な構成要素として備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded view showing a configuration of a load detection sensor unit of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the load detection sensor unit is attached to an S spring of a seat device. In FIG. 2, the description of the inside of the
サポートプレート10は、荷重検知センサ30が載置される載置部11と、当該載置部11に連結される一対のフック部12とを有している。載置部11は、幅の広いメインブロック載置部11mと、メインブロック載置部11mから延在しメインブロック載置部11mよりも狭い幅とされるテールブロック載置部11tとを含む。本実施形態では、フック部12はメインブロック載置部11mに連結している。また、本実施形態では、載置部11及び一対のフック部12は金属板を曲げ加工することで一体に成型されている。なお、サポートプレート10の板厚は例えば0.8mmとされる。
The
メインブロック載置部11mのシートクッションSCに対向される側の面には、荷重検知センサ30のメインブロック30mが配置される。また、メインブロック載置部11mには、図1に示すようにサポートプレート10を貫通する複数の円形の貫通孔13が形成され、さらに、概ね矩形の複数のケース止用開口14が形成されている。
The
なお、図2に示すように、メインブロック載置部11mは、車両の座席装置における座席フレームの開口に並べて張り渡される複数のSばねBNのうち互いに対向する2本のSばねBNの間に配置可能な程度の大きさとされる。なお、SばねBNは、S状に蛇行するばねである。
In addition, as shown in FIG. 2, the main
テールブロック載置部11tは、概ね矩形の形状をしており、メインブロック載置部11mを平面視する場合に、一対のフック部12を結ぶ方向と概ね垂直な方向に延在する。このテールブロック載置部11tのシートクッションSCに対向される側の面には、荷重検知センサ30のテールブロック30tが配置される。なお、本実施形態では、テールブロック載置部11tの延在方向に垂直な方向の幅は、荷重検知センサ30のテールブロック30tの幅よりも小さくされ、テールブロック載置部11tの延在方向の長さは、荷重検知センサ30のテールブロック30tの長さよりも小さくされる。
The tail
上部ケース20は、載置部11のメインブロック載置部11mに載置されるメインブロック30mを覆って当該メインブロック30mのスイッチSWなどを保護する部材である。また、上部ケース20は、図2に示すように、シートクッションSCに押圧されることで荷重検知センサ30のスイッチSWを押圧する押圧部材でもある。
The
この上部ケース20は、頂壁21及び枠壁24を有する。本実施形態では頂壁21は概ね円形とされる板状の部材である。また、上部ケース20の枠壁24は複数に分割されて、頂壁21の外周に沿って頂壁21に接続されている。複数に分割されている枠壁24の各間において、フック片23が頂壁21に接続されている。それぞれのフック片23は、サポートプレート10のメインブロック載置部11mにおけるケース止用開口14に嵌め込まれる構成とされる。それぞれのフック片23がそれぞれのケース止用開口14に嵌め込まれることで、サポートプレート10と上部ケース20とのメインブロック載置部11mの載置面方向における相対的な移動が規制される。
The
上部ケース20の頂壁21には、サポートプレート10の載置部11に対向される側の底面から突出する押圧部22が設けられている。この押圧部22の先端は平面形状とされる。なお、押圧部22の先端は凸状の曲面形状とされても良い。本実施形態の場合、載置部11に載置される荷重検知センサ30を上部ケース20が覆いそれぞれのケース止用開口14にそれぞれのフック片23が嵌め込まれた状態では、押圧部22の先端は荷重検知センサ30と接触しているが、接触していなくても良い。
The
上部ケース20の頂壁21における上面21Sは、図2に示すように、一対のSばねBNに荷重検知センサユニット1が取り付けられた状態では、シートクッションSCの下面と離間しているが、接触していても良い。この上面21Sは平面形状とされる。上面21SはシートクッションSCからの押圧を受ける受圧面であり、当該上面21Sの面積は押圧部22における荷重検知センサ30と接触する部分の面積よりも大きくされている。
As shown in FIG. 2, the
なお、上部ケース20は、シートクッションSCよりも硬質な材料から形成されている。従って、上部ケース20の一部である押圧部22もシートクッションSCよりも硬質な材料から形成されている。一般的にシートクッションSCは発泡されたウレタン樹脂からなるため、このような上部ケース20の材料として、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
The
荷重検知センサ30は、概ね矩形のメインブロック30mと、メインブロック30mに接続されメインブロック30mよりも幅の狭いテールブロック30tとを有する。メインブロック30mにはスイッチSWが設けられている。メインブロック30mの各頂点付近には、貫通孔36が形成されている。これら貫通孔36は、サポートプレート10の載置部11に形成される複数の貫通孔13と重なる位置関係で形成される。テールブロック30tは、メインブロック30mに連結され、メインブロック30mから離れるように延在する。
The
図3は荷重検知センサの構成を示す分解図である。図3に示すように、本実施形態における荷重検知センサ30は、第1電極シート40と第2電極シート60とスペーサ80と金属板100と金属用接着層90とを主な構成要素として備える。
FIG. 3 is an exploded view showing the configuration of the load detection sensor. As shown in FIG. 3, the
第1電極シート40は、第1絶縁シート41と、第1導電層42とを有する。
The
第1絶縁シート41は、可撓性を有する樹脂製の絶縁シートとされる。この第1絶縁シート41は、メインブロック41mと、メインブロック41mに接続されるテールブロック41tとから成る。メインブロック41mは、概ね円形の中央ブロック部43と、中央ブロック部43の外周を囲む環状の外側ブロック部44と、中央ブロック部43と外側ブロック部44との間に設けられ中央ブロック部43と外側ブロック部44とに接続される連結ブロック部45とから成る。外側ブロック部44は、外周縁が概ね四角形で内周縁が概ね円形の環状に形成される。中央ブロック部43と外側ブロック部44との間には、貫通孔41Hが形成されている。この貫通孔41Hは、平面視において中央ブロック部43の外周を概ね囲っている。また、外側ブロック部44には、貫通孔46が形成されている。この貫通孔46は、上記荷重検知センサ30の貫通孔36の一部である。テールブロック41tは、メインブロック41mと反対側の先端部位がテールブロック41tの他の部位より幅が狭い形状とされる。このような第1絶縁シート41の材料として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)又はポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂が挙げられる。
The first insulating
第1導電層42は、第1電極50と、第1端子51と、第1配線52とを有し、第1絶縁シート41の一方の面上に設けられている。図3では、理解し易いように、第1導電層42と第1絶縁シート41とを分解して記載し、第1絶縁シート41に第1導電層42の配置位置が破線で示されている。
The first
第1電極50は、メインブロック41mの概ね中央に設けられている。第1電極50は、導体の層からなり、例えば金属印刷層とされる。本実施形態の第1電極50は、概ね円形の中央電極部53と中央電極部53の外周を囲み概ね円形の環状の外側電極部54と、中央電極部53と外側電極部54との間に設けられ中央電極部53と外側電極部54とに接続される連結電極部55とを含む。中央電極部53と外側電極部54との間には開口50Hが形成されている。この開口50Hは、平面視において中央電極部53の外周を概ね囲っており、開口50Hの縁の形状は、上記第1絶縁シート41の貫通孔41Hの縁の形状と同様とされる。
The first electrode 50 is provided approximately at the center of the
図3において破線で示すように、第1導電層42が第1絶縁シート41の一方の面上に配置された状態で、第1電極50の中央電極部53は第1絶縁シート41の中央ブロック部43上に位置する。また、第1電極50の外側電極部54は第1絶縁シート41の外側ブロック部44上に位置し、第1電極50の連結電極部55は第1絶縁シート41の連結ブロック部45上に位置する。第1電極50の開口50Hの縁と第1絶縁シート41の貫通孔41Hの縁とが概ね一致している。つまり、中央電極部53の縁は第1絶縁シート41の中央ブロック部43の縁と概ね一致し、連結電極部55の縁は第1絶縁シート41の連結ブロック部45の縁と概ね一致し、外側電極部54の内周縁は上記第1絶縁シート41の外側ブロック部44の外周縁と概ね一致している。そして、上記のように、第1電極50の開口50Hは、平面視において中央電極部53の外周を概ね囲っている。このため、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、平面視において中央電極部53の外周を概ね囲っている。また、第1電極50は、平面視において第1絶縁シート41の貫通孔41Hと重なっていない。なお、第1電極50の外側電極部54は中央電極部53の外周の少なくとも一部を囲っていれば良く、外側電極部54は周方向において途切れて形成されても良い。
As shown by a broken line in FIG. 3, the
第1端子51は、導体の層からなり、例えば略四角形の金属印刷層とされる。第1端子51は、テールブロック41tの上記先端部位に設けられている。また、第1電極50と第1端子51とは第1配線52を介して互いに電気的に接続されている。
The
第2電極シート60は、第2絶縁シート61と、第2導電層62とを有する。
The
第2絶縁シート61は、第1絶縁シート41と同様に樹脂製の絶縁シートとされる。また、第2絶縁シート61は、外形が第1絶縁シート41のメインブロック41mの外形と同じとされるメインブロック61mと、メインブロック61mに接続され第1絶縁シート41のテールブロック41tと同じ形状のテールブロック61tとから成る。ただし、第1絶縁シート41と第2絶縁シート61とが重ね合わされたときに、第1絶縁シート41のテールブロック41tにおける先端部位と第2絶縁シート61のテールブロック61tにおける先端部位とが互いに重ならないようにされている。また、メインブロック61mには貫通孔66が形成されている。なお、貫通孔66は、第1絶縁シート41の貫通孔46と同様に、上記荷重検知センサ30の貫通孔36の一部である。また、テールブロック61tの中央付近には空気抜き口63が形成されている。本実施形態では、第2絶縁シート61の厚さは、第1絶縁シート41の厚さよりも大とされる。このような第2絶縁シート61の材料として、第1絶縁シート41の材料と同じ材料が挙げられ、第2絶縁シート61の材料と第1絶縁シート41の材料とは同じであっても異なっていても良い。
Similar to the first insulating
第2導電層62は、第2電極70と、第2端子71と、第2配線72とを有し、第2絶縁シート61の一方の面上に設けられている。第2絶縁シート61の一方の面は、第1導電層42が設けられる第1絶縁シート41の一方の面と対向する面である。図3では、理解し易いように、第2導電層62と第2絶縁シート61とを分解して記載し、第2絶縁シート61に第2導電層62の配置位置が破線で示されている。
The second
第2電極70は、第2絶縁シート61のメインブロック61mの概ね中央に設けられている。第2電極70は、第1電極50と同様に導体の層からなり、例えば略円形の金属印刷層とされる。第2端子71は、導体の層からなり、例えば略四角形の金属印刷層とされる。第2端子71は、テールブロック61tの上記先端部位に設けられている。また、第2電極70と第2端子71とは第2配線72を介して互いに電気的に接続されている。なお、上記のように、第1絶縁シート41と第2絶縁シート61とが重ね合わされたとき、それぞれの絶縁シートの先端部位が互いに重ならない。このため、第1端子51及び第2端子71は、第1絶縁シート41と第2絶縁シート61との間に位置せずに露出する。
The
スペーサ80は、第1絶縁シート41及び第2絶縁シート61の間に配置され、可撓性を有する樹脂製の絶縁シートとされる。このスペーサ80は、メインブロック80mと、メインブロック80mに接続されるテールブロック80tとから成る。メインブロック80mの外形は、第1絶縁シート41、第2絶縁シート61のメインブロック41m,61mの外形と同様とされる。スペーサ80のメインブロック80mには、第1絶縁シート41のメインブロック41m、第2絶縁シート61のメインブロック61mと同様にして貫通孔86が形成されている。なお、貫通孔86は、上記荷重検知センサ30の貫通孔36の一部である。このようなスペーサ80の材料として、第1絶縁シート41及び第2絶縁シート61と同様の材料を挙げることができる。なお、スペーサ80の材料は、第1絶縁シート41又は第2絶縁シート61の材料と同じであっても異なっていても良い。
The
また、このスペーサ80のメインブロック80mの中央付近には、概ね円形の開口80Hが形成されている。また、スペーサ80にはスリット81が形成されている。このスリット81は、テールブロック70tにおけるメインブロック80m側と反対側から開口80Hまで延在する。従って、スリット81は開口80Hと連通する。
A substantially
図4は、図3のIV−IVでの荷重検知センサの断面を示す図であり、スペーサ80の開口80Hを横切る断面図である。図4に示すように、スペーサ80の両面には、第1絶縁シート41と第2絶縁シート61とに接着される樹脂用接着層89が配置されている。この樹脂用接着層89は、図面の複雑化を避けるために、図3では省略している。樹脂用接着層89は、第1絶縁シート41とスペーサ80及び第2絶縁シート61とスペーサ80を貼り合わせるものである限り特に限定されない。また、樹脂用接着層89は、第1絶縁シート41の全面及び第2絶縁シート61の全面に配置されていても良く、これら面の一部に配置されていても良い。なお、樹脂用接着層89の材料は、後述する金属用接着層90の材料と同じであっても良い。また、樹脂用接着層89には、スペーサ80の貫通孔86と同様の貫通孔が設けられる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the load detection sensor taken along line IV-IV in FIG. 3, and is a cross-sectional view across the
図5は、第1絶縁シートとスペーサとが重ね合わされた状態を示す図であり、スペーサ80側から見る平面図である。図5に示すように、第1絶縁シート41とスペーサ80とが重ね合わされ、第1絶縁シート41を平面視すると、第1電極50の中央電極部53と連結電極部55の一部とがスペーサ80の開口80Hの内側に位置し、外側電極部54がスペーサ80の開口80Hの外側に位置する。また、上記のように、第1電極50の開口50Hの縁と第1絶縁シート41の貫通孔41Hの縁とが概ね一致している。このため、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、平面視においてスペーサ80の開口80Hの一部と重なっている。つまり、第1絶縁シート41には、平面視においてスペーサ80の開口80Hの一部と重なる貫通孔41Hが形成されている。また、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、平面視においてスペーサ80の開口80Hの中心80c以外の領域に形成されており、第1電極50の中央電極部53は、スペーサ80の開口80Hの中心80cと重なっている。また、上記のように、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、中央電極部53の外周を概ね囲っている。このため、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、平面視においてスペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53の外周を概ね囲っている。
FIG. 5 is a view showing a state in which the first insulating sheet and the spacer are overlapped, and is a plan view seen from the
図6は、第2絶縁シートとスペーサとが重ね合わされた状態を示す図であり、スペーサ80側から見る平面図である。図6に示すように、第2絶縁シート61とスペーサ80とが重ね合わされ、第2絶縁シート61を平面視すると、第2電極70の縁はスペーサ80の開口80Hの外側に位置する。つまり、スペーサ80の開口80Hの第2絶縁シート61側は第2電極70によって覆われ、第2電極70の一部は、スペーサ80の開口80Hの外側に位置している。また、第2電極70は、スペーサ80の開口80Hの中心80cと重なっている。また、第2絶縁シート61の空気抜き口63は、スペーサ80のスリット81と重なる。
FIG. 6 is a view showing a state in which the second insulating sheet and the spacer are overlapped, and is a plan view seen from the
図3に示すように、金属板100は、第1絶縁シート41におけるスペーサ80側の面とは逆の面側に配置される。金属板100の外形は、第1絶縁シート41の外側ブロック部44の外形と同様とされる。この金属板100には貫通孔106が形成されている。なお、貫通孔106は、上記荷重検知センサ30の貫通孔36の一部である。このような金属板100の材料として、例えば銅やステンレス鋼等が挙げられる。
As shown in FIG. 3, the
金属板100は、第1絶縁シート41に接着される。具体的には、金属板100は、当該金属板100と第1絶縁シート41のメインブロック41mとの間に配置される金属用接着層90により、第1絶縁シート41のメインブロック41mにおけるスペーサ80側の面とは逆の面に接着される。つまり、金属用接着層90は、第1絶縁シート41と金属板100とを接着する接着層である。金属用接着層90として、例えば、粘着剤、接着剤、PETや不織布などの基材の両面に接着層を設けて構成される両面テープ等が挙げられる。金属用接着層90の材料として、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂や光硬化樹脂等が挙げられる。なお、上記の粘着剤としては、例えば、シリコン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤等が挙げられる。ここで、金属用接着層90のガラス転移点Tgは、85℃以上であることが好ましい。ガラス転移点Tgが85℃以上であることで、炎天下の自動車の車内のように高温になる環境においても、金属用接着層90は流動しにくくなる。このため、金属用接着層90の流動による荷重の誤検知を抑制することができる。
The
本実施形態の金属用接着層90の平面視における形状は、第1絶縁シート41のメインブロック41mの形状と同様とされる。具体的には、金属用接着層90は、概ね円形の中央接着部93と、中央接着部93の外周を囲む環状の外側接着部94と、中央接着部93と外側接着部94との間に設けられ中央接着部93と外側接着部94とに接続される連結接着部95とから成る。中央接着部93と外側接着部94との間には開口90Hが形成されている。この開口90Hは、平面視において中央接着部93の外周を概ね囲っており、開口90Hの縁の形状は、上記第1絶縁シート41の貫通孔41Hの縁の形状と同様とされる。また、外側接着部94には、貫通孔96が形成されている。なお、貫通孔96は、上記荷重検知センサ30の貫通孔36の一部である。
The shape of the
金属用接着層90によって金属板100が第1絶縁シート41に接着された状態で、第1絶縁シート41のメインブロック41mは金属板100によって覆われる。このため、第1絶縁シート41の貫通孔41Hの金属板100側は当該金属板100によって覆われる。
The
金属用接着層90を平面視すると、中央接着部93と第1絶縁シート41の中央ブロック部43とが互いに重なり、外側接着部94と第1絶縁シート41の外側ブロック部44とが互いに重なり、連結接着部95と第1絶縁シート41の連結ブロック部45とが互いに重なる。そして、第1絶縁シート41における中央ブロック部43、外側ブロック部44、連結ブロック部45が金属板100に接着される。このため、金属用接着層90の一部は、平面視において第1電極50と重なり、中央電極部53の外周は、スペーサ80の開口80Hの内側において第1絶縁シート41と金属板100とが非接着とされる領域によって概ね囲まれる。なお、金属用接着層90の少なくとも一部が平面視において第1電極50と重なっていれば良い。また、金属用接着層90は、平面視する場合に第1絶縁シート41の貫通孔41Hの内側に位置しないことが好ましい。
When the
以上のように、第1絶縁シート41と金属板100とが金属用接着層90により接着され、当該第1絶縁シート41がスペーサ80の一方の面側に樹脂用接着層89により接着される。また、スペーサ80の他方の面側には第2絶縁シート61が樹脂用接着層89により接着されることで荷重検知センサ30が構成される。
As described above, the first insulating
よって、この荷重検知センサ30では、それぞれの貫通孔46,66,86,96,106が互いに重なり、貫通孔36となる。また、上記のように、第1電極50の中央電極部53と連結電極部55の一部とがスペーサ80の開口80Hの内側に位置し、スペーサ80の開口80Hの第2絶縁シート61側は第2電極70によって覆われる。このため、第1電極50の中央電極部53と第2電極70とがスペーサ80の開口80Hを介して互いに対向する。つまり、スペーサの開口80Hは第1電極50と第2電極70との間に形成されている。このような第1電極50の中央電極部53と第2電極70とによってスイッチSWが構成される。また、金属板100は、上記のように第1絶縁シート41のメインブロック41mを覆うため、当該金属板100は平面視において第1電極50及び第2電極70と重なり、第1絶縁シート41の貫通孔41Hを覆っている。また、上記のように、スペーサ80の開口80Hの外側に位置する第1電極50の外側電極部54は、第1絶縁シート41の外側ブロック部44上に位置いている。この外側ブロック部44と、中央ブロック部43と、連結ブロック部45とが金属用接着層90によって金属板100に接着されている。このため、金属板100は平面視においてスペーサ80の開口80Hの内側で第1絶縁シート41と接着されるとともに、開口80Hの外側でも第1絶縁シート41と接着されている。
Therefore, in this
また、スペーサ80のスリット81は、通風路とされる。上記のように、スリット81は開口80Hと連通し、第2絶縁シート61の空気抜き口63は、スペーサ80のスリット81と重なっている。従って、スペーサ80の開口80Hと空気抜き口63が通風路で連通する。
Further, the
このような荷重検知センサ30の第1端子51及び第2端子71には、不図示の制御装置に接続される信号ケーブル19がそれぞれ接続される。第1端子51及び第2端子71とそれぞれの信号ケーブル19とは導電性ペーストやはんだ付け等により接続される。
A
以上の構成の荷重検知センサ30は、図2に示すように、サポートプレート10に配置される。具体的には、スイッチSWを有する荷重検知センサ30のメインブロック30mがサポートプレート10のメインブロック載置部11m上に配置され、荷重検知センサ30のテールブロック30tがサポートプレート10のテールブロック載置部11t上に配置される。また、テールブロック30tに設けられる第1端子51、第2端子71、及び空気抜き口63はテールブロック載置部11tからはみ出た状態とされる。従って、第1端子51、第2端子71、及び空気抜き口63は、サポートプレート10と重ならない領域に位置する。そして、荷重検知センサ30の第1端子51、第2端子71に接続されるそれぞれの信号ケーブル19はサポートプレート10から離れるように導出される。
The
このように、荷重検知センサ30がサポートプレート10上に配置された状態で、信号ケーブル19が接続された第1端子51及び第2端子71を含むテールブロック30tの端部は、保護樹脂18により被覆されている。なお、空気抜き口63は、保護樹脂18により被覆されない。保護樹脂18の材料として、例えば、ポリアミド系、ポリイミド系、オレフィン系、ウレタン系、アクリル系等の熱可塑性樹脂や光硬化樹脂等の樹脂が挙げられる。
As described above, in the state where the
また、上記のように、サポートプレート10に載置される荷重検知センサ30を上部ケース20が覆いそれぞれのケース止用開口14にそれぞれのフック片23が嵌め込まれた状態では、押圧部22は、荷重検知センサ30の金属板100のうちスイッチSWと重なる位置に先端が接触する。また、この状態では、各リブ25は、荷重検知センサ30の貫通孔36及びサポートプレート10の貫通孔13を挿通する。従って、サポートプレート10と第1絶縁シート41とが接着されていない状態であっても、荷重検知センサ30のスイッチSWと上部ケース20の押圧部22との相対的な移動が規制される。すなわち、リブ25は、サポートプレート10の面方向おける荷重検知センサ30とサポートプレート10との相対的な移動を規制する移動規制部材と理解できる。
As described above, in the state where the
次に、本実施形態の荷重検知センサユニット1による荷重の検知について説明する。
Next, load detection by the load
図7は、荷重検知センサユニットのオン状態を示す図である。座席装置に人が着座すると、シートクッションSCの下面が下方に移動し、シートクッションSCの下面は、上部ケース20の上面21Sに接触して、上面21Sを押圧する。そして、さらにシートクッションSCの下面が下方に移動すると、図7に示すように、押圧部22の先端が、荷重検知センサ30における金属板100を押圧し、金属板100が撓む。金属板100が撓むことにより、金属板100が接着される第1絶縁シート41が金属板100に追随して撓む。より具体的には、第1絶縁シート41のメインブロック41mがスペーサ80の開口80H内に入り込むように撓み、第1電極50の中央電極部53が第2電極70に近づく。この中央電極部53が第2電極70に接触することで、荷重検知センサ30のスイッチSWはオン状態となる。そして、信号ケーブル19に接続される図示せぬ車両用制御ユニットにより着座が検知される。このとき、本実施形態では、第2絶縁シート61のメインブロック61mにおけるサポートプレート10側の面はサポートプレート10に接着されていない。このため、少なくともスイッチSWの周辺部分の第1絶縁シート41は金属板100の撓み方に追随するように変形することができるので、スイッチSWがオンし易い。
FIG. 7 is a diagram illustrating an on state of the load detection sensor unit. When a person sits on the seat device, the lower surface of the seat cushion SC moves downward, and the lower surface of the seat cushion SC contacts the
なお、第1絶縁シート41が撓むとき、スペーサ80の開口80H内の空気は、通風路とされるスペーサ80のスリット81を介して空気抜き口63から排出される。従って、金属板100及び第1絶縁シート41の撓みがスペーサ80の開口80H内の空気によって抑制されるといったことが回避され、荷重検知センサ30のスイッチSWは適切にオン状態とされ得る。
In addition, when the 1st insulating
一方、座席装置から人が離席すると、シートクッションSCの下面が上方に移動し、上部ケース20の上面21Sの押圧が解かれ、押圧部22の先端による金属板100に対する押圧が解かれる。金属板100に対する押圧が解かれることにより、金属板100は当該金属板100の弾性によって非押圧時の位置にまで戻る。この際、金属板100が接着される第1絶縁シート41は、金属板100追随して非押圧時の位置にまで戻る。
On the other hand, when a person leaves the seat device, the lower surface of the seat cushion SC moves upward, the
以上説明したように、本実施形態の荷重検知センサ30は、第1絶縁シート41と、第2絶縁シート61と、スペーサ80と、金属板100と、金属用接着層90と、を備える。第1絶縁シート41には第1電極50が設けられ、第2絶縁シート61には第1電極50と対向する第2電極70が設けられる。スペーサ80は第1絶縁シート41と第2絶縁シート61との間に介在され、このスペーサ80には、第1電極50と第2電極70との間に開口80Hが形成される。金属板100は、第1絶縁シート41におけるスペーサ80側の面とは逆の面側に配置され、第1電極50及び第2電極70と重なる。金属用接着層90は、金属板100と第1絶縁シート41との間において一部が第1電極50と重なって配置され、金属板100を第1絶縁シート41に接着する。第1絶縁シート41には、スペーサ80の開口80Hの一部と重なる貫通孔41Hが形成される。
As described above, the
このような荷重検知センサ30では、金属板100が押圧された場合には金属板100が撓み、その撓みに応じて金属板100と接着される第1絶縁シート41がスペーサ80の開口80Hに入り込むように撓む。これにより第1電極50と第2電極70とが接触して荷重検知センサ30がオンとなり、荷重を検知する。なお、金属板100の撓みに応じて第1絶縁シート41が開口80Hに入り込むように変形したときに、第1電極50と第2電極70との間の抵抗値や静電容量値が変化して、荷重検知センサがオンとなるようにしても良い。
In such a
絶縁シートは、一般的に樹脂製のシートとされ、この樹脂製のシートは、上記のように、高温環境下では強度が低下して弱い力で撓んでしまう傾向にある。本実施形態の荷重検知センサ30では、上記のように、金属板100を第1絶縁シート41に接着する金属用接着層90の一部は、第1電極50と重なって配置されるため、第1絶縁シート41における第1電極50が設けられる部位の一部は、金属板100に接着される。このため、金属板100が押圧されるとき、この第1電極50が設けられる部位は金属板100に追随して撓み得る。また、金属板100に対する押圧が解かれて非押圧時の位置まで金属板100が戻るとき、当該位置まで金属板100が第1絶縁シート41における第1電極50が設けられる部位を戻し得る。ここで、金属板100の弾性は絶縁シートと比べて環境温度に応じて変化しにくいため、荷重検知時の第1絶縁シート41の撓み方が環境温度に応じて変化することを抑制し得る。
The insulating sheet is generally a resin sheet, and the resin sheet tends to bend with a weak force due to a decrease in strength under a high temperature environment as described above. In the
また、上記のように、接着層は、高温環境下では軟化し、低温環境下では硬化する傾向にある。本実施形態の荷重検知センサ30では、上記のように、第1絶縁シート41には、スペーサ80の開口80Hの一部と重なる貫通孔41Hが形成される。このため、第1絶縁シート41にスペーサ80の開口80Hの一部と重なる貫通孔41Hが形成されない場合と比べて、スペーサ80の開口80Hの内側に位置する第1絶縁シート41及び金属用接着層90を低減できる。従って、環境温度の変化による第1絶縁シート41及び金属用接着層90の強度変化に起因して第1電極50と第2電極70とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制できる。こうして、本実施形態の荷重検知センサ30は、適切に荷重を検知し得る。
Further, as described above, the adhesive layer tends to be softened under a high temperature environment and hardened under a low temperature environment. In the
本実施形態では、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、スペーサ80の開口80Hの中心80c以外の領域に形成され、第1電極50は、スペーサ80の開口80Hの内側に位置する中央電極部53を含む。また、中央電極部53及び第2電極70は、それぞれスペーサ80の開口80Hの中心80cと重なり、金属用接着層90の一部は、中央電極部53と重なって配置される。このため、第1絶縁シート41における中央電極部53が設けられる部位の一部は金属板100に接着され、この中央電極部53が設けられる部位は金属板100に追随して撓み得る。ところで、金属板100の撓みに応じてスペーサ80の開口80Hに入り込むように撓む第1絶縁シート41の変形量は、当該開口80Hの中心80cに近いほど大きくなり易い。このため、第1絶縁シート41は、スペーサ80の開口80Hの中心80cに近い部位から第2絶縁シート61に近づき易い。従って、第1電極50の中央電極部53及び第2電極70がそれぞれスペーサ80の開口80Hの中心80cと重ならない場合と比べて、適切に第1電極50と第2電極70とを接触させることができ、適切に荷重を検知し得る。
In the present embodiment, the through
本実施形態では、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、スペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53の外周を概ね囲う。このため、中央電極部53の外周は、スペーサ80の開口80Hの内側において第1絶縁シート41と金属板100とが非接着とされる領域によって概ね囲まれる。このため、中央電極部53の外周が第1絶縁シート41と金属板100とが接着される領域によって囲まれる場合と比べて、中央電極部53が第2電極70に近づくように第1絶縁シート41が撓む際に、環境温度の変化による金属用接着層90の強度変化の影響を受けることを抑制し得る。従って、環境温度の変化に応じて第1電極50と第2電極70とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制し得る。なお、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、スペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53の外周の少なくとも一部を囲っていれば良い。但し、環境温度の変化に応じて第1電極50と第2電極70とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制する観点において、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、中央電極部53の外周の1/2以上を囲うことが好ましい。例えば、この貫通孔41Hは、中央電極部53の外周の全部を囲っていても良い。なお、貫通孔41Hが中央電極部53の外周の全部を囲う場合、中央電極部53と外側電極部54とを互いに接続するために、例えば連結電極部55は金属薄から成っていても良い。
In the present embodiment, the through
本実施形態では、第1電極50は、中央電極部53の外周を囲う外側電極部54を更に含み、外側電極部54は、スペーサ80の開口80Hの外側に位置する。絶縁シートに設けられる電極は、金属印刷層からなる場合があり、この金属印刷層の厚さは製造上の理由等によってばらつく場合がある。このため、第1電極50がスペーサ80の開口80Hの内側に位置する場合、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極と第2電極との間の距離が変化し易い。しかし、この荷重検知センサ30では、上記のように、第1電極50の外側電極部54は、スペーサ80の開口80Hの外側に位置する。このため、外側電極部54はスペーサ80の第1絶縁シート41側の面に当接し、第1電極50における第2電極70側の面は概ねスペーサ80の第1絶縁シート41側の面上に位置することになる。このため、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極50の中央電極部53と第2電極70との間の距離が変化することを抑制でき、中央電極部53と第2電極70との間の距離を概ね一定に保持し得る。従って、第1電極50と第2電極70とが接触するために必要な荷重が変化することを抑制し得る。なお、中央電極部53と第2電極70との間の距離を概ね一定に保持する観点において、外側電極部54は、中央電極部53の外周の1/2以上を囲い、当該部位が平面視においてスペーサ80の開口80Hの外側に位置することが好ましい。
In the present embodiment, the first electrode 50 further includes an
本実施形態では、第2電極70の一部は、スペーサ80の開口80Hの外側に位置している。このため、第2電極70の一部はスペーサ80の第2絶縁シート61側の面に当接し、第2電極70における第1電極50側の面は概ねスペーサ80の第2絶縁シート61側の面上に位置することになる。このため、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極50と第2電極70との間の距離が変化することを抑制でき、第1電極50における中央電極部53と第2電極70との間の距離を概ね一定に保持し得る。なお、第2電極70は、スペーサ80の開口80Hの外側に位置していても良い。
In the present embodiment, a part of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図8を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の荷重検知センサにおける構成要素のうち第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component in the load detection sensor of this embodiment which is the same as that of 1st Embodiment, or the component equivalent to 1st Embodiment, unless it demonstrates in particular, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8は、第2実施形態の荷重検知センサの構成を示す分解図である。図8に示すように、本実施形態の荷重検知センサ30は、第2電極70が中央電極部73と外側電極部74と連結電極部75とを含む点、及び金属用接着層90が連結接着部95を有さない点において、第1実施形態の荷重検知センサ30と異なる。
FIG. 8 is an exploded view showing the configuration of the load detection sensor of the second embodiment. As shown in FIG. 8, in the
本実施形態の第2電極70は、第1実施形態の第1電極50と同様に、概ね円形の中央電極部73と中央電極部73の外周を囲み概ね円形の環状の外側電極部74と、中央電極部73と外側電極部74との間に設けられ中央電極部73と外側電極部74とに接続される連結電極部75とを含む。中央電極部73と外側電極部74との間には開口70Hが形成されている。この開口70Hは、平面視において中央電極部73の外周を概ね囲っている。
Similar to the first electrode 50 of the first embodiment, the
第1絶縁シート41とスペーサ80と第2絶縁シート61とが重ね合わされ、第2絶縁シート61を平面視すると、第2電極70の中央電極部73と連結電極部75の一部とがスペーサ80の開口80Hの内側に位置し、外側電極部74がスペーサ80の開口80Hの外側に位置する。また、第2電極70の中央電極部73は、第1電極50の中央電極部53と重なるものの、第1電極50の連結電極部55と重ならない。また、第2電極70の連結電極部75は、平面視において第1電極50の連結電極部55と重ならない。つまり、第2電極70は、平面視におけるスペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53以外の第1電極50と重ならない。
When the first insulating
本実施形態の金属用接着層90は、中央接着部93及び外側接着部94を有するものの、連結接着部95を有さない。このため、第1絶縁シート41における中央ブロック部43及び外側ブロック部44は金属板100に接着されるものの、連結ブロック部45は金属板100に接着されない。なお、金属用接着層90は、第1絶縁シート41における少なくとも中央電極部53が設けられる部位を金属板100に接着することができれば良く、金属用接着層90の少なくとも一部が平面視において第1電極50の中央電極部53と重なっていれば良い。例えば、金属用接着層90は、さらに外側接着部94を有していなくても良い。
The
この荷重検知センサ30では、上記第1実施形態と同様に、第1絶縁シート41の貫通孔41Hは、スペーサ80の開口80Hの中心80c以外の領域に形成され、第1電極50は、スペーサ80の開口80Hの内側に位置する中央電極部53を含む。また、中央電極部53及び第2電極70は、それぞれスペーサ80の開口80Hの中心80cと重なり、金属用接着層90の一部は、中央電極部53と重なって配置される。また、この荷重検知センサ30では、上記のように、第2電極70はスペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53以外の第1電極50と重ならない。ところで、上記のように、第1絶縁シート41は、高温環境下では強度が低下する傾向があるため、第1絶縁シート41における金属板100と非接着とされる部位は、クリープ変形や金属板100に対する弛み等が生じて第2絶縁シート61側に撓む場合がある。しかし、上記のように、第1絶縁シート41における中央電極部53が設けられる部位の一部は金属板100に接着されている。さらに、この荷重検知センサ30では、上記のように、第2電極70は、スペーサ80の開口80Hの内側において中央電極部53以外の第1電極50と重ならない。このため、仮に第1絶縁シート41における金属板100と非接着とされる部位が第2絶縁シート61側に撓んだとしても、中央電極部53が設けられる部位が第2電極に近づくことが抑制される。また、第1電極50における中央電極部53以外の部分が第2電極70に接触することを抑制し得る。従って、第1絶縁シート41のクリープ変形や第1絶縁シート41の金属板に対する弛み等に起因する荷重の誤検知を抑制し得る。
In the
以上、本発明の荷重検知センサについて上記実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although the said embodiment was demonstrated to the example about the load detection sensor of this invention, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では、第1電極50の外側電極部54は、平面視においてスペーサ80の開口80Hの外側に位置していた。しかし、外側電極部54の一部は、平面視においてスペーサ80の開口80Hの内側に位置していても良い。このような構成であっても、金属印刷層の厚さのばらつきに応じて第1電極50と第2電極70との間の距離が変化することを抑制し得る。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第1電極50及び第2電極70は、平面視においてそれぞれスペーサ80の開口80Hの中心80cと重なっていたが、スペーサ80の開口80Hの中心80cと重なっていなくても良い。但し、適切に第1電極50と第2電極70とを接触させる観点では、第1電極50及び第2電極70は、平面視においてそれぞれスペーサ80の開口80Hの中心80cと重なっていることが好ましい。
In the above-described embodiment, the first electrode 50 and the
また、上記第1実施形態では、第1電極50の形状は、スペーサ80の開口80Hの内側において第2電極70の形状と異なっていた。しかし、スペーサ80の開口80Hの内側において第1電極50の全体が金属用接着層90と重なる場合には、第1電極50の形状は、スペーサ80の開口80Hの内側において第2電極70の形状と一致していても良い。このような構成にすることで、第1電極50と第2電極70とが接触する領域を広く確保でき、適切に第1電極50と第2電極70とを接触させ得る。
In the first embodiment, the shape of the first electrode 50 is different from the shape of the
また、第1電極50と第2電極70は、スペーサ80の開口80Hを介して互いに対向する限りにおいて特に限定されない。例えば、第1電極50は、外側電極部54を含まなくても良い。
The first electrode 50 and the
また、上記実施形態では、第1絶縁シート41には1つの貫通孔41Hが形成されていたが、第1絶縁シート41には複数の貫通孔41Hが形成されても良い。
In the above embodiment, one through
また、上記実施形態では、樹脂用接着層89が第1絶縁シート41とスペーサ80との間、及び、第2絶縁シート61とスペーサ80との間の双方に配置されたが、いずれか一方だけに配置されていても良い。なお、第1絶縁シート41又は第2絶縁シート61とスペーサ80との間の一方に樹脂用接着層89が配置されない場合、例えば、第1絶縁シート41又は第2絶縁シート61に硬化性樹脂を設けて硬化させることによりスペーサ80を形成し、第1絶縁シート41又は第2絶縁シート61にスペーサ80を直接接合することができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第2絶縁シート61が可撓性を有する絶縁シートとされたが、例えば、可撓性を有しない基板とされていても良く、金属シートとされていても良く、絶縁シートと金属シートとの2層で構成されていても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the 2nd insulating
また、上記実施形態では、荷重検知センサ30に貫通孔36が設けられ、その貫通孔36にリブ25が挿通されたが、当該貫通孔36及びリブ25は省略されていても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the through-
また、本発明の荷重検知センサは、荷重を検知すべき検知対象物に対する荷重の有無を検知する限り利用可能性を有する。例えば、介護用ベッドのシートクッションの下方に荷重検知センサを配置する形態が挙げられる。このような形態であっても、荷重検知センサが荷重を検知でき、当該荷重検知センサの検知結果に基づいて、シートクッション上に人が存在しているかを示す情報を得ることができる。また、電子機器のスイッチとして用いられ、荷重の有無を検知しても良い。 In addition, the load detection sensor of the present invention has applicability as long as it detects the presence or absence of a load on the detection target to be detected. For example, the form which arrange | positions a load detection sensor under the seat cushion of the bed for care is mentioned. Even in such a form, the load detection sensor can detect the load, and information indicating whether a person is present on the seat cushion can be obtained based on the detection result of the load detection sensor. Moreover, it may be used as a switch of an electronic device, and the presence or absence of a load may be detected.
以上のように、本発明によれば、適切に荷重を検知し得る荷重検知センサが提供され、座席装置や介護用ベッド等の技術分野において利用することができる。 As described above, according to the present invention, a load detection sensor capable of appropriately detecting a load is provided, and can be used in technical fields such as a seat device and a care bed.
30・・・荷重検知センサ
40・・・第1電極シート
41・・・第1絶縁シート
42・・・第1導電層
41H・・・貫通孔
50・・・第1電極
53・・・中央電極部
54・・・外側電極部
55・・・連結電極部
60・・・第2電極シート
61・・・第2絶縁シート
62・・・第2導電層
70・・・第2電極
80・・・スペーサ
80H・・・開口
80c・・・中心
90・・・金属用接着層(接着層)
100・・・金属板
SW・・・スイッチ
30 ...
100 ... Metal plate SW ... Switch
Claims (5)
前記第1電極と対向する第2電極が設けられる第2絶縁シートと、
前記第1絶縁シートと前記第2絶縁シートとの間に介在され、前記第1電極と前記第2電極との間に開口が形成されるスペーサと、
前記第1絶縁シートにおける前記スペーサ側の面とは逆の面側に配置され、前記第1電極及び前記第2電極と重なる金属板と、
前記金属板と前記第1絶縁シートとの間において少なくとも一部が前記第1電極と重なって配置され、前記金属板を前記第1絶縁シートに接着する接着層と、
を備え、
前記第1絶縁シートには、前記スペーサの開口の一部と重なる貫通孔が形成される
ことを特徴とする荷重検知センサ。 A first insulating sheet provided with a first electrode;
A second insulating sheet provided with a second electrode facing the first electrode;
A spacer interposed between the first insulating sheet and the second insulating sheet and having an opening formed between the first electrode and the second electrode;
A metal plate disposed on a surface opposite to the spacer-side surface of the first insulating sheet, and overlapping the first electrode and the second electrode;
An adhesive layer disposed between the metal plate and the first insulating sheet so as to at least partially overlap the first electrode, and bonding the metal plate to the first insulating sheet;
With
The first insulating sheet is formed with a through hole that overlaps a part of the opening of the spacer.
前記第1電極は、前記スペーサの開口の内側に位置する中央電極部を含み、
前記中央電極部及び前記第2電極は、それぞれ前記スペーサの開口の中心と重なり、
前記接着層の少なくとも一部は、前記中央電極部と重なって配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の荷重検知センサ。 The through hole of the first insulating sheet is formed in a region other than the center of the opening of the spacer,
The first electrode includes a central electrode portion located inside the opening of the spacer,
The center electrode portion and the second electrode respectively overlap with the center of the opening of the spacer,
The load detection sensor according to claim 1, wherein at least a part of the adhesive layer is disposed so as to overlap the central electrode portion.
ことを特徴とする請求項2に記載の荷重検知センサ。 3. The load detection sensor according to claim 2, wherein the through hole of the first insulating sheet surrounds at least a part of the outer periphery of the central electrode portion inside the opening of the spacer.
前記外側電極部の少なくとも一部は、前記スペーサの開口の外側に位置する
ことを特徴とする請求項3に記載の荷重検知センサ。 The first electrode further includes an outer electrode portion surrounding at least a part of the outer periphery of the central electrode portion,
The load detection sensor according to claim 3, wherein at least a part of the outer electrode portion is located outside the opening of the spacer.
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の荷重検知センサ。
5. The load detection sensor according to claim 2, wherein the second electrode does not overlap with the first electrode other than the central electrode portion inside the opening of the spacer. 6.
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