JP3638225B2

JP3638225B2 - 乗員検知センサの取付構造

Info

Publication number: JP3638225B2
Application number: JP13049099A
Authority: JP
Inventors: 直人石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: JP2000318503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗員検知センサの取付構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員検知センサの取付け構造として、例えば、特開平５−２１５８６３号公報「座席モニター」が知られている。
上記技術は、同公報の図１によれば、ポリフッ化ビニリデン等の高分子材料を薄膜状に形成し、この高分子材料の両面に可撓性の電極膜を付着させて形成した圧電素子１（符号は同公報に記載された符号を流用した）を座席７に取付けたものである。
従来は、圧電素子１を座席７に取付けるために、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤を使用するのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤では車両室内における高温多湿又は低温という過酷な環境下において、高温多湿では接着力が低下して圧電素子１が剥がれる虞れがあり、低温では接着が脆化して割れやすくなる虞れがある。
また、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤で圧電素子１を座席７に取付ける場合には、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤は溶剤を用いるので、作業環境を整備する必要があり、生産設備にコストがかかるということもある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、高温多湿又は低温という環境下にあっても耐久性があり、一般的な作業環境でも作業のできる乗員検知センサの取付構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、絶縁シート上に導電体被膜を形成し、この導電体被膜に端子を取付け、この端子に保護シートを被せた乗員検知センサを、導電体被膜を被接着面として車両用シートのクッションパッドに接着剤を介して取付けた乗員検知センサの取付構造において、接着剤が低温脆化温度が−５０℃より低温であり、ビカット軟化点温度が絶縁シートの熱変形温度に対応する温度を上限とし、７０℃を下限とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤であることを特徴とする。
【０００６】
絶縁シート上に導電体被膜を形成し、この導電体被膜に端子を取付け、この端子に保護シートを被せた乗員検知センサを、導電体被膜を被接着面として車両用シートのクッションパッドにホットメルト系接着剤を介して取付ける。
ホットメルト系接着剤を用いることで接着の作業性の改善を図る。例えば、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤を用いるときには溶剤を使用するので、作業環境を整備する必要があり、作業環境を選ぶ。しかし、ホットメルト系接着剤は溶剤を使用する必要はないので一般的な作業環境で作業ができる。
【０００７】
また、低温脆化温度が−５０℃より低い特性を有するホットメルト系接着剤を用いることで、車両室内における低温という環境下でも接着力を維持させる。
そして、ビカット軟化点温度が絶縁シートの熱変形温度に対応する温度を上限とし、７０℃を下限とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤を用いることで、車両室内における高温多湿という環境下でも接着力を維持させると共に乗員検知センサに熱的影響を及ぼさないように接着するようにする。
【０００８】
すなわち、低温での使用を考えたときに、低温脆化温度は−５０℃は必要である。これより高温であれば、寒冷地において脆化する虞れがあるからである。
高温雰囲気での使用を考えたときに、ビカット軟化温度７０℃を超える必要がある。これより低温であれば、炎天化などで過度に温度上昇したときに軟化して接着強度が著しく低下する虞れがある。
接着対象（ここでは乗員検知センサ）の耐熱性を考えるときに、接着対象の絶縁シートの熱変形温度（例えば、１８０℃）を超えることはできない。絶縁シートが熱変形するからであり、接着剤の溶融温度を上記熱変形温度（１８０℃）未満に抑制する必要がある。これをビカット軟化温度に換算するとビカット軟化温度１２５℃なり、例えば、絶縁シートに一般的なポリエステル系樹脂フィルムを使用したときのビカット軟化温度に相当する。
【０００９】
請求項２は、絶縁シートが熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムであることを特徴とする。
絶縁シートに熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムを用いることで、乗員検知センサのコストの高騰を抑える。
【００１０】
請求項３は、端子とクッションパッドとの間に接着剤を介在させぬようにすることで、接着剤層のエッジから絶縁シートの一部をはみ出した形態としたときに、端子に被せた保護シートを延長し、接着剤層のエッジを超えて、クッションパッドと接着剤層との間に介在させることで、保護シートの延長部で絶縁シートの曲折防止ステーの役割をさせたことをさせたことを特徴とする。
【００１１】
端子とクッションパッドとの間に接着剤を介在させぬようにすることで、接着剤層のエッジから絶縁シートの一部をはみ出した形態としたとする。そして、端子に被せた保護シートを延長し、接着剤層のエッジを超えて、クッションパッドと接着剤層との間に介在させるようにする。
すなわち、保護シートの延長部をクッションパッドと接着剤層との間に差し込んで絶縁シートの曲折防止ステーの役割をさせ、乗員検知センサの導電体被膜の割れを防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る第１実施例の乗員検知センサを取付けた車両用シートの斜視図である。
車両用シート１０は、シートクッション１１にシートバック１２をリクライニング可能に取付けたものである。
シートクッション１１は、フレーム１４にクッション材１５を取付け、このクッション材１５に表皮１６を被せたものである。
シートバック１２は、フレーム１８にクッションパッド１９を取付け、このクッションパッド１９に乗員検知センサ・ユニット２０を介して表皮２２を被せたものである。なお、シートバック１２はピロー２３を備える。クッションパッド１９は、ウレタンフォームが好適である。
【００１３】
乗員検知センサ・ユニット２０は、クッションパッド１９に複数の乗員検知センサ３０・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を取付け、これらの検知センサ３０・・・からの情報を判断するＣＰＵ（central processor unit）２４をフレーム１８に取付けたものである。２５・・・は複数の検知センサ３０・・・とＣＰＵ２４とを電気的に接続するワイヤである。
すなわち、車両用シート１０は、例えば、エアバッグなどを作動させるときに、乗員の大きさや姿勢を把握し、乗員に最も適合するようにエアバッグを作動させるための情報をアウトプットできる次世代型のシートである。
【００１４】
図２は図１の２−２線断面図であり、第１実施例の乗員検知センサ３０の縦断面を示す。図３は図１の３−３線断面図であり、第１実施例の乗員検知センサ３０の横断面を示す。
乗員検知センサ３０の取付構造は、絶縁シート３１上に導電体被膜３２を形成し、この導電体被膜３２に図３に示す端子３３を取付け、この端子３３に保護シート３４を被せた乗員検知センサ３０を用意し、この乗員検知センサ３０を導電体被膜３２を被接着面として車両用シート１０のクッションパッド１９に接着剤３５を介して取付けたものである。
【００１５】
絶縁シート３１は、熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムが好適である。
絶縁シート３１に熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムを用いることで、乗員検知センサ３０のコストの高騰を抑えることができる。例えば、ポリイミド系樹脂フィルムなどの熱変形温度の高いフィルムを使用しなくてはならないとすれば、乗員検知センサ３０のコストの高騰を招く。
【００１６】
導電体被膜３２は、絶縁シート３１にＣ（カーボン）ペイントインクで第１の導電体被膜３２ａを形成し、この第１の導電体被膜３２ａにＡｇ（銀）ペーストインクで第２の導電体被膜３２ｂを形成したものであって、導電体被膜３２に人（誘電体）が接近すると静電容量が変化するものである。図１に示す乗員検知センサ・ユニット２０は、この静電容量の変化をＣＰＵ２４（図１参照）で判断するようにしたものである。
【００１７】
接着剤３５は、導電体被膜３２とクッションパッド１９との間に介在させるものであり、高温多湿又は低温という環境下にあっても耐久性がある信頼性の高いものを使用する必要があり、後述するように、低温脆化温度が−５０℃より低温であり、ビカット軟化点温度が絶縁シート３１の熱変形温度（１８５℃から１９５℃）に対応する温度未満を上限値とし、７０℃を以上を下限値とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤である。
【００１８】
以上に述べた乗員検知センサ３０の取付構造の作用を次に説明する。
図４（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る第１実施例の乗員検知センサの取付構造の作用説明図である。
（ａ）において、乗員検知センサ３０と車両用シート１０のクッションパッド１９を用意する。
（ｂ）において、乗員検知センサ３０の導電体被膜３２側に固まった状態にある接着剤３５を載せる。なお、この接着剤３５は、あらかじめフィルム状に３０μｍ〜２５０μｍに押出したものである。
【００１９】
（ｃ）において、接着剤３５は、後述するように、ビカット軟化点温度が絶縁シート３１の熱変形温度（１８５℃から１９５℃）に対応する温度未満を上限値とし、７０℃以上を下限値とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤である。従って、乗員検知センサ３０及び接着剤３５を、１２０℃から１８０℃までの範囲の温度で加熱接着する。
絶縁シート３１は、熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムなので、１２０℃から１８０℃までの範囲の温度では熱変形を起こす虞れはない。すなわち、車両室内における高温多湿という環境下でも接着力の維持ができると共に乗員検知センサ３０に熱的影響を及ぼさないように接着できる。また、低温脆化温度が−５０℃より低い特性を有するホットメルト系接着剤を用いることで、車両室内における低温という環境下でも接着力を維持することができる。
【００２０】
（ｄ）において、車両用シート１０のクッションパッド１９に乗員検知センサ３０を矢印▲１▼の如く押し当て、接着剤３５が冷えるのを待って接着を完了する。接着剤３５はホットメルト系接着剤であり、ホットメルト系接着剤を用いることで接着の作業性の改善を図ることができる。例えば、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤を用いるときには溶剤を使用するので、作業環境を整備する必要があり、作業環境を選ぶ。しかし、ホットメルト系接着剤は溶剤を使用する必要はないので一般的な作業環境で作業ができる。
【００２１】
【実施例】
本発明に係る実験例を次に説明する。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１は接着剤の低温脆化温度を示す。
ここで、低温脆化温度は、ＪＩＳＫ７３１１に準じた測定であって、接着剤のテストピースの環境温度を５℃毎に下げて所定のハンマーでたたき、テストピースが割れる温度（℃）である。
ここで、低温脆化温度が−５０℃より低いホットメルト系接着剤を使用可とした。すなわち、低温での使用を考えたときに、低温脆化温度は−５０℃は必要である。これより高温であれば、寒冷地において脆化する虞れがあるからである。なお、低温脆化温度測定は−７０℃で限界である。
【００２４】
サンプル１は、ポリカーボネート系ウレタン樹脂（大日精化工業製レザミンP890相当品）であって、低温脆化温度は−７０℃以下であり、判定は使用可である。
サンプル２は、ポリカーボネート系ウレタン樹脂（大日精化工業製レザミンP897相当品）であって、低温脆化温度は−７０℃以下であり、判定は使用可である。
サンプル３は、ポリカーボネート系ウレタン樹脂（大日精化工業製レザミンP880相当品）であって、低温脆化温度は−７０℃以下であり、判定は使用可である。
【００２５】
サンプル４は、ポリエステル系ウレタン樹脂（日本マタイ UH203相当品）であって、低温脆化温度は−６５℃であり、判定は使用可である。
サンプル５は、ポリエステル系ウレタン樹脂（日本マタイ UH604相当品）であって、低温脆化温度は−４５℃であり、判定は使用不可である。
サンプル６は、ポリアミド樹脂（ダイセル化学工業ダイアミド相当品）であって、低温脆化温度は−２５℃であり、判定は使用不可である。
サンプル７は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂（ダイセル化学工業サーモライト2810相当品）であって、低温脆化温度は−２５℃であり、判定は使用不可である。
すなわち、サンプル１〜４を使用可、サンプル５〜７を使用不可と判断した。
【００２６】
【表２】

【００２７】
表２は接着剤のビカット軟化点温度を示す。
ここで、ビカット軟化点温度は、ＪＩＳＫ７２０６に準じた測定であって、上端に所定の重りを載せた針の先端を接着剤のテストピースに当て、このテストピースを加熱し、所定の深さまで針の先端が達した温度（℃）である。
高温雰囲気での使用を考えたときに、ビカット軟化温度７０℃を超える必要がある。これより低温であれば、炎天化などで過度に温度上昇したときに軟化して接着強度が著しく低下する虞れがある。
【００２８】
接着対象である図２及び図３に示す乗員検知センサ３０の耐熱性を考えるときに、接着対象の絶縁シート３１の熱変形温度（例えば１８０℃）を超えることはできない。絶縁シート３１が熱変形するからであり、接着剤３５の溶融温度を上記熱変形温度（１８０℃）未満に抑制する必要がある。これをビカット軟化温度に換算するとビカット軟化温度１２５℃になる。
そこで、ビカット軟化温度７０℃以上でビカット軟化温度１２５℃未満のホットメルト系接着剤を使用可とした。なお、サンプル１〜サンプル７は表１に示すものと同一のサンプルである。
【００２９】
サンプル１は、ビカット軟化温度が１３６℃であり、図２及び図３に示す絶縁シート３１を熱変形させる虞れがあるので、判定は使用不可である。
サンプル２は、ビカット軟化温度が１４０℃であり、絶縁シート３１を熱変形させる虞れがあるので、判定は使用不可である。
サンプル３は、ビカット軟化温度が９５℃であり、絶縁シート３１を熱変形させることはないので、判定は使用可である。
【００３０】
サンプル４は、ビカット軟化温度が６４℃であり、絶縁シート３１を熱変形させることはない。しかし、高温雰囲気での使用を考えたときに、軟化して接着強度が著しく低下する虞れがあるので、判定は使用不可である。
サンプル５は、ビカット軟化温度が５５℃であり、絶縁シート３１を熱変形させることはない。しかし、高温雰囲気での使用を考えたときに、軟化して接着強度が著しく低下する虞れがあるので、判定は使用不可である。
サンプル６及びサンプル７も、サンプル５と同様の理由で判定は使用不可である。
すなわち、サンプル３のみ使用可、サンプル１〜７は使用不可と判断した。
【００３１】
表１及び表２から接着剤の低温脆化温度が−５０℃より低温であり、ビカット軟化点温度が絶縁シート３１（図２及び図３参照）の熱変形温度に対応する温度を上限とし、７０℃を下限とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤は、サンプル３のポリカーボネート系ウレタン樹脂（大日精化工業製レザミンP880相当品）であることが判明した。
【００３２】
【表３】

【００３３】
表３は接着剤の総合評価であり、ここでは簡単に結果のみを示す。なお、サンプル１〜サンプル７は表１及び表２に示すものと同一サンプルであり、サンプル８にアクリル系粘着テープの検討結果を加えたものである。
熱間接着強度は、２５ｍｍ幅の帯状接着剤シートをウレタンフォーム（図１に示すクッションパッド１９の材質）に接着し、８０℃の雰囲気中で２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で一端を他端の方に向かって、即ち、１８０°曲げて剥がす。このとき、剥がす力を２Ｎ（ニュートン）以上で相手側のウレタンフォーム自体が破壊するものを「○」とし、２Ｎ未満で接着剤自体が破断するもの又は接着剤−ウレタンフォーム間の境界面が凝縮破壊するものを「×」としたものである。
サンプル１〜５までが「○」、サンプル７〜８が「×」であった。
【００３４】
熱間クリープは、２５ｍｍ幅の帯状接着剤シートをウレタンフォーム（図１に示すクッションパッドの材質）に接着し、８０℃の雰囲気中で帯状接着剤シートの一端に５０ｇの重りを吊るし、２４時間放置し、下方のズレが５ｍｍ未満であれば「○」とし、下方のズレが５ｍｍ以上であれば「×」としたものである。
サンプル１〜３が「○」、サンプル４〜８が「×」であった。
【００３５】
低温屈曲割れ（−４０℃）は、センサに帯状接着剤シートを接着し、この積層体を−４０℃でφ２ｍｍの鉄線にＵ字状に巻き付け、接着剤に割れが発生しなければ「○」とし、接着剤に割れが発生すれば「×」としたものである。
サンプル１〜４が「○」、サンプル５〜８が「×」であった。
【００３６】
センサ変形は、センサに帯状接着剤シートを接着し、この積層体を５０℃及び湿度９５％の雰囲気中に２４時間放置後、更に、常温で２４時間放置し、目視で変形が認められなければ「○」とし、目視で変形が認められれば「×」としたものである。
サンプル３〜５及びサンプル７，８が「○」、サンプル１，２，６が「×」であった。
ここで、サンプル１，２は表２に示すビカット軟化温度が１２５℃より高いため絶縁シートを熱変形させたものであり、サンプル６は、接着剤がポリアミド系樹脂であるため吸湿で変形したものである。接着する際に、変形を戻し（平坦にし）仮止めする必要があるので作業性に難がある。
【００３７】
すなわち、熱間接着強度、熱間クリープ、低温屈曲割れ（−４０℃）及びセンサ変形の測定結果から、すべて「○」なのは、サンプル３のポリカーボネート系ウレタン樹脂であると言える。
【００３８】
図５は本発明に係る第２実施例の乗員検知センサの横断面図であり、第１実施例の乗員検知センサ３０と同一部品は同一符号を使用し、詳細な説明は省略するする。１９はクッションパッド、３１は絶縁シート、３２は導電体被膜、３３は端子、３５は接着剤であり、乗員検知センサ４０は、端子３３とクッションパッド１９との間に接着剤３５を介在させぬようにすることで、接着剤３５層のエッジ４１から絶縁シート３１の一部をはみ出した形態としたとする。そして、端子３３に被せた保護シート４４を延長し、接着剤３５層のエッジ４１を超えて、クッションパッド１９と接着剤３５層との間に介在させることで、保護シート４４の延長部４４ａで絶縁シート３１の曲折防止ステーの役割をさせたものである。
【００３９】
すなわち、保護シート４４の延長部４４ａをクッションパッド１９と接着剤３５層との間に差し込んで絶縁シート３１の曲折防止ステーの役割をさせたので、乗員検知センサ４０の導電体被膜３２の割れを防止することができる。
【００４０】
尚、第１実施例では、図４に示すように乗員検知センサ３０側に接着剤３５をあらかじめフィルム状に３０μｍ〜２５０μｍに押出したものを載せ、乗員検知センサ３０をクッションパッド１９に加熱接着するように説明したが、これに限定するものではなく、クッションパッド１９側に接着剤３５を塗布するようにして、接着するものであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、絶縁シート上に導電体被膜を形成し、この導電体被膜に端子を取付け、この端子に保護シートを被せた乗員検知センサを、導電体被膜を被接着面として車両用シートのクッションパッドにホットメルト系接着剤を介して取付けるようにした。このときに、ホットメルト系接着剤を用いたので、接着の作業性の改善を図ることができる。例えば、クロロプレーンゴム系溶剤型接着剤を用いるときには溶剤を使用するので、作業環境を整備する必要があり、作業環境を選ぶ。しかし、ホットメルト系接着剤は溶剤を使用する必要はないので一般的な作業環境で作業ができる。
【００４２】
また、低温脆化温度が−５０℃より低い特性を有するホットメルト系接着剤を用いることで、車両室内における低温という環境下でも接着力を維持することができる。
そして、ビカット軟化点温度が絶縁シートの熱変形温度に対応する温度を上限とし、７０℃を下限とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤を用いたので、車両室内における高温多湿という環境下でも接着力を維持できると共に乗員検知センサに熱的影響を及ぼさないように接着することができる。
【００４３】
請求項２は、絶縁シートに熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムを用いたので、乗員検知センサのコストの高騰を抑えることができる。
【００４４】
請求項３は、端子とクッションパッドとの間に接着剤を介在させぬようにすることで、接着剤層のエッジから絶縁シートの一部をはみ出した形態としたとする。そして、端子に被せた保護シートを延長し、接着剤層のエッジを超えて、クッションパッドと接着剤層との間に介在させることで、保護シートの延長部で絶縁シートの曲折防止ステーの役割をさせたので、乗員検知センサの導電体被膜の割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の乗員検知センサを取付けた車両用シートの斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】本発明に係る第１実施例の乗員検知センサの取付構造の作用説明図
【図５】本発明に係る第２実施例の乗員検知センサの横断面図
【符号の説明】
１０…車両用シート、１９…クッションパッド、３０，４０…乗員検知センサ、３１…絶縁シート、３２…導電体被膜、３３…端子、３４，４４…保護シート、３５…接着剤、４１…エッジ、４４ａ…延長部。

Claims

絶縁シート上に導電体被膜を形成し、この導電体被膜に端子を取付けた乗員検知センサを、前記導電体被膜を被接着面として車両用シートのクッションパッドに接着剤を介して取付けた乗員検知センサの取付構造において、
前記接着剤は、低温脆化温度が−５０℃より低温であり、ビカット軟化点温度が前記絶縁シートの熱変形温度に対応する温度を上限とし、７０℃を下限とし、この上・下限値の間にあるホットメルト系接着剤であることを特徴とする乗員検知センサの取付構造。
前記絶縁シートは、熱変形温度が１８５℃から１９５℃までの範囲のポリエステル系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１記載の乗員検知センサの取付構造。
端子とクッションパッドとの間に接着剤を介在させぬようにすることで、接着剤層のエッジから絶縁シートの一部をはみ出した形態としたときに、端子に被せた保護シートを延長し、前記接着剤層のエッジを超えて、クッションパッドと接着剤層との間に介在させることで、保護シートの延長部で絶縁シートの曲折防止ステーの役割をさせたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乗員検知センサの取付構造。