JP3639554B2 - 圧力検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間隔を置いて互いに向き合って配置されかつそれらの少なくとも一方が少なくとも部分的な平面を備えたコンデンサを形成する少なくとも２つの極から成りかつそれらの間隔が負荷状態と無負荷状態との間で変化する圧力検出装置に関する。とくに本発明は、座席に指定された装置の利用および監視面の識別に適する。
【０００２】
【従来の技術】
柔軟な、プレート状のコンデンサの極を圧縮可能な合成樹脂層によって互いに向かい合って間隔を置くことは知られている。かかるコンデンサ・サンドイッチに圧力が作用すると、合成樹脂層の弾性的な圧縮がコンデンサ極を互いに接近させる。それによりコンデンサの静電容量が変化する。この変化から圧力の存在およびその高さを推論する。負荷の解放により、圧縮された合成樹脂層はコンデンサの極を開始位置に戻す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるコンデンササンドイッチの厚さおよび堅さには不都合がある。
【０００４】
本発明の目的は、かかるコンデンササンドイッチを不要にする圧力検出装置を提供することにある。
【０００５】
かかる課題は、本発明による装置においては、両方の極が共に負荷状態にある場合に、前記極の少なくとも一方が、他方の極の側縁部の周りを覆う折り曲げ縁部に沿って折り曲げられ、この折り曲げ縁部の開き角度が前記負荷状態の変化に応じて変化し、更に、一方の極が他方の極の周りを取巻いていることによって解決される。
その場合、開き角度は、目的に合わせた実施形態によっては、曲率半径または屈曲角度として捕らえることが可能である。
【０００６】
本発明においては、圧縮可能な合成樹脂中間層は必要がない。コンデンサの極は空気によって互いに間隔が置かれている。それによって、装置は柔軟で、軽くかつ薄くなる。また、相互に極の周りを取巻くことで、測定精度が高められる。
【０００７】
請求項２による装置は弾力的に変形された折り曲げ縁部により簡単な戻り運動を可能にしている。追加の戻し運動装置は除去している。
【０００８】
請求項３による装置は機械的に簡単に構成されかつそのために製造が簡単である。
【０００９】
請求項４による装置はコスト的に十分にかつ簡単に製造し得る。
【００１０】
請求項５による装置はコンパクトでかつコスト的に十分に製造し得る。
【００１１】
請求項６による装置は追加の戻り運動装置を利用してない。
【００１２】
以下で、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。説明は具体的例示に役立ちかつ本発明を制限するものではない。
【００１３】
【実施の態様】
図１はコンデンサ１で構成された本発明による圧力検出装置を示している。コンデンサ１は２枚の平らで滑らかな極４，６を有している。これらの極４，６は、図示されない非導電性の被覆で覆われている。それによって極は電気的に互いに絶縁されている。好都合には、極４，６は合成樹脂箔で被覆された金属から形成されている。
【００１４】
平面状の極６は、その上側を極４によって覆われている。極４は、第１の極６の側縁部８において、この周りで屈曲されかつこの下側をも覆われている。かくして、極４は、極６の側縁部８を覆う折り曲げ縁部１０を介して実質上平行に延びている。
【００１５】
図１に示された如く、折り曲げ縁部１０は、外部圧力が負荷されない状態において、極６で画成される極４の半分の厚さより大きい曲率半径を有している。そのために、両方の極４，６の離間距離は折り曲げ縁部１０の近傍での部分的な範囲１４においてコンデンサの残りの範囲における離間距離より長い。それにより、両方の極４及び極６は、少なくともこの実施例においては、空隙１２によって互いに離間している。
【００１６】
コンデンサ１は、監視すべき面、例えば、自動車の座席の着座面における利用のためにその着座面内に配設されかつ図示しない評価用エレクトロニクス回路に接続されている。
【００１７】
図２は、コンデンサ面に対して垂直方向の外力Ｆが主として図１における折り曲げ縁部１０近傍の部分的な範囲１４上に負荷された場合の検出器装置１を示している。その際、折り曲げ縁部１０の曲率半径は大きく変化する。極４は、その折り曲げ縁部１０の上記した部分的な範囲１４において平坦にされている。それによって極４は平面状の極６に接近させられる。空隙１２は狭くなるか、または無くなる。この状況はコンデンサの静電容量（容量）の変化として、評価エレクトロニクス回路によって検出される。
【００１８】
図３は検出器装置１の他の実施例を側面から示している。
【００１９】
検出装置１は２枚の長い平らな極４，６から出来ている。これらは多数の折り曲げ縁部１０を介して順次重ねられておりかつ巻かれて箔の束を形成している。この束の周りに巻かれたバンド１８によって箔はそれらの中央部分において束ねられている。
【００２０】
本実施例において、一方及び他方の極６，４の折り曲げ縁部１０は外側に行くに従って非常に大きい曲率半径を有しかつ他方の電極４，６の周りを取巻いている。その箔の束はそのために側面から観ると数字の「８」の形を呈している。
【００２１】
検出装置１が力Ｆによって負荷されると、それは箔の束の平坦化に導かれる。コンデンサの極４，６は折り曲げ縁部１０に近い範囲１６において互いに接近させられ、その曲率半径は小さくなる。コンデンサの極４，６の変更された間隔はコンデンサの静電容量の僅かな変化を生じる。この静電容量の変化は評価エレクトロニクス回路によって検出される。
【００２２】
実施例に示された大きな曲率半径は、とくに、軽く変形可能な材質で作られたコンデンサの極４，６の場合に利点がある。一方で、大きな弾性変形によって大きな戻し力が得られる。他方で、コンデンサの静電容量の大きな変化及びそれによる感度は極相互の大きな間隔の変化によって高くなる。
【００２３】
とくに、曲がりの少ない材料の場合に、しかしながら、また、折り曲げ縁部は屈曲だけでなく角張った形で実施されることが考え得る。その場合に、静電容量の変化および戻し力は角度変化の測定によって決定される。
【００２４】
この実施例のコンデンサの電極における重なり具合の代替配置は第１の実施例に対して何倍にもされるコンデンサの静電容量を備える。力Ｆの作用は、それゆえまた、何倍にもされる静電容量の変化を導く。それによって、検出器装置の測定精度が改善される。
【００２５】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、間隔を置いて互いに向き合って配置されかつそれらの少なくとも一方が少なくとも部分的な平面を備えたコンデンサを形成する少なくとも２つの極から成りかつそれらの間隔が負荷状態と無負荷状態との間で変化する圧力検出装置において、両方の極が共に負荷状態にある場合に、前記極の少なくとも一方が、他方の極の側縁部の周りを覆う折り曲げ縁部に沿って折り曲げられ、この折り曲げ縁部の開き角度が前記負荷状態の変化に応じて変化し、更に、一方の極が他方の極の周りを取巻いている構成としたので、圧縮可能な合成樹脂中間層を必要としない圧力検出装置を提供することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】 休止状態において第１の実施例を示す側面図である。
【図２】 負荷状態において図１の実施例を示す側面図である。
【図３】 第２の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ
４ 極
６ 極
８ 極の側縁部
１０ 折り曲げ縁部
１２ 空隙
１４ 部分的な範囲
１６ 折り曲げ縁部に近い範囲
１８ バンド
【発明の属する技術分野】
本発明は、間隔を置いて互いに向き合って配置されかつそれらの少なくとも一方が少なくとも部分的な平面を備えたコンデンサを形成する少なくとも２つの極から成りかつそれらの間隔が負荷状態と無負荷状態との間で変化する圧力検出装置に関する。とくに本発明は、座席に指定された装置の利用および監視面の識別に適する。
【０００２】
【従来の技術】
柔軟な、プレート状のコンデンサの極を圧縮可能な合成樹脂層によって互いに向かい合って間隔を置くことは知られている。かかるコンデンサ・サンドイッチに圧力が作用すると、合成樹脂層の弾性的な圧縮がコンデンサ極を互いに接近させる。それによりコンデンサの静電容量が変化する。この変化から圧力の存在およびその高さを推論する。負荷の解放により、圧縮された合成樹脂層はコンデンサの極を開始位置に戻す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるコンデンササンドイッチの厚さおよび堅さには不都合がある。
【０００４】
本発明の目的は、かかるコンデンササンドイッチを不要にする圧力検出装置を提供することにある。
【０００５】
かかる課題は、本発明による装置においては、両方の極が共に負荷状態にある場合に、前記極の少なくとも一方が、他方の極の側縁部の周りを覆う折り曲げ縁部に沿って折り曲げられ、この折り曲げ縁部の開き角度が前記負荷状態の変化に応じて変化し、更に、一方の極が他方の極の周りを取巻いていることによって解決される。
その場合、開き角度は、目的に合わせた実施形態によっては、曲率半径または屈曲角度として捕らえることが可能である。
【０００６】
本発明においては、圧縮可能な合成樹脂中間層は必要がない。コンデンサの極は空気によって互いに間隔が置かれている。それによって、装置は柔軟で、軽くかつ薄くなる。また、相互に極の周りを取巻くことで、測定精度が高められる。
【０００７】
請求項２による装置は弾力的に変形された折り曲げ縁部により簡単な戻り運動を可能にしている。追加の戻し運動装置は除去している。
【０００８】
請求項３による装置は機械的に簡単に構成されかつそのために製造が簡単である。
【０００９】
請求項４による装置はコスト的に十分にかつ簡単に製造し得る。
【００１０】
請求項５による装置はコンパクトでかつコスト的に十分に製造し得る。
【００１１】
請求項６による装置は追加の戻り運動装置を利用してない。
【００１２】
以下で、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。説明は具体的例示に役立ちかつ本発明を制限するものではない。
【００１３】
【実施の態様】
図１はコンデンサ１で構成された本発明による圧力検出装置を示している。コンデンサ１は２枚の平らで滑らかな極４，６を有している。これらの極４，６は、図示されない非導電性の被覆で覆われている。それによって極は電気的に互いに絶縁されている。好都合には、極４，６は合成樹脂箔で被覆された金属から形成されている。
【００１４】
平面状の極６は、その上側を極４によって覆われている。極４は、第１の極６の側縁部８において、この周りで屈曲されかつこの下側をも覆われている。かくして、極４は、極６の側縁部８を覆う折り曲げ縁部１０を介して実質上平行に延びている。
【００１５】
図１に示された如く、折り曲げ縁部１０は、外部圧力が負荷されない状態において、極６で画成される極４の半分の厚さより大きい曲率半径を有している。そのために、両方の極４，６の離間距離は折り曲げ縁部１０の近傍での部分的な範囲１４においてコンデンサの残りの範囲における離間距離より長い。それにより、両方の極４及び極６は、少なくともこの実施例においては、空隙１２によって互いに離間している。
【００１６】
コンデンサ１は、監視すべき面、例えば、自動車の座席の着座面における利用のためにその着座面内に配設されかつ図示しない評価用エレクトロニクス回路に接続されている。
【００１７】
図２は、コンデンサ面に対して垂直方向の外力Ｆが主として図１における折り曲げ縁部１０近傍の部分的な範囲１４上に負荷された場合の検出器装置１を示している。その際、折り曲げ縁部１０の曲率半径は大きく変化する。極４は、その折り曲げ縁部１０の上記した部分的な範囲１４において平坦にされている。それによって極４は平面状の極６に接近させられる。空隙１２は狭くなるか、または無くなる。この状況はコンデンサの静電容量（容量）の変化として、評価エレクトロニクス回路によって検出される。
【００１８】
図３は検出器装置１の他の実施例を側面から示している。
【００１９】
検出装置１は２枚の長い平らな極４，６から出来ている。これらは多数の折り曲げ縁部１０を介して順次重ねられておりかつ巻かれて箔の束を形成している。この束の周りに巻かれたバンド１８によって箔はそれらの中央部分において束ねられている。
【００２０】
本実施例において、一方及び他方の極６，４の折り曲げ縁部１０は外側に行くに従って非常に大きい曲率半径を有しかつ他方の電極４，６の周りを取巻いている。その箔の束はそのために側面から観ると数字の「８」の形を呈している。
【００２１】
検出装置１が力Ｆによって負荷されると、それは箔の束の平坦化に導かれる。コンデンサの極４，６は折り曲げ縁部１０に近い範囲１６において互いに接近させられ、その曲率半径は小さくなる。コンデンサの極４，６の変更された間隔はコンデンサの静電容量の僅かな変化を生じる。この静電容量の変化は評価エレクトロニクス回路によって検出される。
【００２２】
実施例に示された大きな曲率半径は、とくに、軽く変形可能な材質で作られたコンデンサの極４，６の場合に利点がある。一方で、大きな弾性変形によって大きな戻し力が得られる。他方で、コンデンサの静電容量の大きな変化及びそれによる感度は極相互の大きな間隔の変化によって高くなる。
【００２３】
とくに、曲がりの少ない材料の場合に、しかしながら、また、折り曲げ縁部は屈曲だけでなく角張った形で実施されることが考え得る。その場合に、静電容量の変化および戻し力は角度変化の測定によって決定される。
【００２４】
この実施例のコンデンサの電極における重なり具合の代替配置は第１の実施例に対して何倍にもされるコンデンサの静電容量を備える。力Ｆの作用は、それゆえまた、何倍にもされる静電容量の変化を導く。それによって、検出器装置の測定精度が改善される。
【００２５】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、間隔を置いて互いに向き合って配置されかつそれらの少なくとも一方が少なくとも部分的な平面を備えたコンデンサを形成する少なくとも２つの極から成りかつそれらの間隔が負荷状態と無負荷状態との間で変化する圧力検出装置において、両方の極が共に負荷状態にある場合に、前記極の少なくとも一方が、他方の極の側縁部の周りを覆う折り曲げ縁部に沿って折り曲げられ、この折り曲げ縁部の開き角度が前記負荷状態の変化に応じて変化し、更に、一方の極が他方の極の周りを取巻いている構成としたので、圧縮可能な合成樹脂中間層を必要としない圧力検出装置を提供することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】 休止状態において第１の実施例を示す側面図である。
【図２】 負荷状態において図１の実施例を示す側面図である。
【図３】 第２の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ
４ 極
６ 極
８ 極の側縁部
１０ 折り曲げ縁部
１２ 空隙
１４ 部分的な範囲
１６ 折り曲げ縁部に近い範囲
１８ バンド
Claims (6)
- 間隔を置いて互いに向き合って配置されかつそれらの少なくとも一方が少なくとも部分的な平面を備えたコンデンサ（１）を形成する少なくとも２つの極（４，６）から成りかつそれらの間隔（１６）が負荷状態と無負荷状態との間で変化する圧力検出装置において、
両方の極が共に負荷状態にある場合に、前記極（４，６）の少なくとも一方が、他方の極の側縁部（８）の周りを覆う折り曲げ縁部（１０）に沿って折り曲げられ、
この折り曲げ縁部（１０）の開き角度が前記負荷状態の変化に応じて変化し、
更に、一方の極（４，６）が他方の極（６，４）の周りを取巻いていることを特徴とする圧力検出装置。 - 前記開き角度の変化が、前記折り曲げ縁部（１０）の弾性変形を引き起こすことを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
- 前記両方の極が共に負荷状態に置かれている場合において、少なくとも一方の前記極（４，６）が、前記折り曲げ縁部（１０）を含む部分的な範囲（１４）において、非導電性の流体（１２）、例えば、空気によって他方の極との間に互いに間隔が置かれることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力検出装置。
- 前記極（４，６）の一方が他方に対して非導電性の絶縁層によって少なくとも部分的に絶縁されており、その場合、前記絶縁層が、前記極（４，６）の他方と接続されていることを特徴とする請求項１〜３の内の何れか１項に記載の圧力検出装置。
- 前記極（４，６）が２００μｍより薄くかつ非導電性の前記絶縁層が１ｍｍより薄いことを特徴とする請求項４に記載の圧力検出装置。
- 少なくとも一方の前記極（４，６）の戻り運動が、負荷の変化にしたがって前記折り曲げ縁部（１０）に蓄えられた弾性エネルギによって実質上行われることを特徴とする請求項１〜５の内の何れか１項に記載の圧力検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10058836.0 | 2000-11-27 | ||
| DE10058836 | 2000-11-27 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3639554B2 true JP3639554B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=7664827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001357536A Expired - Fee Related JP3639554B2 (ja) | 2000-11-27 | 2001-11-22 | 圧力検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3639554B2 (ja) |
| DE (1) | DE10153266B4 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241717A (ja) * | 2004-03-29 | 2008-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電容量型圧力センサー及びこれを用いた心拍／呼吸計測装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20004248U1 (de) * | 2000-03-10 | 2000-07-06 | Wet Automotive Systems Ag | Drucksensor |
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2001
- 2001-10-31 DE DE10153266A patent/DE10153266B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-22 JP JP2001357536A patent/JP3639554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE10153266A1 (de) | 2005-02-17 |
| JP2002202208A (ja) | 2002-07-19 |
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