JP5984019B2 - Load detection device for passenger seating detection - Google Patents
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Description
本発明は、車両のシート座部に設置して乗員の着座状態を検知する荷重検出装置に関する。 The present invention relates to a load detection device that is installed in a seat portion of a vehicle and detects a seated state of an occupant.
従来、自動車に装備されたシートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、車両シートに乗員が着座している状態を検知してこれらの安全装置をコントロールする技術がある。そして、このような乗員の着座状態を検知するのに適する荷重検出装置として、可撓性を有するフィルム状のメンブレンスイッチがある。車両シートの座部や背もたれ部は、一般にウレタン等で構成されたパッド部材に、布やビニールレザー、皮革等の表皮部材を被せて構成している。具体的には、パッド部材の表面に備えた凹溝に表皮部材を引き込み、引き込んだ表皮部材をパッド部材の内部で凹溝の近傍に配置された係留部材(ワイヤー又は樹脂棒)に固定具(固定環)によって固定し、パッド部材の表面の形状に表皮部材が沿うように構成している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve the performance of various safety devices such as seat belts and airbags installed in automobiles, there is a technique for detecting a state in which an occupant is seated on a vehicle seat and controlling these safety devices. As a load detection device suitable for detecting such a seated state of an occupant, there is a flexible film-like membrane switch. The seat portion and the backrest portion of the vehicle seat are configured by covering a pad member generally made of urethane or the like with a skin member such as cloth, vinyl leather, or leather. Specifically, the skin member is drawn into the groove provided on the surface of the pad member, and the drawn skin member is fixed to a mooring member (wire or resin rod) disposed in the vicinity of the groove inside the pad member ( The outer skin member is configured so as to follow the shape of the surface of the pad member.
このように構成した車両シートでは、凹溝が車両シート座部のパッド部材の着座部に位置していることが多いので、荷重検出装置(メンブレンスイッチ)の各検知部の間に設けられ検知部の信号を伝達する導通部が、凹溝を横切る状態となる。導通部が凹溝を横切った状態で車両シートに固定され取付けられると車両シートに荷重が加わった際に、凹溝の変形に伴い導通部が変形され断線する虞がある。そこで、断線を防止するため導通部はゆとりをもって凹溝部に配設され、導通部のたるんだ部分は凹溝内に収納されるように構成される。しかしながら、車両シートに乗員が着座したとき凹溝は深さ方向に圧縮されてその溝深さが浅くなる。そのため、導通部のたるんだ部分が凹溝底部や縁部で極度に屈曲したり、たるんだ部分同士が強く当接したりする状態になる。そのような状態が反復されると、荷重検出装置の導通部は断線する虞がある。 In the vehicle seat configured as described above, since the concave groove is often located in the seating portion of the pad member of the vehicle seat seat portion, the detection portion is provided between the detection portions of the load detection device (membrane switch). The conductive portion that transmits the signal of the above is in a state of crossing the concave groove. If the conductive portion is fixed and attached to the vehicle seat in a state of crossing the concave groove, when the load is applied to the vehicle seat, the conductive portion may be deformed and disconnected due to the deformation of the concave groove. Therefore, in order to prevent disconnection, the conducting portion is arranged in the recessed groove portion with a space, and the slack portion of the conducting portion is configured to be accommodated in the recessed groove. However, when an occupant sits on the vehicle seat, the concave groove is compressed in the depth direction, and the groove depth becomes shallow. For this reason, the sagging portion of the conducting portion is extremely bent at the bottom or edge of the groove, or the sagging portions are in strong contact with each other. When such a state is repeated, there is a possibility that the conducting portion of the load detection device is disconnected.
このような導通部の断線を防止する技術として開示されたものは、例えば特許文献1がある。特許文献1の技術は、荷重検出装置を、一部に陥没形成された凹溝を有するパッド部材の着座側表面と着座側表面を覆うようにパッド部材に装着される表皮部材との間で、導通部の少なくとも一部を曲成形成した曲成部を凹溝内に挿入して凹溝を横切るよう配置し、凹溝の対向する溝内側面に曲成部の裏面が摺接する摺接部を設けるとともに、パッド部材における曲成部の挿入箇所に凹溝からパッド部材の裏面に貫通する貫通孔を穿設し、着座荷重によるパッド部材の上方向からの圧縮変形時に曲成部と摺接部との摺動により曲成部を貫通孔内において上下方向に移動自在としたものである。
For example,
しかしながら、特許文献1においては、次のような問題がある。すなわち、前記した貫通孔は、その下方に設けた通風ファンの風を着座した乗員の臀部に送風させることになるため、この貫通孔とは別の通風路を通じて乗員の脚部へ送風すべき風の風量を減少させてしまう。
However,
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、シートパッド部材に荷重検出装置のたるみを除去する貫通孔を設けることなく荷重検出装置のたるみによる極度な屈曲を防止し得る荷重検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a load detection device that can prevent extreme bending due to slack in the load detection device without providing a through-hole that removes slack in the load detection device in the seat pad member. The purpose is to provide.
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、乗員が着座するシート座部(1)のパッド部材(2)と表皮部材(5,50)との間に、前記パッド部材(2)の上面に刻設した凹溝(3)を横切るように設けた乗員着座検知用荷重検出装置(4)において、荷重を検知する検知部(7)と他の検知部(7)とを電気接続し又は検知部(7)とコネクタ(12)とを電気接続し前記凹溝(3)内に収納されるリボン状の導通部(9)は、その両側部が切り欠かれない形状の底部(10)と、その両側部を交互に切り欠いて前記底部(10)とともに一又は複数のS字状を呈するように形成された側壁部(11,110)と、を備え、前記側壁部(11,110)を形成する切り欠きは、長手方向が前記導通部(9)の長手方向に一致するように長方形に形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、導通部(9)は、その両側部が切り欠かれない形状の底部(10)と、その両側部を交互に切り欠いて前記底部(10)とともに一又は複数のS字状を呈するように形成された側壁部(11,110)とを備える。そのため、乗員着座時に凹溝(3)の深さが浅くなって導通部(9)にたるみが生じ、導通部(9)同士が当接するように屈曲するときであっても、側壁部(11,110)は導通部(9)の両側部が交互に切り欠かれてS字状を呈する長手方向の部分であるから、側壁部(11,110)同士は当接することがない。また、S字状の形状は、導通部(9)の長手方向に伸縮性をもたらす。よって、導通部(9)のたるみは効果的に回避又は吸収され、導通部(9)の損傷を防止することができるという優れた効果を奏する。 According to this configuration, the conduction part (9) has one or more S-shaped parts together with the bottom part (10) having a shape in which both side parts are not cut out and the bottom part (10) by alternately cutting out both side parts. And side wall portions (11, 110) formed to have a shape. Therefore, when the occupant is seated, the depth of the concave groove (3) becomes shallow and slack occurs in the conductive portion (9), and even when the conductive portion (9) is bent so as to contact each other, the side wall portion (11 , 110) is a longitudinal portion in which both sides of the conducting portion (9) are alternately cut out to form an S shape, so that the side wall portions (11, 110) do not come into contact with each other. Further, the S-shaped shape provides stretchability in the longitudinal direction of the conducting portion (9). Therefore, the sag of the conduction part (9) is effectively avoided or absorbed, and an excellent effect is obtained that damage to the conduction part (9) can be prevented.
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分又は同一の機能を有する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。また、図面(特に断面図)においては、上下左右の縮尺を変更して表示する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in all the drawings in this specification, portions corresponding to each other or portions having the same function are denoted by the same reference numerals, and description of the overlapping portions will be omitted as appropriate. In the drawings (particularly, cross-sectional views), the scales of the upper, lower, left and right are changed and displayed.
図1及び図2に示すように、車両のシート座部1は、ウレタン等でシートの基体として構成されクッション性を有するパッド部材2と、布やビニールレザー、皮革等からなりパッド部材2の上面及び側面を包み込む表皮部材5と、パッド部材2と表皮部材5との間に介在される荷重検出装置4とを備える。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a
パッド部材2の上面(図2における上方)には、表皮部材5を引き込んでパッド部材2の表面形状に倣うようにするため、複数の凹溝3が刻設されている。なお、パッド部材2の下面には、パッド部材2の下方に設置した必須のものではない冷却ファン6の冷却風をシート座部1の前部(図1,2における左方)に導くための図示しない通路が設けられている。
A plurality of
荷重検出装置4は、図3乃至図5に示すように、第一フィルム部材14,19と第二フィルム部材15,20とを貼り合わせてなるメンブレンスイッチ状の検知部7及び導通部8,9並びにコネクタ12により構成される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
第一フィルム部材14は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂(例えばPEN等)を主として形成されている。第一フィルム部材14の一面側には、導電材料である銀(Ag)が印刷された銀層S1と、さらに銀層S1の一面側にカーボン(C)が印刷されたカーボン層S2が銀層S1を覆うように形成されている。第一フィルム部材14の他面側は、銀層S1およびカーボン層S2を覆う被覆層F1を構成している。つまり、第一フィルム部材14は、第一導電層(銀層S1およびカーボン層S2)と、被覆層F1と、を有している。
The
第二フィルム部材15は、第一フィルム部材14と同様に、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂(例えばPEN等)を主として形成されている。第二フィルム部材15の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層S5と、さらに銀層S5の一面側にカーボンが印刷されたカーボン層S4が銀層S5を覆うように形成されている。第二フィルム部材15の他面側は、銀層S5およびカーボン層S4を覆う被覆層F2を構成している。つまり、第二フィルム部材15は、第二導電層(銀層S5およびカーボン層S4)と、被覆層F2と、を有している。
Similar to the
スペーサ部材16は、扁平形状であって、可撓性を有する絶縁性の樹脂(例えばPET等)で形成されている。スペーサ部材16は、第一フィルム部材14の一面側(カーボン層S2)と、第二フィルム部材15の一面側(カーボン層S4)の間に配置されている。スペーサ部材16は、平面視においてドーナツ形状である。すなわち、スペーサ部材16は、平面視の略中央に貫通部17を有している。貫通部17は、スペーサ16の略中央を上下に貫通させて形成されている。貫通部17により第一導電層と第二導電層の間に空間層S3が形成されている。
The
接着部材18は、粘着材であって、第一フィルム部材14の一面側(カーボン層S2)とスペーサ部材16の一面側、および、第二フィルム部材15の一面側(カーボン層S4)とスペーサ部材16の他面側を接着している。本実施形態では、接着部材18として、アクリル系粘着材を用いている。
The
導通部8,9は、センサ本体41のうち検知部7以外の平行リボン状の部位である。具体的に、導通部8,9は、検知部7と隣の検知部7、または、検知部7とコネクタ12とを電気的に接続する配線部分である。なお、導通部9が本発明の底部10と側壁部11とを有するように図示したが、導通部8が底部10と側壁部11とを有するように構成してもよい。導通部8,9は、図5に示すように、第一フィルム部材19と、第二フィルム部材20と、スペーサ部材21と、接着部材22とを備えている。
The
第一フィルム部材19は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂(例えばPEN等)を主として形成されている。第一フィルム部材19は、検知部7の第一フィルム部材14と一体に形成されている。つまり、第一フィルム部材14,19は、1つのフィルム部材である。
The
第一フィルム部材19の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層S1と、銀層S1を覆うカーボン層S2が形成されている。第一フィルム部材19の他面側は、銀層S1およびカーボン層S2を覆う被覆層F1を構成している。つまり、第一フィルム部材19は、検知部7と同様に、第一導電層(銀層S1およびカーボン層S2)と、被覆層F1と、を有している。
On one surface side of the
第二フィルム部材20は、扁平なフィルム形状であって、可撓性を有する樹脂(例えばPEN等)を主として形成されている。第二フィルム部材20は、検知部7の第二フィルム部材15と一体に形成されている。つまり、第二フィルム部材15,20は、1つのフィルム部材である。
The
第二フィルム部材20の一面側には、導電材料である銀が印刷された銀層S5と、銀層S5を覆うカーボン層S4が形成されている。第二フィルム部材20の他面側は、銀層S5およびカーボン層S4を覆う被覆層F2を構成している。つまり、第二フィルム部材20は、検知部7と同様に、第二導電層(銀層S5およびカーボン層S4)と、被覆層F2と、を有している。
On one surface side of the
スペーサ部材21は、フィルム部材19,20と同様の扁平形状であって、可撓性を有する絶縁性の樹脂(例えばPET等)で形成されている。スペーサ部材21は、第一フィルム部材19の一面側(カーボン層S2)と、第二フィルム部材20の一面側(カーボン層S4)の間に配置されている。スペーサ部材21には、貫通部17は形成されていない。つまり、導通部8,9には空間層S3は存在しない。スペーサ部材21は、スペーサ部材16と一体で形成されている。つまり、スペーサ部材16,21は、一部品からなっている。
The
接着部材22は、第一フィルム部材19の一面側とスペーサ部材21の一面側、および、第二フィルム部材20の一面側とスペーサ部材21の他面側を接着している。本実施形態では、接着部材22として、接着部材18と同様に、アクリル系粘着材を用いている。
The
コネクタ12は、センサ本体41の一端部に接続され、センサ本体41とECUやシートベルトバックルスイッチなどの外部装置13との電気的な接続を行うものである。センサ本体41は、一端にコネクタ12が固定され、他端に検知部7が配置されている。センサ本体41は、一端から他端(他端から一端)に向かう方向が長手方向となっている。
The
検知部7は、車両用シート座部1に乗員が着座すると、図4において、第一フィルム部材14が下方に第二フィルム部材15が上方にそれぞれ押圧され、空間層S3において第一導電層S1、S2と第二導電層S4、S5が接触する。これにより、第一導電層S1、S2と第二導電層S4、S5が導通(電気的に接続)し、コネクタ12を介して導通(オン)情報が外部装置13に送信される。このようにして、荷重検出装置4は、乗員の着座を検知することができる。
When the occupant is seated on the
なお、センサ本体41の検知部7は、直線的に配設される例を示したが、導通部8,9を分岐させて枝状に配設してもよい。また、検知部7の個数と相互の間隔は、シート座部1の形状や体格に応じて任意に設定されるものである。
In addition, although the
荷重検出装置4は、凹溝3を横切るように設置される。その際、荷重検出装置4の任意の検知部7同士又は検知部7とコネクタ12との間に設けられた導通部9は、図6に示すような状態で凹溝3内に収納される。
The
導通部9は、図3に示すように、導通部9の長手方向中央部に位置し導通部9の幅と同一の幅寸法を有する(換言すれば両側部が切り欠かれていない)底部10と、底部10の導通部9長手方向一方側で導通部9側部の一方を矩形に切り欠いた残余部である側壁部11と、底部10の導通部9長手方向他方側で導通部9側部の他方を矩形に切り欠いた残余部である側壁部11とを備える。すなわち、側壁部11、底部10及び側壁部11によりS字状を呈するのである。また、各側壁部11の導通部9長手方向両外方に同数のS字状が連続して形成されるように、他の側壁部11を追加して設けてもよい。
As shown in FIG. 3, the conducting
導通部9が凹溝3内に収納されたとき、底部10は凹溝3の底面に近接又は当接し、側壁部11は凹溝3の側壁面に近接又は当接する。したがって、底部10の長手方向の寸法は凹溝3の底面の幅寸法に近いものであり、側壁部11の長手方向の寸法(側壁部11が導通部9の各側部に複数あるときはそれらの合計寸法)は凹溝3の深さ寸法に近いものであることが好ましい。
When the conducting
図7に示すように、凹溝3内に収納された導通部9は、乗員の着座により凹溝3の深さが浅くなって底部10が押圧されることにより、側壁部11が屈曲する。このとき、底部10の長手方向両側に位置する各側壁部11は、導通部9の両側に互いに分かれて配置されているので、面同士が当接することはない。この当接や側壁部11の内側部同士の接触を確実に回避するため、側壁部11の幅方向の寸法は、底部10に隣接する各側壁部11同士の幅寸法の合計が底部10の幅寸法より小さいことが好ましい。また、底部10に隣接する側壁部11の内側部同士は互いに平行で適宜な長さを有することが好ましい。そのため、側壁部11を形成する切り欠きは長方形となる。
As shown in FIG. 7, in the conducting
次に、導通部9の他の実施形態を図8及び図9に基づいて説明する。導通部23は、導通部9に代わるものであり、上述のS字状を複数形成させるように、導通部23の長手方向両側に側壁部110を交互に複数設けたものである。
Next, another embodiment of the
導通部23が凹溝3内に収納されたとき、底部10は凹溝3の底面に近接又は当接し、側壁部110は凹溝3の側壁面に近接又は当接するように、底部10及び側壁部110の位置は設定されている。また、導通部23の側壁部110は、図9に示すように、大きな変形なく縮み易いように角部が丸く形成され複数設けられているので、S字状の形状に基づく伸縮性をより向上させる。
When the conducting
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の乗員着座検知用荷重検出装置によれば、導通部9は、その両側部が切り欠かれない形状の底部10と、その両側部を交互に切り欠いて底部10とともに一又は複数のS字状を呈するように形成された側壁部11,110とを備える。
As is clear from the above detailed description, according to the passenger seating detection load detecting device of the present embodiment, the
そのため、乗員着座時に凹溝3の深さが浅くなって導通部9にたるみが生じ、導通部9同士が当接するように屈曲するときであっても、側壁部11,110は導通部9の両側部が交互に切り欠かれてS字状を呈する長手方向の部分であるから、側壁部11,110同士は当接することがない。また、S字状の形状は、導通部9の長手方向に伸縮性をもたらす。よって、導通部9のたるみは効果的に回避又は吸収され、導通部9の損傷を防止することができるという優れた効果を奏する。
Therefore, when the occupant is seated, the depth of the
また、底部10に隣接する各側壁部11の内側部同士は互いに平行であって、各側壁部11の幅寸法の合計は、導通部9の幅寸法より小さいので、側壁部11同士の表面や側面での強い接触が回避でき、導通部9の損傷を効果的に防止することができる。
Further, the inner side portions of the
また、側壁部110は丸い角部を有し複数設けられるので、導通部9を極度に変形させることなくたるみを効果的に吸収させることができる。
Moreover, since the
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。 In addition, this invention includes what can be implemented in the aspect which added various change, correction, improvement, etc. based on the knowledge of those skilled in the art. Further, it goes without saying that any of the embodiments to which the above-mentioned changes are added is included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、メンブレンスイッチ状のON/OFF式の検知部を配置したが、例えば感圧インク、圧電素子(ピエゾ素子)、ひずみゲージ(ストレインゲージ)などを用いた荷重検知式や静電容量の変化に基づいて乗員の着座や体格等を検知する静電容量式などのセンサを適用することもできる。また、上記実施形態においては、合計四つの検知部を配置したが、検知部の配置数は特に限定しない。また、凹溝の配置場所、配置数も特に限定しない。 For example, in the above embodiment, a membrane switch-like ON / OFF type detection unit is arranged. However, for example, a load detection type using a pressure sensitive ink, a piezoelectric element (piezo element), a strain gauge (strain gauge), etc. It is also possible to apply a capacitance type sensor that detects the seating or physique of the occupant based on the change in capacitance. Moreover, in the said embodiment, although the total four detection parts were arrange | positioned, the arrangement number of a detection part is not specifically limited. Moreover, the arrangement | positioning location and the number of arrangement | positioning of a ditch | groove are not specifically limited.
1 シート座部
2 パッド部材
3 凹溝
4 荷重検出装置
5 表皮部材
7 検知部
8,9 導通部
10 底部
11,110 側壁部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
荷重を検知する検知部(7)と他の検知部(7)とを電気接続し又は検知部(7)とコネクタ(12)とを電気接続し前記凹溝(3)内に収納されるリボン状の導通部(9)は、
その両側部が切り欠かれない形状の底部(10)と、
その両側部を交互に切り欠いて前記底部(10)とともに一又は複数のS字状を呈するように形成された側壁部(11,110)と、
を備え、
前記側壁部(11,110)を形成する切り欠きは、長手方向が前記導通部(9)の長手方向に一致するように長方形に形成されていることを特徴とする乗員着座検知用荷重検出装置。 Between the pad member (2) and the skin member (5, 50) of the seat seat (1) on which the occupant sits, so as to cross the concave groove (3) carved on the upper surface of the pad member (2). In the provided occupant seating detection load detection device (4),
A ribbon that is electrically connected to the detection unit (7) that detects the load and the other detection unit (7) or is electrically connected to the detection unit (7) and the connector (12) and is accommodated in the groove (3). The conductive part (9)
A bottom portion (10) having a shape in which both side portions are not cut out;
Side wall portions (11, 110) formed so as to exhibit one or a plurality of S-shapes together with the bottom portion (10) by alternately cutting out both side portions thereof;
With
The notch forming the side wall portions (11, 110) is formed in a rectangular shape so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the conducting portion (9), and the load detection device for occupant seating detection is provided. .
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