JP6093467B1 - 荷重検知センサユニット - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、スペーサと第1電極シート及び第2電極シートとは非接着とされており接着層がない。このため、荷重検知センサユニットが高温になる環境に置かれた場合でも、接着層の押し癖が生じることはなく、スペーサの開口を介して対向する第1電極と第2電極との距離が変化することが回避される。したがって、電極間距離が変化することに起因して、検知すべき荷重範囲にはない荷重を誤検知することが回避される。
また、スペーサと第1電極シート、かつ、スペーサと第2電極シートにおけるシート面方向及びその方向とは直交する方向の相対的な動きが規制されている。このため、スペーサと第1電極シート及び第2電極シートとが非接着であっても、当該スペーサの開口を介して対向する第1電極と第2電極との位置関係が変化することが回避される。したがって、これら電極の位置関係が変化することに起因して、検知すべき荷重範囲にはない荷重を誤検知することも回避される。
こうして、荷重検知センサユニットは、荷重を適切に検知することができる。
図1は第1実施形態における荷重検知センサユニット1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1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は座席の左右方向に沿った面における荷重検知センサユニット1の断面図であり、当該図の複雑化することを避けるため荷重検知センサ5を簡略化している。
以上、本発明の荷重検知センサユニット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。
また、第2規制部材の構成要素の1つである係止部材として係止爪33Xが採用されているが、他の係止部材に代えることも可能である。例えば、図8に示すように、固定用ピン33の先端部が溶融され固化されることで、当該固定用ピン33と金属板61とを融着する融着部103が係止部材として採用されても良い。なお、固定用ピン33及び融着部103については、第1電極シート50の基板51、スペーサ70及び第2電極シート60の金属板61と区別し易くするため、ハッチングを付していない。
要するに第2規制部材は、スペーサ70と第1電極シート50及び第2電極シート60とにおけるシート面方向とは直交する方向の相対的な動きを規制するものであれば良く、第1規制部材とは別体であっても良い。
例えば、第1電極シート50として第1電極52を有する基板51が採用されたが、当該基板51に代えて第1電極52を有する絶縁シートが採用されても良い。この絶縁シートが採用された場合、上記実施形態と同様に、当該絶縁シートとスペーサ70とは非接着とされる。
また例えば、図9に示すように、一対の絶縁シート81,83と、これら絶縁シート81,83に挟まれるシート状のスペーサ82とで構成されるいわゆるメンブレンスイッチ構造の荷重検知センサが採用されても良い。絶縁シート81,83及びスペーサ82の材料としては、PET、PBT又はPEN等の樹脂が挙げられる。
絶縁シート81は、シート本体81Aと、当該シート本体81Aから突出する端子配置部81Bとからなる。シート本体81Aでは、スペーサ82に対向される一方の面側に第1電極52が設けられるとともに、固定用ピン33が挿通される一対の貫通孔81Hが設けられる。端子配置部81Bは、シート面とは直交する方向において絶縁シート83の端子配置部83Bと重ならないように設けられており、当該端子配置部81Bには、シート本体81Aにおいて第1電極52が設けられている面と同じ面上に板状の端子81Tが配置される。端子81Tは、配線を介して第1電極52と接続されるとともに、リード線等を介してコネクタ31のコネクタ端子と電気的に接続される。
絶縁シート83は、シート本体83Aと、当該シート本体83Aから突出する端子配置部83Bとからなる。シート本体83Aでは、スペーサ82に対向される一方の面側に第2電極62が設けられるとともに、固定用ピン33が挿通される一対の貫通孔83Hが設けられる。端子配置部83Bには、シート本体83Aにおいて第2電極62が設けられている面と同じ面上に板状の端子83Tが配置される。端子83Tは、配線を介して第2電極62と接続されるとともに、リード線等を介してコネクタ31のコネクタ端子と電気的に接続される。
スペーサ82は、シート本体81Aと同形同大でなり、当該スペーサ82には、互いに対向する第1電極52と第2電極62との間に開口82Oが形成されるとともに、固定用ピン33が挿通される一対の貫通孔82Hが設けられる。開口82OにはエアベントとなるスリットSRが形成される。
このようなメンブレンスイッチ構造の荷重検知センサを採用する場合、一対の絶縁シート81,83と、これら絶縁シート81,83に挟まれるシート状のスペーサ82とを非接着とすれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、図9に示す荷重検知センサでは、固定用ピン33が挿通される一対の貫通孔84Hを有する金属板84が設けられ、当該金属板84と絶縁シート83との2層で第2電極シートが構成されている。このように第2電極シートを2層構造とした場合、第2電極シートが熱による影響が少ない金属板84を有しているため、高温環境化や低温環境下で用いても、荷重検知センサの感度が安定する。また、第2電極シートが金属板84を有しているため、破損等を低減させることができ、耐久性を向上させることができる。
なお、金属板84と絶縁シート83とは接着されていても、非接着とされていても良い。金属板84と絶縁シート83とが接着される場合、金属板84と絶縁シート83との接着層にクリープが生じても、当該金属板84に対する押圧が解除され、非押圧時の位置にまで金属板84が戻るときに、当該位置にまで金属板84が絶縁シート83を戻すことができる。また、一般的に金属は樹脂と比べるとクリープが生じにくいため、金属板84に押し癖がつきづらい。したがって、押し癖に起因する荷重の誤検知を抑制し易くなる。
一方、金属板84と絶縁シート83とが非接着とされる場合、金属板84と絶縁シート83との間に接着層がないので、その接着層のクリープを考慮することがない。また、金属板84に対する押圧が解除され、非押圧時の位置にまで金属板84が戻るときに、当該位置にまで金属板84が絶縁シート83を戻す量を考慮することもない。したがって、第1電極52と第2電極62とが接触するまでの荷重量の調整をし易くなる。
ただし、金属板84は省略されていても良い。
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ユニット1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、荷重検知センサユニット1を用いて、シートクッションに人が存在しているかを示すことができる。また、本発明は、電子機器等のスイッチの一部として荷重検知センサユニット1を配置し、人の指がスイッチを押圧する際の荷重を検知することにも用いることができる。
3・・・ハウジング
4・・・ハウジングカバー
5・・・荷重検知センサ
21・・・載置部
22・・・フック部
31・・・コネクタ
32・・・スイッチ収容部
33・・・固定用ピン
33X・・・係止爪
50・・・第1電極シート
60・・・第2電極シート
70・・・スペーサ
90・・・Sばね
AP・・・接続維持部
SC・・・シートクッション
SW・・・スイッチ
r1・・・直列抵抗
R1・・・並列抵抗
Claims (7)
- 第1電極を有する第1電極シートと、前記第1電極に対向される第2電極を有する第2電極シートと、前記第1電極シート及び前記第2電極シートの間に配置され、前記第1電極及び前記第2電極の間に開口を有するスペーサとを有する荷重検知センサと、
前記スペーサと前記第1電極シート及び前記第2電極シートとにおけるシート面方向の相対的な動きを規制する第1規制部材と、
前記スペーサと前記第1電極シート及び前記第2電極シートとにおける前記シート面方向とは直交する方向の相対的な動きを規制する第2規制部材と
を備え、
前記スペーサと前記第1電極シート及び前記第2電極シートとは非接着とされる
ことを特徴とする荷重検知センサユニット。 - 前記第1規制部材と前記第2規制部材とは一体になっている
ことを特徴とする請求項1に記載の荷重検知センサユニット。 - 前記スペーサ、前記第1電極シート及び前記第2電極シートは、それぞれ貫通孔を有し、
前記第1規制部材は、前記貫通孔に挿通されるピンで成る
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の荷重検知センサユニット。 - 前記ピンは、前記第2規制部材の一部とされる
ことを特徴とする請求項3に記載の荷重検知センサユニット。 - 前記第2規制部材は、前記荷重検知センサが載置される載置台と、前記載置台に設けられる前記ピンと、前記ピンの先端側で前記第2電極シートを係止する係止部材とで構成される
ことを特徴とする請求項4に記載の荷重検知センサユニット。 - 前記第2電極シートは、金属板で成り、前記金属板は前記第2電極を兼ね、
前記スペーサと前記金属板とは非接着とされる
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか1項に記載の荷重検知センサユニット。 - 前記第2電極シートは、前記第2電極を有する絶縁シートと、前記絶縁シートのうちスペーサ側の面とは逆側の面上に配置される金属板とを有し、
前記絶縁シートと前記スペーサとは非接着とされる
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか1項に記載の荷重検知センサユニット。
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