JP6283126B2 - 荷重検知センサユニット - Google Patents

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Description

本発明は、荷重検知センサユニットに関し、着座を適切に検出する場合に好適なものである。
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着座検知装置が用いられる場合がある。
着座検知装置として、開口が形成されたスペーサが一対の樹脂製のフィルム間に配置され、それぞれのフィルム上に形成された電極が、スペーサの開口内において互いに所定の間隔をあけて対向する構成の荷重検知センサが用いられたものが知られている。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がある。従って、炎天下の自動車の車内の様に高温になる環境に置かれると、上記の様に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座席装置にかかる場合においても、着座として誤検出してしまう虞がある。
下記特許文献１には、上記のような誤検出を抑制することができる着座感知装置が記載されている。この着座検知装置に用いられる荷重検知センサでは、一対の樹脂製のフィルム間に開口がされたスペーサが配置され、それぞれのフィルム上に形成された電極が、スペーサの開口内において互いに所定の間隔をあけて対向し、一方のフィルムにおけるスペーサ側と反対側の面に上記開口を覆って金属板が配置されている。
この着座検知装置によれば、金属板が弾性を有し、当該弾性が温度によりさほど変化しないため、当該金属板により、着座検知時のフィルムの撓みかたが、温度により変化することが抑制される。従って、上記着座センサによれば、着座を検出する荷重が温度により変化することを抑制することができる。
特許第０５３２４５４８号公報
しかし、上記のような金属板が設けられる場合、金属板が設けられない場合と比べてフィルムが撓みづらく、荷重検知ユニットがオンしづらくなり、着座を検出しにくくなるとう懸念がある。このため、着座を適切に検出することができつつ着座の誤検出すること抑制された着座検知装置に用いることができる荷重を検知する装置が求められている。
そこで、本発明は、着座を適切に検出することができつつ着座の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、シートクッション下に配置される荷重検知センサユニットであって、所定の間隔を介して互いに対向する一対の電極及び前記一対の電極のうち前記シートクッション側に位置する一方の電極の少なくとも一部を前記シートクッション側から覆う金属板を有する荷重検知センサと、座席装置のシートクッションに押圧され前記シートクッションよりも硬質な押圧部を有する押圧部材と、を備え、前記一対の電極は、前記押圧部が前記金属板の一部を押圧することによる前記金属板の撓みにより互いに接触することを特徴とするものである。
このような荷重検知センサユニットでは、シートクッション側に位置する一方の電極が押圧部で押圧される金属板の撓みで押されて、他方の電極と接触してスイッチがオンとされる。ところで金属は、温度が変化する場合においても上記のように可撓性が然程変化しない。従って、荷重検知センサユニットの周りの環境温度が変化する場合であっても、押圧部で押圧される金属板の撓み方は然程変化しない。従って、この荷重検知センサユニットによれば、環境温度が変化する場合であっても、着座の誤検出を抑制することができる。また、この荷重検知センサユニットでは、シートクッションよりも硬質な押圧部が金属板の一部を押圧するため、シートクッションが直接金属板を押圧する場合よりも金属板を適切に撓ませることができ、着座を適切に検出することができる。また、金属は樹脂と比べるとクリープが生じにくいため、押圧部材で一部が押圧されても金属板に押し癖がつきづらい。従って、本発明の荷重検知センサユニットによれば、着座を適切に検出することができつつ、押し癖等による着座の誤検出を抑制することができる。
また、前記押圧部材は、前記シートクッションに押圧される受圧面を更に有し、前記受圧面の面積は前記押圧部の前記金属板に接触する面積よりも大きいことが好ましい。
シートクッションに押圧される受圧面の面積が金属板に接触する押圧部の面積よりも大きいことで、広い面で受けた押圧力を押圧部に集中させることができ、より適切に金属板を撓ませることができる。従って、より適切に着座を検出することができる。
この場合、前記受圧面の面積は、前記一方の電極の面積よりも大きいことが好ましい。
受圧面の面積が押圧部により押圧される電極の面積よりも大きいため、シートクッションが当該電極の直上以外から受圧面に力を伝えることができる。このため、より適切に押圧部に押圧力を集中させることができ、より適切に金属板を撓ませることができる。その結果、従って、より適切に着座を検出することができる。
また、前記押圧部は、前記シートクッションに押圧されていない状態において前記金属板に接触していることが好ましい。
押圧部がシートクッションに押圧されていない状態において金属板に接触しているため、シートクッションが押圧部材を押圧することで、速やかに押圧部が金属板を押圧することができる。従って、迅速に着座を検出することができる。
また、前記金属板の面方向における前記押圧部材と前記金属板との相対的な移動を規制する第１の移動規制部材を更に備えることが好ましい。
第１の移動規制部材により、押圧部と金属板との相対的な位置がずれることが抑制され、押圧部が金属板以外を押圧することを抑制することができる。
また、前記荷重検知センサは、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記スペーサの両面に設けられる一対の絶縁シートとを更に有し、前記一対の電極は、前記絶縁シートの前記スペーサ側の面に設けられ、前記開口を介して互いに対向し、前記金属板は、一方の前記絶縁シートの前記スペーサとは反対側に設けられることが好ましい。
この場合、押圧部により押圧された金属板の撓みにより絶縁シートと絶縁シート上の電極が押されて、電極同士が接触することとなる。このような荷重検知センサユニットによれば、電極が絶縁シート上に設けられるため、電極と他の導電性の部材との不要な短絡を抑制することができる。さらに、温度変化により絶縁シートの可撓性が変化する場合であっても、上記のように金属板の撓み方が然程変化しないため、着座の温度による誤検出を抑制することができる。
さらに、前記一対の絶縁シートと前記金属板とは非接着とされることが好ましい。
一般に絶縁シートと金属板とでは熱膨張率が異なる。従って、温度が変化する際に、絶縁シートの一部の位置と金属板の一部の位置とが互いにずれようとする。この場合に、絶縁シートと金属板とが接着される場合には、絶縁シート上の電極に不要な応力がかかる虞がある。しかし、絶縁シートと金属板とが非接着とされる場合には、温度変化によって、互いに異なる膨脹率で絶縁シート及び金属板が膨張する場合であっても、上記のように電極に不要な応力がかかることを抑制することができる。
この場合、前記一対の絶縁シートの面方向おける前記一対の絶縁シートと前記金属板の相対的な移動を規制する移動規制部材を更に備えることが好ましい。
この様な構成によれば、移動規制部材により、金属板と絶縁シートの位置がずれて、金属板が電極を覆わなくなるという不具合を抑制することができる。
また、前記移動規制部材は、前記荷重検知センサが収容されるハウジングの一部とされることが好ましい。
荷重検知センサユニットはハウジングを有することがあり、この場合、荷重検知センサは当該ハウジング内に収容されて使用されることがある。従って、このハウジングの一部が移動規制部材とされることで、ハウジングの他に別途移動規制部材を設ける必要が無い。従って、荷重検知センサユニットはハウジングを有する場合において、荷重検知センサユニットの構成を簡易にすることができる。
また、上記のように一対の絶縁シートが用いられる場合、前記金属板の少なくとも前記電極を覆う部位は、前記絶縁シートから離間していることが好ましい。
金属板が絶縁シートから離間していることで、金属板の僅かな撓みによる電極の接触を抑制することができる。従って、座面の荷物等の配置によって着座が検出されることを抑制することができる。
この場合、前記金属板は、温度の上昇に伴い前記電極から離れるように変形するバイメタルから形成されていることが好ましい。
一般に絶縁シートは樹脂から成り、樹脂製の絶縁シート上に電極が形成されている場合、樹脂は温度の上昇に伴い変形し易くなるため、温度の上昇に伴い弱い力で絶縁シートが変形し電極同士が接触し易くなる。そこで、上記のように金属板が温度の上昇に伴い電極から離れるように変形するバイメタルから形成されることで、温度が上昇する場合に、上記のように弱い力で電極同士が接触し易くなることと、金属板が電極から離れることにより金属板が絶縁シートを押圧しにくくなることとにより、着座の検出が変化することを抑制することができる。従って、より適切に着座を検出することができる。
また、前記金属板で覆われる一方の前記電極と前記金属板とが一体とされ、当該電極は前記金属板の一部とされることとしても良い。
以上のように本発明によれば、着座を適切に検出することができつつ着座の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットが提供される。
本発明の第１実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す分解図である。 図１の荷重検知センサユニットがＳばねに取り付けられた様子を示す断面図である。 図１の荷重検知センサの構成を示す分解図である。 図３の荷重検知センサのＸ−Ｘ線における断面図である。 図３の荷重検知センサのＹ−Ｙ線における断面図である。 図３の荷重検知センサの等価回路を示す図である。 図３の荷重検知センサのオン状態を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す分解図である。 図８の荷重検知センサユニットを別の角度から見た図である。 図８、図９の荷重検知センサユニットの断面図である。 図８、図９のスイッチシートの構成を示す分解図である。 本発明の第３実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す断面図である。
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。
（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は、座席装置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の断面図である。図１、図２に示すように、荷重検知センサユニット１Ａは、台座２Ａと、ハウジング３Ａ、ハウジングカバー４Ａ及び荷重検知センサ５Ａを主な構成として備える。
台座２Ａは、ハウジング３Ａが載置される載置部２１と、当該載置部２１に連結される一対のフック部２２とを有する。載置部２１の上側の面はハウジング３Ａが載置される載置面２１Ｓとされる。また、載置部２１には、載置面２１Ｓから載置部２１の下側の面（載置面２１Ｓと反対側の面）まで貫通する複数の貫通孔２３が形成されている。台座２Ａは、例えば、金属板を成形して成るものであり、この場合、板厚は例えば０．８ｍｍとされる。
一対のフック部２２は、載置部２１を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ設けられており、車両の座席装置におけるフレームの開口に並べて張り渡される複数のＳばね１００のうち隣接する一対のＳばね１００にそれぞれ嵌め込まれる。従って、それぞれのフック部２２は、台座２ＡをＳばね１００に係止する係止部である。本実施形態では、一対のフック部２２は座席装置の横方向に並び、当該横方向に隣接する一対のＳばね１００に嵌め込まれるように形成される。また、一対のフック部２２がこのように隣接する一対のＳばね１００に嵌め込まれた状態で、載置部２１は複数のＳばね１００上に載置されるシートクッションＳＣの下方に位置し、さらに、複数のＳばねを上方から見る場合に載置部２１は当該一対のＳばね１００の間に配置される。上記のように一対のフック部２２が一対のＳばね１００に嵌め込まれた状態で、本実施形態では、載置面２１Ｓは、それぞれのＳばね１００の下端部よりも下側に位置する。
図１、図２に示すように、ハウジング３Ａは、図示せぬ車両用制御ユニットに接続されるコネクタ部３１と、当該コネクタ部３１に連結されるスイッチ収容部３２とを有する。スイッチ収容部３２は底壁３７及び枠壁３８を有し、当該底壁３７及び枠壁３８によって荷重検知センサ５Ａを収容する収容空間ＣＡが形成されている。なお、本実施形態では、枠壁３８は、樹脂成型時における変形を抑えるために肉抜き加工が施されている。
スイッチ収容部３２の底壁３７には、一対の固定用ピン３３及び一対の接続ピン３４が設けられている。一対の固定用ピン３３は、それぞれハウジング３Ａ内に収容される荷重検知センサ５Ａを固定するためのピンである。また、一対の接続ピン３４は、それぞれコネクタ部３１のコネクタ端子に電気的に接続されると共に、荷重検知センサ５Ａと電気的に接続され、コネクタ端子と荷重検知センサ５Ａとを電気的に接続するためのピンである。なお、図１では、コネクタ部３１のコネクタ端子は省略されている。
スイッチ収容部３２の枠壁３８の外側面には一対の突出片３５が設けられている。本実施形態では、これら一対の突出片３５は座席の横方向に並ぶように設けられる。また、枠壁３８の下端には台座２Ａのそれぞれの貫通孔２３に嵌め込まれる複数のフック片３６が設けられている。それぞれのフック片３６が台座２Ａのそれぞれの貫通孔２３に嵌め込まれることでハウジング３Ａが台座２Ａに固定され、上記のようにハウジング３Ａが台座２Ａの載置面２１Ｓに載置される。
ハウジングカバー４Ａは、スイッチ収容部３２の収容空間ＣＡを覆う蓋部材であり、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５Ａのスイッチを押圧する押圧部材である。ハウジングカバー４Ａは、頂壁４４及び枠壁４８ａを有する。ハウジングカバー４Ａの枠壁４８ａの下端には一対のアーム４１が設けられている。それぞれのアーム４１にはハウジング３Ａにおけるスイッチ収容部３２の枠壁３８に設けられる突出片３５が嵌め込まれる開口４２が穿設される。一対のアーム４１のそれぞれの開口４２に対してハウジング３Ａの一対の突出片３５がそれぞれ嵌め込まれることでハウジングカバー４Ａはハウジング３Ａに係止される。従って、ハウジングカバー４Ａがハウジング３Ａに係止された状態で、一対のアーム４１が座席の横方向からハウジング３Ａを挟む状態とされる。
ハウジングカバー４Ａの頂壁４４には、ハウジング３Ａにおけるスイッチ収容部３２の底壁３７に対向される内側面から突出する押圧部４３が設けられている。押圧部４３は、先端が凸状の曲面形状をしており、ハウジングカバー４Ａがハウジング３Ａを覆いそれぞれの開口４２にそれぞれの突出片３５が嵌め込まれた状態で、当該先端が荷重検知センサ５Ａのスイッチと接触している。つまり、押圧部４３の先端は、後述のようにハウジングカバー４ＡがシートクッションＳＣに押圧されていない状態において、当該先端が荷重検知センサ５Ａのスイッチと接触している。
なお、ハウジングカバー４Ａ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、ハウジングカバー４Ａの一部である押圧部４３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、このようなハウジングカバー４Ａの材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
このようにハウジングカバー４Ａの押圧部４３が荷重検知センサ５Ａに接触した状態で、図２に示すようにハウジングカバー４Ａの頂壁４４とハウジング３Ａの枠壁３８とは、離間しており、隙間ＧＡが形成されている。
このように組み上げられた荷重検知センサユニット１Ａが一対のＳばね１００に取り付けられた状態で、ハウジングカバー４Ａの頂壁４４における上面４４Ｓは、シートクッションＳＣの下面と所定の距離を空けて対向する。この上面４４Ｓは平面状とされる。上面４４ＳはシートクッションＳＣにより押圧される面であり、荷重検知センサユニット１Ａの受圧面と理解することができる。この上面４４Ｓの面積は押圧部４３における荷重検知センサ５Ａのスイッチと接触する部分の面積よりも大きくされている。
次にハウジング３Ａのスイッチ収容部３２に収容される荷重検知センサ５Ａについて説明する。
図３は荷重検知センサ５Ａの構成を示す分解図である。また、図４は図３に示す荷重検知センサ５ＡのＸ−Ｘ線における断面図であり、図５は図３に示す荷重検知センサ５ＡのＹ−Ｙ線における断面図である。
図３〜図５に示すように、荷重検知センサ５Ａは、第１電極シート５０と、第２電極シート６０と、スペーサ７０とを主な構成として備える。
第１電極シート５０は、例えば可撓性を殆ど有さない絶縁性の基板５１を有する。基板５１の材料としては、フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂などが挙げられる。この基板５１において第２電極シート６０に対向される一方の面Ｆ１には、第１電極５２及び第１接点部５３が配置されている。
第１電極５２は、スイッチＳＷを構成する一方の電極であり、例えば円形の金属印刷層とされる。また、第１接点部５３は、第２電極シート６０と接触する概ね矩形の接触領域ＡＲ１と当該第２電極シート６０とは非接触とされる非接触領域ＡＲ２とが互いに接続されて成る。
基板５１において一方の面Ｆ１とは逆側の他方の面Ｆ２は荷重検知センサ５Ａの下面とされ、当該他方の面Ｆ２には抵抗５４が配置される。抵抗５４は、断線を検知するための抵抗であり、本実施形態では、抵抗５４はチップ抵抗から構成される。
基板５１には、当該基板５１の一方の面Ｆ１から他方の面Ｆ２にまで貫通する複数の貫通孔が形成され、それぞれ第１シート貫通孔５５Ａ、第２シート貫通孔５５Ｂ、固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄ及びピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆとされる。
第１シート貫通孔５５Ａは、基板５１の一方の面Ｆ１のうち第１電極５２が配置される領域内に開口が位置されるシート貫通孔である。第１シート貫通孔５５Ａ内には第１導電性部材ＣＰＡが設けられており、当該第１導電性部材ＣＰＡを介して、基板５１の他方の面Ｆ２に配置される回路部位と第１電極５２とが電気的に接続される。これにより第１導電性部材ＣＰＡと抵抗５４とが電気的に接続されて、その結果、第１電極５２と抵抗５４とが電気的に接続される。また、第１導電性部材ＣＰＡは第１シート貫通孔５５Ａの内周面上に設けられており、第１シート貫通孔５５Ａ内には、当該第１導電性部材ＣＰＡに囲まれる空気孔ＳＰが形成される。
第２シート貫通孔５５Ｂは、基板５１の一方の面Ｆ１のうち第１接点部５３が配置される領域内に開口が位置されるシート貫通孔である。本実施形態では、第１接点部５３の非接触領域ＡＲ２内に第２シート貫通孔５５Ｂの開口が位置される。
第２シート貫通孔５５Ｂ内には第２導電性部材ＣＰＢが充填されている。この第２導電性部材ＣＰＢを介して、基板５１の他方の面Ｆ２に配置される回路部位と第１接点部５３の非接触領域ＡＲ２とが電気的に接続され、基板５１の他方の面Ｆ２において、第２導電性部材ＣＰＢは抵抗５４と接続される。従って、抵抗５４と第１接点部５３とが電気的に接続される。上記のように第１電極５２と抵抗５４とが電気的に接続されるため、第１電極５２と抵抗５４と第１接点部５３がこの順に電気的に直列に接続される。
固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄはハウジング３Ａにおけるスイッチ収容部の底壁３７に設けられる一対の固定用ピン３３が挿通される貫通孔である。この固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄの直径は一対の固定用ピン３３の外径と同程度とされる。
ピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆはハウジング３Ａに設けられる一対の接続ピン３４が挿通される貫通孔である。ピン用貫通孔５５Ｅの内部には荷重検知センサ５Ａにおける電気回路の一方の末端部位である端子５５Ｔが設けられ、ピン用貫通孔５５Ｆの内部には荷重検知センサ５Ａにおける電気回路の他方の末端部位である端子５５Ｓが設けられている。端子５５Ｔは、第１電極５２と抵抗５４との接点に電気的に接続され、端子５５Ｓは、抵抗５４と第１接点部５３との接点に電気的に接続される。また、端子５５Ｔ，５５Ｓは、対応するピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆの内周面に沿って設けられており、当該端子５５Ｔ，５５Ｓに囲まれる空間の幅は接続ピン３４の外径と同程度とされる。これらピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆ一対の接続ピン３４が挿通されると、端子５５Ｔと一方の接続ピン３４が電気的に接続され、端子５５Ｓと他方の接続ピン３４が電気的に接続される。
第２電極シート６０は、金属板６１から成り、第２電極６２と、第２接点部６３を主な構成として有する。
金属板６１は、可撓性を有する薄厚の金属から成り、本実施形態では基板５１の縦幅よりも短い縦幅を有し、当該基板５１の横幅と同等の横幅を有する薄厚の直方体状とされる。金属板６１の材料としては、導電性を有する金属である限り特に限定するものではないが、例えば銅やステンレスなどが挙げられる。
金属板６１には、当該金属板６１の一方の面から他方の面にまで貫通する固定用貫通孔６５Ｃ，６５Ｄが形成される。固定用貫通孔６５Ｃ，６５Ｄはハウジング３Ａにおけるスイッチ収容部の底壁に設けられる一対の固定用ピン３３が挿通される貫通孔であり、第１電極シート５０の基板５１に形成される固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄと同形同大とされる。また、固定用貫通孔６５Ｃ，６５Ｄに対する第２電極６２及び第２接点部６３の配置部位と、第１電極シート５０における固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄに対する第１電極５２及び第１接点部５３の配置部位とは相対的に同じ位置関係とされ、第１電極シート５０と金属板６１とを重ねる場合に固定用貫通孔５５Ｃと固定用貫通孔６５Ｃとが互いにかなさり、固定用貫通孔５５Ｄと固定用貫通孔６５Ｄとが互いに重なる。
第２電極６２は、スイッチＳＷを構成する他方の電極であり、本実施形態では金属板６１においてスペーサ７０を介して第１電極５２と対向する部位とされる。すなわち、金属板６１の一部が第２電極６２を兼ねている。従って、図１、図２に示すように、第１電極５２、第２電極６２のうちシートクッションＳＣ側に位置する第２電極６２は、シートクッション側から金属板６１で覆われ、上記のように金属板６１と一体とされていると理解できる。なお、例えば、金属板６１と同じ材料又は異なる材料の金属層が、第２電極６２として、金属板６１においてスペーサ７０を介して第１電極５２と対向する部位に配置されても良い。
第２接点部６３は、接続維持部ＡＰを構成する一方の部材であり、本実施形態では板ばねとして形成される。すなわち、金属板６１には、当該金属板６１の一端から他端側に向かって延伸する一対の切り欠き６１Ａ，６１Ｂ（図１）が所定間隔をあけて設けられ、これら切り欠き６１Ａ，６１Ｂに挟まれる部位が第２接点部６３とされる。また、この第２接点部６３が金属板６１の板面に対して傾斜するように、当該第２接点部６３の根元が第１電極シート５０側に折り曲げられることによって、第２接点部６３が板ばねとして形成される。このように金属板６１では第２電極６２とされる部位とは異なる部位が第２接点部６３とされる。第２接点部６３が形成される位置は、第１電極シート５０と第２電極シート６０とが重ねられる場合に、第１接点部５３の接触領域ＡＲ１と重なる位置とされる。なお、第２接点部６３として形成される板ばねの形状は、例えば、根元の幅が開放端の幅よりも大きい台形状とされても良く、矩形や台形以外の種々の形状が適用可能である。また、第２接点部６３として、金属板６１と同じ材料又は異なる材料の金属層が、金属板６１における第１電極シート５０側に配置されても良い。
スペーサ７０は、第１電極シート５０と第２電極シート６０との間に挟まれる薄厚の絶縁性部材であり、本実施形態では金属板６１から第２接点部６３を除いたものと概ね同形同大とされる。スペーサ７０の材料としてはＰＥＴ、ＰＩ又はＰＥＮ等の樹脂が挙げられる。
このスペーサ７０には開口７１が形成されている。この開口７１は、基板５１に配置される第１電極５２と、当該第１電極５２に対向される金属板６１の第２電極６２との間であって、鉛直方向において第１電極５２及び第２電極６２と重なる位置に形成されている。開口７１の大きさは、第１電極５２の大きさよりも僅かに小さい状態とされる。
またスペーサ７０にはスリット状の開口７２が形成される。この開口７２は、基板５１に配置される第１接点部５３と、当該第１接点部５３に対向される金属板６１の第２接点部６３との間であって、鉛直方向において第１接点部５３及び第２接点部６３と重なる位置に形成されている。開口７２の大きさは、金属板６１において第２接点部６３として形成される板ばねの大きさよりも僅かに大きい状態とされる。
さらにスペーサ７０には、当該スペーサ７０の一方の面から他方の面にまで貫通する固定用貫通孔７５Ｃ，７５Ｄが形成される。固定用貫通孔７５Ｃ，７５Ｄはハウジング３Ａにおけるスイッチ収容部の底壁に設けられる固定用ピン３３が挿通される貫通孔であり、第１電極シート５０の基板５１に形成される固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄと同形同大とされる。また、スペーサ７０における固定用貫通孔７５Ｃ，７５Ｄに対する開口７１及び開口７２の配置部位と、第１電極シート５０における固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄに対する第１電極５２及び第１接点部５３の配置部位とは相対的に同じ位置関係とされる。従って、第１電極シート５０、スペーサ７０、第２電極シート６０を重ねる場合に、固定用貫通孔５５Ｃと固定用貫通孔６５Ｃと固定用貫通孔７５Ｃとが互いに重なり、固定用貫通孔５５Ｄと固定用貫通孔６５Ｄと固定用貫通孔７５Ｃとが互いに重なる。
このような第１電極シート５０、第２電極シート６０及びスペーサ７０が重ね合わされて荷重検知センサ５Ａが構成される。荷重検知センサ５Ａにおいては、図４に示すように、開口７１を介して第１電極５２と第２電極６２とが対向し、スイッチＳＷを形成する。第１電極５２と第２電極６２とが離間した状態において、第１電極５２と第２電極６２との距離は、例えば、０．１ｍｍとされる。そして、電極貫通孔５２Ａ内に形成される空気孔ＳＰが、開口７１に連通される。従って、第２電極６２が撓んで第１電極５２に接触する場合に、不要な空気を空気孔ＳＰから荷重検知センサ５Ａの外部に排出することができる。このように第１シート貫通孔５５Ａは、基板５１の一方の面Ｆ１に配置される第１電極５２と他方の面Ｆ２側に配置される回路部位とを電気的に接続させる為の孔のみならず、開口７１内の空気を荷重検知センサ５Ａの外部に排出する排気孔も兼ねている。
また、上記のように、荷重検知センサ５Ａにおいては、第２電極シート６０の第２接点部６３が板ばねとして形成され、金属板６１の板面に対して塑性変形をされ常時傾斜した状態にある。このため図５に示すように、第２接点部６３が、スペーサ７０の切り欠きで形成される開口７２内を抜けて、第１電極シート５０の第１接点部５３の接触領域ＡＲ１と接続される。このように第１接点部５３と第２接点部６３とが接触することで接続維持部ＡＰが形成される。つまり、第１電極シート５０の第１接点部５３は、ハウジングカバー４Ａに外圧が加わらない場合にも電気的な接続が維持される接続維持部ＡＰを構成する一方の部材であり、第２電極シート６０の第２接点部６３は当該接続維持部ＡＰを構成する他方の部材とされる。
このような荷重検知センサ５Ａは、図１に示すように、ハウジング３Ａにおける一対の固定用ピン３３が第１電極シート５０の固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄ、スペーサ７０の固定用貫通孔７５Ｃ，７５Ｄ及び第２電極シート６０の固定用貫通孔６５Ｃ，６５Ｄに順に挿通されることで、ハウジング３Ａに固定される。
荷重検知センサ５Ａがハウジング３Ａに固定された状態で、一対の接続ピン３４が第１電極シート５０のピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆにそれぞれ挿入される。これによりピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆの内部に設けられる端子５５Ｔ，５５Ｓは対応する接続ピン３４と接触し、当該接続ピン３４を介してハウジング３Ａのコネクタ部３１のコネクタ端子と電気的に接続される。
また、ハウジングカバー４Ａが取り付けられることで、スイッチＳＷにおける第２電極６２の第１電極５２側と反対側に上記のように押圧部４３の先端が接触する。この押圧部４３における第２電極６２と接触する面積は、第２電極６２の面積よりも小さく、また、受圧面である上面４４Ｓの面積は、第２電極６２の面積よりも大きい。このように荷重検知センサ５Ａがハウジング３Ａに固定され、ハウジングカバー４Ａが取り付けられた状態で、金属板６１の面方向におけるハウジングカバー４Ａと荷重検知センサ５Ａとの相対的な移動が規制される。この相対的な移動の規制は、一対の固定用ピン３３がハウジング３Ａに対する荷重検知センサ５Ａの移動を規制し、一対のアーム４１がハウジングカバー４Ａのハウジング３Ａに対する水平方向の動きを規制することによる。従って、本実施形態では、一対の固定用ピン３３及び一対のアーム４１が、金属板６１の面方向におけるハウジングカバー４Ａと金属板６１との相対的な移動を規制する第１の移動規制部材を構成している。
図６は、ハウジング３Ａに固定された荷重検知センサ５Ａの等価回路を示す図である。図６に示すように、荷重検知センサ５Ａの回路末端である一対の端子５５Ｔ，５５Ｓの間には、スイッチＳＷ（第１電極５２及び第２電極６２）と、接続維持部ＡＰ（第１接点部５３及び第２接点部６３）とが接続される。このスイッチＳＷは一対の端子５５Ｔ，５５Ｓ間に電気的に接続され、当該一対の端子５５Ｔ，５５Ｓを介してハウジング３Ａのコネクタ部３１に設けられるコネクタ端子に接続される。また、上記のように抵抗５４は第１電極５２と第１接点部５３とに電気的に接続されるため、スイッチＳＷに対して抵抗５４は電気的に並列に接続される。従って、スイッチＳＷがオン状態となるとスイッチＳＷがオフ状態の場合よりも、端子５５Ｔ，５５Ｓ間の抵抗値が下がる。
次に、本実施形態の荷重検知センサユニット１Ａによる着座の検出について説明する。
座席装置に人が着座すると、人の荷重によりシートクッションＳＣの下面が下方に移動し、シートクッションＳＣの下面は、ハウジングカバー４Ａの上面４４Ｓに接触する。シートクッションＳＣの下面が更に下方に移動すると、シートクッションＳＣの下面はハウジングカバー４Ａの上面４４Ｓ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、上記のようにハウジングカバー４Ａとハウジング３Ａとの間には隙間ＧＡが形成されているため、ハウジングカバー４Ａはこの隙間ＧＡの範囲内で下方に移動する。
図７は、荷重検知センサ５Ａのオン状態を示す図である。ハウジングカバー４Ａの下方への移動により、押圧部４３の先端が第２電極６２を押圧し、図７に示すように、第２電極６２は第１電極５２に接触して、荷重検知センサ５ＡのスイッチＳＷはオン状態となる。すなわち、押圧部４３が金属板６１を押圧することによる金属板６１の撓みにより第２電極６２が第１電極５２に接触する。このため、一対の端子５５Ｔ，５５Ｓ間の抵抗値が低くなり、この抵抗の変化が接続ピン３４及びコネクタ端子を介して図示せぬ車両用制御ユニットにより検出される。こうして着座が検知される。
このとき、上記のように、シートクッションＳＣに押圧される受圧面である上面４４Ｓの面積は押圧部４３の先端である第２電極６２と接触する部分の面積よりも大きくされているため、広い面で受けた押圧力を押圧部４３に集中させることができ、より適切に金属板６１を撓ませることができる。特に本実施形態では、押圧部４３の先端が凸状の曲面形状とされているため、押圧部４３の先端が平面状とされる場合よりも、金属板６１に押圧力をより高い密度で加えることができ、より適切に金属板６１を撓ませることができる。さらに、上記のように上面４４Ｓの面積は第２電極６２の面積よりも大きいため、シートクッションＳＣが第２電極６２の直上以外から上面４４Ｓに力を伝えることができる。このため、より適切に押圧部４３に押圧力を集中させることができ、より適切に金属板６１を撓ませることができる。
以上説明したように本実施形態の荷重検知センサユニット１Ａでは、第２電極６２が金属板６１における第１電極５２と対向する部位とされ、金属板６１の一部が第２電極６２を兼ねている。ところで、金属は、温度が変化する場合においても可撓性が然程変化しない。従って、荷重検知センサユニット１Ａの周りの環境温度が変化する場合であっても、押圧部４３で押圧される金属板６１の撓み方は然程変化しない。従って、この荷重検知センサユニット１Ａによれば、環境温度が変化する場合であっても、着座の誤検出を抑制することができる。また、この荷重検知センサユニット１Ａでは、シートクッションＳＣよりも硬質な押圧部４３が金属板６１の一部を押圧するため、シートクッションＳＣが直接金属板６１を押圧する場合よりも金属板６１を適切に撓ませることができ、着座を適切に検出することができる。また、金属は樹脂と比べるとクリープが生じにくいため、押圧部４３で一部が押圧されても金属板６１に押し癖がつきづらい。従って、本発明の荷重検知センサユニット１Ａによれば、着座を適切に検出することができつつ、押し癖等による着座の誤検出を抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように押圧部４３の先端は、シートクッションＳＣにハウジングカバー４Ａの上面４４Ｓが押圧されていない状態において金属板６１に接触している。従って、シートクッションＳＣが押圧部材であるハウジングカバー４Ａを押圧することにより、速やかに押圧部４３が金属板６１を押圧することができる。従って、迅速に着座を検出することができる。
また、本実施形態では、上記のように金属板６１の面方向におけるハウジングカバー４Ａと金属板６１との相対的な移動を規制する一対の固定用ピン３３及び一対のアーム４１からなる第１の移動規制部材を備えている。従って、押圧部４３と金属板６１との相対的な位置がずれることが抑制され、押圧部４３が金属板６１以外を押圧することを抑制することができる。
また、本実施形態の荷重検知センサ５Ａでは、第２電極シート６０において第２接点部６３を含む部位は、金属板６１が曲げられてなり、当該第２接点部６３を第１接点部５３に押し付ける板ばねとされている。このため第１接点部５３と第２接点部６３を常に接続状態に維持するための他の部材を不要とすることができる。従って、部品点数が増えることを抑えると共に小型化が可能となる。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するにあたり、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
図８は、本発明の第２実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す分解図であり、図９は、図８の荷重検知センサユニットを別の角度から見た図である。また、図１０は、図８、図９の荷重検知センサユニットの断面図である。図８〜１０に示すように、本実施形態の荷重検知センサユニット１Ｂは、ハウジング３Ｂ、ハウジングカバー４Ｂ及び荷重検知センサ５Ｂを主な構成として備える。なお、図８から図１０には台座が記載されていないが、本実施形態において荷重検知センサユニット１Ｂは台座を備えていても良く備えていなくても良い。
図８、図９に示すように、ハウジング３Ｂは、底壁８７と、複数の枠壁８８と、複数のアーム８１とを有する。底壁８７は、概ね円形の板状の形状をしており、底壁８７の外周の３カ所に枠壁８８が接続されている。枠壁８８は、外側の形状が概ね底壁８７の外周と同様の形状をしており、内側の形状が平面状とされている。また、底壁８７には、複数の貫通孔３０Ｈが形成されている。
それぞれの枠壁８８は、概ね円形の底壁８７の概ね中心を基準として、互いに９０度をなす方向に配置されており、互いに隣り合う枠壁８８の内側面が互いに９０度をなし、互いに向かい合う枠壁８８の内側面８９が互いに対向している。これらの内側面８９は、互いに隣り合う貫通孔３０Ｈの中心を結ぶ線のいずれかと概ね平行とされている。また、それぞれの枠壁８８の外周には、アーム８１が接続されている。それぞれのアーム８１には開口８２が穿設される。また、枠壁８８およびアーム８１は、本実施形態では３カ所とされ、荷重検知センサユニット１Ｂが延在する方向には設けられていない。
ハウジングカバー４Ｂは、底壁８７及び枠壁８８を覆う蓋部材であり、図１０に示すシートクッションＳＣに押圧されることで荷重検知センサ５Ｂのスイッチを押圧する押圧部材である。ハウジングカバー４Ｂは、頂壁４５及び枠壁４８ｂを有する。頂壁４５は概ね円形での板状部材である。また、ハウジングカバー４Ｂの枠壁４８ｂは複数に分割されて、頂壁４５の外周状に接続されている。複数に分割されている枠壁４８ｂの各間において、フック片４７が頂壁４５に接続されている。それぞれのフック片４７は、ハウジング３Ｂのアーム８１に形成される開口８２に嵌め込まれる構成とされる。それぞれのフック片４７が開口８２に嵌め込まれることで、底壁８７や頂壁４５の面方向に沿ったハウジング３Ｂとハウジングカバー４Ｂとの相対的な移動が規制される。
ハウジングカバー４Ｂの頂壁４５には、ハウジング３Ｂの底壁８７に対向される内側面から突出する押圧部４６が設けられている。押圧部４６は、先端が平面状とされること以外は、第１実施形態の押圧部４３と同様の形状とされるが、先端の形状が凸状の曲面形状とされても良い。また、ハウジングカバー４Ｂの頂壁４５には、押圧部４６が設けられる側と同じ側の内側面から突出する複数のリブ４９が設けられている。これらのリブ４９は、ハウジング３Ｂの底壁８７に形成される複数の貫通孔３０Ｈと重なる位置に形成されている。これらのリブ４９は、ハウジングカバー４Ｂがハウジング３Ｂを覆いそれぞれの開口８２にそれぞれのフック片４７が嵌め込まれた状態で、各貫通孔３０Ｈに挿入される。また、押圧部４６は、この状態で、先端が荷重検知センサ５Ｂと接触する。従って、第１実施形態の押圧部４３と同様にして、押圧部４６の先端は、後述のようにハウジングカバー４ＢがシートクッションＳＣに押圧されていない状態において、当該先端が荷重検知センサ５Ｂのスイッチと接触している。
なお、本実施形態においても第１実施形態と同様にハウジングカバー４Ｂ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おり、ハウジングカバー４Ｂの一部である押圧部４６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。従って、本実施形態のハウジングカバー４Ｂは、第１実施形態のハウジングカバー４Ａと同様の材料から成る。
このようにハウジングカバー４Ｂの押圧部４６が荷重検知センサ５Ｂに接触した状態で、図１０に示すようにハウジングカバー４Ｂの頂壁４５とハウジング３Ｂの枠壁８８とは、離間しており、隙間ＧＡが形成されている。
このように組み上げられた荷重検知センサユニット１Ａが座席装置のシートクッションＳＣの下方に配置された状態で、ハウジングカバー４Ｂの頂壁４５における上面４５Ｓは、シートクッションＳＣの下面と所定の距離を空けて対向する。この上面４５Ｓは平面状とされる。上面４５ＳはシートクッションＳＣにより押圧される面であり、荷重検知センサユニット１Ｂの受圧面と理解することができ、上面４５Ｓの面積は押圧部４６における荷重検知センサ５Ｂと接触する部分の面積よりも大きくされている。
次に本実施形態の荷重検知センサ５Ｂについて説明する。
図１１は、図８、図９の荷重検知センサ５Ｂを示す分解図である。ただし、理解の容易のため、図８及び図９と、図１１とで見る方向を変えている。図８から図１１に示すように、本実施形態の荷重検知センサ５Ｂは、スイッチＳＷを有するスイッチシート５０Ｂと、金属板６０Ｂとを備える。
図８、図９に示すように、本実施形態のスイッチシート５０Ｂは、シート状のメンブレンスイッチとされる。スイッチシート５０Ｂは、概ね矩形のメインブロック５０ｍと、メインブロック５０ｍに接続されメインブロック５０ｍよりも幅の狭いテールブロック５０ｔとを有する。メインブロック５０ｍにはスイッチＳＷが設けられている。また、テールブロック５０ｔには幅の広い羽根部５０ｆが形成されている。また、メインブロック５０ｍの各頂点付近には、貫通孔５０Ｈが形成されている。
図１１に示すように、本実施形態のスイッチシート５０Ｂは、第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とを備える。
第１電極シート５６は、第１絶縁シート５６ｓと、第１電極５６ｅと、第１端子５６ｃとを主な構成として有する。
第１絶縁シート５６ｓは、可撓性を有する絶縁性のシートとされ、スイッチシート５０Ｂのメインブロック５０ｍと同形状のメインブロック５６ｍと、メインブロック５６ｍに接続されスイッチシート５０Ｂのテールブロック５０ｔと概ね同形状のテールブロック５６ｔとから成る。テールブロック５６ｔの形状は、メインブロック５６ｍと反対側の先端部位がテールブロック５６ｔの他の部位よりも狭い幅となっている点において、スイッチシート５０Ｂのテールブロック５０ｔの形状と異なる。また、メインブロック５６ｍには、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５６Ｈが形成されている。このような第１絶縁シート５６ｓの材料としては、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）等の樹脂を挙げることができる。
第１電極５６ｅは、メインブロック５６ｍの概ね中央における一方の面上に設けられている。第１電極５６ｅは、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１端子５６ｃは、導体の層からなり、例えば略四角形の金属層とされる。第１端子５６ｃは、テールブロック５６ｔの上記先端部位における第１電極５６ｅが設けられている側の面上に設けられている。また、第１電極５６ｅと第１端子５６ｃとは第１配線５６ｗを介して互いに電気的に接続されている。
第２電極シート５７は、第２絶縁シート５７ｓと、第２電極５７ｅと、第２端子５７ｃとを主な構成として有する。
第２絶縁シート５７ｓは、第１絶縁シート５６ｓと同様の絶縁性のシートとされる。本実施形態の場合、第２絶縁シート５７ｓは、第１絶縁シート５６ｓのメインブロック５６ｍと同じ形状のメインブロック５７ｍと、メインブロック５７ｍに接続され第１絶縁シート５６ｓのテールブロック５６ｔと先端部位以外の形状が同じ形状のテールブロック５７ｔとから成る。テールブロック５７ｔの先端部位はテールブロック５７ｔの他の部位よりも狭い幅とされており、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとを重ねたときに、第１絶縁シート５６ｓのテールブロック５６ｔにおける先端部位と第２絶縁シート５７ｓのテールブロック５７ｔ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５７ｍには、第１絶縁シート５６ｓと同様にして、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５７Ｈが形成されている。第２絶縁シート５７ｓの材料としては、第１絶縁シート５６ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＩ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができ、第２絶縁シート５７ｓの材料は、第１絶縁シート５６ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。
第２電極５７ｅは、第１電極５６ｅと同様の構成とされ、第２絶縁シート５７ｓのメインブロック５７ｍの概ね中央における一方の面上に設けられている。また、第２電極５７ｅが設けられる位置は、第１電極シート５６と第２電極シート５７とを重ねたときに第１電極５６ｅと重なる位置とされる。第２端子５７ｃは、第１端子５６ｃと同様の構成とされ、テールブロック５７ｔの上記先端部位における第２電極５７ｅが設けられている側の面上に設けられている。また、上記のように、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとを重ねるとき、それぞれの絶縁シートの先端部位が互いに重ならないため、第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃは、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとの間に位置せずに露出する。また、第２電極５７ｅと第２端子５７ｃとは第２配線５７ｗを介して互いに電気的に接続されている。
スペーサ５８は、可撓性を有する絶縁性のシートとされ、メインブロック５８ｍと、メインブロック５８ｍに接続されるテールブロック５８ｔとから成る。メインブロック５８ｍは、外形が第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓのメインブロック５６ｍ，５７ｍの外形と同様とされる。また、メインブロック５８ｍには、中央に開口５８ｃが形成されており、また、第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓと同様にして、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔５８Ｈが形成されている。テールブロック５８ｔは、第１絶縁シート５６ｓ、第２絶縁シート５７ｓのテールブロック５６ｔ，５７ｔにおける幅が狭い先端部位を除く形状とされる。
開口５８ｃは、略円形の形状であり、第１電極５６ｅ及び第２電極５７ｅの直径よりも直径が僅かに小さく形成されている。そして、開口５８ｃは、スペーサ５８を第１電極シート５６及び第２電極シート５７と重ね合わせて、スペーサ５８を平面視する場合に、開口５８ｃが第１電極５６ｅ及び第２電極５７ｅ周縁の内側に位置するように形成されている。さらにスペーサ５８には、開口５８ｃ内の空間とスイッチシート５０Ｂの外部の空間とを接続するスリット５８ｂが形成されている。このスリット５８ｂは、第１電極シート５６、スペーサ５８、第２電極シート５７をそれぞれ重ねたときに、エアベントとされる。
スペーサ５８の材料としては、第１絶縁シート５６ｓ及び第２絶縁シート５７ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＩ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができる。なお、スペーサ５８の材料は、第１絶縁シート５６ｓ又は第２絶縁シート５７ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。また、スペーサ５８の両面には、第１電極シート５６及び第２電極シート５７と接着されるための図示しない接着剤が塗布されている。
これらの第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とがこの順に貼着された状態で、第１電極シート５６の第１電極５６ｅ、第１配線５６ｗ、及び、第２電極シート５７の第２電極５７ｅ、第２配線５７ｗは、第１絶縁シート５６ｓと第２絶縁シート５７ｓとの間に位置する。そして、第１電極５６ｅと第２電極５７ｅとが開口５８ｃを介して対向してスイッチＳＷを構成する。また、第１電極シート５６とスペーサ５８と第２電極シート５７とが重ねられた状態で、それぞれの貫通孔５６Ｈ,５７Ｈ，５８Ｈが互いに重なり、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈとなる。
また、スイッチシート５０Ｂの第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃ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ている。第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃ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。信号ケーブル１９が接続された第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃを含むスイッチシート５０Ｂのテールブロック５０ｔの端部は、図８、図９にしめすように、端子封止樹脂１８により覆われている。この端子封止樹脂１８は、例えば、ホットメルトや光硬化樹脂等から成る。こうして、それぞれの信号ケーブル１９がそれぞれの第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃから外れることが抑制されると共に、第１端子５６ｃ及び第２端子５７ｃが導電性の塵埃等により短絡することが抑制されている。
また、金属板６０Ｂは、可撓性を有する金属の板材から成る。金属板６０Ｂは、例えば、第１実施形態における第２電極シート６０の金属板６１と同様の材料から成る。金属板６０Ｂは、スイッチシート５０Ｂのメインブロック５０ｍと概ね同じ形状とされ、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈと同様の位置に貫通孔６０Ｈが形成されている。従って、スイッチシート５０Ｂと金属板６０Ｂとを重ねたときに、スイッチシート５０Ｂの貫通孔５０Ｈと金属板６０Ｂの貫通孔６０Ｈとが互いに重なる。また、スイッチシート５０Ｂと金属板６０Ｂとを重ねたときに、金属板６０Ｂは、スイッチシート５０ＢのスイッチＳＷを覆う。具体的には、図１１から明らかなように、金属板６０Ｂは、第１絶縁シート５６ｓのスペーサ５８とは反対側に設けられ、第１電極５６ｅ、第２電極５７ｅのうちシートクッションＳＣ側に位置する第１電極５６ｅをシートクッションＳＣ側から覆っている。なお、本実施形態では、金属板６０Ｂと第１絶縁シート５６ｓ（スイッチシート５０Ｂ）とは互いに非接着とされる。
以上の構成の荷重検知センサ５Ｂは、図８から図１０に示すように、ハウジング３Ｂの底壁８７上に配置される。具体的には、スイッチＳＷを有するスイッチシート５０Ｂのメインブロック５０ｍがハウジング３Ｂの底壁８７上に位置する。そして、上記のようにハウジング３Ｂの枠壁８８およびアーム８１が荷重検知センサユニット１Ｂの延在方向には設けられていないため、スイッチシート５０Ｂのテールブロック５０ｔ、端子封止樹脂１８、一対の信号ケーブル１９は、ハウジング３Ｂから導出される。
さらに、上記のように、ハウジングカバー４Ｂが荷重検知センサ５Ｂが配置されたハウジング３Ｂを覆い、それぞれの開口８２にそれぞれのフック片４７が嵌め込まれた状態で、上記のように押圧部４６は、先端が荷重検知センサ５Ｂの金属板６０ＢにおけるスイッチＳＷと重なる位置に接触する。この押圧部４６における金属板６０Ｂと接触する面積は、金属板６０Ｂに押圧される第１電極５６ｅの面積よりも小さく、また、受圧面である上面４５Ｓの面積は当該第１電極５６ｅの面積よりも大きい。また、この状態において、それぞれのリブ４９は、金属板６０Ｂの各貫通孔６０Ｈ及びスイッチシート５０Ｂの各貫通孔５０Ｈに挿入されて、ハウジング３Ｂの各貫通孔３０Ｈに挿入される。したがって、上記のように金属板６０Ｂと第１絶縁シート５６ｓとが互いに非接着とされても、スイッチシート５０Ｂと金属板６０Ｂの相対的な位置ずれが抑制される。従って、リブ４９は、スイッチシート５０Ｂと金属板６０Ｂとの面方向おける相対的な移動を規制する、すなわち第１絶縁シート５６ｓ及び第２絶縁シート５７ｓと金属板６０Ｂとの面方向おける相対的な移動を規制する第２の移動規制部材と理解することができる。また、リブ４９は、金属板６０Ｂの面方向におけるハウジングカバー４Ｂと金属板６０Ｂとの相対的な移動を規制する第１の移動規制部材と理解することもできる。
次に、本実施形態の荷重検知センサユニット１Ｂによる着座の検出について説明する。
座席装置に人が着座すると、第１実施形態の説明と同様に人の荷重によりシートクッションＳＣの下面が下方に移動し、シートクッションＳＣの下面は、ハウジングカバー４Ｂの上面４５Ｓに接触して、上面４５Ｓ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、押圧部４６の先端が金属板６０Ｂを押圧し、金属板６０Ｂの撓みにより、第１絶縁シート５６ｓも撓み、その結果、第１電極５６ｅは第２電極５７ｅに接触して、荷重検知センサ５Ｂ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出される。本実施形態においても、第１実施形態と同様に上面４５Ｓの面積が金属板６０Ｂで押圧される第１電極５６ｅの面積よりも大きいため、シートクッションＳＣが第１電極５６ｅの直上以外から上面４５Ｓに力を伝えることができる。このため、より適切に押圧部４６に押圧力を集中させることができ、より適切に金属板６１を撓ませることができる。
なお、本実施形態では、リブ４９により、スイッチシート５０Ｂと金属板６０Ｂとの面方向おける相対的な移動や、金属板６０Ｂとハウジングカバー４Ｂとの相対的な移動が規制された。しかし、リブ４９は必須では無い。この場合、例えば、ハウジング３Ｂの枠壁８８の内側面８９によりスイッチシート５０Ｂ及び金属板６０Ｂの面方向における移動が規制され、それにより、金属板６０Ｂとスイッチシート５０Ｂとの面方向における相対的な移動を規制するものとしても良く、また、フック片４７により金属板６０Ｂとハウジングカバー３Ｂとの相対的な移動が規制されても良い。ただし、この場合、図８、図９にしめす本実施形態の枠壁８８に加えて、スイッチシート５０Ｂのメインブロック５０ｍからテールブロック５０ｔに向かう方向での、スイッチシート５０Ｂ及び金属板６０Ｂの移動を規制する枠壁を形成した方が良い。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するにあたり、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
図１２は、本発明の第３実施形態にかかる荷重検知センサユニットの構成を示す断面図である。図１２に示すように、本実施形態の荷重検知センサユニット１Ｃは、荷重検知センサ５Ａに代え、荷重検知センサ５Ｃが用いられる点において、第１実施形態の荷重検知センサユニット１Ａと異なる。
本実施形態の荷重検知センサ５Ｃは、第２実施形態のスイッチシート５０Ｂと同様のスイッチシート５０Ｃと、金属板６０Ｃとを有する。金属板６０Ｃは、第２実施形態の金属板６０Ｂとことなり、スイッチシート５０Ｃの幅よりも大きな幅を有している。また、本実施形態の金属板６０Ｃは、スイッチシート５０ＣのスイッチＳＷを覆うが、スイッチＳＷの第１電極、第２電極を覆う部位が、スイッチシート５０Ｃにおける第１電極シート、第２電極シートから離間している。具体的には、次のように構成されている。本実施形態におけるハウジング３Ａは、枠壁３８で囲まれる位置に一対のリブ３９を有している。このリブ３９間の距離は、金属板６０Ｃの幅よりも小さくされており、これらのリブ３９に金属板６０Ｃの両端が固定され、金属板６０Ｃは撓まされている。この撓みにより、上記のように、スイッチＳＷの第１電極、第２電極を覆う部位が、スイッチシート５０Ｃにおける第１電極シート、第２電極シートから離間している。そして、ハウジングカバー４Ａの押圧部４３の先端が金属板６０Ｃにおける第１電極、第２電極を覆う部位に当接している。
本実施形態の荷重検知センサユニット１Ｃによる着座の検出においても、座席装置に人が着座すると、第１実施形態の説明と同様に人の荷重によりシートクッションＳＣの下面が下方に移動し、シートクッションＳＣの下面がハウジングカバー４Ａの上面４４Ｓ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、押圧部４３の先端が金属板６０Ｃを押圧し、金属板６０Ｃが図１２の状態から撓むことにより、スイッチシート５０Ｃの第１電極と第２電極とが接触して着座が検出される。
本実施形態の荷重検知センサユニット１Ｃによれば、金属板６０Ｃがスイッチシート５０Ｃの絶縁シートから離間していることで、金属板６０Ｃの僅かな撓みで電極が接触することを抑制することができる。従って、座席装置の座面に荷物等が置かれることでシートクッションが撓む場合に着座が検出されるという誤検出を抑制することができる。
なお、本実施形態において、金属板６０Ｃがバイメタルから構成されることとしても良い。この場合、金属板６０Ｃは、温度の上昇に伴いスイッチＳＷの第１電極、第２電極を覆う部位が、当該第１電極、第２電極から離れるように変形するバイメタルから形成されていることが好ましい。本実施形態のように樹脂製の絶縁シート上に電極が形成されている場合、絶縁シートは温度の上昇に伴い変形し易くなり、温度の上昇に伴い弱い力でスイッチＳＷがオンし易くなる。また、金属は温度が変化する場合においても可撓性が然程変化しないが、全く可撓性が変化しないわけではない。そこで、金属板６０Ｃが温度の上昇に伴い電極から離れるように変形するバイメタルから形成されることで、温度が上昇する場合に、金属板が撓み易くなることや弱い力でスイッチＳＷがオンし易くなることと、金属板が電極から離れることとにより、着座の検出が変化することを抑制することができる。従って、より適切に着座を検出することができる。
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。
例えば、各実施形態における押圧部４３、４６は、着座の検出時以外の状態で、金属板と離間していても良い。
例えば、第１実施形態において台座２Ａは必須の構成では無い。この場合、第１実施形態の荷重検知センサユニット１Ａは、ハウジング３Ａに台座２Ａのフック部２２が設けられても良い。また、荷重検知センサユニット１Ａは、座席装置のＳばねに固定される構成では無く、台座２Ａを無くしてハウジング３Ａの形状を変えることで、座席装置のシートパン上に配置される構成とされても良い。
また、第２実施形態の荷重検知センサユニット１Ｂが第１実施形態のような台座を有し、座席装置のＳばねに固定される構成とされても良い。
また、第２実施形態において、金属板６０Ｂとスイッチシート５０Ｂとは互いに非接着とされるとしたが、金属板６０Ｂとスイッチシート５０Ｂとは互いに接着されても良い。ただし、接着剤は、温度により柔らかくなったり硬くなったりするため、オン荷重が変化する件があるため、上記のように金属板６０Ｂとスイッチシート５０Ｂとは互いに非接着とされることが好ましい。
また、上記荷重検知センサユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける各構成要素は、上述した実施形態や上記の変形例に示された内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。
また、上記実施形態では、図２、図１０、図１２に示すように、非着座時においてシートクッションＳＣの下面が、荷重検知センサユニットを離間している状態で説明した。しかし、非着座時においてシートクッションＳＣの下面は、荷重検知センサユニットと接触していても良い。
以上のように、本発明によれば、着座を適切に検出することができつつ着座の誤検出を抑制することができる荷重検知センサユニットが提供される。
１Ａ、１Ｂ，１Ｃ・・・荷重検知センサユニット
２Ａ・・・台座
３Ａ、３Ｂ・・・ハウジング
４Ａ，４Ｂ・・・ハウジングカバー
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ・・・荷重検知センサ
４３，４６・・・押圧部
５０Ｂ，５０Ｃ・・・スイッチシート
５０，５６・・・第１電極シート
５１・・・基板
５２，５６ｅ・・・第１電極
５６ｓ・・・第１絶縁シート
５７，６０・・・第２電極シート
６２，５７ｅ・・・第２電極
５７ｓ・・・第２絶縁シート
７０，５８・・・スペーサ
６１，６０Ｂ，６０Ｃ・・・金属板
ＳＣ・・・シートクッション
ＳＷ・・・スイッチ

Claims (11)

  1. シートクッション下に配置される荷重検知センサユニットであって、
    所定の間隔を介して互いに対向する一対の電極及び前記一対の電極のうち前記シートクッション側に位置する一方の電極の少なくとも一部を前記シートクッション側から覆う金属板を有する荷重検知センサと、
    前記シートクッションに押圧され前記シートクッションよりも硬質な押圧部を有する押圧部材と、
    前記金属板の面方向における前記押圧部材と前記金属板との相対的な移動を規制する第１の移動規制部材と、
    を備え、
    前記一対の電極は、前記押圧部が前記金属板の一部を押圧することによる前記金属板の撓みにより互いに接触する
    ことを特徴とする荷重検知センサユニット。
  2. 前記押圧部材は、前記シートクッションに押圧される受圧面を更に有し、
    前記受圧面の面積は前記押圧部の前記金属板に接触する面積よりも大きい
    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。
  3. 前記受圧面の面積は、前記一方の電極の面積よりも大きい
    ことを特徴とする請求項２に記載の荷重検知センサユニット。
  4. 前記押圧部は、前記シートクッションに押圧されていない状態において前記金属板に接触している
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。
  5. 前記荷重検知センサは、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記スペーサの両面に設けられる一対の絶縁シートとを更に有し、
    前記一対の電極は、前記絶縁シートの前記スペーサ側の面に設けられ、前記開口を介して互いに対向し、
    前記金属板は、一方の前記絶縁シートの前記スペーサとは反対側に設けられる
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。
  6. 前記一対の絶縁シート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５に記載の荷重検知センサユニット。
  7. 前記一対の絶縁シートの面方向おける前記一対の絶縁シートと前記金属板の相対的な移動を規制する第２の移動規制部材を更に備える
    ことを特徴とする請求項６に記載の荷重検知センサユニット。
  8. 前記第２の移動規制部材は、前記荷重検知センサが収容されるハウジングの一部とされる
    ことを特徴とする請求項７に記載の荷重検知センサユニット。
  9. 前記金属板の少なくとも前記電極を覆う部位は、前記絶縁シートから離間している
    ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。
  10. 前記金属板は、温度の上昇に伴い前記電極から離れるように変形するバイメタルから形成されている
    ことを特徴とする請求項６に記載の荷重検知センサユニット。
  11. 前記金属板で覆われる一方の前記電極と前記金属板とが一体とされ、当該電極は前記金属板の一部とされる
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の荷重検知センサユニット。


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