(57)【要約】【課題】本発明は、筒状の起歪体の周面に歪抵抗素子を配置した歪検出装置に関し、歪検出装置の検出精度を高めることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、円筒状の起歪体６の端部に被検出体からの押圧力を伝達する押圧部材８を配置した歪検出装置において、起歪体６の周面に配置されてブリッジ回路を形成する歪抵抗素子７を、それぞれ起歪体６の周面に並設された複数の分割抵抗素子７ａを並列接続して形成する構成とした。【選択図】図１
2014020782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の起歪体と、この起歪体の端部に接続されて被検出体からの押圧力を伝達する押圧部材と、前記起歪体の周面に配置されてブリッジ回路を形成する複数の歪抵抗素子を備え、前記歪抵抗素子は、それぞれ前記起歪体の周面に並設された複数の分割抵抗素子を並列接続して形成したことを特徴とする歪検出装置。
【請求項２】
分割抵抗素子を同形状としたことを特徴とする請求項１に記載の歪検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状の起歪体の周面に歪抵抗素子を配置した歪検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の歪検出装置は、図６に示すように、筒状の起歪体１の両側に外部接続用の押圧部材２を配置し、起歪体１の周面にブリッジ回路を形成する歪抵抗素子３を配置し、被検出物からの押圧力を押圧部材２を介して起歪体１に伝達し、この起歪体１に生じる歪による歪抵抗素子３の抵抗値変化を出力する構成が知られている。
【０００３】
そしてこのような歪検出装置を構成する上で、特に起歪体１の周面に配置される歪抵抗素子３は、印刷マスクを用いた厚膜印刷で成形されている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４９６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、起歪体１の周面に歪抵抗素子３を厚膜印刷する場合、歪抵抗素子３の膜厚の確保や、起歪体１の周面に対する印刷であるため平面印刷に比べてペーストの垂れを抑制しなければならず、ペースト粘度を高くする必要が生じる。
【０００７】
そして、ペースト粘度を高くすることで、印刷物に対するマスク離れが悪くなり、図７に示すように、歪抵抗素子３が印刷マスク４から離れる際に、歪抵抗素子３の外周端部が印刷マスク４に引っ張られて、外周端部の膜厚が内周部分より大きくなり、結果として、図８に示すよう、ハッチングした歪抵抗素子３の外周部分の抵抗値が、内周部分の抵抗値より低くなってしまう。そして、歪抵抗素子３が起歪体１の周面に沿った長方形形状であることから、破線５で囲んだ外周辺の３辺と接する長手方向の端部の抵抗値が特に他の部分の抵抗値より低くなり検出精度が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、歪検出装置の検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、円筒状の起歪体の端部に被検出体からの押圧力を伝達する押圧部材を配置した歪検出装置において、起歪体の周面に配置されてブリッジ回路を形成する歪抵抗素子を、それぞれ起歪体の周面に並設された複数の分割抵抗素子を並列接続して形成する構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
この構成により本発明は、歪検出装置の検出精度を高めることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の歪検出装置の側面図
【図２】同歪検出装置における歪抵抗素子を配置した起歪体の展開図
【図３】同歪検出装置にケースを取り付けた断面図
【図４】同歪検出装置を車両用シートに取り付けた状態を示す模式図
【図５】同歪検出装置の歪抵抗素子における抵抗値分布を示す模式図
【図６】従来の歪検出装置の側面図
【図７】同歪検出装置における歪抵抗素子の印刷状態を示す模式図
【図８】同歪抵抗素子の抵抗値分布を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態における歪検出装置について図を用いて説明する。
【００１３】
図１は本願発明に係る歪検出装置を示したものであり、荷重により歪を生じる円筒状の起歪体６と、この起歪体６の外周面に配置されて歪量に応じて抵抗値が変化する歪抵抗素子７と、起歪体６を挟むように起歪体６の開口端に押圧部材８を配置し溶接止めしている。なお、起歪体６の外周面では、図２に示すように、破線で示す４つの歪抵抗素子７および電源電極９、出力電極１０、ＧＮＤ電極１１を組み合わせたブリッジ回路を構成している。図１に戻り、押圧部材８には、起歪体６の軸方向に応じたネジ部８ａが設けられており、このネジ部８ａで被検出体を接続固定して被検出体からの荷重を起歪体６に伝達するものである。なお、起歪体６および押圧部材８の側面には、図３に示すように樹脂ケース１２が設けられており、このケース１２に信号処理回路１３や接続ターミナル１４が配置されている。
【００１４】
そして、この歪検出装置の活用例としては、図４に示すように車両用シート１５と床面部１６との間に取り付けて、車両用シート１５に座る人員の荷重を測定するものがあり、より具体的には、車両用シート１５にはその下部に押圧部材８のネジ部８ａを挿入する貫通孔を設けており、床面部１６には床面１７に取り付けたレール部１８にネジ部８ａを挿入する貫通孔を設けており、各々の貫通孔の軸方向が床面１７に対して垂直方向になるように設けている。一方のネジ部８ａを車両用シート１５の貫通孔へ挿入し、他方のネジ部８ａをレール部１８の貫通孔へ挿入し、互いにナット１９で締め付けて起歪体６およびネジ部８ａを介して車両用シート１５と床面部１６とを連結している。そうすると、車両用シート１５に荷重が加わった際、荷重方向が起歪体６の軸方向（床面１７に対する上下方向）になるようにネジ部８ａを介して起歪体６に荷重が伝達され、起歪体６の軸力に起因して起歪体６が歪む。そして、起歪体６の歪に起因して抵抗素子の抵抗値が変化するので、これを後段に接続される信号処理回路１３で処理することによって荷重を測定できる。
【００１５】
次に、この歪検出装置の組立方法について説明する。
【００１６】
まず、起歪体６を形成する筒状のステンレス材の上面にガラスペーストを印刷した後に約５５０℃で約１０分間焼成して起歪体６の絶縁化処理を行う。次に、絶縁化された起歪体６の表面に銀のペーストを印刷した後に約５５０℃で約１０分間焼成して電源電極９、出力電極１０、ＧＮＤ電極１１を形成する。次に、起歪体６の周面における歪抵抗素子７を設ける位置にメタルグレーズ系のペーストを厚膜印刷した後に起歪体６を約５５０℃で約１０分間焼成する。次に、起歪体６の開口端に押圧部材８を溶接することで組み立てられる。
【００１７】
そして、この歪検出装置においては、図２に示すように、起歪体６の周面に設けられる歪抵抗素子７が、それぞれ起歪体６の周面に並設された複数の分割抵抗素子７ａを並列接続した構成を用いることにより歪検出装置の検出精度を高めている。
【００１８】
すなわち、歪抵抗素子７は、印刷マスクを用いた厚膜印刷で形成されるのであるが、上述したように起歪体６の周面に設けられる歪抵抗素子７を形成するペーストの粘性が高く印刷マスクの抜け性が悪く外周端部分が隆起してしまい外周端部分と内周部分とで抵抗値に差が生じてしまうが、歪抵抗素子７を長手方向において複数に分割し、それらを並列接続する構成としたことで、図５に示すように、個々の分割抵抗素子７ａは外周部分と内周部分において抵抗値分布は生じるものの、これらを並列接続した歪抵抗素子７においては起歪体６の周面に沿った長手方向で抵抗値分布が一様となるので、結果的に歪検出装置の検出精度が高められる。なお、歪抵抗素子７を形成する複数の分割抵抗素子７ａの形状を同形状とすることでより抵抗値分布を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る歪検出装置は、歪検出装置の検出精度を高めることができるものであり、特に、車両用シート等の荷重を測定するための歪検出装置等において有用となるものである。
【符号の説明】
【００２０】
６  起歪体
７  歪抵抗素子
７ａ  分割抵抗素子
８  押圧部材
【図１】
2014020782.tif 000003
【図２】
2014020782.tif 000004
【図３】
2014020782.tif 000005
【図４】
2014020782.tif 000006
【図５】
2014020782.tif 000007
【図６】
2014020782.tif 000008
【図７】
2014020782.tif 000009
【図８】
2014020782.tif 000010