(57)【要約】【課題】  曲率半径が小さな曲面にメンブレンスイッチを配置する場合であっても、誤検出が発生することがない荷重センサを提供する。【解決手段】  荷重センサは、ヘッドレスト１とメンブレンスイッチ２とを備えて構成されている。メンブレンスイッチ２は、絶縁フィルムをスペーサを介して重合することにより形成され、直線上に配置された複数のセル２７に跨って直線状に延びるブリッジ部２８を有し、このブリッジ部２８が、ヘッドレスト１の曲面１１に最も撓みの少ない向きで配置されるようにヘッドレスト１に装着される。【選択図】  図１
2006172730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の可撓性を有する絶縁フィルムをスペーサを介して重合することにより形成され、前記一対の絶縁フィルムの対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共に、前記スペーサの所定位置に開口部が形成され、この開口部とその上下の前記導電パターンとでセルが形成され、前記セルで前記絶縁フィルムに厚み方向の荷重が加わると前記セルの位置で対向する導電パターン同士が接触するメンブレンスイッチと、
このメンブレンスイッチが装着される曲面を有する支持体と
を有する荷重センサにおいて、
前記メンブレンスイッチは、直線上に配置された複数の前記セルと、これらセルに跨って直線状に延びる導電パターンからなるブリッジ部とを有し、前記ブリッジ部が、前記支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるように前記支持体に装着されている
ことを特徴とする荷重センサ。
【請求項２】
前記ブリッジ部は、その延びる方向と直交する方向に複数配列され、
前記メンブレンスイッチは、前記複数のブリッジ部の一方の端部側を前記ブリッジの延びる方向と直交する方向に連結する導電パターンからなる連結部を有し、この連結部の一端が延長されて導電パターンからなる前記連結部への撓み伝搬を防止する曲げ吸収部を形成し、この曲げ吸収部を介して末端部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の荷重センサ。
【請求項３】
前記複数のブリッジ部がそれぞれ形成される絶縁フィルムは、前記連結部に接続される端部を除いて互いに分離されていることを特徴とする請求項２記載の荷重センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み方向の荷重が加わると対向する導電パターン同士が接触するメンブレンスイッチを用いた荷重センサに関し、特に誤動作の発生を防止するようにした荷重センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車、航空機の座席、背もたれ等にメンブレンスイッチを設置して着座状態を検出するようにした着座センサが知られている（特許文献１）。メンブレンスイッチは、図７に示すように、一対の可撓性シートを１０１，１０２を絶縁スペーサ１０３を介して重合することにより構成される。可撓性シート１０１，１０２の対向面には、それぞれ導電パターン１０４，１０５が形成される。絶縁スペーサ１０３の所定位置には、開口部１０６が形成され、この開口部１０６の上下の導電パターン１０４，１０５がセル（接点部）１０７を形成する。セル１０７に可撓性シート１０１，１０２の厚み方向の荷重が加わると、開口部１０６を介して導電パターン１０４，１０５が接触するので、この接触により流れる電流を検出することによって荷重の有無を判別することができる。
【特許文献１】特開２００２−３２６５５４公報（段落０００８、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなメンブレンスイッチを自動車のヘッドレストの荷重センサとして利用することも考えられるが、自動車のヘッドレストのように曲率半径が小さな曲面のある支持体の表面に沿って荷重センサを構成するメンブレンスイッチを装着すると、図８に示すようにメンブレンスイッチが曲面に沿って撓み、僅かな振動や表皮の収縮、ウレタンの変形等で上下の導電パターンが導通して誤検出が発生するという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、ヘッドレストのように曲率半径が小さな曲面にメンブレンスイッチを配置する場合であっても、誤検出が発生することがない荷重センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る荷重センサは、一対の可撓性を有する絶縁フィルムをスペーサを介して重合することにより形成され、前記一対の絶縁フィルムの対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共に、前記スペーサの所定位置に開口部が形成され、この開口部とその上下の前記導電パターンとでセルが形成され、前記セルで前記絶縁フィルムに厚み方向の荷重が加わると前記セルの位置で対向する導電パターン同士が接触するメンブレンスイッチと、このメンブレンスイッチが装着される曲面を有する支持体と有する荷重センサにおいて、前記メンブレンスイッチが、直線上に配置された複数の前記セルと、これらセルに跨って直線状に延びる導電パターンからなるブリッジ部とを有し、前記ブリッジ部が、前記支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるように前記支持体に装着されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の一つの実施形態においては、前記ブリッジ部が、その延びる方向と直交する方向に複数配列され、前記メンブレンスイッチが、前記複数のブリッジ部の一方の端部側を前記ブリッジの延びる方向と直交する方向に連結する導電パターンからなる連結部を有し、この連結部の一端が延長されて導電パターンからなる前記連結部への撓み伝搬を防止する曲げ吸収部を形成し、この曲げ吸収部を介して末端部が形成されている。
【０００７】
この場合、前記複数のブリッジ部がそれぞれ形成される絶縁フィルムは、前記連結部に接続される端部を除いて互いに分離されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のセルに跨って直線状に延びるブリッジ部が、支持体の曲面に最も撓みの少ない向きで配置されるようにしているので、セルに誤動作を生じさせる撓みが発生することがなく、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。
【０００９】
上記複数のブリッジを連結する連結部の一端に曲げ吸収部を形成した態様によれば、端末部側からの引っ張り力に対しても、曲げ吸収部が歪みを吸収して、連結部への撓み伝搬を防止するので、ブリッジ部が撓むのを効果的に防止することができ、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、上記のように複数のブリッジ部が連結部に接続される端部を除いて互いに分離されていると、各ブリッジ部で生じた撓みが他のブリッジ部に伝搬することがなく、ブリッジ部の撓みを更に効果的に防止することきができ、荷重センサとしての信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る荷重センサを自動車のヘッドレストに応用した例を示す正面図、図２は同じく側面図である。
【００１３】
この荷重センサは、支持体としてのヘッドレスト１と、このヘッドレスト１の正面の曲面に沿って配置されたメンブレンスイッチ２とにより構成されている。
【００１４】
ヘッドレスト１は、搭乗者の頭部を受けるウレタン等のクッション材により構成され、この例では、搭乗者の頭部受け面１１が縦方向に湾曲した蒲鉾型の曲面を形成している。
【００１５】
メンブレンスイッチ２は、図３にその一部の分解斜視図を示すように、一対の可撓性シートを２１，２２を絶縁スペーサ２３を介して重合することにより構成される。可撓性シート２１，２２の対向面には、それぞれ導電パターン２４ａ，２４ｂ，２５が形成されている。この例では、導電パターン２４ａ，２４ｂは、互いに絶縁された平行線状パターンで、導電パターン２５は、これら平行線状パターンを短絡させる円状孤立パターンとなっている。絶縁スペーサ２３の所定位置には、開口部２６が形成され、この開口部２６の上下の導電パターン２４ａ，２４ｂ，２５がセル（接点部）２７を形成している。セル２７に可撓性シート２１，２２の厚み方向の荷重が加わると、開口部２６を介して導電パターン２４ａ，２４ｂと導電パターン２５とが接触するので、この接触により導電パターン２４ａ，２４ｂが導電パターン２５により短絡され、両者の間に流れる電流を検出することによって荷重の有無を判別することができる。
【００１６】
このメンブレンスイッチ２では、図１に示すように、３つのセル２７が横方向に直線上に配列され、導電パターン２４ａ，２４ｂは、それらのセル２７を横方向に跨るように形成されたブリッジ２８を形成している。そして、このブリッジ２８が、縦方向に３つ配列され、それらの一方の端部が縦方向に延びる連結部２９で連結されている。連結部２９の下端部は、中央部に向けて延長されて導電パターンからなる曲げ吸収部３０を形成している。この曲げ吸収部３０を介して末端部３１が形成されている。可撓性シート２１，２２及び絶縁スペーサ２３は、これらブリッジ２８、連結部２９、曲げ吸収部３０及び末端部３１に沿った横向き櫛歯状の外形形状を有していることが更に望ましい。
【００１７】
メンブレンスイッチ２を、このような形状及び配置とすることにより、ヘッドレスト１の頭部受け面１１の縦方向の曲面の影響で湾曲するのは連結部２９だけとなり、セル２７を跨ぐブリッジ２８は殆ど湾曲しない。このため、誤接触の発生は殆ど無い。また、この実施形態によれば、端末部３１が下側から引っ張られた場合でも、曲げ吸収部３０のみが撓んで、連結部２９には撓みが伝搬しない。このため、端末部３１側からの引っ張り力に対しても、曲げ吸収部３０の存在により、ブリッジ２８が撓むのを効果的に防止することができる。
【００１８】
なお、このような荷重センサは、図４に示すように、ヘッドレスト１を駆動する駆動部４１を有する可動式ヘッドレスト機能付きのシート４２に適用され、搭乗者４３の頭部４４とヘッドレスト１との接触を検知し、ヘッドレスト１の移動を停止させることにより、ヘッドレスト１を最適位置に停止させるシステムに使用することができる。
【００１９】
図５は、本発明の第二の実施形態に係る荷重センサを示す正面図、図６は、同上面から見た平面図である。
【００２０】
先の実施形態では、ヘッドレスト１が縦方向に湾曲した蒲鉾型であったが、この実施形態では、ヘッドレスト５が中央部を凹部とした横方向に湾曲した頭部受け面５１を有し、この頭部受け面５１に沿ってメンブレンスイッチ６が装着されている。
【００２１】
この実施形態では、メンブレンスイッチ６を構成する複数のセル６７が、縦方向に配列され、縦方向に延びるブリッジ６８がセル６７を跨るように、形成されている。連結部６９及び端末部７１は、下端部に形成されている。メンブレンスイッチ６の外形形状は、上向き櫛歯状である。
【００２２】
この実施形態では、ヘッドレスト５の曲げが緩やかな縦方向にブリッジ部６８が配置されており、ブリッジ部６８が撓みにくく、セル６７の誤動作が生じることが無い。
【００２３】
なお、以上は、ヘッドレストに本発明の荷重センサを適用したが、曲面を有する支持体にメンブレンスイッチを装着する荷重センサであれば、支持体はどのようなものであっても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ヘッドレストに適用した本発明の第１の実施形態に係る荷重センサの概略構成を示す正面図である。
【図２】同荷重センサの側面図である。
【図３】同荷重センサのメンブレンスイッチの一部を分解して示す斜視図である。
【図４】同荷重センサの適応例を示す図である。
【図５】ヘッドレストに適用した本発明の第２の実施形態に係る荷重センサの概略構成を示す正面図である。
【図６】同荷重センサの上面から見た平面図である。
【図７】従来のメンブレンスイッチの構成を示す一部切欠して示す斜視図である。
【図８】従来のメンブレンスイッチのセルの部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１，５…ヘッドレスト、２，６…メンブレンスイッチ、２７，６７…セル、２８，６８…ブリッジ部、２９，６９…連結部、３０…曲げ吸収部、３１，７１…端末部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006172730.tif 000008
【図７】
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【図８】
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