(57)【要約】【課題】  荷重を適切に検出し、検出精度の劣化を抑制できる荷重検知装置を提供する。【解決手段】  荷重検知装置１は一対のＳばね１００に係止される台座２と、台座２上に配置され、互いに対向し着座検出時にシートクッションＳＣの押圧力により接触する第１電極５２、第２電極６２を有する荷重検知センサユニットＳＵとを備える。着座の検出時にシートクッションＳＣに押圧される荷重検知センサユニットＳＵの上面４７Ｓは、当該上面４７Ｓを平面視する場合に一対のＳばね１００に重ならず、着座の検出時において台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１と同じ高さまたは上端部１０１よりも上側に位置し、第１電極５２、第２電極６２の接触面は台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＳばね上に配置されるシートクッションに押圧される荷重検知装置であって、
一対の前記Ｓばねに係止される一対の係止部を有する台座と、
前記台座上に配置され、互いに対向し荷重検出時に前記シートクッションの押圧力により接触する一対の電極を有する荷重検知センサユニットと、
を備え、
荷重の検出時に前記シートクッションに押圧される前記荷重検知センサユニットの押圧面は、当該押圧面を平面視する場合に一対の前記Ｓばねに重ならず、荷重の検出時において前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの上端部と同じ高さまたは当該上端部よりも上側に位置し、
前記一対の電極の接触面は前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの上端部よりも下側に位置する
ことを特徴とする荷重検知装置。
【請求項２】
前記一対の電極は、前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの下端部と上端部との間に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の荷重検知装置。
【請求項３】
前記台座における前記荷重検知センサユニットが載置される載置面は、前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの下端部と同じ高さまたは当該下端部よりも下側に位置する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の荷重検知装置。
【請求項４】
荷重の検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部と同じ高さ又は当該上端部よりも下側に位置する
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装置。
【請求項５】
荷重の非検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部よりも上側に位置する
ことを特徴とする請求項４に記載の荷重検知装置。
【請求項６】
荷重の非検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部と同じ高さ又は当該上端部よりも下側に位置する
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装置。
【請求項７】
前記シートクッション下面の平均高さ位置は、荷重の非検出時における前記押圧面と同じ高さまたは前記押圧面よりも上側に位置する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の荷重検知装置。
【請求項８】
前記荷重検知センサユニットは、前記一対の電極を前記台座上で支える支持部材を有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の荷重検知装置。
【請求項９】
前記荷重検知センサユニットは、前記押圧面を含み前記一対の電極の一方を押圧する押圧部材を有する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の荷重検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重検知装置に関し、荷重を適切に検出し、検出精度の劣化を抑制する場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
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荷重検知装置が用いられる場合がある。
【０００３】
このような荷重検知装置として、座席のシートクッション下に配置されるものがある。座席装置には、シートクッションがシートパン上に配置される場合と、シートクッションがフレームに固定される複数のＳばねに上に配置される場合とがある。シートクッションが複数のＳばねに上に配置される座席装置においては、荷重検知装置がＳばねに係止されて使用される場合がある。下記特許文献１には、このような荷重検知装置としての着座検知装置が記載されている。特許文献１に記載の着座検知装置は、Ｓばねに係止される台座と、台座上にスペーサを介して配置されるメンブレンスイッチとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２０１１−１０５２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的な座席装置では、座席に人が正規着座する状態で、シートクッションからＳばねに加わる荷重の方向は、それぞれのＳばねが位置するＳばね面に対して垂直な方向となる。このＳばね面は仮想面であり、正規着座とは、臀部が座面の奥深くに位置して、背中が背もたれに接触する状態で着座することを意味する。従って、Ｓばねに係止される荷重検知装置は、Ｓばね面に対して垂直な方向にシートクッションから押圧される場合に適切に荷重を検知する構成とされる。しかし、着座する者が、正規着座よりも前側に着座する前座りや、正規着座に対して横方向にずれた状態着座する横座りをする場合がある。このような場合に、シートクッションの下面はＳばね面に対する斜めの力をＳばねに加える。従って、シートクッションに押圧されることで荷重を検知する荷重検知装置もシートクッションから荷重検知装置の圧力の検出方向に対して斜めの力を受ける。
【０００６】
このように荷重検知装置に対して、通常時に荷重検知装置が検出しようとする圧力の方向に対して斜めの力が加えられる状態が繰り返されると、荷重検知装置を構成する部材に想定外の力が加わり当該部材間にずれが生じる場合があり、荷重の検知精度が劣化する場合がある。この対策として、荷重検知装置を構成する部材に加わる力を弱くする構成とすると、荷重を適切に検出できなくなる懸念がある。
【０００７】
そこで、本発明は、荷重を適切に検出し、検出精度の劣化を抑制できる荷重検知装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、複数のＳばね上に配置されるシートクッションに押圧される荷重検知装置であって、一対の前記Ｓばねに係止される一対の係止部を有する台座と、前記台座上に配置され、互いに対向し荷重検出時に前記シートクッションの押圧力により接触する一対の電極を有する荷重検知センサユニットと、を備え、荷重の検出時に前記シートクッションに押圧される前記荷重検知センサユニットの押圧面は、前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの上端部と同じ高さまたは当該上端部よりも上側に位置し、前記一対の電極の接触面は前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの上端部よりも下側に位置することを特徴とするものである。
【０００９】
Ｓばねに台座が係止される場合には、Ｓばねに係止される台座の係止部は、その一部がＳばねよりも上側に位置する。従って、Ｓばね上に配置されるシートクッションの下面は、Ｓばねに係止される台座の係止部において局所的に周りよりも大きく変形する傾向にある。しかし、このようにシートクッションの下面が変形したとしても、シートクッションの下面における台座と重なる部位は、Ｓばねの上端部よりも下側に撓みづらく、Ｓばねの上端部よりも下側に撓む場合であってもシートクッションの下面が荷重検知装置を押圧する力が小さい。しかし、本発明の荷重検知装置によれば、シートクッションに押圧される押圧面が、Ｓばねの上端部と同じ高さまたは上端部よりも上側に位置するので、シートクッションに適切に押圧され、着座等による荷重を適切に検出することができる。
【００１０】
また、一対の電極の接触面はＳばねの上端部よりも下側に位置する。このようにＳばねの上端部よりも下側に位置する部材にかかる力は、一対のＳばねの上端部の間を下側に向かって通り抜けた力となる。このため、たとえＳばねの上端部よりも上側に位置する押圧面に対してシートクッションの下面から斜めの力が加わる場合であっても、Ｓばねの上端部よりも下側に位置する部材には、Ｓばね面に対して垂直な方向に近づけられた力がかかる。このためＳばねの上端部よりも下側に位置する一対の電極等といった部材間の位置ずれ等を抑制することができる。従って、本発明の荷重検知装置は、検出精度の劣化を抑制することができる。この荷重検知装置は、座席装置のシートクッション下に配置されて、着座による荷重の検知を行うものや。介護ベッドのシートクッション下に配置されて着床による荷重の検知を行うもの等、多様なシートクッションにかかる荷重を検知することができる。
【００１１】
また、前記一対の電極は、前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの下端部と上端部との間に位置することが好ましい。
【００１２】
このような構成とすることでシートクッションの下方のスペースにおいて、シートクッション以外から何かしらの荷重が印加される場合であっても、全面に貼り渡されるＳバネが防護壁となり、一対の電極へ直接的な荷重の印加を低減することができる。このため接点部の位置ずれ等の不具合を抑制することができる。
【００１３】
また、前記台座における前記荷重検知センサユニットが載置される載置面は、前記台座が係止されるそれぞれの前記Ｓばねの下端部と同じ高さまたは当該下端部よりも下側に位置することが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることで上側から印加される斜め荷重が直接、台座の載置面や荷重検知センサユニットの載置面近傍の部位に働くことを、より効果的に抑制できる。例えば、人が膝に全体重を乗せてシートクッション上に乗る場合など、想定される通常の荷重よりも局所的に過大な荷重が印加される場合などに有効である。
【００１５】
また、荷重の検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部と同じ高さ又は当該上端部よりも下側に位置することが好ましい。
【００１６】
この場合、荷重の検出時において、シートクッションが係止部の上端部と同じ高さとなるかそれより下側に撓んで、押圧面を押圧する。このように係止部の上端部がシートクッションを支えることにより、押圧面に過度な荷重がかかることを抑制し、荷重検知装置の耐久性をより向上させることができる。
【００１７】
さらに、荷重の非検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部よりも上側に位置することが好ましい。
【００１８】
非検出時に押圧面が係止部の上端部よりも上側に位置することで、荷重の印加によりシートクッションが下がり始めたときに、確実にシートクッションが押圧面を押すことができる。
【００１９】
また、荷重の非検出時における前記押圧面は、前記一対の係止部の上端部と同じ高さ又は当該上端部よりも下側に位置することとしても好ましい。
【００２０】
荷重の非検出時に押圧面が係止部の上端部と同じ高さかそれより下側に位置し、上記のように荷重の検出時に押圧面がＳばねの上端部と同じ高さかそれより上側に位置するため、荷重の非検出時から検出時に移行する際の押圧面の移動するストロークは、係止部におけるＳばねの上側の厚みよりも小さくなる。従って、シートクッション底面がセンサに接してからセンサが荷重を検出するまでの変形量がごく微量なものとなる。そのため、荷重非印加時のシートクッションの底面形状と荷重印加時の当該底面形状とがほぼ同じとなり、シートクッションのエージングによる変形、いわゆる劣化に対し、高い性能安定性を発揮することができる。
【００２１】
また、前記シートクッション下面の平均高さ位置は、荷重の非検出時における前記押圧面と同じ高さまたは前記押圧面よりも上側に位置することが好ましい。
【００２２】
シートクッションの下面の平均高さの位置が、押圧面と同じ高さまたは押圧面よりも上側に位置することで、着座が繰り返し等といった具合にシートクッションに荷重がかかる状態とかからない状態とが繰り返されて、荷重検知装置による押圧跡がシートクッションの下面に形成される場合であっても、当該押圧跡が過度となることを抑制することができる。従って、上記押圧跡がシートクッションの下面に形成される場合であっても、適切に荷重を検出することができる。
【００２３】
また、前記荷重検知センサユニットは、前記一対の電極を前記台座上で支える支持部材を有することとしても良く、前記押圧面を含み前記一対の電極の一方を押圧する押圧部材を有することとしても良い。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように本発明によれば、荷重を適切に検出し、検出精度の劣化を抑制できる荷重検知装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる荷重検知装置の構成を示す分解図である。
【図２】図１の荷重検知装置がＳばねに取り付けられた様子を示す断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図１の荷重検知装置がＳばねに取り付けられた様子を示す斜視図である。
【図５】座席装置の前後方向に沿った面における図１の荷重検知装置の断面図である。
【図６】座席装置に着座する者が正規着座する場合及び前座りする場合において、荷重とシートクッション下面の水平面に対する角度との関係を示す図である。
【図７】図１の荷重検知センサの構成を示す分解図である。
【図８】図７の荷重検知センサのＸ−Ｘ線における断面図である。
【図９】図７の荷重検知センサのＹ−Ｙ線における断面図である。
【図１０】図７の荷重検知センサの等価回路を示す図である。
【図１１】図７の荷重検知装置のオン状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかる荷重検知装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る荷重検知装置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。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の荷重検知装置の構成を示す分解図であり、図２は、荷重検知装置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、本実施形態では、荷重検知装置が着座検知装置として座席装置に用いられる例を用いて説明する。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装置１の断面図である。図１、図２に示すように、荷重検知装置１は、台座２と、台座２上に載置される荷重検知センサユニットＳＵとを主な構成として備える。
【００２８】
台座２は、荷重検知センサユニットＳＵ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の上側の面は荷重検知センサユニットＳＵ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２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。
【００２９】
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２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１０２よりも下側に位置する。
【００３０】
また、図１に示すように、荷重検知センサユニットＳＵは、ハウジング３と、ハウジングカバー４と荷重検知センサ５とを主な構成として備える。
【００３１】
図１、図２に示すように、ハウジング３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５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なされている。
【００３２】
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３内に収容される荷重検知センサ５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５と電気的に接続され、コネクタ端子と荷重検知センサ５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。
【００３３】
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２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２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３が台座２に固定され、上記のように荷重検知センサユニットＳＵが台座２の載置面２１Ｓに載置される。
【００３４】
ハウジングカバー４は、スイッチ収容部３２の収容空間ＣＡを覆う蓋部材であり、頂壁４７及び枠壁４８を有する。ハウジングカバー４の枠壁４８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３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３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４はハウジング３に係止される。従って、ハウジングカバー４がハウジング３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３を挟む状態とされる。
【００３５】
ハウジングカバー４の頂壁４７には、ハウジング３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スイッチ押圧部４３が設けられている。スイッチ押圧部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４がハウジング３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５のスイッチと接触している。なお、ハウジングカバー４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。
【００３６】
このようにハウジングカバー４のスイッチ押圧部４３が荷重検知センサ５に接触した状態で、図２に示すようにハウジングカバー４の頂壁４７とハウジング３の枠壁３８とは、離間しており、隙間ＧＡが形成されている。
【００３７】
このように組み上げられた荷重検知装置１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４の頂壁４７における上面４７Ｓは、シートクッションＳＣと所定の距離を空けて対向する。この上面４７Ｓは平面状とされる。上面４７ＳはシートクッションＳＣにより押圧される面であり、荷重検知装置１の押圧面と理解することができる。また、ハウジングカバー４は、後述のようにスイッチ押圧部４３がスイッチＳＷの一方の電極を押圧するため、押圧部材と理解することができる。
【００３８】
図３は、図２の部分拡大図である。図３に示すように、上面４７Ｓは、上面４７Ｓが押圧されていない状態すなわち着座による荷重の非検出状態において、破線ＳＨＰで示すように、Ｓばね１００の上端部１０１よりも高い位置とされ、さらに本実施形態では、上面４７Ｓは、係止部であるフック部２２の上端部２２Ｕよりも低い位置とされる。
【００３９】
なお、座席装置が未使用で、シートクッションＳＣの下面にＳばね１００やフック部２２の跡が付いていない状態でシートクッションＳＣの下面は図２に示すように平面状とされる。一方、座席装置が使用されて、シートクッションＳＣの下面にＳばね１００やフック部２２の跡が付いている状態ではシートクッションＳＣの下面は平面状とされない。この場合であっても、荷重の非検出時におけるシートクッションＳＣの下面の平均高さ位置は、ハウジングカバー４の上面４７Ｓよりも上側に位置する。このため、シートクッションＳＣの下面が不要にハウジングカバー４の上面４７Ｓを押圧することを抑制することができる。
【００４０】
図４は、荷重検知装置１がＳばね１００に取り付けられた様子を示す斜視図である。また、図５は、座席装置の前後方向に沿った荷重検知装置１の断面図である。なお、図５では、理解の容易のため、コネクタ部３１や台座２より下の部材等、一部部材を省略している。上記のように、ハウジングカバー４のスイッチ押圧部４３の先端が荷重検知センサ５に接触した状態でハウジングカバー４の頂壁４７とハウジング３の枠壁３８との間に隙間ＧＡが形成される。従って、ハウジングカバー４は、図４において矢印で示すＦ−Ｂ方向（前後方向）に、スイッチ押圧部４３の先端を中心に傾くようにして回動することができる。図５では、このようにハウジングカバー４が傾く様子を一点鎖線で示している。また、図２、図３では省略するが、図４において矢印で示すＲ−Ｌ方向にもスイッチ押圧部４３の先端を中心に傾くようにして回動することができる。つまり、ハウジングカバー４の上面４７Ｓ全体は、台座２の載置面２１Ｓ方向に沿って見る場合に、上面４７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度が変化するよう、載置面２１Ｓに対して前後方向及び左右方向に動くことができる。ただし、ハウジングカバー４の一対のアーム４１が上記のように座席装置の横方向からハウジング３を挟むため、ハウジングカバー４が回動する角度は、座席の左右方向よりも前後方向の方が大きくされる。なお、上面４７Ｓは分割されているわけではないため、上面４７Ｓ全体が動く。
【００４１】
図６は、座席装置に着座する者が正規着座する場合及び前座りする場合において、荷重とシートクッション下面の水平面に対する角度との関係を示す図である。図６に示すように、正規着座する場合、シートクッションの下面の角度は、荷重が５００Ｎまでの範囲において初期状態を基準として前方や後方に０．５度未満の変化に留まる。この傾向は人が正規着座する限りにおいては、荷重が５００Ｎを超えても変わらないと考えられる。しかし、前座りの場合、シートクッションの下面の角度は、荷重が５００Ｎまでの範囲において初期状態と比べて５度程度変化する。また、ハウジングカバー４が初期状態から５度を超えて回動すると、スイッチ押圧部４３が変形する等といった、荷重検知装置１の強度の低下の懸念が生じる。従って、ハウジングカバー４の回動の角度は５度以下とされることが好ましい。このためハウジングカバー４の上面４７Ｓも５度以下で回動することが好ましいこととなる。また、上記のように正規着座では初期状態を基準として前方や後方に０．５度未満の範囲で、クッションシートの下面の角度が変化する。従って、シートクッション下面の傾斜角の変化が０．５度以上の場合、座席装置に着座する者が前座りしている可能性が高い。このためハウジングカバー４の上面４７Ｓも初期状態を基準として０．５度以上で回動することにより、少なくとも前座りによりシートクッション下面の傾斜角が変化する少なくとも一部に対応して上面４７Ｓが傾くことができる。
【００４２】
次にハウジング３のスイッチ収容部３２に収容される荷重検知センサ５について説明する。
【００４３】
図７は荷重検知センサ５の構成を示す分解図である。また、図８は図７に示す荷重検知センサ５のＸ−Ｘ線における断面図であり、図９は図７に示す荷重検知センサ５のＹ−Ｙ線における断面図である。
【００４４】
図７〜図９に示すように、荷重検知センサ５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。
【００４５】
第１電極シート５０は、例えば可撓性を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。
【００４６】
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。
【００４７】
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５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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
固定用貫通孔５５Ｃ，５５Ｄはハウジング３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。
【００５３】
ピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆはハウジング３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５における電気回路の一方の末端部位である端子５Ａが設けられ、ピン用貫通孔５５Ｆの内部には荷重検知センサ５における電気回路の他方の末端部位である端子５Ｂが設けられている。端子５Ａ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５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ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５Ａと一方の接続ピン３４が電気的に接続され、端子５Ｂと他方の接続ピン３４が電気的に接続される。
【００５４】
第２電極シート６０は、金属シート６１と、第２電極６２と、第２接点部６３を主な構成として有する。
【００５５】
金属シート６１は、可撓性を有する薄厚の金属シートであり、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。金属シート６１の材料としては、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。
【００５６】
金属シート６１には、当該金属シート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３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と金属シート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。
【００５７】
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シート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、金属シート６１の一部が第２電極６２を兼ねている。なお、例えば、金属シート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、金属シート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。
【００５８】
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、金属シート６１には、当該金属シート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及び６１Ｂ（図１）が所定間隔をあけて設けられ、これら切り欠き６１Ａ及び６１Ｂ（図１）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が金属シート６１のシート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。このように金属シート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、金属シート６１と同じ材料又は異なる材料の金属層が、金属シート６１における第１電極シート５０側に配置されても良い。
【００５９】
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シート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）等の樹脂が挙げられる。
【００６０】
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に対向される金属シート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。
【００６１】
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に対向される金属シート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、金属シート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。
【００６２】
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３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。
【００６３】
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５が構成される。荷重検知センサ５においては、図８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５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５の外部に排出する排気孔も兼ねている。
【００６４】
また、上記のように、荷重検知センサ５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、金属シート６１のシート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９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、荷重検知センサユニットＳＵのハウジングカバー４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。
【００６５】
このような荷重検知センサ５は、図１に示すように、ハウジング３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３に固定される。このとき第１電極５２と台座２の載置面２１Ｓとの間には、基板５１及びハウジング３の底壁３７が位置する。従って、基板５１と底壁３７はそれぞれ第１電極５２を台座２上で支える支持部材と理解することができる。また、ハウジング３に荷重検知センサ５が固定され、さらに、図２において破線ＥＨで第１電極５２及び第２電極６２の概ねの高さを示すように、ハウジング３が台座２に載置された状態において、第１電極５２及び第２電極６２は、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２と上端部１０１との間の高さに位置する。
【００６６】
また、荷重検知センサ５がハウジング３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５Ａ，５Ｂ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３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４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スイッチ押圧部４３の先端が接触する。
【００６７】
図１０は、ハウジング３に固定された荷重検知センサ５の等価回路を示す図である。図７に示すように、荷重検知センサ５の回路末端である一対の端子５Ａ，５Ｂ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５Ａ，５Ｂ間に電気的に接続され、当該一対の端子５Ａ，５Ｂを介してハウジング３のコネクタ部３１に設けられるコネクタ端子３Ａ，３Ｂ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５Ａ，５Ｂ間の抵抗値が下がる。
【００６８】
次に、着座による荷重の検出について説明する。
【００６９】
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する。このとき人の荷重によりシートクッションＳＣの下面がそれぞれのＳばね１００を含むＳばね面に対して傾斜する場合がある。そして、本実施形態では、一対のフック部２２の上端部２２ＵにシートクッションＳＣの下面が接触する。従って、上記のようにＳばね面に対してシートクッションＳＣの下面が傾斜していても、一対のフック部２２の上端部２２ＵがシートクッションＳＣの下面を押圧することで、シートクッションＳＣの下面の傾斜がある程度緩和する。
【００７０】
更にシートクッションＳＣの下面が下方に移動すると、シートクッションＳＣの下面は、一対のフック部２２の上端部２２Ｕに押圧されることで変形しながらハウジングカバー４の上面４７Ｓに接触する。このとき、シートクッションＳＣの下面は、上記のように傾斜が緩和されつつも、ある程度傾斜する場合がある。この場合、Ｓばね１００に係止される台座２の載置面２１Ｓに対してもシートクッションＳＣの下面は傾斜することとなり、載置面２１Ｓ上に固定されている荷重検知センサユニットＳＵのハウジングカバー４の上面４７Ｓに対してもシートクッションＳＣの下面は傾斜する。
【００７１】
更にシートクッションＳＣの下面が下方に移動すると、シートクッションＳＣの下面はハウジングカバー４の上面４７Ｓを押圧する。このとき、上記のようにシートクッションＳＣの下面がハウジングカバー４の上面４７Ｓに対して傾いている場合には、ハウジングカバー４は荷重検知センサ５に接するスイッチ押圧部４３の先端を中心に傾くようにして回動することができるため、上面４７Ｓは、載置面２１Ｓに対する角度が変化するように動く。従って、ハウジングカバー４の上面４７ＳはシートクッションＳＣの下面と面接触することができる。
【００７２】
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４とハウジング３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４はこの隙間ＧＡの範囲内で下方に移動する。
【００７３】
図１１は、荷重検知センサ５のオン状態を示す図である。上記のように押圧部材と理解できるハウジングカバー４の下方への移動により、スイッチ押圧部４３の先端が第２電極６２を押圧し、図１１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５のスイッチＳＷはオン状態となる。このため、一対の端子５Ａ，５Ｂ間の抵抗値が低くなり、この抵抗の変化がコネクタ端子３Ａ，３Ｂ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。
【００７４】
ところで、図３では、このようにハウジングカバー４が下方に移動して、着座による荷重を検出している状態を一点鎖線で示している。ただし、図が複雑化することを避けるため、図３では荷重検知センサ５のスイッチＳＷがオンしている様子は省略している。上記のように第１電極５２は基板５１上に設けられるため殆ど撓まない。従って、荷重の検出時における第１電極５２と第２電極６２との接触面は、荷重の非検出時における第１電極５２の第２電極６２側の面の位置と概ね一致する。荷重の検出時における第１電極５２と第２電極６２との接触面の高さは、図３に示すように破線ＥＨの高さとなり、それぞれのＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置し、上端部１０１と下端部１０２との間に位置する。
【００７５】
また、荷重の検出時において、荷重検知センサユニットＳＵにおけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、図３において破線ＳＨＳで示すように、台座２のそれぞれのフック部２２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１よりも上側に位置する。さらに、このときハウジングカバー４の上面４７Ｓは、台座２におけるそれぞれのＳばね１００に係止されるそれぞれのフック部２２の上端部２２Ｕよりも下側に位置する。上記のように、本実施形態では、ハウジングカバー４の上面４７Ｓは、荷重の非検出状態において、フック部２２の上端部２２Ｕよりも低い位置とされる。従って、荷重の非検出状態から検出状態に移行する段階で、ハウジングカバー４は、フック部２２の上端部２２Ｕにおける板厚内で移動する。つまりハウジングカバー４の上面４７Ｓの移動ストロークは、フック部２２の上端部２２Ｕの板厚よりも小さくされる。
【００７６】
以上説明したように本実施形態の荷重検知装置１は、一対のＳばね１００に係止される台座２と、荷重検知センサユニットＳＵとを備える。この荷重検知センサユニットＳＵは互いに対向し荷重の検出時にシートクッションＳＣの押圧力により接触する一対の電極である第１電極５２及び第２電極を有する。そして、荷重の検出時にシートクッションＳＣに押圧される荷重検知センサユニットＳＵの押圧面である上面４７Ｓは、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１と同じ高さまたは上端部１０１よりも上側に位置し、一対の電極の接触面は台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する。
【００７７】
Ｓばね１００上に配置されるシートクッションＳＣの下面は、Ｓばね１００に係止される台座２のフック部２２において局所的に周りよりも大きく変形する傾向にある。しかし、このようにシートクッションＳＣの下面が変形したとしても、シートクッションＳＣの下面における台座２と重なる部位は、Ｓばね１００の上端部１０１よりも下側に撓みづらく、また、Ｓばね１００の上端部１０１よりも下側に撓む場合であってもシートクッションＳＣの下面が荷重検知装置１を押圧する力が小さい。しかし、本実施形態の荷重検知装置１によれば、上記のようにシートクッションＳＣに押圧される上面４７Ｓが、Ｓばね１００の上端部１０１よりも上側に位置するので、シートクッションＳＣに適切に押圧され、着座による荷重を適切に検出することができる。
【００７８】
また、第１電極５２及び第２電極６２である一対の電極の接触面はＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する。従って、一対の電極を台座２上で支えるハウジング３や基板５１といった支持部材もＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する。このようにＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する支持部材にかかる力は、台座２が係止される一対のＳばね１００の上端部１０１の間を下側に向かって通り抜けた力となる。このため、たとえＳばね１００の上端部１０１よりも上側に位置するハウジングカバー４の上面４７Ｓに対してシートクッションＳＣの下面から斜めの力が加わる場合であっても、Ｓばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する支持部材には、それぞれのＳばね１００から成るＳばね面に対して垂直な方向に近づけられた力がかかる。このためＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置する支持部材間の位置ずれ等を抑制することができる。従って、本実施形態の荷重検知装置１は、検出精度の劣化を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態の荷重検知装置１においては、第１電極５２及び第２電極６２は、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２と上端部１０１との間に位置する。このような高さ位置に一対の電極が位置することで、シートパッド下方のスペースに何かしらの荷重が印加される場合であっても、全面に貼り渡されるＳバネが防護壁となり、接点部への直接荷重印加を極力低減可能となる。このため接点部の位置ずれ等の不具合を防止することができる。
【００８０】
また、本実施形態の荷重検知装置１では、台座２における荷重検知センサユニットＳＵが載置される載置面２１Ｓは、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２よりも下側に位置する。従って、上側から印加される斜め荷重が直接、台座２の載置面２１Ｓや荷重検知センサユニットＳＵの載置面２１Ｓ近傍の部位に働くことを、より効果的に抑制できる。例えば、乗員が膝に全体重を乗せて座面に乗る場合など、想定される通常の着座よりも局所的に過大な荷重が印加される場合などに有効である。上記実施形態とは異なるが、載置面２１ＳがＳばね１００の下端部１０２と同じ高さとされても良い。
【００８１】
また、着座による荷重の非検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、台座２におけるＳばね１００に係止されるフック部２２の上端部２２Ｕよりも下側に位置する。従って、荷重の検出時において、シートクッションＳＣがフック部２２の上端部２２Ｕより下側に撓んで、ハウジングカバー４の上面４７Ｓを押圧する。従って、シートクッションＳＣのＳばね面に対する傾斜を緩和することができると共に、当該上面４７Ｓに過度な荷重がかかることを抑制し、荷重検知装置１の耐久性をより向上させることができる。なお、本実施形態とは異なるが、荷重の非検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、フック部２２の上端部２２Ｕと同じ高さとされても良い。この場合であっても、上面４７Ｓに過度な荷重がかかることを抑制し、荷重検知装置１の耐久性を向上させることができる。また、シートクッションＳＣの底面が荷重検知センサユニットＳＵに接してから荷重検知センサユニットＳＵが荷重を検出するまでの変形量をごく微量なものとすることができる。従って、荷重非印加時のシートクッションＳＣの底面の形状と荷重印加時のそれがほぼ同じとなり、シートクッションＳＣのエージングによる変形、いわゆる劣化に対し、高い性能安定性を発揮することができる。
【００８２】
また、本実施形態の荷重検知装置１では、シートクッションＳＣに押圧される押圧面であるハウジングカバー４の上面４７Ｓの台座２の載置面２１Ｓに対する角度が変化する。このため、シートクッションＳＣの下面の傾斜の度合いが変化して下降する場合であっても、当該傾斜に上面４７Ｓが追随することができる。従って、上面４７ＳはシートクッションＳＣの下面に適切に面接触して押圧される。従って、本実施形態の荷重検知装置によれば、着座による荷重を適切に検出することができる。
【００８３】
また、本実施形態の荷重検知装置１では、ハウジングカバー４の傾き方は、座席装置の左右方向よりも前後方向の方が大きい。すなわち、ハウジングカバー４の上面４７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度の変化量は、座席装置の左右方向よりも前後方向の方が大きい。ところで、一般に着座する者の着座位置は左右方向よりも前後方向に個人差がある。このため、シートクッションの下面は左右方向よりも前後方向に角度が大きく変わる傾向がある。しかし、上記のように上面４７Ｓと載置面２１Ｓとがなす座席装置の前後方向における角度の変化量が、左右方向における角度の変化量よりも大きいことで、上面４７ＳがシートクッションＳＣの下面の傾斜により追随することができる。従って、着座による荷重をより適切に検出することができる。
【００８４】
また、本実施形態の荷重検知装置１では、荷重検知センサユニットＳＵが、ハウジングカバー４の上面４７Ｓと一体とされ上面４７Ｓ側から台座２の載置面２１Ｓ側に延在する軸部であるスイッチ押圧部４３を有し、上面４７Ｓがスイッチ押圧部４３の先端を中心に回動する。従って、荷重検知センサユニットＳＵの構成をシンプルにしつつ、適切にハウジングカバー４の上面４７Ｓの角度を変化させることができる。また、軸部であるスイッチ押圧部４３が台座２の載置面２１Ｓ側に延在しており、スイッチ押圧部４３の先端を中心に回動するので、スイッチ押圧部４３が直接荷重受けずに荷重検知センサユニットＳＵの押圧面である上面４７Ｓで押圧力を受けるため、シートクッションＳＣの底面と荷重検知センサユニットＳＵの上面４７Ｓと摩擦を低減しつつ回動することが可能となる。しかも、本実施形態の荷重検知装置１では、軸部であるスイッチ押圧部４３は先端で第２電極６２を押圧する。つまり、軸部が電極を押圧する押子を兼ねる。従って、電極を押圧する部材と、軸部が別部材とされる場合と比べて、部品点数を低減することができ、より安価に構成することができる。
【００８５】
また、本実施形態の荷重検知センサ５では、第１電極シート５０の第１接点部５３と第２電極シート６０の第２接点部６３とを介して第１電極シート５０に形成される回路部位と第２電極シート６０に形成される回路部位とが常時的に導通状態にある。このため、第１電極シート５０に一対の端子５Ａ，５Ｂそれぞれを配置することができる。こうして、第１電極シート５０に一対の端子を配置させ得る荷重検知センサ５が提供される。
【００８６】
また、本実施形態の荷重検知センサ５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、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。
【００８７】
また、本実施形態の荷重検知センサ５では、第２電極シート６０は金属シート６１でなる。このため、第２電極シート６０における熱による影響が少ないため、高温環境化や低温環境下で用いても、荷重検知センサ５の感度が安定する。また、第２電極シート６０が金属であるため、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。さらに、第２電極シート６０において板ばねとされる第２接点部６３も金属となるため、樹脂シートの一部が板ばねとされる場合に比べて、当該板ばねとして形成される第２接点部６３の展性及び延性を大きくすることができる。したがって、板ばねとして形成される第２接点部６３が折れるなどの破損を低減させ、当該板ばねの耐久性を向上させることができる。
【００８８】
また、本実施形態の荷重検知センサ５では、第１電極シート５０のシートとなる基板５１は、第２電極シート６０に対向される一方の面Ｆ１から他方の面Ｆ２にまで貫通する第１シート貫通孔５５Ａを有する。また、第１電極５２は、第１シート貫通孔５５Ａ内に設けられる第１導電性部材ＣＰＡを通じて、基板５１の他方の面Ｆ２に配置される回路部位と電気的に接続されている。このため、基板５１の他方の面Ｆ２に一方の端子５Ａを取り出すことが可能となる。本実施形態のように、第１シート貫通孔５５Ａとは別のピン用貫通孔５５Ｅの内部に端子５Ａを配置することも可能である。したがって、荷重検知センサユニットＳＵをコネクタ部３１などの他の電子部品と接続する場合に簡易となる。また、回路部位を他方の面Ｆ２に設けることができるため、一方の面Ｆ１に回路部位を設ける必要がなくなり、一方の面Ｆ１の回路部位による凹凸を少なくすることができる。これにより、荷重検知センサ５の感度を安定させることができる。
【００８９】
さらに本実施形態の荷重検知センサ５では、第１シート貫通孔５５Ａにおける一方の面側の開口は、基板５１の一方の面Ｆ１において第１電極５２が配置される領域に位置される。また、第１シート貫通孔５５Ａは、第１電極５２に設けられる電極貫通孔５２Ａを介して、第１電極５２と第２電極６２との間の開口７１に連通される空気孔ＳＰを有する。このため、第１シート貫通孔５５Ａが、基板５１の一方の面Ｆ１に配置される第１電極５２を、当該基板５１の他方の面側に回路部位と電気的に接続するための接続用孔のみならず、スペーサの空気を外部に排出する排気孔も兼ねることになる。このため、接続用孔と排気孔とを別々に設ける場合に比べて基板５１の耐久性を向上させることができる。また、排気孔を別途設ける必要がなくなり、省スペース化が可能となる。
【００９０】
さらに本実施形態の荷重検知センサ５では、第１電極シート５０のシートとなる基板５１は、第１シート貫通孔５５Ａとは異なる位置に、第２電極シート６０に対向される一方の面Ｆ１から他方の面Ｆ２にまで貫通する第２シート貫通孔５５Ｂを有する。また、第１接点部５３は、第２シート貫通孔５５Ｂ内に設けられる第２導電性部材ＣＰＢを通じて、基板５１の他方の面Ｆ２に配置される回路部位と電気的に接続されている。このため、基板５１の他方の面Ｆ２に一対の端子５Ａ，５Ｂを取り出すことが可能となる。本実施形態のように、第１シート貫通孔５５Ａとは別のピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆの内部に端子５Ａ，５Ｂを配置することも可能である。したがって、荷重検知センサユニットＳＵをコネクタ部３１などの他の電子部品と接続する場合に簡易となる。また、回路部位を他方の面Ｆ２に設けることができるため、一方の面Ｆ１に回路部位を設ける必要がなくなり、一方の面Ｆ１の回路部位による凹凸を少なくすることができる。これにより、荷重検知センサ５の感度を安定させることができる。
【００９１】
さらに本実施形態の荷重検知センサ５では、基板５１の他方の面Ｆ２に配置され、第１電極５２と第１接点部５３とを繋ぐ抵抗５４を有している。このため、抵抗５４の厚みが大きい場合であっても、その厚みによって荷重検知装置１の感度が悪くなることを回避することができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、第１電極シート５０における回路部位及び抵抗５４は基板５１の他方の面Ｆ２に設けられ、一対の端子５Ａ，５Ｂはピン用貫通孔５５Ｅ，５５Ｆ内に設けられている。このため、基板５１の一方の面Ｆ１から第１電極５２、及び、第１接点部５３以外の部品を排除することができる。従って、基板５１の一方の面Ｆ１において他の部品による凹凸がなくすことができ、荷重検知装置１の感度がより向上させることができる。
【００９３】
（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。
【００９４】
図１２は、本発明の荷重検知装置の第２実施形態を示す図である。図１２に示すように、本実施形態の荷重検知装置１ａは、台座２と第１実施形態の荷重検知センサユニットＳＵとは異なる荷重検知センサユニットＳＵａとを備える。台座２の載置面２１Ｓ上に荷重検知センサユニットＳＵａが載置されている。本実施形態における荷重検知センサユニットＳＵａは、下枠５６と、上枠６６と、一対の電極５２，６２と、コイルばねから成る複数のばね部材７６とを備える。
【００９５】
下枠５６は、底壁５７及び枠壁５８を有する。底壁５７は、外周部が台座２の載置面２１Ｓと接触し、中心部が載置面２１Ｓから離間するように持ち上がる形状とされる。また、底壁５７の外周には枠壁５８が接続されており、枠壁５８は、台座２の載置面２１Ｓに対して垂直にせり上がっている。また、底壁５７の中心部の上面上には、第１電極５２が設けられている。第１電極５２は、例えば、上記実施形態の第１電極５２と同様の構成とされる。
【００９６】
上枠６６は、頂壁６７及び枠壁６８を有する。頂壁６７は、概ね下枠５６の底壁５７を上下に反転した形状とされる。また、頂壁６７の外周には枠壁６８が接続されており、枠壁６８は、下枠５６の枠壁５８の外周面を囲むようにして、台座２の載置面２１Ｓに向かって垂下している。ただし、下枠５６の枠壁５８と上枠６６の枠壁６８との間には隙間ＧＡが設けられている。また、頂壁６７の中心部の下面上には、第２電極６２が設けられている。この第２電極６２は、上記実施形態の第１電極５２と同様の構成とされる。
【００９７】
下枠５６の底壁５７における外周部と、上枠６６の頂壁６７における外周部との間は、複数のばね部材７６により接続されている。これら複数のばね部材７６により、第１電極５２と第２電極６２との間が離間した状態で、上枠６６は支えられている。このように上枠６６が支えられた状態で、頂壁６７の外周部の上面６７Ｓ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している。この上面６７Ｓはドーナツ型の平面状とされる。上面６７ＳはシートクッションＳＣにより押圧される面であり、本実施形態における荷重検知装置の押圧面である。
【００９８】
また、本実施形態では、上記のように、下枠５６の枠壁５８と上枠６６の枠壁６８との間に隙間ＧＡが設けられている。従って、隙間ＧＡの範囲内で、上枠６６は下枠５６に対して傾くことができる。従って、台座２の載置面２１Ｓの方向に沿って荷重検知装置１ａを見る場合に。上枠６６の上面６７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度が変化するよう、上面６７Ｓを含む上枠６６が載置面２１Ｓに対して動くことができる。
【００９９】
なお、第１実施形態の荷重検知装置１では、スイッチ押圧部４３の先端を中心に上面４７Ｓが傾くようにして回動する構成とされた。これに対して、本実施形態の荷重検知装置１ａの押圧面である上枠６６の上面６７Ｓは、載置面２１Ｓに対して傾くように動く際、特に基準点が定められていない。また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、上枠６６の上面６７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度の変化量が、座席装置の左右方向よりも前後方向の方で大きくされても良い。この場合、上枠６６の枠壁６８と下枠５６の枠壁５８との隙間ＧＡを左右方向よりも前後方向に大きくすればよい。
【０１００】
この荷重検知装置１ａにおいても、着座による荷重の非検知状態において、上枠６６の上面６７Ｓの位置は、図３において破線で示すＳＨＰと同じ高さとされる。また、荷重の検知状態において、上枠６６の上面６７Ｓの位置は、図３において破線で示すＳＨＳと同じ高さとされ、第１電極５２と第２電極６２との接触面は、図３において破線で示すＥＨと同じ高さとされる。
【０１０１】
このような構成の荷重検知装置１ａであっても、シートクッションＳＣの下面の傾斜が変化して下降する場合に、当該下面の傾斜に上面６７Ｓが追随することができる。従って、上面６７ＳはシートクッションＳＣの下面に適切に面接触して押圧され、本実施形態の荷重検知装置１ａにおいても、着座による荷重を適切に検出することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、ばね部材７６としてコイルばねを用いたが、例えば、板ばねにより形成しても良い。
【０１０３】
以上、本発明の荷重検知装置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。
【０１０４】
例えば、本発明の荷重検知装置は、荷重を検知すべき検知対象物に対する荷重の有無を検知する限り利用可能性を有する。すなわち、上記実施形態では座席のシートクッションＳＣの下方に荷重検知装置が配置され、人の着座の有無を検知したが、上記実施形態に限らず他の形態が採用可能である。例えば、介護用ベッドのシートクッションの下方に配置される形態が挙げられる。このような形態であっても、シートクッションの下面の傾斜が変化して下降する場合に、荷重を適切に検出することができる。
【０１０５】
また、上記実施形態では、第１電極５２及び第２電極６２は、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２と上端部１０１との間に位置するものとされた。しかし、本発明は、荷重の検出時における第１電極５２及び第２電極６２の接触面がＳばね１００の上端部１０１よりも下側に位置すれば、第１電極５２及び第２電極６２がＳばね１００の下端部１０２と上端部１０１との間に位置しなくても良い。例えば、第１電極５２及び第２電極６２が、Ｓばね１００の下端部１０２よりも下側に位置しても良い。この場合、荷重の検出時における第１電極５２及び第２電極６２の接触面がＳばね１００の下端部１０２よりも下側に位置しても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、荷重検知センサユニットＳＵが載置される載置面２１Ｓは、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２よりも下側に位置するものとされ、載置面２１ＳがＳばね１００の下端部１０２と同じ高さとされても良いとされた。しかし、本発明では、載置面２１ＳがＳばね１００の下端部１０２よりも高く上端部１０１よりも低い高さとされても良い。ただし、上側から印加される斜め荷重が直接、台座の載置面２１Ｓや荷重検知センサユニットＳＵの載置面２１Ｓ近傍の部位に働くことを、より効果的に抑制できるという理由から、載置面２１Ｓは、台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の下端部１０２よりも下側またはＳばね１００の下端部１０２と同じ高さに位置することが好ましい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、荷重の検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、台座２におけるＳばね１００に係止されるフック部２２の上端部２２Ｕよりも下側に位置するものとし、また、フック部２２の上端部２２Ｕと同じ高さとされても良いものとされた。しかし、本発明では、荷重の検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、フック部２２の上端部２２Ｕよりも上側に位置しても良い。しかし、当該上面４７Ｓに過度な荷重がかかることを抑制できる理由から、荷重の検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、フック部２２の上端部２２Ｕと同じ高さ又は上端部２２Ｕよりも下側に位置することが好ましい。
【０１０８】
また、上記実施形態では、荷重の非検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、台座２におけるフック部２２の上端部２２Ｕよりも低い位置とされ、また、上端部２２Ｕと同じ高さでも良いとされた。しかし、本発明では、荷重の検出時にハウジングカバー４の上面４７Ｓが台座２が係止されるそれぞれのＳばね１００の上端部１０１と同じ高さまたは上端部１０１よりも上側に位置する限りにおいて、荷重の非検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、台座２におけるフック部２２の上端部２２Ｕよりも上側に位置することとしても良い。この場合、荷重の検出時におけるハウジングカバー４の上面４７Ｓは、フック部２２の上端部２２Ｕと同じ高さとされても良い。
【０１０９】
また、上記実施形態では、座席装置の前後方向及び左右方向において、押圧面である上面４７Ｓ，６７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度が変化するよう、上面４７Ｓ，６７Ｓが載置面２１Ｓに対して動く構成とされた。しかし、本発明の荷重検知装置では、上面４７Ｓ，６７Ｓの載置面２１Ｓに対する角度が変化しなくても良い。
【０１１０】
また、上記実施形態では、荷重の非検出時におけるシートクッションＳＣの下面の平均高さ位置は、ハウジングカバー４の上面４７Ｓよりも上側に位置するものとされた。しかし本発明はこれに限らず、荷重の非検出時におけるシートクッションＳＣの下面の平均高さ位置は、ハウジングカバー４の上面４７Ｓと同じ高さとされても良い。ただし、シートクッションＳＣの下面が不要にハウジングカバー４の上面４７Ｓを押圧することを抑制する観点から、上記実施形態のように荷重の非検出時におけるシートクッションＳＣの下面の平均高さ位置はハウジングカバー４の上面４７Ｓよりも上側に位置することが好ましい。
【０１１１】
また、本発明の荷重検知センサおいて、ハウジングカバー４は必須の要件ではない。例えば、上記第１実施形態において、荷重検知センサ５の配置位置が工夫されることにより、ハウジングカバー４を省略することができる。この場合、シートクッションＳＣにより、第２電極６２が直接押圧されても良い。
【０１１２】
また、本発明の荷重検知センサおいて、ハウジング３は必須の要件ではない。例えば、上記第２実施形態のようにハウジング３を有していなくても良く、第１実施形態においてもハウジング３が省略されて、荷重検知センサ５が直接台座２の載置部２１上に載置されても良い。この場合にハウジングカバー４を有する場合には、ハウジングカバー４を単なるカバーと理解し、カバーが台座２に上下方向に移動可能に固定され様にしても良い。
【０１１３】
また、荷重検知センサ５は一対の電極を有する限りにおいて特に限定されない。例えば、荷重検知センサが、可撓性を有する一対の絶縁シートと、一対の絶縁シートの間に介在し少なくとも１つの開口が形成されたシート状のスペーサと、一対の絶縁シートのそれぞれの表面上に設けられると共にスペーサの開口を介して互いに対向する一対の電極を有する構成、すなわち、メンブレンスイッチとされても良い。また、このメンブレンスイッチの一方の絶縁シートが、シートクッションＳＣと対向する構成とされても良い。この場合、当該絶縁シートの上面が押圧面となる。また、メンブレンスイッチの一方の電極を押圧するスイッチ押圧部が設けられても良い。このスイッチ押圧部は、第１実施形態におけるスイッチ押圧部４３に相当するため軸部と理解することもできる。例えば、一方の電極がシートクッションＳＣ側の電極である場合には、第１実施形態と同様にして、シートクッションＳＣと当該一方の電極との間に、当該一方の電極を押圧するスイッチ押圧部が形成されたカバーが配置されても良い。また、例えば、一方の電極が台座２側の電極である場合には、台座２側から当該一方の電極を押圧するスイッチ押圧部が設けられても良い。例えば、上記第１実施形態のように、荷重検知装置がハウジング３を備えてハウジング３内にメンブレンスイッチが配置される場合には、ハウジング３の底壁３７上にスイッチ押圧部を形成しても良い。或いは、ハウジング３を備えず、メンブレンスイッチが直接台座２の載置部２１上に載置される場合、載置部２１上にスイッチ押圧部を形成しても良い。これらの場合、スイッチ押圧部で押圧される一方の電極とスイッチ押圧部との間に可橈性を有する金属板が設けられても良い。この場合、スイッチ押圧部が金属板の一部を押圧することによる金属板の撓みにより、それぞれの電極が互いに接触する。一般に絶縁シートは樹脂から成る。しかし樹脂は使用により押し癖等のクリープが生じ易い。一方、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く、荷重の誤検出を抑制することができる。
【０１１４】
なお、荷重検知装置１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。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明によれば、荷重を適切に検出し、検出精度の劣化を抑制できる荷重検知装置が提供され、車両などの乗り物の座席装置、介護用ベッド等のようにＳばね上にシートクッションが配置される物に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１ａ・・・荷重検知装置
２・・・台座
３・・・ハウジング（支持部材）
４・・・ハウジングカバー
５・・・荷重検知センサ
２１・・・載置部
２１Ｓ・・・載置面
２２・・・フック部
２２Ｕ・・・上端部
４１・・・アーム
４２・・・開口
４３・・・スイッチ押圧部（軸部）
４７Ｓ・・・ハウジングカバーの上面（押圧面）
５０・・・第１電極シート
５１・・・基板
５２・・・第１電極
５３・・・第１接点部
５４・・・抵抗
５６・・・下枠
５７・・・下枠の底壁
５８・・・下枠の枠壁
６０・・・第２電極シート
６１・・・金属シート
６２・・・第２電極
６３・・・第２接点部
６６・・・上枠
６７・・・上枠の頂壁
６７Ｓ・・・上枠の上面（押圧面）
６８・・・上枠の枠壁
７０・・・スペーサ
７６・・・ばね部材
１００・・・Ｓばね
１０１・・・Ｓばねの上端部
１０２・・・Ｓばねの下端部
ＡＰ・・・接続維持部
ＳＣ・・・シートクッション
ＳＵ・・・荷重検知センサユニット
ＳＷ・・・スイッチ
【図１】
2018058586.tif 000003
【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】
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【図７】
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【図８】
2018058586.tif 000010
【図９】
2018058586.tif 000011
【図１０】
2018058586.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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