(57)【要約】【課題】コンパクトに構成でき、取り扱い性及び取付作業性に優れ、座席シートに設置した場合に広い範囲で着座を検知可能な感圧センサを提供する。【解決手段】この感圧センサ１のセンサ本体３は、弾性及び絶縁性を有する材料により構成され、センサ本体３の長手方向に間隔をあけて配設された複数の離間部材１１と、複数の離間部材１１の上面側及び下面側に、複数の離間部材１１を縦断するように設けられる第１及び第２の導電部材１３，１５とを備えている。応力が印加された際に、その応力により離間部材１１が弾性的に圧縮変形されるのに伴って両導電部材１３，１５が離間部材１１間の間隙部Ｓを介して電気的に接触可能となっている。センサ本体３は、防水性の外装部材内に収容される。【選択図】　　　　図２
2004108982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応力を検出する長尺状のセンサ本体と、
変形容易な絶縁材料によって中空状に形成され、その内部に前記センサ本体を収容する外装部材と、
を備え、
前記センサ本体は、
弾性及び絶縁性を有する材料により構成され、前記センサ本体の長手方向に沿って間隔をあけて配設された複数の離間部材と、
前記複数の離間部材の上面側及び下面側に、前記複数の離間部材を縦断するように前記長手方向に沿って設けられる上側及び下側の導電部材と、
を備え、
応力が印加された際に、その応力により前記離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って前記上側の導電部材と前記下側の導電部材とが前記離間部材間の間隙部を介して電気的に接触可能となっていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の感圧センサにおいて、
前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、
可撓性を有する長手形状の基体部材と、
その基体部材の外周部の少なくとも一部に設けられる導電部と、
を備えることを特徴とする感圧センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の感圧センサにおいて、
前記外装部材は、
防水性のシートを袋状に貼り合わせて構成される防水性の袋体であることを特徴とする感圧センサ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の感圧センサにおいて、
前記外装部材は、
両端部が防水シールされた防水性のチューブ体であることを特徴とする感圧センサ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の感圧センサにおいて、
前記センサ本体の前記導電部材に接続せれたリード線が、前記外装部材の前記長手方向の一端部から前記外装部材外に引き出され、
前記外装部材の前記一端部における前記リード線が引き出される引き出し部分が防水シールされるとともに、その引き出し部分から外装部材外に延びる空気流通路が設けられることを特徴とする感圧センサ。
【請求項６】
請求項２に記載の感圧センサにおいて、
前記導電部は、基体部材の外周に巻回された導電線によって構成されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の感圧センサにおいて、
前記基体部材は、所定の引っ張り強度及び折曲げ変形に対する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の芯材であり、
前記導電線は、前記芯材の外周に螺旋状に横巻きされた導電線によって構成されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項８】
請求項６に記載の感圧センサにおいて、
前記導電線が、前記基体部材の外周に多重に巻回されていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項９】
請求項２に記載の感圧センサにおいて、
前記基体部材は、絶縁材料によって板状又はシート状に形成された部材であり、
前記導電部は、前記基体部材の表面に形成された薄膜導電体で構成されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の感圧センサにおいて、
前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、前記離間部材の上側又は下側に複数併設されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の感圧センサにおいて、
前記離間部材は、発泡ウレタン材によって構成されていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１２】
請求項５に記載の感圧センサにおいて、
前記空気流通路は、前記外装部材内から前記引き出し部を介してその外部に引き出されたチューブ部材によって構成されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の感圧センサにおいて、
前記リード線は、前記チューブ部材内に通されて前記外装部材内からその外部に引き出されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１４】
請求項５に記載の感圧センサにおいて、
前記リード線は、その樹脂被覆の内周面と、その樹脂被覆内に挿通される導体との間に間隙部を有しており、その間隙部が前記空気流通路として利用されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１５】
請求項６に記載の感圧センサにおいて、
前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、
前記基体部材の前記離間部材間の間隙部に対向する位置に、前記導電線の上から前記基体部材に装着された帯状の導電体をさらに備えることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１６】
応力を検出する長尺状のセンサ本体と、
変形容易な絶縁材料によって中空状に形成され、その内部に前記センサ本体を収容する外装部材と、
を備え、
前記センサ本体は、
弾性及び絶縁性を有する材料により構成され、前記センサ本体の長手方向に沿って間隔をあけて配設された複数の離間部材と、
前記複数の離間部材の上面側及び下面側のいずれか一方側において、間隔をあけて略平行配置された状態で、前記複数の離間部材を縦断するように前記長手方向に沿って設けられた複数の第１の導電部材と、
前記複数の離間部材の上面側及び下面側のいずれか他方側において、少なくとも前記離間部材間の間隙部に対向する位置に設けられ、応力が印加された際に、その応力により前記離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って前記間隙部を介して前記複数の第１の導電部材のうちの少なくとも２個の導電部材と同時に電気的に接触可能となっている第２の導電部材と、
を備えることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の感圧センサにおいて、
前記第２の導電部材が、前記長手方向に対して間隔をあけて複数設けられている場合において、その各第２の導電部材間が、信号取り出し用のリード線に接続された導電線により互いに電気的に接続されていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の感圧センサにおいて、
前記感圧センサは、座席シートのクッション内部に配置されることを特徴とする感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感圧センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の感圧センサしては、複数のセンサ部を面状に配設したシート状のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５４７６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、複数のセンサ部を面状に配設するシート状の構成では、センサの全体構成が大型になりやすく、またシート状であるため取り扱い性が悪く、座席シート等への取付作業性も悪い。
【０００５】
そこで、本発明は、コンパクトに構成でき、取り扱い性及び取付作業性に優れ、座席シートに設置した場合に広い範囲で着座を検知可能な感圧センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、応力を検出する長尺状のセンサ本体と、変形容易な絶縁材料によって中空状に形成され、その内部に前記センサ本体を収容する外装部材と、を備え、前記センサ本体は、弾性及び絶縁性を有する材料により構成され、前記センサ本体の長手方向に沿って間隔をあけて配設された複数の離間部材と、前記複数の離間部材の上面側及び下面側に、前記複数の離間部材を縦断するように前記長手方向に沿って設けられる上側及び下側の導電部材と、を備え、応力が印加された際に、その応力により前記離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って前記上側の導電部材と前記下側の導電部材とが前記離間部材間の間隙部を介して電気的に接触可能となっていることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、可撓性を有する長手形状の基体部材と、その基体部材の外周部の少なくとも一部に設けられる導電部と、を備えるのがよい。
【０００８】
また、好ましくは、前記外装部材は、防水性のシートを袋状に貼り合わせて構成される防水性の袋体であるのがよい。
【０００９】
さらに、好ましくは、前記外装部材は、両端部が防水シールされた防水性のチューブ体であるのがよい。
【００１０】
また、好ましくは、前記センサ本体の前記導電部材に接続せれたリード線が、前記外装部材の前記長手方向の一端部から前記外装部材外に引き出され、前記外装部材の前記一端部における前記リード線が引き出される引き出し部分が防水シールされるとともに、その引き出し部分から外装部材外に延びる空気流通路が設けられるのがよい。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記導電部は、基体部材の外周に巻回された導電線によって構成されるのがよい。
【００１２】
また、好ましくは、前記基体部材は、所定の引っ張り強度及び折曲げ変形に対する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の芯材であり、前記導電線は、前記芯材の外周に螺旋状に横巻きされた導電線によって構成されるのがよい。
【００１３】
さらに、好ましくは、前記導電線が、前記基体部材の外周に多重に巻回されているのがよい。
【００１４】
また、好ましくは、前記基体部材は、絶縁材料によって板状又はシート状に形成された部材であり、前記導電部は、前記基体部材の表面に形成された薄膜導電体で構成されるのがよい。
【００１５】
さらに、好ましくは、前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、前記離間部材の上側又は下側に複数併設されるのがよい。
【００１６】
また、好ましくは、前記離間部材は、発泡ウレタン材によって構成されているのがよい。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記空気流通路は、前記外装部材内から前記引き出し部を介してその外部に引き出されたチューブ部材によって構成されるのがよい。
【００１８】
また、好ましくは、前記リード線は、前記チューブ部材内に通されて前記外装部材内からその外部に引き出されるのがよい。
【００１９】
さらに、好ましくは、前記リード線は、その樹脂被覆の内周面と、その樹脂被覆内に挿通される導体との間に間隙部を有しており、その間隙部が前記空気流通路として利用されるのがよい。
【００２０】
また、好ましくは、前記上側の導電部材及び前記下側の導電部材の少なくともいずれか一方は、前記基体部材の前記離間部材間の間隙部に対向する位置に、前記導電線の上から前記基体部材に装着された帯状の導電体をさらに備えるのがよい。
【００２１】
さらに、前記目的を達成するための技術的手段は、応力を検出する長尺状のセンサ本体と、変形容易な絶縁材料によって中空状に形成され、その内部に前記センサ本体を収容する外装部材と、を備え、前記センサ本体は、弾性及び絶縁性を有する材料により構成され、前記センサ本体の長手方向に沿って間隔をあけて配設された複数の離間部材と、前記複数の離間部材の上面側及び下面側のいずれか一方側において、間隔をあけて略平行配置された状態で、前記複数の離間部材を縦断するように前記長手方向に沿って設けられた複数の第１の導電部材と、前記複数の離間部材の上面側及び下面側のいずれか他方側において、少なくとも前記離間部材間の間隙部に対向する位置に設けられ、応力が印加された際に、その応力により前記離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って前記間隙部を介して前記複数の第１の導電部材のうちの少なくとも２個の導電部材と同時に電気的に接触可能となっている第２の導電部材と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、好ましくは、前記第２の導電部材が、前記長手方向に対して間隔をあけて複数設けられている場合において、その各第２の導電部材間が、信号取り出し用のリード線に接続された導電線により互いに電気的に接続されているのがよい。
【００２３】
さらに、好ましくは、前記感圧センサは、座席シートのクッション内部に配置されるのがよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る感圧センサの平面図であり、図２はそのセンサ本体の軸平行断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。この感圧センサ１は、図１に示すように、応力を検出する長尺状のセンサ本体３と、変形容易な絶縁材料によって中空状に形成され、その内部にセンサ本体３を収容する防水性の外装部材５とを備えて構成されており、例えば自動車の座席シート等に設置されて乗員の着座状態（着座の有無等）を検出するために用いられる。
【００２５】
センサ本体３は、図２及び図３に示すように、センサ本体３の長手方向に間隔Ｄ１，Ｄ２をあけて配設される３個以上（本実施形態では３個）の離間部材１１と、離間部材１１の上下両側にそれぞれ配設される可撓性を有する長尺状の第１及び第２の導電部材１３，１５とを備えている。第１及び第２の導電部材１３，１５は、本発明に係る上側及び下側の導電部材に相当している。
【００２６】
なお、図２等では第１の導電部材１３が上側に位置するように図示しているが、センサ本体３には上下の区別はなく、導電部材１３，１５のいずれか一方が検出すべき応力の印加方向に対向するように、感圧センサ１を配置すればよい。この点については後述の各実施形態についても同様である。
【００２７】
離間部材１１は、矩形断面を有する板状形状を有し、弾性及び絶縁性を有する材料（本実施形態では容易に弾性変形する発泡ウレタン材）によって形成されている。
【００２８】
導電部材１３，１５は、図３及び図４に示すように、基体部材１７と、その基体部材１７に巻回され、本発明の導電部を構成する導電線１９とを備えている。基体部材１７は、一方向に長い断面平角状の部材であり、樹脂等で形成され、可撓性及び絶縁性を有している。導電線１９は、例えば７０μｍ径のニッケル合金線が用いられ、基体部材１７の外周に螺旋状に多重（ここでは２重）に巻回されている。導電部材１３，１５の一端部の電気接続部２１，２２では、信号取り出し用のリード線２３，２５がその導電線１９に電気接続されている。
【００２９】
このような導電部材１３，１５は、図１及び図２に示すように、間隔Ｄ１，Ｄ２をあけて配置された３個の離間部材１１を長手方向に縦断するように、両面テープや接着剤等により離間部材１１の上面及び下面にそれぞれ固着されている。
【００３０】
外装部材５は、図５に示すように、防水性のシート２７を、２つに折り畳んでその周縁部（ハッチングを付した領域）を接着剤等により互いに接合することにより形成される袋体により構成されている。図１の符号２９は周囲の接合部を示している。そして、その袋状の外装部材５の一端側Ｂの開口部から、センサ本体３が挿入された状態で、その開口部が接着剤やシール材等によりシールされている。図１中の符号３１は、その開口部がシールされてなるシール部を示している。リード線２３，２５は、そのシール部３１を介して外装部材５内からその外部に引き出される。また、そのシール部３１を介して、チューブ部材３３が外装部材５内に挿入されている。このため、シール部３１では、これらのリード線２３，２５及びチューブ部材３３が水密な状態で引き出されるようにシールされている。なお、チューブ部材３３は、この応力印加時の外装部材５内の空気抜きのための空気流通路を形成するためのものであり、その内部空洞が空気流通路となっている。
【００３１】
この感圧センサ１の配置は、前述のように、センサ本体３の導電部材１３，１５のいずれか一方が検出すべき応力の印加方向に対応するようにして行われる。例えば、感圧センサ１が座席シートに設置される際には、導電部材１３，１５のいずれか一方が上方側になるように設置される。なお、この感圧センサ１の座席シートへの具体的な設置形態については後述する。
【００３２】
そして、この感圧センサ１に応力が印加されると、その応力によりセンサ本体３の離間部材１１が弾性的に圧縮変形され、これに伴って両側の導電部材１３，１５が離間部材１１間の間隙部Ｓを介して電気的に接触する。このため、リード線２３，２５を介して両側の導電部材１３，１５間の導通状況（例えば、導通の有無等）を検出することにより、感圧センサ１への応力（着座の有無等）が検出できる。
【００３３】
感圧センサ１への応力印加が解除されると、離間部材１１が元の形状に復元され、これに伴って両側の導通部材１３，１５の電気接触が解除される。
【００３４】
また、応力印加に伴って、外装部材５の離間部材１１間の間隙部Ｓに対応する部分がその間隙部Ｓ内に押し込まれるように変形するため、この外装部材５の寄与によっても、応力印加時に両側の導電部材１３，１５が電気接触しやすくなっている。
【００３５】
以上のように、本実施形態にれよれば、感圧センサ１を一方向に延びる長尺状のコンパクトな構成とでき、そのため、従来のシート状のセンサ構成に比して取り扱い性及び取付作業性にも優れている。
【００３６】
また、離間部材１１が柔軟かつ容易に弾性変形する発泡ウレタン材により構成されているため、離間部材１１の厚み方向だけでなく、その厚み方向に対して前後左右に斜めに傾いた方向からの応力印加に対しても離間部材１１が容易に弾性的に圧縮変形されて両側の導電部材１３，１５間の電気接触が生じる。このため、本実施形態に係る感圧センサ１を自動車等の座席シートに設置した場合には、例えば、感圧センサ１の長手方向が座席シートの前後方向に平行になるように感圧センサを設置することにより、乗員の前後方向の移動に対しても追従して着座等を検知できるとともに、導電部材１３，１５等の横幅（前記長手方向に垂直な方向の幅）を容易に拡大できるため、必要に応じて導電部材１３，１５等の横幅を拡大することにより乗員の左右方向の移動に対しても追従して着座を検知でき、広い範囲で着座を検知することができる。
【００３７】
さらに、応力印加に伴って、外装部材５の離間部材１１間の間隙部Ｓに対応する部分がその間隙部Ｓ内に押し込まれるように変形するため、この外装部材５の寄与によっても、応力印加時に両側の導電部材１３，１５同士を電気接触しやすくすることができ、これによって感度向上が図れる。
【００３８】
また、センサ本体３が防水性の外装部材５に収容されているため、センサ本体３の防水及び保護が図れる。
【００３９】
さらに、導電部材１３，１５が、可撓性を有する長尺状の基体部材１７と、その基体部材１７の外周に巻回された導電線１９とを備えて構成されているため、導電線１９のみで導電部材１３，１５を構成する場合に比して、導電部材１３，１５の可撓性が維持されつつ、導電部材１３，１５が基体部材１７によって補強され、導電部材１３，１５の部品としての取り扱い性が向上されるとともに、感圧センサ１の強度の向上も図れる。
【００４０】
さらに、防水性のシート２７を用いた簡易な構成により防水機能を有する外装部材５を構成することができる。
【００４１】
また、チューブ部材３３が水密な状態を保ちつつ外装部材５内に挿入されているため、応力が印加されて外装部材５が圧縮された際に外装部材５内の空気をチューブ部材３３を介して外部に逃がすことがができるとともに、チューブ部材５の外装部材５外に位置する外側端部を水の侵入が生じない場所に位置させることにより、外装部材５内の防水を確実に行うことができる。
【００４２】
さらに、導電部材１３，１５の導電線１９が基体部材１７に螺旋状に巻回されているため、導電部材１３，１５の可撓性を維持しつつ、導電線１９に無理な力が加わって導電線１９が断線するのを防止できる。
【００４３】
また、導電線１９を基体部材１７に多重（ここでは２重）に巻回することにより、導電部材１３，１５の長手方向に対する抵抗値を下げることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、導電部材１３，１５の基体部材１７として、断面平角形のものを用いたが、その４個のエッジ部に丸みを付けたものや、断面が楕円形又は円形のものや、あるいはこれらに準じた断面形状のものを用いてもよい。
【００４５】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図（図３に対応する断面図）である。本実施形態に係る感圧センサ１が前述の第１実施形態に係る感圧センサ１と実質的に異なる点は、樹脂フィルム３５を追加した点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態では、図７に示すように、導電部材１３，１５が、両面テープや接着剤等により可撓性を有する帯状の樹脂フィルム３５上に固着された状態で、図６に示すように、離間部材１１の上面及び下面に固着される。これによって、導電部材１３，１５の外側が樹脂フィルム３５によって覆われている。なお、樹脂フィルム３５が離間部材１１と直接当接する部分では、樹脂フィルム３５が離間部材１１に両面テープや接着剤等により固着される。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、上述の第１実施形態と同様な効果が得られるとともに、導電部材１３，１５を樹脂フィルム３５によって保護することができるとともに、センサ本体３の機械的強度の向上が図れる。
【００４８】
また、導電部材１３，１５を樹脂フィルム３５に予め固着してから離間部材１１に固着することにより、導電部材１３，１５が樹脂フィルム３５によって補強され、導電部材１３，１５の部品としての取り扱い性の向上が図れる。この効果は、横幅の小さく（細い）導電部材１３，１５を使用する場合に特に顕著となる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
図８は本発明の第３実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図（図３に対応する断面図）であり、図９は図８のセンサ本体の絶縁シート及び平型導電部材を取り除いた状態を示す平面図である。本実施形態に係る感圧センサ１において、離間部材１１、及び外装部材５を用いた保護及びシール構造の点は前述の第１実施形態に係る感圧センサ１と同様であるため、これらについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施形態では、図８及び図９に示すように、前述の導電部材１３の代わりに、可撓性を有する長尺状の複数（ここでは２個）の丸型導電部材３７，３９が用いられている。丸型導電部材３７，３９は、間隔Ｄ１，Ｄ２をあけて配置された複数の離間部材１１を縦断するように、センサ本体３の横幅方向に間隔をあけて略平行に保った状態でセンサ本体３の長手方向に沿って配設されている。また、丸型導電部材３７，３９は、離間部材１１を挟んで平型導電部材１５と対向するようにして、両面テープや接着剤等によって離間部材１１に固着される。離間部材１１の丸型導電部材３７，３９が固着された側の面には、導電部材３７，３９の保護や離間部材１１の導電部材３７，３９の固着面を被覆して取り扱い性を向上させるために、図１０に示す絶縁シート４０が、丸型導電部材３７，３９の上から両面テープや接着剤等により固着されている。
【００５１】
各丸型導電部材３７，３９の一端部の電気接続部４１，４３では、信号取り出し用のリード線４５，４７が接続されている。
【００５２】
平型導電部材１５は、図１１に示すように、帯状の導電体４９が追加された点以外は第１実施形態に係る導電部材１５と実質的に同様な構成であり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態に係る平型導電部材１５では、その横幅が、対向する２個の丸型導電部材３７，３９に同時に電気接触可能なように、前述の第１実施形態に係る導電部材１５よりも拡大されている。本実施形態では、その横幅が離間部材１１の横幅とほぼ等しく設定されている。
【００５４】
帯状の導電体４９は、金属板（ここでは、錫メッキ銅板）が用いられ、平型導電部材１５における離間部材１１間の各間隙部Ｓに対向する部分に固定され、導電線１９と電気的に接続されている。この導電体４９の横幅は、対向する２個の丸型導電部材３７，３９と同時に電気接触可能な値に設定されている。
【００５５】
なお、本実施形態では、導電線１９は基体部材１７に１重に巻回されているが、多重に巻回するようにしてもよい。
【００５６】
次に、丸型導電部材３７，３９の構成について説明する。この丸型導電部材３７，３９は、図１２及び図１３に示すように、所定の引っ張り強度及び折曲げ変形に対する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する断面円形の細長形状の折曲げ変形容易な芯材５１と、芯材５１の外周に所定のピッチで螺旋状に密に横巻きされた導電性の細径の導電線５３とを備えている。導電線５３の材料としては、ニッケル合金、銅、銅合金、ニクロム、ステンレス等が用いられる。ここで、導電線５３は、位置ずれ防止等のため、その断面の一部（ここでは半分程度）が芯材５１の表面にめり込むようにして巻き付けられている。
【００５７】
芯材５１は、図１２に示すように、高い引っ張り強度を有する中心補強部材（テンションメンバー）５１ａと、その中心補強部材５１ａの周囲に押出成形により設けられた弾性材料（ここでは弾性絶縁材料）からなる弾性層（ここでは弾性絶縁層）５１ｂとを備えている。中心補強部材５１ａの材料としては、引っ張り強度の強い繊維（アラミド繊維等）を撚り合わせたあるいは束ねたものが用いられる。弾性絶縁層５１ｂの弾性絶縁材料としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ等が用いられる。
【００５８】
ここで、本実施形態に係る構成部材と本発明の構成要素との対応関係について補足説明を行う。本実施形態では、丸型導電部材３７，３９が、本発明に係る上側及び下側の導電部材のいずれか一方に対応するとともに、本発明に係る第１の導電部材に対応している。また、平型導電部材１５が、本発明に係る上側及び下側の導電部材のいずれか他方に対応するとともに、本発明に係る第２の導電部材に対応している。
【００５９】
このような構成により、この感圧センサ１に応力が印加されると、その応力によりセンサ本体３の離間部材１１が弾性的に圧縮変形され、これに伴って２個の丸型導電部材３７，３９が離間部材１１間の間隙部Ｓを介して平型導電部材１５（特に、導体体４９）と電気的に接触する。このため、リード線４５，４７の一方又は両方とリード線２５を介して、丸型導電部材３７，３９の一方又は両方と平型導電部材１５との間の導通状況を検出することにより、あるいは、リード線４５，４７を介して、丸型導電部材３７，３９間の平型導電部材１５を介した導通状況を検出することにより、感圧センサ１への応力（着座の有無等）が検出できる。なお、丸型導電部材３７，３９の一方又は両方と平型導電部材１５との間の導通状況を検出する場合には、リード線４５，４７を結束するようにしてもよい。
【００６０】
感圧センサ１への応力印加が解除されると、離間部材１１が元の形状に復元され、こに伴って丸型導通部材３７，３９と平型導電部材１５との電気接触が解除される。
【００６１】
以上のように、本実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合とほぼ同様な効果が得られるとともに、丸型導電部材３７，３９の一方又は両方と平型導電部材１５との間の導通状況を検出することによっても、丸型導電部材３７，３９間の平型導電部材１５を介した導通状況を検出することによっても、感圧センサ１への応力が検出でき、応力検出を確実に行うことができる。特に、丸型導電部材３７，３９の一方又は両方と平型導電部材１５との間の導通状況を検出することにより、応力検出する場合には、２個の丸型導電部材３７，３９が配設されているため、応力印加時に平型導電部材１５がいずれか一方の丸型導電部材３７，３９と確実に電気接触し、応力検出の確実性が向上する。
【００６２】
また、平型導電部材１５の導電線１９が粗く巻回されている場合であっても、平板導電部材１５に設けられた帯状の導電体４９によって、応力が印加された際には、２個の丸型導電部材３７，３９と平型導電部材１５とを確実に電気接触させることができる。
【００６３】
さらに、丸型導電部材３７，３９が、所定の引っ張り強度及び折曲げ変形に対する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の芯材５１と、その芯材５１の外周に螺旋状に横巻きされた導電性の導電線５３とを備えて構成されているため、丸型導電部材３７，３９及びセンサ本体３の可撓性及び柔軟性を確保しつつ、丸型導電部材３７，３９及びセンサ本体３の引っ張り強度等の機械的強度の向上が図れる。
【００６４】
本実施形態の変形例として、平型導電部材１５の構成について、導電体４９及び導電線１９の一方を省略してもよい。導電線１９を省略した場合においては、電気接続部２２及びリード線２５も省略され、丸型導電部材３７，３９間の導電体４９を介した導通状況に基づいて応力検出が行われる。
【００６５】
また、他の変形例として、図１４に示すように、２個の丸型導電部材３７，３９のうちの一方（ここでは丸型導電部材３９）を省略するとともに、残りの丸型導電部材３７としてより長さの長いものを用い、その丸型導電部材３７を例えばＵ字形に折り曲げて離間部材１１上に配設してもよい。この場合は、丸型導電部材（３７）及びリード線（４５）の使用個数を削減できる。
【００６６】
＜第４実施形態＞
図１５は本発明の第４実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図（図３に対応する断面図）であり、図１６及び図１７はそのセンサ本体の上面図及び下面図である。本実施形態に係る感圧センサ１において、離間部材１１、及び外装部材５を用いた保護及びシール構造の点は前述の第１実施形態に係る感圧センサ１と同様であるため、これらについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、図１５ないし図１７に示すように、前述の導電部材１３，１５の代わりに、離間部材１１の上面側及び下面側に、前述の丸型導電部材３７，３９と同様な構成の丸型導電部材５５，５７が複数（ここでは３個）併設されている。そして、その各３個の丸型導電部材５５，５７がその一端部の電気接続部５９，６１にて上面側及び下面側ごとに結束されて、信号取り出し用のリード線６３，６５と電気接続されている。このような丸型導電部材５５，５７は、両面テープ又は接着剤等によって離間部材１１に固着されている。丸型導電部材５５，５７の固着後、取り扱い性向上及び保護等のため、布などを用いて離間部材１１の固着面である上下面を覆うようにしてもよい。
【００６８】
そして、３個の丸型導電部材５５の少なくともいずれか１個と、３個の丸型導電部材５７の少なくともいずれか１個との導通状況をリード線６３，６５を介して検出することにより、応力検出が行われる。
【００６９】
以上のように、本実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合とほぼ同様な効果が得られるとともに、丸型導電部材５５，５７が、所定の引っ張り強度及び折曲げ変形に対する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の芯材５１と、その芯材５１の外周に螺旋状に横巻きされた導電性の導電線５３とを備えて構成されているため、丸型導電部材５５，５７及びセンサ本体３の可撓性及び柔軟性を確保しつつ、丸型導電部材５５，５７及びセンサ本体３の引っ張り強度等の機械的強度の向上が図れる。
【００７０】
また、離間部材１１の上下に複数（ここでは３個）の丸型導電部材５５，５７を配設する構成であるため、センサ本体３の剛性が高められ、取り扱い性が向上する。
【００７１】
＜第５実施形態＞
図１８は、本発明の第５実施形態に係る感圧センサの薄型導電部材の平面図である。本実施形態に係る感圧センサ１では、前述の第１実施形態に係る感圧センサ１の第１及び第２の導電部材１３，１５の一方又は両方の代わりに、図１８に示す薄型導電部材６７が用いられる。
【００７２】
この薄型導電部材６７は、可撓性を有する長尺状の樹脂フィルム（基体部材）６９と、その樹脂フィルム６９上に長手方向に沿って形成された薄膜導電体（例えば、スクリーン印刷、メッキ、蒸着などによって形成された金属（ニッケル、銀、銅など）などの導電膜等から構成されている）７１とを備えて構成されている。そして、この薄型導電部材６７は、薄膜導電体７１が離間部材１１側に向くようにして配置されて、両面テープや接着剤等により離間部材１１に固着される。
【００７３】
以上のように、本実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合とほぼ同様な効果が得られるとともに、第１実施形態に係る感圧センサ１の第１及び第２の導電部材１３，１５の一方又は両方の代わりに、導電部材１３，１５よりも厚みの薄い薄型導電部材６７が用いられるため、感圧センサ３の厚みを薄くできる。
【００７４】
＜変形例＞
図１９は、第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの変形例を示す図である。この変形例では、外装部材５から引き出されるリード線２３，２５，４５，４７，６３，６５のうちの１個のリード線２３，４７，６３が、チューブ部材３３内に通されて外装部材５内からその外部に引き出されている。これによって、リード線２３，４７，６３をチューブ部材３３と別個に引き出す場合に比して、外装部材５から引き出すチューブ部材３３を含めた総線数を削減することができる。
【００７５】
図２０は、第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの他の変形例を示す図である。この変形例では、チューブ部材３３が省略され、外装部材５内から引き出されるリード線２３，２５，４５，４７，６３，６５のうちの少なくとも一部（ここでは全部）が、その樹脂被覆７３の内周面と、その樹脂被覆７３内に挿通される導体７５との間に間隙部Ｔを有しており、その間隙部Ｔが外装部材５内の空気を逃がすための空気流通路として利用される。これによって、空気流通路を形成するための専用のチューブ部材３３を省略することができ、構成の簡略化が図れる。
【００７６】
図２１は、第１ないし第５実施形態に係る感圧センサのさらに他の変形例を示す図である。この変形例では、外装部材５が、防水性の絶縁チューブ体（例えば、シリコンゴムチューブ）７７を用いて構成されている。絶縁チューブ体７７の両端開口部は、キャップ部材７９，８１が接着等により装着固定され、水密状に封止されている。チューブ部材３３及びリード線２３，２５，４５，４７，６３，６５は、一方のキャップ部材７９に設けられた図示しない孔部を介して水密な状態で外装部材５内からその外部に引き出される。
【００７７】
図２２は、第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの配設例を示す図である。この配設例では、感圧センサ１が、自動車の座席シートのクッション８３内部に前後方向に沿って設けられた孔部８３ａ内に、その長手方向が前後方向と平行になるように配置されている。これによって、感圧センサ１を座席シートのクッション８３内に配置することにより、人が座席シートに着座した際に感圧センサ１により違和感が生じるのを防止することができるとともに、感圧センサ１に安定した荷重を与えることができる。なお、図２２中の矢印Ｃは座席シートの前方側を示している。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１ないし１５に記載の発明によれば、感圧センサへ応力が印加されると、その応力により離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って上側の導電部材と下側の導電部材とが離間部材間の間隙部を介して電気的に接触するため、上側の導電部材と下側の導電部材との導通状況等を検出することにより、感圧センサへの応力が検出できる。
【００７９】
また、感圧センサを一方向に延びる長尺状のコンパクトな構成とでき、そのため、従来のシート状のセンサ構成に比して取り扱い性及び取付作業性にも優れている。
【００８０】
さらに、離間部材の厚み方向だけでなくその厚み方向に対して前後左右に斜めに傾いた方向からの応力印加に対しても離間部材が弾性的に圧縮変形されて上下の導電部材間の電気接触が生じる。このため、本発明に係る感圧センサを自動車等の座席シートに設置した場合には、例えば、感圧センサの長手方向が座席シートの前後方向に平行になるように感圧センサを設置することにより、乗員の前後方向の移動に対しても追従して着座等を検知できるとともに、上側及び下側の導電部材等の横幅を容易に拡大できるため、必要に応じて両導電部材の横幅を拡大することにより乗員の左右方向の移動に対しても追従して着座を検知でき、広い範囲で着座を検知することができる。
【００８１】
また、応力印加に伴って、外装部材の離間部材間の間隙部に対応する部分がその間隙部内に押し込まれるように変形するため、この外装部材の寄与によっても、応力印加時に上側の導電部材と下側の導電部材とを電気接触しやすくすることができ、これによって感度向上が図れる。
【００８２】
さらに、センサ本体が外装部材に収容されているため、外装部材によってセンサ本体を保護することができる。
【００８３】
請求項２に記載の発明によれば、上側の導電部材及び下側の導電部材の少なくともいずれか一方が、可撓性を有する長手形状の基体部材と、その基体部材の外周部の少なくとも一部に設けられる導電部とを備えて構成されているため、導電線等の導電部のみで導電部材を構成する場合に比して、導電部材の可撓性が維持されつつ、導電部材が基体部材によって補強され、導電部材の部品としての取り扱い性が向上されるとともに、感圧センサの強度の向上も図れる。
【００８４】
請求項３及び４に記載の発明によれば、簡易な構成により防水機能を有する外装部材を構成することができる。
【００８５】
請求項５に記載の発明によれば、応力が印加されて外装部材が圧縮された際に外装部材内の空気を空気流通路を介して外部に逃がすことがができるとともに、空気流通路の外装部材外に位置する外側出口部を水の侵入が生じない場所に位置させることにより、外装部材内の防水を確実に行うことができる。
【００８６】
請求項６に記載の発明によれば、導電部が可撓性を有する基体部材の外周に巻回された導電線によって構成されているため、導電部材の可撓性を維持しつつ、導体部に無理な力が加わって導電部が断線するのを防止できる。
【００８７】
請求項７に記載の発明によれば、導電部材及びセンサ本体の可撓性及び柔軟性を確保しつつ、導電部材及びセンサ本体の引っ張り強度等の機械的強度の向上が図れる。
【００８８】
請求項８に記載の発明によれば、導電線を基体部材に多重に巻回することにより、導電部材の長手方向に対する抵抗値を下げることができる。
【００８９】
請求項９に記載の発明によれば、導電部材を薄く形成することができ、これによって感圧センサの厚みを薄くできる。
【００９０】
請求項１０に記載の発明によれば、導電部材を複数併設することにより、応力印加時に上側の導電部材と下側の導電部材とを確実に電気接触させることができ、これによって感度向上が図れる。
【００９１】
また、導電部材を複数併設することにより、センサ本体の剛性が高められ、センサ本体の取り扱い性が向上する。
【００９２】
請求項１１に記載の発明によれば、離間部材が容易かつ柔軟に圧縮変形されるため、応力検出感度をより向上することができる。
【００９３】
請求項１２に記載の発明によれば、専用のチューブ部材によって確実に空気流通路を形成するとができる。
【００９４】
請求項１３に記載の発明によれば、リード線をチューブ部材内に通して外装部材外に引き出すことにより、リード線をチューブ部材と別個に引き出す場合に比して、外装部材から引き出すチューブ部材を含めた総線数を削減することができる。
【００９５】
請求項１４に記載の発明によれば、空気流通路を形成するための専用のチューブ部材を省略することができ、構成の簡略化が図れる。
【００９６】
請求項１５に記載の発明によれば、導電部材に設けられた帯状の導電体によって、応力が印加された際には上側の導電部材と下側の導電部材とを確実に電気接触させることができる。
【００９７】
請求項１６に記載の発明によれば、感圧センサへ応力が印加されると、その応力により離間部材が弾性的に圧縮変形されるのに伴って、第２の導電部材が離間部材間の間隙部を介して少なくとも２個の第１の導電部材と同時に電気的に接触するため、複数の第１の導電部材のうちのいずれか２個の導電部材間の第１の導電部材を介した導通状況等を検出することにより、感圧センサへの応力が検出できる。
【００９８】
また、感圧センサを一方向に延びる長尺状のコンパクトな構成とでき、そのため、従来のシート状のセンサ構成に比して取り扱い性及び取付作業性にも優れている。
【００９９】
さらに、離間部材の厚み方向だけでなく、その厚み方向に対して前後左右に斜めに傾いた方向からの応力印加に対しても離間部材が弾性的に圧縮変形されて、第２の導電部材が少なくとも２個の第１の導電部材と電気的に接触する。このため、本発明に係る感圧センサを自動車等の座席シートに設置した場合には、例えば、感圧センサの長手方向が座席シートの前後方向に平行になるように感圧センサを設置することにより、乗員の前後方向の移動に対しても追従して着座等を検知できるとともに、第１の導電部材の配設数及び第２の導電部材の横幅を必要に応じて増加させることにより乗員の左右方向の移動に対しても追従して着座を検知でき、広い範囲で着座を検知することができる。
【０１００】
また、応力印加に伴って、外装部材の離間部材間の間隙部に対応する部分がその間隙部内に押し込まれるように変形するため、この外装部材の寄与によっても、応力印加時に第１の導電部材と第２の導電部材とを電気接触しやすくすることができ、これによって感度向上が図れる。
【０１０１】
さらに、センサ本体が外装部材に収容されているため、外装部材によってセンサ本体を保護することができる。
【０１０２】
請求項１７に記載の発明によれば、第２の導電部材が、センサ本体の長手方向に対して間隔をあけて複数設けられている場合において、その各第２の導電部材間が導電線により互いに電気的に接続されているため、その導電線に接続されたリード線を介して第２の導電線の第１の導電部材との導通状況を検出することによっても、応力検出を行うことができ、応力検出を確実に行うことができる。
【０１０３】
請求項１８に記載の発明によれば、感圧センサを座席シートのクッション内に配置することにより、人が座席シートに着座した際に感圧センサにより違和感が生じるのを防止することができるとともに、感圧センサに安定した荷重を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る感圧センサの平面図である。
【図２】センサ本体の軸平行断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】導電部材の平面図である。
【図５】外装部材を構成する防水性のシートの展開図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図である。
【図７】導電部材が基体部材に固着されている状態を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図である。
【図９】図８のセンサ本体の絶縁シート及び平型導電部材を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１０】絶縁シートの平面図である。
【図１１】平型導電部材の平面図である。
【図１２】丸型導電部材の断面図である。
【図１３】丸型導電部材の側面図である。
【図１４】第３実施形態の変形例の要部構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る感圧センサのセンサ本体の断面図である。
【図１６】図１５のセンサ本体の上面図である。
【図１７】図１５のセンサ本体の下面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る感圧センサの薄型導電部材の平面図である。
【図１９】第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの変形例を示す図である。
【図２０】第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの他の変形例を示す図である。
【図２１】第１ないし第５実施形態に係る感圧センサのさらに他の変形例を示す図である。
【図２２】第１ないし第５実施形態に係る感圧センサの配設例を示す図である。
【符号の説明】
１　感圧センサ
３　センサ本体
５　外装部材
１１　離間部材
１３，１５　導電部材
１７　基体部材
１９　導体線
２３，２５　リード線
２７　シート
３３　チューブ部材
３５　樹脂フィルム
３７，３９　丸型導電部材
４０　絶縁シート
４５，４７　リード線
４９　導電体
５１　芯材
５３　導電線
５５，５７　丸型導電部材
６３，６５　リード線
６７　薄型導電部材
６９　樹脂フィルム
７１　薄膜導電体
７７　絶縁チューブ体
８３　クッション
Ｓ，Ｔ　間隙部
【図１】
2004108982.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】
2004108982.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004108982.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2004108982.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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