(57)【要約】【課題】雰囲気温度が急激に変化しても、計測ゲージの抵抗に生じる温度差を低減することのできるシート重量計測装置を提供する。【解決手段】雰囲気温度による熱がコラム１１１を通して矢印αの如く伝達される。しかし、センサー板１０４とナット１１２との間のワッシャ１３４と、センサー板１０４とコラム１１１との間に介在するワッシャ１２４とがいずれも熱伝導率が低くかつ電気的絶縁性を有する材料から形成されているので、コラム１１１を通して伝達される熱がセンサー板１０４に伝達されることが、これらのワッシャ１２３,１２４によって抑制される。これにより、雰囲気温度が急激に変化しても、各歪みゲージの抵抗間の温度差が低減する。また、これらのワッシャでセンサー板１０４とコラム１１１との間が電気的に絶縁される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームと、このベースフレームに取り付けられ、車両用シートに加えられる荷重を検出するセンサー部とを備え、
前記センサー部は、複数の計測ゲージが設けられたセンサー板を有するとともに、このセンサー板が前記ベースフレームに設けられたコラムに固定支持されているシート重量計測装置において、
前記センサー板と前記コラムとの間にワッシャが介在されているとともに、このワッシャは、前記計測ゲージに熱影響を与える熱伝達を阻止するような熱伝導率の低い材料から形成されていることを特徴とするシート重量計測装置。
【請求項２】
前記ワッシャは、前記センサー板と前記コラムとの間を電気的に絶縁するような電気的絶縁性を有する材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載のシート重量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の車両用シートに加えられる荷重を含むシート重量を計測するためのシート重量計測装置の技術分野に関し、特に、シート重量による力を計測する歪みゲージ等の計測ゲージを備えたセンサー部を備えているシート重量計測装置の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシート重量計測装置においては、自動車等の車両用シートに加えられる荷重を含むシート重量による力が加えられるとともに、この力をセンサー部に伝達するアームを備えたシート重量計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図５（Ａ）ないし（Ｄ）に示すように、この特許文献１に開示されているシート重量計測装置１００は、シート重量が加えられるピンブラケット１０１と、シート重量に基づく力を伝達するアーム１０２と、このアーム１０２の２又の先端部１０２Ａから加えられる力を検出することで、シート重量を計測するセンサー部１０３と、車体に固定されるベースフレーム１０７とを備えている。
【０００３】
ピンブラケット１０１の左右の側壁部１０１Ｌ,１０１Ｒの孔１０６とアーム１０２の左右の側壁部１０２Ｌ,１０２Ｒに形成された孔１０９とを貫通するストッパボルト１０５により、ピンブラケット１０１とアーム１０２が相対回動可能に連結されている。ストッパボルト１０５は、更にベースフレーム１０７の左右の側壁部１０７Ｌ,１０７Ｒに形成された上下方向に長い長孔１０８を上下動可能に貫通している。
【０００４】
アーム１０２はベースフレーム１０７の左右の側壁部１０７Ｌ,１０７Ｒにピボットボルト１１０により回動可能に支持されている。また、アーム１０２の先端部１０２Ａは、センサー板１０４の両端の力伝達部１０４Ｃ,１０４Ｄにボルト１１８で固定された上下のハーフアーム１１９,１２０に力を伝達するようにされている。したがって、アーム１０２は、図５（Ｂ）に矢印αで示すようにピンブラケット１０１からシート重量が加えられるとともに、このシート重量に応じた力を上下のハーフアーム１１９,１２０を介してセンサー部１０３のセンサー板１０４に伝達するようになっている。
【０００５】
センサー部１０３のセンサー板１０４は、ベースフレーム１０７の底部の中央に立設された金属製のコラム１１１に支持されているとともに、ナット１１２をコラム１１１に金属製の座金（ワッシャ）１２３を介して螺合締結することで固定されている。このセンサー板１０４はアーム１０２から加えられる力で、この力に応じて弾性的に撓むようにされている、そして、図６に示すようにセンサー板１０４に貼付された４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６でこのセンサー板１０４の歪みを検出することにより、センサー部１０３はシート重量を計測する。４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６はブリッジ回路を構成している。
【０００６】
図６に示すように、このシート重量計測装置１００においては、センサー板１０４がくびれ部１０４Ａ,１０４Ｂを有する形状にされている。そして、このセンサー板１０４のくびれ部１０４Ａ,１０４Ｂに、前述の４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６が１直線上にかつコラム１１１の中心に関して一側に２個ずつ対称的に配設されている。このように、センサー板１０４にくびれ部１０４Ａ,１０４Ｂを設けるとともに４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６を配置するのは、センサー板１０４の力伝達部１０４Ｃ,１０４Ｄにシート重量による力が伝達されると、この力の方向によって、一側の２個の歪みゲージ１１３,１１４の一方および他側の２個の歪みゲージ１１５,１１６の一方がそれぞれ引っ張りを受けるとともに、一側の２個の歪みゲージ１１３,１１４の他方および他側の２個の歪みゲージ１１５,１１６の他方がそれぞれ逆の圧縮を受けるようになっている。このように同じ側の２個の歪みゲージの一方が引っ張りを受け、また他方が逆の圧縮を受けるようにすることにより、ブリッジ回路に配置された４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６による測定感度を高めて、力（つまり、シート重量）をより正確に計測することができるようになる。
【０００７】
ところで、４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６をブリッジ回路に配置して、センサー板１０４に伝達される力を測定する場合、シート重量計測装置１００の雰囲気温度による熱がベースフレーム１０７の底板、コラム１１１および座金１２３を介して、図６に矢印βで示すようにセンサー板１０４の中央から両端の力伝達部１０４Ｃ,１０４Ｄに向かって伝達されるようになる。したがって、雰囲気温度が変化すると、その熱変化が同様にしてセンサー板１０４の中央から力伝達部１０４Ｃ,１０４Ｄに向かって伝達されるため、内側（中央側）の各歪みゲージ１１４,１１５の抵抗と外側（力伝達部側）の各歪みゲージ１１３,１１６の抵抗との間に温度差が生じる。このため、雰囲気温度の変化によって、各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６による力の測定が精度よく行われなくなる。
そこで、図６に示すように、従来、センサー板１０４に感温抵抗１１７を設けて、雰囲気温度の変化による内側の各歪みゲージ１１４,１１５の抵抗と外側の各歪みゲージ１１３,１１６の抵抗との間における温度差を補正している。
【０００８】
また、センサー板１０４は、金属基板に下絶縁層、配線層、抵抗層（歪みゲージ）および上絶縁層（保護層）を順次積層した層構成に形成されており、これにより、耐熱性およ耐食性を向上されている。
更に、これらの耐熱性およ耐食性の向上に加えて、このような層構成のセンサー板１０４においては、金属基板の上に絶縁層を介してＧＮＤ層を設けて、静電気に対する耐力を向上させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この場合のセンサー板１０４の層構成は、図７に模式的に示すように金属基板１２５の上に、下絶縁層１２６、ＧＮＤ層１２７、中間絶縁層１２８、配線層１２９、抵抗層（歪みゲージ）１３０および上絶縁層（保護層）１３１を順次積層した層構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−２５８２３４号公報。
【特許文献２】特開２００３−１３０７１６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、シート重量計測装置１００の雰囲気温度が急激に変化すると、各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６の抵抗間に、感温抵抗１１７では補正しきれない温度差が生じてしまう。このため、このような雰囲気温度の急激な変化においては、感温抵抗１１１が設けられても、各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６による力の測定が精度よく行われなくなるという問題がある。その場合、シート重量計測装置１００の周辺に断熱材を貼り付けることが考えられるが、この断熱材によってもコラム１１１を通してセンサー板１０４に伝達される熱変化を効果的に抑制することはできない。
しかも、図７に示す層構成のセンサー板１０４では非常に多層となっており、その分、製造コストが高いものとなっている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、雰囲気温度が急激に変化しても、計測ゲージの抵抗に生じる温度差を低減することのできるシート重量計測装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、計測ゲージの抵抗に生じる温度差を低減しつつ、しかも、層の数を削減して製造コストを低減することのできるシート重量計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ベースフレームと、このベースフレームに取り付けられ、車両用シートに加えられる荷重を検出するセンサー部とを備え、前記センサー部が、複数の計測ゲージが設けられたセンサー板を有するとともに、このセンサー板が前記ベースフレームに設けられたコラムに固定支持されているシート重量計測装置において、前記センサー板と前記コラムとの間にワッシャが介在されているとともに、このワッシャが、前記計測ゲージに熱影響を与える熱伝達を阻止するような熱伝導率の低い材料から形成されていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記ワッシャが、前記センサー板と前記コラムとの間を電気的に絶縁するような電気的絶縁性を有する材料から形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成された請求項１および２の発明によれば、熱伝導率が低い材料からなるワッシャがセンサー板とコラムとの間に介在されるので、コラムからセンサー板への熱伝達経路を遮断することができる。これにより、シート重量計測装置の雰囲気温度による熱がコラムを通して伝達されても、この熱がコラムからセンサー板へ伝達されるのを抑制できる。
【００１３】
したがって、前述のような雰囲気温度の急激な温度変化があっても、計測ゲージの抵抗間に生じる温度差を効果的に低減できる。その結果、雰囲気温度の通常の変化はもちろん、前述のような雰囲気温度の急激な変化が生じても、計測ゲージによる力の測定、つまりシート重量の測定を、測定誤差を低減して精度よく行うことができるようになる。
【００１４】
特に、請求項２の発明によれば、ワッシャに良好な電気的絶縁性も持たせているので、コラムとセンサー板との間をワッシャにより電気的に遮断することができる。したがって、センサー板を層構成に形成した場合、従来のように、基板とＧＮＤ層との間に介在する、車両（車体）とセンサー板との間の絶縁を目的として設けられている下絶縁層を省略することができる。これにより、層の数を低減できるので、その分製造コストを削減することができる。
また、ワッシャをセンサー板とコラムとの間に単に介在させているだけであるので、簡単な構成で、コラムとセンサー板との間の熱的絶縁および電気的絶縁を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかるシート重量計測装置が実施されている状態を模式的に示す図、図２は本発明にかかるシート重量計測装置の実施の形態の一例のセンサー部を模式的に示す図である。なお、前述の図５（Ａ）,（Ｂ）および図６に示す従来と同じ構成要素には同じ符号付すことで、その詳細な説明は省略する。また、本発明の説明の全般において、前、後、左、右、上、下は、それぞれ車両の前、後、左、右、上、下である。
【００１６】
図１に示すように、車両用シート１の乗員が着座するシートクッション１ａの下面に、鋼板製のシートパン２がこの下面全体を覆うようにして設けられている。このシートパン２の下面には、一対のサイドフレーム３（図１には一方のサイドフレーム３のみ図示）が車両左右方向に所定の間隔を置いて垂下して設けられており、これらのサイドフレーム３は、ともに車両前後方向に延設されている。
【００１７】
各サイドフレーム３の下端には、それぞれシートレール４（図１には一方のシートレール４のみ図示）が設けられている。各シートレール４は、それぞれサイドフレーム３の下端に固定されたアッパーレール５と、このアッパーレール５に車両前後方向に相対的に摺動可能に設けられたロアレール６とからなっており、車両用シート１を車両前後方向に移動可能にガイドするものである。
【００１８】
各ロアレール６の下面には、それぞれこの例のシート重量計測装置１００（図１には一方のシート重量計測装置のみ図示）が車両左右方向に延びる一対の前後ピンブラケット１０１,１０１を介して設けられており、これらのシート重量計測装置１００は、それぞれ車体フロア１０に車両左右方向に所定の間隔を置いて固設された一対のシートブラケット１１（図１には一方のシートブラケット１１のみ図示）に固定されている。このように、シートブラケット１１が車体に固定されることで、車両用シート１が安定して車体に支持されるようになり、シート重量計測装置１００による車両用シート１の重量（荷重）がより正確に検出されるようになる。
なお、シート重量計測装置１００はシートブラケット１１を介さずに車体フロア１０に直接固定することもできる。また、シート重量計測装置１００は車両用シート１のサイドフレーム３とシートレール４のアッパーレール５との間に設けることもできる。
【００１９】
図２および図３に示すように、この例のシート重量計測装置１００のセンサー部１０３は、前述の特許文献１に開示のシート重量計測装置１００のセンサー部１０３と同様に、センサー板１０４の力伝達部１０４Ｃ,１０４Ｄに、それぞれ、上下のハーフアーム１１９,１２０がボルト１１８で固定されている。そして、アーム１０２（図２および図３には不図示）は、その先端部１０２Ａ（図２および図３には不図示）からシート重量に基づく力を、上下のハーフアーム１１９,１２０を介してセンサー部１０３のセンサー板１０４に伝達するようになっている。このセンサー板１０４には、ブリッジ回路を構成する４個の歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６が貼付されている。
【００２０】
また、センサー板１０４は、前述の特許文献１に開示のシート重量計測装置１００と同様に、ベースフレーム１０７（図３には不図示）の底部に立設された金属製のコラム１１１にナット１１２で固定支持されている。その場合、この例のシート重量計測装置１００では、ナット１１２とセンサー板１０４との間、およびコラム１１１の大径部１１Ａとセンサー板１０４との間には、それぞれ、ワッシャ１２３,１２４が介在されている。これらのワッシャ１２３,１２４は、いずれも、例えばジルコニア等の熱伝導率が低く、かつ電気的絶縁性を有する材料から形成されている。したがって、これらのワッシャ１２３,１２４により、センサー板１０４はコラム１１１から、熱的かつ電気的に絶縁されている。その場合、ワッシャ１２３,１２４を形成する熱伝導率の低い材料は、少なくとも各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６に熱影響を与える熱伝達を阻止するような熱伝導率の低い材料でありさえすればよい。
【００２１】
そして、図４に示すようにセンサー板１０４は、基板１２５上にＧＮＤ層１２７が積層され、またこのＧＮＤ層１２７上に中間絶縁層１２８が積層され、更にこの中間絶縁層１２８上に配線層１２９が積層され、更にこの配線層１２９上に抵抗層（歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６からなる層）１３０が積層され、更にこの抵抗層１３０上に上絶縁層（保護層）１３１が積層された層構成に形成されている。これにより、センサー板１０４は、耐熱性、耐食性および耐静電気性のいずれもが優れたものとされている。
この例のシート重量計測装置１００の他の構成は、図５および図６に示されている前述の特許文献１に開示のシート重量計測装置１００と同じである。また、この例のシート重量計測装置１００によるシート重量の計測方法も特許文献１に開示のシート重量計測装置１００と同じである。
【００２２】
このように構成されたこの例のシート重量計測装置１００においては、熱伝導率が低くかつおよび電気的絶縁性の優れた材料からなるワッシャ１２３,１２４を、センサー板１０４とコラム１１１との間に介在しているので、コラム１１１からセンサー板１０４への熱伝達経路が遮断される。これにより、雰囲気温度による熱が図２に矢印γで示すようにコラム１１１を通して伝達されても、この熱がコラム１１１からセンサー板１０４へ伝達されることは抑制される。
【００２３】
したがって、前述のような雰囲気温度の急激な温度変化があっても、各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６の抵抗間に生じる温度差を効果的に低減することができる。その結果、雰囲気温度の通常の変化はもちろん、前述のような雰囲気温度の急激な変化が生じても、各歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６による力の測定、つまりシート重量の測定を、測定誤差を低減して精度よく行うことができるようになる。
【００２４】
また、コラム１１１とセンサー板１０４との間が電気的に遮断される。したがって、図７に示す従来のように、基板１２５とＧＮＤ層１２７との間に介在する、車両（車体）とセンサー板１０４との間の絶縁を目的として設けられている下絶縁層１２６を、図４に示すように省略することができる。これにより、層の数を低減できるので、その分製造コストを削減することができる。
【００２５】
更に、低熱伝導率でかつ良好な電気的絶縁性のワッシャ１２３,１２４を、センサー板１０４とコラム１１１との間に単に介在しているだけであるので、簡単な構成で、コラム１１１とセンサー板１０４との間の熱的絶縁および電気的絶縁を効果的に行うことができる。
この例のシート重量計測装置１００の他の作用効果は、前述の特許文献１に開示のシート重量計測装置１００と同じである。
【００２６】
なお、前述の例では、ワッシャ１２３,１２４を熱伝導率が低くかつ電気的絶縁性を有する材料から形成するものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも、ワッシャ１２３,１２４を熱伝導率の低い材料から形成しさえすればよい。しかし、この場合には、図７に示す下絶縁層１２６が必要となるので、前述の例のようにワッシャ１２３,１２４を熱伝導率が低くかつ電気的絶縁性を有する材料から形成することが好ましい。
【００２７】
また、前述の例では、アーム１０４は二股に形成されてセンサー板１０４に力を伝達する作用部（先端部１０２Ａ）が２つ設けられているが、１つの作用部（先端部１０２Ａ）でセンサー板１０４に力を伝達するようにすることもできる。
更に、シート重量計測装置１００は、車両用シート１のサイドフレーム３とシートレール４のアッパーレール５との間に設けることもできる。
【００２８】
更に、前述の例では、ピボットボルト１１０をストッパボルト１０５よりセンサー部１０３側に位置させているが、逆に、ストッパボルト１０５をピボットボルト１１０よりセンサー部１０３側に位置させることもできる。
更に、前述の例では、歪みゲージ１１３,１１４,１１５,１１６を用いているが、力を測定することができるものであれば、他の計測ゲージを用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のシート重量計測装置は、自動車等の車輌のシートに付設されて乗員をシート重量に応じて拘束保護するためのシートベルト装置等の車両のシート重量に応じて制御される種々の装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明にかかるシート重量計測装置が実施されている状態を模式的に示す図である。
【図２】本発明にかかるシート重量計測装置の実施の形態の一例のセンサー部を模式的に示す図である。
【図３】図２に示す例のセンサー部の分解斜視図である。
【図４】図２に示す例のセンサー部に用いられているセンサー板の層構成を模式的に示す図である。
【図５】特許文献１に開示のシート重量計測装置を部分的に示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図６】この従来のシート重量計測装置のセンサー板の上面図である。
【図７】従来のセンサー部に用いられているセンサー板の層構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…車両用シート、１００…シート重量計測装置、１０１…ピンブラケット、１０２…アーム、１０３…センサー部、１０４…センサー板、１０５…ストッパボルト、１０７…ベースフレーム、１１０…ピボットボルト、１１１…コラム、１１２…ナット、１１３,１１４,１１５,１１６…歪みゲージ、１２３,１２４…ワッシャ
【図１】
2005106634.tif 000003
【図２】
2005106634.tif 000004
【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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