(57)【要約】【課題】センサが有する歪み検出素子等の破損を防止しつつ、センサ本体を薄肉化すること。【解決手段】荷重を受ける荷重受け部１３と、この荷重受け部１３が取り付けられるダイヤフラム１１と、荷重受け部１３に加えられる荷重に応じたダイヤフラム１１の歪みを検出する歪み検出素子１１３と、荷重受け部１３に加えられる荷重に応じたダイヤフラム１１における一定以上の歪みを規制する規制リング１２６と、を具備することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を受ける荷重受け部と、前記荷重受け部が取り付けられるダイヤフラムと、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムの歪みを検出する歪み検出素子と、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制する規制部材と、を具備することを特徴とする荷重センサ。
【請求項２】
前記ダイヤフラムが有する薄肉部に開口部を形成し、当該開口部から前記荷重受け部の一部を収容す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】
前記荷重受け部は、前記開口部の縁部に当接する傘部を有すると共に、前記傘部と前記ダイヤフラムを介して対向する位置に配置され当該荷重受け部を前記ダイヤフラムに固定する固定部を有することを特徴とする請求項２記載の荷重センサ。
【請求項４】
前記固定部を、前記荷重受け部に着脱可能としたことを特徴とする請求項３記載の荷重センサ。
【請求項５】
前記規制部材は、前記固定部と当接することにより前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の荷重センサ。
【請求項６】
前記規制部材は、前記ダイヤフラムが固定される土台部の一部で構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の荷重センサ。
【請求項７】
前記規制部材は、前記土台部に着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項６記載の荷重センサ。
【請求項８】
前記荷重受け部における荷重の印加部分を、荷重の非印加部分より薄肉化した薄肉部を形成する一方、当該薄肉部に対応する前記荷重受け部の内側位置から前記ダイヤフラムを退避させたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の荷重センサ。
【請求項９】
前記薄肉部に対応する前記荷重受け部の内側位置に空間を形成したことを特徴とする請求項８記載の荷重センサ。
【請求項１０】
荷重を受ける荷重受け部と、前記荷重受け部がスペーサを介して取り付けられるダイヤフラムと、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムの歪みを検出する歪み検出素子と、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制する規制部材と、を具備し、前記スペーサにおける荷重の印加部分を、荷重の非印加部分より薄肉化した薄肉部を形成する一方、当該薄肉部に対応する前記スペーサの内側位置から前記ダイヤフラムを退避させたことを特徴とする荷重センサ。
【請求項１１】
前記薄肉部に対応する前記スペーサの内側位置に空間を形成したことを特徴とする請求項１０記載の荷重センサ。
【請求項１２】
前記荷重受け部は、座席シートの乗員重量に応じた荷重を受けることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の荷重センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重センサに関し、特に、自動車などの座席シートに対する荷重の検出に好適な荷重センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷重センサは、自動車の座席シートに対する荷重の検出などに用いられている。例えば、固定部と、この固定部の両側に設けられた一対の荷重受け部と、固定部と荷重受け部との間に歪み検出素子を有する一対の腕部とを備え、座席シートに対する荷重によって腕部を適宜撓ませることで歪み検出素子の歪み応力を判断し、当該荷重を検出する荷重センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、このような荷重センサにおいては、歪み検出素子等の破損を防止すべくストッパ機構を設ける必要がある。かかるストッパ機構は、通常、荷重受け部に荷重を伝達する荷重伝達部材側に設けられている。例えば、荷重伝達部材の可動範囲を制限することで歪み検出素子等の破損を防止している。
【特許文献１】特開２００５−９８９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の荷重センサにおいては、荷重伝達部材側に歪み検出素子等の破損を防止するストッパ機構を、センサ本体とは別に用意しなければならず、荷重センサの小型化、特に、薄肉化が困難になるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、センサが有する歪み検出素子等の破損を防止しつつ、センサ本体を薄肉化することができる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】
【０００６】
本発明の荷重センサは、荷重を受ける荷重受け部と、前記荷重受け部が取り付けられるダイヤフラムと、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムの歪みを検出する歪み検出素子と、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制する規制部材と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、荷重センサ自体に規制部材を備えたことから、ダイヤフラムにおける一定以上の歪みが防止されるので、センサが有する歪み検出素子等の破損を防止しつつ、センサ本体を薄肉化することが可能となる。
【０００８】
上記荷重センサにおいては、前記ダイヤフラムが有する薄肉部に開口部を形成し、当該開口部から前記荷重受け部の一部を収容することが好ましい。この場合には、撓みやすくなっているダイヤフラムの薄肉部に対応する位置で荷重を受けることができるため、荷重受け部に加わる荷重を高い精度で検出することが可能となる。
【０００９】
また、上記荷重センサにおいて、前記開口部の縁部に当接する傘部を有すると共に、前記傘部と前記ダイヤフラムを介して対向する位置に配置され当該荷重受け部を前記ダイヤフラムに固定する固定部を有するようにしても良い。この場合には、傘部と固定部とでダイヤフラムを挟み込むので、荷重受け部を適切にダイヤフラムに取り付けることが可能となる。また、固定部がダイヤフラムを介して傘部と対向する位置に配置されるため、ダイヤフラムを押し込む荷重だけでなく、引っ張る荷重をも検出することが可能となる。
【００１０】
特に、前記固定部を、前記荷重受け部に着脱可能とすることが好ましい。この場合には、固定部をセンサの組立作業における所望のタイミングで荷重受け部に取り付けることができるので、荷重センサを組み立てる際の作業性を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、上記荷重センサにおいて、前記規制部材は、例えば、前記固定部と当接することにより前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制することが考えられる。この場合には、荷重受け部をダイヤフラムに固定する固定部を利用して規制部材がダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制できるので、荷重センサにおける部品点数を削減しつつ、歪み検出素子等の破損の防止、センサ自体の薄肉化を実現することが可能となる。
【００１２】
例えば、前記規制部材を、前記ダイヤフラムが固定される土台部の一部で構成することが好ましい。この場合には、ダイヤフラムが固定される土台部の一部が規制部材としての機能を兼ね備えるので、更に荷重センサにおける部品点数を削減することが可能となる。
【００１３】
特に、前記規制部材を、前記土台部に着脱可能に構成することが好ましい。この場合には、規制部材を作業における所望のタイミングで土台部に取り付けることができるので、荷重センサを組み立てる際の作業性を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、上記荷重センサにおいては、前記荷重受け部における荷重の印加部分を、荷重の非印加部分より薄肉化した薄肉部を形成する一方、当該薄肉部に対応する前記荷重受け部の内側位置から前記ダイヤフラムを退避させるようにしても良い。この場合には、荷重受け部に薄肉部を形成すると共に、薄肉部に対応する荷重受け部の内側位置からダイヤフラムを退避させたことから、荷重を印加する部材を荷重受け部に取り付ける際に発生し得る捻り荷重を吸収することができるので、当該捻り荷重の影響を低減して、荷重センサに対する荷重を正確に検出することが可能となる。
【００１５】
特に、上記荷重センサにおいては、前記薄肉部に対応する前記荷重受け部の内側位置に空間を形成することが好ましい。この場合には、薄肉部に対応する荷重受け部の内側位置に空間が形成されることから、荷重を印加する部材を荷重受け部に取り付ける際に発生し得る捻り荷重をより効率的に吸収することが可能となる。
【００１６】
本発明の荷重センサは、荷重を受ける荷重受け部と、前記荷重受け部がスペーサを介して取り付けられるダイヤフラムと、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムの歪みを検出する歪み検出素子と、前記荷重に応じた前記ダイヤフラムにおける一定以上の歪みを規制する規制部材と、を具備し、前記スペーサにおける荷重の印加部分を、荷重の非印加部分より薄肉化した薄肉部を形成する一方、当該薄肉部に対応する前記スペーサの内側位置から前記ダイヤフラムを退避させたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、荷重センサ自体に規制部材を備えたことから、ダイヤフラムにおける一定以上の歪みが防止されるので、センサが有する歪み検出素子等の破損を防止しつつ、センサ本体を薄肉化することが可能となる。また、スペーサに薄肉部を形成すると共に、薄肉部に対応するスペーサの内側位置からダイヤフラムを退避させたことから、荷重を印加する部材をスペーサに取り付ける際に発生し得る捻り荷重を吸収することができるので、当該捻り荷重の影響を低減して、荷重センサに対する荷重を正確に検出することが可能となる。
【００１８】
特に、上記荷重センサにおいては、前記薄肉部に対応する前記スペーサの内側位置に空間を形成することが好ましい。この場合には、薄肉部に対応するスペーサの内側位置に空間が形成されることから、荷重を印加する部材をスペーサに取り付ける際に発生し得る捻り荷重をより効率的に吸収することが可能となる。
【００１９】
なお、上記荷重センサにおいて、例えば、前記荷重受け部において、座席シートの乗員重量に応じた荷重を受けるようにしても良い。この場合には、本荷重センサを自動車などの座席シートに適用し、上述の効果を奏しつつ、座席シートに対する荷重を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、センサが有する歪み検出素子等の破損を防止しつつ、センサ本体を薄肉化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る荷重センサの構成を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る荷重センサの分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係る荷重センサの上面図であり、図４は、図３に示す矢印Ａ方向から示す側面図であり、図５は、図３に示す矢印Ｂ方向から示す側面図である。
【００２３】
なお、本実施の形態に係る荷重センサは、後述するように、自動車などの座席シートの脚部などに取り付けられる。特に、本実施の形態においては、座席シートが有するそれぞれの脚部に取り付けられる場合について示すものとする。例えば、座席シートが４本の脚部を有する場合には、４つの荷重センサで乗員重量に応じた荷重が検出されることとなる。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態に係る荷重センサ１０は、ダイヤフラム１１、土台部１２及び荷重受け部１３を有している。ダイヤフラム１１は、土台部１２の上面の中央領域に固定される。荷重受け部１３は、ダイヤフラム１１及び土台部１２の中央領域に形成された開口部に取り付けられる。このような構成を有する荷重センサ１０が、例えば、座席シートの下方に配設されるシートレールのブラケット１４上に固定される。
【００２５】
ダイヤフラム１１は、図２に示すように、方形状を有する板状部材１１１で構成される。この板状部材１１１の中央領域に開口部１１２が形成されている。板状部材１１１の下面側であって開口部１１２の近傍は、荷重に応じて板状部材１１１が撓みやすくなるように薄肉化されている。板状部材１１１の上面であって開口部１１２の近傍に複数の歪み検出素子１１３が取り付けられている。歪み検出素子１１３は、荷重受け部１３に対する荷重に応じたダイヤフラム１１の歪みを検出する。例えば、低融点ガラス材料等からなるバインダに導電性材料からなる金属ないし金属酸化物を分散させたものから構成されており、圧縮力又は引張り力などの応力を受けることにより分散されている導電性材料の密度が変化して抵抗値が変化するものである。また、板状部材１１１の四隅には、ダイヤフラム１１を土台部１２に固定するための固定ネジ１１４が取り付けられる穴部１１５が形成されている。なお、板状部材１１１の一辺は、土台部１２から突出しており、その突出した部分に、荷重センサ１０の信号を車両本体の制御部などに出力するため出力端子（不図示）が設けられる。
【００２６】
土台部１２は、図２に示すように、長方形状を有する板状部材１２１で構成される。この板状部材１２１の中央領域に開口部１２２が形成されている。板状部材１２１の両端部には、土台部１２をブラケット１４に固定するための固定ネジ１２３が取り付けられる穴部１２４が形成されている。なお、固定ネジ１２３は、ブラケット１４に形成された穴部１４１に保持される。また、ダイヤフラム１１から突出する固定ネジ１１４に対応する位置に、当該固定ネジ１１４を保持する穴部１２５が形成されている。なお、開口部１２２の内周部には、ネジ溝（不図示）が形成されている。このネジ溝には、荷重に応じたダイヤフラム１１における一定以上の撓み（歪み）を規制するための規制リング１２６が取り付けられる。
【００２７】
荷重受け部１３は、図２に示すように、内部が中空とされた円筒形状を有している。円筒形状の内周部には、座席シートの下端部に設けられた固定ネジが取り付けられるようにネジ溝（不図示）が形成されている。荷重受け部１３は、上端部に大径部１３１を有し、その下方側に小径部１３２を有している。大径部１３１がダイヤフラム１１の開口部１１２よりも大きな径を有する。一方、小径部１３２が開口部１１２よりも小さな径を有する。大径部１３１は、開口部１１２の縁部と当接する傘部として機能する。小径部１３２の周面のうち、大径部１３１側の一定領域にネジ溝（不図示）が形成されている。このネジ溝には、荷重受け部１３をダイヤフラム１１に固定する固定リング１３３が取り付けられる。
【００２８】
このような構成を有する荷重センサ１０を組み立てる際には、例えば、ダイヤフラム１１の開口部１１２に荷重受け部１３の小径部１３２を貫通させる。そして、小径部１３２に形成されたネジ溝に固定リング１３３を取り付ける。これにより、荷重受け部１３がダイヤフラム１１に固定される。一方、土台部１２の開口部１２２に規制リング１２６を取り付ける。そして、小径部１３２の先端が、規制リング１２６の内側を通過するように、ダイヤフラム１１を土台部１２に重ねて固定ネジ１１４で固定する。これにより、ダイヤフラム１１が土台部１２に固定される。このようにダイヤフラム１１が固定された土台部１２をブラケット１４上に載せ、固定ネジ１２３でブラケット１４に固定する。これにより、図１に示す状態で荷重センサ１０がブラケット１４に固定されることとなる。
【００２９】
ブラケット１４に固定された状態において、荷重センサ１０は、図３に示すように、ダイヤフラム１１がその四隅で土台部１２に固定されると共に、土台部１２がダイヤフラム１１の側方側でブラケット１４に固定される。歪み検出素子１１３は、双方の固定ネジ１２３を繋ぐ同一直線上に配列されている。本実施の形態においては、４つの歪み検出素子１１３を備えており、荷重受け部１３側の２つが圧縮力を検出する一方、固定ネジ１２３側の２つの歪み検出素子１１３が引張り力を検出する。
【００３０】
また、このような荷重センサ１０を側面方向から見ると、図４及び図５に示すように、ダイヤフラム１１から僅かに荷重受け部１３の上端部（大径部１３１）が突出した状態となっている。すなわち、荷重センサ１０の肉厚は、ダイヤフラム１１及び土台部１２の厚みに加え、荷重受け部１３の上端部（大径部１３１）の厚みで構成されることとなる。
【００３１】
以下、本実施の形態に係る荷重センサ１０における各構成要素の連結関係を詳細に説明すると共に、当該荷重センサ１０に荷重が加わった場合の状態について説明する。
【００３２】
図６は、本実施の形態に係る荷重センサ１０の拡大図である。なお、図６においては、荷重センサ１０の構成要素のみを示すと共に、一部（固定ネジ１１４や固定ネジ１２３など）の表示を省略している。図７及び図８は、図６に示す点線部における荷重センサ１０の断面図である。図７においては、荷重が加わっていない状態について示し、図８においては、荷重が加わっている状態について示している。なお、図７及び図８においては、土台部１２における両端部を一部省略している。
【００３３】
図７に示すように、荷重受け部１３の内周部にはネジ溝１３ａが形成されている。このネジ溝１３ａに、座席シートが有する固定ネジを取り付けることで座席シートが荷重センサ１０に取り付けられる。また、荷重受け部１３の外周部のうち、ダイヤフラム１１との連結面よりも下方側の位置にネジ溝１３ｂが形成されている。このネジ溝１３ｂに、下方側から固定リング１３３を取り付けることで、大径部１３１と固定リング１３３とでダイヤフラム１１の薄肉部を挟み込むようにして荷重受け部１３がダイヤフラム１１に取り付けることが可能となる。
【００３４】
このように本荷重センサ１０においては、固定リング１３３を荷重受け部１３に着脱可能としたことから、固定リング１３３を荷重センサ１０の組立作業における所望のタイミングで荷重受け部１３に取り付けることができるので、荷重センサ１０を組み立てる際の作業性を向上させることが可能となる。また、固定リング１３３がダイヤフラム１１を介して大径部１３１と対向する位置に配置されるため、ダイヤフラム１１を押し込む荷重だけでなく、引っ張る荷重をも検出することが可能となる。
【００３５】
また、図７に示すように、土台部１２の開口部１２２における内周部にはネジ溝１２ａが形成されている。このネジ溝１２ａに、規制リング１２６が取り付けられる。規制リング１２６が取り付けられた土台部１２に、荷重受け部１３が固定されたダイヤフラム１１を取り付けると、図７に示すように、固定リング１３３と規制リング１２６とが一定距離だけ離間して対向配置された状態となる。
【００３６】
このように本荷重センサ１０においては、規制リング１２６を土台部１２に着脱可能としたことから、荷重センサ１０の組立作業における所望のタイミングで規制リング１２６を土台部１２に取り付けることができるので、荷重センサ１０を組み立てる際の作業性を向上させることが可能となる。
【００３７】
このように組み立てられる荷重センサ１０において、荷重受け部１３に荷重が加わっていない場合においては、図７に示すように、固定リング１３３と規制リング１２６とは一定距離だけ離間した状態を維持する。このため、固定リング１３３と規制リング１２６とが当接することはない。
【００３８】
一方、荷重受け部１３に荷重が加わっている場合（荷重受け部１３に対して下方向の荷重）においては、図８に示すように、荷重受け部１３が下方に沈み込むことで、ダイヤフラム１１が押し下げられる。これに応じて荷重受け部１３に固定されている固定リング１３３も押し下げられる。このとき、ダイヤフラム１１に取り付けられた歪み検出素子１１３は、荷重に応じた圧縮力又は引っ張り力を検出し、その検出結果を車両本体側の制御部に出力する。そして、荷重に応じて一定位置以上に荷重受け部１３が沈み込むと、固定リング１３３が規制リング１２６と当接する。これにより、荷重受け部１３の下方移動が規制されることとなる。
【００３９】
このように本荷重センサ１０においては、規制リング１２６を、固定リング１３３と当接させることによりダイヤフラム１１における一定以上の歪みを規制している。この場合、荷重受け部１３をダイヤフラム１１に固定する固定リング１３３を利用して規制リング１２６がダイヤフラム１１における一定以上の歪みを規制できるので、荷重センサ１０における部品点数を削減することが可能となる。
【００４０】
ここで、本実施の形態に係る荷重センサ１０が取り付けられる態様について説明する。本実施の形態に係る荷重センサ１０は、図９に示すように、座席シート２０が有するそれぞれの脚部２１に取り付けられる。例えば、座席シート２０が設置されるシートレール２２（シートレール２２のブラケット１４）上において、脚部２１との間に配設される。荷重センサ１０においては、脚部２１の下端部に設けられた固定ネジを荷重受け部１３の内周部で収容することで、座席シート２０に加わる荷重を検出することが可能となる。
【００４１】
このように本実施の形態に係る荷重センサ１０によれば、荷重センサ１０自体に、ダイヤフラム１１の歪みを規制する規制リング１２６を備えたことから、ダイヤフラム１１における一定以上の歪みが防止されるので、荷重センサ１０が有する歪み検出素子１１３等の破損を防止しつつ、荷重センサ１０本体を薄肉化することが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る荷重センサ１０においては、ダイヤフラム１１の下面側に形成された薄肉部に対応する位置に開口部１１２を形成し、当該開口部１１２から荷重受け部１３の小径部１３２を収容する。これにより、撓み易くなっているダイヤフラム１１１の薄肉部に対応する位置で荷重を受けることができるため、荷重受け部１３に加わる荷重を高い精度で検出することが可能となる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００４４】
例えば、上記実施の形態においては、固定リング１３３を荷重受け部１３に着脱可能に構成すると共に、規制リング１２６を土台部１２に着脱可能に構成した場合について示している。しかし、固定リング１３３及び規制リング１２６の構造については、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、規制リング１２６については土台部１２の一部で構成するようにしても良い。この場合には、ダイヤフラム１１が固定される土台部１２の一部が規制部材としての機能を兼ね備えるので、荷重センサ１０における部品点数を削減することが可能となる。また、固定リング１３３については、ネジ止めする場合について示しているが、他の固定方法で固定するようにしても良い。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、図９に示すように、荷重センサ１０が、座席シート２０が有する脚部２１に取り付けられる場合について示しているが、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、図１０に示すように、シートレール２２における前後の脚部２１の中央付近に荷重センサ１０を配設し、双方の脚部２１に加わる荷重を伝達するようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に座席シートに加わる荷重を検出することが可能となる。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、荷重受け部１３の内周部に形成されたネジ溝１３ａに座席シートが有する固定ネジを取り付けることで座席シートと荷重センサ１０とを連結する場合について示している。この場合には、座席シートの固定ネジをネジ溝１３ａに取り付ける際に発生し得る捻り荷重により、荷重センサ１０における検出精度に誤差が生じる場合がある。
【００４７】
すなわち、座席シートの複数の固定ネジを対応するネジ溝１３ａに取り付ける際、固定ネジとネジ溝１３ａとの位置精度が悪かったり、固定ネジ又はネジ溝１３ａが正確なピッチに形成されていなかったりすると、座席シートと荷重センサ１０との連結部分に捻り荷重が発生する場合がある。この場合、座席シートに負荷が掛かっていないにも関わらず、荷重センサ１０でこの捻り荷重を検出してしまう結果、座席シートに対する荷重を正確に検出することができない場合が発生し得る。このように座席シートと荷重センサ１０との連結部分に発生する捻り荷重を吸収する構成とすることは実施の形態として好ましい。
【００４８】
図１１は、本実施の形態に係る荷重センサを変形した場合の断面図である。なお、図１１において、図７と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。また、図１１においては、説明の便宜上、荷重受け部１３に座席シートの固定ネジＮが取り付けられた場合について示している。
【００４９】
図１１に示す荷重センサ１０においては、荷重受け部１３の形状において、上記実施の形態に係る荷重センサ１０と相違する（図７参照）。図１１に示すように、荷重受け部１３には、中央部に形成された開口部の周辺に薄肉部１３４が形成されている。薄肉部１３４は、荷重受け部１３の上面の中央部に円形状の凹部を形成すると共に、下面の中央部に円形状の凹部を形成することで形成されている。また、荷重受け部１３の小径部１３２における、ダイヤフラム１１の端面（開口部１１２を規定する内周面）１１６に対応する位置には、一定の空間１３５が設けられている。この空間１３５は、ダイヤフラム１１の端面１１６に対応する部分において、小径部１３２の径を小さくすることによって設けられる。荷重受け部１３がダイヤフラム１１に固定された状態において、ダイヤフラム１１の端面１１６は、図１１に示すように、薄肉部１３４よりも外側に配置されている。すなわち、ダイヤフラム１１は、薄肉部１３４に対応する荷重受け部１３の内側位置から退避した状態となっている。
【００５０】
このように荷重受け部１３に薄肉部１３４を形成すると共に、薄肉部１３４に対応する荷重受け部１３の内側位置からダイヤフラム１１を退避させるようにした場合には、固定ネジＮを荷重受け部１３に取り付ける際に発生し得る捻り荷重を吸収することができる。これにより、このように発生し得る捻り荷重の影響を低減して、座席シートに対する荷重を正確に検出することが可能となる。
【００５１】
ここで、このように荷重受け部１３の形状を変更した場合と、変更していない場合の荷重センサ１０における応力分布の一例を示す。図１２は、荷重受け部１３の形状を変更した場合の荷重センサ１０における応力分布を示す図である。図１３は、荷重受け部１３の形状を変更していない場合の荷重センサ１０における応力分布を示す図である。なお、図１２及び図１３においては、捻り荷重を想定して、固定ネジＮの右方側上端部を同図に示す矢印方向に０．１ｍｍだけ変位させた場合の応力分布について示している。また、説明の便宜上、２段階の応力分布（圧縮応力及び引張り応力）を斜線部で示すものとし、その大きさに応じて斜線の間隔を狭くするものとする。
【００５２】
図１２に示すように、荷重受け部１３の形状を変更した荷重センサ１０において、固定ネジＮの右側上端部を同図に示す矢印方向に変位させると、当該部分の近傍に圧縮応力が発生する。この場合、薄肉部１３４の左方側部分に圧縮応力が発生すると共に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の左方側近傍、並びに、右方側に配置される固定ネジ１１４の左方側近傍に圧縮応力が発生している。特に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の左方側近傍の一部には、他の部分に比べて大きな圧縮応力が発生している。一方、薄肉部１３４の右方側部分に引張応力が発生すると共に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の右方側近傍、並びに、左方側に配置される固定ネジ１１４の右方側近傍に引張応力が発生している。特に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の右方側近傍の一部には、他の部分に比べて大きな引張応力が発生している。
【００５３】
一方、図１３に示すように、荷重受け部１３の形状を変更していない荷重センサ１０において、固定ネジＮの右側上端部を同図に示す矢印方向に変位させると、当該部分の近傍に圧縮応力が発生する。この場合、荷重受け部１３における固定ネジＮの左方側近傍に圧縮応力が発生すると共に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の左方側近傍、並びに、右方側に配置される固定ネジ１１４の左方側近傍に圧縮応力が発生している。特に、これらの全ての部分の一部に、他の部分に比べて大きな圧縮応力が発生している。そして、全ての部分の圧縮応力の範囲が図１２に示す場合と比べて大きいことが分かる。一方、荷重受け部１３における固定ネジＮの右方側近傍に引張応力が発生すると共に、ダイヤフラム１１における荷重受け部１３の右方側近傍、並びに、左方側に配置される固定ネジ１１４の右方側近傍に引張応力が発生している。特に、これらの全ての部分の一部に、他の部分に比べて大きな引張応力が発生している。そして、全ての部分の引張応力の範囲が図１２に示す場合と比べて大きいことが分かる。
【００５４】
このように荷重受け部１３に薄肉部１３４を形成すると共に、薄肉部１３４に対応する荷重受け部１３の内側位置からダイヤフラム１１を退避させるようにしたことから、座席シートと荷重センサ１０との連結部分に捻り荷重が発生した場合においても、当該捻り荷重を荷重受け部１３の薄肉部１３４で吸収することができるので、当該捻り荷重の影響を低減して、座席シートに対する荷重を正確に検出することが可能となる。特に、薄肉部１３４に対応する荷重受け部１３の内側位置に空間１３５を形成していることから、固定ネジＮを荷重受け部１３に取り付ける際に発生し得る捻り荷重をより効率的に吸収することが可能となる。
【００５５】
なお、ここでは、荷重受け部１３に薄肉部１３４を形成すると共に、この薄肉部１３４に対応する荷重受け部１３の内側部分に空間１３５を形成した場合について説明しているが、上述した効果を得るための構成についてはこれに限定されるものでなく、適宜変更が可能である。例えば、荷重受け部１３とは別の部材等にこれら（薄肉部１３４及び空間１３５）の機能を果たさせるようにしても良い。
【００５６】
図１４は、図１１に示す荷重センサ１０と同様の機能を有する荷重センサ１０の拡大断面図である。なお、図１４において、図１１と同一の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。また、図１４においては、説明の便宜上、座席シートの固定ネジＮが取り付けられた場合について示している。
【００５７】
図１４に示す荷重センサ１０においては、ダイヤフラム１１に対して座席シートの固定ネジＮがスペーサ２１０を介して取り付けられている。スペーサ２１０には、薄肉部２１１が形成されると共に、この薄肉部２１１に対応する内部部分に空間２１２が形成されている。この荷重センサ１０においては、スペーサ２１０における薄肉部２１１の上方側に荷重受け部１３が配設されている。
【００５８】
このように荷重センサ１０を構成する場合には、座席シートと荷重センサ１０との連結部分に捻り荷重が発生した場合においても、当該捻り荷重をスペーサ２１０における薄肉部２１１で吸収することができるので、このように発生する捻り荷重の影響を低減して、座席シートに対する荷重を正確に検出することが可能となる。特に、薄肉部１３４に対応するスペーサ２１０の内側位置に空間２１２を形成していることから、固定ネジＮをスペーサ２１０に取り付ける際に発生し得る捻り荷重をより効率的に吸収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る荷重センサの構成を示す斜視図である。
【図２】上記実施の形態に係る荷重センサの分解斜視図である。
【図３】上記実施の形態に係る荷重センサの上面図である。
【図４】図３に示す矢印Ａ方向から示す側面図である。
【図５】図３に示す矢印Ｂ方向から示す側面図である。
【図６】上記実施の形態に係る荷重センサの拡大図である。
【図７】図６に示す点線部における荷重センサの断面図である。
【図８】図６に示す点線部における荷重センサの断面図である。
【図９】上記実施の形態に係る荷重センサが取り付けられる態様を説明するための図である。
【図１０】上記実施の形態に係る荷重センサが取り付けられる態様を説明するための図である。
【図１１】上記実施の形態に係る荷重センサを変形した場合の断面図である。
【図１２】上記実施の形態に係る荷重センサを変形した場合の応力分布を示す図である。
【図１３】上記実施の形態に係る荷重センサを変形していない場合の応力分布を示す図である。
【図１４】図１１に示す荷重センサと同様の機能を有する荷重センサの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  荷重センサ
１１  ダイヤフラム
１２  土台部
１３  荷重受け部
１４  ブラケット
１１３  歪み検出素子
１２６  規制リング
１３３  固定リング
１３４，２１１  薄肉部
１３５，２１２  空間
２１０  スペーサ
【図１】
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【図２】
2007263953.tif 000004
【図３】
2007263953.tif 000005
【図４】
2007263953.tif 000006
【図５】
2007263953.tif 000007
【図６】
2007263953.tif 000008
【図７】
2007263953.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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