(57)【要約】【課題】重量センサとしての機能を損なわずに精度を向上した重量センサを提供することを目的としている。【解決手段】複数の貫通孔１０を有し荷重により歪を生じる金属板からなる起歪体１２と、この起歪体１２の貫通孔１０の間に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する４つの抵抗素子１４と、抵抗素子１４の両端部に接続した電極１６と、この電極１６に結線された信号処理回路１８とを備え、抵抗素子１４および電極１６は起歪体１２上に配置した絶縁ガラスからなる絶縁層２０上に設けるとともに、抵抗素子１４にはトリミング形成部２２を設け、このトリミング形成部２２の深さを抵抗素子１４の下面３０に達しない深さまでとしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重により歪を生じる金属板からなる起歪体と、前記起歪体に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、前記抵抗素子の両端部に接続した電極とを備え、前記抵抗素子および前記電極は前記起歪体上に配置した絶縁ガラスからなる絶縁層上に設けており、前記抵抗素子にはトリミング形成部を設けるとともに、前記トリミング形成部の深さを前記抵抗素子の下面に達しない深さまでとした重量センサ。
【請求項２】
前記トリミング形成部は前記抵抗素子の表層部に設けた請求項１記載の重量センサ。
【請求項３】
前記トリミング形成部は複数の溝からなり、前記溝は前記電極と平行に配置した請求項１記載の重量センサ。
【請求項４】
起歪体の歪方向に対して前記溝の形成方向を垂直方向とした請求項１記載の重量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シート等の荷重を測定するための重量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の重量センサについて説明する。
【０００３】
図５は従来の重量センサの平面図、図６は図５におけるＡ部の拡大断面図である。
【０００４】
図５、図６において、従来の重量センサは、複数の貫通孔１を有し荷重により歪を生じる金属板からなる起歪体２と、この起歪体２の貫通孔１の間に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子３と、抵抗素子３の両端部に接続した電極４と、この電極４に結線された信号処理回路とを備えている。抵抗素子３および電極４は起歪体２上に配置した絶縁ガラスからなる絶縁層５上に設けている。
【０００５】
この重量センサを、例えば、車両用シートと床面部との間に取り付ければ、車両用シートに座る人員の荷重を測定することができる。起歪体２に設けた複数の貫通孔１の内、内側の貫通孔１に車両用シートの一部を挿入して起歪体２と車両用シートとを連結し、外側の貫通孔１に床面部の一部を挿入して起歪体２と床面部とを連結して取り付ける。そうすると、車両用シートに荷重が加わった際、起歪体２が歪んで抵抗素子３の抵抗値が変化するので、これを信号処理回路で処理することによって荷重を測定することができる。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２４０６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成では、重量センサの検出値を微調整することができず、精度を向上できないという問題点を有していた。一般に、歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子３を微調整する際は、抵抗素子３に所望のトリミング形成部を設ければよいが、上記重量センサでは、抵抗素子３が起歪体２上に配置した絶縁層５を介して設けられているので、トリミング形成部の形成状態を考慮しなければならない。例えば、抵抗素子３に対するトリミング形成部の深さや位置や形状を適切に定めなければ、トリミング形成部が絶縁層５まで達して絶縁破壊が生じ、電極４と起歪体２との間で短絡したり、起歪体２の歪が抵抗素子３に伝達されにくくなったりして、重量センサとしての機能を損なう恐れがある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するもので、重量センサとしての機能を損なわずに精度を向上した重量センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、荷重により歪を生じる金属板からなる起歪体と、前記起歪体に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、前記抵抗素子の両端部に接続した電極とを備え、前記抵抗素子および前記電極は前記起歪体上に配置した絶縁ガラスからなる絶縁層上に設けており、前記抵抗素子にはトリミング形成部を設けるとともに、前記トリミング形成部の深さを前記抵抗素子の下面に達しない深さまでとした構成である。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、抵抗素子にはトリミング形成部を設けるとともに、前記トリミング形成部の深さを前記抵抗素子の下面に達しない深さまでとしているので、抵抗素子を配置した絶縁層にはトリミング形成部が形成されておらず、抵抗素子の両端部に接続された電極と金属板からなる起歪体との間において短絡が発生することもない。特に、絶縁層が絶縁ガラスからなるので、トリミング形成部が絶縁層まで形成されていると、荷重による起歪体の歪によって、絶縁層にクラックが生じ、より短絡が発生しやすくなったり、起歪体の歪が抵抗素子に伝達されにくくなったりする恐れがあるが、上記構成によりクラックの発生も防止できる。すなわち、重量センサとしての機能を損なわずに抵抗素子の抵抗値の微調整を施し精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態における重量センサの平面図、図２は図１におけるＡ部の拡大断面図、図３は図１におけるＡ部の拡大斜視図、図４は同重量センサに用いる信号処理回路図である。
【００１３】
図１〜図４において、本発明の一実施の形態における重量センサは、複数の貫通孔１０を有し荷重により歪を生じる金属板（ステンレス等）からなる起歪体１２と、この起歪体１２の貫通孔１０の間に配置され歪量に応じて抵抗値が変化する４つの抵抗素子１４と、抵抗素子１４の両端部に接続した電極１６と、この電極１６に結線された信号処理回路１８とを備えている。抵抗素子１４および電極１６は起歪体１２上に配置した絶縁ガラスからなる絶縁層２０上に設けている。
【００１４】
また、抵抗素子１４にはトリミング形成部２２を設けるとともに、このトリミング形成部２２の深さを抵抗素子１４の下面３０に達しない深さまでとしている。特に、トリミング形成部２２は複数の溝２４からなるとともに抵抗素子１４の表層部２６に設け、この溝２４を電極１６と平行に配置している。そして、図３に示すように、起歪体１２の歪方向（Ｘ方向）が溝２４が設けられた方向（Ｙ方向）と垂直な方向になるようにしている。
【００１５】
抵抗素子１４に形成したトリミング形成部２２は低出力のレーザで抵抗素子１４の表面だけをトリミングするとともに、表面だけのトリミングでは抵抗修正率が小さいので、トリミングを複数回実施して形成する。
【００１６】
この重量センサを、例えば、車両用シートと床面部との間に取り付ければ、車両用シートに座る人員の荷重を測定することができる。起歪体１２に設けた複数の貫通孔１０の内、内側の貫通孔１０に車両用シートの一部を挿入して起歪体１２と車両用シートとを連結し、外側の貫通孔１０に床面部の一部を挿入して起歪体１２と床面部とを連結して取り付ける。そうすると、車両用シートに荷重が加わった際、起歪体１２が歪んで抵抗素子１４の抵抗値が変化するので、これを信号処理回路１８で処理することによって荷重を測定することができる。信号処理回路１８としては、例えば、図４に示すように、４つの抵抗素子１４をホーイストンブリッジ回路２８で形成し、この出力信号を処理すればよい。
【００１７】
上記構成により、抵抗素子１４にはトリミング形成部２２を設けるとともに、このトリミング形成部２２の深さを抵抗素子１４の下面３０に達しない深さまでとしているので、抵抗素子１４を配置した絶縁層２０にはトリミング形成部２２が形成されておらず、抵抗素子１４の両端部に接続された電極１６と金属板からなる起歪体１２との間において短絡が発生することもない。特に、絶縁層２０が絶縁ガラスからなるので、トリミング形成部２２が絶縁層２０まで形成されていると、荷重による起歪体１２の歪によって、絶縁層２０にクラックが生じ、より短絡が発生しやすくなったり、起歪体１２の歪が抵抗素子１４に伝達されにくくなったりする恐れがあるが、上記構成によりクラックの発生も防止できる。すなわち、荷重センサとしての機能を損なわずに抵抗素子１４の抵抗値の微調整を施し精度を向上することができる。
【００１８】
また、トリミング形成部２２は抵抗素子１４の表層部２６に設けているので、絶縁層２０に与える影響を極力抑制して上記効果をより得ることができるとともに、トリミング形成部２２は複数の溝からなり、この溝２４を電極１６と平行に配置しているので、微調整された抵抗素子１４の抵抗値精度もよい。
【００１９】
さらに、起歪体１２の歪方向（Ｘ方向）に対して溝２４の形成方向（Ｙ方向）を垂直方向にしているので、起歪体１２の歪量に応じて検出される抵抗素子１４の抵抗値精度も向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように本発明にかかる重量センサは、重量センサとしての機能を損なわずに精度を向上でき各種の機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態における重量センサの平面図
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図
【図３】図１におけるＡ部の拡大斜視図
【図４】同重量センサに用いる信号処理回路図
【図５】従来の重量センサの平面図
【図６】図５におけるＡ部の拡大断面図
【符号の説明】
【００２２】
１０  貫通孔
１２  起歪体
１４  抵抗素子
１６  電極
１８  信号処理回路
２０  絶縁層
２２  トリミング形成部
２４  溝
２６  表層部
２８  ホーイストンブリッジ回路
３０  下面
【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】
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