(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸を支点として回転動作可能なシーソー部材と、歪み素子を有する板状の歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材が前記シーソー部材に取り付けられ、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材とが分離された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材との間には、前記荷重伝達部材からの荷重を前記歪み検出部材に伝え、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材と前記係合部材を介して前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした荷重検出装置であって、前記係合部材は、上、下に位置する第１，第２の係合部と、この第１，第２の係合部との間に設けられた孔を有し、前記係合部材は、前記歪み検出部材に取り付けられると共に、前記荷重伝達部材の一端部が、前記孔に前記荷重伝達部材の移動方向に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第１、第２の係合部に係合可能とし、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする荷重検出装置。
【請求項２】
前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。
【請求項３】
前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。
【請求項４】
前記シーソー部材は荷重受け部を有し、前記支持部材の水平線からの前記支軸の中心部までの距離と、前記支持部材からの前記荷重受け部の中心部の距離とを等しくしたことを特徴とする請求項２，又は３記載の荷重検出装置。
【請求項５】
前記荷重伝達部材は、板バネが複数枚積層されて構成されたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の荷重検出装置。
【請求項６】
前記荷重伝達部材を構成する前記板バネは、前記シーソー部材側の幅が広く、前記係合部材側に向かうに従って漸次幅狭に形成したことを特徴とする請求項５記載の荷重検出装置。
【請求項７】
支軸を支点として回動可能なシーソー部材と、歪み素子を有する歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材は弾性を有する板材で形成されて前記シーソー部材に取り付けられ、前記歪み検出部材が前記荷重伝達部材の一部に固着された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材が前記係合部材と係合し湾曲することで前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした荷重検出装置であって、前記係合部材は、上、下に位置する第１，第２の係合部と、この第１，第２の係合部との間に設けられた孔を有し、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に前記荷重伝達部材の移動方向に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第１、第２の係合部に係合可能とし、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする荷重検出装置。
【請求項８】
前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項７記載の荷重検出装置。
【請求項９】
前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項８記載の荷重検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の座席に使用して好適な荷重検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の荷重検出装置の構成を図６，図７に基づいて説明すると、金属板からなる支持部材５１には、台座部５２が設けられている。
歪み検出部材５３は、板状の絶縁基板、或いは表面に絶縁層が設けられた金属板等からなる基体５４と、この基体５４の中央部の表面に設けられた抵抗体等からなる複数の歪み素子５５とで構成され、この歪み検出部材５３は、基体５４の一端部が台座部５２上に載置された状態で、ネジ部材５６により支持部材５１に取り付けられると共に、基体５４の中央部と他端部が支持部材５１から浮いた状態で取り付けられている。
【０００３】
金属板からなる荷重伝達部材５７には、一端側に台座部５８が設けられ、この荷重伝達部材５７は、台座部６８を基体５４の他端部側に載置した状態で、ネジ部材５９により基体５４の他端側に取り付けられると共に、荷重伝達部材５７が基体５４と対向した状態で配置されている。
【０００４】
次に、このように構成された従来の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、基体５４の一端側に位置する荷重伝達部材５７の他端側において、荷重伝達部材５７を下方に押圧するような矢印Ａ方向の荷重がかかると、台座部５８を介して基体５４の他端部が押圧される。
すると、基体５４は、もう一方の台座部５２を支点として下方に撓み、その結果、基体５４の上面に設けられた歪み素子５５は伸び、そして、この歪み素子５５の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
【０００５】
また、基体５４の一端側に位置する荷重伝達部材５７の他端側において、荷重伝達部材５７を上方に牽引するような矢印Ｂ方向の荷重がかかると、台座部５８を介して基体５４の他端部が牽引される。
すると、基体５４は、もう一方の台座部５２の支点として上方に撓み、その結果、基体５４の上面に設けられた歪み素子５５は縮み、そして、この歪み素子５５の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
【０００６】
そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図６に示すように、支持部材５１が車体に設けられたガイド部材６０をガイドして移動可能な移動体６１に取り付けられると共に、荷重伝達部材５７の他端部には、座席６２の下部がしっかりと固定されている。
また、このような荷重検出装置は、座席６２の前方と後方の左右２カ所の計４個が配設され、４個の荷重検出装置のそれぞれに座席６２がしっかりと固定され、この４個の荷重検出装置によって、座席６２自体の荷重を支えたものとなっている。
【０００７】
しかし、荷重検出装置への座席６２の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席６２を荷重検出装置に固定した際、少なくとも２カ所、或いは３カ所の荷重検出装置の位置では座席６２が水平となるが、残りの位置では、座席６２の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。
【０００８】
このため、バラツキのある取付位置で、座席６２を荷重検出装置に固定すると、荷重伝達部材５７がネジ部材５９により歪み検出部材５３に固定、結合されているため、荷重伝達部材５７が座席６２の取付位置側に移動する。
即ち、水平の位置にある２カ所、或いは３カ所に配置された荷重検出装置を基準にして、バラツキのある箇所では、荷重伝達部材５７が上方、或いは下方に移動して、基準位置にある荷重検出装置よりも歪み検出部材４３が撓んだ状態となって、バラツキの位置にある荷重検出装置の基準値がバラツキを生じる。
【０００９】
また、座席６２によって、荷重伝達部材５７が矢印Ａ方向に押圧された際、歪み検出部材５３の他端が支持部材５１に当接して、歪み検出部材５３の移動をストップするようになるが、この時、この当接により基体５４が変形、破損したり或いは、荷重伝達部材５７が必要以上に押されて、変形する等の事態が生じるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の荷重検出装置において、荷重伝達部材５７がネジ部材５９により歪み検出部材５３に固定、結合されているため、荷重伝達部材５７が座席６２に取り付けられた際、座席６２の取付位置でバラツキのある箇所では、荷重伝達部材５７が上方、或いは下方に移動して、基準位置にある荷重検出装置よりも歪み検出部材５３が撓んだ状態となって、バラツキの位置にある荷重検出装置の基準値がバラツキを生じ、荷重測定の精度が悪くなるという問題がある。
【００１１】
また、座席６２によって、荷重伝達部材５７が矢印Ａ方向に押圧された際、歪み検出部材５３の他端が支持部材５１に当接して、歪み検出部材５３の移動をストップするようになるが、この時、この当接により基体５４が変形、破損したり或いは、荷重伝達部材５７が必要以上に押されて変形する等の事態が生じるものであった。
【００１２】
そこで、本発明は基準値の設定が確実で、測定精度の良好な荷重検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、支軸を支点として回転動作可能なシーソー部材と、歪み素子を有する板状の歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材が前記シーソー部材に取り付けられ、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材とが分離された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材との間には、前記荷重伝達部材からの荷重を前記歪み検出部材に伝え、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材と前記係合部材を介して前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした荷重検出装置であって、前記係合部材は、上、下に位置する第１，第２の係合部と、この第１，第２の係合部との間に設けられた孔を有し、前記係合部材は、前記歪み検出部材に取り付けられると共に、前記荷重伝達部材の一端部が、前記孔に前記荷重伝達部材の移動方向に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第１、第２の係合部に係合可能とし、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
【００１５】
また、第２の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
【００１６】
また、第３の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
また、第４の解決手段として、前記シーソー部材は荷重受け部を有し、前記支持部材の水平線からの前記支軸の中心部までの距離と、前記支持部材からの前記荷重受け部の中心部の距離とを等しくした構成とした。
【００１７】
また、第５の解決手段として、前記荷重伝達部材は、板バネが複数枚積層されて構成された。
また、第６の解決手段として、前記荷重伝達部材を構成する前記板バネは、前記シーソー部材側の幅が広く、前記係合部材側に向かうに従って漸次幅狭に形成した構成とした。
【００１８】
また、第７の解決手段として、支軸を支点として回動可能なシーソー部材と、歪み素子を有する歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材は弾性を有する板材で形成されて前記シーソー部材に取り付けられ、前記歪み検出部材が前記荷重伝達部材の一部に固着された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材が前記係合部材と係合し湾曲することで前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした荷重検出装置であって、前記係合部材は、上、下に位置する第１，第２の係合部と、この第１，第２の係合部との間に設けられた孔を有し、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に前記荷重伝達部材の移動方向に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第１、第２の係合部に係合可能とし、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
【００１９】
また、第１１の解決手段として、前記荷重伝達部材と前記係合部材との間には、前記荷重伝達部材の移動方向に遊びを持たせた構成とした。
また、第１２の手段として、前記係合部材は、上、下に位置する第１，第２の係合部と、この第１，第２の係合部との間に設けられた孔を有し、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第１、第２の係合部に係合可能とした構成とした。
【００２０】
また、第８の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
【００２１】
また、第９の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の荷重検出装置の図面を説明すると、図１は本発明の荷重検出装置の要部の断面図、図２は本発明の荷重検出装置の分解斜視図、図３は本発明の荷重検出装置の動作を示す説明図である。
【００２３】
次に、本発明の荷重検出装置の構成を図１〜図３に基づいて説明すると、金属板からなる帯状の支持部材１は、長手方向の中心線に沿って設けられた複数の第１，第２，第３，第４のネジ孔１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、第１と第２のネジ孔１ａ、１ｂとの間に設けられた比較的大きな円形の孔１ｅとを有する。
【００２４】
歪み検出部材２は、板状の絶縁基板、或いは表面に絶縁層が設けられた金属板等からなる基体３と、この基体３の中央部の表面に設けられた抵抗体等からなる複数の歪み素子４とで構成されている。
そして、歪み素子４は、基体３の長手方向の中央部を挟んで対向する位置に、それぞれ複数個設けられている。
【００２５】
金属材等の強度の強い材料からなる係合部材５は、取付部５ａと、この取付部５ａから垂直方向に延びる板状の腕部５ｂと、この腕部５ｂに設けられた四角状の孔５ｃと、この孔５ｃの上、下に位置する第１，第２の係合部５ｄ、５ｅとを有する。
そして、この係合部材５は、取付部５ａが基体３の長手方向の中央部に固着されて、基体３と一体化され、係合部材５の両側には、歪み素子４が位置した状態となっている。
【００２６】
また、基体３の両端側の上、下面には、それぞれ座板部６が配置され、下方に位置する座板部６が第１，第２のネジ孔１，１ｂの周囲に位置する支持部材１の上面に載置され、座板部６，及び基体３に設けた孔（図示せず）に２個の頭付のネジ部材７を第１，第２のネジ孔１ａ、１ｂにねじ込みして、基体３の中央部が支持部材１の表面から浮いた状態で、基体３の両端部が支持部材１に取り付けられて、両持ち支持となっている。
そして、歪み検出部材２が支持部材１に取り付けられた際、係合部材５の下部は、孔１ｅと対向し、係合部材５が上下に移動した時、この孔１ｅが逃げ孔となって、支持部材１にぶつかるのを防止している。
【００２７】
Ｕ字状をなした金属板等からなる保持部材８は、底壁８ａと、この底壁８ａの両端から垂直方向に延びる一対の側壁８ｂと、互いに対向した位置で、一対の側壁８ｂに設けられた円形の孔８ｃとを有し、この保持部材８は、底壁８ｂが第３，第４のネジ孔１ｃ、１ｄ間の中央部の位置で支持部材１上に配置された状態で、スポット溶接、或いはネジ手段等の固定手段により支持部材１に固着されている。
【００２８】
略直方体状の金属材からなるシーソー部材９は、直方体状の本体部９ａと、本体部９ａの一端側に設けられた幅広の取付部９ｂと、この取付部９ｂの端面側に設けられた凹部９ｃと、長手方向の中央部において、長手方向と直交する方向に設けられた円形の孔９ｄと、この孔９ｄを挟んで、取付部９ｃと反対側に位置し、長手方向と直交する方向に本体部９ａの側部から突出して設けられた荷重受け部９ｅとを有すると共に、荷重受け部９ｅは、金属棒を本体部９ａに圧入する等して形成されている。
【００２９】
そして、このシーソー部材９は、本体部９ａを保持部材８の一対の側壁８ｂ間に位置させ、円柱の支軸１０を保持部材８の孔８ｃとシーソー部材９の孔９ｄに挿通して、支軸１０を支点として回転動作可能に取り付けられている。
このシーソー部材９が取り付けられた際、支軸１０の中心部Ｃ１と、加重受け部９ｅの中心部Ｃ２とは、支持部材１の水平線Ｓから等しい距離Ｋとなっていると共に、本体部９ａの下部には、第３，第４のネジ孔１ｃ、１ｄが対向した状態となっている。
【００３０】
棒状のネジ部材からなる一対のストッパー手段１１は、それぞれ第３，第４のネジ孔１ｃ、１ｄにねじ込みして取り付けられ、ストッパー手段１１のねじ込み、ネジ戻しによって、支持部材１からの高さの調整が可能となっている。
そして、このストッパー手段１１は、支軸１０を挟むように配置されており、荷重受け部９ｅに下方に押圧するような矢印Ａ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は反時計方向に回転すると共に、一方のストッパー手段１１にぶつかって、シーソー部材９の回転がストップする。
【００３１】
また、荷重受け部９ｅに上方に牽引するような矢印Ｂ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は時計方向に回転すると共に、他方のストッパー手段１１にぶつかって、シーソー部材９の回転がストップする。
なお、ストッパー手段１１は、支持部材１に取り付けたもので説明したが、シーソー部材９に設けたネジ孔にストッパー手段１１をねじ込みして取り付け、このストッパー手段１１を支持部材１に衝合させて、シーソー部材９の回転をストップさせるようにしても良い。
【００３２】
荷重伝達部材１２は、ステンレス材等からなる板バネ１３が複数枚積層されて構成されており、この板バネ１３は、一端部１３ａが幅広で形成されると共に、この一端部１３ａから他端部１３ｂに向かうに従って漸次幅狭になるような台形状で形成されている。
そして、この荷重伝達部材１２は、幅広の一端部１３ａがシーソー部材９の凹部９ｃに圧入する等の方法により取り付けられると共に、荷重伝達部材１２の幅狭の他端部１３ｂは、係合部材５の孔５ｃ内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材１２と歪み検出部材２とは互いに分離された状態となっている。
【００３３】
また、係合部５の孔５ｃに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材１２は、シーソー部材９に矢印Ａ方向の荷重がかかった時、シーソー部材９が反時計方向に回転するため、上方に位置する第１の係合部５ｄに係合して、係合部材５を上方に引き上げる。
その結果、歪み検出部材２の基体３が撓むに従って、歪み素子４も撓むようになる。
【００３４】
また、係合部５の孔５ｃに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材１２は、シーソー部材９に矢印Ｂ方向の荷重がかかった時、シーソー部材９が時計方向に回転するため、下方に位置する第２の係合部５ｅに係合して、係合部材５を下方に押し下げる。
その結果、歪み検出部材２の基体３が撓むに従って、歪み素子４も撓むようになる。
【００３５】
次に、このように構成された本発明の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅを下方に押圧するような矢印Ａ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は支軸１０を支点として反時計方向に回転する。
すると、図３に示すように、これに伴って荷重伝達部材１２も反時計方向に回転して、荷重伝達部材１２が上方に位置する第１の係合部５ｄに係合して、係合部材５を上方に引き上げる。
その結果、歪み検出部材２の基体３が撓むと共に、この基体３の撓みに従って、歪み素子４も撓むようになり、そして、この歪み素子４の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
また、シーソー部材９の反時計方向の回転は、荷重受け部材９ｅ側に位置するストッパー手段１１にぶつかって、その回転がストップするようになる。
【００３６】
また、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅを上方に牽引するような矢印Ｂ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は支軸１０を支点として時計方向に回転する。
すると、これに伴って荷重伝達部材１２も時計方向に回転して、荷重伝達部材１２が下方に位置する第２の係合部５ｅに係合して、係合部材５を下方に押し下げる。
その結果、歪み検出部材２の基体３が撓むと共に、基体３の撓みに従って、歪み素子４も撓むようになり、そして、この歪み素子４の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
また、シーソー部材９の時計方向の回転は、荷重伝達部材１２側に位置するストッパー手段１１にぶつかって、その回転がストップするようになる。
【００３７】
そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図１に示すように、支持部材１が車体に設けられたガイド部材１４をガイドして移動可能な移動体１５に取り付けられると共に、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅには、座席１６の下部がしっかりと固定されている。
【００３８】
また、このような荷重検出装置は、座席１６の前方と後方の左右２カ所の計４個が配設され、４個の荷重検出装置のそれぞれに座席１６がしっかりと固定され、この４個の荷重検出装置によって、座席１６自体の荷重を支えたものとなっている。
そして、座席１６自体の荷重がかかった時、この重みによって、荷重伝達部材１２は、第１の係合部５ｄに当接した状態の中立位置となり、この中立位置では、歪み検出部材２の撓みが生じない状態となっている。
【００３９】
通常、荷重検出装置への座席１６の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席１６を荷重検出装置に固定した際、少なくとも２カ所、或いは３カ所の荷重検出装置の位置では座席１６が水平となるが、残りの位置では、座席１６の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。
【００４０】
そして、バラツキのある取付位置で、座席１６を荷重検出装置に固定、即ち、座席１６を荷重受け部９ｅに固定すると、水平の位置にある２カ所、或いは３カ所に配置された荷重受け部９ｅを基準にして、バラツキのある箇所では、荷重受け部９ｅが上方、或いは下方に移動したものとなるが、荷重伝達部材１２と係合部材５との間が遊びのある状態で、係合可能な状態となっているため、歪み検出部材２を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材１２が第１の係合部５ｄに係合状態、或いは係合可能な状態となる。
従って、中立位置では、全ての歪み検出部材２が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となる。
【００４１】
また、座席１６によって、シーソー部材９が矢印Ａ方向に押圧されたり、或いは矢印Ｂ方向に牽引したりすると、シーソー部材９がそれぞれストッパー手段１１にぶつかって、シーソー部材９の回転がストップされるため、歪み検出部材２，或いは荷重伝達部材１２に不必要な過負荷がかかることが無くなる。
【００４２】
なお、上記実施例では、歪み検出部材２が両持ち支持され、係合部材５が歪み検出部材２の中央部において配置されたもので説明したが、歪み検出部材２が片持ち支持され、片持ちされた側と反対の位置に係合部材５を配置して、歪み検出部材２を撓ますようにしても良い。
【００４３】
図４及び図５は本発明の他の実施例である荷重検出装置の構造を示すもので、図４は本発明の荷重検出装置の分解斜視図、図５は本発明の荷重検出装置の動作を示す説明図である。尚、図１から図３で説明した同一部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
この場合、前記図１から図３で説明した第１の実施例との相違点は、前記歪み検出部材と前記係合部材及び前記荷重伝達部材の構成が一部相違している点である。
【００４５】
すなわち本実施例では、金属板からなる帯状の支持部材２１は、長手方向の中心線に沿って一端側に設けられた一対のネジ孔２１ａ、２１ｂを有している。また、長手方向の他端側には、後述する係合部材２５が固着されている。
【００４６】
歪み検出部材２２は、抵抗体などからなる歪み素子から構成されており、前記歪み検出部材２２に歪み素子を一体的に形成するか、または歪み素子自体を前記歪み検出部材２２として形成するようにしてもよい。そして、前記歪み検出部材２２は、後述する荷重伝達部材３２の一部に固着されて配設されている。
【００４７】
金属材などの強度の強い材料からなる係合部材２５は、取付部２５ａと、この取付部２５ａから垂直方向に延びる板状の腕部２５ｂと、この腕部２５ｂに設けられた四角状の孔２５ｃと、この孔２５ｃの上、下に位置する第１、第２の係合部２５ｄ、２５ｅとを有する。
【００４８】
荷重伝達部材３２は、ステンレスなどからなる板バネ３３が複数枚積層されて構成されており、この板バネ３３は、一端部３３ａが幅広で形成されると共に、この一端部３３ａから他端部３３ｂに向かうに従って漸次幅狭になるような台形状で形成されている。また、幅広の前記一端部３３ａの近傍上面には、前記歪み検出部材２２が複数個並設して固着されている。
【００４９】
そして、この荷重伝達部材３２は、幅広の一端部３３ａが前記シーソー部材９の凹部９ｃに圧入する等の方法により取り付けられると共に、荷重伝達部材３２の幅狭の他端部３３ｂは、前記係合部材２５の孔２５ｃ内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材３２と係合部材２５とは互いに分離された状態となっている。
【００５０】
また、係合部２５の孔２５ｃに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材３２は、シーソー部材９に矢印Ａ方向のの荷重がかかった時、シーソー部材９が反時計方向に回転するため、上方に位置する第１の係合部２５ｄに係合して、係合部材２５を上方へ付勢する。この結果、弾性を有する板バネ３３で構成された荷重伝達部材３２が上方へ向かって湾曲することとなり、板ばね３３の一端部３３ａの近傍上面に固着された歪み検出部材２２が撓むに従って、歪み素子も撓むようになる。
【００５１】
また、係合部２５の孔２５ｃに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材３２は、シーソー部材９に矢印Ｂ方向のの荷重がかかった時、シーソー部材９が時計方向に回転するため、下方に位置する第２の係合部２５ｅに係合して、係合部材２５を下方へ付勢する。この結果、弾性を有する板バネ３３で構成された荷重伝達部材３２が下方へ向かって湾曲することとなり、板ばね３３の一端部３３ａの近傍上面に固着された歪み検出部材２２が撓むに従って、歪み素子も撓むようになる。
【００５２】
次に、上記構成の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅを下方に押圧するような矢印Ａ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は支軸１０を支点として反時計方向に回転する。すると、図５に示すように、これに伴って荷重伝達部材３２も反時計方向に回転して、荷重伝達部材３２が上方に位置する第１の係合部２５ｄに係合して、係合部材２５を上方に付勢する。
【００５３】
その結果、弾性を有する板バネ３３で構成された荷重伝達部材３２が上方へ向かって湾曲することとなり、板ばね３３の一端部３３ａの近傍上面に固着された歪み検出部材２２が撓むに従って、歪み素子も撓むようになり、そして、この歪み素子の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
また、シーソー部材９の反時計方向の回転は、荷重受け部材９ｅ側に位置するストッパー手段１１にぶつかって、その回転がストップするようになる。
【００５４】
また、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅを上方に牽引するような矢印Ｂ方向の荷重がかかると、シーソー部材９は支軸１０を支点として時計方向に回転する。すると、これに伴って荷重伝達部材３２も時計方向に回転して、荷重伝達部材３２が下方に位置する第２の係合部２５ｅに係合して、係合部材２５を下方に付勢する。
【００５５】
その結果、弾性を有する板バネ３３で構成された荷重伝達部材３２が下方へ向かって湾曲することとなり、板ばね３３の一端部３３ａの近傍上面に固着された歪み検出部材２２が撓むに従って、歪み素子も撓むようになり、そして、この歪み素子の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。
また、シーソー部材９の時計方向の回転は、荷重伝達部材３２側に位置するストッパー手段１１にぶつかって、その回転がストップするようになる。
【００５６】
そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図１で示した第１の実施例と同じように、支持部材２１（１）が車体に設けられたガイド部材１４をガイドして移動可能な移動体１５に取り付けられると共に、シーソー部材９に設けられた荷重受け部９ｅには、座席１６の下部がしっかりと固定されている。
【００５７】
また、このような荷重検出装置は、座席１６の前方と後方の左右２カ所の計４個が配設され、４個の荷重検出装置のそれぞれに座席１６がしっかりと固定され、この４個の荷重検出装置によって、座席１６自体の荷重を支えたものとなっている。
そして、座席１６自体の荷重がかかった時、この重みによって、荷重伝達部材３２（１２）は、第１の係合部２５ｄ（５ｄ）に当接した状態の中立位置となり、この中立位置では、歪み検出部材２２（２）の撓みが生じない状態となっている。
【００５８】
通常、荷重検出装置への座席１６の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席１６を荷重検出装置に固定した際、少なくとも２カ所、或いは３カ所の荷重検出装置の位置では座席１６が水平となるが、残りの位置では、座席１６の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。
【００５９】
そして、バラツキのある取付位置で、座席１６を荷重検出装置に固定、即ち、座席１６を荷重受け部９ｅに固定すると、水平の位置にある２カ所、或いは３カ所に配置された荷重受け部９ｅを基準にして、バラツキのある箇所では、荷重受け部９ｅが上方、或いは下方に移動したものとなるが、荷重伝達部材３２（１２）と係合部材２５（５）との間が遊びのある状態で、係合可能な状態となっているため、歪み検出部材２２（２）を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材３２（１２）が第１の係合部２５ｄ（５ｄ）に係合状態、或いは係合可能な状態となる。
従って、中立位置では、全ての歪み検出部材２２（２）が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となる。
【００６０】
また、座席１６によって、シーソー部材９が矢印Ａ方向に押圧されたり、或いは矢印Ｂ方向に牽引したりすると、シーソー部材９がそれぞれストッパー手段１１にぶつかって、シーソー部材９の回転がストップされるため、歪み検出部材２２（２）、或いは荷重伝達部材３２（１２）に不必要な過負荷がかかることが無くなる。
【００６１】
尚、本実施例の構成においても、前記歪み検出部材２２に歪み素子を一体的に形成するか、または歪み素子自体を前記歪み検出部材２２として形成するようにすると共に、前記歪み検出部材２２を、弾性を有する板バネ３３から構成された前記荷重伝達部材３２の幅広の一端部３３ａの近傍上面に固着して配設するようにして、前記荷重伝達部材３２の幅狭の他端部３３ｂは、前記係合部材２５の孔２５ｃ内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材３２と係合部材２５とは互いに分離された状態になっていることから、上記した実施例と同様の効果が得られると共に、部品点数が削減できるため、安価対応が図れるものとなる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の荷重検出装置において、シーソー部材９に取り付けられた荷重伝達部材１２と歪み検出部材２とが分離された状態で配設されると共に、荷重伝達部材１２と歪み検出部材２との間には、荷重伝達部材１２からの荷重を歪み検出部材２に伝え、荷重伝達部材１２と係合可能な係合部材５が設けられているため、座席１６の取付位置の水平度にバラツキがあっても、歪み検出部材２を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材１２が第１の係合部５ｄに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材２が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。
特に、自動車の座席に使用して好適な荷重検出装置を提供できる。
【００６３】
また、荷重伝達部材１２と係合部材５との間には、荷重伝達部材１２の移動方向に遊びを持たせたため、座席１６の取付位置の水平度に多少のバラツキがあっても、全ての歪み検出部材２が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、極めて精度の良い荷重測定ができる。
【００６４】
また、係合部材５は、上、下に位置する第１，第２の係合部５ｄ、５ｅと、この第１，第２の係合部５ｄ、５ｅとの間に設けられた孔５ｃを有し、係合部材５は、歪み検出部材２に取り付けられると共に、荷重伝達部材１２の一端部が孔５ｃに遊びのある状態で挿入されて、荷重伝達部材１２が第１、第２の係合部５ｄ、５ｅに係合可能としたため、その構成が簡単で、生産性が良く、安価なものが得られる。
【００６５】
また、シーソー部材９を支持する支軸１０を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段１１を設け、シーソー部材９が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれストッパー手段１１によってシーソー部材１１の回転をストップするようにしたため、荷重伝達部材１２と歪み検出部材２に不必要な過負荷がかかることが無く、変形、破損のないものが得られる。
また、ストッパー手段１１は高さの調整が可能であるため、精度の良いストッパーを提供できる。
【００６６】
また、シーソー部材９の下部には、シーソー部材９を取り付ける支持部材１が配置され、支持部材１には、支軸１０を挟む位置にネジ部材からなるストッパー手段１１がねじ込まれ、ネジ部材とシーソー部材９とが衝合して、シーソー部材９の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。
【００６７】
また、シーソー部材９の下部には、シーソー部材９を取り付ける支持部材１が配置され、シーソー部材９には、支軸１０を挟む位置に配置されたネジ部材からなるストッパー手段１１がねじ込まれ、ネジ部材と支持部材１とが衝合して、シーソー部材９の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。
【００６８】
また、シーソー部材９は荷重受け部９ｅを有し、支持部材１の水平線Ｓからの支軸１０の中心部Ｃ１までの距離Ｋと、支持部材１からの荷重受け部９ｅの中心部Ｃ２の距離Ｋとを等しくしたため、シーソー部材９の回転時、荷重受け部９ｅの垂直な上下方向の移動量を大きくでき、操作性の良好なものが得られる。
【００６９】
また、荷重伝達部材１２は、板バネ１３が複数枚積層されて構成されたため、大きな荷重に耐えることができると共に、荷重がかかった際、大きく湾曲して、繰り返しに耐え得る荷重伝達部材１２を提供できる。
【００７０】
また、荷重伝達部材１２を構成する板バネ１３は、シーソー部材９側の幅が広く、係合部材５側に向かうに従って漸次幅狭に形成したため、荷重がかかった際、大きく湾曲して、長期の繰り返しに耐え得る荷重伝達部材１２を提供できる。
【００７１】
また、シーソー部材９に取り付けられた荷重伝達部材３２が弾性を有する板材で形成されて、歪み検出部材２２が荷重伝達部材３２の一部に固着された状態で配設されると共に、荷重伝達部材３２と係合可能な係合部材２５が設けられ、シーソー部材９に荷重がかかった時、荷重伝達部材３２が係合部材２５と係合し湾曲することで歪み検出部材２２に荷重が伝わるようにしたため、座席１６の取付位置の水平度にバラツキがあっても、歪み検出部材２２を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材３２が第１の係合部２５ｄに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材２２が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。また、部品点数が削減できるため、安価対応が図れる。
特に、自動車の座席に使用して好適な荷重検出装置を提供できる。
【００７２】
また、荷重伝達部材３２と係合部材２５との間には、荷重伝達部材３２の移動方向に遊びを持たせたため、座席１６の取付位置の水平度に多少のバラツキがあっても、全ての歪み検出部材２２が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、極めて精度の良い荷重測定ができる。
【００７３】
また、係合部材２５は、上、下に位置する第１，第２の係合部２５ｄ、２５ｅと、この第１，第２の係合部２５ｄ、２５ｅとの間に設けられた孔２５ｃを有し、荷重伝達部材３２の一端部が孔２５ｃに遊びのある状態で挿入されて、荷重伝達部材３２が第１、第２の係合部２５ｄ、２５ｅに係合可能としたため、その構成が簡単で、生産性が良く、安価なものが得られる。
【００７４】
また、シーソー部材９を支持する支軸１０を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段１１を設け、シーソー部材９が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれストッパー手段１１によってシーソー部材１１の回転をストップするようにしたため、荷重伝達部材３２と歪み検出部材２２に不必要な過負荷がかかることが無く、変形、破損のないものが得られる。
また、ストッパー手段１１は高さの調整が可能であるため、精度の良いストッパーを提供できる。
【００７５】
また、シーソー部材９の下部には、シーソー部材９を取り付ける支持部材２１が配置され、支持部材２１には、支軸１０を挟む位置にネジ部材からなるストッパー手段１１がねじ込まれ、ネジ部材とシーソー部材９とが衝合して、シーソー部材９の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。
【００７６】
また、シーソー部材９の下部には、シーソー部材９を取り付ける支持部材２１が配置され、シーソー部材９には、支軸１０を挟む位置に配置されたネジ部材からなるストッパー手段１１がねじ込まれ、ネジ部材と支持部材２１とが衝合して、シーソー部材９の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である荷重検出装置の要部の断面図。
【図２】本発明の一実施例である荷重検出装置の分解斜視図。
【図３】本発明の一実施例である荷重検出装置の動作を示す説明図。
【図４】本発明の他の実施例である荷重検出装置の分解斜視図。
【図５】本発明の他の実施例である荷重検出装置の動作を示す説明図。
【図６】従来の荷重検出装置の側面図。
【図７】従来の荷重検出装置の分解斜視図。
【符号の説明】
１  支持部材
１ａ  第１のネジ孔
１ｂ  第２のネジ孔
１ｃ  第３のネジ孔
１ｄ  第４のネジ孔
１ｅ  孔
２  歪み検出部材
３  基体
４  歪み素子
５  係合部材
５ａ  取付部
５ｂ  腕部
５ｃ  孔
５ｄ  第１の係合部
５ｅ  第２の係合部
６  座板部
７  ネジ部材
８  保持部材
８ａ  底壁
８ｂ  側壁
８ｃ  孔
９  シーソー部材
９ａ  本体部
９ｂ  取付部
９ｃ  凹部
９ｄ  孔
９ｅ  荷重受け部
１０  支軸
１１  ストッパー手段（ネジ部材）
１２  荷重伝達部材
１３  板バネ
１３ａ  一端部
１３ｂ  他端部
２１  支持部材
２１ａ，２１ｂ  ネジ孔
２２  歪み検出部材
２５  係合部材
２５ａ  取付部
２５ｂ  腕部
２５ｃ  孔
２５ｄ  第１の係合部
２５ｅ  第２の係合部
３２  荷重伝達部材
３３  板バネ
３３ａ  一端部
３３ｂ  他端部
Ｃ１  中心部
Ｃ２  中心部
Ｓ  水平線
Ｋ  距離
【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】
0003860441.tif 000007
【図７】
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