本實(shí)用新型涉及載荷檢測(cè)傳感器以及載荷檢測(cè)傳感器單元,其應(yīng)用于適當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座的情況。
背景技術(shù):
作為車(chē)輛的安全系統(tǒng)中的一個(gè),實(shí)際應(yīng)用對(duì)在乘車(chē)時(shí)未系上安全帶的情況發(fā)出警告的報(bào)警系統(tǒng)。在該報(bào)警系統(tǒng)中,在感知到人的就座的狀態(tài)下未感知到系上安全帶的情況下,發(fā)出警告。作為感知該人就座的裝置有時(shí)使用對(duì)由就座產(chǎn)生的載荷進(jìn)行檢測(cè)的就座檢測(cè)裝置。
作為就座檢測(cè)裝置,公知有一種使用載荷檢測(cè)傳感器的就座檢測(cè)裝置,其中,上述載荷檢測(cè)傳感器形成為如下結(jié)構(gòu):形成有開(kāi)口的間隔件配置于一對(duì)樹(shù)脂制的薄膜之間,形成于各個(gè)薄膜上的電極在間隔件的開(kāi)口內(nèi)相互隔著規(guī)定的間隔而對(duì)置。(例如下述專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平09-315199號(hào)公報(bào)。
但是,樹(shù)脂制的薄膜一般存在若溫度上升則強(qiáng)度降低而導(dǎo)致在弱力下?lián)锨内厔?shì)。因此,若像炙熱陽(yáng)光下的汽車(chē)的車(chē)內(nèi)那樣被置于高溫的環(huán)境中,則存在樹(shù)脂制的薄膜的強(qiáng)度降低的情況。在該情況下,存在即使在比正常人的載荷輕的載荷施加于座椅裝置的情況下、也誤檢測(cè)為就座的擔(dān)憂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本實(shí)用新型的目的在于提供能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)與就座等對(duì)應(yīng)施加的載荷的載荷檢測(cè)傳感器以及載荷檢測(cè)傳感器單元。
為了解決上述課題,本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)傳感器的特征在于,具備:傳感器片,其具有相互對(duì)置的樹(shù)脂制的第1絕緣片以及第2絕緣片、配置于與上述第2絕緣片對(duì)置的上述第1絕緣片的面上的第1電極、以及配置于上述第1絕緣片以及上述第2絕緣片間并與上述第1電極成對(duì)的第2電極;以及金屬板,其設(shè)置在上述第2絕緣片中的同與上述第1絕緣片對(duì)置的上述第2絕緣片的面相反的一側(cè)的面中至少與上述第1電極以及上述第2電極重疊的部位,上述第2絕緣片的厚度小于上述金屬板的厚度。
在這樣的載荷檢測(cè)傳感器中,在按壓了金屬板的情況下,金屬板撓曲并且傳感器片的第2絕緣片追隨于該金屬板的撓曲方式而撓曲,從而設(shè)置于與該金屬板重疊的部位的第1電極以及第2電極的狀態(tài)變化從而載荷檢測(cè)傳感器接通,檢測(cè)到載荷。金屬與樹(shù)脂相比難以產(chǎn)生蠕變,因此與樹(shù)脂制的第2絕緣片相比,難以對(duì)金屬板賦予壓痕。因此,能夠抑制因壓痕引起的載荷的誤檢測(cè)。
然而,樹(shù)脂與金屬相比具有根據(jù)環(huán)境溫度而容易變形的趨勢(shì)。但是,在該載荷檢測(cè)傳感器單元中,傳感器片的第2絕緣片的厚度小于金屬板的厚度,因此與該第2絕緣片的厚度為金屬板的厚度以上的情況相比,能夠減少作為樹(shù)脂的第2絕緣片的變形量。換句話說(shuō),正如接近沒(méi)有第2絕緣片而僅有金屬板的情況。因此,能夠減少在載荷檢測(cè)傳感器接通的時(shí)刻施加于載荷檢測(cè)傳感器的載荷(接通載荷)因溫度變化而參差不齊的情況。其結(jié)果,也能夠抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
這樣,根據(jù)本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)傳感器,能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)載荷。
然而,優(yōu)選還具備:粘合層,其設(shè)置于上述第2絕緣片與上述金屬板之間,并將上述第2絕緣片與上述金屬板粘合,將上述第2絕緣片以及上述粘合層的合計(jì)厚度小于上述金屬板的厚度。
第2絕緣片與金屬板通過(guò)粘合層粘合,從而在將相對(duì)于金屬板的按壓解除而金屬板返回至非按壓時(shí)的位置時(shí),金屬板能夠使第2絕緣片返回該位置。因此,即使在載荷檢測(cè)傳感器周?chē)沫h(huán)境溫度變化的情況下也難以對(duì)第2絕緣片賦予壓痕。此外,通過(guò)將第2絕緣片的厚度以及粘合層的厚度合計(jì)的厚度小于金屬板的厚度,從而能夠進(jìn)一步抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
此外,優(yōu)選上述粘合層的厚度為10μm以上,且為上述第2絕緣片的厚度的0.8倍以下。
公知有在低溫環(huán)境下,粘合層固化彈性模量顯著變高,為了在該低溫環(huán)境下使載荷檢測(cè)傳感器的接通載荷更穩(wěn)定化,有時(shí)粘合層的彈性模量較重要。若粘合層的厚度為第2絕緣片的厚度的0.8倍以下,則在低溫環(huán)境下粘合層的彈性模量上升至第2絕緣片的彈性模量的20%左右,因此在低溫環(huán)境下也能夠使接通載荷更穩(wěn)定。另外,在粘合層的厚度為10μm以上的情況下,能夠抑制由于在高溫環(huán)境下對(duì)粘合層施加過(guò)大的按壓力而使粘合層向側(cè)方流動(dòng)而成為一定厚度以下而使接通載荷下降、粘合性受損而總是接觸電極等的情況。
另外,優(yōu)選上述第2絕緣片的厚度為上述金屬板的厚度的10%~75%的范圍內(nèi)。
若為這樣的范圍內(nèi)的厚度的第2絕緣片,則確保該第2絕緣片的耐久性并且能夠抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,優(yōu)選上述第2絕緣片的厚度小于上述第1絕緣片的厚度。
在這樣的情況下,能夠使載荷檢測(cè)傳感器更薄并且能夠抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,優(yōu)選還具備設(shè)置于上述第1絕緣片與上述第2絕緣片之間的間隔件,上述間隔件在85℃的氣溫環(huán)境下的彈性模量為10MPa以上。
在具備這樣的間隔件的載荷檢測(cè)傳感器中,接通載荷與間隔件的彈性模量的增加對(duì)應(yīng)地增加,但其彈性模量為10MPa以上后接通載荷的增加率變小。另外,樹(shù)脂一般具有低溫變硬的趨勢(shì)。因此,若85℃的氣溫環(huán)境下的間隔件的彈性模量為10MPa以上,則從該85℃降低的氣溫環(huán)境中,間隔件的彈性模量也成為10MPa以上。因此,從低溫到高溫,間隔件的變形較小,厚度的變化也較小,因此能夠抑制因該變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,優(yōu)選還具備:間隔件,其構(gòu)成為包含設(shè)置于上述第1絕緣片與上述第2絕緣片之間的絕緣片、將上述絕緣片與上述第1絕緣片粘合的第1粘合層、以及將上述絕緣片與上述第2絕緣片粘合的第2粘合層,上述第1粘合層以及上述第2粘合層在85℃的氣溫環(huán)境下的彈性模量為10MPa以上。
在具備這樣的間隔件的載荷檢測(cè)傳感器中,與該間隔件的第1粘合層以及第2粘合層的彈性模量的增加對(duì)應(yīng)地接通載荷增加,但其彈性模量成為10MPa以上后接通載荷的增加率變小。另外,樹(shù)脂一般有低溫變硬的趨勢(shì)。因此,若85℃的氣溫環(huán)境下的第1粘合層以及上述第2粘合層的彈性模量為10MPa以上,則在從該85℃降低的氣溫環(huán)境下,間隔件的彈性模量也成為10MPa以上。因此,從低溫到高溫,間隔件的變形較小,厚度的變化也較小,因此能夠抑制因該變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)傳感器單元的特征在于,具備:上述的任一個(gè)載荷檢測(cè)傳感器;以及按壓部件,其配置在上述金屬板的與傳感器片側(cè)相反的一側(cè)并具有按壓上述金屬板的按壓部。
通過(guò)按壓部按壓金屬板,因此與通過(guò)座墊直接按壓金屬板的情況相比,能夠使金屬板適當(dāng)?shù)貜澢瑥亩軌蜻m當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座等。另外,金屬與樹(shù)脂相比難以產(chǎn)生蠕變,因此被按壓部按壓也難以對(duì)金屬板賦予壓痕。因此,在該載荷檢測(cè)傳感器單元中,能夠抑制以壓痕為起因而與就座等對(duì)應(yīng)地施加的載荷的誤檢測(cè),其結(jié)果,能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)與就座等對(duì)應(yīng)地施加的載荷。
另外,優(yōu)選上述按壓部件具有:面積比所述按壓部與所述金屬板接觸的面積大并接受來(lái)自座墊的按壓的頂壁。
接受來(lái)自座墊的按壓的頂壁的面積大于與金屬板接觸的按壓部的面積,因此通過(guò)該頂壁能夠使來(lái)自座墊的按壓力集中于按壓部,從而能夠更適當(dāng)?shù)厥菇饘侔鍙澢R虼?,能夠更適當(dāng)?shù)貦z測(cè)載荷。
另外,優(yōu)選上述頂壁的面積大于上述第1電極以及上述第2電極的面積,上述按壓部的面積小于上述第1電極以及上述第2電極的面積。
頂壁的面積大于第1電極以及上述第2電極的面積,因此與第1電極、第2電極相比能夠接受更大的載荷,按壓部的面積小于第1電極以及第2電極的面積,從而能夠不使相對(duì)于該按壓部而通過(guò)按壓部件的頂壁而集中的按壓力分散而傳遞于第1電極以及第2電極。
如以上那樣,根據(jù)本實(shí)用新型,可提供能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)與就座等對(duì)應(yīng)地施加的載荷的載荷檢測(cè)傳感器單元。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元的結(jié)構(gòu)的分解圖。
圖2是表示載荷檢測(cè)傳感器單元安裝于S形彈簧的樣子的剖視圖。
圖3是以與圖1不同的視點(diǎn)示出按壓部件的圖。
圖4是載荷檢測(cè)傳感器的分解圖。
圖5是表示間隔件由多層構(gòu)成的情況下的載荷檢測(cè)傳感器的剖視圖。
圖6是表示載荷檢測(cè)傳感器的接通狀態(tài)的樣子的圖。
圖7是將圖6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值作為坐標(biāo)圖示出的圖。
圖8是表示第2粘合層與接通載荷的關(guān)系的圖。
圖9是表示通過(guò)前端成為平面形狀的按壓部按壓了載荷檢測(cè)傳感器的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖10是以與圖2相同的視點(diǎn)示出具有前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹陌磯翰康妮d荷檢測(cè)傳感器單元的圖。
圖11是通過(guò)前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹陌磯翰堪磯毫溯d荷檢測(cè)傳感器的情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明
1A...載荷檢測(cè)傳感器單元;2...臺(tái)座;4...按壓部件;5...載荷檢測(cè)傳感器;46、146...按壓部;49...肋;50...傳感器片;56...第1電極片;56e...第1電極;56s...第1絕緣片;57...第2電極片;57e...第2電極;57s...第2絕緣片;58...間隔件;60...金屬板;70...粘合層;SC...座墊;SW...開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)傳感器以及載荷檢測(cè)傳感器單元的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外,為了便于理解,存在各圖的比例尺與以下的說(shuō)明所記載的比例尺不同的情況。
(1)實(shí)施方式
圖1是表示本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元的結(jié)構(gòu)的分解圖,圖2是表示載荷檢測(cè)傳感器單元安裝于座椅裝置的S形彈簧的樣子的剖視圖。此外,圖2是沿著座椅裝置的左右方向的面的載荷檢測(cè)傳感器單元的剖視圖。如圖1、圖2所示,載荷檢測(cè)傳感器單元1A具備臺(tái)座2、按壓部件4以及載荷檢測(cè)傳感器5作為主要結(jié)構(gòu)。
載荷檢測(cè)傳感器5具有由第1電極56e以及第2電極57e構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SW并具有撓性的傳感器片50、金屬板60、以及將傳感器片50與金屬板60粘合的粘合層70。通過(guò)粘合層70,將傳感器片50與金屬板60粘貼。
傳感器片50為片狀的膜片開(kāi)關(guān),并具有大體矩形的主塊50m、和與主塊50m連接且比主塊50m寬度窄的尾塊50t。在主塊50m設(shè)置有由第1電極56e以及第2電極57e構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SW。另外,在尾塊50t形成有寬度寬的葉片部50f。另外,在主塊50m的各頂點(diǎn)附近形成有貫通孔50H。
如圖2所示,金屬板60通過(guò)粘合層70粘貼于傳感器片50的一個(gè)面。在本實(shí)施方式中,在作為傳感器片50的一部分的主塊50m中的、成為座椅裝置的座墊SC側(cè)的面亦即座墊側(cè)面50mcs粘貼有金屬板60。此外,座墊側(cè)面50mcs包括在與該座墊側(cè)面50mcs正交的方向上與傳感器片50的第1電極56e以及第2電極57e重疊的區(qū)域,在包括該區(qū)域的座墊側(cè)面50mcs上粘貼有金屬板60。即,在主視座墊側(cè)面50mcs的情況下,第1電極56e以及第2電極57e位于比由與金屬板60的厚度方向正交的方向上的金屬板60的側(cè)面圍起的范圍更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置。
粘合層70是將傳感器片50與金屬板60粘貼的層狀的部件。粘合層70可以設(shè)置于傳感器片50與金屬板60之間的全體也可以設(shè)置于一部分。但是,在傳感器片50與金屬板60之間的一部分設(shè)置粘合層70的情況下,至少設(shè)置在該粘合層70上在厚度方向上與后述的按壓部件4的按壓部46重疊的區(qū)域。此外,優(yōu)選也設(shè)置在粘合層70在厚度方向上與第1電極56e以及第2電極57e重疊的區(qū)域。在本實(shí)施方式中,粘合層70成為與金屬板60相同的大小。作為該粘合層70的材料,只要能夠?qū)鞲衅髌?0與金屬板60粘貼,可以是任意的材料,例如可舉出熱塑性樹(shù)脂、熱固化性樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂等。另外,作為粘合層70,也可以在聚對(duì)苯二甲酸(PET)、無(wú)紡布等的基材的兩面形成粘合層。這里,作為粘合層70的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg,優(yōu)選為85℃以上。由于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg為85℃以上,從而即使在如炙熱陽(yáng)光下的汽車(chē)的車(chē)內(nèi)那樣高溫的環(huán)境下,也難以流動(dòng),因此能夠抑制因粘合層70的流動(dòng)引起的就座的誤檢測(cè)。
臺(tái)座2具有:載置有載荷檢測(cè)傳感器5的載置部21、和與該載置部21連結(jié)的一對(duì)鉤部22。載置部21的上側(cè)的面是載置面21S。在該載置面21S上配置有主塊50m。如圖2所示,主塊50m的與載置部21的載置面21S對(duì)置的面亦即臺(tái)座對(duì)置面50mps整體不與載置部21粘合,該載置面21S與臺(tái)座對(duì)置面50mps抵接。另外,在載置部21形成有從載置面21S直至載置部21的下側(cè)的面(與載置面21S相反的一側(cè)的面)貫通的多個(gè)貫通孔20H(圖1),另外形成有多個(gè)鉤用開(kāi)口24(圖1)。
一對(duì)鉤部22分別設(shè)置于隔著載置部21相互對(duì)置的位置,并分別嵌入于沿車(chē)輛的座椅裝置的框架的開(kāi)口并列拉伸設(shè)置的多個(gè)S形彈簧100(圖2)中鄰接的一對(duì)S形彈簧100。因此,各個(gè)鉤部22是使臺(tái)座2與S形彈簧100卡止的卡止部。在本實(shí)施方式中,一對(duì)鉤部22沿座椅裝置的橫向排列,并以嵌入該橫向上鄰接的一對(duì)S形彈簧100的方式形成。另外,在一對(duì)鉤部22像這樣嵌入鄰接的一對(duì)S形彈簧100的狀態(tài)下,載置部21位于載置在多個(gè)S形彈簧100上的座墊SC(圖2)的下方,并且在從上方觀察多個(gè)S形彈簧的情況下載置部21配置于該一對(duì)S形彈簧100之間。如上述那樣在一對(duì)鉤部22嵌入了一對(duì)S形彈簧100的狀態(tài)下,在本實(shí)施方式中,載置面21S位于比各自的S形彈簧100的下端部更靠下側(cè)的位置。另外,在本實(shí)施方式的情況下,使金屬板成形而得到臺(tái)座2,該情況下的板厚例如為0.8mm。
按壓部件4是覆蓋載置于載置部21的載置面21S的主塊50m而保護(hù)主塊50m的第1電極56e以及第2電極57e等的部件。另外,如圖2所示,按壓部件4也是由于被座墊SC按壓而對(duì)由載荷檢測(cè)傳感器5的第1電極56e以及第2電極57e構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SW進(jìn)行按壓的按壓部件。
該按壓部件4具有頂壁45以及框壁48。頂壁45是大體成為圓形的板狀的部件。另外,按壓部件4的框壁48被分割為多個(gè),與頂壁45的外周緣連接。在被分割為多個(gè)框壁48的各個(gè)之間,鉤片47與頂壁45連接。各個(gè)鉤片47成為嵌入于在臺(tái)座2的載置部21形成的鉤用開(kāi)口24的結(jié)構(gòu)。通過(guò)各個(gè)鉤片47嵌入鉤用開(kāi)口24,從而可限制臺(tái)座2與按壓部件4的載置面21S方向上的相對(duì)移動(dòng)。
圖3是以與圖1不同視點(diǎn)表示按壓部件4的圖。如圖3所示,在按壓部件4的頂壁45設(shè)置有從與臺(tái)座2的載置部21對(duì)置底面突出的按壓部46。本實(shí)施方式的情況下,按壓部46的前端成為平面形狀,該平面近似成為圓形。該按壓部46成為小于第1電極56e以及第2電極57e的面積。即,在主視按壓部件4的上表面45S的情況下,第1電極56e以及第2電極57e位于比由該上表面的邊緣圍起的范圍更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置。另外,在主視按壓部件4的上表面45S的情況下,按壓部46位于比由與第1電極56e以及第2電極57e的厚度方向正交的方向上的電極的側(cè)面圍起的范圍更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置。
另外,在按壓部件4的頂壁45設(shè)置有從與設(shè)置有按壓部46的一側(cè)相同的底面突出的多個(gè)肋49。這些肋49形成于與在臺(tái)座2的載置部21形成的多個(gè)貫通孔20H重疊的位置。在按壓部件4覆蓋載置于臺(tái)座2的載置部21的載荷檢測(cè)傳感器5且各個(gè)鉤片47嵌入了各個(gè)鉤用開(kāi)口24的狀態(tài)下,各肋49插入對(duì)應(yīng)的貫通孔20H。由此載荷檢測(cè)傳感器5的片材面整體不粘合于載置部21,也可限制該載荷檢測(cè)傳感器5與按壓部件4的按壓部46的在載置面21S方向上的相對(duì)移動(dòng)。此外,在按壓部件4覆蓋載置于載置部21的載荷檢測(cè)傳感器5且對(duì)應(yīng)的鉤片47嵌入了各鉤用開(kāi)口24的狀態(tài)下,按壓部46的前端與載荷檢測(cè)傳感器5接觸。
此外,按壓部件4由比座墊SC硬質(zhì)的材料形成。因此,作為按壓部件4的一部分的按壓部46也由比座墊SC硬質(zhì)的材料形成。一般座墊SC由發(fā)泡的聚氨酯樹(shù)脂構(gòu)成,因此作為這樣的按壓部件4的材料,可舉出聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、PBT、苯酚樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等樹(shù)脂。
在這樣的載荷檢測(cè)傳感器單元1A安裝于一對(duì)S形彈簧100的狀態(tài)下,按壓部件4的頂壁45的上表面45S以隔開(kāi)規(guī)定的距離的方式與座墊SC的下表面對(duì)置。該上表面45S成為平面狀。上表面45S是接受來(lái)自座墊SC的按壓的受壓面,該上表面45S的面積大于按壓部46的與載荷檢測(cè)傳感器5的金屬板60接觸的部分的面積。
接下來(lái),對(duì)載荷檢測(cè)傳感器5更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是載荷檢測(cè)傳感器5的分解圖。如圖4所示,傳感器片50具備第1電極片56、間隔件58以及第2電極片57。第1電極片56具有第1絕緣片56s、第1電極56e以及第1端子56c作為主要結(jié)構(gòu)。
第1絕緣片56s成為具有撓性的樹(shù)脂制的絕緣片。該第1絕緣片56s由與傳感器片50的主塊50m相同形狀的主塊56m、和與主塊56m連接并與傳感器片50的尾塊50t大體相同形狀的尾塊56t構(gòu)成。尾塊56t的形狀在與主塊56m相反的一側(cè)的前端部位成為比尾塊56t的其他部位窄的寬度的點(diǎn)上,與傳感器片50的尾塊50t的形狀不同。另外,在主塊56m上,在與傳感器片50的貫通孔50H相同的位置形成有貫通孔56H。作為這樣的第1絕緣片56s的材料,能夠舉出PET、聚酰亞胺(PI)或者聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等樹(shù)脂。此外,第1絕緣片56s的主塊56m中的同與間隔件58對(duì)置的一側(cè)相反的一側(cè)的面如上述那樣,成為傳感器片50的主塊50m的臺(tái)座對(duì)置面50mps(圖2)。
第1電極56e設(shè)置在主塊56m的大體中央的一方的面上。第1電極56e由導(dǎo)體的層構(gòu)成,例如成為近似圓形的金屬打印層。第1端子56c由導(dǎo)體的層構(gòu)成,例如成為近似四邊形的金屬層。第1端子56c設(shè)置在尾塊56t的上述前端部位的設(shè)置有第1電極56e的一側(cè)的面上。另外,第1電極56e與第1端子56c經(jīng)由第1布線56w相互電連接。
第2電極片57具有第2絕緣片57s、第2電極57e以及第2端子57c作為主要結(jié)構(gòu)。
第2絕緣片57s配置于比第1電極片56更靠座墊SC側(cè)(圖2),并與第1絕緣片56s相同成為樹(shù)脂制的絕緣片。本實(shí)施方式的情況下,第2絕緣片57s由與第1絕緣片56s的主塊56m相同的形狀的主塊57m、和與主塊57m連接且前端部位以外的形狀與第1絕緣片56s的尾塊56t相同的形狀的尾塊57t。尾塊57t的前端部位成為比尾塊57t的其他部位窄的寬度,在將第1絕緣片56s與第2絕緣片57s重疊時(shí),第1絕緣片56s的尾塊56t的前端部位與第2絕緣片57s的尾塊57t的前端部位相互不重疊。另外,在主塊57m,與第1絕緣片56s相同在與傳感器片50的貫通孔50H相同的位置形成有貫通孔57H。作為第2絕緣片57s的材料,與第1絕緣片56s相同,能夠舉出PET、PI或者PEN等樹(shù)脂,第2絕緣片57s的材料可以與第1絕緣片56s的材料相同也可以不同。
第2電極57e是與第1電極56e成對(duì)的電極,并成為與第1電極56e相同的結(jié)構(gòu)。該第2電極57e設(shè)置在第2絕緣片57s的主塊57m的大體中央的一個(gè)面上。另外,設(shè)置有第2電極57e的位置成為在將第1電極片56與第2電極片57重疊時(shí)與第1電極56e重疊的位置。第2端子57c成為與第1端子56c相同的結(jié)構(gòu),并設(shè)置在尾塊57t的上述前端部位的設(shè)置有第2電極57e的一側(cè)的面上。另外,如上述那樣,在將第1絕緣片56s與第2絕緣片57s重疊時(shí),各自的絕緣片的前端部位相互不重疊,因此第1端子56c以及第2端子57c未位于第1絕緣片56s與第2絕緣片57s之間而露出。另外,第2電極57e與第2端子57c經(jīng)由第2布線57w相互電連接。
間隔件58配置與第1電極片56以及第2電極片57之間,成為樹(shù)脂制的絕緣片。該間隔件58由主塊58m和與主塊58m連接的尾塊58t構(gòu)成。主塊58m的外形與第1絕緣片56s、第2絕緣片57s的主塊56m、57m的外形相同。另外,在主塊58m中央形成有開(kāi)口58c,另外與第1絕緣片56s、第2絕緣片57s相同,在與傳感器片50的貫通孔50H相同的位置形成有貫通孔58H。除了尾塊56t、57t的寬度窄的前端部位以外,尾塊58t成為第1絕緣片56s、第2絕緣片57s的尾塊56t、57t相同的形狀。
開(kāi)口58c是近似圓形的形狀,且形成為直徑比第1電極56e以及第2電極57e的直徑稍小。本實(shí)施方式的情況下,按壓部46的前端的平面的面積優(yōu)選為3.0mm2以上。另外,按壓部46的前端的平面的外形成為近似圓形的形狀,作為該平面的直徑D2,優(yōu)選2.0mm以上。另外,按壓部46的前端的平面的面積相對(duì)于開(kāi)口58c的面積優(yōu)選為0.8倍以下。另外,在開(kāi)口58c以及按壓部46的前端的平面的外形均為近似圓形的情況下,按壓部46的前端的平面的直徑D2相對(duì)于開(kāi)口58c的直徑D1優(yōu)選為0.8倍以下。
另外,開(kāi)口58c以在使間隔件58與第1電極片56以及第2電極片57重疊而俯視間隔件58的情況下使開(kāi)口58c位于第1電極56e以及第2電極57e周邊的內(nèi)側(cè)的方式形成。而且,在間隔件58形成有將開(kāi)口58c內(nèi)的空間與傳感器片50的外部的空間連接的狹縫58b。該狹縫58b在將第1電極片56、間隔件58以及第2電極片57分別重疊時(shí),成為空氣孔。此外,也可以形成為在使間隔件58與第1電極片56以及第2電極片57重疊而俯視間隔件58的情況下使開(kāi)口58c位于第1電極56e以及第2電極57e周邊的外側(cè)。
在這樣的間隔件58的一個(gè)面?zhèn)日澈嫌械?電極片56的第1絕緣片56s,在該間隔件58的另一個(gè)面?zhèn)日澈嫌械?電極片57的第2絕緣片57s。此外,間隔件58可以兼顧粘合也可以不兼顧。
在間隔件58兼顧粘合的情況下,該間隔件58如圖2所示,由單一的層構(gòu)成。該情況下,優(yōu)選間隔件58在85℃的氣溫環(huán)境下的彈性模量成為10MPa以上。此外,作為該情況下的間隔件58的材料,可采用熱固化性樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂等固化樹(shù)脂。通過(guò)使未固化狀態(tài)的固化性樹(shù)脂在涂覆于第1絕緣片56s與第2絕緣片57s之間后固化而得到間隔件58,該間隔件58直接與第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s粘合。因此可省略物理上設(shè)置獨(dú)立的粘合層與絕緣片。
在間隔件58不兼顧粘合的情況下,如圖5所示,該間隔件58通過(guò)由間隔件用的絕緣片101、第1粘合層102以及第2粘合層103構(gòu)成的多個(gè)層構(gòu)成。該情況下,優(yōu)選第1粘合層102以及第2粘合層103在85℃的氣溫環(huán)境下的彈性模量成為10MPa以上。此外,絕緣片101設(shè)置于第1絕緣片56s與第2絕緣片57s之間,作為該絕緣片101的材料可舉出PET、PI或者PEN等樹(shù)脂。絕緣片101的材料與第1絕緣片56s或者第2絕緣片57s的材料可以相同也可以不同。第1粘合層102將絕緣片101與第1絕緣片56s粘合,作為該第1粘合層102的材料,可舉出熱固化性樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂等固化樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂等樹(shù)脂。第2粘合層103將絕緣片101與第2絕緣片57s粘合,作為該第2粘合層103的材料,可舉出熱固化性樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂等固化樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂等樹(shù)脂。第1粘合層102的材料與第2粘合層103的材料可以相同也可以不同。
在將間隔件58與第1電極片56以及第2電極片57粘合的情況下,第1電極片56的第1電極56e、第1布線56w以及第2電極片57的第2電極57e、第2布線57w位于第1絕緣片56s與第2絕緣片57s之間。而且,第1電極56e與第2電極57e經(jīng)由開(kāi)口58c對(duì)置而構(gòu)成開(kāi)關(guān)SW。另外,在將第1電極片56、間隔件58以及第2電極片57重疊的狀態(tài)下,各個(gè)貫通孔56H、57H、58H相互重疊,成為傳感器片50的貫通孔50H。
另外,在傳感器片50的第1端子56c以及第2端子57c分別設(shè)置有與未圖示的控制裝置連接的信號(hào)電纜19。第1端子56c以及第2端子57c與各個(gè)信號(hào)電纜19通過(guò)導(dǎo)電性膏、焊接等連接。包括連接了信號(hào)電纜19的第1端子56c以及第2端子57c的傳感器片50的尾塊50t的端部如圖1所示通過(guò)密封樹(shù)脂18被覆蓋。該密封樹(shù)脂18例如由熱熔膠、光固化樹(shù)脂等構(gòu)成。這樣,可抑制各個(gè)信號(hào)電纜19從各自的第1端子56c以及第2端子57c脫落,并且可抑制第1端子56c以及第2端子57c因?qū)щ娦缘膲m埃等而短路。
金屬板60由具有與傳感器片50相比難以撓曲的程度的撓性的金屬的板材構(gòu)成。作為金屬板60的材料,只要是具有導(dǎo)電性的金屬未被特別限定,可舉出例如銅、不銹鋼等。本實(shí)施方式的情況下,金屬板60成為與傳感器片50的主塊50m大體相同的形狀。
在該金屬板60與傳感器片50的貫通孔50H相同的位置形成有貫通孔60H,在將傳感器片50與金屬板60重疊時(shí),傳感器片50的貫通孔50H與金屬板60的貫通孔60H相互重疊。另外,在將傳感器片50與金屬板60重疊時(shí),金屬板60覆蓋由傳感器片50的第1電極56e以及第2電極57e構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SW而配置在座墊側(cè)面50mcs上,并通過(guò)粘合層70粘合于該座墊側(cè)面50mcs。此外,座墊側(cè)面50mcs如上述那樣是第2絕緣片57s的主塊57m中的同與第1絕緣片56s的主塊56m對(duì)置的面相反的一側(cè)的面。
本實(shí)施方式的第2絕緣片57s(主塊57m、尾塊57t)的厚度T1(圖2)小于金屬板60的厚度T2(圖2)。此外,優(yōu)選將第2絕緣片57s(主塊57m、尾塊57t)的厚度T1以及粘合層70的厚度T3(圖2)合計(jì)的厚度小于金屬板60的厚度T2。另外,優(yōu)選第2絕緣片57s(主塊57m、尾塊57t)的厚度T1小于第1絕緣片56s(主塊56m、尾塊56t)的厚度T4。并且,優(yōu)選第2絕緣片57s的厚度T1為金屬板60的厚度T2的10%~75%的范圍內(nèi)。這樣的金屬板60的厚度T2優(yōu)選為30~300μm的范圍內(nèi),粘合層70的厚度T3優(yōu)選為10~100μm的范圍內(nèi)。另外,第2絕緣片57s的厚度T1優(yōu)選為10~100μm的范圍內(nèi),第1絕緣片56s的厚度T4優(yōu)選為50~200μm的范圍內(nèi)。
以上的結(jié)構(gòu)的載荷檢測(cè)傳感器5配置在臺(tái)座2的載置部21上。具體而言,具有第1電極56e以及第2電極57e的傳感器片50的主塊50m位于臺(tái)座2的載置部21上。而且,傳感器片50的尾塊50t、密封樹(shù)脂18、一對(duì)信號(hào)電纜19從臺(tái)座2導(dǎo)出。
另外,如上述那樣,按壓部件4覆蓋載置于臺(tái)座2的載荷檢測(cè)傳感器5且各個(gè)鉤片47嵌入了鉤用開(kāi)口24的狀態(tài)下,按壓部46前端與載荷檢測(cè)傳感器5的金屬板60的與第1電極56e以及第2電極57e重疊的位置接觸。另外,在該狀態(tài)下,各肋49插通對(duì)應(yīng)的金屬板60的貫通孔60H、傳感器片50的貫通孔50H以及臺(tái)座2的貫通孔20H。因此,即使在臺(tái)座2與第1絕緣片56s未粘合的狀態(tài)下,也可限制該載荷檢測(cè)傳感器5與按壓部件4的按壓部46的相對(duì)移動(dòng)。即,肋49能夠理解為對(duì)臺(tái)座對(duì)置面50mps的方向上的傳感器片50與臺(tái)座2的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行限制的移動(dòng)限制部件。
接下來(lái),對(duì)基于本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A的就座的檢測(cè)進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示載荷檢測(cè)傳感器5的接通狀態(tài)的圖。若人就座于座椅裝置,則座墊SC的下表面向下方移動(dòng),座墊SC的下表面與按壓部件4的上表面45S接觸,對(duì)上表面45S進(jìn)行按壓。而且,若座墊SC的下表面還向下方移動(dòng),則如圖6所示,按壓部46的前端按壓金屬板60,由于金屬板60的撓曲,第2絕緣片57s的主塊57m也撓曲。此時(shí),第1絕緣片56s的主塊56m的臺(tái)座對(duì)置面50mps不與臺(tái)座2粘合,因此至少第1電極56e以及第2電極57e的周邊部分追隨金屬板60的撓曲方式而變形。其結(jié)果,第2電極57e與第1電極56e接觸,載荷檢測(cè)傳感器5接通,檢測(cè)到載荷。而且,通過(guò)與信號(hào)電纜19連接的未圖示的車(chē)輛用控制單元檢測(cè)到就座。
如以上那樣,本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器5具備:傳感器片50、和設(shè)置在該傳感器片50的座墊側(cè)面50mcs中與第1電極56e以及第2電極57e重疊的部位的金屬板60。
在按壓了該金屬板60的情況下,金屬板60撓曲,并且傳感器片50的第2絕緣片57s的主塊57m追隨該金屬板的撓曲地?fù)锨S纱说?電極56e與第2電極57e接觸,載荷檢測(cè)傳感器5接通,檢測(cè)到載荷。金屬與樹(shù)脂相比難以產(chǎn)生蠕變,因此與樹(shù)脂制的第2絕緣片57s相比,難以對(duì)金屬板60賦予壓痕。因此,該載荷檢測(cè)傳感器5中,能夠抑制因壓痕引起的載荷的誤檢測(cè)。
然而,樹(shù)脂與金屬相比存在容易相應(yīng)于環(huán)境溫度而變形的趨勢(shì),本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器5的第2絕緣片57s(主塊57m、尾塊57t)的厚度T1小于金屬板60的厚度T2。因此,與第2絕緣片57s的厚度T1為金屬板60的厚度T2以上的情況相比,能夠減少作為樹(shù)脂的第2絕緣片57s的變形量。換句話說(shuō),正如接近沒(méi)有第2絕緣片57s而僅有金屬板60的情況。因此,能夠減少在載荷檢測(cè)傳感器5接通的時(shí)刻施加于載荷檢測(cè)傳感器5的載荷(接通載荷)根據(jù)溫度變化而參差不齊的情況。其結(jié)果,也能夠抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
此處,將載荷檢測(cè)傳感器5的第2絕緣片57s的厚度T1與金屬板60的厚度T2相同的情況作為比較例,將第2絕緣片57s的厚度T1小于金屬板60的厚度T2的情況作為實(shí)施例1以及實(shí)施例2,在不同氣溫環(huán)境下進(jìn)行了給予載荷的實(shí)驗(yàn)。
表1
表1是表示使載荷檢測(cè)傳感器的第2絕緣片的厚度小于金屬板的厚度的情況與該第2絕緣片的厚度與金屬板的厚度相同的情況在不同氣溫環(huán)境下給予載荷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。如表1所示,作為比較例的第2絕緣片57s使用由PET構(gòu)成的厚度100μm的片材,作為實(shí)施例1以及實(shí)施例2的第2絕緣片57s使用由PET構(gòu)成的厚度50μm的片材。作為粘合層70,比較例以及實(shí)施例分別使用相對(duì)于由PET構(gòu)成的厚度6μm的基材的兩面涂覆了由丙烯酸系樹(shù)脂構(gòu)成的厚度12μm的粘合層的雙面膠帶。作為間隔件58,在比較例以及實(shí)施例1中,使用相對(duì)于由PET構(gòu)成的厚度50μm的基材的兩面涂覆了由丙烯酸系樹(shù)脂構(gòu)成的厚度25μm的粘合層的雙面膠帶,在實(shí)施例2中,使用由聚酯系聚氨酯丙烯酸酯構(gòu)成的厚度100μm的熱固化粘合膠帶。作為第1絕緣片56s,比較例以及實(shí)施例分別使用由PET構(gòu)成的厚度100μm的片材。
實(shí)驗(yàn)方法在-40℃、25℃、85℃的各個(gè)氣溫環(huán)境下配置比較例的載荷檢測(cè)傳感器5、實(shí)施例1的載荷檢測(cè)傳感器5以及實(shí)施例2的載荷檢測(cè)傳感器5,從金屬板側(cè)按壓該載荷檢測(cè)傳感器而測(cè)定出在一對(duì)電極56e、57e接觸的時(shí)刻對(duì)施加的載荷(接通載荷)。此外,表1中,在25℃的氣溫環(huán)境下測(cè)定的接通載荷成為1.0,在-40℃的氣溫環(huán)境測(cè)定的接通載荷以及85℃的氣溫環(huán)境下測(cè)定的接通載荷用使在25℃的氣溫環(huán)境下測(cè)定的接通載荷成為1.0的情況下的比率來(lái)表示。將這些數(shù)值坐標(biāo)圖化如圖7所示。
如表1以及圖7所示,在載荷檢測(cè)傳感器5的第2絕緣片57s的厚度T1小于金屬板60的厚度T2的情況下,同該第2絕緣片57s的厚度T1與金屬板60的厚度T2相同的情況相比,由接通載荷的溫度變化引起的差別變小。即,與常溫相比即使變?yōu)楦邷鼗蛘叩蜏兀材軌蚺c該常溫環(huán)境下同樣地檢測(cè)載荷。因此,能夠抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。這樣,根據(jù)本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器5,能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)載荷。
另外在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器5的情況下,第2絕緣片57s的主塊57m與金屬板60通過(guò)粘合層70粘合。因此,在相對(duì)于金屬板60的按壓被解除,金屬板60返回至非按壓時(shí)的位置時(shí),金屬板60能夠使第2絕緣片57s的主塊57m返回該位置。因此,在載荷檢測(cè)傳感器5中,在該載荷檢測(cè)傳感器5的周?chē)沫h(huán)境溫度變化的情況下也難以對(duì)第2絕緣片57s的主塊57m賦予壓痕。除此之外,將第2絕緣片57s的厚度T1以及粘合層70的厚度T3合計(jì)的厚度小于金屬板60的厚度T2,因此能夠進(jìn)一步抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
此外,公知在低溫環(huán)境下粘合層70固化而彈性模量顯著增高,特別是在溫度為粘合層70的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下時(shí)無(wú)法忽略粘合層70的彈性模量的影響。粘合層70的彈性模量會(huì)隨溫度發(fā)送較大變化,因此為了傳感器的接通載荷的穩(wěn)定,優(yōu)選粘合層70的彈性模量的影響成為10%以下。例如,在低溫環(huán)境下,粘合層70的彈性模量上升至第2絕緣片57s的彈性模量的20%左右的情況下,謀求粘合層70的厚度T3成為第2絕緣片57s的厚度T1的0.8倍以下。換句話說(shuō),在粘合層70的厚度T3為第2絕緣片57s的厚度T1的0.8倍以下的情況下,能夠使接通載荷穩(wěn)定。如本實(shí)施方式那樣在粘合層70經(jīng)由金屬板60通過(guò)按壓部46被按壓的情況下,粘合層70的厚度T3成為第2絕緣片57s的厚度T1的0.8倍以下在使接通載荷穩(wěn)定的點(diǎn)上特別有效。但是,即使在未被按壓部46按壓的情況下,通過(guò)使粘合層70的厚度T3成為第2絕緣片57s的厚度T1的0.8倍以下,從而低溫環(huán)境下的接通載荷穩(wěn)定。
另外,在粘合層70的厚度T3為10μm以上的情況下,能夠抑制由于在高溫環(huán)境下過(guò)大的按壓力施加于粘合層70而使粘合層70向側(cè)方流動(dòng)而成為一定厚度以下從而使接通載荷下降、或粘合性受損而總是接觸電極的情況。
另外,在第2絕緣片57s的厚度T1為金屬板60的厚度T2的10%~75%的范圍內(nèi)的情況下,能夠確保該第2絕緣片57s的耐久性并且抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,在第2絕緣片57s的厚度T1小于第1絕緣片56s的厚度T4的情況下,能夠使載荷檢測(cè)傳感器5更薄并且抑制因溫度變化引起的載荷的誤檢測(cè)。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器5的情況下,在第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s之間設(shè)置有間隔件58。在作為該間隔件58使用圖5所示那樣的雙面膠帶的情況下,如圖8所示,接通載荷與該雙面膠帶的丙烯酸系樹(shù)脂的粘合層的彈性模量的增加對(duì)應(yīng)地增加。其中,可確認(rèn)粘合層的彈性模量為10MPa以上后接通載荷的增加率變小,該粘合層的彈性模量為20MPa以上后接通載荷的增加率幾乎沒(méi)有變化。另外,樹(shù)脂一般具有低溫下變硬的趨勢(shì)。因此,若85℃的氣溫環(huán)境下的第1粘合層102以及第2粘合層103的彈性模量為10MPa以上,則從該85℃降低的氣溫環(huán)境,間隔件58的彈性模量也成為10MPa以上。同樣,在使用兼顧第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s的粘合的圖2所示的間隔件58的情況下,若85℃的氣溫環(huán)境下的間隔件58的彈性模量為10MPa以上,則在從該85℃降低的氣溫環(huán)境下,間隔件58的彈性模量也成為10MPa以上。在這樣間隔件58中關(guān)于粘合的構(gòu)成要素的彈性模量為10MPa以上的情況下,從低溫遍及高溫使間隔件58的變形較小,厚度的變化也較小,因此能夠抑制因該變化引起的載荷的誤檢測(cè)。這從表1以及圖7所示的實(shí)施例1與實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也能夠確認(rèn)。
然而,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,載荷檢測(cè)傳感器5的金屬板60通過(guò)比座墊硬質(zhì)的按壓部46被按壓。因此,相比通過(guò)座墊SC直接按壓金屬板60的情況能夠使金屬板60適當(dāng)?shù)貜澢?,從而能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,配置在臺(tái)座2之上的傳感器片50的主塊50m的與臺(tái)座2對(duì)置的臺(tái)座對(duì)置面50mps整體不與臺(tái)座2粘合。因此,主塊50m中的臺(tái)座對(duì)置面50mps中至少與第1電極56e以及第2電極57e重疊的區(qū)域的周邊部分容易浮出變形。因此,至少在作為第1電極56e以及第2電極57e的周邊部分的周邊部位容易追隨金屬板60的撓曲方式而變形(圖4),其結(jié)果,能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座。
這樣在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,按壓時(shí)容易使傳感器片50隨金屬板60變形,另一方面,非按壓時(shí)通過(guò)金屬板60使傳感器片50容易恢復(fù)原狀地變形。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,設(shè)置有對(duì)臺(tái)座對(duì)置面50mps的方向上的主塊50m與臺(tái)座2的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行限制的肋49。
因此,即使配置在臺(tái)座2之上的主塊50m整體非粘合,也可以抑制主塊50m相對(duì)于臺(tái)座2的錯(cuò)位,從而能夠抑制主塊50m相對(duì)于該臺(tái)座2的錯(cuò)位。因此,能夠抑制即使從按壓部46被按壓載荷檢測(cè)傳感器5也無(wú)法接通這樣的故障。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,肋49插通形成于傳感器片50的貫通孔50H以及形成于臺(tái)座2的貫通孔20H,因此容易抑制傳感器片50相對(duì)于臺(tái)座2的錯(cuò)位。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,肋49成為按壓部件4的一部分。
因此,可抑制按壓部件4的按壓部46與第1電極56e以及第2電極57e的位置關(guān)系的錯(cuò)位,從而能夠抑制即使從該按壓部46被按壓而載荷檢測(cè)傳感器5也無(wú)法接通這樣的故障。另外,該按壓部件4的一部分成為肋49,從而除了按壓部件4之外不另外設(shè)置移動(dòng)限制部件,配置在臺(tái)座2之上的主塊50m整體非粘合,也能夠抑制主塊50m相對(duì)于臺(tái)座2的錯(cuò)位。因此,如本實(shí)施方式那樣在載荷檢測(cè)傳感器單元1A具有按壓部件4的情況下,能夠使該載荷檢測(cè)傳感器單元1A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,按壓部件4具有面積比按壓部46與金屬板60接觸的面積大并接受來(lái)自座墊SC的按壓的頂壁45。
被座墊SC按壓的頂壁45的面積大于與金屬板60接觸的按壓部46的面積,因此通過(guò)該頂壁45能夠使來(lái)自座墊SC的按壓力集中于按壓部46,從而能夠使金屬板60更適當(dāng)?shù)貜澢?。因此根?jù)該按壓部件4,不僅能夠保護(hù)傳感器片50的第1電極56e以及第2電極57e等,也能夠更適當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,頂壁45的面積大于被按壓部46按壓的第1電極56e以及第2電極57e的面積,該按壓部46是小于第1電極56e以及第2電極57e的面積。頂壁45是大于第1電極56e以及第2電極57e的面積,因此相比第1電極56e、第2電極57e能夠接受更大的載荷。此外,座墊SC能夠從第1電極56e以及第2電極57e的正上方以外對(duì)頂壁45傳遞力。另外,按壓部46為小于第1電極56e以及第2電極57e的面積,從而能夠使通過(guò)按壓部件4的頂壁45集中的按壓力不相對(duì)于該按壓部46分散,而傳遞于第1電極56e以及第2電極57e。因此,能夠更適當(dāng)?shù)貦z測(cè)就座。
另外,在本實(shí)施方式的載荷檢測(cè)傳感器單元1A中,按壓部46的前端成為平面形狀。在該按壓部46的前端為平面形狀的情況下,與該前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹那闆r相比,載荷檢測(cè)傳感器5從按壓部46接受的按壓力分散,因此載荷檢測(cè)傳感器5的粘合層70由于按壓部46的按壓而難以向側(cè)方回避。因此,難以對(duì)粘合層70賦予壓痕,其結(jié)果,也可減少追隨于粘合層70而對(duì)金屬板60賦予壓痕。
此處,圖9示出通過(guò)前端為平面形狀的本實(shí)施方式的按壓部46按壓了載荷檢測(cè)傳感器5的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。另外,取代本實(shí)施方式的按壓部46,而采用如圖10所示前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹陌磯翰?46,圖11示出通過(guò)該按壓部146按壓了載荷檢測(cè)傳感器5的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)方法在25℃的環(huán)境下對(duì)載荷檢測(cè)傳感器5給予規(guī)定的外加載荷持續(xù)1秒后,再次對(duì)載荷檢測(cè)傳感器5施加載荷而測(cè)定出一對(duì)電極56e、57e接觸的時(shí)刻的載荷(接通載荷)。外加載荷從無(wú)載荷狀態(tài)(0N)每次增加10N,針對(duì)每次的外加載荷測(cè)定接通載荷。另外,接通載荷的測(cè)定次數(shù)為三次。如圖9以及圖11所示,能夠理解在應(yīng)用了前端成為平面形狀的按壓部46的情況下,與應(yīng)用前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹陌磯翰?46的情況相比,接通載荷的差別變小,難以對(duì)載荷檢測(cè)傳感器5的粘合層70、金屬板60賦予壓痕。
然而,作為體重較重的男性(男性的體重的統(tǒng)計(jì)從較低的男性到95%的男性)就座時(shí)的體重,作為施加于載荷檢測(cè)傳感器單元1A的載荷約為20N。而且,在約20N的載荷施加于載荷檢測(cè)傳感器單元1A時(shí),從按壓部46對(duì)金屬板60施加過(guò)大的力,有時(shí)被金屬板60的按壓部46按壓的部分發(fā)生塑性變形,此時(shí)接通載荷降低,無(wú)法適當(dāng)?shù)貦z測(cè)載荷。
本實(shí)施方式的情況下,按壓部46的前端的平面的面積為3.0mm2以上。另外,按壓部46的前端的平面的外形成為近似圓形的形狀,作為其平面的直徑D2,為2.0mm以上。該情況下,還抑制被金屬板60的按壓部46按壓的部分產(chǎn)生塑性變形,并且能夠防止按壓力過(guò)于分散而使載荷檢測(cè)傳感器5無(wú)法接通那樣的故障。
另外在本實(shí)施方式的情況下,按壓部46的前端的平面的面積相對(duì)于開(kāi)口58c的面積為0.8倍以下。另外,按壓部46的前端的平面的直徑D2相對(duì)于開(kāi)口58c的直徑D1為0.8倍以下。該情況下,能夠抑制按壓部46過(guò)大而使按壓力分散的情況,從而能夠抑制載荷檢測(cè)傳感器5無(wú)法接通那樣的故障。
(2)變形例
以上,將本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)傳感器單元上述實(shí)施方式作為例進(jìn)行了說(shuō)明,但本實(shí)用新型不限定于上述實(shí)施方式。
例如,上述實(shí)施方式中,在作為傳感器片50的一部分的主塊50m的座墊側(cè)面50mcs粘貼了金屬板60。然而,也可以在傳感器片50中成為座墊SC側(cè)的一個(gè)面中包括主塊50m與尾塊50t的一部分的部位粘貼金屬板60,也可以在該面整體粘貼金屬板60??傊?,能夠采用在傳感器片50中成為座墊SC側(cè)的一個(gè)面中至少與第1電極56e以及第2電極57e重疊的部位粘貼的金屬板。
另外,上述實(shí)施方式中,包括第1電極56e以及第2電極57e且比該第1電極56e以及第2電極57e大的主塊50m配置在臺(tái)座2之上。然而,也可以主塊50m與尾塊50t的一部分配置在臺(tái)座2之上,也可以傳感器片50整體配置在臺(tái)座2之上。此外,臺(tái)座在上述實(shí)施方式中成為用于在一對(duì)S形彈簧100之間配置傳感器片50的臺(tái)座2,但不限定于該臺(tái)座2。只要至少能夠配置第1電極56e以及第2電極57e部分,能夠使例如座椅底板、車(chē)體的一部分等各種部件成為臺(tái)座。
另外,在上述實(shí)施方式中配置在臺(tái)座2之上的主塊50m的與載置部21的載置面21S對(duì)置的主塊50m的臺(tái)座對(duì)置面50mps整體未與載置部21粘合。但是,也可以粘合臺(tái)座對(duì)置面50mps中的與第1電極56e以及第2電極57e重疊區(qū)域AR,而不粘合該區(qū)域AR以外的整個(gè)臺(tái)座對(duì)置面50mps。另外,配置在臺(tái)座2之上的主塊50m整體與臺(tái)座2粘合也可以。
另外,在上述實(shí)施方式中,通過(guò)肋49可限制傳感器片50與金屬板60的面方向上的相對(duì)移動(dòng)。但是,肋49不是必需的。該情況下,例如,如上述那樣也可以粘合主塊50m中的與第1電極56e以及第2電極57e重疊的區(qū)域AR。
另外,在上述實(shí)施方式中,按壓部件4的按壓部46與頂壁45一體成形。然而,也可以按壓部46與頂壁45獨(dú)立,安裝于該頂壁45等。
另外,在上述實(shí)施方式中,按壓部46的前端成為平面形狀。然而,按壓部46的前端也可以成為圖9所示那樣的凸?fàn)畹那嫘螤?。在按壓?6的前端成為凸?fàn)畹那嫘螤畹那闆r下,與其前端成為平面形狀的情況相比,能夠使從按壓部46給予載荷檢測(cè)傳感器5的按壓力集中。因此,即使在載荷檢測(cè)傳感器5的金屬板60變厚的情況下等,從按壓部46接受的按壓力難以傳遞于載荷檢測(cè)傳感器5的狀態(tài)下也能夠適當(dāng)?shù)貦z測(cè)載荷。
另外,在上述實(shí)施方式中,在未施加外壓的非就座檢測(cè)時(shí)的狀態(tài)下,按壓部46與金屬板60抵接。然而,在未施加外壓的非就座檢測(cè)時(shí)的狀態(tài)下,按壓部46也可以與金屬板60分離。此外,也可以按壓部46以及金屬板60設(shè)置于座墊SC與傳感器片之間,使傳感器片50中的與座墊SC相反的一側(cè)的面與金屬板60粘貼,在該金屬板60的與傳感器片50相反的一側(cè)(與座墊SC相反的一側(cè))設(shè)置按壓部46。該情況下,只要能夠?qū)鞲衅髌?0與座墊SC固定,也可以不設(shè)置臺(tái)座2。
另外,在上述實(shí)施方式中,在未施加外壓的非就座檢測(cè)時(shí)的狀態(tài)下,按壓部件4的頂壁45與座墊SC分離。然而,在未施加外壓的非就座的檢測(cè)時(shí)的狀態(tài)下,也可以按壓部件4的頂壁45與座墊SC抵接。
另外,在上述實(shí)施方式中,通過(guò)具有開(kāi)關(guān)SW且相互對(duì)置的第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s、配置于這些絕緣片56s、57s之間并具有開(kāi)口58c的間隔件58、設(shè)置于第1絕緣片56s中的與絕緣片57s對(duì)置的面的第1電極56e、以及與該第1電極56e成對(duì)并在經(jīng)由開(kāi)口58c隔開(kāi)距離地與第1電極56e對(duì)置的狀態(tài)下設(shè)置于第2絕緣片57s的第2電極57e構(gòu)成傳感器片50。然而,傳感器片50的結(jié)構(gòu)不限定于上述實(shí)施方式。
例如,也可以通過(guò)傳感器片50的第1電極56e或者第2電極57e為第1梳齒狀電極片、和以相對(duì)于該第1梳齒狀電極片而隔開(kāi)縫隙地嚙合方式配設(shè)的第2齒狀電極片構(gòu)成。
另外,例如,也可以使用在使由碳等的電阻值高的材料構(gòu)成的第1電極以及第2電極為經(jīng)由間隔件58的開(kāi)口58c而相互接觸的狀態(tài)下分別設(shè)置于第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s的對(duì)置面上的傳感器片。該傳感器片中,若施加按壓力則一對(duì)電極的電阻值下降。在這樣變化的電阻值低于作為接受規(guī)定的載荷時(shí)的電阻值設(shè)定的閾值的情況下檢測(cè)出承受的載荷。
另外,例如,也可以使用在經(jīng)由配置于間隔件58的開(kāi)口58c的導(dǎo)電橡膠使第1電極56e與第2電極57e接觸的狀態(tài)下,將這些電極56e、57e分別設(shè)置于第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s的對(duì)置面上的傳感器片。該傳感器片中,若施加按壓力則導(dǎo)電橡膠位移而一對(duì)電極56e、57e間的電阻值下降。在這樣變化的電阻值低于作為承受了規(guī)定的載荷時(shí)的電阻值而設(shè)定的閾值的情況下檢測(cè)出承受的載荷。
另外,例如,在第1絕緣片56s中的與第2絕緣片57s對(duì)置的面上設(shè)置作為第1電極的第1梳齒狀電極片、和作為第2電極的第2齒狀電極片,在第2絕緣片57s中的與第1絕緣片56s對(duì)置的面上設(shè)置導(dǎo)電橡膠。此外,也可以使用以使導(dǎo)電橡膠與第1梳齒狀電極片以及第2齒狀電極片經(jīng)由開(kāi)口58c對(duì)置的方式在第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s間設(shè)置了間隔件58的傳感器片。在該傳感器片中,若施加按壓力則與第1梳齒狀電極片以及第2齒狀電極片的接觸面積增大而輸出電阻值下降,并且導(dǎo)電橡膠位移而第1梳齒狀電極片以及第2齒狀電極片間的電阻值下降。在這樣變化的電阻值低于作為承受了規(guī)定的載荷時(shí)的電阻值而設(shè)定的閾值的情況下檢測(cè)出承受的載荷。此外,也可以省略該傳感器片的間隔件58。
例如,也可以使用將省略了開(kāi)口58c的具有撓性的片狀的間隔件配置于第1絕緣片56s以及第2絕緣片57s之間,將隔著該間隔件而對(duì)置的第1電極56e與第2電極57e設(shè)置于對(duì)應(yīng)的絕緣片56s、57s的面上的電容式的傳感器片。在該傳感器片中,若施加按壓力則間隔件撓曲從而一對(duì)電極56e、57e間的距離變小,產(chǎn)生于該電極56e、57e間的電容變大。在這樣變化的電容高于作為接受了規(guī)定的載荷時(shí)的電容而設(shè)定的閾值的情況下檢測(cè)出承受的載荷。
上述的載荷檢測(cè)傳感器單元1A的各構(gòu)成要素除了上述的實(shí)施方式、變形例所示的內(nèi)容以外,能夠適當(dāng)?shù)卦诓幻撾x本申請(qǐng)目的的范圍內(nèi)進(jìn)行組合、省略、變更、公知技術(shù)的附加等。
本實(shí)用新型的載荷檢測(cè)裝置只要對(duì)相對(duì)于應(yīng)該檢測(cè)載荷的檢測(cè)對(duì)象物的載荷的有無(wú)進(jìn)行檢測(cè)便具有利用的可能性。不局限于上述實(shí)施方式能夠采用其他的方式。例如,可舉出在護(hù)理用床的座墊的下方配置載荷檢測(cè)裝置的方式。在這樣的方式中,載荷檢測(cè)裝置能夠檢測(cè)載荷,基于該載荷檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果,能夠得到示出座墊上是否有人存在的信息。另外,也可以作為電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)使用,檢測(cè)載荷的有無(wú)。