CN103091008B - 车辆用座椅的载荷检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供车辆用座椅的载荷检测装置，即使在通过连结部将托架部件的两端固定部彼此连结的结构中，也不会使内部应力作用于产生应变体，进而能够确保载荷检测性能。该载荷检测装置具备产生应变体（20）、第一及第二固定部件（21、22）与托架部件（24），托架部件具有通过连结部（47）而彼此连结的两端固定部（43、44），对于分别形成于两端固定部的固定孔（45、46），一方被压入到第一固定部件的前端轴部（32），另一方以在长边方向上具有自由度、且在与该长边方向交叉的方向对移动进行限制的方式而与第二固定部件的前端轴部（51）嵌合。

Description

车辆用座椅的载荷检测装置

技术领域

本发明涉及对就坐于车辆用座椅的乘坐者的载荷进行检测的车辆用座椅的载荷检测装置。

背景技术

提出有多种如下的车辆用座椅的载荷检测装置，即，在具备安全气囊以便保护就坐于车辆用座椅的乘坐者的车辆中，当安全气囊鼓出时根据乘坐者的重量来适当地调整气体产生量，或者在乘坐者为小孩的情况下，对乘坐者的重量进行检测但是不使安全气囊动作。例如，专利文献1中公开了施加于应变检测元件的弯曲应力不变动、且实现了输出精度的提高的应变传感器。

专利文献1所记载的应变传感器形成为，将与传感器基板（11）的上表面抵接的第一上侧垫片（29）、以及与传感器基板的下表面抵接的第一下侧垫片（30）的各内侧面分别压入到第一圆筒部（31），其中，该第一圆筒部（31）被压入于传感器基板的第一固定孔（12），并且将与传感器基板的上表面抵接的第二上侧垫片（33）、以及与传感器基板的下表面抵接的第二下侧垫片（34）的各内侧面分别压入到第二圆筒部（35），其中，该第二圆筒部（35）被压入于传感器基板的第二固定孔（13），且将与传感器基板的上表面抵接的检测部上侧垫片（37）、以及与传感器基板的下表面抵接的检测部下侧垫片（38）的各内侧面分别压入到检测用圆筒部（39），其中，该检测用圆筒部（39）被压入于传感器基板的检测孔（14）。

在专利文献1所记载的应变传感器中，由于第一垫片（29、30）与第二垫片（33、34）由不同部件构成，因此经由第一及第二圆筒部而能够将两组垫片压入到传感器基板的第一及第二固定孔，然而，例如专利文献2所记载，在与第一及第二垫片相当的两个固定部（43、44）通过搭载有放大器装置（27）的连结部（47）而一体连结的情况下，如专利文献1所记载，即使欲将两个固定部（第一及第二垫片）分别压入到传感器基板，也会由于两个固定部与传感器基板的固定孔的尺寸公差或尺寸误差等而无法实现该压入，若欲强行压入，则会使传感器基板产生内部应力，从而无法进行高精度的载荷检测。

在这种情况下，如专利文献2所记载，相对于被压入于产生应变体(传感器基板)的固定轴而压入两个固定部中的任一方，并且以保持间隙的方式使两个固定部中的另一方与被压入到产生应变体(传感器基板)的固定轴嵌合，由此能够不使产生应变体产生内部应力。

专利文献1：日本特开2003－83707号公报

专利文献2：日本特开2009－128107号公报

然而，虽然通过使另一方的固定部以保持间隙的方式与产生应变体嵌合而能够不使产生应变体产生内部应力，但却无法对产生应变体的与长边方向交叉的方向上的晃动进行限制，从而可能会对载荷检测性能的提高造成不良影响。

另外，在专利文献2所记载的装置中，当输送载荷检测装置这单个部件时，将垫片压入到另一方的固定轴的前端轴部，以便使另一方的固定部与产生应变体可靠地结合。因此，会产生如下课题：因垫片的附加而导致零件件数增加、且使得载荷检测装置的重量增加，并且因组装工时的增加而导致成本提升。另外，还存在如下忧虑：因垫片的附加而使得紧固轴力不稳定，从而导致载荷检测性能的下降。

发明内容

本发明是为了解决上述的现有问题而完成的，其目的在于提供车辆用座椅的载荷检测装置，即使在通过连结部将托架部件的两端固定部彼此连结的装置中，也不会使内部应力作用于产生应变体，能够确保载荷检测性能。

为了解决上述的课题，技术方案1所涉及的发明的特征在于，车辆用座椅的载荷检测装置夹装于对车辆用座椅进行固定的座椅侧固定部件、与将该座椅侧固定部件固定于车辆的地板侧的地板侧固定部件之间，且对就坐于所述车辆用座椅的乘坐者的载荷进行测量，所述车辆用座椅装置的载荷检测装置构成为包括如下部件：产生应变体，其在两端具有一端孔与另一端孔、且粘贴有应变片；第一及第二固定部件，其分别具备压入到该产生应变体的一端孔及另一端孔的中轴部、以及从该中轴部突出的前端轴部，与所述座椅侧固定部件及所述地板侧固定部件中的任一方连结；托架部件，其具有通过连结部而彼此连结的两端固定部，对于分别形成于该两端固定部的固定孔，一方的固定孔被压入到所述第一固定部件的前端轴部，另一方的固定孔以在所述产生应变体的长边方向上具有自由度、且对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的方式而与所述第二固定部件的前端轴部嵌合；以及连结轴，其与所述产生应变体的中央部一体地连结，且与所述座椅侧固定部件及所述地板侧固定部件中的另一方连结。

技术方案2所涉及的特征在于，在技术方案1中，形成于所述托架部件的所述另一方的固定孔，形成为具有沿着所述长边方向的两面宽度的长孔。

技术方案3所涉及的特征在于，在技术方案1或技术方案2中，形成于所述托架部件的所述另一方的固定孔，以隔开能够对与所述长边方向交叉的方向上的移动进行限制的间隙的方式而与所述第二固定部件的前端轴部嵌合。

根据以上述方式构成的技术方案1所涉及的发明，具备托架部件，该托架部件具有通过连结部而彼此连结的两端固定部，对于分别形成于该两端固定部的固定孔，一方的固定孔被压入到第一固定部件的前端轴部，另一方的固定孔以在产生应变体的长边方向上具有自由度、且对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的方式而与第二固定部件的前端轴部的托架部件嵌合，因此，即使在两端固定部通过连结部而被彼此连结的结构中，也能够在托架部件与第二固定部件之间吸收尺寸误差等，进而难以经由托架部件而使内部应力从第一、第二固定部件等作用于产生应变体。因此，根据该发明，能够确保载荷检测性能。

根据技术方案2所涉及的发明，由于形成于托架部件的另一方的固定孔形成为具有沿着长边方向的两面宽度的长孔，因此，能够容易地形成另一方的固定孔，并且即使另一方的固定孔相对于第二固定部件的前端轴部在长边方向上产生位移，也能够可靠地避免使内部应力作用于产生应变体。

根据技术方案3所涉及的发明，由于形成于托架部件的另一方的固定孔以隔开能够对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的间隙的方式而与第二固定部件的前端轴部嵌合，因此，嵌合于另一方的固定孔的第二固定部件的前端轴部不会因第二固定部件的前端轴部及另一方的固定孔的尺寸公差等而处于压入状态，从而能够恒定地维持第二固定部件的前端轴部与另一方的固定孔的关系。

附图说明

图1是示出具备本发明的实施方式所涉及的载荷检测装置的车辆用座椅的立体图。

图2是本发明的实施方式所涉及的载荷检测装置的立体图。

图3是将载荷检测装置分解后的图。

图4是示出托架部件的两端固定部的固定孔的俯视图。

图5是示出向产生应变体组装固定部件及托架部件的组装工序的图。

图6是实施方式的组装状态图。

图7是示出向座椅框架组装载荷检测装置的组装状态的图。

图8是沿着图7的8-8线进行向视的放大图。

附图标记说明：

10…载荷检测装置；11…车辆用座椅；12…地板；16…地板侧固定部件（上轨道）；17…座椅侧固定部件（座椅框架）；19…固定轴；20…产生应变体；21、22…第一、第二固定部件（第一、第二下套筒）；23…连结部件（连结轴）；24…托架部件（上托架）；29、34…基座部；30…一端孔；31、36…中轴部；32、51…前端轴部；35…另一端孔；38…中央孔；39…中轴部；41…前端轴部；42…固定螺纹部；43、44…两端固定部；45、46…固定孔；46a…两面宽度部；47…连结部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式所涉及的车辆用座椅的载荷检测装置进行说明。载荷检测装置10是用于对就坐于图1所示的车辆用座椅11的乘坐者的载荷进行检测（测量）的装置。此外，在图1中，利用从就坐于车辆用座椅11的乘坐者观察的方向来表示上下、左右及前后。

在图1及图7中，将车辆用座椅11以能够调整位置的方式固定于车辆的地板12的座椅滑动装置13构成为包括固定于地板12且沿车辆的前后方向延伸的一对下轨道14、以及以能够移动的方式支承于下轨道14的上轨道16。

座椅框架17作为支承车辆用座椅11的座椅坐垫的座椅侧固定部件，在其下表面或侧方的前后及左右的4个角的位置经由载荷检测装置10而固定于安装面18，其中，该安装面18形成于作为地板侧固定部件的一对上轨道16的上表面。在固定有载荷检测装置10的各上轨道16的各两端部沿车辆的前后方向隔开规定距离地朝垂直方向突设固定有一对固定轴19，其中，该固定轴19用于将载荷检测装置10固定于安装面18上。

如图2及图3所示，载荷检测装置10构成为包括如下部件等：形成为大致长方形的板状的产生应变体20；粘贴于产生应变体20的表面的应变片G1、G2；作为第一、第二固定部件的第一、第二下套筒21、22，其在两端部将产生应变体20固定于上轨道16的安装面18；作为连结部件的连结轴23，其沿垂直方向固定于产生应变体20的中央部，且固定于车辆用座椅11的座椅框架17；上托架24（作为托架部件的一部例子），其在两端部固定于产生应变体20的上表面；放大器装置27，其与产生应变体20并列安装于上托架24的连结部47的下表面，且用于放大来自应变片G1、G2的信号；以及FPC基板28，其与应变片G1、G2和放大器装置27连接。此外，59表示对用于将放大器装置27的输出传送至省略图示的电子控制单元的通信线进行连接的连接器。

如图3及图5所示，第一、第二下套筒21、22构成为包括如下部件：圆形的基座部29、34，其呈相同形状、且具有规定的厚度；中轴部31、36，其从该基座部29、34突出，且被压入到贯穿设置于产生应变体20的两端部的一端孔30及另一端孔35；前端轴部32、51，其从该中轴部31、36突出；以及安装孔33、37，其以在中心贯通的方式贯穿设置。

在产生应变体20的两端部以隔开与固定轴19的间隔相同的规定距离的方式贯穿设置有一端孔30及另一端孔35。中轴部31、36被分别压入到一端孔30及另一端孔35，直至产生应变体20的下表面与第一、第二下套筒21、22的基座部29、34抵接为止。在产生应变体20的中央部贯穿设置有中央孔38，连结轴23的中轴部39被压入到中央孔38。

在连结轴23的端部形成有厚度比第一、第二下套筒21、22的基座部29、34的厚度小的凸缘40，且该凸缘40与产生应变体20的下表面抵接。自中轴部39的端面起突出设置有前端轴部41，自前端轴部41的端面起突出设置有固定螺纹部42。在连结轴23的中轴部39被压入到产生应变体20的中央孔38的状态下，将环部件48压入到前端轴部41，由此在凸缘40与环状部件48之间夹持产生应变体20，从而使得连结轴23固定于产生应变体20。

因此，若经由连结轴23而对产生应变体20施加载荷，则产生应变体20因将其两端部被两端支承于第一、第二下套筒21、22而弯曲，在产生应变体20的表面、且在第一下套筒21与连结轴23之间以及第二套筒22与连结轴23之间，与载荷成比例地在第一、第二下套筒21、22侧产生压缩应变，在连结轴23侧产生拉伸应变。在产生应变体20的两端部与中央部之间、亦即在第一下套筒21与连结轴23之间以及第二套筒22与连结轴23之间粘贴有应变片G1、G2，以便对该压缩应变、拉伸应变进行检测。

利用这样的应变片G1、G2构成桥电路，进而输出与产生应变体20的挠曲、亦即与作用于产生应变体20的载荷对应的电信号。此外，不仅能够设定成在第一、第二下套筒21、22侧产生压缩应变、且在连结轴23侧产生拉伸应变，还能够设定成仅在第一、第二下套筒21、22侧产生压缩应变或拉伸应变，或者能够设定成仅在连结轴23侧产生压缩应变或拉伸应变。

在产生应变体20的上表面，作为托架部件的上托架24通过两端固定部43、44而被固定于产生应变体20的两端部。即，在上托架24的两端设置有固定部43、44，两端固定部43、44通过连结部47而被一体地连结。连结部47形成为沿产生应变体20的侧方，换言之，是沿与产生应变体20的伸长方向正交的方向延伸。

贯穿设置于一方的固定部43的固定孔45被压入到从产生应变体20的上表面突出的第一下套筒21的前端轴部32，从而使得产生应变体20的一端被夹持于上托架24的固定部43与第一下套筒21的基座部29之间。如图4所示，贯穿设置于另一方的固定部44的固定孔46形成为长孔，形成为该长孔的固定孔46以在产生应变体20的长边方向（连结两固定孔45、46的方向）上具有自由度、且在与长边方向交叉的方向上对移动进行限制的方式，与从产生应变体20的上表面突出的第二下套筒22的前端轴部51嵌合。

即，贯穿设置于另一方的固定部44的固定孔46由椭圆状的长孔构成，该长孔由沿着长边方向的两面宽度部46a、以及与两面宽度部46a的两端部连结的圆弧部46b构成，固定孔46以在长边方向上具有较大的间隙、且在与长边方向交叉的方向上具有能够对移动进行限制的微小的间隙的方式，与第二下套筒22的前端轴部51嵌合（松动嵌合）。在这种情况下，贯穿设置于另一方的固定部44的固定孔46可以以不构成压入的程度、且无间隙地与第二下套筒22的前端轴部51嵌合。

此外，在实施方式中，虽然将形成为长孔的固定孔46贯穿设置于与放大器装置27的连接器59侧对应的另一方的固定部44，但是也可以将与连接器59相反的一侧的固定部45作为另一方的固定部，并使长孔形成于该固定部。

根据上述的结构，虽然上托架24的两端固定部43、44通过连结部47而彼此连结，但是即使在第一、第二下套筒21、22的间距（即，产生应变体20的一端孔30与另一端孔35的距离）、与通过连结部47而将两端固定部43、44一体地连结后的上托架24的两端固定孔45、46的间距因尺寸误差等而不一致的情况下，也不会将内部应力施加于产生应变体20。进而，通过对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制，能够将载荷检测装置10的整体保持为相对于载荷中心（连结轴23的中心）点对称，从而能够确保较高的载荷检测精度。

如图7所示，在车辆用座椅11的座椅框架17的左右两侧形成有与上述的上轨道16的安装面18在上下方向上对置的连结面62。在连结面62贯穿设置有：供载荷检测装置10的连结轴23插通的连结孔63；以及在连结孔63的两侧供紧固螺母60插通的插通孔64。

此外，在零件制造厂或零件工厂中如图2及图6所示那样地组装载荷检测装置10，且在该状态下将其输送至车辆制造厂或车辆组装工厂。此时，虽然上托架24的另一方的固定部44并未形成为与被压入到产生应变体20的另一端孔35的第二下套筒22进行任何结合的状态，但是由于上托架24的一方的固定部43被压入到第一下套筒22的前端轴部32，因此，几乎不会出现在搬运载荷检测装置10的过程中零件的一部分脱落的担忧。

以下，关于在车辆用座椅11的下表面的四个角的位置，将在零件制造厂或零件工厂中被装配的载荷检测装置10安装于座椅滑动装置13的一对上轨道16、与车辆用座椅11的座椅框架17之间的次序进行说明。

对载荷检测装置10而言，产生应变体20夹装于上轨道16的安装面18与座椅框架17的连结面62之间，放大器装置27配置于相比一对上轨道16的内侧、亦即上轨道16的安装面18与座椅框架17的连结面62的对置位置更加偏向车辆用座椅11的左右方向内侧的位置，且连接器59在车辆用座椅11的中央部的下方以朝向固定于地板12的省略图示的电子控制单元的方式配置成在车辆前后方向上彼此对置。

此外，由于在上轨道16与座椅框架17之间安装有4个载荷检测装置10，因此，对其中一个载荷检测装置10的安装进行说明。然而，在4个载荷检测装置10中，放大器装置27相对于产生应变体20的配置在车辆用座椅11的左右、前后不同，相对于配置于上轨道16的安装面18与座椅框架17的连结面62之间的产生应变体20，各放大器装置27配置于车辆用座椅11的左右方向的各内侧。另外，各放大器装置27的连接器59相对于放大器装置27配置为在车辆用座椅11的前后方向的各内侧互相对置。由此，在车辆用座椅11的前部左侧与后部右侧能够使用相同结构的载荷检测装置10，在前部右侧与后部左侧也能够使用相同结构的载荷检测装置10，从而能够由2种载荷检测装置10构成车辆用座椅11。

第一、第二下套筒21、22的安装孔33、37与在上轨道16的端部沿垂直方向突出设置的固定轴19嵌合，基座部29、34的底面坐落于安装面18上。螺旋紧固于刻设在固定轴19的前端的螺纹部的紧固螺母60按压上托架24的固定部43、44，使得载荷检测装置10的产生应变体20在两端部固定于上轨道16的安装面18。

此时，由于贯穿设置于上托架24的另一方的固定部44的固定孔46形成为长孔，因此上托架24的另一方的固定部44侧的紧固螺母60的接触面与上托架24的接触面积在两端固定部43、44互不相同，从而会对载荷检测精度造成微妙的影响。

因此，在本实施方式中，如图8所示，通过对紧固螺母60的接触面进行锪孔，使得对两端固定部43、44进行紧固的紧固螺母60的螺纹孔的接触面开口端60a的内径大于形成于另一方的固定部44的固定孔（长孔）46的长径尺寸，从而使紧固螺母60的接触面与上托架24的接触面积在两端固定部43、44相同，进而使两端的表面压力相同，由此能够确保高精度的载荷检测精度。

在车辆用座椅11的座椅框架17形成有贯穿设置有连结孔63的连结面62，在连结轴23的固定螺纹部42嵌合安装有连结孔63，连结面62的下表面与环部件48的上表面抵接，座椅框架17经由产生应变体20及第一、第二下套筒21、22而载置于上轨道16上。并且，利用螺合安装于固定螺纹部42的紧固螺母65将连结面62压接于环部件48，由此使得载荷检测装置10的连结轴23固定于车辆用座椅11的座椅框架17。

在具备以上述方式构成的载荷检测装置10的车辆用座椅装置中，若乘坐者就坐于座椅坐垫，则乘坐者的载荷会经由连结轴23而作用于产生应变体20。

由此，将两端部支承于第一、第二下套筒21、22的产生应变体20的中央部产生弯曲，从而会在在产生应变体20的表面、且在第一下套筒21与连结轴23之间以及第二套筒22与连结轴23之间，与载荷成比例地在第一、第二下套筒21、22侧产生压缩应变、且在连结轴23侧产生拉伸应变。利用粘贴于产生应变体20的应变片G1、G2检测出该压缩应变、拉伸应变，并利用放大器装置27对应变片G1、G2的检测输出进行放大，经由与连接器59连接的通信线而将放大器装置27的输出传送至省略图示的电子控制单元。

这样，基于产生应变体20的应变而检测出就坐于车辆用座椅11的乘坐者的载荷。并且，基于这样的载荷检测结果而能够根据乘坐者的重量适当地控制安全气囊等。

根据上述的实施方式，载荷检测装置10具备上托架24，该上托架24具有通过连结部47而被彼此连结的两端固定部43、44，对于分别形成于两端固定部43、44，一方的固定孔45被压入到第一下套筒21的前端轴部32，另一方的固定孔46以在产生应变体20的长边方向上具有自由度、且对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的方式而与第二下套筒22的前端轴部51嵌合。

由此，即使在两端固定部43、44通过连结部47而被彼此连结的结构中，也能够在上托架24与第二下套筒22之间吸收尺寸误差等，由此难以经由上托架24而使内部应力从第一、第二下套筒21、22作用于产生应变体20。

进而，由于相对于第二下套筒22的前端轴部51，上托架24的另一方的固定部44的与长边方向交叉的方向上的移动被限制，因此载荷检测装置10的整体被保持为相对于载荷中心（连结轴23的中心）点对称，从而能够确保较高的载荷检测精度。

进而，由于未使用压入到第二下套筒22的现有的这样的垫片，因此，能够通过削减零件件数而减轻载荷检测装置10的重量，并且能够通过削减安装工时而降低成本。另外，还能够消除如下忧虑：因垫片的附加而造成紧固轴力不稳定，从而导致载荷检测性能下降。

将上述的结构的载荷检测装置10夹装于对车辆用座椅11进行固定的座椅框架（座椅侧固定部件）17、与将座椅框架17固定于车辆的地板12侧的上轨道（地板侧固定部件）16之间，由此能够正确地检测乘坐者的载荷。

在上述的实施方式中，虽然形成为将放大器装置27安装于连结上托架24的两端固定部43、44的连结部47，但是连结部47在削减上托架24的零件件数这方面也很有效，未必一定要将其限定成用于安装放大器装置27。

另外，在上述的实施方式中，虽然将第一、第二下套筒21、22固定于上轨道（地板侧固定部件）16，且将连结轴23固定于座椅框架（座椅侧固定部件）17，但是也可以将第一、第二下套筒21、22固定于座椅框架17侧，且将连结轴23固定于上轨道16侧。

进而，在上述的实施方式中，虽然对使另一方的固定孔46形成为椭圆状的长孔的例子进行了说明，但是如果长孔是在产生应变体20的长边方向上具有自由度、且对与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的形状，则不限于长孔，也可以是多边形或花键形状等。

这样，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形。

[产业上的利用可能性]

本发明所涉及的车辆用座椅的载荷检测装置夹装于座椅侧固定部件与地板侧固定部件之间，且优选用于对就坐于座椅的乘坐者的载荷进行检测的车辆用座椅。

Claims (3)

1.一种车辆用座椅的载荷检测装置，其特征在于，具备：

产生应变体，其在第一端部具有第一端孔、且在第二端部具有第二端孔，并在该第一端孔与该第二端孔之间粘贴有应变片；

第一固定部件，其具备被压入到所述第一端孔的中轴部、以及从该中轴部突出的第一前端轴部，适合与对车辆用座椅进行固定的座椅侧固定部件、以及将该座椅侧固定部件固定于车辆的地板侧的地板侧固定部件中的任一方连结；

第二固定部件，其具备被压入到所述第二端孔的中轴部、以及从该中轴部突出的第二前端轴部，适合与所述座椅侧固定部件、以及所述地板侧固定部件中的任一方连结；

托架部件，其具有连结部、以及通过该连结部而彼此连结的两端固定部，并在所述两端固定部中的一方具有形成为能够将所述第一固定部件的前端轴部压入的第一固定孔，在所述两端固定部中的另一方具有第二固定孔，该第二固定孔形成为以在所述产生应变体的长边方向上具有自由度、且对与所述长边方向交叉的方向上的移动进行限制的方式而与所述第二固定部件的前端轴部嵌合；以及

连结轴，其与所述产生应变体的中央部一体地连结，且与所述座椅侧固定部件及所述地板侧固定部件中的另一方连结。

2.根据权利要求1所述的车辆用座椅的载荷检测装置，其特征在于，

所述第二固定孔形成为具有沿着所述产生应变体的长边方向延伸的两面宽度的长孔。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用座椅的载荷检测装置，其特征在于，

所述第二固定孔以下述方式与所述第二固定部件的所述第二前端轴部嵌合，即，与所述第二前端轴部隔开能够对所述产生应变体的与长边方向交叉的方向上的移动进行限制的间隙。