CN107585060B - 能够检测承载力的装置 - Google Patents

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Abstract

一种能够检测承载力的装置，该装置包括：‑支撑件(50)，其对于张力呈刚性；至少一个板(60)，其通过承载力如下地弹性变形：从弯曲构形，其中板呈现为凸承载面(68)，待检测的承载力直接施加在其上；到更扁平的构形，其中凸承载面更加扁平，‑弹簧(52)，其能够将板永久地拉紧到其弯曲构形；‑引导机构(72)，其安装在支撑件上并且能够引导板的自由远端沿着与压痕的方向成直角的平移轴线(38)平移；‑传感器(80)，其能够检测自由远端沿平移轴线的位移以检测承载力。

Description

能够检测承载力的装置
技术领域
本发明涉及一种能够检测承载力的装置。本发明还涉及包含该装置的座椅底座和座椅。
背景技术
在本说明书中，“能够检测承载力的装置”以及“用于检测承载力的装置”应该理解为表示以下两种装置：
-仅能够传递二进制信息，即，可选地，存在承载力和不存在承载力的装置，或者，
-还能够测量承载力的幅值和/或能够测量由承载力所引起的位移的装置。
这种检测装置例如用于检测坐在机动车辆的座椅中的乘客的存在。在申请US7049974B2中描述了这种检测装置的示例。如该专利所指出的，期望减小这样的检测装置的体积。还期望最大化地简化该装置的架构以在最终应用中简化其制造和其组装，并因此降低其成本。
现在，如US7049974B2的图2的实施例所示，已知的检测装置包括彼此配合的多个部件，所述部件相对于彼此来移位以检测承载力。
从以下专利已知现有技术：
-WO 99/41565A1；
-DE 102013213672A1；
-WO 02/18892A2。
发明内容
本发明旨在提出这样的一种易于制造的检测装置。因此本发明的主题是根据权利要求1所述的能够检测承载力的装置。
所要求保护的装置是特别容易制造的，因为板同时满足以下功能：
-承载面的功能，待检测的承载力直接施加在该承载面上，以及
-连杆功能，其将平行于压痕方向的移动转变为与该压痕方向成直角的移动。
此外，通过将平行于压痕方向的移动转变为与该方向成直角的移动，可以减小装置的高度，即装置在压痕方向上的尺寸。实际上，对于一些应用，例如检测坐在座椅中的乘客而言，必须限制装置的高度。利用所要求保护的装置能够将对板的自由远端的位移进行检测的传感器放置在板的旁边，而不是如同在常规的装置中那样放置在被承载力移位的移动部件的下方。因此，如果需要，这可以降低装置的高度。
该检测装置的实施例能够包括从属权利要求的一个或更多个特征。
检测装置的这些实施例还能够提供以下一个或更多个优势：
-通过使用板弹簧，可以通过使用单个部件来实现板和弹簧二者的功能。由于同一板弹簧履行板和弹簧二者的功能，因此使对装置的生产简化。
-通过将传感器布置在可移位的远端的旁边可以降低装置的高度。实际上，传感器不再必须布置在沿压痕方向移位的移动部件的下方。相反地，在此，传感器被沿与该移动部件的压痕方向成直角的方向布置在旁边，即布置在板的旁边。因此，这使得可以降低检测装置的总高度。
-通过使用其比值f/L小于0.5的板可以进一步减小装置的尺寸。实际上，由于板的初始弯曲构形，板的远端的行程小于板在压痕方向上的行程。因此，与如果传感器必须检测板在压痕方向上的行程相比，其应该会检测到较小的位移幅值。这使得可以使用较小尺寸的传感器，并且因此使装置的尺寸减小。此外，该比值f/L的精确设置使得可以将远端的行程调整到传感器能够检测的位移幅值。
-刚性支撑件是平面的这一事实也使得可以进一步降低装置的高度。
-使用由承载平面和抵接件的简单配合制成的引导机构使得可以对装置进行简化。
-近端和远端之间的最短距离大于7cm这一事实使装置在自由远端的平移方向上的灵敏度提高。这使得易于在座椅的底座中使用该装置来检测坐在该座椅上的乘客的存在。
本发明的主题还包括座椅的底座以及包含所要求保护的装置的座椅。
对用于检测泡沫块内的承载力的装置的布置使得可以避免对坐在该底座上的乘客的舒适度造成干扰。这也避免对并入底座中的其他装置(例如加热层、通风设备或乘客按摩机构)的布置和运行造成干扰。最后，这限制了施加在底座设计上的约束。特别地，泡沫块内的检测装置的布局使得可以在任何点产生底座的裁剪和缝合。
将检测装置布置在所要求保护的底座的后四分之一中的一个中，使得可以更可靠地检测坐在座椅上的乘客或坐在儿童座椅上的儿童。实际上，通过以这种方式布置检测装置，由任何形式的不活动物体或由坐在通过根据ISOFIX标准的固定机构固定到该底座的座椅上的儿童所引起的意外检测的数量是有限的。
附图说明
通过阅读仅作为非限制性示例并参照附图而给出的以下说明，将更好地理解本发明，在附图中：
图1为包括座椅的机动车辆的垂直截面的示意图；
图2为图1的车辆的后座椅的底座的俯视图；
图3为图2的底座的垂直截面的局部视图；
图4为容纳在图3的底座中的检测装置的立体图；
图5为图4的装置的侧视图；
图6为图4的装置的俯视图；
图7至12为图4的检测装置的其他可能实施例的立体图；
图13为检测装置在底座内的另一可能定位的垂直截面中的示意图；
图14也是图4的检测装置在座椅的底座中的另一可能定位的示意性立体图。
具体实施方式
在这些附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。以下在本说明书中，不对本领域技术人员所熟知的特征和功能进行详细描述。
图1示出装配有座椅4的机动车辆2，其中乘客6坐在座椅4上。在图1中，乘客6是车辆2的后方乘客并且座椅4是该车辆2的后座长椅。然而，以下所描述的所有内容适用于机动车辆的任何其他座椅，并且特别是适用于车辆2的前座椅。
现在将参照图1和2详细地描述座椅4。座椅4包括在正交参考系XYZ的水平方向Y上彼此并排布置的三个底座10、11和12(图2)。座椅4还包括靠背13(图1)。在这些图1和2中，以及随后的附图中，水平面由参考系XYZ的方向X和Y来标记。在此，方向X平行于车辆2的纵向方向，即车辆2在直线上前进的方向。方向Z是垂直方向。在下文中，术语，比如“上部”、“下部”、“上”、“下”、“上方”、“下方”是相对于方向Z来限定的。
在此，“底座”用于表示座椅4的用于接收单个乘客的臀部的部分。在下文中，在知道这种具体情况下所给出的教导同样适用于该座椅的任何其他底座的情况下，仅底座10进行详细描述。
底座10包括顶面14(图1)和位于相对侧的底面16，乘客6的臀部直接置于该顶面上。面14和16大致平行于水平面XY延伸。
底座10在水平面XY中的正交投影位于矩形内。该矩形是完全包含该正交投影的最小表面积的矩形。该矩形具有：
-后边18；
-前边20；以及
-两个侧边22和24(图2)。
边18和20平行于方向Y。它们分别经过底座10的后边缘26和前边缘28。后边缘26最靠近靠背13。该边缘通常连接到该靠背13。前边缘28位于在方向X上与边缘26相对的一侧。边18和20相对于横向垂直面PT是彼此对称的。
侧边22和24位于乘客6所坐的区域的两侧。它们相对于底座10的中间垂直平面PM是彼此对称的。在此处所示的，底座10是座椅4的最右边的底座的情况下，侧边22位于底座10的右侧边缘30。
在长座椅的情况下，侧边24不对应于底座的边缘。相反，侧边24与座椅4的中间底座11的右侧边缘一致。因此，在所考虑的底座是长座椅的中间底座11的情况下，没有一个侧边对应于座椅4的边缘。
平面PT和PM沿着穿过矩形中心的轴线相交。它们还将包围底座10的该矩形切成四个相同的部分。
检测坐在底座10上的乘客的存在对于基于该信息来控制车辆2的一个或更多个电子设备来说是有用的。为此，底座10包括用于检测当乘客6坐在底座10上时，由他或她的体重所施加的承载力的装置34。承载力是基本上从上到下垂直地来施加的。
作为说明，装置34在此用于控制对安全气囊36(图1)的膨胀的触发，安全气囊有时也称为“充气垫”。例如，安全气囊36被布置在车辆2的侧壁中或仪表盘中。因此，当装置34检测到没有足够的承载力时，对安全气囊36的触发例如被禁止。
通常，为了不对安全气囊36的触发进行意外地阻止，或者，相反地，为了不对安全气囊36的触发进行意外地授权，装置34必须遵守以下约束：
-检测坐在底座10上的重量大于29kg的乘客的存在；
-当儿童座椅和儿童的重量大于15kg时，检测坐在儿童座椅上的儿童的存在，其中儿童座椅本身位于底座10上；
-不检测放置在底座10上的重量小于5kg的对象；
-不检测坐在通过锚定机构固定到底座10上的儿童座椅中的儿童，该锚定机构符合ISOFIX标准(ISO标准13216-1：1999)或符合美国LATCH标准(儿童使用的下扣件和拴带)。
为此，装置34是包括对承载力敏感的细长面68(图4)的装置。该面68大体沿水平轴线38延伸。
为遵守上述约束，装置34被布置在由边18、20、22和24所限定的矩形的两个后四分之一的其中一个中。此处，装置34被布置在右后方四分之一内。更具体地，装置34被布置在底座10内使得轴线38在水平面XY中的正交投影穿过点A和B。点A位于到矩形的位于边18和22的交点处的顶点的距离为dA处。点B位于到矩形中心的距离为dB处。此处，距离dA和dB都小于0.2dar或0.1dar，其中距离dar是矩形的边18的长度。通常，距离dar在45cm和60cm之间。
此处，点B位于平面PM中。例如，该点位于点H在平面XY上的投影之前的1.5cm至5cm之间。点H的位置对于本领域技术人员而言是已知的。此处简单地回顾一下，点H是位于平面PM与包含乘客6的脊柱的平面以及包含乘客6的股骨的平面的交点处的点。包含脊柱的平面是平行于方向X的垂直平面，并且当乘客6坐在底座10上并靠在靠背13上时，该平面包含他或她的大部分脊柱。包含股骨的平面是平行于平面XY的水平平面，并且在与对于脊柱的平面而言所限定的位置相同的位置处穿过乘客6的两个股骨的轴线。
此处，装置34被布置在到点B的距离为dB34处。距离dB34大于2cm或3cm并且通常小于10cm或6cm。例如，距离dB34等于4.5cm。
在图2中能够看到分别容纳在底座11和12内的检测装置34b和34c。它们在其相应的底座内的位置可从上述说明中推导出来。
图3示出底座10沿轴线38的垂直截面的局部视图。在该示例性实施例中，底座10包括大体沿轴线38延伸的水平壳体40。装置34被容纳在该壳体40内。此处，壳体40在底座10的泡沫块42内被挖空。例如，该壳体从该底座10的后边缘26被挖空。通常，泡沫块42的肖氏A硬度小于50并且优选地小于30。通常，块42的肖氏A硬度大于或等于10或20。在下文中，“柔性材料”将表示其硬度在对于泡沫块42而言所限定的范围内的任何材料。
块42的边缘和顶面通常覆盖有覆盖物，比如真皮或人造皮革或甚至织物。
壳体40位于顶面14下方至少1cm或2cm处。此处，其位于该面14下方2.5cm到4cm之间。因此，当乘客6坐在底座10上时，他或她感觉不到装置34的存在。壳体40位于底座10的底面16上方至少1cm或2cm处。由此，在块42中被挖空的壳体40本身就足以使装置34保持在适当的位置。特别是，还不需要将装置34固定到座椅4的加强件或悬挂层上。因此使装置34在底座10中的安装简化。
现在将参照图4至6更详细地描述装置34。装置34包括：
-大体上沿水平平面延伸的刚性支撑件50；以及
-板弹簧52。
支撑件50包括对于张力呈刚性的水平平面板54。“对于张力呈刚性的”或仅仅“刚性的”描述的是一种支撑件，其对于张力所呈的刚度为使得响应于由板弹簧52的板施加在该支撑件上的最大伸长力，支撑件在该施加伸长力的方向上的伸长保持小于Ls/10或Ls/100或Ls/1000，其中，Ls是当板弹簧的板不施加伸长力时支撑件在该方向上的长度。此处，支撑件50也是弯曲刚性的，也就是说比板弹簧52的弯曲刚度大，并且优选地是其两倍或十倍。为此，此处，板54的水平截面是矩形的。板54的最长边平行于轴线38延伸。板54的厚度例如大于或等于0.7mm或1mm。该板以硬质材料，比如像刚一样的金属或硬塑料来制成。该说明书中的“硬质材料”描述的是在25℃的杨氏模量大于1GPa并且优选地大于10GPa或50GPa或100Gpa的材料。
在该示例性实施例中，当板54受到垂直承载力时，为了进一步限制板54的弯曲变形，在该板54的水平面中的一个上制造平行于轴线38的直线肋56和58。这些肋56、58的厚度例如大于或等于板54的厚度。这些肋56和58在平行于轴线38的方向上延伸超过板54的长度的至少50％并且优选地至少70％或80％。此处，板54在平行于轴线38的方向上的长度大于或等于8㎝或10㎝，并且通常小于20㎝或15㎝。板54在与轴线38成直角的水平方向上的宽度通常小于3㎝或5㎝。
在该实施例中，弹簧52包括大体上沿轴线38从近端62延伸到远端64的单板60。近端62以零自由度的方式安装到支撑件50上。相反地，远端64相对于支撑件50来移位。此处，板60与支撑件50仅形成单个连续的材料块。例如，为此，通过3D打印同时制造板60和支撑件50。此处，板54包括在板60下方沿轴线38延伸并且其宽度严格大于板60的宽度的通孔66。
在端部62、64之间，板60是弯曲的并且呈现出凸承载面68，待检测的承载力直接施加在该凸承载面上。为此，面68的宽度大于0.8㎝或1㎝并且通常小于或等于3㎝。例如，面68相对于与轴线38成直角的垂直平面是对称的并且位于端62和64的中间。
为了在轴线38的方向上呈现提高的灵敏度，板60在其端62和64之间的长度L大于6㎝或8㎝，也就是说通常比该相同板的宽度大至少两倍或三倍。长度L通常还小于16㎝或12㎝。
在该实施例中，块42的泡沫在一侧上，直接且构象地承载在面68上，并且在相对侧上，直接且构象地来承载在板54的底面上。
弹簧52通过板60的弹性变形而可以在图4和5所示的弯曲构形和更扁平的构形之间变形。弯曲构形对应于板60的初始构形，即其在面14上没有承载力的情况下的构形。在弯曲构形中，板60呈现弓度f(图5)。弓度f被限定为到相对于包含板54的顶面的水平平面所测量的板60的最高高度的点之间的距离。作为说明，承载面68在平行于轴线38的垂直平面上的正交投影形成圆弧。
在扁平构形中，弓度f的幅值小于其在弯曲构形中的幅值。例如，弓度f的幅值比在弯曲构形中的幅值小一倍或两倍。如果在更扁平的构形中承载力非常大，则弓度f的幅值能够为零。
装置34还包括用于引导端部64沿轴线38平移的引导机构72。更具体地，该机构72阻止直接施加在板60的面68上的垂直承载力使该端部64围绕水平的并且与轴线38成直角的转动轴线枢转并且穿过端部62。该机构72通过在一个方向上，并且可替代地在相反的方向上沿轴线38滑动，从而允许端部64相对于支撑件50自由地移位。在这些条件下，由于机构72的缘故，板60使用单个部件将垂直承载力转化为端部64沿轴线38平移的水平位移。端部64的平移轴线因此与轴线38一致。
端部64在弯曲和更扁平的构形之间沿轴线38的最大行程在下文中表示为ΔL。通常，行程ΔL大于0.5㎜或1㎜或2㎜。为了获得小于弓度f在其弯曲和更扁平构形之间的幅值的变化Δf的行程ΔL，在弯曲位置，弓度f的幅值小于或等于L/2或L/3并且优选地小于或等于L/5或L/8。由此，能够在较短的行程上检测端部64的位移并且因此使用较小的传感器。
此处，机构72包括水平承载平面74和在该平面74上滑动的承载抵接件78。平面74沿轴线38延伸严格地大于行程ΔL的长度，使得无论弹簧52的构形如何，抵接件78都能够始终抵靠在承载平面74上。
此处，平面74由传感器80的刚性外壳的平面顶壁形成。传感器80的外壳基本上是平行六面体。该外壳的底壁以零自由度的方式安装到板54的顶面上。
为形成抵接件78，端部64包括：
-平面76，其垂直地上升以越过平面74的高度；紧随其后是
-平面，即使在弯曲构形中该平面重新降下使其端部滑动地抵靠在平面74上。
这个重新下降的平面形成抵接件78。因此，在该实施例中，端部64被构造成形成抵接件78。
最后，装置34包括检测端部64的位移是否超过预定阀值S1的传感器80。为限制装置34的高度，传感器80以零自由度的方式被安装在支撑件50的顶面上。更具体地，传感器80在板60的延伸部分中的端部64旁边并且沿着轴线38来定位。在该实施例中，传感器80是包括敏感面82的接近检测器。此处，传感器80检测平面76的接近。为此，敏感面82是垂直的并且面向该平面76。
不同的技术可以用于制造敏感面82，如果平面76被移位大于阀值S1的距离则该敏感面82检测平面76的接近。例如，在特别简单且节能的实施例中，传感器80是开关并且面82是该开关的按钮的一端。一旦按下按钮，该传感器就从断开状态切换到接通状态。在弯曲构形中，平面76和面82被等于阀值S1的距离分隔开并且传感器80处于其断开状态。例如，在断开状态，传感器80电隔离电线86和87。当承载力使板60变形时，平面76沿轴线38前进并且最终当其已经覆盖距离S1时与敏感面82接触。作为响应，传感器80切换到其接通状态并且将电线86和87电连接在一起。这样的电阻率的变化向车辆2的嵌入式电子设备指示乘客6坐在底座10上。作为响应，嵌入式电子设备允许在发生事故的情况下触发安全气囊36。当乘客6离开座椅4时，承载力消失。作为响应，板60自动地回复到其弯曲构形并且平面76再次从面82移开。传感器80自动地回复到其断开状态。因此，装置34已经回复到其初始位置。
应当注意的是，能够通过各个方式来容易地调整阀值S1，所述方式特别包括：
-通过调整在弯曲构形中将敏感面82与平面76分隔开的距离，和/或
-通过调整板60的刚度，和/或
-通过调整板60的长度L和弓度f。
图7示出能够用于代替装置34的检测装置100。除了板弹簧52被板弹簧102代替以外，装置100与装置34相同。除了端部64被端部104代替以外，弹簧102与弹簧52相同。除了平面76被支架106延伸以外，端部104与端部64相同，该支架包括越过平面74的水平平面108以及在传感器80的后方垂直地重新降下的垂直平面110。在该实施例中，传感器80的敏感面82被转向与端部62相对的一侧，以面向垂直平面110定位。此外，传感器80被安装到支撑件50上，使得在弯曲构形中，平面110抵靠在敏感面82上。因此，在该实施例中，在弯曲构形中，传感器80处于其接通状态。
除了传感器80在弯曲构形中处于其接通状态并且响应于足够将平面110从敏感面82移开的承载力而切换到其断开状态以外，装置100的工作与装置34的工作相同。此外，在该实施例中，引导机构的抵接件由滑动地抵靠在平面74上的平面108形成，而不再由平面78形成。
图8示出能够用于代替装置100的检测装置120。装置120与装置100相同，除了装置120还包括以零自由度的方式安装到支撑件50上的附加的传感器122以外，装置120与装置100相同。传感器122与传感器80相同。该传感器122的敏感面用附图标记124来表示。此处，敏感面124面向传感器80的敏感面82。垂直平面110被容纳在敏感面82和124之间。在弯曲构形中，敏感面124与平面110分开大于阀值S2的非零距离。该非零距离被选择成使得仅当施加在面68上的承载力超过预定的第二阀值S2时，平面110才与敏感面124接触。
除了额外地，如果承载力超过阀值S2，则传感器122检测该超过阀值S2并且从其断开状态切换到其接通状态以外，装置122的工作与装置100的工作相同。因此，传感器120能够检测承载力超过阀值S1以及超过阀值S2。
图9和10示出能够用于代替装置34的检测装置130。传感器130与传感器34相同，除了：
-板弹簧52被板弹簧132代替，以及
-传感器80围绕垂直轴线枢转90度，使得其敏感面82在平行于轴线38的垂直平面中延伸。
除了端部64被端部134代替以外，弹簧132与弹簧52相同。端部134包括具有沿轴线38延伸的垂直壁138的延伸部分136。垂直壁138面向传感器80的敏感面82延伸。优选地，延伸部分136的端部被倾斜以按压按钮的端部，该按钮在与垂直壁138成直角的方向上构成敏感面82。因此，在该实施例中，延伸部分136能够越过传感器80移动而其不会抵接到该传感器上。因此与装置34的情况相比，对端部134的行程的调整可能不那么精确。
在该实施例中，承载平面74不用于引导端部134平移。替代地，引导机构包括在图10中由虚线表示的平行六面体外壳140。该外壳140被固定到支撑件50。更具体地，外壳140包括通过垂直侧壁机械地彼此连接的底部平面壁142和顶部平面壁144。壁142和144分别穿过支撑件50和端部134的下方和上方。因此，在该实施例中，引导端部134平移的机构包括：
-底壁142，其顶面形成引导机构的承载平面，以及
-端部134的底面146，其形成该引导机构的抵接件。事实上，当弹簧132在其弯曲和更扁平的构形之间变形时，该面146在承载平面上滑动。
在该实施例中，传感器80还被容纳在外壳140内，并且以零自由度的方式固定到例如该外壳的壁142。因此，当制造装置130时，可以通过沿轴线38或多或少地滑动外壳140来容易地调整传感器80沿该轴线38的位置。因此，这使得可以简单地调整阀值S1并且因此调整装置130的灵敏度。然后，当外壳140处于期望的位置时，能够例如使用少量的胶水或诸如此类来将其锁定在该位置。
从装置34的工作来推出装置130的工作。
图11示出能够用于代替装置34的装置150。该装置150与装置34相同，除了：
-板弹簧52被相对于包含轴线38的中间垂直平面156彼此对称的两个板弹簧152和154代替，以及
-支撑件50被也相对于该平面156对称的支撑件158代替。
支撑件158包括刚性臂160，其沿轴线38延伸并且传感器80以零自由度的方式固定到其端部。
除了端部64被端部162代替以外，弹簧152与弹簧52相同。端部162包括与轴线38成直角延伸的垂直平面164。该垂直平面164将弹簧152和154的远端连接在一起。
传感器80的敏感面82面向垂直平面164。此处，在弯曲构形中，垂直平面164抵靠在敏感面82上使得传感器80处于其接通状态。当承载力使弹簧152或154的至少一个变平时，垂直平面164从敏感面82移开并且传感器80切换到其断开状态。
装置150的工作类似于针对装置100所描述的工作。然而，在与轴线38成直角的水平方向上彼此并排布置的两个平面的存在使装置150在该方向上的灵敏度提高。
为了简化图11，尚未示出用于引导弹簧152和154的自由远端的机构。该引导机构例如与参照图10所描述的相似。
图12示出能够用于代替装置34的装置170。装置170与装置34相同，除了其包括：
-除了弹簧52之外，附加的板弹簧172，以及
-除了传感器80之外，附加的传感器174。
弹簧172和52被相对于包含轴线38的垂直平面对称地布置。相似地，传感器80和174被相对于包含轴线38的该相同的垂直平面对称地布置。
弹簧172与传感器174一起工作以检测承载力超过预定阀值S2。在这一点上，该工作与弹簧52和传感器80所述的工作相同。然而，此处，阀值S2与阀值S1不同。为此，例如：
-弹簧172的弯曲构形与弹簧52的弯曲构形不同。例如，弹簧172的弓度和/或长度与弹簧52的弓度和/或长度不同，和/或
-弹簧172的刚度与弹簧52的刚度不同，和/或
-传感器174的灵敏度与传感器80的灵敏度不同。
因此，装置170使得可以检测承载力超过两个不同的阀值S1和S2。
在图12的实施例中，弹簧52和172的板仅形成具有相同刚性支撑的单一连续的材料块。
图13示出能够用于代替底座10的底座180。除了泡沫块42位于刚性板182上以及外壳40被外壳184代替以外，底座180与底座10相同。除了外壳184位于泡沫块42和刚性板182之间的交界面处以外，外壳184与外壳40相同。在这些条件下，装置34的底面直接置于板182上。
图14示出将装置34安装到座椅190中的另一可能的方式。座椅190包括底座192。底座192包括置于悬挂层194上的泡沫块。在该图中，没有示出泡沫块以显示悬挂层194。通常，悬挂层194包括在刚性框架196上拉伸的钢丝195并且泡沫块置于这些钢丝195上。在这种情况下，装置34例如在悬挂层194的两个钢丝195之间被固定和拉伸。因此，如图13的实施例所示，装置34再次被容纳在泡沫块下方。
许多其他的实施例是可能的。例如，支撑件50不一定是平面的。例如，为了便于将支撑件固定在压痕内，压痕能够在与板60相同的方向或相反的方向上凹陷。
在一个变体中，支撑件50不是弯曲刚性的。例如，支撑件是弯曲柔性的且仅对于张力呈刚性的钢丝或板条，这使得传感器80相对于沿轴线38的端部62稳定的平移。例如，为此，该柔性支撑件在一侧固定到端部62，并且在另一侧固定到传感器80。当使用时，该柔性支撑件例如置于外壳40的底部。然后该柔性支撑件能够响应于承载力弯曲变形。这使得可以例如使检测装置在底座内的存在甚至比支撑件是弯曲刚性的情况下更难以通过感觉来检测到。
在另一变体中，支撑件50与底座180的板182合并。
支撑件和板能够彼此独立地来制造，然后通过组装方式，比如螺旋、胶粘或点焊来安装到彼此之上。
在一个变体中省去肋56和58，或者相反地，添加附加的肋以增强刚性支撑件的弯曲刚度。
在更复杂的实施例中，板由在压痕方向上一个堆叠在另一个之上的几个薄板形成。
在一个变体中，板的自由端位于处于近端所在的水平平面的上方或下方的水平平面中。
板弹簧能够由柔性板和独立于板的弹簧来代替。一旦承载力消失，该独立的弹簧与板配合使其自动恢复到其弯曲构形。例如，该独立的弹簧是将传感器80的按钮推回到其突出位置的弹簧。在这种情况下，按钮的行程足够长，使得其以其弯曲构形和其更扁平的构形永久地机械地抵靠在该板的远端上。一旦承载力消失，独立的弹簧将按钮回复到其初始位置，同时将板回复到其弯曲构形。独立的弹簧还能够被插入到板的凸面部分和支撑件50之间，以便使板永久地变形到其弯曲构形。在后一种情况下，弹簧是例如一片弹性材料。在使用独立的弹簧的情况下，柔性板能够不具有弹性，也就是说，一旦承载力消失，就不能从其弯曲构形到其更扁平的构形的变形来储存足够的势能，以便在没有外部能量输入的情况下自动地回复到其初始弯曲构形。
板60能够具有许多不同的形式。例如，在一个变体中，板在垂直平面上的正交投影形成椭圆的一部分，该椭圆的焦轴平行于轴线38并且其离心率例如小于0.2或0.1。在另一变体中，相同的板包括沿轴线38相继布置地几个凸承载面。该实施例能够通过沿轴线38一个接一个地机械地耦合数个板60的几个副本来获得。
引导机构的其他实施例是可能的。例如，引导机构包括一个或更多个轨道，其中端部64能够仅沿轴线38滑动。
在另一实施例中，板54的顶面形成引导机构的承载面。为此，例如，孔66完整地或部分地消失使得响应于承载力，端部64的平面76的底部直接置于板54的顶面。在这种情况下，平面76的底部形成引导机构的抵接件。然后能够省去平面78。也可以用单个平面来代替平面76和78，该单个平面从承载面68垂直地延伸到滑动地抵靠在板54的顶面上的底部。然后该垂直平面形成引导机构的抵接件。在最后的两个实施例中，承载平面74不由传感器80的外壳的壁来形成，而是由板54的顶面直接形成。
在其他实施例中，承载平面74在端部64上形成并且滑动地抵靠在该承载平面上的抵接件在刚性支撑件50上形成。
能够使用其他传感器技术来检测端部64的位移。例如，敏感面能够使用电容或磁性技术来检测平面76的接近。
在一个变体中，传感器通过测量由端部64施加的压力或测量该端部的位移的传感器代替。在这种情况下，除了检测承载力的存在或不存在之外，装置还提供关于承载力的幅值或引起该承载力的负载的位移速度的信息。
在另一实施例中，传感器80由对板的变形进行测量的传感器代替。为此，如申请WO99/41565A所述，变形传感器被例如直接固定在板50的面68的上面或下面。变形传感器还能够如申请DE102013213672A1或WO0218892A2中所述的那样来制造。实际上，使用其中一端相对于支撑件自由地滑动的板总是使得板的变形比如果该板的两端以零自由度的方式固定到支撑件的情况具有更大的变形。
传感器80不必位于端部64的旁边。例如，用于传递端部64的位移的机构能够插入在该端部和传感器80之间。这样的传动机构包括例如将端部64机械地连接到传感器80的敏感面82的缆线或连杆。由于这样的传动机构，传感器80能够尽可能如期望的那样从端部64分离。
检测装置能够用于许多其他应用中。例如，其能够被用于检测对柔性材料，比如在两个刚性框架之间的柔性密封件的挤压。在这种情况下，例如，检测装置被插入在这些刚性框架的其中一个和柔性密封件之间。因此，当柔性密封件被另一框架挤压时，柔性密封件挤压板60。然后如前所述，检测板60的这种变形。例如，这些框架的其中一个是门的立柱并且另一个框架是该相同门的扇叶。在这种情况下，检测装置能够用于检测该门的打开和关闭。
此处所描述的检测装置还能够用于检测由被移动的硬质材料制成的物体的行程的结束。例如，该硬质对象可以是滑动门或机械部件。
在装置34的具体情况中所描述的底座的后四分之一中的定位能够利用能检测在压痕方向上施加的承载力的任何其他类型的装置来实现。特别地，该装置不必是先前所述的那些装置之一，并且该装置不必包括板，比如板60。

Claims (10)

1.一种能够检测在压痕的方向上施加的承载力的装置，其特征在于，所述装置包括：
-支撑件(50；158)，其对于张力呈刚性；
-至少一个板(60)，其从安装在所述支撑件上的近端(62)延伸到自由远端(64；104；134；162)，所述板通过所述承载力能够如下地弹性变形，从：
·弯曲构形，其中所述板呈现出凸承载面(68)，待检测的承载力直接施加在所述凸承载面上；到
·更扁平的构形，其中所述凸承载面更加扁平，
-弹簧(52；102；132；152；154；172)，其能够将所述板永久地拉紧到其弯曲构形，使得在所述承载力消失后，所述板自动地回复到其弯曲构形，
-引导机构(72)，其也安装在所述支撑件上，并且能够响应于所述板的变形而引导所述板的自由远端沿着与所述压痕的方向成直角的平移轴线(38)平移；
-传感器(80；122；174)，其能够检测所述自由远端沿所述平移轴线的位移以检测所述承载力，所述传感器以相对于所述近端沿所述平移轴线没有平移自由度的方式固定；
其中，在其弯曲构形中，在所述近端和所述自由远端之间的最短距离大于7cm；
其中，所述板与所述支撑件形成单个连续的材料块。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述板和所述弹簧是使用同一个板弹簧来制造的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器(80；122；174)沿与所述压痕的方向成直角的方向被安装在所述板的旁边的所述支撑件上。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，比值f/L小于或等于0.5，其中：
-f为所述凸承载面(68)在其弯曲构形中的挠度的幅值，并且
-L为所述板在其近端和自由远端之间的长度。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支撑件(50；158)在与所述压痕的方向成直角的平面中延伸。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述引导机构(72)包括：
-承载平面(74；142)，其固定到所述支撑件和所述板中的一个，所述承载平面与所述压痕的方向成直角地延伸并且沿所述平移轴线延伸，所述延伸的长度大于或等于所述自由远端在所述板的弯曲构形和更扁平的构形之间的平移行程，以及
-抵接件(78；108)，其固定到所述支撑件和所述板中的另一个，所述抵接件滑动地抵靠在所述承载平面上。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述引导机构(72)允许所述自由远端独立于所述支撑件(50；158)沿所述平移轴线(38)平移地移位。
8.一种座椅的底座，所述底座包括：
-泡沫块(42)；
-外顶面(14)，其位于所述泡沫块的上方并且所述座椅的占有者直接坐在其上；
-装置(34；100；120；130；150；170)，其能够检测沿与所述外顶面成直角的压痕的方向施加在所述底座的外顶面上的承载力，
其特征在于，能够检测所述承载力的所述装置是根据前述权利要求中的任一项所述的装置。
9.根据权利要求8所述的底座，其中：
-所述底座包括外壳(40)，该外壳在所述泡沫块内被挖空并且位于所述外顶面下方至少1cm处以及处于与所述外顶面相对的一侧上的所述泡沫块的底面上方至少1cm处，并且
-能够检测所述承载力的所述装置(34；100；120；130；150；170)位于所述外壳内。
10.一种座椅，其特征在于，其包括：
-至少一个根据权利要求8所述的底座(10、11、12)；
-靠背(13)，其位于所述底座的后边缘的一侧上，并且其中：
-所述底座的外顶面(14)，其大体沿被称为“底座平面”的平面延伸；
-最小表面积的矩形，其完全地包含所述外顶面在所述底座平面中的正交投影，所述矩形包括：
·后边(18)，其位于所述底座的后边缘的一侧上；
·前边(20)，其位于与所述后边相对的一侧上；以及
·第一侧边和第二侧边(22；24)，其每个都连接所述前边和后边，
-所述板的所述近端和所述自由远端在所述底座的平面中的正交投影位于穿过所述底座平面的点A和B的倾斜的轴线上，所述点A位于到所述后边和所述第一侧边之间的交点的距离小于或等于0.2dar处，并且所述点B位于到所述矩形的中心的距离小于或等于0.2dar处，其中距离dar为将所述两个侧边分隔开的最短距离。
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