CN109844889B - 座位占用传感器 - Google Patents

Abstract

座位占用传感器(1)，具有布置在壳体中的盘形弹簧(5)，其中盘形弹簧(5)与形成为导电的开关舌(16)有效连接，其中不仅在基本状态中而且在开关状态中，开关舌(16)的对应于第一电气接触件(3)的区域与第一电气接触件(3)电气连接，并且其中在开关状态中，开关按钮(6)支撑在盘形弹簧(5)的内缘(14)上，盘形弹簧(5)处于其完全压缩状态中并且第二电气接触件(4)与开关舌(16)的对应于第一电气接触件(3)的区域电气连接。

Description

座位占用传感器

技术领域

本发明涉及一种座位占用传感器，座位占用传感器具有基本状态和开关状态，其中座位占用传感器由壳体、穿过壳体并且能够朝壳体移动的开关按钮、第一电气接触件、第二电气接触件和布置在壳体中的盘形弹簧组成，其中盘形弹簧具有凹面、凸面、外缘和内缘，并且盘形弹簧还能够进入到初始状态中和完全压缩状态中，并且第一和第二电气接触件从壳体伸出。

背景技术

汽车具有大量的安全系统和舒适系统。因此产生了越来越多的根据汽车的座位占用运行这些系统的需求。举例而言，这在安全气囊系统中是重要的，当副驾驶座位由婴儿座椅占用时，在发生事故时不触发副驾驶座位上的安全气囊。此外，在汽车的座位被人占用但是其没有系上保险带的情况下，希望输出警示信号。对汽车中的座位占用的识别同样能够用于优化室内通风期间的气流引导。所有这些使得对汽车座位的座位占用的识别是必须的。除了对驾驶员座位和副驾驶座位的座位占用识别外，也越来越需要在后座区域中的座位占用的识别。

通常，在汽车座位的支承面中布置座位占用传感器，用于座位占用的识别。举例而言，在DE 10 2006 011 015A1中阐述了这类座位占用传感器。座位占用传感器具有壳体，壳体中安装有执行器、永磁体、形成为螺旋弹簧的弹簧元件和霍尔效应传感器。在座位被占用时，力传递到执行器上并且因此永磁体在弹性元件张紧的同时朝霍尔效应传感器移动。通过在霍尔效应传感器的区域中的磁场的改变，能够将移动识别为特征霍尔电压。然而问题在于，未准确地限定切换点。永磁体的移动深度例如受到坐在汽车座位上的人的重量或者落座位置的影响。

在US 3133170中提出了一种座位占用传感器，座位占用传感器具有壳体、执行器、形成为盘形弹簧的弹簧元件、三个电气接触件和接触条。在座位占用传感器的基本状态中，盘形弹簧抵压接触条，借此能够在第一电气接触件、接触条和第二电气接触件之间有电流流动。在座位占用传感器触发时，穿过壳体的开关按钮将执行器压向盘形弹簧，借此使盘形弹簧张紧并且从接触条分离。在盘形弹簧被完全压缩时，在三个电气接触件中的第一和第三电气接触件之间建立连接。这种座位占用传感器通常适合安装在驾驶员座位中和副驾驶座位中，然而在汽车的后排座椅范围中使用这种座位占用传感器是有问题的。相对于驾驶员座位和副驾驶座位，后排座椅大多直接安装在车身件上，由此在后排座椅下方的空间明显有限并且因此通常不能够集成具有较高的结构高度的传感器。

DE 10 2010 043 417 A1阐述了一种座位占用传感器，其中座位占用传感器由壳体和操作元件组成，壳体具有放置在内部的电气开关装置。电气开关装置具有带有开关接触件的电路载体和平放在电路载体上的盘形弹簧。在座位占用传感器受负载时，力从操作元件传递到盘形弹簧上，借此盘形弹簧在足够的用于避免较大的换向噪声的作用力下不完全压缩地按压在内部的开关接触件上。因此，电路载体上的开关接触件通过弹簧片本身彼此连接。此解决方案的缺点在于，开关路径由于所选择的弹簧片的实施方式和其开关布置必须保持非常短并且必须准确地限定切换点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种座位占用传感器，座位占用传感器的特征是限定的切换点并且同时具有允许座位占用传感器集成在汽车的后排座椅的支承面区域中的结构高度。

此任务通过根据权利要求1的特征的座位占用传感器解决。第一和第二电气接触件面对盘形弹簧的凹面，并且开关按钮面对盘形弹簧的凸面。盘形弹簧的外缘在盘形弹簧的凹面上支撑在壳体中。此外，盘形弹簧与形成为导电的开关舌有效连接。不仅在基本状态中而且在开关状态中，开关舌的对应于第一电气接触件的区域与第一电气接触件电气连接。在基本状态中，盘形弹簧处于其初始状态中，并且第二电气接触件与开关舌的对应于第一电气接触件的区域电气隔离。在开关状态中，开关按钮同样支撑在盘形弹簧的内缘上，盘形弹簧处于其完全压缩状态中并且第二电气接触件与开关舌的对应于第一电气接触件的区域电气连接。

有利的实施方式在于，开关舌的对应于第二电气接触件的区域在基本状态中与第二电气接触件有间距地布置，并且开关舌的对应于第二电气接触件的区域在开关状态中平放在第二电气接触件上。

在一个实施方式中，开关舌与盘形弹簧固定连接，其中不仅在基本状态中而且在开关状态中，开关舌的对应于第一电气接触件的区域支撑在第一电气接触件上。

另一个实施方式在于，开关舌由第一弹簧元件和第二弹簧元件组成，并且开关舌的对应于第一电气接触件的区域是第一弹簧元件，且开关舌的对应于第二电气接触件的区域是第二弹簧元件，并且第一弹簧元件的一个末端和第二弹簧元件的一个末端在壳体中位置固定，并且第一和第二弹簧元件在基本状态中彼此电气分离，并且在开关状态中开关按钮平放在第一弹簧元件上且第一弹簧元件支撑在第二弹簧元件上。

在一个实施方式中，开关舌与第一电气接触件固定连接。

另一个实施方式在于，开关舌的第一末端与第一电气接触件固定连接，并且开关舌的与第一末端相对放置的第二末端平放在盘形弹簧的凸面上。

在有利的实施方式中，开关舌从盘形弹簧的内缘径向向盘形弹簧的中心定向。

本发明提出，盘形弹簧与开关舌一件式地形成。因此，盘形弹簧包括开关舌能够由钢板冲压而成。

在另一个实施方式中，盘形弹簧通过焊接连接或者铆钉连接或者螺丝连接与开关舌固定连接。因此，选择用于盘形弹簧的材料无需与用于开关舌的材料相同。所以盘形弹簧例如可由钢合金X10CrNi18-8(材料编号1.4310)形成并且开关舌可由合金38Si7(材料编号1.5023)形成。

本发明提出，开关舌的第一末端通过焊接连接或者铆钉连接或者螺丝连接与第一电气接触件连接。

这类座位占用传感器通过其紧凑的结构仅具有小的结构高度。因此也能够将这种座位占用传感器集成在汽车的后排座椅的支承面中。此外，座位占用传感器如此集成在后排座椅中或者后排座椅下方，使得开关按钮对准后排座椅的支承面的方向。当没有人坐在支承面上时，没有力作用在开关按钮上并且座位占用传感器处于基本状态。相反地，有人坐在支承面上时，力作用在开关按钮上，借此座位占用传感器置换到其开关状态中。

在座位占用传感器的基本状态中，开关舌和第一电气接触件之间建立电气连接。开关舌和第二电气接触件之间不存在电气连接。因此，在第一和第二电气接触件之间不会有电流通过开关舌流动。在开关状态中，盘形弹簧被完全压缩，借此开关舌按压在第二电气接触件上并且建立电气连接。开关舌和第一电气接触件之间保持连接。由于开关舌形成为导电的，则能够通过开关舌在第一和第二接触件之间有电流流动。从壳体伸出的接触件例如与控制单元连接。则能够通过电源给第一和第二电气接触件加载电压。于是，如果控制单元检测到第一和第二电气接触件之间的电流流动，则座位占用传感器处于其开关状态。在基本状态中，即使施加电压，控制单元也检测不到电流流动。座位占用传感器的各个状态以及与此相关的信息，即是否有人坐在座位上，能够被控制单元用于控制其它已连接的系统(例如安全气囊或者通风系统)。

形成具有开关舌的盘形弹簧的优势在于，能够在盘形弹簧完全压缩时通过开关舌的重叠准确地限定切换点。因此，盘形弹簧的完全压缩用于更准确地控制切换点。此外，开关舌的优势在于能够针对降噪调节开关舌并且因此开关舌具有更温和的开关特性。

有利的实施方式在于，盘形弹簧的内缘形成有弹簧舌。借此能够针对各种应用情况调节盘形弹簧的完全压缩表现。同样能够实现更大的开关路径。

本发明提出，第一电气接触件和第二电气接触件分别形成为具有触针的接触条。

有利地，壳体由开关外壳和外壳盖组成。因此，可以首先将座位占用传感器的各个部件彼此上下地放置在开关外壳中并且随后使用外壳盖封闭壳体。

一个实施方式提出，壳体在贯穿的开关按钮的区域中由密封膜密封。借此能够保护座位占用传感器的内部区域不受污染，其中不限制开关按钮的可移动性。

本发明提出，开关舌在基本状态中预紧地平放在盘形弹簧的内缘上。

附图说明

接下来参照附图阐述本发明的实施例。

其中示出了：

图1示出了根据本发明的座位占用传感器的分解图；

图2示出了具有开关舌的盘形弹簧的立体剖视图；

图3示出了基本状态中的根据图1的座位占用传感器的剖视图；

图4示出了开关状态中的根据图3的座位占用传感器的剖视图；

图5示出了基本状态中的根据本发明的座位占用传感器的另外实施方式的剖视图；

图6示出了开关状态中的根据图5的座位占用传感器的剖视图；

图7示出了根据本发明的座位占用传感器的另外实施方式的分解图；

图8示出了基本状态中的根据图7的座位占用传感器的剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的座位占用传感器1的分解图。座位占用传感器由开关外壳2、第一电气接触件3、第二电气接触件4、盘形弹簧5、开关按钮6、密封膜7和外壳盖8组成。开关外壳2和外壳盖8共同形成座位占用传感器1的壳体，其中原则上也能够考虑其它的壳体结构。盘形弹簧5具有凹面9和凸面10。第一和第二电气接触件3、4面对凹面9并且开关按钮6面对盘形弹簧5的凸面10，其中第一和第二电气接触件3、4从壳体伸出。这些接触件通过导线11与插头12连接，插头例如连接在用于汽车的气囊系统或通风系统的控制单元上。然而未绘制出控制单元。第一电气接触件3和第二电气接触件4分别形成为具有触针的接触片。座位占用传感器1能够处于基本状态和开关状态中。壳体例如由塑料制成。

图2示出了图1中的盘形弹簧5的立体剖视图，其中盘形弹簧的凸面10可见。盘形弹簧5的凹面11不可见。此外，盘形弹簧5具有外缘13和内缘14，其中内缘14形成有弹簧舌15。然而这些弹簧舌15不是必须的。例如,具有圆环的轮廓的盘形弹簧5也是可能的。盘形弹簧5具有开关舌16，开关舌与盘形弹簧固定连接并且从盘形弹簧5的内缘14径向朝盘形弹簧5的中心定向。有利的是，盘形弹簧5与开关舌16一件式地形成。同样地，盘形弹簧5还能够例如通过焊接连接与开关舌16固定连接。盘形弹簧5能够处于初始状态和完全压缩状态中。盘形弹簧5的完全压缩状态对于技术人员是已知的并且在此不详细阐述。初始状态理解为盘形弹簧5的不完全压缩状态。此外，盘形弹簧在初始状态中也可能是在没有完全压缩的情况下轻微地预紧的。盘形弹簧例如由弹簧钢制成。

图3中描绘了基本状态中的根据图1的座位占用传感器1的剖视图。外壳盖8放置在开关外壳2上，从而盘形弹簧5、第一电气接触件3和第二电气接触件4由壳体包裹。开关按钮6穿过外壳盖8并且能够朝外壳盖移动。在开关按钮6的贯穿区域中，使用密封膜7密封壳体。开关按钮6平放在盘形弹簧5的形成有弹簧舌15的内缘14上。盘形弹簧5的外缘13在盘形弹簧的凹面9上支撑在开关外壳2上。开关舌16的对应于第一电气接触件3的区域平放在第一电气接触件3上。在此，开关舌16微小地预紧可能是有利的。开关舌16的对应于第二电气接触件4的区域与第二电气接触件4有间距地布置。盘形弹簧5处于其初始状态。

图4示出了在其开关状态中的根据图3的座位占用传感器1的剖视图。开关按钮6由作用在其上的(在附图中从上方作用的)力朝盘形弹簧5移动，其中开关按钮在此支撑在盘形弹簧5的形成有弹簧舌15的内缘14上。由此，盘形弹簧5置换到其完全压缩状态中。因此，开关舌16的对应于第二接触件4的区域放在第二接触件4上并且与第二接触件电气连接。开关舌16本身形成为导电的，从而电流能够在开关状态中通过开关舌16在第一和第二电气接触件3、4之间流动。

图5示出了根据本发明的座位占用传感器1的替代实施方式的剖视图。所描绘的是座位占用传感器1的基本状态。替代实施方式的结构除了开关舌16的位置和固定以外与根据图1或图3的实施方式一致。开关舌16的第一末端17是固定的并且与第一电气接触件3电气连接。举例而言，连接能够是焊接连接或者铆钉连接或者螺丝连接。开关舌16的与第一末端17相对放置的第二末端18带有预紧力地平放在盘形弹簧5的凸面10上。在基本状态中，盘形弹簧5处于其初始状态中。开关舌5的对应于第二电气接触件4的区域与第二电气接触件4有间距地布置。因此，没有电流能够通过开关舌16在第一和第二电气接触件3、4之间流动。

图6中描绘了在开关状态中的根据图5的座位占用传感器1的剖视图。如图4所示，作用在开关按钮6上的力导致盘形弹簧5置换到其完全压缩状态中。在盘形弹簧5的这种状态下，开关舌16的对应于第二电气接触件4的区域平放在第二接触件4上并且与第二接触件电气连接。由于开关舌16形成为导电的，在这个实施方式中，电流同样能够在座位占用传感器1的开关状态中通过开关舌16在第一和第二电气接触件3、4之间流动。

图7示出了根据本发明的座位占用传感器的另一个实施方式的分解图。类似于根据图1的实施方式，座位占用传感器由开关外壳2、第一和第二电气接触件3、4、盘形弹簧5、开关按钮6、密封膜7和外壳盖8组成，其中第一和第二电气接触件3、4面对凹面9并且开关按钮6面对盘形弹簧5的凸面10。与前述实施方式的区别在于，开关舌16两件式地形成且具有第一弹簧元件19和第二弹簧元件20。此外，在开关外壳2和外壳盖8之间的过渡中设置有密封件21。

图8中是处于基本状态中的根据图7的座位占用传感器的剖视图，座位占用传感器被预紧，处于开关状态之前不久。开关按钮6平放在盘形弹簧5的内缘14上。盘形弹簧5的外缘13在盘形弹簧的凹面9上支撑在开关外壳2上。第一弹簧元件19与第一电气接触件3电气连接并且第二弹簧元件20与第二电气接触件4电气连接。因此，第一弹簧元件19理解为开关舌16的对应于第一电气接触件3的区域，并且第二弹簧元件20理解为开关舌16的对应于第二电气接触件4的区域。第一和第二弹簧元件19、20的各一个末端22、23固定在壳体中。在基本状态中，两个弹簧元件19、20彼此有间隔地布置，从而在两者之间不存在电气连接。

在开关按钮6上有作用力的情况下，力传递到盘形弹簧5上，从而按压盘形弹簧并且在足够力的情况下将盘形弹簧置换到完全压缩状态中。借此，开关按钮6朝开关外壳2的方向移动并且将第一弹簧元件19按压到开关舌16的第二弹簧元件20上。由于开关舌16和因此两个弹簧元件19、20形成为导电的，在开关状态中，第一和第二弹簧元件19、20之间建立电气连接。因此，能够在第一和第二电气接触件3、4上通过两个弹簧元件19、20引导电流流动，其中这种电流流动使得座位占用传感器1的开关状态能够从外部识别。

附图标记说明

1 座位占用传感器

2 开关外壳

3 第一电气接触件

4 第二电气接触件

5 盘形弹簧

6 开关按钮

7 密封膜

8 外壳盖

9 凹面

10 凸面

11 导线

12 插头

13 外缘

14 内缘

15 弹簧舌

16 开关舌

17 第一末端

18 第二末端

19 第一弹簧元件

20 第二弹簧元件

21 密封件

22 第一弹簧元件的末端

23 第二弹簧元件的末端

Claims (1)

1.座位占用传感器，所述座位占用传感器具有基本状态和开关状态，其中所述座位占用传感器由壳体、穿过所述壳体并且能够朝所述壳体移动的开关按钮、第一电气接触件、第二电气接触件和布置在所述壳体中的盘形弹簧组成，其中所述盘形弹簧具有凹面、凸面、外缘和内缘，并且所述盘形弹簧还能够进入到初始状态中和完全压缩状态中，并且所述第一和所述第二电气接触件从所述壳体伸出，

其特征在于，

所述第一电气接触件(3)和所述第二电气接触件(4)面对所述凹面(9)，并且所述开关按钮(6)面对所述盘形弹簧(5)的所述凸面(10)，并且所述盘形弹簧(5)的所述外缘(13)在盘形弹簧的所述凹面(9)上支撑在所述壳体中，并且所述盘形弹簧(5)与形成为导电的开关舌(16)有效连接，其中不仅在所述基本状态中而且在所述开关状态中，所述开关舌(16)的对应于所述第一电气接触件(3)的区域与所述第一电气接触件(3)电气连接并且

在所述基本状态中，所述盘形弹簧(5)处于其初始状态中并且所述第二电气接触件(4)与所述开关舌(16)的对应于所述第一电气接触件(3)的区域电气隔离并且

在所述开关状态中，所述开关按钮(6)支撑在所述盘形弹簧(5)的所述内缘(14)上，所述开关按钮按压所述盘形弹簧(5)使其处于其完全压缩状态中并且借此使所述第二电气接触件(4)与所述开关舌(16)的对应于所述第一电气接触件(3)的区域电气连接，其中所述开关舌(16)由第一弹簧元件(19)和第二弹簧元件(20)组成，所述第一弹簧元件和第二弹簧元件面对盘形弹簧的所述凹面，所述开关舌(16)的对应于所述第一电气接触件(3)的区域是所述第一弹簧元件(19)且所述开关舌(16)的对应于所述第二电气接触件(4)的区域是所述第二弹簧元件(20)，所述第一弹簧元件(19)的末端和所述第二弹簧元件(20)的末端在所述壳体中位置固定，所述第一弹簧元件(19)和第二弹簧元件(20)在所述基本状态中彼此电气分离，并且开关按钮在所述开关状态中将第一弹簧元件(19)按压到第二弹簧元件(20)上，从而所述开关按钮(6)平放在所述第一弹簧元件(19)上且所述第一弹簧元件(19)支撑在所述第二弹簧元件(20)上。

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