DE10011372B4

DE10011372B4 - Sitzgewichtsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE10011372B4
Application number: DE10011372A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Aoki
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: GB2349474A; US6323444B1; JP2000258232A; GB0005616D0; JP4585054B2; DE10011372A1; GB2349474B; DE20004392U1

Abstract

Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Fahrzeugsitzes (3), das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes (1) einschließt, mit:
einer oder mehreren Kraftmeßdosen (50) mit einer Vielzahl von Lastsensoren (54), von denen jeder Lastsensor (54) mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen (15), die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz (3) und die Sitzbefestigungsabschnitte (13) einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen (16) zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen (15) getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren (54), wobei
jeder der Übertragungsmechanismen (16) oder der Verbindungsmechanismen (15) einen Arm (23, 101, 111) aufweist, der von einem sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckenden Drehzapfen (31) schwenkbar gestützt ist und zu dem die Wirkung des Sitzgewichtes von einem Belastungselement (25) des jeweiligen Verbindungsmechanismus (15) übertragen wird, und...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Gewichtes eines Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, und insbesondere eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung, die verbessert ist, so daß sie eine höhere Genauigkeit beim Messen des Gewichtes eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrgastes aufweist. Sie betrifft ferner eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung, die in der Lage ist, den Schwerpunkt eines Fahrgastes mit einer kleineren Anzahl von Kraftmeßdosen zu detektieren.
Kraftfahrzeuge sind mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattet, um die Sicherheit der Fahrgäste sicherzustellen. In den letzten Jahren gibt es einen Trend, die Arbeitsweise derartiger Sicherheitseinrichtungen gemäß dem Gewicht (Körpergewicht) und/oder der Haltung eines Fahrgastes zur Leistungssteigerung der Sicherheitsgurte und Airbags zu steuern. Beispielsweise können die Menge an Gas, die in den Airbag einzuleiten ist, die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags oder eine Vorspannung des Sicherheitsgurtes gemäß dem Gewicht und/oder der Haltung eines Fahrgastes eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind einige Mittel notwendig, um das Gewicht des auf dem Sitz sitzenden Fahrgastes zu messen. Außerdem kann zum Abschätzen der Haltung des Fahrgastes auf die Lage des Schwerpunktes des Fahrgastes auf dem Sitz Bezug genommen werden.
Ein Beispiel eines solchen Fahrzeugsitzes zeigt die JP 11-001153 AA oder JP 11-304579 AA, wo Lastsensoren (Kraftmeßdosen) an vier Ecken des Sitzes unter Sitzschienen angeordnet werden und vertikale Lasten, die auf die Kraftmeßdosen wirken, summiert werden, um das Gewicht und den Schwerpunkt des Fahrgastes zu erfahren. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren kann auch die Lage des Schwerpunktes des Fahrgastes auf dem Sitz erhalten werden.
Da jedoch derartige Sitzgewichtsmeßvorrichtungen im allgemeinen in Kraftfahrzeuge eingebaut werden, müssen diese mit niedrigen Kosten hergestellt werden können. Sie müssen ferner leicht verdrahtet und leicht eingebaut werden können. Zum genauen Messen ist es notwendig, eine andere Last als das Gewicht eines Sitzes und das Gewicht eines Fahrgastes (oder eines Gegenstandes) auf dem Sitz auszuschließen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Sitzgewichtsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Herstellungskosten und Einbaukosten zu verringern, und die zu einer Gewichtsmessung mit höherer Genauigkeit in der Lage ist.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit: einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von denen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt, Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefestigungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und Übertragungsmechanismen zum übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei die eine Kraftmeßdose eine Vielzahl von Sensoren umfaßt, auf die jeweils die Wirkung von jedem Übertragungsmechanismus übertragen wird.
Der Lastsensor zum Messen von Lasten an vorderen und hinteren Orten auf der linken und rechten Seite des Sitzes ist so kompakt wie möglich eingerichtet, wodurch die Anzahl von Kraftmeßdosen reduziert ist. Deswegen sind die Herstellungskosten und auch die Einbau-/Verdrahtungskosten reduziert. Sogar mit der reduzierten Anzahl der Kraftmeßdosen können die Lasten an den vier Orten, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, gemessen werden, wodurch der Schwerpunkt des Fahrgastes detektiert wird.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß der Übertragungsmechanismus selektiv vertikale Lasten auf den Verbindungsmechanismen auf die Lastsensoren überträgt, um Querlasten aufzuheben.
Der Übertragungsmechanismus überträgt so wenig Querlasten wie möglich von dem Verbindungsmechanismus auf den Lastsensor, wobei die Querlasten einen Fehler der Lastsensoren verursachen können. Deswegen kann das Gewicht des Fahrgastes mit höherer Genauigkeit gemessen werden.
Es ist anzumerken, daß die Intention der Sitzgewichtsmeßvorrichtung, wie sie in dieser Beschreibung beschrieben ist, im Grunde ist, das Gewicht eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrgastes zu messen. Dementsprechend ist eine Vorrichtung, um nur das Gewicht eines Fahrgastes zu messen, indem das Gewicht eines Fahrzeugsitzes selbst aufgehoben wird, auch im Bereich der durch diese Beschreibung offenbarten Sitzgewichtsmeßvorrichtung enthalten.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einem konkreten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Verbindungsmechanismen und/oder die Übertragungsmechanismen Arme, die durch Drehwellen schwenkbar getragen sind, die sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstrecken, so daß die Wirkungen gemäß den Schwenkbewegungen der Arme auf die Lastsensoren übertragen werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kraftmeßdose eine Vielzahl der Sensoren umfaßt, auf die jeweils die Wirkung von jedem Arm übertragen wird.
Wegen der Funktionen der Drehwellen und der Arme wird der größte Teil der auf die Verbindungsmechanismen ausgeübten Querlasten von den Drehwellen getragen, wodurch die Übertragung der Querlasten von den Armen auf die Lastsensoren verhindert wird. Dies ermöglicht es, daß das Gewicht des Fahrgastes genauer gemessen werden kann.
Es ist bevorzugt, daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt ferner Belastungselemente umfaßt, von denen jedes mit jedem Arm schwenkbar verbunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewichtes zu tragen. Dies stellt die Verbindung der Arme und des Sitzes auf gleichmäßige Weise her.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt bevorzugt, daß der Sensor und die Arme miteinander durch eine horizontale Welle verbunden sind, so daß die Schwenkbewegung in der vertikalen Richtung zugelassen wird. Selbst wenn eine Schwankung der Querposition an dem Arm auftritt, wird die Schwankung am Wirkpunkt absorbiert, damit sie nicht auf den Lastsensor übertragen wird.
Eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit: einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren; von denen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt, Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz mit den Sitzbefestigungsabschnitten einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei der Übertragungsmechanismus eine ausgewählte flexible Gestalt an zumindest einer gesteuerten Position von diesem aufweist. Es ist anzumerken, daß die ausgewählte flexible Gestalt einen Abschnitt meint, dessen Form und/oder Material bewußt gewählt oder bestimmt sind, damit er leicht gebogen werden kann.
Das Vorhandensein der flexiblen Gestalt erlaubt weite Toleranzfehlergrenzen in den Teilen und ihrem Einbau. Sie zeigt auch Funktion und Wirkung zum Schutz des Sensors durch die Begrenzung der Stoßwellenfortpflanzung.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß ein bestimmtes Spiel zwischen dem Arm und der Kraftmeßdose vorhanden ist. Dieses Spiel zeigt die gleiche Funktion und Wirkung wie die flexible Gestalt, wie es oben erwähnt wurde. Es zeigt auch Funktion und Wirkung zum Absorbieren eines horizontalen Versatzes aufgrund der Schwenkbewegung des Armes.
Es ist bevorzugt, daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung ferner Belastungselemente umfaßt, von denen jedes mit jedem Arm schwenkbar verbunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewichtes zu tragen, wobei ein horizontaler Abstand (Spanne) zwischen der Drehwelle des Arms und einem Punkt, an dem das Belastungselement mit dem Arm verbunden ist: ein horizontaler Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und einem Punkt, an dem der Arm auf den Lastsensor wirkt, in einem Bereich zwischen 1:3 und 1:10 liegt.
In diesem Bereich können direkt auf die Kraftmeßdosen aufgebrachte Lasten reduziert werden, ohne die Genauigkeit der Messung zu verringern, wodurch Konstruktionen mit niedriger Festigkeit um die Kraftmeßdosen herum zugelassen werden.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt beträgt der horizontale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Punkt, an dem das Belastungselement mit dem Arm verbunden ist, vorzugsweise zwischen 15 mm und 50 mm.
Dieser Bereich erlaubt die Lagerung einer vertikalen Last bis zu 100 kg. Es können nicht besondere Materialien, wie Stahl (zwischen 2 mm und 2,3 mm Dicke) oder Stifte (zwischen 6 mm und 10 mm Durchmesser), als Elemente für die Schwenkbewegung der Arme angewandt werden, wodurch die Teilekosten reduziert werden.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt beträgt der horizontale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Funkt, an dem der Arm auf den Lastsensor wirkt, vorzugsweise zwischen 120 mm und 180 mm.
Dieser Bereich gestattet die Übertragung von durch zwei Punkte getragenen Kräften auf einen Sensor und liefert ein geeignetes Ausmaß an Biegung (etwa zwischen ± 1 mm und ± 3 mm).
Vorteihafte Ausgestaltungen sind in den 1 bis 14 dargestellt.
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konstruktion einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2(A), 2(B) sind Seitenansichten gemäß einer zweiten bzw. dritten Ausführungsform des Verbindungsabschnitts (Wirkpunktes) zwischen dem Arm und dem Lastsensor.
3(A), 3(B) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher 3(A) eine Explosionsperspektivansicht von dieser ist und 3(B) eine Schnittansicht des Stiftträgers von vorne ist.
4(A) bis 4(D) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher 4(A) ein Aufriß ist, 4(B) eine Längsschnittansicht ist, 4(C) und 4(D) Schnittansichten von dieser von vorne sind.
5 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die den detaillierten Aufbau um die Sensorplatte herum zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform.
6(A) ist ein Aufriß, der den detaillierten Aufbau der Sensorplatte gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7(A) bis 7(C) sind Ansichten der ersten Ausführungsform, die die Beziehung zwischen der Sensorplatte und dem Halbarm zeigen, wobei 7(A) ein Aufriß ist, 7(B) eine Seitenansicht ist, die den unbelasteten Zustand veranschaulicht, und 7(C) eine Seitenansicht ist, die schematisch den belasteten Zustand veranschaulicht.
8(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein Konstruktionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes an einer Fahrzeugkarosserie zeigt, und 8(B) ist eine Seitenansicht von diesem.
9(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine vierte Ausführungsform zeigt.
9(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vierten Ausführungsform.
10(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine fünfte Ausführungsform zeigt.
10(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der fünften Ausführungsform.
11(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine sechste Ausführungsform zeigt.
11(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der sechsten Ausführungsform.
12(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine siebte Ausführungsform zeigt.
12(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der siebten Ausführungsform.
13(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine achte Ausführungsform zeigt.
13(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der achten Ausführungsform.
14 ist eine Vorderansicht von irgendeiner der sechsten bis achten Ausführungsformen.
Im Folgenden wird eine Erläuterung anhand der Zeichnungen vorgenommen. Zuerst werden die Aufbauten um einen Fahrzeugsitz herum anhand der 8(A), 8(B) beschrieben.
8(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein Konstruktionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes an einer Fahrzeugkarosserie zeigt, und 8(B) ist eine Seitenansicht von diesem. Es ist festzustellen, daß Pfeile in den Zeichnungen das Folgende angeben. OBEN: die entgegengesetzte Richtung zur Richtung der Schwerkraft, wenn das Fahrzeug horizontal gestellt ist, UNTEN: die Richtung der Schwerkraft, VORNE: die Richtung des Fahrzeuges nach vorne, HINTEN: die Richtung des Fahrzeugs nach hinten, LINKS die linke Seite, wenn in Richtung des Fahrzeuges nach vorne gewandt, RECHTS: die rechte Seite, wenn in der gleichen Richtung gewandt.
In den 8(A), 8(B) ist ein Sitz (Fahrzeugsitz) 3 gezeigt. Ein Fahrgast 1 sitzt auf einem Sitzpolster 3a des Sitzes 3. Das Sitzpolster 3a ist an seiner unteren Fläche von einem Sitzrahmen 5 unterstützt, der aus einer Stahlplatte hergestellt, ist. Der Sitzrahmen 5 umfaßt Bauteile, die eine Bodenplatte 5a, Querplatten 5c, vertikale Platten 5e und Gleitplatten 5g umfassen. Die Bodenplatte 5a erstreckt sich derart, daß sie die untere Fläche des Sitzpolsters 3a bedeckt. Die Querplatten 5c erstrecken sich entlang der linken und rechten Seiten der unteren Fläche der Bodenplatte 5a. Die vertikalen Platten 5e sind jeweils von den Mittellinien der unteren Fläche der Querplatten 5c aufgehängt. Die Gleitplatten 5g stehen rechts und links von den jeweiligen vertikalen Platten 5e wie Flügel vor, und die Endabschnitte jeder Gleitplatte 5g sind nach oben umgebogen.
Zwei Sitzschienen 7 sind unterhalb rechter und linker Abschnitte des Sitzes 3 angeordnet, so daß sie sich in der Richtung nach vorne und nach hinten und parallel zueinander erstrecken. Der Querschnitt jeder Sitzschiene 7 ist in einer U-ähnlichen Form ausgebildet und weist einen konkaven Bereich 7c darin auf, und eine Nut 7a ist in dem oberen Abschnitt des konkaven Bereiches 7c ausgebildet. In die Nut 7a ist die vertikale Platte 5e des Sitzrahmens 5 eingesetzt.
Die Gleitplatte 5g des Sitzrahmens 5 ist in dem konkaven Bereich 7c der Sitzschiene 7 untergebracht. Die Gleitplatte 5g ist in der Sitzschiene 7 in der Richtung nach vorne und nach hinten verschiebbar.
Mit der unteren Fläche jeder Sitzschiene 7 ist eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 verbunden. Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 weist ein längliches, kastenartiges Profil auf, das sich in der Richtung nach vorne und nach hinten erstreckt. Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 wird. später beschrieben.
An den vorderen und hinteren Enden der unteren Fläche der Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 befinden sich Sitzträger 11. Die Sitzträger 11 sind an Sitzbefestigungsabschnitten 13 der Fahrzeugkarosserie mittels Bolzen befestigt.
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konstruktion einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Es ist anzumerken, daß die linken und rechten Richtungen in dieser Figur sich auf Richtungen des Fahrzeuges nach vorne und nach hinten beziehen. Da die Vorrichtung in der Richtung nach vorne und nach hinten im wesentlichen symmetrisch ist, ist die Darstellung der Sitzgewichtsmeßvorrichtung auf einer Seite weggelassen. Jede Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 dieser Ausführungsform umfaßt einen Verbindungsmechanismus 15, der einen Sitz 3 (einschließlich eines Sitzrahmens und einer Sitzschiene) und den Sitzbefestigungsabschnitt 13 der Fahrzeugkarosserie, um das Sitzgewicht zu tragen, verbindet, und einen Übertragungsmechanismus 16, der die Wirkung des Sitzgewichtes auf den Verbindungsmechanismus 15 auf einen Lastsensor 54 einer Kraftmeßdose 50 überträgt.
Jeder Verbindungsmechanismus 15 umfaßt ein Belastungselement (Stiftträger) 25, einen Arm (Z-Arm) 23, einen Basisstift 31 und eine Basis 21.
Die Belastungselemente 25 sind an vier Ecken angeordnet, und zwar jeweils vorne und hinten auf der linken bzw. rechten Seite des Sitzes 3, und übertragen das Gewicht des Sitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, auf die Arme 23. Jeder Arm 23 ist um jeden Basisstift 31 herum schwenkbar. Der Basisstift 31 ist mit dem Sitzbefestigungsabschnitt 13 der Fahrzeugkarosserie über die Basis 21 verbunden.
Der Arm 23 weist einen dünnen Plattenabschnitt 23g auf, der sich in dieser Figur nach rechts erstreckt. Das Ende des dünnen Plattenabschnittes 23g ist ein Wirkabschnitt 23j auf die Kraftmeßdose 50. Der dünne Plattenabschnitt 23g weist einen flexiblen Aufbau (gesteuert flexiblen Aufbau) auf, der relativ leicht biegbar ist. Ein Abschnitt in dem Arm 23, der zum Teil den Verbindungsmechanismus 15 bildet, umfaßt eine rippenartige Wand (Seitenplatte) 23a, die zur Vergrößerung seiner Steifigkeit und Festigkeit gebildet ist.
Die Kraftmeßdose 50 umfaßt die Sensorplatte 51 und auf einer oberen Fläche der Sensorplatte 51 angebrachte Spannungsmesser 54. Auf einer linken unteren Fläche der Sensorplatte 51 sind Stützen 41b, 42b angeordnet, durch die eine vertikale Last vom Wirkabschnitt 23j des Arms 23 auf die Sensorplatte 51 übertragen wird. Die Last wird vom Spannungs messer 54 auf der Sensorplatte 51 gemessen. Es ist einzusehen, daß der rechte Abschnitt der Sensorplatte 51 den gleichen Aufbau wie der linke Abschnitt aufweist.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Übertragungsmechanismus 16 den Arm 23 und die Stützen 41b, 42b. Mit diesen Stützen 41b, 42b kann eine vertikale Last übertragen werden, aber eine Querlast mit Ausnahme eines Teils einer Reibungskraft kann nicht übertragen werden.
Im folgenden wird nun eine Beschreibung in Hinblick auf die Übertragung von Lasten in der Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 vorgenommen.
Eine Last W des Sitzes 3 wird von den Belastungselementen (Stiftträgern) 25 auf die Arme 23 übertragen. Die Last W umfaßt eine vertikale Komponente Wv und eine Querkomponente Wh.
Die vertikale Komponente Wv umfaßt einen Teil des Gewichtes des Sitzes 3 und des Gewichtes des Fahrgastes. Die vom Gewicht des Fahrgastes ausgeübten Lasten, die von den jeweiligen Belastungselementen 25 auf die Arme 23 übertragen werden, sind gemäß dem Gewicht und der Haltung des Fahrgastes, der Beschleunigung des Fahrzeugs und dergleichen unterschiedlich.
Die Querkomponente Wh der Last W hängt hauptsächlich von der Beschleunigung des Fahrzeuges und der Kraft der Beine des Fahrgastes ab, die gegen den Fahrzeugboden drücken.
Es ist anzumerken, daß ein Abstand (Spanne) zwischen einer Position (Kontaktabschnitt), beider das Belastungselement 25 auf den Arm 23 wirkt und der Mittellinie des Basisstiftes 31 (Drehzapfen) durch S₁ dargestellt ist, und ein Abstand (Spanne) zwischen der Mittellinie vom Basisstift 31 und dem Wirkabschnitt 23j auf die Kraftmeßdose 50 durch S₂ dargestellt ist.
Deswegen ist eine vertikale Kraft Wv2, die vom Wirkabschnitt 23j auf die Sensorplatte 51 übertragen wird, durch folgenden Ausdruck gegeben: Wv2 = Wv × S1/S2
Andererseits, wird der größte Teil der Querkomponente Wh als ein Teil von W vom Basisstift 31 getragen und nicht auf die Sensorplatte 51 übertragen. D.h., der Übertragungsmechanismus 9 der Sitzgewichtsmeßvorrichtung besitzt eine Eigenschaft, selektiv die vertikale Komponente als einen Teil der Last W vom Sitz 3 auf die Kraftmeßdose 50 zu übertragen.
Die 2(A), 2(B) sind Seitenansichten, die eine zweite bzw. dritte Ausführungsform des Verbindungsabschnitts (Wirkpunktes) zwischen dem Arm und der Kraftmeßdose zeigen.
2(A) zeigt die zweite Ausführungsform, in der eine Stiftbohrung 103 an einem Ende eines Armes 101 gebildet ist und ein Träger 107 der Sensorplatte 51 mit einem Stift 105 versehen ist, so daß der Arm 101 und die Sensorplatte 51 schwenkbar miteinander verbunden sind. Gemäß obigem Aufbau kann eine Torsionsbeanspruchung aufgrund der Biegung des Ar mes 101 absorbiert werden, wodurch eine solche Wirkung gezeigt wird, daß nur eine vertikale Kraft auf die Sensorplatte 51 übertragen wird.
2(B) zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der ein gekrümmter Abschnitt 113 an einem Ende eines Armes 111 gebildet ist und eine Stütze 115 an seinem Ende aufweist, die mit einem Träger 117 der Sensorplatte 51 verbunden ist. Der gekrümmte Abschnitt 113 wird besonders leicht gebogen, wodurch die gleiche Wirkung gezeigt wird, wie sie von dem Stift 105 erhalten wird.
Die 3(A),3(B) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegerden Erfindung. 3(A) ist eine Explosionsperspektivansicht, und 3(B) ist eine Schnittansicht des Stiftträgers. In den 3(A), 3(B) und 4(A), 4(B), die im folgenden beschrieben werden, ist die Darstellung einer hinteren Hälfte weggelassen.
Die 4(A) bis 4(D) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4(A) ist ein Aufriß, 4(B) ist eine Längsschnittansicht, und die 4(C) und 4(D) sind Schnittänsichten von dieser.
5 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die den detaillierten Aufbau um die Sensorplatte herum zeigt.
6(A) ist ein Aufriß, der den detaillierten Aufbau der Sensorplatte zeigt. Die 7(A) bis 7(C) sind Ansichten, die die Beziehung zwischen der Sensorplatte und dem Halbarm zeigen. 7(A) ist ein Aufriß, 7(B) ist ei ne Seitenansicht, die den unbelasteten Zustand veranschaulicht, und 7(C) ist eine Seitenansicht, die den belasteten Zustand schematisch veranschaulicht.
Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 ist derart aufgebaut, daß sie eine verlängerte Basis 21 als ihren Körper aufweist. Die Basis 21 erstreckt sich längs in der Richtung nach vorne und nach hinten, wenn sie an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, und ist ein Produkt, das durch Preßbearbeitung einer Stahlplatte mit einem U-förmigen Querschnitt hergestellt ist, wie es in den 4(C), 4(D) gezeigt ist. Das Unterteil der Basis 21 wird als Bodenplatte 21c bezeichnet, und Abschnitte, die von den linken und rechten Rändern der Bodenplatte 21c abstehen, so daß Ecken von 90° dazwischen gebildet sind, werden als Seitenplatten 21a, 21a' bezeichnet.
Jede der Basisseitenplatten 21a, 21a' ist mit zwei Paaren Stiftbohrungen 21e und 21g in vorderen bzw. hinteren Abschnitten versehen. Die Stiftbohrungen 21e, 21g sind derart gebildet, daß sie den Stiftbohrungen 21e, 21g der gegenüberliegenden Seitenplatten 21a, 21a' zugewandt sind.
Die Bohrungen 21e nahe der vorderen und hinteren Enden der Basis 21 sind in Abschnitten ausgebildet, die in einem Abstand von den vorderen bzw. hinteren Enden entfernt liegen, wobei der Abstand annähernd 1/8 der Gesamtlänge der Basis 21 entspricht. Die Bohrungen 21e sind vertikal verlängerte Löcher, wie es in 3(A) gezeigt ist. Durch die Langlöcher 21e sind Enden von Trägerstiften 27 eingesetzt. An den linken und rechten Enden jedes Trägerstiftes 27 sind Halter 33 befestigt, die verhindern, daß der Trägerstift 27 aus den Langlöchern 21e hinaus gelangt.
Es gibt einen Abstand zwischen dem Trägerstift 27 und dem Langloch 21e um den gesamten Trägerstift 27 herum, so daß der Trägerstift 27 normalerweise daran gehindert wird, in Kontakt mit dem Innenumfang des Langloches 21e zu gelangen. Wenn jedoch eine übermäßige Last auf die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 aufgebracht wird (konkret auf die Stiftträger 25), werden die Trägerstifte 27 abgesenkt, so daß sie in Kontakt mit unteren Abschnitten der Innenumfänge der Langlöcher 21e gelangen, wodurch keine übermäßige Last auf die Lastsensoren (die Sensorplatten 51, die später beschrieben werden) übertragen wird. Das heißt, die Stifte 27 und die Langlöcher 21e bilden einen Teil eines Mechanismus; um die obere Grenze der Last zu definieren, die auf die Sensorplatten 51 ausgeübt werden darf. Die Hauptfunktion jedes Trägerstiftes 27 ist es, das auf die Stiftträger 25 ausgeübte Sitzgewicht auf einen Z-Arm 23 zu übertragen.
Die Stiftbohrungen 21g sind in Positionen gebildet, die näher bei der Mitte liegen als die Positionen der Langlöcher 21e (in einem Abstand, der annähernd 1/10 der Gesamtlänge der Basis 21 von dem Langloch 21e entspricht). In die Bohrungen 21g sind Basisstifte 31 eingesetzt. Jeder der Basisstifte 31 erstreckt sich derart, daß die linken und rechten Seitenplatten 21a, 21a' überbrückt sind. An den linken und rechten Enden des Stiftes 31 sind Halter 33 befestigt, wodurch der Basisstift 31 mit der Basis 21 verbunden ist. Der Basisstift 31 ist die Drehwelle des Z-Arms 23.
Die Z-Arme 23 sind im Innern der Basis 21 angeordnet. Jeder der Z-Arme 23 weist einen mittleren Abschnitt auf, der, wenn in einem Aufriß gesehen, gegabelt ist (in zwei Verzweigungen 23h), und weist einen rechtwinkligen Abschnitt nahe bei dem Ende auf. Der Z-Arm 23 weist Seitenplatten 23a auf, die gebildet sind, indem linke und rechte Randabschnitte von diesem um 90° nach oben umgebogen sind. Die Seitenplatten 23a erstrecken sich vom Ende zum Mittelabschnitt. Die Verzweigungen 23h sind nur flache Platten. Die Seitenplatten 23a erstrecken sich entlang der Innenflächen der Seitenplatten 21a der Basis 21. Es gibt Abstände zwischen den Seitenplatten 23a und den Seitenplatten 21a.
Jede der Z-Arm-Seitenplatten ist mit zwei in diesen ausgebildeten Stiftbohrungen 23c, 23e versehen. In die Stiftbohrurgen 23c, die nahe bei dem Ende ausgebildet sind, ist der Trägerstift 27 eingesetzt. Der Trägerstift 27 und die Stiftbohrungen 23c verschieben sich ein wenig relativ zueinander. In die Stiftbohrungen 23e an der Mittelseite ist der Basisstift 31 eingeführt. Der Basisstift 31 ist der Drehzapfen des Z-Arms 23, so daß sich der Basisstift 31 und die Stiftbohrungen 23e relativ zueinander durch eine Schwenkbewegung des Z-Arms 23 verschieben. Zwischen den Basisseitenplatten 21a um den Basisstift 31 herum und den Z-Arm-Seitenplatten 23a sind scheibenähnliche Abstandshalter 35 mit Bohrungen angeordnet.
Die Länge der Verzweigungen 23h des Z-Arms 23 entspricht im wesentlichen einer Hälfte der Gesamtlänge des Z-Arms 23. Die Verzweigungen 23h sind voneinander in der rechten und linken Richtung beabstandet und erstrecken sich in Richtung der Mitte der Basis 21. Jede der Verzweigungen 23h weist nahe bei der Mitte eine reduzierte Breite auf. Die Wirkabschnitte 23j an den Enden der Verzweigungen 23h sind zwischen Flügeln 41a, 42a der oberen und unteren Halbarme 41, 42 geklemmt, wie es in den 5 und 7(A) bis 7(C) gezeigt ist.
Wenn eine Last auf den Stiftträger 25 ausgeübt wird, schwenkt der Z-Arm 23 geringfügig (der maximale Schwenkwinkel beträgt annähernd 5°), wodurch die Wirkabschnitte 23j die Last auf die Sensorplatte 51 durch die Halbarme 41, 42 übertragen.
Der Stiftträger 25 ist derart ausgebildet, daß er einen Querschnitt mit einer invertierten U-Form aufweist, wie es in 4(C) gezeigt ist. Die Länge jedes Stiftträgers 25 in der Richtung nach vorne und nach hinten entspricht im wesentlichen 1/20 von derjenigen der Basis 21. Der Stiftträger 25 weist eine flache obere Fläche 25a auf, auf der die in den 8(A), 8(B) gezeigte Sitzschiene 7 montiert ist. Die Sitzschiene 7 ist fest mit der oberen Fläche 25 durch Bolzen oder andere Befestigungsmittel verbunden.
Der Stiftträger 25 weist linke und rechte Seitenplatten 25b auf, die nach unten vorstehen und deren untere Enden nach innen gebogen sind. Der Stiftträger 25 ist im Innern des Z-Arms 23 auf eine solche Weise angeordnet, daß er Abstände zwischen den Seitenplatten 25b und den Z-Arm-Seitenplatten 23a aufweist. Die Seitenplatten 25b sind mit in diesen ausgebildeten Stiftbohrungen 25c versehen. In die Stiftbohrungen 25c ist ein Trägerstift 27 eingesetzt. Der Innendurchmesser jeder Stiftbohrung 25c ist größer als der Durchmesser des Trägerstiftes 27. Der Abstand zwischen diesen nimmt eine Abmessungstoleranz des Sitzes und der Fahrzeugkarosserie und/oder eine unerwartete Verformung auf.
Zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten 23b des Z-Arms 23 befindet sich eine Federplatte 29, die Federscheibenabschnitte mit Bohrungen aufweist. Der Stiftträger 27 ist lose in die Bohrangen der Federscheibenabschnitte eingesetzt. Die Federplatte 29 bildet einen Zentriermechanismus, um den Stiftträger 25 in Richtung der Mitte vorzuspannen.
Der Zentriermechanismus, wie er oben erwähnt ist, bewirkt, daß. der Stiftträger 25 so nahe wie möglich bei der Mitte in dem verschiebbaren Bereich angeordnet ist.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung dieser Ausführungsform bilden die Sitzschiene 7, der Stiftträger 25, der Z-Arm 23, die Basis 21 und der Sitzträger 11 in Kombination jeden Verbindungsmechanismus zwischen dem Sitz und der Fahrzeugkarosserie.
Nachstehend wird der Aufbau um die Sensorplatte 51 herum beschrieben. Zuerst wird der Aufbau der Sensorplatte 51 selbst beschrieben.
Die 6(A) bis 6(C) zeigen ein Konstruktionsbeispiel der Sensorplatte der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6(A) ist ein Aufriß der Sensorplatte, 6(B) ist eine Konstruktionsansicht des Schnitts der Sensorplatte, um deren Konzept zu veranschaulichen, und 6(C) ist ein Schaltkreisdiagramm des Sensors.
Auf die Sensorplatte (Federelement) 51 ist als eine Basis der Kraftmeßdose 50 eine Isolierschicht (untere Isolierschicht) 52 zur elektrischen Isolation aufgebracht. Auf der Isolierschicht 52 ist selektiv eine Verdrahtungsschicht 53 gebildet. Ferner ist auf der Verdrahtungsschicht 53 selektiv eine Widerstandsschicht 54 gebildet, die den Spannungsmesser als einen Lastsensor ausbildet. Zusätzlich ist eine Isolierschicht (obere Isolier schicht) 55 über diese Schichten als eine Schutzschicht aufgebracht. Auf diese Weise ist der elektrische Schaltkreis, der Widerstände umfaßt, direkt auf das Federelement laminiert, wodurch die Arbeitskosten und die Einbaukosten verringert werden und die Wärmebeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert sind.
Die Sensorplatte 51 ist eine rechtwinklige Platte mit im Ganzen zwei Halsen. Die Sensorplatte 51 ist mit einer in ihrer Mitte ausgebildeten zentralen Bohrung 51a und in Endabschnitten davon gebildeten Bolzenbohrungen 51b versehen. Die Kraftmeßdose 50 ist um die zentrale Bohrung 51a herum und zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenbohrungen 51b gebildet. V-artige konkave Bereiche sind in beiden Seitenrändern einer Region 51c zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenbohrungen 51b vorgesehen. Diese konkaven Bereiche stellen zu verformende Positionen der Sensorplatte 51 sicher, wodurch eine Positionsschwankung der Verdrehung verhindert wird und die Empfindlichkeit der Kraftmeßdose 50 stabilisiert wird.
Die Kraftmeßdose 50 ist im wesentlichen um die Mitte der zentralen Bohrung 51a herum symmetrisch. Die Kraftmeßdose 50 ist aus vier Spannungsmessern 54a, 54b, 54c und 54d gebildet. Zwei von diesen 54a, 54b, auf die eine Zugspannung aufgebracht wird, sind nahe bei den Bolzenbohrungen 51b (nahe bei den Enden) angeordnet, während die beiden anderen Spannungsmesser 54c, 54d, auf die eine Druckspannung aufgebracht wird, nahe bei der zentralen Bohrung 51a (zentrale Seite) angeordnet sind. Die Spannungsmesser 54a, 54b, 54c und 54d sind miteinander durch Verdrahtungen 53a, 53b, 53c und 53d verbunden, so daß eine in 6(C) gezeigte Brückenschaltung gebildet ist. Eine auf den Vorderseitenab schnitt des Sitzes aufgebrachte Last wird von den beiden Spannungsmessern 54a, 54c gemessen, und eine auf den Rückseitenabschnitt des Sitzes aufgebrachte Last wird von den beiden Spannungsmessern 54b, 54d gemessen. Quadrate, die mit den Zahlen 1, 2, 3, 4 in den 6(A), 6(C) markiert sind, sind Anschlüsse.
Zwischen den Spannungsmessern 54a, 54c und den Spannungsmessern 54b, 54d ist ein Empfindlichkeitssteuerwiderstand 54e angeordnet.
Es ist anzumerken, daß die Last durch Umwandlung aus der Biegung der Sensorplatte 51, die von elektrischen, kapazitiven Drucksensoren oder Hall-Elementen detektiert wird, anstelle der Detektion einer Verdrehung der Sensorplatte 51, die durch die Spannungsmesser 54a, 54b, 54c und 54d detektiert wird, erhalten werden kann.
Wie es in den 5 und 7(A)–7(C) gezeigt ist, ist die Sensorplatte 51 fest mit dem Oberteil einer Säule 63 in der Mitte der Bodenplatte 21c verbunden.
Bei dieser Ausführungsform; ist an jedem der linken und rechten Abschnitte des Sitzes eine Kraftmeßdose 50 angeordnet, so daß Lasten auf dem Vorderseitenabschnitt und dem Rückseitenabschnitt des Sitzes jeweils von einer Kraftmeßdose 50 gemessen werden, wodurch die Herstellungskosten und die Einbau-/Verdrahtungskosten reduziert werden.
Wie es in den 5 und 7(A)–7(C) gezeigt ist, sind die Halbarme 41, 42 in der Form von zwei Paaren vorgesehen, die über und unter den vorderen und hinteren Abschnitten der Sensorplatte 51 anzuordnen sind, um die Sensorplatte 51 zu klemmen. Da die Halbarme 41, 42 die gleiche Gestalt aufweisen, wird eine Beschreibung nur eines oberen Halbarmes 41 vorgenommen.
Der Halbarm 41 umfaßt einen Halbarmkörper 41c, der eine rechtwinklige Platte mit einer Befestigungsbohrung 41e ist (7(B), 7(C)), die in ihrer Mitte ausgebildet ist. Der Halbarm 41 umfaßt ferner Flügel 41a, die sich in den Richtungen nach links und nach rechts von Rändern des Halbarmkörpers 41c in der Nähe der Sensorplattenmitte erstrecken, und wallartige Stützen 41b, die auf den Rückseiten der Flügel 41a gebildet sind und sich in den Richtungen nach links und nach rechts erstrecken. Das Oberteil jeder Stütze 41b ist geringfügig abgekantet.
Nachstehend wird eine Beschreibung hinsichtlich des Anordnungsaufbaus der oberen und unteren Halbarme 41, 42, der Sensorplatte 51 und des Z-Wirkabschnitts 23j vorgenommen.
Da die untere Fläche des Halbarmkörpers 41c des oberen Halbarms 41 und die obere Fläche des Halbarmkörpers 42c des unteren Halbarms 42 flach sind, diese an der Fläche der Sensorplatte 51 ohne Spiel befestigt. Die Flügel 41a, 42a der oberen und unteren Halbarme 41, 42 sind auf eine solche Weise angeordnet, daß die Stützen 41b, 42b einander gegenüberstehen. Zwischen den Stützen 41b, 42b ist der Wirkabschnitt 23j des Z-Arms 23 angeordnet. Die Stützen sind in der Mitte (der Hals (die Region 51c) der Sensorplatte 51) eines Bereiches zwischen den beiden Spannungsmessern 54a und 54c oder 54d und 54b angeordnet.
Wenn eine Last auf die Stiftträger 25 der Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 ausgeübt wird, schwenken die Z-Arme 23 geringfügig, so daß die Wirkabschnitte 23j angehoben werden. 7(C) zeigt schematisch und übertrieben den Zustand der Sensorplatte und der Halbarme.
Wenn die Wirkabschnitte 23j der Z-Arme angehoben werden, werden die Stützen 41b der oberen Halbarme 41 nach oben geschoben. Dadurch werden Momente M auf den vorderen oder hinteren Endabschnitt der Sensorplatte 51 aufgebracht. Durch diese Momente M werden die Spannungsmesser 54a, 54b an den vorderen und hinteren Endabschnitten gespannt, während die Spannungsmesser 54c, 54d nahe bei der Mitte zusammengedrückt werden.
Die vorderen Spannungsmesser 54a, 54c werden gemäß der Last auf dem Vorderseitenabschnitt des Sitzes verdreht, während die Spannungsmesser 54b, 54d gemäß der Last auf dem Rückseitenabschnitt des Sitzes verdreht werden. Die Schwankungen in den Widerständen der jeweiligen Spannungsmesser werden als elektrische Signale erhalten, wodurch die eine Kraftmeßdose die Lasten auf den Vorderseiten- und Rückseitenabschnitten des Sitzes mißt.
Wie es aus der vorangehenden Beschreibung zu sehen ist, sind bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Bestandteile der Kraftmeßdosen zum Messen von Lasten an vorderen und hinteren Orten auf der linken und rechten Seite des Sitzes so kompakt wie möglich angeordnet, wodurch die Anzahl von Kraftmeßdosen, die Herstellungskosten und auch die Einbau-/Verdrahtungskosten reduziert werden. Sogar mit der reduzierten Anzahl der Kraftmeßdosen können die Lasten an den vier Orten, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, gemessen werden, wodurch der Schwerpunkt des Fahrgastes detektiert wird.
Ferner überträgt der Übertragungsmechanismus selektiv vertikale Lasten auf den Verbindungsmechanismen auf die Lastsensoren und überträgt sowenig Querlasten wie möglich vom Verbindungsmechanismus auf den Lastsensor, wobei die Querlasten Fehler der Lastsensoren verursachen, wodurch das Gewicht des Fahrgastes mit höherer Genauigkeit gemessen wird.
Die 9(A) und 9(B) veranschaulichen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vierte Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung derart angeordnet ist, daß die lange Seite von jedem der vier Übertragungsmechanismen 118 senkrecht zur Richtung der Sitzschienenbewegung (Richtung nach vorne) steht. Somit wird eine vordere Sensorplatte 51 dazu verwendet, die vertikale Last an der vorderen rechten und der vorderen linken Ecke zu messen, während eine hintere Sensorplatte 54 dazu verwendet wird, Gewicht an der hinteren rechten und der hinteren linken Ecke zu messen. Die Lastsensoren 51, 54 geben Signale an eine elektronische Sitzgewichtssensor-Steuereinheit 119 aus. Bei dieser vierten Ausführungsform und bei den anderen Ausführungsformen gibt die elektronische Sitzgewichtssteuereinheit 119 Signale an eine elektronische Airbag-Steuereinheit aus.
Die 10(A) und 10(B) veranschaulichen eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung derart angeordnet ist, daß die lange Seite des Übertragungsmechanismus 120 zur Mitte des Sitzes hin gerichtet ist, um eine "X"-Form zu bilden. Somit wird nur eine einzige Sensorplatte 123 benötigt.
Die 11(A) und 11(B) veranschaulichen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die sechste Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, außer daß drei Übertragungsmechanismen 121, 121, 131 benutzt werden, um eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung zu bilden, die eine "Y"-Form aufweist. Eine Querverstrebung 122, die ein Teil des Übertragungsmechanismus 131 ist, erstreckt sich zwischen den Verbindungsmechanismen an der vorderen rechten und der vorderen linken Sitzecke und ist an diesen angebracht. Damit überträgt der Übertragungsmechanismus 131 die Last auf der vorderen rechten und der vorderen linken Sitzecke auf die Sensorplatte 124. Es sind zwei Übertragungsmechanismen 121 an den Verbindungsmechanismen an der hinteren linken bzw. hinteren rechten Sitzecke angebracht an und übertragen die Last auf diese. Somit wird nur eine einzige Sensorplatte 124 benötigt.
12(A) und 12(B) veranschaulichen eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die siebte Ausführungsform ist der sechsten Ausführungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung eine "T"-Form anstelle einer "Y"-Form bildet. Ein Übertragungsmechanismus 125 bildet das lange Teil des "T" und umfaßt eine Querverstrebung 122 (ähnlich der sechsten Ausführungsform). Zwei Übertragungsmechanismen 127, die an dem hinteren linken und dem hinteren rechten Verbindungsmechanismus befestigt sind, bilden das Querstück des "T". Wie bei der sechsten Ausführungsform wird eine einzige Sensorplatte 126 benötigt.
Die 13(A) und 13(B) veranschaulichen eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die achte Ausführungsform ist mit Ausnahme des unten Erläuterten der ersten Ausführungsform ähnlich. Ein einziger Übertragungsmechanismus 128 überträgt die Last auf den Verbindungsmechanismen der hinteren rechten sowie der hinteren linken Sitzecke auf die Sensorplatte 130. Eine Querverstrebung 134 des Übertragungsmechanismus 128 ist mit den Verbindungsmechanismen an der hinteren rechten und der hinteren linken Sitzecke verbunden. Auf ähnliche Weise überträgt ein einziger Übertragungsmechanismus 129 die Last auf den Verbindungsmechanismen der vorderen rechten und der vorderen linken Sitzecke auf die Sensorplatte 130. Die Querverstrebung 134 des Übertragungsmechanismus 129 ist mit den Verbindungsmechanismen an der vorderen rechten und der vorderen linken Sitzecke verbunden. Die beiden Übertragungsmechanismen sind zwischen den Sitzschienen und im wesentlichen parallel zu diesen angeordnet, wobei eine "I"-Form gebildet wird. Es wird eine einzige Sensorplatte 130 benötigt.
14 ist eine Vorderansicht, die die Verbindung der Querverstrebung 122 der Übertragungsmechanismen von irgendeiner der sechsten und siebten Ausführungsformen zeigt. Diese Zeichnung gilt auch analog für die Querverstrebung 134 der achten Ausführungsform. Die Querverstrebung 122 ist zwischen einem oberen Träger 133 und einem unteren Träger 132 gehalten. Der obere Träger 133 ist an dem Sitzrahmen 5 angebracht. Der Sitzrahmen 5 ist an einer Sitzschale 136 angebracht. Es ist eine Verstärkung 135 für den unteren Träger 132 vorgesehen.

1: Fahrgast
3: Sitz (Fahrzeugsitz)
3a: Sitzpolster
5: Sitzrahmen
5a: Bodenplatte
5c: Querplatte
5e: vertikale Platte
5g: Gleitplatte
7: Sitzschiene
7a: Nut
7c: konkaver Bereich
9: Sitzgewichtsmeßvorrichtung
11: Sitzträger
13: Fahrzeugkarosserie (Sitzbefestigungsabschnitt)
15: Verbindungsmechanismus
16: Übertragungsmechanismus
21: Basis
21a, 21a': Seitenplatte
21c: Bodenplatte
21e: Langloch (Stiftbohrung)
21g: Stiftbohrung
23: Z-Arm
23a: Seitenplatte
23c: Stiftbohrung
23e: Stiftbohrung
23f: Bodenplatte
23g: Plattenabschnitt
23h: Verzweigung
23j: Wirkabschnitt
25: Stiftträger
25a: obere Fläche
25b: Seitenplatte
25c: Stiftbohrung
27: Trägerstift
29: Federplatte
31: Basisstift
33: Halter
41: oberer Halbarm
41a: Flügel
41b: Stütze
41c: Halbarmkörper
41e: Befestigungsbohrung
42: unterer Halbarm
42a: Flügel
42b: Stütze
42c: Halbarmkörper
43: bis
50: Kraftmeßdose
51: Sensorplatte
51a: Bohrung
51b: Bolzenbohrung
51c: Region
52: Isolierschicht
53: Verdrahtungsschicht
53a–53d: Verdrahtung
54: Lastsensor (Widerstandsschicht)
54a–54d: Spannungsmesser
54e: Empfindlichkeitssteuerwiderstand
55: Isolierschicht
63: Säule
68: Mutter
111: Arm
113: gekrümmter Abschnitt
115: Stütze
117: Träger
118: Übertragungsmechanismus
119: elektronische Steuereinheit
120: Übertragungsmechanismus
121: Übertragungsmechanismus
122: Querverstrebung
123: Sensorplatte
124: Sensorplatte
125: Übertragungsmechanismus
126: Sensorplatte
127: Übertragungsmechanismus
128: Übertragungsmechanismus
129: Übertragungsmechanismus
130: Sensorplatte
131: Übertragungsmechanismus
132: unterer Träger
133: oberer Träger
134: Querverstrebung
135: Verstärkung
136: Sitzschale

Claims

Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Fahrzeugsitzes (3), das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes (1) einschließt, mit: einer oder mehreren Kraftmeßdosen (50) mit einer Vielzahl von Lastsensoren (54), von denen jeder Lastsensor (54) mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt, Verbindungsmechanismen (15), die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz (3) und die Sitzbefestigungsabschnitte (13) einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und Übertragungsmechanismen (16) zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen (15) getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren (54), wobei jeder der Übertragungsmechanismen (16) oder der Verbindungsmechanismen (15) einen Arm (23, 101, 111) aufweist, der von einem sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckenden Drehzapfen (31) schwenkbar gestützt ist und zu dem die Wirkung des Sitzgewichtes von einem Belastungselement (25) des jeweiligen Verbindungsmechanismus (15) übertragen wird, und die eine oder mehreren Kraftmeßdosen (50) eine Vielzahl von Lastsensoren (54) umfassen, auf die jeweils die Wirkung von einem entsprechenden Arm (23, 101, 111) gemäß der Schwenkbewegung jedes Arms (23, 101, 111) übertragen wird.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Arm (23) an einem Wirkabschnitt (23j) auf die Kraftmeßdose (50) eine flexible Gestalt aufweist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Arm (101) schwenkbar mit einer Sensorplatte (51) der Kraftmeßdose (50) verbunden ist, an der die Lastsensoren (54) der Kraftmeßdose (50) angebracht sind.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein gekrümmter Abschnitt (113) an einem Ende des Armes (111) gebildet ist, der mit der Sensorplatte (51) verbunden ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungsmechanismen (15) selektiv vertikale Lasten, die auf die Verbindungsmechanismen (15) ausgeübt werden, auf die Lastsensoren (54) übertragen.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Kraftmeßdose (50) und die Arme (23,101, 111) miteinander durch eine horizontale Welle verbunden sind, um die Schwenkbewegung in der vertikalen Richtung zuzulassen.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit Belastungselementen (25), von denen jedes mit jedem Arm (23) schwenkbar verbunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewichtes zu tragen, wobei der Ausdruck [ein horizontaler Abstand (S1) zwischen dem Drehzapfen (31) des Arms (23) und einem Punkt, an dem das Belastungselement (25) mit dem Arm (23) verbunden ist]: [ein horizontaler Abstand (S2) zwischen dem Drehzapfen (31) des Arms (23) und einem Punkt, an dem der Arm (23) auf den Lastsensor (54) wirkt] in einem Bereich zwischen 1:3 und 1:10 liegt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der horizontale Abstand (S1) zwischen dem Drehzapfen (31) des Arms (23) und dem Punkt, an dem das Belastungselement (25) mit dem Arm (23) verbunden ist, zwischen 15 mm und 50 mm beträgt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der horizontale Abstand (S2) zwischen dem Drehzapfen (31) des Arms (23) und dem Punkt, an dem der Arm (23) auf den jeweiligen Lastsensor (54) wirkt, zwischen 120 mm und 180 mm beträgt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Spiel zwischen dem jeweiligen Arm (23) und der Kraftmeßdose (50) vorhanden ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei vier Übertragungsmechanismen (16, 118, 120) vorgesehen sind, wobei jeder Übertragungsmechanismus (16, 118, 120) an einem der vier Verbindungsmechanismen (15) angebracht ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine lange Seite eines jeden der Übertragungsmechanismen (16) parallel zu einer Richtung des Sitzes nach vorne liegt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Kraftmeßdosen (50) eine erste und eine zweite Kraftmeßdose umfassen, und wobei die Wirkung eines vorderen rechten und eines hinteren rechten Übertragungsmechanismus (16) auf die erste Kraftmeßdose übertragen wird und die Wirkung eines vorderen linken und eines hinteren linken Übertragungsmechanismus (16) auf die zweite Kraftmeßdose übertragen wird.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine lange Seite eines jeden der Übertragungsmechanismen (118) senkrecht zu einer Richtung des Sitzes nach vorne liegt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Kraftmeßdosen (50) eine erste und eine zweite Kraftmeßdose umfassen, und wobei die Wirkung eines vorderen rechten und eines vorderen linken Übertragungsmechanismus (118) auf die erste Kraftmeßdose übertragen wird und die Wirkung eines hinteren linken und eines hinteren rechten Übertragungsmechanismus (118) auf die zweite Kraftmeßdose übertragen wird.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 11, wobei jeder der vier Übertragungsmechanismen (120) in Richtung einer Mitte des Sitzes weisen gelassen wird, um eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe X zu bilden, und die eine oder mehreren Kraftmeßdosen (50) eine einzige Kraftmeßdose umfassen, die die von jedem der Übertragungsmechanismen (120) übertragenen Lasten mißt, wobei die Kraftmeßdose im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei drei Übertragungsmechanismen (121, 121, 131) vorgesehen sind, ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus (121) jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungsmechanismus verbunden sind, ein dritter Übertragungsmechanismus (131) mit sowohl dem vorderen rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanismus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, die eine oder mehreren Kraftmeßdosen (50) eine einzige Kraftmeßdose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen (121, 121, 131) übertragenen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechnismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe Y bilden.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei drei Übertragungsmechanismen (125, 127, 127) vorgesehen sind, ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus (127) jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungsmechanismus verbunden sind, ein dritter Übertragungsmechanismus (125) mit sowohl dem vorderen rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanismus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und die eine oder mehreren Kraftmeßdosen (50) eine einzige Kraftmeßdose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen (125, 127, 127) übertragenen Lasten mißt und zwischen dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe T bilden.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus (128, 129) vorgesehen sind, wobei die Übertragungsmechanismen (128, 129) im allgemeinen parallel zu einer Richtung des Sitzes nach vorne liegen, der erste Übertragungsmechanismus (128) mit sowohl dem vorderen rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanismus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, der zweite Übertragungsmechanismus (129) sowohl mit dem hinteren rechten als auch dem hinteren linken Verbindungsmechanismus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und die eine oder mehreren Kraftmeßdosen (50) eine einzige Kraftmeßdose sind, die die von den beiden Übertragungsmechanismen (128, 129) übertragenen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen (128, 129) die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe I bilden.