DE10163308C1 - Meßvorrichtung und Sitzanordnung - Google Patents
Meßvorrichtung und SitzanordnungInfo
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- Y10S177/00—Weighing scales
- Y10S177/09—Scale bearings
Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt eine Meßvorrichtung (10; 110; 210), insbesondere zum Messen einer auf einen Fahrzeugsitz wirkenden Gewichtskraft, bereit, umfassend: DOLLAR A ein Kraftübertragungselement (12; 112; 212), welches mit einer ersten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und DOLLAR A eine Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214), welche mit einer zweiten Einheit (80), bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, fest verbindbar ist, DOLLAR A wobei das Kraftübertragungselement (12; 112; 212) um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) schwenkbar ist. DOLLAR A Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sitzanordnung bereitgestellt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung, insbesondere zum
Messen einer auf einen Fahrzeugsitz wirkenden Gewichtskraft und auf eine Sitz
anordnung.
Meßvorrichtungen werden im allgemeinen verwendet, um die auf einen Fahrzeugsitz
wirkenden Gewichtskraft zu ermitteln. Dies ist insbesondere von Interesse bei der
Entwicklung von Airbag-Systemen. Hierdurch kann ein genaueres Auslösen des Air
bags erreicht werden. So kann beispielsweise unterschieden werden, ob sich eine
sehr schwere Person oder ein Kind auf dem Fahrzeugsitz befindet. Des weiteren
kann ermittelt werden, ob die Person mittig oder dezentral auf dem Sitz sitzt. Ent
sprechend werden dann im Bedarfsfall Airbags entsprechend ausgelöst.
Es sind Meßvorrichtungen z. B. aus WO 01/18507 A1 bekannt, welche ein Kraftüber
tragungselement und eine Meßeinrichtung aufweisen. Das Kraftübertragungsele
ment wird an einem Fahrzeugsitz befestigt und ist mit der Meßeinrichtung fest ver
bunden. Die Meßeinrichtung ist mit einer Sitzschiene im Boden des Fahrzeugs oder
einem anderen geeigneten Karosserieteil verbunden. Solche Meßvorrichtungen vom
Stand der Technik bieten jedoch den Nachteil, daß nicht nur die vertikale Gewichts
kraft, welche gemessen werden soll, sondern auch Kräfte, welche in anderen Rich
tungen wirken, in die Meßeinrichtung eingeführt werden und somit das Meßergebnis
verfälschen.
In der EP 0 670 480 A1 ist eine Meßvorrichtung beschrieben, bei welcher die zu
messende Druckkraft über einen Druckstab zu der Meßzelle zugeführt wird. Der
Druckstab kann hierbei eine leichte Dreh- und Neigebwegung durchführen.
Die EP 0 566 182 A1 offenbart eine Vorrichtung, um ein Wägeelement veränderbar
anzubringen. Die Vorrichtung umfaßt einen Körper mit einer konvexen Tragefläche
und einen Körper mit einer einen Rücksprung aufweisenden Tragefläche. Die beiden
Körper sind bewegbar über ihre Trageflächen gekoppelt.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Meßvorrichtung und eine
Sitzanordnung bereitzustellen, welche ein präzises und sicheres Messen der in die
Meßvorrichtung eingeleiteten Gewichtskraft ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Meßvor
richtung mit den in Anspruch 1 oder 13 angegebenen Merkmalen und einer Sitzanordnung
mit den in Anspruch 20 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen
sind Inhalt der Unteransprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Meßvorrichtung, insbesondere zum
Messen einer auf einen Fahrzeugsitz wirkenden Gesichtskraft bereitgestellt, umfas
send:
ein Kraftübertragungselement bzw. eine Schwinge, welches mit einer ersten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung bzw. einen Kraftaufnehmer, welche mit einer zweiten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement um zumindest eine Achse um die Meßeinrich tung schwenkbar ist.
ein Kraftübertragungselement bzw. eine Schwinge, welches mit einer ersten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung bzw. einen Kraftaufnehmer, welche mit einer zweiten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement um zumindest eine Achse um die Meßeinrich tung schwenkbar ist.
Dadurch, daß das Kraftübertragungselement um zumindest eine Achse um die
Meßeinrichtung schwenkbar ist, kann erreicht werden, daß insbesondere nur die
vertikal nach unten gerichtete Gewichtskraft, welche auf die Meßvorrichtung wirkt
von der Meßeinrichtung aufgenommen wird. Kräfte, welche quer oder schräg zu der
Meßvorrichtung wirken, werden nicht in die Meßeinrichtung eingeführt durch das
Verschwenken des Kraftübertragungselements um die Meßeinrichtung. Somit kann
ferner eine vorteilhafte Entkopplung der auf die Meßvorrichtung wirkenden Kraft und
des auf die Meßvorrichtung wirkenden Drehmoments erreicht werden. Dadurch kann
nur die tatsächlich auf die Meßeinrichtung wirkende Kraft gemessen werden ohne
daß diese durch unerwünschte Drehmomente beeinflußt ist. Des weiteren wird somit
die Meßeinrichtung nicht durch Drehmomente belastet, was zu einer längeren Le
bensdauer der Meßeinrichtung führt.
Ferner bilden das Kraftübertragungselement und die Meßeinrichtung im wesentli
chen ein Kugelgelenk bzw. Kugelschalengelenk, wobei bevorzugt die Meßeinrichtung
einen Bereich aufweist, der als Kugelzapfen bzw. Vollkugel dient, und das
Kraftübertragungselement einen Bereich aufweist, der als Kugelschale bzw. -pfanne
dient.
Durch das Vorsehen der Meßeinrichtung und des Kraftübertragungselements als
eine Kugelgelenkanordnung, kann ein Verschwenken des Kraftübertragungsele
ments in alle tangentialen Richtungen um die Meßeinrichtung ermöglicht werden.
Somit kann noch sicherer gewährleistet werden, daß unerwünschte Kräfte nicht in
die Meßeinrichtung eingeleitet werden.
Bevorzugt hat das Kraftübertragungselement zumindest bereichweise im wesentli
chen die Form einer hohlen Kugelzone bzw. Kugelkalotte bzw. einer hohlen Halbku
gel deren Kappe abgeschnitten ist und weist ein bevorzugt an dem Äquator des Kugelzonenbe
reichs angeordnetes Befestigungselement auf, mittels welchem das Kraftübertra
gungselement an der ersten Einheit befestigbar ist. Ferner weist die Meßeinrichtung
bevorzugt einen im wesentlichen Kugelzonenbereich bzw. Kugelkalottenbereich auf, der einen
Radius aufweist, um mit dem Inneren des Kugelzonenbereichs des Kraftübertra
gungselements zusammenzupassen.
Bevorzugt ist das Befestigungselement im wesentlichen umfänglich entlang des
Äquators des Kugelzonenbereichs des Kraftübertragungselements ausgebildet und
erstreckt sich bevorzugt in radialer Richtung des Kugelzonenbereichs der Kraftüber
tragungseinrichung nach außen. Vorzugsweise ist das Befestigungselement einstüc
kig mit dem Kugelzonenbereich des Kraftübertragungselements ausgebildet. In einer
bevorzugten Ausführungsform hat das Befestigungselement im wesentlichen die
Form eines Kreisrings. Jedoch ist es ebenfalls denkbar, daß Befestigungselement in
Stabform auszubilden. Somit kann die Meßvorrichtung auf geeignete Weise an der
ersten Einheit befestigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Meßvorrichtung ferner eine Über
wurf- bzw. Positioniereinrichtung, welche derart ausgestaltet ist, um das Kraftüber
tragungselement in radialer Richtung bezüglich der Meßeinrichtung festzulegen und
eine zumindest begrenzte Drehung des Kraftübertragungselements in tangentialer
Richtung bezüglich der Meßeinrichtung zu erlauben. Bevorzugt ist ferner an dem Pol
des Kugelzonenbereichs ein Vorsprung ausgebildet, um die Positioniereinrichtung
aufzunehmen.
Durch das Vorsehen der Positioniereinrichtung kann das Kraftübertragungselement
einfach und sicher in seiner radialen Position bezüglich der Meßeinrichtung gehalten
werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die innere Form der Positioniereinrichtung
zumindest bereichsweise im wesentlichen eine sphärische Form, bevorzugt mit ei
nem abgeflachten Pol, und ist derart ausgestaltet, um der äußeren Form des Kugel
gelenks im wesentlichen zu entsprechen. Somit kann die Positionssicherung des
Kraftübertragungselements weiter verbessert werden.
Vorzugsweise ist der Vorsprung des Kugelzonenbereichs der Meßeinrichtung mit
einem Gewinde, bevorzugt einem Außengewinde versehen.
Vorzugsweise weist die Positioniereinrichtung ein zu dem Gewinde der Meßeinrich
tung passendes Gewinde, bevorzugt ein Innnengewinde, auf, mittels welchem die
Positioniereinrichtung an zumindest einem Teil der Meßeinrichtung bevorzugt dreh
fest festlegbar ist. Die Positioniereinrichtung kann somit auf den Vorsprung der
Meßeinrichtung aufgeschraubt werden und das Kraftübertragungselement sicher in
seiner Position halten. Weiter bevorzugt ist die Positioniereinrichtung derart elastisch
ausgebildet ist, daß von einem Teil der Positioniereinrichtung eine auf das Kugelge
lenk wirkende Vorspannung ausgeht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Positioniereinrichtung mittels einer
Festlegeinrichtung, bevorzugt einer Mutter, an der Meßeinrichtung relativ zu dieser
drehbar festlegbar. Bevorzugt ist die Positioniereinrichtung ferner mit einem Anlage
bereich versehen, von dem eine Vorspannung auf das Kugelgelenk ausgeht. Weiter
bevorzugt ist zwischen der Mutter und der Positioniereinrichtung ein Vorspannele
ment bzw. einen Vorspannkörper, bevorzugt eine Federscheibe, vorgesehen. Vor
zugsweise wirkt die Kraft des Vorspannelements in der Richtung der Achse bzw.
Symmetrieachse der Positioniereinrichtung. Somit kann auf einfache Weise der An
preßdruck des Kraftübertragungselements auf die Meßeinrichtung reguliert werden.
Vorzugsweise weist das Befestigungselement zumindest eine Ausnehmung auf, und
die Positioniereinrichtung zumindest einen in tangentialer Richtung vorspringenden
Abschnitt auf, der derart ausgestaltet ist, um in die Ausnehmung des Befestigung
selements einzugreifen und ein Verdrehen des Kraftübertragungselements bezüglich
der Meßeinrichtung zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung wird ferner eine Meßvorrichtung, insbesondere zum Messen
einer auf einen Fahrzeugsitz wirkenden Gewichtskraft, bereitgestellt umfassend:
ein Kraftübertragungselement, welches mit einer ersten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung, welche mit einer zweiten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung schwenkbar ist, wobei in dem Kraftübertragungselement ein bevorzugt kreisförmiges Loch vorgesehen ist, in welchem ein Drehelement um die erste Achse drehbar gelagert ist, und in dem Drehelement eine kreisförmige Öffnung vorgesehen ist, in welcher die zylinderförmige Meßeinrichtung um die zweite Achse drehbar ist.
ein Kraftübertragungselement, welches mit einer ersten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung, welche mit einer zweiten Einheit, bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung schwenkbar ist, wobei in dem Kraftübertragungselement ein bevorzugt kreisförmiges Loch vorgesehen ist, in welchem ein Drehelement um die erste Achse drehbar gelagert ist, und in dem Drehelement eine kreisförmige Öffnung vorgesehen ist, in welcher die zylinderförmige Meßeinrichtung um die zweite Achse drehbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftübertragungselement um zwei
Achsen um die Meßeinrichtung drehbar bzw. schwenkbar.
Vorzugsweise ist das Kraftübertragungselement um eine erste Achse, welche in der
Ebene des Kraftübertragungselements liegt, und um zweite eine Achse, welche im
wesentlichen der Längsachse der Meßeinrichtung entspricht, drehbar.
Ferner ist es denkbar, daß das Kraftübertragungselement und die Meßeinrichtung
als ein Kardangelenk mit mechanischen Achsen ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist zwischen dem Kraftübertragungselement und der Meßeinrichtung
zumindest bereichsweise eine Gleitschicht, bevorzugt aus Teflon, vorgesehen. Da
durch kann die Reibung beim Verdrehen bzw. Verschwenken des Kraftübertragungs
elements um die Meßeinrichung vermindert werden. Weiter bevorzugt ist zwischen
dem Kraftübertragungselement und der Positioniereinrichtung zumindest bereichs
weise eine Gleitschicht, bevorzugt aus Teflon, vorgesehen. Vorzugsweise ist die
Gleitschicht als Beschichtung oder Formteil ausgebildet.
Bevorzugt weist die Meßeinrichtung einen mehreckigen, bevorzugt viereckigen, Be
reich auf, mittels welchem die Meßeinrichtung im wesentlichen verdrehsicher mit der
zweiten Einheit verbindbar ist. Weiter bevorzugt weist die Meßeinrichtung einen Ge
windebereich auf, mittels welchem die Meßeinrichtung im wesentlichen an der zwei
ten Einheit festlegbar ist. Somit kann die Meßeinrichtung einfach und sicher an der
zweiten Einheit befestigt werden.
Vorzugsweise umfaßt die Meßeinrichtung einen Dehnungsmeßstreifen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Meßeinrichtung ein Krafteinlei
tungselement, ein Kraftabgabeelement und einen zwischen dem Krafteinleitungse
lement und dem Kraftabgabeelement vorgesehenen Dehnungskörper, wobei das
Krafteinleitungselement oder das Kraftabgabeelement den Dehnungskörper in einer
Ebene parallel zu einer Gewichtskraftwirkung umgibt und an dem Dehnungskörper
mindestens ein eine Scherkraft parallel zur Gewichtskraft aufnehmender Dehnungs
meßstreifen angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung wird ferner eine Sitzanordnung bereitgestellt, welche eine
Meßvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung umfaßt. Die Sitzanordnung kann insbesondere ein Fahrzeugsitz, ein Flugzeug
sitz, ein Schreibtischstuhl oder ein Rollstuhl sein. Weiterhin kann die Meßvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls in einem Krankenbett eingesetzt wer
den.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offen
sichtlich aus einer detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen
zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine teilweise Schnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß der ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Aufsicht auf ein Kraftübertragungselement einer Meßvorrichtung gemäß
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 eine teilweise Schnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß der zweiten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Meßvorrichtung gemäß der zweiten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht einer Meßvorrichtung gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine teilweise Schnittansicht einer Meßvorrichtung gemäß einer dritten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Meßvorrichtung gemäß der dritten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine perspektivische Explosionsansicht einer Meßvorrichtung gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Meßvorrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungselements der Meßvor
richtung von Fig. 11;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Meßeinrichtung ge
mäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Meßeinrichtung ge
mäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Meßvorrichtung 10 gemäß einer ersten bevor
zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im wesentlichen alle Teile
der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung rotationssymmetrisch sind, ist nur eine
Hälfte der Schnittansicht gezeigt.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung 10 umfaßt ein Kraftübertragungselement 12,
eine Meßeinrichtung bzw. einen Kraftaufnehmer 14 und eine Überwurf- bzw. Positio
niereinrichtung bzw. eine Überwurfmutter 16. Das Kraftübertragungselement 12 und
die Meßeinrichtung 14 bilden zusammen ein Kugelgelenk bzw. Kugelschalengelenk.
Nachfolgend werden die einzelnen Teile der Meßvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf Fig. 1 und 2
beschrieben.
Das Kraftübertragungselement 12 weist einen Kugelzonenbereich bzw. Kugelkalot
tenbereich 18 auf, d. h. einen Bereich, welcher im wesentlichen einer Halbkugel mit
abgeschnittener Kappe entspricht. Von dem Äquator 20 des Kugelzonenbereichs 18
des Kraftübertragungselements 12 erstreckt sich in radialer Richtung zumindest be
reichsweise ein Befestigungselement 22. Das Befestigungselement 22 ist bevorzugt
einstückig mit dem Kugelzonenbereich 18 ausgebildet. Das Befestigungselement 22
kann die Form eines Kreisrings, welcher sich umfänglich um den Äquator 20 des
Kugelzonenbereich 18 erstreckt, aufweisen. Ferner ist es ebenfalls denkbar, daß das
Befestigungselement 22 sich nur bereichsweise von dem Kugelzonenbereich 18 in
radialer Richtung erstreckt. Es ist sogar denkbar, daß das Befestigungselement 22
als ein oder mehrere Halterungsstege ausgebildet ist. Durch das Befestigungs
element 22 kann die Meßvorrichtung 10 beispielsweise an einem Fahrzeugsitz befe
stigt werden.
Die Meßeinrichtung 14 umfaßt ebenfalls einen Kugelzonenbereich bzw. Kugelkalot
tenbereich 24, dessen Außenradius derart ausgestaltet ist, daß er etwas geringer ist
als der Innenradius des Kugelzonenbereichs 18 des Kraftübertragungselements 12,
so daß sich das Kraftübertragungselement 12 um die Meßeinrichtung 14 drehen
kann. Die Meßeinrichtung 14 weist an ihrem einen Ende (linke Seite in Fig. 1) einen
Vorsprung 26 auf, welcher bevorzugt im wesentlichen von dem Pol des Kugelzonen
bereichs 24 vorspringt. An dem Vorsprung 26 ist ein Außengewinde 28 vorgesehen.
Mittels diesen Gewindes 28 kann eine später beschriebene Positioniereinrichtung 16
an der Meßeinrichtung festgelegt werden. An dem anderen Ende der Meßeinrichtung
14 (rechte Seite in Fig. 1) ist ein Vierkant 30 und ein Gewinde 32 vorgesehen. Beim
Einbau der Meßvorrichtung 10 beispielsweise in ein Fahrzeug wird der Vierkant mit
einer entsprechenden Ausnehmung in einem Karosserieteil 80, z. B. einer Sitzschie
ne an einem Fahrzeugkörper, in Eingriff gebracht und mittels einer Befestigungs
mutter 34, welche auf das Gewinde 32 geschraubt wird, verdrehsicher festgelegt.
Des weiteren kann die Meßeinrichtung ausgebildet werden durch ein Formteil 44,
welches im wesentlichen den Kugelzonenbereich 24 und den Vorsprung 26 umfaßt,
und eine Sensoreinrichtung 46, welche bevorzugt einstückig mit dem Vierkant 30
und dem Gewinde 32 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Formteil 44 mit der Sen
soreinrichtung 46 an der mit dem Bezugszeichen 48 gekennzeichneten Position ver
schweißt. Jedoch ist es ebenfalls denkbar das Formteil 44 und die Sensoreinrichtung
46 auf andere geeignete Weise miteinander zu verbinden oder einstückig miteinan
der auszubilden.
Die Meßeinrichtung 14, bevorzugt die Sensoreinrichtung 46, umfaßt vorzugsweise
einen oder mehrere Dehnungsmeßstreifen. Jedoch kann ebenfalls jede andere ge
eignete Art von Senosoren, beispielsweise Piezoelemente, verwendet werden.
Die Positioniereinrichtung 16 ist derart ausgebildet, um das Kraftübertragungsele
ment 12 gegen Bewegung in radialer Richtung zu sichern. Hierzu weist die Positio
niereinrichtung 16 einen Kugelzonenbereich bzw. Kugelkalottenbereich 36 auf, des
sen Innenradius im wesentlichen dem Außenradius des Kugelzonenbereich 18 des
Kraftübertragungselements 12 entspricht, jedoch derart ausgestaltet ist, um ein Ver
drehen bzw. Verschwenken des Kraftübertragungselements 12 um die Meßeinrich
tung 14 zu erlauben. Ferner weist die Positioniereinrichtung 16 ein Innengewinde 38
auf, welches zu dem Außengewinde 28 der Meßeinrichtung 14 paßt, so daß die Po
sitioniereinrichtung 16 auf den Vorsprung 26 der Meßeinrichtung 14 geschraubt wer
den kann.
Zwischen dem Kugelzonenbereich 24 der Meßeinrichtung 14 und dem Kugelzonen
bereich 18 des Kraftübertragungselements 12 und zwischen dem halbkreisförmigen
Bereich 18 und dem Kugelzonenbereich 36 der Positioniereinrichtung 16 sind rei
bungsvermindernde Gleitschichten 40, 42 vorgesehen. Diese Gleitschichten sind
bevorzugt aus Teflon ausgebildet und können als Formteile oder als Beschichtung
ausgebildet sein.
In Fig. 3 bis 7 ist eine Meßvorrichtung 110 gemäß einer zweiten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Die Meßvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung umfaßt Elemente, die gleich oder ähnlich sind zu Elementen der Meßein
richtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Solche
ähnlichen oder gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
wie in der ersten Ausführungsform, und es wird auf eine detaillierte Beschreibung
hiervon verzichtet.
Die Meßvorrichtung 110 umfaßt ein Kraftübertragungselement 112, eine Meßein
richtung 14 und eine Überwurf- bzw. Positioniereinrichtung 116.
Das Kraftübertragungselement 112 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung umfaßt wie das Kraftübertragungselement 12 gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung einen Kugelzonenbereich 118, einen Äquator 120
und ein Befestigungselement 122. In dem Befestigungselement 122 gemäß der vor
liegenden Erfindung sind Ausnehmungen 150 vorgesehen zum Aufnehmen von
später beschriebenen Bereichen der Positioniereinrichtung 116. Vorzugsweise sind
vier Ausnehmungen 150 vorgesehen. Es ist jedoch denkbar eine andere Anzahl an
Ausnehmungen 150 vorzusehen. Die Ausnehmungen 150 sind bevorzugt konzen
trisch zu dem Kugelzonenbereich 136 ausgebildet. Die Meßeinrichtung 14 der Meß
vorrichtung 112 ist ähnlich ausgebildet wie die Meßeinrichtung 14 der Meßvorrich
tung 10, so daß auf eine detaillierte Beschreibung hiervon an dieser Stelle verzichtet
wird. Jedoch kann vorgesehen werden, daß der Vorsprung 26 in der zweiten Ausfüh
rungsform länger ausgebildet wird als in der ersten Ausführungsform.
Die Positioniereinrichtung bzw. das Überwurf- bzw. Positionierteil 116 gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ebenfalls einen Kugelzo
nenbereich 136 auf, dessen Innenradius derart ausgestaltet ist, um im wesentlichen
dem Außenradius des Kugelzonenbereichs 118 des Kraftübertragungselements 112
zu entsprechen und ein Verdrehen bzw. Verschwenken des Kraftübertragungs
elements 112 um die Meßeinrichtung 14 zu ermöglichen. Des weiteren weist der Ku
gelzonenbereich 136 vorspringende Bereiche bzw. Kugelzonenfinger 152 auf, wel
che im zusammengebauten Zustand der Meßvorrichtung 112 mit den Ausnehmun
gen 150 eingreifen. Der Außenradius des Kugelzonenbereichs 136 der Positio
niereinrichtung 116 ist derart ausgestaltet, um geringer zu sein, als der äußere Radi
us der Ausnehmungen 150. Die vorspringenden Bereiche 152 sind in entsprechen
der Zahl zu den Ausnehmungen 150 vorgesehen. In der in den Fig. 3 bis 7 ge
zeigten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 150 als Löcher in dem Kraftüber
tragungselement 112 vorgesehen, so daß die vorspringenden Bereiche 152 durch
die Ausnehmungen 150 des Kraftübertragungselements 112 hindurchragen können.
Durch das Vorsehen der vorspringenden Abschnitte 152 kann der Gleitbereich zwi
schen dem Kraftübertragungselement 112 und der Positioniereinrichtung 116 ver
größert werden. Die Positioniereinrichtung 116 gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist ferner eine Bohrung 154 auf. Die Bohrung 154 ist
von solch einer Größe, daß sie den Vorsprung 26 der Meßeinrichtung 14 aufnehmen
kann, gleichzeitig aber nur ein geringes Spiel zwischen dem Vorsprung 26 und der
Positioniereinrichtung 116 erlaubt. Bevorzugt ist die Positioniereinrichtung 116 um
die Meßeinrichtung 14 drehbar. Die Positioniereinrichtung 116 wird mittels einer
Mutter 156, welche auf das Gewinde 28 der Meßeinrichtung 14 geschraubt wird, ge
sichert. Zwischen der Mutter 156 und der Positioniereinrichtung 116 kann eine Vor
spanneinrichtung 158 vorgesehen werden. Bevorzugt ist die Vorspanneinrichtung
158 als eine Federscheibe ausgebildet. Somit kann der Anpreßdruck der Positio
niereinrichtung 116 auf das Kraftübertragungselement 112 geeignet reguliert bzw.
eingestellt werden.
Zwischen dem Kugelzonenbereich 24 und dem Kugelzonenbereich 118 und zwi
schen dem Kugelzonenbereich 118 und dem Kugelzonenbereich 136 können wie in
der ersten Ausführungsform Gleitschichten 40, 42, bevorzugt aus Teflon vorgesehen
sein, die als gesondertes Formteil oder Beschichtung ausgebildet sein können.
In der in Fig. 8 bis 10 gezeigten dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung sind die Ausnehmungen 150 der zweiten Ausführungsform als Vertiefungen
160 ausgebildet. Vorzugsweise ist nur eine Vertiefung 160 vorgesehen, welche sich
in der Form eines Rings erstreckt, welcher im wesentlichen konzentrisch zu dem Ku
gelzonenbereich 136 ist. Der vorspringende Bereich 152 ist dann bevorzugt ebenfalls
ringförmig ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann es ferner vorgesehen werden,
daß die Positioniereinrichtung 16, 116 derart ausgestaltet ist, um das Kraftübertra
gungselement 12, 112 in axialer Richtung, d. h. Längsrichtung der Meßeinrichtung
14, 114 festzulegen, um eine zumindest begrenzte Drehung des Kraftübertragung
selements 12, 112 um die Symmetrieachse bzw. Längsachse der Meßeinrichtung
14, 114 und ein Verschwenken aus der senkrecht zur Symmetrieachse der Meßein
richtung 14, 114 verlaufenden Ebene zu erlauben.
Vorzugsweise ist das Kraftübertragungselement 12, 112 ist in Form einer Platte aus
gebildet, deren eines Ende mit dem Fahrzeugsitz verbindbar ist (nicht gezeigt). Das
andere Ende des Kraftübertragungselements 12, 112 ist bevorzugt abgerundet bzw.
halbkreisförmig ausgebildet, wobei der Radius des Kreises der halben Breite des
Kraftübertragungselements 12, 112 entspricht. In dem halbkreisförmigen Abschnitt
des Kraftübertragungselements 12, 112 ist jeweils der Kugelzonenbereich 18, 118
ausgebildet.
Nachfolgend wird der Betrieb der Meßvorrichtungen gemäß der ersten bis dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Da die Wir
kungsweise der Meßvorrichtungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform im
wesentlichen gleich ist, wird nachfolgen auf die Meßvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform Bezug genommen.
Die fertig zusammengebaute Meßvorrichtung 10 wird mittels dem Befestigungsele
ment 22 an einer ersten Einheit, vorzugsweise einem Fahrzeugsitz, und mittels dem
Vierkant 30 und dem Gewinde 32 verdrehsicher an einer zweiten Einheit, bevorzugt
der Fahrzeugkarosserie, befestigt.
Zunächst wird der Fall beschrieben, in welchem eine Kraft senkrecht auf den Fahr
zeugsitz und somit senkrecht auf die Meßvorrichtung 10 aufgebracht wird. Hierbei
wird die gesamte auf die Meßvorrichtung 10 eingeleitete Kraft von dem Kraftübertra
gungselement 12 in die Meßeinrichtung 14 eingeleitet.
Nun wird der Fall beschrieben, in welchem eine Kraft schräg auf den Fahrzeugsitz
und somit schräg auf die Meßvorrichtung 10 aufgebracht wird. Die aufgebracht Kraft
kann in eine Komponente, welche senkrecht auf die Meßvorrichtung 10, d. h. in ra
dialer Richtung, wirkt, und eine Komponente, welche parallel zu der Meßvorrichtung
10, d. h. in tangentialer Richtung, wirkt, aufgeteilt werden. Durch das Vorsehen der
Kugelgelenklagerung zwischen dem Kraftübertragungselement 12 und der Meßein
richtung 14 kann nur die senkrecht auf die Meßvorrichtung 10 wirkende Kraft von
dem Kraftübertragungselement 12 in die Meßeinrichtung 14 eingeleitet werden. Die
in tangentialer Richtung wirkende Kraft kann nicht übertragen werden, da sich das
Kraftübertragungselement 12 in tangentialer Richtung um die Meßeinrichtung 14
bewegen kann. Somit kann gewährleistet werden, daß nur die tatsächliche auf den
Fahrzeugsitz wirkende Gewichtskraft in die Meßeinrichtung 14 eingeleitet wird. Stö
rende, schräg wirkende Kräfte werden somit bei der Messung nicht berücksichtigt
und es kann ein genaueres Meßergebnis erzielt werden. Weiterhin wird eine uner
wünschte Beanspruchung der Meßeinrichtung 14 verhindert.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht eine Meßvorrichtung 210 und Fig. 12 eine
perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungselements 212 gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Kraftübertragungselement 212 ist in Form einer Platte ausgebildet, deren eines
Ende mit dem Fahrzeugsitz verbindbar ist (nicht gezeigt). Das andere Ende 216 des
Kraftübertragungselements 212 ist bevorzugt abgerundet bzw. halbkreisförmig aus
gebildet, wobei der Radius des Kreises der halben Breite des Kraftübertragungsele
ments 212 entspricht. In dem abgerundeten Ende 216 ist ein Loch 218 vorgesehen,
in welchem ein Drehelement bzw. Kreisring 220 drehbar gelagert vorgesehen ist.
Der Kreisring ist bevorzugt um eine Achse A-A drehbar, die sich im wesentlichen
senkrecht zu der Längsausdehnung des Kraftübertragungselements 212 erstreckt. In
der Öffnung 222 des Kreisrings 220 ist ein Gleitring 240 vorgesehen, in welchen eine
bevorzugt zylinderförmige Meßeinrichtung 214, welche eine Sensoreinrichtung 246
umfaßt, eingeführt wird. Der Gleitring 240 kann als Beschichtung oder als ein Form
teil, welches eingesetzt wird, vorgesehen sein. Mit Hilfe des Gleitrings 240 ist die
Meßeinrichtung 214 in der Öffnung 222 des Kreisrings 220 um ihre Längsachse
drehbar. Ferner ist es denkbar, daß die äußere Form des Kreisrings 220 eine andere
Form aufweist als einen Kreis und die Öffnung 222 eine hierzu entsprechende Form
aufweist.
Somit sind das Kraftübertragungselement und die Meßeinrichtung im wesentlichen
als ein Kardangelenk ausgebildet bzw. ist die Meßeinrichtung auf eine kardan
ähnliche Weise gelagert.
Ähnlich wie in den ersten drei Ausführungsformen, wird die Meßeinrichtung 214 mit
einem Karosserieteil verbunden.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Meßeinrichtung 14 in
Form eines Kraftaufnehmers 50 Bezug nehmend auf Fig. 13 im Detail beschrieben,
deren Verwendung sich in Verbindung mit der Meßvorrichtung 10, 110 gemäß der
ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als besonders vorteil
haft erwiesen hat.
Der Kraftaufnehmer 50 weist ein als kugelzonenförmiges Gehäuse ausgebildetes
Krafteinleitungselement 52 auf. Ferner weist der Kraftaufnehmer 50 einen zentrisch
in dem Krafteinleitungselement 52 angeordneten Dehnungskörper 56 auf, der an
seinem einen Ende 62 mit dem Krafteinleitungselement 52 verschweißt ist. An dem
dem Ende 62 gegenüberliegenden Ende ist der Dehnungskörper 56 mit einem als,
evtl. mit dem Dehnungskörper 56 einstückig ausgeführten, Schraubbolzen ausgebil
deten Kraftabgabeelement 54 verbunden, das wiederum mit dem Karosserieteil 80
fest verbindbar ist. Der zylindrische Dehnungskörper 56 weist eine parallel zur Wir
krichtung der Gewichtskraft verlaufende Oberfläche 64 auf, auf der jeweils entge
gengesetzt in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Dehnungskörpers 56 an
geordnete Dehnungsmeßstreifen 58 aufgeklebt oder in Dünnschichttechnik aufge
bracht sind.
Eine ähnliche, mit zwei Dehnungsmeßstreifen 58 versehene Fläche kann auf der
relativ zur Längsachse des Dehnungskörpers 56 gegenüberliegenden Seite des
Dehnungskörpers 56 angebracht sein. Die bei einer derartigen Ausführungsform
vorhandenen insgesamt vier Dehnungsmeßstreifen 58 können zu einer Wheatstone
schen Brückenschaltung verbunden sein, um dadurch die Qualität des Meßsignals
zu erhöhen.
Zwischen einer Verdickung des Dehnungskörpers 56 und dem Krafteinleitungsele
ment 52 ist ein an dem dem Ende 62 gegenüberliegenden Ende angeordneter dün
ner Spalt 60 vorgesehen.
Durch die Belastung des nicht dargestellten Fahrzeugsitzes wird in das Kraftübertra
gungselement 12 eine Gewichtskraft eingeleitet, die über das Kraftübertragungsele
ment 12 an das Krafteinleitungselement 52 weitergeleitet wird. Über den festen Ver
bund mit dem Dehnungskörper 56 wird diese Kraft am Ende 62 des Krafteinleitung
selements 52 derart in den Dehnungskörper 56 eingeleitet, daß dieser relativ zu sei
nem über daß Kraftabgabeelement 54 fest mit dem Karosserieteil 80 verbundenen
Ende in Wirkrichtung der Gewichtskraft parallel zu dieser verschoben wird. Dadurch
entsteht in dem Dehnungskörper 56 eine ausgeprägte Scherung, die über die Deh
nungsmeßstreifen 58 aufgenommen wird.
Orthogonal zur Gewichtskraft wirkende Kräfte werden durch die Kugelgelenklage
rung nicht in den Kraftaufnehmer 50 eingeleitet. Somit kann es ermöglicht werden,
daß im wesentlichen nur die Gewichtskraft gemessen wird.
Durch den Spalt 60 wird ein wirksamer Überlastschutz des Kraftaufnehmers 50 ge
währleistet. Wird das Ende 62 des Dehnungskörpers 56 derart belastet, daß die Be
wegung des starren Krafteinleitungselements 52 zum belasteten Dehnungskörper 56
derart ist, daß das Krafteinleitungselement 52 an seinem dem Ende 62 gegenüber
liegenden Ende auf dem Dehnungskörper 56 aufsitzt, so wird eine weitere Scherbe
lastung des Dehnungskörpers 56 ausgeschlossen, da die Kraft von dem Krafteinlei
tungselement 52 direkt über das verdeckte Ende des Dehnungskörpers 56 in das
Kraftabgabeelement 54 eingeleitet wird.
Für die Wirkungsweise des Kraftaufnehmers 50 ist es unerheblich, ob, wie oben be
schrieben, das Krafteinleitungselement 52 daß Gehäuse des Dehnungskörpers 56
bildet und das Kraftabgabeelement 54 den mit dem Karosserieteil 80 verbundenen
Bolzen bildet, oder ob die Kraft über den Stift eingeleitet wird und über das Gehäuse
an das Karosserieteil 80 abgegeben wird.
Vorzugsweise kann ein Bereich des Dehnungskörpers 56 eine erste Ausnehmung
(nicht dargestellt) aufweisen, die zu einer höheren Deformierbarkeit des Meßele
mentes und damit zu einer höheren Empfindlichkeit der auf der Oberfläche 64 ange
ordneten Dehnungsmeßstreifen 58 führt.
Ferner kann der Kraftaufnehmers 50 einen Dehnungskörper 56 aufweisen, der zur
Anbringung der Dehnungsmeßstreifen 58 eine über die sonstigen Konturen hervor
stehende, ebene Fläche (nicht dargestellt) aufweist. Dadurch, daß die Fläche über
die sonstigen äußeren Konturen des Dehnungskörpers 56 hervorsteht, ergibt sich
die Möglichkeit der einfachen Anbringung der Dehnungsmeßstreifen 58 auf der Flä
che in Dünnschichttechnik.
Bevorzugt kann die Ausnehmung als Langloch ausgebildet, wodurch eine weitere
Steigerung der Empfindlichkeit erreicht wird. Dabei wird der verbleibende Material
querschnitt reduziert, ohne das die Stabilität in Querrichtung zu stark beeinflußt ist.
Des weiteren kann eine zweite Ausnehmung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, de
ren Achse im wesentlichen senkrecht zur Achse der ersten Ausnehmung in Längs
richtung des Dehnungskörpers 56 verläuft und die die erste Ausnehmung innerhalb
des Dehnungskörpers 56 durchdringt. Die Anordnung dieser zweiten Ausnehmung
ermöglicht die einfache Verlegung von elektrischen Leitungen zum Anschluß der
Dehnungsmeßstreifen 58.
Ferner kann der Spalt 60 durch eine Membran (nicht dargestellt) abgedeckt sein, um
das Eindringen von Schmutzpartikeln in den Kraftaufnehmer 50 zu verhindern. Ein
besonders wirksamer Schutz des Kraftaufnehmers 50 wird durch die Ausführung der
Membran als Metallmembran gewährleistet. Die Metallmembran wird dabei zwischen
das Krafteinleitungselement 52 und Kraftabgabeelement 54 eingeschweißt.
Das Kraftabgabeelement 54 kann ferner ein Innengewinde statt eines Gewindebol
zens aufweisen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Meßeinrichtung 214, deren Ver
wendung sich in Verbindung mit der Meßvorrichtung 210 gemäß der vierten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen hat, ist in
Fig. 14 gezeigt. Der grundlegende Aufbau der Sensoreinrichtung 246 ist im wesentli
chen gleich wie der des Kraftaufnehmers 50, so daß auf eine detaillierte Beschrei
bung hiervon verzichtet wird. Vielmehr werden nur diejenigen Elemente, die unter
schiedlich sind zu dem Kraftaufnehmer 50 beschrieben.
In der in Fig. 14 dargestellten Meßeinrichtung 214 ist das Krafteinleitungselement
252 zylinderförmig ausgebildet. Der Durchmesser des Zylinders ist etwas geringer
als der Durchmesser der Öffnung 222 gewählt, so daß sich die Meßeinrichtung 214
in der Öffnung 222 drehen kann. Jedoch muß der Durchmesser des Zylinders aus
reichend groß sein, um eine Kraftübertragung von dem Kraftübertragungselement
212 auf die Meßeinrichtung 214 zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtungen 10, 110 werden bevorzugt in einem Fahr
zeugsitz, einem Flugzeugsitz, einem Schreibtischstuhl oder einem Rollstuhl einge
setzt. Ferner kann die Meßvorrichtung 10, 110 gemäß der vorliegenden Erfindung
ebenfalls in einem Krankenbett oder jeder anderen Einrichtung, in welcher die auf
die Einrichtung wirkende Gewichtskraft ermittelt werden soll, eingesetzt werden.
10
Meßvorrichtung
12
Kraftübertragungselement
14
Meßeinrichtung
16
Positioniereinrichtung
18
Kugelzonenbereich
20
Äquator
22
Befestigungselement
24
Kugelzonenbereich
26
Vorsprung
28
Außengewinde
30
Vierkant
32
Gewinde
34
Befestigungsmutter
36
Kugelzonenbereich
38
Innengewinde
40
Gleitschicht
42
Gleitschicht
44
Formteil
46
Sensoreinrichtung
50
Kraftaufnehmer
52
Krafteinleitungselement
54
Kraftabgabeelement
56
Dehnungskörper
58
Dehnungsmeßstreifen
60
Spalt
62
Ende
64
Oberfläche
80
Karosserieteil
110
Meßvorrichtung
112
Kraftübertragungselement
116
Positioniereinrichtung
118
Kugelzonenbereich
120
Äquator
122
Befestigungselement
136
Kugelzonenbereich
150
Ausnehmungen
152
vorspringender Bereich
154
Bohrung
156
Mutter
158
Vorspanneinrichtung
160
Vertiefung
210
Meßvorrichtung
212
Kraftübertragungselement
214
Meßeinrichtung
216
Ende
218
Loch
220
Kreisring
222
Öffnung
240
Gleitring
246
Sensoreinrichtung
252
Krafteinleitungselement
Claims (20)
1. Meßvorrichtung (10; 110), insbesondere zum Messen einer auf einen Fahr
zeugsitz wirkenden Gewichtskraft, umfassend:
ein Kraftübertragungselement (12; 112), welches mit einer ersten Einheit, be vorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung (14; 50; 114), welche mit einer zweiten Einheit (80), be vorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung (14; 50; 114) schwenkbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) und die Meßeinrichtung (14; 50; 114) im wesentlichen ein Kugelgelenk bilden und das Kraftübertragungs element (12; 112) einen Bereich aufweist, der als Kugelschale dient,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) zumindest bereichsweise im wesentlichen die Form einer hohlen Kugelzone(18; 118) hat und ein an (20; 120) der Kugelzone angeordnetes Befestigungselement (22; 122) aufweist, mittels welchem das Kraftübertragungselement (12; 112) an der ersten Einheit befestigbar ist.
ein Kraftübertragungselement (12; 112), welches mit einer ersten Einheit, be vorzugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung (14; 50; 114), welche mit einer zweiten Einheit (80), be vorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung (14; 50; 114) schwenkbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) und die Meßeinrichtung (14; 50; 114) im wesentlichen ein Kugelgelenk bilden und das Kraftübertragungs element (12; 112) einen Bereich aufweist, der als Kugelschale dient,
wobei das Kraftübertragungselement (12; 112) zumindest bereichsweise im wesentlichen die Form einer hohlen Kugelzone(18; 118) hat und ein an (20; 120) der Kugelzone angeordnetes Befestigungselement (22; 122) aufweist, mittels welchem das Kraftübertragungselement (12; 112) an der ersten Einheit befestigbar ist.
2. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß Anspruch 1, wobei die Meßeinrichtung (14;
50; 114) einen Bereich aufweist, der als Kugelzapfen dient.
3. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
die Meßeinrichtung (14; 50; 114) einen im wesentlichen Kugelzonenbereich
(24) aufweist, der einen Radius aufweist, um mit dem Inneren der Kugelzone
(18; 1180) des Kraftübertragungselements (12; 112) zusammenzupassen.
4. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
das Befestigungselement (22; 122) im wesentlichen umfänglich entlang des
Äquators (20; 120) der Kugelzone (18; 118) des Kraftübertragungselements
(12; 112) ausgebildet ist und sich bevorzugt in radialer Richtung der Kugelzo
ne(18; 118) des Kraftübertragungselements (12; 112) nach außen erstreckt.
5. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
die Meßvorrichtung (10; 110) eine Positioniereinrichtung (16; 116) umfaßt, wel
che derart ausgestaltet ist, um das Kraftübertragungselement (12; 112) in ra
dialer Richtung bezüglich der Meßeinrichtung (14; 50; 114) festzulegen und ei
ne Drehung des Kraftübertragungselements (12; 112) in tangentialer Richtung
bezüglich der Meßeinrichtung (14; 50; 114) zu erlauben, und wobei bevorzugt
an dem Pol des Kugelzonenbereichs (24) ein Vorsprung (26) ausgebildet ist,
um die Positioniereinrichtung (16; 116) aufzunehmen.
6. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß Anspruch 5, wobei die innere Form der Posi
tioniereinrichtung (16; 116) zumindest bereichsweise im wesentlichen eine
sphärische Form, bevorzugt mit einem abgeflachten Pol, ist und derart ausge
staltet ist, um der äußeren Form des Kugelgelenks im wesentlichen zu entspre
chen.
7. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Vor
sprung des Kugelzonenbereichs (24) der Meßeinrichtung (14; 50; 114) mit ei
nem Gewinde (28), bevorzugt einem Außengewinde (28), versehen ist.
8. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß Anspruch 7, wobei die Positioniereinrichtung
(16; 116) ein zu dem Gewinde (28) der Meßeinrichtung (14; 50; 114) passen
des Gewinde (38), bevorzugt ein Innengewinde (38), aufweist, mittels welchem
die Positioniereinrichtung (16; 116) an zumindest einem Teil der Meßeinrich
tung (14; 50; 114) drehfest festlegbar ist und bevorzugt derart elastisch ausge
bildet ist, daß von einem Teil der Positioniereinrichtung (16; 116) eine auf das
Kugelgelenk wirkende Vorspannung ausgeht.
9. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Posi
tioniereinrichtung (16; 116) mittels einer Festlegeinrichtung (156), bevorzugt ei
ner Mutter (156), an der Meßeinrichtung (14; 50; 114) relativ zu dieser drehbar
festlegbar ist und mit einem Anlagebereich versehen ist, von dem eine Vor
spannung auf das Kugelgelenk ausgeht.
10. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß Anspruch 9, wobei zwischen der Mutter (156)
und der Positioniereinrichtung (16; 116) ein Vorspannelement (158), bevorzugt
eine Federscheibe (158), vorgesehen ist, mit einer Kraftwirkung in Richtung der
Achse der Positioniereinrichtung (16; 116).
11. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei
das Befestigungselement (22; 122) zumindest eine Ausnehmung (150; 160)
aufweist,
die Positioniereinrichtung (16; 116) zumindest einen in tangentialer Richtung
vorspringenden Bereich (152) aufweist, der derart ausgestaltet ist, um in die
Ausnehmung (150; 160) des Befestigungselements (22; 122) einzugreifen und
ein Verdrehen des Kraftübertragungselements (12; 112) bezüglich der Meßein
richtung (14; 50; 114) zu ermöglichen.
12. Meßvorrichtung (10; 110) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei zwi
schen dem Kraftübertragungselement (12; 112) und der Positioniereinrichtung
(16; 116) zumindest bereichsweise eine Gleitschicht (42), bevorzugt aus Teflon,
vorgesehen ist.
13. Meßvorrichtung (210), insbesondere zum Messen einer auf einen Fahrzeugsitz
wirkenden Gewichtskraft, umfassend:
ein Kraftübertragungselement (212), welches mit einer ersten Einheit, bevor zugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung (214), welche mit einer zweiten Einheit (80), bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (212) um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung (214) schwenkbar ist, wobei in dem Kraftübertragungsele ment (212) ein bevorzugt kreisförmiges Loch (218) vorgesehen ist, in welchem
ein Drehelement (220) um die erste Achse drehbar gelagert ist, und in dem Drehelement (220) eine kreisförmige Öffnung (222) vorgesehen ist, in welcher die zylinderförmige Meßeinrichtung (214) um die zweite Achse drehbar ist.
ein Kraftübertragungselement (212), welches mit einer ersten Einheit, bevor zugt einem Fahrzeugsitz, verbindbar ist, und
eine Meßeinrichtung (214), welche mit einer zweiten Einheit (80), bevorzugt einem Fahrzeugkarosserieteil, bevorzugt fest verbindbar ist,
wobei das Kraftübertragungselement (212) um zumindest eine Achse um die Meßeinrichtung (214) schwenkbar ist, wobei in dem Kraftübertragungsele ment (212) ein bevorzugt kreisförmiges Loch (218) vorgesehen ist, in welchem
ein Drehelement (220) um die erste Achse drehbar gelagert ist, und in dem Drehelement (220) eine kreisförmige Öffnung (222) vorgesehen ist, in welcher die zylinderförmige Meßeinrichtung (214) um die zweite Achse drehbar ist.
14. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei zwischen dem Kraftübertragungselement (12; 112; 212) und der Meßein
richtung (14; 50; 114) zumindest bereichsweise eine Gleitschicht (40; 240), be
vorzugt aus Teflon, vorgesehen ist.
15. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß Anspruch 12 oder 14, wobei die Gleit
schicht (40; 42; 240) als Beschichtung oder Formteil ausgebildet ist.
16. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) einen mehreckigen, bevorzugt
viereckigen, Bereich (30) aufweist, mittels welchem die Meßeinrichtung (14; 50;
114; 214) im wesentlichen verdrehsicher mit der zweiten Einheit verbindbar ist.
17. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) einen Gewindebereich (32) auf
weist, mittels welchem die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) im wesentlichen
an der zweiten Einheit (80) festlegbar ist.
18. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) einen Dehnungsmeßstreifen (58)
umfaßt.
19. Meßvorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Meßeinrichtung (14; 50; 114; 214) ein Krafteinleitungselement (52),
ein Kraftabgabeelement (54) und einen zwischen dem Krafteinleitungselement
(52) und dem Kraftabgabeelement (54) vorgesehenen Dehnungskörper (56)
umfaßt, wobei das Krafteinleitungselement (42) oder das Kraftabgabeelement
(54) den Dehnungskörper (56) in einer Ebene parallel zu einer Gewichtskraft
wirkung umgibt und an dem Dehnungskörper (56) mindestens ein eine Scher
kraft parallel zur Gewichtskraft aufnehmender Dehnungsmeßstreifen (58) an
geordnet ist.
20. Sitzanordnung, insbesondere Fahrzeug- bzw. Flugzeugsitz, welche eine Meß
vorrichtung (10; 110; 210) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche um
faßt.
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