DE19948045A1 - Sitzgewichtsmeßvorrichtung - Google Patents
SitzgewichtsmeßvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19948045A1 DE19948045A1 DE19948045A DE19948045A DE19948045A1 DE 19948045 A1 DE19948045 A1 DE 19948045A1 DE 19948045 A DE19948045 A DE 19948045A DE 19948045 A DE19948045 A DE 19948045A DE 19948045 A1 DE19948045 A1 DE 19948045A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- seat
- sensor
- measuring device
- weight measuring
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/40—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
- G01G19/413—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
- G01G19/414—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only
- G01G19/4142—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only for controlling activation of safety devices, e.g. airbag systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Seats For Vehicles (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Es ist eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung vorgesehen, bei der die Arbeitskosten und die Aufbaukosten vermindert sind und deren Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessert ist. Ein Lastsensor besitzt einen Mechanismus zur Aufnahme zumindest eines Teils des Sitzgewichtes und zur Umwandlung des Gewichtes in ein elektrisches Signal. Eine Dehnungsmeßeinrichtung des Lastsensors (30) umfaßt eine untere Isolationslage (32), eine Verdrahtungslage (33), eine Widerstandslage (34) und eine obere Isolationslage (35), die nacheinander auf einem Sensorelement (31) ausgebildet sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Ge
wichtes eines Fahrzeugsitzes einschließlich des Gewichtes eines darauf
sitzenden Passagiers und insbesondere eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung,
die eine lange Lebensdauer aufweist und kostengünstig ist.
Kraftfahrzeuge sind mit Sicherheitsgurten und Luftsäcken ausgerüstet,
um die Sicherheit für Passagiere sicherzustellen. In den letzten Jahren hat
sich ein Trend zur Steuerung des Betriebs derartiger Sicherheitsvorrich
tungen gemäß dem Gewicht (Körpergewicht) eines Passagiers entwickelt,
um ein verbessertes Leistungsvermögen von Sicherheitsgurten und Luft
säcken zu erreichen. Beispielsweise kann die in den Luftsack einzufüh
rende Gasmenge, eine Luftsackaufblasgeschwindigkeit oder eine Vorspan
nung des Sicherheitsgurtes abhängig von dem Gewicht eines Passagiers
gesteuert werden. Dazu ist eine Vorrichtung erforderlich, die das Gewicht
des auf dem Sitz sitzenden Passagiers mißt. Eine derartige Vorrichtung ist
in den japanischen Patentanmeldungen Nr. H9-156666 und Nr. H10-121627
offenbart, die von den Anmeldern eingereicht wurden und die An
ordnung von Lastsensoren (Lastzellen) an vier Ecken von Sitzschienen
betreffen, wobei auf die Lastzellen wirkende vertikale Lasten als Spannung
von einer elektrischen Schaltung erhalten und diese summiert werden,
um das Sitzgewicht einschließlich des Gewichtes des Passagiers zu be
stimmen.
Die Lastsensoren der oben beschriebenen Sitzgewichtsmeßvorrichtung
weisen vorzugsweise eine kleine Größe auf und besitzen eine Meßkapazität
von ungefähr 50 kg. Derartige Lastsensoren können umfassen: Sensoren,
die eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweisen, die an einer Sensorplatte
befestigt oder auf dieser ausgebildet ist, die sich biegt, wenn sie einer Last
unterzogen wird; piezoelektrische Sensoren; und kapazitive Sensoren, die
Versetzungen eines elastischen Elementes detektieren, das sich bei Auf
nahme einer Last biegt.
Als Dehnungsmeßeinrichtung wird im allgemeinen eine Metalldünnfilm
meßeinrichtung verwendet. Das Verfahren zur Herstellung der Me
talldünnfilmmeßeinrichtung ist wie folgt: ein Metalldünnfilm, der an ei
nem Harzfilm befestigt worden ist, wird geätzt, um einen Meßabschnitt zu
bilden, der aus Verdrahtungen und dünnen Leitungen besteht dann wird
der Meßabschnitt zwischen Harzfilme geschichtet und dann auf einem Fe
derstahl befestigt. Der Temperaturkoeffizient (der Koeffizient, der die Be
ziehung zwischen Temperatur und linearer Ausdehnung darstellt) zwi
schen dem Federstahl und dem Metalldünnfilm wird so eingestellt, daß
ein Lastsensor erhalten wird, der ausgezeichnete Dehnungseigenschaften
und einen ausgezeichneten Temperaturkoeffizienten aufweist.
Die vorher erwähnte Dehnungsmeßeinrichtung ist jedoch infolge des
komplexen Herstellungsprozesses teuer herzustellen. Ferner sind viele Ar
beitsstunden erforderlich, um die Dehnungsmeßeinrichtung genau und
gleichmäßig zu bonden, wodurch die Aufbaukosten weiter erhöht werden.
Überdies sind auch, da der Spannungsausgang von der Dehnungsmeßein
richtung niedrig ist, ein Rauschschutz und ein empfindlicher Verstärker
erforderlich, was zusätzliche Kosten zur Folge hat.
Der Meßabschnitt, der aus Metallverdrahtungen und dünnen Leitungen
besteht, wird zwischen Harzfilme geschichtet, um seine Wärmebeständig
keit (im allgemeinen von -35°C bis +80°C) und seine Korrosionsbeständig
keit zu verbessern. Es ist eine ausreichende zusätzliche Abdichtung erfor
derlich, um die Möglichkeit eines Defektes an der elektrischen Isolierung
zu verhindern, der unter harten Arbeitsbedingungen, wie beispielsweise
den Bedingungen innerhalb eines Fahrzeuges, d. h. hohe Temperatur und
hohe Feuchtigkeit, auftreten kann.
Die obigen Probleme mit den bekannten Vorrichtungen sind nicht er
schöpfend behandelt, viele von diesen neigen aber dazu, die Wirksamkeit
derartiger bekannter Vorrichtungen zu verringern. Es können noch andere
erwähnenswerte Probleme auftreten; die oben dargestellten sollten jedoch
ausreichend sein, um zu zeigen, das die bekannten Vorrichtungen noch
Raum für Verbesserungen bieten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung zu
schaffen, die die vorher erwähnten Schwierigkeiten vermeidet.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Sitzgewichtsmeßvorrich
tung zur Messung des Gewichts eines Fahrzeugsitzes einschließlich des
Gewichtes eines darauf sitzenden Passagiers zu schaffen, die verminderte
Arbeitskosten und Aufbaukosten aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Sitzgewichtsmeßvorrich
tung zu schaffen, die eine verbesserte Wärmebeständigkeit und eine ver
besserte Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die zumindest einige der
vorher erwähnten Aufgaben löst, umfaßt eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung
zur Messung eines Gewichtes des Fahrzeugsitzes einschließlich des Ge
wichtes eines darauf sitzenden Passagiers. Die Vorrichtung umfaßt einen
Lastsensor, der zumindest einen Teil des Sitzgewichtes aufnimmt und das
Sitzgewicht in ein elektrisches Signal umwandelt. Der Lastsensor umfaßt
ein Sensorelement, das bei Aufnahme zumindest eines Teiles des Sitzge
wichtes elastisch verformbar ist, und eine Dehnungsmeßeinrichtung, die
auf einer Oberfläche des Sensorelementes angeordnet ist. Die Dehnungs
meßeinrichtung umfaßt eine untere Isolationslage, eine Verdrahtungslage,
eine Widerstandslage und eine obere Isolationslage, die nacheinander auf
dem Sensorelement ausgebildet sind.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden
Beschreibung dargelegt und werden teilweise durch Ausführung der Er
findung offensichtlich. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können
durch die in den angefügten Ansprüchen dargelegten Einrichtungen und
Kombinationen erhalten werden.
Die begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen gegen
wärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusam
men mit der obigen allgemeinen Beschreibung und der folgenden detail
lierten Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist eine Schnittseitenansicht entlang einer Linie X-X' von
Fig. 2, die ein Anordnungsbeispiel eines Sensors (einer
Dehnungsmeßeinrichtung) einer Sitzgewichtsmeßvorrich
tung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung veranschaulicht.
Fig. 2(A) ist eine Draufsicht einer Sensorplatte, die den in Fig. 1 ge
zeigten Sensor aufweist, und Fig. 2(B) ist ein Schaltungs
diagramm des Sensors.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die schematisch den Gesamtaufbau
einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4(A) und 4(B) zeigen den Aufbau einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
wobei Fig. 4(A) eine allgemeine Schnittseitenansicht und
Fig. 4(B) eine Draufsicht einer Sensorplatte ist.
Fig. 5(A) ist eine Draufsicht einer anderen Sensorplatte (Sensor
element) für die Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 5(B)
ist ein Schaltungsdiagramm des Sensors.
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer noch weiteren Sensorplatte
(Sensorelement) der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß ei
ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Vor
richtung zur Messung des Gewichtes des Fahrzeugsitzes einschließlich
des Gewichtes eines darauf sitzenden Passagiers und ist dadurch gekenn
zeichnet, daß sie umfaßt: einen Lastsensor, der innerhalb des Sitzes oder
zwischen dem Sitz und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, um zu
mindest einen Teil des Sitzgewichtes aufzunehmen und das Gewicht in ein
elektrisches Signal umzuwandeln, wobei der Lastsensor ein Sensorele
ment, das elastisch verformbar ist, wenn es zumindest einen Teil des Sitz
gewichtes aufnimmt, und eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die auf
einer Oberfläche des Sensorelementes angeordnet ist, wobei die Deh
nungsmeßeinrichtung eine untere Isolationslage, eine Verdrahtungslage,
eine Widerstandslage und eine obere Isolationslage umfaßt, die nachein
ander und selektiv auf dem Sensorelement ausgebildet sind.
Infolge ihres geschichteten Aufbaus kann die Dehnungsmeßeinrichtung
zur Verbesserung der Produktivität beispielsweise durch Drucken ausge
bildet werden. Zur Erleichterung der Aufbauarbeit wird die Dehnungs
meßeinrichtung direkt auf dem Sensorelement ausgebildet. Zusätzlich ist,
da die obere Isolationslage als eine Schutzlage aufgebracht ist, eine zu
sätzliche Abdichtung nicht mehr erforderlich.
Es sei angemerkt, daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung in dieser Beschrei
bung grundsätzlich darauf gerichtet ist, das Gewicht eines Passagiers auf
dem Sitz zu messen. Demgemäß umfaßt die Sitzgewichtsmeßvorrichtung
in dieser Beschreibung eine Vorrichtung, die nur das Gewicht des Passa
giers durch Löschen des Gewichtes des Sitzes selbst mißt.
Es ist vorzuziehen, daß das Sensorelement aus einem Material besteht,
das einer wiederholten elastischen Verformung mit einer Dehnung von 0,1%
oder mehr widerstehen kann.
Da mit einem solchen Material mit einer Dehnung von 0,1% oder mehr
keine permanente Dehnung entwickelt wird, kann das aus einem solchen
Material gefertigte Sensorelement als ein Sitzsensor verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die jeweiligen
Lagen durch Auftragen einer Isolationspaste, einer Verdrahtungspaste
oder Widerstandspaste in einem bestimmten Muster und Aushärten der
Paste gebildet werden.
Die Lagen können zur Verbesserung der Produktivität beispielsweise
durch Drucken gebildet werden. Zusätzlich wird, da die Lagen glasartiges
Material enthalten, die Wärmebeständigkeit und die Korrosionsbeständig
keit verbessert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß das Sensor
element aus rostfreiem Stahl besteht und die jeweiligen Lagen durch
Brennen gehärtet werden.
Da das Sensorelement aus rostfreiem Stahl besteht, das die Eigenschaft
der Wärmebeständigkeit aufweist, kann das Sensorelement beim Brennen
der jeweiligen Lagen bei hoher Temperatur mitgebrannt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die Verdrah
tungen und die Anschlüsse zur Verbindung anderer zusätzlicher Teile
auch durch Laminierung gebildet werden.
Da die Verdrahtungen und die Anschlüsse zur Verbindung der zusätzli
chen Teile durch Laminierung gebildet werden, wird die Produktivität ver
bessert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die Dehnung
der Dehnungsmeßeinrichtung 1500 µε oder weniger beträgt, wenn eine
Last auf den Lastsensor ausgeübt wird. Es ist auch vorzuziehen, daß fer
ner ein Versetzungsbegrenzungsmechanismus zur Begrenzung der Deh
nung auf das Sensorelement auf 1500 µε oder weniger vorgesehen ist.
Da die Dehnung der Dehnungsmeßeinrichtungen innerhalb des vorher
erwähnten Bereiches begrenzt ist, wird verhindert, daß die Dehnungs
meßeinrichtung und das Sensorelement brechen können.
Es ist vorzuziehen, daß die Dehnung der Dehnungsmeßeinrichtung in ei
nem Bereich von 1000 µε bis 1500 µε liegt, wenn die maximale Last
(beispielsweise 100 kgf) auf den Lastsensor ausgeübt wird. Wenn der Aus
gang der Dehnungsmeßeinrichtung ausreichend hoch ist, kann eine Mes
sung mit hoher Genauigkeit erhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die Oberflä
chendehnung des Sensorelementes um die Dehnungsmeßeinrichtung
herum durch die Gestaltung des Sensorelementes gleich ist.
Da die Oberflächendehnung des Sensorelementes gleich ist, wird die Ge
nauigkeit der Messung verbessert und eine Änderung der Empfindlichkeit
verhindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die Deh
nungsmeßeinrichtung eine Brückenschaltung umfaßt und die Wider
standswerte an einem Arm der Brückenschaltung innerhalb eines Berei
ches von 500 Ω bis 5000 Ω fliegen.
Da der Widerstandswert in dem vorher erwähnten Bereich liegt, wird eine
Erwärmung infolge eines Stromanstieges verhindert und die Gewichtsde
tektion stabilisiert.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich
nungen beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Sensor oder eine Dehnungs
meßeinrichtung 30 einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung. Der Sensor 30 umfaßt eine Sensorplatte
oder ein Federelement 31 als eine Basis und eine untere Isolationslage 32,
die auf der Sensorplatte 31 zur elektrischen Isolierung ausgebildet ist. Auf
der Isolationslage 32 ist selektiv eine Verdrahtungslage 33 ausgebildet.
Ferner ist auf der Verdrahtungslage 33 selektiv eine Widerstandslage 34
ausgebildet, um eine Dehnungsmeßeinrichtung zu bilden. Zusätzlich ist
über diesen Lagen zu deren Schutz eine obere Isolationslage 35 ange
bracht. Auf diese Art und Weise wird die elektrische Schaltung einschließ
lich der Widerstände direkt auf das Federelement 31 laminiert, wodurch
die Arbeitskosten und die Aufbaukosten verringert werden und die Wär
mebeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert wird.
Wie in den Fig. 2(A) und 2(B) gezeigt ist, ist die Sensorplatte 41 eine
rechtwinklige Platte mit abgerundeten Ecken. Bei dieser Ausführungsform
besteht die Sensorplatte 41 aus rostfreiem Stahl, der der wiederholten ela
stischen Verformung mit einer Dehnung von 0,1% oder mehr widerstehen
kann, und besitzt eine Gesamtlänge von 80 mm, eine Breite von 40 mm
und eine Dicke von 3 mm. Die Sensorplatte 41 ist mit einem Zentralloch
41a, das einen Durchmesser von 10 mm aufweist und in ihrem Zentrum
ausgebildet ist, und Schraubenlöchern 41b versehen, die einen Durch
messer von 8 mm aufweisen und in ihren Endabschnitten ausgebildet
sind. Der Sensor 30 ist um das Zentralloch 41a und zwischen dem Zen
tralloch 41a und den Schraubenlöchern 41b ausgebildet. R-förmige
Rundhöhlungen sind an gegenüberliegenden Seitenrändern der Bereiche
41c zwischen dem Zentralloch 41a und den Schraubenlöchern 41b vorge
sehen. Diese Rundhöhlungen stellen Positionen sicher, die von Sensor
platte 41 verformt werden können, wodurch eine Änderung der Position
der Verzerrung verhindert und die Empfindlichkeit des Sensors 30 stabili
siert wird.
Der Sensor 30 ist um das Zentrum des Zentralloches 41a im wesentlichen
symmetrisch. Das heißt, der Sensor 30 besteht aus vier Dehnungswider
ständen 34a, 34b, 34c und 34d. Zwei Dehnungswiderstände 34a, 34b, die
mit Zugbelastung verwendet werden, sind nahe den Schraubenlöchern
41b (nahe den Enden) angeordnet, während die anderen beiden Deh
nungswiderstände 34c, 34d, die mit Druckbelastung verwendet werden,
nahe dem Zentralloch 41a (Zentralseite) angeordnet sind. Die Dehnungs
widerstände 34a, 34b, 34c und 34d sind miteinander durch Verdrahtun
gen 33a, 33b, 33c und 33d verbunden, um eine Brückenschaltung zu bil
den, wie in Fig. 2(B) gezeigt ist. Rechtecke, die mit den Bezugszeichen 1, 2,
3, 4 in den Fig. 2(A) und 2(B) bezeichnet sind, sind Anschlüsse.
Zwischen den Dehnungswiderständen 34a, 34c und den Dehnungswider
ständen 34b, 34d ist ein Empfindlichkeitssteuerwiderstand 34e angeord
net. Aus Gründen der Zuverlässigkeit des Lots und der mechanischen Be
anspruchung relativ zu den Teilen ist der Empfindlichkeitssteuerwider
stand 34e so verlötet, daß er die Verdrahtungen in der Form einer Brücke
an einer Stelle nahe den Anschlüssen 1 und 3 außerhalb der Positionen
verbindet, die um die Zentrallöcher 41a verformt werden, wo er kaum ge
dehnt wird. Anstatt des Empfindlichkeitssteuerwiderstandes 34e kann ein
Verstärker zur Verstärkung eines Signales und Elemente zur Steuerung
der Temperatureigenschaften verbunden sein. Verbindungsanschlüsse für
andere zusätzliche Teile, um bestimmte Eigenschaften des Dehnungssen
sors einstellen zu können, können zusammen mit Anschlüssen für den
Dehnungssensor auf der Sensorplatte ausgebildet sein, wodurch die Ar
beitskosten vermindert und Eigenschaften, wie beispielsweise Tempera
turdrift, etc. verbessert werden. Die zusätzlichen Teile dienen dazu, Emp
indlichkeitseigenschaften des Dehnungssensors einzustellen, den Deh
nungssensor elektrisch zu schützen und die Ausgangsimpedanz des Deh
nungssensors zu vermindern. Auch können andere zusätzliche Teile Ver
bindungsanschlüsse aufweisen, die auf dem gleichen Substrat ausgebildet
sind.
Bei dem vorliegenden System an dem Fahrzeug ist die Verminderung der
Impedanz von Signalleitungen wie auch die Größe der elektrischen Aus
gänge wichtig. Maßnahmen gegen Funkrauschen und Stromverluste infol
ge von Staub und Wassertröpfchen, die Feuchtigkeit und Salz enthalten,
sind auch wichtig. Es ist schwierig, eine geeignete Gewichtsdetektion zu
erhalten, wenn der Widerstandswert des Sensors 30 nicht verringert ist.
Einige Dehnungswiderstände besitzen einen Schichtwiderstand von 10 kΩ
oder mehr und eine hohe Empfindlichkeit, aber der Wert des Widerstan
des wird groß.
Da die Messung des Sitzgewichtes gleichzeitig mit der Zündung des Mo
tors beginnt, ist die Stabilität beim Start wichtig. Wenn der Wert des Wi
derstandes zu klein wird, werden die Ströme, die durch die Widerstände
fließen, erhöht, wodurch infolge einer Erwärmung eine geringe Drift be
wirkt wird. Daher liegen die Werte der Widerstände, die eine Brücke (oder
eine halbe Brücke) bilden, vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von
500 Ω bis 5000 Ω. Es sei angemerkt, daß die Last anstelle der Detektion
der Verzerrung der Sensorplatte 41, die durch die Dehnungswiderstände
34a, 34b, 34c und 34d detektiert wird, durch Umwandlung von der Ab
lenkung der Sensorplatte 41 erhalten werden kann, die durch elektrische
kapazitive Drucksensoren oder Hall-Elemente detektiert wird.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die schematisch den Gesamtaufbau einer
Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung zeigt. Die Worte vorn, hinten, links und rechts beziehen
sich auf die vordere, hintere, linke bzw. rechte Seite eines Passagiers 1.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Sitz 3, ein Passagier 1 auf dem Sitz und
eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung 5 vorgesehen, die unter dem Sitz 5 an
gebracht ist. Der Sitz 3 umfaßt ein Sitzpolster 3a, auf dem der Passagier 1
sitzt, und eine Sitzrückenlehne 3b zur Aufnahme des Rückens des Passa
giers. Sitzeinstelleinrichtungen 10 ragen von dem unteren Teil des Sitzpol
sters 3a an vier Stellen vorn und hinten auf beiden Seiten vor. Während
nur zwei Einstelleinrichtungen 10 vorn und hinten auf der linken Seite in
der Figur gezeigt sind, sind auch rechte Einstelleinrichtungen 10 auf der
entfernten Seite des Sitzes 3 vorgesehen. Diese Darstellung gilt auch für
andere unten beschriebene Abschnitte. Die Sitzeinstelleinrichtungen 10
sind Abschnitte des Sitzrahmens, die von dem Sitz 3 vorragen und den
Sitz 3 entlang von Sitzschienen 11 in der Längsrichtung verschieben kön
nen, wenn sie durch den Passagier 1 eingestellt werden.
Die Sitzschienen 11 sind Elemente, die sich in der Längsrichtung einer
Fahrzeugkarosserie erstrecken und einen Nut-Querschnitt (nicht gezeigt)
besitzen, in dem die unteren Endabschnitte der Sitzeinstelleinrichtungen
10 gleiten. Es sind zwei Sitzschienen 11 unter dem Sitzpolster 3a vorgese
hen, wobei eine auf jeder Querseite vorgesehen ist. Bei einem herkömmli
chen Sitz ohne Sitzgewichtsmeßvorrichtung sind die Sitzschienen 11 si
cher durch Schrauben an Sitzträgern eines Chassis einer Fahrzeugkaros
serie befestigt. An einem rückwärtigen Teil der Sitzschienen 11 ist ein
Verankerungsabschnitt 12 zur Befestigung einer Schnalle 4 eines Sicher
heitsgurtes 2 vorgesehen. Der Verankerungsabschnitt 12 nimmt eine
Spannung eines Sicherheitsgurtes 2 auf. Der Verankerungsabschnitt 12
besitzt eine Bruchlast von 2300 kgf, wobei der Fall einer Fahrzeugkollision
berücksichtigt ist.
Unter der Sitzschiene 11 sind zwei Sitzgewichtsmeßvorrichtungen 5 vorge
sehen, eine an einem vorderen Abschnitt und eine an einem rückwärtigen
Abschnitt der Sitzschiene. Es sei angemerkt, daß unter der rechten
Sitzschiene auch zwei Sitzgewichtsmeßvorrichtungen 5 vorgesehen sind,
die aber nicht gezeigt sind. Somit sind die Sitzgewichtsmeßvorrichtungen
5 an vier Stellen vorn und hinten auf beiden Seiten unter dem Sitz 3 vor
gesehen.
Jede Sitzgewichtsmeßvorrichtung 5 umfaßt einen Sitztragemechanismus
17 und einen Versetzungsbegrenzungsmechanismus 25 und ist zwischen
den Sitzschienen 11 und den Sitzbefestigungsabschnitten 19 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt jeder der Sitztragemechanismen 17
einen Lastsensor 13 und ein Ablenkungselement 15, die in Serie verbun
den sind. Der Lastsensor 13 detektiert die Last, die von dem Sitztrageme
chanismus 17 aufgenommen wird. Das Ablenkungselement 15 ist ein
Element zur Verstärkung der Versetzung (Bewegung) der Sitzschiene 11
bei Belastung des Sitzes 3 mit dem Passagiergewicht.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt jeder Versetzungsbegrenzungsme
clianismus 25 eine Begrenzungsstange 21, die mit der unteren Fläche der
Sitzschiene 11 verbunden ist, und einen Begrenzungsblock 23, der an
dem Sitzbefestigungsabschnitt 19 ausgebildet ist. Ein Endabschnitt 21a
der Begrenzungsstange 21 besitzt einen flanschartig vergrößerten Durch
messer. Der Begrenzungsblock 23 besitzt im Innern eine Ausnehmung
23a und einen Flansch 23b, der sich nach innen erstreckt und an dem
oberen Ende der Ausnehmung 23a ausgebildet ist. Der Endabschnitt 21a
der Begrenzungsstange ist in der Ausnehmung 23a des Begrenzungsbloc
kes aufgenommen, wobei ein gewisser Spalt zu allen Längs- und Seitenflä
chen beibehalten wird.
Wenn eine unnormale Last an die Sitzschienen 11 angelegt wird, wobei
der Lastsensor 13 und das Ablenkungselement 15 über eine bestimmte
Grenze verformt wird, stößt der Endabschnitt 21a der Begrenzungsstange
des Versetzungsbegrenzungsmechanismus 25 an eine Innenwand der
Ausnehmung 23a des Begrenzungsblockes an. Beispielsweise nimmt,
wenn der Passagier 1, der sich während einer Fahrzeugkollision vorwärts
bewegt, durch den Sicherheitsgurt 2 zurückgehalten wird, der Sicher
heitsgurt 2 eine Zugkraft auf, die von der Trägheitskraft des Passagiers 1
bewirkt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Begrenzungsstange 21 auf
wärts gezogen, aber die Bewegung wird gestoppt, wenn der Endabschnitt
21a der Begrenzungsstange an die untere Fläche des Flansches 23b des
Begrenzungsblockes anstößt. Somit wird, wenn der Lastsensor 13 eine
Kraft aufnimmt, die einen vorher festgelegten Wert überschreitet
(beispielsweise einen Meßbereich überschreitet), die Überschußlast durch
den Versetzungsbegrenzungsmechanismus (den Lastbegrenzungsmecha
nismus) 25 anstatt von dem Lastsensor 13 aufgenommen. Daraus folgend
kann die Bruchlastanforderung für den Lastsensor 13 sehr niedrig sein,
wodurch eine Verringerung der Größe und der Kosten des Lastsensors er
reicht wird.
Es ist möglich, die Dehnung der gebrannten Filme (jeweilige Sensorlagen)
zu beschränken, die relativ zerbrechlich sind.
Nachstehend ist die Beziehung zwischen dem Versetzungsbegrenzungs
mechanismus 25 und dem Ablenkungselement 15 des Sitztragemecha
nismus 17 beschrieben. Wenn kein Ablenkungselement 15 vorhanden ist
(wenn ein starres Element verwendet wird) und eine Verformung des Last
sensors 13 über den Meßbereich in der Größenordnung von 0,1 mm liegt,
wie vorher beschrieben wurde, sollte der Spalt zwischen dem Endab
schnitt 21a der Begrenzungsstange des Versetzungsbegrenzungsmecha
nismus 25 und der Ausnehmung 23a des Begrenzungsblockes auch in der
Größenordnung von 0,1 mm liegen, da es erforderlich ist, daß der Endab
schnitt 21a der Begrenzungsstange an die Innenfläche der Ausnehmung
23a des Begrenzungsblockes anstoßen kann, sobald die Last den Meßbe
reich überschreitet, so daß die Überschußlast von dem Versetzungsbe
grenzungsmechanismus 25 aufgenommen wird.
Das heißt, es ist erforderlich, daß der Versetzungsbegrenzungsmechanis
mus eine Betriebsgenauigkeit in der Größenordnung von 0,1 mm entspre
chend dem Hub des Lastsensors 13 aufweist, der seinerseits erfordert,
daß die Abmessungsgenauigkeit der Teile und die Aufbaugenauigkeit in
der Größenordnung von 0,01 mm liegen muß. Dies kann mit der gegen
wärtigen Abmessungsgenauigkeit der Teile um den Fahrzeugsitz herum
nicht erfüllt werden, die hauptsächlich aus gepreßten Produkten beste
hen. Kurzum erfordert der kleine Ablenkungshub des Lastsensors 13 eine
hohe Abmessungsgenauigkeit in dem Versetzungsbegrenzungsmechanis
mus 25 und denjenigen Elementen, die um diesen herum verwendet wer
den.
Bei dieser Ausführungsform wird der Ablenkungshub des Sitztrageme
chanismus 17 in dem Meßbereich oder Lastbereich des Lastsensors durch
die Wirkung des Ablenkungselementes 15 des Sitztragemechanismus 17
verstärkt. Daraus folgend können die Anforderungen an die Abmessungs
genauigkeit und die Aufbaugenauigkeit für Elemente, die den Sitztrageme
chanismus 17 und den Versetzungsbegrenzungsmechanismus 25 bilden,
verringert werden.
Nachstehend sind konkrete Beispiele des Sitztragemechanismus und des
Versetzungsbegrenzungsmechanismus beschrieben.
Die Fig. 4(A) und 4(B) zeigen den Aufbau einer Sitzgewichtsmeßvorrich
tung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dem obersten Abschnitt von Fig. 4(A) ist eine Sitzschiene 11 gezeigt.
Unter der Sitzschiene 11 sind eine obere Platte 51 eines Sensorrahmens
und ein Sensorrahmen 53 über Schrauben 52 befestigt. Die obere Platte
51 des Sensorrahmens ist eine massive Platte, die an ihrem Zentrum ein
Loch 51a aufweist. Der Sensorrahmen 53 besitzt die Form einer Untertas
se mit einem ausgenommenen Zentralabschnitt. An dem oberen äußeren
Rand des Rahmens 53 ist ein Flansch 53a ausgebildet, der an der oberen
Platte 51 des Sensorrahmens mit Schrauben 52 befestigt ist, wie oben be
schrieben ist. Das Zentrum der unteren Platte 53b des Sensorrahmens 53
ist mit einem Loch 53c versehen.
Eine Sensorplatte 57 ist an der unteren Fläche der oberen Platte 51 des
Sensorrahmens mit Schrauben 55 befestigt. Die Sensorplatte 57 besteht
aus rostfreiem Stahl und ist eine rechtwinklige Platte mit einer Dicke von
3 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge von 80 mm. Wie in Fig.
4(B) gezeigt ist, ist die Sensorplatte 57 mit einem Zentralwellenloch 57c,
das in dem Zentralabschnitt ausgebildet ist, und mit Schraubenlöchern
57a versehen, die in den beiden Seitenabschnitten ausgebildet sind. An
der oberen Fläche der Sensorplatte 57 sind Dehnungswiderstände 57b
befestigt, wobei ein Paar von diesen an jedem vorderen und rückwärtigen
Abschnitt der Platte (den linken und rechten Abschnitten in Fig. 4(B)) be
festigt ist. Diese Dehnungswiderstände 57b messen die auf die Sensor
platte 57 wirkende Last durch Detektion der Dehnung der Platte 57.
In das Loch 57c, das an dem Zentrum der Sensorplatte 57 angeordnet ist,
ist eine Zentralwelle 59 eingepaßt. Die Sensorplatte 57 und die Zentral
welle 59 sind mit einer Mutter 59a aneinander befestigt. In die Löcher
57a, die auf beiden Seiten der Sensorplatte 57 vorgesehen sind, sind
Schrauben 55 aufwärts eingesetzt, die die Sensorplatte 57 an der oberen
Platte 51 des Sensorrahmens befestigen.
Die Zentralwelle 59 ist eine zylindrische Welle mit verschiedenen Stufen
und Flanschen. Die Zentralwelle 59 umfaßt von ihrer oberen Seite her die
obere Mutter 59a, einen Flansch 59b, einen Abschnitt 59c, der in den
Sensorrahmen eindringt, einen Abschnitt 59d mit kleinem Durchmesser
und eine untere Mutter 59e. Die obere Mutter 59a befestigt die Sensor
platte 57, wie oben beschrieben ist. Die Mutter 59a steht in das Zentral
loch 51a der oberen Platte 51 des Sensorrahmens vor. In dem Nennzu
stand betragen die Spalte zwischen der Mutter 59a und dem Loch 51a
beispielsweise 0,25 mm in der Längsrichtung und 0,5 mm in der Radial
richtung. Wenn die Sitzschiene 11 eine große Kraft aufnimmt und die
Sensorplatte 57 in gewissem Ausmaß verformt wird, stößt die Mutter 59a
an die Innenfläche des Loches 51a an. An diesem Punkt wird die weitere
Verformung der Sensorplatte 57 gestoppt. Das heißt, die Mutter 59a an
der Zentralwelle und das Zentralloch 51a der oberen Platte des Sensor
rahmens bilden zusammen den Versetzungsbegrenzungsmechanismus der
vorliegenden Erfindung.
Der Außendurchmesser des Flansches 59b der Zentralwelle 59 ist größer
als der Durchmesser des Zentralloches 53c des Sensorrahmens 53, wobei
die untere Fläche des Flansches 59b der oberen Fläche der unteren Platte
53b des Sensorrahmens mit einem Spalt von 0,25 mm in dem Nennzu
stand zugewandt ist. Wenn die Sitzschiene 11 eine aufwärts wirkende
Kraft aufnimmt und die Verformung der Sensorplatte 57 fortschreitet,
wird der Sensorrahmen 53 angehoben und die zentrale obere Fläche 53d
der Rahmenbodenplatte 53b stößt an die untere Fläche des Zentralwel
lenflansches 59b an. Es existiert im Nennzustand ein Spalt von 0,7 mm
zwischen dem Außenrand des Abschnittes 59c der Zentralwelle 59, der in
den Sensorrahmen eindringt, und dem Innenrand des Zentralloches 53c
des Sensorrahmens. Dieser Abschnitt bildet auch den Versetzungsbegren
zungsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
Der Abschnitt 59d der Zentralwelle 59 mit kleinem Durchmesser erstreckt
sich abwärts und sein Durchmesser verringert sich schrittweise. Die
Mutter 59e ist auf das Ende des Abschnittes 59d mit kleinem Durchmes
ser geschraubt. An dem Außenrand des Abschnittes 59d mit kleinem
Durchmesser sind von seiner oberen Seite her eine Beilagscheibe 61, eine
Gummibeilagscheibe 63, eine Sensorbasis 65, eine andere Gummibeilag
scheibe 63 und eine andere Beilagscheibe 61 eingepaßt. Die Beilagschei
ben 61 bestehen aus Metall. Die Gummibeilagscheiben 63 können sich bei
einer Laständerung von ungefähr 50 kgf in der Vertikalrichtung um un
gefähr 0,5 mm in der Summe der beiden Lagen, der oberen und der unte
ren, ausdehnen und zusammenziehen. Die Gummibeilagscheiben 63 die
nen dazu, Abmessungsunterschiede und eine Dehnung zwischen der
Sitzschiene 11 und dem Sitzbefestigungsabschnitt (einem Sitzträger 67) zu
absorbieren. Die Sensorbasis 65 ist eine Metallplatte und umfaßt ein un
terstes Element der Sitzgewichtsmeßvorrichtung dieser Ausführungsform.
Die oberen und unteren Beilagscheiben 61, die oberen und unteren
Gummibeilagscheiben 63 und die Sensorbasis 65 sind zwischen der unte
ren Stufe des Abschnittes 59c der Zentralwelle 59, der in den Sensorrah
men eindringt, und der unteren Mutter 59e gehalten.
Das Ende 65b der Sensorbasis 65 ist an dem Sitzträger 67 mit einer
Schraube, nicht gezeigt, befestigt. Der Sitzträger 67 ragt von dem Chassis
vor.
Es wird nun die allgemeine Funktion der Sitzgewichtsmeßvorrichtung ge
mäß der Ausführungsform der Fig. 4(A), 4(B) zusammengefaßt.
Das Gewicht eines Sitzes und eines Passagiers, das auf die Sitzschiene 11
belastet ist, wird normalerweise über die Sensorplatte 57 an die Zentral
welle 59, die Gummibeilagscheiben 63, die Sensorbasis 65 und den Sitz
träger 67 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Sensorplatte 57 grob
proportional zu der Last abgelenkt, die durch die Dehnungswiderstände
57b detektiert wird, um die auf die Sensorplatte 57 in der Vertikalrichtung
wirkende Last zu messen. Das Gewicht des Passagiers wird dadurch er
halten, daß die Last, die durch jeden der Lastsensoren vorn und hinten
auf beiden Seiten gemessen wird, summiert und von der Summe der be
kannten Gewichte des Sitzes, der Sitzschiene und dergleichen subtrahiert
wird. Die Dehnung des Dehnungswiderstandes 57b sollte 1500 µε oder
weniger und vorzugsweise 1000 µε betragen, wenn eine Last von 100 kgf
auf den Lastsensor ausgeübt wird.
Dabei stößt, wenn eine unnormale Kraft, die den Meßbereich
(beispielsweise 1500 Ω oder weniger) oder eine Lastgrenze des Lastsensors
überschreitet, auf die Sitzschiene 11 wirkt, die Zentralwellenmutter 59a
an die Innenfläche des Zentralloches 51a an, oder andernfalls stößt der
Zentralwellenflansch 59b oder der Abschnitt 59c, der in den Sensorrah
men eindringt, an die untere Platte 53b des Sensorrahmens an. Diese
Funktion des Versetzungsbegrenzungsmechanismus verhindert eine
übermäßige Verformung der Sensorplatte 57, während die Sitzschiene 11
sicher mit dem Sitzträger 67 verbunden ist.
Zur Beseitigung des Einflusses von Rauschen unter den Bedingungen am
Fahrzeug sollte der elektrische Ausgang im allgemeinen erhöht sein, um
eine Verformungsdehnung so groß wie möglich an die Sensorplatte anzu
legen. Dazu ist es erforderlich, daß Abschnitte unter den Widerständen
zur Detektion einer Verformung der Sensorplatte verformt werden, um die
maximale Dehnung innerhalb eines Bereiches zu erhalten, der durch die
Basis und die laminierten Lagen (Sensor) zugelassen wird. Wenn die Deh
nung jedoch lokal konzentriert ist, wird die Empfindlichkeit an der Seite
unstetig, an die eine Druckdehnung der Sensorplatte angelegt ist. In dem
Fall einer weiteren lokalisierten Konzentration infolge eines Stoßes oder
dergleichen kann die Dehnung an einem Abschnitt die zulässige Grenze
überschreiten und der Abschnitt kann brechen. Daher sollte, um den zu
lässigen Bereich für die Sensorplatte und die laminierten Lagen wirksam
zu nutzen, die Sensorplatte auf eine solche Art und Weise ausgebildet
sein, daß die Verformungsbeanspruchung verteilt und die Dehnung auf
die Oberfläche vereinheitlicht wird, um eine Dehnung entsprechend 70%
oder mehr der maximalen Dehnung um die Widerstände auf der Sensor
platte zu erhalten.
Fig. 5(A) ist eine Draufsicht einer anderen Sensorplatte 71 für die Sitzge
wichtsmeßvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, und Fig. 5(B) ist ein Schaltungsdiagramm des Sensors. Die
Sensorplatte 71 ist eine rautenförmige Platte. Bei dieser Ausführungsform
besteht die rautenförmige Platte aus rostfreiem Stahl und besitzt eine Ge
samtlänge von 80 mm, eine Breite von 40 mm und eine Dicke von 3 mm.
Die Sensorplatte 71 ist mit einem Zentralloch 71a mit einem Durchmesser
von 10 mm, das in ihrem Zentrum ausgebildet ist, und Schraubenlöchern
71b mit einem Durchmesser von 8 mm versehen, die in ihren Endab
schnitten ausgebildet sind. Beide Endabschnitte der Sensorplatte 71 ver
jüngen sich von dem Zentrum zu ihren Enden auf eine solche Art und
Weise, daß die Oberflächendehnung der Sensorplatte 71 gleichförmig und
die Dehnung auf die Oberflächen nicht lokalisiert wird. Es sind Deh
nungswiderstände durch Laminierung auf Bereiche A der sich verjüngen
den Abschnitte, an denen die Dehnungen auf die Oberflächen gleichförmig
sind, und Bereiche B an dem Zentrum ausgebildet, wo keine Dehnung
aufgenommen wird, und es sind zum Aufbau des Sensors Verdrahtungen
durch Laminierung ausgebildet, um eine Brückenschaltung zu bilden, wie
in Fig. 5(B) gezeigt ist. Diese sich verjüngenden Abschnitte stellen Positio
nen sicher, die von der Sensorplatte 71 verformt werden können, wodurch
eine Positionsänderung der Verzerrung verhindert und die Empfindlichkeit
des Sensors stabilisiert wird.
Obwohl die oben erwähnten Sensorplatten für Biegelast vorgesehen sind,
können auch Sensorplatten für Zuglast bei dieser Erfindung angewendet
werden.
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer noch weiteren Sensorplatte für die Sitzge
wichtsmeßvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung.
Die Sensorplatte 81 ist eine rechtwinklige Platte mit abgerundeten Ecken.
Bei dieser Ausführungsform besteht die rechtwinklige Platte aus rostfrei
em Stahl und besitzt eine Gesamtlänge von 80 mm, eine Breite von 40
mm und eine Dicke von 3 mm. Die Sensorplatte 81 ist mit Schraubenlö
chern 81b mit einem Durchmesser von 8 mm versehen, die in ihren End
abschnitten ausgebildet sind. In den gegenüberliegenden Seitenrändern
eines Zentralbereiches 81a der Sensorplatten 81 sind R-förmige Rund
höhlungen auf eine solche Art und Weise vorgesehen, daß die Oberflä
chendehnung gleichmäßig wird. Diese Rundhöhlungen stellen Positionen
sicher, die von der Sensorplatte 81 verformt werden können, wodurch eine
Positionsänderung der Verzerrung verhindert und die Empfindlichkeit des
Sensors stabilisiert wird.
Das Verfahren der Herstellung des vorher erwähnten Sensors 30 wird nun
wie folgt beschrieben.
- 1. Material des Federelementes 31: SUS430
- 2. Bildung der Isolationslage 32
Prozeß: Siebdruck
Material: glasartiges Material
Dicke: 30 mm, Brenntemperatur: 850° - 3. Bildung der Verdrahtungslage 33
Prozeß: Siebdruck
Material: Ag/Pt-Paste
Dicke: 10 mm-20 mm, Brenntemperatur: 850° - 4. Bildung der Isolationslage 34
Prozeß: Siebdruck
Material: Ru-Widerstandspaste
Dicke: 20 mm, Brenntemperatur: 850° - 5. Bildung der Isolationslage 35
Prozeß: Siebdruck
Material: glasartige Paste (LS-402® (Brenntemperatur 530°), LS-453® (Brenntemperatur 850°), die von der Tanaka Kikinzoku Company er hältlich ist).
Gemäß des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens können Schicht
widerstände, die keine Verarbeitung mit hoher Genauigkeit erfordern,
durch festes Material aufgebaut sein, dessen Widerstandsvermögen relativ
zu der Dehnung stark variabel ist. Die Produktivität kann ohne den
Feinätzprozeß einer Dehnungsmeßeinrichtung sowie ohne den Prozeß zum
Bonden der Dehnungsmeßeinrichtung an ein Federelement, wie es her
kömmlich ist, verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorher erwähnten Ausfüh
rungsformen begrenzt, sondern es können verschiedene Änderungen und
Modifikationen ohne Abweichung von dem in den Ansprüchen festgelegten
Schutzumfang ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Funktionen auf.
Infolge ihres laminierten Aufbaues kann die Dehnungsmeßeinrichtung
beispielsweise durch Drucken ausgebildet werden, wodurch die Produkti
vität verbessert und zusätzlich die Arbeitskosten vermindert werden. Die
Dehnungsmeßeinrichtung wird direkt auf einem Sensorelement ausgebil
det, wodurch die Aufbaukosten vermindert werden. Zusätzlich wird, da
eine obere Isolationslage als eine Schutzlage aufgebracht wird, dadurch
die Wärmebeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Ver
drahtungen und Anschlüsse zur Verbindung anderer zusätzlicher Teile
werden zur Herstellung eines Lastsensors durch Laminierung gebildet,
wobei die Produktivität verbessert und die Kosten vermindert werden.
Die Vorkehrung eines Versetzungsbegrenzungsmechanismus verhindert,
daß die Dehnungsmeßeinrichtung und das Sensorelement brechen kön
nen, wodurch die Lebensdauer des Lastsensors verlängert wird.
Claims (17)
1. Sitzgewichtsmeßvorrichtung zur Messung des Gewichtes eines Fahr
zeugsitzes einschließlich des Gewichtes eines darauf sitzenden Pas
sagiers mit:
einem Lastsensor, der zumindest einen Teil des Sitzgewichtes aufnimmt und das Sitzgewicht in ein elektrisches Signal umwandelt,
wobei der Lastsensor ein Sensorelement, das bei Aufnahme zu mindest eines Teiles des Sitzgewichtes elastisch verformbar ist, und eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die auf einer Oberfläche des Sensorelementes vorgesehen ist,
wobei die Dehnungsmeßeinrichtung eine untere Isolationslage, eine Verdrahtungslage, eine Widerstandslage und eine obere Isolati onslage umfaßt, die nacheinander auf dem Sensorelement ausgebil det sind.
einem Lastsensor, der zumindest einen Teil des Sitzgewichtes aufnimmt und das Sitzgewicht in ein elektrisches Signal umwandelt,
wobei der Lastsensor ein Sensorelement, das bei Aufnahme zu mindest eines Teiles des Sitzgewichtes elastisch verformbar ist, und eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die auf einer Oberfläche des Sensorelementes vorgesehen ist,
wobei die Dehnungsmeßeinrichtung eine untere Isolationslage, eine Verdrahtungslage, eine Widerstandslage und eine obere Isolati onslage umfaßt, die nacheinander auf dem Sensorelement ausgebil det sind.
2. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lastsensor
in dem Sitz angeordnet ist.
3. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lastsensor
zwischen dem Sitz und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
4. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei
das Sensorelement aus einem Material besteht, das einer wiederhol
ten elastischen Verformung mit einer Dehnung von zumindest 0,1%
widerstehen kann.
5. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei
die untere Isolationslage, die Verdrahtungslage, die Widerstandslage
und die obere Isolationslage durch Auftragen einer Isolationspaste,
einer Verdrahtungspaste oder einer Widerstandspaste auf das Senso
relement ausgebildet sind.
6. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei
die untere und obere Isolationslage ein glasartiges Material umfas
sen.
7. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
wobei das Sensorelement aus rostfreiem Stahl besteht.
8. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo
bei mehrere Verdrahtungen und Anschlüsse zur Verbindung zusätzli
cher Teile an das Sensorelement laminiert sind.
9. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei
die zusätzlichen Teile eine Vorrichtung, die eine Empfindlichkeit des
Sensors einstellt, eine Vorrichtung, die Temperatureigenschaften des
Sensors einstellt, eine Vorrichtung, die den Sensor elektrisch schützt,
und eine Vorrichtung umfassen, die eine Impedanz des Sensors ver
ringert.
10. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei
die Dehnung der Dehnungsmeßeinrichtung 1500 µε oder weniger
beträgt, wenn eine Last auf den Lastsensor ausgeübt wird.
11. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei
die Dehnung der Dehnungsmeßeinrichtung in einem Bereich von
1000 µε bis 1500 µε liegt, wenn eine maximale Last auf den Lastsen
sor ausgeübt wird.
12. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, ferner
mit einem Versetzungsbegrenzungsmechanismus zur Begrenzung der
Dehnung auf das Sensorelement auf 1500 µε oder weniger.
13. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, wobei
eine Oberflächendehnung des Sensorelementes um die Dehnungs
meßeinrichtung herum infolge der Gestaltung des Sensorelementes
gleichmäßig ist.
14. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, wobei
die Dehnungsmeßeinrichtung eine Brückenschaltung umfaßt und die
Widerstandswerte an einem Arm der Brückenschaltung innerhalb ei
nes Bereiches von 500 Ω bis 5000 Ω liegen.
15. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Paste in ei
nem bestimmten Muster ausgebildet und gehärtet ist.
16. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, wobei
die jeweiligen Lagen durch Brennen gehärtet sind.
17. Sitzaufbau für ein Kraftfahrzeug mit:
einem Sitz, der ein Sitzpolster und eine Sitzrückenlehne umfaßt, die sich von dem Sitzpolster erstreckt;
Sitzschienen, die unter dem Sitz in einer Längsrichtung befestigt sind;
Sitzeinstelleinrichtungen, die von dem Sitzpolster vorragen und in den Sitzschienen gleiten, um zu ermöglichen, daß eine Position des Sitzes eingestellt werden kann;
einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung, die unter einem vorderen und einem hinteren Teil jeder Sitzschiene vorgesehen ist, wobei die Sitz gewichtsmeßvorrichtung umfaßt:
einen Lastsensor, der die durch den Sitz aufgenommene Last de tektiert; und
ein Ablenkungselement, das mit dem Lastsensor verbunden ist und die durch den Sitz aufgenommene Last verstärkt.
einem Sitz, der ein Sitzpolster und eine Sitzrückenlehne umfaßt, die sich von dem Sitzpolster erstreckt;
Sitzschienen, die unter dem Sitz in einer Längsrichtung befestigt sind;
Sitzeinstelleinrichtungen, die von dem Sitzpolster vorragen und in den Sitzschienen gleiten, um zu ermöglichen, daß eine Position des Sitzes eingestellt werden kann;
einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung, die unter einem vorderen und einem hinteren Teil jeder Sitzschiene vorgesehen ist, wobei die Sitz gewichtsmeßvorrichtung umfaßt:
einen Lastsensor, der die durch den Sitz aufgenommene Last de tektiert; und
ein Ablenkungselement, das mit dem Lastsensor verbunden ist und die durch den Sitz aufgenommene Last verstärkt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPH10-297555 | 1998-10-06 | ||
JP29755598 | 1998-10-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19948045A1 true DE19948045A1 (de) | 2000-06-15 |
DE19948045B4 DE19948045B4 (de) | 2008-01-10 |
Family
ID=17848073
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29917639U Expired - Lifetime DE29917639U1 (de) | 1998-10-06 | 1999-10-06 | Sitzgewichtsmeßvorrichtung |
DE19948045A Expired - Fee Related DE19948045B4 (de) | 1998-10-06 | 1999-10-06 | Sitzgewichtsmeßvorrichtung |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29917639U Expired - Lifetime DE29917639U1 (de) | 1998-10-06 | 1999-10-06 | Sitzgewichtsmeßvorrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6345543B1 (de) |
DE (2) | DE29917639U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10315400A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-14 | Volkswagen Ag | Sensor zur Sitzlasterkennung für einen Fahrzeugsitz |
US6916997B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Robert Bosch Corporation | Weight sensors having centralized loose tolerance universal force and Mx/My moments overload stops |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10154231A1 (de) * | 2000-11-09 | 2002-08-01 | Hammerstein Gmbh C Rob | Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier und damit ausgerüsteter Kraftfahrzeugsitz |
JP3730959B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2006-01-05 | シーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ コーポレイション | 車両の座席にかかる重量を測定するセンサー組立体 |
JP2002168682A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Tachi S Co Ltd | 車両用スライドシートの荷重検出構造 |
US7104138B2 (en) * | 2000-12-28 | 2006-09-12 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Strain detector |
WO2003025532A1 (fr) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de contraintes et procede de realisation |
EP1355122B1 (de) | 2001-10-02 | 2010-02-17 | Panasonic Corporation | Dehnungsmessstreifen und herstellungsverfahren |
CN1639705A (zh) * | 2001-10-31 | 2005-07-13 | 汽车系统实验室公司 | 乘车人安全检测系统 |
JP3904913B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2007-04-11 | 株式会社タチエス | 車両用シートの荷重検出構造 |
JP4055775B2 (ja) * | 2002-08-07 | 2008-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 荷重センサ及びその製造方法 |
US7210362B2 (en) * | 2002-11-05 | 2007-05-01 | Tanita Corporation | Diaphragm type load detection sensor, load detection unit and electronic scale using same |
US7570065B2 (en) * | 2006-03-01 | 2009-08-04 | Loadstar Sensors Inc | Cylindrical capacitive force sensing device and method |
US7255015B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-08-14 | Sensata Technologies, Inc. | Occupant weight sensor for vehicular seats, method for making and system therefor |
JP4179546B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2008-11-12 | タカタ株式会社 | シート重量計測装置 |
JP2005106634A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Takata Corp | シート重量計測装置 |
US20050164839A1 (en) * | 2004-01-09 | 2005-07-28 | Watterson Scott R. | Cushioning treadmill |
US7047823B2 (en) * | 2004-06-23 | 2006-05-23 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for mounting electronic module assembly in sensor |
ES2316905T3 (es) * | 2004-09-08 | 2009-04-16 | Eckhard Bangemann | Cama para cuidados. |
DE102004047508B3 (de) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Messgrößenaufnehmer |
US20060185446A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Speckhart Frank H | Printed strain gage for vehicle seats |
US7455343B2 (en) * | 2005-09-12 | 2008-11-25 | Ts Tech Co., Ltd. | Passenger's weight measurement device for vehicle seat and attachment structure for load sensor |
DE102006025145B3 (de) * | 2006-05-30 | 2008-01-03 | Airbus Deutschland Gmbh | Testvorrichtung |
KR101014537B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2011-02-14 | 현대모비스 주식회사 | 자동차의 승객감지장치 |
DE102016217585B3 (de) | 2016-09-15 | 2017-08-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dehnungsmesstreifen sowie Verfahren zur Herstellung eines Dehnungsmessstreifens |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH673893A5 (en) * | 1988-02-12 | 1990-04-12 | Mettler Toledo Ag | Temp. compensated load sensor with strain-gauge transducer - incorporates electromechanically active resistances in bridge circuit with thermal couplings to passive resistances in neighbouring branches |
JPH0658706A (ja) | 1992-08-13 | 1994-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 歪センサ |
US5573269A (en) * | 1993-12-02 | 1996-11-12 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Apparatus and method for sensing and restraining an occupant of a vehicle seat |
JPH08156666A (ja) | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Mazda Motor Corp | 車両用リヤシートのロック装置 |
JP2943726B2 (ja) | 1996-10-16 | 1999-08-30 | 三協アルミニウム工業株式会社 | 結合部材 |
US6056079A (en) * | 1996-12-19 | 2000-05-02 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Automotive seat weight sensing system |
US6109117A (en) * | 1996-12-19 | 2000-08-29 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Seat weight sensor |
US6070115A (en) * | 1997-11-12 | 2000-05-30 | Siemens Automotive Corporation | Method and system for determining weight and position of a vehicle seat occupant |
JP3655745B2 (ja) * | 1998-04-16 | 2005-06-02 | タカタ株式会社 | シート重量計測装置 |
-
1999
- 1999-10-06 DE DE29917639U patent/DE29917639U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-06 US US09/413,531 patent/US6345543B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-06 DE DE19948045A patent/DE19948045B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6916997B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Robert Bosch Corporation | Weight sensors having centralized loose tolerance universal force and Mx/My moments overload stops |
DE10315400A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-14 | Volkswagen Ag | Sensor zur Sitzlasterkennung für einen Fahrzeugsitz |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19948045B4 (de) | 2008-01-10 |
US6345543B1 (en) | 2002-02-12 |
DE29917639U1 (de) | 2000-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19948045A1 (de) | Sitzgewichtsmeßvorrichtung | |
DE69225122T2 (de) | Wägezelle und entsprechende Wägevorrichtung | |
DE19825761C2 (de) | Vorrichtung zum Erfassen einer Dehnung und/oder einer Stauchung eines Körpers | |
DE20004392U1 (de) | Sitzgewichtsmeßvorrichtung | |
DE102007001387A1 (de) | Vorrichtung zum Bestimmen eines Kollisionshindernisses | |
DE20004393U1 (de) | Sitzgewichtsmeßvorrichtung | |
WO2006034751A1 (de) | Drucksensor | |
EP0491655A1 (de) | Kraftsensorsystem, insbesondere zur dynamischen Achslast-, Geschwindigkeits-Achsabstands- und Gesamtgewichtsbestimmung von Fahrzeugen | |
WO1998031998A1 (de) | Halbleiter-drucksensor | |
DE60002954T2 (de) | Filmartiger drucksensor | |
DE20012950U1 (de) | Sitzgewichtsmeßvorrichtung | |
DE2951323A1 (de) | Dehnungsmesseinrichtung | |
DE10154231A1 (de) | Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier und damit ausgerüsteter Kraftfahrzeugsitz | |
EP1068501B1 (de) | Dehnungsempfindlicher widerstand | |
EP3894814A1 (de) | Anordnung zum bestimmen der durchbiegung eines bauteils und verfahren zum herstellen einer solchen anordnung | |
EP1454118B1 (de) | Vorrichtung zur messung einer kraft- oder momentenkomponente | |
WO1999039168A1 (de) | Drucksensibler flächensensor | |
DE19620459B4 (de) | Halbleiter-Beschleunigungsmesser und Verfahren zur Bewertung der Eigenschaften eines Halbleiter-Beschleunigungsmessers | |
WO2010066296A1 (de) | Verformungskörper für kraft-momenten-sensor | |
DE102004028979A1 (de) | Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung | |
DE102007026827A1 (de) | Aufnehmer zur Messung mechanischer Kräfte und Momente | |
DE19843471B4 (de) | Druckerkennungsvorrichtung | |
DE10120976A1 (de) | Kraftmesszelle | |
DE10316552B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Erkennungsvorrichtung für eine dynamische Größe | |
EP0307998B1 (de) | Kraftaufnehmer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN, PAT.-ANW., 10707 BERLIN |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JOYSON SAFETY SYSTEMS JAPAN K.K., JP Free format text: FORMER OWNER: TAKATA CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWAELTE PARTNERSC, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |