JP2000258234A - シート重量計測装置 - Google Patents
シート重量計測装置Info
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- JP2000258234A JP2000258234A JP11061341A JP6134199A JP2000258234A JP 2000258234 A JP2000258234 A JP 2000258234A JP 11061341 A JP11061341 A JP 11061341A JP 6134199 A JP6134199 A JP 6134199A JP 2000258234 A JP2000258234 A JP 2000258234A
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Abstract
たシート重量計測装置を提供する。 【解決手段】 荷重センサ50は、センサ印加荷重を受
けて弾性変形する片持ち梁のセンサ板51と、その1つ
の表面(歪計測面)に固着された複数のストレインゲー
ジ54a、54cを有する。センサ印加荷重を受けてセ
ンサ板が変形したときに、複数のストレインゲージのう
ちの一部に引張歪がかかり他に圧縮歪がかかるようにセ
ンサ板を変形させる構成を持つ。
Description
っている乗員の重量を含むシート重量を計測する装置に
関する。特には、より高精度の計測が行えるように改良
を加えたシート重量計測装置に関する。
備としてシートベルトやエアバッグが備えられる。最近
では、シートベルトやエアバッグの性能をより向上させ
るため、乗員の重量(体重)に合わせてそれらの安全設
備の動作をコントロールしようという動向がある。例え
ば、乗員の体重に合わせて、エアバッグの展開ガス量や
展開速度を調整したり、シートベルトのプリテンション
を調整したりする。そのためには、シートに座っている
乗員の重量を何らかの手段で知る必要がある。そのよう
な手段の一例として、シートの下の前後左右4隅に荷重
センサ(ロードセル)を配置して、ロードセルにかかる
垂直方向荷重を合計することにより乗員の重量を含むシ
ート重量を計測する、との提案がなされている(同一出
願人による特願平9−156666号、特願平10−1
21627号等)。
り高精度で低コストのシート重量計測装置を得るには、
低い歪を増幅させる歪検出機構を確立する必要がある。
また、装置の機構中における部品の製作誤差や摩擦力に
よる計測誤差をできるだけなくする必要がある。
れたもので、車両用シートに座っている乗員の重量を含
むシート重量を計測する装置であって、より高精度の計
測が行えるように改良を加えたシート重量計測装置を提
供することを目的とする。
記課題を解決するため、本発明の第1態様のシート重量
計測装置は、車両用シートの内部又はシートと車体の間
に挿入された、シート重量に関連した荷重(モーメント
をも含む、以下センサ印加荷重ともいう)を受けてこれ
を電気信号に変換する荷重センサを備え、シートに座っ
ている乗員の重量を含むシート重量を計測する装置であ
って;該荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性変
形する片持ち梁のセンサ部材と、該センサ部材の1つの
表面(歪計測面)に固着された複数のストレインゲージ
と、を有し、センサ印加荷重を受けてセンサ部材が変形
したときに、複数のストレインゲージのうちの一部に引
張歪がかかり他に圧縮歪がかかるようにセンサ部材を変
形させる構成を持つことを特徴とする。
縮歪のかかるストレインゲージをブリッジ回路上で逆位
相に接続することにより、ストレインゲージの歪出力を
増大させることができる。そのため、高感度の計測を行
うにもかかわらず、センサの歪を低減して長寿命化が図
れる。また、ストレインゲージの固着される歪計測面は
1つ(例えば板の片面)であるので、スクリーン印刷法
などによりストレインゲージや配線層を成膜する場合
に、成膜処理が片面で済む。そのためセンサの製造コス
トを低く抑えることができる。
は、車両用シートの内部又はシートと車体の間に挿入さ
れた、シート重量に関連した荷重を受けてこれを電気信
号に変換する荷重センサを備え、シートに座っている乗
員の重量を含むシート重量を計測する装置であって;該
荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性変形する均
一な厚みで部分的に幅の異なるセンサ部材と、該センサ
部材の1つの表面(歪計測面)に固着されたストレイン
ゲージと、を有し、センサ部材がセンサ印加荷重を受け
たときに、該部材の歪計測面の一部にほぼ均一な表面歪
の領域が形成されるようにセンサ板の弾性変形部のたわ
み強度が調節されており、上記ストレインゲージが該領
域に固着されていることを特徴とする。
ジを固着(成膜も含む)すれば、ストレンゲージの位置
が多少ズレても歪が変わらないので計測誤差とならな
い。したがって、計測精度を確保しつつ製造工程の品質
要求を下げることができる。
は、車両用シートの内部又はシートと車体の間に挿入さ
れた、シート重量に関連した荷重を受けてこれを電気信
号に変換する荷重センサを備え、シートに座っている乗
員の重量を含むシート重量を計測する装置であって;該
荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性変形する均
一な厚みで部分的に幅の異なるセンサ部材と、該センサ
部材の1つの表面(歪計測面)に固着された複数のスト
レインゲージと、を有し、センサ部材が片持ち梁であ
り、一方の端を固定部とし、他方の端をセンサ印加荷重
を印加する印加部とし、中央部をストレインゲージ固着
部とし、固定部及び荷重印加部共に補強部材が当てられ
ており、歪をストレインゲージ固着部に集中させること
を特徴とする。
ことにより、高感度の計測を行えるとともに他の部分の
部品の製作誤差・組立誤差があっても計測誤差が生じる
ことがない。
重印加部にハーフアームが取り付けられており、該ハー
フアームは、荷重印加部に当てられる比較的剛性の高い
本体と、この本体から突出する羽根部と、を有するとと
もに、該羽根部に単純荷重(モーメントでない通常の荷
重)の作用点が設けられており、該単純荷重がハーフア
ーム本体を介して上記センサ部材の荷重印加部に主に曲
げモーメントとなって伝わる構造(折り返し構造)を有
し、上記ハーフアームの折り返し構造でセンサ部材歪計
測面に凹凸歪を付与することが好ましい。また、上記ハ
ーフアームの単純荷重作用点に、上下荷重以外をスライ
ド式又は回動式に逃す機構が設けられており、上記セン
サ板のストレインゲージ固着部が、平面形状においてく
びれた部分を挟んで対称配置された圧縮・引張の均一表
面歪領域を有することが好ましい。
わっても凹凸部の歪バランスが変わり上下荷重に対する
総合感度は変わらない。水平面内の方向(車体前後方向
等)のズレがあっても、あるいはセンサ板に軸重がかか
っても圧縮のストレインゲージと引張のストレインゲー
ジで誤差をキャンセルでき、両ストレインゲージの出力
を合算した総合感度は誤差のない値となる。
ては、上記ハーフアームの荷重作用点と上記センサ印加
の厚さ方向の中心線とがほぼ同一平面上ないしは±5mm
以内の高さ差にあることが好ましい。すなわち、上記作
用点に摩擦力(軸力)が作用した場合においても、その
摩擦力によりセンサ板をたわませるモーメントのアーム
が短い。したがって、摩擦力によってセンサ板がたわむ
程度が少なく、計測誤差が減る。
図9を参照しつつ自動車のシート回りの構造を説明す
る。図9(A)は、シートを車体に取り付ける部分の構
造例を模式的に示す正面断面図である。図9(B)は、
側面図である。なお、図中における矢印は以下の方向を
示す。上:車体が水平なときの重力方向上方向、下:同
下方向、前:車両前進方向、後:車両後進方向、左:車
両前進方向に向かって左、右:同右。
3のシートクッション3a上に人1が座る。シートクッ
ション3aの下面は鋼板製のシートフレーム5によって
支持されている。シートフレーム5は、底板5a、横板
5c、縦板5e、スライド板5g等の部位からなる。底
板5aはシートクッション3aの下面を覆うように広が
っている。横板5cは、底板5aの下面の左右側方に沿
って延びている。縦板5eは横板5cの下面中央部から
垂下している。スライド板5gは、縦板5eの左右に羽
根のように突出しており、さらに先端部は上方に屈曲し
ている。
に、前後方向に延びるように2本平行して設けられてい
る。シートレール7の断面は、U字型をしており、内部
に凹部7cが存在する。この凹部7cの上の口は前後方
向に延びる溝7aとなっている。この溝7aにはシート
フレーム5の縦板5eが入っている。シートレール7の
凹部7c内には、シートフレーム7のスライド板5gが
入っている。スライド板5gはシートレール7内で前後
方向にスライド可能である。
装置9が連結されている。シート重量計測装置9は、前
後方向に延びる細長い箱状の外形をしている。このシー
ト重量計測装置9の詳細については後述する。シート重
量計測装置9の下面の前後端部にはシートブラケット1
1が取り付けられている。このシートブラケット11は
車体のシート取付部13にボルト等により固定されてい
る。
量計測装置の全体構成を示す図である。(A)は平面
図、(B)は側面断面図、(C)及び(D)は正面断面
図である。なお、図2(A)、(B)において後方の約
半分の部分は図示省略されている。図5は、図4のシー
ト重量計測装置のほぼ前半分の部分の斜視図である。図
6は、センサ板周りの詳細構成を示す一部破断斜視図で
ある。図7は、センサ板の詳細構成を示す平面図であ
る。図8は、センサ板とハーフアームの関係を示す図で
ある。(A)は平面図、(B)は無荷重状態の側面図、
(C)は荷重がかかった状態を模式的に示す側面図であ
る。
21を基体として構成されている。ベース21は、車体
に取り付けたときに前後方向に長く延びており、図4
(C)、(D)あるいは図5に示すように、正面断面が
上向きコの字状の鋼板プレス品である。ベース21の断
面の底の部分を底板21cと呼び、底板21cの左右端
から90°曲がって上に立ち上がる部分を側板21aと
呼ぶ。
よく示すように、前後それぞれ2カ所ずつのピン孔21
e、21gが開けられている。各孔21e、21gは、
左右の側板21a、21a′に対向して開けられてい
る。端寄りの孔21eは、ベース21の前後端からベー
ス21全長の約1/8程度中央に寄った部位に開けられ
ている。同孔21eは、上下に長く延びる長孔である。
この長孔21e内には、ブラケットピン27の端部が入
っている。
左右には隙間があって、通常はブラケットピン27が長
孔21eの内縁に触れることはない。しかしながら、こ
のシート重量計測装置9(具体的にはピンブラケット2
5の部分)に過大な荷重がかかったときには、ブラケッ
トピン27が下がって長孔21eの下縁に当たり、超過
荷重は荷重センサ(センサ板51、詳細後述)には伝わ
らない。つまり、ピン27と長孔21eは、センサ板5
1に加える荷重の上限を制限する機構の一部を構成す
る。なお、ブラケットピン27の主な役割は、ピンブラ
ケット25にかかるシート重量をZアーム23に伝える
ことである。
長の約1/10中央寄りのところ)にはピン孔21gが
開けられている。同孔21gには、ベースピン31が貫
通している。ベースピン31は、左右のベース側板21
a、21a′間を掛け渡すように存在する。ピン31の
左右の端部にはリテーナー33が取り付けられており、
ベースピン31がベース21に固定されている。なお、
ベースピン31はZアーム23の回動中心軸である。
されている。Zアーム23の平面形状は、中央寄り(図
4、5の右寄り)が左右二叉に分かれ(叉部23h)、
端寄りが長方形をしている。Zアーム23の端寄りの半
分の部分の左右端部には、上方に90°折り返された側
板23aが形成されている。叉部23hは単なる平たい
板である。Zアーム側板23aは、ベース21の側板2
1aの内側に沿っている。ただし、両側面23a、21
a間には隙間がある。
3c、23eが開けられている。前後端寄りのピン孔2
3cにはブラケットピン27が貫通している。ピン孔2
3cとブラケットピン27とは、ほとんど摺動しない。
中央寄りのピン孔23eにはベースピン31が貫通して
いる。ベースピン31は、Zアーム23の回動中心であ
り、ピン孔23eとベースピン31の間では、Zアーム
23の回動分だけ摺動がある。ベースピン31外周のベ
ース側板21aとZアーム側板23aの間には、孔開き
円板状のスペーサ35(図4(D)参照、図5には不図
示)がはめ込まれている。
ム23の全長の半分の長さである。同部23hは、左右
に分かれて前後方向中央寄りに延びており、中央寄りで
は巾狭となっている。Zアーム叉部23hの先端の作用
部23jは、図6に示すように、上下のハーフアーム4
1、42の羽根部41a、42aの間にはさまれてい
る。ピンブラケット25に荷重がかかると、Zアーム2
3はわずかに回動して(最大約5°)、作用部23jは
ハーフアーム41、42を介してセンサ板51に荷重を
伝える。
は図5(B)(拡大図)に示すように断面形状が下向き
略コの字状である。前後方向の長さは、ベース21のほ
ぼ1/20とあまり長くない。ピンブラケット25の上
面25aは平らであり、ここに図5に示すシートレール
7が載る。両者の間は、ボルト締結等により強固に連結
される。
ブラケット25の左右に垂下しており、その下端部は内
側寄りに曲がっている。側板25bはZアーム側板23
aの内側に遊びを持たせて配置されている。側板25b
にはピン孔25cが開いている。この孔25cには、ブ
ラケットピン27が貫通している。ピン孔25cの寸法
はブラケットピン27の径よりも大きい。両者の隙間に
よりシートや車体の寸法誤差や不測の変形を吸収する。
右のZアーム側板23aの間には、バネ板29がはさま
れている。バネ板29は、孔の開いたバネ座金状の部分
を有し、ブラケットピン27の外側に隙間を持たせては
め込んである。このバネ板29は、ピンブラケット25
を中央方向に付勢するセンタリング機構を構成する。こ
のようなセンタリング機構は、ピンブラケット25をス
ライド可能範囲の中心付近に極力位置させる。このセン
タリング機構の作用により、シート重量計測装置取り付
け後において、スライド機構や回動機構の可動範囲を両
方向(左右、上下、前後)に確保することができる。
する。まずセンサ板51自体の構成を説明する。図7
は、本発明の1実施例に係るシート重量計測装置のセン
サ板の構成例を示す図である。図7(A)はセンサ板の
平面図であり、(B)は(A)のストレインゲージ及び
配線部の断面構造を模式的に示す側面断面図であり、
(C)はセンサの回路図である。
材)51の上には、電気絶縁のための絶縁層(下絶縁
層)52が形成されている。この絶縁層52の上に配線
層53が選択的に形成されている。さらに、この配線層
53の上に抵抗層54が選択的に形成され、ストレイン
ゲージが構成されている。そして、それらの保護膜とし
ての絶縁層(上絶縁層)55が形成されている。このよ
うに、バネ材51の上に抵抗などの電気回路を直接に積
層形成しているので、加工コストや組付けコストを低減
でき、さらに耐熱性や耐腐食性を向上できる。
れの入った長方形の板である。センサ板51の中央部に
は中心軸孔51aが開けられている。センサ板51の両
端部には、ボルト孔51bが開けられている。中心軸孔
51aの周縁から中心軸孔51aと両ボルト孔51bの
間にかけて、センサ50が形成されている。荷重センサ
50の形成領域のうち中心軸孔51aと両ボルト孔51
bの間の領域51cには、両側にV字状にえぐられたく
びれが設けられている。このくびれにより、センサ板5
1が変形する部分が位置的に固定されるため、センサ5
0の表面歪の位置変化も固定され感度が安定となる。
してほぼ左右対称に配置されている。センサ50を構成
する4個の歪抵抗(ストレインゲージ)は、ボルト孔5
1b寄り(端寄り)に引張歪側の2個の歪抵抗54a、
54bが配置されており、中心軸孔51a寄り(中央寄
り)に、圧縮歪側の2個の歪抵抗54c、54dが配置
されている。そして、4個の歪抵抗54a、54b、5
4c、54dは、図4(C)のようなブリッジ回路を形
成するように、配線53a、53b、53c、53dに
より接続されている。なお、図中の四角の中に1、2、
3、4の数字が入っているものは端子を示す。
4dの間には、感度調整抵抗54eが配置されている。
なお、歪抵抗54a、54b、54c、54dによって
センサ板51の歪を検出する代わりに、静電容量センサ
やホール素子等によってセンサ板51のたわみを検出
し、そのたわみを荷重に換算してもよい。
を参照しつつ説明する。センサ板51は、ベース底板2
1cの中央部において、コラム63上に、座金67、ナ
ット68により強固に固定されている。
枚組みの部品であって、センサ板51の前後を上下から
挟むように組み込まれている。個々のハーフアーム4
1、42は同じ形状をしているので、上ハーフアーム4
1について説明する。ハーフアーム本体部41cは、長
方形の板状のものであってその中央部には取付孔41e
(図8(B)参照)が開いている。本体部41cの中央
寄りの縁部には、後方(又は前方)及び左右方向に延び
る羽根部41aが突設されている。羽根部41aの裏面
には、左右方向に延びる堤状の支点41bが形成されて
いる。支点41bの先はやや尖った稜となっている。
サ板51、Zアーム作用部23jの組み立て構造につい
て説明する。上ハーフアーム41の本体部41cの下面
及び下ハーフアーム42の本体部42cの上面はフラッ
トな面であって、センサ板51の表面にビス43でピッ
タリ合わせてビス43で固定されている。上下のハーフ
アーム41、42の羽根部41a、42aは、支点41
b、42b同士を対向させて向かい合っている。両支点
41b、42bの間にはZアーム23の作用部23jが
挟まれている。なお、支点の位置は、2枚のストレイン
ゲージ54a、54cあるいは54d、54bのちょう
ど中間(センサ板51のくびれ部51c)に位置する。
5に荷重がかかると、Zアーム23がわずかに回動して
その作用部23jが上に持ち上げられる。このときのセ
ンサ板やハーフアームの様子を模式的に誇張して示すの
が図8(C)である。Zアーム作用部23jが持ち上げ
られると、上ハーフアーム41の支点41bが持ち上げ
られる。このため、センサ板51の前後方向端部にモー
メントMがかかる。このモーメントMにより、前後方向
端部のストレインゲージ54a、54bは引っ張られ、
中央部のストレインゲージ54c、54dは圧縮され
る。これによる各ストレインゲージの抵抗変化を電気信
号として取り出して、センサ板の歪ひいてはピンブラケ
ット25にかかる荷重を計測する。
1実施例に係るシート重量計測装置のセンサ板周辺の構
造の作用について説明する。図1は、本発明の1実施例
に係るシート重量計測装置のセンサ板周辺の構造の作用
を説明するための図である。(A)は側面図である、
(B)はセンサ板の平面図である、(C)はセンサ板表
面の歪分布を模式的に示すグラフである。なお、図はい
ずれもセンサ板の前半部及び中央部を示す。図2は、ハ
ーフアームの支点に軸力(前後方向の力)がかかった場
合の作用を説明するための側面図である。図3は、ハー
フアームの支点にかかる軸力が計測データに及ぼす影響
を調べたデータのグラフである。
シート重量に応じて上方にわずかに回動し(図4(B)
参照)、ハーフアーム41の羽根部41aの支点41b
を持ち上げる。この持ち上げる力Wに応じて、ハーフア
ーム本体部41cからセンサ板51にモーメントMが伝
わる。モーメントMによりセンサ板51は凹凸にたわ
み、表面歪が引張(+)の領域51yと、表面歪が圧縮
(−)の領域51zが生じる。
部を上下から挟むハーフアーム41及び42の本体部4
1c及び42cは分厚く剛性が高いので、同部41c、
42cによって挟まれているセンサ板51の荷重印加部
51xはほとんど歪まない。また、センサ板51の中央
部(固定部51w)も、剛性の高い座金67やコラム6
3に上下から挟まれているので、同部51wもほとんど
歪まない。
wの間の部分は、図1(B)に示すように、真中にくび
れ部51cを挟んで、二つの略三角形の部分が対向して
いる平面形状となっている。この部分には、引張側の均
一表面歪領域51yと圧縮側の均一表面歪領域51zが
形成される。領域51y、51zには、引張側のストレ
インゲージ54a又は圧縮側のストレインゲージ54c
が固着されている。
ゲージと圧縮歪のかかるストレインゲージをブリッジ回
路上で逆位相に接続することにより、ストレインゲージ
の歪出力を増大させることができる。そのため、高感度
の計測を行うにもかかわらず、センサの歪を低減して長
寿命化が図れる。また、ストレインゲージの固着される
歪計測面はセンサ板51の片面であるので、スクリーン
印刷法などによりストレインゲージや配線層を成膜する
場合に、成膜処理が片面で済む。そのためセンサの製造
コストを低く抑えることができる。
ンゲージを固着(成膜も含む)すれば、ストレンゲージ
の位置が多少ズレても歪が変わらないので計測誤差とな
らない。したがって、計測精度を確保しつつ製造工程の
品質要求を下げることができる。
中させることにより、高感度の計測を行えるとともに他
の部分の部品の製作誤差・組立誤差があっても計測誤差
が生じることがない。
用する軸力について、図2を参照しつつ説明する。前述
のように、Zアーム23の作用部23jからは、ハーフ
アーム41の羽根部41aの支点41bに力Wが作用す
る。この力Wは、ハーフアーム23の構造から、ほとん
どが上下方向の力Wv である。しかし、一部に水平方向
の成分Wh が混在することもありうる。また、Zアーム
23の伸びや位置ズレにより、支点41bに横方向の摩
擦力が作用することもあり得る。
作用部23jと支点41bとが軸方向(前後方向)に拘
束されておらず、滑りやすい線接触構造となっているの
で、極力ハーフアーム41に軸力がかからない(逃す)
ようにすることができる。さらに、軸力Wh がかかった
場合においても、引張側のストレインゲージ54aと圧
縮側54cの出力を差し引くことにより、センサ板51
に働く軸方向応力をキャンセルできる。
ラフの横軸はシートにかかる荷重(単位kgf)を表
し、縦軸はストレインゲージの出力(単位mV)を表
す。図中に示す圧縮側及び引張側のストレインゲージの
出力には、荷重の上げ下げに伴うヒステリシスがはっき
りと見られる。これは、荷重の上げ下げ時にZアームと
ハーフアーム間に軸力が生じているためである。しか
し、引張側から圧縮側を差し引いた合計には、ほとんど
ヒステリシスが見られず、リニアリティーのよいデータ
となっている。これは、上述の軸力キャンセル作用のお
かげである。
ト荷重が加わっても凹凸部の歪バランスが変わり、セン
サの上下荷重に対する総合感度は変わらない。つまり、
水平面内の方向(車体前後方向等)のズレがあっても、
あるいはセンサ板に軸重がかかっても圧縮のストレイン
ゲージと引張のストレインゲージで誤差をキャンセルで
き、両ストレインゲージの出力を合算した総合感度は誤
差のない値となる。
中心線とハーフアーム支点41bとの間隔S(図2)が
モーメントアームとなって、Wh ×Sのモーメントがセ
ンサ板51にかかり誤差要因を生むこととなる。そこ
で、本発明のシート重量計測装置においては、上記ハー
フアーム41の荷重作用点41bと上記センサ板51の
厚さ方向の中心線とがほぼ同一平面上ないしは±5mm以
内の高さ差にあるようにしている。すなわち、上記作用
点41bに摩擦力(軸力Wh )が作用した場合において
も、その摩擦力によりセンサ板をたわませるモーメント
のアームが短い。したがって、摩擦力によってセンサ板
がたわむ程度が少なく、計測誤差が減る。
シートに座っている乗員の重量を含むシート重量を計測
する装置において、耐久性があり高精度で低コストのシ
ート重量計測装置を得ることができる。また、装置の機
構中における部品の製作誤差や摩擦力による計測誤差の
少ないシート重量計測装置を提供できる。
センサ板周辺の構造の作用を説明するための図である。
(A)は側面図である、(B)はセンサ板の平面図であ
る、(C)はセンサ板表面の歪分布を模式的に示すグラ
フである。なお、図はいずれもセンサ板の前半部及び中
央部を示す。
かかった場合の作用を説明するための側面図である。
に及ぼす影響を調べたデータのグラフである。
全体構成を示す図である。(A)は平面図、(B)は側
面断面図、(C)及び(D)は正面断面図である。
の斜視図である。
である。
る。(A)は平面図、(B)は無荷重状態の側面図、
(C)は荷重がかかった状態を模式的に示す側面図であ
る。
造例を模式的に示す正面断面図である。(B)は、側面
図である。
ーム 5a 底板 5c 横板 5e 縦板 5g スライド板 7 シートレール 7a 溝 7c 凹部 9 シート重量
計測装置 11 シートブラケット 13 車体(シ
ート取付部) 21 ベース 21a 側板 21c 底板 21e 長孔(ピ
ン孔) 21g ピン孔 23 Zアーム 23a 側板 23c ピン孔 23e ピン孔 23h 叉部 23j 作用部 25 ピンブラ
ケット 25a 上面 25b 側板 25c 孔 27 ブラケッ
トピン 29 バネ板 31 ベースピ
ン 33 リテーナー 35 スペーサ 41 上ハーフアーム 41a、42a
羽根部 41b 支点 41c、42c
本体部 41e 取付孔 42 下ハーフ
アーム 43 ビス 50 センサ部 51 センサ板 51a 中心軸孔 51b ボルト孔 51c くびれ部 51w 中央固定部 51x 荷重印加
部 51y 引張領域 51z 圧縮領域 52 絶縁層(下絶縁層) 53 配線層 53a、53b、53c、53d 配線 54 抵抗層 55 絶縁層
(上絶縁層) 54a、54b、54c、54d 歪抵抗 54e 感度調整抵抗 63 コラム 67 座金 68 ナット
Claims (7)
- 【請求項1】 車両用シートの内部又はシートと車体の
間に挿入された、シート重量に関連した荷重(モーメン
トをも含む、以下センサ印加荷重ともいう)を受けてこ
れを電気信号に変換する荷重センサを備え、シートに座
っている乗員の重量を含むシート重量を計測する装置で
あって;該荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性
変形する片持ち梁のセンサ部材と、該センサ部材の1つ
の表面(歪計測面)に固着された複数のストレインゲー
ジと、を有し、 センサ印加荷重を受けてセンサ部材が変形したときに、
複数のストレインゲージのうちの一部に引張歪がかかり
他に圧縮歪がかかるようにセンサ部材を変形させる構成
を持つことを特徴とするシート重量計測装置。 - 【請求項2】 車両用シートの内部又はシートと車体の
間に挿入された、シート重量に関連した荷重を受けてこ
れを電気信号に変換する荷重センサを備え、シートに座
っている乗員の重量を含むシート重量を計測する装置で
あって;該荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性
変形する均一な厚みで部分的に幅の異なるセンサ部材
と、該センサ部材の1つの表面(歪計測面)に固着され
たストレインゲージと、を有し、 センサ部材がセンサ印加荷重を受けたときに、該部材の
歪計測面の一部にほぼ均一な表面歪の領域が形成される
ようにセンサ板の弾性変形部のたわみ強度が調節されて
おり、 上記ストレインゲージが該領域に固着されていることを
特徴とするシート重量計測装置。 - 【請求項3】 引張及び圧縮の均一表面歪領域がそれぞ
れ形成され、各々の領域にストレインゲージがそれぞれ
固着されていることを特徴とする請求項2記載のシート
重量計測装置。 - 【請求項4】 車両用シートの内部又はシートと車体の
間に挿入された、シート重量に関連した荷重を受けてこ
れを電気信号に変換する荷重センサを備え、シートに座
っている乗員の重量を含むシート重量を計測する装置で
あって;該荷重センサが、センサ印加荷重を受けて弾性
変形する均一な厚みで部分的に幅の異なるセンサ部材
と、該センサ部材の1つの表面(歪計測面)に固着され
た複数のストレインゲージと、を有し、 センサ部材が片持ち梁であり、 一方の端を固定部とし、他方の端をセンサ印加荷重を印
加する印加部とし、中央部をストレインゲージ固着部と
し、 固定部及び荷重印加部共に補強部材が当てられており、
歪をストレインゲージ固着部に集中させることを特徴と
するシート重量計測装置。 - 【請求項5】 上記センサ部材の荷重印加部にハーフア
ームが取り付けられており、 該ハーフアームは、荷重印加部に当てられる比較的剛性
の高い本体と、この本体から突出する羽根部と、を有す
るとともに、 該羽根部に単純荷重(モーメントでない通常の荷重)の
作用点が設けられており、 該単純荷重がハーフアーム本体を介して上記センサ部材
の荷重印加部に主に曲げモーメントとなって伝わる構造
(折り返し構造)を有し、 上記ハーフアームの折り返し構造でセンサ部材歪計測面
に凹凸歪を付与することを特徴とする請求項4記載のシ
ート重量計測装置。 - 【請求項6】 上記ハーフアームの単純荷重作用点に、
上下荷重以外をスライド式又は回動式に逃す機構が設け
られており、 上記センサ板のストレインゲージ固着部が、平面形状に
おいてくびれた部分を挟んで対称配置された圧縮・引張
の均一表面歪領域を有することを特徴とする請求項5記
載のシート重量計測装置。 - 【請求項7】 上記ハーフアームの荷重作用点と上記セ
ンサ板の厚さ方向の中心線とがほぼ同一平面上ないしは
±5mm以内の高さ差にあることを特徴とする請求項5記
載のシート重量計測装置。
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-
1999
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