JP2001091347A - 着座荷重検出装置 - Google Patents
着座荷重検出装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Seats For Vehicles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両上シ−トを大きく変えずに装備しうる着
座荷重検出装置の提供。検出安定性および精度の高度
化。シ−トの安全性,快適性の確保。 【解決手段】 シ−トクッション9とシ−トバック10
を支持するロアア−ム6とアッパレ−ル5とを前,後ブ
ラケット4,5で連結し、ブラケット4,5には、歪ゲ
−ジ12,13を貼付した。ブラケット4,5は、U,
コ又は人、の字形状の曲り部分を有し、該部分の相対向
2脚41,42に直交する方向を垂直方向zにして、ロ
アア−ム6とアッパレ−ル5とを連結する。歪ゲ−ジ1
2は、車両前後方向yおよび車幅方向xとすると、脚4
2のx,y平面に貼付され、x,y各方向に2個、計4
個がマトリクス分布する歪検出エレメントG11〜G2
2を有する。これらのエレメントのホイ−トストンブリ
ッジ結線によって、垂直荷重Fvの変化に対して高ゲイ
ンの着座荷重検出電圧eが得られる。
座荷重検出装置の提供。検出安定性および精度の高度
化。シ−トの安全性,快適性の確保。 【解決手段】 シ−トクッション9とシ−トバック10
を支持するロアア−ム6とアッパレ−ル5とを前,後ブ
ラケット4,5で連結し、ブラケット4,5には、歪ゲ
−ジ12,13を貼付した。ブラケット4,5は、U,
コ又は人、の字形状の曲り部分を有し、該部分の相対向
2脚41,42に直交する方向を垂直方向zにして、ロ
アア−ム6とアッパレ−ル5とを連結する。歪ゲ−ジ1
2は、車両前後方向yおよび車幅方向xとすると、脚4
2のx,y平面に貼付され、x,y各方向に2個、計4
個がマトリクス分布する歪検出エレメントG11〜G2
2を有する。これらのエレメントのホイ−トストンブリ
ッジ結線によって、垂直荷重Fvの変化に対して高ゲイ
ンの着座荷重検出電圧eが得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シ−トクッション
(座台)およびシ−トバック(背もたれ)を支持する部
材を、位置決め部材で床に固定するシ−トの、着座荷重
の検出に関し、特に、これに限定する意図ではないが、
車両に装備したシ−トの重量検出に関する。
(座台)およびシ−トバック(背もたれ)を支持する部
材を、位置決め部材で床に固定するシ−トの、着座荷重
の検出に関し、特に、これに限定する意図ではないが、
車両に装備したシ−トの重量検出に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば車両上シ−トの着座者を保護する
ためのエアバッグを車両に備える場合、対象シ−トに着
座者が居るか否を検出するために、あるいは、エアバッ
グの膨出のためのガス発生量を着座者の重量に応じて適
正に調整するために、車両上シ−トには着座荷重検出装
置が装備される。特開平11−1153号公報には、車
両上シ−トを、車両進行の前後方向にスライド可に案内
するレ−ルと、それを車両床に対して固定支持するマウ
ントブラケットの間にロ−ドセルを介挿して、このロ−
ドセルでシ−ト重量を検出する態様が示されている。特
開平11−1154号公報には、シ−トクッションを支
持するフレ−ムとシ−トクッションの間に、シ−トクッ
ション重量を計測するためのリンク組体を介挿して、支
点利用のリンク回動にてロ−ドセルにシ−トクッション
荷重を加える乗員検出装置が提示されている。また、特
開平11−94637号公報には、車両床に固定したレ
−ルで案内されるスライドレ−ルとシ−トクッションの
間にシ−トクッション重量を計測するためのリンク組体
を介挿して、支点利用のリンク回動にてロ−ドセルにシ
−トクッション荷重を加える乗員検出装置が提示されて
いる。
ためのエアバッグを車両に備える場合、対象シ−トに着
座者が居るか否を検出するために、あるいは、エアバッ
グの膨出のためのガス発生量を着座者の重量に応じて適
正に調整するために、車両上シ−トには着座荷重検出装
置が装備される。特開平11−1153号公報には、車
両上シ−トを、車両進行の前後方向にスライド可に案内
するレ−ルと、それを車両床に対して固定支持するマウ
ントブラケットの間にロ−ドセルを介挿して、このロ−
ドセルでシ−ト重量を検出する態様が示されている。特
開平11−1154号公報には、シ−トクッションを支
持するフレ−ムとシ−トクッションの間に、シ−トクッ
ション重量を計測するためのリンク組体を介挿して、支
点利用のリンク回動にてロ−ドセルにシ−トクッション
荷重を加える乗員検出装置が提示されている。また、特
開平11−94637号公報には、車両床に固定したレ
−ルで案内されるスライドレ−ルとシ−トクッションの
間にシ−トクッション重量を計測するためのリンク組体
を介挿して、支点利用のリンク回動にてロ−ドセルにシ
−トクッション荷重を加える乗員検出装置が提示されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平11−11
53号公報の重量計測機構は、マウントブラケットにロ
−ドセルを載せ、このロ−ドセルに案内レ−ルを載せる
ので、一見簡単ではあるが、実現は難かしいと思われ
る。車両床に対する車両シ−トの固定は、強度要件が厳
しく、マウントブラケットと案内レ−ルの間にロ−ドセ
ルを介挿すると、水平方向および上向き方向のシ−ト支
持強度が大幅に低下してしまう。車両用シ−トを多車種
で共用するために、マウントブラケットが車種別に設計
されるが、その場合には、ロ−ドセルの規格および装着
も車種別に整えねばならず、重量計測装備の低コスト化
が難かしい。
53号公報の重量計測機構は、マウントブラケットにロ
−ドセルを載せ、このロ−ドセルに案内レ−ルを載せる
ので、一見簡単ではあるが、実現は難かしいと思われ
る。車両床に対する車両シ−トの固定は、強度要件が厳
しく、マウントブラケットと案内レ−ルの間にロ−ドセ
ルを介挿すると、水平方向および上向き方向のシ−ト支
持強度が大幅に低下してしまう。車両用シ−トを多車種
で共用するために、マウントブラケットが車種別に設計
されるが、その場合には、ロ−ドセルの規格および装着
も車種別に整えねばならず、重量計測装備の低コスト化
が難かしい。
【0004】前記特開平11−1154号公報および特
開平11−94637号公報の重量計測機構は、シ−ト
クッションを重量計測用のリンク機構で支えることによ
りその分上下動可能となり、車両用シ−トとして本来重
要な剛性を損う。リンク機構が複雑で大きな空間を占め
るので、車両シ−トに大きな設計変更を強いる。前記特
開平11−94637号公報のリンク機構は、シ−トク
ッションの前,後の荷重に別個に応動するので、シ−ト
バックに逃げた質量を検出できず、検出精度が期待でき
ない。
開平11−94637号公報の重量計測機構は、シ−ト
クッションを重量計測用のリンク機構で支えることによ
りその分上下動可能となり、車両用シ−トとして本来重
要な剛性を損う。リンク機構が複雑で大きな空間を占め
るので、車両シ−トに大きな設計変更を強いる。前記特
開平11−94637号公報のリンク機構は、シ−トク
ッションの前,後の荷重に別個に応動するので、シ−ト
バックに逃げた質量を検出できず、検出精度が期待でき
ない。
【0005】本発明は、シ−トの原形を大きく変えるこ
となくシ−トに装備しうる着座荷重検出装置を提供する
ことを第1の目的とし、着座荷重検出の安定性および精
度を高くすることを第2の目的とし、荷重検出機構の組
込みによるシ−トの安定性,快適性の劣化を防止するこ
とを第3の目的とする。
となくシ−トに装備しうる着座荷重検出装置を提供する
ことを第1の目的とし、着座荷重検出の安定性および精
度を高くすることを第2の目的とし、荷重検出機構の組
込みによるシ−トの安定性,快適性の劣化を防止するこ
とを第3の目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)シ−トクッション
(9)およびシ−トバック(10)を支持する着座荷重支持部
材と床に対してシ−ト(SE)を位置決めする位置決め部材
(3)とを連結し、着座荷重支持部材(6)にかかる荷重を前
記位置決め部材に弾性的に伝達するブラケットであっ
て、該ブラケットは前記位置決め部材(3)と着座荷重支
持部材(6)との間に相対向部位をもつ屈曲部を有し、該
相対向部位(41,42)より上下に延在する連結部(43,44)に
て着座荷重支持部材(6)と位置決め部材(3)とを連結する
と共に、前記相対向部位(41,42)に荷重センサ(12/13)を
備える、着座荷重検出装置。なお、理解を容易にするた
めにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要
素の符号又は対応事項もしくは対応図を、参考までに付
記した。以下も同様である。
(9)およびシ−トバック(10)を支持する着座荷重支持部
材と床に対してシ−ト(SE)を位置決めする位置決め部材
(3)とを連結し、着座荷重支持部材(6)にかかる荷重を前
記位置決め部材に弾性的に伝達するブラケットであっ
て、該ブラケットは前記位置決め部材(3)と着座荷重支
持部材(6)との間に相対向部位をもつ屈曲部を有し、該
相対向部位(41,42)より上下に延在する連結部(43,44)に
て着座荷重支持部材(6)と位置決め部材(3)とを連結する
と共に、前記相対向部位(41,42)に荷重センサ(12/13)を
備える、着座荷重検出装置。なお、理解を容易にするた
めにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要
素の符号又は対応事項もしくは対応図を、参考までに付
記した。以下も同様である。
【0007】これによれば、着座荷重支持部材(6)の荷
重によってブラケット(4)には歪を生ずるが、それによ
るブラケット(4)の変形は極く小さいので、機構運動は
実質上生じない。ブラケット(4)は、着座荷重支持部材
(6)と位置決め部材(3)とを連結するに要する大きさに、
荷重センサ(12/13)を設置するスペ−スがあればよく、
シ−トの原形を大きく変える必要はない。荷重センサ(1
2/13)をブラケット(4)に設けるので、重量計測用のリン
クなどの運動機構はないので、着座荷重検出の安定性お
よび精度を高くすることができ、また、シ−トの安定
性,快適性は損われない。
重によってブラケット(4)には歪を生ずるが、それによ
るブラケット(4)の変形は極く小さいので、機構運動は
実質上生じない。ブラケット(4)は、着座荷重支持部材
(6)と位置決め部材(3)とを連結するに要する大きさに、
荷重センサ(12/13)を設置するスペ−スがあればよく、
シ−トの原形を大きく変える必要はない。荷重センサ(1
2/13)をブラケット(4)に設けるので、重量計測用のリン
クなどの運動機構はないので、着座荷重検出の安定性お
よび精度を高くすることができ、また、シ−トの安定
性,快適性は損われない。
【0008】屈曲部はその剛性によりばね機能があり、
シ−トクッション(9)に着座があると、屈曲部の相対向
部位(41,42)が近づくように、屈曲部が変形し、このと
きの相対向部位(41,42)の変形に荷重センサ(12/13)が応
答する。屈曲部が荷重対応で伸縮しやすいので、着座荷
重検出の安定性および精度が高い。屈曲部の変位がばね
変位であるので、シ−トの安定性,快適性は損われな
い。
シ−トクッション(9)に着座があると、屈曲部の相対向
部位(41,42)が近づくように、屈曲部が変形し、このと
きの相対向部位(41,42)の変形に荷重センサ(12/13)が応
答する。屈曲部が荷重対応で伸縮しやすいので、着座荷
重検出の安定性および精度が高い。屈曲部の変位がばね
変位であるので、シ−トの安定性,快適性は損われな
い。
【0009】
【発明の実施の形態】(2)シ−トクッション(9)およ
びシ−トバック(10)を支持する着座荷重支持部材(6)と
床に対してシ−ト(SE)を位置決めする位置決め部材(3)
とを連結し、着座荷重支持部材(6)にかかる荷重を前記
位置決め部材(3)に弾性的に伝達するブラケット(4)であ
って、該ブラケット(4)に荷重センサ(12/13)を配設し、
前記着座荷重支持部材(6)に荷重が作用したとき、前記
着座荷重支持部材(6)の鉛直方向(z)の移動量を制限する
規制部材(48)を、前記ブラケット(4)または着座荷重支
持部材(6)と位置決め部材(3)との間に設けた、着座荷重
検出装置(図7,図8)。
びシ−トバック(10)を支持する着座荷重支持部材(6)と
床に対してシ−ト(SE)を位置決めする位置決め部材(3)
とを連結し、着座荷重支持部材(6)にかかる荷重を前記
位置決め部材(3)に弾性的に伝達するブラケット(4)であ
って、該ブラケット(4)に荷重センサ(12/13)を配設し、
前記着座荷重支持部材(6)に荷重が作用したとき、前記
着座荷重支持部材(6)の鉛直方向(z)の移動量を制限する
規制部材(48)を、前記ブラケット(4)または着座荷重支
持部材(6)と位置決め部材(3)との間に設けた、着座荷重
検出装置(図7,図8)。
【0010】過大な荷重衝撃が加わると屈曲部あるいは
ブラケット(4)が変形する。この変形によりシ−ト姿勢
がくずれる。上記規制部材(48)を備えることによりブラ
ケット(4)の変形量を所定量に抑えることが可能とな
る。 (3)前記規制部材(48)には鉛直方向(z)の長孔(48a)が
設けられ、前記規制部材(48)は前記位置決め部材(3)ま
たは着座荷重支持部材(6)のいずれか一方の側に固定さ
れると共に、前記長孔(48a)内を移動可能な突起(47/49
b)がその他方の側に設けられ、前記着座荷重支持部材
(6)の鉛直方向(z)の移動が長孔(48a)により制限され
る、上記(2)の着座荷重検出装置。 (4)前記屈曲部の形状は、U,コ,人状のいずれかで
あり、着座荷重の増大に従って前記屈曲部の相対向間隔
が狭くなる、上記(1)の着座荷重検出装置。 (5)前記屈曲部の相対向間隔を、鉛直方向(z)にプレ
荷重を加えて狭く調整した、上記(1)の着座荷重検出
装置。
ブラケット(4)が変形する。この変形によりシ−ト姿勢
がくずれる。上記規制部材(48)を備えることによりブラ
ケット(4)の変形量を所定量に抑えることが可能とな
る。 (3)前記規制部材(48)には鉛直方向(z)の長孔(48a)が
設けられ、前記規制部材(48)は前記位置決め部材(3)ま
たは着座荷重支持部材(6)のいずれか一方の側に固定さ
れると共に、前記長孔(48a)内を移動可能な突起(47/49
b)がその他方の側に設けられ、前記着座荷重支持部材
(6)の鉛直方向(z)の移動が長孔(48a)により制限され
る、上記(2)の着座荷重検出装置。 (4)前記屈曲部の形状は、U,コ,人状のいずれかで
あり、着座荷重の増大に従って前記屈曲部の相対向間隔
が狭くなる、上記(1)の着座荷重検出装置。 (5)前記屈曲部の相対向間隔を、鉛直方向(z)にプレ
荷重を加えて狭く調整した、上記(1)の着座荷重検出
装置。
【0011】これによれば、屈曲部の剛性を下げること
が可能となり着座荷重検出の感度が上昇する。着座荷重
が加わってから狭く変形して相対向部位(41,42)が当る
底付きまでのストロ−ク(前記間隔)が短く、比較的に
低い荷重で底付きを生ずるので、過大な歪が荷重センサ
(12/13)を設けた部位に加わることがなく、ブラケット
(4)及び荷重センサ(12/13)の破損又は劣化が回避され
る。 (6)前記荷重センサ(12/13)は、歪ゲ−ジである、上
記(1),(2),(3)のいずれかに記載の着座荷重
検出装置。これによれば、ブラケット(4)は、着座荷重
支持部材(6)と位置決め部材(3)とを連結するに要する大
きさに、歪ゲ−ジ(12/13)貼付けスペ−スがあればよ
く、シ−トの原形を大きく変える必要はない。歪ゲ−ジ
(12)がブラケット(4)に一体であって、運動機構はない
ので、着座荷重検出の安定性および精度を高くすること
ができ、また、シ−トの安定性,快適性は損われない。
屈曲部はその剛性によりばね機能があり、シ−トクッシ
ョンに着座があると、屈曲部の相対向部位(41,42)が近
づくように、曲り部分が変形し、このときの相対向部位
(41,42)の歪に歪ゲ−ジ(12/13)が応答する。屈曲部が荷
重対応で伸縮しやすいので、着座荷重検出の安定性およ
び精度が高い。
が可能となり着座荷重検出の感度が上昇する。着座荷重
が加わってから狭く変形して相対向部位(41,42)が当る
底付きまでのストロ−ク(前記間隔)が短く、比較的に
低い荷重で底付きを生ずるので、過大な歪が荷重センサ
(12/13)を設けた部位に加わることがなく、ブラケット
(4)及び荷重センサ(12/13)の破損又は劣化が回避され
る。 (6)前記荷重センサ(12/13)は、歪ゲ−ジである、上
記(1),(2),(3)のいずれかに記載の着座荷重
検出装置。これによれば、ブラケット(4)は、着座荷重
支持部材(6)と位置決め部材(3)とを連結するに要する大
きさに、歪ゲ−ジ(12/13)貼付けスペ−スがあればよ
く、シ−トの原形を大きく変える必要はない。歪ゲ−ジ
(12)がブラケット(4)に一体であって、運動機構はない
ので、着座荷重検出の安定性および精度を高くすること
ができ、また、シ−トの安定性,快適性は損われない。
屈曲部はその剛性によりばね機能があり、シ−トクッシ
ョンに着座があると、屈曲部の相対向部位(41,42)が近
づくように、曲り部分が変形し、このときの相対向部位
(41,42)の歪に歪ゲ−ジ(12/13)が応答する。屈曲部が荷
重対応で伸縮しやすいので、着座荷重検出の安定性およ
び精度が高い。
【0012】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0013】
【実施例】図1に本発明の一実施例の外観を示す。車両
の床には、マウントブラケット支持フレ−ム1が固定さ
れており、このフレ−ム1に固定されたマウントブラケ
ットに、固定ガイドレ−ル2が固定されている。固定ガ
イドレ−ル2にはスライドレ−ルであるアッパレ−ル3
が、固定ガイドレ−ル2の延びる方向(車両の前,後進
方向:以下単に前後方向と称す)にスライド可に組付け
られている。周知の、シ−トSEの前後方向の位置を調
整するための、スライド係止機構および係止解除レバー
等があり、着座者は、係止解除レバ−を操作して係止を
解除してシ−トSEを前,後スライド移動して、シ−ト
SEの前後方向の位置すなわち前後位置を調整できる
が、これらの図示は省略した。アッパレ−ル3に、シ−
トクッション9およびシ−トバック10を支持するロア
ア−ム6が、連結されている。
の床には、マウントブラケット支持フレ−ム1が固定さ
れており、このフレ−ム1に固定されたマウントブラケ
ットに、固定ガイドレ−ル2が固定されている。固定ガ
イドレ−ル2にはスライドレ−ルであるアッパレ−ル3
が、固定ガイドレ−ル2の延びる方向(車両の前,後進
方向:以下単に前後方向と称す)にスライド可に組付け
られている。周知の、シ−トSEの前後方向の位置を調
整するための、スライド係止機構および係止解除レバー
等があり、着座者は、係止解除レバ−を操作して係止を
解除してシ−トSEを前,後スライド移動して、シ−ト
SEの前後方向の位置すなわち前後位置を調整できる
が、これらの図示は省略した。アッパレ−ル3に、シ−
トクッション9およびシ−トバック10を支持するロア
ア−ム6が、連結されている。
【0014】図2に示すように、シ−トクッション9お
よびシ−トバック10を支持するロアア−ム6は、前ブ
ラケット4および後ブラケット5で、アッパレ−ル3に
連結されている。7は、シ−トバック10のフレ−ム8
を、ロアア−ム6に傾動可に結合する傾斜機構である。
以下においては、図2上に示すように、前後方向をyで
表わし、車幅方向をxで表わし、垂直方向をzで表わ
す。前ブラケット4および後ブラケット5を表わす図面
には、それらをシ−トSEに装着した状態での方向記号
x〜zを付す。
よびシ−トバック10を支持するロアア−ム6は、前ブ
ラケット4および後ブラケット5で、アッパレ−ル3に
連結されている。7は、シ−トバック10のフレ−ム8
を、ロアア−ム6に傾動可に結合する傾斜機構である。
以下においては、図2上に示すように、前後方向をyで
表わし、車幅方向をxで表わし、垂直方向をzで表わ
す。前ブラケット4および後ブラケット5を表わす図面
には、それらをシ−トSEに装着した状態での方向記号
x〜zを付す。
【0015】図3に、前ブラケット4を示す。図3の
(a)は前ブラケット4の正面図、(b)は右側面図、
(c)は底面図である。前ブラケット4は、板体を、2
脚41,42を含むU型の曲り部分と、それに対して直
角に曲った端部43,44が一体連続の凸形成に、プレ
ス成形したものである。一方の脚42には、前後方向y
の幅を狭くする1対のノッチ42n1,42n2があ
り、それらのノッチの間の部位すなわち首部に、歪ゲ−
ジ12が貼付されている。この実施例では、歪ゲ−ジ1
2は、4個の、歪に応じて抵抗値が変化する微細な抵抗
線(以下、歪検出エレメントと称す)G11,G12,
G21およびG22を、同一面上の、長方形の各コ−ナ
に配列し、ラミネ−トフィルムで挟んだものであり、図
2に示すようにブラケット4に貼付けた状態では、車幅
方向xに2個、かつ、前後方向yに2個、計4個の歪検
出エレメントがx,y平面上に分布する。なお、電気リ
−ドの図示は省略した。
(a)は前ブラケット4の正面図、(b)は右側面図、
(c)は底面図である。前ブラケット4は、板体を、2
脚41,42を含むU型の曲り部分と、それに対して直
角に曲った端部43,44が一体連続の凸形成に、プレ
ス成形したものである。一方の脚42には、前後方向y
の幅を狭くする1対のノッチ42n1,42n2があ
り、それらのノッチの間の部位すなわち首部に、歪ゲ−
ジ12が貼付されている。この実施例では、歪ゲ−ジ1
2は、4個の、歪に応じて抵抗値が変化する微細な抵抗
線(以下、歪検出エレメントと称す)G11,G12,
G21およびG22を、同一面上の、長方形の各コ−ナ
に配列し、ラミネ−トフィルムで挟んだものであり、図
2に示すようにブラケット4に貼付けた状態では、車幅
方向xに2個、かつ、前後方向yに2個、計4個の歪検
出エレメントがx,y平面上に分布する。なお、電気リ
−ドの図示は省略した。
【0016】図3に示す前ブラケット4は、座金に通し
たボルト45,46を端部43,44の穴に通して、こ
れらのボルト45,46をロアア−ム6,アッパレ−ル
3の穴に通し、そして座金を通してからボルト45,4
6の雄ねじ端にナットをねじ締め付けすることによっ
て、図2に示すように、アッパレ−ル3とロアア−ム6
とを、前ブラケット4で連結した形となる。
たボルト45,46を端部43,44の穴に通して、こ
れらのボルト45,46をロアア−ム6,アッパレ−ル
3の穴に通し、そして座金を通してからボルト45,4
6の雄ねじ端にナットをねじ締め付けすることによっ
て、図2に示すように、アッパレ−ル3とロアア−ム6
とを、前ブラケット4で連結した形となる。
【0017】図4に、後ブラケット5を示す。図4の
(a)は後ブラケット5の正面図、(b)は右側面図、
(c)は(b)に示す4C−4C線断面図である。後ブ
ラケット5は、板体を、2脚51,52を含むコの字型
の曲り部分と、それに対して直角に曲った端部53,5
4が一体連続であって、端部には更に、それに対して直
角に曲った水平部がある、S形成に、プレス成形したも
のである。一方の脚51には、前後方向yの幅を狭くす
る1対のノッチ52n1,52n2があり、それらのノ
ッチの間の部位すなわち首部に、歪ゲ−ジ13が貼付さ
れている。この歪ゲ−ジ13も、4個の歪検出エレメン
トG11,G12,G21およびG22を、同一面上
の、長方形の各コ−ナに配列し、ラミネ−トフィルムで
挟んだものであり、図2に示すようにブラケット5に貼
付けた状態では、車幅方向xに2個、かつ、前後方向y
に2個、計4個の歪検出エレメントがx,y平面上に分
布する。
(a)は後ブラケット5の正面図、(b)は右側面図、
(c)は(b)に示す4C−4C線断面図である。後ブ
ラケット5は、板体を、2脚51,52を含むコの字型
の曲り部分と、それに対して直角に曲った端部53,5
4が一体連続であって、端部には更に、それに対して直
角に曲った水平部がある、S形成に、プレス成形したも
のである。一方の脚51には、前後方向yの幅を狭くす
る1対のノッチ52n1,52n2があり、それらのノ
ッチの間の部位すなわち首部に、歪ゲ−ジ13が貼付さ
れている。この歪ゲ−ジ13も、4個の歪検出エレメン
トG11,G12,G21およびG22を、同一面上
の、長方形の各コ−ナに配列し、ラミネ−トフィルムで
挟んだものであり、図2に示すようにブラケット5に貼
付けた状態では、車幅方向xに2個、かつ、前後方向y
に2個、計4個の歪検出エレメントがx,y平面上に分
布する。
【0018】図4に示す後ブラケット5は、座金に通し
た2つのボルト55,57をロアア−ム6の穴に通して
から、端部53の穴に通し、他の2つのボルト56,5
8は座金に通してから端部54の穴に通しそしてアッパ
レ−ル3の穴に通し、そしてこれら4本のボルト55,
57,56,58に、更に各座金を通してから各ナット
をねじ締め付けする。これにより、図2に示すように、
アッパレ−ル3とロアア−ム6とを、後ブラケット5で
連結した形となる。
た2つのボルト55,57をロアア−ム6の穴に通して
から、端部53の穴に通し、他の2つのボルト56,5
8は座金に通してから端部54の穴に通しそしてアッパ
レ−ル3の穴に通し、そしてこれら4本のボルト55,
57,56,58に、更に各座金を通してから各ナット
をねじ締め付けする。これにより、図2に示すように、
アッパレ−ル3とロアア−ム6とを、後ブラケット5で
連結した形となる。
【0019】歪ゲ−ジ12の4個の歪検出エレメントG
11,G12,G21およびG22は、図示しない電気
リ−ドによって、ホイ−トストンブリッジの形に接続さ
れて、電気接続上は、各エレメントが4辺形の各辺に位
置する。すなわち、G11とG12の各一端が直列に接
続されてそれらの間の接続点が、第1出力端となってお
り、G21とG22の各一端が直列に接続されてそれら
の間の接続点が、第2出力端となっている。G11とG
22の各他端が接続されて接続点が第1入力端となって
おり、G12とG21の各他端が接続されて接続点が第
2入力端となっている。第1,第2入力端間に直流電圧
Evを印加し、第1,第2出力端間の出力電圧すなわち
歪検出電圧をeとすると、 e=Ev・(G12・G22−G11・G21)/〔(G11+G12)・(G21+G22)〕 ・・・(1) となる。ここで、G11〜G22は、歪検出エレメントG1
1〜G22の抵抗値である。
11,G12,G21およびG22は、図示しない電気
リ−ドによって、ホイ−トストンブリッジの形に接続さ
れて、電気接続上は、各エレメントが4辺形の各辺に位
置する。すなわち、G11とG12の各一端が直列に接
続されてそれらの間の接続点が、第1出力端となってお
り、G21とG22の各一端が直列に接続されてそれら
の間の接続点が、第2出力端となっている。G11とG
22の各他端が接続されて接続点が第1入力端となって
おり、G12とG21の各他端が接続されて接続点が第
2入力端となっている。第1,第2入力端間に直流電圧
Evを印加し、第1,第2出力端間の出力電圧すなわち
歪検出電圧をeとすると、 e=Ev・(G12・G22−G11・G21)/〔(G11+G12)・(G21+G22)〕 ・・・(1) となる。ここで、G11〜G22は、歪検出エレメントG1
1〜G22の抵抗値である。
【0020】図5の(a)に、図3の(b)に示す前ブ
ラケット4を拡大して示す。この前ブラケット4に垂直
荷重Fvが加わると、歪ゲ−ジ12が貼付されたU字型
部の脚42には、図5の(b)に示すように、脚42の
x方向の略中央を境に、極性が異なる歪が発生する。こ
れにより、G11,G21は低下し、G12,G22は増大する
ので、上記(1)式の(G12・G22−G11・G21)は、G11・G
21の変化の略2倍の変化となる。(G11+G12),(G21
+G22)は、垂直荷重Fvが加わらない場合と略同等の
値である。したがって、垂直荷重Fvに実質上比例する
出力電圧eの、垂直荷重Fvの変化分に対する変化代
(上記(1)式の、Fvに関する微分値)は大きい。すな
わち垂直荷重Fv検出の感度(ゲイン)が高い。
ラケット4を拡大して示す。この前ブラケット4に垂直
荷重Fvが加わると、歪ゲ−ジ12が貼付されたU字型
部の脚42には、図5の(b)に示すように、脚42の
x方向の略中央を境に、極性が異なる歪が発生する。こ
れにより、G11,G21は低下し、G12,G22は増大する
ので、上記(1)式の(G12・G22−G11・G21)は、G11・G
21の変化の略2倍の変化となる。(G11+G12),(G21
+G22)は、垂直荷重Fvが加わらない場合と略同等の
値である。したがって、垂直荷重Fvに実質上比例する
出力電圧eの、垂直荷重Fvの変化分に対する変化代
(上記(1)式の、Fvに関する微分値)は大きい。すな
わち垂直荷重Fv検出の感度(ゲイン)が高い。
【0021】ブラケット4に水平荷重Fhが加わると、
脚42には、図5の(c)に示すように、脚42のx方
向に略均一な歪が発生する。これにより、(G12・G22−
G11・G21)は、大略で変化はない。着座者が無いときの
(G12・G22−G11・G21)が実質上零になるように電気回
路を設計および校正しておくことにより、荷重検出電圧
eは、実質上、垂直荷重Fvに対応して変化するが、水
平荷重Fhには反応しないものとなり、着座荷重の検出
精度と検出の安定性が高い。以上に説明した着座荷重の
検出原理は、後ブラケット5(歪ゲ−ジ13)について
も同様である。
脚42には、図5の(c)に示すように、脚42のx方
向に略均一な歪が発生する。これにより、(G12・G22−
G11・G21)は、大略で変化はない。着座者が無いときの
(G12・G22−G11・G21)が実質上零になるように電気回
路を設計および校正しておくことにより、荷重検出電圧
eは、実質上、垂直荷重Fvに対応して変化するが、水
平荷重Fhには反応しないものとなり、着座荷重の検出
精度と検出の安定性が高い。以上に説明した着座荷重の
検出原理は、後ブラケット5(歪ゲ−ジ13)について
も同様である。
【0022】ブラケット4,5を、薄くしてばねを柔ら
かくすることにより、垂直衝撃吸収能力が向上し、垂直
荷重検出感度が高くなる。しかし、過大な垂直衝撃によ
って、歪ゲ−ジ12,13が破壊するとか、検出特性が
変化してしまう。そこでブラケット4,5の剛性を下げ
て荷重検出感度を高くする場合には、図6の(a)に示
すように、U型又はコ型の開口入口の間隙を狭くして、
荷重検出範囲を越える過大な垂直荷重が加わった場合に
は、43の下端と44の上端が接触して、すなわちU型
又はコ型の開口入口が閉じて、U型又はコ型の2脚に
は、開口入口が閉じる荷重以上の荷重は加わらないよう
にするのが好ましい。
かくすることにより、垂直衝撃吸収能力が向上し、垂直
荷重検出感度が高くなる。しかし、過大な垂直衝撃によ
って、歪ゲ−ジ12,13が破壊するとか、検出特性が
変化してしまう。そこでブラケット4,5の剛性を下げ
て荷重検出感度を高くする場合には、図6の(a)に示
すように、U型又はコ型の開口入口の間隙を狭くして、
荷重検出範囲を越える過大な垂直荷重が加わった場合に
は、43の下端と44の上端が接触して、すなわちU型
又はコ型の開口入口が閉じて、U型又はコ型の2脚に
は、開口入口が閉じる荷重以上の荷重は加わらないよう
にするのが好ましい。
【0023】このような形状は、歪ゲ−ジ12を貼付す
る前に、図6の(b)に示すように、プレ荷重バ−14
で脚41を強制圧下し、そのとき加える過大荷重を、そ
れを解放したときのスプリングバックによって開口間隙
が所定の幅となるものとすることにより、比較的に容易
に調整することができる。この調整を終えてから歪ゲ−
ジ12を貼付することにより、歪ゲ−ジ12が、過大荷
重によって損傷又は劣化することはない。
る前に、図6の(b)に示すように、プレ荷重バ−14
で脚41を強制圧下し、そのとき加える過大荷重を、そ
れを解放したときのスプリングバックによって開口間隙
が所定の幅となるものとすることにより、比較的に容易
に調整することができる。この調整を終えてから歪ゲ−
ジ12を貼付することにより、歪ゲ−ジ12が、過大荷
重によって損傷又は劣化することはない。
【0024】ところで、図6の(a)に示すように、U
型又はコ型の開口入口の間隙を狭くして、荷重検出予定
範囲のみの荷重検出を高感度にすると、座り心地を確か
めるため、あるいはふざけて、シ−トに衝撃的に乗った
り、シ−トに着座して体を上下に強く揺すったりする
と、43の下端と44の上端が接触して、すなわちU型
又はコ型の開口入口が閉じ、つまり底付き、になって、
そのときゴツン,ゴツンと底当りを感じる。
型又はコ型の開口入口の間隙を狭くして、荷重検出予定
範囲のみの荷重検出を高感度にすると、座り心地を確か
めるため、あるいはふざけて、シ−トに衝撃的に乗った
り、シ−トに着座して体を上下に強く揺すったりする
と、43の下端と44の上端が接触して、すなわちU型
又はコ型の開口入口が閉じ、つまり底付き、になって、
そのときゴツン,ゴツンと底当りを感じる。
【0025】これは、図7および図8に示すように、ブ
ラケット4を、2つのアングルの背合せにして脚41,
42の先端同志を固着した、人の字形状にして、端部4
3,44にて垂直荷重を受けることにより、改善するこ
とができる。しかしブラケット4の曲り形状を人の字形
状にすると、過大な荷重が加わると、垂直軸(z)廻り
にねじれるとか、相互固着脚41,42の先端を車幅方
向xに押し出すように、端部43と44が両者でくの字
を描くように曲がるなどの、変形をし易い。そこで、ブ
ラケット4の曲り形状を人の字形状にするときには、図
7および図8に示すように、過大な荷重が入力された時
に、シ−トの変形量が所定量に収まるようにフォ−スリ
ミッタ48を装備するのが好ましい。
ラケット4を、2つのアングルの背合せにして脚41,
42の先端同志を固着した、人の字形状にして、端部4
3,44にて垂直荷重を受けることにより、改善するこ
とができる。しかしブラケット4の曲り形状を人の字形
状にすると、過大な荷重が加わると、垂直軸(z)廻り
にねじれるとか、相互固着脚41,42の先端を車幅方
向xに押し出すように、端部43と44が両者でくの字
を描くように曲がるなどの、変形をし易い。そこで、ブ
ラケット4の曲り形状を人の字形状にするときには、図
7および図8に示すように、過大な荷重が入力された時
に、シ−トの変形量が所定量に収まるようにフォ−スリ
ミッタ48を装備するのが好ましい。
【0026】図7において、ブラケット4の2つのアン
グルの脚41,42の先端はスポット溶接によって互に
固着され、また、一方のアングルの端部44には、フォ
−スリミッタ48の一端が、スポット溶接により固着さ
れている。フォ−スリミッタ48の他端には、他方のア
ングルから起したストッパ爪47を受入れる開口48a
がある。ストッパ爪47は、該開口48aのz方向の幅
内でz方向にスライドしうる。この実施例では、2つの
アングルの端部43,44間に過大な垂直荷重が加わる
と、ストッパ爪47が、フォ−スリミッタ48の開口4
8aの下辺に当り、これによりフォ−スリミッタ48が
3角形の一辺(筋交い)となって、アングルを補強する
形となり、アングルのねじれや変形が防止される。スト
ッパ爪47が開口48aの下辺に当る直前の、垂直荷重
に対する両アングルの反発力が大きいので、ストッパ爪
47が開口48aの下辺に当るときの垂直荷重に対する
反発力の変化は小さく、ゴツン,ゴツンとの衝撃的な底
当り感は生じない。
グルの脚41,42の先端はスポット溶接によって互に
固着され、また、一方のアングルの端部44には、フォ
−スリミッタ48の一端が、スポット溶接により固着さ
れている。フォ−スリミッタ48の他端には、他方のア
ングルから起したストッパ爪47を受入れる開口48a
がある。ストッパ爪47は、該開口48aのz方向の幅
内でz方向にスライドしうる。この実施例では、2つの
アングルの端部43,44間に過大な垂直荷重が加わる
と、ストッパ爪47が、フォ−スリミッタ48の開口4
8aの下辺に当り、これによりフォ−スリミッタ48が
3角形の一辺(筋交い)となって、アングルを補強する
形となり、アングルのねじれや変形が防止される。スト
ッパ爪47が開口48aの下辺に当る直前の、垂直荷重
に対する両アングルの反発力が大きいので、ストッパ爪
47が開口48aの下辺に当るときの垂直荷重に対する
反発力の変化は小さく、ゴツン,ゴツンとの衝撃的な底
当り感は生じない。
【0027】ところで、図7に示すように2つのアング
ルの脚41,42間、ならびに、フォ−スリミット4
8,端部44間、をスポット溶接すると、両脚41,4
2間のスポット溶接によってブラケット4に形状誤差,
ばらつきを生じ易く、また、1端部44に対するフォ−
スリミッタ48のスポット溶接によって、フォ−スリミ
ッタ48の取付姿勢に誤差,ばらつきを生じ易い。これ
らの誤差,ばらつきは、着座荷重検出誤差や検出精度低
下をもたらす。
ルの脚41,42間、ならびに、フォ−スリミット4
8,端部44間、をスポット溶接すると、両脚41,4
2間のスポット溶接によってブラケット4に形状誤差,
ばらつきを生じ易く、また、1端部44に対するフォ−
スリミッタ48のスポット溶接によって、フォ−スリミ
ッタ48の取付姿勢に誤差,ばらつきを生じ易い。これ
らの誤差,ばらつきは、着座荷重検出誤差や検出精度低
下をもたらす。
【0028】そこで、フォ−スリミッタ48は、図8に
示すように、ピン49aで、該ピン49aに対しては回
動自在にし、しかしz方向には相対的に滑らないよう
に、フォ−スリミッタ48を一方の脚42に固着し、他
方の脚41に立てたピン49bを、z方向に長い長穴で
z方向にスライド可に案内するのが好ましい。また、両
脚41,42は、両者間にねじれを生じないように、両
者にボルト49cを通して、それにナット49dをねじ
結合してねじ締め付けにより、結合するのが好ましい。
示すように、ピン49aで、該ピン49aに対しては回
動自在にし、しかしz方向には相対的に滑らないよう
に、フォ−スリミッタ48を一方の脚42に固着し、他
方の脚41に立てたピン49bを、z方向に長い長穴で
z方向にスライド可に案内するのが好ましい。また、両
脚41,42は、両者間にねじれを生じないように、両
者にボルト49cを通して、それにナット49dをねじ
結合してねじ締め付けにより、結合するのが好ましい。
【図1】 本発明の一実施例の着座荷重検出装置を装備
した車両上シ−トの外観を示す斜視図である。
した車両上シ−トの外観を示す斜視図である。
【図2】 図1に示すシ−トの、シ−トクッション9お
よびシ−トバック10を支えるロアア−ム6を、アッパ
レ−ル3に連結する、第1実施例の前ブラケット4およ
び後ブラケット5の正面図である。
よびシ−トバック10を支えるロアア−ム6を、アッパ
レ−ル3に連結する、第1実施例の前ブラケット4およ
び後ブラケット5の正面図である。
【図3】 (a)は、図2に示す前ブラケット4の拡大
正面図、(b)は拡大右側面図、(c)は拡大底面図で
ある。
正面図、(b)は拡大右側面図、(c)は拡大底面図で
ある。
【図4】 (a)は、図2に示す後ブラケット5の拡大
正面図、(b)は拡大右側面図、(c)は拡大底面図で
ある。
正面図、(b)は拡大右側面図、(c)は拡大底面図で
ある。
【図5】 (a)は図3の(b)に示す前ブラケット4
の更に拡大した右側面図、(b)は前ブラケット4に垂
直荷重Fvが加わったときに脚42に加わる歪のx方向
分布を示すグラフ、(c)は水平荷重Fhが加わったと
きに脚42に加わる歪のx方向分布を示すグラフであ
る。
の更に拡大した右側面図、(b)は前ブラケット4に垂
直荷重Fvが加わったときに脚42に加わる歪のx方向
分布を示すグラフ、(c)は水平荷重Fhが加わったと
きに脚42に加わる歪のx方向分布を示すグラフであ
る。
【図6】 (a)は、前ブラケット4の一変形例の外観
を示す斜視図、(b)は、該前ブラケット4の、歪ゲ−
ジ貼付け前の形状調整加工時の側面図である。
を示す斜視図、(b)は、該前ブラケット4の、歪ゲ−
ジ貼付け前の形状調整加工時の側面図である。
【図7】 (a)は、前ブラケット4の第2実施例の、
歪ゲ−ジ12取付側を示す斜視図、(b)はフォ−スリ
ミッタ48側を示す斜視図、(c)は側面図である。
歪ゲ−ジ12取付側を示す斜視図、(b)はフォ−スリ
ミッタ48側を示す斜視図、(c)は側面図である。
【図8】 (a)は、図7に示す前ブラケット4の一変
形例を示す斜視図、(b)は側面図でありフォ−スリミ
ッタ48は縦断面を示す。
形例を示す斜視図、(b)は側面図でありフォ−スリミ
ッタ48は縦断面を示す。
SE:車両上シ−ト 1:支持フレ−ム 2:固定ガイドレ−ル 3:アッパレ−ル 4:前ブラケット 41,42:脚 42n1,42n2:ノッチ 43,44:脚端 45,46:ボルト 47:ストッパ爪 48:フォ−スリミッタ 48a:開口 49a,49b:ピン 49c:ボルト 49d:ナット 5:後ブラケット 51,52:脚 51n1,51n2:ノ
ッチ 53,54:脚端 55〜58:ボルト 6:ロアア−ム 7:傾斜機構 8:フレ−ム 9:シ−トクッション 10:シ−トバック 11:ヘッドレスト 12,13:歪ゲ−ジ G11〜G22:歪検出
エレメント 14:プレ荷重バ−
ッチ 53,54:脚端 55〜58:ボルト 6:ロアア−ム 7:傾斜機構 8:フレ−ム 9:シ−トクッション 10:シ−トバック 11:ヘッドレスト 12,13:歪ゲ−ジ G11〜G22:歪検出
エレメント 14:プレ荷重バ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂 本 和 教 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 東 藤 善 三 郎 東京都調布市調布ケ丘3丁目5番地1 株 式会社共和電業内 (72)発明者 浜 田 真 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 藤 本 宰 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3B087 BA02 BB02 CC09 DE08 3B088 QA05
Claims (6)
- 【請求項1】シ−トクッションおよびシ−トバックを支
持する着座荷重支持部材と床に対してシ−トを位置決め
する位置決め部材とを連結し、着座荷重支持部材にかか
る荷重を前記位置決め部材に弾性的に伝達するブラケッ
トであって、該ブラケットは前記位置決め部材と着座荷
重支持部材との間に相対向部位をもつ屈曲部を有し、該
相対向部位より上下に延在する連結部にて着座荷重支持
部材と位置決め部材とを連結すると共に、前記相対向部
位に荷重センサを備える、着座荷重検出装置。 - 【請求項2】シ−トクッションおよびシ−トバックを支
持する着座荷重支持部材と床に対してシ−トを位置決め
する位置決め部材とを連結し、着座荷重支持部材にかか
る荷重を前記位置決め部材に弾性的に伝達するブラケッ
トであって、該ブラケットに荷重センサを配設し、前記
着座荷重支持部材に荷重が作用したとき、前記着座荷重
支持部材の鉛直方向の移動量を制限する規制部材を、前
記ブラケットまたは着座荷重支持部材と位置決め部材と
の間に設けた、着座荷重検出装置。 - 【請求項3】前記規制部材には鉛直方向の長孔が設けら
れ、前記規制部材は前記位置決め部材または着座荷重支
持部材のいずれか一方の側に固定されると共に、前記長
孔内を移動可能な突起がその他方の側に設けられ、前記
着座荷重支持部材の鉛直方向の移動が長孔により制限さ
れる請求項2記載の着座荷重検出装置。 - 【請求項4】前記屈曲部の形状は、U,コ,人状のいず
れかであり、着座荷重の増大に従って前記屈曲部の相対
向間隔が狭くなる、請求項1記載の着座荷重検出装置。 - 【請求項5】前記屈曲部の相対向間隔を、鉛直方向にプ
レ荷重を加えて狭く調整した、請求項1記載の着座荷重
検出装置。 - 【請求項6】前記荷重センサは、歪ゲ−ジである、請求
項1,2,3のいずれかに記載の着座荷重検出装置。
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