JP2003083798A - 車両用シートに対するシート荷重センサの取付構造 - Google Patents
車両用シートに対するシート荷重センサの取付構造Info
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Abstract
るシート荷重センサの取付構造を提供する。 【解決手段】起歪板21に歪ゲージ22を備えるシート
荷重センサ20aを車両用シートに取付ける取付構造で
あり、起歪板21の一端側(挟持部21a)が車両用シ
ートの着座部側に固定され、その他端側(挟持部21
b)が車体側に固定されて、起歪板21の両端の固定部
間が可歪部位21cに構成され、車両用シートの着座部
からの荷重入力点F(車両用シートの着座部と起歪板2
1の一端側を挟持するアッパブラケット23との連結
部)が可歪部位21cの略中央に設定されている。
Description
員が車両用シートに着座した場合にシートの着座部に負
荷される荷重を検出して、着座者の体重を検出するため
のシート荷重センサの取付構造、すなわち車両用シート
に対するシート荷重センサの取付構造に関する。
強化される傾向にあり、シートに着座した乗員の安全性
を図るべく、着座した乗員の体重に対応して、シートベ
ルトの保持機能やエアバックの作動機能を制御すること
が行われている。これらの制御手段を採用する場合に
は、その前提として、シートに着座した乗員の体重を的
確に検出することが必要であることから、その一手段と
して、例えば特開2001−12998号公報に示され
ているように、車両に搭載されているシート(車両用シ
ート)に対してシート荷重センサを取付ける手段(シー
ト荷重センサの取付構造)が採られる。
トの着座部に着座した乗員の体重を検出するシート荷重
センサとしては、一般に、板状の起歪体に同起歪体の歪
みを検出する歪ゲージを備えたセンサが用いられること
から、着座した乗員の体重を的確に検出するには、着座
部からの荷重が起歪体の可歪部位に偏倚することなく的
確に入力されることが必要である。従って、シート荷重
センサの車両用シートに対する取付構造は極めて重要な
こととなる。
ト荷重センサの取付構造の重要性の認識は少なく、従来
の認識は、上記した公報に認められるように、シート荷
重センサをシートに取付ける場合に、シートの着座部が
通常の場合より高くならないように配慮している程度に
すぎない。
着座部に着座した乗員の体重を的確に検出し得る、車両
用シートに対するシート荷重センサの取付構造を提供す
ることにある。
に同起歪体の歪みを検出する歪ゲージを備えるシート荷
重センサを車両用シートに取付けるためのシート荷重セ
ンサの取付構造であり、当該シート荷重センサを構成す
る起歪体の一端側が車両用シートの着座部側に固定され
るとともに同起歪体の他端側が車体側に固定されて、同
起歪体の両端の固定部間が上下方向にて歪み変形可能な
可歪部位に構成され、前記着座部側からの荷重入力点が
前記起歪体の可歪部位の略中央に設定されていることを
特徴とするものである。
においては、前記シート荷重センサを取付けている取付
構造体に、前記起歪体の上下方向の歪みを所定量に規制
する歪規制手段を設ける構成とすることができる。
付構造においては、前記取付構造体を、前記起歪体の一
端側を挟持して前記車両用シートの着座部側に前記起歪
体の可歪部位の中央部に対向する上方または下方の部位
にて連結ピンを介して取付けられる第1の取付ブラケッ
トと、前記起歪体の他端側を挟持して前記車体側に取付
けられる第2の取付ブラケットを備える構成とし、前記
連結ピンが前記第2の取付ブラケットに設けたストッパ
孔に所定の上下方向間隙をもって挿入されることで、前
記起歪体の上下方向の歪みを所定量に規制する歪規制手
段を構成することができる。
第1の取付ブラケットまたは前記車両用シートの着座部
側に対して滑りの良好なブッシュを介して回動可能に取
付けられる構成を採用することができる。
取付構造は、シート荷重センサを構成する起歪体の一端
側が車両用シートの着座部側に固定されるとともに同起
歪体の他端側が車体側に固定されて、起歪体の両端固定
部間が可歪部位に構成されていて、シートの着座部側か
らの荷重入力点が起歪体の可歪部位の略中央に位置する
ように設定されている。このため、当該取付構造体に荷
重が入力した場合、起歪体の可歪部位は上下方向にて歪
み変形して、その応力は、各端部にて正負最大となって
中央部にて最小となる応力分布(図6の(c)参照)と
なる。
の可歪部位での荷重入力に起因する発生応力の応力バラ
ンスをよくして最大応力を小さくすることができ(図6
の(c)と図7の(c)とを比較参照)、これにより、
起歪体の小型・軽量化を図ることができるとともに、シ
ートの着座部からの荷重、換言すれば、着座者の体重を
精度よく的確に検出することができる。この場合、シー
ト荷重センサを取付けている取付構造体に、起歪体の上
下方向の歪みを所定量に規制する歪規制手段を設けるこ
とが好ましい。
付構造においては、取付構造体を、起歪体の一端側を挟
持して車両用シートの着座部側に起歪体の可歪部位の中
央部に対向する上方または下方の部位にて連結ピンを介
して取付けられる第1の取付ブラケットと、起歪体の他
端側を挟持して車体側に取付けられる第2の取付ブラケ
ットを備える構成とし、前記連結ピンが第2の取付ブラ
ケットに設けたストッパ孔に所定の上下方向間隙をもっ
て挿入されることで、起歪体の上下方向の歪みを所定量
に規制する歪規制手段を構成することができる。かかる
構成の取付構造体によれば、その内部で部品点数を増加
することなく歪規制手段を完成させることができるとと
もに、当該取付構造体を構成する各構成部材の位置精度
が確保される利点があり、製作精度を高めることができ
る。また、この場合、連結ピンは荷重入力点の上方また
は下方に位置する、換言すれば、連結ピンは荷重入力軸
線上に位置するため、歪規制を精度良く行うことができ
る。
付ブラケットまたは車両用シートの着座部側に対して滑
りの良好なブッシュを介して回動可能に取付けられる構
成を採用した場合には、連結ピンと第1の取付ブラケッ
ト間または連結ピンと車両用シートの着座部側間での摩
擦に起因する応力の発生を抑えることができて、起歪体
の可歪部位に及ぼす応力的影響を抑えることができ、シ
ート荷重センサでの性能の安定化を図ることが可能であ
る。
明する。図1は、本発明の一例に係る取付構造を採用し
てシート荷重センサを取付けた車両用シートを示してい
る。当該車両用シート10は、シートクッション10a
と、シートバック10bと、リクライニング機構10c
と、スライド機構10dを主要構成部とするもので、シ
ートクッション10aとスライド機構10d間に、シー
ト荷重センサ20aを取付ける取付構造体20bが取付
けられている。
バック10bの下端部をシートクッション10aの後端
部に、リクライニング機構10cを介して取付けること
によりシート本体が構成されている。シートバック10
bは、リクライニング機構10cの機能により、シート
クッション10aの後端部にて起立状態に保持されてい
て、リクライニング機構10cを作動させることによ
り、シートクッション10aに対する前後方向の傾角を
調整することができる。
本体はアッパレール12とロアレール13を備えるスラ
イド機構10dを介して、車体のフロアに配設されてい
る。当該シート本体を構成するシートクッション10a
のクッションフレーム11は、スライド機構10dを構
成するアッパレール12に、4個のシート荷重センサ2
0aを取付ける各取付構造体20bを介して支持されて
いる。当該シート本体は、スライド機構10dの機能に
より、ロアレール13上の任意の位置に固定されてい
て、スライド機構10dを作動させることにより、当該
シート本体の前後方向の位置を調整することができる。
は、シートクッション10aが本発明におけるシートの
着座部に該当し、また、スライド機構10dが本発明に
おける車体側に該当するもので、シート荷重センサ20
aは、シートクッション10aのクッションフレーム1
1と、スライド機構10dのアッパレール12間にて、
シートクッション10aにおける前側の左右の部位に対
応する2箇所と、後側の左右の部位に対応する2箇所に
配設されている。
シート荷重センサ20aを取付けている取付構造体20
bは、前側と後側のシート荷重センサ20aを前後の向
きが逆の状態に取付けられている点を除き、同一構成の
ものである。従って、シート荷重センサ20aの取付構
造に関する以下の説明では、シートクッション10aの
後側で左側部位に配設されているシート荷重センサ20
aの取付構造、および、シート荷重センサ20aを取付
ける取付構造体20bについて詳細に説明し、他の部位
に配設されているシート荷重センサ20aの取付構造、
および、その取付構造体20bの詳細な説明については
これを省略して、必要により説明するに留める。
4に示すように、起歪体である起歪板21と、その長手
方向の中間下面に貼着固定されている歪ゲージ22から
なるもので、取付構造体20b内に組込まれている。
すように、アッパブラケット23、ロアブラケット2
4、および、基体ブラケット25を主要構成部材とする
もので、アッパブラケット23は断面略L字状を呈し、
また、ロアブラケット24も断面略L字状を呈してい
る。基体ブラケット25は、わずかに屈曲する平板状の
もので、その上端縁にはロアブラケット24が溶接によ
って固着されていて、ロアブラケット24をスライド機
構10dのアッパレール12のアーム(縦壁)12aに
固定すべく機能する。
ット23は、本発明における第1の取付ブラケットに該
当するもので、その上壁下面には、シート荷重センサ2
0aを構成する起歪板21の一端部が、上下のスペーサ
26a,26bで挟持された状態でリベット26cを介
して固定されている。また、アッパブラケット23は、
図5に示すように、クッションフレーム11のサイドパ
ネル11aに取付けられていて、シート荷重センサ20
aを介して基体ブラケット25に連結されている。な
お、下方のスペーサ26bには、上方に向けて突出する
係合爪26b1が形成されていて、この係合爪26b1
が起歪板21、アッパブラケット23および上方のスペ
ーサ26aに設けた各切欠に係合することで回り止めさ
れており、起歪板21における可歪部位21cの特定
(変形可能な範囲の特定)が的確になされている。
ラケット24は、基体ブラケット25と一体で本発明に
おける第2の取付ブラケットを構成するもので、その上
壁上面には、シート荷重センサ20aを構成する起歪板
21の他端部が、スペーサ26dとにより挟持された状
態で、一対のリベット26eを介して固定されている。
基体ブラケット25は、図4および図5に示すように、
その下方側面部にて、アッパレール12のアーム12a
にボルト14とナット15およびボルト28aと連結ロ
ッド28を介して固定され、かつ、ロアブラケット24
とシート荷重センサ20aを介してアッパブラケット2
3に連結されている。
1aとアッパブラケット23との連結には、ピアスナッ
ト27a、ブッシュ27bおよびボルト27cが使用さ
れており、図5に示すように、アッパブラケット23の
取付孔23aにはブッシュ27bがカシメ止めされて嵌
着されている。ブッシュ27bとしては、摩擦抵抗の小
さい軸受メタルが使用されている。ピアスナット27a
は、基体ブラケット25のストッパ孔25aに所定の上
下方向間隙δをもって挿入された状態で、先端部をブッ
シュ27bの内孔内に回動可能に嵌合させている。
るピアスナット27aに、クッションフレーム11のサ
イドパネル11aの外側から挿通して螺着されている。
ピアスナット27aとボルト27bは、互いに一体で、
本発明における連結ピンを構成している。また、ピアス
ナット27aと基体ブラケット25のストッパ孔25a
は、起歪板21の上下方向の歪み(弾性変形)を所定量
に規制する歪規制手段を構成していて、シートクッショ
ン10aからの大荷重(1000〜1500N程度の荷
重)に対するリミッタ(実使用荷重域では底付きせず、
過大な荷重発生時にセンサ破壊を回避するもの)として
機能する。
では、図3に示すように、起歪板21の両端側の挟持部
21a,21b間が上下方向にて歪み変形可能な可歪部
位21cになっていて、可歪部位21cの下面中央部に
歪ゲージ22が位置している。また、クッションフレー
ム11のサイドパネル11aとアッパブラケット23と
の連結部(ピアスナット27aとボルト27b)は、起
歪板21における可歪部位21cの中央部の下方に位置
している。
ている両取付構造体20bにおいては、これらの取付構
造体20bを構成する両基体ブラケット25が、図2お
よび図4に示す連結ロッド28を介して互いに連結され
ている。連結ロッド28は、その各端部を基体ブラケッ
ト25とアッパレール12にボルト28aを介して取付
けられている。
模式的に示すように、左右の両基体ブラケット25を互
いに連結して、両基体ブラケット25間の左右の間隔を
一定に保持している。換言すれば、両取付構造体20b
の左右の間隔を一定に保持している。なお、シートクッ
ション10aの左右に配設されている両取付構造体20
bの連結では、これらの取付構造体20bを構成する両
アッパブラケット23を、連結ロッド28を介して互い
に連結するようにすることができる。これによっても、
両取付構造体20bの左右の間隔が一定に保持される。
体20b)においては、シート荷重センサ20aを構成
する起歪板21の一端側が車両用シート10の着座部側
であるシートクッション10aのクッションフレーム1
1に固定されるとともに、起歪板21の他端側が車体側
であるスライド機構10dのアッパレール12に固定さ
れて、起歪板21の両端固定部間が可歪部位21cに構
成されていて、シートクッション10a側からの荷重入
力点(図3の矢印で示した荷重F参照)が起歪板21の
可歪部位21cの略中央に位置するように設定されてい
る。
が図6の(a)に示したように入力した場合、起歪板2
1の可歪部位21cは図6の(b)に示したように上下
方向にて歪み変形して、その応力(歪)は図6の(c)
に示したように各端部にて正負最大となって中央部にて
最小となる応力分布となる。なお、シートクッション1
0a側からの荷重入力点が図7の(a),(b)に示し
たように起歪板21の可歪部位21cの一端側に位置す
るように設定した場合には、荷重入力時の応力(歪)は
図7の(c)に示したように他端部が最大(図6の
(c)に示した最大値より大きい最大値)で一端部が最
小となるバランスの悪い応力分布となる。
ば、起歪板21の可歪部位21cでの荷重入力に起因す
る発生応力の応力バランスをよくして最大応力を小さく
することができ(図6の(c)と図7の(c)とを比較
参照)、これにより、起歪板21の小型・軽量化を図る
ことができるとともに、所定の応力(若しくは歪)の範
囲内で設計する中で、歪ゲージ22から歪信号を大きく
取り出すことが可能となる。従って、ノイズに対する信
号のレベル(S/N比)の観点から有利となり、検出精
度を高く維持できる。
体20bを、シート荷重センサ20aを構成する起歪板
21の一端側を挟持して車両用シートのシートクッショ
ン10a側に取付けるアッパブラケット23と、起歪板
21の他端側を挟持して車体側であるアッパレール12
に取付ける基体ブラケット25と一体のロアブラケット
24を備える構成としている。
は、起歪板21の可歪部位21cの中央部に対向する下
方の部位にて、アッパブラケット23側のボルト27c
を基体ブラケット25のストッパ孔25aに挿入させた
ピアスナット27aに螺合して連結する構成としてい
て、ピアスナット27aの円形外周と基体ブラケット2
5のストッパ孔25aの円形内周との間に円環状の間隙
δ(上下方向間隙δ)を設定して、当該連結部を起歪板
21の上下方向の歪みを所定量に規制する歪規制手段に
構成している。また、ピアスナット27aを、摩擦抵抗
が小さくて(摩擦係数が低くて)滑りの良好なブッシュ
27bを介して、アッパブラケット23の連結孔23a
に嵌合して取付けるように構成している。
構造体内部で部品点数を増加することなく歪規制手段を
完成させることができるとともに、その組立工程にて起
歪板21の両端部にアッパブラケット23とロアブラケ
ット24等を予め組付けた状態でロアブラケット24と
基体ブラケット25を溶接する際に、アッパブラケット
23の取付孔23aと基体ブラケット25のストッパ孔
25aを同軸的に合わせることで、当該取付構造体20
bを構成する各構成部材の位置精度が確保される利点が
あり、製作精度を高めることができる。また、図3に示
すように、ピアスナット27aとストッパ孔25a、つ
まり歪規制手段は、荷重Fの入力軸線上に配設される。
よって、起歪板21の上下方向の歪みを所定量に精度良
く規制することができる。また、連結ピンを構成するピ
アスナット27aのアッパブラケット23における取付
孔23a間での摩擦に起因する応力の発生を抑えること
ができて、起歪板21の可歪部位21cに及ぼす応力的
影響を抑えることができ、シート荷重センサ20aでの
性能の安定化を図ることが可能である。
シート荷重センサ20aをシートクッション10aにお
ける前側の左右の部位と後側の左右の部位にそれぞれ配
設して、左右の取付構造体20bの基体ブラケット25
を連結ロッド28で互いに連結する構造を採っている。
これにより、左右の各シート荷重センサ20aにおける
相対的な取付け誤差、および、スライド機構10dにお
けるレール間ピッチずれによるシート荷重センサ20a
に及ぼす不要なストレスを抑制することができる。ま
た、乗員がシートクッション10aに着座した場合の、
シートクッション10aの捻れや撓みによるシート荷重
センサ20aに及ぼす不要なストレスも抑制することが
できる(この作用を効果的に得るためには、左右の取付
構造体20bのアッパブラケット23を連結ロッド28
で互いに連結する構造を採るのが望ましい)。
歪部位21cの中央部に対向する下方の部位に、起歪板
21の上下方向の歪みを所定量に規制する歪規制手段に
構成して実施したが、起歪板21の可歪部位21cの中
央部に対向する上方の部位に、起歪板21の上下方向の
歪みを所定量に規制する歪規制手段に構成して実施する
ことも可能である。また、起歪板21とスペーサ26
a,26b,26dを別体で構成したが、これらを一体
で構成(鍛造や切削で製作)して実施し、性能の安定
化、部品点数の削減を図ることも可能である。
したように、前後のシート荷重センサ20aを向かい合
わせに配置して実施したが、図8に示したように、前後
のシート荷重センサ20aを同方向に配置して実施する
ことも可能である。なお、図1に示した前後のシート荷
重センサ20aを共に前後逆に配置する、あるいは、図
8に示した前後のシート荷重センサ20aを共に前後逆
に配置して実施することも可能である。
荷重センサを取付けた車両用シートの概略側面図であ
る。
の取付構造体の連結状態を示す模式図である。
断面図である。
の模式図である。
トの一例を示す概略側面図である。
b…シートバック、10c…リクライニング機構、10
d…スライド機構、11…クッションフレーム、11a
…サイドパネル、12…アッパレール、12a…アーム
部、13…ロアレール、20a…シート荷重センサ、2
0b…取付構造体、21…起歪板、21a,21b…挟
持部、21c…可歪部位、22…歪ゲージ、23…アッ
パブラケット、23a…取付孔、24…ロアブラケッ
ト、25…基体ブラケット、25a…ストッパ孔、26
a,26b,26d…スペーサ、26c,26e…リベ
ット、27a…ピアスナット、27b…ブッシュ、27
c…ボルト、28…連結ロッド、28a…ボルト。
Claims (4)
- 【請求項1】 板状の起歪体に同起歪体の歪みを検出す
る歪ゲージを備えるシート荷重センサを車両用シートに
取付けるためのシート荷重センサの取付構造であり、当
該シート荷重センサを構成する起歪体の一端側が車両用
シートの着座部側に固定されるとともに同起歪体の他端
側が車体側に固定されて、同起歪体の両端の固定部間が
上下方向にて歪み変形可能な可歪部位に構成され、前記
着座部側からの荷重入力点が前記起歪体の可歪部位の略
中央に設定されていることを特徴とする車両用シートに
対するシート荷重センサの取付構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載のシート荷重センサの取
付構造において、前記シート荷重センサを取付けている
取付構造体は、前記起歪体の上下方向の歪みを所定量に
規制する歪規制手段を備えていることを特徴とする車両
用シートに対するシート荷重センサの取付構造。 - 【請求項3】 請求項2に記載のシート荷重センサの取
付構造において、前記取付構造体は、前記起歪体の一端
側を挟持して前記車両用シートの着座部側に前記起歪体
の可歪部位の中央部に対向する上方または下方の部位に
て連結ピンを介して取付けられる第1の取付ブラケット
と、前記起歪体の他端側を挟持して前記車体側に取付け
られる第2の取付ブラケットを備えていて、前記連結ピ
ンが前記第2の取付ブラケットに設けたストッパ孔に所
定の上下方向間隙をもって挿入されることで、前記起歪
体の上下方向の歪みを所定量に規制する歪規制手段が構
成されていることを特徴とする車両用シートに対するシ
ート荷重センサの取付構造。 - 【請求項4】 請求項3に記載のシート荷重センサの取
付構造において、前記連結ピンは、前記第1の取付ブラ
ケットまたは前記車両用シートの着座部側に対して滑り
の良好なブッシュを介して回動可能に取付けられている
ことを特徴とする車両用シートに対するシート荷重セン
サの取付構造。
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