JP2008134225A

JP2008134225A - 車両のシート用乗員荷重検出装置

Info

Publication number: JP2008134225A
Application number: JP2007253397A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Sakamoto; 和教坂本; Hideki Kawabata; 英樹川端; Munehito Inayoshi; 宗人稲吉; Tomohiko Nakano; 智彦中野; Mutsuo Aoyama; 睦朗青山
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: US7490523B2; US20080098822A1; JP5003385B2

Abstract

【課題】車両に取り付けられる検出装置の省スペース化を図るとともに、乗員の重量によ
る荷重を高感度かつ高精度で検出することができる車両のシート用乗員荷重検出装置を提
供する。
【解決手段】起歪体に垂直方向に固定されフロア側固定部材及びシート側固定部材の一方
に固定される連結部材と、起歪体の一方端側に穿設された固定穴に相対移動不能に嵌着さ
れるとともに、フロア側固定部材及びシート側固定部材の他方に形成された取付け面に固
定され、該取付け面から起歪体を所定間隔をおいて支持する一端固定支持部材と、前記取
付け面に固定され取付け面から起歪体を所定間隔をおいて支持する他端嵌着支持部材と、
一端固定支持部材と他端嵌着支持部材とを端部において相対移動不能に夫々固定する一対
の固定部と、一対の固定部に連続し起歪体の側方に延在するケース取付け部と、が形成さ
れたブラケットとを備えていること。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用シートに着座する乗員の重量を検出する乗員荷重検出装置に関する。

近年、シートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、車両用シ
ートに着座している乗員の重量に合わせてこれらの安全装置の動作をコントロールする場
合がある。

そのような、着座者の重量の検出装置として、特許文献１に記載されるものが知られて
いる。これは、車両側に固定される左右一対の固定レールそれぞれの上を前後に移動可能
に設けられた左右一対の可動レールと、前記一対の可動レール上に搭載され、上に延出し
たロッドを有した複数の荷重センサと、前記一対の稼動レールの上方に配置され、前記複
数の荷重センサに対応した複数の取付孔が上下に貫通するように形成された矩形フレーム
と、を備え、前記複数の荷重センサのロッドが前記複数の取付孔を下から上へ挿入されて
前記矩形フレームが前記複数の荷重センサに搭載されるものである。

このように、予め枠組みされた矩形フレームに形成された取付孔に荷重センサのロッド
が下から上に挿入されて、矩形フレームが荷重センサに搭載されているから、矩形フレー
ムの部品を荷重センサに搭載して後にそれら部品を組んで矩形フレームを枠組みするより
も、初期歪みや初期荷重を抑え、乗員重量を正確に検出することができるというものであ
る。

また、特許文献２に記載されるものには、センサ基板（起歪体）の検出孔に圧入された
検出部材におけるセンサ基板（起歪体）と当接する端部に外力（検出されるべき歪を生じ
させる外力）を作用させるとともに、センサ基板（起歪体）の第１の固定孔に圧入された
第１の固定部材およびセンサ基板の第２の固定孔に圧入された第２の固定部材におけるセ
ンサ基板（起歪体）と当接する端部に前記外力に対する反力を作用させる構成となってい
る。

この構成の検出装置によれば、検出部材、第１の固定部材および第２の固定部材におけ
るセンサ基板（起歪体）と当接する端部の位置がずれることがないため、歪検出素子（歪
ゲージ）に加わる曲げ応力は安定することとなり、歪センサの出力精度を向上させること
ができるという作用効果を奏するものである。
国際公開ＷＯ２００６/０１１５９７号パンフレット特開２００３−８３７０７号公報

しかし、特許文献１のセンサでは、かかる乗員の重量の検出装置において、乗員重量に
よる荷重は、荷重センサのセンシング部において歪みゲージにより電気信号に変換される
が、この電気信号はわずかな電気抵抗の変化を検知するため、一般に電子回路を含むアン
プ装置が並設され、わずかな電気抵抗の変化を増幅させて読み取るようになっている。一
方、車両には、備えられた駆動機器、照明機器等より様々な電磁波が生じ、ノイズとして
複雑な電子回路に影響して測定誤差や誤作動となるおそれがある。そのため、一般にこの
ようなアンプ装置はアルミ等の金属によるアンプケースに入れられるとともに、アンプケ
ースとアンプ装置のグランドとの接続を行うことで電磁波（ノイズ）をシールドしている
。しかし、アルミ製のアンプケースをセンシング部に内臓させると、センシング部がかさ
ばり大きなスペースを必要とするという問題があった。

また、特許文献２のセンサでは、センサ基板（起歪体）を第１および第２の固定部材で
固定し、センサ基板は動かないように固定されているため、両固定部材の間に外力が加わ
ったとき、センサ基板は両固定部材方向の引っ張り力を受けて、その自由な変形が妨げら
れ、さらに、固定部材がセンサ基板（起歪体）と当接する端部は反力が生ずる構成となっ
ているので、同様にセンサ基板の自由な変形が妨げられて検出される荷重の感度が低下す
るという問題があった。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車両に取り付けられる検出装
置の省スペース化を図るとともに、乗員の重量による荷重を高感度かつ高精度で検出する
ことができる車両のシート用乗員荷重検出装置を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、車両のフロア
にシートを固定するためのフロア側固定部材とシート側固定部材との間に介在され、前記
シートに着座している乗員の荷重を歪ゲージが貼付された起歪体により測定する車両のシ
ート用乗員荷重検出装置において、該起歪体に垂直方向に固定され前記フロア側固定部材
及び前記シート側固定部材の一方に固定される連結部材と、前記起歪体の一方端側に穿設
された固定穴に相対移動不能に嵌着されるとともに、前記フロア側固定部材及び前記シー
ト側固定部材の他方に形成された取付け面に固定され、該取付け面から前記該起歪体を所
定間隔をおいて支持する一端固定支持部材と、前記起歪体の他方端側に穿設された取付穴
に所定の隙間を設けて嵌着されるとともに、前記取付け面に固定され、該取付け面から該
起歪体を所定間隔をおいて支持する他端嵌着支持部材と、前記一端固定支持部材と前記他
端嵌着支持部材とを端部において相対移動不能に夫々固定する一対の固定部と、該一対の
固定部に連続するとともに前記起歪体の側方に延在するアンプケース取付け部と、が形成
されたブラケットと、を備えていることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記一端固定支持部材は、
前記所定間隔に対応する所定厚さの一端ベース部と、該ベース部から突出して前記起歪体
の前記固定穴に相対移動不能に嵌着される一端中軸部と、該一端中軸部から突出して前記
ブラケットの一方の端部に穿設された一方固定穴に相対移動不能に嵌着される先軸部と、
前記一端ベース部、前記一端中軸部及び前記先軸部を貫通して形成され前記取付け面に突
設される固定軸に取り付けられる取付面取付穴と、を有し、前記他端嵌着支持部材は、前
記所定間隔に対応する所定厚さの他端ベース部と、該他端ベース部から突出して前記起歪
体の前記取付穴に所定の隙間をもって嵌着されるとともに前記ブラケットの他方の端部に
穿設された他方固定穴に相対移動不能に嵌着される他端中軸部と、前記他端ベース部及び
他端中軸部を貫通して形成され前記取付け面に突設される固定軸に取り付けられる取付面
取付穴と、を有していることである。

請求項１に係る発明によると、起歪体は、ブラケットにより相対移動不能に固定された
一端固定支持部材と前記他端嵌着支持部材とにより支持され、起歪体とブラケットと一端
固定支持部材と前記他端嵌着支持部材とによりひとつのユニットが形成されるので、荷重
検出のために起歪体が取り付けられる取付け位置の製造上の寸法ばらつきに影響されるこ
となく、高精度で乗員荷重の検出を行うことができる。また、起歪体は、その一端部が一
端固定支持部材により固定されているので、測定の度に位置ずれを生じることなく高精度
で乗員の荷重を検出できる。そして、起歪体は、その他端部が他端嵌着支持部材により所
定の隙間の範囲で水平方向に移動できるように支持されているので、両端の支持が荷重時
における起歪体の変形に影響をあたえることなく高感度で同荷重を検出することができる
。また、ブラケットのアンプケース取付け部により、フロア側固定部材及びシート側固定
部材の側方にアンプケースが配されるので、フロア側固定部材とシート側固定部材との間
隔を小さくして省スペースを図ることができる。

請求項２に係る発明によると、起歪体を、一端ベース部、一端中軸部及び先軸部で構成
される単純な部材である一端固定支持部材と、他端ベース部及び他端中軸部で構成される
単純な部材である他端嵌着支持部材とで支持し、アッパブラケットに一端固定支持部材と
他端嵌着支持部材を固定することにより、簡単な構造のユニットとしての荷重検出装置を
構成することが出来るので、組み付けが容易で極めて低コストの車両のシート用乗員荷重
検出装置を提供することができる。

以下本発明の実施の形態に係る車両のシート用乗員荷重検出装置１０を図面に基づいて
説明する。シート用乗員荷重検出装置１０は、図１に示す車両のシート１１に着座してい
る乗員の荷重を測定するものである。図1においてシート１１を車両のフロア１２に位置
調整可能に固定するシートスライド装置１３は、フロア１２に固定され車両の前後方向に
延在する一対のロアレール１４と、ロアレール１４に移動可能に支持され
るアッパレール１６等とで構成されている。

図１及び図２に示されるように、前記シート１１の下部はシートクッションの下面に組付けられるフレーム１７（シート側固定部材）で構成され、フレーム１７の下面４隅はシート用乗員荷重検出装置１０を介して一対のアッパレール１６（フロア側固定部材）の上面に形成された取付け面１８に固定されている。シート用乗員荷重検出装置１０が固定される各アッパレール１６の各両端部には、シート用乗員荷重検出装置１０を取付け面１８上に固定するための一対の固定軸１９が車両の前後方向に所定距離だけ隔てて垂直方向に突設されている。

図３及び図５に示すように、シート用乗員荷重検出装置１０は、起歪体２０と、起歪体
２０の下面に貼付された歪ゲージＧ１，Ｇ２と、起歪体２０を両端部でロアレール１４の
取付け面１８に固定する一端固定支持部材としての第１ロアブラケット２１と、同様に起
歪体２０を前記取付け面１８に固定する他端嵌着支持部材としての第２ロアブラケット２
２と、起歪体２０の中央部に垂直方向に固定されシート１１のフレーム１７に固定される
連結軸２３と、起歪体２０の上面に両端部で係合されるブラケットとしてのアッパブラケ
ット２４と、アッパブラケット２４のアンプケース取付け部４７に起歪体２０と並んで取
り付けられ歪ゲージＧ１，Ｇ２からの信号を増幅するためのアンプ基板（図略）が収納さ
れたアンプケース２７と、歪ゲージＧ１,Ｇ２とアンプ基板（図略）とに接続されるＦＰ
Ｃ基板２８等から構成されている。

まず、第１ロアブラケット２１は、図３及び図４に示すように、所定厚さの一端ベース
部２９と、該一端ベース部２９から突出して起歪体２０の一方端側に穿設された固定穴３
０に圧入される一端中軸部３１と、一端中軸部３１から突出する先軸部３２と、中心に貫
通して穿設された取付面取付穴３３から構成されている。第２ロアブラケット２２は、所
定厚さの他端ベース部３４と、該他端ベース部３４から突出して起歪体２０の他方端側に
穿設された取付穴３５に遊嵌される他端中軸部３６と、中心に貫通して穿設された取付面
取付穴３７から構成されている。

起歪体２０の一方の端部には固定穴３０が、他方の端部には取付穴３５が形成され、固
定穴３０と取付穴３５とは前記アッパレール１６の各両端部に突設された固定軸１９の間
隔と同じ所定距離だけ隔てて穿設されている。起歪体２０は、図４に示すように、表面が
第１ロアブラケット２１の一端ベース部２９に当接するまで、固定穴３０が一端中軸部３
１に圧入され（なお、圧入されない場合もある）、第２ロアブラケット２２の他端ベース
部３４に当接するまで、取付穴３５が他端中軸部３６に遊嵌される。起歪体２０の中央部
には中央穴３８が穿設され、中央穴３８には連結軸２３の中軸部３９が圧入されている。
連結軸２３の端部には、第１、第２ロアブラケット２１，２２の前記ベース部２９，３４
より厚さが小さいフランジ４０が形成され起歪体２０の表面に当接されている。また、前
記中軸部３９の端面から先中軸部４１が突設され、先中軸部４１の端面からは固定ねじ部
４２が突設されている。起歪体２０の中央穴３８に連結軸２３の中軸部３９が圧入された
状態で先中軸部４１にセンタブラケット４８が圧入されることにより、連結軸２３はフラ
ンジ４０とセンタブラケット４８との間に起歪体２０を挟着して基端部において起歪体２
０に固定される。

一方、図２に示されるように、第１、第２ロアブラケット２１，２２の取付面取付穴３３，３７がアッパレール
１６の端部に垂直方向に突設されている固定軸１９に嵌合され、前記ベース部２９，３４
の底面が取付け面１８上に着座される。固定軸１９の先端に刻設されたねじ部に螺着され
たナット６０が、後述するアッパブラケット２４の固定部４３，４４を押圧することによ
り、シート用乗員荷重検出装置１０の起歪体２０はアッパレール１６の取付け面１８に該
取付け面１８から前記ベース部２９,３４の厚み分の所定隙間を置いて両端部で固定され
る。

また、前記連結軸２３の先端部は、以下のようにシート１１に連結されるようになって
いる。まず、シート１１のフレーム１７には、連結面
６２が形成され、該連結面６２に連結穴６３が穿設されている。連結軸２３の固定ねじ部
４２に連結穴６３が嵌装されて連結面６２の下面がセンタブラケット４８の上面に当接し
、フレーム１１が起歪体２０を介してアッパレール１６上に載置され、固定ねじ部４２に
螺着されたナット６５が連結面６２をセンタブラケット４８に圧着することにより、シー
ト用乗員荷重検出装置１０の連結軸２３がシート１１のフレーム１７に固定される。

この起歪体２０は、シート１１に着座する乗員の荷重が連結軸２３を介して起歪体２０
に付加されると、その両端部を第１、第２ロアブラケット２１，２２に両端支持されて撓
み、起歪体２０の表面には、第１、第２ロアブラケット２１，２２と連結軸２３との各間
に、荷重に比例して第１、第２ロアブラケット２１，２２側に圧縮歪、連結軸２３側に引
張歪が生じるようになっている。これら圧縮歪、引張歪を検出するために、起歪体２０の
両端部と中央部との各間、即ち第１、第２ロアブラケット２１，２２と連結軸２３との各
間には、ハーフブリッジを構成する２素子を夫々有する歪ゲージＧ１，Ｇ２が貼付されて
いる。歪ゲージＧ１，Ｇ２の各ハーフブリッジでフルブリッジが構成され、起歪体２０の
撓みとしてシート１１に着座する乗員の荷重を測定するように構成されている。

また、起歪体２０の上面の両端部には、図５に示すように、例えば鋼板製のアッパブラ
ケット２４が組み付けられている。このアッパブラケット２４の両端部には固定部４３,
４４が設けられ、固定部４３,４４には、図３に示すように、固定穴４５，４６が穿設さ
れている。これらの固定穴４５,４６には、起歪体２０の上面から突き出た第１ブラケッ
ト２１の先軸部３２、第２ブラケット２２の他端中軸部３６が夫々圧入され、起歪体２０
は、その両端部でアッパブラケット２４の固定部４３，４４と第１、第２ブラケット２１
，２２の前記ベース部２９，３４との間に挟持されるようになっている。

また、アッパブラケット２４には、両端の固定部４３，４４を連結するアンプケース取
付け部４７が起歪体２０の側方に延在するように形成されている。このように、アッパブ
ラケット２４が両端の固定部４３，４４以外、即ちアンプケース取付け部４７では起歪体
２０と重ならないようにすることにより、アッパブラケット２４が起歪体２０の変形に影
響を与えることがなく、乗員の荷重を正確に測定することができるようになっている。

アッパブラケット２４のアンプケース取付け部４７には、例えばＰＢＴ（ポリブチレン
テレフタレート）樹脂製のアンプケース２７が起歪体２０と並んでねじ（図略）によって
取り付けられている。アンプケース２７は、ＰＢＴ樹脂製とすることによって従来のアル
ミ製ケースよりも軽量化、低コスト化が可能になる。また、アンプケース２７には、前記
アンプ基板の出力を図略の電子制御ユニットに送信するための通信線を接続するコネクタ
５９が設けられている。

また、コ字形状をしたＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ
）基板２８は、両脚部の先端で歪ゲージＧ１，Ｇ２に起歪体２０の両端部と中央部との各
間で接続され、該ＦＰＣ基板２８の中間部にはＦＰＣ基板２８の配線パターンに接続する
４つのスルーホール（図略）が設けられ、これらのスルーホールは前記アンプ基板の端子
（図略）に夫々接続されている。

上記のように構成された車両のシート用乗員荷重検出装置によると、取付け面１８に取
り付けられた固定軸１９に該乗員荷重検出装置１０を取り付ける場合、起歪体２０は、ア
ッパブラケット２４により相対移動不能に固定された第１ロアブラケット２１と第２ロア
ブラケット２２とにより支持され、一つのユニットとなっているので、起歪体２０が取り
付けられる固定軸１９の位置の製造上の寸法ばらつきに影響されることなく、高精度で乗
員荷重の検出を行うことができる。

また、乗員がシート１１に着座すると、シートクッションに固定されたフレーム１７に
乗員の荷重が加わる。これによりシート用乗員荷重検出装置１０の連結軸２３を介して各
起歪体２０に荷重が加わる。図６から図７に示すように、起歪体２０が変形する際に、そ
の一端部が第１ロアブラケット２１により固定されているので、測定の度に位置ずれを生
じることなく高精度で乗員の荷重を検出できる。そして、起歪体２０は、その他端部が第
２ロアブラケット２２により所定の隙間ｔの範囲で水平方向に移動できるように支持され
ているので、両端の支持が荷重時における起歪体２０の変形に影響をあたえることなく高
感度で同荷重を検出することができる。また、アッパブラケット２４のアンプケース取付
け部４７により、アッパレール１６及びフレーム１７の側方にアンプケース２７が配され
るので、アッパレール１６とフレーム１７との間隔を小さくして省スペースを図ることが
できる。

このように起歪体２０を、一端ベース部２９、一端中軸部３１及び先軸部３２等で構成
される単純な部材である第１ロアブラケット２１と、他端ベース部３４及び他端中軸部３
６等で構成される単純な部材である第２ロアブラケット２２とで支持し、アッパブラケッ
ト２４に第１ロアブラケット２１と第２ロアブラケット２２とを固定することにより、簡
単な構造のユニットとしての荷重検出装置１０を構成することが出来るので、組み付けが
容易で極めて低コストの車両のシート用乗員荷重検出装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、起歪体の上に位置するアッパブラケットと、起歪体の下に
位置する第１、第２のロアブラケットとで、該起歪体を挟持するものとしたが、これに限
定されず、例えば、これらの構成が上下逆の位置に配されるものでもよい。

また、アッパブラケットを鋼板製のものとしたが、これに限定されず例えばアルミ合金
製のものでもよい。

実施形態の車両のシート用乗員荷重検出装置が用いられるシートの斜視図。シート用乗員荷重検出装置のフレームへの組付け状態を示す図。同荷重検出装置の分解斜視図。各ブラケット、連結軸の起歪体への組付けを示す図。組立てられたシート用乗員荷重検出装置の斜視図。シート用乗員荷重検出装置の取付けを示す概略図。荷重による起歪体の変形を示す概略図。

符号の説明

１０…シート用乗員荷重検出装置、１１…シート、１２…フロア、１６…フロア側固定
部材（アッパレール）、１７…シート側固定部材（フレーム）、１８取付け面、１９…固
定軸、２０…起歪体、２１…一端固定支持部材（第１ロアブラケット）、２２…他端嵌着
支持部材（第２ロアブラケット）、２３…連結部材（連結軸）、２４…アッパブラケット
、２９…一端ベース部、３０…固定穴、３１…一端中軸部、３２…先軸部、３３…取付面
取付穴、３４…他端ベース部、３５…取付穴、３６…他端中軸部、３７…取付面取付穴、
４３…固定部、４４…固定部、４５…一方固定穴、４６…他方固定穴、４７…アンプケー
ス取付け部、Ｇ１…歪ゲージ、Ｇ２…歪ゲージ、ｔ…所定の隙間。

Claims

車両のフロアにシートを固定するためのフロア側固定部材とシート側固定部材との間に
介在され、前記シートに着座している乗員の荷重を歪ゲージが貼付された起歪体により測
定する車両のシート用乗員荷重検出装置において、
前記起歪体に垂直方向に固定され前記フロア側固定部材及び前記シート側固定部材の一
方に固定される連結部材と、
前記起歪体の一方端側に穿設された固定穴に相対移動不能に嵌着されるとともに、前記
フロア側固定部材及び前記シート側固定部材の他方に形成された取付け面に固定され、該
取付け面から該起歪体を所定間隔をおいて支持する一端固定支持部材と、
前記起歪体の他方端側に穿設された取付穴に所定の隙間を設けて嵌着されるとともに、
前記取付け面に固定され、該取付け面から該起歪体を所定間隔をおいて支持する他端嵌着
支持部材と、
前記一端固定支持部材と前記他端嵌着支持部材とを端部において相対移動不能に夫々固
定する一対の固定部と、該一対の固定部に連続するとともに前記起歪体の側方に延在する
アンプケース取付け部と、が形成されたブラケットと、
を備えていることを特徴とする車両のシート用乗員荷重検出装置。
請求項１において、前記一端固定支持部材は、前記所定間隔に対応する所定厚さの一端
ベース部と、該ベース部から突出して前記起歪体の前記固定穴に相対移動不能に嵌着され
る一端中軸部と、該一端中軸部から突出して前記ブラケットの一方の端部に穿設された一
方固定穴に相対移動不能に嵌着される先軸部と、前記一端ベース部、前記一端中軸部及び
前記先軸部を貫通して形成され前記取付け面に突設される固定軸に取り付けられる取付面
取付穴と、を有し、
前記他端嵌着支持部材は、前記所定間隔に対応する所定厚さの他端ベース部と、該他端
ベース部から突出して前記起歪体の前記取付穴に所定の隙間をもって嵌着されるとともに
前記ブラケットの他方の端部に穿設された他方固定穴に相対移動不能に嵌着される他端中
軸部と、前記他端ベース部及び他端中軸部を貫通して形成され前記取付け面に突設される
固定軸に取り付けられる取付面取付穴と、を
有していることを特徴とする車両のシート用乗員荷重検出装置。