JP3468728B2 - Seat weight measuring device - Google Patents

Seat weight measuring device

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JP3468728B2
JP3468728B2 JP27377999A JP27377999A JP3468728B2 JP 3468728 B2 JP3468728 B2 JP 3468728B2 JP 27377999 A JP27377999 A JP 27377999A JP 27377999 A JP27377999 A JP 27377999A JP 3468728 B2 JP3468728 B2 JP 3468728B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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に
関する。特には、車載環境耐性に優れ、かつ低価格なシ
ート重量計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring seat weight including the weight of an occupant sitting on a vehicle seat. In particular, the present invention relates to a low-priced seat weight measuring device that is excellent in vehicle environment resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車には乗員の安全を確保するための
設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、シートレールの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10−121
627号)。
2. Description of the Related Art Vehicles are equipped with seat belts and airbags as equipment for ensuring the safety of passengers. Recently, in order to further improve the performance of seat belts and airbags, there is a trend to control the operation of the safety equipment according to the weight (weight) of the occupant. For example, the deployment gas amount and deployment speed of the airbag are adjusted or the pretension of the seat belt is adjusted according to the weight of the occupant. To do so, it is necessary to know the weight of the occupant sitting on the seat by some means. As an example of such means, a proposal has been made that load sensors (load cells) are arranged at four corners of a seat rail and the vertical load applied to the load cells is totaled to measure a seat weight including an occupant's weight. (Japanese Patent Application No. 9-156666 and Japanese Patent Application No. 10-121 by the same applicant)
627).

【0003】上記のようなシート重量計測装置用の荷重
センサとしては、最大計測荷重が50kg程度で小型のも
のが望まれる。そのような荷重センサとしては、荷重を
受けてたわむセンサ板に歪ゲージを貼った(あるいは形
成した)もの、圧電式のもの、荷重を受けてたわむ弾性
部材の変位を静電容量センサで検出するもの等がある。
歪ゲージとしては、一般に金属薄膜ゲージが用いられ
る。この金属薄膜ゲージの製造方法は、以下の通りであ
る。即ち、樹脂フィルムに張り付けた金属薄膜をエッチ
ングし、配線部と細線からなるゲージ部を形成する。そ
の後、さらに樹脂フィルムでサンドイッチ状に挟み、そ
れをバネ鋼に張り付ける。そして、バネ鋼と金属薄膜の
温度係数(温度と線膨張との関係を示す係数)を調整す
ることにより、歪特性と温度係数の優れた荷重センサを
構成することができる。
As a load sensor for the seat weight measuring apparatus as described above, a small one with a maximum measurement load of about 50 kg is desired. Such load sensors include those in which a strain gauge is attached (or formed) to a sensor plate that flexes under load, piezoelectric type, and displacement of an elastic member that flexes under load is detected by a capacitance sensor. There are things.
A metal thin film gauge is generally used as the strain gauge. The method of manufacturing this metal thin film gauge is as follows. That is, the metal thin film attached to the resin film is etched to form a gauge portion including a wiring portion and a thin wire. After that, it is sandwiched with a resin film and attached to spring steel. Then, by adjusting the temperature coefficient (coefficient indicating the relationship between temperature and linear expansion) of the spring steel and the metal thin film, it is possible to configure a load sensor having excellent strain characteristics and temperature coefficient.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような歪ゲージは、製造工程が複雑であるため、加工コ
ストが高い。また、歪ゲージを精度良く、かつ均一に接
着する作業に手間が掛かり、組付けコストが高い。さら
に、歪ゲージの出力電圧が小さいため、ノイズシールド
や高感度アンプも必要となるのでコスト高の要因となっ
ている。ところで金属の配線部と細線からなるゲージ部
は、樹脂フィルムで挟んで耐熱性(一般に−35°Cか
ら+80°C)や耐腐食性を向上させている。ところ
が、車内のような高温高湿環境下ではさらに十分な追加
的シールを施さないと、厳しい使用環境下では絶縁不良
を引き起こすおそれがある。
However, the strain gauge as described above has a high manufacturing cost because the manufacturing process is complicated. Further, the work of adhering the strain gauge accurately and uniformly requires a lot of work, and the assembling cost is high. Furthermore, since the output voltage of the strain gauge is small, a noise shield and a high-sensitivity amplifier are also required, which is a factor of high cost. By the way, the gauge portion formed of a metal wiring portion and a thin wire is sandwiched between resin films to improve heat resistance (generally −35 ° C. to + 80 ° C.) and corrosion resistance. However, if a sufficient additional seal is not provided in a high temperature and high humidity environment such as in a vehicle, insulation failure may occur in a severe operating environment.

【0005】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
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、加工コストや組
付けコストを低減できるシート重量計測装置を提供する
ことを目的とする。さらに、耐熱性や耐腐食性を向上で
きるシート重量計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and is an apparatus for measuring the seat weight including the weight of an occupant sitting on a vehicle seat, which reduces processing costs and assembly costs. An object of the present invention is to provide a seat weight measuring device that can be used. Furthermore, it aims at providing the seat weight measuring device which can improve heat resistance and corrosion resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明のシート重量計測装置
は、 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; シート内又はシート
と車体との間に挿入された、シート重量の少なくとも一
部を受けてこれを電気信号に変換する荷重センサを備
え、 該荷重センサが、 上記シート重量の少なくとも
一部を受けて弾性変形するセンサ部材と、 該センサ部
材の表面に配置されたストレインゲージと、を有し、
該ストレインゲージが、上記センサ部材の表面に順次選
択的に積層された下絶縁層、配線層、抵抗層及び上絶縁
層を具備し、 上記下絶縁層が、ガラス質の材料を含
み、 上記荷重センサに荷重がかかったときに上記スト
レインゲージの歪を1500με以下に制限する変位規
制機構が設けられており、 上記変位規制機構が、上記
シートと上記車体のシート固定部の間に、両者の相対変
位をある範囲内に規制するように設けられていることを
特徴とする。
In order to solve the above problems, a seat weight measuring apparatus of the present invention is an apparatus for measuring a seat weight including a weight of an occupant sitting on a vehicle seat. And a load sensor inserted into the seat or between the seat and the vehicle body for receiving at least a part of the seat weight and converting the same into an electric signal, wherein the load sensor is at least a part of the seat weight. And a strain gauge arranged on the surface of the sensor member.
The strain gauge includes a lower insulating layer, a wiring layer, a resistance layer, and an upper insulating layer that are sequentially and selectively stacked on the surface of the sensor member, and the lower insulating layer contains a vitreous material. A displacement gauge that limits the strain of the strain gauge to 1500 με or less when a load is applied to the sensor.
A control mechanism is provided, and the displacement regulation mechanism is
Between the seat and the seat fixing part of the vehicle body, the relative change of both
That it is designed to regulate the position within a certain range.
Characterize.

【0007】ストレインゲージが積層構造であるので、
例えば印刷などにより形成することができ、量産性を高
めることができる。ストレインゲージをセンサ部材に直
接形成しているので、組付けが容易となる。さらに、保
護層として上絶縁層を形成できるので、追加的シールを
施す必要がなくなる。なお、本明細書にいうシート重量
計測装置の目的は、基本的にはシート上の乗員の重量を
測定することである。したがって、シートそのものの重
量分をキャンセルして乗員の重量のみを計測する装置
も、本明細書にいうシート重量計測装置に含まれる。
Since the strain gauge has a laminated structure,
For example, it can be formed by printing or the like, and mass productivity can be improved. Since the strain gauge is directly formed on the sensor member, the assembly is easy. Further, since the upper insulating layer can be formed as the protective layer, it is not necessary to provide an additional seal. The purpose of the seat weight measuring device in this specification is basically to measure the weight of an occupant on the seat. Therefore, a device for canceling the weight of the seat itself and measuring only the weight of the occupant is also included in the seat weight measuring device herein.

【0008】本発明においては、センサ部材が伸率0.
1%以上の繰り返し弾性変形に耐える材料からなること
が好ましい。少なくとも0.1%以上の伸び縮みで永久
歪が蓄積しないので、シートセンサとして使用すること
ができる。本発明においては、各層が、絶縁材ペース
ト、配線材ペースト又は抵抗材ぺーストをあるパターン
で塗布した後に固化させたものであることが好ましい。
特に、絶縁層が、ガラス質の材料を含むことが好まし
い。ペーストであるので印刷などにより形成が可能とな
り、量産性を高めることができる。また、ガラス質の材
料が含まれているので、耐熱性や耐腐食性を向上させる
ことができる。
In the present invention, the sensor member has an elongation of 0.
It is preferably made of a material that withstands repeated elastic deformation of 1% or more. Since the permanent strain does not accumulate at least by expansion and contraction of 0.1% or more, it can be used as a sheet sensor. In the present invention, it is preferable that each layer is formed by applying an insulating material paste, a wiring material paste, or a resistance material paste in a certain pattern and then solidifying it.
In particular, the insulating layer preferably contains a glassy material. Since it is a paste, it can be formed by printing or the like, and mass productivity can be improved. Further, since it contains a glassy material, heat resistance and corrosion resistance can be improved.

【0009】本発明においては、センサ部材が、ステン
レス鋼であり、上記各層が、焼成により固化されている
ことが好ましい。耐熱性があるステンレス鋼を用いるこ
とにより、各層を高温で焼成する際にセンサ部材も一緒
に焼成することができる。本発明においては、リード線
や付加部品との接続端子も積層形成されていることが好
ましい。リード線や付加部品との接続端子も積層形成し
て量産性を高めることができる。ここで付加部品とは、
例えば以下のようなものを挙げることができる。歪セン
サの感度特性を補正するための抵抗素子や半導体素子、
歪センサの温度特性を補正するための温感抵抗素子や半
導体温度センサ、歪センサを電気的に保護するためのコ
ンデンサーや半導体素子、歪センサの出力インピーダン
スを低くするための増幅回路。
In the present invention, it is preferable that the sensor member is made of stainless steel and each of the above layers is solidified by firing. By using heat-resistant stainless steel, the sensor member can be fired together when each layer is fired at a high temperature. In the present invention, it is preferable that the lead wire and the connection terminal with the additional component are also laminated. It is possible to enhance productivity by stacking lead terminals and connection terminals with additional components. Here, the additional parts are
For example, the following can be mentioned. A resistance element or semiconductor element for correcting the sensitivity characteristics of the strain sensor,
A temperature sensitive resistance element for correcting the temperature characteristics of the strain sensor, a semiconductor temperature sensor, a capacitor for electrically protecting the strain sensor, a semiconductor element, and an amplifier circuit for lowering the output impedance of the strain sensor.

【0010】本発明においては、荷重センサに荷重がか
かったときに上記ストレインゲージの歪が1500με
以下としている。ここで、センサ部材にかかる歪を15
00με以下に制限する変位規制機構が設けられている
ことが好ましい。この範囲の歪であればストレインゲー
ジやセンサ部材の破損を防止することができる。ストレ
ンゲージの歪は最高荷重(例えば100kgf)下で1
000〜1500μεとすることが好ましい。ストレイ
ンゲージの出力が十分に高いと精度の良い測定を行え
る。
In the present invention, the strain of the strain gauge is 1500 με when a load is applied to the load sensor.
It is as follows . Here, the strain applied to the sensor member is 15
It is preferable to provide a displacement regulation mechanism for limiting the displacement to 00 με or less. If the strain is in this range, the strain gauge and the sensor member can be prevented from being damaged. Strain gauge strain is 1 under maximum load (eg 100 kgf)
It is preferably 000 to 1500 με. If the output of the strain gauge is sufficiently high, accurate measurement can be performed.

【0011】本発明においては、センサ部材の形状撓み
により、上記ストレインゲージ近辺のセンサ部材の表面
歪が均一化されていることが好ましい。センサ部材の表
面歪が均一化されているので、計測精度を向上させ、感
度の変化を防止することができる。本発明においては、
ストレインゲージがブリッジ回路を備え、その一片の抵
抗が500Ω〜5000Ωであることが好ましい。この
範囲であれば電流増大による発熱を防止し、重量検出を
安定して行うことができる。
In the present invention, it is preferable that the surface strain of the sensor member near the strain gauge is made uniform by the shape deflection of the sensor member. Since the surface strain of the sensor member is made uniform, it is possible to improve the measurement accuracy and prevent the sensitivity from changing. In the present invention,
It is preferable that the strain gauge has a bridge circuit, and the resistance of the piece is 500Ω to 5000Ω. Within this range, heat generation due to an increase in current can be prevented, and weight detection can be performed stably.

【0012】以下、図面を参照しつつ説明する。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(ストレインゲージ)の構成例を示す断面側面図であ
る。図2(A)は、図1のセンサを有するセンサ板(セ
ンサ部材)の平面図であり、同図(B)は、センサの回
路図である。尚、図1は図2(A)のX−X’線断面側
面を示す。センサ30は、母材であるセンサ板(バネ
材)31の上に電気絶縁のための絶縁層(下絶縁層)3
2が形成されている。この絶縁層32の上に配線層33
が選択的に形成されている。さらに、この配線層33の
上に抵抗層34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)35が形成されている。このように、
バネ材31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。
A description will be given below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 2 is a sectional side view showing a configuration example of a sensor (strain gauge) of the seat weight measuring device according to one embodiment of the present invention. 2A is a plan view of a sensor plate (sensor member) having the sensor of FIG. 1, and FIG. 2B is a circuit diagram of the sensor. Note that FIG. 1 shows a cross-sectional side view taken along line XX ′ of FIG. The sensor 30 includes an insulating layer (lower insulating layer) 3 for electrical insulation on a sensor plate (spring material) 31 which is a base material.
2 is formed. A wiring layer 33 is formed on the insulating layer 32.
Are selectively formed. Further, a resistance layer 34 is selectively formed on the wiring layer 33 to form a strain gauge. Then, an insulating layer (upper insulating layer) 35 as a protective film for these is formed. in this way,
Since an electric circuit such as a resistor is directly laminated on the spring material 31, the processing cost and the assembly cost can be reduced.
Furthermore, heat resistance and corrosion resistance can be improved.

【0013】センサ板41は、全体として角の丸くなっ
た長方形の板である。この例では、歪率0.1%以上の
繰り返し弾性変形に耐える材質ステンレス鋼であり、全
体の長さ80mm、幅40mm、厚さ3mmである。センサ板
41の中央部には径10mmの中心軸孔41aが開けられ
ている。センサ板41の両端部には、径8mmのボルト孔
41bが開けられている。中心軸孔41aの周縁から中
心軸孔41aと両ボルト孔41bの間にかけて、センサ
30が形成されている。荷重センサ30の形成領域のう
ち中心軸孔41aと両ボルト孔41bの間の領域41c
には、両側にほぼアール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41が変形する
部分が位置的に固定されるため、センサ30の表面歪の
位置変化も固定され感度が安定となる。
The sensor plate 41 is a rectangular plate with rounded corners as a whole. In this example, the material is stainless steel, which has a strain rate of 0.1% or more and withstands repeated elastic deformation, and has a total length of 80 mm, a width of 40 mm, and a thickness of 3 mm. A central shaft hole 41a having a diameter of 10 mm is formed in the central portion of the sensor plate 41. Bolt holes 41b having a diameter of 8 mm are formed at both ends of the sensor plate 41. A sensor 30 is formed from the peripheral edge of the central shaft hole 41a to between the central shaft hole 41a and both bolt holes 41b. A region 41c between the central shaft hole 41a and both bolt holes 41b in the formation region of the load sensor 30.
Has a conical neck on each side. Due to this constriction, the deformed portion of the sensor plate 41 is fixed in position, so that the position change of the surface strain of the sensor 30 is fixed and the sensitivity becomes stable.

【0014】センサ30は、中心軸孔41aの中心に対
してほぼ左右対称に配置されている。即ち、センサ30
を構成する4個の歪抵抗34a,34b,34c,34
dは、ボルト孔41b寄り(端寄り)に、引張歪側の2
個の歪抵抗34a,34bと、中心軸孔41a寄り(中
央寄り)に、圧縮歪側の2個の歪抵抗34c,34dに
別けて配置されている。そして、4個の歪抵抗34a,
34b,34c,34dは、図2(B)のようなブリッ
ジ回路となるように、配線33a,33b,33c,3
3dにより接続されている。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。
The sensor 30 is arranged substantially symmetrically with respect to the center of the central shaft hole 41a. That is, the sensor 30
Of the four strain resistors 34a, 34b, 34c, 34
d is 2 on the tensile strain side near the bolt hole 41b (closer to the end).
The strain resistors 34a and 34b are arranged separately from the two strain resistors 34c and 34d on the compression strain side near the central shaft hole 41a (close to the center). Then, the four strain resistors 34a,
The wirings 33a, 33b, 33c, and 3 are arranged so that the wirings 34b, 34c, and 34d are bridge circuits as shown in FIG.
It is connected by 3d. 1, 2 in the square in the figure,
Items with numbers 3 and 4 indicate terminals.

【0015】そして、歪抵抗34a,34cと歪抵抗3
4b,34dの間には、感度調整抵抗34eが配置され
ている。この、感度調整抵抗34eは、半田の信頼性や
部品への機械的ストレスを考慮しセンサ板41の歪の少
ない所、即ち力線から外れた突出部である端子1、3の
近傍の中心軸孔41a寄りにブリッジ状に形成されて半
田接続されている。なお、感度調整抵抗34eの代わり
に信号を増幅するアンプを接続しても良いし、温度特性
調整素子を接続しても良い。歪センサの特性を補正する
部品の接続端子を歪センサ用の端子と一体にセンサ板上
に形成することにより、加工コストを低下でき、かつ、
温度ドリフトなどの特性を改善できる。
The strain resistors 34a, 34c and the strain resistor 3
A sensitivity adjustment resistor 34e is arranged between 4b and 34d. The sensitivity adjusting resistor 34e is a central axis in the vicinity of the terminals 1 and 3 which are protrusions deviated from the lines of force in consideration of the reliability of solder and mechanical stress on components, where the sensor plate 41 has less distortion. It is formed in a bridge shape near the hole 41a and soldered. An amplifier for amplifying a signal may be connected instead of the sensitivity adjusting resistor 34e, or a temperature characteristic adjusting element may be connected. By forming the connection terminal of the component that corrects the characteristics of the strain sensor on the sensor plate integrally with the terminal for the strain sensor, the processing cost can be reduced, and
Characteristics such as temperature drift can be improved.

【0016】ここで、車載システムでは電気出力の大き
さ以外に信号ラインの低インピーダンス化が重要であ
る。電波ノイズの他にシート脚部は湿度、塩を含むダス
ト、水滴など電気リーク対策も重要であり、センサ30
の抵抗値を下げないと安定な重量検出が難しい。歪抵抗
材自体シート抵抗で10kΩ以上で高感度のものもある
が抵抗値が高くなる。また、シート重量は車両のイグニ
ッションオンと同時に計測開始するので、立ち上がり安
定度も重要である。抵抗値が小さくなりすぎると、抵抗
に流れる電流が増大し、発熱による微妙なドリフトが生
じる。従って、ブリッジ(またはハーフブリッジ)を構
成する抵抗値は、500Ω〜5000Ωの範囲が良い。
なお、歪抵抗34a,34b,34c,34dによって
センサ板41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41のたわみを検出
し、そのたわみを荷重に換算してもよい。
Here, in the in-vehicle system, it is important to reduce the impedance of the signal line in addition to the magnitude of the electric output. In addition to radio noise, it is important for the seat legs to take measures against electric leaks such as humidity, dust containing salt, and water drops.
Stable weight detection is difficult unless the resistance value of is reduced. Although the strain resistance material itself has a sheet resistance of 10 kΩ or more and high sensitivity, the resistance value becomes high. Further, since the seat weight starts to be measured at the same time as the ignition of the vehicle is started, the starting stability is also important. If the resistance value becomes too small, the current flowing through the resistance increases, causing a slight drift due to heat generation. Therefore, the resistance value of the bridge (or half bridge) is preferably in the range of 500Ω to 5000Ω.
It should be noted that instead of detecting the strain of the sensor plate 41 by the strain resistors 34a, 34b, 34c, 34d, even if the deflection of the sensor plate 41 is detected by a capacitance sensor or a Hall element and the deflection is converted into a load. Good.

【0017】図3は、本発明の1実施例に係るシート重
量計測装置の全体構成を模式的に示す側面図である。以
下、本明細書中で、単に前後、左右というときは、乗員
1から見ての前後、左右を意味する。図中には、シート
3、その上の乗員1、シート下のシート重量計測装置5
等が示されている。シート3は、乗員1の座るシートク
ッション3aと、背当てであるシートバック3bからな
る。シートクッション3aの底面には前後、左右の4カ
所にシートアジャスタ10が突設されている。なお、図
上では左側の前後の2個のアジャスタ10のみが示され
ているが、右側のシートアジャスタ10はその奥に隠れ
ている。このような図示上の関係は、以下に述べる本装
置の各部についても同じである。シートアジャスタ10
は、シート3内のフレームが一部が突出した部分であ
り、乗員1の調整によって、シートレール11上を前後
にスライド可能である。
FIG. 3 is a side view schematically showing the overall construction of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, in this specification, when simply referred to as front / rear and left / right, it means front / rear and left / right as viewed from the occupant 1. In the figure, a seat 3, an occupant 1 above it, and a seat weight measuring device 5 below the seat are shown.
Etc. are shown. The seat 3 includes a seat cushion 3a on which the occupant 1 sits and a seat back 3b which is a backrest. Seat adjusters 10 are provided on the bottom surface of the seat cushion 3a at four positions in front, back, left and right. Although only the two front and rear adjusters 10 on the left side are shown in the drawing, the seat adjuster 10 on the right side is hidden behind them. Such a relationship in the drawings is the same for each unit of the present apparatus described below. Seat adjuster 10
Is a part of the frame in the seat 3 that is projected, and can be slid back and forth on the seat rail 11 by the adjustment of the occupant 1.

【0018】シートレール11は溝断面(図示されず)
を有し、車両の前後方向に延びる部材である。その溝内
をシートアジャスタ10の下端部がスライドする。シー
トレール11はシートクッション3aの下に左右2本設
けられている。シート重量計測装置を有しない従来のシ
ートでは、シートレール11が車体のシャーシのシート
ブラケットにボルトでしっかりと固定される。シートレ
ール11の後方の1カ所には、シートベルト2のバック
ル4を固定するアンカー固定部12が設けられている。
このアンカー固定部12には、シートベルト2の張力が
かかる。車両の衝突時を想定したアンカー固定部12の
耐破断荷重は2300kgf である。
The seat rail 11 has a groove cross section (not shown).
And a member that extends in the front-rear direction of the vehicle. The lower end of the seat adjuster 10 slides in the groove. Two left and right seat rails 11 are provided below the seat cushion 3a. In a conventional seat that does not have a seat weight measuring device, the seat rail 11 is firmly fixed to the seat bracket of the chassis of the vehicle body with bolts. An anchor fixing portion 12 for fixing the buckle 4 of the seat belt 2 is provided at one position behind the seat rail 11.
The tension of the seat belt 2 is applied to the anchor fixing portion 12. The breaking load of the anchor fixing portion 12 is 2300 kgf assuming a vehicle collision.

【0019】シートレール11の下には前後2組のシー
ト重量計測装置5が設けられている。なお、図示されて
いない右側のシートレールの下にも前後2組のシート重
量計測装置5が設けられており、結局、シート3の下に
は、前後左右4カ所にシート重量計測装置5が設けられ
ている。各シート重量計測装置5は、シート保持機構1
7と変位規制機構25とから構成されており、シートレ
ール11とシート固定部19間に配置されている。シー
ト保持機構17は、この例では、直列に連結された荷重
センサ13とたわみ部材15を備える。荷重センサ13
は、シート保持機構17にかかる荷重を検出している。
たわみ部材15は、シート3に乗員の体重がかかった時
のシートレール11の変位(移動)を拡大するための部
材である。
Below the seat rail 11, two sets of front and rear seat weight measuring devices 5 are provided. Two sets of front and rear seat weight measuring devices 5 are provided under the right seat rail (not shown). After all, below the seat 3, the seat weight measuring devices 5 are provided at four front, rear, left and right positions. Has been. Each seat weight measuring device 5 includes a seat holding mechanism 1
7 and a displacement regulation mechanism 25, and is arranged between the seat rail 11 and the seat fixing portion 19. In this example, the seat holding mechanism 17 includes a load sensor 13 and a bending member 15 that are connected in series. Load sensor 13
Detects the load applied to the seat holding mechanism 17.
The flexure member 15 is a member for increasing the displacement (movement) of the seat rail 11 when the weight of the occupant is applied to the seat 3.

【0020】変位規制機構25は、この例では、シート
レール11の下面に接続された規制バー21と、シート
固定部19上に形成された規制ブロック23からなる。
規制バー21の先端部21aは、フランジ状に拡径され
ている。規制ブロック23は内部に凹部23aを有す
る。同凹部23aの上端には、内側に張り出す鍔23b
が形成されている。規制バー先端部21aは、規制ブロ
ックの凹部23a内に、上下・前後・左右にある隙間を
持って収まっている。
In this example, the displacement regulation mechanism 25 comprises a regulation bar 21 connected to the lower surface of the seat rail 11 and a regulation block 23 formed on the seat fixing portion 19.
The tip portion 21a of the regulation bar 21 is enlarged in a flange shape. The regulation block 23 has a recess 23a inside. At the upper end of the recess 23a, a collar 23b protruding inward is formed.
Are formed. The regulation bar tip 21a is accommodated in the recess 23a of the regulation block with gaps in the vertical, front-rear, and left-right directions.

【0021】シートレール11に異常な荷重がかかって
荷重センサ13やたわみ部材15がある程度以上変形し
たときには、変位規制機構25の規制バー先端部21a
が規制ブロックの凹部23aの内壁と当接する。例え
ば、車両衝突時に乗員1が前方に移動しようとするのを
シートベルト2が拘束したとすると、シートベルト2に
は、乗員1の慣性力による張力がかかる。このとき、規
制バー21は上に上がろうとするが、その動きは、規制
バー先端部21aが規制ブロック鍔23bの下面に当っ
て止められる。このように、シートとシート固定部の間
に両者の相対変位をある範囲内に規制する変位規制機構
25を設け、荷重センサ13に規定以上の力(例えば測
定レインジを越える力)がかかるような場合は、超過荷
重を荷重センサ13ではなく変位規制機構(荷重制限機
構)25に受け持たせる。そのため、荷重センサ13に
求められる耐破断荷重は著しく低くてすみ、荷重センサ
13の小型化・低コスト化を実現できる。また、比較的
脆弱な焼成膜(センサ各層)の歪を制限できる。
When an abnormal load is applied to the seat rail 11 and the load sensor 13 and the bending member 15 are deformed to a certain extent or more, the regulation bar tip portion 21a of the displacement regulation mechanism 25.
Comes into contact with the inner wall of the recess 23a of the regulation block. For example, if the seat belt 2 restrains the occupant 1 from moving forward in a vehicle collision, the seat belt 2 is tensioned by the inertial force of the occupant 1. At this time, the restriction bar 21 tries to move up, but its movement is stopped by the restriction bar tip portion 21a hitting the lower surface of the restriction block collar 23b. In this way, the displacement regulating mechanism 25 for regulating the relative displacement between the seat and the seat fixing portion within a certain range is provided between the seat and the seat fixing portion, and the load sensor 13 receives a force more than the specified value (for example, a force exceeding the measurement range). In this case, the excess load is handled not by the load sensor 13 but by the displacement regulating mechanism (load limiting mechanism) 25. Therefore, the breaking load required for the load sensor 13 can be remarkably low, and the load sensor 13 can be downsized and reduced in cost. Further, it is possible to limit the strain of the fired film (each sensor layer) which is relatively fragile.

【0022】次に、変位規制機構25と、シート保持機
構17のたわみ部材15との関係について説明する。も
し、たわみ部材15がなく(剛性部材とする)、また荷
重センサ13の測定レインジ全範囲における変形が0.
1mmオーダーだとすると、変位規制機構25の規制バー
先端部21aと規制ブロック凹部23aの間の隙間も
0.1mm程度にする必要がある。なぜなら、荷重が測定
レインジを越えた時点で、規制バー先端部21aが規制
ブロック凹部23aの内面に当って、超過荷重が変位規
制機構25にかかるようにする必要があるからである。
Next, the relationship between the displacement regulating mechanism 25 and the bending member 15 of the sheet holding mechanism 17 will be described. If there is no flexible member 15 (it is a rigid member), the deformation of the load sensor 13 in the entire measurement range is 0.
If it is on the order of 1 mm, the gap between the regulation bar tip 21a of the displacement regulation mechanism 25 and the regulation block recess 23a also needs to be about 0.1 mm. This is because, when the load exceeds the measurement range, the regulation bar tip portion 21a needs to hit the inner surface of the regulation block recess 23a so that the overload is applied to the displacement regulation mechanism 25.

【0023】つまり、変位規制機構25も上述の荷重セ
ンサ13のストローク0.1mmに対応する作動精度が求
められ、部品の寸法精度や取り付け精度は0.01mmオ
ーダーとなる。これは、プレス成形品を主とする自動車
のシート周りの現状の寸法精度では、到底対応できるも
のではない。結局、荷重センサ13のたわみストローク
の小ささに引きずられて、変位規制機構(荷重制限機
構)25及びその周辺の部材には、高い寸法精度が求め
られる。本実施例においては、シート保持機構17のた
わみ部材15の作用により、荷重センサ13の測定レイ
ンジあるいは荷重負担レインジにおけるシート保持機構
17のたわみストロークが増幅される。そのため、シー
ト保持機構17や変位規制機構25を構成する部材につ
いての寸法精度や取り付け精度の要求を緩和することが
できる。
That is, the displacement regulating mechanism 25 is also required to have an operating accuracy corresponding to a stroke of 0.1 mm of the load sensor 13 described above, and the dimensional accuracy and mounting accuracy of parts are on the order of 0.01 mm. This is not possible at all with the current dimensional accuracy around the seats of automobiles mainly for press-formed products. Eventually, due to the small bending stroke of the load sensor 13, the displacement regulating mechanism (load limiting mechanism) 25 and its peripheral members are required to have high dimensional accuracy. In the present embodiment, the bending stroke of the sheet holding mechanism 17 in the measurement range of the load sensor 13 or the load bearing range is amplified by the action of the bending member 15 of the sheet holding mechanism 17. Therefore, it is possible to relax the requirements for the dimensional accuracy and the mounting accuracy of the members that form the sheet holding mechanism 17 and the displacement regulation mechanism 25.

【0024】次にシート保持機構及び変位規制機構の具
体例について説明する。図4は、本発明の1実施例に係
るシート重量計測装置の構造を示す図である。(A)は
全体の側面断面図であり、(B)はセンサ板の平面図で
ある。図中の最上部にシートレール11が示されてい
る。シートレール11の下に、センサフレーム上板51
及びセンサフレーム53が、ボルト52により取り付け
られている。センサフレーム上板51は、丈夫な板であ
って、中央部に穴51aを有する。センサフレーム53
は、内側が凹んだ皿状のものである。同フレーム53の
上部外周にはフランジ部53aが形成されており、前述
のとおり同部でボルト52によりセンサフレーム上板5
1に取り付けられている。センサフレーム53の底板5
3bの中央部には、孔53cが開けられている。
Next, specific examples of the sheet holding mechanism and the displacement regulating mechanism will be described. FIG. 4 is a diagram showing the structure of a seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. (A) is an overall side sectional view, and (B) is a plan view of a sensor plate. The seat rail 11 is shown at the top of the drawing. Under the seat rail 11, the sensor frame upper plate 51
And the sensor frame 53 is attached by the bolt 52. The sensor frame upper plate 51 is a strong plate and has a hole 51a in the center thereof. Sensor frame 53
Is a dish-like shape with a concave inside. A flange portion 53a is formed on the outer periphery of the upper portion of the frame 53, and the sensor frame upper plate 5 is formed by the bolt 52 at the same portion as described above.
It is attached to 1. Bottom plate 5 of sensor frame 53
A hole 53c is opened in the center of 3b.

【0025】センサフレーム上板51の下面には、セン
サ板57がボルト55で固定されている。この例でのセ
ンサ板57は、ステンレス鋼材からなり厚さ3mm、幅2
0mm、長さ80mmの長方形の板である。図4(B)に示
すように、センサ板57の中央部には、中心軸貫通孔5
7cが開けられており、両側部にはボルト孔57aが開
けられている。センサ板57の上面には、前後(図4
(B)の左右)に2個ずつの歪抵抗57bを有するセン
サが形成されている。これらの歪抵抗57bは、センサ
板57の歪を検出して、同板57にかかる荷重を計測す
るものである。
A sensor plate 57 is fixed to the lower surface of the sensor frame upper plate 51 with bolts 55. The sensor plate 57 in this example is made of stainless steel and has a thickness of 3 mm and a width of 2 mm.
It is a rectangular plate with a length of 0 mm and a length of 80 mm. As shown in FIG. 4B, the central axis through hole 5 is formed in the central portion of the sensor plate 57.
7c is opened, and bolt holes 57a are opened on both sides. On the upper surface of the sensor plate 57, the front and rear (see FIG.
A sensor having two strain resistors 57b is formed on each side of (B). These strain resistors 57b detect the strain of the sensor plate 57 and measure the load applied to the plate 57.

【0026】センサ板57の中央の孔57cには、中心
軸59が嵌合し、両者はナット59aで固定されてい
る。センサ板57の両側部の孔57aには、ボルト55
が下から上に嵌め込まれている。このボルト55により
センサ板57はセンサフレーム上板51に固定されてい
る。
A central shaft 59 is fitted in a central hole 57c of the sensor plate 57, and both are fixed by a nut 59a. Bolts 55 are provided in the holes 57a on both sides of the sensor plate 57.
Is fitted from bottom to top. The sensor plate 57 is fixed to the sensor frame upper plate 51 by the bolts 55.

【0027】中心軸59は、何カ所かの段やフランジ部
を有する円筒状の軸である。同中心軸59は、上から、
上ナット59a、フランジ部59b、センサフレーム貫
通部59c、細径部59d、下ナット59e等から構成
されている。上ナット59aは、上述のようにセンサ板
57を固定している。また、同ナット59aは、センサ
フレーム上板51の中央穴51aの中に入り込んでい
る。ナット59aと穴51aの間は、規準状態で、一例
で、上下0.25mm、円周方向0.5mmの隙間が設けら
れている。シートレール11にかかる力が大きくなっ
て、センサ板57等の変形が大きくなると、同ナット5
9aが同穴51aの内面に当接する。その時点で、セン
サ板57の変形がそれ以上進むことはなくなる。すなわ
ち、中心軸上ナット59aとセンサフレーム上板中央穴
51aが、変位規制機構を形成している。
The central shaft 59 is a cylindrical shaft having a plurality of steps and flanges. The central axis 59 is
The upper nut 59a, the flange portion 59b, the sensor frame penetrating portion 59c, the small diameter portion 59d, the lower nut 59e, and the like are included. The upper nut 59a fixes the sensor plate 57 as described above. Further, the nut 59a is inserted into the central hole 51a of the sensor frame upper plate 51. Between the nut 59a and the hole 51a, in a standard state, a gap of 0.25 mm in the vertical direction and 0.5 mm in the circumferential direction is provided as an example. When the force applied to the seat rail 11 increases and the deformation of the sensor plate 57 and the like increases, the nut 5
9a contacts the inner surface of the hole 51a. At that time, the deformation of the sensor plate 57 does not proceed any further. That is, the center shaft upper nut 59a and the sensor frame upper plate central hole 51a form a displacement regulating mechanism.

【0028】中心軸59のフランジ部59bの外径は、
センサフレーム53の中央孔53cよりも大きく、同部
59bの下面は規準状態で0.25mmの隙間をもってセ
ンサフレーム底板53bの上面と対向している。シート
レール11に上向きの力がかかりセンサ板57の変形が
進むと、センサフレーム53が持ち上げられて、同フレ
ーム底板53bの中央部上面53dが中心軸フランジ部
59bの底面と当接する。ところで、中心軸59のセン
サフレーム貫通部59cの外周とセンサフレーム中央孔
53cの内周の間には規準状態で0.7mmの隙間が存在
する。この部分も変位規制機構を構成している。
The outer diameter of the flange portion 59b of the central shaft 59 is
It is larger than the central hole 53c of the sensor frame 53, and the lower surface of the same portion 59b faces the upper surface of the sensor frame bottom plate 53b with a gap of 0.25 mm in the standard state. When an upward force is applied to the seat rail 11 and the deformation of the sensor plate 57 progresses, the sensor frame 53 is lifted, and the central upper surface 53d of the frame bottom plate 53b comes into contact with the bottom surface of the central shaft flange portion 59b. By the way, a gap of 0.7 mm exists between the outer periphery of the sensor frame penetrating portion 59c of the central shaft 59 and the inner periphery of the sensor frame central hole 53c in the standard state. This part also constitutes the displacement regulation mechanism.

【0029】中心軸59の細径部59dは、センサフレ
ーム貫通部59cから一段細くなって下方に延びてい
る。同細径部59dの先端にはナット59eが螺合して
いる。同細径部59dの外周には、上から下に向かっ
て、ワッシャー61、ゴムワッシャー63、センサベー
ス65、ゴムワッシャー63、ワッシャー61が嵌合し
ている。ワッシャー61は金属製である。ゴムワッシャ
ー63は、50kgf 程度の上下方向の荷重変動がある
と、上下2枚分で0.5mm程度伸び縮みする。このゴム
ワッシャー63は、シートレール11とシート固定部
(シートブラケット67)との間の寸法差や歪を吸収す
る役割を果す。センサベース65は、金属製の板であっ
て、本実施例のシート重量計測装置の最下部の部材であ
る。上下2枚のワッシャー61、同じく2枚のゴムワッ
シャー63、及びセンサベース65は、中心軸59のセ
ンサフレーム貫通部59cの下の段部と下ナット59e
との間に挟まれている。センサベース65の端部65b
は、シートブラケット67に、図示せぬボルトにより固
定されている。シートブラケット67は、シャーシ上に
突設されている。
The small-diameter portion 59d of the central shaft 59 is one step thinner from the sensor frame penetrating portion 59c and extends downward. A nut 59e is screwed onto the tip of the small diameter portion 59d. A washer 61, a rubber washer 63, a sensor base 65, a rubber washer 63, and a washer 61 are fitted on the outer periphery of the small diameter portion 59d from the top to the bottom. The washer 61 is made of metal. The rubber washer 63 expands and contracts by about 0.5 mm when the load is changed by about 50 kgf in the vertical direction. The rubber washer 63 plays a role of absorbing a dimensional difference and distortion between the seat rail 11 and the seat fixing portion (seat bracket 67). The sensor base 65 is a metal plate and is the lowermost member of the seat weight measuring apparatus of this embodiment. The upper and lower two washers 61, the same two rubber washers 63, and the sensor base 65 include a step portion below the sensor frame penetrating portion 59c of the central shaft 59 and a lower nut 59e.
It is sandwiched between and. The end portion 65b of the sensor base 65
Are fixed to the seat bracket 67 with bolts (not shown). The seat bracket 67 is projectingly provided on the chassis.

【0030】図4の実施例のシート重量計測装置の全体
の作用についてまとめて説明する。シートレール11に
かかるシート及び乗員の重量は、通常は、センサ板57
を介して中心軸59、ゴムワッシャー63、センサベー
ス65、シートブラケット67に伝わる。この際、セン
サ板57が荷重にほぼ比例するたわみを生じ、それを歪
抵抗57bで検出し、センサ板57にかかる上下方向の
荷重を計測する。前後左右の各荷重センサの計測荷重を
合計し、合計値からシートやシートレール等の重量を引
けば乗員の重量を知ることができる。荷重センサに10
0kgf の荷重がかかったときに歪抵抗57bの歪が15
00με以下、好ましくは1000μεとされている。
The overall operation of the seat weight measuring apparatus of the embodiment shown in FIG. 4 will be described collectively. The weight of the seat and the occupant on the seat rail 11 is normally determined by the sensor plate 57.
Through the central shaft 59, the rubber washer 63, the sensor base 65, and the seat bracket 67. At this time, the sensor plate 57 causes a deflection substantially proportional to the load, which is detected by the strain resistance 57b, and the vertical load applied to the sensor plate 57 is measured. The weight of the occupant can be known by summing the measured loads of the front, rear, left and right load sensors and subtracting the weight of the seat, seat rail, etc. from the total value. 10 for load sensor
When a load of 0 kgf is applied, the strain of the strain resistance 57b is 15
It is set to 00 με or less, preferably 1000 με.

【0031】一方、シートレール11に荷重センサの測
定レインジ(例えば1500με以下)、あるいは荷重
負荷限界を超えるような異常な力がかかると、中心軸ナ
ット59aがセンサフレーム上板中央穴51aの内面に
当接したり、中心軸フランジ部59bやセンサフレーム
貫通部59cがセンサフレーム底板53bと当接する。
このような変位規制機構の働きにより、センサ板57の
過大な変形を防止するとともに、シートレール11とシ
ートブラケット67間を強固に連結する。
On the other hand, when the seat rail 11 is subjected to a measurement range of the load sensor (for example, 1500 με or less) or an abnormal force exceeding the load load limit, the central shaft nut 59a is attached to the inner surface of the sensor frame upper plate central hole 51a. The central shaft flange portion 59b and the sensor frame penetrating portion 59c come into contact with the sensor frame bottom plate 53b.
By such a function of the displacement regulating mechanism, the sensor plate 57 is prevented from being excessively deformed, and the seat rail 11 and the seat bracket 67 are firmly connected.

【0032】ここで、一般的に車載環境下ではノイズに
よる影響を排除するため電気的出力を大きくとる必要が
あり、できるだけ大きな変形歪をセンサ板に加える必要
がある。そこで、センサ板の変形を検出する抵抗の直下
を母材や積層部(センサ)が許容する最大の歪で変形さ
せればよい。ただし、一部分に歪を集中させるとセンサ
板の歪方で感度がばらついたり、さらに衝撃等によりさ
らなる局部集中が起こり、許容限度を超えて破損する。
従って、センサ板や積層部の許容範囲を最大限に利用す
るには、変形応力を拡散させ、かつ抵抗周辺にセンサ板
上に生じる最大歪量の70%以上の表面歪量が均質に生
じるようにセンサ板を形成すればよい。
Here, generally, in an in-vehicle environment, it is necessary to obtain a large electric output in order to eliminate the influence of noise, and it is necessary to apply as much deformation strain as possible to the sensor plate. Therefore, just below the resistor for detecting the deformation of the sensor plate may be deformed with the maximum strain allowed by the base material or the laminated portion (sensor). However, if the strain is concentrated on a part of the sensor plate, the sensitivity will vary depending on the strain of the sensor plate, and further local concentration will occur due to impact or the like, resulting in damage beyond the allowable limit.
Therefore, in order to maximize the use of the allowable range of the sensor plate and the laminated portion, the deformation stress should be diffused and the surface strain amount of 70% or more of the maximum strain amount generated on the sensor plate around the resistance should be generated uniformly. The sensor plate may be formed on the.

【0033】図5(A)は、本発明の1実施例に係るシ
ート重量計測装置の別の形態のセンサ板の平面図であ
り、同図(B)は、センサの回路図である。センサ板7
1は、菱形の板である。この例では、材質ステンレス鋼
であり、全体の長さ80mm、最大幅40mm、厚さ3mmで
ある。センサ板71の中央部には径10mmの中心軸孔7
1aが開けられている。センサ板71の両端部には、径
8mmのボルト孔71bが開けられている。センサ板71
の中央部から両端部に至る形状をテーパとすることによ
り、センサ板71の曲げ曲率を一定として表面の歪が局
在しないようにしている。この両テーパ部の表面歪が一
定となる領域Aと中央部の歪が生じない領域Bに歪抵抗
を積層形成し、図5(B)のようなブリッジ回路となる
ように、配線を積層形成してセンサとする。このテーパ
により、センサ板71が変形する部分が位置的に固定さ
れるため、センサの表面歪の位置変化も固定され感度が
安定となる。
FIG. 5A is a plan view of a sensor plate of another form of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a circuit diagram of the sensor. Sensor plate 7
1 is a diamond plate. In this example, the material is stainless steel, and the overall length is 80 mm, the maximum width is 40 mm, and the thickness is 3 mm. The central portion of the sensor plate 71 has a central shaft hole 7 with a diameter of 10 mm.
1a is opened. Bolt holes 71b having a diameter of 8 mm are formed at both ends of the sensor plate 71. Sensor plate 71
By tapering the shape from the central part to both ends, the bending curvature of the sensor plate 71 is made constant so that surface strain is not localized. Strain resistors are laminated and formed in a region A where the surface strain of both taper portions is constant and a region B where no strain occurs in the central portion, and wiring is laminated so as to form a bridge circuit as shown in FIG. 5B. And use it as a sensor. Because of this taper, the deformed portion of the sensor plate 71 is fixed in position, so that the position change of the surface strain of the sensor is fixed and the sensitivity becomes stable.

【0034】上述した各センサ板は、曲げ荷重に対応し
た例であるが、引っ張り荷重に対応したセンサ板でも同
様に適用することができる。図6は、本発明の1実施例
に係るシート重量計測装置のさらに別の形態のセンサ板
の平面図である。センサ板81は、全体として角の丸く
なった長方形の板である。この例では、材質ステンレス
鋼であり、全体の長さ80mm、幅40mm、厚さ3mmであ
る。センサ板81の両端部には、径8mmのボルト孔81
bが開けられている。センサ板81の中央部の領域81
aには、表面歪が一定となるように両側にほぼアール状
にえぐられたくびれが設けられ、センサが形成されてい
る。このくびれにより、センサ板81が変形する部分が
位置的に固定されるため、センサの表面歪の位置変化も
固定され感度が安定となる。
Although each of the above-mentioned sensor plates is an example corresponding to a bending load, a sensor plate corresponding to a tensile load can be similarly applied. FIG. 6 is a plan view of a sensor plate of still another form of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. The sensor plate 81 is a rectangular plate with rounded corners as a whole. In this example, the material is stainless steel, and the overall length is 80 mm, the width is 40 mm, and the thickness is 3 mm. Bolt holes 81 with a diameter of 8 mm are provided on both ends of the sensor plate 81.
b is open. Area 81 at the center of the sensor plate 81
A has a constriction which is scooped in a substantially rounded shape on both sides so that the surface strain is constant, thereby forming a sensor. Due to this constriction, the portion where the sensor plate 81 is deformed is fixed in position, so that the position change of the surface strain of the sensor is also fixed and the sensitivity becomes stable.

【0035】上述したセンサ30の製造方法について以
下順次説明する。 (1)バネ材31の材質:SUS430 (2)絶縁層32の形成 ・形成方法:スクリーン印刷 ・形成材料:ガラスペースト ・形成厚さ:30μm 、焼成 850°
A method of manufacturing the above-described sensor 30 will be sequentially described below. (1) Material of spring material 31: SUS430 (2) Forming / forming method of insulating layer 32: screen printing / forming material: glass paste / forming thickness: 30 μm, firing 850 °

【0036】(3)配線層33の形成 ・形成方法:スクリーン印刷 ・形成材料:Ag/Ptペースト ・形成厚さ:10μm 〜20μm 、焼成850° (4)抵抗層34の形成 ・形成方法:スクリーン印刷 ・形成材料:Ru系抵抗ペースト ・形成厚さ:20μm 、焼成850°(3) Formation of wiring layer 33 ・ Forming method: Screen printing ・ Forming material: Ag / Pt paste ・ Formation thickness: 10 μm to 20 μm, firing 850 ° (4) Formation of resistance layer 34 ・ Forming method: Screen printing ・ Forming material: Ru-based resistor paste ・ Formation thickness: 20 μm, firing 850 °

【0037】(5)絶縁層35の形成 ・形成方法:スクリーン印刷 ・形成材料:ガラスペースト(田中貴金属社製、商品名
LS−402(焼成温度530°)、LS−453(焼
成温度850°)) 以上の製造方法によれば、歪みに対して抵抗率が大きく
変化する固体材料で高精度の加工が不要なシート抵抗を
構成することができるので、従来のような歪ゲージ微細
エッチング加工とバネ材への張り付け工程を無くして量
産性を向上させることができる。
(5) Method of forming / forming insulating layer 35: Screen printing / forming material: Glass paste (manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., trade name LS-402 (firing temperature 530 °), LS-453 (firing temperature 850 °)) According to the manufacturing method described above, a sheet material that does not require high-precision processing can be formed of a solid material whose resistivity greatly changes with strain. Mass production can be improved by eliminating the step of sticking to the material.

【0038】本発明は、上記の各種実施例に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に示される基本思想に従
って様々な変形を加えることができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned various embodiments, and various modifications can be added according to the basic idea shown in the claims.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は以下の効果を発揮する。ストレインゲージが積層構造
であるので、例えば印刷などにより形成することがで
き、量産性が高く、加工コストを低減させることができ
る。ストレインゲージをセンサ部材に直接形成している
ので、組付けコストも低減させることができる。さら
に、保護層として上絶縁層を形成できるので、耐熱性や
耐腐食性を向上させることができる。リード線や付加部
品との接続端子も積層形成して荷重センサとする際の量
産性を高め、コストを低減させることができる。また、
変位規制機構が設けられているので、ストレインゲージ
やセンサ部材が破損することはなく、荷重センサの長寿
命化を図ることができる。
As is apparent from the above description, the present invention exhibits the following effects. Since the strain gauge has a laminated structure, it can be formed by, for example, printing, so that mass productivity is high and processing cost can be reduced. Since the strain gauge is directly formed on the sensor member, it is possible to reduce the assembly cost. Further, since the upper insulating layer can be formed as the protective layer, heat resistance and corrosion resistance can be improved. It is possible to enhance the mass productivity and reduce the cost when the lead wire and the connection terminal with the additional component are formed in layers to form the load sensor. Also,
Since the displacement regulating mechanism is provided, the strain gauge and the sensor member are not damaged, and the life of the load sensor can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例に係るシート重量計測装置の
センサ(ストレインゲージ)の構成例を示す断面側面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a configuration example of a sensor (strain gauge) of a seat weight measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(A)は図1のセンサを有するセンサ板(セン
サ部材)の平面図であり、(B)はセンサの回路図であ
る。
2A is a plan view of a sensor plate (sensor member) having the sensor of FIG. 1, and FIG. 2B is a circuit diagram of the sensor.

【図3】本発明の1実施例に係るシート重量計測装置の
全体構成を模式的に示す側面図である。
FIG. 3 is a side view schematically showing the overall configuration of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の1実施例に係るシート重量計測装置の
構造を示す図である。(A)は全体の側面断面図であ
り、(B)はセンサ板の平面図である。
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a seat weight measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. (A) is an overall side sectional view, and (B) is a plan view of a sensor plate.

【図5】(A)は本発明の1実施例に係るシート重量計
測装置の別のセンサ板(センサ部材)の平面図であり、
(B)はセンサの回路図である。
FIG. 5A is a plan view of another sensor plate (sensor member) of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention,
(B) is a circuit diagram of the sensor.

【図6】本発明の1実施例に係るシート重量計測装置用
のさらに別のセンサ板(センサ部材)の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of still another sensor plate (sensor member) for the seat weight measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 乗員 2 シートベルト 3 シート 4 バックル 5 シート重量計測装置 7 車体(シャーシ) 10 シートアジャスタ 11 シートレール 12 アンカー固定部 13 荷重センサ 15 たわみ部材 17 シート保持機構 19 シート固定部(シートブラケット) 21 規制バー 23 規制ブロック 25 変位規制機構 30 センサ 31 センサ板(バネ材) 32 絶縁層(下絶縁
層) 33 配線層 34 抵抗層 35 絶縁層(上絶縁層) 33a,33b,33
c,33d 配線 34a,34b,34c,34d 歪抵抗 34e 感度調整抵抗 41 センサ板 41a 中心軸孔 41b ボルト孔 41c くびれ領域 51 センサフレーム上板 52 ボルト 53 センサフレーム 55 ボルト 57 センサ板 59 中心軸 61 ワッシャー 63 ゴムワッシャー 65 センサベース 67 シートブラケッ
ト 71 センサ板 71a 中心軸孔 71b ボルト孔 81 センサ板 81a くびれ領域 81b ボルト孔
1 occupant 2 seat belt 3 seat 4 buckle 5 seat weight measuring device 7 vehicle body (chassis) 10 seat adjuster 11 seat rail 12 anchor fixing part 13 load sensor 15 bending member 17 seat holding mechanism 19 seat fixing part (seat bracket) 21 regulation bar 23 Restriction Block 25 Displacement Restriction Mechanism 30 Sensor 31 Sensor Plate (Spring Material) 32 Insulating Layer (Lower Insulating Layer) 33 Wiring Layer 34 Resistance Layer 35 Insulating Layer (Upper Insulating Layer) 33a, 33b, 33
c, 33d Wiring 34a, 34b, 34c, 34d Strain resistance 34e Sensitivity adjustment resistance 41 Sensor plate 41a Central shaft hole 41b Bolt hole 41c Constricted area 51 Sensor frame upper plate 52 Bolt 53 Sensor frame 55 Bolt 57 Sensor plate 59 Central shaft 61 Washer 63 rubber washer 65 sensor base 67 seat bracket 71 sensor plate 71a central shaft hole 71b bolt hole 81 sensor plate 81a constricted area 81b bolt hole

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−175503(JP,A) 特開 平5−141907(JP,A) 特開 平8−201191(JP,A) 特開 平6−58706(JP,A) 特開 平8−271323(JP,A) 特開 平9−269258(JP,A) 特開 平9−243436(JP,A) 特開 平9−150662(JP,A) 実開 平3−44643(JP,U) 特公 昭54−41305(JP,B1) 特公 平8−12101(JP,B2) 特表2001−512573(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01G B60N B60R G01G 19/52 G01G 3/14 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-10-175503 (JP, A) JP-A-5-141907 (JP, A) JP-A-8-201191 (JP, A) JP-A-6-58706 (JP , A) JP 8-271323 (JP, A) JP 9-269258 (JP, A) JP 9-243436 (JP, A) JP 9-150662 (JP, A) 3-44643 (JP, U) JP 54-41305 (JP, B1) JP 8-12101 (JP, B2) JP 2001-512573 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl) . 7 , DB name) G01G B60N B60R G01G 19/52 G01G 3/14

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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; シート内又はシートと車体との間に挿入された、シート
重量の少なくとも一部を受けてこれを電気信号に変換す
る荷重センサを備え、 該荷重センサが、 上記シート重量の少なくとも一部を受けて弾性変形する
センサ部材と、 該センサ部材の表面に配置されたストレインゲージと、
を有し、 該ストレインゲージが、上記センサ部材の表面に順次選
択的に積層された下絶縁層、配線層、抵抗層及び上絶縁
層を具備し、 上記下絶縁層が、ガラス質の材料を含み、 上記荷重センサに荷重がかかったときに上記ストレイン
ゲージの歪を1500με以下に制限する変位規制機構
が設けられており、 上記変位規制機構が、上記シートと上記車体のシート固
定部の間に、両者の相対変位をある範囲内に規制するよ
うに設けられていることを特徴とするシート重量計測装
置。
1. A device for measuring seat weight, including the weight of an occupant sitting on a vehicle seat; receiving at least a part of the seat weight inserted in the seat or between the seat and the vehicle body. A load sensor for converting this into an electric signal, wherein the load sensor elastically deforms by receiving at least a part of the seat weight; and a strain gauge arranged on the surface of the sensor member.
The strain gauge includes a lower insulating layer, a wiring layer, a resistance layer, and an upper insulating layer that are sequentially and selectively stacked on the surface of the sensor member, and the lower insulating layer is made of a vitreous material. Displacement regulating mechanism for limiting strain of the strain gauge to 1500 με or less when a load is applied to the load sensor
Is provided, and the displacement regulating mechanism prevents the seat and the seat of the vehicle body from being fixed.
The relative displacement between the two parts is restricted within a certain range between the fixed parts.
Seat weight measuring device characterized in that
Place
【請求項2】 上記センサ部材が伸率0.1%以上の繰
り返し弾性変形に耐える材料からなることを特徴とする
請求項1記載のシート重量計測装置。
2. The seat weight measuring apparatus according to claim 1, wherein the sensor member is made of a material that withstands repeated elastic deformation with an elongation of 0.1% or more.
【請求項3】 上記各層が、絶縁材ペースト、配線材ペ
ースト又は抵抗材ぺーストをあるパターンで塗布した後
に固化させたものであることを特徴とする請求項1又は
2記載のシート重量計測装置。
3. The sheet weight measuring apparatus according to claim 1, wherein each of the layers is formed by applying an insulating material paste, a wiring material paste or a resistance material paste in a certain pattern and then solidifying the applied material. .
【請求項4】 上記センサ部材が、ステンレス鋼であ
り、上記各層が、焼成により固化されていることを特徴
とする請求項3記載のシート重量計測装置。
4. The seat weight measuring apparatus according to claim 3, wherein the sensor member is made of stainless steel, and each of the layers is solidified by firing.
【請求項5】 リード線や付加部品との接続端子も積層
形成されていることを特徴とする請求項1記載のシート
重量計測装置。
5. The seat weight measuring apparatus according to claim 1, wherein the connection terminals for connecting the lead wire and the additional component are also laminated.
【請求項6】 上記荷重センサに最大荷重がかかったと
きに上記ストレインゲージの歪が1000〜1500μ
εであることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記
載のシート重量計測装置。
6. The strain gauge has a strain of 1000 to 1500 μ when a maximum load is applied to the load sensor.
The seat weight measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein?
【請求項7】 上記センサ部材の形状設計により、上記
ストレインゲージ近辺のセンサ部材の表面歪が均一化さ
れていることを特徴とする請求項1〜いずれか1項記
載のシート重量計測装置。
7. The shape design of the sensor member, the seat weight measuring apparatus can according to claim 1-6 or 1, wherein said surface distortions of the sensor member in the vicinity of the strain gauge is made uniform.
【請求項8】 上記ストレインゲージがブリッジ回路を
備え、その一片の抵抗が500Ω〜5000Ωであるこ
とを特徴とする請求項1〜いずれか1項記載のシート
重量計測装置。
8. The strain gauge comprises a bridge circuit, the seat weight measuring apparatus according to claim 1 to 7, wherein any one of the resistance of the piece is characterized in that it is a 500Omu~5000omu.
【請求項9】 上記シートと上記車体のシート固定部の
間に、荷重センサとたわみ部材の連結されたシート保持
機構が設けられており、 該たわみ部材の作用により、上記荷重センサの測定レイ
ンジあるいは荷重負担レインジにおけるシート保持機構
のたわみストロークが増幅されることを特徴とする請求
項1〜8いずれか1項記載のシート重量計測装置。
9. A seat fixing portion of the seat and the vehicle body
Seat holding with a load sensor and a flexible member connected between
A mechanism is provided, and the measuring member of the load sensor is operated by the action of the flexible member.
Holding mechanism in the range or load bearing range
Claims characterized in that the flexure stroke of the
Item 9. The seat weight measuring device according to any one of items 1 to 8.
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