JP4129336B2 - Seat weight measuring device - Google Patents

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Description

【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、車体やシートの寸法誤差や変形等によって荷重センサの性能が損なわれることのないように改良を加えたシート重量計測装置に関する。
【0002】
【背景技術】
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10−121627号等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このシート重量計測装置で正確な計測を行うためには、シートやその上の乗員(あるいは物)の重量以外の荷重がセンサにかかるのを極力排除する必要がある。そのような排除すべき荷重の1つとして、車体やシートに寸法誤差や変形があるにもかかわらずシート重量計測装置を無理に取り付けた場合に生じる荷重(本明細書では組立荷重と称する)がある。
【0004】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、車体やシートの寸法誤差や変形によって荷重センサの性能が損なわれることのないシート重量計測装置を提供することを目的とする。
【0005】
【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、本発明のベースとなる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電気信号に変換する荷重センサと、 シートと車体間のズレ及び/又はたわみの吸収機構と、 を具備することを特徴とする。
【0006】
部品製作誤差や取り付け時の寸法ズレ、たわみ等に起因する組立荷重が荷重センサに伝わらないよう、荷重センサとシートあるいは荷重センサと車体間の連結保持部に上記吸収機構を設けて、車体やシートの寸法誤差を吸収させる。これにより、荷重センサにはより純粋な計測荷重(シート重量)がかかることとなり、センサの有効範囲を十分に広く利用した正確な計測が可能となる。また、荷重センサの許容範囲を超える荷重がセンサにかかるのを防止できる。
【0007】
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。
【0008】
本発明においては、上記吸収機構が、上記シート重量計測装置を車体とシートに取り付け後も可動であることが好ましい。
荷重センサを車両に組込み完了後にシートに不測の荷重が加わってシートがたわんだ場合や走行時に車体がたわんだ場合にも、そのたわみが荷重センサに伝わらないように連結部で吸収できる。
【0009】
本発明のシート重量計測装置においては、上記吸収機構が、スライド機構及び回動機構を含むことが好ましい。
位置・寸法及び回転方向のズレを吸収できる。
【0010】
本発明のシート重量計測装置は、上記吸収機構の位置を規制するセンタリング機構をさらに具備することが好ましい。
【0011】
このセンタリング機構は例えば比較的弱いバネからなり、スライド機構や回動機構を、スライド可能範囲あるいは回動可能角度の中心付近に極力位置させるように働く。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スライド可能寸法を両方向(左右、上下、前後)に確保することができる。
【0012】
以下、図面を参照しつつ説明する。まず、図6を参照しつつ自動車のシート回りの構造を説明する。
図6(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6(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。
【0013】
図6にはシート3が示されている。シート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。
【0014】
シートレール7は、シート3の左右の下方に、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。
【0015】
シートレール7の下面にはシート重量計測装置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11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。
【0016】
図2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3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4は、センサ板の詳細構成を示す平面図である。
図5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。
【0017】
このシート重量計測装置9は細長いベース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2(C)、(D)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。
【0018】
ベース側板21aには、前後それぞれ2カ所ずつのピン孔21e、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、図2(B)に示すように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。
【0019】
しかし、ブラケットピン27と長孔21eの上下・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25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51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。
【0020】
長孔21eのやや中央寄り(ベース21全長の約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21a、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。
【0021】
Zアーム23は、ベース21の内側に配置されている。Zアーム23の平面形状は、中央寄りが左右二叉に分かれ(叉部23h)、前後端寄りが長方形をしている。Zアーム23の前後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。側板23aは、ベース21の側板21aの内側に沿っている。ただし、両側面23a、21a間には隙間がある。
【0022】
Zアーム側板23aにも2カ所のピン孔23c、23eが開けられている。前後端寄りのピン孔23cにはブラケットピン27が貫通している。ピン孔23c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がはめ込まれている。
【0023】
Zアーム23の叉部23hは、ほぼZアーム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3や図5に示すように、上下のハーフアーム41、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23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。
【0024】
ピンブラケット25は、図2(C)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6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。
【0025】
ピンブラケット25の左右側板25bは同ブラケット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23a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。
【0026】
ピンブラケット25の左右側板25bと左右の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。
【0027】
次にセンサ板51周りの構成について説明する。
まずセンサ板51自体の構成を説明する。
図4は、本発明の1実施例に係るシート重量計測装置のセンサ板の構成例を示す図である。図4(A)はセンサ板の平面図であり、(B)は(A)の線X−X′で切った側面断面図であり、(C)はセンサの回路図である。
【0028】
センサ50の母材であるセンサ板(バネ材)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。
【0029】
センサ板51は、全体として二カ所のくび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51b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51が変形する部分が位置的に固定されるため、センサ50の表面歪の位置変化も固定され感度が安定となる。
【0030】
センサ50は、中心軸孔51aの中心に対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個の歪抵抗は、ボルト孔51b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,54c,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。
【0031】
歪抵抗54a,54cと歪抵抗54b,54d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。
【0032】
センサ板51は、図3、5に示すように、ベース底板21c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。
【0033】
ハーフアーム41、42は、図3及び図5に示すように前後・上下4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41、42は同じ形状をしているので、上ハーフアーム41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5(B))が開いている。本体部41cの中央寄りの縁部には、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。
【0034】
次に、上下ハーフアーム41、42、センサ板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の表面にピッタリ合わせて固定されている。上下のハーフアーム41、42の羽根部41a、42aは、支点41b、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。
【0035】
シート重量計測装置9のピンブラケット25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5(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に取り出して、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。
【0036】
次に、本実施例のシート重量計測装置のズレ/たわみ吸収機構の全様についてまとめて説明する。
図1は、本実施例のシート重量計測装置のズレ/たわみ吸収機構を示す図である。(A)は分解斜視図であり、(B)はピンブラケット部の正面断面図である。ピンブラケット25は、シートレール7にボルト等によって強固に固定される。シート重量計測装置9の各部の構成と組み立て関係は、図3を参照しつつ前述したとおりである。
車体の上下方向に対しては、ピンブラケット25のピン孔25cとブラケットピン27の隙間でズレを吸収する。その定量的な構成については後述する。
車体の前後方向に対しては、ピンブラケット25のピン孔25cを長孔としてズレを吸収する。
車体の左右方向に対しては、ピンブラケット側板25bとZアーム側板23aの間の隙間でズレを吸収する。なお、この部分はバネ板29によるセンタリング機構が備えられている。
【0037】
車体の上下方向を軸とした回動に対しては、主にピンブラケット側板25bとZアーム側板23aの間の隙間でズレを吸収する。
車体の前後方向を軸とした回動に対しては、主に車体の上下方向と同じく、ピンブラケット側板25bとZアーム側板23aの間の隙間でズレを吸収する。
車体の左右方向を軸とした回動に対しては、主にピンブラケット25のブラケットピン27回りの回動で吸収する。
【0038】
次に吸収機構の定量的な構成について説明する。
本実施例のシート重量計測装置の吸収機構は、車体の上下方向に対して以下LUD[mm]以上スライド可能である。
UD=β{(H1 +H2 )/4α+F}
β:吸収機構の上下方向の単位荷重当りのたわみ量[mm/kgf ]
1 :シートの脚部の上下寸法誤差[mm]
2 :車体側のシート固定部の上下寸法誤差[mm]
α:シートの脚部の前後左右の4脚の内の3脚を固定して残りの1脚を上下にたわませた時の単位荷重当りのたわみ量[mm/kgf ]
F:シートの1カ所の脚部で計測する重量の最小計測範囲[kgf ]。
【0039】
図7は、車体の上下方向に対する吸収機構のスライド可能寸法を検討する際の考え方を説明するための図である。
図7(A)は、シート側の寸法誤差を示す。シート脚部を平面10に置いた時に、前後左右いずれか1カ所の脚部(ブラケット11)が誤差H1 だけ浮いた状態となる。なお、ここでシートとは、シートフレーム(図6の符号5)とシートレール(図6の符号7)を合わせた意味である。
【0040】
図7(B)は、車体のシート取付部13の上下方向の寸法誤差を示す。このシート取付部も、前後左右の4カ所のシート取付部のうち3カ所の作る平面10を基準面とすると、残り1カ所のシート取付部に誤差H2 が存在する。
【0041】
図7の状態でH1 浮いている脚部11をH2 沈んでいるシート取付部13に強制的に押し付けて組み立てることとなる。このとき、シートのたわみによりその脚部に生じる力FA (組立荷重)は、他の3か所の取付部が変形しないと考えた最悪の状態で以下である。
A =(H1 +H2 )/α・・・・・(1)
また、4か所の取り付け部に吸収機構がある場合は、4か所にたわみの吸収が分散されるため脚に生じる力FA は以下となる。
A =(H1 +H2 )/4α・・・・・(1′)
一方、吸収機構が吸収すべき上下方向にスライド寸法LUDは、上下方向のセンター位置から以下である。
UD=β(FA +F)・・・・・(2)
この式の意味は次のとおりである。すなわち、シート重量計測装置にかかりうる荷重の合計値である、FA (組立荷重)と、FS (シート自体)及びFM (シート上の人または物)の和であるFとの合計に、荷重センサ機構の上下方向の単位荷重当りのたわみ量であるβをかけた値だけ荷重センサ機構が変形する可能性がある。この変形代を吸収機構が吸収すればよい。
上記(1′)式と(2)式から以下となる。
UD=β{(H1 +H2 )/4α+F}・・・・・(3)
【0042】
設計値の一例を以下に示す。
寸法公差(H1 +H2 )=±5mm
4α=0.25mm/kgf
F=60kgf
β=0.02mm/kgf
UD=0.02×80kgf =1.6mm
【0043】
次に、車体の左右方向に対する吸収能力について説明する。
シート重量計測装置を車体に組込み完了後、シートに荷重が加わった時、シートのたわみによる負荷や走行時の車体のたわみによる負荷が発生する。この負荷を荷重センサに伝えないようにたわみを連結部で吸収する。この吸収するたわみの幅は、以下の計算式によって与えられる。
【0044】
すなわち、本実施例の吸収機構は、車体の左右方向に対して以下LLR以上スライド可能である。
LR=ax+by+c−LS
x:左右方向シート中心からシート脚部中心までの寸法[mm]
a:単位荷重当りの(荷重計測範囲内における?)上記xの変化率、a=Δx/x
b:単位荷重当りの(荷重計測範囲内における?)シート脚部の中心位置に対するシート脚部下面の中心位置の水平方向のズレ角度θの正玄値(sinθ)
y:シート脚部の高さ[mm]
c:シート中心からシート脚部中心位置までの寸法公差[mm]
S :荷重センサが許容するズレ量[mm]。
【0045】
図8は、吸収機構の車体左右方向のスライド可能寸法を検討する考え方を説明するための図である。(A)は荷重がかかる前を示し、(B)は荷重がかかった後を示す。
図8には、シート3、シートフレーム5及びシートブラケット11が示されている。なお、シートフレーム5はシートレール7をも含むものとして示されている。
【0046】
図8(A)において、シートの左右方向中心から左右のシート脚部中心Z1 までの寸法がXである。
また、シートブラケット11高さがyである。
図8(B)において、シート3上に荷重がかかったとき、xはx′に変化し、シートレール11の上下中心軸はθだけ傾く。このため、シートの脚部中心とシートブラケットの中心とはx′−x=Δx とysinθの和だけズレる。
ここでΔx=ax、ysinθ=byと表すことができる。
さらに、元々の寸法公差cも吸収機構が吸収しなければならない。これら3番の総和から荷重センサの許容するズレ量LS を引いた寸法が下式に示される吸収機構の左右方向のスライド寸法LLRとなる。
LR=ax+by+c−LS
【0047】
x=250mm、y=20mmの場合における設計数値の一例を以下に示す。
a=0.002〜0.005
b=0.01〜0.07
c=0.1〜1mm
S =1.3〜2.5mm
LR=1.3〜2.0mm
【0048】
図9は、本発明の他の1実施例に係るシート重量計測装置の構成を示す側面断面図である。
この例のシート重量計測装置100は、シートレール7と車体のシート取付部11の間、あるいはシートフレーム5とシートレール7の間に取り付けられる。シート重量計測装置100は、ロードセル105、中空サスペンション103、XYスライド102等を備える。
【0049】
ロードセル105はストレインゲージを内蔵しシート重量を計測する。ロードセル105は固定板107によってシート取付部11に固定されている。
中空サスペンション103は、ロードセル105に荷重を伝える部材である。中空サスペンション103は、中空の比較的薄い肉厚の部材である。したがって、中空サスペンション103は、上下、前後左右に弾性変形可能である。
【0050】
XYスライド102は、円板状の部材である。そして、円板状の凹部101aを有するベース101の該凹部101aに、ある程度隙間を有した状態で嵌合している。凹部101a内でXYスライド102は前後、左右方向(XY方向)にスライド可能である。
上記中空サスペンション103及びXYスライド102が、このシート重量計測装置100における吸収機構を形成する。
【0051】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、車体やシートの寸法誤差や変形によって荷重センサの性能が損なわれることのないシート重量計測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のシート重量計測装置のズレ/たわみ吸収機構を示す図である。(A)は分解斜視図であり、(B)はピンブラケット部の正面断面図である。
【図2】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。
【図3】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4】センサ板の詳細構成を示す平面図である。
【図5】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。
【図6】(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6(B)は、側面図である。
【図7】車体の上下方向に対する吸収機構のスライド可能寸法を検討する際の考え方を説明するための図である。
【図8】吸収機構の車体左右方向のスライド可能寸法を検討する考え方を説明するための図である。(A)は荷重がかかる前を示し、(B)は荷重がかかった後を示す。
【図9】本発明の他の1実施例に係るシート重量計測装置の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
1 人 3 シート
3a シートクッション 5 シートフレーム
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 23f 底板
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
41 上ハーフアーム 41a 羽根部
41b 支点 41c 本体部
42 下ハーフアーム 43 ビス
50 センサ部 51 センサ板
54 ストレインゲージ 63 コラム
68 ナット 69 ビス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for measuring a seat weight including the weight of an occupant sitting on a vehicle seat. In particular, the present invention relates to a seat weight measuring device that has been improved so that the performance of the load sensor is not impaired by dimensional errors or deformation of the vehicle body or the seat.
[0002]
[Background]
Automobiles 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 these safety equipment according to the weight (weight) of the occupant. For example, the deployment gas amount and deployment speed of the airbag are adjusted according to the weight of the occupant, and the pretension of the seat belt is adjusted. For that purpose, it is necessary to know the weight of the passenger sitting on the seat by some means. As an example of such means, load sensors (load cells) are arranged at the four front, rear, left and right corners under the seat, and the weight of the seat including the weight of the occupant is measured by summing the vertical loads applied to the load cell. (Japanese Patent Application No. 9-156666, Japanese Patent Application No. 10-121627, etc. by the same applicant).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to perform accurate measurement with this seat weight measuring device, it is necessary to eliminate as much as possible that a load other than the weight of the seat and the occupant (or object) on the seat is applied to the sensor. As one of such loads to be excluded, there is a load (referred to as an assembly load in the present specification) that is generated when the seat weight measuring device is forcibly attached in spite of dimensional errors and deformations in the vehicle body and the seat. is there.
[0004]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a seat weight measuring device in which the performance of the load sensor is not impaired by the dimensional error or deformation of the vehicle body or the seat.
[0005]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
  In order to solve the above problems, the present inventionBaseA seat weight measuring device is a device for measuring a seat weight including the weight of an occupant sitting on a vehicle seat; and at least a part of the seat weight inserted in the seat or between the seat and the vehicle body is electrically A load sensor that converts the signal into a signal; and a mechanism for absorbing displacement and / or deflection between the seat and the vehicle body.
[0006]
In order to prevent assembly load caused by component manufacturing error, dimensional deviation at the time of installation, deflection, etc. from being transmitted to the load sensor, the above-mentioned absorption mechanism is provided in the connection holding part between the load sensor and the seat or the load sensor and the body, so Absorbs dimensional errors. As a result, a purer measurement load (seat weight) is applied to the load sensor, and accurate measurement using a sufficiently wide effective range of the sensor becomes possible. Further, it is possible to prevent a load exceeding the allowable range of the load sensor from being applied to the sensor.
[0007]
The purpose of the seat weight measuring device referred to in this specification is basically to measure the weight of an occupant on the seat. Therefore, a device that cancels the weight of the seat itself and measures only the weight of the occupant is also included in the seat weight measuring device referred to in this specification.
[0008]
In the present invention, it is preferable that the absorption mechanism is movable even after the seat weight measuring device is attached to the vehicle body and the seat.
Even when an unexpected load is applied to the seat after the load sensor is assembled in the vehicle and the seat is bent or when the vehicle body is bent during travel, the deflection can be absorbed by the connecting portion so that the deflection is not transmitted to the load sensor.
[0009]
In the seat weight measuring device of the present invention, it is preferable that the absorption mechanism includes a slide mechanism and a rotation mechanism.
Absorbs misalignment in position / size and rotation direction.
[0010]
The seat weight measuring device of the present invention preferably further includes a centering mechanism that regulates the position of the absorption mechanism.
[0011]
This centering mechanism is formed of a relatively weak spring, for example, and works to position the slide mechanism and the rotation mechanism as close as possible to the center of the slidable range or rotation angle. By the action of the centering mechanism, the slidable dimensions of the slide mechanism and the rotation mechanism can be secured in both directions (left and right, up and down, front and rear) after the seat weight measuring device is attached.
[0012]
Hereinafter, it demonstrates, referring drawings. First, the structure around the seat of an automobile will be described with reference to FIG.
FIG. 6A is a front cross-sectional view schematically showing a structural example of a portion for attaching the seat to the vehicle body. FIG. 6B is a side view. In addition, the arrow in a figure shows the following directions. Upper: Gravity direction upward when the vehicle is horizontal, Lower: Same downward direction, Front: Vehicle forward direction, Rear: Vehicle backward direction, Left: Left toward vehicle forward direction, Right: Same right.
[0013]
FIG. 6 shows the sheet 3. A person 1 sits on the seat cushion 3 a of the seat 3. The lower surface of the seat cushion 3a is supported by a seat frame 5 made of steel plate. The seat frame 5 includes parts such as a bottom plate 5a, a horizontal plate 5c, a vertical plate 5e, and a slide plate 5g. The bottom plate 5a extends so as to cover the lower surface of the seat cushion 3a. The horizontal plate 5c extends along the left and right sides of the bottom surface of the bottom plate 5a. The vertical plate 5e is suspended from the center of the lower surface of the horizontal plate 5c. The slide plate 5g protrudes like a blade to the left and right of the vertical plate 5e, and the tip is bent upward.
[0014]
Two seat rails 7 are provided in parallel below the left and right sides of the seat 3 so as to extend in the front-rear direction. The cross section of the seat rail 7 is U-shaped and has a recess 7c inside. The mouth above the recess 7c is a groove 7a extending in the front-rear direction. A vertical plate 5e of the seat frame 5 is contained in the groove 7a.
A slide plate 5 g of the seat frame 7 is contained in the recess 7 c of the seat rail 7. The slide plate 5g is slidable in the front-rear direction within the seat rail 7.
[0015]
A seat weight measuring device 9 is connected to the lower surface of the seat rail 7. The seat weight measuring device 9 has an elongated box-like outer shape extending in the front-rear direction. Details of the seat weight measuring device 9 will be described later.
Seat brackets 11 are attached to the front and rear end portions of the lower surface of the seat weight measuring device 9. The seat bracket 11 is fixed to a seat mounting portion 13 of the vehicle body with bolts or the like.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. (A) is a plan view, (B) is a side sectional view, and (C) and (D) are front sectional views. In addition, in FIG. 2 (A) and (B), the back half part is abbreviate | omitting illustration.
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing a detailed configuration around the sensor plate.
FIG. 4 is a plan view showing a detailed configuration of the sensor plate.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the sensor plate and the half arm. (A) is a plan view, (B) is a side view in an unloaded state, and (C) is a side view schematically showing a state in which a load is applied.
[0017]
The seat weight measuring device 9 is configured with an elongated base 21 as a base. When the base 21 is attached to the vehicle body, the base 21 extends in the front-rear direction, and as shown in FIGS. 2C and 2D, the base 21 is a steel plate pressed product having a U-shaped front section. The bottom portion of the cross section of the base 21 is called a bottom plate 21c, and the portion that bends 90 ° from the left and right ends of the bottom plate 21c and rises upward is called a side plate 21a.
[0018]
The base side plate 21a has two pin holes 21e and 21g in the front and rear. The holes 21e and 21g are opened to face the left and right side plates 21a and 21a '.
The end-side hole 21e is opened from a front and rear end of the base 21 to a site that is about 1/8 of the entire length of the base 21. The hole 21e is a long hole extending vertically as shown in FIG. The end of the bracket pin 27 is inserted in the long hole 21e.
[0019]
However, there are gaps on the top, bottom, left and right of the bracket pin 27 and the long hole 21e, and the bracket pin 27 does not normally touch the inner edge of the long hole 21e. However, when an excessive load is applied to the seat weight measuring device 9 (specifically, the pin bracket 25 portion), the bracket pin 27 is lowered and hits the lower edge of the long hole 21e, and the excess load is detected by a load sensor (sensor plate). 51, detailed later). That is, the pin 27 and the long hole 21 e constitute a part of a mechanism that limits the upper limit of the load applied to the sensor plate 51. The main role of the bracket pin 27 is to transmit the seat weight applied to the pin bracket 25 to the Z arm 23.
[0020]
A pin hole 21g is formed slightly near the center of the long hole 21e (about 1/10 of the entire length of the base 21). A base pin 31 passes through the hole 21g. The base pin 31 exists so as to span between the left and right base side plates 21a and 21a '. Retainers 33 are attached to the left and right ends of the pin 31, and the base pin 31 is fixed to the base 21. The base pin 31 is a rotation center axis of the Z arm 23.
[0021]
The Z arm 23 is disposed inside the base 21. As for the planar shape of the Z arm 23, the center side is divided into left and right bifurcated (fork 23h), and the front and rear ends are rectangular. At the left and right ends of the half of the Z arm 23 near the front and rear ends, side plates 23a folded upward by 90 ° are formed. The fork 23h is simply a flat plate. The side plate 23 a extends along the inside of the side plate 21 a of the base 21. However, there is a gap between the side surfaces 23a and 21a.
[0022]
The Z arm side plate 23a is also provided with two pin holes 23c and 23e. A bracket pin 27 passes through the pin hole 23c near the front and rear ends. The pin hole 23c and the bracket pin 27 hardly slide. A base pin 31 passes through the pin hole 23e closer to the center. The base pin 31 is the center of rotation of the Z arm 23, and there is sliding between the pin hole 23 e and the base pin 31 by the amount of rotation of the Z arm 23. A perforated disc-like spacer 35 is fitted between the base side plate 21a and the Z arm side plate 23a on the outer periphery of the base pin 31.
[0023]
The fork portion 23h of the Z arm 23 is approximately half the total length of the Z arm 23. The part 23h is divided into right and left and extends toward the center in the front-rear direction, and is narrower toward the center. The action part 23j at the tip of the Z arm fork 23h is sandwiched between the blade parts 41a and 42a of the upper and lower half arms 41 and 42 as shown in FIGS.
When a load is applied to the pin bracket 25, the Z arm 23 rotates slightly (maximum of about 5 °), and the action portion 23j transmits the load to the sensor plate 51 via the half arms 41 and 42.
[0024]
As shown in FIG. 2C, the pin bracket 25 has a substantially U-shaped cross section. The length in the front-rear direction is not so long as almost 1/20 of the base 21. The upper surface 25a of the pin bracket 25 is flat, and the seat rail 7 shown in FIG. The two are firmly connected by bolt fastening or the like.
[0025]
The left and right side plates 25b of the pin bracket 25 hang down to the left and right of the bracket 25, and the lower ends thereof are bent toward the inside. The side plate 25b is arranged with play inside the Z arm side plate 23a. A pin hole 25c is opened in the side plate 25b. A bracket pin 27 passes through the hole 25c. The dimension of the pin hole 25 c is larger than the diameter of the bracket pin 27. The gap between the two absorbs dimensional errors and unexpected deformation of the seat and the vehicle body.
[0026]
A spring plate 29 is sandwiched between the left and right side plates 25b of the pin bracket 25 and the left and right Z arm side plates 23a. The spring plate 29 has a spring washer-like portion with a hole, and is fitted with a gap on the outside of the bracket pin 27. The spring plate 29 constitutes a centering mechanism that biases the pin bracket 25 in the center direction. Such a centering mechanism positions the pin bracket 25 as close to the center of the slidable range as possible. By the action of the centering mechanism, the movable range of the slide mechanism and the rotation mechanism can be secured in both directions (left and right, up and down, front and rear) after the seat weight measuring device is attached.
[0027]
Next, the configuration around the sensor plate 51 will be described.
First, the configuration of the sensor plate 51 itself will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a sensor plate of the seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. 4A is a plan view of the sensor plate, FIG. 4B is a side sectional view taken along line XX ′ in FIG. 4A, and FIG. 4C is a circuit diagram of the sensor.
[0028]
An insulating layer (lower insulating layer) 52 for electrical insulation is formed on a sensor plate (spring material) 51 which is a base material of the sensor 50. A wiring layer 53 is selectively formed on the insulating layer 52. Further, a resistance layer 54 is selectively formed on the wiring layer 53 to constitute a strain gauge. Then, an insulating layer (upper insulating layer) 55 is formed as a protective film thereof. As described above, since electric circuits such as resistors are directly laminated on the spring material 51, the processing cost and the assembling cost can be reduced, and the heat resistance and the corrosion resistance can be improved.
[0029]
The sensor plate 51 is a rectangular plate with two constrictions as a whole. A central shaft hole 51 a is formed at the center of the sensor plate 51. Bolt holes 51 b are formed at both ends of the sensor plate 51. A sensor 50 is formed from the periphery of the central shaft hole 51a to between the central shaft hole 51a and both bolt holes 51b. In a region 51c between the central shaft hole 51a and both bolt holes 51b in the region where the load sensor 50 is formed, constrictions are provided in a V shape on both sides. Since the portion where the sensor plate 51 is deformed is fixed by this constriction, the position change of the surface strain of the sensor 50 is also fixed, and the sensitivity becomes stable.
[0030]
The sensor 50 is disposed substantially symmetrically with respect to the center of the central shaft hole 51a. The four strain resistances constituting the sensor 50 are two strain resistances 54a and 54b on the tensile strain side closer to the bolt hole 51b (closer to the end), and closer to the central shaft hole 51a (closer to the center), Two strain resistors 54c and 54d on the compression strain side are arranged. The four strain resistors 54a, 54b, 54c, 54d are connected by wirings 53a, 53b, 53c, 53d so as to form a bridge circuit as shown in FIG. In addition, the thing in which the number of 1, 2, 3, 4 is entered in the square in a figure shows a terminal.
[0031]
A sensitivity adjustment resistor 54e is disposed between the strain resistors 54a and 54c and the strain resistors 54b and 54d.
Instead of detecting the strain of the sensor plate 51 by the strain resistors 54a, 54b, 54c, 54d, the deflection of the sensor plate 51 is detected by a capacitance sensor, a Hall element, etc., and the deflection is converted into a load. Good.
[0032]
As shown in FIGS. 3 and 5, the sensor plate 51 is firmly fixed on the column 63 by a washer 67 and a nut 68 at the center of the base bottom plate 21 c.
[0033]
As shown in FIGS. 3 and 5, the half arms 41 and 42 are parts of a front / rear / upper / lower four-piece set, and are assembled so as to sandwich the front / rear of the sensor plate 51 from above and below. Since the individual half arms 41 and 42 have the same shape, the upper half arm 41 will be described.
The half arm main body 41c is a rectangular plate, and a mounting hole 41e (FIG. 5B) is opened at the center thereof. A blade portion 41a extending in the left-right direction protrudes from the edge of the main body portion 41c near the center. A bank-shaped fulcrum 41b extending in the left-right direction is formed on the back surface of the blade portion 41a. The tip of the fulcrum 41b is a slightly sharp ridge.
[0034]
Next, an assembly structure of the upper and lower half arms 41 and 42, the sensor plate 51, and the Z arm operating portion 23j will be described.
The lower surface of the main body portion 41 c of the upper half arm 41 and the upper surface of the main body portion 42 c of the lower half arm 42 are flat surfaces and are fixed to the surface of the sensor plate 51 by being perfectly aligned. The blade portions 41a and 42a of the upper and lower half arms 41 and 42 face each other with the fulcrums 41b and 42b facing each other. An action portion 23j of the Z arm 23 is sandwiched between both fulcrums 41b and 42b. The fulcrum is positioned between the two strain gauges 54a, 54c or 54d, 54b (in the constricted portion 51c of the sensor plate 51).
[0035]
When a load is applied to the pin bracket 25 of the seat weight measuring device 9, the Z arm 23 is slightly rotated and the action portion 23j is lifted upward. FIG. 5C schematically shows the state of the sensor plate and the half arm at this time in an exaggerated manner.
When the Z arm action part 23j is lifted, the fulcrum 41b of the upper half arm 41 is lifted. For this reason, a moment M is applied to the longitudinal end of the sensor plate 51. By this moment M, the strain gauges 54a, 54b at the ends in the front-rear direction are pulled, and the strain gauges 54c, 54d at the center are compressed. The resistance change of each strain gauge is extracted as an electric signal, and the strain applied to the sensor plate and the load applied to the pin bracket 25 are measured.
[0036]
Next, all of the deviation / deflection absorbing mechanism of the seat weight measuring apparatus of the present embodiment will be described together.
FIG. 1 is a diagram illustrating a deviation / deflection absorbing mechanism of the seat weight measuring apparatus according to the present embodiment. (A) is an exploded perspective view, (B) is a front sectional view of the pin bracket portion. The pin bracket 25 is firmly fixed to the seat rail 7 with a bolt or the like. The configuration of each part of the seat weight measuring device 9 and the assembly relationship are as described above with reference to FIG.
With respect to the vertical direction of the vehicle body, the gap between the pin hole 25c of the pin bracket 25 and the bracket pin 27 is absorbed. The quantitative configuration will be described later.
In the longitudinal direction of the vehicle body, the pin hole 25c of the pin bracket 25 is used as a long hole to absorb the deviation.
In the left-right direction of the vehicle body, the gap is absorbed by the gap between the pin bracket side plate 25b and the Z arm side plate 23a. This portion is provided with a centering mechanism by a spring plate 29.
[0037]
For rotation about the vertical direction of the vehicle body, the gap is absorbed mainly by the gap between the pin bracket side plate 25b and the Z arm side plate 23a.
For rotation about the longitudinal direction of the vehicle body, the gap is absorbed by the gap between the pin bracket side plate 25b and the Z arm side plate 23a, as in the vertical direction of the vehicle body.
The rotation about the horizontal direction of the vehicle body is absorbed mainly by the rotation of the pin bracket 25 around the bracket pin 27.
[0038]
Next, a quantitative configuration of the absorption mechanism will be described.
The absorption mechanism of the seat weight measuring device of the present embodiment is described below with respect to the vertical direction of the vehicle body.UD[Mm] or more can slide.
LUD= Β {(H1+ H2) / 4α + F}
β: Deflection amount per unit load in the vertical direction of the absorption mechanism [mm / kgf]
H1: Vertical error of seat leg [mm]
H2: Vertical dimension error [mm] of the seat fixing part on the vehicle body side
α: Deflection amount per unit load [mm / kgf] when three of the four legs on the front, rear, left and right of the seat are fixed and the remaining one is bent up and down
F: Minimum measurement range [kgf] of the weight measured at one leg of the seat.
[0039]
FIG. 7 is a view for explaining the concept when examining the slidable dimensions of the absorption mechanism in the vertical direction of the vehicle body.
FIG. 7A shows a dimensional error on the sheet side. When the seat leg is placed on the flat surface 10, the leg (bracket 11) at one of the front, rear, left and right is an error H.1Only floated. Here, the seat means a combination of the seat frame (reference numeral 5 in FIG. 6) and the seat rail (reference numeral 7 in FIG. 6).
[0040]
FIG. 7B shows a dimensional error in the vertical direction of the seat mounting portion 13 of the vehicle body. This seat mounting portion also has an error H in the remaining one seat mounting portion, assuming that the plane 10 formed by three of the four seat mounting portions in the front, rear, left and right is the reference plane.2Exists.
[0041]
In the state of FIG.1H floating leg 112The assembly is performed by forcibly pressing the seat mounting portion 13 that has been sunk. At this time, the force F generated on the leg due to the deflection of the seatA(Assembly load) is the following in the worst state where the other three attachment portions are considered not to be deformed.
FA= (H1+ H2) / Α (1)
In addition, when there are absorption mechanisms at the four attachment portions, the force F generated at the legs is generated because the absorption of deflection is dispersed at the four locations.AIs as follows.
FA= (H1+ H2) / 4α (1 ')
On the other hand, the slide dimension L in the vertical direction to be absorbed by the absorption mechanismUDIs as follows from the center position in the vertical direction.
LUD= Β (FA+ F) (2)
The meaning of this formula is as follows. That is, F is the total value of loads that can be applied to the seat weight measuring device.A(Assembly load) and FS(Sheet itself) and FMThere is a possibility that the load sensor mechanism is deformed by a value obtained by multiplying the sum of F (the person or object on the seat) by F and β which is the amount of deflection per unit load in the vertical direction of the load sensor mechanism. The absorption mechanism may absorb this deformation allowance.
From the above equations (1 ′) and (2), the following is obtained.
LUD= Β {(H1+ H2) / 4α + F} (3)
[0042]
An example of design values is shown below.
Dimensional tolerance (H1+ H2) = ± 5mm
4α = 0.25mm / kgf
F = 60kgf
β = 0.02mm / kgf
LUD= 0.02 x 80kgf = 1.6mm
[0043]
Next, the absorption capability with respect to the left-right direction of the vehicle body will be described.
When a load is applied to the seat after the assembly of the seat weight measuring device into the vehicle body, a load due to the deflection of the seat or a load due to the deflection of the vehicle body during traveling occurs. The deflection is absorbed by the connecting portion so that this load is not transmitted to the load sensor. The width of the absorbed deflection is given by the following calculation formula.
[0044]
That is, the absorption mechanism of this embodiment is described below with respect to the left-right direction of the vehicle body.LRThe slide is possible.
LLR= Ax + by + c-LS
x: Dimensions from the center of the seat in the left-right direction to the center of the seat leg [mm]
a: Per unit load (in the load measurement range?) change rate of the above x, a = Δx / x
b: Normal value (sin θ) of the horizontal deviation angle θ of the center position of the lower surface of the seat leg relative to the center position of the seat leg per unit load (in the load measurement range?)
y: Seat leg height [mm]
c: Dimensional tolerance from the seat center to the seat leg center position [mm]
LS: Deviation amount [mm] allowed by the load sensor.
[0045]
FIG. 8 is a view for explaining the concept of examining the slidable dimension of the absorption mechanism in the left-right direction of the vehicle body. (A) shows before the load is applied, and (B) shows after the load is applied.
FIG. 8 shows the seat 3, the seat frame 5, and the seat bracket 11. The seat frame 5 is shown as including a seat rail 7 as well.
[0046]
In FIG. 8A, the left and right seat leg center Z from the center in the left-right direction of the seat.1The dimension up to is X.
The height of the seat bracket 11 is y.
In FIG. 8B, when a load is applied on the seat 3, x changes to x ', and the vertical center axis of the seat rail 11 is inclined by θ. For this reason, the center of the leg portion of the seat and the center of the seat bracket are x′−x = ΔxIs shifted by the sum of ysinθ.
Here, Δx = ax and ysin θ = by can be expressed.
Furthermore, the original dimensional tolerance c must also be absorbed by the absorption mechanism. The amount of deviation L allowed by the load sensor from the sum total of No. 3SThe left-right slide dimension L of the absorption mechanism whose dimension minusLRIt becomes.
LLR= Ax + by + c-LS
[0047]
An example of design numerical values in the case of x = 250 mm and y = 20 mm is shown below.
a = 0.002 to 0.005
b = 0.01-0.07
c = 0.1-1mm
LS= 1.3-2.5mm
LLR= 1.3-2.0mm
[0048]
FIG. 9 is a side sectional view showing a configuration of a seat weight measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
The seat weight measuring device 100 of this example is attached between the seat rail 7 and the seat attachment portion 11 of the vehicle body or between the seat frame 5 and the seat rail 7. The seat weight measuring apparatus 100 includes a load cell 105, a hollow suspension 103, an XY slide 102, and the like.
[0049]
The load cell 105 incorporates a strain gauge and measures the seat weight. The load cell 105 is fixed to the seat attachment portion 11 by a fixing plate 107.
The hollow suspension 103 is a member that transmits a load to the load cell 105. The hollow suspension 103 is a hollow and relatively thin member. Therefore, the hollow suspension 103 can be elastically deformed up and down, front and rear, and right and left.
[0050]
The XY slide 102 is a disk-shaped member. The base 101 having the disc-shaped recess 101a is fitted to the recess 101a with a certain gap. Within the recess 101a, the XY slide 102 can slide back and forth and in the left-right direction (XY direction).
The hollow suspension 103 and the XY slide 102 form an absorption mechanism in the seat weight measuring apparatus 100.
[0051]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a seat weight measuring device in which the performance of the load sensor is not impaired by the dimensional error or deformation of the vehicle body or the seat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a deviation / deflection absorbing mechanism of a seat weight measuring apparatus according to the present embodiment. (A) is an exploded perspective view, (B) is a front sectional view of the pin bracket portion.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a seat weight measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. (A) is a plan view, (B) is a side sectional view, and (C) and (D) are front sectional views.
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing a detailed configuration around a sensor plate.
FIG. 4 is a plan view showing a detailed configuration of a sensor plate.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a sensor plate and a half arm. (A) is a plan view, (B) is a side view in an unloaded state, and (C) is a side view schematically showing a state in which a load is applied.
FIG. 6A is a front cross-sectional view schematically showing a structural example of a portion for attaching a seat to a vehicle body. FIG. 6B is a side view.
FIG. 7 is a view for explaining the concept when examining the slidable dimensions of the absorption mechanism in the vertical direction of the vehicle body.
FIG. 8 is a diagram for explaining a concept of examining a slidable dimension of the absorption mechanism in the left-right direction of the vehicle body. (A) shows before the load is applied, and (B) shows after the load is applied.
FIG. 9 is a side sectional view showing a configuration of a seat weight measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 seats per person
3a Seat cushion 5 Seat frame
5a Bottom plate 5c Horizontal plate
5e Vertical plate 5g Slide plate
7 Seat rail 7a Groove
7c Concave part 9 Sheet weight measuring device
11 Seat bracket 13 Car body (seat mounting part)
21 Base 21a Side plate
21c Bottom plate 21e Long hole (pin hole)
21g Pin hole 23 Z-arm
23a Side plate 23c Pin hole
23e Pin hole 23f Bottom plate
23h Fork 23j Action part
25 pin bracket 25a top view
25b Side plate 25c Hole
27 Bracket pin 29 Spring plate
31 Base pin 33 Retainer
41 Upper half arm 41a Blade
41b fulcrum 41c body
42 Lower half arm 43 Screw
50 Sensor part 51 Sensor plate
54 Strain gauge 63 Column
68 Nut 69 Screw

Claims (2)

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電気信号に変換する荷重センサと、
シートと車体間のズレ及び/又はたわみの吸収機構と、
を具備し
上記吸収機構が、車体の上下方向に対して以下L UD mm ]以上スライド可能であることを特徴とするシート重量計測装置:
UD =β{(H 1 +H 2 )/4α+F}
β:吸収機構の上下方向の単位荷重当りのたわみ量[ mm kgf
1 :シートの脚部の上下寸法誤差[ mm
2 :車体側のシート固定部の上下寸法誤差[ mm
α:シートの脚部の前後左右の4脚の内の3脚を固定して残りの1脚を上下にたわませた時の単位荷重当りのたわみ量[ mm kgf
F:シートの1カ所の脚部で計測する重量の最小計測範囲[ kgf ]。
A device for measuring the weight of a seat including the weight of an occupant sitting in a vehicle seat;
A load sensor that is inserted in the seat or between the seat and the vehicle body and converts at least a part of the seat weight into an electrical signal;
A mechanism for absorbing displacement and / or deflection between the seat and the vehicle body;
Equipped with,
A seat weight measuring device , wherein the absorption mechanism is slidable by L UD [ mm ] or more in the vertical direction of the vehicle body :
L UD = β {(H 1 + H 2 ) / 4α + F}
β: Deflection amount per unit load in the vertical direction of the absorption mechanism [ mm / kgf ]
H 1 : Vertical dimension error of the seat leg [ mm ]
H 2 : Vertical dimension error [ mm ] of the seat fixing part on the vehicle body side
α: Deflection amount per unit load [ mm / kgf ] when three of the four legs on the front, rear, left and right of the seat are fixed and the remaining one is bent up and down
F: Minimum measurement range [ kgf ] of weight measured at one leg of the seat .
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電気信号に変換する荷重センサと、
シートと車体間のズレ及び/又はたわみの吸収機構と、
を具備し、
上記吸収機構が、車体の左右方向に対して以下LLR以上スライド可能であることを特徴とするシート重量計測装置:
LR=ax+by+c−LS
x:左右方向シート中心からシート脚部中心までの寸法[mm]
a:荷重計測範囲における上記xの変化率、a=Δx/x
b:荷重計測範囲におけるシート脚部の中心位置に対するシート脚部下面の中心位置の水平方向のズレ角度θの正玄値(sinθ)
y:シート脚部の高さ[mm]
c:シート中心からシート脚部中心位置までの寸法公差[mm]
S :荷重センサが許容するズレ量[mm]。
A device for measuring the weight of a seat including the weight of an occupant sitting in a vehicle seat;
A load sensor that is inserted in the seat or between the seat and the vehicle body and converts at least a part of the seat weight into an electrical signal;
A mechanism for absorbing displacement and / or deflection between the seat and the vehicle body;
Comprising
A seat weight measuring device characterized in that the absorption mechanism is slidable by LLR or more in the left-right direction of the vehicle body:
L LR = ax + by + c−L S
x: Dimension from the center of the left-right seat to the center of the seat leg [mm]
a: rate of change of x in the load measurement range, a = Δx / x
b: Normal value (sin θ) of the horizontal deviation angle θ of the center position of the lower surface of the seat leg relative to the center position of the seat leg in the load measurement range
y: Seat leg height [mm]
c: Dimensional tolerance from the seat center to the seat leg center position [mm]
L S : Deviation amount allowed by the load sensor [mm].
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