JP4361933B2 - 結合部材 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の形式の、結合部材及び該結合部材に設けられた磁石の磁界の基準線に磁界センサを位置決めするための方法から出発する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１１１０２０号明細書から既に公知の結合部材は、有利には車両シートにおける力測定用に構成されており、当該結合部材において、力導入によって生ぜしめられるホールセンサと磁石との間のずれを、力に関する基準として測定する。

発明の利点
これに対して独立請求項の特徴部に記載の構成を有する、磁界センサを位置決めするための本発明による結合部材若しくは本発明による方法は、今や整合、即ち磁界センサの磁石の基準線への位置決めが、簡単且つ確実であるという利点を有している。特に製作中のこのように簡単なセンサの整合は、廉価な生産のために必要である。このためには、本発明では磁界センサにおける同時電気測定に基づいて基準線を検出するために、簡単に運動され得るホルダが設けられる。本発明によるこの方法は、特に自動化可能である。整合が認められると、結合部材におけるホルダの位置固定が有利にはレーザ溶接によって行われる。ホルダには磁界センサがホールセンサとして組み込まれる。

従属請求項に記載の構成手段によって、独立請求項に記載の結合部材若しくは方法の有利な改良が可能である。

特に有利なのは、ホルダがリニアにしかシフトできないことであり、しかも、磁界センサと磁石との間の間隔は一定に保持される。これにより、有利には集積回路として存在するホールセンサである磁界センサは、１平面内でしか運動されないので、基準線を極めて簡単に見つけることができる。この１平面内でのリニアシフトを、ホルダが有するばね部材が可能にする。このばね部材は、有利にはホルダのプラスチック部分に組み込まれた薄板の部分である。この場合、当該ばね部材は、ホルダが結合部材に組み込まれた場合にホルダが遊びを有していないにも関わらず、小さな力作用に基づいて可動であるという機能を果たす。このためには、適当なアクチュエータが使用可能である。但し、この整合はマニュアルでも可能である。

択一的に有利な形式で、ホルダは回動によって磁石の基準線への磁界センサの位置決めを可能にすることができる。このためには、ホルダは所定の領域において円形の形状を有している。有利には、この円形の形状は変形可能なウェブを有しており、これらのウェブはホルダを遊び無しで結合部材の孔に挿入することを可能にする。次いで、ホルダの回動によって磁界センサがゼロ位置へ回動され、これにより、整合が得られる。

ホルダは、有利には対称的に設計されている。このことは、概ね応力無しの構成を可能にする。ホールセンサはＩＣとして挿入部分に直接に組み込まれているので、ホールＩＣのプラスチック部分からの分離が達成される。このことは、種々様々なコンポーネントの異なる温度係数に基づいて、温度範囲にわたって生じ得る機械的な応力を減少させる。ホールセンサのコンタクト若しくは択一的に挿入部分は、これらの挿入部分とホールコンタクトとの高さの差が架橋されるように成形されている。

実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

シート上の物体を、その重量及び重量分布に関して特徴付けるためには、シート力センサの使用頻度が高まっている。このようなシート力センサは、有利にはボルト又はねじの代わりにシートフレームに組み込まれ且つシートに加えられる重量を検出できるように構成された結合部材であってよい。このためには、有利にはホールセンサである磁界センサに対する磁石のシフトが用いられる。当該シート力センサの機能に関して重要なのは、無負荷状態では磁界センサが磁石の基準線内にある、つまり、シフトが行われないということである。結合部材は内側の曲げ部材と外側のスリーブとから成っており、このスリーブの一方の端部は密に且つ不動に溶接されている。この組立て部品は、結合部材の能動的な要素である。結合部材内では、力作用によるシフトがホールセンサによって記録される。構成部材及び組込みの誤差に基づいて、ホールセンサの測定素子が正確に磁石の磁界の基準線内にある、ホールセンサに対する磁石の正確な配置は不可能である。

製作中に磁界センサを整合させるためには、本発明により開示されるホルダが役立つ。

このホルダは、製作中にセンサ、つまり結合部材の、磁界のゼロ位置への簡単な整合が可能であるように設計され且つ配置されている。

シート力センサの能動的な部材若しくはばねは、ダブル曲げバーとして構成された曲げ部材１と、一体に溶接されたスリーブ２とから成っている。このことは図１において見られる。図１は結合部材を示した図である。曲げ部材１には磁石４が固定されている。スリーブ２は周面にフライス切削部９、つまり溝と長孔１２とを有しており、これにより、磁界センサ７、つまりホールＩＣを備えたホルダ５をスリーブ２内へ収納することができ、ホールＩＣ７は磁石４の前に組み込まれる。ホルダ５は、薄板１３と挿入部分６とが少なくとも部分的に埋設された、射出成形された１プラスチック部材から成っている。挿入部分６は、磁界センサの信号を外部に向かって３つのコンタクト面へ案内するために役立つ。薄板１３は、深さ制限用のストッパとしても、スリーブ若しくは溝１０に対するストッパとしても役立つ（図３及び図２）。更に、薄板１３は統合されたばね部材８を有しているので、当該薄板１３は溝内で緊締はされるが、僅かに力を加えることによってかろうじてシフトされ得る。ばねによってホルダ５は遊び無しで縁部１０に当て付けられ、これにより、整合中も磁石４に対する磁界センサ７の間隔は一定に保持される。整合後に薄板１３はレーザ溶接又は抵抗溶接によってスリーブ２と固着結合される。

まず最初に結合部材はスリーブの長孔に差し込まれ、これにより、薄板部材はスリーブの面取り部（溝）に整合して位置する。ばね部材の湾曲が薄板の溝への導入を容易にし、これにより、ばねは薄板を対向位置する側に押し付ける（遊び無し）。

その後、３本のばね弾性的なコンタクトピンの収納された、適合する保持装置が「上方」から被せ嵌められる。これらのコンタクトピンは３つのコンタクト面に接触接続し且つばね力を介して結合部材を面取り部に押し付ける。同時に、前記装置は結合部材の薄板又はプラスチックの２つの露出した側を把持する。

前記装置により、今や結合部材はストッパに向かって又は距離を制御されて片側へシフトされ、これにより、ホールＩＣは確実に基準線外にある。

今、結合部材は信号を監視すると同時に、出力信号が真ん中に対応する（ゼロである）まで、真ん中に向かってシフトされる。この位置で、レーザ溶接によって薄板がスリーブに不動に溶接され、その後前記装置が取り外される。

回動式整合による変化態様の場合は、シフト運動の代わりに回動運動を用いて同様に行う。

図４には、長孔１２に組み込まれたホルダ５の側面図が示されている。今や、結合部材が組み込まれて電気的に接続可能である。図５には、結合部材に組み込む際の択一的なホルダが示されている。このホルダは円形部１４を有しており、この円形部１４を以て当該ホルダは孔１７へ導入される。図６に示したように、円形部１４は薄板１５の下位に配置されている。円形域１４の周面には少なくとも３つのウェブ１６が配置されており、これらのウェブ１６は変形可能であり且つホルダを遊び無しで孔１７内へシフトさせることができるということを可能にする。孔１７はスリーブ２に設けられている。

図７ａ及び図７ｂには、ホルダの回動による整合が示されている。図７ａでは、符号１９によってホルダのホルダ対称中心からの間隔が示されている。符号１８によってゼロ位置が示されている。図７ａでは、前記間隔１９と基準線１８との間に、整合によって補償する必要のある著しい相違が見られる。この場合、ホルダ対称中心からのホルダの間隔１９は、ホルダの回動によって磁界センサが整合時に磁界のゼロ位置１８へ回動されるように設定されている。このことは、図７ｂにおいて行われている。今や磁界センサは整合されている。

図８は、フローチャートで本発明による方法を説明したものである。方法ステップ１００において、ホルダのスリーブへの組込みが行われる。次いで方法ステップ１０１において、スリーブ内でホルダの運動による整合が行われる。この場合、ホルダのリニアシフト又は回動が行われてよい。これらの両運動を組み合わせることも考えられる。整合が検出されると、方法ステップ１０２においてスリーブにおけるホルダの位置固定が行われ、これにより、当該整合は永続的に存続する。前記位置固定は、有利にはレーザ溶接又は抵抗溶接によって達成される。リニアシフトの場合は、例えば薄板１３を溶接用に使用することができる。

結合部材を示した図である。 磁界センサ用のホルダを示した図である。 組込み時のホルダを示した図である。 結合部材に組み込まれたホルダを示した図である。 組込み時のホルダを示した別の図である。 丸い形状を有するホルダを示した図である。 図７ａ及び図７ｂはホルダの回動による調整を示した図である。 フローチャートを示した図である。

Claims (1)

1. 磁石（４）と磁界センサ（７）との間のずれによって力測定するために構成された結合部材において、
   磁石（４）が取り付けられた本体（２）と、磁界センサ（７）が取り付けられたホルダ（５）とを有し、ホルダ（５）が、磁界センサ（７）が磁石（４）の磁界の基準線（１８）に位置決めされるように、本体（２）に移動可能に取付け可能であり、ホルダ（５）がばね部材（８）を有しており、これにより、ホルダ（５）が直線的に移動され、しかも、磁石（４）と磁界センサ（７）との間の間隔が一定に保持されており、プラスチックから成るホルダ（５）に薄板（１３）が埋設されており、前記ばね部材（８）が薄板（１３）の部分であり、ホルダ（５）が本体（２）に取り付けられた状態において、ホルダ（５）が本体（２）に対してシフト可能であることを特徴とする、結合部材。

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