JPH11304579A - シート重量計測装置 - Google Patents

シート重量計測装置

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JPH11304579A
JPH11304579A JP10121627A JP12162798A JPH11304579A JP H11304579 A JPH11304579 A JP H11304579A JP 10121627 A JP10121627 A JP 10121627A JP 12162798 A JP12162798 A JP 12162798A JP H11304579 A JPH11304579 A JP H11304579A
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    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/40—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • G01G19/413—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員の重量を含むシート重量を計測する装置
において、センサにかかる荷重の特性をできるだけ単純
にできるシート重量計測装置を提供する。 【解決手段】 本発明のシート重量計測装置は、車両の
シートブラケット２１とシート３との間を連結する、上
下方向に回動可能なアーム１６を含むシート連結機構１
４を備える。また、車両とシートとの間に、シート重量
を検出する荷重センサ３１を備える。アームが、シート
側の回転支点（ピボット）１５と車体側のピボット１７
とに軸支されており、荷重センサが、アームにかかるシ
ート重量の上下方向成分を選択的に受ける。シートに荷
重がかかった時におけるシートの車体に対する変位が、
ある程度規則性を有するものとなり、荷重センサにかか
る荷重の特性が単純なものとなり、シート上の乗員の重
量を捕えやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、荷重センサにかかる荷重の特性をでき
るだけ単純にすることができ、高精度でシート重量を計
測できるシート重量計測装置に関する。また、異常な力
がシートにかかった時の安全性を向上できる、あるい
は、荷重センサに対する強度要求を緩和できるといった
利点を有するシート重量計測装置に関する。さらに、装
置全体の寸法を薄くできコンパクトに構成できるシート
重量計測装置に関する。
【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）。
【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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以下のよう
な特徴を有するシート重量計測装置を提供することを目
的とする。 （１）センサにかかる荷重の特性をできるだけ単純にす
ることができ、シート上の乗員の重量を計測しやすい。 （２）異常な力がシートにかかった時の安全性を向上で
きる。 （３）装置全体の寸法を薄くでき、また、加工コストや
組み立てコストを低減できる。
【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； 車両のシート固定部
とシートとを連結し、シート側又は車体側の一方又は両
方が回転支点（ピボット）で軸支されているアームを含
むシート連結機構と、 車両とシートとの間に加わるシ
ート重量を受け、それを検出する荷重センサ機構と、
上記アームの回動に主に起因する、シートのシート固定
部に対する変位をある範囲内に規制する変位規制機構
と、 を具備することを特徴とする。
【０００６】シートが、ピボットに軸支された回動可能
なアームを含むシート連結機構により車体に連結されて
いるため、シートに荷重がかかった時におけるシートの
車体に対する変位が、ある程度規則性を有するものとな
る。そのため、荷重センサにかかる荷重の特性が単純な
ものとなり、シート上の乗員の重量を捕えやすくなる。
この場合、上記荷重センサが、アームにかかるシート重
量の上下方向成分を選択的に受けることが好ましい。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。
【０００７】本発明においては、上記荷重センサが上記
アームを介して上記シート重量を受けることが好まし
い。この場合、アームのテコ作用により、シートの変位
を増幅あるいは減幅させて荷重センサに伝えることがで
きる。また、荷重センサの荷重範囲をアームのテコ比で
変更でき、荷重センサを小型、軽量、安価にできるとい
う利点もある。
【０００８】また、本発明においては、上記荷重センサ
が上記シートの左右に各１セットずつ設けられており、
該荷重センサがシートの左又は右の全体にかかる重量の
合計を検出することが好ましい。センサの数や配線の数
・長さを削減できる。その具体例として、荷重センサ
が、荷重を受けるセンサ板と、該板の撓み又は歪を検出
するセンサ本体とを有し、該センサ板が、上記前後シー
ト連結機構のアームを中央部で連結する構造を採用でき
る。この場合、センサの数が２個から１個にまとめられ
ることに加えて、感度のバラツキや温度差によるバラツ
キが縮小されるという利点がある。
【０００９】本発明においては、上記変位規制機構が、
上記ピボットの軸ピンの、車体又はシートに対する相対
的な変位を規制するものであることが好ましい。また、
シートブラケットやシートレール等のピボットの連結部
材に、上記軸ピンの変位を規制する部分が設けられてい
ることが好ましい。このようにすれば、構成部品を減ら
すことができる。
【００１０】ここで、シートレール又はシートにシート
ベルト（バックル）のアンカー固定部が接続されている
場合、変位規制機構を該アンカー固定部の近傍にのみ設
けることができる。あるいは、アンカー固定部の近傍を
含む複数の箇所に変位規制機構を設け、アンカー固定部
の近傍の変位規制機構のみをシートベルト引張力２５０
０kgf 程度に耐えられる強固なものとすることができ
る。これにより、シート重量計測装置全体の重量を軽く
できる。
【００１１】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。
【００１２】シートレール１１は溝断面（図示されず）
を有する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
破断耐荷重は２０００kgf 以上である。
【００１３】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。
【００１４】この実施例のシート重量計測装置５は、シ
ートレール１１とシートブラケット２１との間に配設さ
れた、シート連結機構１４や荷重センサ３１等から構成
されている。シートレール１１の下面には、前後にピン
ブラケット１３が突設されている。ピンブラケット１３
は、図示されていないが、１本のシートレール１１の左
右に２枚設けられている。ピンブラケット１３には、左
右方向に貫通するピン孔が開けられており、その孔には
軸ピン１５が挿通されている。
【００１５】一方、シートブラケット２１上にも、前側
のピンブラケット３３と後側のピンブラケット兼規制ブ
ラケット２３が立設されている。各ブラケット３３、２
３も、図示されていないが、１カ所のシートブラケット
２１の左右に２枚設けられている。各ブラケット３３、
２３にも左右方向に貫通するピン孔が開けられており、
その孔には軸ピン１７が挿通されている。
【００１６】前後の軸ピン１７、１５は、アーム１６の
前後のピン孔にも挿通されている。アーム１６は、軸ピ
ン１７の回りを回動し、前後のアーム１６は長さが等し
い。結局、シートレール１１と、前後の二本のアーム１
６は、平行四辺形リンク機構を構成する。なお、後述す
る荷重センサ３１が標準状態にあるときに、前後の軸ピ
ン１７、１５のシャーシ７上における高さは、ほぼ等し
い。したがって、荷重センサ３１にかかる荷重が変動し
てセンサ３１が微小変形した場合、シートレール１１の
センサベース１９に対する変位は、主に上下方向のみと
なる。そのため、荷重センサ３１にかかる力が上下方向
を主としたものとなり、乗員の重量計測に与える外乱が
少なくなる。別言すれば、シートにかかる荷重のうち前
後及び左右方向の成分は、主にアームのピボットに受け
持たれる。
【００１７】前後のシートブラケット２１の間には、板
状のセンサベース１９が掛け渡されている。このように
掛け渡したのは、センサベースの撓みを補強するためで
あるが、シートブラケットが強固であればセンサベース
を掛け渡さなくてもよい。センサベース１９とシートレ
ール１１の間には、前後２個の荷重センサ３１が配置さ
れている。この荷重センサ（ロードセル）３１は、歪板
にストレインゲージを貼ったものや、圧電式、静電容量
式、磁歪方式、感圧抵抗方式等の板状、棒状、シート状
等のセンサを広く用いることができる。
【００１８】１カ所の荷重センサ３１には、乗員１が座
っていない時で、前のセンサーに０〜５kgf 、後ろのセ
ンサーに５〜１０kgf の荷重がかかる。また、体重が７
０kgの人が普通に座った状態（標準状態）で、前のセン
サーに５〜２０kgf 、後ろのセンサーに１０〜３０kgf
の荷重がかかる。荷重センサ３１の測定レインジは、一
般的には、−１００kgf （引っ張り）〜＋１００kgf で
あり、上記標準状態で測定レインジの中央となるよう調
整することが好ましい。
【００１９】次にシートレール１１とシートブラケット
２１との間の変位規制機構について説明する。後側のピ
ンブラケット兼規制ブラケット２３の上部は、前上方に
延びている。同ブラケット２３の上部はシートレール１
１の側方にまで突出しており、また長孔２３ａが形成さ
れている。長孔２３ａは図では相当長く描かれている
が、実際は少々のばか孔程度でもよい。同長孔２３ａ
は、２本の軸ピン１５と１７の中心間距離と同じ半径の
円弧の形をしている。この長孔２３ａには、シートレー
ル１１の側面に立設された規制ピン２５が挿通されてい
る。アーム１６が回動すると、シートレール１１はリン
ク状に上下し、規制ピン２５は長孔２３ａ内を摺動す
る。
【００２０】しかし、ピン２５が長孔２３ａの端に当接
すると、それ以上はシートレール１１が動くことはでき
ない。これによって、シートレール１１のシートブラケ
ット２１に対する変位は規制される。この時の変位可能
寸法は、上記標準状態の上下２mm以内が好ましい。より
好ましくは、変位幅は±０．７〜１．５mmである。この
程度のストロークがあれば、シートとシート固定部にシ
ート重量計測装置を組み込む場合、現状のシートレール
やシートブラケットの寸法精度でも問題なくシート重量
計測装置を組み込むことができる。
【００２１】上記変位規制機構による変位規制が作用し
ないうちは、荷重センサ３１には荷重がかかり、荷重セ
ンサ３１はたわむ。なお、通常時のシート３に加える前
後、左右方向の荷重は、軸ピン１５、１７やアーム１６
を介して、シートレール１１からシートブラケット２１
に伝わる。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を設
け、荷重センサに規定以上の力（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
サではなく変位規制機構（荷重制限機構）に受け持たせ
る。そのため、荷重センサ３１に求められる耐破断荷重
は著しく低くてすみ、荷重センサの小型化・低コスト化
を実現できる。
【００２２】図１の実施例では、変位規制機構（規制ピ
ン２５と規制ブラケット２３）は、シートベルトアンカ
ー固定部１２の設けられている左側後方の１カ所のみに
設けられている。これは、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で拘束するため、
同部１２に大きな引張力がかかるのを受け持たせるため
である。
【００２３】次に他の実施例について説明する。図２
（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施例のシート重量計測装
置の変形例の構造を示す側面図である。同図において、
図１と同じ符号で示す部分は同様の部位を示す。すなわ
ち、図２の実施例では、シート連結機構１４の構造や荷
重センサ３１の配置は、図１の実施例と同じである。た
だし、左側後方のピンブラケット４１は、前方のピンブ
ラケット３３と同様な構造を有し、前上方に伸びた延長
部や長穴は設けられていない。
【００２４】図２の実施例では、変位規制機構がアーム
１６′、１６″の一端部に形成されている。すなわち、
前側のアーム１６′の後端部には、ハンマーヘッド状の
規制部１６′ａが形成されている。同部１６′ａの上面
はピンブラケット１３の台座１３ａの下面とある隙間を
介して対向しており、同部１６′ａの下面はセンサベー
ス１９の上面とある隙間を介して対向している。この隙
間は、上述の標準状態で１〜２mmである。一方、図２
（Ａ）の後側（図の右側）の変位規制機構では、アーム
１６″の後端部には、ハンマーヘッド状の部分を設けず
ストレートな規制部１６ａ″となっており、ピンブラケ
ット１３の台座１３ａの下面に突部１３ｂを設けたり、
センサベース１９の上面に凸部１９ａを設けている。
【００２５】図２（Ｂ）の実施例が図２（Ａ）の実施例
と異なるのは、荷重センサ４３、４５がピンブラケット
３３、１３とシートレール１１又はセンサベース１９間
に設けられていることである。図２（Ｂ）のような配置
は、両端に近いところに配置できるため、保持機構とし
て安定するという利点がある。
【００２６】図３は、本発明の他の１実施例に係るシー
ト重量計測装置を示す図である。（Ａ）は全体の側面図
であり、（Ｂ）は矢印Ｂ−Ｂ方向に見た側面図である。
図３の実施例のシート重量計測装置が、図２の実施例の
シート重量計測装置と異なる主な点は以下である。 （１）センサベース１９側の軸ピン１７が、前後いずれ
もセンサベース１９の中央寄りにあり、シートレール１
１側の軸ピン１５は、前後いずれも外側寄りにある。つ
まり、シートレール１１、前後のアーム５３、５１は平
行四辺形リンク機構を構成していない。しかし、部材各
部の弾性変形やピン部のクリアランスがあるため、アー
ム５１、５３は少々回動する。
【００２７】（２）両荷重センサ５２、５５は、いずれ
も、アーム５１、５３とセンサベース１９の間に挟まれ
るように設置されている。したがって、荷重センサ５
２、５５は、いずれもアーム５１、５３を介してシート
レール１１上の荷重を受ける。そのため、シートレール
１１の中央部方向にアーム５１、５３を伸ばすことがで
き、アーム先端の変位量が増大し、規制機構の寸法精度
が楽になるという利点がある。
【００２８】（３）前側（図の左側）のアームの回動規
制機構は、頭部にフランジ状の規制部５５ａを有する規
制ロッド５５を備える。規制ロッド５５は、センサベー
ス１９上に立設されており、アーム５３の底板５３ａに
開けられている規制孔５３ｂを貫通している。規制ロッ
ド５５の外周面と孔５３ｂとの間には、ある隙間が設け
られている。なお、アーム５３は、図３（Ｂ）に示すア
ーム５１同様に、底板と両側板からなる上向きコの字状
の断面形状をしている。規制ロッド５５頭部の規制部５
５ａの径は、規制孔５３ｂの径よりも大である。シート
レール１１に上向きの力がかかってアーム５３が上に回
動すると、アーム底板５３ａの上面が規制ロッド規制部
５５ａの下面に当接する。この時点でアーム５３の回動
は阻止され、シートレール１１のシートブラケット２１
に対する変位は規制される。なお、上述の標準状態で
は、規制ロッド規制部５５ａの下面とアーム底板５３ａ
上面との間には１〜２mm程度の隙間が存在する。
【００２９】（４）後側（図の右側）のアーム５１は、
中央方向に長く延びている（延長部５１ａ）。この延長
部５１ａの先には、ハンマーヘッド状の規制部５１ｂが
形成されている。同部５１ｂの上面はシートレール１１
の下面と、同部５１ｂの下面はセンサベース１９の上面
と、ある隙間を隔てて対向している。アーム５１の回動
は、この規制部５１ｂが上記両面と当接することにより
規制される。
【００３０】この例では、センサベース側の軸ピン１７
と規制部５１ｂの距離は、同ピン１７と荷重センサ５２
の距離の約２倍程度となっている。したがって、アーム
５１のある回動角に対する規制部５１ｂの変位は、セン
サ５２の変位の２倍に拡大される。そのため、センサ５
２の負担荷重レインジにおけるストロークの２倍の隙間
を、規制部５１ｂとシートレール１１又はセンサベース
１９の間に持たさせることができ、部品の寸法精度や組
み立て精度に関する要求を緩和できる。
【００３１】（５）図３（Ｂ）に示すように、シートレ
ール１１やピンブラケット１３、３３及びアーム５１
は、底板と左右両側板からなる上向きコの字状の断面を
有する。このような構成にすることにより、加工しやす
く、各部材の剛性を確保しつつ軽量化を実現することが
できる。
【００３２】図４は、本発明の他の１実施例に係るシー
ト重量計測装置の側面図である。この実施例の特徴は以
下である。 （１）後側（図の右側）のアーム６１には、中央寄りに
アーム延長部６３が延設されている。アーム延長部６３
の先端部６３ａの下には、緩衝バネ６５を介して荷重セ
ンサ６７が配置されている。アーム延長部６３は、アー
ム６１の回動変位を拡大して緩衝バネ６５及びセンサ６
７に伝える。緩衝バネ６５は、所定の予圧を受けてアー
ム先端部６３ａとセンサ６７の間に介装されており、同
部６３ａの変位のうちの７０〜９９％を受け持つ。した
がって、センサ６７の測定レインジ内におけるストロー
クが小さくても、有効な計測を行うことができる。これ
により、ストロークの小さいセンサを、比較的粗い精度
の周辺部材の中に問題なく組み込むことができる。
【００３３】（２）前側（図の左側）の荷重センサ（セ
ンサ板）７３は、板バネ材からなるセンサ板にストレイ
ンゲージ（図示されず）を貼付した構成となっている。
同センサ板７３は、アーム７１の中央側端部の下隅から
図の右方に延びている。センサ板７３の中央側端部は、
センサベース１９上に突設されている台座７５の上面に
連結されている。したがって、このセンサ板７３は、シ
ートレール１１に下方向の荷重が加わると上に凸にたわ
み、シートレール１１に上方向の荷重が加わると下に凸
にたわむ。このたわみをストレインゲージで検出して荷
重を計測する。このような板構造の荷重センサとするこ
とにより、荷重センサを薄く構成でき、ひいてはシート
重量計測装置全体を薄くすることができる。
【００３４】前側（図の左側）のアームの回動規制機構
は、頭部にフランジ状の規制部５５ａを有する規制ロッ
ド５５を備える。規制ロッド５５は、センサベース１９
上に立設されており、アーム７１の前端に突設されてい
る規制片７７に開けられている規制孔７７ａを貫通して
いる。規制ロッド５５の外周面と孔５３ｂとの間には、
ある隙間が設けられている。なお、アーム７１の主要部
は、図３（Ｂ）に示すアーム５１同様に、底板と両側板
からなる上向きコの字状の断面形状をしている。規制ロ
ッド５５頭部の規制部５５ａの径は、規制孔７７ａの径
よりも大である。シートレール１１に上向きの力がかか
ってアーム７１が上に回動すると、規制片７７の上面が
規制ロッド規制部５５ａの下面に当接する。この時点で
アーム７１の回動は阻止され、シートレール１１のシー
トブラケット２１に対する変位は規制される。なお、上
述の標準状態では、規制ロッド規制部５５ａの下面と規
制片７７上面との間には１〜２mm程度の隙間が存在す
る。
【００３５】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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部
分側面図である。この実施例の特徴は、アームを板状と
し、アームの一端をピボットで軸支し、他端をシート又
は車体側に固定したことである。このような構成によ
り、標準状態で水平に設置された板状のアームは、上下
方向の負荷を受けるとアーム材料の弾性に依存して上下
方向にある範囲内で撓み、前後・左右方向には撓みにく
い。したがって、ピボットを中心に回動可能なアームを
含む、アームの撓みによる変位規制機構が構成される。
また、各シート重量計測装置においてピボットが一つで
すむため、構造が簡単にできる。
【００３６】図５（Ａ）は図２（Ｂ）の変形例を示す。
板状のアーム１６の前端（図の左側）がピボットピン１
５によってピンブラケット１３に軸支される。アーム１
６の後端（図の右側）は固定ブラケット７６に固定され
る。荷重センサ４３はシートレール１１と固定ブラケッ
ト７６の間に設置される。シートに重量がかかると、シ
ート重量でアーム１６はピン１５に沿って回動し、荷重
センサ４３は負荷を受ける。またピボット連結部が上下
に動くと、アーム１６は固定された固定ブラケット７６
に対して撓む。このとき、アーム１６は板状のため前後
・左右方向には撓みにくく、上下方向のみにある範囲内
に撓む。したがって、結果として、両端をピボットで軸
支されたアームと同様に、シートの車体に対する変移を
規則性を有するものとし、荷重の上下方向成分を選択的
に検出できる。この構成では、シート重量がアーム１６
を上下に撓ます力が荷重センサ４３に一定の比率で分配
されるため、精度は落ちるがその比率からシート重量を
求めることができる。
【００３７】図５（Ｂ）の実施例が図５（Ａ）の実施例
と異なるのは、荷重センサの代わりに歪センサ８０がア
ーム１６に一体化されて設置されていることである。こ
の構成の利点は、アーム自体を、荷重センサ機構の、荷
重を受けるセンサ板、及び撓み及び歪みを検出するセン
サ本体として構成できることである。また同時に変移規
制機構としても作用する。
【００３８】図５（Ｃ）の実施例は、図４の実施例の変
形であり、図４の実施例と異なるのは、アーム７１が中
央部でピボットピン１７によってブラケット１７に軸支
されることである。また、アーム７１の前端はブラケッ
ト７８に固定され、後端は台座７５に固定される。歪セ
ンサ８０は、アーム１６の中央部（軸支点）と後端の間
に設置される。シート重量がかかると、アーム７１はピ
ン１７を中心に反時計回りに回動し、同時に固定部に対
して撓む。アーム７１の中央部のピボットを介すること
によりアームの上下の撓み成分のみが、アームと一体に
構成された荷重センサ機構に伝えられる。なお、ここで
用いられる歪センサ８０は、曲げ歪を検出する場合は、
図６（Ａ）に示す様にアーム１６の上面あるいは下面
に、剪断力を検出する場合は、図６（Ｂ）に示すように
アーム１６の側面に配置される。
【００３９】図７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図である。この実施例
の特徴は以下である。 （１）軸ピン１５、１７及びアーム８１からなる回動式
のシート連結機構をシートレール１１の前後に対称に配
置し、両アーム８１から中央方向に延びるアーム延長部
８３を設け、同部８３の中央寄り先端部間に荷重センサ
（センサ板）８５を掛け渡している。すなわち、アーム
延長部８３は、前後のアーム８１の中央寄り端部の下隅
に固設されており、センサベース１９と平行に中央方向
に延びている。両アーム延長部８３の中央端部８３ａ
は、ある距離をおいて対向している。この両端部８３ａ
の上には、センサ板８５が掛け渡されている。センサ板
８５と両端部８３ａの間は、固定されている。なお、セ
ンサ板８５はアームと一体に構成してもよい。
【００４０】センサ板８５には、シートレール１１にか
かる荷重による変形がアーム８１、延長部８３を介して
伝わる。この変形をセンサ板８５に貼ったストレインゲ
ージ（図示されず）で検出し、シートレール１１にかか
る荷重を計測する。これにより、１カ所の荷重センサ
で、１本のシートレール１１にかかる前後の荷重を足し
合わせて計測でき、シート重量計測装置の部品点数を削
減できるとともに、回路を簡略化できる。
【００４１】（２）変位規制機構は次のように構成され
ている。すなわち、前後のアーム８１が回動した際に、
それらの上下面が、ピンブラケット１３、３３の台座１
３ｆ、３３ｆの下面又は上面に当接して回動が規制され
る。
【００４２】図８は、図７の実施例の変形例を示す側面
図である。この実施例のシート重量計測装置の特徴は以
下である。 （１）アーム延長部９３が緩衝バネ構造となっている。
すなわち、アーム延長部９３は、前後のアーム９１の中
央寄り端部から、中央方向に延びている。同アーム延長
部９３は、途中から蛇腹状に上下にうねるように形成さ
れており、前後方向にも変形しやすくなっており、緩衝
バネの作用をなす。アーム延長部９３の中央端はセンサ
板９５の端に接続されている。このアーム延長部９３の
緩衝バネ作用により、センサ板９５を大きくたわませず
に上下変位を増やすことができるという利点がある。
【００４３】（２）センサ板９５は、その中央部で、セ
ンサベース１９上に突設された台座９９とボルト９７に
よって固定されている。そして、センサ板９５には、両
側の緩衝バネ９３からの上下の力に加えて引張力あるい
は圧縮力がかかる。なお、シートレール１１が持ち上げ
られる方向の力がかかるときは、センサベース１９上の
前後のピンブラケット３３が前後に離される方向の変位
が生じる。一方、シートレール１１が押し下げられる方
向の力がかかるときは、センサベース１９上の前後のピ
ンブラケットが前後に近寄る方向の変位が生じる。この
ような構造により、シートレール１１の上下で生じる引
張力あるいは圧縮力を吸収し、上下の力をセンサ板９５
に伝達するという利点がある。
【００４４】（３）変位規制機構の構成は、図３の前側
の変位規制機構の構成と同じである。なお、図６のよう
に、変位規制機構（規制ロッド５５等）、ピボット式シ
ート連結機構（軸ピン１５、３３、アーム９１等）及び
荷重センサ９５を、前後方向（横に）並べて配置するこ
とにより、シート重量計測装置全体を薄く構成すること
ができる。なお、本実施例では、他の実施例と同様に、
シートレールとセンサベースの構成を上下逆に入れ替え
ることもできる。すなわち、荷重センサ９５等をシート
レール１１の下面に取り付けることもできる。
【００４５】（５）シートに最も大きな力が加わる車両
正面衝突時の荷重方向は前後方向、上下方向であり、こ
の方向に構造的に強い。特に上下方向は、規制部により
ピボット軸のみを介在してシートと車両固定部を直接連
結するため、アーム及びセンサの強度を減じられる。す
なわち、上下方向のシート重量以外のストレス（水平方
向の荷重）を荷重センサに直接伝えない。 （６）左右の荷重センサを一体に構成でき、２つのセン
サの感度、温度特性を合わせやすく、部品点数も減る。
【００４６】図９は、本発明の他の１実施例に係るシー
ト重量計測装置の具体的構成を示す分解斜視図である。
なお、同図は、装置の前半部（あるいは後半部）のみを
示すものである。シートレール１０１の端部下面には、
ピンブラケット１０３が、図示せぬボルトによって固定
される。同ピンブラケット１０３は、厚さ２．２mmの鋼
板（ハイテン）をプレス加工したものである。ピンブラ
ケット１０３は、シートレール１０１の下面に押し当て
られる平板状の台座部１０３ｄと、その中央部左右端か
ら下方に突設されている垂下部１０３ｂからなる。台座
部１０３ｄの前後には、ブラケット固定用のボルト孔１
０３ａが開けられている。垂下部１０３ｂには、軸ピン
１２５を挿通するピン孔１０３ｃが開けられている。垂
下部１０３ｂは、アーム１０５の左右の外側をはさむよ
うに組み立てられ、ブラケット１０３の孔１０３ｃとア
ーム１０５の孔１０５ａとが同芯となって、両孔に軸ピ
ン１２３が挿通される。
【００４７】アーム１０５は、マグネシウム、アルミ等
からなる部材である。アーム１０５はセンサベースと同
様のコの字状鋼板で構成してもよいが、全体を薄くする
ため、成形品を用いている。アーム１０５には、左右に
平行に延びるピン孔１０５ａ、１０５ｂが前後に２つ開
けられている。前側のピン孔１０５ａには、上述の軸ピ
ン１２３が挿通される。後側のピン孔１０５ｂには、軸
ピン１２５が挿通される。
【００４８】アーム１０５の後側にはアーム延長部１０
７が延設されている。同延長部１０７は、後側にいくに
したがって幅・厚さともに小さくなっている。アーム延
長部１０７のアーム１０５寄りの部分は２又に分かれて
いる。アーム延長部１０７の後端部には、リング部１０
７ａが形成されている。同部１０７ａの中央には、ボル
ト孔１０７ｂが開けられている。リング部１０７ａは、
センサ板１０９に対して。ボルト１１１、ナット１１３
で固定される。なお、図示は省略されているが、センサ
板１０９の後方（図の右奥）にも延長部を有する後側の
アームが存在する。
【００４９】センサ板１０９は、帯状の部材（材質ＳＵ
Ｓ、厚２mm、幅１０mm、長さ６０mm）である。このセン
サ板１０９の上面（又は下面）には、ストレインゲージ
１１９が貼り付けられている。同ストレインゲージ１１
９は、センサ板１０９の伸縮及び曲げ歪を検出する。セ
ンサ板１０９の前後両端部にはアーム延長部１０７との
連結部を構成するボルト孔１０９ａが開けられている。
センサ板１０９の中央部には、同板１０９を、センサベ
ース１２１の台座１１７に固定するボルト１１５の通る
孔１０９ｂが開けられている。センサ板１０９の中央部
は、左右に張り出している（幅広部１０９ｃ）。この部
分１０９ｃは、センサ信号取り出しのためのものであ
る。
【００５０】センサベース１２１は、シートレール１０
１と上下に対向し、前後に延びる部材である。このセン
サベース１２１上に、シート重量計測装置が搭載され
る。センサベース１２１は、厚さ２．２mmの高張力鋼板
（ハイテン６０）からなる上向きコの字状断面を有する
部材であって、前後方向の長さは約４００mm、左右の幅
は４１mm、高さは２０あるいは２５mmである。この寸法
内に、シート重量計測装置全体が収められる。センサベ
ース１２１のほとんどの部分は、底板１２１ｃと左右両
側の側板１２１ａからなるコの字状断面である。この断
面の中に、アーム１０５やセンサ板１０９が収められ
る。底板１２１ｃの中央部には、センサ板１０９固定用
の台座１１７が固着されている。
【００５１】センサベース１２１の端部には、下向きに
傾斜したシートブラケット固定部１２１ｅが形成されて
いる。同部１２１ｅにはボルト孔１２１ｆが開けられて
いる。同部１２１ｅは、図９に示すように、シートブラ
ケット２１にボルト（図示されず）で固定される。
【００５２】センサベース１２１の図の手前側側板１２
１ａ′の端部には、ピン孔１２１ｂ′が開けられてい
る。また、奥側の側板１２１ａにも、上記孔１２１ｂと
対向する位置にピン孔１２１ｂが開けられている。両孔
１２１ｂ、１２１ｂ′の開いている両側板１２１ａ、１
２１ａ′の内側には、アーム１０５のピン孔１０５ｂの
部分が嵌まり込む。そして、孔１０５ｂと１２１ｂ、１
２１ｂ′がストレートに並んで、軸ピン１２５が挿通さ
れる。したがって、アーム１０５は、軸ピン１２５によ
って、センサベース１２１に軸支される。なお、軸ピン
１２５は、図の右側部に一体成形のヘッド１２５ａを有
し、左端部にネジ１２５ｂを有する。ネジ１２５ｂには
図示せぬナットが螺合されて、軸ピン１２５がセンサベ
ース１２１に固定される。
【００５３】奥側の側辺１２１ａの最も前寄りの端部に
は、上下長孔１２１ｄが形成されている。同長孔１２１
ｄの形成されている部分の側辺は、やや側方にズレて位
置している。同長孔１２１ｄの内側には、ピンブラケッ
ト１０３の垂下部１０３ｂを介してアーム１０５の前の
ピン孔１０５ａの部分がくる。そして、ピンブラケット
のピン孔１０３ｃ及びアーム１０５のピン孔１０５ａに
挿通される軸ピン１２３の端部が同長孔１２１ｄを貫通
している。同軸ピン１２３の左端部のネジ１２３ｂは、
長孔１２１ｄの外側に突き出し、ナット１２７が螺合し
ている。なお、このナット１２７は、センサベース１２
１の側辺を圧迫するものではない。
【００５４】軸ピン１２３と長孔１２１ｄの間には隙間
があって、アーム１０５のピン孔１２１ｂ回りの回動が
あると、軸ピン１２３が長孔１２１ｄ内で上下に振動す
る。しかし、上下方向の隙間がなくなって、軸ピン１２
３が長孔１２１ｄの上下面に当接すると、その時点でア
ーム１０５の回動は規制される。このような構成によ
り、ほとんど追加部品なく変位規制機構を構成できる。
【００５５】図９は、センサベースの変形例を示す斜視
図である。図９では、長孔１２１ｄ、１２１ｄ′は、両
側の側板１２１ａ、１２１ａ′に形成されている。この
場合、軸ピン１２５は、その両端で２カ所の長孔１２１
ｄ、１２１ｄ′を貫通している。この方が、軸ピン１２
５の動きが両持ちで規制されるので、より強固である。
【００５６】図１０は、図９の実施例のシート重量計測
装置をシート下に組み込んだ状態を示す側面図である。
シート重量計測装置は、センサベース１２１の中に収め
られており、長さ、幅方向ともシートレール１１１から
はみ出すことなく、シートレール１１１の下にコンパク
トに組み込まれている。センサベース１２１は、前後の
シートブラケット２１上に固定されている。
【００５７】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した
がってさまざまな変形を加えることができる。
【００５８】
【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。 （１）シートが、回動可能なアームを含むシート連結機
構により車体に連結されているため、シートに荷重がか
かった時におけるシートの車体に対する変位が、ある程
度規則性を有するものとなる。そのため、荷重センサに
かかる荷重の特性が単純なものとなり、シート上の乗員
の重量を捕えやすくなる。 （２）荷重センサをシートの左右に各１セットずつ設け
る場合には、センサの数や配線の数・長さを削減でき
る。 （３）変位規制機構を、ピボットの軸ピンの車体に対す
る相対的な変位を規制する形態としたり、シートブラケ
ットやシートレール等のピボットの連結部材に軸ピンの
変位を規制する部分を設ければ、構成部品を減らすこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】図１の実施例のシート重量計測装置の変形例の
構造を示す側面図である。
【図３】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図である。
【図４】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図である。
【図５】本発明の他の１実施例に係るシート重量計測装
置の構成を示す部分側面図である。
【図６】図５の実施例のシート重量計測装置のセンサ位
置の例を示す部分側面図である。
【図７】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図である。
【図８】図５の実施例のシート重量計測装置の変形例を
示す側面図である。
【図９】本発明の他の１実施例に係るシート重量計測装
置の具体的構成を示す分解斜視図である。
【図１０】センサベースの変形例を示す斜視図である。
【図１１】図７の実施例のシート重量計測装置をシート
下に組み込んだ状態を示す側面図である。
【符号の説明】
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 ピンブラケッ
ト １４ シート連結機構 １５、１７軸ピン １６ アーム １９ センサベース ２１ シート固定部（シートブラケット） ２３ ピンブラケット兼規制ブラケット ２３ａ 長孔 ２５ 規制ピン ３１、４３、４５ 荷重センサ ３３、４１ ピンブ
ラケット ５１、５３ アーム ５５ 規制ロッド ６１ アーム ６３ アーム延長部 ６５ 緩衝バネ ６７、７３ 荷重セ
ンサ ７１ アーム ７５ 台座 ７７ 規制片 ８０ 歪センサ ８１ アーム ８３ アーム延長部 ８５ 荷重センサ（センサ板） ９１ アーム ９３ アーム延長部 ９５ 荷重センサ
（センサ板） ９７ ボルト ９９ 台座 １０１ シートレール １０３ ピンブラケ
ット １０５ アーム １０７ アーム延長
部 １０９ 荷重センサ（センサ板） １１１ ボルト １１３ ナット １１５ ボルト １１７ 台座 １１９ ストレイン
ゲージ １２１ センサベース １２３、１２５ 軸
ピン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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；車両のシート
    固定部とシートとを連結し、シート側又は車体側の一方
    又は両方が回転支点（ピボット）で軸支されているアー
    ムを含むシート連結機構と、 車両とシートとの間に加わるシート重量を受け、それを
    検出する荷重センサ機構と、 上記アームの回動に主に起因する、シートのシート固定
    部に対する変位をある範囲内に規制する変位規制機構
    と、 を具備することを特徴とするシート重量計測装置。
  2. 【請求項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；車両のシート
    固定部とシートレールとを連結し、シート側又は車体側
    の一方又は両方が回転支点（ピボット）で軸支されてい
    るアームを含む前後・左右４カ所のシート連結機構と、 車両とシートレールとの間に加わるシート重量を受け、
    それを検出する荷重センサ機構と、 上記アームの回動に主に起因する、シートレールのシー
    ト固定部に対する変位をある範囲内に規制する変位規制
    機構と、 を具備することを特徴とするシート重量計測装置。
  3. 【請求項３】 上記荷重センサ機構が上記アームを介し
    て上記シート重量を受け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。
  4. 【請求項４】 上記荷重センサ機構が、アームにかかる
    シート重量の上下方向成分を選択的に受け検出すること
    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。
  5. 【請求項５】 上記荷重センサ機構が、荷重を受けるセ
    ンサ板と該板の撓み又は歪を検出するセンサ本体とを有
    し、センサ板が上記アームと一体に構成されることを特
    徴とする請求項１、２又は３記載のシート重量計測装
    置。
  6. 【請求項６】 上記荷重センサ機構が、荷重を受けるセ
    ンサ板と、該板の撓み又は歪を検出するセンサ本体とを
    有し、上記アームと一体又は別体で連結された該センサ
    板が、上記前後シート連結機構のアームを中央部で連結
    することを特徴とする請求項２記載のシート重量計測装
    置。
  7. 【請求項７】 上記荷重センサ機構が上記シートの左右
    に各１セットずつ設けられており、該荷重センサがシー
    トの左又は右の全体にかかる重量の合計を検出すること
    を特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のシート重
    量計測装置。
  8. 【請求項８】 上記変位規制機構が、上記ピボットの軸
    ピンの、車体又はシートに対する相対的な変位を規制す
    る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。
  9. 【請求項９】 シートブラケットやシートレール等のピ
    ボットの連結部材に、上記軸ピンの変位を規制する部分
    が設けられていることを特徴とする請求項７記載のシー
    ト重量計測装置。
  10. 【請求項１０】 上記シート又はシートレールのシート
    ベルトアンカー固定部近傍にのみ変位規制機構が設けら
    れているか、又は、同部近傍の変位規制機構のみが耐破
    断荷重２０００kgf 以上の強固な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。
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