KR20070094366A - 차량좌석용 중량센서 - Google Patents
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Abstract
간단한 구조로 장기간의 반복적인 사용이 가능하면서 측정 감도가 현저히 높아지고 하중의 측정이 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서가 개시된다. 상기 중량센서는 차량의 내부 바닥에 장착되는 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상부에 구비되고 차량좌석의 하면에 장착된 이동레일에 결합되는 고정레일과; 상기 지지프레임과 고정레일의 사이로 수직변형편이 구비되고, 상기 수직변형편의 상단과 하단이 수평으로 절곡되어 상부절곡부 및 하부절곡부가 형성되며, 상기 상부절곡부 및 하부절곡부에 관통공이 형성되는 탄성변형부와; 상기 수직변형편의 외측면에 부착되어 그 변형률을 측정하는 스트레인게이지와; 상기 관통공에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 탄성변형부를 변형이 가능한 상태로 상기 지지프레임과 상기 고정레일의 사이에 고정시키는 고정부를; 포함한다.
차량, 좌석, 중량, 센서, 웨이트, 감지
Description
도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 결합 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제2실시예의 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제3실시예의 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 제4실시예의 종단면도,
도 6은 본 발명에 따른 제5실시예를 보인 종단면도,
도 7은 도 6의 측단면도,
도 8은 본 발명에 따른 제6실시예의 종단면도,
도 9는 도 8의 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 제7실시예의 종단면도,
도 11은 본 발명에 따른 제8실시예의 종단면도,
도 12는 본 발명에 따른 제9실시예의 종단면도,
도 13은 종래의 일예를 보인 종단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 지지프레임
20 : 탄성변형부
21 : 수직변형편 22 : 상부절곡부
23 : 하부절곡부 24 : 관통공
30 : 스트레인게이지
31 : 접속몸체 32 : 접속헤더
33 : 증폭회로부
40 : 고정레일
41 : 이동레일 42 : 시트팬
50 : 고정부
51 : 고정볼트 52 : 고정너트
53 : 제1고정부재 54 : 제2고정부재
60 : 하중집중부
61 : 하중집중판 62 : 판형댐퍼
본 발명은 차량의 좌석에 설치되어 하중을 측정하는 차량좌석용 중량센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조로 장기간의 반복적인 사용이 가능하면서 측정 감도가 현저히 높아지고 하중의 측정이 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서에 관한 것이다.
일반적으로 차량좌석용 중량센서는 차량의 내부로 좌석의 하면과 차량의 내 부 바닥면의 사이에 설치되어 가해지는 하중으로부터 사람의 착석 여부를 감지하는 기기를 말하는 것이다.
도 13은 종래의 일예를 보인 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 차량좌석용 중량센서는 차량좌석의 시트팬(100)과, 상기 시트팬(100)의 하부에 구비되는 이동레일(200)과, 상기 시트팬(100)과 이동레일(200)의 사이에 삽입되고 하면 양측에 하부로 돌출된 블레이드(301)를 갖는 케이스(300)와, 상기 케이스(300)에 수평으로 내장되어 하중에 따른 상기 케이스(300)의 변형률을 측정하는 스트레인게이지(400)와, 상기 케이스(300)가 고정되도록 상기 이동레일(200)에서 상기 케이스(300)를 관통하여 상기 시트팬(100)에 장착되는 고정부재(500)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 종래의 중량센서는 탑승자가 차량의 좌석에 탑승을 하게 되면 시트팬(100)과 이동레일(200)의 사이에 구비된 케이스(300)에 하중이 가해지면서 블레이드(301)에 의해 지지된 상태로 상기 케이스(300)가 변형되고, 상기 케이스(300)의 변형에 따라 그 내부에 설치된 스트레인게이지(400)가 변형되면서 하중을 측정하게 된다.
상기 스트레인게이지(400)에 측정된 하중은 리드선에 의해 전기신호상으로 연결되고 차량의 내부에 설치된 제어기기로 출력된다. 상기 제어기기는 스트레인게이지(400)로부터 입력되는 하중 정보를 통해 사람의 착석 여부를 판단하게 되고, 이와 같은 판단에 따라 차량의 추돌 등의 비상시에 에어백의 가동 여부 및 가동할 위치를 결정하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 케이스는 스트레인게이지를 내장한 상태로 고정부재에 인서트 성형되어 그 구조가 복잡하고 장기간동안의 반복적인 사용시에 쉽게 손상되어 수명이 현저히 짧은 문제점이 있다.
또한, 상기 고정부재에 인서트 성형된 케이스는 가해지는 하중에 의해 쉽게 변형되지 않는 구조로 이루어짐으로써, 상기 케이스의 변형에 의한 스트레인게이지의 측정 감도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 상기 스트레인게이지는 제어기기와 연결되는 리드선의 설치가 매우 까다로워 연결 작업에 많은 시간이 소요되면서 동시에 그 연결이 안정적이지 못한 문제점이 있다.
또한, 상기 스트레인게이지는 측정된 정보를 미약한 전기신호로 출력함으로써, 이 전기신호가 차량의 제어기기로 전송되는 중에 외부의 자성체나 전기적인 충격에 의해 왜곡되거나 소멸되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 간단한 구조로 장기간의 반복적인 사용이 가능하면서 측정 감도가 현저히 높아지고 하중의 측정이 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 보조지지판을 통해 설치 및 장착이 안정적이면 서 간편하게 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 스트레인게이지와 제어기기 사이의 접속이 손쉽게 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 스트레인게이지의 전기신호를 증폭된 상태로 출력시켜 제어기기로 전송 중에 발생하는 왜곡이나 소멸이 원활히 방지되도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 스트레인게이지 등 측정기기의 회전을 방지하여 항상 일정한 위치에 고정되도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 차량좌석에서 가해지는 하중을 집중시켜 측정 감도가 현저히 높아지면서 보다 정밀한 측정이 이루어지도록 하는 차량좌석용 중량센서를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량좌석용 중량센서는 차량의 내부 바닥에 장착되는 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상부로 차량좌석의 하면에 장착된 이동레일에 결합되는 고정레일과; 상기 지지프레임과 고정레일의 사이에 구비되어 탄성복원이 가능한 상태로 상기 고정레일에서 가해지는 하중으로 변형되는 수직변형편과, 상기 수직변형편의 상단이 수평으로 절곡되어 상기 고정레일에서 하부로 가해지는 하중을 상기 수직변형편의 상단에 전달하는 상부절곡부와, 상기 수직변형편의 하단이 수평으로 절곡되어 상기 지지프레임의 상면에 밀착된 상태로 상기 수직변형편의 하단을 지지하는 하부절곡부와, 상기 상부절곡부 및 하부절곡부를 수직으로 관통하여 형성되는 관통공을, 포 함하는 탄성변형부와; 상기 수직변형편의 외측면에 부착되어 상기 수직변형편의 변형률을 측정하는 스트레인게이지와; 상기 관통공에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 탄성변형부를 변형이 가능한 상태로 상기 지지프레임과 고정레일의 사이에 고정시키는 고정부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부가 관통된 상태로 상기 지지프레임의 상면과 상기 하부절곡부의 하면의 사이에 장착되는 보조지지판을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지프레임의 상면과 상기 하부절곡부의 하면의 사이에 구비되는 보조지지판을; 더 포함하고, 상기 고정부는, 상기 관통공에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 탄성변형부를 변형이 가능한 상태로 상기 보조지지판과 고정레일의 사이에 고정시키는 제1고정부재와, 상기 보조지지판의 일단을 상기 지지프레임의 상면에 고정시키는 제2고정부재를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스트레인게이지는, 그 외부면을 둘러싸도록 상기 수직변형편에 인서트 성형되는 접속몸체와, 상기 스트레인게이지와 전기신호상으로 연결되고 상기 접속몸체의 외부면에 형성되는 접속헤더를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스트레인게이지는, 전기신호상으로 연결된 상태로 상기 스트레인게이지의 일측에 구비되어 상기 스트레인게이지의 전기신호를 증폭시키는 증폭회로부를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부는, 상기 고정레일의 상면에 걸린 상태로 상기 관통공을 지나 상기 지지프레임에 관통되는 고정볼트와, 상기 지지프레임의 하면에 밀착되게 상기 고정볼트의 하단에 체결되는 고정너트를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직변형편의 회전이 방지되도록 상기 고정레일과 상부절곡부의 사이에 설치되는 상부회전방지부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부회전방지부는, 상기 고정레일의 하면과 상기 상부절곡부의 상면 사이에 삽입되고 상기 고정부가 관통되는 삽입판과, 상기 고정레일의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판의 양측면에서 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 상부돌턱과, 상기 상부절곡부의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판의 양측면에서 각각 하부측으로 돌출되게 형성되는 하부돌턱을, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직변형편의 회전이 방지되도록 상기 보조지지판과 하부절곡부에 설치되는 하부회전방지부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부회전방지부는, 상기 보조지지판의 내측이 절개되어 상부측으로 절곡되게 형성되는 절곡고정턱과, 상기 절곡고정턱이 삽입되도록 상기 하부절곡부에 형성되는 삽입공을, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부회전방지부는, 상기 하부절곡부의 양측면에 밀착되도록 상기 보조지지판의 양측면에 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 돌출턱을, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부회전방지부는, 상기 하부절곡부와 보조지지판에 형성되는 수직관통공과, 상기 하부절곡부가 상기 보조지지판에 고정되도록 상기 수직관통공에 설치되는 고정구를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정레일과 상기 상부절곡부의 사이에 설치되어 상기 고정레일에서 하부 방향으로 가해지는 하중을 상기 상부절곡부에 집중시키는 하중집중부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하중집중부는, 상기 고정레일의 하면과 상기 상부절곡부의 상면 사이에 구비되고 상기 고정부에 관통되는 하중집중판을, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직변형편은, 그 두께가 2 내지 4 mm 인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 결합 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 차량의 바닥에 장착되는 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상면에 배치되는 탄성변형부(20)와, 상기 탄성변형부(20)에 부착되는 스트레인게이지(30)와, 상기 탄성변형부(20)의 상면에 배치되는 고정레일(40)과, 상기 탄성변형부(20)를 고정하면서 상기 지지프레임(10)과 고정레일(40)의 사이에 장착되는 고정부(50)를 포함한다.
상기 지지프레임(10)은 네 개가 한 쌍씩 일정한 간격으로 이격되게 차량의 내부 바닥면에 장착되어 차량의 내부에 좌석(43)이 설치될 수 있도록 지지하는 역할을 하면서 동시에 하방으로 가해지는 하중에 의해 탄성변형부(20)가 원활히 변형될 수 있도록 상기 탄성변형부(20)의 하면을 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 탄성변형부(20)는 지지프레임(10)과 고정레일(40)의 사이에 배치 되는 수직변형편(21)과, 상기 수직변형편(21)의 상단이 수평으로 절곡되어 형성되는 상부절곡부(22)와, 상기 수직변형편(21)의 하단이 수평으로 절곡되어 형성되는 하부절곡부(23)와, 상기 상부절곡부(22)와 하부절곡부(23)에 형성되는 관통공(24)을 포함한다.
이와 같이 구성되는 상기 탄성변형부(20)는 수직변형편(21)의 하단으로 하부절곡부(23)가 지지프레임(10)의 상면에 밀착되면서 상기 수직변형편(21)의 상단으로 상부절곡부(22)가 고정레일(40)의 하면에 밀착되게 배치됨으로써, 상기 지지프레임(10)에 상기 하부절곡부(23)가 지지된 상태로 상기 고정레일(40)에서 하방으로 가해지는 하중에 의해 상기 상부절곡부(22)가 가압되면서 상기 수직변형편(21)가 수직을 이룬 상태에서 굽혀져 변형되는 것이다.
반대로, 상기 상부절곡부(22)에 가해지는 가압력이 해소되면 수직변형편(21)의 수직부위가 처음의 상태로 탄성복원하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 수직변형편(21)은 금속재질의 판재로 이루어지고 그 상단과 하단을 디귿자형으로 절곡시켜 상부절곡부(22)와 하부절곡부(23)를 형성시킨 것으로, 그 구조가 간단하면서도 하중에 의한 변형과 그 해소에 따른 탄성복원을 장시간 동안 반복적으로 수행할 수 있는 안정적인 구조를 가짐으로써, 본 중량센서의 제작 및 조립이 간편하고 그 수명이 현저히 길어지게 된다.
상기 관통공(24)은 수직변형편(21)의 상단과 하단에서 수평으로 절곡된 상부절곡부(22) 및 하부절곡부(23)에 수직으로 관통되게 형성되는 것으로, 지지프레임(10)과 고정레일(40)의 사이에 장착되는 고정부(50)가 관통되도록 하여 상기 고정 부(50)에 의해 수직변형편(21)이 원활히 고정될 수 있도록 하는 것이다.
상기 수직변형편(21)은 그 두께가 2 내지 4 mm 인 것이 바람직한데, 이는 금속재질의 판재로 이루어진 상기 수직변형편(21)의 두께가 2mm보다 작으면 하중에 의해 변형된 후에 하중의 해제시 원활하게 탄성복원되지 않아 수명이 현저히 짧아지기 때문이고, 반대로 상기 수직변형편(21)의 두께가 4mm보다 크면 하중에 의한 변형이 원활하게 이루어지지 않아 측정 감도가 현저히 떨어지게 되기 때문이다.
또한, 상기 스트레인게이지(30)는 수직변형편(21)의 외측면에 부착되어 하중에 의한 상기 수직변형편(21)의 변형률을 측정하면서 동시에 측정된 데이터를 전기신호상으로 차량의 제어기기로 출력하는 역할을 한다.
이와 같은 역할을 하는 상기 스트레인게이지(30)는 수직변형편(21)의 외측면에 부착된 상태로 용융된 수지에 의해 상기 수직변형편(21)에 인서트 성형되는 합성수지 재질의 접속몸체(31)와, 상기 스트레인게이지(30)에 리드선 등으로 다수의 핀이 전기신호상으로 연결되고 내측에 노출된 상태로 인서트 성형되면서 상기 접속몸체(31)의 외부면에 일체로 형성되는 접속헤더(32)를 더 포함한다.
상기 접속몸체(31)는 수직변형편(21)의 외측면에 부착된 스트레인게이지(30)가 다수의 접속핀과 리드선으로 연결된 상태에서 상기 핀이 접속헤더(32)가 형성되는 부위에 노출된 상태로 용융된 수지에 의해 인서트 성형됨으로써, 간단한 구조로 손쉽게 형성되고 상기 스트레인게이지(30)를 보호하는 역할을 하면서 동시에 접속헤더(32)가 원활히 구비될 수 있도록 하며 상기 스트레인게이지(30)와 상기 접속헤더(32)의 내측에 구비되는 상기 접속핀과의 전기적인 연결성이 장기간동안 안정적 으로 보장되도록 한다.
상기 접속헤더(32)는 개방된 내측에 스트레인게이지(30)와 리드선에 의해 전기적으로 연결되는 상기 접속핀이 노출되게 구비되어 차량의 제어기기에 구비된 플러그가 삽입되면서 상기 플러그의 단자가 상기 접속헤더(32)의 내측에 노출되게 구비되는 상기 접속핀에 손쉽게 접속될 수 있도록 하는 것이다. 다시 말해서, 상기 접속헤더(32)는 스트레인게이지(30)와 차량의 제어기기 사이의 전기적인 접속이 간편하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 것이다.
또한, 상기 고정레일(40)은 상부절곡부(22)의 상면에 밀착된 상태로 좌석(43)의 시트팬(42)에 장착된 이동레일(41)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 것으로, 탑승자가 상기 좌석(43)에 착석함에 따라 가해지는 하중을 상기 상부절곡부(22)로 전달하는 역할을 하면서 동시에 하면에 일단이 장착되는 고정부(50)를 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 고정부(50)는 관통공(24)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 탄성변형부(20)를 변형이 가능한 상태로 고정시키면서 동시에 지지프레임(10)에 고정레일(40)을 고정시키는 것으로, 상기 고정레일(40)의 상면에 걸린 상태로 관통공(24)을 지나 상기 지지프레임(10)에 관통되는 고정볼트(51)와, 상기 지지프레임(10)의 하면에 밀착되게 상기 고정볼트(51)의 하단에 체결되는 고정너트(52)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 상기 고정부(50)는 고정볼트(51)의 지지에 의해 수직변형편(21)의 탄성복원이 안정적으로 가이드되고, 아울러, 상기 고정부(50)는 지지프레임(10)에 고정레일(40)을 장착하기 위해 일반적으로 사용되는 고정부품을 통해 수직변형편(21)의 설치 및 고정이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
상기 고정부(50)는 고정볼트(51)와 고정너트(52)로 이루어진 고정부품 이외에도 수직변형편(21)의 변형이 가능한 상태로 고정할 수 있는 핀이나 샤프트 혹은 리벳과 같은 다양한 형태의 고정부품이 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제2실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 접속헤더(32)와 스트레인게이지(30)의 사이에 전기신호상으로 연결된 상태로 상기 접속몸체(31)의 내부에 설치되어 상기 스트레인게이지(30)의 전기신호를 증폭시키도록 인쇄회로기판으로 이루어진 증폭회로부(33)를 더 포함한다.
상기 증폭회로부(33)는 고정레일(40)에서 하부로 하중이 가해져 수직변형편(21)이 변형될 때 상기 수직변형편(21)의 변형 상태를 측정하면서 스트레인게이지(30)에서 출력되는 전기신호를 증폭시키는 역할을 한다.
이와 같이 상기 증폭회로부(33)에 의해 스트레인게이지(30)에서 출력되는 전기신호가 증폭됨으로써, 이 증폭된 전기신호가 접속헤더(32)에 의해 접속되는 차량의 제어기기에 원활하게 출력되면서 동시에 상기 제어기기로 전송중에 차량 내부의 다른 전자제품에 의해 발생하는 전기신호의 왜곡이나 소멸이 원활히 방지된다.
도 4는 본 발명에 따른 제3실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 고정레일(40)과 수직변형편(21)의 상부절곡부(22) 사이에 설치되어 상기 고정레일(40)에서 하부 방향으로 가해지는 하중을 상기 상부절곡부(22)에 집중시키는 하중집중부(60)를 더 포함한다.
상기 하중집중부(60)는 고정레일(40)에서 상부절곡부(22)의 일정한 부위에 하중을 집중시킴으로써, 상기 상부절곡부(22)에 가해지는 하중의 증감에 따라 수직변형편(21)의 수직부위가 항상 일정한 비율로 변형하게 되고, 그에 따라 측정사의 정밀성이 현저히 향상된다.
이와 같은 역할을 하는 상기 하중집중부(60)는 고정레일(40)의 하면과 상부절곡부(22)의 상면 사이에 구비되고 고정부(50)에 관통되는 하중집중판(61)을 포함하고, 상기 하중집중판(61)이 고정되도록 상기 하중집중판(61)의 상면과 상기 고정레일(40)의 하면 사이에는 판형댐퍼(62)가 구비된다.
상기 하중집중판(61)은 고정레일(40)의 하면의 일정부위와 상부절곡부(22)의 상면의 일정부위에 맞닿아 상기 고정레일(40)에서 하방으로 가해지는 하중을 상기 상부절곡부(22)의 상면의 일정한 부위에 집중시키는 역할을 한다.
상기 판형댐퍼(62)는 합성고무 재질로 형성되어 고정레일(40)의 하면과 상부절곡부(22)의 상면 사이에 배치되어 고정부(50)에 의한 수직변형편(21)의 고정시에 압축변형되면서 상기 고정레일(40)과 상부절곡부(22)의 사이로 하중집중판(61)을 견고히 고정시키는 역할을 한다.
도 5는 본 발명에 따른 제4실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 고정레일(40)과 상부절곡부(22)의 사이에 설치되는 상부회전방지부(70)를 더 포함한다. 상기 상부회전방지부(70)는 수직변형편(21)의 회전을 방지시켜 상기 수직변형편(21)이 항상 일정한 위치에 고정되도록 하는 것이다.
이와 같은 역할을 하는 상기 상부회전방지부(70)는 고정레일(40)의 하면과 상부절곡부(22)의 상면 사이에 삽입되고 고정부(50)가 관통되는 삽입판(71)과, 상기 고정레일(40)의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판(71)의 양측면에서 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 상부돌턱(72)과, 상기 상부절곡부(22)의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판(71)의 양측면에서 각각 하부측으로 돌출되게 형성되는 하부돌턱(73)을 포함한다.
상기 상부회전방지부(70)는 고정레일(40)과 상부절곡부(22)의 사이에 삽입판(71)이 삽입된 상태로 상기 삽입판(71)의 양측면에 형성되는 상부돌턱(72)이 상기 고정레일(40)의 양측면을 지지하면서 하부돌턱(73)이 상기 상부절곡부(22)의 양측면을 지지함으로써, 외력이 가해지더라도 수직변형편(21)이 회전되지 않고 일정한 위치에 고정된다.
아울러, 상기 삽입판(71)은 고정레일(40)의 하면과 상부절곡부(22)의 상면의 사이에 밀착되게 삽입됨으로써, 상기 고정레일(40)에서 하부 방향으로 가해지는 하중을 상기 상부절곡부(22)에 집중시키는 역할도 한다.
도 6은 본 발명에 따른 제5실시예를 보인 종단면도이고, 도 7은 도 6의 측단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 고정부(50)가 관통된 상태로 지지프레임(10)의 상면과 하부절곡부(23)의 하면의 사이에 장착되는 보조지지판(11)을 더 포함한다.
상기 보조지지판(11)은 한 쌍의 지지프레임(10)의 사이에 구비되고 고정부 (50)의 고정볼트(51)에 의해 관통되어 고정된 상태로 지지프레임(10)의 상면과 하부절곡부(23)의 하면의 사이에 설치되어 상기 하부절곡부(23)의 하면을 원활히 지지하는 역할을 한다.
상기 보조지지판(11)에 의해 상기 하부절곡부(23)의 하면이 원활히 지지됨으로써, 고정레일(40)에서 하부로 가해지는 하중에 의해 상부절곡부(22)가 눌리면서 수직변형편(21)이 변형될 때 상기 하부절곡부(23)가 안정적으로 지지되어 스트레인게이지(30)를 통한 변형률의 측정이 원활히 이루어지면서 동시에 탄성변형부(20)의 설치가 손쉽게 이루어진다.
도 8은 본 발명에 따른 제6실시예의 종단면도이고, 도 9는 도 8의 측단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 차량의 바닥에 장착되는 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상면에 장착되는 보조지지판(11)과, 상기 보조지지판(11)의 상면에 배치되는 탄성변형부(20)와, 상기 탄성변형부(20)의 외측면에 부착되는 스트레인게이지(30)와, 상기 탄성변형부(20)의 상면에 배치되는 고정레일(40)과, 상기 탄성변형부(20)가 관통된 상태로 상기 고정레일(40)에 상기 보조지지판(11)을 고정하면서 상기 지지프레임(10)에 상기 보조지지판(11)을 고정하는 고정부(50)를 포함한다.
상기 지지프레임(10)은 네 개가 한 쌍씩 일정한 간격으로 이격되게 차량의 내부 바닥면에 장착되어 차량의 내부에 좌석이 장착될 수 있도록 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 보조지지판(11)은 한 쌍의 지지프레임(10)의 사이에 구비된 상태로 양단부가 고정부(50)의 제2고정부재(54)에 상기 지지프레임(10)에 장착되는 것으로, 탄성변형부(20)의 하면을 지지하여 상기 탄성변형부(20)가 하중에 의해 원활히 변형될 수 있도록 하면서 동시에 설치자의 의도에 따라 상기 수직변형편(21)의 설치 위치의 변경이 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 탄성변형부(20)는 상부절곡부(22) 및 하부절곡부(23)의 관통공(24)에 고정부(50)의 제1고정부재(53)가 끼워져 고정된 상태로 상기 하부절곡부(23)가 보조지지판(11)의 상면에 밀착되면서 상기 상부절곡부(22)가 고정레일(40)의 하면에 밀착됨으로써, 상기 보조지지판(11)에 상기 하부절곡부(23)가 지지된 상태로 상기 고정레일(40)에서 하방으로 가해지는 하중에 의해 상기 상부절곡부(22)가 가압되면서 상기 상부절곡부(22)와 하부절곡부(23)의 사이에 수직으로 일체 형성되는 수직변형편(21)이 수직상태에서 굽혀지면서 변형되는 것이다.
반대로, 상기 상부절곡부(22)에 하중에 의해 가해지는 가압력이 해소되면 수직변형편(21)의 변형된 부위가 처음의 상태로 탄성복원하게 되는 것이다.
아울러, 상기 수직변형편(21)은 지지프레임(10)에서 이격되어 동떨어지게 설치됨으로써, 설치 시에 상기 지지프레임(10)의 간섭을 받지 않아 상기 수직변형편(21)의 설치가 보다 간편하게 이루어진다.
이와 같이 상기 수직변형편(21)은 금속재질의 판재를 디귿자형으로 절곡시켜 상부절곡부(22)와 하부절곡부(23)를 형성한 간단한 구조이면서 하중에 의한 변형과 그 해소에 따른 탄성복원이 장시간 동안 안정적으로 이루어지는 구조를 가지고, 그 에 따라 제작 및 조립이 간편하면서 장기간의 수명이 보장된다.
상기 수직변형편(21)은 그 두께가 2 내지 4 mm 인 것이 바람직한데, 금속재질의 판재로 이루어진 상기 수직변형편(21)의 두께가 2mm보다 작으면 변형된 후에 복원력이 현저히 떨어져 수명이 현저히 짧아지고, 반대로 상기 수직변형편(21)의 두께가 4mm보다 크면 하중에 의한 변형이 원활히 이루어지지 않아 측정 감도가 현저히 떨어지게 된다.
또한, 상기 스트레인게이지(30)는 수직변형편(21)의 변형률을 측정하는 것으로, 그 외부면을 둘러싸도록 상기 수직변형편(21)에 인서트 성형되는 접속몸체(31)와, 전기신호상으로 연결되고 상기 접속몸체(31)의 외부면에 형성되는 접속헤더(32)를 포함한다.
상기 접속몸체(31)는 스트레인게이지(30)를 보호하는 역할을 하면서 접속헤더(32)가 원활히 설치될 수 있도록 하는 것이고, 상기 접속헤더(32)는 차량의 제어기기에 구비된 플러그가 손쉽게 접속될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 고정레일(40)은 상부절곡부(22)의 상면에 밀착된 상태로 시트팬(42)에 장착된 이동레일(41)에 슬라이딩 가능하게 삽입된 상태로 결합되는 것으로, 탑승자가 착석함에 따라 가해지는 하중을 상기 상부절곡부(22)로 전달하는 역할을 하면서 동시에 하면에 일단이 장착되는 고정부(50)를 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 고정부(50)는 관통공(24)에 슬라이딩 가능하게 삽입된 상태로 보조지지판(11)에 고정레일(40)을 고정시키면서 상기 보조지지판(11)을 지지프레임(10)에 고정시키는 것으로, 상기 고정부(51)는 상기 관통공(24)에 슬라이딩 가능하 게 삽입되어 탄성변형부(20)를 변형이 가능한 상태로 상기 보조지지판(11)과 고정레일(40)의 사이에 고정시키는 제1고정부재(53)와, 상기 보조지지판(11)의 일단을 상기 지지프레임(10)의 상면에 고정시키는 제2고정부재(54)를 포함한다.
또한, 본 실시예는 고정레일(40)에서 하부 방향으로 가해지는 하중을 상부절곡부(22)에 집중시키는 하중집중부(60)를 더 포함한다. 상기 하중집중부(60)는 고정레일(40)의 하면과 상부절곡부(22)의 상면 사이에 구비되고 고정부(50)에 관통되는 하중집중판(61)을 포함하고, 상기 하중집중판(61)이 고정되도록 상기 하중집중판(61)의 상면과 상기 고정레일(40)의 하면 사이에는 판형댐퍼(62)가 구비된다.
도 10은 본 발명에 따른 제7실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서는 수직변형편(21)의 회전이 방지되도록 보조지지판(11)과 하부절곡부(23)에 설치되는 하부회전방지부(80)를 더 포함한다. 상기 하부회전방지부(80)는 수직변형편(21)의 회전을 방지시켜 상기 수직변형편(21)이 항상 일정한 위치에 고정되도록 하는 것이다.
이와 같은 역할을 하는 상기 하부회전방지부(80)는 보조지지판(11)의 내측이 절개되어 상부측으로 절곡되게 형성되는 절곡고정턱(81)과, 상기 절곡고정턱(81)이 삽입되도록 하부절곡부(23)에 형성되는 삽입공(82)을 포함한다.
상기 하부회전방지부(80)는 보조지지판(11)에 형성된 절곡고정턱(81)이 수직변형편(21)의 하부절곡부(23)에 형성된 삽입공(82)에 삽입됨으로써, 상기 고정부(50)를 중심으로 상기 수직변형편(21)의 회전이 방지된다.
도 11은 본 발명에 따른 제8실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서의 하부회전방지부(80)는 하부절곡부(23)의 양측면에 밀착되도록 보조지지판(11)의 양측면에 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 돌출턱(83)을 포함한다.
상기 돌출턱(83)은 보조지지판(11)의 양측단을 상부측으로 절곡시켜 형성되는 것으로, 상기 돌출턱(83)은 하부절곡부(23)의 양측면에 맞닿아 수직변형편(21)의 회전을 방지시키는 역할을 한다.
도 12는 본 발명에 따른 제9실시예의 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 차량좌석용 중량센서의 하부회전방지부(80)는 하부절곡부(23)와 보조지지판(11)에 형성되는 수직관통공(84)과, 상기 하부절곡부(23)가 상기 보조지지판(11)에 고정되도록 상기 수직관통공(84)에 설치되는 고정구(85)를 포함한다.
상기 하부회전방지부(80)는 고정구(85)가 수직관통공(84)을 통해 보조지지판(11)과 하부절곡부(23)를 결합시킴으로써, 상기 고정구(85)에 의해 상기 하부절곡부(23)가 상기 보조지지판(11)에 견고히 고정되고, 그에 따라 고정부(50)를 중심으로 수직변형편(21)의 회전이 방지된다.
이와 같은 역할을 하는 상기 고정구(85)는 도시된 바와 같이 볼트결합구조를 갖거나 필요에 따라서는 리벳 등 다양한 고정부품이 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 간단한 구조로 장기간의 반복적인 사용이 가능하면서 측정 감도가 현저히 높아지고 하중의 측정이 정밀하면서 안정적으로 이루어 지도록 함으로써, 제작 및 설치가 간편하고 수명이 현저히 길어지며 측정상의 정밀성이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 보조지지판을 통해 설치 및 장착이 안정적이면서 간편하게 이루어지도록 함으로써, 설치 및 조립이 보다 간편하게 이루어지고 작업자의 선택에 따라 측정기기의 설치 위치의 변경이 가능해지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 스트레인게이지와 제어기기 사이의 접속이 손쉽게 이루어지도록 함으로써, 연결 작업이 짧은 시간에 손쉽게 이루어지고 접속의 신뢰성이 보장되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 스트레인게이지의 전기신호를 증폭된 상태로 출력시켜 제어기기로 전송중에 발생하는 왜곡이나 소멸이 원활히 방지되도록 함으로써, 상기 제어기기로 측정데이터의 출력이 안정적이면서 정밀하게 이루어지고 측정상의 정밀성이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 스트레인게이지 등 측정기기의 회전을 방지하여 항상 일정한 위치에 고정되도록 함으로써, 스트레인게이지의 회전에 의해 발생하는 측정상의 오차가 미연에 방지되고 하중의 측정이 안정적이면서 정밀하게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 차량좌석에서 가해지는 하중을 집중시켜 측정 감도가 현저히 높아지면서 보다 정밀한 측정이 이루어지도록 함으로써, 하중의 분산에 의한 측정오류가 원활히 방지되고 측정상의 정밀성의 현저히 향상되는 효과를 갖는다.
Claims (15)
- 차량의 내부 바닥에 장착되는 지지프레임과;상기 지지프레임의 상부로 차량좌석의 하면에 장착된 이동레일에 결합되는 고정레일과;상기 지지프레임과 고정레일의 사이에 구비되어 탄성복원이 가능한 상태로 상기 고정레일에서 가해지는 하중으로 변형되는 수직변형편과, 상기 수직변형편의 상단이 수평으로 절곡되어 상기 고정레일에서 하부로 가해지는 하중을 상기 수직변형편의 상단에 전달하는 상부절곡부와, 상기 수직변형편의 하단이 수평으로 절곡되어 상기 지지프레임의 상면에 밀착된 상태로 상기 수직변형편의 하단을 지지하는 하부절곡부와, 상기 상부절곡부 및 하부절곡부를 수직으로 관통하여 형성되는 관통공을, 포함하는 탄성변형부와;상기 수직변형편의 외측면에 부착되어 상기 수직변형편의 변형률을 측정하는 스트레인게이지와;상기 관통공에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 탄성변형부를 변형이 가능한 상태로 상기 지지프레임과 상기 고정레일의 사이에 고정시키는 고정부를;포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항에 있어서,상기 고정부가 관통된 상태로 상기 지지프레임의 상면과 상기 하부절곡부의 하면의 사이에 장착되는 보조지지판을;더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항에 있어서,상기 지지프레임의 상면과 상기 하부절곡부의 하면의 사이에 구비되는 보조지지판을; 더 포함하고,상기 고정부는,상기 관통공에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 탄성변형부를 변형이 가능한 상태로 상기 보조지지판과 고정레일의 사이에 고정시키는 제1고정부재와, 상기 보조지지판의 일단을 상기 지지프레임의 상면에 고정시키는 제2고정부재를,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 스트레인게이지는,그 외부면을 둘러싸도록 상기 수직변형편에 인서트 성형되는 접속몸체와,상기 스트레인게이지와 전기신호상으로 연결되고 상기 접속몸체의 외부면에 형성되는 접속헤더를,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 스트레인게이지는,전기신호상으로 연결된 상태로 상기 스트레인게이지의 일측에 구비되어 상기 스트레인게이지의 전기신호를 증폭시키는 증폭회로부를,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 고정부는,상기 고정레일의 상면에 걸린 상태로 상기 관통공을 지나 상기 지지프레임에 관통되는 고정볼트와,상기 지지프레임의 하면에 밀착되게 상기 고정볼트의 하단에 체결되는 고정너트를,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 수직변형편의 회전이 방지되도록 상기 고정레일과 상부절곡부의 사이에 설치되는 상부회전방지부를;더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제7항에 있어서 상기 상부회전방지부는,상기 고정레일의 하면과 상기 상부절곡부의 상면 사이에 삽입되고 상기 고정부가 관통되는 삽입판과,상기 고정레일의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판의 양측면에서 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 상부돌턱과,상기 상부절곡부의 양측면에 밀착되도록 상기 삽입판의 양측면에서 각각 하부측으로 돌출되게 형성되는 하부돌턱을,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 수직변형편의 회전이 방지되도록 상기 보조지지판과 하부절곡부에 설치되는 하부회전방지부를;더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제9항에 있어서 상기 하부회전방지부는,상기 보조지지판의 내측이 절개되어 상부측으로 절곡되게 형성되는 절곡고정턱과,상기 절곡고정턱이 삽입되도록 상기 하부절곡부에 형성되는 삽입공을,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제9항에 있어서 상기 하부회전방지부는,상기 하부절곡부의 양측면에 밀착되도록 상기 보조지지판의 양측면에 각각 상부측으로 돌출되게 형성되는 한 쌍의 돌출턱을,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제9항에 있어서 상기 하부회전방지부는,상기 하부절곡부와 보조지지판에 형성되는 수직관통공과,상기 하부절곡부가 상기 보조지지판에 고정되도록 상기 수직관통공에 설치되는 고정구를,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고정레일과 상기 상부절곡부의 사이에 설치되어 상기 고정레일에서 하부 방향으로 가해지는 하중을 상기 상부절곡부에 집중시키는 하중집중부를;더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제13항에 있어서 상기 하중집중부는,상기 고정레일의 하면과 상기 상부절곡부의 상면 사이에 구비되고 상기 고정부에 관통되는 하중집중판을,포함하는 것을 특징으로 하는 차량좌석용 중량센서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 수직변형편은, 그 두께가 2 내지 4 mm 인 것을 특징으로 하는 차량좌석 용 중량센서.
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