DE10011372A1 - Sitzgewichtsmessvorrichtung - Google Patents
SitzgewichtsmessvorrichtungInfo
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Abstract
Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung ist in der Lage, mit höherer Genauigkeit das Gewicht und den Schwerpunkt eines Fahrgastes auf dem Sitz mit reduzierten Kosten abzuschätzen. Eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 umfaßt eine Kraftmeßdose 50, einen Verbindungsmechanismus 15, der einen Sitz 3 und den Sitzbefestigungsabschnitt 13 der Fahrzeugkarosserie verbindet, und einen Übertragungsmechanismus 16, der eine Wirkung des Sitzgewichtes auf den Verbindungsmechanismus 15 auf die Kraftmeßdose 50 überträgt. In dem Übertragungsmechanismus und dem Verbindungsmechanismus sind Arme 23 schwenkbar durch horizontale Drehzapfen 31 getragen, so daß die Arme 23 um die Drehzapfen 31 herum schwenken können. Wirkungen gemäß der Schwenkbewegungen der Arme werden auf eine Kraftmeßdose 50 übertragen. Lasten auf den Vorderseitenabschnitt und den Rückseitenabschnitt des Sitzes werden jeweils von einer zentralen Kraftmeßdose 50 gemessen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Ge
wichtes eines Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden
Fahrgastes einschließt, und insbesondere eine Sitzgewichtsmeßvorrich
tung, die verbessert ist, so daß sie eine höhere Genauigkeit beim Messen
des Gewichtes eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrgastes auf
weist. Sie betrifft ferner eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung, die in der Lage
ist, den Schwerpunkt eines Fahrgastes mit einer kleineren Anzahl von
Kraftmeßdosen zu detektieren.
Kraftfahrzeuge sind mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattet, um
die Sicherheit der Fahrgäste sicherzustellen. In den letzten Jahren gibt es
einen Trend, die Arbeitsweise derartiger Sicherheitseinrichtungen gemäß
dem Gewicht (Körpergewicht) und/oder der Haltung eines Fahrgastes zur
Leistungssteigerung der Sicherheitsgurte und Airbags zu steuern. Bei
spielsweise können die Menge an Gas, die in den Airbag einzuleiten ist,
die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags oder eine Vorspannung des Si
cherheitsgurtes gemäß dem Gewicht und/oder der Haltung eines Fahrga
stes eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind einige Mittel notwendig, um
das Gewicht des auf dem Sitz sitzenden Fahrgastes zu messen. Außerdem
kann zum Abschätzen der Haltung des Fahrgastes auf die Lage des
Schwerpunktes des Fahrgastes auf dem Sitz Bezug genommen werden.
Ein Beispiel eines solchen Mittels umfaßt einen Vorschlag (Japanische
Patentanmeldungen Nr. 9-156666, Nr. 10-121627 und dergleichen, die
vom Anmelder dieser Erfindung eingereicht wurden), der umfaßt, daß
Lastsensoren (Kraftmeßdosen) an vier Ecken des Sitzes unter Sitzschienen
angeordnet werden und vertikale Lasten, die auf die Kraftmeßdosen wir
ken, summiert werden, um das Gewicht und den Schwerpunkt des Fahr
gastes zu erfahren. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren kann auch die
Lage des Schwerpunktes des Fahrgastes auf dem Sitz erhalten werden.
Da jedoch derartige Sitzgewichtsmeßvorrichtungen im allgemeinen in
Kraftfahrzeuge eingebaut werden, müssen diese mit niedrigen Kosten her
gestellt werden können. Sie müssen ferner leicht verdrahtet und leicht
eingebaut werden können. Zum genauen Messen ist es notwendig, eine
andere Last als das Gewicht eines Sitzes und das Gewicht eines Fahrga
stes (oder eines Gegenstandes) auf dem Sitz auszuschließen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erindung, die angesichts der oben be
schriebenen Probleme getätigt wird, eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung zu
schaffen, die in der Lage ist, Herstellungskosten und Einbaukosten zu
verringern, und die zu einer Gewichtsmessung mit höherer Genauigkeit in
der Lage ist.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist eine Sitzgewichtsmeß
vorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine
Vorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Fahrzeugsitzes, das das
Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit: einer
Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von denen jeder minde
stens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar
vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzge
wicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefestigungsabschnitte ei
ner Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und Übertragungsmechanismen
zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen ge
tragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei die eine Kraftmeßdose
eine Vielzahl von Sensoren umfaßt, auf die jeweils die Wirkung von jedem
Übertragungsmechanismus übertragen wird.
Der Lastsensor zum Messen von Lasten an vorderen und hinteren Orten
auf der linken und rechten Seite des Sitzes ist so kompakt wie möglich
eingerichtet, wodurch die Anzahl von Kraftmeßdosen reduziert ist. Deswe
gen sind die Herstellungskosten und auch die Einbau-/Verdrahtungs
kosten reduziert. Sogar mit der reduzierten Anzahl der Kraftmeßdosen
können die Lasten an den vier Orten, und zwar vorne und hinten auf der
linken und rechten Seite, gemessen werden, wodurch der Schwerpunkt
des Fahrgastes detektiert wird.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung be
vorzugt, daß der Übertragungsmechanismus selektiv vertikale Lasten auf
den Verbindungsmechanismen auf die Lastsensoren überträgt, um Quer
lasten aufzuheben.
Der Übertragungsmechanismus überträgt so wenig Querlasten wie mög
lich von dem Verbindungsmechanismus auf den Lastsensor, wobei die
Querlasten einen Fehler der Lastsensoren verursachen können. Deswegen
kann das Gewicht des Fahrgastes mit höherer Genauigkeit gemessen wer
den.
Es ist anzumerken, daß die Intention der Sitzgewichtsmeßvorrichtung, wie
sie in dieser Beschreibung beschrieben ist, im Grunde ist, das Gewicht
eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrgastes zu messen. Dement
sprechend ist eine Vorrichtung, um nur das Gewicht eines Fahrgastes zu
messen, indem das Gewicht eines Fahrzeugsitzes selbst aufgehoben wird,
auch im Bereich der durch diese Beschreibung offenbarten Sitzgewichts
meßvorrichtung enthalten.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einem konkreten Aspekt der
vorliegenden Erindung umfassen die Verbindungsmechanismen und/
oder die Übertragungsmechanismen Arme, die durch Drehwellen
schwenkbar getragen sind, die sich senkrecht zur vertikalen Richtung er
strecken, so daß die Wirkungen gemäß den Schwenkbewegungen der Ar
me auf die Lastsensoren übertragen werden. Sie ist dadurch gekennzeich
net, daß die eine Kraftmeßdose eine Vielzahl der Sensoren umfaßt, auf die
jeweils die Wirkung von jedem Arm übertragen wird.
Wegen der Funktionen der Drehwellen und der Arme wird der größte Teil
der auf die Verbindungsmechanismen ausgeübten Querlasten von den
Drehwellen getragen, wodurch die Übertragung der Querlasten von den
Armen auf die Lastsensoren verhindert wird. Dies ermöglicht es, daß das
Gewicht des Fahrgastes genauer gemessen werden kann.
Es ist bevorzugt, daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem
Aspekt ferner Belastungselemente umfaßt, von denen jedes mit jedem Arm
schwenkbar verbunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewichtes zu
tragen. Dies stellt die Verbindung der Arme und des Sitzes auf gleichmä
ßige Weise her.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt bevor
zugt, daß der Sensor und die Arme miteinander durch eine horizontale
Welle verbunden sind, so daß die Schwenkbewegung in der vertikalen
Richtung zugelassen wird. Selbst wenn eine Schwankung der Querpositi
on an dem Arm auftritt, wird die Schwankung am Wirkpunkt absorbiert,
damit sie nicht auf den Lastsensor übertragen wird.
Eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorlie
genden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes ei
nes Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrga
stes einschließt, mit: einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren,
von denen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektri
sches Signal umwandelt, Verbindungsmechanismen, die an vier Orten an
geordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten
Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz mit den Sitz
befestigungsabschnitten einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den
Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren,
wobei der Übertragungsmechanismus eine ausgewählte flexible Gestalt an
zumindest einer gesteuerten Position von diesem aufweist. Es ist anzu
merken, daß die ausgewählte flexible Gestalt einen Abschnitt meint, des
sen Form und/oder Material bewußt gewählt oder bestimmt sind, damit er
leicht gebogen werden kann.
Das Vorhandensein der flexiblen Gestalt erlaubt weite Toleranzfehlergren
zen in den Teilen und ihrem Einbau. Sie zeigt auch Funktion und Wir
kung zum Schutz des Sensors durch die Begrenzung der Stoßwellenfort
pflanzung.
Es ist bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung be
vorzugt, daß ein bestimmtes Spiel zwischen dem Arm und der Kraftmeß
dose vorhanden ist. Dieses Spiel zeigt die gleiche Funktion und Wirkung
wie die flexible Gestalt, wie es oben erwähnt wurde. Es zeigt auch Funkti
on und Wirkung zum Absorbieren eines horizontalen Versatzes aufgrund
der Schwenkbewegung des Armes.
Es ist bevorzugt, daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden
Erfindung ferner Belastungselemente umfaßt, von denen jedes mit jedem
Arm schwenkbar verbunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewich
tes zu tragen, wobei ein horizontaler Abstand (Spanne) zwischen der Dreh
welle des Arms und einem Punkt, an dem das Belastungselement mit dem
Arm verbunden ist: ein horizontaler Abstand zwischen dem Drehzapfen
des Arms und einem Punkt, an dem der Arm auf den Lastsensor wirkt, in
einem Bereich zwischen 1 : 3 und 1 : 10 liegt.
In diesem Bereich können direkt auf die Kraftmeßdosen aufgebrachte La
sten reduziert werden, ohne die Genauigkeit der Messung zu verringern,
wodurch Konstruktionen mit niedriger Festigkeit um die Kraftmeßdosen
herum zugelassen werden.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt beträgt der ho
rizontale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Punkt, an
dem das Belastungselement mit dem Arm verbunden ist, vorzugsweise
zwischen 15 mm und 50 mm.
Dieser Bereich erlaubt die Lagerung einer vertikalen Last bis zu 100 kg.
Es können nicht besondere Materialien, wie Stahl (zwischen 2 mm und
2,3 mm Dicke) oder Stifte (zwischen 6 mm und 10 mm Durchmesser), als
Elemente für die Schwenkbewegung der Arme angewandt werden, wo
durch die Teilekosten reduziert werden.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß diesem Aspekt beträgt der ho
rizontale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Punkt, an
dem der Arm auf den Lastsensor wirkt, vorzugsweise zwischen 120 mm
und 180 mm.
Dieser Bereich gestattet die Übertragung von durch zwei Punkte getrage
nen Kräften auf einen Sensor und liefert ein geeignetes Ausmaß an Bie
gung (etwa zwischen ±1 mm und ±3 mm).
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konstruktion
einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veran
schaulicht.
Fig. 2(A), 2(B) sind Seitenansichten gemäß einer zweiten bzw. dritten
Ausführungsform des Verbindungsabschnitts (Wirk
punktes) zwischen dem Arm und dem Lastsensor.
Fig. 3(A), 3(B) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung, in welcher Fig. 3(A) eine Explosions
perspektivansicht von dieser ist und Fig. 3(B) eine
Schnittansicht des Stiftträgers von vorne ist.
Fig. 4(A) bis 4(D) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung, in welcher Fig. 4(A) ein Aufriß ist,
Fig. 4(B) eine Längsschnittansicht ist, Fig. 4(C) und 4(D)
Schnittansichten von dieser von vorne sind.
Fig. 5 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die
den detaillierten Aufbau um die Sensorplatte herum
zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 6(A) ist ein Aufriß, der den detaillierten Aufbau der Sensor
platte gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 7(A) bis 7(C) sind Ansichten der ersten Ausführungsform, die die Be
ziehung zwischen der Sensorplatte und dem Halbarm
zeigen, wobei Fig. 7(A) ein Aufriß ist, Fig. 7(B) eine Sei
tenansicht ist, die den unbelasteten Zustand veran
schaulicht, und Fig. 7(C) eine Seitenansicht ist, die
schematisch den belasteten Zustand veranschaulicht.
Fig. 8(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein
Konstruktionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes an
einer Fahrzeugkarosserie zeigt, und Fig. 8(B) ist eine
Seitenansicht von diesem.
Fig. 9(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine vierte Aus
führungsform zeigt.
Fig. 9(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vier
ten Ausführungsform.
Fig. 10(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine fünfte Aus
führungsform zeigt.
Fig. 10(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der fünf
ten Ausführungsform.
Fig. 11 (A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine sechste
Ausführungsform zeigt.
Fig. 11 (B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der sech
sten Ausführungsform.
Fig. 12(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine siebte Aus
führungsform zeigt.
Fig. 12(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der sieb
ten Ausführungsform.
Fig. 13(A) ist eine Seitenansicht, die schematisch eine achte Aus
führungsform zeigt.
Fig. 13(B) ist ein Aufriß der Sitzgewichtsmeßvorrichtung der ach
ten Ausführungsform.
Fig. 14 ist eine Vorderansicht von irgendeiner der sechsten bis
achten Ausführungsformen.
Im Folgenden wird eine Erläuterung anhand der Zeichnungen vorgenom
men. Zuerst werden die Aufbauten um einen Fahrzeugsitz herum anhand
der Fig. 8(A), 8(B) beschrieben.
Fig. 8(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein Konstruk
tionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes an einer Fahrzeugkarosserie
zeigt, und Fig. 8(B) ist eine Seitenansicht von diesem. Es ist festzustellen,
daß Pfeile in den Zeichnungen das Folgende angeben. OBEN: die entge
gengesetzte Richtung zur Richtung der Schwerkraft, wenn das Fahrzeug
horizontal gestellt ist, UNTEN: die Richtung der Schwerkraft, VORNE: die
Richtung des Fahrzeuges nach vorne, HINTEN: die Richtung des Fahr
zeugs nach hinten, LINKS die linke Seite, wenn in Richtung des Fahrzeu
ges nach vorne gewandt, RECHTS: die rechte Seite, wenn in der gleichen
Richtung gewandt.
In den Fig. 8(A), 8(B) ist ein Sitz 3 gezeigt. Ein Fahrgast 1 sitzt auf einem
Sitzpolster 3a des Sitzes 3. Das Sitzpolster 3a ist an seiner unteren Fläche
von einem Sitzrahmen 5 unterstützt, der aus einer Stahlplatte hergestellt
ist. Der Sitzrahmen 5 umfaßt Bauteile, die eine Bodenplatte 5a, Querplat
ten 5c, vertikale Platten 5e und Gleitplatten 5g umfassen. Die Bodenplatte
5a erstreckt sich derart, daß sie die untere Fläche des Sitzpolsters 3a be
deckt. Die Querplatten 5c erstrecken sich entlang der linken und rechten
Seiten der unteren Fläche der Bodenplatte 5a. Die vertikalen Platten 5e
sind jeweils von den Mittellinien der unteren Fläche der Querplatten 5c
aufgehängt. Die Gleitplatten 5g stehen rechts und links von den jeweili
gen vertikalen Platten 5e wie Flügel vor, und die Endabschnitte jeder
Gleitplatte 5 g sind nach oben umgebogen.
Zwei Sitzschienen 7 sind unterhalb rechter und linker Abschnitte des Sit
zes 3 angeordnet, so daß sie sich in der Richtung nach vorne und nach
hinten und parallel zueinander erstrecken. Der Querschnitt jeder Sitz
schiene 7 ist in einer U-ähnlichen Form ausgebildet und weist einen kon
kaven Bereich 7c darin auf, und eine Nut 7a ist in dem oberen Abschnitt
des konkaven Bereiches 7c ausgebildet. In die Nut 7a ist die vertikale
Platte 5e des Sitzrahmens 5 eingesetzt.
Die Gleitplatte 5g des Sitzrahmens 5 ist in dem konkaven Bereich 7c der
Sitzschiene 7 untergebracht. Die Gleitplatte 5g ist in der Sitzschiene 7 in
der Richtung nach vorne und nach hinten verschiebbar.
Mit der unteren Fläche jeder Sitzschiene 7 ist eine Sitzgewichtsmeßvor
richtung 9 verbunden. Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 weist ein längli
ches, kastenartiges Profil auf, das sich in der Richtung nach vorne und
nach hinten erstreckt. Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 wird später be
schrieben.
An den vorderen und hinteren Enden der unteren Fläche der Sitzge
wichtsmeßvorrichtung 9 befinden sich Sitzträger 11. Die Sitzträger 11
sind an Sitzbefestigungsabschnitten 13 der Fahrzeugkarosserie mittels
Bolzen befestigt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konstruktion einer Sitz
gewichtsmeßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung veranschaulicht. Es ist anzumerken, daß die linken
und rechten Richtungen in dieser Figur sich auf Richtungen des Fahrzeu
ges nach vorne und nach hinten beziehen. Da die Vorrichtung in der Rich
tung nach vorne und nach hinten im wesentlichen symmetrisch ist, ist die
Darstellung der Sitzgewichtsmeßvorrichtung auf einer Seite weggelassen.
Jede Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 dieser Ausführungsform umfaßt einen
Verbindungsmechanismus 15, der einen Sitz 3 (einschließlich eines Sitz
rahmens und einer Sitzschiene) und den Sitzbefestigungsabschnitt 13 der
Fahrzeugkarosserie, um das Sitzgewicht zu tragen, verbindet, und einen
Übertragungsmechanismus 16, der die Wirkung des Sitzgewichtes auf den
Verbindungsmechanismus 15 auf einen Lastsensor 54 einer Kraftmeßdose
50 überträgt.
Jeder Verbindungsmechanismus 15 umfaßt ein Belastungselement (Stift
träger) 25, einen Arm (Z-Arm) 23, einen Basisstift 31 und eine Basis 21.
Die Belastungselemente 25 sind an vier Ecken angeordnet, und zwar je
weils vorne und hinten auf der linken bzw. rechten Seite des Sitzes 3, und
übertragen das Gewicht des Sitzes, das das Gewicht eines auf diesem sit
zenden Fahrgastes einschließt, auf die Arme 23. Jeder Arm 23 ist um je
den Basisstift 31 herum schwenkbar. Der Basisstift 31 ist mit dem Sitz
befestigungsabschnitt 13 der Fahrzeugkarosserie über die Basis 21 ver
bunden.
Der Arm 23 weist einen dünnen Plattenabschnitt 23g auf, der sich in die
ser Figur nach rechts erstreckt. Das Ende des dünnen Plattenabschnittes
23g ist ein Wirkabschnitt 23j auf die Kraftmeßdose 50. Der dünne Plat
tenabschnitt 23g weist einen flexiblen Aufbau (gesteuert flexiblen Aufbau)
auf, der relativ leicht biegbar ist. Ein Abschnitt in dem Arm 23, der zum
Teil den Verbindungsmechanismus 15 bildet, umfaßt eine rippenartige
Wand 23a, die zur Vergrößerung seiner Steifigkeit und Festigkeit gebildet
ist.
Die Kraftmeßdose 50 umfaßt die Sensorplatte 51 und auf einer oberen
Fläche der Sensorplatte 51 angebrachte Spannungsmesser 54. Auf einer
linken unteren Fläche der Sensorplatte 51 sind Stützen 41b, 42b ange
ordnet, durch die eine vertikale Last vom Wirkabschnitt 23j des Arms 23
auf die Sensorplatte 51 übertragen wird. Die Last wird vom Spannungs
messer 54 auf der Sensorplatte 51 gemessen. Es ist einzusehen, daß der
rechte Abschnitt der Sensorplatte 51 den gleichen Aufbau wie der linke
Abschnitt aufweist.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Übertragungsmechanismus 16
den Arm 23 und die Stützen 41b, 42b. Mit diesen Stützen 41b, 42b kann
eine vertikale Last übertragen werden, aber eine Querlast mit Ausnahme
eines Teils einer Reibungskraft kann nicht übertragen werden.
Im folgenden wird nun eine Beschreibung in Hinblick auf die Übertragung
von Lasten in der Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 vorgenommen.
Eine Last W des Sitzes 3 wird von den Belastungselementen 25 auf die
Arme 23 übertragen. Die Last W umfaßt eine vertikale Komponente Wv
und eine Querkomponente Wh.
Die vertikale Komponente Wv umfaßt einen Teil des Gewichtes des Sitzes
3 und des Gewichtes des Fahrgastes. Die vom Gewicht des Fahrgastes
ausgeübten Lasten, die von den jeweiligen Belastungselementen 25 auf die
Arme 23 übertragen werden, sind gemäß dem Gewicht und der Haltung
des Fahrgastes, der Beschleunigung des Fahrzeugs und dergleichen un
terschiedlich.
Die Querkomponente Wh der Last W hängt hauptsächlich von der Be
schleunigung des Fahrzeuges und der Kraft der Beine des Fahrgastes ab,
die gegen den Fahrzeugboden drücken.
Es ist anzumerken, daß ein Abstand (Spanne) zwischen einer Position
(Kontaktabschnitt), bei der das Belastungselement 25 auf den Arm 23
wirkt und der Mittellinie des Basisstiftes 31 (Drehzapfen) durch S1 darge
stellt ist, und ein Abstand (Spanne) zwischen der Mittellinie vom Basisstift
31 und dem Wirkabschnitt 23j auf die Kraftmeßdose 50 durch S2 darge
stellt ist.
Deswegen ist eine vertikale Kraft Wv2, die vom Armwirkabschnitt 23j auf
die Sensorplatte 51 übertragen wird, durch folgenden Ausdruck gegeben:
WV2 = WV × S1/S2
Andererseits, wird der größte Teil der Querkomponente Wh als ein Teil von
W vom Basisstift 31 getragen und nicht auf die Sensorplatte 51 übertra
gen. D. h., der Übertragungsmechanismus 9 der Sitzgewichtsmeßvorrich
tung besitzt eine Eigenschaft, selektiv die vertikale Komponente als einen
Teil der Last W vom Sitz 3 auf die Kraftmeßdose 50 zu übertragen.
Die Fig. 2(A), 2(B) sind Seitenansichten, die eine zweite bzw. dritte Ausfüh
rungsform des Verbindungsabschnitts (Wirkpunktes) zwischen dem Arm
und der Kraftmeßdose zeigen.
Fig. 2(A) zeigt die zweite Ausführungsform, in der eine Stiftbohrung 103
an einem Ende eines Armes 101 gebildet ist und ein Träger 107 der Sen
sorplatte 51 mit einem Stift 105 versehen ist, so daß der Arm 101 und die
Sensorplatte 51 schwenkbar miteinander verbunden sind. Gemäß obigem
Aufbau kann eine Torsionsbeanspruchung aufgrund der Biegung des Ar
mes 101 absorbiert werden, wodurch eine solche Wirkung gezeigt wird,
daß nur eine vertikale Kraft auf die Sensorplatte 51 übertragen wird.
Fig. 2(B) zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der ein gekrümmter Ab
schnitt 113 an einem Ende eines Armes 111 gebildet ist und eine Stütze
115 an seinem Ende aufweist, die mit einem Träger 117 der Sensorplatte
51 verbunden ist. Der gekrümmte Abschnitt 113 wird besonders leicht ge
bogen, wodurch die gleiche Wirkung gezeigt wird, wie sie von dem Stift
105 erhalten wird.
Die Fig. 3(A), 3(B) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeßvor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3(A) ist eine Explosionsperspektivansicht, und Fig. 3(B) ist eine
Schnittansicht des Stiftträgers. In den Fig. 3(A), 3(B) und 4(A), 4(B), die im
folgenden beschrieben werden, ist die Darstellung einer hinteren Hälfte
weggelassen.
Die Fig. 4(A) bis 4(D) zeigen den allgemeinen Aufbau der Sitzgewichtsmeß
vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Fig. 4(A) ist ein Aufriß, Fig. 4(B) ist eine Längsschnittansicht, und
die Fig. 4(C) und 4(D) sind Schnittansichten von dieser.
Fig. 5 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die den detail
lierten Aufbau um die Sensorplatte herum zeigt.
Fig. 6(A) ist ein Aufriß, der den detaillierten Aufbau der Sensorplatte zeigt.
Die Fig. 7(A) bis 7(C) sind Ansichten, die die Beziehung zwischen der Sen
sorplatte und dem Halbarm zeigen. Fig. 7(A) ist ein Aufriß, Fig. 7(B) ist ei
ne Seitenansicht, die den unbelasteten Zustand veranschaulicht, und Fig.
7(C) ist eine Seitenansicht, die den belasteten Zustand schematisch ver
anschaulicht.
Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 ist derart aufgebaut, daß sie eine ver
längerte Basis 21 als ihren Körper aufweist. Die Basis 21 erstreckt sich
längs in der Richtung nach vorne und nach hinten, wenn sie an der Fahr
zeugkarosserie montiert ist, und ist ein Produkt, das durch Preßbearbei
tung einer Stahlplatte mit einem U-förmigen Querschnitt hergestellt ist,
wie es in den Fig. 4(C), 4(D) gezeigt ist. Das Unterteil der Basis 21 wird als
Bodenplatte 21c bezeichnet, und Abschnitte, die von den linken und
rechten Rändern der Bodenplatte 21c abstehen, so daß Ecken von 90° da
zwischen gebildet sind, werden als Seitenplatten 21a, 21a' bezeichnet.
Jede der Basisseitenplatten 21a, 21a' ist mit zwei Paaren Stiftbohrungen
21e und 21g in vorderen bzw. hinteren Abschnitten versehen. Die Stift
bohrungen 21e, 21g sind derart gebildet, daß sie den Stiftbohrungen 21e,
21g der gegenüberliegenden Seitenplatten 21a, 21a' zugewandt sind.
Die Bohrungen 21e nahe der vorderen und hinteren Enden der Basis 21
sind in Abschnitten ausgebildet, die in einem Abstand von den vorderen
bzw. hinteren Enden entfernt liegen, wobei der Abstand annähernd 1/8
der Gesamtlänge der Basis 21 entspricht. Die Bohrungen 21e sind vertikal
verlängerte Löcher, wie es in Fig. 3(A) gezeigt ist. Durch die Langlöcher
21e sind Enden von Trägerstiften 27 eingesetzt. An den linken und rech
ten Enden jedes Trägerstiftes 27 sind Halter 33 befestigt, die verhindern,
daß der Trägerstift 27 aus den Langlöchern 21e hinaus gelangt.
Es gibt einen Abstand zwischen dem Trägerstift 27 und dem Langloch 21e
um den gesamten Trägerstift 27 herum, so daß der Trägerstift 27 norma
lerweise daran gehindert wird, in Kontakt mit dem Innenumfang des
Langloches 21e zu gelangen. Wenn jedoch eine übermäßige Last auf die
Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 aufgebracht wird (konkret auf die Stiftträ
ger 25), werden die Trägerstifte 27 abgesenkt, so daß sie in Kontakt mit
unteren Abschnitten der Innenumfänge der Langlöcher 21e gelangen, wo
durch keine übermäßige Last auf die Lastsensoren (die Sensorplatten 51,
die später beschrieben werden) übertragen wird. Das heißt, die Stifte 27
und die Langlöcher 21e bilden einen Teil eines Mechanismus, um die obe
re Grenze der Last zu definieren, die auf die Sensorplatten 51 ausgeübt
werden darf. Die Hauptfunktion jedes Trägerstiftes 27 ist es, das auf die
Stiftträger 25 ausgeübte Sitzgewicht auf einen Z-Arm 23 zu übertragen.
Die Stiftbohrungen 21g sind in Positionen gebildet, die näher bei der Mitte
liegen als die Positionen der Langlöcher 21e (in einem Abstand, der annä
hernd 1/10 der Gesamtlänge der Basis 21 von dem Langloch 21e ent
spricht). In die Bohrungen 21g sind Basisstifte 31 eingesetzt. Jeder der
Basisstifte 31 erstreckt sich derart, daß die linken und rechten Seiten
platten 21a, 21a' überbrückt sind. An den linken und rechten Enden des
Stiftes 31 sind Halter 33 befestigt, wodurch der Basisstift 31 mit der Basis
21 verbunden ist. Der Basisstift 31 ist die Drehwelle des Z-Arms 23.
Die Z-Arme 23 sind im Innern der Basis 21 angeordnet. Jeder der Z-Arme
23 weist einen mittleren Abschnitt auf, der, wenn in einem Aufriß gese
hen, gegabelt ist (in zwei Verzweigungen 23h), und weist einen rechtwink
ligen Abschnitt nahe bei dem Ende auf. Der Z-Arm 23 weist Seitenplatten
23a auf, die gebildet sind, indem linke und rechte Randabschnitte von
diesem um 90° nach oben umgebogen sind. Die Seitenplatten 23a erstrec
ken sich vom Ende zum Mittelabschnitt. Die Verzweigungen 32h sind nur
flache Platten. Die Seitenplatten 23a erstrecken sich entlang der Innenflä
chen der Seitenplatten 21a der Basis 21. Es gibt Abstände zwischen den
Seitenplatten 23a und den Seitenplatten 21a.
Jede der Z-Arm-Seitenplatten ist mit zwei in diesen ausgebildeten Stift
bohrungen 23c, 23e versehen. In die Stiftbohrungen 23c, die nahe bei
dem Ende ausgebildet sind, ist der Trägerstift 27 eingesetzt. Der Träger
stift 27 und die Stiftbohrungen 23c verschieben sich ein wenig relativ zu
einander. In die Stiftbohrungen 23e an der Mittelseite ist der Basisstift 31
eingeführt. Der Basisstift 31 ist der Drehzapfen des Z-Arms 23, so daß
sich der Basisstift 31 und die Stiftbohrungen 23e relativ zueinander durch
eine Schwenkbewegung des Z-Arms 23 verschieben. Zwischen den Basis
seitenplatten 21a um den Basisstift 31 herum und den Z-Arm-Seitenplat
ten 23a sind scheibenähnliche Abstandshalter 35 mit Bohrungen ange
ordnet.
Die Länge der Verzweigungen 23h des Z-Arms 23 entspricht im wesentli
chen einer Hälfte der Gesamtlänge des Z-Arms 23. Die Verzweigungen 23h
sind voneinander in der rechten und linken Richtung beabstandet und
erstrecken sich in Richtung der Mitte der Basis 21. Jede der Verzweigun
gen 23h weist nahe bei der Mitte eine reduzierte Breite auf. Die Wirkab
schnitte 23j an den Enden der Verzweigungen 23h sind zwischen Flügeln
41a, 42a der oberen und unteren Halbarme 41, 42 geklemmt, wie es in
den Fig. 5 und 7(A) bis 7(C) gezeigt ist.
Wenn eine Last auf den Stiftträger 25 ausgeübt wird, schwenkt der Z-Arm
23 geringfügig (der maximale Schwenkwinkel beträgt annähernd 5°), wo
durch die Wirkabschnitte 23j die Last auf die Sensorplatte 51 durch die
Halbarme 41, 42 übertragen.
Der Stiftträger 25 ist derart ausgebildet, daß er einen Querschnitt mit ei
ner invertierten U-Form aufweist, wie es in Fig. 4(C) gezeigt ist. Die Länge
jedes Stiftträgers 25 in der Richtung nach vorne und nach hinten ent
spricht im wesentlichen 1/20 von derjenigen der Basis 21. Der Stiftträger
25 weist eine flache obere Fläche 25a auf, auf der die in den Fig. 8(A), 8(B)
gezeigte Sitzschiene 7 montiert ist. Die Sitzschiene 7 ist fest mit der obe
ren Fläche 25 durch Bolzen oder andere Befestigungsmittel verbunden.
Der Stiftträger 25 weist linke und rechte Seitenplatten 25b auf, die nach
unten vorstehen und deren untere Enden nach innen gebogen sind. Der
Stiftträger 25 ist im Innern des Z-Arms 23 auf eine solche Weise angeord
net, daß er Abstände zwischen den Seitenplatten 25b und den Z-Arm-
Seitenplatten 23a aufweist. Die Seitenplatten 25b sind mit in diesen aus
gebildeten Stiftbohrungen 25c versehen. In die Stiftbohrungen 25c ist ein
Trägerstift 27 eingesetzt. Der Innendurchmesser jeder Stiftbohrung 25c ist
größer als der Durchmesser des Trägerstiftes 27. Der Abstand zwischen
diesen nimmt eine Abmessungstoleranz des Sitzes und der Fahrzeugka
rosserie und/oder eine unerwartete Verformung auf.
Zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten
23b des Z-Arms 23 befindet sich eine Federplatte 29, die Federscheiben
abschnitte mit Bohrungen aufweist. Der Stiftträger 27 ist lose in die Boh
rungen der Federscheibenabschnitte eingesetzt. Die Federplatte 29 bildet
einen Zentriermechanismus, um den Stiftträger 25 in Richtung der Mitte
vorzuspannen.
Der Zentriermechanismus, wie er oben erwähnt ist, bewirkt, daß der
Stiftträger 25 so nahe wie möglich bei der Mitte in dem verschiebbaren
Bereich angeordnet ist.
Bei der Sitzgewichtsmeßvorrichtung dieser Ausführungsform bilden die
Sitzschiene 7, der Stiftträger 25, der Z-Arm 23, die Basis 21 und der Sitz
träger 11 in Kombination jeden Verbindungsmechanismus zwischen dem
Sitz und der Fahrzeugkarosserie.
Nachstehend wird der Aufbau um die Sensorplatte 51 herum beschrieben.
Zuerst wird der Aufbau der Sensorplatte 51 selbst beschrieben.
Die Fig. 6(A) bis 6(C) zeigen ein Konstruktionsbeispiel der Sensorplatte der
Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung. Fig. 6(A) ist ein Aufriß der Sensorplatte, Fig. 6(B) ist
eine Konstruktionsansicht des Schnitts der Sensorplatte, um deren Kon
zept zu veranschaulichen, und Fig. 6(C) ist ein Schaltkreisdiagramm des
Sensors.
Auf die Sensorplatte (Federelement) 51 ist als eine Basis der Kraftmeßdose
50 eine Isolierschicht (untere Isolierschicht) 52 zur elektrischen Isolation
aufgebracht. Auf der Isolierschicht 52 ist selektiv eine Verdrahtungs
schicht 53 gebildet. Ferner ist auf der Verdrahtungsschicht 53 selektiv ei
ne Widerstandsschicht 54 gebildet, die den Spannungsmesser 54 als ei
nen Lastsensor ausbildet. Zusätzlich ist eine Isolierschicht (obere Isolier
schicht) 55 über diese Schichten als eine Schutzschicht aufgebracht. Auf
diese Weise ist der elektrische Schaltkreis, der Widerstände umfaßt, direkt
auf das Federelement 51 laminiert, wodurch die Arbeitskosten und die
Einbaukosten verringert werden und die Wärmebeständigkeit und die
Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert sind.
Die Sensorplatte 51 ist eine rechtwinklige Platte mit im Ganzen zwei Häl
sen. Die Sensorplatte 51 ist mit einer in ihrer Mitte ausgebildeten zentra
len Bohrung 51a und in Endabschnitten davon gebildeten Bolzenbohrun
gen 51b versehen. Die Kraftmeßdose 50 ist um die zentrale Bohrung 51a
herum und zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenbohrun
gen 51b gebildet. V-artige konkave Bereiche sind in beiden Seitenrändern
einer Region 51c zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenboh
rungen 51b vorgesehen. Diese konkaven Bereiche stellen zu verformende
Positionen der Sensorplatte 51 sicher, wodurch eine Positionsschwankung
der Verdrehung verhindert wird und die Empfindlichkeit des Sensors 50
stabilisiert wird.
Die Kraftmeßdose 50 ist im wesentlichen um die Mitte der zentralen Boh
rung 51a herum symmetrisch. Die Kraftmeßdose 50 ist aus vier Span
nungsmessern 54a, 54b, 54c und 54d gebildet. Zwei von diesen 54a, 54b,
auf die eine Zugspannung aufgebracht wird, sind nahe bei den Bolzenboh
rungen 51b (nahe bei den Enden) angeordnet, während die beiden ande
ren Spannungsmesser 54c, 54d, auf die eine Druckspannung aufgebracht
wird, nahe bei der zentralen Bohrung 51a (zentrale Seite) angeordnet sind.
Die Spannungsmesser 54a, 54b, 54c und 54d sind miteinander durch
Verdrahtungen 53a, 53b, 53c und 53d verbunden, so daß eine in Fig. 6(C)
gezeigte Brückenschaltung gebildet ist. Eine auf den Vorderseitenab
schnitt des Sitzes aufgebrachte Last wird von den beiden Spannungsmes
sern 54a, 54c gemessen, und eine auf den Rückseitenabschnitt des Sitzes
aufgebrachte Last wird von den beiden Spannungsmessern 54b, 54d ge
messen. Quadrate, die mit den Zahlen 1, 2, 3, 4 in den Fig. 6(A), 6(C)
markiert sind, sind Anschlüsse.
Zwischen den Spannungsmessern 54a, 54c und den Spannungsmessern
54b, 54d ist ein Empfindlichkeitssteuerwiderstand 54e angeordnet.
Es ist anzumerken, daß die Last durch Umwandlung aus der Biegung der
Sensorplatte 51, die von elektrischen, kapazitiven Drucksensoren oder
Hall-Elementen detektiert wird, anstelle der Detektion einer Verdrehung
der Sensorplatte 51, die durch die Spannungsmesser 54a, 54b, 54c und
54d detektiert wird, erhalten werden kann.
Wie es in den Fig. 5 und 7(A)-7(C) gezeigt ist, ist die Sensorplatte 51 fest
mit dem Oberteil einer Säule 63 in der Mitte der Basisbodenplatte 21c
verbunden.
Bei dieser Ausführungsform, ist an jedem der linken und rechten Ab
schnitte des Sitzes eine Kraftmeßdose 50 angeordnet, so daß Lasten auf
dem Vorderseitenabschnitt und dem Rückseitenabschnitt des Sitzes je
weils von einer Kraftmeßdose 50 gemessen werden, wodurch die Herstel
lungskosten und die Einbau-/Verdrahtungskosten reduziert werden.
Wie es in den Fig. 5 und 7(A)-7(C) gezeigt ist, sind die Halbarme 41, 42 in
der Form von zwei Paaren vorgesehen, die über und unter den vorderen
und hinteren Abschnitten der Sensorplatte 51 anzuordnen sind, um die
Sensorplatte 51 zu klemmen. Da die Halbarme 41, 42 die gleiche Gestalt
aufweisen, wird eine Beschreibung nur eines oberen Halbarmes 41 vorge
nommen.
Der Halbarm 41 umfaßt einen Halbarmkörper 41c, der eine rechtwinklige
Platte mit einer Befestigungsbohrung 41e ist (Fig. 7(B), 7(C)), die in ihrer
Mitte ausgebildet ist. Der Halbarm 41 umfaßt ferner Flügel 41a, die sich
in den Richtungen nach links und nach rechts von Rändern des Körpers
41c in der Nähe der Sensorplattenmitte erstrecken, und wallartige Stützen
41b, die auf den Rückseiten der Flügel 41a gebildet sind und sich in den
Richtungen nach links und nach rechts erstrecken. Das Oberteil jeder
Stütze 41b ist geringfügig abgekantet.
Nachstehend wird eine Beschreibung hinsichtlich des Anordnungsaufbaus
der oberen und unteren Halbarme 41, 42, der Sensorplatte 51 und des Z-
Arm-Wirkabschnitts 23j vorgenommen.
Da die untere Fläche des Körpers 41c des oberen Halbarms 41 und die
obere Fläche des Körpers 42c des unteren Halbarms 42 flach sind, sind
diese an der Fläche der Sensorplatte 51 ohne Spiel befestigt. Die Flügel
41a, 42a der oberen und unteren Halbarme 41, 42 sind auf eine solche
Weise angeordnet, daß die Stützen 41b, 42b einander gegenüberstehen.
Zwischen den Stützen 41b, 42b ist der Wirkabschnitt 23j des Z-Arms 23
angeordnet. Die Stützen sind in der Mitte (der Hals (der Bereich 51c) der
Sensorplatte 51) eines Bereiches zwischen den beiden Spannungsmessern
54a und 54c oder 54d und 54b angeordnet.
Wenn eine Last auf die Stiftträger 25 der Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9
ausgeübt wird, schwenken die Z-Arme 23 geringfügig, so daß die Wirkab
schnitte 23j angehoben werden. Fig. 7(C) zeigt schematisch und übertrie
ben den Zustand der Sensorplatte und der Halbarme.
Wenn die Wirkabschnitte 23j der Z-Arme angehoben werden, werden die
Stützen 41b der oberen Halbarme 41 nach oben geschoben. Dadurch wer
den Momente M auf den vorderen oder hinteren Endabschnitt der Sensor
platte 51 aufgebracht. Durch diese Momente M werden die Spannungs
messer 54a, 54b an den vorderen und hinteren Endabschnitten gespannt,
während die Spannungsmesser 54c, 54d nahe bei der Mitte zusammenge
drückt werden.
Die Vorderseitenspannungsmesser 54a, 54c werden gemäß der Last auf
dem Vorderseitenabschnitt des Sitzes verdreht, während die Spannungs
messer 54b, 54d gemäß der Last auf dem Rückseitenabschnitt des Sitzes
verdreht werden. Die Schwankungen in den Widerständen der jeweiligen
Spannungsmesser werden als elektrische Signale erhalten, wodurch die
eine Kraftmeßdose die Lasten auf den Vorderseiten- und Rückseitenab
schnitten des Sitzes mißt.
Wie es aus der vorangehenden Beschreibung zu sehen ist, sind bei der
Sitzgewichtsmeßvorrichtung der vorliegenden Erindung die Bestandteile
der Kraftmeßdosen zum Messen von Lasten an vorderen und hinteren
Orten auf der linken und rechten Seite des Sitzes so kompakt wie möglich
angeordnet, wodurch die Anzahl von Kraftmeßdosen, die Herstellungsko
sten und auch die Einbau-/Verdrahtungskosten reduziert werden. Sogar
mit der reduzierten Anzahl der Kraftmeßdosen können die Lasten an den
vier Orten, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite,
gemessen werden, wodurch der Schwerpunkt des Fahrgastes detektiert
wird.
Ferner überträgt der Übertragungsmechanismus selektiv vertikale Lasten
auf den Verbindungsmechanismen auf die Lastsensoren und überträgt
sowenig Querlasten wie möglich vom Verbindungsmechanismus auf den
Lastsensor, wobei die Querlasten Fehler der Lastsensoren verursachen,
wodurch das Gewicht des Fahrgastes mit höherer Genauigkeit gemessen
wird.
Die Fig. 9(A) und 9(B) veranschaulichen eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die vierte Ausführungsform ist der ersten Aus
führungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung derart
angeordnet ist, daß die lange Seite von jedem der vier Übertragungsme
chanismen 118 senkrecht zur Richtung der Sitzschienenbewegung (Rich
tung nach vorne) steht. Somit wird eine vordere Sensorplatte 51 dazu ver
wendet, die vertikale Last an der vorderen rechten und der vorderen lin
ken Ecke zu messen, während eine hintere Sensorplatte 54 dazu verwen
det wird, Gewicht an der hinteren rechten und der hinteren linken Ecke
zu messen. Die Lastsensoren 51, 54 geben Signale an eine elektronische
Sitzgewichtssensor-Steuereinheit 119 aus. Bei dieser vierten Ausfüh
rungsform und bei den anderen Ausführungsformen gibt die elektronische
Sitzgewichtssteuereinheit 119 Signale an eine elektronische Airbag-Steu
ereinheit aus.
Die Fig. 10(A) und 10(B) veranschaulichen eine fünfte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform ist der ersten
Ausführungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung
derart angeordnet ist, daß die lange Seite des Übertragungsmechanismus
120 zur Mitte des Sitzes hin gerichtet ist, um eine "X"-Form zu bilden.
Somit wird nur eine einzige Sensorplatte 123 benötigt.
Die Fig. 11(A) und 11(B) veranschaulichen eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die sechste Ausführungsform ist der ersten
Ausführungsform ähnlich, außer daß drei Übertragungsmechanismen
121, 121, 131 benutzt werden, um eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung zu
bilden, die eine "Y"-Form aufweist. Eine Querverstrebung 122, die ein Teil
des Übertragungsmechanismus 131 ist, erstreckt sich zwischen den Ver
bindungsmechanismen an der vorderen rechten und der vorderen linken
Sitzecke und ist an diesen angebracht. Damit überträgt der Übertragungs
mechanismus 131 die Last auf der vorderen rechten und der vorderen lin
ken Sitzecke auf die Sensorplatte 124. Es sind zwei Übertragungsmecha
nismen 121 an den Verbindungsmechanismen an der hinteren linken
bzw. hinteren rechten Sitzecke angebracht an und übertragen die Last auf
diese. Somit wird nur eine einzige Sensorplatte 124 benötigt.
Fig. 12(A) und 12(B) veranschaulichen eine siebte Ausführungsform der
vorliegenden Erindung. Die siebte Ausführungsform ist der sechsten
Ausführungsform ähnlich, außer daß die Sitzgewichtsmeßvorrichtung eine
"T"-Form anstelle einer "Y"-Form bildet. Ein Übertragungsmechanismus
125 bildet das lange Teil des "T" und umfaßt eine Querverstrebung 122
(ähnlich der sechsten Ausführungsform). Zwei Übertragungsmechanismen
127, die an dem hinteren linken und dem hinteren rechten Verbindungs
mechanismus befestigt sind, bilden das Querstück des "T". Wie bei der
sechsten Ausführungsform wird eine einzige Sensorplatte 126 benötigt.
Die Fig. 13(A) und 13(B) veranschaulichen eine achte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die achte Ausführungsform ist mit Ausnahme
des unten Erläuterten der ersten Ausführungsform ähnlich. Ein einziger
Übertragungsmechanismus 128 überträgt die Last auf den Verbindungs
mechanismen der hinteren rechten sowie der hinteren linken Sitzecke auf
die Sensorplatte 130. Eine Querverstrebung 134 des Übertragungsmecha
nismus 128 ist mit den Verbindungsmechanismen an der hinteren rech
ten und der hinteren linken Sitzecke verbunden. Auf ähnliche Weise
überträgt ein einziger Übertragungsmechanismus 129 die Last auf den
Verbindungsmechanismen der vorderen rechten und der vorderen linken
Sitzecke auf die Sensorplatte 130. Die Querverstrebung 134 des Übertra
gungsmechanismus 129 ist mit den Verbindungsmechanismen an der
vorderen rechten und der vorderen linken Sitzecke verbunden. Die beiden
Übertragungsmechanismen sind zwischen den Sitzschienen und im we
sentlichen parallel zu diesen angeordnet, wobei eine "I"-Form gebildet
wird. Es wird eine einzige Sensorplatte 130 benötigt.
Fig. 14 ist eine Vorderansicht, die die Verbindung der Querverstrebung
122 der Übertragungsmechanismen von irgendeiner der sechsten und
siebten Ausführungsformen zeigt. Diese Zeichnung gilt auch analog für
die Querverstrebung 134 der achten Ausführungsform. Die Querverstre
bung 122 ist zwischen einem oberen Träger 133 und einem unteren Trä
ger 132 gehalten. Der obere Träger 133 ist an dem Sitzrahmen 5 ange
bracht. Der Sitzrahmen 5 ist an einer Sitzschale 136 angebracht. Es ist
eine Verstärkung 135 für den unteren Träger 132 vorgesehen.
1
Fahrgast
3
Sitz
3
a Sitzpolster
5
Sitzrahmen
5
a Bodenplatte
5
c Querplatte
5
e vertikale Platte
5
g Gleitplatte
7
Sitzschiene
7
a Nut
7
c konkaver Bereich
9
Sitzgewichtsmeßvorrichtung
11
Sitzträger
13
Fahrzeugkarosserie (Sitzmontageabschnitt)
15
Verbindungsmechanismus
16
Übertragungsmechanismus
21
Basis
21
a Seitenplatte
21
c Bodenplatte
21
e Langloch (Stiftbohrung)
21
g Stiftbohrung
23
Z-Arm
23
a Seitenplatte
23
c Stiftbohrung
23
e Stiftbohrung
23
f Bodenplatte
23
h Verzweigung
23
j Wirkabschnitt
25
Stiftträger
25
a obere Fläche
25
b Seitenplatte
25
c Bohrung
27
Trägerstift
29
Federplatte
31
Basisstift
33
Halter
41
oberer Halbarm
41
a Flügel
41
b Stütze
41
c Körper
42
unterer Halbarm
43
bis
50
Kraftmeßdose
51
Sensorplatte
54
Lastsensor (Spannungsmesser)
63
Säule
68
Mutter,
69
bis
111
Arm
113
gekrümmter Abschnitt
115
Stütze
117
Träger
118
Übertragungsmechanismus
119
elektronische Steuereinheit
120
Übertragungsmechanismus
121
Übertragungsmechanismus
122
Querverstrebung
123
Sensorplatte
124
Sensorplatte
125
Übertragungsmechanismus
126
Sensorplatte
127
Übertragungsmechanismus
128
Übertragungsmechanismus
129
Übertragungsmechanismus
130
Sensorplatte
131
Übertragungsmechanismus
132
unterer Träger
133
oberer Träger
134
Querverstrebung
135
Verstärkung
136
Sitzschale
Claims (21)
1. Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines
Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahr
gastes einschließt, mit:
einer oder mehreren Kraftmeßdosen mit einer Vielzahl von Sensoren, von denen jeder Sensor mindestens einen Teil des Sitzge wichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine Vielzahl von Sen soren umfassen, auf die jeweils eine Wirkung von einem entspre chenden Übertragungsmechanismus übertragen wird.
einer oder mehreren Kraftmeßdosen mit einer Vielzahl von Sensoren, von denen jeder Sensor mindestens einen Teil des Sitzge wichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine Vielzahl von Sen soren umfassen, auf die jeweils eine Wirkung von einem entspre chenden Übertragungsmechanismus übertragen wird.
2. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verbin
dungsmechanismen selektiv vertikale Lasten, die auf die Verbin
dungsmechanismen ausgeübt werden, auf die Lastsensoren über
tragen.
3. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verbin
dungsmechanismen und/oder die Übertragungsmechanismen
Drehzapfen umfassen, die sich senkrecht zur vertikalen Richtung
erstrecken, um Schwenkbewegungen zuzulassen.
4. Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines
Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahr
gastes einschließt, mit:
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen oder der Verbindungs mechanismen einen Arm aufweist, der von einem Drehzapfen schwenkbar gestützt ist, der sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckt, und
die Wirkung gemäß der Schwenkbewegung jedes Arms zu je dem der Lastsensoren übertragen wird, und
die eine Kraftmeßdose eine Vielzahl der Sensoren umfaßt, auf die jeweils eine Wirkung von einem entsprechenden Arm übertragen wird.
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen oder der Verbindungs mechanismen einen Arm aufweist, der von einem Drehzapfen schwenkbar gestützt ist, der sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckt, und
die Wirkung gemäß der Schwenkbewegung jedes Arms zu je dem der Lastsensoren übertragen wird, und
die eine Kraftmeßdose eine Vielzahl der Sensoren umfaßt, auf die jeweils eine Wirkung von einem entsprechenden Arm übertragen wird.
5. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kraftmeß
dose und die Arme miteinander durch eine horizontale Welle ver
bunden sind, um die Schwenkbewegung in der vertikalen Richtung
zuzulassen.
6. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei jeder
der Arme eine ausgewählte flexible Gestalt an zumindest einer ge
steuerten Position aufweist.
7. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 4, ferner mit Bela
stungselementen, von denen jedes mit jedem Arm schwenkbar ver
bunden ist, um zumindest einen Teil des Sitzgewichtes zu tragen,
wobei
ein horizontaler Abstand (Spanne) zwischen dem Drehzapfen
des Arms und einem Punkt, an dem das Belastungselement mit dem
Arm verbunden ist: ein horizontaler Abstand zwischen dem Dreh
zapfen des Arms und einem Punkt, an dem der Arm auf den Last
sensor wirkt, in einem Bereich zwischen 1 : 3 und 1 : 10 liegt.
8. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der horizon
tale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Punkt,
an dem das Belastungselement mit dem Arm verbunden ist, zwi
schen 15 mm und 50 mm beträgt.
9. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der horizon
tale Abstand zwischen dem Drehzapfen des Arms und dem Punkt,
an dem der Arm auf den Lastsensor wirkt, zwischen 120 mm und
180 mm beträgt.
10. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wo
bei ein bestimmtes Spiel zwischen dem Arm und der Kraftmeßdose
vorhanden ist.
11. Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines
Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahr
gastes einschließt, mit:
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen eine ausgewählte flexible Gestalt in einer oder mehreren gesteuerten Positionen aufweist.
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen eine ausgewählte flexible Gestalt in einer oder mehreren gesteuerten Positionen aufweist.
12. Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines
Fahrzeugsitzes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahr
gastes einschließt, mit:
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen oder der Verbindungs mechanismen einen Arm aufweist, der von einem Drehzapfen schwenkbar getragen ist, der sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckt,
die Wirkung gemäß der Schwenkbewegung jedes Arms auf ei nen entsprechenden oder mehreren entsprechenden der Lastsenso ren übertragen wird, und
der Arm eine ausgewählte flexible Gestalt in einer oder mehre ren gesteuerten Positionen aufweist.
einer Kraftmeßdose mit einer Vielzahl von Sensoren, von de nen jeder mindestens einen Teil des Sitzgewichtes in ein elektrisches Signal umwandelt,
Verbindungsmechanismen, die an vier Orten angeordnet sind, und zwar vorne und hinten auf der linken und rechten Seite, und die das Sitzgewicht tragen, um den Fahrzeugsitz und die Sitzbefesti gungsabschnitte einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, und
Übertragungsmechanismen zum Übertragen der Wirkung des von den Verbindungsmechanismen getragenen Sitzgewichtes auf die Lastsensoren, wobei
jeder der Übertragungsmechanismen oder der Verbindungs mechanismen einen Arm aufweist, der von einem Drehzapfen schwenkbar getragen ist, der sich senkrecht zur vertikalen Richtung erstreckt,
die Wirkung gemäß der Schwenkbewegung jedes Arms auf ei nen entsprechenden oder mehreren entsprechenden der Lastsenso ren übertragen wird, und
der Arm eine ausgewählte flexible Gestalt in einer oder mehre ren gesteuerten Positionen aufweist.
13. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei vier Übertra
gungsmechanismen vorgesehen sind, wobei jeder Übertragungsme
chanismus an einem der vier Verbindungsmechanismen angebracht
ist.
14. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, wobei eine lange
Seite eines jeden der Übertragungsmechanismen parallel zu einer
Richtung des Sitzes nach vorne liegt.
15. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die eine oder
mehreren Kraftmeßdosen eine erste und eine zweite Kraftmeßdose
umfassen, und wobei die Wirkung eines vorderen rechten und eines
hinteren rechten Übertragungsmechanismus auf die erste Kraftmeß
dose übertragen wird und die Wirkung eines vorderen linken und
eines hinteren linken Übertragungsmechanismus auf die zweite
Kraftmeßdose übertragen wird.
16. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, wobei eine lange
Seite eines jeden der Übertragungsmechanismen senkrecht zu einer
Richtung des Sitzes nach vorne liegt.
17. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die eine oder
mehreren Kraftmeßdosen eine erste und eine zweite Kraftmeßdose
umfassen, und wobei die Wirkung eines vorderen rechten und eines
vorderen linken Übertragungsmechanismus auf die erste Kraftmeß
dose übertragen wird und die Wirkung eines hinteren linken und
eines hinteren rechten Übertragungsmechanismus auf die zweite
Kraftmeßdose übertragen wird.
18. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, wobei jeder der vier
Übertragungsmechanismen in Richtung einer Mitte des Sitzes wei
sen gelassen wird, um eine Form im wesentlichen wie der Buchsta
be X zu bilden, und die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine ein
zige Kraftmeßdose umfassen, die die von jedem der Übertragungs
mechanismen übertragenen Lasten mißt, wobei die Kraftmeßdose
im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist.
19. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei
drei Übertragungsmechanismen vorgesehen sind,
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungs mechanismus verbunden sind,
ein dritter Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen,
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen übertra genen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes ange ordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe Y bilden.
drei Übertragungsmechanismen vorgesehen sind,
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungs mechanismus verbunden sind,
ein dritter Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen,
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen übertra genen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes ange ordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe Y bilden.
20. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei
drei Übertragungsmechanismen vorgesehen sind,
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungs mechanismus verbunden sind,
ein dritter Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen übertra genen Lasten mißt und zwischen dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose wei sen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe T bilden.
drei Übertragungsmechanismen vorgesehen sind,
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus jeweils mit dem hinteren rechten bzw. dem hinteren linken Verbindungs mechanismus verbunden sind,
ein dritter Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den drei Übertragungsmechanismen übertra genen Lasten mißt und zwischen dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose wei sen, eine Form im wesentlichen wie der Buchstabe T bilden.
21. Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus vorge sehen sind, wobei die Übertragungsmechanismen im allgemeinen parallel zu einer Richtung des Sitzes nach vorne liegen,
der erste Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen,
der zweite Übertragungsmechanismus sowohl mit dem hinte ren rechten als auch dem hinteren linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den beiden Übertragungsmechanismen über tragenen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buch stabe I bilden.
ein erster und ein zweiter Übertragungsmechanismus vorge sehen sind, wobei die Übertragungsmechanismen im allgemeinen parallel zu einer Richtung des Sitzes nach vorne liegen,
der erste Übertragungsmechanismus mit sowohl dem vorde ren rechten als auch dem vorderen linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Verbindungsmechanismus zu übertragen,
der zweite Übertragungsmechanismus sowohl mit dem hinte ren rechten als auch dem hinteren linken Verbindungsmechanis mus verbunden ist, um die kombinierte Last von dem hinteren rechten und dem hinteren linken Verbindungsmechanismus zu übertragen, und
die eine oder mehreren Kraftmeßdosen eine einzige Kraftmeß dose sind, die die von den beiden Übertragungsmechanismen über tragenen Lasten mißt und im allgemeinen in der Mitte des Sitzes angeordnet ist, so daß die Übertragungsmechanismen, die jeweils zur Kraftmeßdose weisen, eine Form im wesentlichen wie der Buch stabe I bilden.
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