DE10145370A1 - Load reception device for automobile passenger seat has U-shaped spring element and cooperating sensor for detecting seat loading - Google Patents

Load reception device for automobile passenger seat has U-shaped spring element and cooperating sensor for detecting seat loading

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DE10145370A1
DE10145370A1 DE10145370A DE10145370A DE10145370A1 DE 10145370 A1 DE10145370 A1 DE 10145370A1 DE 10145370 A DE10145370 A DE 10145370A DE 10145370 A DE10145370 A DE 10145370A DE 10145370 A1 DE10145370 A1 DE 10145370A1
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seat
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Stefan Hermann
Stefan Lampenscherf
Uwe Rettig
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Siemens AG
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Abstract

The load reception device has a U-shaped spring element (5) providing a spring suspension for the seat by providing a connection between seat carrier elements, with a sensor for detecting the spring path, a variation in the spring path, or the position of the spring element, for providing a seat occupation indication.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, einwirkenden Kraft.The invention relates to a device for receiving a acting on a seat, in particular a vehicle seat Force.

Auf dem Gebiet des Insassenschutzes in Kraftfahrzeugen ge­ winnt die Ermittlung des Insassengewichts zunehmend an Bedeu­ tung. Das Insassengewicht und gegebenenfalls auch die Ge­ wichtsverteilung über dem Fahrzeugsitz sind dabei geeignete Größen, um eine "Out of Position" des Insassen mitzubestim­ men. Bei einer solchen "Out of Position"-Haltung des Insassen kann ein vollständiges Aufblasen des Airbags dem Insassen mehr Schaden zufügen als nutzen. Solche "Out of Position"- Fälle liegen etwa dann vor, wenn der Insasse weit nach vorne gebeugt seinen Kopf direkt vor die Austrittsöffnung des Air­ bags hält. Insbesondere sind auch kleine, leichte Personen gefährdet, die aufgrund ihrer Statur weit vorne am Lenkrad sitzen und bei einer plötzlichen Airbagentfaltung gefährdet sein können. Die Ermittlung des Insassengewichts ist dabei, meist in Verbindung mit optischen oder anderen Mitteln zur Insassenpositionserkennung, erforderlich, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere Stufen eines mehrstufigen Airbags zu akti­ vieren sind. Somit kann die Verletzungsgefahr für den Insas­ sen minimiert werden. Eine Gewichtserkennung kann aber auch dazu verwendet werden, um festzustellen, ob der Fahrzeugsitz überhaupt belegt ist, und entsprechend den Airbag zu aktivie­ ren oder zu deaktivieren.In the field of occupant protection in motor vehicles the determination of the occupant weight is becoming increasingly important tung. The occupant weight and possibly also the Ge weight distribution over the vehicle seat are suitable Sizes to help determine an "out of position" of the occupant men. With such an "out of position" attitude of the occupant may cause the occupant to inflate the airbag completely to do more harm than good. Such "out of position" - Cases exist when the occupant is far forward bowed his head right in front of the Air outlet bags holds. Especially small, light people endangered because of their stature far ahead on the steering wheel sit and at risk of sudden airbag deployment could be. The determination of the occupant weight is mostly in connection with optical or other means for Occupant position detection, required to determine whether Activate one or more stages of a multi-stage airbag are four. Thus, the risk of injury to the Insas be minimized. Weight detection can also used to determine if the vehicle seat is occupied at all, and accordingly to activate the airbag or deactivate.

Vielfach sind in das Sitzpolster einzubringende und mit elek­ trischen Strukturen versehene Matten vorgeschlagen worden, die bei einer Gewichtseinwirkung ihren elektrischen Wider­ stand ändern. In many cases, the seat upholstery is to be inserted and with elec mats provided with structural structures have been proposed, their electrical resistance when subjected to weight stand change.  

Das Einbringen einer solchen Matte in einen Fahrzeugsitz ist äußerst aufwendig. Auch die elektrische Anbindung einer sol­ chen Matte ist aufwendig.The introduction of such a mat in a vehicle seat is extremely complex. The electrical connection of a sol Chen mat is expensive.

Die DE 38 09 074 A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der an den das Sitzpolster und die Sitzlehne tragenden Sitzträger­ bestandteilen angebrachte Drucksensoren eine Gewichtsänderung anzeigen. Dabei ist an jeder Sitzschiene ein vorderer und ein hinterer, Druckkräfte messender Sensor angebracht.DE 38 09 074 A1 discloses a device in which the seat support carrying the seat cushion and the backrest attached pressure sensors a weight change Show. There is a front and a on each seat rail rear sensor measuring pressure forces attached.

Im allgemeinen werden Dehnungsmessstreifen, kapazitive oder piezoelektrische Elemente zur Aufnahme von Druckänderungen verwendet.In general, strain gauges, capacitive or piezoelectric elements for absorbing pressure changes used.

Nachteilig bei einer derartigen Messvorrichtung ist, dass sehr kleine Verformungen an der bestehenden Sitzstruktur sen­ sorisch zu erfassen sind. Wegänderungen im zig-µ-Bereich stellen hinsichtlich der Auflösung des Messsignals ein Prob­ lem dar. So müssen Vorrichtungen Belastungen im Bereich von +/- 100 kg-Bereich mit einer Auflösung von zumindest 1 kg liefern, besser noch von 100 g.A disadvantage of such a measuring device is that very small deformations on the existing seat structure are to be recorded sorically. Path changes in the tens of µ range provide a sample with regard to the resolution of the measurement signal lem. So devices must have loads in the range of +/- 100 kg range with a resolution of at least 1 kg deliver, better still of 100 g.

Im Hinblick auf einen Einsatz der Messvorrichtung über die Betriebsdauer des Fahrzeugs ist die Messanordnung auch vor Über­ last zu schützen, die eine Größenordnung von bis zu +/- 1000 kg aufweisen kann. Dazu müssten bei der bekannten Mess­ vorrichtung aber mechanische Anschläge im Bereich von einigen -zig µm gefertigt werden. Überlastungen, wie sie z. B. infolge einer schlechten Fahrbahn oder infolge eines Aufpralls auf­ treten können, führen andererseits zur Zerstörung von Senso­ ren oder gar dem Bruch von Strukturen.With regard to the use of the measuring device on the Operating time of the vehicle is the measurement arrangement before over to protect load that is of the order of up to +/- Can have 1000 kg. To do this, the well-known Mess device but mechanical stops in the range of a few - tens of µm can be manufactured. Overloads such as z. B. as a result on a bad road or as a result of an impact can lead to the destruction of Senso or breaking structures.

Geometrieänderungen aufgrund von Temperatureinflüssen haben bei der bekannten Messvorrichtung die gleiche Größenordnung wie die Messgröße. Die bekannte Messvorrichtung erfordert da­ her eine Einrichtung zur Kompensierung von solchen Tempera­ tureinflüssen.Geometry changes due to temperature influences the same order of magnitude in the known measuring device like the measure. The known measuring device requires there forth a device to compensate for such tempera  tureinflüssen.

Alle verwendeten Bauteile müssen geringe Toleranzen aufwei­ sen. Bauteile mit diesen geringen mechanischen Toleranzen sind teuer.All components used must have low tolerances sen. Components with these low mechanical tolerances are expensive.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz einwirkenden Kraft anzugeben, die eine gute Auflösung gewährleistet und störun­ anfällig ist.The invention is therefore based on the object, a Vorrich device for absorbing a force acting on a seat specify that ensures a good resolution and disturbance is vulnerable.

Die Erfindung wird gelöst durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1.The invention is solved by the features of the patent saying 1.

Dabei wird in die bestehende Sitzträgerstruktur zusätzlich ein etwa U-förmiges Federelement eingebracht, das Sitzträger­ bestandteile miteinander koppelt. Der auf der Sitzträger­ struktur angebrachte Sitz mit Sitzpolster und Sitzlehne ist damit federnd gelagert. Es ist ein Sensor vorgesehen, der den Federweg des Federelements oder eine Änderung des Federwegs oder eine Position des Federelements aufnimmt. Darunter wird nicht nur verstanden, dass der Federweg kontinuierlich aufge­ zeichnet wird. Vom Schutz mitumfasst ist auch ein Sensor, der lediglich feststellt, ob ein bestimmter Federweg, also eine bestimmte Auslenkung der Feder überschritten ist. Der Ort der Federwegerfassung kann am Federelement selbst erfolgen oder aber an anderen Elementen, die aufgrund der federnden Lage­ rung des Sitzes ebenfalls bei Belastung signifikant ausge­ lenkt werden, so also auch an Sitzträgerbestandteilen.This will add to the existing seat support structure introduced an approximately U-shaped spring element, the seat support components coupled together. The one on the seat support structure-attached seat with seat cushion and seat back thus spring-loaded. A sensor is provided which detects the Travel of the spring element or a change in the travel or takes up a position of the spring element. Below that not only understood that the travel is continuously increased is drawn. Protection also includes a sensor that only determines whether a certain travel, i.e. one certain deflection of the spring is exceeded. The place of Travel detection can be done on the spring element itself or but on other elements due to the resilient location tion of the seat also significantly under load be steered, so also on seat support components.

Sitzträgerbestandteile sind im wesentlichen Sitzstrukturen, die den Sitz mit Sitzpolster und Lehne tragen, also insbeson­ dere eine Grundplatte für den Sitz - im Falle eines Fahrzeug­ sitzes ist dies meist das Bodenteil der Karosserie -, Sitz­ schienen zum Verschieben des Sitzes, der den Sitz mit den Sitzschienen verbindenden und in den Sitzschienen gleitende Schlitten oder Sitzstreben zur Aufnahme von Sitzpolster oder Lehne.Seat support components are essentially seat structures, who carry the seat with seat cushion and backrest, in particular a base plate for the seat - in the case of a vehicle this is usually the bottom part of the body, seat seemed to move the seat, the seat with the Connecting seat rails and sliding in the seat rails  Sled or seat stays to hold seat cushions or Rest.

Das Federelement hat etwa U-Form. Damit weist es gewöhnlich zwei Schenkel auf, die bei Druckkrafteinwirkung aufeinander zu ausgelenkt werden. Die Verbindung zwischen den Schenkeln kann dabei durch eine Krümmung erfolgen, so dass das Feder­ element U-förmig ist. Die Schenkel können aber auch direkter aufeinander zu laufen, so dass die Form der Biegefeder eher einem V ähnelt, was aber vom Schutz mit umfasst sein soll. Auch andere Varianten von Zwischenstücken, die die beiden Schenkel verbinden, sind unter Schutz gestellt.The spring element is approximately U-shaped. So it usually points two legs on each other when subjected to pressure to be deflected. The connection between the legs can be done by a curvature, so that the spring element is U-shaped. The legs can also be more direct to run towards each other so that the shape of the spiral spring tends to be resembles a V, but this should also be included in the protection. Other variants of intermediate pieces, the two Connecting thighs are under protection.

Das Federelement ist bei der Erfindung dergestalt in den Kraftpfad "Sitz - Sitzschiene - Grundplatte" eingebracht, dass es federnd nachgibt, sobald eine Kraft und insbesondere eine durch einen Gegenstand oder einen Insassen auf dem Sitz hervorgerufene Gewichtskraft auf den Sitz einwirkt.The spring element is in the invention in such a way Force path "seat - seat rail - base plate" introduced, that it yields resiliently as soon as a force and in particular one by an object or an occupant in the seat caused weight acts on the seat.

Das Federelement hat dabei einen großen Federweg und liefert deshalb ein signifikantes Signal. Das Gewicht als Kraftgröße wird durch Messung des Federweges/der Verformung des Feder­ elements ermittelt. Zwischen den Größen Kraft und Federweg besteht vorzugsweise Proportionalität.The spring element has a large spring travel and delivers therefore a significant signal. Weight as a force is determined by measuring the spring travel / deformation of the spring elements determined. Between the sizes force and travel there is preferably proportionality.

Das Federelement hat dabei eine definierte Federkonstante, so dass eine bestimmte Verformung des Federelementes für eine bestimmte, auf das Federelement einwirkende Gewichtskraft steht.The spring element has a defined spring constant, so that a certain deformation of the spring element for a certain weight acting on the spring element stands.

Das Federelement ist dabei definiert nachgiebig bei über Sitzträgerbestandteile übertragene Gewichtsbelastung, und geht bei Beendigung der Gewichtsbelastung wieder in seine Ausgangslage zurück. The spring element is defined as flexible at over Seat support components transferred weight load, and goes back into his when the weight load ends Starting position back.  

Durch geeignete Dimensionierung wird bei Belastung des Fahr­ zeugsitzes ein Federweg erzeugt, der eine sehr gute Auflösung der zu ermittelnden Kraftgröße zulässt.Appropriate dimensioning is used when driving tool seat produces a travel that has a very good resolution of the force size to be determined.

Ein infolge Temperaturänderung erzeugter Federweg ist gegen­ über einem durch Krafteinwirkung erzeugten Federweg vernach­ lässigbar.A spring travel generated as a result of temperature change is against vernach a suspension travel generated by force lässigbar.

Da die mechanische Leistung = Kraft × Geschwindigkeit groß ist, ist auch ein großes elektrisches Signal zu erwarten. Der mechanische Aufbau ist bei Einleitung der zu messenden Kraft bzgl. Ein- und Ausleitung ist weitgehend momentenfrei. Deshalb haben mechanische Toleranzen der Schnittstellen (Sitz, Sitzaufhängung, Chassis) keinen oder nur geringen Ein­ fluss.Because the mechanical power = force × speed great a large electrical signal can also be expected. The mechanical structure is the one to be measured Force with regard to introduction and discharge is largely torque-free. Therefore have mechanical tolerances of the interfaces (Seat, seat suspension, chassis) little or no on flow.

Bauteile erfordern keine überaus hohe Toleranzgenauigkeit, wodurch die Vorrichtung kostengünstig hergestellt werden kann. Auch kann als Sensor für die Messung des Federwegs ein Standardsensor verwendet werden. Die Wegemessung ist tech­ nisch gut möglich und auch industrialisierbar.Components do not require an extremely high tolerance accuracy, whereby the device can be manufactured inexpensively can. Can also be used as a sensor for measuring the spring travel Standard sensor can be used. The route measurement is tech nisch well possible and also industrializable.

Die Auslegung des Federelements ist auf die Messaufgabe abge­ stimmt.The design of the spring element is based on the measurement task Right.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Un­ teransprüche gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are the Un marked claims.

Der Federweg ist bei maximaler Auslenkung des Federelements vorzugsweise größer oder gleich 0,1 mm, insbesondere größer oder gleich 0,5 mm und im für eine besonders gute Auflösung etwa 1 mm.The spring travel is at maximum deflection of the spring element preferably greater than or equal to 0.1 mm, in particular greater than or equal to 0.5 mm and im for a particularly good resolution about 1 mm.

Insbesondere ist die maximale Auslenkung kleiner 5 mm.In particular, the maximum deflection is less than 5 mm.

Mit diesen Größenangaben für die maximale Auslenkung des Fe­ derelements sind die Anforderungen hinsichtlich einer hinrei­ chenden Signalauflösung einerseits und einer geringen Beein­ trächtigung des Insassenkomforts andererseits erfüllt. Eine zu große maximale Auslenkung würde dazu führen, dass der In­ sasse Schwingbewegungen aufgrund des Federelements verspüren würde, was nicht gewünscht ist. Zu große maximale Auslenkun­ gen führen darüber hinaus zu einer großen Bauhöhe, die wie­ derum eine Vergrößerung der Innenraumabmessungen nach sich ziehen kann. Zu geringe maximale Auslenkungen liefern ande­ rerseits nicht die erforderliche Auflösung im Messsignal.With this size information for the maximum deflection of the Fe derelements are the requirements with regard to one  appropriate signal resolution on the one hand and a small leg on the other hand fulfilled the comfort of the occupants. A Too large a maximum deflection would lead to the In feel the swinging movements due to the spring element would what is not wanted. Maximum deflection too large conditions also lead to a large overall height, which like therefore an increase in interior dimensions can pull. Too small maximum deflections provide others on the other hand, not the required resolution in the measurement signal.

Bei einer maximalen Auslenkung des Federelements von ±1 mm kann mit handelsüblichen Sensoren eine zurückgelegte Wegstre­ cke des Federelements von 1/100 mm aufgelöst werden, was z. B. bei einer Federkonstante von 106 N/m einer Gewichtsbelastung von 1 kg entspricht. Es kann das Gewicht also auf ein kg ge­ nau gemessen werden.With a maximum deflection of the spring element of ± 1 mm, a distance traveled by the spring element of 1/100 mm can be resolved with commercially available sensors. B. with a spring constant of 10 6 N / m corresponds to a weight load of 1 kg. The weight can therefore be measured to the nearest kg.

Das Federelement mit zugehörigem Sensor kann vorzugsweise zwischen einer Sitzschiene und einer Grundplatte als Sitz­ trägerbestandteile angeordnet sein. Dann ist vorzugsweise je ein Federelement mit zugehörigem Sensor an jedem Auflager­ punkt zwischen Sitzschiene und Grundplatte vorgesehen, also vorzugsweise 4 Federelement/Sensor-Anordnungen an den Enden der Sitzschienen zwischen Sitzschiene und Grundplatte.The spring element with associated sensor can preferably between a seat rail and a base plate as a seat carrier components can be arranged. Then preferably each a spring element with associated sensor on each support provided between the seat rail and base plate, so preferably 4 spring element / sensor arrangements at the ends the seat rails between the seat rail and base plate.

Als weitere Weiterbildung kann das Federelement mit Sensor zwischen Sitz und Sitzschiene angeordnet sein, auch hierbei wieder vorzugsweise in jedem Auflagerpunkt, d. h. insgesamt 4 Federelement/Sensoranordnungen zwischen Sitz und Sitzschiene. Bevorzugt koppelt ein Federelement dabei einen den Sitz tra­ genden und in der Sitzschiene verschieblich gelagerten Schlitten mit einer Sitzstrebe, oder aber einen ersten Be­ standteil des Schlittens mit einem weiteren Bestandteil des Schlittens.As a further development, the spring element with sensor be arranged between the seat and the seat rail, also here again preferably in each support point, d. H. total 4 Spring element / sensor arrangements between seat and seat rail. A spring element preferably couples a seat and slide in the seat rail Sled with a seat stay, or a first load part of the sled with another part of the Carriage.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. Es zeigen:The invention and its developments are based on in the drawing illustrated embodiments he closer purifies. Show it:

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung im Quer­ schnitt; Fig. 1 shows a first device according to the invention in cross section;

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht; FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a perspective view;

Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung im Quer­ schnitt; Figure 3 shows a further device according to the invention in cross section.

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung im Quer­ schnitt; Figure 4 shows a further device according to the invention in cross section.

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 1, eingebaut in eine Fahrzeugsitzstruktur; Fig. 5 shows the device of Figure 1 installed in a vehicle seat structure.

Fig. 6 die Vorrichtung nach Fig. 1, eingebaut in eine weitere Fahrzeugsitzstruktur. Fig. 6 shows the device according to Fig. 1, incorporated in a further vehicle seat structure.

Gleiche Elemente sind figurenübergreifend durch gleiche Be­ zugszeichen gekennzeichnet.The same elements are used across the figures by the same designation marked with a train sign.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz einwirkenden Kraft F in einem ersten Ausführungsbeispiel, ohne dass die weitere Anordnung der Vor­ richtung in die Struktur eines Fahrzeugsitzes näher gezeigt wäre. Fig. 1 shows an inventive device for receiving a force acting on a seat F in a first embodiment, without the further arrangement of the device in front of the structure of a vehicle seat would be shown in more detail.

Die Vorrichtung enthält ein U-förmiges Federelement 5, das federnde Wirkung aufweist. Das Federelement 5 enthält dabei zwei Schenkel 51 und 52 sowie eine Krümmung 53 zwischen den Schenkeln 51 und 52. Das Federelement 5 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt.The device contains a U-shaped spring element 5 , which has a resilient effect. The spring element 5 contains two legs 51 and 52 and a bend 53 between the legs 51 and 52 . The spring element 5 is preferably made of steel.

Jeder Schenkel 51 oder 52 des Federelements 5 ist über einen Bolzen 7 bzw. 6 mit Sitzträgerbestandteilen eines Sitzes ver­ bunden. Dabei durchbohren die Bolzen 7 bzw. 6 die jeweiligen Schenkel 51 bzw. 52. Die Bolzen 7 bzw. 6 weisen Bolzenköpfe unterschiedlicher Größe auf, die zu den einander gegenüber­ liegenden Innenseiten der Schenkel 51 bzw. 52 angeordnet sind.Each leg 51 or 52 of the spring element 5 is connected via a bolt 7 or 6 with seat support components of a seat a related party. The bolts 7 and 6 pierce the respective legs 51 and 52 . The bolts 7 and 6 have bolt heads of different sizes, which are arranged on the mutually opposite inner sides of the legs 51 and 52 , respectively.

Ferner ist ein Klemmbolzen 8 vorgesehen mit zwei Bolzenköpfen 81 und 82 sowie einer Spiralfeder 83. Der Klemmbolzen 8 ragt durch beide Schenkel 51 und 52 hindurch.Furthermore, a clamping bolt 8 is provided with two bolt heads 81 and 82 and a spiral spring 83 . The clamping bolt 8 protrudes through both legs 51 and 52 .

Auf die Krümmung 53 des Bolzens 5 ist ein Dehnungsmessstrei­ fen 9 aufgebracht.On the curvature 53 of the bolt 5 , a strain gauge 9 is applied.

In Richtung des Pfeils F wirken Zugkräfte oder Druckkräfte, hervorgerufen im allgemeinen durch Belastungen des mit der Vorrichtung verbundenen Sitzes. Diese Kräfte werden über den weiteren Bolzen 7 auf das Federelement 5 übertragen, das sei­ nerseits über den Bolzen 6 gelagert ist. Bei Krafteinwirkung bewegen sich also die Schenkel 51 und 52 des Federelements 5 aufeinander zu. Die Auslenkung hängt zunächst von der Größe der einwirkenden Kraft F wie auch der Auslegung des Federele­ ments 5 ab. Bei Entlastung des Federelements 5 bewegen sich seine Schenkel 51, 52 wieder in ihre zueinander etwa paralle­ le Ursprungsposition zurück.In the direction of arrow F tensile or compressive forces act, generally caused by loads on the seat connected to the device. These forces are transmitted to the spring element 5 via the additional bolt 7 , which is mounted on the bolt 6 . When force is applied, the legs 51 and 52 of the spring element 5 move towards one another. The deflection depends first of all on the size of the acting force F and the design of the spring element 5 . When the spring element 5 is relieved, its legs 51 , 52 move back into their original position approximately parallel to one another.

Die Auslenkung des Federelements und damit der Federweg wer­ den durch einen geeigneten Sensor aufgenommen. Das Federele­ ment 5 wird durch die Auslenkung der Schenkel 51 und 52 auch in seinem gekrümmten Teil 53 beansprucht, so dass das der auf der Krümmung 53 angeordnete Dehnungsmessstreifen 9 eine zur einwirkenden Kraft F proportionale Wegänderung aufnehmen kann. Der Dehnungsmessstreifen zeichnet sich insbesondere aufgrund seiner Robustheit sowie seiner einfachen Messwerter­ fassung aus. Durch Wahl der Position des Dehnungsmessstrei­ fens 9, des Biegeradius' und der Dicke des Federelements 5, gegebenenfalls auch einer Änderung der Profildicke des Feder­ elements 5 unter dem Dehnungsmessstreifen kann die lokal am Dehnungsmessstreifen wirkende Dehnung bestmöglich an den Messbereich des Dehnungsmessstreifens angepasst werden. The deflection of the spring element and thus the spring travel who recorded the by a suitable sensor. The Federele element 5 is claimed by the deflection of the legs 51 and 52 in its curved part 53 , so that the strain gauge 9 arranged on the curvature 53 can accommodate a path change proportional to the force F acting. The strain gauge is particularly characterized by its robustness and its simple measurement value acquisition. By choosing the position of the strain gauge 9 , the bending radius and the thickness of the spring element 5 , and possibly also a change in the profile thickness of the spring element 5 under the strain gauge, the strain acting locally on the strain gauge can be adjusted as best as possible to the measuring range of the strain gauge.

Ein geeigneter Sensor ermittelt im allgemeinen die absolute Position des Federelements, oder aber den zurückgelegten Fe­ derweg, oder eine Federwegsänderung. Dabei ist bei der Er­ mittlung des Federwegs auch die mittelbare Erfassung des Fe­ derwegs vom Schutz mitumfasst, bei der z. B. die Auslenkung eines Sitzträgerbestandteils aufgenommen wird. Bei bekannter Weg-Kraft-Zuordnung kann auf die eingebrachte Kraft F ge­ schlossen werden.A suitable sensor generally determines the absolute Position of the spring element, or the distance traveled derweg, or a change in travel. It is with the Er averaging the spring travel also the indirect detection of the Fe which includes protection, z. B. the deflection a seat support component is included. With known Path-force assignment can be based on the applied force F be closed.

Der Sensor kann auf unterschiedlichen physikalischen Prinzi­ pien beruhen. Es kann eingesetzt werden: Ein Hallgeber, ein LVDT (Linear Variable Differential Transformer), ein Poten­ tiometer, etc. . Dabei kann der Sensor insbesondere berüh­ rungslos messen, etwa optisch, induktiv oder kapazitiv. Dabei wird insbesondere eine direkte Krafteinwirkung auf den Sensor selbst vermieden, die zu einer sofortigen Zerstörung führen könnte.The sensor can operate on different physical principles pien are based. It can be used: one Hall sensor, one LVDT (Linear Variable Differential Transformer), a poten tiometer, etc.. The sensor can in particular touch measure continuously, for example optically, inductively or capacitively. there is particularly a direct force on the sensor avoided themselves, which lead to immediate destruction could.

Die Bolzenköpfe der Bolzen 6 und 7 dienen als Anschläge 61 und 71 für den Überlastschutz bei übermäßiger Druckbeanspru­ chung des Federelements 5. Der Überlastschutz ist dabei so konstruiert, dass innerhalb des Messbereichs der Vorrichtung - der durch den Abstand x zwischen den Anschlägen 61 und 71 im unbelasteten Fall vorgegeben wird - die volle Belastung durch die Vorrichtung - also über die Biegefeder 5 - geleitet und somit erfasst wird. Mit Erreichen der Messbereichsgrenze, also im Überlastfalle, wird das Federelement 5 so weit ver­ formt, dass zusätzlich zur Lastübertragung über das Federele­ ment 5 eine zusätzliche Brücke im Sinne eines Bypasses für die Lastübertragung infolge der sich dann berührenden An­ schläge 61 und 71 entsteht und die Belastung parallel zur ei­ gentlichen Vorrichtung abgeleitet werden kann.The bolt heads of the bolts 6 and 7 serve as stops 61 and 71 for overload protection in the event of excessive pressure loading of the spring element 5 . The overload protection is designed so that within the measuring range of the device - which is determined by the distance x between the stops 61 and 71 in the unloaded case - the full load through the device - i.e. via the spiral spring 5 - is passed and thus detected. When the measuring range limit is reached, i.e. in the event of an overload, the spring element 5 is deformed to such an extent that, in addition to the load transmission via the spring element 5, an additional bridge in the sense of a bypass for the load transmission arises as a result of the stops 61 and 71 which then touch and Load can be derived parallel to the actual device.

Durch die spezielle Wahl der Geometrie der Vorrichtung kann erreicht werden, dass auch bei weiter zunehmender Belastung die Vorrichtung selbst nur unerheblich über die vorgegebene Belastungsgrenze belastet wird. Due to the special choice of the geometry of the device achieved that even with increasing load the device itself is only insignificant over the given Load limit is charged.  

Die Verwendung des U-förmigen Federelements hat den Vorteil, dass das Federelement unter Belastung relativ stark verformt wird und somit die fertigungstechnisch einzuhaltenden Tole­ ranzen zur Hubbegrenzung des Bypasses relativ gering sind. Insbesondere effizient ist dabei die Integration der Sensorik wie auch der Überlastbegrenzung in das Federelement. Die Kon­ struktion ist zudem relativ einfach realisierbar sowie kos­ ten- und platzsparend. Die optimale Auslegung der Vorrichtung hinsichtlich beispielsweise Dicke und Profil des Federele­ ments oder Position des Sensors kann unter Verwendung einer geeigneten mechanischen Belastungsanalyse erfolgen. Voraus­ setzung dabei ist eine entsprechende Kalibrierung der Vor­ richtung unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen.The use of the U-shaped spring element has the advantage that the spring element deforms relatively strongly under load is and thus the manufacturing technically compliant satchels to limit the bypass stroke are relatively small. The integration of the sensors is particularly efficient as well as the overload limitation in the spring element. The con construction is also relatively easy to implement and free saves space and space. The optimal design of the device with regard to the thickness and profile of the Federele, for example ment or position of the sensor can be determined using a suitable mechanical load analysis. ahead A corresponding calibration is the prerequisite direction taking into account the operating conditions.

Der Klemmbolzen 8 gemäß Fig. 1 dient dem Überlastschutz bei großer Zugbeanspruchung. Ohne Krafteinwirkung auf die Vor­ richtung gemäß Fig. 1 ist durch den Klemmbolzen 8 ein Feder­ weg y vorgesehen, der bei Zugkrafteinwirkung F von den Schen­ keln 51, 52 gegen eine Federkraft der Spiralfeder 83 durch­ laufen werden kann. Eine größere Auseinaderbewegung der Schenkel 51 und 52 als um den Weg y ist aufgrund des Klemm­ bolzens 8 nicht möglich.The clamping bolt 8 according to FIG. 1 is used for overload protection in the event of high tensile loads. Without action of force on the front of Fig direction according to. 1 by the clamping bolt 8, a spring provided away y, the angles at traction action F of the legs 51, 52 can be run against a spring force of the coil spring 83 through. A larger apart movement of the legs 51 and 52 than the way y is not possible due to the clamping bolt 8 .

Das Ausführungsbeispiel wird verwendet zur gewichtsabhängigen Aktivierung eines Beifahrerairbags.The embodiment is used for weight-dependent Activation of a passenger airbag.

Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in per­ spektivischer Ansicht. Fig. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in a perspective view.

Das weitere im Querschnitt dargestellte Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit zwei Abweichungen.The further exemplary embodiment shown in cross section according to FIG. 3 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1 with two deviations.

Anstelle des Klemmbolzens 8 ist zur Zugkraftbegrenzung eine Klemme 11 vorgesehen, die die Schenkel 51 und 52 umfasst und ein Spiel der Schenkel 51, 52 um den Weg y erlaubt, ausgehend von einer Vorrichtung ohne Krafteinwirkung, wie in Fig. 3 dargestellt.Instead of the clamping bolt 8 , a clamp 11 is provided for limiting the tensile force, which includes the legs 51 and 52 and allows the legs 51 , 52 to play around the path y, starting from a device without the application of force, as shown in FIG. 3.

Anstelle des Dehnungsmessstreifens nach Fig. 1 ist gemäß Fig. 3 ein berührungslos arbeitender induktiver Wegsensor 10 vorgesehen. Dabei greift ein am oberen Schenkel 51 angeordne­ tes, stabförmiges magnetisches Element in einen am anderen Schenkel 52 angeordneten Aufnehmer für Magnetfelder/Magnet­ feldänderungen ein. Je größer beispielsweise die Druckbean­ spruchung auf die Vorrichtung ist, desto weiter ragt das Ele­ ment in den Aufnehmer hinein. Das Maß des Eintauchens des Elements in den Aufnehmer ist ein Maß für die Auslenkung der Schenkel 51 und 52 und damit ein Maß für die einwirkende Kraft F.Instead of the strain gauge according to FIG. 1, a contactless inductive displacement sensor 10 is provided according to FIG. 3. In this case, a rod-shaped magnetic element arranged on the upper leg 51 engages in a sensor for magnetic fields / magnetic field changes arranged on the other leg 52 . For example, the greater the pressure on the device, the further the element protrudes into the transducer. The degree of immersion of the element in the transducer is a measure of the deflection of the legs 51 and 52 and thus a measure of the force F acting.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung aus unterschiedlichen Ansichten. Fig. 4a) einen Querschnitt, Fig. 4b) eine aufgeschnittene Seitenansicht von links, Fig. 4c) eine aufgeschnittene Seitenansicht von rechts, Fig. 4d) eine Schnittansicht, von unten. Fig. 4 shows a further device according to the invention from different views. FIG. 4a) a cross section, Fig. 4b) a cutaway side view from the left, Fig. 4c) a cutaway side view from the right, Fig. 4d) is a sectional view from below.

Die Vorrichtung nach Fig. 4a) unterscheidet sich zunächst von der Vorrichtung nach Fig. 1 maßgeblich darin, dass die Schenkel 51 und 52 des Federelements 5 über eine weitere Krümmung 54 miteinander verbunden sind. Das gesamte Federele­ ment 5 ist dabei aus Federstahl hergestellt und einstückig. Diese besondere U-Form des Federelements 5 zeichnet sich durch hohe Beanspruchungsfestigkeit und geringe Quer- und Torsionsempfindlichkeit aus.The device according to FIG. 4 a) initially differs significantly from the device according to FIG. 1 in that the legs 51 and 52 of the spring element 5 are connected to one another via a further curvature 54 . The entire Federele element 5 is made of spring steel and in one piece. This special U-shape of the spring element 5 is characterized by high resistance to stress and low sensitivity to cross and torsion.

Das Federelement 5 ist wiederum über Bolzen 6 und 7 mit Sitz­ trägerbestandteilen verbunden. An den Angriffspunkten der Bolzen 6 und 7 an dem Federelement 5 ist letzteres sichtbar verstärkt. Diese Ausführung dient einer besseren Anbindung des Federelements 5 an die Bolzen 6 und 7 sowie einer gerin­ geren Torsionsneigung der gesamten Vorrichtung. The spring element 5 is in turn connected via bolts 6 and 7 with seat support components. At the points of engagement of the bolts 6 and 7 on the spring element 5 , the latter is visibly reinforced. This version serves for a better connection of the spring element 5 to the bolts 6 and 7 and a lower torsional tendency of the entire device.

Der Sensor ist nun zwischen den Schenkeln 51 und 52 des Fe­ derelements 5 angeordnet. Er enthält im wesentlichen zwei Teile: Ein weichmagnetisches Element 103 sowie einen Aufneh­ mer 104.The sensor is now arranged between the legs 51 and 52 of the Fe derelements 5 . It essentially contains two parts: a soft magnetic element 103 and a Aufneh mer 104th

Das weichmagnetische Element 103 enthält als eigentlichen Be­ standteil mit weichmagnetischen Eigenschaften eine Ferrit­ scheibe 1033, die über ein Isolierelement 1031 am oberen Schenkel 51 des Federelements 5 angebracht ist. Die Ferrit­ scheibe 1033 ist andererseits über ein elastisches Element 1032 mit dem unteren Schenkel 52 verbunden.The soft magnetic element 103 contains as an actual component with soft magnetic properties a ferrite disc 1033 , which is attached to the upper leg 51 of the spring element 5 via an insulating element 1031 . The ferrite disc 1033 is on the other hand connected via an elastic element 1032 to the lower leg 52 .

Der Aufnehmer 104 enthält zwei übereinander angeordnete und durch ein Isolierelement 1043 voneinander getrennte weichmag­ netische Kerne 1041 und 1042 in Hufeisenform, deren Polschuhe zur Seite des weichmagnetischen Elements 103 gerichtet sind. Der untere Kern 1042 ist über ein Isolierelement 1043 an dem unteren Schenkel 52 angebracht, der obere Kern 1041 über ein Isolierelement 1043 und ein elastisches Element 1044 an dem oberen Schenkel 51. Die Isolierelemente 1043 haben dabei vor­ zugsweise ebenfalls Hufeisenform, sodass der Schichtaufbau Iso­ lierschicht 1043, unterer Kern 1042, Isolierschicht 1043, oberer Kern 1041, Isolierschicht 1043 auch insgesamt Hufei­ senform aufweist.The sensor 104 contains two superposed and separated by an insulating element 1043 from each other soft magnetic cores 1041 and 1042 in a horseshoe shape, the pole pieces of which are directed to the side of the soft magnetic element 103 . The lower core 1042 is attached via an insulating member 1043 to the lower leg 52, the top core 1041 through an insulating member 1043 and elastic member 1044 on the upper leg 51st The insulating members 1043 have the possibility has preferably also before a horseshoe shape so that the layer structure Iso lierschicht 1043, lower core 1042, insulating layer 1043, upper core 1041, insulating layer 1043 total Hufei senform.

Die Kerne 1041 und 1042 sind mit Spulen umwickelt, die unter­ einander in Serie geschaltet sind. Zwischen den Spulen ist ein elektrischer Abgriffspunkt vorgesehen.The cores 1041 and 1042 are wound with coils which are connected in series with one another. An electrical tap is provided between the coils.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind dabei die Spulen als Leiterbahnen auf einer Leiterplatte 1045 angeordnet, ge­ wöhnlich auf einer PCB-Leiterplatte. Diese weist geeignete Durchbrüche auf, sodass die Leiterplatte 1045 über die Pol­ schuhe der Kerne 1041 und 0142 geschoben werden kann. Dieser konstruktive Aufbau ist äußerst einfach und robust. In a preferred embodiment, the coils are arranged as conductor tracks on a circuit board 1045 , usually on a PCB circuit board. This has suitable openings, so that the circuit board 1045 can be pushed over the pole shoes of the cores 1041 and 0142 . This constructive structure is extremely simple and robust.

Im folgenden wird die Induktivität der einzelnen Spulen ge­ messen. Dabei hängt die Induktivität erheblich davon ab, in welcher Position sich die Ferritscheibe 1033 relativ zu dem Kernen 1041 und 1042 befindet. Dementsprechend ist der magne­ tische Fluss größer oder kleiner, welcher wiederum die Induk­ tivität beeinflusst.The inductance of the individual coils is measured below. The inductance depends considerably on the position of the ferrite disc 1033 relative to the cores 1041 and 1042 . Accordingly, the magnetic flow is larger or smaller, which in turn influences the inductance.

Fig. 4a) zeigt die Vorrichtung in entlastetem Zustand. Wirkt nun eine Druckkraft F in Pfeilrichtung auf die Vorrichtung ein, so wird das U-förmige Federelement 5 gequetscht. Als Folge geben die elastischen Elemente 1044 und 1032 nach, so­ dass sich die Kernanordnung 1041, 1042 relativ gegen die Fer­ ritscheibe 1033 verschiebt. Dadurch verändert sich die magne­ tische Kopplung in den Magnetkreisen, die durch den Magnet­ fluss durch Kern 1041 und die Ferritscheibe 1032 sowie durch den Magnetfluss durch Kern 1042 und die Ferritscheibe 1032 definiert ist. Diese Änderungen sind wiederum an den Spulen abgreifbar, sodass definiert auf die einwirkende Kraft F rückgeschlossen werden kann. FIG. 4a) shows the device in unloaded condition. If a pressure force F now acts on the device in the direction of the arrow, the U-shaped spring element 5 is squeezed. As a result, the elastic elements 1044 and 1032 give way, so that the core arrangement 1041 , 1042 moves relatively against the ferrite disc 1033 . This changes the magnetic coupling in the magnetic circuits, which is defined by the magnetic flux through core 1041 and ferrite disc 1032 and by the magnetic flux through core 1042 and ferrite disc 1032 . These changes can in turn be tapped from the coils, so that the acting force F can be determined in a defined manner.

Fig. 4b) zeigt den Aufnehmer 104 aus Fig. 4a) von der rech­ ten Seite, wobei ersichtlich ist, dass ein Steckverbinder 1046 an die Leiterplatte 1045 angeschlossen ist. Fig. 4b) shows the transducer 104 from Fig. 4a) from the right side, wherein it can be seen that a connector 1046 is connected to the circuit board 1045 .

Fig. 4c) zeigt das weichmagnetische Element 103 aus Fig. 4a) von der linken Seite. FIG. 4c) shows the soft magnetic element 103 from FIG. 4a) from the left side.

Fig. 4d) zeigt einen Schnitt durch die Ferritscheibe 1033 sowie einen Kern 1041 von unten. Fig. 4d) shows a section through the ferrite core 1033 and a 1041 from below.

Fig. 5 zeigt eine in einer Fahrzeugsitzstruktur angeordnete Vorrichtung 100 nach Fig. 1 in Querschnitt, sodass die ge­ samte Anordnung zum Aufnehmen einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft ausgebildet ist. FIG. 5 shows a device 100 according to FIG. 1 arranged in a vehicle seat structure in cross section, so that the entire arrangement is designed to receive a force acting on a vehicle seat.

Gezeigt ist dabei nur ein geringer Ausschnitt einer Sitzträ­ gerstruktur im Querschnitt an einem Ende einer Sitzschiene 2. Only a small section of a seat structure is shown in cross section at one end of a seat rail 2 .

Die Sitzschiene 2 endet in Fig. 1 rechtsseitig und ist über die Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer Grundplatte 1 gekop­ pelt, welche ihrerseits in ihrer Längserstreckung nur in ei­ nem Ausschnitt gezeigt ist.The seat rail 2 ends in FIG. 1 on the right-hand side and is coupled via the device according to FIG. 1 with a base plate 1 , which in turn is shown in its longitudinal extent only in a section.

Die Vorrichtung 100 ist mit ihrem Bolzen 6 mit der Grundplat­ te 1 verbunden und mit ihrem Bolzen 7 an der Sitzschiene 2 befestigt. Bei der Anwendung in einem Kraftfahrzeugsitz ist die Grundplatte 1 ein Karosseriebestandteil, nämlich der Fahrzeugboden.The device 100 is connected with its bolt 6 to the Grundplat te 1 and fastened with its bolt 7 to the seat rail 2 . When used in a motor vehicle seat, the base plate 1 is a component of the body, namely the vehicle floor.

Bei Beaufschlagung der Vorrichtung mit einer Kraft F, hier beispielsweise mit einer Druckkraft F in Richtung der Grund­ platte 1, wird die Sitzschiene 2 und damit die Biegefeder 5 ebenfalls in Pfeilrichtung nach unten zur Grundplatte 1 hin ausgelenkt. In Fig. 5 ist das Federelement 5 freilich mit keiner Kraft beaufschlagt und in seiner Ruhelage zu sehen.When the device is subjected to a force F, here for example with a compressive force F in the direction of the base plate 1 , the seat rail 2 and thus the spiral spring 5 are also deflected downward in the direction of the arrow toward the base plate 1 . In Fig. 5 the spring element 5 is of course supplied with no power and can be seen in its rest position.

Vorzugsweise werden die Federschenkel formschlüssig an den Sitzträgerbestandteilen 2 und 1 anliegen, um eine bessere Kraftübertragung zu erzielen.Preferably, the spring legs will fit positively on the seat support components 2 and 1 in order to achieve better power transmission.

Für den Einsatz der Anordnung in einem Kraftfahrzeug zur Er­ mittlung einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft sind vorzugsweise mehrere dieser Anordnungen nach Fig. 2 vorzuse­ hen. Dabei ist vorzugsweise am nicht eingezeichneten links­ seitigen Ende der Schiene ebenfalls eine gleich aufgebaute Kopplung der Schiene über eine weiteres Federelement mit der Grundplatte vorgesehen. Damit ist die Sitzschiene federnd auf der Fahrzeugkarosserie gelagert, mit zwei Auflagerpunkten an den Enden der Sitzschiene. Die weitere Sitzschiene für den Fahrzeugsitz ist in gleicher Weise gelagert. Ein nicht einge­ zeichneter Fahrzeugsitz, enthaltend ein Sitzpolster und eine Lehne, ist vorzugsweise auf einem Sitzschlitten befestigt, der in den beiden Sitzschienen geführt sind, so dass der Fahrzeugsitz verschieblich in den Sitzschienen gelagert ist. For the use of the arrangement in a motor vehicle to determine a force acting on a vehicle seat, it is preferable to provide several of these arrangements according to FIG. 2. In this case, a coupling of the same design of the rail is also preferably provided on the left-hand end of the rail, not shown, via a further spring element with the base plate. The seat rail is thus resiliently mounted on the vehicle body, with two support points at the ends of the seat rail. The further seat rail for the vehicle seat is mounted in the same way. A vehicle seat, not shown, containing a seat cushion and a backrest is preferably fastened to a seat carriage which is guided in the two seat rails, so that the vehicle seat is displaceably mounted in the seat rails.

Bei einer Krafteinwirkung in Richtung des eingezeichneten Pfeils in Fig. 5 auf den Fahrzeugsitz, z. B. durch die Ge­ wichtskraft eines Gegenstandes oder einer Person, wird die Kraft über den Sitz und den Schlitten auf die beiden Sitz­ schienen übertragen. Aufgrund der vorbeschriebenen federnden Lagerung der Sitzschienen bezüglich der Grundplatte/Karos­ serie werden die Federelemente ausgelenkt. Diese Auslenkung wird mit den zugehörigen Sensoren gemessen. Durch Verrechnung der in diesem Falle vier vorgesehenen Sensorsignale kann auf die auf den Sitz einwirkende Kraft, zumindest in Vertikal­ richtung, geschlossen werden.When force is applied in the direction of the arrow in FIG. 5 to the vehicle seat, for. B. by the weight of a Ge object or a person, the force on the seat and the sled is transmitted to the two seat rails. Due to the above-described resilient mounting of the seat rails with respect to the base plate / Karos series, the spring elements are deflected. This deflection is measured with the associated sensors. By offsetting the four sensor signals provided in this case, the force acting on the seat can be deduced, at least in the vertical direction.

Gegebenenfalls ist dabei auch eine Ermittlung der Kraftver­ teilung auf dem Fahrzeugsitz möglich. Wird beispielsweise ein schwerer Gegenstand auf den vorderen Bereich des Sitzes abge­ stellt, so werden nur die beiden an den vorderen Enden der Sitzschienen angeordneten Federelemente in Richtung der Grundplatte ausgelenkt. Die beiden an den rückwärtigen Enden der Sitzschienen angeordneten Federelemente werden dagegen auf Zug beansprucht und in entgegengesetzter Richtung ausge­ lenkt. Diese Sensorsignalkonstellation lässt Rückschlüsse auf die Gewichtsverteilung auf dem Fahrzeugsitz zu.If necessary, a determination of the power ver division possible on the vehicle seat. For example, a heavy object on the front of the seat only the two at the front ends of the Seat rails arranged spring elements in the direction of Base plate deflected. The two at the back ends the seat rails arranged spring elements are against it stressed on train and out in the opposite direction directs. This constellation of sensor signals allows conclusions to be drawn the weight distribution on the vehicle seat too.

Bei einer solchen Berechnung von Gewichtskräften sind als Störgrößen noch herauszurechnen: Die Gewichtskraft des Sitzes sowie der Schlitten und Schienen selbst; kurzzeitige zeitli­ che Kraftänderungen aufgrund Gewichtsverlagerung, etc.In such a calculation of weight forces are as Disturbances still to be calculated: the weight of the seat as well as the sled and rails themselves; short-term changes in force due to weight shift, etc.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittansicht. Fig. 6 shows a further embodiment of the invention in a cross sectional view.

Gezeigt ist dabei wiederum nur ein geringer Ausschnitt einer Sitzträgerstruktur im Querschnitt an einem Ende einer Sitz­ schiene 2. Die Sitzschiene 2 endet in Fig. 1 rechtsseitig mit einem Sitzschienenanschlag 21 für einen Schlitten 3. Der den Sitz tragende Schlitten 3 ist in z-Richtung verschieblich in der Sitzschiene 2 gelagert. Der Schlitten 3 ist in der Fachwelt oft auch mit dem Namen Sitzschale benannt.Again, only a small section of a seat support structure is shown in cross section at one end of a seat rail 2 . The seat rail 2 ends in FIG. 1 on the right-hand side with a seat rail stop 21 for a slide 3 . The carriage 3 carrying the seat is mounted in the seat rail 2 so as to be displaceable in the z direction. The sled 3 is often referred to in the professional world as the seat shell.

Die Sitzschiene 3 ist auf einer nicht eingezeichneten Grund­ platte befestigt. Der Schlitten 3 ist gekoppelt mit einer Sitzstrebe 4. Die Sitzstrebe trägt ihrerseits das Sitzpolster und den übrigen Sitzaufbau. Die Kopplung zwischen Schlitten 3 und Sitzstrebe 4 erfolgt über die Vorrichtung 100 nach Fig. 1.The seat rail 3 is attached to a base plate, not shown. The carriage 3 is coupled to a seat stay 4 . The seat stay in turn carries the seat cushion and the rest of the seat structure. The coupling between the slide 3 and the seat strut 4 takes place via the device 100 according to FIG. 1.

Hinsichtlich der Eigenschaften von Biegefedern etc. wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen. Gemäß Fig. 6 ist nun nur die Sitzstrebe 4 anstelle der Sitzschiene 2 aus Fig. 5 mit dem Bolzen 7 sowie der Schlitten 3 anstelle der Grund­ platte 1 aus Fig. 5 mit dem Bolzen 6 verbunden.With regard to the properties of spiral springs etc., reference is made to the description of FIG. 1. Referring to FIG. 6, only the seat strut 4 is now connected instead of the seat rail 2 of Fig. 5 with the bolts 7 and the carriage 3 instead of the base plate 1 of FIG. 5 with the bolts 6.

Die Vorrichtung 100 ist nach Fig. 3 also an einer anderen Stelle im Kraftpfad innerhalb der Sitzträgerstruktur angeord­ net, nimmt an dieser Stelle aber ebenso zuverlässig die auf den Sitz einwirkende Gewichtskraft auf.The device 100 is net according to FIG. 3 at another point in the force path within the seat support structure, but also reliably absorbs the weight force acting on the seat at this point.

Für den Einsatz der Anordnung in einem Kraftfahrzeug zur Er­ mittlung einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft sind vorzugsweise wiederum mehrere dieser Anordnungen nach Fig. 6 vorzusehen. Dabei ist vorzugsweise am nicht eingezeichneten linksseitigen Ende des Schlittens ebenfalls eine gleich auf­ gebaute Kopplung der Sitzstrebe über ein weiteres Federele­ ment mit dem Schlitten vorgesehen. Damit ist der Sitz federnd auf dem Schlitten gelagert, mit zwei Auflagerpunkten an den Enden des Schlittens. Die andere Seite des Schlittens die in die weitere Sitzschiene eingreift, ist an ihren Enden eben­ falls mit Federelementen versehen.For the use of the arrangement in a motor vehicle to determine a force acting on a vehicle seat, it is again preferred to provide several of these arrangements according to FIG. 6. It is preferably also provided at the left end of the slide, not shown, a coupling of the seat stay built on the element via a further Federele element with the slide. The seat is thus resiliently mounted on the slide, with two support points at the ends of the slide. The other side of the carriage which engages in the further seat rail is also provided at its ends with spring elements.

Hinsichtlich der Ermittlung der Kraftverteilung und der Be­ rechnung von Gewichtsgrößen unter dem Herausrechnen von Stör­ größen gelten die Ausführungen zu Fig. 5 entsprechend.With regard to the determination of the force distribution and the calculation of weight sizes by eliminating interference sizes, the explanations for FIG. 5 apply accordingly.

Claims (24)

1. Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz, insbeson­ dere einen Fahrzeugsitz, einwirkenden Kraft,
mit einem etwa U-förmig ausgebildeten Federelement (5) zur federnden Lagerung des Sitzes dergestalt, dass Sitzträger­ bestandteile (1, 2, 3, 4) über das Federelement (5) miteinander gekoppelt sind, und
mit einem Sensor zum Aufnehmen des Federwegs oder einer Ände­ rung des Federwegs oder einer Position des Federelements.1. Device for receiving a force acting on a seat, in particular a vehicle seat,
with an approximately U-shaped spring element ( 5 ) for resilient mounting of the seat in such a way that seat support components ( 1 , 2 , 3 , 4 ) are coupled to one another via the spring element ( 5 ), and
with a sensor for recording the spring travel or a change tion of the spring travel or a position of the spring element. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 0,1 mm aufweist.2. Device according to claim 1, wherein the spring element ( 5 ) has a spring deflection of equal to or greater than 0.1 mm at maximum deflection. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 0,5 mm aufweist.3. Apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the spring element ( 5 ) has a spring travel of equal to or greater than 0.5 mm at maximum deflection. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 1 mm aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, in which the spring element ( 5 ) at maximum deflection has a spring travel of equal to or greater than 1 mm. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Anschlag (61) zwischen Schenkeln (51, 52) des Fe­ derelements (5) zum Begrenzen der Auslenkung der Schenkel (51, 52) des Federelements (5) bei einer aufeinander zu ge­ richteten Auslenkung.5. Device according to one of the preceding claims, with a stop ( 61 ) between the legs ( 51 , 52 ) of the Fe derelements ( 5 ) for limiting the deflection of the legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ) at a directed towards each other deflection. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Anschlag (61) an einem Schenkel (51) des Feder­ elements (5) angeordnet ist.6. The device according to claim 5, wherein the stop ( 61 ) on one leg ( 51 ) of the spring element ( 5 ) is arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein weiterer Anschlag (71) zwischen den Schenkeln (51, 52) des Federelements (5) angeordnet ist, der an dem an­ deren Schenkel (51, 52) des Federelements (5) angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, wherein a further stop ( 71 ) between the legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ) is arranged, which is arranged on the legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, mit einem durch einen Schenkel (51) des Federelements (5) ge­ führten Bolzen (6) zum Befestigen des Federelements (5) an einem Sitzträgerbestandteil (1, 2, 3, 4), dessen Bolzenkopf als Anschlag (61) ausgebildet ist.8. The device according to claim 5 or claim 6, with a through one leg ( 51 ) of the spring element ( 5 ) ge led bolt ( 6 ) for fastening the spring element ( 5 ) to a seat support component ( 1 , 2 , 3 , 4 ), the Bolt head is designed as a stop ( 61 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, mit einem weiteren durch den anderen Schenkel (52) des Feder­ elements (5) geführten Bolzen (71) zum Befestigen des Feder­ elements (5) an einem Sitzträgerbestandteil (1, 2, 3, 4), dessen Bolzenkopf als weiterer Anschlag (71) ausgebildet ist.9. The device according to claim 7, with a further through the other leg ( 52 ) of the spring element ( 5 ) guided bolt ( 71 ) for fastening the spring element ( 5 ) to a seat support component ( 1 , 2 , 3 , 4 ), the Bolt head is designed as a further stop ( 71 ). 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Zugbegrenzer zum Begrenzen der Auslenkung der Schenkel (51, 52) des Federelements (5) bei einer voneinander weg gerichteten Auslenkung.10. Device according to one of the preceding claims, with a draft limiter for limiting the deflection of the legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ) with a deflection directed away from one another. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Zugbegrenzer einen Klemmbolzen (8) enthält, der durch die beiden Schenkel (51, 52) des Federelements (5) ge­ führt ist und dessen Bolzenköpfe (81, 82) zu Außenseiten der Schenkel (51, 52) angeordnet sind.11. The device according to claim 10, wherein the draft limiter contains a clamping bolt ( 8 ) which leads through the two legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ) and the bolt heads ( 81 , 82 ) to the outside of the legs ( 51 , 52 ) are arranged. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Zugbegrenzer eine Klemme (11) enthält, die die beiden Schenkel (51, 52) des Federelements (5) umfasst.12. The apparatus of claim 10, wherein the draft limiter includes a clamp ( 11 ) which comprises the two legs ( 51 , 52 ) of the spring element ( 5 ). 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Sensor einen Dehnungsmessstreifen (9) enthält, der an einer Krümmung (53) des Federelements (5) angeordnet ist.13. Device according to one of the preceding claims, wherein the sensor contains a strain gauge ( 9 ) which is arranged on a curvature ( 53 ) of the spring element ( 5 ). 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Sensor einen induktiven Wegsensor (10) enthält mit einem an einem Schenkel (51) angeordneten stabförmigen Ele­ ment (101) und mit einem am weiteren Schenkel (52) angeord­ neten Aufnehmer (102) zum Erfassen von Magnetflussänderungen, wobei das stabförmige Element (101) je nach Auslenkung der Schenkel (51, 52) mehr oder weniger tief in den Aufnehmer hineinragt und mit diesem zusammenwirkt.14. Device according to one of the preceding claims, in which the sensor contains an inductive displacement sensor ( 10 ) with a rod-shaped element ( 101 ) arranged on one leg ( 51 ) and with a sensor ( 102 ) arranged on the further leg ( 52 ). for detecting changes in magnetic flux, the rod-shaped element ( 101 ) depending on the deflection of the legs ( 51 , 52 ) projecting more or less deeply into the sensor and interacting with it. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Sensor einen induktiven Wegsensor (10) enthält mit einem an einem Schenkel (51) angeordneten weichmagneti­ schen Element (103) und mit einem am weiteren Schenkel (52) angeordneten Aufnehmer (104) zum Erfassen von Magnetflussän­ derungen, wobei bei sich einer Auslenkung der Schenkel (51, 52) weichmagnetisches Element (103) und Aufnehmer (104) rela­ tiv zueinander bewegen und der Aufnehmer (104) infolgedessen eine Magnetflussänderung wahrnimmt.15. Device according to one of the preceding claims, in which the sensor contains an inductive displacement sensor ( 10 ) with a soft magnetic element ( 103 ) arranged on one leg ( 51 ) and with a sensor ( 104 ) arranged on the further leg ( 52 ) for Detection of magnetic flux changes, with a deflection of the legs ( 51 , 52 ) soft magnetic element ( 103 ) and transducer ( 104 ) move relative to each other and the transducer ( 104 ) consequently perceives a change in magnetic flux. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der das weichmagnetische Element (103) Ferrit enthält.16. The apparatus of claim 15, wherein the soft magnetic element ( 103 ) contains ferrite. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, bei der der Aufnehmer (104) und das weichmagnetische Element (103) derart am jeweiligen Schenkel (51, 52) angeordnet sind, dass sie bei einer Krafteinwirkung auf die Vorrichtung neben­ einander auf etwa zueinander parallelen Achsen ausgelenkt werden.17. The device according to claim 15 or claim 16, wherein the sensor ( 104 ) and the soft magnetic element ( 103 ) are arranged on the respective leg ( 51 , 52 ) such that they act approximately parallel to one another when the device is subjected to a force Axes are deflected. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der der Aufnehmer (104) einen hufeisenförmigen weichmag­ netischen Kern (1041) enthält, sowie eine elektrische Spule, die den Kern (1041) zumindest teilweise umschließt.18. Device according to one of claims 15 to 17, wherein the sensor ( 104 ) contains a horseshoe-shaped soft magnetic core ( 1041 ), and an electrical coil which at least partially surrounds the core ( 1041 ). 19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
bei der der Aufnehmer (104) einen weiteren hufeisenförmigen weichmagnetischen Kern (1042) enthält, sowie eine weitere elek­ trische Spule, die den weiteren Kern (1042) zumindest teilweise umschließt,
bei der weitere Kern (1042) über dem ersten Kern (1041) iso­ liert von diesem angeordnet ist, und
bei der die Spule und die weitere Spule elektrisch in Serie miteinander verbunden sind.19. The apparatus of claim 18,
in which the pickup ( 104 ) contains a further horseshoe-shaped soft magnetic core ( 1042 ), as well as a further electrical coil which at least partially surrounds the further core ( 1042 ),
in which the further core ( 1042 ) is arranged above the first core ( 1041 ) and is insulated therefrom, and
in which the coil and the further coil are electrically connected to one another in series. 20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schenkelenden des Federelements (5) über eine weitere Krümmung (54) miteinander verbunden sind.20. Device according to one of the preceding claims, wherein the leg ends of the spring element ( 5 ) are connected to one another via a further curvature ( 54 ). 21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der das Federelement (5) mit einem Schenkel (51) befes­ tigt ist an einer Sitzschiene (2) als Sitzträgerbestandteil, in der der Sitz verschieblich gelagert ist, und
bei der das Federelement (5) mit dem anderen Schenkel (52) an einer Grundplatte (1) befestigt ist.21. Device according to one of the preceding claims,
in which the spring element ( 5 ) with one leg ( 51 ) is fastened to a seat rail ( 2 ) as a seat support component in which the seat is displaceably mounted, and
in which the spring element ( 5 ) with the other leg ( 52 ) is attached to a base plate ( 1 ). 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der jede dem Sitz zugeordnete Sitzschiene (2) an ihren Enden über je ein Federelement (5) mit der Grundplatte (1) gekoppelt ist.22. The apparatus of claim 21, wherein each seat rail ( 2 ) associated with the seat is coupled at its ends via a respective spring element ( 5 ) to the base plate ( 1 ). 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der das Federelement (5) mit einem Schenkel (51) an einem ersten Bestandteil eines den Sitz tragenden und in der Sitz­ schiene (2) verschieblich gelagerten Schlittens (3) befestigt ist, und das Federelement (5) mit dem anderen Schenkel (52) an einem zweiten Bestandteil des Schlittens (3).23. The device according to one of claims 1 to 22, wherein the spring element ( 5 ) with a leg ( 51 ) on a first component of a seat-supporting and in the seat rail ( 2 ) slidably mounted carriage ( 3 ) is attached, and the spring element ( 5 ) with the other leg ( 52 ) on a second component of the slide ( 3 ). 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der das Federelement (5) mit einem Schenkel (51) befes­ tigt ist an einer Sitzstrebe (4) und das Federelement (5) mit dem anderen Schenkel (52) an einem den Sitz tragenden und in der Sitzschiene (2) verschieblich gelagerten Schlitten (3).24. The device according to one of claims 1 to 22, wherein the spring element ( 5 ) with one leg ( 51 ) is fastened to a seat stay ( 4 ) and the spring element ( 5 ) with the other leg ( 52 ) to the seat load-bearing and in the seat rail ( 2 ) slidably mounted slide ( 3 ).
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