JP2005337770A

JP2005337770A - 着座重量測定器

Info

Publication number: JP2005337770A
Application number: JP2004154153A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujii; 弘昭藤居
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-12-08
Also published as: EP1600750A1; US20050264046A1; CN1702439A

Abstract

【課題】測定精度を必要以上に設定することなく充分な測定精度を維持しつつ誤測定を防止でき、作業コストの高騰を防止する。
【解決手段】一端が車体に対して相対位置が固定され且つ他端が車両用シート側からの荷重量に応じて変位する支持体１４と、支持体１４の一端に設けられ且つ少なくとも車体水平方向の両端に開放する永久磁石１９と、支持体１４の他端に中途部が保持された保形性を有する保持体１８と、保持体１８の先端に設けられて永久磁石１９に離間状態で臨む検出体２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シートに設置され、着座者の体重に相当する重量を測定する着座重量測定器に関するものである。

従来から、車両用シートには、例えば、シートベルトの装着状態をシートベルトバックルへのシートベルトタングの挿入に連動する検出スイッチで検出する際、そのシートへの着座の有無に連動して行うようにした着座検出器が周知である。

この着座検出器は、車両用シートのシートスライドレールやシートクッション内に設置したスイッチのオン・オフにより着座状態を検出するもので、着座を検出したときにシートベルトの装着がなされていない場合にはシートベルトの装着を促すインジケータランプを点灯させるといった報知を行う。

一方、近年では、エアバッグを作動させる際にインフレーターを制御することによってエアバッグの展開量（膨出量）を複数段階としたり、シートベルトのベルト張力を複数段階としたいといった要望がある。

これは、エアバッグを展開させる際の圧力やシートベルトのベルト張力を、大人の場合と子供の場合とで異ならせたいという要望に起因するものである。

従って、このようなエアバッグの作動制御によるエアバッグの展開量やシートベルトのベルト張力を複数段階に設定する場合には、上述した着座の有無のみを検出する着座検出器を流用したのでは不可能である。

図９は、このような着座した人の体重を少なくとも複数段階で検出することによってエアバッグの展開量やシートベルトのベルト張力を複数段階とすることを可能とする着座重量測定器の一例を示し（例えば、特許文献１参照）、図９（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、図９（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。

図９において、着座重量測定器１は、座席レール２にナット３を介して固定される支持体４を備えている。

この支持体４は、座席レール２に形成された孔２ａの開口形状と略一致してラジアル方向の回転を規制するように面取りされた断面略小判形状の固定軸４ａが一端から突出されている。この固定軸４ａの外周にはナット３と螺合するためのネジ溝が形成されている。また、支持体４の他端にはケーブル貫通孔４ｂを形成した突出部４ｃが形成されている。さらに、支持体４には、断面円柱状の凹部４ｄが形成されていると共に、ケーブル貫通孔４ｃと凹部４ｄとの間を中空とした空間部４ｅとが形成されている。また、支持体４は固定軸４ａを除いた他端側が車両用シート本体（全体図省略）の一部を構成するアーム５に形成された包囲部５ａに離間状態で包囲されている。この際、突出部４ｃは包囲部５ａに形成された開口５ｂと係合している。さらに、ケーブル貫通孔４ｂには、保形性を有する樹脂製の円筒状カラー６の一端が保持されている。尚、中空部４ｅは、例えばフライス加工によって形成され、座席力Ｆによる負荷（荷重）を受けた際の応力集中（切欠き効果）を減少させるために、内壁面の隣接する壁面管を丸みのある湾曲した壁面で連続させている。

この円筒状カラー６には検出信号送信用のケーブル７が貫通している。ケーブル７の一端には、凹部４ｄに臨む検出体８が設けられている。

検出体８は、図９（Ｂ）に示すように、常時は凹部４ｄと略同軸上に位置しており、凹部４ｄの内壁面と３６０°略等間隔で離間している。また、検出体８は、その先端に構成される永久磁石（磁気発生手段）８Ａと磁気式のセンサー（磁気検出手段）８Ｂとを有しており、このセンサー８ＢがホールＩＣとして形成されている。尚、常時は、永久磁石８Ａ及びセンサー８Ｂが互いに凹部４ｄと同軸上に配置されている。即ち、永久磁石８Ａの磁界軸が支持体４の軸線に沿って延びている。

このような構成において、車両用シート本体に着座者がいた場合、その着座者の体重に相当する測定すべき座席力Ｆがアーム５を介して支持体４の突出部４ｃに伝達される。この結果、支持体４は、座席レール２内に片持ち式に支承されていることに基づき変形するため、この変形量を検出体８と凹部４ｄとの変位方向並びに変位量とで測定することにより着座者の体重を測定する。

すなわち、中空部４ｅを有する支持体４が変形しても、円筒状カラー７は支持体４の変形に関与せずに変形しない。これにより、円筒状カラー７は、その軸線が支持体４の軸線に対して傾斜することとなり、検出体８と凹部４ｄとの相対位置が変化する。検出体７の外周を構成する永久磁石８Ａの磁束線は、その磁界強度が半径方向の狭くなった領域で増大する。従って、その磁界強度の変化をセンサー８Ｂによって検出することによって、着座者の体重を測定することができる。

この際、座席力Ｆによる支持体４の変形の大きさは、支承箇所間の距離、即ち座席レール２の孔２ａとアーム５の開口５ｂとの間の距離に依存している。

特開２００３−３２９５１９号公報

ところで、上記の如く構成された着座重量測定器にあっては、検出体７の周囲３６０°の全周に凹部４ｄが位置している。

これに対し、検出体７の検出精度は、検出体７を車両用シートに装着した際の固定作業時の負荷（例えば、ナット３の締め付け力）を考慮しなければならない。また、シートを車両に取り付けるときに発生するねじれによる負荷のために永久磁石８Ａが車体水平方向（図９（Ｂ）中の左右の矢印←→方向）に変位してしまい、この結果誤測定を起こす可能性もある。

従って、検出体７の軸線と凹部４ｄの軸線とを同軸上に配置するのは非常に困難であり上記したように誤測定の要因となってしまうばかりでなく、その取り付け作業に熟練を要したり、測定精度の確認・調整作業を余儀なくされるといった作業コストの高騰要因ともなるという問題が生じていた。

本発明は、上記問題を解決するため、測定精度を必要以上に設定することなく充分な測定精度を維持したものでありながら、誤測定を防止することができ、しかも、構成の簡素化による作業コストの高騰を防止することができる着座重量測定器を提供することを目的とする。

その目的を達成するため、請求項１に記載の着座重量測定器は、一方側が車体に対して相対位置が固定され且つ他方側が車両用シート側からの荷重量に応じて変位する支持体と、前記支持体の他方側に中途部が保持された保形性を有する保持体と、前記支持体の変位を検出するために、前記保持体の先端部に対向するように前記支持体に設けられ、車体上下方向における前記保持体先端部への対向距離が車体水平方向における前記保持体先端部への対向距離よりも小さくされた保持体対向部と、前記保持体の先端に設けられた磁気検出手段とを備え、車両用シート側からの荷重量に応じた前記支持体の変位に連動する、前記車体上下方向における前記対向距離の変化に伴う磁界強度の変化に基づいて車両用シート側からの荷重量を測定することを特徴とする。

請求項２に記載の着座重量測定器は、前記保持体対向部は第１磁気発生手段を備え、前記磁気検出手段は、前記第１磁気発生手段から発生され前記車体上下方向における前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする。

請求項３に記載の着座重量測定器は、前記第１磁気発生手段が前記保持体よりも車体上方にのみ設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の着座重量測定器は、前記保持体の先端に設けられた第２磁気発生手段を備え、前記磁気検出手段は、前記第２磁気発生手段から発生され前記車体上下方向における前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする。

請求項５に記載の着座重量測定器は、前記保持体対向部は、前記車体水平方向の少なくとも一方側を開放した構造であることを特徴とする。

請求項６に記載の着座重量測定器は、車体上下方向における剛性が車体水平方向における剛性よりも小さく構成され、一方側が車体に対して相対位置が固定され且つ他方側が車両用シート側からの荷重量に応じて変位する支持体と、前記支持体の他方側に中途部が保持された保形性を有する保持体と、前記支持体の変位を検出するために、前記保持体の先端部に対向するように前記支持体に設けられた保持体対向部と、前記保持体の先端に設けられた磁気検出手段とを備え、車両用シート側からの荷重量に応じた前記支持体の変位に連動する、前記保持体対向部の前記保持体先端部への対向距離の変化に伴う磁界強度に基づいて車両用シート側からの荷重量を測定することを特徴とする。

請求項７に記載の着座重量測定器は、前記磁気検出手段は、前記第３磁気発生手段から発生され前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする。

請求項８に記載の着座重量測定器は、前記保持体の先端に設けられた第４磁気発生手段を備え、前記磁気検出手段は、前記第４磁気発生手段から発生され前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする。

本発明の着座重量測定器によれば、測定精度を必要以上に設定することなく充分な測定精度を維持したものでありながら、誤測定を防止することができ、しかも、構成の簡素化による作業コストの高騰を防止することができる。

次に、本発明の着座重量測定器を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明の着座重量測定器の実施例１を示し、図１（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、図１（Ｂ）は重量検出部の縦断面図、図２は着座重量測定器の要部の斜視図である。

図において、着座重量測定器１１は、座席レール１２にナット１３を介して固定される支持体１４と、この支持体１４を包囲する筐体１５とを備えている。

この支持体１４は、座席レール１２に形成された孔１２ａの開口形状と略一致してラジアル方向の回転を規制するように面取りされた断面略小判形状の固定軸１４ａが一端から突出されている。この固定軸１４ａの外周にはナット１３と螺合するためのネジ溝が形成されている。また、支持体１４の他端にはケーブル貫通孔１４ｂを形成した突出部１４ｃが形成されている。さらに、支持体１４には、軸線と直交する水平軸線上（紙面奥行き方向）に延びる凹部（保持体対向部）１４ｄが形成されていると共に、ケーブル貫通孔１４ｃと凹部１４ｄとの間を中空とした空間部１４ｅとが形成されている。尚、中空部１４ｅは、例えばフライス加工によって形成され、座席力Ｆによる負荷（荷重）を筐体１５を介して受けた際の応力集中（切欠き効果）を減少させるために、内壁面の隣接する壁面管を丸みのある湾曲した壁面で連続させている。

筐体１５は、車両用シート本体（全体図省略）の一部を構成するアーム１６にナット１７を介して固定されている。また、筐体１５は、固定軸１４ａを除いた他端側を離間状態で包囲している。この際、筐体１５は、突出部１４ｃを開口１５ａで保持している。

一方、ケーブル貫通孔１４ｂには、保形性を有するケーブル（保持体）１８の中途部を保持している。このケーブル１８の先端には、凹部１４ｄに設けられてケーブル貫通穴１４ｃ側に開放する断面コ字形状の磁気発生手段（この例では永久磁石、以下同様）１９に臨む検出体２０が設けられている。

永久磁石１９は、図１（Ｂ）に示すように、車体の上下方向で検出体２０と所定間隔を存して対向しており、車体水平方向に開放している。なお、必ずしも開放構造でなくても、車体水平方向における検出体２０への対向距離が車体上下方向における対向距離よりも十分に大きくされていれば足りる。

検出体２０は、内部に磁気式のセンサー（磁気検出手段）を有しており、このセンサーがホールＩＣとして形成されている。尚、常時は、検出体２０は永久磁石１９に対して車体上下方向中間に位置している。

このような構成において、車両用シート本体に着座者がいた場合、その着座者の体重に相当する測定すべき座席力Ｆがアーム１６及び筐体１５を介して支持体１４の突出部１４ｃに伝達される。この結果、支持体１４は、座席レール１２内に片持ち式に支承されていることに基づき変形するため、この変形量を永久磁石１９を検出体２０との相対位置変位量とで測定することにより着座者の体重を測定する。

すなわち、支持体１４が変形すると、ケーブル１８がケーブル貫通穴１４ｂを支点として傾斜し、検出体２０と永久磁石１９との相対位置が変化する。永久磁石１９の磁束線は、その磁界強度が狭くなった領域で増大する。従って、その磁界強度の変化を検出体２０のセンサーによって検出することによって、着座者の体重を測定することができる。

このように、永久磁石１９が水平面内で開放しているため、検出体２０は車体上下方向にのみ検出感度を備えていることとなり、車体水平方向の不測な変位に起因する誤測定を防止することができる。

ところで、永久磁石１９は、重量測定のためには検出体２０が車体上方に変位した際の変位量を検出体２０で検出することができればよいことから、例えば、図３及び図４に示すように、車体上方にのみ配置した永久磁石２９としてもよい。また、永久磁石１９は、図５に示すように、支持体１４に埋設してもよい。

さらに、図６に示すように、前述の図９と同様に、永久磁石１９と検出体２０との両方がケーブル１８の先端に設けられ、検出体２０内のセンサーにて、保持体対向部としての凹部１４ｄとの上下方向対向距離の変化に応じた磁界強度の変化を検出するようにしてもよい。これらの場合も同様の効果を得る。

図７及び図８は、本発明の着座重量測定器の実施例２を示し、図７（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、図７（Ｂ）は重量検出部の縦断面図であり、図８は着座重量測定器の要部の斜視図である。

図において、着座重量測定器２１は、座席レール１２にナット１３を介して固定される支持体１４と、この支持体１４を包囲する筐体１５とを備えている。

支持体１４は、端部１４Ａ，１４Ｂと、略平板状の上面部１４Ｃ及び下面部１４Ｄとから構成される分割構造（端部１４Ａ，１４Ｂと上面部１４Ｃ，１４Ｄとは溶接やリベット等の適宜の固定手段にて固定）であり、このような側方開放構造によって、車体上下方向における剛性が車体水平方向における剛性よりも小さくなるように構成されている。

支持体端部１４Ａは、座席レール１２に形成された孔１２ａの開口形状と略一致してラジアル方向の回転を規制するように面取りされた断面略小判形状の固定軸１４ａが一端から突出されている。この固定軸１４ａの外周にはナット１３と螺合するためのネジ溝が形成されている。また、支持体端部１４Ｂにはケーブル貫通孔１４ｂを形成した突出部１４ｃが形成されている。さらに、支持体端部１４Ａには、軸線と直交する水平軸線上（紙面奥行き方向）に延びる凹部（保持体対向部）１４ｄが形成され、支持体端部１４Ａ及び支持体端部１４Ｂとの間には空間部１４ｅが形成されている。

筐体１５については、上記実施例１とほぼ同様の構造であるので詳細な説明を省略する。

一方、支持体端部１４Ｂのケーブル貫通孔１４ｂには、保形性を有するケーブル１８の中途部を保持している。このケーブル１８の先端には、凹部１４ｄに設けられてケーブル貫通穴１４ｃ側に開放する断面コ字形状の磁気発生手段（この例では永久磁石）１９に臨む検出体２０が設けられている。

永久磁石１９は、上記実施例１と同様、少なくとも、車体水平方向における検出体２０への対向距離が車体上下方向における対向距離よりも十分に大きくされている。検出体２０についても上記実施例１と同様である。

上記実施例２の構成において、車両用シート本体に着座者がいた場合、その着座者の体重に相当する測定すべき座席力Ｆが上記実施例１と同様に支持体端部１４Ｂの突出部１４ｃに伝達される。この結果、支持体１４は、座席レール１２内に片持ち式に支承されていることに基づき変形するため、この変形量を永久磁石１９を検出体２０との相対位置変位量とで測定することにより着座者の体重を測定する。

すなわち、支持体１４が変形すると、ケーブル１８がケーブル貫通穴１４ｂを支点として傾斜し、支持体端部１４Ａの位置が座席レール１２に対して固定であることから、検出体２０と永久磁石１９との相対位置が変化する。永久磁石１９の磁束線は、その磁界強度が狭くなった領域で増大する。従って、その磁界強度の変化を検出体２０のセンサーによって検出することによって、着座者の体重を測定することができる。

このとき特に、支持体１４の車体上下方向における剛性が車体水平方向における剛性よりも小さくなるように構成され、支持体１４は特に上下方向により変形しやすく（たわみやすく）なっている。そしてさらに、永久磁石１９が水平面内で開放し、検出体２０は車体上下方向にのみ検出感度を備えている。これらにより、車体水平方向の不測な変位に起因する誤測定を防止することができる。また、本実施例では、上記のような分割構造により支持体１４を加工しやすくなる、という効果もある。

なお、上記実施例２において、従来よりも車体上下方向における検出精度を向上するという本発明本来の効果を得る限りにおいては、永久磁石１９は上記のように車体水平方向に開放したり、車体上下方向における検出体２０への対向距離を車体水平方向よりも小さくせず、前述の図９（Ｂ）に示したように上下方向・水平方向対向距離を略同一としてもよい。この場合でも、上記支持体１４の剛性の差異により、少なくとも従来よりは車体上下方向における検出精度を向上することができる。

さらに、上記実施例２においても、前述の図６の変形例と同様、永久磁石１９と検出体２０との両方がケーブル１８の先端に設けられ、検出体２０内のセンサーにて、保持体対向部としての凹部１４ｄとの上下方向対向距離の変化に応じた磁界強度の変化を検出するようにしてもよい。これらの場合も同様の効果を得る。

本発明の着座重量測定器の実施例１を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例１を示し、着座重量測定器の要部の斜視図である。本発明の着座重量測定器の実施例１の変形例１を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例１の変形例２を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例１の変形例３を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例１の変形例４を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例２を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。本発明の着座重量測定器の実施例２を示し、着座重量測定器の要部の斜視図である。従来の着座重量測定器を示し、（Ａ）は着座重量測定器の縦断面図、（Ｂ）は重量検出部の縦断面図である。

符号の説明

１１…着座重量測定器
１２…座席レール
１３…ナット
１４…支持体
１５…筐体
１６…アーム
１７…ナット
１８…保持体
１９…永久磁石
２０…検出体

Claims

一方側が車体に対して相対位置が固定され且つ他方側が車両用シート側からの荷重量に応じて変位する支持体と、
前記支持体の他方側に中途部が保持された保形性を有する保持体と、
前記支持体の変位を検出するために、前記保持体の先端部に対向するように前記支持体に設けられ、車体上下方向における前記保持体先端部への対向距離が車体水平方向における前記保持体先端部への対向距離よりも小さくされた保持体対向部と、
前記保持体の先端に設けられた磁気検出手段とを備え、
車両用シート側からの荷重量に応じた前記支持体の変位に連動する、前記車体上下方向における前記対向距離の変化に伴う磁界強度の変化に基づいて車両用シート側からの荷重量を測定することを特徴とする着座重量測定器。
前記保持体対向部は第１磁気発生手段を備え、
前記磁気検出手段は、前記第１磁気発生手段から発生され前記車体上下方向における前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする請求項１に記載の着座重量測定器。
前記第１磁気発生手段が前記保持体よりも車体上方にのみ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の着座重量測定器。
前記保持体の先端に設けられた第２磁気発生手段を備え、
前記磁気検出手段は、前記第２磁気発生手段から発生され前記車体上下方向における前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする請求項１に記載の着座重量測定器。
前記保持体対向部は、前記車体水平方向の少なくとも一方側を開放した構造であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の着座重量測定器。
車体上下方向における剛性が車体水平方向における剛性よりも小さく構成され、一方側が車体に対して相対位置が固定され且つ他方側が車両用シート側からの荷重量に応じて変位する支持体と、
前記支持体の他方側に中途部が保持された保形性を有する保持体と、
前記支持体の変位を検出するために、前記保持体の先端部に対向するように前記支持体に設けられた保持体対向部と、
前記保持体の先端に設けられた磁気検出手段とを備え、
車両用シート側からの荷重量に応じた前記支持体の変位に連動する、前記保持体対向部の前記保持体先端部への対向距離の変化に伴う磁界強度に基づいて車両用シート側からの荷重量を測定することを特徴とする着座重量測定器。
前記保持体対向部は第３磁気発生手段を備え、
前記磁気検出手段は、前記第３磁気発生手段から発生され前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする請求項６に記載の着座重量測定器。
前記保持体の先端に設けられた第４磁気発生手段を備え、
前記磁気検出手段は、前記第４磁気発生手段から発生され前記対向距離に応じて変化する磁界強度を検出することを特徴とする請求項６に記載の着座重量測定器。