DE10011371B4

DE10011371B4 - Sitzgewichtsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE10011371B4
Application number: DE10011371A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Aoki; Syuji Kusaka
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: DE20004393U1; US6571647B1; DE10011371A1

Abstract

Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Sitzes (3) eines Fahrzeugs, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit:
Sensoren (50), die zwischen dem Sitz (3) und einer Fahrzeugkarosserie (13) angeordnet sind, um zumindest Teile des Sitzgewichtes in elektrische Signale umzuwandeln, und
einem Absorptionsmechanismus zum Absorbieren eines Versatzes und/oder einer Verbiegung zwischen dem Sitz und der Fahrzeugkarosserie,
wobei der Absorptionsmechanismus an Verbindungs- und Halteabschnitten (23, 25, 27) zwischen dem Sitz (3) und den Sensoren (50) oder zwischen den Sensoren (50) und der Fahrzeugkarosserie (13) angeordnet ist, so dass er eine Einbaulast, die aufgrund eines Versatzes und/oder einer Verbiegung zwischen dem Sitz (3) und der Fahrzeugkarosserie (13) ausgeübt wird, nicht auf die Sensoren (50) überträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sitzgewichtsmessvorrichtung zum Messen einer auf einen Fahrzeugsitz aufgebrachten Last, wie das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes. Insbesondere betrifft sie eine Sitzgewichtsmessvorrichtung, die verbessert worden ist, so dass die Leistungsfähigkeit von Lastsensoren aufgrund eines Abmessungsfehlers oder einer Verformung einer Fahrzeugkarosserie oder eines Sitzes nicht verschlechtert wird, und die auch verbessert worden ist, um eine Messung mit höherer Genauigkeit zu liefern.
Kraftfahrzeuge sind mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattet, um die Sicherheit der Fahrgäste in den Kraftfahrzeugen sicherzustellen. In den letzten Jahren gibt es einen Trend, die Arbeitsweise derartiger Sicherheitseinrichtungen gemäß dem Gewicht (Körpergewicht) eines Fahrgastes für eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Sicherheitsgurte und Airbags zu steuern. Beispielsweise können die Menge an Gas, die in den Airbag einzuleiten ist, die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags oder eine Vorspannung des Sicherheitsgurtes gemäß dem Gewicht eines Fahrgastes eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind einige Mittel notwendig, um das Gewicht des auf dem Sitz sitzenden Fahrgastes zu messen. Ein Beispiel eines derartigen Mittels umfasst einen Vorschlag einer Vorrichtung zum Messen des Gewichtes eines Fahrgastes dadurch, dass Lastsensoren (Kraftmessdosen) an vier Ecken des Unterteils eines Sitzes angeordnet werden, dass Lasten an den jeweiligen Ecken beschafft werden, und dass diese summiert werden, um das Sitzgewicht einschließlich des Gewichtes des Fahrgastes zu bestimmen, wie dies aus der JP 11-001153 AA bzw. der nachveröffentlichten JP 11-304573 AA bekannt ist.
Um durch diese Sitzgewichtsmessvorrichtung eine genaue Messung vorzunehmen, ist es notwendig, Lasten neben dem Gewicht des Sitzes und dem Gewicht des Fahrgastes (oder einem Gegenstand) auf dem Sitz zu beseitigen. Eine der zu beseitigenden Lasten ist eine Last, die aufgebracht wird, wenn die Sitzgewichtsmessvorrichtung trotz der Tatsache, dass das Fahrzeug oder der Sitz einen Abmessungsfehler oder eine Verformung aufweist, mit Kraftaufwand eingebaut wird (in der Beschreibung wird diese Last als ”Einbaulast”) bezeichnet.
Um eine Sitzgewichtsmessvorrichtung zu erhalten, die eine gute Haltbarkeit und hohe Genauigkeit aufweist, aber mit geringen Kosten hergestellt werden kann, ist es notwendig, einen Spannungsdetektionsmechanismus herzustellen, der kleine Spannungen verstärkt. Es ist ferner notwendig, Herstellungsfehler von Teilen in dem Mechanismus der Vorrichtung sowie Messfehler aufgrund der Reibungskraft zu verringern.
Aus der GB 2 333 070 A ist eine Sitzgewichtsmessvorrichtung bekannt, die eine Begrenzung der auf einen Sensor der Vorrichtung wirkenden Kraft vorsieht.
Die JP 09-26 92 58 AA offenbart eine Sensoranordnung, die eine Basisplatte mit einer Einschnürung aufweist. Dehnmessstreifen sind sowohl im Bereich der Einschnürung als auch beabstandet zu dieser angeordnet.
Die vorliegende Erfindung wurde unter den obigen Umständen getätigt, und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Sitzgewichtsmessvorrichtung zu schaffen, die zuverlässige und genaue Messungen des tatsächlichen Sitzgewichtes ermöglicht.
Um dieses Problem zu lösen, ist die Sitzgewichtsmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Sitzgewichtsmessvorrichtung zum Messen eines Sitzgewichtes, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit Sensoren, die zwischen dem Sitz und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, um zumindest Teile des Sitzgewichtes in elektrische Signale umzuwandeln, und einem Absorptionsmechanismus, um Versatz und/oder Verbiegung zwischen dem Sitz und der Fahrzeugkarosserie zu absorbieren.
Der zuvor erwähnte Absorptionsmechanismus ist an den Verbindungs- und Halteabschnitten zwischen den Sensoren und dem Sitz oder zwischen den Sensoren und der Fahrzeugkarosserie angeordnet, um nicht eine Einbaulast, die aufgrund eines Versatzes und/oder einer Verformung zwischen Sitz und Fahrzeugkarosserie ausgeübt wird, auf die Sensoren zu übertragen. Daher wird nur eine reine zu messende Last (Sitzgewicht) auf die Sensoren aufgebracht, wodurch eine sichere Messung ermöglicht wird, indem die Wirkungsbereiche der Sensoren weit genug verwendet werden. Er kann auch verhindern, dass eine Last, die den Messbereich der Sensoren überschreitet, ausgeübt wird.
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. Dementsprechend 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 Sitzgewichtsmessvorrichtung enthalten.
Es ist bevorzugt, dass der Absorptionsmechanismus auch arbeitet, nachdem die Sitzgewichtsmessvorrichtung in die Fahrzeugkarosserie und den Sitz eingebaut worden ist.
Selbst wenn eine unerwartete Last auf den Sitz ausgeübt wird, und der Sitz sich somit verformt, nachdem die Sitzgewichtsmessvorrichtung in die Fahrzeugkarosserie eingebaut worden ist, oder sich die Fahrzeugkarosserie verformt, während das Fahrzeug fährt, kann eine derartige Verformung durch Verbindungsabschnitte absorbiert werden, damit sie nicht auf die Sensoren übertragen wird.
Bei der Sitzgewichtsmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Absorptionsmechanismus einen Schiebemechanismus und einen Schwenkmechanismus umfasst.
Positions-, Abmessungs- und Drehversatz können absorbiert werden. Die Sitzgewichtsmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise ferner einen Zentriermechanismus zur Regulierung der Position des Absorptionsmechanismus.
Der Zentriermechanismus ist beispielsweise aus einer relativ schwachen Feder gebildet und bewirkt, dass der Schiebemechanismus oder der Schwenkmechanismus so nahe wie möglich in der Mitte des Schiebebereiches oder des Schwenkwinkels positioniert ist. Durch die Funktion des Zentriermechanismus kann die Bewegung des Schiebemechanismus und des Schwenkmechanismus nach dem Einbau der Sitzgewichtsmessvorrichtung in beiden Richtungen sichergestellt werden (rechts und links, oben und unten, vor und zurück).
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist jeder der Sensoren ein Sensorelement von der Art eines einseitig eingespannten Balkens, das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und eine Vielzahl von Spannungsmessern, die an einer Fläche (Spannungsmessfläche) des Sensorelements angebracht sind, auf. Der Sensor ist derart aufgebaut, dass einer der Spannungsmesser einer Zugspannung ausgesetzt ist, während der andere der Spannungsmesser der Druckspannung ausgesetzt ist, wenn die Sensorplatte der aufgebrachten Last ausgesetzt und somit verformt wird.
Der Spannungsmesser, der der Zugspannung ausgesetzt sein wird, und der Spannungsmesser, der der Druckspannung ausgesetzt sein wird, sind in einer Brückenschaltung auf eine solche Weise verdrahtet, dass eine entgegengesetzte Phase gebildet wird, wodurch die Ausgänge der Spannungsmesser vergrößert werden. Dies ergibt eine sehr genaue Messung bei kleinen Spannungen auf den Sensor, wodurch die Lebensdauer des Sensors erhöht wird.
Da die Oberflächen, auf denen die Spannungsmesser angebracht sind, sich auf einer Seite des Sensorelements befinden (z. B. eine Seite einer Platte), wird ein Druckverfahren lediglich auf einer Seite vorgenommen, wenn die Spannungsmesser und Verdrahtungen beispielsweise durch Siebdrucken gedruckt werden. Dies gestattet es, dass Sensoren mit geringeren Kosten hergestellt werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung weist jeder der Sensoren ein Sensorelement auf, dessen Dicke konstant und dessen Breite teilweise unterschiedlich ist, und das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird. Die Sensoren weisen jeweils eine Vielzahl von Spannungsmessern auf, die an einer Fläche (Spannungsmessfläche) des Sensorelements angebracht sind, dass die Stärke der Verformung eines elastischen Verformungsabschnitts des Sensorelements derart eingestellt ist, dass ein Bereich gebildet ist, der eine im wesentlichen konstante Flächenspannung an einem Abschnitt der Spannungsmessfläche des Sensorelements liefert, wenn das Sensorelements der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und dass die Spannungsmesser an diesem Bereich angebracht sind.
Da die Spannungsmesser auf dem Bereich angebracht (gedruckt) sind, der eine im Wesentlichen konstante Flächenspannung liefert, können die Spannungen nicht schwanken, obwohl die Lagen der Spannungsmesser geringfügig verschoben sind, wodurch ein Messfehler verhindert wird. Dadurch kann eine hohe Messgenauigkeit sichergestellt werden und die Qualitätsanforderung an die Herstellung kann verringert werden.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel weist jeder der Sensoren ein Sensorelement auf, dessen Dicke konstant und dessen Breite teilweise unterschiedlich ist, und das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird. Die Sensoren weisen jeweils eine Vielzahl von Spannungsmessern auf, die an einer Fläche (Spannungsmessfläche) des Sensorelements angebracht sind. Das Sensorelement ist ein einseitig eingespannter Balken, wobei ein Ende ein befestigter Abschnitt und das andere Ende ein belasteter Abschnitt ist, der der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und wobei ein Abschnitt zwischen den Enden ein Spannungsmesserbefestigungsabschnitt ist. Sowohl der befestigte Abschnitt als auch der belastete Abschnitt sind mit Verstärkungselementen belegt, um die Spannung in dem Spannungsmesserbefestigungsabschnitt zu konzentrieren.
Weil die Spannungen in dem Abschnitt konzentriert werden, auf dem die Spannungsmesser angebracht sind, wird eine sehr genaue Messung durchgeführt, und ein Messfehler kann selbst mit einem Herstellungsfehler und/oder Einbaufehler der anderen Teile verhindert werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass der belastete Abschnitt des Sensorelements mit einem Halbarm versehen ist, wobei der Halbarm einen Körper mit einer relativ hohen Steifigkeit aufweist, der in Kontakt mit dem belasteten Abschnitt stehen wird, und Flügel aufweist, die von dem Körper vorstehen, wobei die Flügel Wirkabschnitte aufweisen, die einer einfachen Last (normale Last, kein Moment) ausgesetzt sind, wobei der Halbarm einen solchen Aufbau (Umkehrungsaufbau) aufweist, dass die einfache Last hauptsächlich als Biegemoment auf den belasteten Abschnitt des Sensorelements über den Körper des Halbarms übertragen wird, und wobei gemäß dem Umkehrungsaufbau des Halbarms eine wellenartige Spannung auf die Spannungsmessfläche des Sensorelements aufgebracht wird.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Halbarm mit einem Freigabemechanismus an seinen Wirkpunkten versehen ist, wobei der Freigabemechanismus Last neben vertikaler Last durch Schiebung oder Drehung freigibt, und dass der Spannungsmesserbefestigungsabschnitt des Sensorelements einen druckseitigen Bereich und einen zugseitigen Bereich aufweist, die symmetrisch um einen Halsabschnitt mit in seinem Aufriss reduzierter Breite herum angeordnet sind.
Wenn eine Last in der Längsrichtung aufgebracht wird und/oder ein Drehmoment aufgebracht wird, wird das Gleichgewicht der Spannung zwischen der Zugseite und der Druckseite auf eine solche Weise verändert, dass die Gesamtempfindlichkeit der Sensoren in Bezug auf die vertikale Last nicht verändert wird. Selbst bei Versatz in einer horizontalen Richtung (z. B. die Längsrichtung des Fahrzeuges) oder einer axialen Kraft, die auf die Sensorplatte wirkt, kann ein Fehler mittels des druckseitigen Spannungsmessers und des zugseitigen Spannungsmessers aufgehoben werden, und die Gesamtempfindlichkeit, die durch Summieren der Ausgänge der beiden Spannungsmesser erhalten wird, wird keinen derartigen Fehler umfassen.
Bei der Sitzgewichtsmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Wirkpunkte des Halbarms und die Mittellinie in der Dicke des Sensorelements auf im wesentlichen die gleiche Höhe eingestellt sind oder eine Höhendifferenz von +/–5 mm oder weniger aufweisen. Das heißt, wenn eine Reibungskraft (axiale Kraft) auf die zuvor erwähnten Wirkpunkte wirkt, ist der Momentenarm zum Verformen der Sensorplatte aufgrund der Reibungskraft kurz. Dies bedeutet, dass die Verformung der Sensorplatte aufgrund der Reibungskraft gering ist, wodurch der Messfehler verringert wird.
1(A), 1(B) sind Ansichten, die einen Versatz/Verbiegungsabsorptionsmechanismus für eine Sitzgewichtsmessvorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform zeigen, wobei 1(A) eine Explosionsperspektivansicht von diesem ist und 1(B) eine Schnittansicht von vorne eines Stiftträgers ist.
2(A) bis 2(D) sind Ansichten, die die gesamte Konstruktion einer Sitzgewichtsmessvorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 2(A) ein Aufriss von dieser ist, 2(B) eine Schnittansicht von dieser von der Seite ist, und 2(C) und 2(D) Schnittansichten von dieser von vorne sind.
3 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die den detaillierten Aufbau um die Sensorplatte herum zeigt.
4(A) ist ein Aufriss, der den detaillierten Aufbau der Sensorplatte zeigt, 4(B) ist eine Schnittansicht der Sensorplatte von der Seite, genommen entlang der Linie X-X von 4(A) und 4(C) ist ein Schaltkreisdiagramm des Sensors.
5(A) bis 5(C) sind Ansichten, die die Beziehung zwischen der Sensorplatte und den Halbarmen zeigen, wobei 5(A) ein Aufriß ist, 5(B) eine Seitenansicht ist, die den unbelasteten Zustand veranschaulicht, und 5(C) eine Seitenansicht ist, die den belasteten Zustand schematisch veranschaulicht.
6(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein Konstruktionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes in einer Fahrzeugkarosserie zeigt, und 6(B) ist eine Seitenansicht davon.
7(A) und 7(B) sind Ansichten zum Erläutern der Art und Weise der Untersuchung der verschiebbaren Abmessung des Absorptionsmechanismus in bezug auf die vertikale Richtung der Fahrzeugkarosserie.
8(A) und 8(B) sind Ansichten zum Erläutern der Art und Weise der Untersuchung der verschiebbaren Abmessung des Absorptionsmechanismus in bezug auf die Richtung in der Breite der Fahrzeugkarosserie, wobei 8(A) einen Zustand zeigt, bevor eine Last aufgebracht wird, und 8(B) einen Zustand zeigt, nachdem die Last aufgebracht worden ist.
9(A) ist eine Schnittansicht von der Seite, die die Konstruktion einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9(B) ist eine Perspektivansicht, die den detaillierten Aufbau einer Kraftmeßdose, einer hohlen Aufhängung und eines XY-Schlittens gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
10(A) bis 10(C) sind Ansichten zum Erläutern der Wirkungen des Aufbaus um eine Sensorplatte einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung herum. 10(A) ist eine Seitenansicht von dieser, 10(B) ist ein Aufriß der Sensorplatte, und 10(C) ist ein Graph, der schematisch die Spannungsverteilung auf der Fläche der Sensorplatte veranschaulicht.
11 ist eine Seitenansicht zum Erläutern der Wirkung, wenn eine axiale Kraft (Kraft in der Längsrichtung) auf Stützen von Halbarmen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebracht wird.
12 ist ein Graph, der Daten zeigt, die Einflüsse der auf die Stützen der Halbarme aufgebrachten axialen Kraft auf die Meßdaten angibt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend werden Ausführungsformen anhand der Zeichnungen beschrieben. Zuerst wird der Aufbau um einen Fahrzeugsitz herum anhand der 6(A), 6(B) beschrieben.
6(A) ist eine Schnittansicht von vorne, die schematisch ein Konstruktionsbeispiel zum Befestigen eines Sitzes an einer Fahrzeugkarosserie zeigt, und 6(B) ist eine Seitenansicht von diesem. Es ist festzustellen, dass Pfeile in den Zeichnungen das Folgende angeben. OBEN: die entgegengesetzte 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 Fahrzeugs nach hinten, LINKS: die linke Seite, wenn in Richtung des Fahrzeuges nach vorne gewandt, RECHTS: die rechte Seite, wenn in der gleichen Richtung gewandt.
In den 6(A), 6(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, Querplatten 5c, vertikale Platten 5e und Gleitplatten 5g umfassen. Die Bodenplatte 5a erstreckt sich derart, dass sie die untere Fläche des Sitzpolsters 3a bedeckt. 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 mittleren Abschnitten der unteren Fläche der Querplatten 5c aufgehängt. Die Gleitplatten 5g stehen rechts und links von den jeweiligen vertikalen Platten 5e wie Flügel hervor, und die Endabschnitte jeder Gleitplatte 5g sind nach oben umgebogen.
Zwei Sitzschienen 7 sind unterhalb rechter und linker Abschnitte des Sitzes 3 angeordnet, so dass sie sich in der Richtung nach vorne und nach hinten (die Längsrichtung) erstrecken und parallel zueinander liegen. Der Querschnitt jeder Sitzschiene 7 ist in einer U-ähnlichen Form ausgebildet und weist einen konkaven 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 Längsrichtung in der Sitzschiene 7 verschiebbar.
Mit der unteren Fläche jeder Sitzschiene 7 ist eine Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 verbunden. Die Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 weist ein längliches, kastenartiges Profil auf, das sich in der Längsrichtung erstreckt. Die Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 wird später beschrieben werden.
An den vorderen und hinteren Enden der unteren Fläche der Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 befinden sich Sitzträger 11. Die Sitzträger 11 sind an Sitzmontageabschnitten 13 der Fahrzeugkarosserie mittels Bolzen befestigt.
Die 2(A)–2(D) sind Ansichten, die die Gesamtkonstruktion einer Sitzgewichtsmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 2(A) ist ein Aufriss von dieser, 2B) ist eine Schnittansicht von dieser von der Seite, und 2(C) und 2(D) sind Schnittansichten von dieser von vorne. In den 2(A) und 2(B) ist die Veranschaulichung der Sitzgewichtsmeßvorrichtung von der Rückseite weggelassen.
3 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht, die die Details der Konstruktion um eine Sensorplatte herum zeigt.
4(A) bis 4(C) zeigen ein Konstruktionsbeispiel der Sensorplatte der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4(A) ist ein Aufriß, der die Details der Konstruktion der Sensorplatte zeigt, 4(B) ist eine Schnittansicht der Sensorplatte von der Seite, genommen entlang der Linie X-X von 4(A), und 4(C) ist ein Schaltkreisdiagramm des Sensors.
Die 5(A)–5(C) sind Ansichten, die die Beziehung zwischen der Sensorplatte und den Halbarmen zeigen. 5(A) ist ein Aufriß von diesen, 5(B) ist eine Seitenansicht von diesen, wenn keine Last aufgebracht ist, und 5(C) ist eine Seitenansicht von diesen, wenn eine Last aufgebracht ist.
Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 9 umfaßt eine längliche Basis 21 als einen Trägeraufbau. Die Basis 21 erstreckt sich längs in der Richtung nach vorne und nach hinten, wenn sie an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, und ist ein Produkt, das durch Preßbearbeitung einer Stahlplatte mit einem U-förmigen Querschnitt hergestellt ist, wie es in den 2(C), 2(D) gezeigt ist. Das Unterteil der Basis 21 wird als Bodenplatte 21c bezeichnet, und Abschnitte, die von den linken und rechten Rändern der Boden platte 21c abstehen, so dass Ecken von 90° dazwischen 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 Stiftbohrungen 21e, 21g sind derart gebildet, dass sie den Stiftbohrungen 21e, 21g der gegenüberliegenden Seitenplatten 21a, 21a zugewandt sind.
Die Stiftbohrungen 21e nahe bei den 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 Stiftbohrungen 21e sind vertikal verlängerte Löcher, wie es in 2(B) gezeigt ist. Durch die Langlöcher sind Enden der Trägerstifte 27 eingesetzt.
Es gibt einen Abstand zwischen dem Trägerstift 27 und der Stiftbohrung 21e um den gesamten Trägerstift 27 herum, so dass der Trägerstift 27 normalerweise daran gehindert wird, in Kontakt mit dem Innenumfang der Stiftbohrung 21e zu gelangen. Wenn jedoch eine übermäßige Last auf die Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 aufgebracht wird (konkret auf die Stiftträger 25), werden die Trägerstifte 27 abgesenkt, so dass sie in Kontakt mit unteren Abschnitten der Innenumfänge der Stiftbohrungen 21e gelangen, wodurch keine übermäßige Last auf die Lastsensoren (die Sensorplatten 51, die später beschrieben werden) übertragen wird. Das heißt, die Stifte 27 und die Stiftbohrungen 21e bilden einen Teil eines Mechanismus, um die obere Grenze der Last zu definieren, die auf die Sensorelemente 51 ausgeübt werden darf. Die Hauptfunktion jedes Trägerstiftes 27 ist es, das auf die Stiftträger 25 ausgeübte Sitzgewicht auf einen Arm 23 zu übertragen.
Die Stiftbohrungen 21g sind in Positionen gebildet, die näher bei der Mitte liegen als die Positionen der Stiftbohrungen 21e (in einem Abstand, der annähernd 1/10 der Gesamtlänge der Basis 21 von der Stiftbohrung 21e entspricht). Basisstifte 31 sind in die Stiftbohrungen 21g eingesetzt. Jeder der Basisstifte 31 erstreckt sich derart, dass die linken und rechten Seitenplatten 21a, 21a überbrückt sind. An den linken und rechten Enden des Basisstiftes 31 sind Halter 33 befestigt, wodurch der Basisstift 31 mit der Basis 21 verbunden ist. Der Basisstift 31 ist die Drehwelle des Arms 23.
Die Arme 23 sind im Innern der Basis 21 angeordnet. Jeder der Arme 23 weist einen mittleren Abschnitt auf, der, wenn in einem Aufriss gesehen, gegabelt ist (in zwei Verzweigungen 23h) und einen rechtwinkligen Abschnitt nahe bei dem Ende aufweist. Der Arm 23 weist Seitenplatten 23a, 23a' auf, die gebildet sind, indem linke und rechte Randabschnitte von diesem um 90 DEG nach oben umgebogen sind. Die Seitenplatten 23a, 23a' erstrecken sich von dem Ende zu dem Mittelabschnitt. Die Verzweigungen 23h sind nur flache Platten. Die Seitenplatten 23a, 23a' erstrecken sich entlang der Innenflächen der Seitenplatten 21a, 21a' der Basis 21. Es gibt Abstände zwischen den Seitenplatten 23a, 23a' und den Seitenplatten 21a, 21a'.
Jede der Seitenplatten 23a, 23a' des Armes 23 ist mit zwei in diesen ausgebildeten Stiftbohrungen 23c, 23e versehen. In die Stiftbohrungen 23c, die nahe bei dem Ende ausgebildet sind, ist der Trägerstift 27 eingesetzt. Der Trägerstift 27 und die Stiftbohrungen 23c verschieben sich geringfügig relativ zueinander. In die Stiftbohrungen 23e auf der mittleren Seite eingesetzt befindet sich der Basisstift 31. Der Basisstift 31 ist der Drehzapfen des Arms 23, so dass sich der Basisstift 31 und die Stiftbohrungen 23e relativ zueinander durch eine Schwenkbewegung des Arms 23 verschieben. Zwischen den Basisseitenplatten 21a und den Seitenplatten 23a des Armes 23 um den Basisstift 31 herum sind scheibenähnliche Abstandshalter 35 mit Bohrungen angeordnet.
Die Länge der Verzweigungen 23h des Arms 23 entspricht im wesentlichen einer Hälfte der Gesamtlänge des Arms 23. Die Verzweigungen 23h sind voneinander zur rechten und zur linken beabstandet und erstrecken sich in Richtung der Mitte der Basis 21. Jede der Verzweigungen 23h weist nahe bei der Mitte eine reduzierte Breite auf. Die Wirkabschnitte 23j an den Enden der Verzweigungen 23h sind zwischen Flügeln 41a, 42a der oberen und unteren Halbarme 41, 42 geklemmt, wie es in den 3 und 5(A) bis 5(C) gezeigt ist.
Wenn eine Last auf den Stiftträger 25 ausgeübt wird, schwenkt der Arm 23 sich geringfügig (der maximale Schwenkwinkel beträgt annähernd 5°), wodurch die Wirkabschnitte 23j die Last auf das Sensorelement 51 durch die Halbarme 41, 42 übertragen.
Der Stiftträger 25 ist derart ausgebildet, dass er einen Querschnitt mit einer invertierten U-Form aufweist, wie es in 2(C) gezeigt ist. Die Länge jedes Stiftträgers 25 in der Richtung nach vorne und nach hinten entspricht im wesentlichen 1/20 von derjenigen der Basis 21. Der Stiftträger 25 weist eine flache obere Fläche 25a auf, auf der die in den 6(A), 6(B) gezeigte Sitzschiene 7 montiert ist. Die Sitzschiene 7 ist fest mit den Stiftträgern 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 Arms 23 auf eine solche Weise angeordnet, dass er Abstände zwischen den Seitenplatten 25b und den Seitenplatten 23a, 23a' des Armes 23 aufweist. Die Seitenplatten 25b sind mit in diesen ausgebildeten 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 aufnimmt eine Abmessungstoleranz des Sitzes und der Fahrzeugkarosserie und/oder eine unerwartete Verformung auf.
Zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten 23a, 23a' des Z-Arms 23 befindet sich eine Federplatte 29, die Federscheibenabschnitte mit Bohrungen aufweist. Der Trägerstift 27 ist lose in die Bohrungen 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. Durch die Funktion des Zentriermechanismus kann die Bewegung des Schiebemechanismus und des Schwenkmechanismus nach dem Einbau der Sitzgewichtsmessvorrichtung in beiden Richtungen (rechts und links, oben und unten, vor und zurück) sichergestellt werden.
Nachstehend wird der Aufbau um das Sensorelememt 51 herum beschrieben.
Zuerst wird der Aufbau des Sensorelementes 51 selbst beschrieben.
Die 4(A) bis 4(C) zeigen ein Konstruktionsbeispiel des Sensorelementes der Sitzgewichtsmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4(A) ist ein Aufriss des Sensorelementes, 4(B) ist eine Schnittansicht von der Seite des Sensorelementes, genommen entlang der Linie X-X von 4(A), und 4(C) ist ein Schaltkreisdiagramm des Sensors.
Auf das Sensorelement (Federelement) 51 ist als eine Basis des Sensors 50 eine Isolierschicht (untere Isolierschicht) 52 zur elektrischen Isolation aufgebracht. Auf der Isolierschicht 52 ist selektiv eine Verdrahtungsschicht 53 gebildet. Ferner ist auf der Verdrahtungsschicht 53 selektiv eine Widerstandsschicht 54 gebildet, die den Spannungsmesser bildet. Zusätzlich ist eine Isolierschicht (obere Isolierschicht) 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.
Das Sensorelement 51 ist eine rechtwinklige Platte im Ganzen zwei Hälsen. Das Sensorelement 51 ist mit einer zentralen Bohrung 51a, die in ihrer Mitte gebildet ist, und Bolzenbohrungen 51b, die in ihren Endabschnitten gebildet sind, versehen. Der Sensor 50 ist um die zentrale Bohrung 51a herum und zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenbohrungen 51b gebildet. V-artige konkave Bereiche sind in beiden Seitenrändern der Bereiche 51c zwischen der zentralen Bohrung 51a und den Bolzenbohrungen 51b vorgesehen. Diese konkaven Bereiche stellen zu verformende Positionen des Sensorelementes 51 sicher, wodurch eine Positionsschwankung des Versatzes verhindert wird und die Empfindlichkeit des Sensors 50 stabilisiert wird.
Der Sensor 50 ist im Wesentlichen um die Mitte der zentralen Bohrung 51a herum symmetrisch. Der Sensor 50 ist aus vier Spannungsmessern 54a, 54b, 54c und 54d gebildet. Zwei von diesen 54a, 54b, auf die eine Zugspannung aufgebracht wird, sind nahe bei den Bolzenbohrungen 51b (nahe bei den Enden) angeordnet, während die beiden anderen 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 4(C) gezeigte Brückenschaltung gebildet ist. Quadrate, die mit den Zahlen 1, 2, 3, 4 in den 4(A), 4(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 Verbiegung des Sensorelementes 51, die von elektrischen, kapazitiven Drucksensoren oder Hall-Elementen detektiert wird, anstelle der Detektion eines Versatzes des Sensorelementes 51, die durch die Spannungsmesser 54a, 54b, 54c und 54d detektiert wird, erhalten werden kann.
Nachstehend wird der Aufbau um das Sensorelement 51 herum anhand der 3 und 5(A)–5(C) beschrieben.
Das Sensorelement 51 ist fest mit dem Oberteil einer Säule 63 in der Mitte der Basisbodenplatte 21c mittels einer Scheibe 67 und einer Mutter 68 verbunden.
Wie es in den 3 und 5(A)–5(C) gezeigt ist, sind die Halbarme 41, 42 in der Form von zwei Paaren vorgesehen, die über und unter den vorderen und hinteren Abschnitten des Sensorelementes 51 anzuordnen sind, um das Sensorelement 51 zu klemmen. Da die Halbarme 41, 42 die gleiche Gestalt aufweisen, wird eine Beschreibung nur eines oberen Halbarmes 41 vorgenommen.
Der Halbarm 41 umfasst einen Körper 41c, der eine rechtwinklige Platte mit einer Befestigungsbohrung 41e ist (5(B), 5(C)), die in ihrer Mitte ausgebildet ist. Der Halbarm 41 umfasst ferner Flügel 41a, die sich in den Richtungen nach rechts und nach links 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 rechts und nach links erstrecken. Das Oberteil jeder Stütze 41b ist geringfügig abgekantet.
Nachstehend wird eine Beschreibung hinsichtlich des Einbauaufbaus der oberen und unteren Halbarme 41, 42, des Sensorelementes 51 und des Wirkabschnitts 23j des Armes 23 vorgenommen.
Da die untere Fläche des Körpers 41c des oberen Halbarms 41 und die obere Fläche des Körpers 42c des unteren Halbarms 42 eben sind, sind diese an den Flächen des Sensorelementes 51 ohne Spiel mittels einer Schrau be 43 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 sind die Wirkabschnitte 23j des Arms 23 angeordnet. Die Stützen sind in der Mitte (der Hals 51c des Sensorelementes 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 Wirkabschnitte 23j angehoben werden. 5(C) zeigt schematisch und übertrieben den Zustand des Sensorelementes und der Halbarme.
Wenn die Wirkabschnitte 23j der Z-Arme angehoben werden, werden die Stützen 41b der oberen Halbarme 41 nach oben geschoben. Dadurch werden Momente M auf den vorderen oder hinteren Endabschnitt des Sensorelementes 51 aufgebracht. Durch diese Momente M werden die Spannungsmesser 54a, 54b an den vorderen und hinteren Endabschnitten gespannt, während die Spannungsmesser 54c, 54d nahe bei der Mitte zusammengedrückt werden. Die Schwankungen der Widerstände der jeweiligen Spannungsmesser werden als elektrische Signale erhalten, wodurch die Spannung an der Sensorplatte und somit die auf die Stiftträger 25 aufgebrachte Last gemessen werden.
Nachstehend wird der Gesamtaufbau eines Versatz/Verbiegungsabsorptionsmechanismus für die Sitzgewichtsmessvorrichtung dieser Ausführungsform beschrieben.
Die 1(A), 1(B) sind Ansichten, die den Versatz/Verbiegungsabsorptionsmechanismus für die Sitzgewichtsmessvorrichtung dieser Ausführungsform zeigen. 1(A) ist eine Explosionsperspektivansicht von dieser, und 1(B) ist eine Schnittansicht von vorne eines Stiftträgers. Der Stiftträger 25 ist sicher an der Sitzschiene 7 durch einen Bolzen oder desgleichen befestigt. Die Konstruktionen der jeweiligen Bauteile und ihre Einbaubeziehung mit der Sitzgewichtsmessvorrichtung 9 sind oben anhand von 3 beschrieben worden.
In der vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz durch einen Zwischenraum zwischen der Stiftbohrung 25c des Stiftträgers 25 und dem Trägerstift 27 absorbiert. Die quantitativen Konstruktionen davon werden später beschrieben werden.
In der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz dadurch absorbiert, dass die Stiftbohrung 25c des Stiftträgers 25 zu einem Langloch ausgebildet ist.
In Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz durch Zwischenräume zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten 23a des Arms 23 aufgenommen. Es ist anzumerken, dass dieser Abschnitt mit dem Zentriermechanismus durch die Federplatte 29 versehen ist.
Hinsichtlich der Drehung um die Achse in der vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz hauptsächlich durch Zwischenräume zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten 23a des Arms 23 absorbiert.
Hinsichtlich der Drehung um die Achse in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz hauptsächlich durch Zwischenräume zwischen den Seitenplatten 25b des Stiftträgers 25 und den Seitenplatten 23a des Arms 23 absorbiert, genauso wie in der vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie.
Hinsichtlich der Drehung um die Achse in Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie wird ein Versatz hauptsächlich durch Drehung des Stiftträgers 25 um den Trägerstift 27 herum absorbiert.
Nun werden die Konstruktionen des Absorptionsmechanismus bezüglich der Größen beschrieben.
Der Absorptionsmechanismus der Sitzgewichtsmessvorrichtung dieser Ausführungsform kann sich um die folgende LUD [mm] oder mehr relativ zur vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie verschieben, LUD = β{(H1 + H2)/4α + F}wobei

β:: das Verbiegungsausmaß pro Lasteinheit [mm/kgf] des Absorptionsmechanismus in der vertikalen Richtung ist,
H1:: der Abmessungsfehler [mm] der Beine des Sitzes in der vertikalen Richtung ist,
H2:: der Abmessungsfehler [mm] der Sitzbefestigungsabschnitte der Fahrzeugkarosserie in der vertikalen Richtung ist,
α:: das Verbiegungsausmaß pro Lasteinheit [mm/kgf] ist, wenn drei von vier Beinen des Sitzes befestigt sind und ein verbleibendes in der vertikalen Richtung verformt wird, und
F:: eine untere Grenze [kgf] eines Gewichtsmessbereiches eines Beins des Sitzes ist.

Die 7(A), 7(B) sind Ansichten zum Erläutern der Art und Weise der Untersuchung der verschiebbaren Abmessung des Absorptionsmechanismus relativ zur vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie.
7(A) zeigt den Abmessungsfehler des Sitzes. Wenn der Beinabschnitt des Sitzes auf eine ebene Fläche 10 gesetzt wird, ist eines der Beine (Sitzträger 11) von der ebenen Fläche 10 einen Fehler H1 entfernt. Der Sitz bedeutet eine Einheit, die einen Sitzrahmen (mit Bezugszeichen 5 in 6 bezeichnet) und eine Sitzschiene (mit Bezugszeichen 7 in 6 bezeichnet) umfasst.
7(B) zeigt den Abmessungsfehler der Sitzmontageabschnitte 13 der Fahrzeugkarosserie. Es gibt einen Fehler H2 an einem der Sitzmontageabschnitte 13, wenn eine ebene Fläche 10, die durch die anderen drei Sitzmontageabschnitte 13 gebildet ist, als eine Bezugsfläche angenommen wird.
In dem in den 7(A) und 7(B) gezeigten Zustand wird das Bein 11 mit dem Fehler H1 für den Einbau derart gedrückt, dass es zu dem Sitzmontageabschnitt 13 mit dem Fehler H2 gepresst wird. Eine Kraft FA (Einbaulast), die auf das Bein 11 aufgrund der Verformung ausgeübt wird, ist durch den folgenden Ausdruck gegeben, wobei der schlechteste Fall angenommen wird, dass die anderen drei Beine nicht verformt werden: FA = (H1 + H2)/α (1)
In dem Fall, daß die vier Montageabschnitte die jeweiligen Absorptionsmechanismen aufweisen, kann die Aufnahme einer Verformung von den vier Montageabschnitten geteilt werden, so daß die auf das Bein ausgeübte Kraft FA durch den folgenden Ausdruck gegeben ist: FA = (H1 + H2)/4α (1')
Andererseits ist die verschiebbare Abmessung LUD in der vertikalen Richtung, die von dem Absorptionsmechanismus aufgenommen wird, durch den folgenden Ausdruck gegeben: LUD = β(FA + F) (2)
Dieser Ausdruck bedeutet, daß sich der Lastsensormechanismus um einen Wert verformen kann, der erhalten wird, indem die Summe von FA (Einbaulast) und F mit einem Verformungsausmaß β pro Lasteinheit in der vertikalen Richtung des Lastsensormechanismus multipliziert wird, wobei F die Summe von F_S (der Sitz selbst) und F_M (eine Person oder ein Gegenstand auf dem Sitz) ist, und die Summe von F_A und F das auf die Sitzgewichtsmeßvorrichtung aufgebrachte Gesamtgewicht ist. Der Absorptionsmechanismus soll den Verformungswert absorbieren.
Der folgende Ausdruck ist gemäß den obigen Ausdrücken (1') und (2) gegeben: LUD = β{(H1 + H2)/4α + F} (3)
Das Folgende sind Werte gemäß einem Beispiel einer Entwurfspezifikation:
Abmessungstoleranz (H₁ + H₂) = ±5 mm

4α: = 0,25 mm/kgf
F: = 60 kgf
β: = 0,02 mm/kgf
L_UD: = 0,02 × 80 kgf = 1,6 mm

Nun wird eine Beschreibung in Hinblick auf die Absorptionsfähigkeit des Absorptionsmechanismus in Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie angegeben.
Wenn eine Last auf den Sitz aufgebracht wird, nachdem die Sitzgewichtsmeßvorrichtung in die Fahrzeugkarosserie eingebaut worden ist, werden aufgrund der Verformung des Sitzes und der Verformung der Fahrzeugkarosserie, während das Fahrzeug fährt, Lasten aufgebracht. Diese Lasten werden von dem Verbindungsabschnitt absorbiert, um die Lasten nicht auf die Lastsensoren zu übertragen. Der Bereich der absorbierbaren Verformung ist durch den folgenden Ausdruck gegeben.
Der Absorptionsmechanismus dieser Ausführungsform kann sich um die folgende L_LR oder mehr relativ zur Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie verschieben. LLR = ax + by + c – LS wobei

x:: ein Abstand [mm] von der Mitte des Sitzes in der Querrichtung zu einer Mitte eines Sitzbeins ist,
a:: eine Änderungsrate des vorstehenden x pro Lasteinheit ist (innerhalb des Meßbereiches), a = Δx/x,
b:: die sinusförmige Größe (sinθ) pro Lasteinheit (innerhalb des Meßbereiches) eines Verbiegungswinkels θ in einer horizontalen Richtung zwi schen einer Mitte einer Unterseite des Sitzbeins und der Mitte des Sitzbeins ist,
y:: eine Höhe [mm] eines Sitzbeins ist,
c:: eine Abmessungstoleranz [mm] von der Mitte des Sitzes und der Mitte des Sitzbeins ist, und
L_S: : ein durch die Lastsensoren zulässiges Verbiegungsausmaß [mm]

Die 8(A), 8(B) sind Ansichten zum Erläutern der Art und Weise der Untersuchung der verschiebbaren Abmessung des Absorptionsmechanismus relativ zur Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie. 8(A) zeigt einen Zustand, bevor eine Last aufgebracht wird, und 8(B) zeigt einen Zustand, nachdem die Last aufgebracht worden ist.
Die 8(A), 8(B) zeigen den Sitz 3, den Sitzrahmen 5 und die Sitzträger 11. Es ist anzumerken, daß der in den Zeichnungen gezeigte Sitzrahmen 5 die Sitzschienen 7 umfaßt.
In 8(A) ist ”x” ein Abstand von der Mitte des Sitzes in Richtung der Breite zur Mitte Z₁, Z_1' des rechten oder linken Sitzbeins. Die Höhe jedes Sitzträgers 11 beträgt ”y”.
Wenn in 8(B) die Last auf den Sitz 3 aufgebracht wird, wird ”x” zu ”x'” verändert, und die vertikale Mittellinie der Sitzschiene 11 ist um θ geneigt. Deshalb ist die Verbiegung zwischen der Mitte des Sitzbeins und der Mitte des Sitzträgers die Summe von ”x' – x = Δx” und ”ysinθ”.
Hier werden die Ausdrücke ”Δx = ax” und ”ysinθ = by” festgelegt.
Der Absorptionsmechanismus soll ferner die ursprüngliche Abmessungstoleranz c aufnehmen. Die verschiebbare Abmessung L_LR des Absorptionsmechanismus in Richtung der Breite ist durch den folgenden Ausdruck gegeben, in dem das Verbiegungsausmaß L_S von der Summe der Verbiegung zwischen der Mitte des Sitzbeins und der Mitte des Sitzträgers und der Abmessungstoleranz subtrahiert wird. LLR = ax + by + c – LS
Das Folgende sind Werte gemäß einem Beispiel einer Entwurfsspezifikation, wenn x = 250 mm und y = 20 mm:
a = 0,002–0,005
b = 0,01–0,07
c = 0,1–1 mm
L_S = 1,3–2,5 mm
L_LR = 1,3–2,0 mm
9(A) ist eine Schnittansicht von der Seite, die die Konstruktion einer Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 9(B) ist eine Perspektivansicht, die den detaillierten Aufbau einer Kraftmeßdose, einer hohlen Aufhängung und eines XY-Schlittens gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Eine Sitzgewichtsmeßvorrichtung 100 ist zwischen der Sitzschiene 7 und dem Sitzbefestigungsabschnitt 11 der Fahrzeugkarosserie oder zwischen dem Sitzrahmen 5 und der Sitzschiene 7 angeordnet.
Die Sitzgewichtsmeßvorrichtung 100 umfaßt Kraftmeßdosen 105, hohle Aufhängungen 103 und XY-Schlitten 102.
Jede Kraftmeßdose 105 umfaßt einen Spannungsmesser, um das Sitzgewicht zu messen. Jede Kraftmeßdose 105 ist an dem Sitzmontageabschnitt 11 durch eine Befestigungsplatte 107 befestigt.
Jede hohle Aufhängung 103 ist ein Element, das eine Last auf jede Kraftmeßdose 105 überträgt. Jede hohle Aufhängung 103 ist ein hohles Element mit einer relativ kleinen Dicke. Deshalb kann sich die hohle Aufhängung 103 elastisch in der vertikalen Richtung, der Längsrichtung und in Richtung der Breite verformen.
Jeder XY-Schlitten 102 ist ein scheibenartiges Element und steht mit einem scheibenartigen konkaven Bereich 101a einer Basis 101 mit einem Zwischenraum dazwischen in Eingriff. Der XY-Schlitten 102 kann sich in der Längsrichtung und der Richtung der Breite (XY-Richtungen) innerhalb des konkaven Bereiches 101a verschieben.
Die hohlen Aufhängungen 103 und die XY-Schlitten 102 bilden einen Absorptionsmechanismus dieser Sitzgewichtsmeßvorrichtung 100.
Nachstehend werden die Wirkungen des Aufbaus um die Sensorplatte der Sitzgewichtsmeßvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung herum anhand der 10(A) bis 12 beschrieben.
Die 10(A) bis 10(C) sind Ansichten zum Erläutern der Wirkungen des Aufbaus um die Sensorplatte der Sitzgewichtsmeßvorrichtung herum ge mäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10(A) ist eine Seitenansicht von dieser, 10(B) ist ein Aufriss des Sensorelementes und 10(C) ist ein Graph, der schematisch die Spannungsverteilung auf der Fläche der Sensorplatte veranschaulicht. Es ist anzumerken, dass diese Figuren nur die vordere Hälfte und den zentralen Abschnitt des Sensorelementes zeigen.
11 ist eine Seitenansicht zum Erläutern der Wirkung, wenn eine axiale Kraft (Kraft in der Längsrichtung) auf die Stützen der Halbarme aufgebracht wird.
12 ist ein Graph, der Daten zeigt, die die Einflüsse der auf die Träger der Halbarme aufgebrachten axialen Kraft auf die Messdaten angeben.
Wie es in der 10(A) gezeigt ist, schwenkt der Z-Arm 23 gemäß dem Sitzgewicht geringfügig nach oben (siehe 2(B)), so dass die Stützen 41b der Flügel 41a des Halbarms 41 angehoben werden. Gemäß der Kraft W, die die Stützen 41b anhebt, wird von dem Halbarmkörper 41c ein Moment M auf das Sensorelement 51 übertragen. Durch das Moment M wird das Sensorelement 51 in einem wellenartigen Profil verformt, so dass ein Bereich 51y, dessen Spannung auf Zug (+) erfolgt, und ein Bereich 51z, dessen Spannung auf Druck (–) erfolgt, geschaffen werden.
Da die Körper 41c und 42c der Halbarme 41 und 42, die die Enden des Sensorelementes 51 klemmen, dick sind und eine hohe Steifigkeit aufweisen, wie es oben beschrieben ist, wird ein Lastaufbringungsabschnitt 51x des Sensorelementes 51, der durch die Körper 41c und 42c geklemmt ist, wenig verformt. Zusätzlich wird ebenfalls der zentrale Abschnitt (befestigte Ab schnitt 51w) des Sensorelementes 51 wenig verformt, weil der Abschnitt 51w vertikal durch eine Scheibe 67 und eine Säule 63 geklemmt ist, die beide eine hohe Steifigkeit aufweisen.
Andererseits weist ein Abschnitt zwischen dem Lastaufbringungsabschnitt 51x und den zentralen befestigten Abschnitt 51w eine solche ebene Gestalt auf, dass zwei dreieckige Abschnitte derart angeordnet sind, dass sie einander um den Hals 51c herum gegenüberliegen, wie es in 1(B) gezeigt ist. Auf diesem Abschnitt sind dann der zugseitige Bereich 51y mit konstanter Flächenspannung und der druckseitige Bereich 51z mit konstanter Flächenspannung gebildet. An die Bereiche 51y und 51z sind ein zugseitiger Spannungsmesser 54a bzw. ein druckseitiger Spannungsmesser 54c angebracht.
Daher sind der zugseitige Spannungsmesser und der druckseitige Spannungsmesser in einer Brückenschaltung auf eine solche Weise verdrahtet, dass eine entgegengesetzte Phase gebildet ist, wodurch die Ausgänge der Spannungsmesser erhöht werden. Dies erzielt eine hochgenaue Messung mit kleinen Spannungen auf dem Sensor, wodurch die Lebensdauer des Sensors erhöht wird.
Da die Flächen, auf denen die Spannungsmesser angebracht sind, sich auf einer Seite der Sensorplatte 51 befinden, wird ein Druckverfahren lediglich auf einer Seite vorgenommen, wenn die Spannungsmesser und Verdrahtungen beispielsweise durch Siebdrucken gedruckt werden. Dies gestattet es, dass die Sensoren mit geringeren Kosten hergestellt werden können.
Die Spannungsmesser sind auf Bereichen angebracht (gedruckt), die eine konstante Flächenspannung bereitstellen, so dass die Spannung nicht schwanken kann, selbst wenn die Positionen der Spannungsmesser geringfügig verschoben werden, wodurch ein Messfehler verhindert wird. Deshalb kann dies eine hohe Messgenauigkeit sicherstellen und die Qualitätsanforderung an die Herstellung herabsetzen.
Weil die Spannungen in Abschnitten konzentriert sind, auf denen Spannungsmesser angebracht sind, wird eine hochgenaue Messung durchgeführt, und ein Messfehler kann selbst bei einem Herstellungsfehler und/oder Einbaufehler von anderen Teilen verhindert werden.
Nachstehend wird die von dem Arm 23 auf den Halbarm 41 aufgebrachte axiale Kraft anhand von 2 beschrieben. Wie es oben beschrieben ist, wird eine Kraft W von den Wirkabschnitten 23j des Arms 23 auf die Stützen 41b der Flügel 41a des Halbarms 41 aufgebracht. Die Kraft W besteht wegen des Aufbaus des Halbarms 41 hauptsächlich aus einer vertikalen Komponente Wv. Jedoch kann die Kraft W teilweise aus einer horizontalen Komponente (axiale Kraft) Wh bestehen. Wegen der Dehnung oder Verschiebung des Arms 23 kann eine Reibungskraft auf die Stützen 41b in der seitlichen Richtung wirken.
Eine Kraft aufgrund der Reibung und Verformung kann gelöst werden, um keine axiale Kraft auf den Halbarm 41 aufzubringen, weil die Wirkabschnitte 23j des Arms 23 und die Stützen 41b nicht in der axialen Richtung (die Längsrichtung) festgehalten sind, so dass sie sich relativ zueinander verschieben können.
Wenn die axiale Kraft W_h aufgebracht wird, kann eine axiale Spannung, die auf die Sensorplatte 51 wirkt, aufgehoben werden, indem die Ausgänge des zugseitigen Spannungsmessers 54a und des druckseitigen Spannungsmessers 54c verschoben werden.
Dieser Zustand ist in 12 gezeigt. In dem Graphen von 12 gibt die Abszisse die auf den Sitz aufgebrachte Last (kgf) an, und die Ordinate gibt den Ausgang (mV) der Spannungsmesser an.
In diesem Graphen ist die Hysterese in den Ausgängen des druckseitigen Spannungsmessers und des zugseitigen Spannungsmessers deutlich gezeigt, wobei die Hysterese durch einen Anstieg und einen Abfall der Last entwickelt wird. Dies ist der Fall, weil während des Anstiegs oder des Abfalls der Last eine axiale Kraft zwischen den Z-Armen und den Halbarmen erzeugt wird. Jedoch wird in dem Gesamtausgang, der erhalten wird, indem der Ausgang des druckseitigen Spannungsmessers von dem Ausgang des zugseitigen Spannungsmessers subtrahiert wird, beinahe keine Hysterese gezeigt, so daß die Daten des Gesamtausgangs beinahe linear sind. Dies ist der Fall, weil die axiale Kraft wie oben beschrieben aufgehoben wird.
Wenn die Last in der Längsrichtung aufgebracht wird und/oder ein Drehmoment aufgebracht wird, ist das Gleichgewicht der Spannung zwischen der Zugseite und der Druckseite auf eine solche Weise verändert, daß nicht die Gesamtempfindlichkeit der Sensoren in bezug auf die vertikale Last verändert wird. Das heißt, selbst mit einem Versatz in einer horizontalen Richtung (z. B. die Längsrichtung des Fahrzeugs) oder einer axialen Kraft, die auf die Sensorplatte wirkt, kann ein Fehler mittels des druck seitigen Spannungsmessers aufgehoben werden, und die Gesamtempfindlichkeit, die erhalten wird, indem die Ausgänge der beiden Spannungsmesser summiert werden, kann keinen derartigen Fehler enthalten.
Wie es in 11 gezeigt ist, wirkt mit der axialen Kraft Wh ein Zwischenraum S zwischen der Mittellinie des Sensorelementes 51 und den Stützen 41b des Halbarms 41 als ein Momentenarm, um ein W_h×S-Moment auf das Sensorelement 51 aufzubringen, wodurch ein Fehlerfaktor geschaffen wird. Bei der Sitzgewichtsmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind deshalb die Lastaufbringungspunkte 41b des Halbarms 41 und die Mittellinie in der Dicke des Sensorelementes 51 derart festgelegt, dass sie im Wesentlichen auf der gleichen Höhe liegen oder eine Höhendifferenz von +/–5 mm oder weniger aufweisen. Wenn gemäß diesem Aufbau eine Reibungskraft (axiale Kraft Wh) auf die Stützen 41b wirkt, ist der Momentenarm zum Verformen der Sensorplatte aufgrund der Reibungskraft kurz. Dies bedeutet, dass die Verformung des Sensorelementes aufgrund der Reibungskraft gering ist, wodurch der Messfehler verringert wird.
Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung zu sehen ist, kann die vorliegende Erfindung eine Sitzgewichtsmessvorrichtung bereitstellen, bei der die Leistungsfähigkeit von Lastsensoren nicht aufgrund eines Abmessungsfehlers oder einer Verformung einer Fahrzeugkarosserie oder eines Sitzes verschlechtert wird. Außerdem kann die vorliegende Erfindung eine Sitzgewichtsmessvorrichtung bereitstellen, die eine gute Haltbarkeit und eine hohe Genauigkeit aufweist, aber mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Ferner kann die vorliegende Erfindung eine Sitzgewichtsmessvorrichtung mit einem reduzierten Messfehler aufgrund eines Herstel lungsfehlers von Teilen eines Mechanismus und/oder Reibungskraft bereitstellen.

1: Fahrgast
3: Sitz
3a: Sitzpolster
5: Sitzrahmen
5a: Bodenplatte
5c: Querplatte
5e: vertikale Platte
5g: Gleitplatte
7: Sitzschiene
7a: Nut
7c: konkaver Bereich
9: Sitzgewichtsmessvorrichtung
10: ebene Fläche
11: Sitzträger
13: Fahrzeugkarosserie (Sitzmontageabschnitt)
21: Basis
21a, a': Seitenplatte
21c: Bodenplatte
21e: Stiftbohrung
21g: Stiftbohrung
23: Arm
23a, a': Seitenplatte
23c: Stiftbohrung
23e: Stiftbohrung
23f: Bodenplatte
23h: Verzweigung
23j: Wirkabschnitt
25: Stiftträger
25a: obere Fläche
25b: Seitenplatte
25c: Bohrung
27: Trägerstift
29: Federplatte
31: Basisstift
33: Halter
35: Abstandshalter
41: oberer Halbarm
41a, 42a: Flügel
41b: Stütze
41c, 42c: Körper
41e: Montagebohrung
42: unterer Halbarm
42b: Stütze
43: Schraube
50: Sensor
51: Sensorelement
51a: zentrale Bohrung
51b: Bolzenbohrung
51c: Hals
51w: zentraler befestigter Abschnitt
51x: Lastaufbringungsabschnitt
51y: zugseitiger Bereich
51z: druckseitiger Bereich
52: Isolierschicht (untere Isolierschicht)
53: Verdrahtungsschicht
53a, 53b, 53c, 53d: Verdrahtungen
54: Widerstandsschicht
54a, 54b, 54c, 54d: Spannungsmesser
54e: Empfindlichkeitssteuerwiderstand
55: Isolierschicht (obere Isolierschicht)
63: Säule
67: Scheibe
68: Mutter
69: Schraube
100: Sitzgewichtsmessvorrichtung
101: Basis
101a: konkaver Bereich
102: X-Y-Schlitten
103: Aufhängung
105: Kraftmessdose
107: Befestigungsplatte

Claims

Sitzgewichtsmeßvorrichtung zum Messen des Sitzgewichtes eines Sitzes (3) eines Fahrzeugs, das das Gewicht eines auf diesem sitzenden Fahrgastes einschließt, mit: Sensoren (50), die zwischen dem Sitz (3) und einer Fahrzeugkarosserie (13) angeordnet sind, um zumindest Teile des Sitzgewichtes in elektrische Signale umzuwandeln, und einem Absorptionsmechanismus zum Absorbieren eines Versatzes und/oder einer Verbiegung zwischen dem Sitz und der Fahrzeugkarosserie, wobei der Absorptionsmechanismus an Verbindungs- und Halteabschnitten (23, 25, 27) zwischen dem Sitz (3) und den Sensoren (50) oder zwischen den Sensoren (50) und der Fahrzeugkarosserie (13) angeordnet ist, so dass er eine Einbaulast, die aufgrund eines Versatzes und/oder einer Verbiegung zwischen dem Sitz (3) und der Fahrzeugkarosserie (13) ausgeübt wird, nicht auf die Sensoren (50) überträgt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus einen Stiftträger (25) aufweist, auf den das Sitzgewicht wirkt und der mit Bohrungen (25c) versehen ist, in die ein Trägerstift (27) eingesetzt ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Innendurchmesser jeder Bohrung (25c) größer ist als der Durchmesser des Trägerstiftes (27), so daß der Abstand zwischen diesen einen Versatz und/oder eine Verbiegung zwischen dem Sitz (3) und der Fahrzeugkarosserie (13) aufnimmt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 3, wobei in der vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie ein Versatz und/oder eine Verbiegung durch einen Zwischenraum zwischen der Bohrung (25c) des Stiftträgers (25) und dem Trägerstift (27) absorbiert wird.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ein Versatz und/oder eine Verbiegung dadurch absorbiert wird, daß die Bohrung (25c) des Stiftträgers (25) als ein Langloch ausgebildet ist.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Trägerstift (27) das auf den Stiftträger (25) ausgeübte Sitzgewicht auf einen Arm (23) überträgt.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Stiftträger (25) im Innern des Arms (23) auf eine solche Weise angeordnet ist, daß Abstände zwischen Seitenplatten (25b) des Stiftträgers (25) und Seitenplatten (23a, 23a') des Armes (23) vorgesehen sind.
Sitzgewichtsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, wobei in Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie ein Versatz und/oder eine Verbiegung durch Zwischenräume zwischen den Seitenplatten (25b) des Stiftträgers (25) und den Seitenplatten (23a) des Arms aufgenommen wird.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus auch arbeitet, nachdem die Sitzgewichtsmessvorrichtung eingebaut worden ist.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus einen Schiebemechanismus und einen Schwenkmechanismus umfasst.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Zentriermechanismus umfasst, um die Position des Absorptionsmechanismus zu regulieren.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus sich um die folgende LUD [mm] oder mehr relativ zu einer vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie verschieben kann: L_UD = β{(H₁ + H₂)/4α + F}, wobei β: das Verbiegungsausmaß pro Lasteinheit [mm/kgf] des Absorptionsmechanismus in der vertikalen Richtung ist, H₁: der Abmessungsfehler [mm] der Beine des Sitzes in der vertikalen Richtung ist, H₂: der Abmessungsfehler [mm] der Sitzbefestigungsabschnitte der Fahrzeugkarosserie in der vertikalen Richtung ist, α: das Verbiegungsausmaß pro Lasteinheit [mm/kgf] ist, wenn drei von vier Beinen des Sitzes befestigt sind und ein verbleibender in der vertikalen Richtung verformt wird, und F: eine untere Grenze [kgf] eines Gewichtsmessbereiches eines Beins des Sitzes ist.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus sich um ein Ausmaß verschieben kann, das größer als eine Abmessungstoleranz von Trägern zur Montage von Sitzschienen relativ zu einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ist.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus sich um die folgende L_LR oder mehr relativ zu einer Querrichtung der Fahrzeugkarosserie verschieben kann: LLR = ax + by + c – LS, wobeix: ein Abstand [mm] von einer Mitte des Sitzes in der Querrichtung zu einer Mitte eines Sitzbeins ist, a: eine Änderungsrate des vorstehenden x pro Lasteinheit ist, a = Δx/x, b: die sinusförmige Größe (sinθ) pro Lasteinheit eines Verbiegungswinkels θ in einer horizontalen Richtung zwischen einer Mitte einer Unterseite des Sitzbeins und der Mitte des Sitzbeins ist, y: eine Höhe (mm) eines Sitzbeins ist, c: eine Abmessungstoleranz [mm] von der Mitte des Sitzes und der Mitte des Sitzbeins ist, und L_S: ein durch die Lastsensoren zulässiges Verbiegungsausmaß [mm] ist.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus um θ_LR oder mehr um eine Achse schwenken kann, die sich in einer Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt: θLR = tan–1(H/W)wobei H: eine Höhendifferenz zwischen einem vorderen Bein und einem hinteren Bein des Sitzes (Verbindungspunkte) ist, und W: ein Zwischenraum zwischen dem vorderen Bein und dem hinteren Bein des Sitzes (Verbindungspunkte) ist.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Absorptionsmechanismus um ein Ausmaß, das größer als eine parallele Differenz der Sitzschienen ist, um eine Achse schwenken kann, die sich in einer vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Begrenzungsmechanismus umfasst, um eine auf die Sensoren (50) aufgebrachte Last zu begrenzen.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Sensoren (50) ein Sensorelement (51) von der Art eines einseitig eingespannten Balkens aufweist, das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und eine Vielzahl von Spannungsmessern (54) aufweist, die an einer Fläche des Sensorelements (51) angebracht sind, und jeder der Sensoren derart aufgebaut ist, dass einer der Spannungsmesser einer Zugspannung ausgesetzt ist, während der andere der Spannungsmesser einer Druckspannung ausgesetzt ist, wenn das Sensorelement der aufgebrachten Last ausgesetzt und somit verformt wird.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Sensoren (50) ein Sensorelement (51) aufweist, dessen Dicke konstant und dessen Breite teilweise unterschiedlich ist und das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und eine Vielzahl von Spannungsmessern (54) aufweist, die an einer Fläche des Sensorelements angebracht sind, die Stärke der Verformung eines elastischen Verformungsabschnitts des Sensorelements (51) derart eingestellt ist, dass ein Bereich gebildet ist, der eine im wesentlichen konstante Flächenspannung an einem Abschnitt der Spannungsmessfläche des Sensorelements liefert, wenn das Sensorelement der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und die Spannungsmesser an dem Bereich angebracht sind.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 19, wobei zugseitig und druckseitig Bereiche mit konstanter Flächenspannung gebildet sind, und die Spannungsmesser jeweils an den Bereichen mit konstanter Flächenspannung angebracht sind.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Sensoren (50) ein Sensorelement (51) aufweist, dessen Dicke konstant ist und dessen Breite teilweise unterschiedlich ist und das verformbar ist, wenn es der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und eine Vielzahl von Spannungsmessern (54) aufweist, die an einer Fläche des Sensorelements angebracht sind, das Sensorelement (51) ein einseitig eingespannter Balken ist, ein Ende ein befestigter Abschnitt ist, das andere Ende ein belasteter Abschnitt ist, der der aufgebrachten Last ausgesetzt wird, und ein Abschnitt zwischen den Enden ein Spannungsmesserbefestigungsabschnitt ist, und sowohl der befestigte Abschnitt als auch der belastete Abschnitt mit Verstärkungselementen belegt sind, um die Spannung in dem Spannungsmesserbefestigungsabschnitt zu konzentrieren.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 21, wobei der belastete Abschnitt des Sensorelements (51) mit einem Halbarm (41, 42) versehen ist, der Halbarm einen Körper (41c) mit einer relativ hohen Steifigkeit aufweist, der in Kontakt mit dem belasteten Abschnitt stehen wird, und Flügel (41a) aufweist, die von dem Körper (41c) vorstehen, die Flügel Wirkabschnitte aufweisen, die einer einfachen Last ausgesetzt werden, der Halbarm einen solchen Aufbau aufweist, dass die einfache Last hauptsächlich als Biegemoment auf den belasteten Abschnitt des Sensorelements (51) über den Körper des Halbarms übertragen wird, und gemäß dem Umkehrungsaufbau des Halbarms eine wellenartige Spannung auf die Spannungsmessfläche des Sensorelements aufgebracht wird.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Halbarm (41) mit einem Freigabemechanismus an seinen Wirkpunkten versehen ist, wobei der Freigabemechanismus Last neben vertikaler Last durch Verschiebung oder Drehung freigibt, und der Spannungsmesserbefestigungsabschnitt des Sensorelements einen druckseitigen Bereich und einen zugseitigen Bereich aufweist, die symmetrisch um einen Halsabschnitt mit einer in seinem Aufriss reduzierten Breite angeordnet sind.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Wirkpunkte des Halbarms (41) und eine Mittellinie in der Dicke des Sensorelements (51) derart eingestellt sind, dass sie auf im wesentlichen der gleichen Höhe liegen.
Sitzgewichtsmessvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Wirkpunkte des Halbarms (41) und eine Mittellinie in der Dicke des Sensorelements (51) derart eingestellt sind, dass sie eine Höhendifferenz von +/–5 mm oder weniger aufweisen.