WO2010067759A1 - 車両シート用荷重センサ - Google Patents

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WO2010067759A1
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vehicle seat
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vehicle
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昇 齊藤
俊寿 川島
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カルソニックカンセイ株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/40—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • G01G19/413—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
    • G01G19/414—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle seat load sensor that is attached to a lower side of a slidable vehicle seat and detects a load acting on the vehicle seat.
  • a seat support part that supports a vehicle seat that is slidable, a load transmission part that transmits a load from the seat support part, a strain generating body that receives the load transmitted from the load transmission part, and the strain generation 2.
  • a vehicle seat load sensor including a strain generating body holding unit that holds a body is known (see, for example, Patent Document 1).
  • This vehicle seat load sensor is disposed between a seat rail for guiding the vehicle seat and the vehicle seat, and both the vehicle seat are movable along the seat rail.
  • the vehicle seat load sensor described above since the vehicle seat load sensor described above is movable with the vehicle seat, the vehicle seat load sensor may be inclined relative to the vehicle seat due to a seat rail mounting error, a component size error, or the like. This inclination may cause a bias in the load input to the vehicle seat load sensor, and the strain generating body may be unnecessarily distorted. Therefore, there is a problem that a detection error occurs due to this unnecessary distortion.
  • the present invention provides a load sensor for a vehicle seat that can prevent unnecessary distortion of the strain generating body and prevent detection errors even when a relative inclination occurs with respect to the vehicle seat.
  • the issue is to provide.
  • a load sensor for a vehicle seat is a load sensor for a vehicle seat that is attached to a lower side of the vehicle seat and detects a load acting on the vehicle seat.
  • a seat support portion that supports the elastic body that receives a load from the seat support portion, and the seat support portion is formed on the seat support surface and the seat support surface that supports the vehicle seat, and the vehicle seat And a projecting portion that comes into contact with.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle seat to which a vehicle seat load sensor according to a first embodiment of the present invention is applied. It is a disassembled perspective view which shows the load sensor for vehicle seats of the Example which concerns on this invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the load sensor for vehicle seats of the Example which concerns on this invention. It is a perspective view which shows the shaft part in the load sensor for vehicle seats of the Example which concerns on this invention. It is a graph which shows the variation
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle seat to which a vehicle seat load sensor according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a vehicle seat load sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a vehicle seat load sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a shaft portion in the vehicle seat load sensor according to the embodiment of the present invention.
  • a vehicle seat 1 shown in FIG. 1 has a seat cushion 2 on which an occupant sits and a seat frame 3 that supports the seat cushion 2.
  • the passenger compartment floor panel 4 is provided with a pair of seat rails 5 extending in the vehicle traveling direction and arranged substantially in parallel.
  • Each seat rail 5 includes a lower seat rail 5a fixed to the passenger compartment floor panel 4, and an upper seat rail 5b that is fitted to the lower seat rail 5a and is slidable in the extending direction of the lower seat rail 5a.
  • the vehicle seat 1 has four corners (referred to as a front inner, a front outer, a rear inner, and a rear outer) that are supported and fixed to the upper seat rail 5b, respectively, and can slide together with the pair of upper seat rails 5b. ing.
  • a vehicle seat load sensor hereinafter referred to as a load sensor 6 is interposed between the seat frame 3 and the upper seat rail 5b.
  • the load sensor 6 includes a lower support portion 10, a fastening material 20, a shaft portion 30, an upper support portion 40, and a strain body 50.
  • the lower support portion 10 has a flange plate 11 fixed to the upper surface 5c of the upper seat rail 5b, and a pedestal portion 12 attached to a fixing hole 11a formed in the flange plate 11.
  • the flange plate 11 is formed by laminating a plurality of strip steel plates 11b extending along the upper seat rail 5b, and has a predetermined thickness. And this flange board 11 is being fixed to the upper surface 5c of the upper seat rail 5b with the fixing screw N which penetrates the screw hole 11c provided in the longitudinal direction both ends.
  • the pedestal portion 12 includes a hollow shaft portion 13 that is open at both ends, a fitting portion 14 that is attached to the outer periphery of one end portion of the shaft portion 13, and is screwed into the outer peripheral surface of the shaft portion 13 to prevent the fitting portion 14 from coming off. And a support washer 16 mounted on the nut 15 while the shaft portion 13 passes therethrough.
  • the shaft portion 13 has a thread groove 17 formed on the inner peripheral surface thereof, and the other end portion protrudes from the support washer 16.
  • the pedestal portion 12 is fixed to the flange plate 11 by the shaft portion 13 being inserted into the fixing hole 11 a and the fitting portion 14 being fitted into the fixing hole 11 a and being fastened and fixed by the nut 15.
  • the fastening material 20 is a bolt that is screwed into the thread groove 17 of the shaft portion 13 of the lower support portion 10, and a head portion 21 having an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the support washer 16 is formed at one end portion. Yes.
  • the shaft part 30 has a screw part 31 and a cylindrical part 32 fixed to one end of the screw part 31.
  • a screw groove 31 a is formed on the outer peripheral surface of the screw portion 31, and passes through the fixing hole 3 a formed in the seat frame 3. Further, the screw portion 31 is provided at the center of gravity, that is, the center of a sheet support portion described later.
  • the cylindrical portion 32 is positioned below the seat frame 3 and sandwiches the seat frame 3 with the upper support portion 40 screwed into the screw groove 31a of the screw portion 31 as will be described later.
  • the shaft portion 30 and the upper support portion 40 become a seat support portion that supports the seat frame 3, and the cylindrical portion 32 of the shaft portion 30 becomes a load transmission portion that transmits a load from the seat frame 3.
  • the cylindrical portion 32 is closed at one end and open at the other end, and the closed end surface is a seat support surface 32a that supports the seat frame 3 while the screw portion 31 is fixed to the center.
  • the opened end surface becomes an annular load transmission surface 32b that abuts the strain body 50.
  • the seat support surface 32a is provided with a contact protrusion 33 extending in parallel with the extending direction of the upper seat rail 5b, that is, the sliding direction of the vehicle seat 1 with the screw portion 31 interposed therebetween.
  • the contact protrusion 33 protrudes from the sheet support surface 32a and has a flat band shape on the upper surface. Further, the contact protrusion 33 coincides with the diameter of the sheet support surface 32a, and the width T in the short direction is smaller than the diameter of the screw portion 31 (see FIG. 4).
  • the load transmission surface 32b is sized along the outer edge portion of the strain body 50, and on the outer edge portion of the strain body 50 supported between the lower support portion 10 and the fastening material 20 as will be described later. Abut. At this time, the head portion 21 of the fastening material 20 is located inside the cylindrical portion 32 (see FIG. 3).
  • the upper support portion 40 is a nut having a screw groove 40 a that is screwed into the screw groove 31 a on the outer peripheral surface of the screw portion 31 that passes through the fixing hole 3 a of the seat frame 3. And a presser part 41 having substantially the same outer diameter.
  • the presser portion 41 has a flange shape, and when the upper support portion 40 is screwed into the screw portion 31, the seat frame 3 is sandwiched between the seat support surface 32a.
  • the strain body 50 is a disk-shaped metal plate that receives the load transmitted from the cylindrical portion 32.
  • the strain body 50 has a through hole 51 at the center and a plurality of unillustrated lower surfaces 50a facing the upper seat rail 5b.
  • a strain gauge is provided.
  • the inner diameter of the through hole 51 is large enough to insert the shaft part 13 of the lower support part 10, and the peripheral part of the through hole 51 is supported by inserting the shaft part 13 into the through hole 51. Abutted and supported by the washer 16.
  • the support washer 16 of the lower holding part 10 and the head part 21 of the fastening material 20 become a strained body holding part that sandwiches and holds the strained body 50.
  • a harness 52 having a connector 52a provided at the tip is connected to a strain gauge (not shown).
  • the strain of the strain generating body 50 detected by the strain gauge is output via this harness 52.
  • the connector 52a is connected to a control device or the like (not shown).
  • the occupant protection device is configured to operate when an occupant is seated on the vehicle seat 1, and the vehicle seat 1 has a plurality of load sensors, that is, a vehicle seat, in order to detect the occupant seating.
  • a load sensor is attached to each of the front inner, the front outer, the lower inner, and the lower outer.
  • each load sensor is mounted on the upper seat rail 5b of the seat rail 5 fixed to the vehicle, and the seat frame 3 of the vehicle seat 1 is mounted thereon and fastened and fixed by the upper support portion.
  • the vehicle seat 1 is provided with a slide mechanism (not shown) that adjusts the front-rear position.
  • the vehicle seat 1 can be electrically or manually slid by sliding the upper seat rail 5b with respect to the lower seat rail 5a. The front-rear position of the seat 1 can be adjusted.
  • the output of the load sensor becomes constant regardless of the position of the vehicle seat 1 originally.
  • the output of the load sensor may vary depending on the position of the vehicle seat 1 due to variations in the mounting accuracy of the seat rail 5, the dimensional accuracy of the components, the dimensional accuracy of the seat frame 3, the parallelism of the seat rail 5, and the like. . For this reason, there is a possibility of causing an operation error of the occupant protection device.
  • the influence of the variation in the parallelism of the seat rails 5 is large, and the detection error becomes large unless the pair of seat rails 5 that should be parallel are installed in parallel.
  • the load sensor when the distance between the pair of seat rails 5 increases toward the rear side, the load sensor is pulled toward the inside (the seat center) as the vehicle seat 1 is moved rearward, Relatively inward. Further, when the distance between the pair of seat rails 5 is wider toward the front side, the load sensor is pulled outward (seat side) as the vehicle seat 1 is moved forward, and is relative to the vehicle seat 1. Tilt outward.
  • the load sensor tends to be inclined in a direction orthogonal to the extending direction of the seat rail 5, which is the sliding direction of the vehicle seat 1, that is, in the vehicle lateral direction.
  • a cushioning material such as a fiber washer, an aluminum washer, or a rubber washer is sandwiched between the seat frame 3 and the seat support surface of the load sensor that supports the seat frame 3. Yes.
  • a cushioning material such as a fiber washer, an aluminum washer, or a rubber washer is sandwiched between the seat frame 3 and the seat support surface of the load sensor that supports the seat frame 3.
  • FIGS. 5A and 5B even when a cushioning material (here, a fiber washer) is sandwiched between the seat frame 3 and the seat support surface, the output value of the load sensor varies.
  • 5A is a graph showing the amount of change in the output value of the load sensor when the cushioning material is sandwiched when the rear side of the seat rail interval is wide
  • FIG. 5B is a buffer when the front side of the seat rail interval is wide. It is a graph which shows the variation
  • each load sensor when the vehicle seat 1 is arranged at the rearmost part of the seat rail 5 is zero, each load sensor when the vehicle seat 1 is arranged at the middle part of the seat rail 5 is used.
  • the fluctuation amount of the output value and the fluctuation amount of the output value of each load sensor when arranged at the forefront of the seat rail 5 are shown.
  • the graph indicated by Fi indicates the output value of the load sensor disposed on the front inner
  • the graph indicated by Fo indicates the output value of the load sensor disposed on the front outer
  • the graph indicated by Ri is disposed on the rear inner.
  • the output value of a load sensor is shown
  • the graph shown by Ro shows the output value of the load sensor arrange
  • the strain body 50 is placed on the lower support portion 10.
  • the shaft portion 13 enters the through hole 51 of the strain body 50, and the strain body 50 is supported by the support washer 16 at the periphery of the through hole 51.
  • the fastening material 20 is inserted into the shaft portion 13 of the lower support portion 10 and screwed.
  • the outer diameter of the head 21 of the fastening material 20 is substantially the same as the outer diameter of the support washer 16, the strain generating body 50 is clamped and fixed between the head 21 of the fastening material 20 and the support washer 16. Is done.
  • the shaft portion 30 is placed on the strain body 50.
  • the open end surface of the cylindrical portion 32 faces the strain body 50
  • the head portion 21 of the fastening material 20 enters the inside of the cylindrical portion 32
  • the load transmission surface 32 b of the cylindrical portion 32 has the strain body 50. It contacts the outer edge.
  • the screw portion 31 of the shaft portion 30 is inserted into the fixing hole 3 a of the seat frame 3, the seat frame 3 is supported by the seat support surface 32 a of the cylindrical portion 32, and the upper support portion 40 is screwed to the screw portion 31.
  • the seat frame 3 is clamped and fixed between the shaft portion 30 and the upper support portion 40, and the load sensor 6 is mounted between the seat rail 5 and the vehicle seat 1.
  • the seat frame 3 is positioned on the seat support surface 32 a of the shaft portion 30, and a contact protrusion 33 is formed by protruding on the seat support surface 32 a.
  • the seat frame 3 is abutted and supported by the abutting protrusion 33.
  • the load acting on the vehicle seat 1 is transmitted from the seat cushion 2 to the seat frame 3 and is transmitted to the strain body 50 via the shaft portion 30.
  • the shaft portion 30 supports the seat frame 3 on the seat support surface 32a and transmits the load acting on the vehicle seat 1 via the load transmission surface 32b.
  • the transmitted load acts on the outer edge portion of the strain body 50.
  • the peripheral portion of the through hole 51 is in contact with and supported by the support washer 16 in the strain body 50, the reaction force against the load transmitted from the vehicle seat 1 acts on the center portion of the strain body 50. Thereby, distortion arises in the strain body 50, this distortion is detected and the load transmitted from the vehicle seat 1 is detected.
  • a contact protrusion 33 extending parallel to the sliding direction of the vehicle seat 1 is provided on the seat support surface 32 a of the shaft portion 30, and is transmitted from the vehicle seat 1.
  • the load is input to the strain generating body 50 through the contact protrusion 33.
  • the load from the vehicle seat 1 is received only by the contact protrusion 33, and the force receiving area that receives the load can be reduced. And even if the dimensional error etc. of a component arise, the seat frame 3 can be supported without rattling.
  • the contact protrusion 33 extends in parallel with the sliding direction of the vehicle seat 1, the parallelism of the pair of seat rails 5 is low, and the direction orthogonal to the sliding direction when the vehicle seat 1 slides, that is, Even when the load sensor 6 is inclined in the vehicle lateral direction and the load sensor 6 is inclined relative to the vehicle seat 1 in the direction orthogonal to the sliding direction, the seat support surface 32a has a portion other than the abutting protrusion 33 at the seat. It is difficult to contact the frame 3. Therefore, the load transmitted to the load transmitting surface 32b that contacts the strain generating body 50 is less likely to be biased, and unnecessary strain of the strain generating body 50 can be prevented.
  • FIG. 6A is a graph showing the amount of change in the output value of the load sensor when a contact projection having a width of 5 mm in the short direction is provided on the seat support surface when the rear side of the seat rail interval is wide. These are graphs showing the fluctuation amount of the output value of the load sensor when a contact protrusion having a width of 5 mm in the short direction is provided on the seat support surface when the front side of the seat rail interval is wide.
  • FIG. 7A is a graph showing the amount of change in the output value of the load sensor when a contact protrusion having a width of 10 mm in the short direction is provided on the seat support surface when the rear side of the seat rail interval is wide. These are graphs showing the fluctuation amount of the output value of the load sensor when a contact protrusion having a width of 10 mm in the short direction is provided on the seat support surface when the front side of the seat rail interval is wide.
  • the graph shown by Fi in the figure shows the output value of the load sensor arranged at the front inner
  • the graph shown by Fo shows the output value of the load sensor arranged at the front outer
  • the graph shown by Ri is arranged at the rear inner
  • the graph shows the output value of the load sensor
  • the graph shown by Ro shows the output value of the load sensor arranged in the rear outer
  • the graph shown by Sum shows the average of the output values of all the load sensors.
  • a load sensor 6 for a vehicle seat that is attached to a lower side of a vehicle seat 1 that is slidable and detects a load acting on the vehicle seat 1, comprising a seat support portion (shaft portion 30, Upper support portion 40), a load transmission portion (cylindrical portion 32) for transmitting a load from the sheet support portions 30 and 40, a strain generating body 50 for receiving the load transmitted from the load transmission portion 32, A strain body holding portion (lower support portion 10, fastening material 20) for holding the strain body 50, and the seat support portions 30 and 40 have a seat support surface 32a for supporting the vehicle seat 1,
  • the seat support surface 32a is provided with a contact protrusion 33 extending in parallel with the sliding direction of the vehicle seat 1.
  • the contact supporting portion that extends parallel to the sliding direction of the vehicle seat is provided on the seat support surface that supports the vehicle seat. It will be input via the part. That is, by receiving the load from the vehicle seat only by the contact protrusion, the force receiving area receiving the load can be reduced, and the vehicle seat can be supported without rattling.
  • the abutting protrusion extends in parallel with the sliding direction of the vehicle seat, the seat support surface other than the abutting protrusion is not tilted in a direction orthogonal to the sliding direction of the vehicle seat. The portion is less likely to contact the vehicle seat. As a result, even when a relative inclination occurs with respect to the vehicle seat, it is possible to prevent unnecessary distortion of the strain generating body and to prevent detection errors.
  • the example in which the protrusion 33 extends in parallel to the sliding direction of the vehicle seat 3 is shown.
  • the protrusion 33 hits the vehicle seat at two points sandwiching the center of gravity of the seat support portions 30 and 40. You may form the protrusion part which touches.
  • the distances from the center of gravity of the sheet support portions 30 and 40 to the two points are equal to each other.
  • a plurality of protrusions may be provided around the center of gravity of the sheet support portions 30 and 40, that is, around the screw portion 31 at intervals from each other along the circumferential direction of the sheet support surface 32 a of the sheet support portions 30 and 40. Good.
  • the protrusion 33 may be, for example, an annular protrusion extending around the center of gravity of the sheet support portions 30 and 40, that is, around the screw portion 31 along the circumferential direction of the sheet support surface 32 a of the sheet support portions 30 and 40.
  • the contact protrusion 33 provided on the sheet support surface 32a has a flat band shape on the upper surface.
  • the upper surface (seat contact surface) 33A that contacts the vehicle seat 1 may be curved in a convex shape.
  • FIG. 8 shows an example in which the upper surface 33A of the protrusion 33B that contacts the vehicle seat 1 is curved in a convex shape.
  • the protrusion 33B protrudes toward the vehicle seat 1 and has an apex.
  • a protrusion 33B having a cross-sectional shape having a convex shape may be formed.
  • the force receiving area that receives the load from the vehicle seat 1 can be further reduced, and even if a relative inclination with respect to the vehicle seat 1 occurs, this inclination is further absorbed to prevent detection errors. can do.
  • the present invention claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-315782 filed on Dec. 11, 2008. The contents of the application including the specification, drawings and claims of the application are as follows: Include everything here to see.

Abstract

　車両シートの下側に取り付けられ、該車両シートに作用する荷重を検出する車両シート用荷重センサであって、車両シートを支持するシート支持部と、該シート支持部からの荷重を受ける起歪体と、を備え、シート支持部は、車両シートを支持するシート支持面と、該シート支持面に形成され、車両シートに当接する突起部と、を有する車両シート用荷重センサ。

Description

車両シート用荷重センサ
　本発明は、スライド移動可能な車両シートの下側に取り付けられて、この車両シートに作用する荷重を検出する車両シート用荷重センサに関するものである。
　従来から、スライド移動可能な車両シートを支持するシート支持部と、このシート支持部からの荷重を伝達する荷重伝達部と、荷重伝達部から伝達された荷重を受ける起歪体と、この起歪体を保持する起歪体保持部とを備えた車両シート用荷重センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８－１３４２３２号公報
　この車両シート用荷重センサは、車両シートを案内するシートレールと車両シートとの間に配置され、上記車両シート共にシートレールに沿って移動可能になっている。そして、乗員着座等により車両シートに荷重が作用すると、荷重伝達部と起歪体保持部との間で起歪体が歪み、この歪みの大きさに基づいて荷重を検出する。
　ところで、上述の車両シート用荷重センサは車両シートと共に移動可能になっているため、シートレールの取付誤差や構成部品の寸法誤差等により車両シートに対して相対的に傾くことがあった。そして、この傾きにより車両シート用荷重センサに入力する荷重に偏りが生じ、起歪体が不要に歪んでしまうことがあった。そのため、この不要な歪みによって検出誤差が生じる問題があった。
　そこで、この発明は、車両シートに対して相対的な傾きが生じた場合であっても起歪体の不要な歪みの発生を防止し、検出誤差を防止することができる車両シート用荷重センサを提供することを課題としている。
　上記課題を解決するために、この発明に係る車両シート用荷重センサは、車両シートの下側に取り付けられ、該車両シートに作用する荷重を検出する車両シート用荷重センサであって、車両シートを支持するシート支持部と、該シート支持部からの荷重を受ける起歪体と、を備え、シート支持部は、車両シートを支持するシート支持面と、該シート支持面に形成され、前記車両シートに当接する突起部と、を有する。
本発明に係る実施例１の車両シート用荷重センサが適用された車両シートを示す斜視図である。 本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサを示す分解斜視図である。 本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサを示す縦断面図である。 本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサにおけるシャフト部を示す斜視図である。 シートレール間隔の後側が広いときの緩衝材を挟んだ場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シートレール間隔の前側が広いときの緩衝材を挟んだ場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シートレール間隔の後側が広いときのシート支持面に短手方向幅５mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シートレール間隔の前側が広いときのシート支持面に短手方向幅５mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シートレール間隔の後側が広いときのシート支持面に短手方向幅１０mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シートレール間隔の前側が広いときのシート支持面に短手方向幅１０mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。 シャフト部の変形例を示す斜視図である。
　以下、本発明の実施例に係る車両シート用荷重センサを図面を参照しながら説明する。
　まず、構成を説明する。図１は、本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサが適用された車両シートを示す斜視図である。図２は、本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサを示す分解斜視図である。図３は、本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサを示す縦断面図である。図４は、本発明に係る実施例の車両シート用荷重センサにおけるシャフト部を示す斜視図である。
　図１に示す車両シート１は、乗員が着座するシートクッション２と、このシートクッション２を支持するシートフレーム３とを有している。一方、車室床パネル４には、車両進行方向に延び且つほぼ平行に配置された一対のシートレール５が設けられている。各シートレール５は、車室床パネル４に固定されたロアシートレール５ａと、ロアシートレール５ａに嵌合し、このロアシートレール５ａの延び方向にスライド移動可能なアッパーシートレール５ｂとを有している。
　そして、車両シート１は、シートフレーム３の四隅（フロントインナ,フロントアウタ,リアインナ,リアアウタという）がそれぞれアッパーシートレール５ｂに支持固定され、一対のアッパーシートレール５ｂと一体的にスライド移動可能になっている。また、このとき、シートフレーム３とアッパーシートレール５ｂとの間には、車両シート用荷重センサ（以下、荷重センサという）６が介装されている。
　荷重センサ６は、図２及び図３に示すように、ロア支持部１０と、締結材２０と、シャフト部３０と、アッパ支持部４０と、起歪体５０とを有している。
　ロア支持部１０は、アッパーシートレール５ｂの上面５ｃに固定されるフランジ板１１と、フランジ板１１に形成された固定孔１１ａに取り付けられる台座部１２とを有している。
　フランジ板１１は、アッパーシートレール５ｂに沿って延びる複数の帯状鋼板１１ｂを積層して形成され、所定の厚みを有している。そして、このフランジ板１１は、長手方向両端部に設けられたネジ穴１１ｃを貫通する固定ネジＮによりアッパーシートレール５ｂの上面５ｃに固定されている。
　台座部１２は、両端が開放した中空の軸部１３と、軸部１３の一端部の外周に取り付けられる嵌入部１４と、軸部１３の外周面に螺合して嵌入部１４の抜け止めをするナット１５と、軸部１３が貫通すると共にナット１５上に載置される支持ワッシャー１６とを有している。軸部１３は、内周面にネジ溝１７が形成されると共に、他端部は支持ワッシャー１６から突出している。そして、この台座部１２は、軸部１３が固定孔１１ａに挿入されると共に嵌入部１４が固定孔１１ａに嵌合し、ナット１５により締め付け固定されることでフランジ板１１に固定される。
　締結材２０は、ロア支持部１０の軸部１３のネジ溝１７に螺合するボルトであり、一端部には、支持ワッシャー１６の外径とほぼ同じ外径を有する頭部２１が形成されている。
　シャフト部３０は、ネジ部３１と、ネジ部３１の一端に固着された円筒部３２とを有している。ネジ部３１は外周面にネジ溝３１ａが形成され、シートフレーム３に形成された固定孔３ａを貫通する。また、ネジ部３１は、後述するシート支持部の重心すなわち中心に設けられている。円筒部３２は、シートフレーム３の下方に位置し、後述するようにネジ部３１のネジ溝３１ａに螺合したアッパ支持部４０との間でシートフレーム３を挟持する。
　これにより、シャフト部３０及びアッパ支持部４０がシートフレーム３を支持するシート支持部になり、シャフト部３０の円筒部３２がシートフレーム３からの荷重を伝達する荷重伝達部になる。
　そして、この円筒部３２は、一方端が閉塞すると共に他方端が開放しており、閉塞した端面は中心にネジ部３１が固着されると共に、シートフレーム３を支持するシート支持面３２ａになり、開放した端面は起歪体５０に当接する円環状の荷重伝達面３２ｂとなる。そして、シート支持面３２ａには、ネジ部３１を挟んでアッパーシートレール５ｂの延び方向、すなわち車両シート１のスライド方向と平行に延びる当接突起部３３が設けられている。
　当接突起部３３は、シート支持面３２ａより突出しており、上面が平坦な帯形状を呈している。また、この当接突起部３３はシート支持面３２ａの直径上に一致すると共に、短手方向の幅Ｔはネジ部３１の直径よりも小さくなっている（図４参照）。
　また、荷重伝達面３２ｂは、起歪体５０の外縁部に沿う大きさであり、後述するようにロア支持部１０と締結材２０との間に支持された起歪体５０の外縁部上に当接する。このとき、締結材２０の頭部２１は円筒部３２の内側に位置する（図３参照）。
　アッパ支持部４０は、シートフレーム３の固定孔３ａを貫通したネジ部３１の外周面のネジ溝３１ａに螺合するネジ溝４０ａを有するナットであり、一端部には、円筒部３２の外径とほぼ同じ外径を有する押え部４１が形成されている。この押え部４１は、フランジ形状を呈しており、アッパ支持部４０がネジ部３１に螺合した際にシートフレーム３をシート支持面３２ａとの間で挟持する。
　起歪体５０は、円筒部３２から伝達された荷重を受ける円板状の金属プレートであり、中心に貫通孔５１が形成されると共に、アッパーシートレール５ｂに面する下面５０ａに図示しない複数の歪みゲージが設けられている。ここで、貫通孔５１の内径は、ロア支持部１０の軸部１３を挿入可能な大きさであり、この軸部１３が貫通孔５１に挿入されることで、貫通孔５１の周縁部が支持ワッシャー１６に当接支持される。さらに、締結材２０が軸部１３のネジ溝１７に螺合した際に、この締結材２０の頭部２１が起歪体５０に当接する。これにより、ロア保持部１０の支持ワッシャー１６及び締結材２０の頭部２１は、起歪体５０を挟持して保持する起歪体保持部になる。
　また、図示しない歪みゲージには、先端部にコネクタ５２ａが設けられたハーネス５２が接続されている。歪みゲージにより検出される起歪体５０の歪みは、このハーネス５２を介して出力される。なお、コネクタ５２ａは図示しない制御装置等に接続される。
　次に、作用を説明する。
まず、「現行の車両シート用荷重センサとその課題」の説明を行い、続いて、本実施例１の車両シート用荷重センサにおける検出誤差防止作用を説明する。
　［現行の車両シート用荷重センサとその課題］
　現在、乗員の安全確保のため、車両にエアバッグ等の乗員保護装置を搭載している。この乗員保護装置は、車両シート１に乗員が着座しているときに作動するように制御される構成であり、この乗員着座を検出するために車両シート１には複数の荷重センサ、すなわち車両シート１のフロントインナ、フロントアウタ、ロアインナ、ロアアウタのそれぞれに位置する荷重センサが取り付けられている。
　このとき、各荷重センサは、車両に固定されたシートレール５のアッパーシートレール５ｂに実装され、その上に車両シート１のシートフレーム３が搭載されてアッパ支持部で締め付け固定される。一方、車両シート１には前後位置を調整するスライド機構（図示せず）が設けられ、このスライド機構により電動、又は手動でアッパーシートレール５ｂをロアシートレール５ａに対して摺動させることで、車両シート１の前後位置を調整できるようになっている。
　ここで、車両シート１をシートレール５の最後部、中間部、最前部と移動させた場合、本来車両シート１の位置に拘らず荷重センサの出力は一定になる。しかしながら、シートレール５の取付精度や、構成部品の寸法精度、シートフレーム３の寸法精度、シートレール５の平行度等のバラツキにより荷重センサの出力が車両シート１の位置により変動することがあった。そのため、乗員保護装置の作動誤差を生じるおそれがあった。
　特に、シートレール５の平行度のバラツキの影響は大きく、本来平行であるべき一対のシートレール５が平行に設置されていないと検出誤差が大きくなる。
　すなわち、一対のシートレール５の間隔が後側ほど広くなっている場合では、車両シート１を後方へ移動するに従い荷重センサは内側（シート中心部）に向かって引っ張られ、車両シート１に対して相対的に内側に傾く。また、一対のシートレール５の間隔が前側ほど広くなっている場合では、車両シート１を前方へ移動するに従い荷重センサは外側（シート側方）に向かって引っ張られ、車両シート１に対して相対的に外側に傾く。ここで、いずれの場合においても、荷重センサは、車両シート１のスライド方向であるシートレール５の延在方向に対して直交する方向、つまり車両側方方向に傾く傾向がある。
　そこで、現行の荷重センサでは、シートフレーム３と、このシートフレーム３を支持する荷重センサのシート支持面との間に、ファイバーワッシャーやアルミワッシャー、ゴムワッシャー等の緩衝材を挟むことが考えられている。しかしながら、長期間の使用による緩衝材の劣化や、緩衝材の組みつけ忘れ等が懸念されるという問題があった。また、緩衝材の追加により製造コストが上昇するという問題が生じていた。
　さらに、図５Ａ、図５Ｂに示すように、緩衝材（ここではファイバーワッシャー）をシートフレーム３とシート支持面との間に挟んだ場合であっても、荷重センサの出力値にはバラツキが生じてしまうことがわかっている。なお、図５Ａは、シートレール間隔の後側が広いときの緩衝材を挟んだ場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフであり、 図５Ｂは、シートレール間隔の前側が広いときの緩衝材を挟んだ場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。ここでは、車両シート１をシートレール５の最後部に配置したときの各荷重センサの出力値をゼロとした場合において、車両シート１をシートレール５の中間部に配置したときの各荷重センサの出力値の変動量と、シートレール５の最前部に配置したときの各荷重センサの出力値の変動量を示している。図中Fiで示すグラフがフロントインナに配置された荷重センサの出力値を示し、Foで示すグラフがフロントアウタに配置された荷重センサの出力値を示し、Riで示すグラフがリアインナに配置された荷重センサの出力値を示し、Roで示すグラフがリアアウタに配置された荷重センサの出力値を示し、Sumで示すグラフが全荷重センサの出力値の平均を示す。
　［検出誤差防止作用］
　本実施例の荷重センサ６をシートレール５と車両シート１との間に実装するには、まずロア支持部１０のフランジ板１１をアッパーシートレール５ｂの上面５ｃに固定する。そして、フランジ板１１の固定孔１１ａに軸部１３に取り付けられた嵌入部１４を嵌合し、ナット１５により締め付け固定する。そして、ナット１５から突出した軸部１３に支持ワッシャー１６を組み付ける。
　次に、起歪体５０をロア支持部１０上に載置する。このとき、軸部１３が起歪体５０の貫通孔５１に入り込み、起歪体５０は貫通孔５１の周縁部が支持ワッシャー１６に当接支持される。
　そして、締結材２０をロア支持部１０の軸部１３に挿入して螺合する。ここで、締結材２０の頭部２１の外径が支持ワッシャー１６の外径とほぼ同じであるので、起歪体５０は、締結材２０の頭部２１と支持ワッシャー１６との間に挟持固定される。
　次に、シャフト部３０を起歪体５０上に載置する。このとき、円筒部３２の開放した端面が起歪体５０に面し、締結材２０の頭部２１が円筒部３２の内側に入り込むと共に、円筒部３２の荷重伝達面３２ｂが起歪体５０の外縁部に当接する。
　そして、シャフト部３０のネジ部３１をシートフレーム３の固定孔３ａに挿入し、シートフレーム３を円筒部３２のシート支持面３２ａにて支持すると共に、アッパ支持部４０がネジ部３１に螺合する。これにより、シートフレーム３がシャフト部３０とアッパ支持部４０との間に挟持固定され、荷重センサ６はシートレール５と車両シート１との間に実装される。ここで、シートフレーム３は、シャフト部３０のシート支持面３２ａ上に位置するが、このシート支持面３２ａには当接突起部３３が突出成形されている。これにより、シートフレーム３は当接突起部３３に当接支持される。
　そして、シートクッション２に乗員が着座すると、車両シート１に作用した荷重はシートクッション２からシートフレーム３へと伝達され、シャフト部３０を介して起歪体５０に伝達される。このとき、シャフト部３０は、シート支持面３２ａにてシートフレーム３を支持すると同時に、荷重伝達面３２ｂを介して車両シート１に作用した荷重を伝達する。伝達された荷重は起歪体５０の外縁部に作用する。一方、起歪体５０は貫通孔５１の周縁部が支持ワッシャー１６に当接支持されているので、車両シート１から伝達される荷重に対する反力は起歪体５０の中心部に作用する。これにより、起歪体５０に歪みが生じ、この歪みを検出して車両シート１から伝達される荷重を検出する。
　ここで、本実施例における荷重センサ６では、シャフト部３０のシート支持面３２ａに、車両シート１のスライド方向と平行に延びる当接突起部３３が設けられており、車両シート１から伝達された荷重は当接突起部３３を介して起歪体５０に入力する。これにより、当接突起部３３のみで車両シート１からの荷重を受けることになり、荷重を受ける受力面積を小さくすることができる。そして、構成部品の寸法誤差等が生じてもシートフレーム３をがたつきなく支持することができる。
　また、当接突起部３３が車両シート１のスライド方向と平行に延びたことで、一対のシートレール５の平行度が低く、車両シート１がスライド移動した際にスライド方向に直交する方向、つまり車両側方方向に傾き、荷重センサ６が車両シート１に対して相対的にスライド方向に直交する方向に傾いた場合であっても、シート支持面３２ａは当接突起部３３以外の部分がシートフレーム３に接触しにくい。そのため、起歪体５０に接触する荷重伝達面３２ｂに伝達される荷重に偏りが生じにくくなり、起歪体５０の不要な歪みの発生を防止することができる。
　この結果、車両シート１に対して相対的な傾きが生じた場合であっても、起歪体５０の不要な歪みの発生を防止し、検出誤差を防止することができる。
　なお、図６Ａは、シートレール間隔の後側が広いときのシート支持面に短手方向幅５mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフであり、図６Ｂは、シートレール間隔の前側が広いときのシート支持面に短手方向幅５mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。また、図７Ａは、シートレール間隔の後側が広いときのシート支持面に短手方向幅１０mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフであり、図７Ｂは、シートレール間隔の前側が広いときのシート支持面に短手方向幅１０mmの当接突起部を設けた場合における荷重センサの出力値の変動量を示すグラフである。
　図６Ａ、６Ｂ、図７Ａ、７Ｂでは、それぞれ、車両シート１をシートレール５の最後部に配置したときの各荷重センサ６の出力値をゼロとした場合において、車両シート１をシートレール５の中間部に配置したときの各荷重センサ６の出力値の変動量と、シートレール５の最前部に配置したときの各荷重センサ６の出力値の変動量とを示している。なお、図中Fiで示すグラフがフロントインナに配置された荷重センサの出力値を示し、Foで示すグラフがフロントアウタに配置された荷重センサの出力値を示し、Riで示すグラフがリアインナに配置された荷重センサの出力値を示し、Roで示すグラフがリアアウタに配置された荷重センサの出力値を示し、Sumで示すグラフが全荷重センサの出力値の平均を示す。
　そして、図６Ａ、６Ｂ、図７Ａ、７Ｂから、シートレール間隔の後側が広い場合（図６Ａ、図７Ａ参照）であっても、シートレール間隔の前側が広い場合（図６Ｂ、図７Ｂ参照）であっても、車両シート１の前後位置の違いによる出力値の変動量は、現行の荷重センサにおける出力値の変動量（図５Ａ、５Ｂ参照）よりも小さいことが分かる。特に、当接突起部３３の短手方向幅Ｔが５mm時（図６Ａ、６Ｂ参照）よりも１０mm時（図７Ａ、７Ｂ参照）の方が出力値の変動量が小さくなり、検出誤差を抑制する効果が高い。
　次に、効果を説明する。
　本実施例の車両シート用荷重センサにあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
　スライド移動可能な車両シート１の下側に取り付けられ、該車両シート１に作用する荷重を検出する車両シート用荷重センサ６であって、前記車両シート１を支持するシート支持部（シャフト部３０,アッパ支持部４０）と、該シート支持部３０,４０からの荷重を伝達する荷重伝達部（円筒部３２）と、該荷重伝達部３２から伝達された荷重を受ける起歪体５０と、該起歪体５０を保持する起歪体保持部（ロア支持部１０,締結材２０）と、を備え、前記シート支持部３０,４０は、前記車両シート１を支持するシート支持面３２ａを有し、該シート支持面３２ａに前記車両シート１のスライド方向と平行に延びる当接突起部３３を設けた構成とした。これにより、車両シート１に対して相対的な傾きが生じた場合であっても、起歪体５０の不必要な歪みの発生を防止し、検出誤差を防止することができる。
　本実施例の車両シート用荷重センサにおいては、車両シートを支持するシート支持面に車両シートのスライド方向と平行に延びる当接突起部が設けられたので、車両シートに作用した荷重は当接突起部を介して入力することになる。すなわち、当接突起部のみで車両シートからの荷重を受けることで、荷重を受ける受力面積を小さくすることができ、車両シートをがたつきなく支持することができる。また、当接突起部が車両シートのスライド方向と平行に延びたことで、車両シートのスライド方向に対して直交する方向に傾いた場合であっても、シート支持面は当接突起部以外の部分が車両シートに接触しにくくなる。この結果、車両シートに対して相対的な傾きが生じた場合であっても起歪体の不要な歪みの発生を防止し、検出誤差を防止することができる。
　以上、本発明の車両シート用荷重センサを実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、上記した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
　上記した実施例では、突起部３３が車両シート３のスライド方向に平行に延びる例を示したが、これに代えて、例えば、シート支持部３０、４０の重心を挟む２点で車両シートに当接する突起部を形成してもよい。
　これにより、車両シート１のスライド方向に平行に延びる突起部３３をシート支持部３０、４０シート支持面３２ａに設けた場合と同様の効果を得ることができる。
　この場合、シート支持部３０、４０の重心から２点までのそれぞれの距離は、互いに等しいことが好ましい。
　また、例えば、シート支持部３０、４０の重心すなわちネジ部３１の周囲に、シート支持部３０、４０のシート支持面３２ａの周方向に沿って互いに間隔を置いて複数の突起部を設けてもよい。
　これにより、荷重センサの傾く方向に拘らず、荷重センサにかかるモーメント荷重による起歪体５０の不必要な歪みの発生を防止し、検出誤差を防止することができる。
　更に、突起部３３を、例えば、シート支持部３０、４０の重心すなわちネジ部３１の周囲にシート支持部３０、４０のシート支持面３２ａの周方向に沿って延びる環状の突起部としてもよい。
　上記した実施例では、シート支持面３２ａに設けた当接突起部３３では、上面が平坦な帯形状を呈しているが、例えば図８に示すシャフト部３０Ａに設けた当接突起部３３Ｂのように、車両シート１に当接する上面（シート当接面）３３Ａが凸状に湾曲していてもよい。
　また、図８では、突起部３３Ｂの車両シート１に当接する上面３３Ａが凸状に湾曲している例を示したが、これに代えて、例えば、車両シート１に向けて突出し、且つ、頂点を有する凸状をなす断面形状を有する突起部３３Ｂを形成してもよい。
　この場合、車両シート１からの荷重を受ける受力面積をさらに小さくすることができ、車両シート１に対して相対的な傾きが生じても、さらにこの傾きを吸収して検出誤差の発生を防止することができる。
　本発明は、２００８年１２月１１日に出願された日本特許出願番号２００８－３１５７８２号に基づき優先権主張をするものであり、同出願の明細書、図面及び特許請求の範囲を含む出願内容は、すべてを参照してここに含める。

Claims (8)

  1. 　車両シートの下側に取り付けられ、該車両シートに作用する荷重を検出する車両シート用荷重センサであって、
    　前記車両シートを支持するシート支持部と、
    　該シート支持部からの荷重を受ける起歪体と、を備え、
    　前記シート支持部は、前記車両シートを支持するシート支持面と、該シート支持面に形成され、前記車両シートに当接する突起部と、を有する車両シート用荷重センサ。
  2. 　前記突起部は、少なくとも前記シート支持部の重心を挟む２点で前記車両シートに当接している請求項１に記載の車両シート用荷重センサ。
  3. 　前記シート支持部の重心から前記２点までのそれぞれの距離は、互いに等しい請求項２に記載の車両シート用荷重センサ。
  4. 　前記シート支持部は、前記車両シートと共に移動可能であり、前記突起部は、前記車両シートの移動方向に沿って延びる請求項１に記載の車両用荷重センサ。
  5. 　前記突起部は、前記シート支持部の重心を通るように延びる請求項４に記載の車両用荷重センサ。
  6. 　前記突起部の断面形状は、 前記車両シートに向けて突出し、且つ、頂点を有する凸状をなしている請求項１に記載の車両用荷重センサ。
  7. 　前記突起部は、前記車両シートに当接するシート当接面が凸状に湾曲している請求項１に記載の車両シート用荷重センサ。
  8. 　前記シート支持部は、前記車両シートに固定されるネジ部を有し、前記突起部の前記ネジ部の伸延方向に直交する幅方向の寸法は、前記ネジ部の直径よりも小さい請求項４に記載の車両用荷重センサ。
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