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技術 荷重検出装置

出願人 アルプス電気株式会社
発明者 前田良一奥村博文吉川克巳
出願日 2001年8月6日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 2001-237607
公開日 2003年2月26日 (18年7ヶ月経過) 公開番号 2003-057132
状態 特許登録済
技術分野 エアバッグ 車両用座席 力の測定一般 特殊目的重量測定 乗員・歩行者の保護
主要キーワード 加重受け 歪み素子 シーソー部材 荷重受け 荷重伝達部材 逃げ孔 荷重測定 水平度
関連する未来課題
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図面 (8)

課題

基準値の設定が確実で、測定精度の良好なものを提供する。

解決手段

本発明の荷重検出装置において、荷重伝達部材12と係合可能な係合部材5が設けられているため、座席16の取付位置の水平度バラツキがあっても、歪み検出部材2を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材12が第1の係合部5dに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材2が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。

概要

背景

従来の荷重検出装置の構成を図6,図7に基づいて説明すると、金属板からなる支持部材51には、台座部52が設けられている。歪み検出部材53は、板状の絶縁基板、或いは表面に絶縁層が設けられた金属板等からなる基体54と、この基体54の中央部の表面に設けられた抵抗体等からなる複数の歪み素子55とで構成され、この歪み検出部材53は、基体54の一端部が台座部52上に載置された状態で、ネジ部材56により支持部材51に取り付けられると共に、基体54の中央部と他端部が支持部材51から浮いた状態で取り付けられている。

金属板からなる荷重伝達部材57には、一端側に台座部58が設けられ、この荷重伝達部材57は、台座部68を基体54の他端部側に載置した状態で、ネジ部材59により基体54の他端側に取り付けられると共に、荷重伝達部材57が基体54と対向した状態で配置されている。

次に、このように構成された従来の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、基体54の一端側に位置する荷重伝達部材57の他端側において、荷重伝達部材57を下方に押圧するような矢印A方向の荷重がかかると、台座部58を介して基体54の他端部が押圧される。すると、基体54は、もう一方の台座部52を支点として下方に撓み、その結果、基体54の上面に設けられた歪み素子55は伸び、そして、この歪み素子55の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。

また、基体54の一端側に位置する荷重伝達部材57の他端側において、荷重伝達部材57を上方に牽引するような矢印B方向の荷重がかかると、台座部58を介して基体54の他端部が牽引される。すると、基体54は、もう一方の台座部52の支点として上方に撓み、その結果、基体54の上面に設けられた歪み素子55は縮み、そして、この歪み素子55の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。

そして、このような構成の荷重検出装置を自動車座席にする場合は、図6に示すように、支持部材51が車体に設けられたガイド部材60をガイドして移動可能な移動体61に取り付けられると共に、荷重伝達部材57の他端部には、座席62の下部がしっかりと固定されている。また、このような荷重検出装置は、座席62の前方と後方の左右2カ所の計4個が配設され、4個の荷重検出装置のそれぞれに座席62がしっかりと固定され、この4個の荷重検出装置によって、座席62自体の荷重を支えたものとなっている。

しかし、荷重検出装置への座席62の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席62を荷重検出装置に固定した際、少なくとも2カ所、或いは3カ所の荷重検出装置の位置では座席62が水平となるが、残りの位置では、座席62の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。

このため、バラツキのある取付位置で、座席62を荷重検出装置に固定すると、荷重伝達部材57がネジ部材59により歪み検出部材53に固定、結合されているため、荷重伝達部材57が座席62の取付位置側に移動する。即ち、水平の位置にある2カ所、或いは3カ所に配置された荷重検出装置を基準にして、バラツキのある箇所では、荷重伝達部材57が上方、或いは下方に移動して、基準位置にある荷重検出装置よりも歪み検出部材43が撓んだ状態となって、バラツキの位置にある荷重検出装置の基準値がバラツキを生じる。

また、座席62によって、荷重伝達部材57が矢印A方向に押圧された際、歪み検出部材53の他端が支持部材51に当接して、歪み検出部材53の移動をストップするようになるが、この時、この当接により基体54が変形、破損したり或いは、荷重伝達部材57が必要以上に押されて、変形する等の事態が生じるものであった。

概要

基準値の設定が確実で、測定精度の良好なものを提供する。

本発明の荷重検出装置において、荷重伝達部材12と係合可能な係合部材5が設けられているため、座席16の取付位置の水平度にバラツキがあっても、歪み検出部材2を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材12が第1の係合部5dに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材2が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。

目的

そこで、本発明は基準値の設定が確実で、測定精度の良好な荷重検出装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

支軸支点として回転動作可能なシーソー部材と、歪み素子を有する板状の歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材が前記シーソー部材に取り付けられ、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材とが分離された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材との間には、前記荷重伝達部材からの荷重を前記歪み検出部材に伝え、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材と前記係合部材を介して前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにしたことを特徴とする荷重検出装置

請求項2

前記荷重伝達部材と前記係合部材との間には、前記荷重伝達部材の移動方向に遊びを持たせたことを特徴とする請求項1記載の荷重検出装置。

請求項3

前記係合部材は、上、下に位置する第1,第2の係合部と、この第1,第2の係合部との間に設けられた孔を有し、前記係合部材は、前記歪み検出部材に取り付けられると共に、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第1、第2の係合部に係合可能としたことを特徴とする請求項1、又は2記載の荷重検出装置。

請求項4

前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の荷重検出装置。

請求項5

前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項4記載の荷重検出装置。

請求項6

前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項4記載の荷重検出装置。

請求項7

前記シーソー部材は荷重受け部を有し、前記支持部材の水平線からの前記支軸の中心部までの距離と、前記支持部材からの前記荷重受け部の中心部の距離とを等しくしたことを特徴とする請求項5,又は6記載の荷重検出装置。

請求項8

前記荷重伝達部材は、板バネ複数枚積層されて構成されたことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の荷重検出装置。

請求項9

前記荷重伝達部材を構成する前記板バネは、前記シーソー部材側の幅が広く、前記係合部材側に向かうに従って漸次幅狭に形成したことを特徴とする請求項8記載の荷重検出装置。

請求項10

支軸を支点として回動可能なシーソー部材と、歪み素子を有する歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材は弾性を有する板材で形成されて前記シーソー部材に取り付けられ、前記歪み検出部材が前記荷重伝達部材の一部に固着された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材が前記係合部材と係合し湾曲することで前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにしたことを特徴とする荷重検出装置。

請求項11

前記荷重伝達部材と前記係合部材との間には、前記荷重伝達部材の移動方向に遊びを持たせたことを特徴とする請求項10記載の荷重検出装置。

請求項12

前記係合部材は、上、下に位置する第1,第2の係合部と、この第1,第2の係合部との間に設けられた孔を有し、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第1、第2の係合部に係合可能としたことを特徴とする請求項10、又は11記載の荷重検出装置。

請求項13

前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項10から12の何れかに記載の荷重検出装置。

請求項14

前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項13記載の荷重検出装置。

請求項15

前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにしたことを特徴とする請求項13記載の荷重検出装置。

技術分野

0001

本発明は、自動車座席に使用して好適な荷重検出装置に関する。

背景技術

0002

従来の荷重検出装置の構成を図6図7に基づいて説明すると、金属板からなる支持部材51には、台座部52が設けられている。歪み検出部材53は、板状の絶縁基板、或いは表面に絶縁層が設けられた金属板等からなる基体54と、この基体54の中央部の表面に設けられた抵抗体等からなる複数の歪み素子55とで構成され、この歪み検出部材53は、基体54の一端部が台座部52上に載置された状態で、ネジ部材56により支持部材51に取り付けられると共に、基体54の中央部と他端部が支持部材51から浮いた状態で取り付けられている。

0003

金属板からなる荷重伝達部材57には、一端側に台座部58が設けられ、この荷重伝達部材57は、台座部68を基体54の他端部側に載置した状態で、ネジ部材59により基体54の他端側に取り付けられると共に、荷重伝達部材57が基体54と対向した状態で配置されている。

0004

次に、このように構成された従来の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、基体54の一端側に位置する荷重伝達部材57の他端側において、荷重伝達部材57を下方に押圧するような矢印A方向の荷重がかかると、台座部58を介して基体54の他端部が押圧される。すると、基体54は、もう一方の台座部52を支点として下方に撓み、その結果、基体54の上面に設けられた歪み素子55は伸び、そして、この歪み素子55の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。

0005

また、基体54の一端側に位置する荷重伝達部材57の他端側において、荷重伝達部材57を上方に牽引するような矢印B方向の荷重がかかると、台座部58を介して基体54の他端部が牽引される。すると、基体54は、もう一方の台座部52の支点として上方に撓み、その結果、基体54の上面に設けられた歪み素子55は縮み、そして、この歪み素子55の伸びの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。

0006

そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図6に示すように、支持部材51が車体に設けられたガイド部材60をガイドして移動可能な移動体61に取り付けられると共に、荷重伝達部材57の他端部には、座席62の下部がしっかりと固定されている。また、このような荷重検出装置は、座席62の前方と後方の左右2カ所の計4個が配設され、4個の荷重検出装置のそれぞれに座席62がしっかりと固定され、この4個の荷重検出装置によって、座席62自体の荷重を支えたものとなっている。

0007

しかし、荷重検出装置への座席62の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席62を荷重検出装置に固定した際、少なくとも2カ所、或いは3カ所の荷重検出装置の位置では座席62が水平となるが、残りの位置では、座席62の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。

0008

このため、バラツキのある取付位置で、座席62を荷重検出装置に固定すると、荷重伝達部材57がネジ部材59により歪み検出部材53に固定、結合されているため、荷重伝達部材57が座席62の取付位置側に移動する。即ち、水平の位置にある2カ所、或いは3カ所に配置された荷重検出装置を基準にして、バラツキのある箇所では、荷重伝達部材57が上方、或いは下方に移動して、基準位置にある荷重検出装置よりも歪み検出部材43が撓んだ状態となって、バラツキの位置にある荷重検出装置の基準値がバラツキを生じる。

0009

また、座席62によって、荷重伝達部材57が矢印A方向に押圧された際、歪み検出部材53の他端が支持部材51に当接して、歪み検出部材53の移動をストップするようになるが、この時、この当接により基体54が変形、破損したり或いは、荷重伝達部材57が必要以上に押されて、変形する等の事態が生じるものであった。

発明が解決しようとする課題

0010

従来の荷重検出装置において、荷重伝達部材57がネジ部材59により歪み検出部材53に固定、結合されているため、荷重伝達部材57が座席62に取り付けられた際、座席62の取付位置でバラツキのある箇所では、荷重伝達部材57が上方、或いは下方に移動して、基準位置にある荷重検出装置よりも歪み検出部材53が撓んだ状態となって、バラツキの位置にある荷重検出装置の基準値がバラツキを生じ、荷重測定の精度が悪くなるという問題がある。

0011

また、座席62によって、荷重伝達部材57が矢印A方向に押圧された際、歪み検出部材53の他端が支持部材51に当接して、歪み検出部材53の移動をストップするようになるが、この時、この当接により基体54が変形、破損したり或いは、荷重伝達部材57が必要以上に押されて変形する等の事態が生じるものであった。

0012

そこで、本発明は基準値の設定が確実で、測定精度の良好な荷重検出装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

上記課題を解決するための第1の解決手段として、支軸を支点として回転動作可能なシーソー部材と、歪み素子を有する板状の歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材が前記シーソー部材に取り付けられ、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材とが分離された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と前記歪み検出部材との間には、前記荷重伝達部材からの荷重を前記歪み検出部材に伝え、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材と前記係合部材を介して前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした構成とした。

0014

また、第2の解決手段として、前記荷重伝達部材と前記係合部材との間には、前記荷重伝達部材の移動方向に遊びを持たせた構成とした。また、第3の解決手段として、前記係合部材は、上、下に位置する第1,第2の係合部と、この第1,第2の係合部との間に設けられた孔を有し、前記係合部材は、前記歪み検出部材に取り付けられると共に、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第1、第2の係合部に係合可能とした構成とした。

0015

また、第4の解決手段として、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。また、第5の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。

0016

また、第6の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。また、第7の解決手段として、前記シーソー部材は荷重受け部を有し、前記支持部材の水平線からの前記支軸の中心部までの距離と、前記支持部材からの前記荷重受け部の中心部の距離とを等しくした構成とした。

0017

また、第8の解決手段として、前記荷重伝達部材は、板バネ複数枚積層されて構成された。また、第9の解決手段として、前記荷重伝達部材を構成する前記板バネは、前記シーソー部材側の幅が広く、前記係合部材側に向かうに従って漸次幅狭に形成した構成とした。

0018

また、第10の解決手段として、支軸を支点として回動可能なシーソー部材と、歪み素子を有する歪み検出部材と、前記シーソー部材に加えられた荷重を前記歪み検出部材に伝達する荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材は弾性を有する板材で形成されて前記シーソー部材に取り付けられ、前記歪み検出部材が前記荷重伝達部材の一部に固着された状態で配設されると共に、前記荷重伝達部材と係合可能な係合部材が設けられ、前記シーソー部材に荷重がかかった時、前記荷重伝達部材が前記係合部材と係合し湾曲することで前記歪み検出部材に荷重を伝えて、前記歪み検出部材を撓ますようにした構成とした。

0019

また、第11の解決手段として、前記荷重伝達部材と前記係合部材との間には、前記荷重伝達部材の移動方向に遊びを持たせた構成とした。また、第12の手段として、前記係合部材は、上、下に位置する第1,第2の係合部と、この第1,第2の係合部との間に設けられた孔を有し、前記荷重伝達部材の一端部が前記孔に遊びのある状態で挿入されて、前記荷重伝達部材が前記第1、第2の係合部に係合可能とした構成とした。

0020

また、第13の解決手段として、前記シーソー部材を支持する前記支軸を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段を設け、前記シーソー部材が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれ前記ストッパー手段によって前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。また、第14の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記支持部材には、前記支軸を挟む位置にネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記シーソー部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。

0021

また、第15の解決手段として、前記シーソー部材の下部には、前記シーソー部材を取り付ける支持部材が配置され、前記シーソー部材には、前記支軸を挟む位置に配置されたネジ部材からなる前記ストッパー手段がねじ込まれ、前記ネジ部材と前記支持部材とが衝合して、前記シーソー部材の回転をストップするようにした構成とした。

発明を実施するための最良の形態

0022

本発明の荷重検出装置の図面を説明すると、図1は本発明の荷重検出装置の要部の断面図、図2は本発明の荷重検出装置の分解斜視図、図3は本発明の荷重検出装置の動作を示す説明図である。

0023

次に、本発明の荷重検出装置の構成を図1図3に基づいて説明すると、金属板からなる帯状の支持部材1は、長手方向の中心線に沿って設けられた複数の第1,第2,第3,第4のネジ孔1a、1b、1c、1dと、第1と第2のネジ孔1a、1bとの間に設けられた比較的大きな円形の孔1eとを有する。

0024

歪み検出部材2は、板状の絶縁基板、或いは表面に絶縁層が設けられた金属板等からなる基体3と、この基体3の中央部の表面に設けられた抵抗体等からなる複数の歪み素子4とで構成されている。そして、歪み素子4は、基体3の長手方向の中央部を挟んで対向する位置に、それぞれ複数個設けられている。

0025

金属材等の強度の強い材料からなる係合部材5は、取付部5aと、この取付部5aから垂直方向に延びる板状の腕部5bと、この腕部5bに設けられた四角状の孔5cと、この孔5cの上、下に位置する第1,第2の係合部5d、5eとを有する。そして、この係合部材5は、取付部5aが基体3の長手方向の中央部に固着されて、基体3と一体化され、係合部材5の両側には、歪み素子4が位置した状態となっている。

0026

また、基体3の両端側の上、下面には、それぞれ座板部6が配置され、下方に位置する座板部6が第1,第2のネジ孔1,1bの周囲に位置する支持部材1の上面に載置され、座板部6,及び基体3に設けた孔(図示せず)に2個の頭付のネジ部材7を第1,第2のネジ孔1a、1bにねじ込みして、基体3の中央部が支持部材1の表面から浮いた状態で、基体3の両端部が支持部材1に取り付けられて、両持ち支持となっている。そして、歪み検出部材2が支持部材1に取り付けられた際、係合部材5の下部は、孔1eと対向し、係合部材5が上下に移動した時、この孔1eが逃げ孔となって、支持部材1にぶつかるのを防止している。

0027

U字状をなした金属板等からなる保持部材8は、底壁8aと、この底壁8aの両端から垂直方向に延びる一対の側壁8bと、互いに対向した位置で、一対の側壁8bに設けられた円形の孔8cとを有し、この保持部材8は、底壁8bが第3,第4のネジ孔1c、1d間の中央部の位置で支持部材1上に配置された状態で、スポット溶接、或いはネジ手段等の固定手段により支持部材1に固着されている。

0028

略直方体状の金属材からなるシーソー部材9は、直方体状の本体部9aと、本体部9aの一端側に設けられた幅広の取付部9bと、この取付部9bの端面側に設けられた凹部9cと、長手方向の中央部において、長手方向と直交する方向に設けられた円形の孔9dと、この孔9dを挟んで、取付部9cと反対側に位置し、長手方向と直交する方向に本体部9aの側部から突出して設けられた荷重受け部9eとを有すると共に、荷重受け部9eは、金属棒を本体部9aに圧入する等して形成されている。

0029

そして、このシーソー部材9は、本体部9aを保持部材8の一対の側壁8b間に位置させ、円柱の支軸10を保持部材8の孔8cとシーソー部材9の孔9dに挿通して、支軸10を支点として回転動作可能に取り付けられている。このシーソー部材9が取り付けられた際、支軸10の中心部C1と、加重受け部9eの中心部C2とは、支持部材1の水平線Sから等しい距離Kとなっていると共に、本体部9aの下部には、第3,第4のネジ孔1c、1dが対向した状態となっている。

0030

棒状のネジ部材からなる一対のストッパー手段11は、それぞれ第3,第4のネジ孔1c、1dにねじ込みして取り付けられ、ストッパー手段11のねじ込み、ネジ戻しによって、支持部材1からの高さの調整が可能となっている。そして、このストッパー手段11は、支軸10を挟むように配置されており、荷重受け部9eに下方に押圧するような矢印A方向の荷重がかかると、シーソー部材9は反時計方向に回転すると共に、一方のストッパー手段11にぶつかって、シーソー部材9の回転がストップする。

0031

また、荷重受け部9eに上方に牽引するような矢印B方向の荷重がかかると、シーソー部材9は時計方向に回転すると共に、他方のストッパー手段11にぶつかって、シーソー部材9の回転がストップする。なお、ストッパー手段11は、支持部材1に取り付けたもので説明したが、シーソー部材9に設けたネジ孔にストッパー手段11をねじ込みして取り付け、このストッパー手段11を支持部材1に衝合させて、シーソー部材9の回転をストップさせるようにしても良い。

0032

荷重伝達部材12は、ステンレス材等からなる板バネ13が複数枚積層されて構成されており、この板バネ13は、一端部13aが幅広で形成されると共に、この一端部13aから他端部13bに向かうに従って漸次幅狭になるような台形状で形成されている。そして、この荷重伝達部材12は、幅広の一端部13aがシーソー部材9の凹部9cに圧入する等の方法により取り付けられると共に、荷重伝達部材12の幅狭の他端部13bは、係合部材5の孔5c内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材12と歪み検出部材2とは互いに分離された状態となっている。

0033

また、係合部5の孔5cに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材12は、シーソー部材9に矢印A方向の荷重がかかった時、シーソー部材9が反時計方向に回転するため、上方に位置する第1の係合部5dに係合して、係合部材5を上方に引き上げる。その結果、歪み検出部材2の基体3が撓むに従って、歪み素子4も撓むようになる。

0034

また、係合部5の孔5cに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材12は、シーソー部材9に矢印B方向の荷重がかかった時、シーソー部材9が時計方向に回転するため、下方に位置する第2の係合部5eに係合して、係合部材5を下方に押し下げる。その結果、歪み検出部材2の基体3が撓むに従って、歪み素子4も撓むようになる。

0035

次に、このように構成された本発明の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eを下方に押圧するような矢印A方向の荷重がかかると、シーソー部材9は支軸10を支点として反時計方向に回転する。すると、図3に示すように、これに伴って荷重伝達部材12も反時計方向に回転して、荷重伝達部材12が上方に位置する第1の係合部5dに係合して、係合部材5を上方に引き上げる。その結果、歪み検出部材2の基体3が撓むと共に、この基体3の撓みに従って、歪み素子4も撓むようになり、そして、この歪み素子4の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。また、シーソー部材9の反時計方向の回転は、荷重受け部材9e側に位置するストッパー手段11にぶつかって、その回転がストップするようになる。

0036

また、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eを上方に牽引するような矢印B方向の荷重がかかると、シーソー部材9は支軸10を支点として時計方向に回転する。すると、これに伴って荷重伝達部材12も時計方向に回転して、荷重伝達部材12が下方に位置する第2の係合部5eに係合して、係合部材5を下方に押し下げる。その結果、歪み検出部材2の基体3が撓むと共に、基体3の撓みに従って、歪み素子4も撓むようになり、そして、この歪み素子4の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。また、シーソー部材9の時計方向の回転は、荷重伝達部材12側に位置するストッパー手段11にぶつかって、その回転がストップするようになる。

0037

そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図1に示すように、支持部材1が車体に設けられたガイド部材14をガイドして移動可能な移動体15に取り付けられると共に、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eには、座席16の下部がしっかりと固定されている。

0038

また、このような荷重検出装置は、座席16の前方と後方の左右2カ所の計4個が配設され、4個の荷重検出装置のそれぞれに座席16がしっかりと固定され、この4個の荷重検出装置によって、座席16自体の荷重を支えたものとなっている。そして、座席16自体の荷重がかかった時、この重みによって、荷重伝達部材12は、第1の係合部5dに当接した状態の中立位置となり、この中立位置では、歪み検出部材2の撓みが生じない状態となっている。

0039

通常、荷重検出装置への座席16の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席16を荷重検出装置に固定した際、少なくとも2カ所、或いは3カ所の荷重検出装置の位置では座席16が水平となるが、残りの位置では、座席16の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。

0040

そして、バラツキのある取付位置で、座席16を荷重検出装置に固定、即ち、座席16を荷重受け部9eに固定すると、水平の位置にある2カ所、或いは3カ所に配置された荷重受け部9eを基準にして、バラツキのある箇所では、荷重受け部9eが上方、或いは下方に移動したものとなるが、荷重伝達部材12と係合部材5との間が遊びのある状態で、係合可能な状態となっているため、歪み検出部材2を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材12が第1の係合部5dに係合状態、或いは係合可能な状態となる。従って、中立位置では、全ての歪み検出部材2が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となる。

0041

また、座席16によって、シーソー部材9が矢印A方向に押圧されたり、或いは矢印B方向に牽引したりすると、シーソー部材9がそれぞれストッパー手段11にぶつかって、シーソー部材9の回転がストップされるため、歪み検出部材2,或いは荷重伝達部材12に不必要な過負荷がかかることが無くなる。

0042

なお、上記実施例では、歪み検出部材2が両持ち支持され、係合部材5が歪み検出部材2の中央部において配置されたもので説明したが、歪み検出部材2が片持ち支持され、片持ちされた側と反対の位置に係合部材5を配置して、歪み検出部材2を撓ますようにしても良い。

0043

図4及び図5は本発明の他の実施例である荷重検出装置の構造を示すもので、図4は本発明の荷重検出装置の分解斜視図、図5は本発明の荷重検出装置の動作を示す説明図である。尚、図1から図3で説明した同一部品については同一符号を付してその説明を省略する。

0044

この場合、前記図1から図3で説明した第1の実施例との相違点は、前記歪み検出部材と前記係合部材及び前記荷重伝達部材の構成が一部相違している点である。

0045

すなわち本実施例では、金属板からなる帯状の支持部材21は、長手方向の中心線に沿って一端側に設けられた一対のネジ孔21a、21bを有している。また、長手方向の他端側には、後述する係合部材25が固着されている。

0046

歪み検出部材22は、抵抗体などからなる歪み素子から構成されており、前記歪み検出部材22に歪み素子を一体的に形成するか、または歪み素子自体を前記歪み検出部材22として形成するようにしてもよい。そして、前記歪み検出部材22は、後述する荷重伝達部材32の一部に固着されて配設されている。

0047

金属材などの強度の強い材料からなる係合部材25は、取付部25aと、この取付部25aから垂直方向に延びる板状の腕部25bと、この腕部25bに設けられた四角状の孔25cと、この孔25cの上、下に位置する第1、第2の係合部25d、25eとを有する。

0048

荷重伝達部材32は、ステンレスなどからなる板バネ33が複数枚積層されて構成されており、この板バネ33は、一端部33aが幅広で形成されると共に、この一端部33aから他端部33bに向かうに従って漸次幅狭になるような台形状で形成されている。また、幅広の前記一端部33aの近傍上面には、前記歪み検出部材22が複数個並設して固着されている。

0049

そして、この荷重伝達部材32は、幅広の一端部33aが前記シーソー部材9の凹部9cに圧入する等の方法により取り付けられると共に、荷重伝達部材32の幅狭の他端部33bは、前記係合部材25の孔25c内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材32と係合部材25とは互いに分離された状態となっている。

0050

また、係合部25の孔25cに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材32は、シーソー部材9に矢印A方向のの荷重がかかった時、シーソー部材9が反時計方向に回転するため、上方に位置する第1の係合部25dに係合して、係合部材25を上方へ付勢する。この結果、弾性を有する板バネ33で構成された荷重伝達部材32が上方へ向かって湾曲することとなり、板ばね33の一端部33aの近傍上面に固着された歪み検出部材22が撓むに従って、歪み素子も撓むようになる。

0051

また、係合部25の孔25cに遊びのある状態で挿通された荷重伝達部材32は、シーソー部材9に矢印B方向のの荷重がかかった時、シーソー部材9が時計方向に回転するため、下方に位置する第2の係合部25eに係合して、係合部材25を下方へ付勢する。この結果、弾性を有する板バネ33で構成された荷重伝達部材32が下方へ向かって湾曲することとなり、板ばね33の一端部33aの近傍上面に固着された歪み検出部材22が撓むに従って、歪み素子も撓むようになる。

0052

次に、上記構成の荷重検出装置の動作を説明すると、先ず、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eを下方に押圧するような矢印A方向の荷重がかかると、シーソー部材9は支軸10を支点として反時計方向に回転する。すると、図5に示すように、これに伴って荷重伝達部材32も反時計方向に回転して、荷重伝達部材32が上方に位置する第1の係合部25dに係合して、係合部材25を上方に付勢する。

0053

その結果、弾性を有する板バネ33で構成された荷重伝達部材32が上方へ向かって湾曲することとなり、板ばね33の一端部33aの近傍上面に固着された歪み検出部材22が撓むに従って、歪み素子も撓むようになり、そして、この歪み素子の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。また、シーソー部材9の反時計方向の回転は、荷重受け部材9e側に位置するストッパー手段11にぶつかって、その回転がストップするようになる。

0054

また、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eを上方に牽引するような矢印B方向の荷重がかかると、シーソー部材9は支軸10を支点として時計方向に回転する。すると、これに伴って荷重伝達部材32も時計方向に回転して、荷重伝達部材32が下方に位置する第2の係合部25eに係合して、係合部材25を下方に付勢する。

0055

その結果、弾性を有する板バネ33で構成された荷重伝達部材32が下方へ向かって湾曲することとなり、板ばね33の一端部33aの近傍上面に固着された歪み検出部材22が撓むに従って、歪み素子も撓むようになり、そして、この歪み素子の撓みの量を電気的に検出して、荷重を測定するようになっている。また、シーソー部材9の時計方向の回転は、荷重伝達部材32側に位置するストッパー手段11にぶつかって、その回転がストップするようになる。

0056

そして、このような構成の荷重検出装置を自動車の座席にする場合は、図1で示した第1の実施例と同じように、支持部材21(1)が車体に設けられたガイド部材14をガイドして移動可能な移動体15に取り付けられると共に、シーソー部材9に設けられた荷重受け部9eには、座席16の下部がしっかりと固定されている。

0057

また、このような荷重検出装置は、座席16の前方と後方の左右2カ所の計4個が配設され、4個の荷重検出装置のそれぞれに座席16がしっかりと固定され、この4個の荷重検出装置によって、座席16自体の荷重を支えたものとなっている。そして、座席16自体の荷重がかかった時、この重みによって、荷重伝達部材32(12)は、第1の係合部25d(5d)に当接した状態の中立位置となり、この中立位置では、歪み検出部材22(2)の撓みが生じない状態となっている。

0058

通常、荷重検出装置への座席16の取付位置の水平度にはバラツキがあり、このため、座席16を荷重検出装置に固定した際、少なくとも2カ所、或いは3カ所の荷重検出装置の位置では座席16が水平となるが、残りの位置では、座席16の取付位置が下方、或いは上に位置した状態となり、取付位置にバラツキが生じたものとなっている。

0059

そして、バラツキのある取付位置で、座席16を荷重検出装置に固定、即ち、座席16を荷重受け部9eに固定すると、水平の位置にある2カ所、或いは3カ所に配置された荷重受け部9eを基準にして、バラツキのある箇所では、荷重受け部9eが上方、或いは下方に移動したものとなるが、荷重伝達部材32(12)と係合部材25(5)との間が遊びのある状態で、係合可能な状態となっているため、歪み検出部材22(2)を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材32(12)が第1の係合部25d(5d)に係合状態、或いは係合可能な状態となる。従って、中立位置では、全ての歪み検出部材22(2)が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となる。

0060

また、座席16によって、シーソー部材9が矢印A方向に押圧されたり、或いは矢印B方向に牽引したりすると、シーソー部材9がそれぞれストッパー手段11にぶつかって、シーソー部材9の回転がストップされるため、歪み検出部材22(2)、或いは荷重伝達部材32(12)に不必要な過負荷がかかることが無くなる。

0061

尚、本実施例の構成においても、前記歪み検出部材22に歪み素子を一体的に形成するか、または歪み素子自体を前記歪み検出部材22として形成するようにすると共に、前記歪み検出部材22を、弾性を有する板バネ33から構成された前記荷重伝達部材32の幅広の一端部33aの近傍上面に固着して配設するようにして、前記荷重伝達部材32の幅狭の他端部33bは、前記係合部材25の孔25c内の上下方向に遊びのある状態で挿通されて、荷重伝達部材32と係合部材25とは互いに分離された状態になっていることから、上記した実施例と同様の効果が得られると共に、部品点数が削減できるため、安価対応が図れるものとなる。

発明の効果

0062

本発明の荷重検出装置において、シーソー部材9に取り付けられた荷重伝達部材12と歪み検出部材2とが分離された状態で配設されると共に、荷重伝達部材12と歪み検出部材2との間には、荷重伝達部材12からの荷重を歪み検出部材2に伝え、荷重伝達部材12と係合可能な係合部材5が設けられているため、座席16の取付位置の水平度にバラツキがあっても、歪み検出部材2を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材12が第1の係合部5dに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材2が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。特に、自動車の座席に使用して好適な荷重検出装置を提供できる。

0063

また、荷重伝達部材12と係合部材5との間には、荷重伝達部材12の移動方向に遊びを持たせたため、座席16の取付位置の水平度に多少のバラツキがあっても、全ての歪み検出部材2が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、極めて精度の良い荷重測定ができる。

0064

また、係合部材5は、上、下に位置する第1,第2の係合部5d、5eと、この第1,第2の係合部5d、5eとの間に設けられた孔5cを有し、係合部材5は、歪み検出部材2に取り付けられると共に、荷重伝達部材12の一端部が孔5cに遊びのある状態で挿入されて、荷重伝達部材12が第1、第2の係合部5d、5eに係合可能としたため、その構成が簡単で、生産性が良く、安価なものが得られる。

0065

また、シーソー部材9を支持する支軸10を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段11を設け、シーソー部材9が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれストッパー手段11によってシーソー部材11の回転をストップするようにしたため、荷重伝達部材12と歪み検出部材2に不必要な過負荷がかかることが無く、変形、破損のないものが得られる。また、ストッパー手段11は高さの調整が可能であるため、精度の良いストッパーを提供できる。

0066

また、シーソー部材9の下部には、シーソー部材9を取り付ける支持部材1が配置され、支持部材1には、支軸10を挟む位置にネジ部材からなるストッパー手段11がねじ込まれ、ネジ部材とシーソー部材9とが衝合して、シーソー部材9の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。

0067

また、シーソー部材9の下部には、シーソー部材9を取り付ける支持部材1が配置され、シーソー部材9には、支軸10を挟む位置に配置されたネジ部材からなるストッパー手段11がねじ込まれ、ネジ部材と支持部材1とが衝合して、シーソー部材9の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。

0068

また、シーソー部材9は荷重受け部9eを有し、支持部材1の水平線Sからの支軸10の中心部C1までの距離Kと、支持部材1からの荷重受け部9eの中心部C2の距離Kとを等しくしたため、シーソー部材9の回転時、荷重受け部9eの垂直な上下方向の移動量を大きくでき、操作性の良好なものが得られる。

0069

また、荷重伝達部材12は、板バネ13が複数枚積層されて構成されたため、大きな荷重に耐えることができると共に、荷重がかかった際、大きく湾曲して、繰り返しに耐え得る荷重伝達部材12を提供できる。

0070

また、荷重伝達部材12を構成する板バネ13は、シーソー部材9側の幅が広く、係合部材5側に向かうに従って漸次幅狭に形成したため、荷重がかかった際、大きく湾曲して、長期の繰り返しに耐え得る荷重伝達部材12を提供できる。

0071

また、シーソー部材9に取り付けられた荷重伝達部材32が弾性を有する板材で形成されて、歪み検出部材22が荷重伝達部材32の一部に固着された状態で配設されると共に、荷重伝達部材32と係合可能な係合部材25が設けられ、シーソー部材9に荷重がかかった時、荷重伝達部材32が係合部材25と係合し湾曲することで歪み検出部材22に荷重が伝わるようにしたため、座席16の取付位置の水平度にバラツキがあっても、歪み検出部材22を撓ませることなく、それぞれの荷重伝達部材32が第1の係合部25dに係合状態、或いは係合可能な状態となって、全ての歪み検出部材22が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、精度の良い荷重測定ができる。また、部品点数が削減できるため、安価対応が図れる。特に、自動車の座席に使用して好適な荷重検出装置を提供できる。

0072

また、荷重伝達部材32と係合部材25との間には、荷重伝達部材32の移動方向に遊びを持たせたため、座席16の取付位置の水平度に多少のバラツキがあっても、全ての歪み検出部材22が撓むことなく、所定の基準値を維持した状態となり、極めて精度の良い荷重測定ができる。

0073

また、係合部材25は、上、下に位置する第1,第2の係合部25d、25eと、この第1,第2の係合部25d、25eとの間に設けられた孔25cを有し、荷重伝達部材32の一端部が孔25cに遊びのある状態で挿入されて、荷重伝達部材32が第1、第2の係合部25d、25eに係合可能としたため、その構成が簡単で、生産性が良く、安価なものが得られる。

0074

また、シーソー部材9を支持する支軸10を挟む位置には、高さ調整可能な一対のストッパー手段11を設け、シーソー部材9が中立位置から時計方向、或いは反時計方向に回転した時、それぞれストッパー手段11によってシーソー部材11の回転をストップするようにしたため、荷重伝達部材32と歪み検出部材22に不必要な過負荷がかかることが無く、変形、破損のないものが得られる。また、ストッパー手段11は高さの調整が可能であるため、精度の良いストッパーを提供できる。

0075

また、シーソー部材9の下部には、シーソー部材9を取り付ける支持部材21が配置され、支持部材21には、支軸10を挟む位置にネジ部材からなるストッパー手段11がねじ込まれ、ネジ部材とシーソー部材9とが衝合して、シーソー部材9の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。

0076

また、シーソー部材9の下部には、シーソー部材9を取り付ける支持部材21が配置され、シーソー部材9には、支軸10を挟む位置に配置されたネジ部材からなるストッパー手段11がねじ込まれ、ネジ部材と支持部材21とが衝合して、シーソー部材9の回転をストップするようにしたため、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好なものが得られる。

図面の簡単な説明

0077

図1本発明の一実施例である荷重検出装置の要部の断面図。
図2本発明の一実施例である荷重検出装置の分解斜視図。
図3本発明の一実施例である荷重検出装置の動作を示す説明図。
図4本発明の他の実施例である荷重検出装置の分解斜視図。
図5本発明の他の実施例である荷重検出装置の動作を示す説明図。
図6従来の荷重検出装置の側面図。
図7従来の荷重検出装置の分解斜視図。

--

0078

1支持部材
1a 第1のネジ孔
1b 第2のネジ孔
1c 第3のネジ孔
1d 第4のネジ孔
1e 孔
2歪み検出部材
3基体
4歪み素子
5係合部材
5a取付部
5b 腕部
5c 孔
5d 第1の係合部
5e 第2の係合部
6座板部
7ネジ部材
8保持部材
8a底壁
8b側壁
8c 孔
9シーソー部材
9a 本体部
9b 取付部
9c 凹部
9d 孔
9e荷重受け部
10支軸
11ストッパー手段(ネジ部材)
12荷重伝達部材
13板バネ
13a 一端部
13b 他端部
21 支持部材
21a,21b ネジ孔
22 歪み検出部材
25 係合部材
25a 取付部
25b 腕部
25c 孔
25d 第1の係合部
25e 第2の係合部
32 荷重伝達部材
33 板バネ
33a 一端部
33b 他端部
C1 中心部
C2 中心部
S水平線
K 距離

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