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Dokumentenidentifikation DE10145367B4 13.04.2006
Titel Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, einwirkenden Kraft
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Schlenk, Wolfgang, Dr., 91058 Erlangen, DE;
Unger, Gergor, 82110 Germering, DE
DE-Anmeldedatum 14.09.2001
DE-Aktenzeichen 10145367
Offenlegungstag 24.04.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse B60R 21/01(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, einwirkenden Kraft.

Auf dem Gebiet des Insassenschutzes in Kraftfahrzeugen gewinnt die Ermittlung des Insassengewichts zunehmend an Bedeutung. Das Insassengewicht und gegebenenfalls auch die Gewichtsverteilung über dem Fahrzeugsitz sind dabei geeignete Größen, um eine "Out of Position" des Insassen mitzubestimmen. Bei einer solchen "Out of Position"-Haltung des Insassen kann ein vollständiges Aufblasen des Airbags dem Insassen mehr Schaden zufügen als nutzen. Solche "Out of Position"-Fälle liegen etwa dann vor, wenn der Insasse weit nach vorne gebeugt seinen Kopf direkt vor die Austrittsöffnung des Airbags hält. Insbesondere sind auch kleine, leichte Personen gefährdet, die aufgrund ihrer Statur weit vorne am Lenkrad sitzen und bei einer plötzlichen Airbagentfaltung gefährdet sein können. Die Ermittlung des Insassengewichts ist dabei, meist in Verbindung mit optischen oder anderen Mitteln zur Insassenpositionserkennung, erforderlich, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere Stufen eines mehrstufigen Airbags zu aktivieren sind. Somit kann die Verletzungsgefahr für den Insassen minimiert werden.

Vielfach sind in das Sitzpolster einzubringende und mit elektrischen Strukturen versehene Matten vorgeschlagen worden, die bei einer Gewichtseinwirkung ihren elektrischen Widerstand ändern.

Das Einbringen einer solchen Matte in einen Fahrzeugsitz ist äußerst aufwendig. Auch die elektrische Anbindung einer solchen Matte ist aufwendig.

Die DE 38 09 074 A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der an den das Sitzpolster und die Sitzlehne tragenden Sitzträgerbestandteilen angebrachte Drucksensoren eine Gewichtsänderung anzeigen. Dabei ist an jeder Sitzschiene ein vorderer und ein hinterer, Druckkräfte messender Sensor angebracht.

Im allgemeinen werden Dehnungsmessstreifen, kapazitive oder piezoelektrische Elemente zur Aufnahme von Druckänderungen verwendet.

Nachteilig bei einer derartigen Messvorrichtung ist, dass sehr kleine Verformungen an der bestehenden Sitzstruktur sensorisch zu erfassen sind. Wegänderungen im zig-&mgr;-Bereich stellen hinsichtlich der Auflösung des Messsignals ein Problem dar.

Im Hinblick auf einen Einsatz der Messvorrichtung über die Betriebsdauer des Fahrzeugs ist die Messanordnung auch vor Überlast zu schützen. Dazu müssten bei der bekannten Messvorrichtung aber mechanische Anschläge im Bereich von einigen – zig &mgr;m gefertigt werden.

Geometrieänderungen aufgrund von Temperatureinflüssen haben bei der bekannten Messvorrichtung die gleiche Größenordnungen wie die Messgröße. Die bekannte Messvorrichtung erfordert daher eine Einrichtung zur Kompensierung von solchen Temperatureinflüssen.

Alle verwendeten Bauteile müssen geringe Toleranzen aufweisen. Bauteile mit diesen geringen mechanischen Toleranzen sind teuer.

Aus der Druckschrift DE 199 25 877 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einem Sitz einwirkenden Kraft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Dies geht insbesondere aus den dortigen 3 und 4 hervor: die dort gezeigten Lagerscheiben werden durch eine Sensorbasis, die fest mit einem Sitzträger verbunden ist, und durch eine Sensorplatte, die im Ausführungsbeispiel gemäß der dortigen 3 mit der Sensorbasis und gemäß dem Ausführungsbeispiel der dortigen 4 mit einer Sitzschiene verbunden ist, gebildet. Im Ausführungsbeispiel gemäß der dortigen 3 ist eine erste Kegelfeder zwischen der Halterung und der Sensorplatte und eine zweite Kegelfeder zwischen der Sensorplatte und einem an der Sitzfeder befestigten Fußgestell angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß der dortigen 4 ist hingegen eine erste Kegelfeder zwischen einem als Schraubenmutter ausgebildeten Steg und der Sensorbasis und eine zweite Kegelfeder zwischen der Sensorbasis und der Sensorplatte angeordnet.

In beiden Fällen ist also jeweils nur eine Kegelfeder zwischen der Sensorbasis und der Sensorplatte – also zwischen Lagerscheiben – angeordnet, während die andere Kegelfeder entweder unter der Sensorbasis oder über der Sensorplatte angeordnet ist.

Diese Art der Anordnung macht es jedoch schwierig, wenn nicht gar unmöglich, die gesamte Anordnung in einem Gehäuse unterzubringen, dass in vorteilhafter Weiterbildung die beiden Lagerscheiben als Gehäusebestandteil enthält, in dem die Federelemente vor äußeren Einflüssen geschützt sind.

Auch aus der Druckschrift US 6,129,168 geht eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz einwirkenden Kraft hervor. Dort ist in einem Gehäuse eine Welle eingebracht, die mit dem Deckel des Gehäuses fest verbunden ist und ansonsten beweglich gelagert ist und bewegt wird bei einer Auslenkung des als Federelement dienenden Deckels im Verhältnis zum Boden des Gehäuses. Die Auslenkung der Welle kann über einen an der Welle angebrachten Sensor festgestellt werden. Insofern können der Boden und der Deckel des Gehäuses als Lagerscheiben angesehen werden, wobei der Deckel gleichzeitig als Federelement dient. Weitere Federelemente sind der Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz einwirkenden Kraft anzugeben, die eine gute Auflösung gewährleistet und störunanfällig ist.

Die Erfindung wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Dabei werden in die bestehende Sitzträgerstruktur zusätzlich zumindest zwei als Tellerfedern ausgebildete Federelemente eingebracht, das Sitzträgerbestandteile miteinander koppelt. Der auf der Sitzträgerstruktur angebrachte Sitz mit Sitzpolster und Sitzlehne ist damit federnd gelagert. Es ist ein Sensor vorgesehen, der den Federweg der Federelemente oder eine Änderung des Federwegs oder eine Position der Federelemente aufnimmt. Darunter wird nicht nur verstanden, dass der Federweg kontinuierlich aufgezeichnet wird. Vom Schutz mitumfasst wird auch ein Sensor, der lediglich feststellt, ob ein bestimmter Federweg überschritten ist. Der Ort der Federwegerfassung kann an den Federelementen selbst erfolgen oder aber an anderen Elementen, die aufgrund der federnden Lagerung des Sitzes ebenfalls bei Belastung signifikant ausgelenkt werden, so also auch an Sitzträgerbestandteilen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine in einem Lager verschiebliche Welle auf, die an einem Sitzträgerbestandteil angeordnet ist. Die Welle weist einen radialen Steg auf, der verschieblich innerhalb des Lagers angeordnet ist, das durch voneinander beabstandeten Lagerscheiben gebildet wird. Erfindungsgemäß ist die eine Tellerfeder zwischen dem Steg und einer der Lagerscheiben und eine weitere Tellerfeder zwischen dem Steg und der anderen Lagerscheibe angeordnet.

Die Verwendung zumindest zweier oder mehr Tellerfedern als Federelemente hat den Vorteil, dass die Federanordnung insgesamt eine sehr kompakte Baumaße aufweisen kann und damit platzsparend eingesetzt werden kann. Die Anzahl und Stärke der Tellerfedern ist insbesondere auf die Messaufgabe abgestimmt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die gesamte Anordnung in einem Gehäuse unterzubringen ist, das in einer vorteilhaften Weiterbildung die beiden Lagerscheiben als Gehäusebestandteile enthält, in dem die Federelemente vor äußeren Einflüssen geschützt sind.

Sitzträgerbestandteile sind im wesentlichen Sitzstrukturen, die den Sitz mit Sitzpolster und Lehne tragen, also insbesondere eine Grundplatte für den Sitz – im Falle eines Fahrzeugsitzes ist dies meist das Bodenteil der Karosserie -, Sitzschienen zum Verschieben des Sitzes, der den Sitz mit den Sitzschienen verbindenden und in den Sitzschienen gleitende Schlitten oder Sitzstreben zur Aufnahme von Sitzpolster oder Lehne.

Jedes Federelement ist bei der Erfindung dergestalt in den Kraftpfad "Sitz – Sitzschiene – Grundplatte" eingebracht, dass es federnd nachgibt, sobald eine Kraft und insbesondere eine durch einen Gegenstand oder einen Insassen auf dem Sitz hervorgerufene Gewichtskraft auf den Sitz einwirkt.

Die Federelemente haben dabei einen großen Federweg und liefern deshalb ein signifikantes Signal. Das Gewicht als Kraftgröße wird durch Messung des Federweges/der Verformung der Federelemente ermittelt. Zwischen den Größen Kraft und Federweg besteht vorzugsweise Proportionalität.

Jedes Federelement hat dabei eine definierte Federkonstante, so dass eine bestimmte Verformung der Federelemente für eine bestimmte, auf die Federelemente einwirkende Gewichtskraft steht.

Die Federelemente sind dabei definiert nachgiebig bei einer über Sitzträgerbestandteile übertragene Gewichtsbelastung, und gehen bei Beendigung der Gewichtsbelastung wieder in ihre jeweilige Ausgangslage zurück.

Durch geeignete Dimensionierung wird bei Belastung des Fahrzeugsitzes ein Federweg erzeugt, der eine sehr gute Auflösung der zu ermittelnden Kraftgröße zulässt.

Ein infolge Temperaturänderung erzeugter Federweg ist gegenüber einem durch Krafteinwirkung erzeugten Federweg vernachlässigbar.

Da die mechanische Leistung = Kraft × Geschwindigkeit groß ist, ist auch ein großes elektrisches Signal zu erwarten. Der mechanische Aufbau ist bei Einleitung der zu messenden Kraft bzgl. Ein- und Ausleitung momentenfrei. Deshalb haben mechanische Toleranzen der Schnittstellen (Sitz, Sitzaufhängung, Chassis) keinen oder nur geringen Einfluss.

Bauteile erfordern keine überaus hohe Toleranzgenauigkeit, wodurch die Vorrichtung kostengünstig hergestellt werden kann. Auch kann als Sensor für die Messung des Federwegs ein Standardsensor verwendet werden. Die Wegemessung ist technisch gut möglich und auch industrialisierbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Der Federweg ist bei maximaler Auslenkung des Federelements vorzugsweise größer oder gleich 0,1 mm, insbesondere größer oder gleich 0,5 mm und im für eine besonders gute Auflösung etwa 1 mm.

Insbesondere ist die maximale Auslenkung kleiner 5 mm.

Mit diesen Größenangaben für die maximale Auslenkung des Federelements sind die Anforderungen hinsichtlich einer hinreichenden Signalauflösung einerseits und einer geringen Beeinträchtigung des Insassenkomforts andererseits erfüllt. Eine zu große maximale Auslenkung würde dazu führen, dass der Insasse Schwingbewegungen aufgrund des Federelements verspüren würde, was nicht gewünscht ist. Zu große maximale Auslenkungen führen darüber hinaus zu einer großen Bauhöhe, die wiederum eine Vergrößerung der Innenraumabmessungen nach sich ziehen kann. Zu geringe maximale Auslenkungen liefern andererseits nicht die erforderliche Auflösung im Messsignal.

Bei einer maximalen Auslenkung des Federelements von ±1 mm kann mit handelsüblichen Sensoren eine zurückgelegte Wegstrecke des Federelements von 1/100 mm aufgelöst werden, was z.B. bei einer Federkonstante von 106 N/m einer Gewichtsbelastung von 1 kg entspricht. Es kann das Gewicht also auf ein kg genau gemessen werden.

Das Federelement mit zugehörigem Sensor kann vorzugsweise zwischen einer Sitzschiene und einer Grundplatte als Sitzträgerbestandteile angeordnet sein. Dann ist vorzugsweise je ein Federelement mit zugehörigem Sensor an jedem Auflagerpunkt zwischen Sitzschiene und Grundplatte vorgesehen, also vorzugsweise 4 Federelement/Sensor-Anordnungen an den Enden der Sitzschienen zwischen Sitzschiene und Grundplatte.

Als weitere Weiterbildung kann das Federelement mit Sensor zwischen Sitz und Sitzschiene angeordnet sein, auch hierbei wieder vorzugsweise in jedem Auflagerpunkt, d.h. insgesamt 4 Federelement/Sensoranordnungen zwischen Sitz und Sitzschiene. Bevorzugt koppelt ein Federelement dabei einen den Sitz tragenden und in der Sitzschiene verschieblich gelagerten Schlitten mit einer Sitzstrebe, oder aber einen ersten Bestandteil des Schlittens mit einem weiteren Bestandteil des Schlittens.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1a) eine erfindungsgemäße Federdose im Querschnitt;

b) die Federdose nach 1a) gehäust in Seitenansicht;

c) die Federdose nach 1b) in Draufsicht;

2 eine Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.

Gleiche Elemente sind figurenübergreifend durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

1a) zeigt eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz einwirkenden Kraft F in Form einer Federdose 100, ohne dass die weitere Anordnung der Federdose in die Struktur eines Fahrzeugsitzes näher gezeigt wäre.

Die Federdose 100 enthält eine in Richtung des Pfeils F verschieblich gelagerte Welle 7, die an ihrem oberen Ende gewöhnlich an einem Bestandteil der Fahrzeugsitzstruktur befestigt ist.

Die Welle 7 weist eine Sensorscheibe 71 mit zwei radial verlaufenden Stegen 711, 712 auf. Die Lagerscheiben 62 und eine Hülse 61 bilden zusammen ein Gehäuse 6, in dem die Welle 7 verschieblich gelagert ist.

Ferner sind zwei Tellerfedern 51 und 52 im Gehäuse 6 vorgesehen. Dabei ist die eine Tellerfeder 51 zwischen der unteren Lagerscheibe 62 und dem unteren Steg 711 angeordnet. Die andere Tellerfeder 52 ist zwischen der oberen Lagerscheibe 62 und dem oberen Steg 712 angeordnet. Das Gehäuse 6 schützt das Federelement 5 und gegebenenfalls auch einen im Gehäuse 6 angeordneten Sensor.

Wird eine Druckkraft F auf die Welle 7 aufgebracht, so wird die untere Tellerfeder 51 durch den Steg 711 der Welle 7 gegen die untere Lagerscheibe 62 gedrückt. Wird eine Zugkraft F auf die Welle 7 aufgebracht, so wird die obere Tellerfeder 51 durch den Steg 712 gegen die obere Lagerscheibe 62 gedrückt. Die jeweils andere Tellerfeder 52 bzw. 51 wird entlastet.

Die Welle 7 vollzieht einen Federweg gegen die Kraft einer der Tellerfedern 51 oder 52. Die Stege 711 bzw. 712 dienen der Krafteinleitung von der Welle 7 auf die Tellerfedern 51, 52. Die Lagerscheiben 62 dienen zum einen der Führung der Welle 7, aber auch als Lager für die Tellerfedern 51,52.

Die Auslenkung der Welle 7 und damit der Federweg werden durch einen geeigneten Sensor aufgenommen.

Im vorliegenden Beispiel ist dafür in der Hülse 61 eine Bohrung 8 vorgesehen. Dabei wird ein Lichtstrahl durch die Bohrung geschickt. Nach dem Prinzip der optischen Gabellichtschranke kann eine analoge Messung der Auslenkung des Lichtstrahls durchgeführt werden. Dabei deckt ein Keil oder eine Kante, hier die Kanten der Stege 711, 712, den Lichtweg je nach Wegeänderung unterschiedlich stark ab.

Die Signalstärke liegt dabei im Voltbereich. Durch Eichmessungen lässt sich ein eventueller Verschmutzungsgrad des Systems eliminieren.

Ein geeigneter Sensor ermittelt im allgemeinen die absolute Position des Federelements, oder aber den zurückgelegten Federweg, oder eine Federwegsänderung. Dabei ist bei der Ermittlung des Federwegs auch die mittelbare Erfassung des Federwegs vom Schutz mitumfasst, bei der z.B. die Auslenkung eines Sitzträgerbestandteils aufgenommen wird. Der Sensor kann auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen. Es kann eingesetzt werden: Ein Hallgeber, ein LVDT (Linear Variable Differential Transformer), ein Potentiometer, etc.. Der Sensor kann dabei berührungslos oder in Kontakt mit dem Federelement oder der Welle oder Bestandteilen der Welle zusammenwirken. Bei bekannter Weg-Kraft-Zuordnung kann auf die eingebrachte Kraft F geschlossen werden.

2 zeigt eine in einer Fahrzeugsitzstruktur angeordnete Federdose 100 nach 1 in Querschnitt, sodass die gesamte Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft ausgebildet ist.

Gezeigt ist dabei nur ein geringer Ausschnitt einer Sitzträgerstruktur im Querschnitt an einem Ende einer Sitzschiene 2. Die Sitzschiene 2 endet in 1 rechtsseitig und ist über eine Federdose 100 nach 1 mit einer Grundplatte 1 gekoppelt, welche ihrerseits in ihrer Längserstreckung nur in einem Ausschnitt gezeigt ist.

Das Gehäuse 6 ist mit seiner unteren Lagerscheibe über Befestigungsschrauben 9 mit der Grundplatte 1 verbunden. Die Welle 7 ist über Muttern 10 an der Sitzschiene 2 befestigt. Bei der Anwendung der Vorrichtung bei einem Kraftfahrzeugsitz ist die Grundplatte 1 ein Karosseriebestandteil, nämlich der Fahrzeugboden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 dient die Grundplatte 1 weiterhin als Anschlag für die Welle 7 bei Überlastung. Wird die Sitzschiene 2 also mit einer zu großen Gewichtskraft beaufschlagt, so wird die Federdose 100 vor Zerstörung geschützt, da die Welle 7 auf der Grundplatte 1 anschlägt.

Bei Beaufschlagung der Vorrichtung mit einer Kraft F, hier beispielsweise mit einer Druckkraft F in Richtung der Grundplatte 1, wird die Sitzschiene 2 und damit die Welle 7 ebenfalls in Pfeilrichtung nach unten zur Grundplatte 1 hin ausgelenkt. Über den Steg 711 der Welle 7 wird die untere Tellerfeder 51 gegen die untere Lagerscheibe 62 gedrückt. Die Tellerfeder 51 ist dabei das nachgiebige Federelement, das Auslenkungen im mm-Bereich zulässt abhängig von der auf ihn einwirkenden Kraft in Pfeilrichtung. In 2 ist das Federelement 5 freilich mit keiner Kraft beaufschlagt und in seiner Ruhelage zu sehen.

Für den Einsatz der Anordnung in einem Kraftfahrzeug zur Ermittlung einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft sind vorzugsweise mehrere dieser Anordnungen nach 2 vorzusehen. Dabei ist vorzugsweise am nicht eingezeichneten linksseitigen Ende der Schiene ebenfalls eine gleich aufgebaute Kopplung der Schiene über ein weiteres Federelement mit der Grundplatte vorgesehen. Damit ist die Sitzschiene federnd auf der Fahrzeugkarosserie gelagert, mit zwei Auflagerpunkten an den Enden der Sitzschiene. Die weitere Sitzschiene für den Fahrzeugsitz ist in gleicher Weise gelagert. Ein nicht eingezeichneter Fahrzeugsitz, enthaltend ein Sitzpolster und eine Lehne, ist vorzugsweise auf einem Sitzschlitten befestigt, der in den beiden Sitzschienen geführt sind, so dass der Fahrzeugsitz verschieblich in den Sitzschienen gelagert ist.

Bei einer Krafteinwirkung in Richtung des eingezeichneten Pfeils in 2 auf den Fahrzeugsitz, z.B. durch die Gewichtskraft eines Gegenstandes oder einer Person, wird die Kraft über den Sitz und den Schlitten auf die beiden Sitzschienen übertragen. Aufgrund der vorbeschriebenen federnden Lagerung der Sitzschienen bezüglich der Grundplatte/Karosserie werden die Federelemente ausgelenkt. Diese Auslenkung wird mit den zugehörigen Sensoren gemessen. Durch Verrechnung der in diesem Falle vier vorgesehenen Sensorsignale kann auf die auf den Sitz einwirkende Kraft, zumindest in Vertikalrichtung, geschlossen werden.

Gegebenenfalls ist dabei auch eine Ermittlung der Kraftverteilung auf dem Fahrzeugsitz möglich. Wird beispielsweise ein schwerer Gegenstand auf den vorderen Bereich des Sitzes abgestellt, so werden nur die beiden an den vorderen Enden der Sitzschienen angeordneten Federelemente in Richtung der Grundplatte ausgelenkt. Die beiden an den rückwärtigen Enden der Sitzschienen angeordneten Federelemente werden dagegen auf Zug beansprucht und in entgegengesetzter Richtung ausgelenkt. Diese Sensorsignalkonstellation lässt Rückschlüsse auf die Gewichtsverteilung auf dem Fahrzeugsitz zu.

Bei einer solchen Berechnung von Gewichtskräften sind als Störgrößen noch herauszurechnen: Die Gewichtskraft des Sitzes sowie der Schlitten und Schienen selbst; kurzzeitige zeitliche Kraftänderungen aufgrund Gewichtsverlagerung, etc..

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittansicht.

Gezeigt ist dabei wiederum nur ein geringer Ausschnitt einer Sitzträgerstruktur im Querschnitt an einem Ende einer Sitzschiene 2. Die Sitzschiene 2 endet in 1 rechtsseitig mit einem Sitzschienenanschlag 21 für einen Schlitten 3. Der den Sitz tragende Schlitten 3 ist in x-Richtung verschieblich in der Sitzschiene 2 gelagert. Der Schlitten 3 ist in der Fachwelt oft auch mit dem Namen Sitzschale benannt.

Die Sitzschiene 3 ist auf einer nicht eingezeichneten Grundplatte befestigt. Der Schlitten 3 ist gekoppelt mit einer Sitzstrebe 4. Die Sitzstrebe trägt ihrerseits das Sitzpolster und den übrigen Sitzaufbau. Die Kopplung zwischen Schlitten 3 und Sitzstrebe 4 erfolgt über eine Federdose 100 nach 1.

Hinsichtlich der Eigenschaften von Federelement 5, Gehäuse 6 und allen weiteren Bestandteile der federnden Lagerung wird auf die Beschreibung zu 2 verwiesen. Gemäß 3 ist nun nur die Sitzstrebe 4 anstelle der Sitzschiene 2 aus 2 mit der Welle 7 sowie der Schlitten 3 anstelle der Grundplatte 1 aus 2 mit dem Gehäuse 6 verbunden.

Die Federdose 100 ist nach 3 also an einer anderen Stelle im Kraftpfad innerhalb der Sitzträgerstruktur angeordnet, nimmt an dieser Stelle aber ebenso zuverlässig die auf den Sitz einwirkende Gewichtskraft auf.

Für den Einsatz der Anordnung in einem Kraftfahrzeug zur Ermittlung einer auf einen Fahrzeugsitz einwirkenden Kraft sind vorzugsweise wiederum mehrere dieser Anordnungen nach 2 vorzusehen. Dabei ist vorzugsweise am nicht eingezeichneten linksseitigen Ende des Schlittens ebenfalls eine gleich aufgebaute Kopplung der Sitzstrebe über ein weiteres Federelement mit dem Schlitten vorgesehen. Damit ist der Sitz federnd auf dem Schlitten gelagert, mit zwei Auflagerpunkten an den Enden des Schlittens. Die andere Seite des Schlittens die in die weitere Sitzschiene eingreift, ist an ihren Enden ebenfalls mit Federelementen versehen.

Hinsichtlich der Ermittlung der Kraftverteilung und der Berechnung von Gewichtsgrößen unter dem Herausrechnen von Störgrößen gelten die Ausführungen zu 2 entsprechend.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Aufnehmen einer auf einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, einwirkenden Kraft,

    mit zumindest zwei als Tellerfedern (51, 52) ausgebildeten Federelementen (5) zur federnden Lagerung des Sitzes dergestalt, dass Sitzträgerbestandteile (1, 2, 3, 4) über das Federelement (5) miteinander gekoppelt sind, und

    mit einem Sensor zum Aufnehmen des Federwegs oder einer Änderung des Federwegs oder einer Position des Federelements,

    wobei eine an einem Sitzträgerbestandteil (1, 2, 3, 4) angeordnete, einen radialen Steg (711) aufweisende Welle (7) in einem zwei voneinander beabstandete Lagerscheiben (62) enthaltenden Lager verschieblich gelagert ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass eine Tellerfeder (51) zwischen dem Steg (711) und einer der Lagerscheiben (62) und eine weitere Tellerfeder (52) zwischen dem Steg (711) und der anderen Lagerscheibe (62) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 0,1 mm aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 0,5 mm aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Federelement (5) bei maximaler Auslenkung einen Federweg von gleich oder größer 1 mm aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Federelement (5) in einem Gehäuse (6) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Gehäuse (6) eine Hülse (61) und zwei Lagerscheiben (62) enthält.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Tellerfedern (51, 52) zumindest einen Teil der Welle (7) umschließen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

    bei der die Welle (7) angeordnet ist an einer Sitzschiene (2) als Sitzträgerbestandteil, in der der Sitz verschieblich gelagert ist, und

    bei der das Gehäuse (6) an einer Grundplatte (1) befestigt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der jede dem Sitz zugeordnete Sitzschiene (2) an ihren Enden über je ein Federelement (5) mit der Grundplatte (1) gekoppelt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Welle (7) an einem ersten Bestandteil eines den Sitz tragenden und in der Sitzschiene (2) verschieblich gelagerten Schlittens (3) angeordnet ist, und das Gehäuse (6) an einem zweiten Bestandteil des Schlittens (3).
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Welle (7) angeordnet ist an einer Sitzstrebe (4) und das Gehäuse (6) an einem den Sitz tragenden und in der Sitzschiene (2) verschieblich gelagerten Schlitten (3).
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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