車座懸置墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車座懸置墊(12)，包括用于支承座墊(16)的懸置彈簧(14)和設(shè)置在彈簧上、用于抵靠座墊的底表面施加的壓力傳感器模塊(18)。所述壓力傳感器模塊響應(yīng)于作用于其上的壓力而產(chǎn)生電信號。壓力傳感器模塊包括基板(20)和設(shè)置在基板上的膜式壓力傳感器(22)。所述壓力傳感器包括壓敏單元(36)?；灏蚣?26)和致動(dòng)器(28)，所述致動(dòng)器(28)按能夠相對于框架運(yùn)動(dòng)的方式聯(lián)接至框架。致動(dòng)器抵靠膜式壓力傳感器的壓敏單元設(shè)置并且還包括將基板固定到彈簧上的固定元件(48)。固定元件在基板與彈簧之間提供了間隔。
【專利說明】
車座懸置墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及車座領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及一種包括壓力傳感器模塊的車座懸置墊并且涉及這種壓力傳感器模塊自身。

【背景技術(shù)】
[0002]座椅占用傳感器現(xiàn)今被廣泛地用于機(jī)動(dòng)車輛中以為例如安全帶提示器、輔助約束系統(tǒng)(氣囊)等多種應(yīng)用器具提供座椅占用信號。車輛的顧客定制和個(gè)性化的可能性是現(xiàn)代汽車的關(guān)鍵銷售因素。這導(dǎo)致了為一種汽車型號提供許多不同的汽車內(nèi)部變型。隨著可用選項(xiàng)數(shù)的增多，出現(xiàn)了涉及車輛中的技術(shù)設(shè)備實(shí)施的嚴(yán)格制約。由于在座墊的泡沫材料體與座罩之間設(shè)置有座椅占用傳感器，所以每種座椅設(shè)計(jì)(皮革、布料、運(yùn)動(dòng)性、舒適性…)需要用于占用檢測系統(tǒng)的特定研制工作。這導(dǎo)致了高研制成本，并且因此是一種對汽車工業(yè)無吸引力的解決方案。因此，待解決的問題是，找到一種很少受座椅設(shè)計(jì)的影響并從而可以用于許多種汽車座椅或者甚至汽車平臺的傳感器方案。
[0003]文件DE 197 52 976 Al公開了一種包括膜式壓力傳感器形式的占用傳感器的車座懸置墊。所述壓力傳感器包括按夾層方式設(shè)置在彼此上的第一承載膜、間隔件和第二承載膜。在承載膜的內(nèi)表面上設(shè)置接觸元件。間隔件中的開口允許當(dāng)在傳感器上施加壓力時(shí)接觸元件相互發(fā)生接觸。壓力傳感器設(shè)置在車座的泡沫座墊的底側(cè)上的空腔內(nèi)。壓力傳感器由泡沫塊支承，該泡沫塊封閉空腔并且擱置在座盤上。
[0004]文件DE 20 2010 003 563 Ul公開了一種包括膜式壓力傳感器的車座懸置墊。壓力傳感器包括兩個(gè)膜，所述兩個(gè)膜由設(shè)置在其之間的間隔材料保持一距離。壓力傳感器設(shè)置在可壓縮的中間層上，該中間層進(jìn)而設(shè)置在基板上。
[0005]DE 197 52 976 Al和DE 20 2010 003 563 Ul中介紹的方案各在膜式壓力傳感器與其支架(即，座盤或者座椅懸置墊的彈簧)之間使用中間泡沫層以便允許支架的反作用從下方壓縮膜式傳感器?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)剡x擇中間層的壓縮系數(shù)來調(diào)整膜式壓力傳感器的致動(dòng)閾值(即，高于其則膜式壓力傳感器被致動(dòng)的壓力)。
[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的是使得設(shè)置在車座的B表面處的膜式壓力傳感器的致動(dòng)閾值的調(diào)整更靈活。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一方面涉及一種車座懸置墊，其包括用于支承座墊的一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧和設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧上的、用于抵靠座墊的底表面施加的壓力傳感器模塊。壓力傳感器模塊配置成響應(yīng)于作用于壓力傳感器模塊的壓力而產(chǎn)生電信號。壓力傳感器模塊包括基板和設(shè)置在基板上的膜式壓力傳感器，該膜式壓力傳感器包括壓敏單元。根據(jù)本發(fā)明，壓力傳感器模塊的基板包括框架部分(以下簡稱“框架”)和致動(dòng)器部分(以下簡稱“致動(dòng)器”)，致動(dòng)器被聯(lián)接到框架上從而該致動(dòng)器能夠相對于框架運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器抵靠膜式壓力傳感器的壓敏單元設(shè)置并且還包括將基板固定到一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧上的固定元件。固定元件配置成在基板與至少一個(gè)懸置彈簧之間提供間隔。
[0009]致動(dòng)器從而能夠垂直于基板框架的平面(受限)運(yùn)動(dòng)?；褰?jīng)由致動(dòng)器安裝到一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧上，在基板的底部上設(shè)置有用于與一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧接合的固定元件。當(dāng)從上方給壓力傳感器模塊加載時(shí)，首先僅經(jīng)由致動(dòng)器傳遞一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧的反作用力，該反作用力相對于框架向上移動(dòng)致動(dòng)器。這將引導(dǎo)該反作用力從下面通過壓敏單元。因此，可以通過適當(dāng)?shù)囟ㄖ浦聞?dòng)器的機(jī)械性能來調(diào)整壓力傳感器模塊的壓力閾值。
[0010]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于如上所述的車座懸置墊的壓力傳感器模塊。所述壓力傳感器模塊包括基板和設(shè)置在基板上的膜式壓力傳感器?；灏蚣芎椭聞?dòng)器，致動(dòng)器被聯(lián)接到框架上從而致動(dòng)器能夠相對于框架運(yùn)動(dòng)。壓力傳感器包括壓敏單元，該致動(dòng)器抵靠壓敏單元設(shè)置。致動(dòng)器包括用于將基板固定到車座懸置墊的一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧上的固定元件，該固定元件配置成在基板與至少一個(gè)懸置彈簧之間提供間隔。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)器按懸伸方式聯(lián)接至框架。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)器包括第一和第二端并且在第一和第二端處聯(lián)接至框架。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)器通過多個(gè)輻條聯(lián)接至框架。
[0014]致動(dòng)器和框架優(yōu)選是由例如注射成型塑料或者金屬型材的材料的單一件制成的。
[0015]基板可能包括設(shè)置在膜式壓力傳感器外周的一個(gè)或多個(gè)間隔件，所述一個(gè)或多個(gè)間隔件在它們之間限定出區(qū)域，當(dāng)承載時(shí)座墊可以進(jìn)入該區(qū)域以便達(dá)到抵靠膜式壓力傳感器。
[0016]備選地或者另外，壓力傳感器模塊包括將膜式壓力傳感器容納在其內(nèi)部的外殼，所述外殼包括作為其底板的基板。外殼可以由例如注射成型塑料的材料的單一件制成。
[0017]用于將基板固定到一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧上的固定元件優(yōu)選包括與所述一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧卡配或接合的夾子或者鉗。
[0018]膜式壓力傳感器優(yōu)選包括由間隔膜相互間隔開的第一承載膜和第二承載膜，間隔膜其中具有限定壓敏單元的開口，膜式壓力傳感器包括至少兩個(gè)電極，所述電極分別在第一和第二承載膜上的單元中按如此方式以相互面對關(guān)系設(shè)置，即當(dāng)在膜式壓力傳感器上施加壓力時(shí)使得所述至少兩個(gè)電極靠攏到一起，以可能相互接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]舉例來說，現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中:
[0020]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的座椅懸置墊的車座處于空載狀態(tài)(空著座位)的示意性剖視圖；
[0021]圖2是圖1的實(shí)施例的壓力傳感器模塊的示意性透視圖；
[0022]圖3是圖1的車座處于承載狀態(tài)(占用座位)的示意性剖視圖；
[0023]圖4是包括根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的變型的座椅懸置墊的車座的示意性首丨J視圖;
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的壓力傳感器模塊的透視圖；
[0025]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的壓力傳感器模塊的透視圖；
[0026]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的壓力傳感器模塊的透視圖；
[0027]圖8是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的壓力傳感器模塊的透視圖；
[0028]圖9是根據(jù)圖8的壓力傳感器模塊的細(xì)節(jié)的剖視圖；
[0029]圖10是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的壓力傳感器模塊的透視圖；
[0030]圖11是圖10的壓力傳感器模塊的剖視圖。
[0031]注意到，所有附圖已經(jīng)使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)出相同或者相似的元件。為了附圖清晰的緣故，每個(gè)附圖中的不同元件不一定是按適當(dāng)比例示出的。

【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1-3中圖解了本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例。圖1和圖3示意性地顯示了一種包括根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的車座懸置墊12的車座10。車座懸置墊12包括張緊在車座10的結(jié)構(gòu)框架(未顯示)的固定點(diǎn)之間的多個(gè)懸置彈簧14以支承座墊16。車座懸置墊12設(shè)有配置成檢測車座10的占用狀態(tài)(例如，“空著”或者“占用”)的壓力傳感器模塊18。
[0033]壓力傳感器模塊18包括其上設(shè)置有膜式壓力傳感器22的基板20。
[0034]膜式壓力傳感器22包括相互由中間間隔膜34間隔開的第一承載膜30和第二承載膜32。間隔膜34在其中具有開口，所述開口限定了壓敏單元36，當(dāng)壓力傳感器22置于壓力下時(shí)使承載膜30、32相互靠攏到一起。如此以與第二承載膜32上的第三電極42處于面對關(guān)系地在第一承載膜30上設(shè)置第一電極38和第二電極40，以便當(dāng)在壓力傳感器22上施加壓力時(shí)使其相互電接觸。第一和第二電極38、40連接至評估電路44(例如，實(shí)施為專用集成電路、微型控制器等)，該評估電路44配置成檢測電極38、40、42是否相互接觸并且因此檢測車座10上的負(fù)載是否超過某一壓力閾值。評估電路44在輸出部46輸出對應(yīng)信號。
[0035]如圖2中最佳地示出的，基板20被大致U形開口 24分成框架部分26 (處于基板20的外周)和致動(dòng)器部分28。致動(dòng)器28從而按懸伸方式聯(lián)接至框架26，由此能夠限制框架26的平面外的運(yùn)動(dòng)?；?0優(yōu)選是由例如注射成型塑料的單一件制成的。壓力傳感器22按如此方式設(shè)置在基板20上，即壓敏單元36 (由圖2中的虛線標(biāo)出)位于致動(dòng)器28上方。
[0036]基板20通過設(shè)置在致動(dòng)器28底側(cè)上的固定元件48安裝到懸置彈簧14上。固定元件48 (例如，夾子或者鉗)如此配置，即用于在基板20的底部與懸置彈簧14之間提供空間。懸置彈簧14將壓力傳感器模塊18壓靠著座墊16的底表面。當(dāng)車座10被加載(由圖3中的箭頭49示出)時(shí)墊16被壓縮，由此壓力傳感器模塊18被整體地向下推動(dòng)。同時(shí)，懸置彈簧14經(jīng)由固定元件48提供反作用力。這在致動(dòng)器28與框架26之間產(chǎn)生剪切運(yùn)動(dòng)，即，相對于框架26向上推動(dòng)致動(dòng)器28。結(jié)果，致動(dòng)器28將膜式壓力傳感器的第一承載膜30推向第二承載膜32 (參見圖3)。
[0037]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到的?？梢哉{(diào)整基板20的機(jī)械參數(shù)(剛度、彈性模量、厚度、致動(dòng)器的大小和形狀等)來獲得期望的致動(dòng)壓力或者力，即，認(rèn)為占用的車座上方的壓力或者力。
[0038]在圖1-3中所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，座墊16包括位于其底側(cè)、用于容納壓力傳感器模塊18的凹進(jìn)部。然而，注意到，這種凹進(jìn)部不是在本發(fā)明的所有實(shí)施例中都是必需的，特別是如果壓力傳感器模塊具有非常薄的實(shí)施形式或者如果懸置彈簧14包括從座墊16的底表面凹入的一部分時(shí)。
[0039]圖4顯示了圖1-3中所示實(shí)施例的變型。唯一差別在于基板20的外周設(shè)有間隔件50。間隔件50界定了其中設(shè)置膜式壓力傳感器22的區(qū)域。當(dāng)車座沒有承載時(shí)，間隔件50保持壓力傳感器22處于離座墊16的底表面一較小距離處?；?0的該配置避免了壓力傳感器22上的很難控制的預(yù)加載荷。當(dāng)車座被占用時(shí)，座墊16被壓縮并且座墊16的一部分進(jìn)入到間隔件50之間的區(qū)域內(nèi)。就圖4中所示的座椅懸置墊的任何其他性能而言，讀者參見圖1-3的實(shí)施例的說明。
[0040]圖5-8圖解了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的壓力傳感器模塊18。圖5的壓力傳感器模塊包括大致矩形的基板20，該大致矩形的基板20具有在矩形的長邊上延伸的間隔件50。基板20包括各限定出如上文所述的致動(dòng)器28的兩個(gè)大致U形開口 24?；?0承載膜式壓力傳感器22，該膜式壓力傳感器22設(shè)置在可壓縮材料52 (例如，聚氨酯或者其他泡沫層)的中間層上?？蓧嚎s材料52的中間層有助于將壓縮力導(dǎo)入到設(shè)置在致動(dòng)器28上方的壓敏單元36內(nèi)。
[0041]圖6-8涉及壓力傳感器模塊18，該壓力傳感器模塊18包括外殼54，基板20形成底部。根據(jù)這些實(shí)施例，膜式壓力傳感器22被外殼54包圍。從而,將壓力傳感器22相對于來自座墊16施加的壓力被保護(hù)。壓力經(jīng)由致動(dòng)器28施加到壓敏單元上。
[0042]如圖6-8中所示，致動(dòng)器可能具有不同配置。
[0043]圖6顯示了實(shí)質(zhì)上配置成如關(guān)于圖1-5的實(shí)施例中已經(jīng)論述的懸伸折板的致動(dòng)器28。
[0044]在圖7的實(shí)施例中，致動(dòng)器28通過多個(gè)輻條56聯(lián)接至框架26。與圍繞的框架26相比，輻條56明顯更弱，這是指當(dāng)壓力傳感器模塊18經(jīng)受懸置彈簧14和座墊16的壓縮時(shí)其可能彎曲。因此，致動(dòng)器28可能移離基板20的平面并且從而將壓力傳遞到膜式壓力傳感器22的壓力感測單元36上。
[0045]在圖8的實(shí)施例中，致動(dòng)器28是條形的并且跨過基板20的整個(gè)寬度。每個(gè)致動(dòng)器在其兩端處聯(lián)接至框架26。
[0046]圖9以剖面顯示了圖8的壓力傳感器模塊18的細(xì)節(jié)。當(dāng)車座被占用時(shí)，壓力傳感器模塊被壓縮在座墊與懸置彈簧(圖9中未顯示)之間。致動(dòng)器28從而相對于框架26向上運(yùn)動(dòng)并且壓縮中間泡沫材料層52。中間泡沫材料層52進(jìn)而將壓力傳遞到膜式壓力傳感器22的壓敏單元36上。
[0047]圖10和圖11圖解了根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例的壓力傳感器模塊18。根據(jù)該實(shí)施例，每個(gè)致動(dòng)器28通過弱化區(qū)58聯(lián)接至框架26。與框架26相比，弱化區(qū)58具有減小的厚度。因此，當(dāng)壓力傳感器模塊經(jīng)受懸置彈簧和座墊的壓縮時(shí)，弱化區(qū)58起到膜片彈簧的作用(圖10和11中未顯示)。因此，致動(dòng)器28可能移離基板20的平面并且從而將壓力傳遞到膜式壓力傳感器22的壓力感測單元36上。包括框架部分26、致動(dòng)器部分28和弱化區(qū)58的基板20優(yōu)選是由例如注射成型塑料的材料的單一件制成的。
[0048]雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，可以根據(jù)公開內(nèi)容的全部教導(dǎo)來針對所述詳細(xì)說明研發(fā)出不同改進(jìn)和備選方案。因此，所公開的特定配置僅是說明性的并且不限制由所附權(quán)利要求及其任一與全部等同物的全部寬度所給出的發(fā)明范圍。
[0049]附圖標(biāo)記
[0050]10車座
[0051]12座椅懸置墊
[0052]14懸置彈簧(例如，由鋼制成)
[0053]16座墊
[0054]18壓力傳感器模塊
[0055]20基板
[0056]22膜式壓力傳感器
[0057]24開口
[0058]26框架
[0059]28致動(dòng)器
[0060]30第一承載膜
[0061]32第二承載膜
[0062]34間隔膜
[0063]36壓敏單元
[0064]38第一電極
[0065]40第二電極
[0066]42第三電極
[0067]44評估電路
[0068]46輸出部
[0069]48固定元件
[0070]49箭頭
[0071]50間隔件
[0072]52中間可壓縮層
[0073]54外殼
[0074]56輻條
[0075]58弱化區(qū)
【權(quán)利要求】
1.一種車座懸置墊(12),包括 用于支承座墊(16)的一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧(14),和壓力傳感器模塊(18),該壓力傳感器模塊(18)設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧(14)上、以抵靠所述座墊(16)的底表面施加；所述壓力傳感器模塊(18)配置成響應(yīng)于作用于所述壓力傳感器模塊(18)的壓力而產(chǎn)生電信號； 其中所述壓力傳感器模塊(18)包括基板(20)和設(shè)置在所述基板(20)上的膜式壓力傳感器(22),所述膜式壓力傳感器(22)包括壓敏單元(36)； 其特征在于 所述基板(20)包括框架(26)和致動(dòng)器(28),所述致動(dòng)器(28)被聯(lián)接至所述框架(26),從而所述致動(dòng)器(28)能夠相對于所述框架(26)運(yùn)動(dòng)； 所述致動(dòng)器(28)抵靠所述膜式壓力傳感器(22)的所述壓敏單元(36)設(shè)置； 并且所述致動(dòng)器(28)包括將所述基板(20)固定到所述一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧(14)上的固定元件(48),所述固定元件(48)將所述基板(20)與所述一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧(14)間隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的車座懸置墊(12),其中所述致動(dòng)器(28)按懸伸方式聯(lián)接至所述框架(26)。
3.如權(quán)利要求1所述的車座懸置墊(12),其中所述致動(dòng)器(28)包括第一和第二端并且在所述第一和第二端處聯(lián)接至所述框架(26)。
4.如權(quán)利要求1所述的車座懸置墊(12)，其中所述致動(dòng)器(28)通過多個(gè)輻條(56)聯(lián)接至所述框架。
5.如權(quán)利要求1所述的車座懸置墊(12),其中所述致動(dòng)器(28)通過弱化區(qū)(58)聯(lián)接至所述框架。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的車座懸置墊(12),其中所述致動(dòng)器(28)和所述框架(26)是由例如注射成型塑料的材料的單一件制成的。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的車座懸置墊(12)，其中所述基板(20)包括設(shè)置在所述膜式壓力傳感器(22)的外周處的一個(gè)或多個(gè)間隔件(50),所述一個(gè)或多個(gè)間隔件(50)相互之間限定出一區(qū)域，當(dāng)所述座墊(16)承載時(shí)可以進(jìn)入該區(qū)域中以便達(dá)到抵靠所述膜式壓力傳感器(22)。
8.如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的車座懸置墊(12),其中所述壓力傳感器模塊(18)包括外殼(54)，該外殼(54)將所述膜式壓力傳感器(22)容納在其內(nèi)部，所述外殼包括作為底板的所述基板(20)。
9.如權(quán)利要求8所述的車座懸置墊(12),其中所述外殼(54)是由例如注射成型塑料的材料的單個(gè)件制成的。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的車座懸置墊(12)，其中所述固定元件(48)包括夾子或者鉗。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的車座懸置墊(12),其中所述壓力傳感器模塊(18)包括設(shè)置在所述膜式壓力傳感器(22)與所述基板(20)之間的可壓縮的中間層(52)。
12.一種用于車座懸置墊(12)的壓力傳感器模塊(18),所述壓力傳感器模塊(18)包括基板(20)和設(shè)置在所述基板(20)上的膜式壓力傳感器(22)，所述壓力傳感器(22)包括壓敏單元(36)； 其特征在于 所述基板(20)包括框架(26)和致動(dòng)器(28),所述致動(dòng)器(28)被聯(lián)接至所述框架(26),從而所述致動(dòng)器(28)能夠相對于所述框架(26)運(yùn)動(dòng)； 所述致動(dòng)器(28)抵靠所述膜式壓力傳感器(22)的所述壓敏單元(36)設(shè)置； 并且所述致動(dòng)器(28)包括固定元件(48)，該固定元件(48)用于將所述基板(20)固定到所述車座懸置墊(12)的一個(gè)或多個(gè)懸置彈簧(14)上，所述固定元件(48)配置成在所述基板(20)與所述至少一個(gè)懸置彈簧(14)之間提供間隔。
13.—種如權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的裝置(12.18),其中所述膜式壓力傳感器(22)包括由間隔膜(34)相互間隔開的第一承載膜(30)和第二承載膜(32),所述間隔膜(34)中具有限定所述壓敏單元(36)的開口，所述膜式壓力傳感器(22)包括至少兩個(gè)電極(383032),該至少兩個(gè)電極(383032)按相互面對關(guān)系分別設(shè)置在所述第一承載膜(30)和所述第二承載膜上的所述單元(36)中，從而當(dāng)在所述膜式壓力傳感器(22)上施加壓力時(shí)使所述至少兩個(gè)電極(383032)靠攏到一起，有可能相互接觸。
【文檔編號】B60N2/00GK104379398SQ201380028547
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】G·格德特, W·比克 申請人:Iee國際電子工程股份公司