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DE102005061884A1 - Connection element for force measurement has distance measurement device emitting measurement signal for determining geometric change of slot - Google Patents

Connection element for force measurement has distance measurement device emitting measurement signal for determining geometric change of slot Download PDF

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DE102005061884A1
DE102005061884A1 DE102005061884A DE102005061884A DE102005061884A1 DE 102005061884 A1 DE102005061884 A1 DE 102005061884A1 DE 102005061884 A DE102005061884 A DE 102005061884A DE 102005061884 A DE102005061884 A DE 102005061884A DE 102005061884 A1 DE102005061884 A1 DE 102005061884A1
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force
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distance measuring
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German (de)
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Sven Lamers
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/24Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/024Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with the bottom of the nut or of the head of the bolt having gaps which close as the bolt tension increases, e.g. with lips or with a load-indicating flange

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Abstract

The connection element is configured for force measurement, whereby at least one slot in the connection element changes geometrically and the force is measured depending on the geometric change. An optical distance measurement device emitting a light measurement signal is provided for determining the geometric change of the slot.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The The invention relates to a connecting element according to the preamble of the independent claim.

Aus DE 10111020 A1 ist es bekannt, mittels eines Verbindungselements eine Kraft zu messen, wobei bei einer Krafteinwirkung auf das Verbindungselement es zu einer geometrischen Änderung wenigstens eines Schlitzes innerhalb des Verbindungselements kommt und die Kraft in Abhängigkeit von der geometrischen Änderung gemessen wird. Dabei wird die geometrische Änderung des Schlitzes mittels eines Hall-Sensors gemessen.Out DE 10111020 A1 It is known to measure a force by means of a connecting element, wherein upon a force acting on the connecting element, there is a geometrical change of at least one slot within the connecting element and the force is measured as a function of the geometric change. The geometric change of the slot is measured by means of a Hall sensor.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Das erfindungsgemäße Verbindungselement mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass durch die Verwendung einer ein Messignal emittierende Abstandsmesseinrichtung eine Minimierung des Bauraums möglich ist, im Speziellen der Baulänge und einer Einschränkung der einwirkenden Kräfte möglich ist. Die Herstellbarkeit mit Standardbauelementen wird vereinfacht und der Einfluss von Querkräften minimiert. Hierbei ist zu beachten, dass das Verbindungselement so gestaltet wurde, dass es sich selbst in der Auslenkung einschränkt.The inventive connecting element with the characteristics of the independent Claim has opposite the advantage that by using a distance measuring device emitting a measuring signal a minimization of the installation space possible is, in particular, the length and a restriction the acting forces is possible. The manufacturability with standard components is simplified and the influence of shear forces minimized. It should be noted that the connecting element designed to restrict itself in deflection.

Grundgedanke der Erfindung ist, dass eine ein Messsignal emittierende Abstandsmesseinrichtung vorliegt, die berührungslos konfiguriert ist und vorzugsweise ein Sende- und ein Empfangsmodul umfasst. Das Sendemodul emittiert das Messsignal, das beispielsweise nach einer Reflexion von dem Empfangsmodul wieder empfangen wird. Durch die Krafteinwirkung verändert sich der Abstand, den die Abstandsmesseinrichtung misst, wobei sich vorliegend der Abstand bei Zug vergrößert und bei Druck verringert. Dieser veränderte Abstand wird durch die Abstandsmesseinrichtung gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der geänderte Abstand ist ein Maß für die einwirkende Kraft. Die Abstandsmesseinrichtung kann dabei mehr als ein Sende- und/oder Empfangsmodul aufweisen. Dieses berührungslose Messprinzip erlaubt eine momentenfreie Messung. Insbesondere im Vergleich zu Lösungen mit einem doppelten Biegebalken ergibt sich für die erfindungsgemäße Lösung ein besseres Verhältnis von Auslenkung zur Länge. Damit ergibt sich auch ein kleinerer Bauraum.basic idea the invention is that a distance measuring device emitting a measuring signal is present, the contactless is configured and preferably comprises a transmitting and a receiving module. The transmission module emits the measurement signal, for example, after a reflection from the receiving module is received again. By changed the force the distance that the distance measuring device measures is in this case, the distance is increased in train and reduced in pressure. This changed Distance is measured by the distance measuring device and in a converted electrical signal. The changed distance is a measure of the acting Force. The distance measuring device can have more than one transmission and / or receiving module. This non-contact measuring principle allows a torque-free measurement. Especially compared to solutions with a double bending beam results for the inventive solution better ratio from deflection to length. This also results in a smaller space.

Unter Emission wird die Abgabe des Messsignals in ein Medium verstanden, durch das das Messignal sich ausbreiten kann. Vorzugsweise ist das Medium Luft, die sich im Schlitz befindet.Under Emission is understood as the delivery of the measurement signal into a medium through which the measuring signal can spread. Preferably, the medium is Air that is in the slot.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Verbindungselements möglich.By those in the dependent Claims listed measures and further developments are advantageous improvements of the independent claim specified connection element possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Abstandsmesseinrichtung optisch ausgebildet ist. Dies ist eine einfach realisierbare, berührungslose Abstandsmesseinrichtung. Alternativ können auch Ultraschall- oder Radarmessmethoden verwendet werden. Bei der Ultraschallmethode emittiert die Abstandsmesseinrichtung Ultraschallwellen und bei der Radarmessmethode ein Hochfrequenzsignal als Messsignal. Dabei kann die Abstandsmesseinrichtung, sofern sie optisch ausgebildet ist, wenigstens eine lichtimitierende Diode oder einen Laser als Sendemodul aufweisen und als Photoempfänger eine Photodiode oder einen Phototransistor oder andere geeignete Photoempfänger aufweisen. Insbesondere hat sich die Messung im Ultravioletten als besonders vorteilhaft erwiesen. Ultraviolett weist eine geringere Absorption bei Wasser auf, so dass beim Eindringen von Feuchtigkeit oder Wasser in das Verbindungselement ultraviolettes Licht weniger gedämpft wird als beispielsweise sichtbares oder infrarortes Licht.Especially It is advantageous that the distance measuring device is optically formed is. This is an easily realizable, non-contact distance measuring device. Alternatively you can also ultrasonic or radar methods are used. In the Ultrasonic method emits the distance measuring device ultrasonic waves and in the Radarmessmethode a high-frequency signal as a measurement signal. In this case, the distance measuring device, if they are optically formed is at least one light-emitting diode or a laser as Transmit module and as a photoreceiver, a photodiode or a Phototransistor or other suitable photoreceiver. Especially the measurement in the ultraviolet has proven to be particularly advantageous proved. Ultraviolet has less absorption with water so that when moisture or water enters the Connecting element ultraviolet light is less attenuated as, for example, visible or infrared light.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Verbindungselement zur Kraftmessung in vertikaler Richtung konfiguriert ist. Dabei ist dann die Abstandsmesseinrichtung entweder an der oberen oder an der unteren Seite des Schlitzes angeordnet. Die vertikale Kraftmessung ermöglicht die besonders einfache Messung der Sitzkraft, denn das Verbindungselement ist vorzugsweise als Kraftmesselement in Fahrzeugen an Fahrzeugsitzen angebracht, um das Gewicht und die Gewichtsverteilung auf den jeweiligen Sitzen zu ermitteln.Farther it is advantageous that the connecting element for force measurement is configured in the vertical direction. In this case, then the distance measuring device arranged either on the upper or on the lower side of the slot. The vertical force measurement allows the particularly simple measurement of the seat force, because the connecting element is preferably used as a force measuring element in vehicles on vehicle seats attached to the weight and weight distribution on the respective seats to investigate.

Vorteilhafter Weise weist das Verbindungselement eine Kraftbegrenzung auf, die ab einer bestimmten Kraft die Kraft über ein Befestigungselement des Verbindungselements ableitet. Dieses Befestigungselement ist beispielsweise ein Gewinde, das in den Sitz eingeschraubt ist. Aber auch eine Nietverbindung oder andere Verbindungen werden so genutzt.Favorable Way, the connecting element has a force limiting, the above a certain force, the force via a fastener der der Verbindungselements derives. This fastener is For example, a thread that is screwed into the seat. But Also a rivet connection or other connections are used in this way.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Abstandsmesseinrichtung mit einem Halter verbunden ist und der Halter von außen, also außerhalb des Verbindungselements verschiebbar ist, sodass dann ein Arbeitspunkt für die Abstandsmesseinrichtung einstellbar ist. Diese Verschiebung kann mechanisch oder magnetisch konfiguriert sein.It is also advantageous that the distance measuring device with a holder is connected and the holder from the outside, ie outside of the connecting element is displaceable, so then an operating point for the Distance measuring device is adjustable. This shift can be configured mechanically or magnetically.

Es ist auch von Vorteil, dass der Abstand zwischen Hülse und Biegebalen sich zum Gewinde hin verjüngt.It is also advantageous that the distance between sleeve and Bending Bend tapers towards the thread.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:

1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verbindungselements in Vorder-, Seiten- und Rückansicht, 1 a representation of the connecting element according to the invention in front, side and rear view,

2 ein Blockschaltbild und 2 a block diagram and

3 die Verwendung des Verbindungselements am Fahrzeugsitz. 3 the use of the connecting element on the vehicle seat.

Beschreibungdescription

Bei bekannten Sitzkraftsensoren werden S- oder stabförmige Elemente eingesetzt, die sich bei Kraft- oder Momenteneinwirkung verformen. Nachteilig daran sind der große Bauraum, den diese Bauformen benötigen und die schwierige Integrierbarkeit in bisherige Befestigungselemente wie Schrauben oder Bolzen. Die Bolzenform ist zur Beibehaltung des so genannten H-Punkts, der angibt, in welcher Höhe sich der Hüftpunkt des Fahrzeuginsassen zum Fahrzeugboden befindet, notwendig. Das heißt eine Substitution bestehender Elemente, wie z. B. die Bolzen in einem üblichen Fahrzeugsitz, verändert den H-Punkt nicht. Der Einbau eines Systems, z. B. unter eine Sitzschiene, die sich zwischen Sitz und Fahrzeugboden befindet, würde jedoch diesen Punkt verändern.at known seat force sensors are used S or rod-shaped elements, which deform during the application of force or torque. adversely that's the big one Space required by these designs and the difficult integration into existing fasteners like screws or bolts. The bolt shape is to maintain the so H-point, which indicates the height of the hip point of the vehicle occupant to the vehicle floor is necessary. The is called a substitution of existing elements, such. B. the bolt in a usual one Vehicle seat, changed not the H-point. The installation of a system, eg. B. under a seat rail, which is located between the seat and the vehicle floor, however change this point.

Die Erfindung ermöglicht eine Kraftmessung mit einem speziell gestalteten Verbindungselement als Schraube oder Bolzen. Das Verbindungselement weist eine einfache Geometrie auf, die die Messung als solche zulässt und optional einem zusätzlichen Bauelement, welches die Möglichkeit bietet, die mechanischen Belastungen zu limitieren. Es handelt sich also um eine Kraftbegrenzung. Zur Erfüllung der Kraftbegrenzung wirkt ein so genannter Limit-Stopp eingesetzt. Dies ermöglicht eine auf das Verbindungselement einwirkende Kraft, bevorzugt in Vertikalrichtung, also Fahrzeug-Z-Richtung zu messen. Diese Messmethode stellt sicher, dass sich der benötigte Bauraum gegenüber heutigen Systemen auf zwei Drittel des Bauraums verkürzt.The Invention allows a force measurement with a specially designed connecting element as Screw or bolt. The connecting element has a simple Geometry, which allows the measurement as such and optionally an additional component, which the possibility offers to limit the mechanical loads. It is about So a force limit. To fulfill the force limitation acts used a so-called limit stop. this makes possible a force acting on the connecting element, preferably in Vertical direction, so to measure the vehicle Z direction. This measurement method Make sure the needed Space opposite Today's systems shortened to two-thirds of the space.

Kerngedanke der Erfindung ist es, eine ein Messsignal emittierende Abstandsmesseinrichtung in einem Schlitz des Verbindungselements vorzusehen. Diese Abstandsmesseinrichtung ist berührungslos ausgebildet und kann vorzugsweise wenigstens eine Diode und wenigstens einen Phototransistor als Empfänger verwenden. Die Diode kann dabei zur Emission von Licht im ultravioletten Bereich als dem Messsignal ausgebildet sein, wobei dieses Licht dann vom Biegebalken reflektiert wird. Dabei werden dann die Diode und der Phototransistor, der das Licht wieder aufnimmt, gegenüber dem Biegebalken angebracht. Der Phototransistor kann vorzugsweise neben der Diode bevorzugt im selben Bauteil, also an einem Modul eingebaut sein, nimmt die vom Biegebalken reflektierten Lichtwellen auf und wandelt diese in einen Strom entsprechend der Intensität der einfallenden Lichtwelle um. Die Intensität wird durch den Abstand des Reflektors, in diesem Fall des Biegebalkens, bestimmt. Da sowohl eine Entfernung als auch eine Annäherung des einfachen Biegebalkens einen Phototransistor gemessen werden kann, wird die Messung von Kräften in unterschiedlichen Richtungen ermöglicht, was die Genauigkeit der Abstandsmesseinrichtung erhöht. Bei dieser Messmethode kann sowohl eine Diode in Form einer fokussierten Lichtquelle als auch eine Diode in Form einer diffusen Lichtquelle verwendet werden.core idea The invention is to a measuring device emitting a distance measuring device in to provide a slot of the connecting element. This distance measuring device is contactless formed and may preferably at least one diode and at least a phototransistor as a receiver use. The diode can thereby emit light in the ultraviolet Range be formed as the measurement signal, this light then is reflected by the bending beam. In this case, then the diode and the phototransistor, which resumes the light, opposite the Bending beam attached. The phototransistor may preferably be adjacent the diode preferably in the same component, that is installed on a module be, absorbs the light waves reflected by the bending beam and converts them into a stream according to the intensity of the incident Light wave around. The intensity is determined by the distance of the reflector, in this case the bending beam, certainly. Because both a distance and an approximation of the simple bending beam a phototransistor can be measured, will be the measurement of forces in different directions, allowing for accuracy the distance measuring device increases. In this measurement method, both a diode in the form of a focused Light source as well as a diode in the form of a diffuse light source be used.

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Verbindungselements. Die Seitenansicht zeigt die wesentlichen Elemente. Das Verbindungselement weist eine Hülse 1 und einen Biegebalken 2 auf der an einem Gewinde 21 befestigt ist. Des Weiteren befindet sich im Inneren des Verbindungselements ein optisches Messelement 3, das eine lichtimitierende Diode und einen Phototransistor aufweist. An Position 4 ist ein so genannter Limit-Stopp angebracht. 1 shows the basic structure of the connecting element according to the invention. The side view shows the essential elements. The connecting element has a sleeve 1 and a bending beam 2 on the at a thread 21 is attached. Furthermore, there is an optical measuring element inside the connecting element 3 comprising a light-emitting diode and a phototransistor. At position 4 is a so-called limit stop appropriate.

Das optische Messelement ist an einem Halter befestigt, der zu grundlegenden Positionierung von außen verschoben werden kann, sodass der optimale Arbeitspunkt beim Aufbau des Sensors eingestellt werden kann.The Optical measuring element is attached to a holder that is too basic Positioning from the outside can be moved, so the optimal working point in the construction of the sensor can be adjusted.

Der Sensor ist am Gewinde 21 fest mit der Bodengruppe des Fahrzeugs über die Sitzschiene mit einer Mutter befestigt. Der Sitz wird an der Position 5 an den Sensor angebracht und mit einem Segers-Ring oder einer Mutter bei einzufügendem Gewinde gehalten. Dadurch kann über den Sitz an die Position 5 eine Kraft in Z-Richtung eingeführt werden. Diese Kraft wird über die Hülse 1 in das Biegeelement 2 übergeleitet, das an der Position 22 mit der Hülse sowohl verschweißt als auch verpresst ist. Im Fall einer Kraft in Z-Richtung mit negativer Orientierung vergrößert sich der Abstand zwischen der Abstandsmesseinrichtung 3 und der Oberfläche des Biegebalkens 2; im Falle einer Kraft mit positiver Orientierung verringert sich der Abstand. Damit ergibt sich ein elektrischer Nullpunkt, der für keine Auslenkung steht. Folglich ist eine Messung der Kraft in zwei unterschiedlichen Orientierungen möglich.The sensor is on the thread 21 firmly attached to the underbody of the vehicle via the seat rail with a nut. The seat will be at the position 5 attached to the sensor and held with a Segers ring or a nut with inserted thread. This allows over the seat to the position 5 a force is introduced in the Z direction. This force is over the sleeve 1 in the bending element 2 transferred to the position 22 with the sleeve is both welded and pressed. In the case of a force in the Z direction with negative orientation, the distance between the distance measuring device increases 3 and the surface of the bending beam 2 ; in the case of a force with positive orientation, the distance decreases. This results in an electrical zero, which stands for no deflection. Consequently, a measurement of the force in two different orientations is possible.

Für die Auswertung des Signals der Abstandsmesseinrichtung ist eine Auswerteschaltung vorgesehen. Diese Auswerteschaltung kann sich am Verbindungselement selbst befinden oder in einem Steuergerät. Ist die Auswerteschaltung am Verbindungselement kann sie sich beispielsweise am Kopf des Verbindungselements befinden. Ist die Auswerteschaltung im Steuergerät, dann sind am Verbindungselement Schaltkreise zur Signalaufbereitung vorgesehen: Beispielsweise ein Messverstärker, ein Analog-Digital-Wandler und ein Sendebaustein, wobei bei einer Busverbindung der Sendebaustein als Buscontroller ausgebildet sein kann. Die signalführenden Kabel können von der Abstandsmesseinrichtung 3 durch den Biegebalken 2 oder die Hülse 1 nach außen geführt sein. Bei der Auswertung des Signals der Abstandmesseinrichtung ist ein Nachführen des Nullpunktes unter Umständen notwendig. Die Auswertung erfolgt durch einen Schwellwertvergleich, wobei der Schwellwert vorgegeben sein kann oder adaptiv je nach Signal- und/oder Zeitverlauf eingestellt wird.For the evaluation of the signal of the distance measuring device, an evaluation circuit is provided. This evaluation circuit can be located on the connecting element itself or in a control unit. Is the evaluation circuit on the verbin For example, it can be located on the head of the connecting element. If the evaluation circuit in the control unit, then circuits for signal processing are provided on the connecting element: For example, a measuring amplifier, an analog-to-digital converter and a transmission block, wherein in a bus connection of the transmission block can be designed as a bus controller. The signal carrying cables may be from the distance measuring device 3 through the bending beam 2 or the sleeve 1 be guided to the outside. In the evaluation of the signal of the distance measuring device tracking the zero point may be necessary. The evaluation is carried out by a threshold value comparison, wherein the threshold value can be predetermined or adaptively adjusted depending on the signal and / or time profile.

Durch eine geschickte Wahl des Aufhängungspunkts des optischen Messelements kann eine Messung eines Moments, welches um die X-Achse rotiert, vermieden werden. Dabei ist sowohl vertikal, also in Z-Richtung als auch horizontal ein Punkt zu wählen, der keine Verschiebung im Falle eines Moments vorweist. Eine Sensierung im Fall einer Belastung in X-Richtung ist nicht möglich. Damit werden die Einflüsse von unerwünschten Kräften, die nicht in Messrichtung gerichtet sind, minimiert.By a clever choice of suspension point of the optical measuring element may be a measurement of a moment which to be rotated around the X-axis, be avoided. It is both vertical, so in Z-direction as well as horizontally choose a point that does not shift in case of a moment. Sensation in case of stress in the X direction is not possible. This will be the influences of unwanted forces which are not directed in the measuring direction, minimized.

Um eine Überbeanspruchung des Biegebalkens 2 zu verhindern, wurde ein so genannter Limit-Stopp 4 integriert, der eine Überbeanspruchung der Feder unmöglich macht. Bei einer bestimmten Kraft setzt die Feder, also der Biegebalken 2 auf der Hülse 1 auf und kann somit die an Position 5 eingetragene Kraft direkt in das Gewinde ableiten.To overuse the bending beam 2 to prevent, became a so-called limit stop 4 integrated, which makes an overuse of the spring impossible. At a certain force sets the spring, so the bending beam 2 on the sleeve 1 on and thus can the position 5 derive registered force directly into the thread.

2 zeigt das erfindungsgemäße Verbindungselement im Gesamtsystem zur Messung der Sitzkraft. Vier Verbindungselemente SGW1, SGW2, SGW3 und SGW4 sind an ein Steuergerät SG angeschlossen, wobei die vier Sitzkraftsensoren SGW1, SGW2, SGW3 und SGW4 an einem Fahrzeugsitz angeordnet sind, um das Gewicht und die Gewichtsverteilung auf diesem Fahrzeugsitz zu ermitteln. Die Messgrößen werden digital an das Steuergerät SG von den Sensoren SGW1, SGW2, SGW3 und SGW4 übertragen, sodass das Steuergerät die Gewichtsverteilung und das Gewicht auf dem jeweiligen Fahrzeugsitz ermittlen kann. Vorliegend sind die Sensoren SGW1, SGW2, SGW3 und SGW4 über einzelne Leitungen an das Steuergerät SG angeschlossen, es ist jedoch möglich, dass diese über einen Bus, beispielsweise einen LIN-Bus an das Steuergerät SG angeschlossen sein können. Das Gewicht und die Gewichtskraftverteilung werden dann bei der Ansteuerung von Personenschutzmitteln, wie Airbags oder Gurtstraffer verwendet. Insbesondere kann bei leichten und kleinen Personen ein Airbag deaktiviert werden oder in seiner Wirkung stark abgemildert werden, um Verletzungen durch eine Auslösung des Airbags zu vermeiden. Auch eine so genannte Out-Of-Position, also wenn sich der Fahrzeuginsassen zu nah am Airbag befindet, kann über die Auswertung der Sensorsignale ermittelt werden, denn beugt sich ein Beifahrer beispielsweise vor in Richtung auf das Armaturenbrett, indem sich der Airbag befindet, dann wird die Sitzkraft auf die vorderen Sitzkraftsensoren erheblich stärker sein als auf die hinteren Sitzkraftsensoren. 2 shows the connecting element according to the invention in the overall system for measuring the seat force. Four connecting elements SGW1, SGW2, SGW3 and SGW4 are connected to a control unit SG, wherein the four seat force sensors SGW1, SGW2, SGW3 and SGW4 are arranged on a vehicle seat to determine the weight and the weight distribution on this vehicle seat. The measured quantities are transmitted digitally to the control unit SG by the sensors SGW1, SGW2, SGW3 and SGW4, so that the control unit can determine the weight distribution and the weight on the respective vehicle seat. In the present case, the sensors SGW1, SGW2, SGW3 and SGW4 are connected to the control unit SG via individual lines, but it is possible that these may be connected to the control unit SG via a bus, for example a LIN bus. The weight and the weight distribution are then used in the control of personal protective equipment, such as airbags or belt tensioners. In particular, in the case of light and small persons, an airbag can be deactivated or its effect can be greatly alleviated in order to avoid injuries caused by triggering of the airbag. Also, a so-called out-of-position, so if the vehicle occupant is too close to the airbag, can be determined on the evaluation of the sensor signals, for example, a passenger bends forward toward the dashboard by the airbag is, then For example, the seating force on the front seat sensors will be significantly greater than on the rear seat sensors.

3 zeigt prinzipiell den Verbau des erfindungsgemäßen Verbindungselements. Verbindungselemente 33 und 34 verbinden den unteren und oberen Teil eines Sitzes 35 miteinander. Dabei wird also das Gestänge des Sitzes 35, 31 und 32 durch die Verbindungselemente 33 und 34 zusammen gefügt, sodass der Sitz fest mit dem Chassis 30 verbunden ist. 3 shows in principle the shoring of the connecting element according to the invention. fasteners 33 and 34 connect the lower and upper part of a seat 35 together. So here is the linkage of the seat 35 . 31 and 32 through the connecting elements 33 and 34 joined together so that the seat is firmly attached to the chassis 30 connected is.

Claims (8)

Verbindungselement, das zur Kraftmessung derart konfiguriert ist, dass es bei einer Krafteinwirkung zu einer geometrischen Änderung wenigstens eines Schlitzes im Verbindungselement kommt und die Kraft in Abhängigkeit von der geometrischen Änderung gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der geometrischen Änderung des wenigstens einen Schlitzes eine ein Messsignal emittierende Abstandsmesseinrichtung (3) vorgesehen ist.Connecting element, which is configured for force measurement such that it comes with a force to a geometric change of at least one slot in the connecting element and the force is measured in response to the geometric change, characterized in that for detecting the geometric change of at least one slot a measuring signal emitting distance measuring device ( 3 ) is provided. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (3) optisch ausgebildet ist, so dass als das Messsignal Licht verwendet wird.Connecting element according to claim 1, characterized in that the distance measuring device ( 3 ) is optically formed so that light is used as the measurement signal. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung wenigstens eine lichtimitierende Diode und wenigstens einen Photoempfänger aufweist.Connecting element according to claim 2, characterized in that in that the distance measuring device has at least one light-emitting Has diode and at least one photoreceiver. Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtimitierende Diode das Licht im Ultravioletten emittiert.Connecting element according to claim 3, characterized in that the at least one light-emitting diode emits the light in the ultraviolet. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement zur Kraftmessung in vertikaler Richtung (Z) konfiguriert ist und die Abstandsmesseinrichtung (3) entweder an der oberen oder an der unteren Seite des Schlitzes angeordnet ist.Connecting element according to claim 1, characterized in that the connecting element for force measurement in the vertical direction (Z) is configured and the distance measuring device ( 3 ) is disposed on either the upper or lower side of the slot. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement ein Kraftbegrenzung (4) aufweist, die derart angeordnet ist, dass die Kraftbegrenzung die Kraft über einem Befestigungselement (21) ableitet.Connecting element according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element is a force limiting ( 4 ), which is arranged such that the force limiting the force over a Befestigungsele ment ( 21 ). Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (3) mit einem Halter verbunden ist, wobei der Halter von außerhalb des Verbindungselements verschiebbar ist, sodass ein Arbeitspunkt für die Abstandsmesseinrichtung (3) einstellbar ist.Connecting element according to one of the preceding claims, characterized in that the distance measuring device ( 3 ) is connected to a holder, wherein the holder from the outside of the connecting element is displaceable, so that an operating point for the distance measuring device ( 3 ) is adjustable. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Abstand zwischen einer Hülse (1) und einem Biegebalken (2) zu dem Befestigungselement (21) hin verjüngt.Connecting element according to one of the preceding claims, characterized in that a distance between a sleeve ( 1 ) and a bending beam ( 2 ) to the fastener ( 21 ) tapers.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI409390B (en) * 2011-01-19 2013-09-21 Kabo Tool Co Screw having stress sensing device

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