JP2001296175A - 車両用荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷重の測定精度を向上することができる車両
用荷重測定装置を提供する。 【解決手段】 車両に加わる荷重が伝達部材３を介して
車軸２に伝達されて生じる車軸２の歪み量を測定して、
前記荷重を測定する車両用荷重測定装置において、伝達
部材３と車軸２との間に、前記荷重を集中して受ける荷
重集中手段５を設けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用荷重測定装
置に関し、より詳細には、車両に加わる荷重が伝達部材
を介して車軸に伝達されて生じる車軸の歪みに基づい
て、荷重を測定する車両用荷重測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両の荷重測定は、主として
トラック等の大型車両に対しておこなわれている。これ
は、トラック等に過積載をおこなうと、車両自体の運転
操作性に支障が生じ交通事故の要因となるばかりでなく
車両や路面の傷みの要因ともなるので、これを防止する
目的でおこなわれている。通常、車両の荷重測定は、路
上に設置した荷重測定装置によっておこなわれ、荷重変
換器を備えた載荷板上に車輪を載せて、その車輪の輪重
量あるいは軸重量を測定し、これらの輪重量等を加算し
て車両重量を求め、更に測定された車両重量から乗車人
員や車両自体の重量を減算して積載された荷重量を求め
ていた。

【０００３】しかしながら、上述した荷重測定装置は装
置自体が大きく、かつ設置コストが嵩むため設置場所や
設置台数が非常に制限される。このため、積載重量の測
定を受け得る車両数は全体車両のごく一部に過ぎず、過
積載を防止するには不十分であった。そこで、車両の荷
台に加わる荷重を車軸に伝達させ、この荷重によって生
じる車軸の歪み量を測定して荷重を各車両毎に測定する
ようにしたものがある。

【０００４】図１１には、従来の車両の荷台フレーム
１、車軸２、リーフスプリング（伝達部材に相当）３、
等の組立部分が分解斜視図として示されており、この荷
台フレーム１の側面には、２基の支持部１ａが設けられ
ていて、この支持部１ａによってリーフスプリング３の
両端が支持されている。また、リーフスプリング３の中
央部は、車軸２に設けられている車軸ケース２ａに取り
付け部材６を介して固定されている。また、車軸２の上
面には、車軸２の歪み量を計測するセンシング素子７が
固定されており、このセンシング素子７に加わる荷重に
よる歪み量を測定して荷重を各車両毎に測定していた従
来の車両用荷重測定装置があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の車両用荷重測定装置では、荷台フレーム１から
リーフスプリング３を介して車軸ケース２ａに伝達され
る荷重の中心は、荷物の積み卸し、車両の走行状態等に
よって生じる荷台フレーム１に歪み、及び、リーフスプ
リング３の摩擦等によって移動していた。そのため、車
軸２の曲げモーメントが変動してしまうことで、車両の
積載量と車軸２の歪み量との関係が崩れてしまい、測定
する荷重に誤差が生じてしまうという不具合を有してい
た。

【０００６】ここで、図１２（ａ）は荷重が小さいと
き、図１２（ｂ）は荷重が大きいときの荷重の中心を説
明するための図であり、図１３は従来の積載量と車軸歪
み誤差との関係を示した図である。なお、図１３におい
て、縦軸は車軸歪み誤差［％］を示し、横軸は積載量
［Ｔｏｎ］を示している。

【０００７】図１２（ａ）に示すように、荷台フレーム
１に加わる荷重が小さいときは、タイヤ８に地面から伝
達される荷重に応じて生じる応力も小さくなるので、リ
ーフスプリング３から車軸ケース２ａに伝達される荷重
ベクトルｖの中心は、車軸ケース２ａのほぼ中央とな
る、しかし、図１２（ｂ）に示すように、荷台フレーム
１に加わる荷重が大きいときは、タイヤ８に地面から伝
達される荷重に応じて生じる応力が大きくなり、車体フ
レーム１や車軸２などにたわみ歪みが生じてしまうた
め、リーフスプリング３から車軸ケース２に伝達される
荷重ベクトルｖの中心は、車軸ケース２ａの中央からず
れてしまっていた。

【０００８】そのため、図１３に示すように、積み荷Ａ
や荷卸しＢによる荷台への積載量の変化に応じて、リー
フスプリング３から車軸ケース２ａに伝達される荷重の
中心位置が変化するため、車両の積載量と車軸２の歪み
量との関係が崩れていた。つまり、積み荷Ａと荷卸しＢ
とで車軸の歪み量が異なるヒステリシス誤差が生じてし
まい、測定する荷重に誤差が生じていたため、車両用荷
重測定装置における測定精度を低下させていた。

【０００９】よって本発明は、上述した問題点に鑑み、
荷重の測定精度を向上することができる車両用荷重測定
装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によりなされた請求項１記載の車両用荷重測定装
置は、車両に加わる荷重が伝達部材を介して車軸に伝達
されて生じる前記車軸の歪み量を測定して、前記荷重を
測定する車両用荷重測定装置において、前記伝達部材と
前記車軸との間に、前記荷重を集中して受ける荷重集中
手段を設けることを特徴とする。

【００１１】上記請求項１に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、車両に加われる荷重は伝達部材に
伝達され、この伝達された荷重は荷重集中手段によって
集中して受けられて車軸に伝達される。よって、伝達部
材を介して車軸に伝達される荷重は荷重集中手段によっ
て集中されるので、荷物の積み卸し、車両の走行状態等
によって生じる荷台の歪み、及び、車軸と伝達部材との
摩擦が生じても、車軸に伝達される荷重の中心の移動範
囲を小さくすることができる。従って、車両の積載量と
車軸の歪み量との関係に生じるヒステリシス誤差を低減
することができるので、車軸の歪み量に基づいて測定し
た荷重の測定精度を向上することができる。

【００１２】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載の発明は、請求項１に記載の車両用荷重測定装置
において、前記荷重集中手段の前記車軸との接触面を、
前記車軸に伝達する前記荷重の移動を規制する形状に形
成することを特徴とする。

【００１３】上記請求項２に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、車両に加われる荷重は伝達部材に
伝達され、この伝達された荷重は荷重集中手段によって
荷重中心の移動が規制されて車軸に伝達される。よっ
て、車軸は荷重集中手段のエッジにて荷重を受けるた
め、車軸に伝達される荷重の中心の移動範囲を、荷重集
中手段の車軸との接触面内に規制することができる。例
えば、荷重中心の移動範囲が大きい車両に、その範囲よ
りも小さい接触面を有する荷重集中手段を用いること
で、荷重中心の移動範囲を小さくすることができる。従
って、車両の積載量と車軸の歪み量との関係に生じるヒ
ステリシス誤差を低減することができるので、車軸の歪
み量に基づいて測定した荷重の測定精度を向上すること
ができる。

【００１４】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用荷重測
定装置において、前記荷重集中手段の前記車軸との接触
面積を、その材料塑性範囲から逸脱し、かつ、小さくす
ることを特徴とする。

【００１５】上記請求項３に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、車軸との接触面積が材料塑性範囲
から逸脱し、かつ小さく形成した荷重集中手段が車軸に
設けられ、この荷重集中手段によって集中して受けられ
た荷重が車軸に伝達される。よって、荷重集中手段と車
軸との接触面積が小さいほど、車両の積載量と車軸の歪
み量との関係に生じるヒステリシス誤差を低減すること
ができるが、荷重集中手段を小さくしすぎると、荷重に
よって荷重集中手段が変形してしまうため、本発明のよ
うに荷重集中手段の車軸との接触面積を材料塑性範囲か
ら逸脱し、かつ、小さくすることで、荷重集中手段を最
小とすることができる。従って、荷重集中手段によって
荷重を車軸により一層集中して伝達することができるた
め、車両の積載量と車軸の歪み量との関係に生じるヒス
テリシス誤差をより一層低減することが可能となり、車
軸の歪み量に基づいて測定した荷重の測定精度を向上す
ることができる。

【００１６】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の車両用
荷重測定装置において、前記荷重集中手段を、前記車両
の最大積載時に、前記車軸と前記伝達部材が直接接する
ことを防止する形状に形成することを特徴とする。

【００１７】上記請求項４に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、車両の最大積載時に、車軸と伝達
部材が直接接することを防止する形状に形成した荷重集
中手段が車軸に設けられる。そして、この荷重集中手段
が集中して受けた荷重のみが車軸に伝達される。例え
ば、少なくとも一方の車軸及び伝達部材との荷重集中手
段の接触面の面積と、荷重集中手段の双方の接触面の距
離、つまり荷重集中手段の厚さを、最大積載時の伝達部
材の歪みを考慮して定めることで、車両に適した荷重集
中手段を形成することができる。よって、車型、車種等
に応じた形状の荷重集中手段を、伝達部材と車軸との間
に設けることで、車両の最大積載時であっても伝達部材
が車軸に直接接することを防止しているため、荷重集中
手段を介して車軸に正確な荷重を伝達することができ
る。従って、最大積載重量が異なる車種、車型等に応じ
た荷重集中手段を形成することで、荷重を高精度に測定
することができる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に
提供することができる。

【００１８】上記課題を解決するためになされた請求項
５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の車両用
荷重測定装置において、前記荷重集中手段を、前記車軸
とは別体で形成することを特徴とする。

【００１９】上記請求項５に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、車軸とは別体で形成した荷重集中
手段が車軸に取り付けられ、この荷重集中手段によって
集中して受けられた荷重が車軸に伝達される。よって、
荷重集中手段を車軸と別体で形成することを可能とする
ことで、荷重集中手段を車軸とは異なる材料にて形成す
ることが可能となるため、例えば、荷重集中手段に材料
塑性範囲が小さい材料を用いることが可能となる。ま
た、車高調整用部材などの異なる目的で用いている既存
の部材にて、荷重集中手段を実現することもできる。従
って、荷重集中手段の形成に汎用性を持たせることで、
種々異なる車型に応じて荷重集中手段を容易に形成する
ことが可能となるため、荷重を高精度に測定することが
できる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に提供するこ
とができる。

【００２０】上記課題を解決するためになされた請求項
６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の車両
用荷重測定装置において、前記荷重集中手段を、前記車
軸に設けられた歪センサにて検出するヒステリシスを低
減させる位置に設けることを特徴とする。

【００２１】上記請求項６に記載した本発明の車両用荷
重測定装置によれば、荷重集中手段は、車軸に設けられ
た歪センサにて検出するヒステリシスを低減させる位置
に設けられる。そして、この荷重集中手段が集中して受
けた荷重のみが車軸に伝達される。よって、車軸の歪セ
ンサにて検出されるヒステリシスを低減するために、例
えば、実験、シュミレーションなどで荷重集中手段の最
適な位置を調査し、その結果に応じた位置に荷重集中手
段を設けることで、車軸に生じるねじれなどが防止され
るため、歪センサは荷重集中手段を介して車軸に伝達さ
れた荷重に応じた歪み量を一層正確に測定することがで
きる。従って、荷重集中手段を車種、車型等に応じた最
適な位置に設けることで、荷重を高精度に測定すること
ができる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に提供する
ことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用荷重測
定装置をトラックなどの荷台を有する車両に用いた場合
の実施の形態を、図１〜図１０の図面を参照して説明す
る。

【００２３】ここで、図１は本発明に係る車両の荷台フ
レーム、車軸、リーフスプリング、等の組立部分の分解
斜視図を示し、図２は図１の荷重集中手段の外観を示す
拡大図であり、図３は本発明に係る積載量と車軸歪み誤
差との関係を示した図である。なお、図３において、縦
軸方向は車軸歪み誤差［％］を示し、横軸方向は積載量
［Ｔｏｎ］を示している。

【００２４】図１に示すように、車両用荷重測定装置
は、車両の荷台フレーム１、車軸２、リーフスプリング
（伝達部材に相当）３を有して構成している。荷台フレ
ーム１の側面には、２基の支持部１ａを設けており、こ
の支持部１ａによってリーフスプリング３の両端を支持
している。車軸２は、リーフスプリング３の中央部を固
定するための車軸ケース２ａを有して構成している。こ
の車軸ケース２ａの上面には、リーフスプリング３から
伝達される荷重を集中して受ける荷重集中手段５が設け
られている。また、車軸２の上面には、歪センサに相当
するセンシング素子７を接着剤、溶接等によって固定し
ている。なお、センシング素子７から引き出されたリー
ド線および荷重測定用の機器は図示していない。

【００２５】荷重集中手段５は、図２に示すように、車
軸２とは別体で、直径５ａ、厚み５ｂの円板状に形成し
ている。直径５ａは、荷重集中手段５の材料塑性範囲か
ら逸脱し、かつ、車軸ケース（車軸）２ａとの接触面積
が最小となるように定めている。また、厚み５ｂは、荷
重集中手段５の材料塑性範囲や車高への影響、最大積載
のときにリーフスプリング３が車軸２若しくは車軸ケー
ス２ａに直接接しない厚さなどを考慮して定めている。

【００２６】また、厚み５ｂに車両の高さを考慮するこ
とで、従来、車軸２とリーフスプリング３に介在させて
いた車高調整用部材の代用として荷重集中手段５を用い
ることを可能としている。

【００２７】このように、支持部１ａによって荷台フレ
ーム１に支持されたリーフスプリング３の中央部は、取
付け部材６により荷重集中手段５と接触した状態で車軸
ケース２ａに固定される。その結果、リーフスプリング
３に伝達される荷台フレーム１に加わる荷重は、荷重集
中手段５によって集中して受けられる。そして、この荷
重が車軸ケース２ａを介して車軸２に伝達されて車軸２
に歪みが生じ、この歪み量をセンシング素子７にて測定
し、この測定結果に基づいて荷重を各車両毎に測定して
いる。

【００２８】よって、リーフスプリング３から伝達され
る荷重は、荷重集中手段５によって集中して受けられる
ため、荷台に加わる荷重の変化に応じて車体フレーム１
や車軸２などにたわみ歪みが生じても、リーフスプリン
グ３から車軸ケース２に伝達される荷重の中心の移動範
囲を小さくすることができる。

【００２９】そのため、図３に示すように、積み荷Ａや
荷卸しＢによる荷台への積載量の変化が生じても、リー
フスプリング３から車軸ケース２ａに伝達される荷重の
中心位置の移動範囲が小さくなっているため、積み荷Ａ
と荷卸しＢとで車軸２の歪み量が異なるヒステリシス誤
差を±０．５［％］以下に抑えることができる。

【００３０】従って、従来の車両用荷重測定装置よりも
ヒステリシス誤差を低減することができるため、車軸２
の歪み量に基づいて測定した荷重の測定精度を向上する
ことができる。

【００３１】また、車軸（車軸ケース）２は荷重集中手
段５のエッジにて荷重を受けるため、車軸２に伝達され
る荷重の中心の移動範囲を、荷重集中手段５の車軸２と
の接触面内に規制することができる。例えば、荷重中心
の移動範囲が大きい車両に、その範囲よりも小さい接触
面を有する荷重集中手段５を用いることで、荷重中心の
移動範囲を小さくすることができる。

【００３２】さらに、荷重集中手段５と車軸（車軸ケー
ス）２との接触面積が小さいほど、車両の積載量と車軸
の歪み量との関係に生じるヒステリシス誤差を低減する
ことができるが、荷重集中手段５を小さくしすぎると、
荷重によって荷重集中手段５が変形してしまうため、本
発明のように荷重集中手段５の車軸２との接触面積を材
料塑性範囲から逸脱し、かつ、小さくすることで、荷重
集中手段５を最小とすることができる。

【００３３】その結果、荷重集中手段５と車軸（車軸ケ
ース）２との接触面積が小さいほどヒステリシス誤差が
小さくなるという特性によって、荷物の積み卸し、車両
の走行状態等によって生じる荷台の歪み、及び、車軸２
とリーフスプリング３との摩擦が生じても、車軸２に伝
達される荷重の中心の移動範囲をより一層小さくするこ
とができる。

【００３４】また、荷重集中手段５を車軸２と別体で形
成することを可能とすることで、荷重集中手段５を車軸
２とは異なる材料、形状等にて形成することが可能とな
るため、例えば、荷重集中手段５に材料塑性範囲が小さ
い材料を用いることが可能となる。さらに、車高調整用
部材などの異なる目的で用いている既存の部材にて、荷
重集中手段５を実現することもできる。よって、荷重集
中手段５の形成に汎用性を持たせることで、種々異なる
車型に応じて荷重集中手段５を容易に形成することが可
能となるため、荷重を高精度に測定することができる車
両用荷重測定装置を車型毎に容易に提供することができ
る。

【００３５】また、上述した本実施の形態では、荷重集
中手段５を円板状に形成した場合について説明したが、
本発明はこれに限定するものではなく、種々異なる荷重
集中手段５の形状にすることが可能であり、以下に他の
実施の形態における荷重集中手段５の形状の一例を説明
する。

【００３６】図４はドーナツ型に形成した荷重集中手段
５を示した図であり、例えば、伝達部材の表面に設けら
れた凸部を、車軸２に設けたドーナツ型荷重集中手段５
に嵌合して固定する場合、ボルトなどの固定部材を荷重
集中手段５に貫通させて車軸２とリーフスプリング（伝
達部材）３とを固定する場合などに適している。このよ
うに、荷重集中手段５をドーナツ型や四角のフレーム状
等の形状に形成しても、リーフスプリング３から伝達さ
れる荷重は、荷重集中手段５によって集中して受けられ
るため、荷台に加わる荷重の変化が生じても、リーフス
プリング３から車軸２に伝達される荷重の中心の移動範
囲を小さくすることができる。

【００３７】次に、トラックにおいて荷重集中手段５が
測定するヒステリシスが最小となる車軸２上の取り付け
位置について、図５〜図１０の図面を参照して調査結果
を説明する。

【００３８】まず、進行方向のヒステリシス量に対する
最適な荷重集中手段５の配置について説明する。なお、
図５は進行方向のヒステリシス量を測定した構成を示す
図であり、図６は図５の荷重集中手段の配置とヒステリ
シス量の関係を示した図であり、図７は荷重集中手段の
進行方向に対する最適な配置を示す図である。なお、各
荷重における積み荷時と積み卸し時の測定歪みの差（ヒ
ステリシス）を最大積載時の測定歪みで割ったものをヒ
ステリシス量（以下ヒス量ともいう）［％］としてい
る。

【００３９】図５に示すように、進行方向Ｘのヒス量を
調査するため、リボン型に形成した荷重集中手段５を車
軸２の車軸ケース２ａに軸方向Ｙに対してタイヤ側から
軸方向外側ｘ１、軸方向中央ｘ２、軸方向内側ｘ３とな
るように順次配置し、各配置毎に積載量を３、４、５
［Ｔｏｎ］と順次変化させ、歪み量をセンシング素子７
にて測定した。なお、軸方向外側ｘ１は軸方向中央ｘ２
に対して２０［ｍｍ］外側の位置となり、軸方向内側ｘ
３は軸方向中央ｘ２に対して２０［ｍｍ］内側の位置と
なっている。

【００４０】その結果、集中加重手段５を軸方向外側ｘ
１に配置した場合、図６のグラフ３ｔに示すように、ヒ
ス量は３［Ｔｏｎ］で３．１３［％］、４［Ｔｏｎ］で
２．８４［％］、５［Ｔｏｎ］で１．６９［％］であっ
た。そして、集中加重手段５を軸方向外側ｘ２に配置し
た場合、図６のグラフ４ｔに示すように、ヒス量は３
［Ｔｏｎ］で３．１９［％］、４［Ｔｏｎ］で２．８５
［％］、５［Ｔｏｎ］で２．６５［％］であった。そし
て、集中加重手段５を軸方向内側ｘ３に配置した場合、
図６のグラフ５ｔに示すように、ヒス量は３［Ｔｏｎ］
で６．４６［％］、４［Ｔｏｎ］で６．３７［％］、５
［Ｔｏｎ］で５．３８［％］であった。

【００４１】以上の測定結果からも明らかなように、車
軸２に設けたセンシング素子７にて車軸２の歪み量を検
出する場合、進行方向Ｘのヒステリシス量を考慮する
と、図７に示すように、荷重集中手段５をタイヤ近傍の
軸方向外側ｘ１に配置することで、ヒステリシス量を低
減させることができる。つまり、センシング素子７と荷
重集中手段５との間隔を大きく設けることで、ヒステリ
シス量を小さくすることができる。

【００４２】従って、例えば積み荷や荷卸しによる荷台
への積載量の変化によって、伝達部材から車軸２に伝達
される荷重の中心位置が、車軸２の軸方向Ｙに対して交
わって移動する場合などに適している。このように、荷
重集中手段５をリボン型に形成し、軸方向Ｙと交わるよ
うに車軸ケース２ａに設けても、上述した本実施の形態
と同様に、伝達部材から伝達される荷重は、リボン型の
荷重集中手段５によって集中して受けられるため、車両
に加わる荷重の変化が生じても、伝達部材から車軸ケー
ス２ａを介して車軸２に伝達される荷重の中心の移動範
囲を小さくすることができる。

【００４３】次に、車軸２の軸方向のヒステリシス量に
対する最適な荷重集中手段５の配置について説明する。
なお、図８は軸方向のヒステリシス量を測定した構成を
示す図であり、図９は図８の荷重集中手段の配置とヒス
テリシス量の関係を示した図であり、図１０は荷重集中
手段の軸方向に対する最適な配置を示す図である。

【００４４】図８に示すように、軸方向Ｙのヒス量を調
査するため、リボン型に形成した荷重集中手段５を車軸
２の車軸ケース２ａに進行方向Ｘに対して前方から進行
方向前側ｙ１、進行方向中央ｙ２、進行方向後外側ｙ３
となるように順次配置し、各配置毎に積載量を３、４、
５［Ｔｏｎ］と順次変化させ、歪み量をセンシング素子
７にて測定した。なお、進行方向前側ｙ１は進行方向中
央ｙ２に対して２０［ｍｍ］前方の位置となり、進行方
向後側ｘ３は進行方向中央ｙ２に対して２０［ｍｍ］後
側の位置となっている。

【００４５】その結果、集中加重手段５を進行方向前側
ｙ１に配置した場合、図９のグラフ３ｔに示すように、
ヒス量は３［Ｔｏｎ］で２．１９［％］、４［Ｔｏｎ］
で２．０４［％］、５［Ｔｏｎ］で１．７８［％］であ
った。そして、集中加重手段５を進行方向前側ｙ２に配
置した場合、図９のグラフ４ｔに示すように、ヒス量は
３［Ｔｏｎ］で２．５９［％］、４［Ｔｏｎ］で２．６
４［％］、５［Ｔｏｎ］で１．７６［％］であった。そ
して、集中加重手段５を進行方向後側ｙ３に配置した場
合、図９のグラフ５ｔに示すように、ヒス量は３［Ｔｏ
ｎ］で３．１８［％］、４［Ｔｏｎ］で２．７０
［％］、５［Ｔｏｎ］で２．１３［％］であった。

【００４６】以上の測定結果からも明らかなように、車
軸２に設けたセンシング素子７にて車軸２の歪み量を検
出する場合、図１０に示すように、車軸２の軸方向Ｙに
対するヒステリシス量は進行方向前側ｙ１、進行方向前
側ｙ２、進行方向後側ｙ３の何れにおいても小さいが、
荷重集中手段５を進行方向前側ｙ１に配置することで、
ヒステリシス量を最小とすることができる。

【００４７】従って、例えば積み荷や荷卸しによる荷台
への積載量の変化によって、伝達部材から車軸２に伝達
される荷重の中心位置が、車軸２の軸方向Ｙに移動する
場合などに適している。このように、荷重集中手段５を
リボン型に形成し、長手方向が軸方向Ｙと平行となるよ
うに車軸ケース２ａに設けても、伝達部材から伝達され
る荷重は、軸方向リボン型荷重集中手段５によって集中
して受けられるため、車両の荷重の変化が生じても、伝
達部材から車軸ケース２ａを介して車軸２に伝達される
荷重の中心の移動範囲を小さくすることができる。

【００４８】以上説明したように、荷重集中手段５をド
ーナツ型やリボン型などにて形成しても、車両の積載量
と車軸２の歪み量との関係に生じるヒステリシス量を低
減することができるので、車軸の歪み量に基づいて測定
した荷重の測定精度を向上することができる。

【００４９】よって、車軸２のセンシング素子７にて検
出されるヒステリシスを低減するために、例えば、実
験、シュミレーションなどで荷重集中手段５の最適な位
置を調査し、その結果に応じた位置に荷重集中手段５を
設けることで、車軸２に生じるねじれなどが防止される
ため、センシング素子７は荷重集中手段５を介して車軸
２に伝達された荷重に応じた歪み量を正確に測定するこ
とができる。従って、荷重集中手段５を車種、車型等に
応じた最適な位置に設けることで、荷重を高精度に測定
することができる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に
提供することができる。

【００５０】なお、上述した本実施の形態では、荷重集
中手段５を車軸２と別体で形成した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定するものではなく、車軸２や
車軸２を構成する車軸ケース２ａに一体的に形成するこ
ともできる。

【００５１】また、上述した本実施の形態では、車両用
荷重測定装置をトラックなどの荷台を有する車両に用い
た場合について説明したが、本発明はこれに限定するも
のではなく、伝達手段に相当するリーフスプリング３を
エアサスペンションに変更して乗用車に用いるなど種々
異なる実施の形態とすることもできる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
本発明の車両用荷重測定装置によれば、伝達部材を介し
て車軸に伝達される荷重は荷重集中手段によって集中さ
れるので、荷物の積み卸し、車両の走行状態等によって
生じる荷台の歪み、及び、車軸と伝達部材との摩擦が生
じても、車軸に伝達される荷重の中心の移動範囲を小さ
くすることができる。従って、車両の積載量と車軸の歪
み量との関係に生じるヒステリシス誤差を低減すること
ができるので、車軸の歪み量に基づいて測定した荷重の
測定精度を向上することができるという効果を奏する。

【００５３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、車軸は荷重集中手段のエッ
ジにて荷重を受けるため、車軸に伝達される荷重の中心
の移動範囲を、荷重集中手段の車軸との接触面内に規制
することができる。例えば、荷重中心の移動範囲が大き
い車両に、その範囲よりも小さい接触面を有する荷重集
中手段を用いることで、荷重中心の移動範囲を小さくす
ることができる。従って、車両の積載量と車軸の歪み量
との関係に生じるヒステリシス誤差を低減することがで
きるので、車軸の歪み量に基づいて測定した荷重の測定
精度を向上することができるという効果を奏する。

【００５４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加え、荷重集中手段と車軸
との接触面積が小さいほど、車両の積載量と車軸の歪み
量との関係に生じるヒステリシス誤差を低減することが
できるが、荷重集中手段を小さくしすぎると、荷重によ
って荷重集中手段が変形してしまうため、本発明のよう
に荷重集中手段の車軸との接触面積を材料塑性範囲から
逸脱し、かつ、小さくすることで、荷重集中手段を最小
とすることができる。従って、荷重集中手段によって荷
重を車軸により一層集中して伝達することができるた
め、車両の積載量と車軸の歪み量との関係に生じるヒス
テリシス誤差をより一層低減することが可能となり、車
軸の歪み量に基づいて測定した荷重の測定精度を向上す
ることができるという効果を奏する。

【００５５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３の何れかに記載の発明の効果に加え、車型、車種等
に応じた形状の荷重集中手段を、伝達部材と車軸との間
に設けることで、車両の最大積載時であっても伝達部材
が車軸に直接接することを防止しているため、荷重集中
手段を介して車軸に正確な荷重を伝達することができ
る。従って、最大積載重量が異なる車種、車型等に応じ
た荷重集中手段を形成することで、荷重を高精度に測定
することができる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に
提供することができるという効果を奏する。

【００５６】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４の何れかに記載の発明の効果に加え、荷重集中手段
を車軸と別体で形成することを可能とすることで、荷重
集中手段を車軸とは異なる材料にて形成することが可能
となるため、例えば、荷重集中手段に材料塑性範囲が小
さい材料を用いることが可能となる。また、車高調整用
部材などの異なる目的で用いている既存の部材にて、荷
重集中手段を実現することもできる。従って、荷重集中
手段の形成に汎用性を持たせることで、種々異なる車型
に応じて荷重集中手段を容易に形成することが可能とな
るため、荷重を高精度に測定することができる車両用荷
重測定装置を車型毎に容易に提供することができるとい
う効果を奏する。

【００５７】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５の何れかに記載の発明の効果に加え、車軸の歪セン
サにて検出されるヒステリシスを低減するために、例え
ば、実験、シュミレーションなどで荷重集中手段の最適
な位置を調査し、その結果に応じた位置に荷重集中手段
を設けることで、車軸に生じるねじれなどが防止される
ため、歪センサは荷重集中手段を介して車軸に伝達され
た荷重に応じた歪み量を一層正確に測定することができ
る。従って、荷重集中手段を車種、車型等に応じた最適
な位置に設けることで、荷重を高精度に測定することが
できる車両用荷重測定装置を車型毎に容易に提供するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の荷台フレーム、車軸、リー
フスプリング等の組立部分の分解斜視図である。

【図２】図１の荷重集中手段の外観を示す拡大図であ
る。

【図３】本発明に係る積載量と車軸歪み誤差との関係を
示した図である。

【図４】ドーナツ型に形成した荷重集中手段を示した図
である。

【図５】進行方向のヒステリシス量を測定した構成を示
す図である。

【図６】図５の荷重集中手段の配置とヒステリシス量の
関係を示した図である。

【図７】荷重集中手段の進行方向に対する最適な配置を
示す図である。

【図８】軸方向のヒステリシス量を測定した構成を示す
図である。

【図９】図８の荷重集中手段の配置とヒステリシス量の
関係を示した図である。

【図１０】荷重集中手段の軸方向に対する最適な配置を
示す図である。

【図１１】従来の車両の荷台フレーム、車軸、リーフス
プリング等の組立部分を示す分解斜視図である。

【図１２】（ａ）は荷重が小さいとき、（ｂ）は荷重が
大きいときの従来の荷重中心を説明するための図であ
る。

【図１３】従来の積載量と車軸歪み誤差との関係を示し
た図である。

【符号の説明】

１ 荷台フレーム ２ 車軸 ２ａ 車軸ケース ３ リーフスプリング（伝達部材） ５ 荷重集中手段 ７ センシング素子（歪センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 宏平 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 中崎 洋二 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 3D001 AA00 BA56 CA01 CA03 DA01 DA02 EA41 ED05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に加わる荷重が伝達部材を介して車
   軸に伝達されて生じる前記車軸の歪み量を測定して、前
   記荷重を測定する車両用荷重測定装置において、 前記伝達部材と前記車軸との間に、前記荷重を集中して
   受ける荷重集中手段を設けることを特徴とする車両用荷
   重測定装置。
2. 【請求項２】 前記荷重集中手段の前記車軸との接触面
   を、前記車軸に伝達する前記荷重の移動を規制する形状
   に形成することを特徴とする請求項１に記載の車両用荷
   重測定装置。
3. 【請求項３】 前記荷重集中手段の前記車軸との接触面
   積を、その材料塑性範囲から逸脱し、かつ、小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用荷重測
   定装置。
4. 【請求項４】 前記荷重集中手段を、前記車両の最大積
   載時に、前記車軸と前記伝達部材が直接接することを防
   止する形状に形成することを特徴とする請求項１〜３の
   何れかに記載の車両用荷重測定装置。
5. 【請求項５】 前記荷重集中手段を、前記車軸とは別体
   で形成することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
   載の車両用荷重測定装置。
6. 【請求項６】 前記荷重集中手段を、前記車軸に設けら
   れた歪センサにて検出されるヒステリシスを低減させる
   位置に設けることを特徴とする請求項１〜５の何れかに
   記載の車両用荷重測定装置。