JP2793012B2 - 荷重検出装置 - Google Patents
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
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- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、減衰力制御や姿勢制御等の他の制御を行う
ために、ばね下側とばね上側との相対速度を検出するべ
くサスペンション部材への入力荷重を検出する荷重検出
装置に関する。
ために、ばね下側とばね上側との相対速度を検出するべ
くサスペンション部材への入力荷重を検出する荷重検出
装置に関する。
（従来の技術） 従来、このような荷重検出装置として、例えば、実開
昭61−91415号公報に記載されているようなものが知ら
れている。
昭61−91415号公報に記載されているようなものが知ら
れている。
この従来構造は、環状の荷重センサをアッパインシュ
レータと直列に重ね、この荷重センサとサスペンション
部材としてのピストンロッドをナットにより同時に締結
固定したもので、この荷重センサが検出するひずみ量に
よってサスペンション部材への入力荷重を検出するよう
にしたものであった。
レータと直列に重ね、この荷重センサとサスペンション
部材としてのピストンロッドをナットにより同時に締結
固定したもので、この荷重センサが検出するひずみ量に
よってサスペンション部材への入力荷重を検出するよう
にしたものであった。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の荷重検出装置にあっ
ては、アッパインシュレータからの軸直角方向入力荷重
により荷重センサの取付軸となるピストンロッドに曲げ
モーメントが発生すると、荷重センサ座面に傾きが生じ
て荷重センサ出力に変動が生じ、これにより、入力荷重
の検出に誤差が生じると共に、曲げモーメントの検出手
段を有しないため、曲げモーメントの発生状況に応じた
システム制御が行なえないという問題があった。
ては、アッパインシュレータからの軸直角方向入力荷重
により荷重センサの取付軸となるピストンロッドに曲げ
モーメントが発生すると、荷重センサ座面に傾きが生じ
て荷重センサ出力に変動が生じ、これにより、入力荷重
の検出に誤差が生じると共に、曲げモーメントの検出手
段を有しないため、曲げモーメントの発生状況に応じた
システム制御が行なえないという問題があった。
本発明は、上述のような従来の問題に着目してなされ
たもので、軸直角荷重入力に基づく検出誤差の補正が可
能で、曲げモーメントの発生状況に応じたシステム制御
が可能な荷重検出装置を提供することを目的としてい
る。
たもので、軸直角荷重入力に基づく検出誤差の補正が可
能で、曲げモーメントの発生状況に応じたシステム制御
が可能な荷重検出装置を提供することを目的としてい
る。
（課題を解決するための手段） 上述のような目的を達成するために、本発明の荷重検
出装置では、ばね下とばね上の間の荷重伝達経路の途中
に設けられ、内外周のいずれに入力荷重を受けることで
弾性変形する半径方向部を備えたサスペンション部材
と、前記半径方向部においてサスペンション部材の軸を
中心に径方向に対向して配設された、弾性変形量を検出
可能な少なくとも２対のセンサと、該２対のセンサのう
ちの一方の対のセンサを直列に配した第１ブリッジ回
路、及び、他方の対のセンサを並列に配した第２ブリッ
ジ回路とを設けた。
出装置では、ばね下とばね上の間の荷重伝達経路の途中
に設けられ、内外周のいずれに入力荷重を受けることで
弾性変形する半径方向部を備えたサスペンション部材
と、前記半径方向部においてサスペンション部材の軸を
中心に径方向に対向して配設された、弾性変形量を検出
可能な少なくとも２対のセンサと、該２対のセンサのう
ちの一方の対のセンサを直列に配した第１ブリッジ回
路、及び、他方の対のセンサを並列に配した第２ブリッ
ジ回路とを設けた。
（作 用） 荷重入力時には、入力荷重に応じてサスペンション部
材の半径方向部が弾性変形し、各センサによりその変形
量が検出される。
材の半径方向部が弾性変形し、各センサによりその変形
量が検出される。
まず、荷重入力が軸方向の場合は、全てのセンサの検
出値が同方向であるため、第１ブリッジ回路に直列に配
された両センサの検出値が同方向に増減変化し、これに
より、この第１ブリッジ回路の出力電圧が増減変動して
軸方向入力荷重が検出される。
出値が同方向であるため、第１ブリッジ回路に直列に配
された両センサの検出値が同方向に増減変化し、これに
より、この第１ブリッジ回路の出力電圧が増減変動して
軸方向入力荷重が検出される。
尚、一対のセンサが並列に配された第２ブリッジ回路
側では、両センサの検出値に差異が生じないので出力電
圧の変動はない。
側では、両センサの検出値に差異が生じないので出力電
圧の変動はない。
次に、荷重入力が軸直角方向の場合は、両対のセンサ
の検出値が逆方向であるため、第２ブリッジ回路に並列
に配された一対のセンサ検出値に差異が生じ、これによ
り、この第２ブリッジ回路の出力電圧が増減変動して軸
直角方向入力荷重が検出される。
の検出値が逆方向であるため、第２ブリッジ回路に並列
に配された一対のセンサ検出値に差異が生じ、これによ
り、この第２ブリッジ回路の出力電圧が増減変動して軸
直角方向入力荷重が検出される。
尚、一対のセンサが直列に配された第１ブリッジ回路
側では、両センサの検出値の合計値に変動はないので出
力電圧の変動はない。
側では、両センサの検出値の合計値に変動はないので出
力電圧の変動はない。
このように、第１ブリッジ回路では、軸方向入力荷重
のみが独立して検出されると共に、第２ブリッジ回路で
は軸直角方向入力荷重のみが独立して検出される。
のみが独立して検出されると共に、第２ブリッジ回路で
は軸直角方向入力荷重のみが独立して検出される。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。
まず、実施例の構成を説明する。
第１図は、本発明実施例の荷重検出装置を適用した倒
立型（シリンダ側が車体側に、ピストンロッド側が車軸
側にそれぞれ連結されたタイプ）のショックアブソーバ
の主要部を示す断面図であって、図中１はシリンダを示
している。
立型（シリンダ側が車体側に、ピストンロッド側が車軸
側にそれぞれ連結されたタイプ）のショックアブソーバ
の主要部を示す断面図であって、図中１はシリンダを示
している。
このシリンダ１は、請求の範囲のサスペンション部材
に相当しており、その上端面を閉塞する端面壁２の外面
中央部に車体側への取付部となる連結ロッド３が一体に
突出成形されていて、該連結ロッド３の上端部が、図外
のマウントインシュレータを介して車体に取り付けられ
るようになっている。
に相当しており、その上端面を閉塞する端面壁２の外面
中央部に車体側への取付部となる連結ロッド３が一体に
突出成形されていて、該連結ロッド３の上端部が、図外
のマウントインシュレータを介して車体に取り付けられ
るようになっている。
また、前記連結ロッド３の軸心部には貫通孔3aが形成
され、また、この端面壁２の内面側開口部には軸心孔14
bを有するボルト14が螺合されており、このボルト14の
頭部裏面14aと端面壁（請求の範囲の半径方向部に相当
する）２の内面との間に荷重センサ９が介装されてい
る。
され、また、この端面壁２の内面側開口部には軸心孔14
bを有するボルト14が螺合されており、このボルト14の
頭部裏面14aと端面壁（請求の範囲の半径方向部に相当
する）２の内面との間に荷重センサ９が介装されてい
る。
この荷重センサ９は、板材により略環状に形成された
センサボディ90と４個のひずみゲージ（センサ）91a,91
b,91c,91dとで形成されている。
センサボディ90と４個のひずみゲージ（センサ）91a,91
b,91c,91dとで形成されている。
さらに詳述すると、センサボディ90は、第２図に示す
ように、センタリングワッシャ６の外周に装着可能な中
心穴90aを有する環状の内周環状連続部90bと、該内周環
状連結部90bの外周部から周方向等間隔のもとに四方に
延設された４本の梁部90cとを有し、各梁部90cは、その
先端支持部90dの外周支持点P1を頂点とする扇形に形成
され、その各裏面中心部に前記ひずみゲージ91a,91b,91
c,91dが貼付されている。
ように、センタリングワッシャ６の外周に装着可能な中
心穴90aを有する環状の内周環状連続部90bと、該内周環
状連結部90bの外周部から周方向等間隔のもとに四方に
延設された４本の梁部90cとを有し、各梁部90cは、その
先端支持部90dの外周支持点P1を頂点とする扇形に形成
され、その各裏面中心部に前記ひずみゲージ91a,91b,91
c,91dが貼付されている。
尚、前記各先端支持部90dの表面側は、第３図に示す
ように、センサボディ90の周方向断面形状が円弧状に形
成されている。
ように、センサボディ90の周方向断面形状が円弧状に形
成されている。
そして、前記センサボディ90は、その内周環状連続部
90bの内周部を、前記ボルト14の頭部裏面14aと端面壁２
の下面内周部との間に挟持され、その各先端支持部90d
の上面を、端面壁２の下面外周部に配設されたワッシャ
４に当接されることにより、このワッシャ４の厚み分だ
け荷重センサ９に初期荷重が付与されている。
90bの内周部を、前記ボルト14の頭部裏面14aと端面壁２
の下面内周部との間に挟持され、その各先端支持部90d
の上面を、端面壁２の下面外周部に配設されたワッシャ
４に当接されることにより、このワッシャ４の厚み分だ
け荷重センサ９に初期荷重が付与されている。
即ち、センサボディ90の各先端支持部90d側が下方へ
押圧された分だけ各梁部90cが撓んで各ひずみゲージ91
a,91b,91c,91dに初期ひずみ（この実施例では圧縮ひず
み）が生じた状態となっている。
押圧された分だけ各梁部90cが撓んで各ひずみゲージ91
a,91b,91c,91dに初期ひずみ（この実施例では圧縮ひず
み）が生じた状態となっている。
従って、車輪側から端面壁２に荷重入力があると入力
荷重に応じて、センサボディ90のひずみが開放される方
向に作用する。
荷重に応じて、センサボディ90のひずみが開放される方
向に作用する。
尚、第２図中ａは各外周支持点P1を通る外周支持径
線、ｂは内周支持径線を示しており、外周支持径線ａが
ワッシャ４の内周端縁部に当接し、また、内周支持径線
ｂがボルト14における頭部裏面14aの外周端縁部に当接
する状態でセンサボディ90が設けられている。
線、ｂは内周支持径線を示しており、外周支持径線ａが
ワッシャ４の内周端縁部に当接し、また、内周支持径線
ｂがボルト14における頭部裏面14aの外周端縁部に当接
する状態でセンサボディ90が設けられている。
また、前記各ひずみゲージ91a,91b,91c,91dは、それ
自体のひずみにより抵抗が変化する周知構造のもので、
ハーネス92を介して図外のコントローラに接続されてい
る。尚、前記ハーネス92は、第１図に示すように、ボル
ト14の軸心孔14b及び連結ロッド３の貫通孔3aを経由し
て外部に導出されている。
自体のひずみにより抵抗が変化する周知構造のもので、
ハーネス92を介して図外のコントローラに接続されてい
る。尚、前記ハーネス92は、第１図に示すように、ボル
ト14の軸心孔14b及び連結ロッド３の貫通孔3aを経由し
て外部に導出されている。
尚、第１図中、12は減衰力切換用アクチュエータ、12
aは該アクチュエータのハーネスを示す。
aは該アクチュエータのハーネスを示す。
次に、第４図（イ），（ロ）は、電気回路図を示すも
ので、第４図（イ）は曲げモーメント（軸直角方向入力
荷重）検出回路Ｆ、第４図（ロ）は軸方向入力荷重検出
回路Ｇを示している。
ので、第４図（イ）は曲げモーメント（軸直角方向入力
荷重）検出回路Ｆ、第４図（ロ）は軸方向入力荷重検出
回路Ｇを示している。
まず、曲げモーメント検出回路（第２ブリッジ回路）
Ｆは、第４図（イ）に示すように、センサボディ90の径
方向に対向して配置された一方の一対のひずみゲージ91
a,91bと２つの基準抵抗R1,R2とでホイートストンブリッ
ジ回路を組むことにより、軸方向の入力荷重をキャンセ
ルして軸直角方向の入力荷重のみを検出するように構成
されている。
Ｆは、第４図（イ）に示すように、センサボディ90の径
方向に対向して配置された一方の一対のひずみゲージ91
a,91bと２つの基準抵抗R1,R2とでホイートストンブリッ
ジ回路を組むことにより、軸方向の入力荷重をキャンセ
ルして軸直角方向の入力荷重のみを検出するように構成
されている。
即ち、この曲げモーメント検出回路Ｆでは、両ひずみ
ゲージ91a,91bが出力電圧回路（Ａ−Ｂ間）に対して並
列（入力電圧回路Ｃ−Ｄ間に対しては直列）に接続され
ていることから、両ひずみゲージ91a,91bのひずみが同
方向となる軸方向の入力荷重に対しては両抵抗値に差異
が生じないため出力電圧は変化しないが、両ひずみゲー
ジ91a,91bのひずみが逆方向となる軸直角方向の入力荷
重に対しては両抵抗値に差異が生じることから出力電圧
が変化し、これにより、軸方向の入力荷重の有無に関係
なく軸直角方向の入力荷重のみを検出することができ
る。
ゲージ91a,91bが出力電圧回路（Ａ−Ｂ間）に対して並
列（入力電圧回路Ｃ−Ｄ間に対しては直列）に接続され
ていることから、両ひずみゲージ91a,91bのひずみが同
方向となる軸方向の入力荷重に対しては両抵抗値に差異
が生じないため出力電圧は変化しないが、両ひずみゲー
ジ91a,91bのひずみが逆方向となる軸直角方向の入力荷
重に対しては両抵抗値に差異が生じることから出力電圧
が変化し、これにより、軸方向の入力荷重の有無に関係
なく軸直角方向の入力荷重のみを検出することができ
る。
次に、軸方向入力荷重検出回路Ｇは、第４図（ロ）に
示すように、センサボディ90の径方向に対向して配置さ
れた他方の一対のひずみゲージ91c,91dと３つの基準抵
抗R3,R4,R5とでホイートストンブリッジ回路を組むこと
により、軸直角方向の入力荷重をキャンセルして軸方向
の入力荷重のみを検出するように構成されている。
示すように、センサボディ90の径方向に対向して配置さ
れた他方の一対のひずみゲージ91c,91dと３つの基準抵
抗R3,R4,R5とでホイートストンブリッジ回路を組むこと
により、軸直角方向の入力荷重をキャンセルして軸方向
の入力荷重のみを検出するように構成されている。
即ち、この軸方向入力荷重検出回路Ｇでは、直列に接
続された両ひずみゲージ91c,91dを一つのブロックとし
てブリッジが組まれていることから、両ひずみゲージ91
c,91dの直列加算抵抗値のみが検出可能であり、このた
め、両抵抗値の差異で検出される軸直角方向の入力荷重
の有無に関係なく、両ひずみゲージ91a,91bのひずみが
同方向となる軸方向の入力荷重のみを検出することがで
きる。
続された両ひずみゲージ91c,91dを一つのブロックとし
てブリッジが組まれていることから、両ひずみゲージ91
c,91dの直列加算抵抗値のみが検出可能であり、このた
め、両抵抗値の差異で検出される軸直角方向の入力荷重
の有無に関係なく、両ひずみゲージ91a,91bのひずみが
同方向となる軸方向の入力荷重のみを検出することがで
きる。
尚、第４図において、ＥはＣ−Ｄ間に負荷された入力
電圧である。
電圧である。
次に、実施例の作用を説明する。
本実施例のサスペンションユニットでは、上述のよう
に、荷重センサ９には取付時に初期荷重が付与されてい
る。
に、荷重センサ９には取付時に初期荷重が付与されてい
る。
従って、荷重センサ９にあっては、この初期荷重を基
準値とし、検出荷重が基準値である場合には、荷重が入
力されていない状態を示す。
準値とし、検出荷重が基準値である場合には、荷重が入
力されていない状態を示す。
（イ）軸方向荷重入力時 まず、サスペンションがバウンド状態となるような軸
方向の入力荷重（圧縮荷重）が加わった場合、シリンダ
１の端面壁２が連結ロッド３を突出した中心部に対して
外周部が上方へ持ち上がる方向へ撓みを生じて各梁部90
cの撓み量が減少する。このため、各ひずみゲージ91a,9
1b,91c,91dのひずみ量が減少し、これにより、この減少
分に応じて荷重センサ９の検出値（出力抵抗値）が基準
値より下回ることになり、この基準値との差に基づき、
上向きの荷重入力を定量的に検出する。
方向の入力荷重（圧縮荷重）が加わった場合、シリンダ
１の端面壁２が連結ロッド３を突出した中心部に対して
外周部が上方へ持ち上がる方向へ撓みを生じて各梁部90
cの撓み量が減少する。このため、各ひずみゲージ91a,9
1b,91c,91dのひずみ量が減少し、これにより、この減少
分に応じて荷重センサ９の検出値（出力抵抗値）が基準
値より下回ることになり、この基準値との差に基づき、
上向きの荷重入力を定量的に検出する。
また、サスペンションがリバウンド状態となるような
軸方向の入力荷重（引張荷重）が加わった場合は、以上
とは逆に、シリンダ１の端面壁２が連結ロッド３を突出
した中心部に対して外周部が下方へ引き下げられる方向
に撓みを生じて各梁部90cの撓み量が減少するため、各
ひずみゲージ91a,91b,91c,91dのひずみ量が増加し、こ
れにより、この増加分に応じて荷重センサ９の検出値
（出力抵抗値）が基準値より上回ることになり、この基
準値との差に基づき、下向きの荷重入力を定量的に検出
する。
軸方向の入力荷重（引張荷重）が加わった場合は、以上
とは逆に、シリンダ１の端面壁２が連結ロッド３を突出
した中心部に対して外周部が下方へ引き下げられる方向
に撓みを生じて各梁部90cの撓み量が減少するため、各
ひずみゲージ91a,91b,91c,91dのひずみ量が増加し、こ
れにより、この増加分に応じて荷重センサ９の検出値
（出力抵抗値）が基準値より上回ることになり、この基
準値との差に基づき、下向きの荷重入力を定量的に検出
する。
即ち、荷重入力が軸方向の場合は、全てのひずみゲー
ジ91a,91b,91c,91dの出力抵抗値が同方向であるため、
第４図（ロ）の軸方向入力荷重検出回路Ｇに示すよう
に、ブリッジ回路に直列に配された各一対のひずみゲー
ジ91c,91dの出力抵抗値が同方向に増減変化し、これに
より、この軸方向入力荷重検出回路Ｇの出力電圧e02が
増減変動して軸方向入力荷重が検出される。尚、第４図
（イ）に示すように、ブリッジ回路に一対のひずみゲー
ジ91a,91bが並列に配された曲げモーメント検出回路Ｆ
では、両ひずみゲージ91a,91bの出力抵抗値に差異が生
じないので出力電圧e01の変動はない。
ジ91a,91b,91c,91dの出力抵抗値が同方向であるため、
第４図（ロ）の軸方向入力荷重検出回路Ｇに示すよう
に、ブリッジ回路に直列に配された各一対のひずみゲー
ジ91c,91dの出力抵抗値が同方向に増減変化し、これに
より、この軸方向入力荷重検出回路Ｇの出力電圧e02が
増減変動して軸方向入力荷重が検出される。尚、第４図
（イ）に示すように、ブリッジ回路に一対のひずみゲー
ジ91a,91bが並列に配された曲げモーメント検出回路Ｆ
では、両ひずみゲージ91a,91bの出力抵抗値に差異が生
じないので出力電圧e01の変動はない。
このように、実施例のセンサ取付構造にあっては、１
つの荷重センサ９により、ばね下からばね上方向及びば
ね上からばね下方向への両方の向きの荷重と定量的に検
出できるという特徴を有している。
つの荷重センサ９により、ばね下からばね上方向及びば
ね上からばね下方向への両方の向きの荷重と定量的に検
出できるという特徴を有している。
（ロ）軸直角方向荷重（曲げモーメント）入力時 アッパインシュレータ等から軸直角方向の入力荷重が
加わった場合、曲げモーメントによりシリンダ１の端面
壁２に傾きが生じるため、荷重入力方向において各梁部
材90cの撓み量に差異が生じる。このため、各ひずみゲ
ージ91a,91b,91c,91dにおけるひずみ量の差異に基づい
て軸直角方向の荷重入力を定量的に検出する。
加わった場合、曲げモーメントによりシリンダ１の端面
壁２に傾きが生じるため、荷重入力方向において各梁部
材90cの撓み量に差異が生じる。このため、各ひずみゲ
ージ91a,91b,91c,91dにおけるひずみ量の差異に基づい
て軸直角方向の荷重入力を定量的に検出する。
即ち、荷重入力が軸直角方向の場合は、第４図（イ）
の曲げモーメント検出回路Ｆに示すように、ブリッジ回
路に並列に配された一体のひずみゲージ91a,91bの出力
抵抗値が逆方向に増減変化し、これにより、この曲げモ
ーメント検出回路Ｆの出力電圧e01が増減変動して軸直
角方向入力荷重が検出される。
の曲げモーメント検出回路Ｆに示すように、ブリッジ回
路に並列に配された一体のひずみゲージ91a,91bの出力
抵抗値が逆方向に増減変化し、これにより、この曲げモ
ーメント検出回路Ｆの出力電圧e01が増減変動して軸直
角方向入力荷重が検出される。
尚、第４図（ロ）に示すように、ブリッジ回路に一対
のひずみゲージ91c,91dが直列に配された軸方向入力荷
重検出回路Ｇでは、両ひずみゲージ91c,91dの出力抵抗
値の合計値は変動しないので出力電圧e02の変動はな
い。
のひずみゲージ91c,91dが直列に配された軸方向入力荷
重検出回路Ｇでは、両ひずみゲージ91c,91dの出力抵抗
値の合計値は変動しないので出力電圧e02の変動はな
い。
以上説明したように、この実施例の荷重検出装置で
は、軸方向入力荷重と軸直角方向入力荷重とをそれぞれ
独立して検出することができ、これにより、軸直角方向
の荷重入力に基づく軸方向入力荷重の検出誤差の補正が
行なえる等、曲げモーメントの発生状況に応じたシステ
ム制御が可能となるという特徴を有している。
は、軸方向入力荷重と軸直角方向入力荷重とをそれぞれ
独立して検出することができ、これにより、軸直角方向
の荷重入力に基づく軸方向入力荷重の検出誤差の補正が
行なえる等、曲げモーメントの発生状況に応じたシステ
ム制御が可能となるという特徴を有している。
また、実施例の荷重検出装置にあっては、荷重センサ
９のセット荷重を、ナットによるアッパインシュレータ
の締結荷重とは無関係に任意に設定可能であって、荷重
センサ９のセット荷重を最小限度に抑えることができる
ことから、荷重センサ９の最大ひずみ量が低く抑えら
れ、これにより、荷重検出精度を向上させることができ
る。
９のセット荷重を、ナットによるアッパインシュレータ
の締結荷重とは無関係に任意に設定可能であって、荷重
センサ９のセット荷重を最小限度に抑えることができる
ことから、荷重センサ９の最大ひずみ量が低く抑えら
れ、これにより、荷重検出精度を向上させることができ
る。
さらに、以上のように必要以上の大きなセット荷重が
加わることがないし、バウンドストッパと衝撃荷重によ
る影響も少ないので、荷重センサ９自体の剛性・強度を
低くでき、これにより、入力荷重に対するひずみ倍率が
大きくなって検出精度をさらに向上させることができ
る。
加わることがないし、バウンドストッパと衝撃荷重によ
る影響も少ないので、荷重センサ９自体の剛性・強度を
低くでき、これにより、入力荷重に対するひずみ倍率が
大きくなって検出精度をさらに向上させることができ
る。
加えて、温度変化によるアッパインシュレータの締結
トルクが変化しても、荷重センサ９の入力荷重への影響
はほとんど生じない。
トルクが変化しても、荷重センサ９の入力荷重への影響
はほとんど生じない。
また、荷重の検出にひずみゲージを用いていることか
ら、圧電素子に比べて低周波作動領域における荷重入力
に対しても荷重を検出できる。
ら、圧電素子に比べて低周波作動領域における荷重入力
に対しても荷重を検出できる。
また、荷重センサ９のセット荷重が従来のようにピス
トンロッドのようなサスペンション部材の車体への締結
力で決定されることなく、ワッシャ４の板厚分で決定さ
れるので、セット荷重のバラツキを抑制できると共に、
取付時にセット荷重を調整することが不要となり生産性
が向上する。
トンロッドのようなサスペンション部材の車体への締結
力で決定されることなく、ワッシャ４の板厚分で決定さ
れるので、セット荷重のバラツキを抑制できると共に、
取付時にセット荷重を調整することが不要となり生産性
が向上する。
また、ワッシャ４の内周端縁部に当接支持された各先
端支持部90dの裏面側が、センサボディ90の周方向断面
形状において円弧状に形成されていることから、直角方
向の横力に対しても影響を受けることがない。
端支持部90dの裏面側が、センサボディ90の周方向断面
形状において円弧状に形成されていることから、直角方
向の横力に対しても影響を受けることがない。
また、各梁部90cが外周支持点P1を頂点とする扇形に
形成されていることから、梁部90cが撓んだ状態では半
径方向に常に一定の曲率を持つことになり、これによ
り、各梁部90cに対するひずみゲージ91の貼付位置がそ
れぞれ半径方向にばらついていてもひずみゲージ91のひ
ずみ量にばらつきは生じないので、精度の高い組み付け
を必要とせずに低コストでありながら正確な荷重の検出
を行なうことができるという特徴を有している。
形成されていることから、梁部90cが撓んだ状態では半
径方向に常に一定の曲率を持つことになり、これによ
り、各梁部90cに対するひずみゲージ91の貼付位置がそ
れぞれ半径方向にばらついていてもひずみゲージ91のひ
ずみ量にばらつきは生じないので、精度の高い組み付け
を必要とせずに低コストでありながら正確な荷重の検出
を行なうことができるという特徴を有している。
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、サスペンション部材として、外
周がばね下側に臨み内周がばね上側に臨んでいる部材で
あるシリンダ１を示したが、外周をばね上側に臨ませ、
内周ばね下側に臨ませてもよい。
周がばね下側に臨み内周がばね上側に臨んでいる部材で
あるシリンダ１を示したが、外周をばね上側に臨ませ、
内周ばね下側に臨ませてもよい。
また、実施例では、サスペンションユニットとして倒
立型のものを示しているが、正立型のものにも適用でき
る。また、このサスペンションユニットとしては、減衰
力を有した緩衝器や車高調整を行うもの等を用いること
ができる。
立型のものを示しているが、正立型のものにも適用でき
る。また、このサスペンションユニットとしては、減衰
力を有した緩衝器や車高調整を行うもの等を用いること
ができる。
また、実施例では、センサとしてひずみゲージを用い
たが、その他に圧電素子等を用いることができる。
たが、その他に圧電素子等を用いることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の荷重検出装置にあって
は、荷重入力に対して弾性変形する半径方向部材に径方
向に対向して設けられた少なくとも２対のセンサの内、
一方の一対のセンサを直列に配した第１ブリッジ回路
と、他方の一対のセンサを並列に配した第２ブリッジ回
路とを設けた手段としたため、軸方向入力荷重と軸直角
方向入力荷重とをそれぞれ独立して検出することがで
き、これにより、軸直角方向の荷重入力に基づく軸方向
入力荷重の検出誤差の補正が行なえると共に、曲げモー
メントの発生状況に応じたシステム制御が可能になると
いう効果が得られる。
は、荷重入力に対して弾性変形する半径方向部材に径方
向に対向して設けられた少なくとも２対のセンサの内、
一方の一対のセンサを直列に配した第１ブリッジ回路
と、他方の一対のセンサを並列に配した第２ブリッジ回
路とを設けた手段としたため、軸方向入力荷重と軸直角
方向入力荷重とをそれぞれ独立して検出することがで
き、これにより、軸直角方向の荷重入力に基づく軸方向
入力荷重の検出誤差の補正が行なえると共に、曲げモー
メントの発生状況に応じたシステム制御が可能になると
いう効果が得られる。
第１図は本発明実施例の荷重検出装置を適用した倒立型
のショックアブソーバの主要部を示す断面図、第２図は
実施例における荷重センサを示す底面図、第３図は第２
図における矢視Ａ図、第４図（イ），（ロ）は電気回路
図を示すもので、第４図（イ）は曲げモーメント検出回
路、第４図（ロ）は軸方向入力荷重検出回路である。 １……シリンダ（サスペンション部材） ２……端面壁（半径方向部） 91a……ひずみゲージ（センサ） 91b……ひずみゲージ（センサ） 91c……ひずみゲージ（センサ） 91d……ひずみゲージ（センサ） Ｆ……曲げモーメント検出回路（第２ブリッジ回路） Ｇ……軸方向入力荷重検出回路（第１ブリッジ回路）
のショックアブソーバの主要部を示す断面図、第２図は
実施例における荷重センサを示す底面図、第３図は第２
図における矢視Ａ図、第４図（イ），（ロ）は電気回路
図を示すもので、第４図（イ）は曲げモーメント検出回
路、第４図（ロ）は軸方向入力荷重検出回路である。 １……シリンダ（サスペンション部材） ２……端面壁（半径方向部） 91a……ひずみゲージ（センサ） 91b……ひずみゲージ（センサ） 91c……ひずみゲージ（センサ） 91d……ひずみゲージ（センサ） Ｆ……曲げモーメント検出回路（第２ブリッジ回路） Ｇ……軸方向入力荷重検出回路（第１ブリッジ回路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 1/22 B60G 17/00 F16F 9/50
Claims (1)
- 【請求項１】ばね下とばね上の間の荷重伝達経路の途中
に設けられ、内外周のいずれかに入力荷重を受けること
で弾性変形する半径方向部を備えたサスペンション部材
と、 前記半径方向部においてサスペンション部材の軸を中心
に径方向に対向して配設された、弾性変形量を検出可能
な少なくとも２対のセンサと、 該２対のセンサのうちの一方の対のセンサを直列に配し
た第１ブリッジ回路、及び、他方の対のセンサを並列に
配した第２ブリッジ回路と、 を備えていることを特徴とする荷重検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137367A JP2793012B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 荷重検出装置 |
| DE4117462A DE4117462C2 (de) | 1990-05-28 | 1991-05-28 | Stoßdämpfer |
| GB9111457A GB2245368B (en) | 1990-05-28 | 1991-05-28 | Load sensor |
| US07/706,275 US5186043A (en) | 1990-05-28 | 1991-05-28 | Load sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137367A JP2793012B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 荷重検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431725A JPH0431725A (ja) | 1992-02-03 |
| JP2793012B2 true JP2793012B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=15197029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137367A Expired - Lifetime JP2793012B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 荷重検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5186043A (ja) |
| JP (1) | JP2793012B2 (ja) |
| DE (1) | DE4117462C2 (ja) |
| GB (1) | GB2245368B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111824913A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-27 | 中国矿业大学 | 一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备 |
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| US5905212A (en) * | 1997-06-04 | 1999-05-18 | Continental Emsco Company | Load and deflection measurement system for elastomeric bearings |
| GB2343751A (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-17 | Loughborough Projects Ltd | Bi-axial stress sensor assembly |
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| DE10132692C2 (de) * | 2001-07-05 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Einrichtung zur Messung der Achslast eines Kraftfahrzeugs |
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| DD218458A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-06 | Ilmenau Tech Hochschule | Kraft-momenten-fuehler |
| US4596155A (en) * | 1983-12-27 | 1986-06-24 | Kistler-Morse Corporation | Isotropic strain sensor and load cell employing same |
| JPS6191415A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高炉ダスト処理方法 |
| JPS62215837A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Fujitsu Ltd | 力検出装置 |
| JPS62263434A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Yamato Scale Co Ltd | 実車測定装置 |
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| US4911023A (en) * | 1986-07-15 | 1990-03-27 | Ricoh Company, Ltd. | Force sensing apparatus |
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| JPH06191415A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-12 | Mazda Motor Corp | 車両のスイッチ配設構造 |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137367A patent/JP2793012B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-05-28 GB GB9111457A patent/GB2245368B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-28 DE DE4117462A patent/DE4117462C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-28 US US07/706,275 patent/US5186043A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111824913A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-27 | 中国矿业大学 | 一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431725A (ja) | 1992-02-03 |
| US5186043A (en) | 1993-02-16 |
| GB2245368B (en) | 1994-02-16 |
| GB2245368A (en) | 1992-01-02 |
| DE4117462A1 (de) | 1991-12-05 |
| GB9111457D0 (en) | 1991-07-17 |
| DE4117462C2 (de) | 1996-03-28 |
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