JP2991326B2 - 車両の荷重測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の荷重測定装置に
係り、特に、測定精度の向上を図った荷重測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両の荷重測定は、主としてトラック等
の大型車両を対象とし、例えば過積載による横転等の交
通事故や車両劣化の促進を防ぐ目的で行われている。在
来の車両の荷重測定は、俗に看貫（かんかん）と呼ばれ
る台秤に測定対象の車両を載せて行っていたが、施設が
大掛かりで広い設置スペースを必要とするため、設置で
きる台秤の台数が制限され多くの車両を測定することが
できない他、設置コストが嵩んでしまう。そこで、近年
では、車両自体に搭載される荷重測定装置が提供されて
いる。

【０００３】車両搭載型の従来の荷重測定装置の一例と
しては、実開平６−１６８２６号公報に開示された荷重
測定装置があり、特に、その第４実施例には、操舵輪に
かかる荷重を測定対象とする荷重測定装置が開示されて
いる。図４は前記公報で開示された荷重測定装置を示す
車両の側面図であり、図中１は車両、３は車両１の荷台
フレーム、５は操舵輪（前輪）で、この操舵輪５のステ
アリングアクスル（車軸、図示せず）と荷台フレーム３
の間には、緩衝用のリーフスプリング７が介設されてい
る。前記リーフスプリング７は、帯状のバネ板を重ね合
わせて地上側に凸状の略円弧形に形成されており、その
長手方向を車両１の前後方向に沿わせて配置されてい
る。そして、前記リーフスプリング７の前端７ａはブラ
ケット９を介して荷台フレーム３に取着されており、後
端７ｂはシャックル１１及びブラケット１３を介して荷
台フレーム３に取着されている。

【０００４】このような構成の車両１において、荷重測
定用のセンシング素子１５は、図５（ａ），（ｂ）にシ
ャックル１１の正面図及び断面図で示すように、正面か
ら見たシャックル１１の中央部に形成された肉薄部１１
ａ（肉盗みと称される）に設けられている。詳しくは、
センシング素子１５がひずみ式ゲージセンサの場合に
は、前記肉薄部１１ａの略々中央部に直接取着され、セ
ンシング素子１５が磁歪型の場合には、前記肉薄部１１
ａの略々中央部に形成した収容孔（図示せず）に嵌合さ
れる。このように構成した従来の荷重測定装置では、セ
ンシング素子１５を既存のシャックル１１に付設するた
め、センシング素子１５を設けることによる車高の上昇
がなく、従って、荷物の積み降ろしの作業性が悪化する
のを防ぐことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の荷重測定装置では、リーフスプリング７が荷台フレ
ーム３側に前端７ａ側と後端７ｂ側の２箇所で結合され
ており、荷台フレーム３側からかかる荷重がリーフスプ
リング７の前端７ａ側と後端７ｂ側に分散されるので、
このリーフスプリング７の後端７ｂ側に配設されたセン
シング素子１５にかかる荷重は、当然のことながら、分
散された荷重のうちの一方のみとなる。このため、従来
の荷重測定装置により正確な測定結果を得るためには、
例えば地面が傾斜していたり、積み荷が荷台の前後方向
や左右方向に片寄って積まれている等、リーフスプリン
グ７の前端７ａ側と後端７ｂ側の荷重分散の比率に変化
が生じるような状態にならないように注意を払う必要が
生じる。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、ひずみ式ゲージセンサ等のセンシング
素子を用いて車両の操舵輪にかかる荷重を測定するに当
り、測定する場所や車両の状態を選ばず正確な測定結果
を常に得ることができる車両の荷重測定装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、ステアリングアクスルの両端に設けたステア
リングナックルにより保持されると共にこのステアリン
グナックルから操舵用の回転動力が伝達される車両の操
舵輪にかかる荷重を、ひずみ式ゲージセンサ等のセンシ
ング素子を用いて測定する装置において、前記センシン
グ素子を前記ステアリングナックルのナックルスピンド
ル内部に配設したことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記ナックルスピンドル
の内部に前記センシング素子の収容用凹部が形成され、
該凹部には保持部材が移動不能に保持されており、前記
センシング素子は前記保持部材を介して前記凹部に収容
されているものとした。

【０００９】

【作用】本発明によれば、ステアリングアクスルの両端
に、車両の操舵輪を保持し該操舵輪に操舵用の回転動力
を伝達するステアリングナックルを設けた車両におい
て、ステアリングナックルのナックルスピンドル内部に
センシング素子を配設したので、操舵輪にかかる全荷重
がナックルスピンドルを介して漏れなくセンシング素子
にかかり、その荷重がセンシング素子により測定され
る。従って、操舵輪にかかる荷重のうち一部の分散され
た荷重を測定する従来のように、地面の傾斜や積み荷の
片寄り等の荷重分散比率の変化により測定結果が影響を
受けることがなく、測定場所や車両の状態に関係なく常
に正確な荷重測定を行うことが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例に係る荷重測定
装置のセンシング素子が配設される車両のステアリング
ナックルの断面図、図２は図１のステアリングナックル
とその周辺部の構造を示す斜視図、図３はステアリング
ナックルで操舵輪を保持した状態を示す説明図である。
尚、図１乃至図３において図４及び図５で示したものと
同一の部材、箇所には図４及び図５で付したものと同一
の引用符号を付して説明する。

【００１１】図２において３は車両１の荷台フレームを
示し、この荷台フレーム３の下方には緩衝用のリーフス
プリング７が配設されている。前記リーフスプリング７
は、帯状のバネ板を重ね合わせて地上側に凸状の略円弧
形に形成されており、その長手方向を車両１の前後方向
に沿わせて配置されている。そして、前記リーフスプリ
ング７の前端７ａはブラケット９を介して荷台フレーム
３に取着されており、後端７ｂはシャックル１１及びブ
ラケット１３を介して荷台フレーム３に取着されてい
る。また、前記リーフスプリング７の下方には、操舵輪
５（前輪、図３参照）のステアリングアクスル１７（車
軸）が車両１の左右方向に延在して配設されており、リ
ーフスプリング７の長手方向略々中間部が止金具１７ａ
により、ステアリングアクスル１７の端部寄り箇所に取
着されている。

【００１２】前記ステアリングアクスル１７の両端に
は、前記操舵輪５を保持し該操舵輪５に操舵用の回転動
力を伝達するステアリングナックル１９がそれぞれ設け
られている。前記ステアリングナックル１９は、図１に
示すように、基部１９ａと、該基部１９ａから突設され
た略々円錐台状のナックルスピンドル１９ｂからなる。
前記基部１９ａは、ステアリングアクスル１７の両端を
上下方向に貫通するキングピン軸２１により、該ステア
リングアクスル１７に対して水平面内で回転可能に支持
されており、この基部１９ａには、図２に示すように、
ナックルアーム１９ｃが突設されている。前記ナックル
スピンドル１９ｂは、不図示のフリーホイールハブの軸
心箇所に取着され、このフリーホイールハブを介して前
記ナックルスピンドル１９ｂに、図３に示すように、操
舵輪５が取着される。

【００１３】図２に示すように、左右の操舵輪５のナッ
クルアーム１９ｃは互いにタイロッド２３で連結されて
おり、一方のナックルアーム１９ｃは、該ナックルアー
ム１９ｃ等と共にクロスリンク式のステアリング装置Ａ
を構成するドラッグリング２５、ピットマンアーム２
７、ステアリングギア２９、及びステアリングシャフト
３１を介して不図示のステアリングホイールに連結され
ている。そして、前記ステアリングホイールを操作する
と、前記ステアリング装置Ａを介してステアリングナッ
クル１９がキングピン軸２１を中心として回転し、これ
により、ナックルスピンドル１９ｂ及びフリーホイール
ハブを介して操舵輪５が操舵される。

【００１４】このように構成された車両１において、本
実施例では、前記ステアリングナックル１９に、図１に
示すように、前記基部１９ａからナックルスピンドル１
９ｂの内部にかけて凹部１９ｄが形成されており、この
凹部１９ｄ内には、保持部材３３を介して荷重測定用の
センシング素子１５が収容されている。前記保持部材３
３は、上下のフランジ３３ａとこれら両フランジ３３ａ
間を連絡するウェブ３３ｂにより、前記凹部１９ｄに収
容した状態で上下のフランジ３３ａが凹部１９ｄの上下
内壁にそれぞれ圧接し、該凹部１９ｄ内で移動不能に保
持されるように構成されている。前記センシング素子１
５は、例えばロードセルのようなひずみ式ゲージセンサ
等からなり、前記ウェブ３３ｂに取着されている。尚、
前記センシング素子１５が磁歪型の場合には、前記ウェ
ブ３３ｂに形成した収容孔（図示せず）に嵌合される。

【００１５】次に、作用について説明する。前記車両１
においては、荷台フレーム３からの荷重が、ブラケット
９、シャックル１１、リーフスプリング７、及びステア
リングアクスル１７を介してステアリングナックル１９
にかかる。また、操舵輪５からは、フリーホイールハブ
を介してステアリングナックル１９に前記荷重の反力が
かかる。

【００１６】従って、前記荷重と反力によりナックルス
ピンドル１９ｂ及び凹部１９ｄ内のウェブ３３ｂが上下
方向にひずみ、これにより前記センシング素子１５がひ
ずみ、或は、センシング素子１５の磁界が変化し、この
ひずみ或は磁界の変化に応じたセンシング素子１５の出
力により荷重が測定される。この際、荷台フレーム３か
らの荷重はリーフスプリング７の前後両端７ａ，７ｂに
一端分散されてかかるが、分散された両荷重がステアリ
ングアクスル１７において再び合わされるため、操舵輪
５にかかる全荷重がセンシング素子１５にもかかること
となる。

【００１７】以上説明したように本実施例によれば、車
両１の操舵輪５にかかる荷重を測定する装置のセンシン
グ素子１５を、操舵輪５を保持し該操舵輪５に操舵用の
回転動力を伝達するステアリングナックル１９のナック
ルスピンドル１９ｂの凹部１９ｄ内に、保持部材３３を
介して配設した。このため、操舵輪５にかかる全荷重を
センシング素子１５にもかかるようにすることができ、
従って、地面の傾斜や積み荷の片寄り等、リーフスプリ
ング７の前後両端にかかる荷重の分散比率に変化があっ
ても、それによる影響を受けず、測定場所や車両１の状
態に関係なく常に正確な荷重測定を行うことができる。

【００１８】尚、本実施例では、クロスリンク式のステ
アリング装置Ａを備える車両１を例にとって説明した
が、本発明はセンタアーム式や対称リンク式、ハルテン
ベルガ式等種々のステアリング装置を備えた車両にも適
用可能である。また、本実施例では、操舵輪５が１軸の
車両１について説明したが、本発明は２軸式の操舵輪５
を有する車両１にも当然適用可能であることは言うまで
もなく、その場合、リーフスプリング７が地上側と荷台
フレーム３側のどちら側に凸状となっているかは任意で
ある。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
テアリングアクスルの両端に設けたステアリングナック
ルにより保持されると共にこのステアリングナックルか
ら操舵用の回転動力が伝達される車両の操舵輪にかかる
荷重を、ひずみ式ゲージセンサ等のセンシング素子を用
いて測定する装置において、前記センシング素子を前記
ステアリングナックルのナックルスピンドル内部に配設
する構成とした。このため、操舵輪にかかる全荷重をセ
ンシング素子にもかかるようにすることができ、従っ
て、地面の傾斜や積み荷の片寄りによるリーフスプリン
グの前後両端にかかる荷重の分散比率の変化等、測定場
所や車両の状態による影響を受けず常に正確な荷重測定
を行うことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る荷重測定装置のセンシ
ング素子が配設される車両のステアリングナックルの断
面図である。

【図２】図１のステアリングナックルとその周辺部の構
造を示す斜視図である。

【図３】図１のステアリングナックルで操舵輪を保持し
た状態を示す説明図である。

【図４】従来の荷重測定装置を示す車両の側面図であ
る。

【図５】（ａ），（ｂ）は図４に示すシャックルの正面
図及び断面図である。

【符号の説明】 １ 車両 ３ 荷台フレーム ５ 操舵輪 ７ リーフスプリング １５ センシング素子 １７ ステアリングアクスル １９ ステアリングナックル １９ｂ ナックルスピンドル １９ｄ 凹部 ３３ 保持部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングアクスルの両端に設けたス
   テアリングナックルにより保持されると共にこのステア
   リングナックルから操舵用の回転動力が伝達される車両
   の操舵輪にかかる荷重を、ひずみ式ゲージセンサ等のセ
   ンシング素子を用いて測定する装置において、 前記センシング素子を前記ステアリングナックルのナッ
   クルスピンドル内部に配設した、 ことを特徴とする車両の荷重測定装置。
2. 【請求項２】 前記ナックルスピンドルの内部に前記セ
   ンシング素子の収容用凹部が形成され、該凹部には保持
   部材が移動不能に保持されており、前記センシング素子
   は前記保持部材を介して前記凹部に収容されている請求
   項１記載の車両の荷重測定装置。