JP3001153B2

JP3001153B2 - 車両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造

Info

Publication number: JP3001153B2
Application number: JP7-50769A
Authority: JP
Inventors: 直哉高橋; 雅也土江
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-01-24

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の荷重測定用セン
シング素子の取り付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大型車両の荷重測定は、路上に
設置した荷重測定装置によって行われているが、この装
置は装置自体が大きく、かつ設置コストが嵩むため設置
場所や設置台数に制限され、測定を受け得る車両数は全
車両の一部に過ぎず、過積載を検出するには不充分であ
った。そこで、車両自体に荷重測定装置が搭載されるつ
つある。例えば、車両の車軸（アクスルケース）の上面
にひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を溶接等に
より固着して、荷台からの荷重がリーフスプリングを介
して車軸にかかり、車軸に生じる曲げ歪みを、該センシ
ング素子によって検出して、積載荷重を各車両毎に測定
する所謂自重計が提案されている。

【０００３】ところが、このような形式の自重計は積載
量が一定であるにもかかわらず、車両が置かれた状態、
例えば路面状態が悪くて車軸が傾いている場合、車軸に
かかる荷重のベクトル方向が異なるため、センシング素
子の歪みも異なり、検出値に差異が生じるおそれがあ
る。

【０００４】ところで一般に、大型車両では後輪が前後
にわたって取り付けられている場合には、アクスルケー
スが前後に二列になっているため、図５（ａ）に示すよ
うに、リーフスプリング１３はその両端部がそれぞれア
クスルケース１２（１２ａ，１２ｂ）の上側に位置する
ようになっており、リーフスプリング１３の中央部は車
体の荷台フレーム（図示せず）に固定されている。この
場合、車載重量によってリーフスプリング１３の湾曲度
が変わりアクスルケース１２ａ，１２ｂ間との相対的長
さが変わるため、アクスルケース１２ａ，１２ｂの上面
には断面半球状のスライドプレート５（５ａ，５ｂ）が
配置されていて、リーフスプリング１３の端部がこれら
のスライドプレート５ａ，５ｂ面上をスライドできるよ
うになっている。

【０００５】また、図５（ｂ）は、大型車両の後輪２軸
車のトランオンサスペンションを示しており、リーフス
プリング１３はその両端がスライドプレート５及びスペ
ーサ１０を介してアクスル１１に接している。その詳細
は図８に示されている。上述の構造を考慮して、本出願
人は、特願平６−２８０３７号で次のような車両の荷重
測定装置の取り付け構造を提案している。図６は、その
構造が示されている。同図（ａ）はセンシング素子を取
り付けるためのスライドプレート５の底面図で基板６が
取り付けられた状態を示し、同図（ｂ）は側面から見た
断面図で片側にはセンシング素子１が取り付けられ、か
つその上から蓋３が被せられた状態を示している。ま
た、同図（ｃ）は正面から見た断面図である。なお、こ
の実施例におけるスライドプレート５は炭素鋼で形成さ
れている。

【０００６】同図に示すように、スライドプレート５の
内面両端部には、それぞれセンシング素子１の設置場所
５ｆが設けられている。該設置場所５ｆはアクスルケー
スに取り付けるための２個のネジ孔５ｃの間にあり、長
方形の浅溝５ｆ₁と、スライドプレート５の中心方向か
ら浅溝５ｆ₁の中心部にかけて穿設された幅の狭い深溝
５ｆ₂と、深溝５ｆ₂の両サイドに穿設された中深溝５
ｆ₃とで構成されている。浅溝５ｆ₁は後述する蓋が嵌
め合わせられる部分で、中深溝５ｆ₃はセンシング素子
１が嵌合する部分で、深溝５ｆ₂は後述する勾配キーが
嵌め込まれる溝である。

【０００７】また、同図に示すように、スライドプレー
ト５の内面の前記センシング素子１の設置場所５ｆから
中心部に向かって、細長いゴム７が接着されており、ゴ
ム７の中央部に基板６が嵌め込まれている。また、ゴム
７の中心に沿って溝が設けられ、該溝にはセンシング素
子１のリード線２が嵌め込まれ、接着材によって接着・
固定され、そのリード線２の先端は基板６に接続されて
いる。

【０００８】また、スライドプレート５の内面の凹部５
ｄには、凹字状の突起９ａが設けられており、その凹み
にはケーブル８が嵌め込まれ、その上から蓋９ｂがネジ
止めされている。ケーブル８の端部は基板６に接続さ
れ、スライドプレート５の両端部に設置されているセン
シング素子１の検出値を加算して外部に導くようになっ
ている。

【０００９】センシング素子１の一例としては、図７
（ａ）に示すように、底板部１ｄと該底板部１ｄの中心
部に立設した縦板部１ｅとで形成され、縦板部１ｅに４
個の孔１ｅ₁が設けられ、その孔１ｅ₁を利用してコイ
ル１ｃをたすき掛けに組み付ける。縦板部１ｅに設けら
れた突起１ｅ₂はコイル１ｃのリード線２２を固定する
ためのものである。同図（ｂ）はセンシング素子１を固
定する勾配キー４であり、同図（ｃ）はスライドプレー
ト５のセンシング素子設置場所５ｆの上側に設けられる
金属製の蓋３であり、溝３ａが設けられている。

【００１０】蓋３の内面の一部には溝３ａが設けられ、
溝３ａはセンシング素子１の縦板部１ｅの端部が嵌まり
込むところである。蓋３を、スライドプレート５のセン
シング素子設置場所５ｆのところに被せるようにして溶
接あるいは接着して、その中にセンシング素子１を嵌め
込むようになされている。そして、その下側に、図７
（ｂ）に示すような、勾配キー４を差し込んでセンシン
グ素子１の底面に当接させて固定する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の構造は、センシ
ング素子設置場所５ｆがスライドプレート５のネジ孔５
ｃ間に設けられ、図６（ｂ）に示すように、センシング
素子１は蓋３及び勾配キー４によって配置・固定されて
いる。また、これらの部品は加工が複雑であり、高価な
ものである欠点がある。また、センシング素子１の取り
付けが勾配キー４を圧入することによってなされてお
り、この圧入力の管理が難しく、例えば、圧入力が弱い
と十分なセンサ特性が得られない欠点があり、また、圧
入力が強過ぎるとセンシング素子１が塑性変化が生じて
十分なセンサ特性が得られない欠点がある。

【００１２】更に、図５（ｂ）に示すトランオンサスペ
ンションの場合の荷重測定装置では、図８に示すよう
に、センシング素子１が装着されたスライドプレート５
がスペーサ１０を介してアクスル１１に固定されてい
る。従って、センシング素子１と蓋３及び勾配キー４に
加え、スペーサ１０の部品が増す欠点がある。即ち、ス
ペーサ１０は、スライドプレート５をアクスル１１に固
定する場合、スライドプレート５がアクスル１１との接
触面の荒れた凹凸面から正確な荷重伝達を行うために、
その凹凸面を解消するスペーサ１０が必要となるもので
ある。

【００１３】本発明は、上述のような欠点が鑑みなされ
たものであり、部品点数を削減できるとともに、検出感
度の良好な車両の荷重測定用センシング素子の取り付け
構造の提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、第１発明は、センシング素子を装着したスライドプ
レートによる車両の荷重測定用センシング素子の取り付
け構造であって、前記スライドプレートの内曲面側に設
けられるセンシング素子の装着角度が該スライドプレー
トの取り付け面に対し所定の角度を有することを特徴と
するものである。

【００１５】また、第２発明は、センシング素子を装着
したスライドプレートによる車両の荷重測定用センシン
グ素子の取り付け構造であって、前記スライドプレート
の内曲面の両端部に所定装着角度で穿設された設置穴
と、前記設置穴に挿入固定されるセンシング素子と、前
記スライドプレートの内曲面の凹部に設けられた前記セ
ンシング素子のリード線を集束して外部に引き出す配線
板とを有することを特徴とするものである。

【００１６】また、第３発明は、センシング素子を装着
したスライドプレートによる車両の荷重測定用センシン
グ素子の取り付け構造において、前記スライドプレート
の内曲面の両端部に所定装着角度で設けられた設置穴
と、前記設置穴に挿入固定されるセンシング素子と、前
記センシング素子を固定する勾配キーと、前記スライド
プレートの内曲面の凹部に設けられた前記センシング素
子のリード線を集束して外部に引き出す配線板とを有す
ることを特徴とするものである。

【００１７】また、第４発明は、前記第３発明におい
て、前記センシング素子が駆動コイルと検出コイルがた
すき掛け状に形成された正面形状が略長方形の鉄心であ
り、該長方形の一辺に勾配を設けたものであることを特
徴とする車両の荷重測定用センシング素子である。

【００１８】また、第５発明は、前記第１乃至第３発明
において、前記センシング素子の装着角度が２０°±５
°の範囲であることを特徴とする車両の荷重測定用セン
シング素子の取り付け構造である。

【００１９】

【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
センシング素子がスライドプレートの内曲面から挿入固
定され、その装着角度が所定の装着角度を有しており、
車両の荷重がリーフスプリングを介してスライドプレー
ト上に加わると、荷重によりスライドプレートが変形
し、内部に設置されているセンシング素子が変形して荷
重に応じた出力を発生する。センシング素子はスライド
プレート内に設けられており、少なくとも従来設けられ
ていた蓋は必要がなく、また、スライドプレートとアク
スルとの間に設けられた圧力の正確な圧力伝達をするた
めのプレートも設ける必要がなく、部品数を削減できる
構造を有する。更に、スライドプレート内にセンシング
素子が設けられるので、スライドプレートにかかる応力
がセンシング素子にむりなく加わり荷重に応じた出力を
高精度に発生する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２１】図１は、本発明に係る車両の荷重測定用セ
ンシング素子の取り付け構造の一実施例が示している。
同図（ａ）はセンシング素子を取り付けるためのスライ
ドプレート（パッド）１５の内曲面１５ａ側から見た底
面図を示し、同図（ｂ）は側面から見た一部切欠断面図
であり、同図（ｃ）は正面から見た断面図である。図２
はこの実施例に用いられるセンシング素子を示してお
り、同図（ａ）はセンシング素子が挿入されたケースア
ッシーの斜視図であり、同図（ｂ）はセンシング素子の
正面図である。

【００２２】先ず、図２を参照して荷重測定用センシン
グ素子の一実施例について説明すると、同図（ａ）はケ
ースアッシー２０であり、磁性材料からなる磁歪式セン
シング素子２２が鉄製等による円筒形状のケース２１ａ
に挿入固定されている。センシング素子２２は、同図
（ｂ）に示すように、４つの穴２２ａが設けられ、駆動
用と検出用のコイル２３ａがたすき掛けに捲回され、そ
のリード線２３ｂが絶縁チューブ２４に挿通されて導出
されている。ケース２１ａには凹陥状係止部２１ｂが形
成されている。

【００２３】続いて、図１を参照して、荷重測定用セン
シング素子の取り付け構造について説明する。同図に於
いて、スライドプレート１５は、例えば炭素鋼からな
り、スライドプレート１５の内曲面１５ａの両端縁部に
は、それぞれセンシング素子２１が設置固定される設置
穴１５ｆが設けられている。設置穴１５ｆはスライドプ
レート１５がアクスルケースに取り付けるための２個の
ネジ孔１５ｃ間に設けられている。スライドプレート１
５の内曲面１５ａの両端部に設けられ、この凹部１５ｄ
には配線板１６が固定されている。センシング素子２２
のリード線２３ｂは配線板１６に接続されている。配線
板１６は凹部１５ｄの略中央に突出するネジ穴を形成し
た突起部１５ａにネジ１９で固定される。配線板１６の
略中央から外部導出用の配線１８が引き出され、配線板
１６及びリード線２３ｂ及び絶縁チューブ２４は凹部１
５ｄに充填された樹脂１７によってモールドされてい
る。

【００２４】なお、スライドプレート１５に設けられた
設置穴１５ｆは装着されるセンシング素子２１の形状に
応じた形状とすればよいが、図１の実施例では、図２に
示されるセンシング素子２２が挿入されたケースアッシ
ー２０が装着されているので、その形状は円筒形とし、
その円筒内は図２の形状に応じた係止部が形成され、必
要に応じてケースアッシー２０がスライドプレート１５
に溶接される。

【００２５】また、図１（ｂ）に示すように、設置穴１
５ｆはスライドプレート１５の取り付け面１５ｅに対し
て２０°の装着角度で形成されている。これは、スライ
ドプレート１５が湾曲しているので、湾曲した部分に加
わる圧力が取り付け面１５ｅに対して垂直方向に力が加
わるのではなく、取り付け面１５ｅに対して斜め方向の
力が加わる。従って、センシング素子２１の装着する位
置をその挿入軸Ｃに対して略直角方向に力が加わるよう
にセンシング素子２１を２０°の装着角度で配置したも
のである。なお、センシング素子２１の装着角度は実施
例では２０°と示されているが、装着角度が２０°±５
°の範囲であれば荷重測定用として十分機能を達成し得
るものであり、図示した値に限定するものではない。

【００２６】次に、本発明の他の実施例について、図３
及び図４を参照して説明する。図３は車両のセンシング
素子の取り付け構造の要部を示し、図４（ａ），（ｂ）
はセンシング素子である。図３に於いて、スライドプレ
ート１５は図１の実施例と略同一であり、センシング素
子３１が装着される設置穴Ｆ及びそこに装着されるセン
シング素子３１の形状が異なっている。スライドプレー
ト１５の内曲面１５ａには、上記実施例と同様に、取り
付け面１５ｅに対して２０°の角度に設けられた設置穴
１５Ｆが形成されている。この設置穴１５Ｆにセンシン
グ素子３１が挿入され、勾配キー３３によって固定され
ている。センシング素子３１のリード線は、図１に示す
ように、略中央に配置された配線板に接続されて外部に
導出されている。これらの配線板やリード線は樹脂で固
定されている。

【００２７】このセンシング素子３１は、図４（ａ）に
示すように、縦板部はその正面形状が略長方形であり、
正面に４つの穴３１ａが設けられ、これらの穴３１ａに
駆動用と検出用のコイル３２ａが捲回されており、縦板
部には突起３１ｂ，３１ｃと底板部３１ｄが設けられて
いる。突起３１ｂ，３１ｃは設置穴１５Ｆの内壁面に接
触し、底板部３１ｄは、図４（ｂ）に示す勾配キー３３
の面３３ｂに接触し、面３３ａは設置穴１５Ｆの内壁面
に接触し、その先端部３３ｃを設置穴１５Ｆに挿入して
設置穴１５Ｆにセンシング素子３１を固定している。勾
配キー３３には貫通穴３３ｄが設けられている。

【００２８】この実施例においてもスライドプレート１
５の設置穴Ｆはセンシング素子の挿入軸Ｃが取り付け面
１５ｅに対して２０°に挿入されるように設けられてい
る。これは、先に説明したように、スライドプレート１
５に加わる力が、スライドプレート１５が湾曲してお
り、湾曲した部分に加わる圧力が図３に矢印Ｂで示すよ
うに、取り付け面１５ｅに対して斜め方向に力が加わ
る。従って、センシング素子３１の装着する位置をその
挿入軸Ｃに対して略直角方向に力が加わるようにセンシ
ング素子２１を２０°の装着角度で配置したものであ
る。無論、上記実施例と同様に装着角度が２０°±５°
の範囲であれば、検出感度を良好に保つことができるこ
とは明らかである。

【００２９】また、スライドプレートの内部にセンシン
グ素子が挿入されて溶接等によって固定されており、従
来のように、少なくとも蓋あるいはプレートを設ける必
要はなく、部品点数を削減できる。また、センシング素
子を強固に配置固定することができるとともに、センシ
ング素子の装着角度が湾曲したスライドプレートに加わ
る応力を効率よくセンシング素子に伝達することができ
る。また、センシング素子は、図２に示すように、セン
シング素子をケースに挿入したものであっても、また、
図４に示すように、その正面形状が長方形のセンシング
素子の一辺にテーパーを設けてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センシング素子がスライドプレートの内曲面から挿入固
定され、その装着角度が所定の装着角度を有しており、
車両の荷重がリーフスプリングを介してスライドプレー
ト上に加わり、その荷重によりスライドプレートに応力
が発生し、内部に設置されているセンシング素子にむり
なく力が伝達され、センシング素子から荷重に応じた出
力を発生させることができる。従って、極めて検出感度
が高く正確な荷重を検出することができる。

【００３１】また、本発明によれば、センシング素子は
スライドプレート内に設けられており、少なくとも従来
設けられていた蓋は必要がなく、また、スライドプレー
トとアクスルとの間に設けられた圧力を正確に圧力伝達
するためのプレートも設ける必要がなく、部品数を削減
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）はスライドプ
レートの底面図、（ｂ）は一部断面図で示した側面図、
（ｃ）は一部断面図で示した正面図である。

【図２】（ａ）はセンシング素子が収納されたケースア
ッシーの斜視図、（ｂ）はセンシング素子の正面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】（ａ）はセンシング素子の一実施例を示す斜視
図、（ｂ）は勾配キーの斜視図である。

【図５】（ａ）は車両のスライドプレート，アクスル，
リーフスプリング等の関係を示す分解斜視図、（ｂ）は
トラリオンサスプンションの側面図である。

【図６】従来例を示し、（ａ）はスライドプレートの底
面図、（ｂ）は一部断面図で示した側面図、（ｃ）は一
部断面図で示した正面図である。

【図７】（ａ）は従来のセンシング素子の斜視図、
（ｂ）は勾配キーの斜視図、（ｃ）は蓋の斜視図であ
る。

【図８】従来のスライドプレートの取付状態を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１５スライドプレート１５ａ内曲面１５ｂ突起部１５ｃネジ穴１５ｄ凹部１５ｅ取り付け面１５ｆ，１５Ｆ設置穴１６配線板１７樹脂１８外部導出線１９ネジ２０ケースアッシー２１，３１センシング素子２１ａケース２１ｂ凹陥状係止部２３ａ，３２ａコイル２３ｂ，３２ｂリード線３３勾配キー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 19/08 - 19/12 G01G 3/15 G01L 1/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】センシング素子を装着したスライドプレ
ートによる車両の荷重測定用センシング素子の取り付け
構造において、前記スライドプレートの内曲面側に設けられるセンシン
グ素子の装着角度が該スライドプレートの取り付け面に
対し所定の角度を有することを特徴とする車両の荷重測
定用センシング素子の取り付け構造。
【請求項２】センシング素子を装着したスライドプレ
ートによる車両の荷重測定用センシング素子の取り付け
構造において、前記スライドプレートの内曲面の両端部に所定の装着角
度で穿設された設置穴と、前記設置穴に挿入固定される
センシング素子と、前記スライドプレートの内曲面の凹
部に設けられた前記センシング素子のリード線を集束し
て外部に引き出す配線板とを有することを特徴とする車
両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造。
【請求項３】センシング素子を装着したスライドプレ
ートによる車両の荷重測定用センシング素子の取り付け
構造において、前記スライドプレートの内曲面の両端部に所定の装着角
度で設けられた設置穴と、前記設置穴に挿入固定される
センシング素子と、前記センシング素子を固定する勾配
キーと、前記スライドプレートの内曲面の凹部に設けら
れた前記センシング素子のリード線を集束して外部に引
き出す配線板とを有することを特徴とする車両の荷重測
定用センシング素子の取り付け構造。
【請求項４】前記センシング素子が駆動コイルと検出
コイルがたすき掛け状に形成された正面形状が略長方形
の鉄心であり、該長方形の一辺に勾配を設けたものであ
ることを特徴とする請求項３記載の車両の荷重測定用セ
ンシング素子の取り付け構造。
【請求項５】前記センシング素子の装着角度が２０°
±５°の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３記
載の車両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造。