JP3307264B2 - Biaxial coupling coupler device - Google Patents

Biaxial coupling coupler device

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JP3307264B2
JP3307264B2 JP07078597A JP7078597A JP3307264B2 JP 3307264 B2 JP3307264 B2 JP 3307264B2 JP 07078597 A JP07078597 A JP 07078597A JP 7078597 A JP7078597 A JP 7078597A JP 3307264 B2 JP3307264 B2 JP 3307264B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はトラクタとトレーラ
とを連結する二軸式連結カプラ装置に係り、特に、荷重
センサを組込むことにより、トレーラの積載荷重等を検
知する二軸式連結カプラ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biaxial coupling coupler device for coupling a tractor and a trailer, and more particularly to a biaxial coupling coupler device incorporating a load sensor to detect a load on a trailer. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、車体重量及び車体積載重量を検
出してその積載状態を検知するため、車両の荷重が剪断
力として働くピン/シャフト、具体的には、車体フレー
ムと一体のシャックルと協同してサスペンションを支持
するシャックルピン等内に、透磁率の変化により荷重を
検出する磁歪式センサを組込み、これらセンサの出力値
を演算処理して測定物に作用する荷重を測定する荷重測
定装置が提供されている。
2. Description of the Related Art Generally, in order to detect the weight of a vehicle body and the volume of a vehicle and to detect the loaded state, a pin / shaft in which the load of the vehicle acts as a shearing force, specifically, a shackle integral with the body frame. A load measuring device that incorporates a magnetostrictive sensor that detects a load by a change in magnetic permeability in a shackle pin or the like that supports the suspension and calculates the load acting on the object by calculating the output value of these sensors Provided.

【0003】例えば、実願平5−11527号(実開平
6−69759号公報)には、車両のサスペンション
(図示せず)を支持するトラニオンシャフトの軸心部に
その軸端面に開口するセンサ取付孔を穿設し、このセン
サ取付孔に磁歪式の荷重センサを嵌合配置して、その検
出出力により車両の重量を測定する提案が、また、特開
平6−313470号公報には、車体フレームと一体の
シャックルと協同してサスペンションを支持するシャッ
クルピン内に、荷重センサを嵌合固定し、その検出出力
に基づいて車体重量及び/又は車両積載荷重を測定する
提案がなされている。そして、これら提案において、荷
重センサは、薄板状のセンサ部と、このセンサ部の両端
に連設され上記センサ取付孔と嵌合する嵌合部と、上記
センサ部に巻き付ける駆動コイル及び検出コイルからな
っていて、パーマロイ等から成るセンサ部に孔を穿設
し、この孔を通して上記駆動コイル及び検出コイルを十
文字状に交差巻きすることにより、剪断歪を検出するよ
うなっている。従って、これら駆動コイル及び検出コイ
ルのリード線をセンサ取付け孔から外部に引出してこれ
を車体の演算処理器に接続すれば、特定箇所の重量測定
装置によらず、車体重量及び/又は車両積載重量を計測
することができる。
[0003] For example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. HEI 5-11527 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. HEI 6-69759) discloses a sensor mounting opening at an axial end of a trunnion shaft supporting a vehicle suspension (not shown). A proposal has been made in which a hole is formed, a magnetostrictive load sensor is fitted and arranged in the sensor mounting hole, and the weight of the vehicle is measured based on the detected output. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-313470 discloses a vehicle body frame. It has been proposed that a load sensor is fitted and fixed in a shackle pin for supporting a suspension in cooperation with a shackle integrated with the shackle, and the weight of the vehicle body and / or the load on the vehicle is measured based on the detection output. In these proposals, the load sensor is composed of a thin plate-shaped sensor portion, a fitting portion connected to both ends of the sensor portion and fitted with the sensor mounting hole, and a drive coil and a detection coil wound around the sensor portion. A hole is formed in a sensor section made of permalloy or the like, and the drive coil and the detection coil are cross-wound in a cross shape through this hole to detect shear strain. Therefore, if the lead wires of the drive coil and the detection coil are drawn out of the sensor mounting hole and connected to the arithmetic processing unit of the vehicle body, the vehicle body weight and / or the vehicle loading weight can be obtained regardless of the weight measuring device at a specific location. Can be measured.

【0004】図3に、本発明者が検討している車体重量
及び/又は車両積載重量測定装置のシステムの具体例を
示す。このシステムは、前輪一軸1、後輪二軸2のタン
デムアクスル構成をなしている重トラックに対して検討
したものある。サスペンション部には、前側、後側の双
方にサスペンションとしてリーフスプリング3が採用さ
れている。リーフスプリング3は、車体前側では、その
前端側アイ部(目玉)3Aが、シャシフレーム5のブラ
ケット6にシャックルピン8を介して、また、後端側の
アイ部3Bがシャックルリンク7を介してブラケット6
に支持されており、後輪側では、シャシフレーム5に固
定されたトラニオンブラケット9に嵌合支持されたトラ
ニオンシャフト10の端側上面側に、環状のスプリング
座11及びU字状の固定治具(Uボルト)12を介して
支持されている。
FIG. 3 shows a specific example of a system of a vehicle weight and / or vehicle loaded weight measuring apparatus which is being studied by the present inventors. This system has been studied for a heavy truck having a tandem axle configuration of one front wheel axle 1 and two rear wheel axles 2. In the suspension section, leaf springs 3 are employed as suspensions on both the front side and the rear side. On the front side of the vehicle body, the leaf spring 3 has a front end side eye portion (eyeball) 3A on a bracket 6 of a chassis frame 5 via a shackle pin 8, and a rear end side eye portion 3B via a shackle link 7. Bracket 6
On the rear wheel side, an annular spring seat 11 and a U-shaped fixing jig are provided on the upper side of the end side of a trunnion shaft 10 fitted and supported by a trunnion bracket 9 fixed to the chassis frame 5. (U bolt) 12 is supported.

【0005】そして係る車両にあって、図4に詳細に示
したように、剪断力を検出する荷重センサ13は、各シ
ャックルピン8及びトラニオンシャフト10の軸芯部に
形成したセンサ取付孔14の左右両端部にそれぞれ一個
ずつ配置され、図3に示すように、各センサ取付孔14
から外部に引出された荷重センサ13のリード線15
は、それぞれ前輪側と後輪側のアンプ16に接続され、
アンプ16は荷重演算を行うコントローラ(CPU等)
17に接続され、コントローラ17には、車室(キャビ
ン)内に設置する荷重表示装置19が接続される。
In such a vehicle, as shown in detail in FIG. 4, a load sensor 13 for detecting a shearing force is provided with a shackle pin 8 and a sensor mounting hole 14 formed in a shaft core of a trunnion shaft 10. One sensor mounting hole is provided at each of the left and right ends, as shown in FIG.
Wire 15 of the load sensor 13 drawn out from the outside
Are connected to the front wheel side and rear wheel side amplifiers 16, respectively.
The amplifier 16 is a controller (CPU or the like) that performs load calculation.
The controller 17 is connected to a load display device 19 installed in a vehicle cabin.

【0006】次に上記のように配設した荷重センサ13
の出力信号に基づくコントローラ17の演算処理につい
て図4に基づいて説明する。上記構成において荷重セン
サ13は、ゲイン安定性と精度の確保を図るため、右輪
側及び左輪側夫々に配設した。このため、シャックルピ
ン8の両端側に配設した、2×{2×(P2、P1)}の
計8個の荷重センサ13の出力に対して左右両輪側を測
定し、コントローラ17内の演算器20では、各センシ
ング位置で一対(P2、P1)づつ出力信号の差(ρ1−
ρ2)を取り、各センシング位置におけるゲイン値ρR
R、ρRL、ρLL、ρLRの和を取って前軸荷重に対応する
ゲイン出力Fρを得る。
Next, the load sensor 13 disposed as described above
The calculation process of the controller 17 based on the output signal of the above will be described with reference to FIG. In the above configuration, the load sensors 13 are disposed on the right wheel side and the left wheel side, respectively, in order to ensure gain stability and accuracy. For this reason, the left and right wheel sides are measured with respect to the outputs of a total of eight load sensors 13 of 2 × {2 × (P2, P1)} arranged at both ends of the shackle pin 8, and the calculation in the controller 17 is performed. In the detector 20, at each sensing position, the output signal difference (ρ1−
ρ2) and the gain value ρR at each sensing position
The sum of R, ρRL, ρLL, and ρLR is obtained to obtain a gain output Fρ corresponding to the front shaft load.

【0007】次に後輪側においても右輪側及び左輪側夫
々に荷重センサ13を配設したトラニオンシャフト10
の両端側に配設した、{2×(P2、P1)}の計4個の
荷重センサ13について左右両輪側を測定し、演算器2
0内で各センシング位置で一対(P2、P1)ずつ出力信
号の差(ρ1−ρ2)を取り、各センシング位置における
ゲイン値ρR、ρLの和を取って後軸荷重に対応するゲイ
ン出力Bρを得る。そして前記ゲイン出力Fρ、Bρを
演算器20で和した後、この(Fρ+Bρ)を荷重に合
せて変換したものを車両のバネ上荷重とし、これに前も
って測定したバネ下荷重を加えて、表示器に車両重量を
表示する。尚、積載荷重を測定する場合は荷台が空の状
態で表示器の表示を”0”に較正した後、積荷を積み込
んだ後の表示器の変化を読み取るようにすれば良い。
Next, a trunnion shaft 10 having load sensors 13 disposed on the right wheel side and the left wheel side also on the rear wheel side.
A total of four (2 × (P2, P1)) load sensors 13 arranged on both ends of the left and right sides are measured on the left and right wheel sides, and a computing unit 2
Within 0, the difference (ρ1−ρ2) between the output signals is taken at each sensing position in pairs (P2, P1), and the sum of the gain values ρR and ρL at each sensing position is taken to obtain the gain output Bρ corresponding to the rear shaft load. obtain. Then, after the gain outputs Fρ and Bρ are summed by the computing unit 20, this (Fρ + Bρ) converted according to the load is used as the sprung load of the vehicle, and the unsprung load measured in advance is added to the load. Displays the vehicle weight. When the load is measured, the display on the display may be calibrated to "0" while the loading platform is empty, and then the change in the display after loading the load may be read.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで本発明者は、
トレーラの積載荷重の測定に対して上記の荷重測定装置
の適用性について検討したところ、トレーラ後部のリー
フスプリングの端部を支持するイコライザピン(シャッ
クルピン)を利用すれば、トレーラの後部荷重を測定す
ることができ、トレーラ前部においては、カプラ装置を
利用すれば、前部荷重を測定できることを見出した。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventor of the present invention
After examining the applicability of the above-mentioned load measuring device to the measurement of the trailer's load, the equalizer pin (shackle pin) that supports the end of the leaf spring at the rear of the trailer can be used to measure the trailer's rear load. It has been found that the front load can be measured at the front of the trailer by using a coupler device.

【0009】しかしながら、カプラ装置は、トラクタと
トレーラとを連結する装置であり、強度的にも重要な装
置であり、強度上、支障のない箇所に荷重センサを組込
む必要がある。また、トラクタの駆動時及び制動時等
に、カプラ装置に作用する車両前後方向の荷重を要因と
して正しいセンサの重量検出がなされないという虞があ
る。
[0009] However, the coupler device is a device for connecting the tractor and the trailer, and is also an important device in terms of strength, and it is necessary to incorporate a load sensor in a location where there is no problem in strength. In addition, when the tractor is driven or braked, the weight of the sensor may not be correctly detected due to the load acting on the coupler device in the longitudinal direction of the vehicle.

【0010】本発明の目的は、センサを、強度上、支障
のない箇所で且つ、車両の駆動及び制動に起因した荷重
の影響を受けない箇所に設置して、トレーラの車体重量
乃至は積載荷重を検出するよう構成した二軸式連結カプ
ラ装置を提供することにある。
[0010] It is an object of the present invention to install a sensor in a location where there is no hindrance in terms of strength and where the sensor is not affected by a load caused by driving and braking of the vehicle, so that the weight of the body of the trailer or the load on the trailer can be reduced. The present invention provides a biaxial coupling coupler device configured to detect the following.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は次の手段によ
り達成される。
The above object is achieved by the following means.

【0012】請求項1記載の二軸式連結カプラ装置は、
車体上の左右に設けられた軸受ブラケットに車幅方向に
延びて軸支されるビームシャフトと、同ビームシャフト
の略中央部に形成された軸受部に車両前後方向に延びて
軸支されるローリングシャフトと、同ローリングシャフ
トに揺動可能に支持されるカプラベースとを有するトラ
クタ等の二軸式連結カプラ装置において、ローリングシ
ャフト内軸芯部にセンサ取付孔を形成し、該センサ取付
孔内に、そのビームシャフトに対するカプラベースの遊
びの内側で且つ上記カプラベースに対するローリングシ
ャフト軸外周の荷重支持点からローリングシャフト軸直
交面に対し軸方向に略45°の領域内の軸方向左右両側
に位置する、前記最大応力域とほぼ対応する2つの位置
に、剪断力を検出する一対のセンサを配設し、この2つ
のセンサの出力信号の差に基づいて剪断力を検出可能に
構成したことを特徴とする。
[0012] The biaxial coupling coupler device according to claim 1 is
A beam shaft that extends in the vehicle width direction and is supported by bearing brackets provided on the left and right sides of the vehicle body, and a rolling that extends in the vehicle front-rear direction and is supported by a bearing formed substantially in the center of the beam shaft. In a biaxial coupling coupler device such as a tractor having a shaft and a coupler base swingably supported by the rolling shaft, a sensor mounting hole is formed in a shaft core portion of a rolling shaft, and a sensor mounting hole is formed in the sensor mounting hole. and rolling the shaft from the load supporting point of the rolling shaft Jikugaishu to said coupler base Jikujika inside the coupler-based play for that beam shaft
Left and right sides in the axial direction within an area of approximately 45 ° in the axial direction with respect to the intersection plane
Two positions substantially corresponding to the maximum stress area
Is provided with a pair of sensors for detecting the shearing force.
Shear force can be detected based on the difference between the output signals of different sensors
Characterized in that the configuration was.

【0013】すなわち、車両前後方向に延びるローリン
グシャフト内の軸芯部にセンサ取付孔を形成し、該セン
サ取付孔内にセンサを配置することにより、駆動及び制
動時に作用する車両前後方向の荷重がセンサに影響する
ことを回避でき、カプラに掛かる上下方向の荷重を精度
良く計測できる。また、センサ取付孔のカプラベースに
対する上記ビームシャフトの遊びの内側、即ち、ローリ
ングシャフト長手方向中央側で且つ、上記ローリングシ
ャフトの荷重支持点を通るシャフト直交面と、その荷重
支点において交角45°で交わる交差面との間に上記ロ
ーリングシャフトに発生する剪断歪を検出すべくセンサ
を配置したのは、この領域が剪断力の高い領域である。
特に、この領域は有限要素法解析CAEによれば、剪断
力の最大領域に対応している。従って、この領域にセン
サを配置することにより、感度及び精度良く荷重計測で
きる。
That is, by forming a sensor mounting hole in a shaft portion in a rolling shaft extending in the vehicle front-rear direction and disposing the sensor in the sensor mounting hole, a load acting in driving and braking in the vehicle front-rear direction is reduced. The influence on the sensor can be avoided, and the vertical load applied to the coupler can be accurately measured. Further, the inside of the play of the beam shaft with respect to the coupler base of the sensor mounting hole, that is, the shaft orthogonal to the shaft passing through the load support point of the rolling shaft at the center in the longitudinal direction of the rolling shaft and the load fulcrum at an intersection angle of 45 °. It is the region where the shearing force is high that the sensor is arranged to detect the shear strain generated in the rolling shaft between the intersecting intersection surfaces.
Particularly, according to the finite element method analysis CAE, this region corresponds to the maximum region of the shearing force. Therefore, by arranging the sensor in this area, the load can be measured with high sensitivity and accuracy.

【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記ビームシャフトの軸受部端面とカプラ
ベースのボス部軸受部の内側端面との間にブッシュ形状
の潤滑材を介設したことを特徴とする。係る構成によ
り、カプラベースのローリング時の、ビームシャフトの
撓みに起因したカプラーベースとビームシャフトとの引
掛かりが防止され、これを要因とするセンサの計測への
悪影響を排除することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a bearing end face of the beam shaft and a coupler are provided.
Bushing between base boss and inner end face of bearing
The lubricating material is interposed . With this configuration, it is possible to prevent the coupler base and the beam shaft from being caught due to the bending of the beam shaft during rolling of the coupler base, and it is possible to eliminate an adverse effect on the measurement of the sensor due to this.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の二軸式連結カプ
ラ装置の一実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明
する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a biaxial coupling coupler device according to an embodiment of the present invention. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. It's just

【0016】図1は、本発明に係る二軸式連結カプラ装
置のローリングシャフト軸方向に沿う要部側断面図、図
2は本発明に係る二軸式連結カプラ装置の概略構成を示
す斜視図を示し、例えば、ビームシャフト21は、トラ
クタの後端部に固定されるベースプレート22の上面に
車幅方向に対して間隔を隔てて配置する2個の軸受ブラ
ケット23に軸支されるようになっていて、ビームシャ
フト21の軸方向中央部には、その軸芯線がビームシャ
フト21の軸芯線と直交するよう軸受部24が形成さ
れ、この軸受部24にローリングシャフト25が回転自
在に軸支されている。また、ローリングシャフト25に
は、カプラベース26の下面前端側と後端側からそれぞ
れ下向きに突出するボス部27が一対形成されていて、
これらボス部27,27には、ローリングシャフト25
を軸支するために軸受孔28が形成されている。
FIG. 1 is a sectional side view of a principal part of a two-shaft connecting coupler device according to the present invention along the rolling shaft axis direction, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the two-shaft connecting coupler device according to the present invention. For example, the beam shaft 21 is rotatably supported by two bearing brackets 23 arranged on the upper surface of a base plate 22 fixed to the rear end of the tractor at an interval in the vehicle width direction. A bearing 24 is formed at the center of the beam shaft 21 in the axial direction so that its axis is orthogonal to the axis of the beam shaft 21. A rolling shaft 25 is rotatably supported by the bearing 24. ing. Further, a pair of boss portions 27 projecting downward from the front end side and the rear end side of the lower surface of the coupler base 26 are formed on the rolling shaft 25, respectively.
These bosses 27, 27 have a rolling shaft 25
A bearing hole 28 is formed to support the shaft.

【0017】従って、上記左右一対の軸受ブラケット2
3,23に、ビームシャフト21を軸支して、軸受ブラ
ケット23をベースプレート22に固定した後、軸受部
24にその上方から一対のボス部27,27を嵌め入れ
てボス部27,27の軸受孔28及びビームシャフト2
1の軸受部24にローリングシャフト25を挿通し、そ
の先端部の雌ねじ29にナット30を螺入して締め付け
れば、ビームシャフト21は軸受ブラケット23に対し
て回転自在となり、また、ローリングシャフト25は軸
受部24に対して回転自在となり、そして、カプラベー
ス26はローリングシャフト25に対して回転自在とな
る。この後、トレーラ後部の所定位置にベースプレート
22を固定すれば、カプラベース26は、ローリング方
向にもピッチング方向にも回動自在となる。
Therefore, the pair of left and right bearing brackets 2
After the beam shaft 21 is supported by the shafts 3 and 23 and the bearing bracket 23 is fixed to the base plate 22, a pair of bosses 27 and 27 are fitted into the bearing 24 from above and the bearings of the bosses 27 and 27 are fitted. Hole 28 and beam shaft 2
When the rolling shaft 25 is inserted into the bearing portion 24 of the first and the nut 30 is screwed into the female screw 29 at the tip of the rolling shaft 25 and tightened, the beam shaft 21 becomes rotatable with respect to the bearing bracket 23. Is rotatable with respect to the bearing portion 24, and the coupler base 26 is rotatable with respect to the rolling shaft 25. Thereafter, if the base plate 22 is fixed at a predetermined position at the rear of the trailer, the coupler base 26 is rotatable in both the rolling direction and the pitching direction.

【0018】さて、上記二軸式カプラ装置の各部につい
て、車両の前後方向荷重の影響が最も少ない箇所を検討
すると、ローリングシャフト25がこれに該当すること
を見出した。すなわち、ビームシャフト21は、車両の
駆動及び制動時に作用する車両の前後方向の荷重の影響
を直接受けるだけでなく、上記軸受ブラケット23,2
3の芯ずれの影響やベースプレート22等の捩りの影響
を受けやすいが、ローリングシャフト25には、これ等
の影響がほとんどないからである。
By examining the parts of the biaxial coupler apparatus which are least affected by the longitudinal load of the vehicle, it was found that the rolling shaft 25 corresponds to this. That is, the beam shaft 21 is not only directly affected by the load in the front-rear direction of the vehicle acting upon driving and braking of the vehicle, but also the bearing brackets 23, 2
This is because the rolling shaft 25 is hardly affected by the effects of the misalignment of No. 3 and the twist of the base plate 22 and the like.

【0019】そこで、ローリングシャフト25軸芯部に
その両軸端面に開口させて上記センサ取付孔14を形成
し、このセンサ取付孔14に荷重センサ13を嵌合配置
するが、荷重センサ13の感度及び検出精度の向上を図
るには、ローリングシャフト25について剪断応力線図
を求め、その最大剪断領域に荷重センサ13を配設する
のが好ましい。このため、スーパーコンピュータを用い
た有限要素法解析CAEを行い、ローリングシャフト2
5が前記した荷重を受けた場合の剪断応力線図を求め
た。この結果、図1に示すように剪断応力の最大点は、
上記ボス部27端面側にも軸受部24側にも、また、こ
れらの間にも存在せず、実際にはボス部27端面り外れ
たセンサ取付孔14の内方で、ボス部27端面とローリ
ングシャフト25の軸外周との交点たる荷重支点CPよ
り、軸方向に所定距離ずれた位置に存在することが認め
られた。
In view of this, the sensor mounting hole 14 is formed in the shaft center portion of the rolling shaft 25 at both ends thereof, and the load sensor 13 is fitted and arranged in the sensor mounting hole 14. In order to improve the detection accuracy, it is preferable to obtain a shear stress diagram for the rolling shaft 25 and to dispose the load sensor 13 in the maximum shear region. For this reason, finite element method analysis CAE using a supercomputer was performed, and the rolling shaft 2
5 was subjected to a shear stress diagram when subjected to the load described above. As a result, as shown in FIG. 1, the maximum point of the shear stress is:
Neither the end face of the boss 27 nor the side of the bearing 24, nor between them, actually the inside of the sensor mounting hole 14 which is off the end face of the boss 27, It was recognized that the rolling shaft 25 was located at a position shifted by a predetermined distance in the axial direction from a load fulcrum CP, which is an intersection with the outer periphery of the rolling shaft 25.

【0020】そこでこの応力解析の結果と、ビームシャ
フト21とカプラベース26との間のクリアランス、す
なわち遊びとを踏まえ、荷重センサ13を、ローリング
シャフト25に対するカプラベース26の遊びの内側で
且つ、ボス部27端面に対するローリングシャフト25
の荷重支点CPより、ローリングシャフト25軸直交面
に対し軸方向に略45°の領域内に、荷重センサ13を
配設した。なお、前記軸方向左右両側に位置する、前記
最大応力域とほぼ対応する2つの位置、すなわちボス部
27,27の両側に、夫々前記荷重センサ13を配設
し、この2つの荷重センサ13の出力信号の差をとるこ
とにより1つの場合に比して2倍のゲインを得る事が出
来、一層感度と精度のよい信号の検出が可能となる。勿
論、前記荷重センサ13とローリングシャフト25との
嵌合が、締り嵌めにより行い残留応力を除去すれば、出
力感度は一層向上する。
Therefore, based on the result of the stress analysis and the clearance between the beam shaft 21 and the coupler base 26, that is, the play, the load sensor 13 is positioned inside the play of the coupler base 26 with respect to the rolling shaft 25 and the boss. Rolling shaft 25 against end face of portion 27
The load sensor 13 is disposed in a region approximately 45 ° in the axial direction with respect to the plane perpendicular to the axis of the rolling shaft 25 from the load fulcrum CP. The load sensors 13 are respectively disposed at two positions substantially corresponding to the maximum stress region, that is, at both sides of the boss portions 27, 27, which are located on both left and right sides in the axial direction. By taking the difference between the output signals, it is possible to obtain a gain twice as large as in the case of one, and it is possible to detect signals with higher sensitivity and accuracy. Of course, if the load sensor 13 is fitted to the rolling shaft 25 by interference fit to remove the residual stress, the output sensitivity is further improved.

【0021】また、上記荷重センサ13に対する外部荷
重の影響を排除して安定した計測環境を得るため、ビー
ムシャフト21の軸受部24端面とカプラベース26の
ボス部27軸受部の内側端面との間に潤滑材を介設し、
ローリングシャフト25のたわみを要因とするカプラベ
ース26とビームシャフト21のかじり付きを防止する
ことが望ましい。そして、この潤滑材を図1の31に示
すようなブッシュ形状としても良く、その結果ビームシ
ャフト21とローリングシャフト25の引掛りが防止さ
れる。これにより荷重センサ13の計測誤差を一層減ら
すことができる。なお、潤滑材を介設せず、ビームシャ
フト21の軸受部24の外側内周縁に丸面取りを施すこ
とによっても、同様な効果が得られる。
Further, in order to eliminate the influence of an external load on the load sensor 13 and obtain a stable measurement environment, between the end face of the bearing 24 of the beam shaft 21 and the inner end face of the boss 27 of the coupler base 26. Lubricating material,
It is desirable to prevent galling between the coupler base 26 and the beam shaft 21 due to the bending of the rolling shaft 25. The lubricating material may have a bush shape as shown in FIG. 1 and as a result, the beam shaft 21 and the rolling shaft 25 are prevented from being caught. Thereby, the measurement error of the load sensor 13 can be further reduced. The same effect can be obtained by rounding the inner peripheral edge of the outer side of the bearing portion 24 of the beam shaft 21 without providing a lubricant.

【0022】次に図5,図6に基づいて本発明に係る連
結車両を説明する。図5は本発明に係る連結車両の側面
図、図6はトレーラのサスペンション部を示す要部詳細
図であり、図中、40はトラクタ、41はトレーラ、4
2は上記実施形態で説明した二軸式連結カプラ装置であ
る。
Next, a connected vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a side view of the connected vehicle according to the present invention, and FIG. 6 is a detailed view of a main part showing a suspension portion of the trailer. In the drawing, 40 is a tractor, 41 is a trailer,
Reference numeral 2 denotes the biaxial coupling coupler device described in the above embodiment.

【0023】トレーラ41は、その車体フレーム43が
レイコ式サスペンション44により支持される。このレ
イコ式サスペンション44は、トレーラ41の車軸44
a,44b,44cの前方と後方とにブラケット45,
45,45,45を固設し、そして、相隣接するブラケ
ットを一対として各対にリーフスプリング46が配設さ
れている。
The trailer 41 has a body frame 43 supported by a Reiko suspension 44. This Reiko suspension 44 is an axle 44 of the trailer 41.
a, brackets 45 in front of and behind 44 b, 44 c,
45, 45, 45 are fixedly provided, and a leaf spring 46 is provided for each pair of adjacent brackets.

【0024】各リーフスプリング46の支持は、図6に
詳細に示すように、中間のブラケット45,45にイコ
ライザピン47を介してイコライザビーム48を軸支
し、各イコライザビーム48に支持ピン49を取付け、
これら支持ピン49,49に上記リーフスプリング46
の両端部を掛け渡すことにより、また、リーフスプリン
グ46の固定は、車軸44a,44b,44cを上下に
挟持する固定板50,50の連結部材たるU字ボルト5
1と固定板との間にリーフスプリング46のほぼ中央部
を介設して締め付けることにより、また、各リーフスプ
リング46の捩れは、下方の固定板50とこれより前方
のブラケットとをトルクロッド52で連結することによ
りなされる。
As shown in detail in FIG. 6, each leaf spring 46 is supported by supporting an equalizer beam 48 on an intermediate bracket 45, 45 via an equalizer pin 47, and a supporting pin 49 on each equalizer beam 48. Mounting,
The leaf spring 46 is attached to the support pins 49, 49.
And the leaf spring 46 is fixed by the U-bolt 5 as a connecting member of the fixing plates 50, 50 for vertically holding the axles 44a, 44b, 44c.
By tightening the leaf spring 46 between the first fixing plate and the fixing plate, the torsion of each leaf spring 46 causes the lower fixing plate 50 and the bracket ahead of the lower fixing plate 50 to be connected to the torque rod 52. It is done by connecting with.

【0025】そして、トレーラ41の積載荷重の検出に
ついては、イコライザピン47内軸芯部にセンサ取付孔
を形成し、荷重センサを配置して、イコライザピン47
に作用する荷重を剪断力として検出される。
For detection of the loaded load of the trailer 41, a sensor mounting hole is formed in the inner core of the equalizer pin 47, and a load sensor is disposed.
Is detected as a shear force.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したことから明らかなように
本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
As apparent from the above description, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0027】(1)ローリングシャフト内に剪断力を検
出するセンサを組込んだので、トレーラの前部荷重を正
しく計測することができる。 (2)また、センサ取付孔のカプラベースに対する上記
ローリングシャフトの遊びの内側で且つ、上記ローリン
グシャフトの荷重支持点を通るシャフト直交面と、その
荷重支点において交角45°で交わる交差面との間に上
記ローリングシャフトに発生する剪断歪を検出すべくセ
ンサを配置するとともに、前記ローリングシャフト軸方
向左右両側に位置する、前記最大応力域とほぼ対応する
2つの位置に、剪断力を検出する一対のセンサを配設
し、この2つのセンサの出力信号の差に基づいて剪断力
を検出可能に構成したので、感度及び測定の精度を可及
的に向上させることができる。 (3)前記ビームシャフトの軸受部端面とカプラベース
のボス部軸受部の内側端面との間にブッシュ形状の潤滑
材を介設したので、カプラベースのローリング時の、ビ
ームシャフトの撓みに起因したカプラーベースとビーム
シャフトとの引掛かりを防止することができ、これを要
因とするセンサの計測影響を排除することができる。
(1) A shear force is detected in the rolling shaft.
Output sensor to correct the trailer front load.
Can be measuredYou.  (2) In addition, the sensor mounting hole with respect to the coupler base
Inside the play of the rolling shaft and the rolling
The shaft orthogonal plane passing through the load support point of the shaft
At the load fulcrum, between the intersection and the intersection at 45 °
In order to detect the shear strain generated on the rolling shaft,
SensorAnd the rolling shaft axis direction
Corresponding to the maximum stress area located on both sides
A pair of sensors that detect shearing force are installed at two positions
And a shear force based on the difference between the output signals of the two sensors.
DetectableThe sensitivity and measurement accuracy as much as possible.
Can be improvedYou.  (3)Bearing end face of the beam shaft and coupler base
Bush-shaped lubrication between the boss and the inner end face of the bearing
Intermediate materialWhen rolling coupler-based rolling,
Coupler base and beam caused by bending of the shaft
It is possible to prevent the shaft from catching on
Can eliminate the influence of sensor measurementYou.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る二軸式連結カプラ装置のローリ
ングシャフト軸方向に沿う要部側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a main part of a two-shaft connecting coupler device according to the present invention, taken along a rolling shaft axis direction.

【図2】 本発明に係る二軸式連結カプラ装置の概略構
成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a biaxial coupling coupler device according to the present invention.

【図3】 トラックに対する荷重センサの配置と荷重測
定システムを示すシステム構成図である。
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an arrangement of a load sensor with respect to a truck and a load measuring system.

【図4】 コントローラの荷重演算内容を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing load calculation contents of a controller.

【図5】 本発明に係る連結車両の側面図である。FIG. 5 is a side view of the connected vehicle according to the present invention.

【図6】 トレーラのサスペンション部を示す要部詳細
図である。
FIG. 6 is a detailed view of a main part showing a suspension unit of the trailer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 荷重センサ 14 センサ取付孔 21 ビームシャフト 23 軸受ブラケット 24 軸受部 25 ローリングシャフト 26 カプラベース 31 軸受ブッシュ(潤滑材) Cp 荷重支点 13 Load Sensor 14 Sensor Mounting Hole 21 Beam Shaft 23 Bearing Bracket 24 Bearing 25 Rolling Shaft 26 Coupler Base 31 Bearing Bush (Lubricant) Cp Load Support

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−215478(JP,A) 特開 昭58−164451(JP,A) 特開 平9−86454(JP,A) 実開 平6−69759(JP,U) 実開 昭60−135277(JP,U) 特表 平7−505955(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 53/08 Continuation of the front page (56) References JP-A-60-215478 (JP, A) JP-A-58-164451 (JP, A) JP-A-9-86454 (JP, A) JP-A-6-69759 (JP) , U) Japanese Utility Model Showa 60-135277 (JP, U) Table 7-7-505955 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 53/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車体上の左右に設けられた軸受ブラケッ
トに車幅方向に延びて軸支されるビームシャフトと、 同ビームシャフトの略中央部に形成された軸受部に車両
前後方向に延びて軸支されるローリングシャフトと、 同ローリングシャフトに揺動可能に支持されるカプラベ
ースとを有するトラクタ等の二軸式連結カプラ装置にお
いて、 ローリングシャフト内軸芯部にセンサ取付孔を形成し、 該センサ取付孔内に、そのビームシャフトに対するカプ
ラベースの遊びの内側で且つ上記カプラベースに対する
ローリングシャフト軸外周の荷重支持点からローリング
シャフト軸直交面に対し軸方向に略45°の領域内の軸
方向左右両側に位置する、前記最大応力域とほぼ対応す
る2つの位置に、剪断力を検出する一対のセンサを配設
し、この2つのセンサの出力信号の差に基づいて剪断力
を検出可能に構成したことを特徴とする二軸式連結カプ
ラ装置。
1. A beam shaft extending in the vehicle width direction and supported by bearing brackets provided on the left and right sides of a vehicle body, and extending in a vehicle front-rear direction on a bearing portion formed substantially at the center of the beam shaft. In a biaxial coupling coupler device such as a tractor having a rolling shaft that is rotatably supported and a coupler base that is swingably supported by the rolling shaft, a sensor mounting hole is formed in a shaft core portion inside the rolling shaft. The axis in the sensor mounting hole, inside the play of the coupler base with respect to the beam shaft and in a region approximately 45 ° in the axial direction with respect to the plane perpendicular to the axis of the rolling shaft from the load supporting point on the outer periphery of the rolling shaft with respect to the coupler base.
Almost corresponding to the maximum stress area
A pair of sensors for detecting shearing force are installed at two positions
And a shear force based on the difference between the output signals of the two sensors.
A two-axis coupling coupler device, characterized in that it is configured to be able to detect a signal.
【請求項2】 請求項1記載の二軸式連結カプラ装置に
おいて、前記ビームシャフトの軸受部端面とカプラベースのボス
部軸受部の内側端面との間にブッシュ形状の潤滑材を介
したことを特徴とする請求項1記載の二軸式連結カプ
ラ装置。
2. The coupling device according to claim 1, wherein an end face of a bearing portion of the beam shaft and a boss of a coupler base are provided.
A bush-shaped lubricant is interposed between the bearing and the inner end face.
2. The biaxial coupling coupler device according to claim 1, wherein the coupling coupler device is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3792165A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-17 SAF-HOLLAND GmbH Saddle coupling, method of detecting load, wear and/or strain conditions in a saddle coupling and/or in a trailer, and computer program for such a method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3792165A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-17 SAF-HOLLAND GmbH Saddle coupling, method of detecting load, wear and/or strain conditions in a saddle coupling and/or in a trailer, and computer program for such a method

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