JP5751962B2 - Axle load scale - Google Patents
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Description
本発明は軸重計に関する。特に、本発明は、荷物を積載したトラックやトレーラ等の車両の輪重および重心位置を導くことができる軸重計に関する。 The present invention relates to a shaft weight scale. In particular, the present invention relates to an axle weight meter capable of guiding the wheel load and the center of gravity position of a vehicle such as a truck or trailer loaded with a load.
トラックやトレーラ等の車両が荷物を積載したとき、その積載状態により走行不安定になる恐れがあることはよく知られている。特に、車両に遠心力が作用する走行状態において、車両の走行不安定性は大きくなり、その主要な力学的要因として、車両の速度、総重量、軸重、輪重および重心位置等を挙げることができる。 It is well known that when a vehicle such as a truck or a trailer carries a load, the traveling state may become unstable depending on the loaded state. In particular, in a traveling state in which centrifugal force acts on the vehicle, the instability of the vehicle increases, and the main mechanical factors include vehicle speed, total weight, axle weight, wheel weight, and center of gravity position. it can.
積荷の、車両中央面を基準とした車両幅方向の偏りは「片荷」、車両前後方向の偏りは「前荷」あるいは「後荷」とよばれる。これらは、車両の安全運転において留意すべき積載状態量であるとされている。そして、このような積載状態の指標となる量が、車両の輪重と軸重であり、これらは車両の総重量と重心位置に依存する。よって、軸重計を用いて、車両の総重量と軸重の他、車両の輪重および重心位置を導くことができると、車両の運転にとって有益である。なお、車両制限令では、軸重は10トン以下、輪重は5トン以下と規定されている。 The deviation of the load in the vehicle width direction with respect to the vehicle center plane is called “single load”, and the deviation in the vehicle front-rear direction is called “preload” or “afterload”. These are said to be loading state quantities to be noted in the safe driving of the vehicle. The amounts that serve as an indicator of such a loading state are the wheel load and the axle load of the vehicle, which depend on the total weight of the vehicle and the position of the center of gravity. Therefore, if the wheel load and the center of gravity of the vehicle can be derived using the axle load meter in addition to the total weight and axle load of the vehicle, it is beneficial for driving the vehicle. In the vehicle restriction ordinance, the axle load is defined as 10 tons or less and the wheel load is defined as 5 tons or less.
ところで、従来、軸重計を用いて精度良く測定できる量は、車両の総重量および軸重であり、輪重と重心位置の測定は困難であるとされている。 By the way, conventionally, the amount that can be accurately measured using the axle load meter is the total weight and axle load of the vehicle, and it is difficult to measure the wheel load and the center of gravity.
そこで、左右一対の重量計(輪重計)からなり、車両の重心位置を導くことができる軸重計がすでに提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, there has already been proposed an axle weight meter that includes a pair of left and right weight scales (wheel weight scales) and can guide the position of the center of gravity of the vehicle (for example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の軸重計には、以下の問題がある。
However, the axle load meter described in
第1に、特許文献1の軸重計は、一対の重量計が必要となる。よって、載台やロードセルの部品点数が、単一の重量計を用いる場合に比べて増え、これにより、軸重計のコストアップを招く。
First, the axle weight meter of
第2に、特許文献1の軸重計を用いて左右方向の重心位置を導くときには、車両のトレッド間隔(左右の車輪の間の幅)を、別途、求める必要がある。
Secondly, when the center of gravity in the left-right direction is derived using the axle weight meter of
なお、車両の重心は、一般に、3次元空間に存在するので、その位置を定めるには、3個の変数を必要とするが、本明細書では、車両の鉛直方向の重心位置および前後方向(進入方向)の重心位置の測定は対象とせずに、車両の左右方向(車両の幅方向)の重心位置の測定のみを対象とする。また、本明細書において、上記対象とする重心位置を、必要に応じて、「幅方向重心位置」をいうものとする。 Since the center of gravity of the vehicle generally exists in a three-dimensional space, three variables are required to determine its position. In this specification, the center of gravity of the vehicle in the vertical direction and the front-rear direction ( The measurement of the center of gravity position in the approach direction) is not the target, but only the measurement of the center of gravity position in the left-right direction of the vehicle (the vehicle width direction). Further, in the present specification, the target center-of-gravity position is referred to as a “width-direction center-of-gravity position” as necessary.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来の軸重計の載台形状を変更することにより、車両の輪重を導くことができる軸重計を提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is also an object of the present invention to provide an axle weight meter that can guide the wheel load of a vehicle by changing the mounting shape of a conventional axle weight meter. To do.
また、本発明は、従来の軸重計の載台形状を変更することにより、車両の幅方向重心位置を導くことができる軸重計を提供することも目的とする。 Another object of the present invention is to provide a shaft weight meter that can guide the position of the center of gravity in the width direction of the vehicle by changing the mounting shape of the conventional shaft weight meter.
また、本件発明者等は、上記軸重計を用いて、車両の車輪毎のタイヤ接地長を導くことができることに気がついた。車両の車輪毎のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否が判定できると、車両の運転に極めて有益であると考えられる。 In addition, the inventors of the present invention have noticed that the tire ground contact length for each wheel of the vehicle can be derived using the axle weight meter. If the tire pressure can be determined based on the tire contact length for each wheel of the vehicle, it is considered extremely useful for driving the vehicle.
よって、本発明は、従来の軸重計の載台形状を変更することにより、車両の車輪毎のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否を判定することができる軸重計を提供することも目的とする。 Therefore, the present invention also provides an axle weight meter that can determine whether the tire pressure is good or not based on the tire ground contact length for each vehicle wheel by changing the mounting shape of the conventional axle weight meter. Objective.
ところで、従来の軸重計の載台は、直方形の板部材により構成されている。そして、車両は、この載台の両端部の一方側から進入し、その他方側から退出する間に、車両の軸重が測定される。 By the way, the mounting base of the conventional axle weight meter is comprised by the rectangular plate member. Then, while the vehicle enters from one side of both ends of the platform and exits from the other side, the axle load of the vehicle is measured.
これに対し、本発明の軸重計は、上記課題を解決するため、軸重計の載台が、車両の左右両方の車輪を積載でき、車両の車軸の軸重測定に用いる軸重測定面と、車両の左右いずれか一方の車輪のみを積載でき、車両の左右いずれか一方の車輪のみの輪重測定に用いる輪重測定面と、を備えることを特徴とする(以下、このような載台を「新型載台」と略す場合があり、「新型載台」を備える軸重計を「新軸重計」と略す場合がある)。 On the other hand, the axle load meter of the present invention solves the above-described problem, and the axle load measuring platform can load both the left and right wheels of the vehicle, and the axle weight measuring surface used for measuring the axle weight of the vehicle axle. And a wheel weight measuring surface that can load only one of the left and right wheels of the vehicle and is used for measuring the wheel weight of only one of the left and right wheels of the vehicle (hereinafter referred to as such mounting). The stand is sometimes abbreviated as “new platform”, and the axle weight meter equipped with “new platform” is sometimes abbreviated as “new axle weight”).
以上により、本発明の新軸重計は、新型載台上に車両の片側の車輪のみが作用する時間区間が生じ、この作用を有効に利用して、車両の軸重の他、車両の輪重および幅方向重心位置を求めることができる。また、本発明の新軸重計は、タイヤ接地長も求めることができる。 As described above, the new axle load scale according to the present invention has a time interval in which only one wheel of the vehicle acts on the new platform, and effectively utilizes this action to make the vehicle wheel in addition to the vehicle axle weight. The center of gravity and the center of gravity in the width direction can be obtained. Moreover, the new axle weight meter of this invention can also obtain | require a tire contact length.
なお、新軸重計による車両の輪重および幅方向重心位置並びにタイヤ接地長の演算においては、従来の軸重計の制御系のハードウェアをそのまま用いることができる。 In addition, in the calculation of the vehicle wheel load and the center of gravity in the width direction and the tire ground contact length by the new axle weight meter, the hardware of the conventional axle weight control system can be used as it is.
本発明は、このような知見に基づいてはじめて案出できたものであり、本発明のある形態(aspect)は、車両の左右両方の車輪を積載でき、前記車両の車軸の軸重測定に用いる軸重測定面と、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみを積載でき、前記車両の左右いずれか一方のみの車輪の輪重測定に用いる輪重測定面と、を備える載台と、
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、に基づいて、前記車両の左右両方の車輪の輪重を演算する演算手段と、
を備える軸重計を提供する。
The present invention has been devised for the first time based on such knowledge, and an aspect of the present invention is capable of loading both left and right wheels of a vehicle, and is used for measuring the axle load of the axle of the vehicle. A platform comprising: an axle load measurement surface; and a wheel load measurement surface capable of loading only one of the left and right wheels of the vehicle and used for measuring the wheel load of only the left and right wheels of the vehicle;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
An output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculation means for calculating wheel weights of both the left and right wheels of the vehicle based on an output signal from
An axle weight scale is provided.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に車両の輪重を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can give the function of measuring the wheel load of the vehicle to the conventional axle load meter only by changing the mounting shape of the conventional axle load meter. .
また、本発明のある形態は、車両の左右両方の車輪を積載でき、前記車両の車軸の軸重測定に用いる軸重測定面と、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみを積載でき、前記車両の左右いずれか一方のみの車輪の輪重測定に用いる輪重測定面と、を備える載台と、
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、に基づいて、前記車両の重心位置を演算する演算手段と、
を備える軸重計を提供する。
Further, according to one aspect of the present invention, both the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and the axle load measuring surface used for measuring the axle weight of the axle of the vehicle, and only one of the left and right wheels of the vehicle can be loaded, A wheel load measuring surface for use in wheel load measurement of only one of the left and right wheels of the vehicle;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
An output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculation means for calculating the position of the center of gravity of the vehicle based on the output signal from
An axle weight scale is provided.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に重心位置を測定する機能を付与することができる。 With such a configuration, the axial weight meter according to an embodiment of the present invention can give the function of measuring the position of the center of gravity to the conventional axial weight meter only by changing the mounting shape of the conventional axial weight meter.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記演算手段は、前記出力信号に基づいて前記車両のトレッド間隔を演算してもよい。 In the axle load meter according to an aspect of the present invention, the calculation means may calculate the tread interval of the vehicle based on the output signal.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、従来の軸重計にトレッド間隔を測定する機能も付与することができる。 With such a configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can also provide a function of measuring a tread interval to a conventional axle load meter.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記演算手段は、前記車輪の輪重および前記車両のトレッド間隔に基づいて、前記車両の幅方向重心位置を演算してもよい。 In the axle load meter according to a certain aspect of the present invention, the calculation means may calculate the position of the center of gravity in the width direction of the vehicle based on the wheel load of the wheel and the tread interval of the vehicle.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、従来の軸重計に車両の幅方向重心位置を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can give a function of measuring the position of the center of gravity in the width direction of the vehicle to the conventional axle load meter.
また、本発明のある形態は、車両の左右両方の車輪を積載でき、前記車両の車軸の軸重測定に用いる軸重測定面と、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみを積載でき、前記車両の左右いずれか一方のみの車輪の輪重測定に用いる輪重測定面と、を備える載台と、
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形、に基づいて前記車両の左右それぞれの車輪毎にタイヤ接地長を演算する演算手段と、
を備える軸重計を提供する。
Further, according to one aspect of the present invention, both the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and the axle load measuring surface used for measuring the axle weight of the axle of the vehicle, and only one of the left and right wheels of the vehicle can be loaded, A wheel load measuring surface for use in wheel load measurement of only one of the left and right wheels of the vehicle;
A plurality of load cells that support the table described above from below;
The time waveform of the output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculating means for calculating the tire ground contact length for each of the left and right wheels of the vehicle based on the time waveform of the output signal from the load cell,
An axle weight scale is provided.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に、車両の左右それぞれの車輪毎のタイヤ接地長を測定する機能を付与することができる。 With this configuration, the axle load meter according to one aspect of the present invention measures the tire ground contact length for each of the left and right wheels of the vehicle by simply changing the mounting shape of the conventional axle load meter. The function to do can be given.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記演算手段は、前記車輪毎のタイヤ接地長に基づいて前記車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定してもよい。 Moreover, in the axle load meter of a certain form of this invention, the said calculating means may determine the quality of the tire air pressure for every said wheel based on the tire ground contact length for every said wheel.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、車輪毎のタイヤ接地長を用いて、従来の軸重計に車輪毎のタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can give a function to determine whether the tire air pressure for each wheel is good or not to the conventional axle load meter using the tire ground contact length for each wheel.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記輪重測定面を構成する前記載台の車両積載部の幅を、前記軸重測定面を構成する前記載台の車両積載部の幅よりも狭くしてもよい。 Further, in the axle weight meter according to an aspect of the present invention, the width of the vehicle loading portion of the aforementioned table constituting the wheel load measuring surface is set to be larger than the width of the vehicle loading portion of the preceding table constituting the axle weight measuring surface. May be narrowed.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計の載台は、車両の片側の車輪のみが作用する時間区間を生じさせることができる。 With this configuration, the stage of the axle load meter according to an embodiment of the present invention can generate a time interval in which only one wheel of the vehicle acts.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記輪重測定面を構成する前記載台の車両積載部を、前記軸重測定面を構成する前記載台の車両積載部の端部から突出させてもよい。 Further, in the axle weight meter according to a certain aspect of the present invention, the vehicle loading portion of the preceding table constituting the wheel load measuring surface protrudes from the end of the vehicle loading portion of the preceding table constituting the axle weight measuring surface. You may let them.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、輪重測定面と軸重測定面とを有する載台を適切に備えることができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can appropriately include a mounting table having a wheel load measurement surface and an axle load measurement surface.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記輪重測定面を構成する前記載台の車両積載部、および、前記軸重測定面を構成する前記載台の車両積載部を、直方板体の一部を削ることにより形成してもよい。 Further, in the axle weight meter according to an aspect of the present invention, the vehicle loading portion of the aforementioned table constituting the wheel load measuring surface and the vehicle loading portion of the preceding table constituting the axle weight measuring surface are divided into rectangular plates. You may form by shaving a part of body.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、輪重測定面と軸重測定面とを有する載台を適切に備えることができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can appropriately include a mounting table having a wheel load measurement surface and an axle load measurement surface.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記直方板体を削ることにより、前記直方板体に窓部を形成する場合、前記車両の進入方向において前記窓部と隣接する前記直方板体の部分が、前記軸重測定面を構成する前記載台の車両積載部に対応し、前記進入方向に直交する方向において前記窓部と隣接する前記直方板体の部分が、前記輪重測定面を構成する前記載台の車両積載部に対応していてもよい。 Further, in the axial weight meter according to one aspect of the present invention, when the window is formed in the rectangular plate by cutting the rectangular plate, the rectangular plate adjacent to the window in the vehicle approach direction. Corresponds to the vehicle loading portion of the above-mentioned table constituting the axle load measurement surface, and the portion of the rectangular plate adjacent to the window portion in the direction orthogonal to the approach direction is the wheel load measurement surface It may correspond to the vehicle loading part of the above-mentioned stand which constitutes.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、輪重測定面と軸重測定面とを有する載台を適切に備えることができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can appropriately include a mounting table having a wheel load measurement surface and an axle load measurement surface.
また、本発明のある形態の軸重計では、前記直方板体を削ることにより、前記直方板体に切欠部を形成する場合、前記車両の進入方向において前記切欠部と隣接する前記直方板体の部分が、前記軸重測定面を構成する前記載台の車両積載部に対応し、前記進入方向に直交する方向において前記切欠部と隣接する前記直方板体の部分が、前記輪重測定面を構成する前記載台の車両積載部に対応していてもよい。 Further, in the axial weight meter according to one aspect of the present invention, when the notch is formed in the rectangular plate by cutting the rectangular plate, the rectangular plate adjacent to the notch in the vehicle approach direction. Corresponds to the vehicle loading portion of the above-mentioned table constituting the axle load measuring surface, and the portion of the rectangular plate body adjacent to the notch portion in the direction orthogonal to the approach direction is the wheel load measuring surface It may correspond to the vehicle loading part of the above-mentioned stand which constitutes.
かかる構成により、本発明のある形態の軸重計は、輪重測定面と軸重測定面とを有する載台を適切に備えることができる。 With this configuration, the axle load meter according to an embodiment of the present invention can appropriately include a mounting table having a wheel load measurement surface and an axle load measurement surface.
本発明の軸重計によれば、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に、車両の輪重を測定する機能を付与することができる。 According to the axle load meter of the present invention, the function of measuring the wheel load of the vehicle can be imparted to the conventional axle load meter simply by changing the mounting shape of the conventional axle load meter.
また、本発明の軸重計によれば、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に、車両の幅方向重心位置を測定する機能を付与することもできる。 Further, according to the axle load meter of the present invention, the function of measuring the center of gravity in the width direction of the vehicle can be imparted to the conventional axle load meter only by changing the mounting shape of the conventional axle load meter. .
更に、本発明の軸重計によれば、従来の軸重計の載台形状を変更するだけで、従来の軸重計に、車両の車輪毎のタイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することもできる。 Furthermore, according to the axle weight meter of the present invention, it is possible to determine whether the tire pressure is good or bad based on the tire ground contact length for each wheel of the vehicle by simply changing the mounting shape of the conventional axle weight meter. It is also possible to provide a function for determining.
以下、本発明の好ましい第1および第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、重複する要素の説明を省略する場合がある。 Hereinafter, preferred first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and description of the overlapping elements may be omitted.
また、本発明は、以下の第1および第2実施形態に限定されない。つまり、以下の第1実施形態および第2実施形態の説明は、上記新軸重計の特徴を例示しているに過ぎない。 Further, the present invention is not limited to the following first and second embodiments. That is, the following description of the first embodiment and the second embodiment merely exemplifies the features of the new axle load scale.
よって、本発明は、以下の第1実施形態および第2実施形態において例示する輪重および幅方向重心位置の定式化における具体的な演算式には限定されず、第2実施形態において例示するタイヤ接地長の定式化における具体的な演算式にも限定されない。 Therefore, the present invention is not limited to a specific arithmetic expression in the formulation of the wheel load and the center of gravity in the width direction exemplified in the following first and second embodiments, and the tire exemplified in the second embodiment. It is not limited to a specific arithmetic expression in the contact length formulation.
例えば、新軸重計の新型載台は、載台上許容車輪数「N」および全測定対象中の最大車軸数「n」を用いて、図1(a)に示した「N=2の新型載台」と、図1(b)に示した「N=n+1の新型載台」と、図1(c)に示した「N=2n−1の新型載台」と、に分類分けできると考えられる。 For example, a new platform of the new axle weight scale uses the allowable number of wheels “N” on the platform and the maximum number of axles “n” in all measurement targets, and “N = 2” shown in FIG. It is possible to classify into the “new stage”, the “N = n + 1 new stage” shown in FIG. 1B, and the “N = 2n−1 new stage” shown in FIG. 1C. it is conceivable that.
そこで、以下の第1実施形態および第2実施形態では、図1(a)に示した「N=2の新型載台」を備える新軸重計を用いて、車両の輪重、総重量、軸重、幅方向重心位置、およびタイヤ空気圧を測定する方法を述べる。しかし、かかる測定法の考え方は、図1(b)に示した「N=n+1の新型載台」を備える新軸重計にも、図1(c)に示した「N=2n−1の新型載台」備える新軸重計にも、そのまま同様に適用できる。 Therefore, in the following first and second embodiments, the wheel load, total weight of the vehicle, A method for measuring axle load, center of gravity in the width direction, and tire pressure will be described. However, the concept of this measurement method is that the new axle load scale equipped with “the new N = n + 1 stage” shown in FIG. 1B also has “N = 2n−1” shown in FIG. The same can be applied to the new axle load scale equipped with the "new type platform" as it is.
また、新軸重計の新型載台には、突出形、窓付形、切欠形などの様々な形態がある。 Moreover, there are various forms such as a projecting type, a windowed type, and a notch type in the new platform of the new axle load scale.
そこで、以下の第1実施形態および第2実施形態では、図1に示した突出形載台を用いて、車両の輪重、総重量、軸重、幅方向重心位置およびタイヤ空気圧を測定する方法を述べ、窓付形載台については、第2変形例において説明し、切欠形載台については、第3変形例、第4変形例および第5変形例において説明する。 Accordingly, in the following first and second embodiments, a method for measuring vehicle wheel load, total weight, axial load, center of gravity in the width direction, and tire air pressure using the protruding mount shown in FIG. The windowed platform will be described in the second modified example, and the notched platform will be described in the third modified example, the fourth modified example, and the fifth modified example.
なお、本明細書では、突出形、窓付形、切欠形のような用語を用いて、新型載台を区別しているが、かかる用語は、新型載台の形態を厳密に定義付ける趣旨ではなく、あくまで、新型載台の形態を直感的に理解するための便宜的な手段として用いられている。例えば、第1実施形態および第2実施形態の突出形載台は、直方板体を2本の中央線で4等分したときの一つを削り取った形態とも捉えることができるので、切欠形載台としても差し支えない。しかし、本明細書では、直方板体を矩形かつ凹状に削った形態の新型載台のことを切欠形載台と便宜上、称している(例えば、第3変形例、第4変形例および第5変形例参照)。 In this specification, the new platform is distinguished by using terms such as a protruding shape, a windowed shape, and a notch shape, but such terms are not intended to strictly define the form of the new platform, It is only used as a convenient means for intuitively understanding the form of the new stage. For example, the protruding platform of the first embodiment and the second embodiment can be regarded as a form in which one of the rectangular plates is cut into four when divided by two center lines. It can be used as a stand. However, in this specification, for convenience, a new type of platform in which a rectangular plate is cut into a rectangular shape and a concave shape is referred to as a notch type platform (for example, the third modification, the fourth modification, and the fifth modification). Refer to the modification).
また、本明細書では、以下の説明の便宜上、「N=2の新型載台」のことを「載台(N=2)」と略記し、「N=n+1の新型載台」のことを「載台(N=n+1)」と略記し、「N=2n−1の新型載台」のことを「載台(N=2n−1)」と略記する場合がある。また、複数種類の新型載台をまとめて、例えば、「載台(N=n+1,N=2n−1)」と略記することもある。 Further, in the present specification, for convenience of the following description, “new stage of N = 2” is abbreviated as “placement (N = 2)” and “new stage of N = n + 1”. There are cases where “mounting table (N = n + 1)” is abbreviated and “new loading table of N = 2n−1” is abbreviated as “mounting table (N = 2n−1)”. In addition, a plurality of types of new platforms may be collectively abbreviated as, for example, “mount (N = n + 1, N = 2n−1)”.
(第1実施形態)
[新型載台の設計]
以下、突出形載台20(N=2)の寸法の設計手法について図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
[Design of new stage]
Hereinafter, a method for designing the dimensions of the protruding platform 20 (N = 2) will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、突出形載台20(N=2,N=n+1,N=2n−1)は、4輪トラック等の車両10の左右両方の車輪11a,11b,12a,12bを積載でき、車両10の前側の車軸13(以下、「第1軸13」と略す場合がある)および後側の車軸14(以下、「第2軸14」と略す場合がある)の軸重測定に用いる軸重測定面21と、車両10の左右いずれか一方の車輪(ここでは、右車輪11a,12a)のみを積載でき、車両の左右いずれか一方の車輪(ここでは、右車輪11a,12a)の輪重測定に用いる輪重測定面22と、を備える。
As shown in FIG. 1, the protruding platform 20 (N = 2, N = n + 1, N = 2n-1) carries both left and
このような突出形載台20(N=2,N=n+1,N=2n−1)において、点A,B,C,Gを頂点とする長方形の主面(おもて面)が輪重測定面22を相当し、点F,C,D,Eを頂点とする長方形の主面(おもて面)が軸重測定面21を相当している。
In such a protruding platform 20 (N = 2, N = n + 1, N = 2n−1), the rectangular main surface (front surface) having the points A, B, C, and G as vertices is the wheel load. A rectangular main surface (front surface) having points F, C, D, and E as vertices corresponds to the
そこで、以下、車両10の進入に関し、突出形載台20(N=2)の輪重測定面22および軸重測定面21が満たすべき要件を検討する。このような要件は、下記要件(1)、(2)の如く整理できると考えられる。
Therefore, the requirements to be satisfied by the wheel
(1)車両の輪重の測定中において、その直後にある車両の車輪が、輪重測定面に進入しないこと。 (1) During the measurement of the vehicle wheel load, the vehicle wheel immediately after that does not enter the wheel load measurement surface.
(2)車両の軸重の測定中において、その直後にある車両の車輪が、輪重測定面または軸重測定面に進入しないこと。 (2) During the measurement of the vehicle axle load, the vehicle wheel immediately after that does not enter the wheel load measurement surface or the axle load measurement surface.
上記要件(1),(2)を基にして、突出形載台20(N=2)の寸法を設計することができる。 Based on the above requirements (1) and (2), the dimensions of the protruding platform 20 (N = 2) can be designed.
図2は、本発明の第1実施形態による新軸重計の突出形載台の寸法設計の説明に用いる図である。 FIG. 2 is a diagram used for explaining the dimensional design of the protruding platform of the new axle weight meter according to the first embodiment of the present invention.
<記号の定義>
まず、図2に用いる記号の意味を、まとめて定義する。
<Definition of symbols>
First, the meanings of symbols used in FIG. 2 are collectively defined.
t1:車両10の第1軸13の右車輪11aのタイヤが、輪重測定面22に完全に載った時
t3:車両10の第1軸13の左右車輪11a,11bのタイヤが、軸重測定面21に完全に載った時
t4:車両10の第1軸13の左右車輪11a,11bのタイヤが、軸重測定面21から降り始める時
S:タイヤ接地長(本例では、タイヤ接地長Sは、全ての車輪11a,11b,12a,12bにおいて同一であると仮定する)
α1:輪重測定余裕量(但し:α1≧0)
α2:軸重測定余裕量(但し:α2≧0)
L*:相隣る車軸間の距離であって、全測定対象車両中で最小のもの(以下、「最小軸間距離」という)
L1:輪重測定面22の車両10の進入方向の寸法
L2:軸重測定面21の車両10の進入方向の寸法
β:上記要件(1),(2)を基にした制約条件に用いる変数(β=L*−(L1+L2))
なお、図2において、3個の白抜き長方形はそれぞれ、第1軸13(前側の車軸)の両輪11a,11bの接地面を表し、時刻の経過(t1→t3→t4)とともに、上記接地面が移動する様子を示している。また、網掛け長方形は、最小軸間距離L*分離れた第2軸14(後側の車軸)の接地面を表し、時刻t4における上記接地面の位置を示している。
t 1 : When the tire of the
α 1 : Wheel load measurement allowance (however, α 1 ≧ 0)
α 2 : Shaft weight measurement allowance (however, α 2 ≧ 0)
L * : Distance between adjacent axles, which is the smallest among all the vehicles to be measured (hereinafter referred to as “minimum distance between axes”)
L 1 : Dimensions of the wheel
In FIG. 2, three white rectangles respectively represent the ground contact surfaces of both
以上により、図2から明らかなとおり、突出形載台20(N=2)の寸法設計では、上記要件(1),(2)に基づいて、次式(1)の制約条件を満たす必要がある。 From the above, as is apparent from FIG. 2, in the dimension design of the protruding mount 20 (N = 2), it is necessary to satisfy the constraint condition of the following expression (1) based on the above requirements (1) and (2). is there.
β=L*−(L1+L2)≧0・・・(1)
そして、上記式(1)の制約条件下において、α1、α2が最大となる寸法L1、L2を導くことが、突出形載台20(N=2)の最適設計であると理解できる。
β = L * − (L 1 + L 2 ) ≧ 0 (1)
Then, it is understood that the optimum design of the protruding platform 20 (N = 2) is to derive the dimensions L 1 and L 2 that maximize α 1 and α 2 under the constraint condition of the above formula (1). it can.
そこで、かかる設計指針に基づいて、寸法L1、L2を以下の如く求める。 Therefore, the dimensions L 1 and L 2 are obtained as follows based on the design guidelines.
寸法L1、L2は、図2に示すように、次式(2)の関係で表される。 As shown in FIG. 2, the dimensions L 1 and L 2 are expressed by the relationship of the following equation (2).
L1=S+α1
L2=S+α2・・・(2)
式(2)を式(1)に代入すると、次式(3)が得られる。
L 1 = S + α 1
L 2 = S + α 2 (2)
Substituting equation (2) into equation (1) yields equation (3) below.
α1+α2≦L*−2S・・・(3)
車両10が突出形載台20(N=2)を等速で移動すると仮定するとき、α1、α2が等しい場合(α1=α2)に、これらが最大値(αMAX)となる寸法L1、L2を導くことが理に適っていると考えられる。よって、ここでは、α1、α2が等しい場合(α1=α2)の寸法L1、L2を決定する方法を述べる。
α 1 + α 2 ≦ L * −2S (3)
When it is assumed that the
まず、最小軸間距離L*を、タイヤ接地長Sを用いて、次式(4)で表す。 First, the minimum inter-axis distance L * is expressed by the following equation (4) using the tire contact length S.
L*=λS・・・(4)
式(4)を式(3)に代入すると、次式(5)が得られ、α1=α2なので、式(6)となる。
L * = λS (4)
By substituting equation (4) into equation (3), the following equation (5) is obtained, and since α 1 = α 2 , equation (6) is obtained.
α1+α2≦(λ−2)・S・・・(5)
α1(=α2)≦(λ−2)・S/2・・・(6)
よって、αMAXは、次式(7)の如く表すことができる。
α 1 + α 2 ≦ (λ−2) · S (5)
α 1 (= α 2 ) ≦ (λ−2) · S / 2 (6)
Therefore, α MAX can be expressed as the following equation (7).
αMAX=(λ−2)・S/2・・・(7)
以上により、突出形載台20(N=2)の寸法L1、L2は、次式(8)の如く与えられる。
α MAX = (λ−2) · S / 2 (7)
Thus, the dimensions L 1 and L 2 of the protruding mount 20 (N = 2) are given by the following equation (8).
L1=L2=S+αMAX=S+(λ−2)・S/2=λ・S/2・・・(8)
例えば、最小軸間距離L*が、タイヤ接地長Sの3倍程度の場合、式(4)のλは、λ=3となるので、αMAX=S/2、L1=L2=S+αMAX=3S/2、L1+L2=3S、β=0(つまり、輪重測定余裕量α1,軸重測定余裕量α2が最大の場合、βは必然的にゼロとなる)と見積もることができる。
L 1 = L 2 = S + α MAX = S + (λ−2) · S / 2 = λ · S / 2 (8)
For example, when the minimum inter-axis distance L * is about three times the tire ground contact length S, λ in Equation (4) is λ = 3, so α MAX = S / 2, L 1 = L 2 = S + α It is estimated that MAX = 3S / 2, L 1 + L 2 = 3S, β = 0 (that is, β is necessarily zero when the wheel load measurement allowance α 1 and the axle load measurement allowance α 2 are maximum). be able to.
このようにして、寸法L1、L2が決定された突出形載台20(N=2)は、全測定対象車両のすべての輪重および軸重を測定できる。 In this way, the protruding platform 20 (N = 2) for which the dimensions L 1 and L 2 are determined can measure all wheel loads and axle loads of all the measurement target vehicles.
なお、突出形載台20(N=n+1)の寸法、および、突出形載台20(N=2n−1)の寸法についても、以上の方法を参酌することにより、同様に設計できる。 The dimensions of the protruding platform 20 (N = n + 1) and the dimensions of the protruding platform 20 (N = 2n−1) can be similarly designed by taking the above method into consideration.
よって、ここでは、これらの設計方法の詳細な説明は省略するが、突出形載台20(N=n+1)においては、突出形載台20(N=2)の場合に比較して、αMAXを大きくできるという利点がある。但し、この場合、突出形載台20(N=n+1)が長大化するという欠点もある。 Therefore, although detailed description of these design methods is omitted here, α MAX is greater in the projecting stage 20 (N = n + 1) than in the projecting stage 20 (N = 2). There is an advantage that can be increased. However, in this case, there is also a drawback that the protruding mount 20 (N = n + 1) becomes longer.
[新軸重計の構成]
以下、上記寸法L1、L2が決定された突出形載台20(N=2)を備える新軸重計の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。
[Configuration of new axle load scale]
Hereinafter, the configuration of the new axle weight meter including the protruding platform 20 (N = 2) in which the dimensions L 1 and L 2 are determined will be described in detail with reference to the drawings.
図3は、本発明の第1実施形態による新軸重計の概略構造の一例を示した図である。同図(a)には、新軸重計を平面図が示されている。同図(b)には、新軸重計の側面図が示されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a schematic structure of the new axle load scale according to the first embodiment of the present invention. A plan view of the new axle weight scale is shown in FIG. The side view of the new axle weight scale is shown in FIG.
なお、本実施形態では、便宜上、図3において車両10の全長方向を「前」および「後」の方向として図示し、車両10の幅方向を「左」および「右」の方向として図示している。そして、車両10が突出形載台20(N=2)の「後」から進入し、突出形載台20(N=2)の「前」から退出するものして、以下の新軸重計100の構成を説明する。よって、以下の説明では、車両10の進入方向を、前後方向と言い換え、車両10の幅方向を左右方向と言い換える場合がある。
In this embodiment, for the sake of convenience, in FIG. 3, the full length direction of the
図3に示すように、新軸重計100は、トラックやトレーラ等の車両10が乗ることができる突出形載台20(N=2)と、第1ロードセルLC1、第2ロードセルLC2、第3ロードセルLC3および第4ロードセルLC4(以下、これらのロードセルLC1,LC2,LC3,LC4を総称して「ロードセルLC1〜LC4」と略す場合がある)と、を備える。
As shown in FIG. 3, the new
なお、ここでは、車両10として、車輪11a,11bが装着された前側の車軸13が運転席の下方に1本、車輪12a,12bが装着された後側の車軸14が荷台の下方に1本、合計2本の車軸13,14が配された4輪トラックが例示されている。
Here, as the
図3に示すように、突出形載台20(N=2)は、車両10の左右両方の車輪11a,11b,12a,12bを積載でき、車両10の第1軸13および第2軸14の軸重測定に用いる軸重測定面21と、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)を積載でき、車両の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)の輪重測定に用いる輪重測定面22と、を備える。
As shown in FIG. 3, the protruding platform 20 (N = 2) can load both the left and
なお、本例では、設置ベース25のピット部21Aとほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の左後方部全体を矩形状に削り取ることにより、輪重測定面22を構成する突出形載台20(N=2)の車両積載部(以下、「載台車両積載部」と略す)が、軸重測定面21を構成する載台車両積載部よりも幅狭に形成されている。しかし、軸重測定面21および輪重測定面22を構成する載台車両積載部の形成は、これに限らない。他の例の詳細は、第1変形例において述べる。
In this example, the entire left rear portion of the rectangular plate having the same shape (slightly smaller) as the
新軸重計100を平面視(図3(a))した場合、設置ベース25の表面には長方形のピット部21Aが形成されている。そして、図3に示すように、このピット部21Aに、突出形載台20(N=2)と、蓋部材26と、が配されている。
When the new
なお、蓋部材26は、突出形載台20(N=2)と設置ベース25との間のピット空間を塞ぐ目的で設けられている部材である。よって、このような蓋部材26を配する代わりに、平面視において、設置ベース25のピット部を突出形載台20(N=2)の形状に沿って形成してもよい(つまり、突出形載台20(N=2)よりも若干大きめ相似形のピット部)。但し、本実施形態の如く、蓋部材26を設ける方が、新軸重計100のコスト面からは有利であると考えられる。
The
また、図3(a)に示すように、突出形載台20(N=2)の軸重測定面21は、前後方向に延びる右端部および左端部を短辺とし、左右方向に延びる前端部および後端部を長辺とし、前後寸法L2および左右寸法H2の長方形の載台車両積載部の主面(おもて面)に相当する。
Further, as shown in FIG. 3A, the axial
一方、突出形載台20(N=2)の輪重測定面22は、前後方向に延びる右端部および左端部を長辺とし、左右方向に延びる前端部および後端部を短辺とし、前後寸法L1および左右寸法H1の長方形の載台車両積載部の主面(おもて面)に相当する。
On the other hand, the wheel
なお、本例では、突出形載台20(N=2)の寸法L1,L2は、上記突出形載台の設計手法に倣って決定されている。また、軸重測定面21を構成する載台車両積載部の前後寸法L2は、輪重測定面22を構成する載台車両積載部の前後寸法L1とほぼ等しく設定されている(L2=L1)。
In this example, the dimensions L 1 and L 2 of the protruding platform 20 (N = 2) are determined in accordance with the design method of the protruding platform. Moreover, front and rear dimension L 2 of the weighing platform vehicle loading portion constituting the axle
一方、軸重測定面21を構成する載台車両積載部の左右寸法H2は、輪重測定面22を構成する載台車両積載部の左右寸法H1の約2倍に設定されている(H2=2・H1)。また、輪重測定面22を構成する載台車両積載部が、軸重測定面21を構成する載台車両積載部の端部から突出するようにして、両載台車両積載部が一体に形成されている。
On the other hand, lateral dimension of H 2 weighing platform vehicle loading portion constituting the axle
しかし、以上の突出形載台20(N=2)の構成は一例であり、様々な構成に変更できる。 However, the configuration of the protruding platform 20 (N = 2) described above is an example, and can be changed to various configurations.
例えば、軸重測定面21を構成する載台車両積載部と、輪重測定面22を構成する載台車両積載部とをそれぞれ、別々の板部材で構成し、両板部材を適宜の固定手段(溶接やボルト締結等)を用いて一体的に形成してもよい。
For example, the platform vehicle stacking portion constituting the axle
また、輪重測定面22を構成する載台車両積載部の左右寸法H1を、軸重測定面21を構成する載台車両積載部の左右寸法H2の半分よりも若干、大きくしても、車両10の左右いずれか一方の車輪のみを輪重測定面22に載せることができる場合がある。この場合、輪重測定面22を構成する載台車両積載部を幅広に構成できるので、本載台車両積載部の強度を向上できる。
Further, the left-right dimension H 1 of the mounting vehicle stacking portion constituting the wheel
更に、輪重測定面22を構成する載台車両積載部の形状は必ずしも長方形でなくてもよい。例えば、この載台車両積載部の前後寸法L1を上記突出形載台の設計手法に基づいて決定すれば、他の形状(例えば、載台車両積載部の角を面取りしたような多角形状等)であってもよい。
Further, the shape of the platform vehicle stacking portion constituting the wheel
図3に示すように、4個のロードセルLC1〜LC4はそれぞれ、突出形載台20(N=2)の適宜の角部において突出形載台20(N=2)の下方の設置ベース25上に配されている。
As shown in FIG. 3, each of the four load cells LC1 to LC4 is located on the
詳しくは、第1ロードセルLC1と第3ロードセルLC3は、突出形載台20(N=2)の後端部20Bの近傍において後端部20Bと平行な直線上に一定間隔(寸法a1;例えば、図9参照)を隔てて並び、第2ロードセルLC2と第4ロードセルLC4は、突出形載台20(N=2)の前端部20Fの近傍において前端部20Fと平行な直線上に一定間隔(寸法a2;例えば、図9参照)を隔てて並んでいる。
Specifically, the first load cell LC1 and the third load cell LC3 are arranged at a constant interval (dimension a 1 ; for example) on a straight line parallel to the
一方、第1ロードセルLC1と第1ロードセルLC2は、前後方向おいて一定間隔(寸法a;例えば、図12参照)を隔てて並び、第3ロードセルLC3と第4ロードセルLC4は、突出形載台20(N=2)の右端部20Rの近傍において右端部20Rと平行な直線上に上記一定間隔と同じ間隔(寸法a;例えば、図12参照)を隔てて並んでいる。
On the other hand, the first load cell LC1 and the first load cell LC2 are arranged at a constant interval (dimension a; see, for example, FIG. 12) in the front-rear direction, and the third load cell LC3 and the fourth load cell LC4 In the vicinity of the
以上より、突出形載台20(N=2)の裏面が、設置ベース25上のロードセルLC1〜LC4によって下方から支持されている。
From the above, the back surface of the protruding platform 20 (N = 2) is supported from below by the load cells LC1 to LC4 on the
このように、本実施形態の新軸重計100は、突出形載台20(N=2)が、軸重測定面21と、輪重測定面22と、を備えることを特徴とする。そして、本実施形態の新軸重計100では、上記特徴により、従来の軸重計に、車両10の輪重および幅方向重心位置を測定する機能を付与することができるが、その詳細は後述する。
As described above, the new
[新軸重計の制御系の構成]
図4は、図3の新軸重計の制御系の構成の一例を示したブロック図である。また、図5は、図4の新軸重計の制御装置の機能ブロック図である。
[Configuration of control system of new axle load scale]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the new axle weight meter of FIG. FIG. 5 is a functional block diagram of the control device for the new axle load meter of FIG.
図4に示すように、新軸重計100は、制御装置40と、操作装置41と、表示装置42とを備える。
As shown in FIG. 4, the
制御装置40は、例えば、ロードセルLC1〜LC4のそれぞれに対応する複数(ここでは、4個)の増幅器43および複数(ここでは、4個)のローパスフィルタ44と、マルチプレクサ45と、A/D変換器46と、I/O回路47と、メモリ48と、演算器49とを備える。
The
増幅器43は、ロードセルLC1〜LC4から送信される信号をA/D変換可能な大きさに増幅して送り出す機能を備える。
The
ローパスフィルタ44は、低域周波数のみを信号として通過させる機能を備える。
The
マルチプレクサ45は、ローパスフィルタ44のそれぞれから送信される複数の信号を、演算器49からの選択制御信号の指令に基づいて選択的に送り出す機能を備える。
The
A/D変換器46は、マルチプレクサ45からのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備える。
The A /
I/O回路47は、A/D変換器46と、操作装置41と、表示装置42と、メモリ48と、演算器49との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を備える。
The I /
メモリ48は、例えば、PROMやRAM等で構成され、所定プログラムや基本データ等を長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を備える。
The
演算器49は、例えば、マイクロプロセッサ(MPU)等の処理装置で構成され、メモリ48に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をI/O回路47を介して受け取り、必要なデータをメモリ48から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を備える。
The
操作装置41は、操作スイッチや数値キー等を備え、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。 The operation device 41 includes operation switches, numerical keys, and the like, and is used in various operations such as measurement start / end operations, zero point adjustment operations, use mode switching operations, and numerical value setting operations.
表示装置42は、例えば、液晶ディスプレイパネル等で構成され、測定結果や各種データの入出力画面などが表示される。
The
[新軸重計の制御系の処理動作]
新軸重計100の制御系においては、各ロードセルLC1〜LC4の出力信号が、増幅器43、ローパスフィルタ44、マルチプレクサ45、A/D変換器46およびI/O回路47を経由して演算器49に送られる。演算器49は、メモリ48に格納されている所定プログラムに従って、I/O回路47からの信号を取り込み、メモリ48に記憶されている種々のデータを読み込む。
[Processing of the control system of the new axle load scale]
In the control system of the new
これにより、演算器49は、これらの信号やデータに基づいて車両10の運転を支援できる様々な有益な積載状態量の演算を行い、この演算結果は表示装置42に表示される。
Thereby, the
そして、本実施形態の新軸重計100では、制御装置40において、所定プログラムが演算器49で実行されることにより、図5に示すように、車両10の車輪11a,11b,12a,12bの輪重を演算する輪重演算部51、車両10の重心位置を演算する重心位置演算部52、車両10の総重量を演算する総重量演算部53、車両10の車軸13、14の軸重を演算する軸重演算部54、表示信号生成部55のそれぞれの機能が実現される。
And in the new
なお、制御装置40は、必ずしも、単独の演算器49で構成される必要はなく、複数の演算器が分散配置されていて、それらが協働して新軸重計100の動作を制御するよう構成されていてもよい。例えば、輪重演算部51の機能、重心位置演算部52の機能、総重量演算部53の機能および軸重演算部54の機能を、ここでは、単一の演算器49を用いて実現している例が示されているが、これらの機能を別個の演算器(MPU)を用いて実現してもよい。
Note that the
そこで、以下、新軸重計100の輪重演算部51、重心位置演算部52、総重量演算部53および軸重演算部54のそれぞれの機能について順を追って説明する。なお、表示信号生成部55の機能は公知である。よって、表示信号生成部55の機能説明は、ここでは、省略する。
Therefore, hereinafter, the functions of the wheel
[記号の定義]
まず、以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味を、まとめて定義する。
[Definition of symbols]
First, the meanings of symbols used in the following description and related drawings are collectively defined.
<車両関連>
X軸(図8):車両10の幅方向の中心位置を通り全長方向に延びる中央線
Y軸(図8):X軸を含む水平面内において、X軸上の任意の点O(ラージオー)を通り、X軸に直交する直線
WR1:車両10の第1軸13の右車輪11aの輪重
WL1:車両10の第1軸13の左車輪11bの輪重
WR2:車両10の第2軸14の右車輪12aの輪重
WL2:車両10の第2軸14の左車輪12bの輪重
W1:第1軸13の軸重
W2:第1軸14の軸重
W:車両10の総重量
G(図8):車両10の重心
YG(図8):直交座標系O−XYにおける車両10の幅方向の重心位置の偏心量
B1(図8):車両10の第1軸13のトレッド間隔
B2(図8):車両10の第2軸14のトレッド間隔
S(図6):タイヤ接地長(本実施形態では、タイヤ接地長Sは、全ての車輪11a,11b,12a,12bにおいて同一であると仮定する)
<Vehicle related>
X-axis (FIG. 8): Center line extending in the full length direction through the center position in the width direction of the vehicle 10 Y-axis (FIG. 8): An arbitrary point O on the X-axis in the horizontal plane including the X-axis As shown, straight line W R1 : wheel weight of right wheel 11a of first shaft 13 of vehicle 10 W L1 : wheel weight of left wheel 11b of first shaft 13 of vehicle 10 W R2 : second of vehicle 10 Wheel weight W L2 of the right wheel 12 a of the shaft 14: Wheel weight of the left wheel 12 b of the second shaft 14 of the vehicle 10 W 1 : Axial weight of the first shaft 13 W 2 : Axial weight of the first shaft 14 W: Vehicle 10 G G (FIG. 8): Center of gravity of vehicle 10 Y G (FIG. 8): Eccentric amount of center of gravity position in the width direction of vehicle 10 in orthogonal coordinate system O-XY B 1 (FIG. 8): First of vehicle 10 Tread interval B 2 of the shaft 13 (FIG. 8): Tread interval of the second shaft 14 of the vehicle 10 S (FIG. 6): Tire contact length ( In this embodiment, it is assumed that the tire contact length S is the same for all the wheels 11a, 11b, 12a, and 12b).
<ロードセルの出力および配置関連>
P1:第1ロードセルLC1の出力
P2:第2ロードセルLC2の出力
P3:第3ロードセルLC3の出力
P4:第4ロードセルLC4の出力
P:全てのロードセルLC1〜LC4の出力の総和
(P=P1+P2+P3+P4)
a1(図9):第1ロードセルLC1と第3ロードセルLC3との中心間距離
a2(図9):第2ロードセルLC2と第4ロードセルLC4との中心間距離
b(図9):第3ロードセルLC3と第4ロードセルLC4とを結ぶ直線からの第1軸13の輪重WR1の作用点までの距離
なお、上記記号のうち、距離a1,a2は、既知の値(ロードセルLC1〜LC4の配置に依存する固定値)であり、これらの値は予めメモリ48に記憶されている。
<Load cell output and placement-related>
P 1 : Output of first load cell LC 1 P 2 : Output of second load cell LC 2 P 3 : Output of third load cell LC 3 P 4 : Output of fourth load cell LC 4 P: Sum of outputs of all
a 1 (FIG. 9): Center-to-center distance between first load cell LC1 and third load cell LC3 a 2 (FIG. 9): Center-to-center distance between second load cell LC2 and fourth load cell LC4
b (FIG. 9): Distance from the straight line connecting the third load cell LC3 and the fourth load cell LC4 to the operating point of the wheel load W R1 of the
<突出形載台関連>
x軸(図7,図9):軸重測定面21の幅方向の中心位置を通り前後方向に延びる中央線
y軸(図7,図9):突出形載台20(n=2)の前後方向の中心位置を通り幅方向に延びる中央線
o(スモールオー;図7,図9):x軸とy軸との交点
<Protruding platform related>
x-axis (FIGS. 7 and 9): center line extending in the front-rear direction through the center position in the width direction of the axial load measuring surface 21 y-axis (FIGS. 7 and 9): of the protruding platform 20 (n = 2) Center line extending in the width direction through the center position in the front-rear direction o (Small O; FIGS. 7 and 9): intersection of the x-axis and the y-axis
<ロードセルの出力波形関連>
図6に示すように、車両10の第1軸13(第2軸14も同じ)の右車輪11a(左車輪11b)のタイヤでは、設置ベース25(蓋部材26)および輪重測定面22(軸重測定面21)との間でタイヤ接地面30が生じ、タイヤにはタイヤ接地長Sが存在する。よって、車両10が突出形載台20(N=2)に乗り込むとき、ロードセルLC1〜LC4の出力Pの出力波形には、複数個の折点が表れ(例えば、図7(b)参照)、これらの出力波形の折点に対応する時刻t0,t1,t2,t3,t4,t5は、以下のように定義できる。
<Load cell output waveform>
As shown in FIG. 6, in the tire of the
t0:第1軸13の右車輪11aのタイヤが輪重測定面22に乗り込み始める時
t1:第1軸13の右車輪11aのタイヤが輪重測定面22に完全に載った時
t2:第1軸13の左車輪11bのタイヤが軸重測定面21に乗り込み始める時
t3:第1軸13の左車輪11bのタイヤが軸重測定面21に完全に載った時
t4:第1軸13の左右車輪11a,11bのタイヤが軸重測定面21から降り始める時
t5:第1軸13の左右車輪11a,11bのタイヤが軸重測定面21から完全に降りた時
t 0 : When the tire of the
[輪重演算部の機能]
以下、新軸重計100の輪重演算部51の機能について説明する。
[Function of wheel load calculation unit]
Hereinafter, the function of the wheel
図7は、図5の輪重演算部による車両の輪重導出の説明、および、図5の軸重演算部による車両の軸重導出の説明に用いる概略図である。 FIG. 7 is a schematic diagram used for explaining the vehicle wheel load deriving by the wheel load calculating unit of FIG. 5 and for explaining the vehicle wheel load deriving by the axle load calculating unit of FIG.
なお、ここでは、これらの導出法を理解することが目的なので、本導出法に直接関係しない新軸重計100の構成の図示は、便宜上、省略ないし簡略化されている。例えば、図7では、設置ベース25(図1参照)の図示は省略されている。
Here, since the purpose is to understand these derivation methods, the illustration of the configuration of the new
また、車両10の構成の図示は、第1軸13をそのタイヤ中心線で略記する等、適宜、簡略化されている。
In addition, the illustration of the configuration of the
車両10の第1軸13の輪重WR1,WL1を導くには、車両10が突出形載台20(N=2)上を移動する場合のロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)の意味を知る必要がある。
In order to guide the wheel loads W R1 and W L1 of the
そこで、まず、ロードセルLC1〜LC4の出力波形について説明する。 First, the output waveforms of the load cells LC1 to LC4 will be described.
図7(b)は、図1の車両の第1軸の両車輪が載台に乗り込むときの、ロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)を表した図である。詳しくは、直交座標系o−xyのx軸(ここでは、第1軸13の位置(タイヤ中心線位置))を横軸に取り、全てのロードセルLC1〜LC4の出力の総和であるP(x)(=P1(x)+P2(x)+P3(x)+P4(x))の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。 FIG. 7B is a diagram showing output waveforms (time waveforms) of the load cells LC1 to LC4 when both wheels of the first shaft of the vehicle of FIG. Specifically, the x-axis of the orthogonal coordinate system o-xy (here, the position of the first axis 13 (tire centerline position)) is taken on the horizontal axis, and P (x which is the sum of the outputs of all the load cells LC1 to LC4. ) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) is plotted on the vertical axis, and the relationship between the two is shown.
なお、図7では、上記出力波形の意味を理解容易にする趣旨で、上記x軸の位置に対応付けて、車両10の第1軸13(但し、第1軸13のタイヤ中心線のみ図示)の右車輪11aが突出形載台20(N=2)に差し掛かっている様子が併記されている。
In FIG. 7, the
図7(b)のP(x)の出力波形は、以下の如く理解できる。 The output waveform of P (x) in FIG. 7B can be understood as follows.
図7(a)に示すように、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、輪重測定面22に乗り込み始める時(時刻t0)、P(x)の出力波形は立ち上がり始め、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、輪重測定面22に完全に載った時(時刻t1)、上記出力波形の値は一定となる。この場合、P(x)の出力値が輪重WR1に相当する。なお、このとき、車両10の第1軸13の右車輪11aのタイヤと突出形載台20(N=2)との間でタイヤ接地面30が生じるが、右車輪11aの輪重がタイヤ接地面30に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図7(b)に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻t0に対応するx軸の位置と、時刻t1に対応するx軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Sに等しくなる。
As shown in FIG. 7A, when the tire of the
次いで、第1軸13の左車輪11bのタイヤが、軸重測定面21に乗り込み始める時(時刻t2)、P(x)の出力波形は、再び立ち上がり始め、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、軸重測定面21に完全に載った時(時刻t3)、上記出力波形の値は一定となる。この場合、P(x)の出力値が軸重W1(=WR1+WL1)に相当する。なお、このとき、車両10の第1軸13の左車輪11bのタイヤと突出形載台20(N=2)との間でタイヤ接地面30が生じるが、左車輪11bの輪重WL1がタイヤ接地面30に等分布荷重として作用すると仮定する場合、上記出力波形の立ち上がりプロファイルは、図7(b)に示す如くほぼ折線状となる。また、時刻t2に対応するx軸の位置と、時刻t3に対応するx軸の位置との間の距離は、タイヤ接地長Sに等しくなる。
Next, when the tire of the
以上により、時間区間[t1,t2]におけるP(t)は、車両10の第1軸13の右車輪11aのみが輪重測定面22上に載ったときのロードセルLC1〜LC4からの出力信号(荷重信号)の総和に対応し、この値は、輪重WR1に相当する。
As described above, P (t) in the time interval [t 1 , t 2 ] is output from the load cells LC1 to LC4 when only the
よって、輪重WR1は以下の式(9)によって求めることができる。 Therefore, the wheel load W R1 can be obtained by the following equation (9).
輪重WR1=P(t)・・・(9)
ただし、式(9)において、tは時間区間[t1,t2]内の時刻(t1<t<t2)である。
Wheel load W R1 = P (t) (9)
However, in Formula (9), t is the time (t 1 <t <t 2 ) in the time interval [t 1 , t 2 ].
また、時間区間[t3,t4]におけるP(t)は、車両10の第1軸13の両車輪11a,11bが軸重測定面21に載ったときのロードセルLC1〜LC4からの出力信号(荷重信号)の総和に対応し、この値は、第1軸13の軸重W1(=WL1+WR1)に相当する。
Further, P (t) in the time interval [t 3 , t 4 ] is an output signal from the load cells LC1 to LC4 when both
よって、輪重WL1は以下の式(10)によって求めることができる。 Thus, the wheel load W L1 can be determined by the following equation (10).
輪重WL1=P(t)−WR1=W1−WR1・・・(10)
ただし、式(10)において、tは時間区間[t3,t4]内の時刻(t3<t<t4)である。
Wheel load W L1 = P (t) −W R1 = W 1 −W R1 (10)
However, in Formula (10), t is the time (t 3 <t <t 4 ) in the time interval [t 3 , t 4 ].
なお、車両10の第2軸14の輪重WR2、WL2の導出法については、上記輪重WR1、WL1の導出法を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、車両10の第2軸14の輪重WR2、WL2の導出法の説明は省略する。
Note that the method for deriving the wheel loads W R2 and W L2 of the
以上により、本実施形態の新軸重計100は、輪重演算部51が、上記式(9)および式(10)を用いて、車両10の第1軸13の輪重WR1、WL1を演算することができる。また、輪重演算部51が、車両10の第2軸14の輪重WR2、WL2も、第1軸13の輪重演算と同様にして演算することができる。
As described above, in the new
[軸重演算部の機能]
以下、新軸重計100の軸重演算部54の機能について説明する。
[Function of axle load calculation unit]
Hereinafter, the function of the
上述のとおり、時間区間[t3,t4]におけるP(t)は、車両10の第1軸13の両車輪11a,11bが軸重測定面21に載ったときのロードセルLC1〜LC4からの出力信号(荷重信号)の総和に対応し、この値は、第1軸13の軸重W1に相当する。
As described above, P (t) in the time interval [t 3 , t 4 ] is obtained from the load cells LC1 to LC4 when both
よって、車両10の第1軸13の軸重W1は以下の式(11)によって求めることができる。
Therefore, the axial weight W 1 of the
軸重W1=P(t)・・・(11)
ただし、式(11)において、tは時間区間[t3,t4]内の時刻(t3<t<t4)である。
Axle load W 1 = P (t) (11)
However, in Formula (11), t is the time (t 3 <t <t 4 ) in the time interval [t 3 , t 4 ].
なお、車両10の第2軸14の軸重W2の導出法については、上記軸重W1の導出法を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、車両10の第2軸14の軸重導出法の説明は省略する。
Note that the derivation of the axle weight W 2 of the
以上により、本実施形態の新軸重計100は、軸重演算部54が、式(11)を用いて車両10の第1軸13の軸重W1を演算することができる。また、軸重演算部54が、車両10の第2軸14の軸重W2も、第1軸13の軸重演算と同様にして演算することができる。
As described above, in the new
[総重量演算部の機能]
以下、新軸重計100の総重量演算部53の機能について説明する。
[Function of total weight calculation unit]
Hereinafter, the function of the total
車両10の総重量Wは、車両10の第1軸13の軸重W1と、車両10の第2軸14の軸重W2との和に対応する。
The total weight W of the
以上により、本実施形態の新軸重計100は、総重量演算部53が、車両10の第1軸13の軸重W1と、車両10の第2軸14の軸重W2とを用いて、車両10の総重量Wを演算することができる。
As described above, in the new
[重心位置演算部の機能]
以下、新軸重計100の重心位置演算部52の機能について説明する。
[Function of center of gravity position calculation unit]
Hereinafter, the function of the center-of-gravity
まず、車両10の幅方向重心位置(車両10の幅方向の偏心量YG)について図面を参照しながら説明する。 First, the center of gravity position of the vehicle 10 (the eccentric amount Y G in the width direction of the vehicle 10) will be described with reference to the drawings.
図8は、図5の重心位置演算部による車両の重心位置の導出の説明に用いる図であり、車両10を上から見た図である。但し、図8では、車両10の左右車輪11a,11b,12a,12bのみを図示している。
FIG. 8 is a diagram used for explaining the derivation of the center of gravity position of the vehicle by the center of gravity position calculation unit of FIG. However, in FIG. 8, only the left and
図8に示すように、本実施形態の新軸重計100では、車両10の重心Gの位置の定式化において、車両10の幅方向の中心位置を通り全長方向に延びる車両中央線に沿ってX軸を定め、そのX軸を含む水平面内において、X軸上の任意の点Oを通り、X軸に直交する直線に沿ってY軸を設ける。
As shown in FIG. 8, in the
つまり、本実施形態の新軸重計100では、直交座標系O−XYを基準にして、車両の重心Gの位置に相当する幅方向重心位置(YG)を求めることに特徴がある。このように、図3の直交座標系o−xyに寄らずに、直交座標系O−XYを考慮することにより、重心Gの位置を以下の如く簡易に定式化することができる。
That is, the new
<YGの導出法>
図8に示すように、YGは、直交座標系O−XYにおける車両10の幅方向の重心Gの位置の偏心量を表している。
<Derivation method of Y G >
As shown in FIG. 8, Y G represents the amount of eccentricity of the position of the center of gravity G in the width direction of the
ここで、モーメントのつりあいの式からYGは、次式(12)のように表わすことができる。 Here, Y G can be expressed by the following equation (12) from the equation of moment balance.
YG={B1(WL1−WR1)+B2(WL2−WR2)}/2(WR1+WL1+WR2+WL2)
・・・(12)
ただし、式(12)のYGの符号は、車両10の進入方向から見て左側(直交座標系O−XYの第1象限および第2象限)をプラス(+)、右側(直交座標系O−XYの第3象限および第4象限)をマイナス(−)とする。
Y G = {B 1 (W L1 −W R1 ) + B 2 (W L2 −W R2 )} / 2 (W R1 + W L1 + W R2 + W L2 )
(12)
However, the sign of Y G of the formula (12) is left as viewed from the approach direction of the vehicle 10 (the first quadrant of the orthogonal coordinate system O-XY and second quadrants) plus (+), right (rectangular coordinate system O -XY (3rd quadrant and 4th quadrant) are set to minus (-).
式(12)において、車両10の第1軸13のトレッド間隔B1、および、車両10の第2軸14のトレッド間隔B2を求めることができると、同式に基づいてYGを演算できる。
In equation (12), if the tread interval B 1 of the
そこで、車両10の第1軸13のトレッド間隔B1、および、車両10の第2軸14のトレッド間隔B2を以下の如く求める。
Therefore, the tread interval B 1 of the
<トレッド間隔の求め方>
以下、トレッド間隔B1の求め方について、図9を参酌しながら説明する。
<How to find the tread interval>
Hereinafter, the method of determining the tread spacing B 1, is described with reference to FIG.
図9(a)において、第3ロードセルLC3と第4ロードセルLC4とを結ぶ直線まわりのモーメントのつり合いを考える。すると、モーメントのつり合いにより、次式(13)が成立し、その結果、式(14)の関係式が得られる。 In FIG. 9A, the balance of moments about a straight line connecting the third load cell LC3 and the fourth load cell LC4 is considered. Then, due to the balance of moments, the following expression (13) is established, and as a result, the relational expression of expression (14) is obtained.
b・WR1−a1・P1(t)−a2・P2(t)=0・・・(13)
b=1/WR1・(a1・P1(t)+a2・P2(t))・・・(14)
ただし、式(13)および式(14)において、tは時間区間[t1,t2]内の時刻(t1<t<t2)である。
b · W R1 −a 1 · P 1 (t) −a 2 · P 2 (t) = 0 (13)
b = 1 / W R1 · (a 1 · P 1 (t) + a 2 · P 2 (t)) (14)
However, in Formula (13) and Formula (14), t is the time (t 1 <t <t 2 ) in the time interval [t 1 , t 2 ].
また、図9(b)において、第3ロードセルLC3と第4ロードセルLC4とを結ぶ直線まわりのモーメントのつり合いを考える。すると、モーメントのつり合いにより、次式(15)が成立し、その結果、式(16)の関係式が得られる。 In FIG. 9B, the balance of moments about a straight line connecting the third load cell LC3 and the fourth load cell LC4 is considered. Then, the following equation (15) is established due to the balance of moments, and as a result, the relational equation of equation (16) is obtained.
b・WR1+(b+B1)・WL1−a1・P1(t)−a2・P2(t)=0
・・・(15)
B1=1/WL1・(a1・P1(t)+a2・P2(t)−b・WR1)
・・・(16)
ただし、式(15)および式(16)において、tは時間区間[t3,t4]内の時刻(t3<t<t4)である。
b · W R1 + (b + B 1 ) · W L1 −a 1 · P 1 (t) −a 2 · P 2 (t) = 0
... (15)
B 1 = 1 / W L1 · (a 1 · P 1 (t) + a 2 · P 2 (t) −b · W R1 )
... (16)
However, in Formula (15) and Formula (16), t is the time (t 3 <t <t 4 ) in the time interval [t 3 , t 4 ].
以上により、式(14)を用いて、第3ロードセルLC3と第4ロードセルLC4とを結ぶ直線からの第1軸13の輪重WRの作用点までの距離bを導くことができ、この距離bを式(16)に代入することにより、車両10の第1軸13のトレッド間隔B1を演算することができる。
By the above, by using equation (14), can be derived the distance b to the point of action of the wheel load W R of the
なお、車両10の第2軸14のトレッド間隔B2の導出法については、上記トレッド間隔B1の導出法を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、車両10の第2軸14のトレッド間隔B2の導出法の説明は省略する。
Note that the derivation of the tread spacing B 2 of the
このようにして、本実施形態の新軸重計100では、トレッド間隔B1,B2を演算できる。その結果、新軸重計100の重心位置演算部52は、車両10の第1軸13のトレッド間隔B1、第2軸14のトレッド間隔B2、輪重WR1,WL1,WR2,WL2の取得に基づいて、式(12)を用いて車両10の重心GのYGを演算することができる。
In this manner, the new
(第2実施形態)
[新軸重計の構成]
図10は、本発明の第2実施形態の新軸重計の概略構造の一例を示した図である。同図(a)には、新軸重計を平面図が示されている。同図(b)には、新軸重計の側面図が示されている。
(Second Embodiment)
[Configuration of new axle load scale]
FIG. 10 is a diagram showing an example of a schematic structure of a new axle weight meter according to the second embodiment of the present invention. A plan view of the new axle weight scale is shown in FIG. The side view of the new axle weight scale is shown in FIG.
なお、本実施形態では、便宜上、図10において車両10の全長方向を「前」および「後」の方向として図示し、車両10の幅方向を「左」および「右」の方向として図示している。そして、車両10が突出形載台20(N=2)の「後」から進入し、突出形載台20(N=2)の「前」から退出するものして、以下の新軸重計200の構成を説明する。よって、以下の説明では、車両10の進入方向を、前後方向と言い換え、車両10の幅方向を左右方向と言い換える場合がある。
In this embodiment, for the sake of convenience, in FIG. 10, the full length direction of the
図11は、図10の新軸重計の制御装置の機能ブロック図である。 FIG. 11 is a functional block diagram of the control device for the new axle load meter of FIG.
本実施形態の新軸重計200では、制御装置40Aにおいて、所定プログラムが演算器49(図4参照)で実行されることにより、図11に示すように、車両10の車輪11a,11b,12a,12bの輪重を演算する輪重演算部51、車両10の重心位置を演算する重心位置演算部52、車両10の総重量を演算する総重量演算部53、車両10の車軸13、14の軸重を演算する軸重演算部54、表示信号生成部55のそれぞれの機能の他、車両10の左右のそれぞれの車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ空気圧を予測するタイヤ空気圧演算部56の機能も実現される。
In the new
つまり、本実施形態の新軸重計200については、制御装置40Aにおいて、所定プログラムが演算器49で実行されることにより、タイヤ空気圧演算部56の機能を実現できる点で、かかる機能が実現されていない第1実施形態の新軸重計100(図1参照)と区別されるが、ハードウェア上、この新軸重計100の各構成要素をそのまま使用することができる。
That is, the new
よって、ここでは、第1実施形態の新軸重計100の構成要素と同一又は相当する本実施形態の新軸重計200の構成要素には同一の符号を付して、両者に共通する構成の詳細な説明は省略する。
Therefore, here, the same reference numerals are given to the components of the new
制御装置40Aは、必ずしも、単独の演算器49(図4参照)で構成される必要はなく、複数の演算器が分散配置されていて、それらが協働して新軸重計の動作を制御するよう構成されていてもよい。例えば、以下に述べるタイヤ空気圧演算部56の機能、および、第1実施形態で述べた輪重演算部51の機能、重心位置演算部52の機能、総重量演算部53の機能および軸重演算部54の機能はそれぞれ、独自の価値がある。よって、車両10の車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ空気圧を予測できるよう、タイヤ空気圧演算部56の機能実現に特化した演算器を用いて、タイヤ空気圧演算部56の機能のみが実現される新軸重計を構築してもよい。
The
なお、輪重演算部51、重心位置演算部52、総重量演算部53および軸重演算部54のそれぞれの機能については、第1実施形態で述べた内容と同じである。また、以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味についても、以下のタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2およびP13(t)以外は、第1実施形態で述べた内容と同じである。更に、表示信号生成部55の機能については公知である。よって、これらの詳細な説明は、ここでは、省略する。
The functions of the
[記号の定義]
まず、以下の説明およびこれに関連する図面に用いる記号の意味を定義する。
[Definition of symbols]
First, the meanings of symbols used in the following description and related drawings are defined.
SR1:車両10の第1軸13の右車輪11aのタイヤ接地長
SL1:車両10の第1軸13の左車輪11bのタイヤ接地長
SR2:車両10の第2軸14の右車輪12aのタイヤ接地長
SL2:車両10の第2軸14の左車輪12bのタイヤ接地長
P13:第1ロードセルLC1および第3ロードセルLC3の出力の和
(P13=P1+P3)
a(図12):第1ロードセルLC1(第3ロードセルLC3)と第2ロードセルLC2(第4ロードセルLC4)との中心間距離
Δa(図12):突出形載台20(N=2)の後端部20Bと第1ロードセルLC1(第3ロードセルLC3)の中心との距離
なお、上記記号のうち、距離a,Δaは、既知の値(突出形載台20(N=2)の形状およびロードセルLC1〜LC4の配置に依存する固定値)であり、これらの値は予めメモリ48に記憶されている。
S R1 : Tire contact length of the
a (FIG. 12): Distance between the centers of the first load cell LC1 (third load cell LC3) and the second load cell LC2 (fourth load cell LC4) Δa (FIG. 12): after the protruding platform 20 (N = 2) Distance between the
[タイヤ空気圧演算部の機能]
以下、新軸重計200のタイヤ空気圧演算部56の機能について説明する。
[Function of tire pressure calculation unit]
Hereinafter, the function of the tire air
車両10の左右それぞれの車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2は、対応する空気圧と輪重WR1,WL1,WR2,WL2とにより変化する。よって、このようなタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2と輪重WR1,WL1,WR2,WL2とを演算できると、これらの値に基づいて、車輪11a,11b,12a,12b毎のタイヤ空気圧の過不足を予測できるはずである。
The tire ground contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , S L2 of the left and
つまり、タイヤ空気圧が低い場合、または、輪重WR1,WL1,WR2,WL2が大きい場合、タイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2は長くなる。逆に、空気圧が高い場合、または、輪重WR1,WL1,WR2,WL2が小さい場合、タイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2が短くなる。車両10が、タイヤ空気圧が低い状態で走行すると、車両10のタイヤトラブル(例えば、走行中のタイヤバースト)の発生原因になる。よって、車両10のタイヤ空気圧を知ることは、車両10の運転にとって重要である。
That is, when the tire pressure is low, or when the wheel loads W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 are large, the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 become long. Conversely, when the air pressure is high, or when the wheel loads W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 are small, the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 are shortened. If the
なお、新軸重計200による車両の輪重WR1,WL1,WR2,WL2の導出法については、第1実施形態において述べた内容を参酌することにより理解できる。
The method for deriving the vehicle wheel loads W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 by the new
そこで、以下、車両10の左右のそれぞれの車輪11a,11b,12a,12b毎のタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2を演算する方法を説明する。
Therefore, hereinafter, a method of calculating the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 for each of the left and
<車両のタイヤ接地長導出法>
図12は、図11のタイヤ空気圧演算部による車両の左右のそれぞれの車輪毎のタイヤ接地長導出の説明に用いる図である。
<Derivation method of vehicle tire ground contact length>
FIG. 12 is a diagram used for explaining the tire contact length derivation for each of the left and right wheels of the vehicle by the tire air pressure calculation unit of FIG. 11.
なお、ここでは、これらの導出法を理解することが目的なので、本導出法に直接関係しない新軸重計200の構成の図示は、便宜上、省略ないし簡略化されている。例えば、図12では、設置ベース25(図1参照)の図示は省略されている。
Here, since the purpose is to understand these derivation methods, the illustration of the configuration of the new
また、車両10の構成の図示は、第1軸13をそのタイヤ中心線で略記し、第1軸13の両車輪11a,11bのタイヤを太い点線で略記する等、適宜、簡略化されている。
In addition, the illustration of the configuration of the
第1軸13の車輪11a,11b毎のタイヤ接地長SR1,SL1を導くには、車両10が突出形載台20(N=2)上を移動する場合のロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)の意味を知る必要がある。
In order to derive the tire ground contact lengths S R1 and S L1 for each of the
そこで、ロードセルLC1〜LC4の出力波形について、以下に説明する。 Therefore, the output waveforms of the load cells LC1 to LC4 will be described below.
図12(b)および図12(c)は、図1の車両の第1軸の両車輪が突出形載台に乗り込むときの、ロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)を表した図である。 FIGS. 12B and 12C are diagrams showing output waveforms (time waveforms) of the load cells LC <b> 1 to LC <b> 4 when both wheels of the first shaft of the vehicle of FIG. 1 get on the protruding platform. is there.
詳しくは、図12(b)には、第1軸13の位置(タイヤ中心線位置)を横軸に取り、全てのロードセルLC1〜LC4の出力の総和であるP(x)(=P1(x)+P2(x)+P3(x)+P4(x))の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が示されている。 Specifically, in FIG. 12B, the horizontal axis represents the position of the first shaft 13 (tire centerline position), and P (x) (= P 1 (= P 1 ( x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) is plotted on the vertical axis to show the relationship between the two.
図12(c)には、第1軸13の位置を横軸(タイヤ中心線位置)に取り、第1ロードセルLC1および第3ロードセルLC3の出力の和であるP13(x)(=P1(x)+P3(x))の出力波形を縦軸に取って、両者の関係が図示されている。
In FIG. 12C, the position of the
なお、図12(b)および図12(c)の直交座標系では、図7の直交座標系o−xyとは異なり、車両10の第1軸13の右車輪11aのタイヤが輪重測定面22に乗り込み始める時(時刻t0)に対応する第1軸13の位置を、x軸の原点o’としている。また、図12(a)では、上記出力波形の意味を理解容易にする趣旨で、上記x軸の位置に対応付けて、車両10の第1軸13の両車輪11a,11bのそれぞれが、突出形載台20(N=2)に差し掛かっている様子が併記されている。
In the orthogonal coordinate systems of FIGS. 12B and 12C, unlike the orthogonal coordinate system o-xy of FIG. 7, the tire of the
図12から容易に理解できるとおり、車両10が新軸重計200に乗り込むとき、車両10の第1軸13の車輪11a,11bの乗り込み順は、第1軸13の右車輪11a,第1軸13の左車輪11bの順番になる。よって、車両10の第1軸13の両車輪11a,11bが突出形載台20(N=2)に乗り込むときの、ロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)が図12(b)の如く表される。
As can be easily understood from FIG. 12, when the
なお、図12(b)でのP(x)(=P1(x)+P2(x)+P3(x)+P4(x))の出力波形のプロファイルは、第1実施形態でのP(x)の出力波形のプロファイルについての説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、図12(b)でのP(x)(=P1(x)+P2(x)+P3(x)+P4(x))の出力波形のプロファイルの詳細な説明は省略する。 Note that the profile of the output waveform of P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) in FIG. 12B is the P in the first embodiment. It can be easily understood by referring to the explanation of the profile of the output waveform (x). Therefore, detailed description of the output waveform profile of P (x) (= P 1 (x) + P 2 (x) + P 3 (x) + P 4 (x)) in FIG. 12B is omitted here. To do.
一方、図12(c)のP13(x)(=P1(x)+P3(x))の出力波形(時間波形)は、第2ロードセルLC2および第4ロードセルLC4を結ぶ直線周りのモーメントのつりあい式に基づいて、以下の如く理解できる。 On the other hand, the output waveform (time waveform) of P 13 (x) (= P 1 (x) + P 3 (x)) in FIG. 12C is a moment around a straight line connecting the second load cell LC2 and the fourth load cell LC4. Based on the balance formula, it can be understood as follows.
図12(a)に示すように、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、輪重測定面22に乗り込み始める時(時刻t0)、P13(x)の出力波形は立ち上がり始め、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、載台突出部22に完全に載った時(時刻t1;x軸=x1)、上記出力波形の値は最大となる。なお、図12(c)では、時刻t1のP13(x)の出力波形の位置(頂点)を座標Aとし、座標AにおけるP13(x)の出力値を「W*」としている。また、時刻t1に対応するx軸の位置を座標Bとしている。
As shown in FIG. 12A, when the tire of the
その後、図12(c)に示すように、P13(x)の出力値は、線形減少に転じる。 Thereafter, as shown in FIG. 12C, the output value of P 13 (x) starts to decrease linearly.
ここで、P13(x)の出力値(輪重WR1のP13(x)への寄与分KR1)は、第1軸13が第3ロードセルLC3(第1ロードセルLC1)のx軸上に到達したときに(x軸=x2のときに)、輪重WR1と等しくなる。図12(c)では、このときのP13(x)の出力波形の位置を座標Dとして、このときのx軸の位置を座標Eとしている。
Here, P 13 output value (x) (contribution K R1 of P 13 to (x) of the wheel load W R1), the
また、上記寄与分KR1は、第1軸13が第4ロードセルLC4(第2ロードセルLC2)のx軸上に到達したときに(x軸=x4のときに)、ゼロとなる。なお、図12(c)では、このときのP13(x)の出力波形の位置(つまり、このときのx軸の位置)を座標Cとしている。
The contribution K R1 becomes zero when the
次いで、図12(a)に示すように、第1軸13の左車輪11bのタイヤが、軸重測定面21に乗り込み始める時(時刻t2;x軸=x3)、P13(x)の出力波形は、再び立ち上がり始め、第1軸13の右車輪11aのタイヤが、軸重測定面21に完全に載った時(時刻t3)、上記出力波形の値は最大となる。なお、図12(c)では、時刻t2のP13(x)の出力波形の位置(折点)を座標Fとし、座標FにおけるP13(x)の出力値を「W**」としている。また、時刻t2に対応するx軸の位置を座標Gとしている。
Next, as shown in FIG. 12A, when the tire of the
その後、図12(c)に示すように、P13(x)の出力値は再び、線形減少に転じる。 Thereafter, as shown in FIG. 12 (c), the output value of P 13 (x) starts to decrease linearly again.
ここで、輪重WL1のP13(x)への寄与分KL1(図12(c)の点線参照)は、第1軸13が第4ロードセルLC4(第2ロードセルLC2)のx軸上に到達したときに(x軸=x4のときに)、ゼロとなる。また、P13(x)の出力値(図12(c)の実線参照)も、第1軸13が第4ロードセルLC4(第2ロードセルLC2)のx軸上に到達したときに(x軸=x4のときに)、ゼロとなる。なお、図12(c)では、このときのP13(x)の出力波形の位置(つまり、このときのx軸の位置)を座標Cとしている。
Here, the contribution K L1 of the wheel load W L1 to P 13 (x) (see the dotted line in FIG. 12C) is such that the
以上のP13(x)の出力波形(時間波形)を用いることにより、車両10の第1軸13の両車輪11a,11bのタイヤ接地長SR1,SL1は、図12(c)の幾何学的関係に基づいて以下の如く導くことができる。
By using the output waveform (time waveform) of P 13 (x) described above, the tire ground contact lengths S R1 and S L1 of the two
まず、図12(c)上の座標A,B,Cを頂点とする直角三角形が、同図上の座標D,E,Cを頂点とする直角三角形と相似関係にあることを利用すると、タイヤ接地長SR1を定式化できる。 First, by using the fact that a right triangle having vertices at coordinates A, B, and C in FIG. 12C is similar to a right triangle having vertices at coordinates D, E, and C in FIG. The contact length S R1 can be formulated.
図12(b)の座標系によれば、x1=SR1とし、x4=SR1/2+Δa+aとすることができる。よって、座標A,Bに対応するx軸上の位置(x1)と、座標Cに対応するx軸上の位置(x4)との間の距離は、寸法(Δa+a−SR1/2)と表すことができる。また、座標D,Eに対応するx軸上の位置(x2)と、座標Cに対応するx軸上の位置(x4)との間の距離は、寸法aで表すことができる。 According to the coordinate system of FIG. 12B, x 1 = S R1 and x 4 = S R1 / 2 + Δa + a. Therefore, the distance between the position (x 1 ) on the x-axis corresponding to the coordinates A and B and the position (x 4 ) on the x-axis corresponding to the coordinate C is a dimension (Δa + a−S R1 / 2). It can be expressed as. The distance between the position (x 2 ) on the x-axis corresponding to the coordinates D and E and the position (x 4 ) on the x-axis corresponding to the coordinate C can be expressed by a dimension a.
すると、以上の直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式(17)が得られ、式(17)を変形すると、タイヤ接地長SR1を次式(18)のように表すことができる。 Then, the following relational expression (17) is obtained by using the similarity relation between the above right triangles, and when the expression (17) is modified, the tire contact length SR1 is expressed as the following expression (18). Can do.
W*/(Δa+a−SR1/2)=WR1/a・・・(17)
SR1=(2−W*/WR1)・a+2Δa・・・(18)
次いで、図12(c)上の座標D,E,Cを頂点とする直角三角形が、同図上の座標F,G,Cを頂点とする直角三角形と相似関係にあることを利用すると、タイヤ接地長SL1を以下の如く定式化できる。
W * / (Δa + a−S R1 / 2) = W R1 / a (17)
S R1 = (2-W * / W R1 ) · a + 2Δa (18)
Next, using the fact that the right triangle having the vertices of coordinates D, E, and C in FIG. 12C is similar to the right triangle having the vertices of coordinates F, G, and C in FIG. The contact length S L1 can be formulated as follows.
図12(b)の座標系によれば、x3=Δa+a/2+(SR1−SL1)/2とし、x4=SR1/2+Δa+aとすることができる。よって、座標F,Gに対応するx軸上の位置(x3)と、座標Cに対応するx軸上の位置(x4)との間の距離は、寸法(a/2+SL1/2)と表すことができる。また、座標D,Eに対応するx軸上の位置(x2)と、座標Cに対応するx軸上の位置(x4)との間の距離は、寸法aで表すことができる。 According to the coordinate system of FIG. 12B, x 3 = Δa + a / 2 + (S R1 −S L1 ) / 2 and x 4 = S R1 / 2 + Δa + a can be obtained. Therefore, the distance between the position (x 3 ) on the x-axis corresponding to the coordinates F and G and the position (x 4 ) on the x-axis corresponding to the coordinate C is the dimension (a / 2 + S L1 / 2) It can be expressed as. The distance between the position (x 2 ) on the x-axis corresponding to the coordinates D and E and the position (x 4 ) on the x-axis corresponding to the coordinate C can be expressed by a dimension a.
すると、以上の直角三角形の間の相似関係を用いて、以下の関係式(19)が得られ、式(19)を変形すると、タイヤ接地長SL1を次式(20)のように表すことができる。 Then, the following relational expression (19) is obtained by using the similarity relation between the above right triangles, and when the expression (19) is transformed, the tire contact length S L1 is expressed as the following expression (20). Can do.
WR1/a=W**/(a/2+SL1/2)・・・(19)
SL1=(2W**/WR1−1)・a・・・(20)
なお、第2軸14の車輪12a,12b毎のタイヤ接地長SR2,SL2の導出法については、上記タイヤ接地長SR1,SL1の導出法を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、タイヤ接地長SR2,SL2の導出法の説明は省略する。
W R1 / a = W ** / (a / 2 + S L1 / 2) (19)
S L1 = (2W ** / W R1 −1) · a (20)
The method for deriving the tire contact lengths S R2 and S L2 for the
このようにして、車両10の左右のそれぞれの車輪11a,11b毎のタイヤ接地長SR1,SL1をそれぞれ、上記式(18)、式(20)を用いて求めることができる。また、車両10の左右のそれぞれの車輪12a,12b毎のタイヤ接地長SR2,SL2も、タイヤ接地長SR1,SL1と同様にして求めることができる。
In this way, the tire ground contact lengths S R1 and S L1 for the respective left and
以上により、本実施形態の新軸重計200では、タイヤ空気圧演算部56が、ロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)を用いてタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2を演算できるとともに、第1実施形態で述べたように、輪重演算部51が、車両10の輪重WR1,WL1,WR2,WL2を演算できる。
As described above, in the new
これにより、新軸重計100のタイヤ空気圧演算部56は、タイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2および輪重WR1,WL1,WR2,WL2の取得に基づいて、各車輪11a,11b,12a,12bのタイヤの空気圧の過不足を予測できる。その結果、タイヤ空気圧演算部56は、各車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ空気圧の良否を判定できる。
As a result, the tire air
例えば、このような判定では、車輪11a,11b,12a,12bの輪重WR1,WL1,WR2,WL2に対するタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2の閾値を予め設定しておき、輪重WR1,WL1,WR2,WL2の演算値とタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2の演算値に基づいてタイヤ空気圧の過不足を予測してもよい。
For example, in such a determination, threshold values of the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , and S L2 for the wheel weights W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 of the
また、車両10の輪重WR1,WL1,WR2,WL2の法定上限値が、例えば、5トンとすれば、車両10のタイヤにおけるタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2の上限値S1max(5トン)を、自ずと決定できる。よって、タイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2のいずれかが、上限値S1max(5トン)を超える場合は、輪重WR1,WL1,WR2,WL2の値に関わらず、タイヤ空気圧が異常(ここでは、タイヤ空気圧の不足)であると予測してもよい。
Further, if the legal upper limit value of the wheel weights W R1 , W L1 , W R2 , and W L2 of the
また、車両10のタイヤサイズに対応するタイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2の上限値S2max(Aインチ),S2max(Bインチ)・・・をテーブルデータとしてメモリ48に予め記憶させることにより、きめ細かなタイヤ空気圧の異常(ここでは、タイヤ空気圧の不足)を予測できる。例えば、タイヤ接地長SR1,SL1,SR2,SL2のいずれかが、上限値S2max(Aインチ)を超える場合は、制御装置40Aは、適宜の報知手段(図示せず)を用いて、『搭載しているタイヤサイズがAインチなら、タイヤ空気圧不足と思われるので、タイヤ空気圧を調整してください』等の運転者への警告を報知することができる。
Further, the upper limit values S2max (A inch), S2max (B inch),... Of the tire contact lengths S R1 , S L1 , S R2 , S L2 corresponding to the tire size of the
なお、本例では、車両10の左右のそれぞれの車輪11a,11b,12a,12b毎のタイヤ接地長を導出する方法を述べたが、車両10のタイヤ接地長の演算は、必ずしもこれに限らない。
In this example, the method of deriving the tire contact length for each of the left and
例えば、全ての車輪11a,11b,12a,12bにおいてタイヤ接地長Sが同一であると仮定して、タイヤ接地長Sの定式化を簡易に行ってもよい。この場合でも、タイヤ空気圧の過不足を簡易に予測できて有益な場合がある。つまり、演算器49は、ロードセルLC1〜LC4の出力波形(時間波形)を用いて、車両10の左右それぞれの車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ接地長Sが同一と仮定した場合のタイヤ接地長Sを演算し、このタイヤ接地長Sおよび輪重WR1,WL1,WR2,WL2に基づいて車輪11a,11b,12a,12bのタイヤ空気圧の良否を簡易に判定できる。
For example, assuming that the tire ground contact length S is the same in all the
(変形例)
次に、第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200の変形例について述べる。以上の説明から、当業者にとっては、新軸重計100,200を以下の如く、様々に改変することができる。
(Modification)
Next, modifications of the new
<第1変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、図3および図10に示すように、設置ベース25のピット部21Aとほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の左後方部全体を矩形状に削り取ることにより、軸重測定面21および輪重測定面22を構成する載台車両積載部が形成されている。
<First Modification>
In the new
しかし、本変形例(図13)の新軸重計100A,200Aの如く、直方板体の左前方部全体を矩形状に削り取ることにより、軸重測定面21Aおよび輪重測定面22Aを構成する載台車両積載部を形成することができる。なお、この場合、車両10は、突出形載台20A(N=2)の「前」から進入し、突出形載台20A(N=2)の「後」から退出することになる。
However, as in the new axle load scales 100A and 200A of this modification (FIG. 13), the entire left front portion of the rectangular plate is scraped into a rectangular shape to constitute the axle
また、本変形例(図14)の如く、マザーの直方板体を、その厚み方向に部分的に削ることによって、軸重測定面521および輪重測定面522を構成する載台車両積載部(つまり、直方板体520の薄肉部を除く部分)を形成することができる。なお、この場合、上記削り領域のほぼ全域を覆うように、適宜の固定手段527を用いて設置ベース525に固定された蓋部材526が配置されている。この蓋部材526は、直方板体520との間の接続の縁切りが行われており、蓋部材526上に車両10の左車輪11b,12bが載っても、車両10の荷重は、直方板体520に伝わらない。かかる構成により、直方板体520の剛性を増すことができるので、軸重測定面521を構成する載台車両積載部や輪重測定面522を構成する載台車両積載部の強度を向上できる。
Further, as in the present modified example (FIG. 14), by placing the rectangular parallelepiped plate of the mother partly in the thickness direction, the platform vehicle loading portion (the vehicle
<第2変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、新型載台として、突出形載台20(N=2)を用いる例を述べたが、新型載台は、突出形に限定されない。
<Second Modification>
In the new
本変形例の新軸重計100B,200Bの窓付形載台20B(N=2)は、図15に示す如く、車両10の左右両方の車輪11a,11b,12a,12bを積載でき、車両10の第1軸13および第2軸の軸重測定に用いる軸重測定面21Bと、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)を積載でき、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)の輪重測定に用いる輪重測定面22Bとを備える。
As shown in FIG. 15, the new axle weight scales 100B and 200B with a window-
図15に示すように、本変形例の新軸重計100B,200Bでは、設置ベース25のピット部21Aとほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の左後方部を矩形の窓形に削り取ることにより矩形窓部150が形成され、その結果、軸重測定面21Bを構成する載台車両積載部、および、輪重測定面22Bを構成する載台車両積載部が形成されている。この場合、車両10の進入方向(前後方向)において矩形窓部150と隣接する直方板体の部分が、軸重測定面21Bを構成する載台車両積載部に対応し、上記進入方向に直交する方向(左右方向)において矩形窓部150と隣接する直方板体の部分が、輪重測定面22Bを構成する載台車両積載部に対応している。
As shown in FIG. 15, in the new axle load scales 100B and 200B of the present modification, the left rear portion of the rectangular plate body having the same shape (slightly smaller) as the
また、蓋部材26Bが、窓付形載台20B(N=2)の矩形窓部150内のピット空間を塞ぐ目的で設けられている。
Further, the
窓付形載台20B(N=2)の前後方向の寸法L'1,L'2の設計では、窓付形載台20B(N=2)の中心線と矩形窓部150の前端部との間の距離に相当する寸法「ΔL'2」を、窓付形載台20B(N=2)の後端部と矩形窓部150の後端部との間の距離に相当する寸法「ΔL'1」の半分に取るとよい(ΔL'2=ΔL'1/2)。
In the design of dimensions L ′ 1 and L ′ 2 in the front-rear direction of the window-mounted
なお、本変形例の新軸重計100B,200Bでは、上記寸法L'1,L'2は、突出形載台20(N=2)の設計での寸法L1,L2(図2および図3参照)と比べて短くなるので、新軸重計100B,200Bの輪重測定余裕量および軸重測定余裕量が、新軸重形100,200の場合のα1,α2(図2参照)に比べて小さくなるという欠点がある。
In the new axle load scales 100B and 200B of the present modified example, the dimensions L ′ 1 and L ′ 2 are the dimensions L 1 and L 2 (FIG. 2 and FIG. 2) in the design of the protruding platform 20 (N = 2). Therefore, the wheel load measurement allowance and the shaft load measurement allowance of the new axle load scales 100B and 200B are α 1 and α 2 in the case of the new
一方、本変形例の新軸重計100B,200Bでは、図15に示すように、第1ロードセルLC1’の位置を、窓付形載台20B(N=2)の左後方の角部に移動できるので、窓付形載台20B(N=2)の支持位置を前後方向および左右方法に対称に配置できるという利点がある。
On the other hand, in the new axle load scales 100B and 200B of this modification, as shown in FIG. 15, the position of the first load cell LC1 ′ is moved to the left rear corner of the window-mounted
なお、新軸重計100Bの輪重演算部51の機能、軸重演算部54の機能、総重量演算部53の機能および重心位置演算部52の機能については、第1実施形態の説明を参酌することにより容易に理解でき、新軸重計200Bのタイヤ空気圧演算部56の機能については、第2実施形態の説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。
Regarding the function of the wheel
また、窓付形載台20B(N=2)に代えて、窓付形載台(N=n+1,N=2n−1)を用いることもできる。
Further, in place of the window-equipped
また、上記第1変形例(図14)の如く、上記直方板体の左後方部を、その厚み方向に部分的に窓形に削ることによって、窓付形載台20B(N=2)と同じ類の軸重測定面および輪重測定面を構成する載台車両積載部を形成することができる。
Further, as in the first modified example (FIG. 14), the left rear portion of the rectangular plate is partially cut into a window shape in the thickness direction, thereby providing a window-mounted
<第3変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、新型載台として、突出形載台20(N=2)を用いる例を述べたが、新型載台は、突出形に限定されない。
<Third Modification>
In the new
本変形例の新軸重計100C,200Cの切欠形載台20C(N=2)は、図16に示す如く、車両10の左右両方の車輪11a,11b,12a,12bを積載でき、車両10の第1軸13および第2軸14の軸重測定に用いる軸重測定面21Cと、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)を積載でき、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)の輪重測定に用いる輪重測定面22Cとを備える。
The notched
図16に示すように、本変形例の新軸重計100C,200Cでは、設置ベース25のピット部21Aとほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の左後方部を、その左端部から左右方向に矩形かつ凹状に削り取ることにより、軸重測定面21Cおよび輪重測定面22Cを構成する載台車両積載部が形成されている。この場合、車両10の進入方向(前後方向)において、矩形かつ凹状の切欠部と隣接する直方板体の部分が、軸重測定面21Cを構成する載台車両積載部に対応し、上記進入方向に直交する方向(左右方向)において、上記切欠部と隣接する直方板体の部分が、輪重測定面22Cを構成する載台車両積載部に対応している。
As shown in FIG. 16, in the new axle load scales 100C and 200C of this modification, the left rear portion of the rectangular plate body having the same shape (slightly smaller) as the
また、蓋部材26Cが、切欠形載台20C(N=2)の矩形のピット空間を塞ぐ目的で設けられている。
In addition, a
以上により、本変形例の新軸重計100C,200Cでは、図16に示すように、第1ロードセルLC1’の位置を、切欠形載台20C(N=2)の左後方の角部に移動できるので、切欠形載台20C(N=2)の支持位置を前後方向および左右方法に対称に配置できるという利点がある。
As described above, in the new axle load scales 100C and 200C of this modification, as shown in FIG. 16, the position of the first load cell LC1 ′ is moved to the left rear corner of the notched
なお、切欠形載台20C(N=2)の寸法設計の手法については、第2変形例の窓付形載台20B(N=2)の寸法設計を参酌することにより容易に理解できる。また、新軸重計100Cの輪重演算部51の機能、軸重演算部54の機能、総重量演算部53の機能および重心位置演算部52の機能については、第1実施形態の説明を参酌することにより容易に理解でき、新軸重計200Cのタイヤ空気圧演算部56の機能については、第2実施形態の説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。
In addition, about the dimension design method of the notch
また、切欠形載台20C(N=2)に代えて、左右方向に上記切欠部が形成された切欠形載台(N=n+1,N=2n−1)を用いることもできる。
Moreover, it can replace with the notch
また、上記第1変形例(図14)の如く、上記直方板体の左後方部を、その厚み方向に部分的に矩形かつ凹状に削ることによって、切欠形載台20C(N=2)と同じ類の軸重測定面および輪重測定面を構成する載台車両積載部を形成することができる。
Further, as in the first modified example (FIG. 14), the left rear part of the rectangular plate body is partially cut into a rectangular shape and a concave shape in the thickness direction, thereby forming a notch-shaped
<第4変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、新型載台として、突出形載台20(N=2)を用いる例を述べたが、新型載台は、突出形に限定されない。
<Fourth Modification>
In the new
本変形例の新軸重計100D,200Dの切欠形載台20D(N=2)は、図17に示す如く、車両10の左右両方の車輪11a,11b,12a,12bを積載でき、車両10の第1軸13および第2軸14の軸重測定に用いる軸重測定面21Dと、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)を積載でき、車両10の左右いずれか一方の車輪のみ(ここでは、右車輪11a,12a)の輪重測定に用いる輪重測定面22Dとを備える。
The notched
図17に示すように、本変形例の新軸重計100D,200Dでは、設置ベース25'のピット部とほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の左寄りの後方部を、その後端部から前後方向に矩形かつ凹状に削り取ることにより、軸重測定面21Dおよび輪重測定面22Dを構成する載台車両積載部が形成されている。この場合、車両10の進入方向(前後方向)において、矩形かつ凹状の切欠部と隣接する直方板体の部分が、軸重測定面21Dを構成する載台車両積載部に対応し、上記進入方向に直交する方向(左右方向)において、上記切欠部と隣接する直方板体の部分が、輪重測定面22Dを構成する載台車両積載部に対応している。
As shown in FIG. 17, in the new axle load scales 100D and 200D of the present modification, the rear left part of the rectangular plate that is substantially the same shape (slightly smaller) as the pit part of the
また、蓋部材26Dが、切欠形載台20D(N=2)の矩形のピット空間を塞ぐ目的で設けられている。
Further, the
このとき、輪重測定面22Dは、左後方の突出面300よりも幅広に構成されており、新軸重計100,200の突出形載台20(N=2)と同様に、車両10の左右いずれか一方の車輪(ここでは、右車輪11a,12a)のみが、輪重測定面22Dに乗ることができる幅寸法に設定されている。
At this time, the wheel
また、突出面300は、輪重測定面22Dを構成する載台車両積載部よりも幅狭に構成されており、車両10の左右いずれか一方の車輪(ここでは、右車輪11a,12a)が輪重測定面22Dに乗った場合、車両10の左右いずれか他方の車輪(ここでは、左車輪11b,12b)が、突出面300に乗らない幅寸法に設定されている。
Further, the projecting
つまり、車両10の左右いずれか一方の車輪(ここでは、右車輪11a,12a)が輪重測定面22Dに乗った場合、車両10の左右いずれか他方の車輪(ここでは、左車輪11b,12b)が、輪重測定面22Dおよび突出面300の間の切欠形載台20D(N=2)の上記切欠部(つまり、蓋部材26D上)を通過する。
That is, when one of the left and right wheels (here, the
なお、この場合、車両10が誤って、後方から突出面300に進入しないよう、突出面300の付近に、突出面300への車両10の進入を阻止する手段(例えば、図示しないポールやガイド板)を配置してもよい。
In this case, means for preventing the
以上により、本変形例の新軸重計100D,200Dでは、図17に示すように、第1ロードセルLC1’の位置を、切欠形載台20D(N=2)の左後方の角部に移動できるので、切欠形載台20D(N=2)の支持位置を前後方向および左右方法に対称に配置できるという利点がある。
As described above, in the new axle load scales 100D and 200D of the present modified example, as shown in FIG. 17, the position of the first load cell LC1 ′ is moved to the left rear corner of the notched
なお、切欠形載台20D(N=2)の寸法設計の手法については、第1実施形態の突出形載台20(N=2)の寸法設計を参酌することにより容易に理解できる。また、新軸重計100Dの輪重演算部51の機能、軸重演算部54の機能、総重量演算部53の機能および重心位置演算部52の機能については、第1実施形態の説明を参酌することにより容易に理解でき、新軸重計200Dのタイヤ空気圧演算部56の機能については、第2実施形態の説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。
In addition, about the dimension design method of notch
また、切欠形載台20D(N=2)に代えて、前後方向に上記切欠部が形成された切欠形載台(N=n+1,N=2n−1)を用いることもできる。
Moreover, it can replace with the notch
また、上記第1変形例(図14)の如く、上記直方板体の左寄りの後方部を、その厚み方向に部分的に矩形かつ凹状に削ることによって、切欠形載台20D(N=2)と同じ類の軸重測定面および輪重測定面を構成する載台車両積載部を形成することができる。
Further, as in the first modified example (FIG. 14), the rear left part of the rectangular plate body is partially cut into a rectangular shape and a concave shape in the thickness direction, thereby forming a notch-shaped
<第5変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、車両10の右車輪11a、12aのみが、輪重測定面22に乗ることが想定されているが、これに限らない。
<Fifth Modification>
In the new
例えば、本変形例の新軸重計100E,200Eでは、図18に示すように、車両10の右車輪11a、12aのみが、切欠形載台20E(N=2)の右後方部に形成された第1輪重測定面122Eに乗ることができるとともに、車両10の左車輪11b、12bのみが、切欠形載台20E(N=2)の左後方部に形成された第2輪重測定面222Eに乗ることができる。
For example, in the new axle load scales 100E and 200E of the present modified example, as shown in FIG. 18, only the
なお、ここで、図18に示すように、第1輪重測定面122Eの幅、第2輪重測定面222Eの幅、第1輪重測定面122Eおよび第2輪重測定面222Eの間の切欠形載台20E(N=2)の矩形の切欠部の幅は、ほぼ同じ寸法に設定されている。つまり、本変形例の新軸重計100E,200Eでは、設置ベース25'のピット部とほぼ同形(若干小さめ)の直方板体の中央の後方部を、その後端部から前後方向に矩形かつ凹状に削り取ることにより、軸重測定面21E、第1輪重測定面122Eおよび第2輪重測定面222Eを構成する載台車両積載部が形成されている。この場合、車両10の進入方向(前後方向)において、矩形かつ凹状の切欠部と隣接する直方板体の部分が、軸重測定面21Eを構成する載台車両積載部に対応し、上記進入方向に直交する方向(左右方向)において、上記切欠部と隣接する直方板体の部分が、第1輪重測定面122Eおよび第2輪重測定面222Eを構成する載台車両積載部に対応している。
Here, as shown in FIG. 18, the width of the first wheel
また、蓋部材26Eが、切欠形載台20E(N=2)の上記切欠部のピット空間を塞ぐ目的で設けられている。
Further, a
このようにして、車両10の右車輪11a、12aが第1輪重測定面122Eに乗った場合、車両10の左車輪11b、12bは、第2輪重測定面222Eに乗らずに、上記切欠部(つまり、蓋部材26E上)を通過する。逆に、車両10の左車輪11b、12bが第2輪重測定面222Eに乗った場合、車両10の右車輪11a、12aは、第1輪重測定面122Eに乗らずに、上記切欠部(つまり、蓋部材26E上)を通過する。
In this way, when the
以上により、本変形例の新軸重計100E,200Eでは、車両10が、切欠形載台20E(N=2)の後方のどの位置から切欠形載台20E(N=2)に進入しても、車両10の右車輪11a、12aおよび左車輪11b、12bを異なるタイミングで切欠形載台20E(N=2)に乗せることができる。
As described above, in the new axle load scales 100E and 200E of the present modification example, the
また、本変形例の新軸重計100E,200Eでは、図18に示すように、第1ロードセルLC1’の位置を、切欠形載台20E(N=2)の左後方の角部に移動できるので、切欠形載台20E(N=2)の支持位置を前後方向および左右方法に対称に配置できるという利点がある。
Further, in the new axle load scales 100E and 200E of the present modified example, as shown in FIG. 18, the position of the first load cell LC1 ′ can be moved to the left rear corner of the notched
なお、切欠形載台20E(N=2)の寸法設計の手法については、第1実施形態の突出形載台20(N=2)の寸法設計を参酌することにより容易に理解できる。また、新軸重計100Eの輪重演算部51の機能、軸重演算部54の機能、総重量演算部53の機能および重心位置演算部52の機能については、第1実施形態の説明を参酌することにより容易に理解でき、新軸重計200Eのタイヤ空気圧演算部56の機能については、第2実施形態の説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。
In addition, about the dimension design method of the notch
また、切欠形載台20E(N=2)に代えて、前後方向に上記切欠部が形成された切欠形載台(N=n+1,N=2n−1)を用いることもできる。
Moreover, it can replace with the notch
また、上記第1変形例(図14)の如く、上記直方板体の中央の後方部を、その厚み方向に部分的に矩形かつ凹状に削ることによって、切欠形載台20E(N=2)と同じ類の軸重測定面および輪重測定面を構成する載台車両積載部を形成することができる。
Further, as in the first modified example (FIG. 14), the rear part at the center of the rectangular plate is partially cut into a rectangular shape and a concave shape in the thickness direction, thereby forming a notch-shaped
<第6変形例>
第1実施形態の新軸重計100および第2実施形態の新軸重計200では、車両10として4輪トラックを例に取り、新軸重計100の輪重演算部51、重心位置演算部52、総重量演算部53および軸重演算部54のそれぞれの機能、および、新軸重計200のタイヤ空気圧演算部56の機能を述べた。
<Sixth Modification>
In the new
しかし、以上に述べた新軸重計の測定対象は、4輪トラックに限定されるものではなく、任意の多軸車が測定可能なよう、新軸重計の新型載台を設計することができる。 However, the measurement target of the new axle load scale described above is not limited to a four-wheel truck, and a new platform for the new axle load scale can be designed so that any multi-axle vehicle can be measured. it can.
なお、この場合の輪重演算部51、重心位置演算部52、総重量演算部53、軸重演算部54およびタイヤ空気圧演算部56のそれぞれの機能の定式化は、第1および第2実施形態の説明を参酌することにより容易に理解できる。よって、これらの詳細な説明は省略する。
In this case, formulation of the functions of the wheel
本発明の軸重計によれば、従来の軸重計に、車両の輪重および/または幅方向重心位置を測定する機能および/またはタイヤ空気圧の良否を判定する機能を付与することができる。よって、本発明は、車両の輪重や重心位置等の測定やタイヤ空気圧等の良否判定に用いることができる軸重計に利用できる。 According to the axle load meter of the present invention, the function of measuring the wheel load and / or the center of gravity in the width direction of the vehicle and / or the function of determining whether the tire pressure is good can be given to the conventional axle load meter. Therefore, the present invention can be used for an axle weight meter that can be used for measurement of wheel load, center of gravity position, etc. of a vehicle and determination of quality of tire air pressure.
10 車両
11a 前側の車軸(第1軸)の右車輪
11b 前側の車軸(第1軸)の左車輪
12a 後側の車軸(第2軸)の右車輪
12b 後側の車軸(第2軸)の左車輪
13 前側の車軸(第1軸)
14 後側の車軸(第2軸)
20 突出形載台(新型載台)
21 軸重測定面
22 輪重測定面
25 設置ベース
26 蓋部材
30 タイヤ接地面
40,40A 制御装置
41 操作装置
42 表示装置
43 増幅器
44 ローパスフィルタ
45 マルチプレクサ
46 A/D変換器
47 I/O回路
48 メモリ
49 演算器
51 輪重演算部
52 重心位置演算部
53 総重量演算部
54 軸重演算部
55 表示信号生成部
56 タイヤ空気圧演算部
LC1 第1ロードセル
LC2 第2ロードセル
LC3 第3ロードセル
LC4 第4ロードセル
100,200 軸重計(新軸重計)
DESCRIPTION OF
14 Rear axle (second axle)
20 Protruding platform (new platform)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、に基づいて、前記車両の左右両方の車輪の輪重を演算する演算手段と、
を備える軸重計。 Both the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and only the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and the axle load measuring surface used for measuring the axle load of the axle of the vehicle and the left and right wheels of the vehicle can be loaded. A wheel load measuring surface for use in measuring the wheel load of
A plurality of load cells that support the table described above from below;
An output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculation means for calculating wheel weights of both the left and right wheels of the vehicle based on an output signal from
Axial scale equipped with.
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号、に基づいて、前記車両の幅方向の重心位置を演算する演算手段と、
を備える軸重計。 Both the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and only the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and the axle load measuring surface used for measuring the axle load of the axle of the vehicle and the left and right wheels of the vehicle can be loaded. A wheel load measuring surface for use in measuring the wheel load of
A plurality of load cells that support the table described above from below;
An output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and the load cell when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculation means for calculating the center of gravity position in the width direction of the vehicle based on an output signal from the vehicle,
Axial scale equipped with.
前記載台を下方から支持する複数のロードセルと、
前記車両の左右両方の車輪が前記軸重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形、および、前記車両の左右いずれか一方の車輪のみが前記輪重測定面に載ったときの前記ロードセルからの出力信号の時間波形、に基づいて前記車両の左右それぞれの車輪毎にタイヤ接地長を演算する演算手段と、
を備える軸重計。 Both the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and only the left and right wheels of the vehicle can be loaded, and the axle load measuring surface used for measuring the axle load of the axle of the vehicle and the left and right wheels of the vehicle can be loaded. A wheel load measuring surface for use in measuring the wheel load of
A plurality of load cells that support the table described above from below;
The time waveform of the output signal from the load cell when both the left and right wheels of the vehicle are placed on the axle load measurement surface, and when only one of the left and right wheels of the vehicle is placed on the wheel load measurement surface Calculating means for calculating the tire ground contact length for each of the left and right wheels of the vehicle based on the time waveform of the output signal from the load cell,
Axial scale equipped with.
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