JPH09485U - 車両の荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面が傾斜していて車体が傾いても、その影
響が検出値に現れないようにした車両の荷重測定装置を
提供する。 【解決手段】 車両のサスペンションを支えるシャック
ル３４と荷台フレーム３２に取り付けられたブラケット
３３とを結合するシャックルピン３の中心部に孔３ｂを
穿設する。この孔に、ピン形状に形成したひずみを検出
するセンシング素子２を嵌合配置する。シャックルピン
の表面に位置決め溝３ａを設ける。シャックルピン３で
シャックル３４と荷台フレーム３２に取り付けられたブ
ラケット３３とを結合するとき、溝３ａを利用してネジ
止めすることにより、これらシャックルピン３の位置決
めをおこない、センシング素子２の荷重方向を決めるよ
うにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は車両の荷重測定装置に係り、詳しくはひずみを検出するセンシング素 子を車両の所定部に配置して荷重を測定する車両の荷重測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、車両の荷重測定は、主としてトラック等の大型車両に対しておこな われている。これは、トラック等に過積載をおこなうと、車両自体の運転操作性 に支障が生じ交通事故の要因となるばかりでなく車両や路面の傷みの要因ともな るので、これを防止する目的でおこなわれている。通常、車両の荷重測定は、路 上に設置した荷重測定装置によっておこなわれ、荷重変換器を備えた載荷板上に 車輪を載せて、その車輪の輪重量あるいは軸重量を測定し、これらの輪重量等を 加算して車両重量を求め、更に測定された車両重量から乗車人員や車両自体の重 量を減算して積載された荷重量を求めていた。

【０００３】 しかしながら、上述した荷重測定装置は装置自体が大きく、かつ設置コストが 嵩むため設置場所や設置台数に制限がある。このため、積載重量の測定を受け得 る車両数は全体車両のごく一部に過ぎず、過積載を防止するには不十分であった 。そこで、例えば図６に示すように、車両の車軸３０（アクスルケース）の上面 にひずみゲージ式センサ等のセンシング素子１０を溶接等により固着して、荷台 からの荷重がリーフスプリングを介して車軸３０にかかり、車軸３０に生じる曲 げ歪みを、該センシング素子１０によって検出して、積載荷重を各車両毎に測定 する所謂自重計が提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この自重計は、積載量が一定であるにもかかわらず、車両が置かれ た状態や経時変化等によって検出値が異なることがあり、信頼性に問題があった 。このような検出値が異なる場合の例として、例えば図７に示すように、路面状 態が悪くて車軸３０が傾いている場合、車軸にかかる荷重のベクトル方向が異な るため、センシング素子１０の歪みも異なって検出値に差異が生じてしまう。

【０００５】 そこで、本考案は、路面が傾斜していて車体が傾いても、その影響が検出値に 現れないようにした車両の荷重測定装置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案によりなされた請求項１記載の車両の荷重測定 装置は、ひずみを検出するセンシング素子を車両の所定部に配置して荷重を測定 する車両の荷重測定装置において、前記センシング素子をピン形状に形成すると ともに、車両のサスペンションを支えるシャックルと荷台フレームに取り付けら れたブラケットとを結合するシャックルピンの中心部に孔を穿設して、前記セン シング素子を該孔内に嵌合配置したことを特徴としている。

【０００７】 上記構成において、車両の荷重はブラケットを介してブラケットとシャックル とを結合しているシックルピンにかかる。このため、シックルピンには剪断力が 作用し、内部に配置されたセンシング素子が歪むことによって車両の積載荷重が 検出される。

【０００８】 上記課題を解決するため本考案によりなされた請求項２記載の車両の荷重測定 装置は、請求項１記載の車両の荷重測定装置において、前記シャックルピンの表 面に位置決め溝を設けて、前記シャックルピンでシャックルと荷台フレームに取 り付けられたブラケットとを結合するとき、前記溝を利用してネジ止めすること により、これらシャックルピンの位置決めをおこない、前記センシング素子の荷 重方向が決まるようにしたことを特徴としている。

【０００９】 また、上記構成において、シックルピンの表面に位置決め溝を設けてあるので 、センシング素子をこれらに設けた孔に嵌合配置する時点でセンシング素子への 荷重方向を合わせておけば、これらを車両に設置しネジ止めするだけで、センシ ング素子への荷重方向が必ず一定方向となる。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下、図面に基づき本考案の実施の形態を説明する。一般に、トラック等の大 型車両は、図１の分解斜視図で示すように、サスペンションとしてリーフスプリ ング３１が用いられている。リーフスプリング３１は、その一端が荷台フレーム ３２に取り付けられたブラケット３３で支持されていて、他端はシャックル３４ を介して他のブラケット３３により支持されている。そして、リーフスプリング ３１の中央部には車軸（アクスルケース）３０（図６参照）が取り付けられてい て、積載荷重は荷台フレーム３２からブラケット３３やシャックル３４を介して 車軸（アクスルケース）３０にかかるようになっている。

【００１１】 そこで、本考案の実施の形態である車両の荷重測定装置では、その断面図であ る図２（ａ）に示すように、荷台フレーム３２（図１参照）に固定されたブラケ ット３３には、円柱状のシャックルピン３が嵌合されており、該シャックルピン ３にはシャックル３４が回動自在に結合されている。また、該シャックルピン３ の端部近傍の表面には溝３ａが設けられており、ブラケット３３とシャックル３ ４とを結合するときに、ブラケット３３の側面の穴からピン固定用ボルト１６を この溝３ａに挿通して締めつけることにより、シャックルピン３をブラケット３ ３に対し回動しないように固定している。

【００１２】 また、シャックルピン３の中心部には、図に示すように、入口付近にネジ溝３ ｃが設けられた中空状の孔３ｂが穿孔されており、該孔３ｂの内部にはひずみゲ ージ式のセンシング素子２が嵌合装着されている。該センシング素子２は、磁性 材料で構成され、その形状は両端部が円柱状で、中央部は板状に形成されており 、その部分にはセンシング部としての抵抗線２ａが接着されていて、この抵抗線 ２ａから引き出されたリード線２ｃは、シャックルピン３の孔３ｂ内を導かれて 、孔３ｂから外部に引き出されている。なお、該孔３ｂの入口には、泥よけの栓 １７がネジ溝３ｃを利用して螺合するようになっているので、栓１７にはリード 線２ｃが通る孔が開けられている。なお、シャックルピン３の孔３ｂと反対側に 設けられている孔３ｄはグリス供給用の孔である。なお、図２（ｂ）は、図２（ ａ）に示した部分の側面図である。

【００１３】 以上のような構成により、車両の荷重はブラケット３３を介してシャックルピ ン３に荷重Ｆとしてかかると、シャックルピン３には剪断力が作用し、内部に配 置されたセンシング素子２が歪むことによってセンシング出力が変わり車両の積 載荷重が検出される。この場合、センシング素子２には剪断力のみが作用するよ うになっているので、検出値は路面の傾き等に影響されることはない。

【００１４】 このように、既存の部品であるシャックルピン３を利用するため、荷重測定装 置を新に追加することが容易であり、かつシャックルピン３には従来から一方に グリス供給用の孔が開いているので、他方にこの孔より小径のセンシング素子２ 用の孔を追加しても強度には問題が生じない。

【００１５】 また、シャックルピン３の表面に位置決め溝３ａを設けてあるので、センシン グ素子２をシャックルピン３の孔３ｂに嵌合配置する時点でセンシング素子２へ の荷重方向を合わせておけば、シャックルピン３をブラケット３３に嵌合固定す るとき、ピン固定用ボルト１７をブラケット３３の側面の孔からこの溝３ａに挿 通して締めつければ、シャックルピン３をブラケット３３に対し回動しないよう に固定できるので、センシング素子２への荷重方向を常に一定方向にすることが できる等の特徴を有している。

【００１６】 ところで、センシング素子２をシャックルピン３の円柱状の孔３ｂの中に嵌合 配置して、シャックルピン３の変形を確実にセンシング部に伝えるためにはセン シング素子２の両端の円柱状の部分を正確に同心状にし、孔３ｂ内に嵌合配置さ せればよいが、本考案の車両の荷重測定装置に好ましく適用されるセンシング素 子を図３〜図５について説明する。

【００１７】 図３（ａ）に示すように、このセンシング素子２は円柱状で中心部に孔２ｄ₁ が穿設された２個の固着部材２ｄと、両端に凸部２ｅ₁ が形成された板状部材２ ｅとで構成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、板状部材２ｅの凸部 ２ｅ₁ を固着部材２ｄの孔２ｄ₁ にそれぞれ嵌合させて、両部材２ｄ，２ｅの接 する端部を溶接してセンシング素子２が出来上がる。このとき、図４に示すよう に、偏心規制器具４でセンシング素子２の両端の固着部材２ｄを挟み込んで溶接 を行うと、偏心のないセンシング素子２を得ることができる。

【００１８】 上述したセンシング素子２は、このように構成されているので、センシング部 が設けられる板状部材２ｅが製造時点において曲がったり歪んだりすることがな いため、センシング素子２の両端の固着部材２ｄが偏心することはない。また、 センシング素子２を磁歪型にする場合には、中心部となる板状部材２ｅのみをパ ーマロイ等の部材にすることができるので、材料の入手が容易となる。

【００１９】 このようにして完成したセンシング素子２を、図２（ａ）で示したシャックル ピン３の孔３ｂに嵌合配置する。その際、固着部材２ｄの表面に接着剤を塗布し て置くと、シャックルピン３の孔３ｂの内面に固着される。

【００２０】 次に、図５（ａ）を参照して、車両の荷重測定装置に適用されるセンシング素 子のカプセル部材を説明する。カプセル部材は、両端に円柱状で中心部に略長方 形の孔２ｄ₁ が穿設された２個の固着部材２ｄを有し、これらの固着部材２ｄが アーム２ｆによって同心状に結合されている。なお、これらは一体成形品からな っている。

【００２１】 一方、図５（ｂ）には、中央部にセンシング部（不図示）が設けられた板状部 材２ｅが示されており、図５（ｃ）に示すように、該板状部材２ｅを前記カプセ ル部材の一方の固着部材２ｄの外側から孔２ｄ₁ を貫通させて他の固着部材２ｄ の孔２ｄ₁ 内まで挿通し、両部材２ｄ，２ｅの接する端部、すなわち固着部材２ ｄの孔２ｄ₁ の開口部４辺と板状部材２ｅとの接する部分を溶接してセンシング 素子２を得ることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、路面が傾斜していて車体が傾いても、 その影響が検出値に現れない車両の荷重測定装置を提供することができる。 また、既存の部品であるシャックルピンを利用しているため、車高などに影響 を与えることなく装着でき、かつ他の車両部品の消耗に伴って特性が変化したり 、他の車両部品の交換時に同時に交換する必要もないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】大型車両において、リーフスプリングを荷台フ
レームに支持させる構造の分解斜視図である。

【図２】（ａ）は本考案の装置の一実施の形態を示す車
両のシャックルピン部分の断面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【図３】（ａ）は本考案の車両の荷重測定装置に適用さ
れるセンシング素子の分解斜視図、（ｂ）は組立図であ
る。

【図４】本考案の車両の荷重測定装置用センシング素子
を製造するときの偏心規制を説明する図である。

【図５】（ａ）はセンシング素子のカプセル部材の斜視
図、（ｂ）は板状部材の斜視図、（ｃ）は組立図であ
る。

【図６】従来の荷重測定用センサの配置を示す図であ
る。

【図７】路面が傾いているときの荷重測定の不具合を説
明する図である。

【符号の説明】

２ センシング素子 ３ シャックルピン ３ａ 溝 ３ｂ 孔 １１ シャフト固定用ボルト １６ ピン固定用ボルト １７ 栓 ３０ アクスルケース ３１ リーフスプリング ３２ 荷台フレーム ３３ ブラケット ３４ シャックル

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひずみを検出するセンシング素子を車両
   の所定部に配置して荷重を測定する車両の荷重測定装置
   において、 前記センシング素子をピン形状に形成するとともに、車
   両のサスペンションを支えるシャックルと荷台フレーム
   に取り付けられたブラケットとを結合するシャックルピ
   ンの中心部に孔を穿設して、前記センシング素子を該孔
   内に嵌合配置したことを特徴とする車両の荷重測定装
   置。
2. 【請求項２】 前記シャックルピンの表面に位置決め溝
   を設けて、前記シャックルピンでシャックルと荷台フレ
   ームに取り付けられたブラケットとを結合するとき、前
   記溝を利用してネジ止めすることにより、これらシャッ
   クルピンの位置決めをおこない、前記センシング素子の
   荷重方向が決まるようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の車両の荷重測定装置。