JPH0989642A - Vehicle or/and loading weight measuring apparatus - Google Patents

Vehicle or/and loading weight measuring apparatus

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JPH0989642A
JPH0989642A JP27352495A JP27352495A JPH0989642A JP H0989642 A JPH0989642 A JP H0989642A JP 27352495 A JP27352495 A JP 27352495A JP 27352495 A JP27352495 A JP 27352495A JP H0989642 A JPH0989642 A JP H0989642A
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sensing element
vehicle
shackle pin
bracket
stress
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Okiaki Hayashida
興明 林田
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Mitsubishi Motors Corp
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Mitsubishi Motors Corp
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    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/12Strain gauge

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a weight measuring apparatus by which a shear strain (or stress) distribution is found by a finite element method analysis CAE when a shackle pin is subjected to a load and in which a sensing element used to measure a shear strain (or stress) with good efficiency on the basis of the shear distribution is arranged and installed. SOLUTION: A vehicle or/and loading weight measuring apparatus is constituted in such a way that a hole 6 is bored and formed along the axial direction inside a shackle pin 3 by which the suspension side of a vehicle is coupled to a bracket 2 attached to a vehicle body frame and that a sensing element 7 which detects a strain is fitted into, and arranged in, the hole 6. In this case, the detection center of the sensing element 7 is arranged so as to be deviated by a prescribed distance to the axial direction X-X from a belt-shaped gap position C-C between the edge of the bracket and an edge on the side of a leaf spring, and the sensing element 7 is arranged and installed in a position which corresponds nearly to the maximum stress region of shear stress lines on the axial line of the hole 6.

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、車両又は/及び車
両に搭載した積荷の積載重量測定装置に係り、特に車両
のサスペンション側と車体フレームに取付けられたブラ
ケットとを結合するシャックルピン内に軸方向に沿って
穴を穿設し、該穴内に歪を検出するセンシング素子を嵌
合配置してなる車両又は/及び積載重量測定装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle or / and a load weight measuring device for a load mounted on a vehicle, and more particularly to a shaft within a shackle pin for connecting a suspension side of a vehicle and a bracket attached to a vehicle body frame. The present invention relates to a vehicle or / and a loaded weight measuring device in which a hole is bored along a direction and a sensing element for detecting strain is fitted and arranged in the hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より車両の荷重測定は、主としてト
ラック等の大型車両に対して行われている。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行わ
れ、荷重変換器を具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等を測定し、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
積荷荷重を求めていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, load measurement of a vehicle is mainly performed on a large vehicle such as a truck. Normally, the load of a vehicle is measured by a load measuring device installed on the road.The wheels are placed on a loading plate equipped with a load converter, and the wheel weight or axle weight of the wheels is measured. And the like are added to obtain the vehicle weight, and the weight of the occupant or the vehicle itself is subtracted from the measured vehicle weight to obtain the loaded load.

【0003】しかしながら上述した荷重測定装置は、路
上の特定箇所にのみ設置されているものであるために、
又荷重測定装置自体が大きく且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り、積荷搭載箇所全てに
配置することが出来ず、この為運転者や積荷業者の認識
なしにしばしば過積載が生じる恐れがあった。
However, since the load measuring device described above is installed only at a specific place on the road,
In addition, since the load measuring device itself is large and the installation cost is high, there is a limit to the installation location and the number of installations, and it is not possible to place it at all the cargo loading points, so overloading often occurs without the recognition of the driver or the loader. There was a fear that it would occur.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】かかる欠点を解消する
為に、車両自体に荷重測定装置を組込むことが検討され
ている。例えば実開平6−16826号においては、車
両のリーフスプリングとアクスルケースの間に位置する
スライドプレートあるいは車高調整用プレート内に歪ゲ
ージ式センシング素子を配設した技術が開示されてい
る。
In order to eliminate such drawbacks, it is considered to incorporate a load measuring device into the vehicle itself. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-16826 discloses a technique in which a strain gauge type sensing element is arranged in a slide plate or a vehicle height adjusting plate located between a leaf spring of a vehicle and an axle case.

【0005】しかしながらスライドプレート内にセンシ
ング素子を取付けたものは、スライドプレート面をリー
フスプリングが摺動する為に、スライドプレートが摩耗
してその強度変化によってセンシング素子の出力特性に
変化が生じる恐れがある等の問題がある。
However, in the case where the sensing element is mounted in the slide plate, the leaf spring slides on the surface of the slide plate, so that there is a possibility that the slide plate may be worn and the output characteristic of the sensing element may change due to the strength change. There are some problems.

【0006】かかる欠点を解消するために、実開平6−
69759号において、車両のサスペンションを支える
シャックルと車体フレームに取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線上に軸方向に沿って
軸穴を穿設し、該軸穴内に歪を検出するセンシング素子
を嵌合配置してなる車両荷重測定装置を提案している。
[0006] In order to eliminate such a defect, the actual flat 6-
No. 69759, a sensing element for drilling a shaft hole along the axial direction on the center line of a shackle pin that connects a shackle supporting a vehicle suspension and a bracket attached to a vehicle body frame, and detecting a strain in the shaft hole Has proposed a vehicle load measuring device in which the two are fitted and arranged.

【0007】かかる構成を図11に基づいて説明する
に、不図示の荷台フレーム1に固定されたブラケット2
には円柱状のシャックルピン3(スプリングピン)が嵌
合されており、該シャックルピン3にはシャックル4若
しくはリーフスプリング11のアイ部が回動自在に結合
されている。又シャックルピン3のブラケット嵌合部の
周面には溝3aが設けられており、ブラケット2とシャ
ックルとを結合するときに、ブラケット2の側面の孔か
らピン固定用ボルト5をこの溝3aに挿通して締め付け
ることにより、シャックルピン3をブラケット2に対
し、回動且つ軸方向に移動しないように固定している。
またシャックルピン3端面より中心軸方向に沿って中空
状の穴6を穿設し、該穴6の内部に、ひずみゲージ式の
センシング素子7を嵌合装着している。勿論前記センシ
ング素子7は、磁歪式のセンシング素子7で構成しても
良いことも記載されている。
The structure will be described with reference to FIG. 11. The bracket 2 fixed to the bed frame 1 (not shown).
A cylindrical shackle pin 3 (spring pin) is fitted to the shackle pin 3, and the shackle 4 or the eye portion of the leaf spring 11 is rotatably coupled to the shackle pin 3. Further, a groove 3a is provided on the peripheral surface of the bracket fitting portion of the shackle pin 3, and when the bracket 2 and the shackle are coupled, a pin fixing bolt 5 is inserted into the groove 3a from a hole on the side surface of the bracket 2. By inserting and tightening the shackle pin 3, the shackle pin 3 is fixed to the bracket 2 so as not to rotate and move in the axial direction.
A hollow hole 6 is bored from the end surface of the shackle pin 3 along the central axis direction, and a strain gauge type sensing element 7 is fitted and mounted inside the hole 6. Of course, it is also stated that the sensing element 7 may be composed of a magnetostrictive sensing element 7.

【0008】そしてこれらのセンシング素子7は両端部
が円柱状で中央部は板状に形成されており、例えばひず
みゲージ式のセンシング素子7の場合はその板状部を磁
性材料で形成すると共に、その部分に抵抗線が接着され
ており、該抵抗線よりリード線8を引出して構成する。
一方磁歪式のセンシング素子7の場合は、その板状部を
パーマロイ等の磁性材料で形成すると共に、十字方向に
4個の小さな孔を穿孔すると共に、その孔を通して十字
状にコイルを巻回して構成し、前記コイルよりリード線
を引出して構成する。そして、前記リード線8はシャッ
クルピン3の軸穴6より外部に引出される。又、シャッ
クルピン3の、軸穴6と反対側に穿孔した穴9はグリー
ス供給孔である。
Both ends of these sensing elements 7 are cylindrical and the central portion is formed in a plate shape. For example, in the case of a strain gauge type sensing element 7, the plate portions are made of a magnetic material, and A resistance wire is bonded to that portion, and the lead wire 8 is drawn from the resistance wire.
On the other hand, in the case of the magnetostrictive sensing element 7, the plate-shaped portion is formed of a magnetic material such as permalloy, four small holes are bored in the cross direction, and the coil is wound in a cross shape through the holes. The lead wire is drawn out from the coil. Then, the lead wire 8 is drawn out from the shaft hole 6 of the shackle pin 3. A hole 9 drilled on the side of the shackle pin 3 opposite to the shaft hole 6 is a grease supply hole.

【0009】かかる従来技術によれば、車両の荷重はブ
ラケット2を介してブラケット2とシャックル4とを結
合しているシャックルピン3にかかる。この為シャック
ルピン3に剪断力が作用し、内部に配置されたセンシン
グ素子7が歪むことによって車両の積載荷重(具体的に
はシャックルピン3上のサスペンションのバネ上荷重)
等が検出される。
According to such a conventional technique, the load of the vehicle is applied to the shackle pin 3 connecting the bracket 2 and the shackle 4 via the bracket 2. Therefore, a shearing force acts on the shackle pin 3 and the sensing element 7 disposed inside is distorted, so that the vehicle load (specifically, the spring load of the suspension on the shackle pin 3).
Etc. are detected.

【0010】さて前記従来技術においては前記剪断歪
(応力)を効果的に検知するために、前記センシング素
子の検出中心を、ブラケット端面とリーフスプリング側
端面との間の帯状空隙位置(以下帯状空隙位置という)
に配設するとともに、シャックルピン3の溝3aに挿通
したピン固定用ボルト5により位置固定している。
In the prior art, in order to effectively detect the shear strain (stress), the detection center of the sensing element is set at a band gap position between the bracket end face and the leaf spring side end face (hereinafter, band gap). Position)
And is fixed in position by the pin fixing bolt 5 inserted into the groove 3a of the shackle pin 3.

【0011】しかしながら前記した帯状空隙位置にセン
シング素子7の検出部を配設する構成では、感度、精
度、安定性のいずれも剪断歪(応力)測定にとって十分
ではなく、実用上種々の問題があった。
However, in the structure in which the detecting portion of the sensing element 7 is arranged at the above-mentioned band-shaped void position, none of sensitivity, accuracy and stability is sufficient for shear strain (stress) measurement, and there are various problems in practical use. It was

【0012】本発明は前記した感度や精度等が不安定に
なる要因について種々検討した結果、その配設位置に問
題にある事を突止め、特に有限要素法解析CAEにより
シャックルピン3が荷重を受けた場合の剪断歪(応力)
分布を求め、該剪断応力分布に基づいて前記剪断歪(応
力)を効率良く測定するためのセンシング素子7を配設
した車両又は/及び積載重量測定装置を提供する事を目
的とする。
In the present invention, as a result of various studies on the factors that make the sensitivity, accuracy, etc. unstable, it is found that there is a problem in the installation position, and in particular, the shackle pin 3 applies the load by the finite element method analysis CAE. Shear strain (stress) when receiving
An object of the present invention is to provide a vehicle or / and a loaded weight measuring device provided with a sensing element 7 for obtaining a distribution and efficiently measuring the shear strain (stress) based on the shear stress distribution.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題に鑑み、車両のサスペンション側と車体フレーム1に
取付けられたブラケット2とを結合するシャックルピン
3内に軸方向に沿って穴6を穿設し、該穴6内に歪を検
出するセンシング素子7を嵌合配置してなる車両又は/
及び積載重量測定装置において、前記センシング素子7
の検出中心を、ブラケット2端面とリーフスプリング側
(リーフスプリング11若しくはブッシュ13)端面と
の間の帯状空隙位置(以下帯状空隙位置という)センシ
ング素子7の配設位置を、ブラケット端面とリーフスプ
リング側端面との間の帯状空隙位置C−Cより軸方向X
−Xに所定距離ずらして配置し、前記穴6軸線上におけ
る剪断応力線図の最大応力域とほぼ対応する位置に、前
記センシング素子7を配設した事を特徴とする。
In view of the above technical problems, the present invention provides a hole 6 along an axial direction in a shackle pin 3 that connects a suspension side of a vehicle and a bracket 2 attached to a body frame 1. A vehicle or / where a sensing element 7 for detecting a strain is fitted and arranged in the hole 6
And the loaded weight measuring device, the sensing element 7
The detection center of the bracket 2 between the end face of the bracket 2 and the end face on the leaf spring side (leaf spring 11 or bush 13), and the arrangement position of the sensing element 7 on the bracket end face and the leaf spring side. Axial direction X from the band gap position C-C between the end face
It is characterized in that the sensing element 7 is arranged at a predetermined distance from -X, and the sensing element 7 is arranged at a position substantially corresponding to the maximum stress area of the shear stress diagram on the axis of the hole 6.

【0014】即ち、図1及び図2に示すように前記穴6
軸線と一致するシャックルピン3の中心軸上において
は、前記剪断応力線図の最大応力域はブラケット2内端
面より外れたP1及びP2点にあり、従ってシャックルピ
ン3のブラケット2内端面の直交面に対し軸方向に15
〜50°、好ましくは20°〜45°、更に好ましくは
20〜35°の角度変向してP1又はP2点に配設するの
がよい。
That is, as shown in FIG. 1 and FIG.
On the central axis of the shackle pin 3 which coincides with the axis, the maximum stress area of the shear stress diagram is at points P 1 and P 2 which are off the inner end surface of the bracket 2, and therefore the inner end surface of the bracket 2 of the shackle pin 3 is 15 in the axial direction with respect to the orthogonal plane
It is preferable to dispose at a point P 1 or P 2 with an angle change of up to 50 °, preferably 20 ° to 45 °, and more preferably 20 to 35 °.

【0015】そして前記最大応力域はピン中心軸上にお
いてはP1及びP2点にあるが、前記シャックルピン3が
荷重を受けるΧ−Y軸面(前記ピン中心軸を通るシャッ
クルピン3の垂直断面)においては、参考写真2(カラ
ーコピー)に示すように、前記P1及びP2点より上方に
ずれたP3、P4点に最大応力域がある。(この場合正の
主応力が引っ張り応力、負の主応力が圧縮応力となる
が、図面では不明の為図3に対応する参考写真1及び前
記トラニオンシャフトが荷重を受けるΧ−Y軸面におけ
る最大応力域をカラーで示す応力分布図に対応する参考
写真2を添付する。) 従って本発明の場合、より好ましくは前記センシング素
子7の配設位置を前記シャックルピン3の中心軸に対
し、最大応力発生域側に半径方向に位置をずらし配設す
るのがよい。即ち穴6軸線上における剪断応力線図の最
大応力域とは、中心軸線上においては前記P1及びP2
であり、又Χ−Y軸面の任意の軸線上に穴6を開けた場
合においてはP3及びP4点ということが出来る。
Although the maximum stress area is at points P 1 and P 2 on the pin center axis, the γ-Y axis surface (the vertical direction of the shackle pin 3 passing through the pin center axis is loaded on the shackle pin 3. In the cross section), as shown in Reference Photograph 2 (color copy), there are maximum stress regions at points P 3 and P 4 which are displaced upward from the points P 1 and P 2 . (In this case, the positive main stress is the tensile stress, and the negative main stress is the compressive stress, but it is unknown in the drawing, so it is unclear in the reference picture 1 corresponding to Fig. 3 and the maximum on the Χ-Y axis surface where the trunnion shaft receives the load. Reference photograph 2 corresponding to the stress distribution diagram showing the stress region in color is attached.) Therefore, in the case of the present invention, more preferably, the arrangement position of the sensing element 7 is the maximum stress with respect to the central axis of the shackle pin 3. It is preferable to dispose them so as to be displaced in the radial direction on the generation area side. That is, the maximum stress area of the shear stress diagram on the axis of the hole 6 is the points P 1 and P 2 on the central axis, and when the hole 6 is formed on any axis of the Χ-Y axis. Can be said to be points P 3 and P 4 .

【0016】しかしながら前記シャックルピン3にセン
シング素子7嵌合用の穴6を明ける必要上、強度性の面
より余りピン外周側に配置する事は出来ず、具体的には
前記半径方向の位置ずれ量が、シャックルピン3の曲げ
応力が低い部分、即ち軸半径の1/2以下であるのがよ
い。
However, since it is necessary to form a hole 6 for fitting the sensing element 7 in the shackle pin 3, it cannot be disposed on the outer peripheral side of the pin far from the strength side, and specifically, the amount of positional deviation in the radial direction is not possible. However, it is preferable that the bending stress of the shackle pin 3 is low, that is, ½ or less of the axial radius.

【0017】又前記最大応力域は帯状空隙位置C−Cの
左右両側に位置し、且つその主応力は正負反対方向とな
る(図3における引張り応力と圧縮応力を参照)。従っ
て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(P1及びP2点、又P3及びP
4点)に、夫々前記センシング素子7を配設し、該2つ
のセンシング素子7の出力信号の差(ρ1−ρ2、又ρ3
−ρ4)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。
The maximum stress area is located on both the left and right sides of the band-shaped void position C-C, and the main stresses thereof are in the opposite positive and negative directions (see tensile stress and compressive stress in FIG. 3). Therefore, there are two positions (P 1 and P 2 points, and P 3 and P points) located on the left and right sides of the axial direction and substantially corresponding to the maximum stress area.
The sensing element 7 is provided at each of four points, and the difference (ρ 1 −ρ 2 or ρ 3) between the output signals of the two sensing elements 7 is provided.
By taking −ρ 4 ), it is possible to obtain a gain twice as large as that in the case of one, and it is possible to detect a signal with higher sensitivity and accuracy.

【0018】前記センシング素子7を含むセンサ体70
(図13参照)とシャックルピン3との嵌合が、締りば
めにより行なわれる事により出力感度が一層向上する。
A sensor body 70 including the sensing element 7
The output sensitivity is further improved by fitting the shackle pin 3 (see FIG. 13) and the shackle pin 3 by interference fit.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】前記従来技術によれば前記シャッ
クルピン3には嵌合固定されているブラケット2内端面
の上端を支持点としてシャックル若しくはリーフスプリ
ングを介してピン下側周面より荷重を受けるために、前
記シャックルピン3には梁理論に基づく曲げモーメント
と剪断力が発生しているものと信じられていた。この
為、前記従来技術においてはブラケット2の支持点、言
い換えればブラケット2内端面とピン中心軸との交差位
置P0にセンシング素子7を配設し、前記剪断歪(応
力)の測定を行なっていた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the above-mentioned prior art, a load is applied from the peripheral surface of the lower side of the pin via a shackle or a leaf spring with the upper end of the inner end surface of the bracket 2 fitted and fixed to the shackle pin 3 as a supporting point. In order to receive the shackle pin 3, it was believed that a bending moment and a shearing force based on the beam theory were generated in the shackle pin 3. Therefore, in the prior art, the sensing element 7 is arranged at the support point of the bracket 2, in other words, at the intersection position P 0 of the inner end surface of the bracket 2 and the pin center axis, and the shear strain (stress) is measured. It was

【0020】しかしながらスーパコンピュータを用いた
有限要素法解析CAEにより、シャックルピン3が前記
した荷重を受けた場合の剪断応力線図を求めてみると、
図2に示すように、前記交差位置P0上では急峻なる立
上がりを示し、この為前記交差位置P0上にセンシング
素子7を配設すると、感度も低く又僅かな軸方向の配設
位置の変動によっても信号出力(ゲイン)が大きく変動
し安定したゲインを得る事が出来ないことが判明した。
However, when the shear stress diagram when the shackle pin 3 receives the above-mentioned load is obtained by the finite element method analysis CAE using the super computer,
As shown in FIG. 2, the illustrated rising Naru abrupt on intersections P 0, when the order disposing the sensing element 7 on the intersecting position P 0, the sensitivity also in the installation position of the slight axial low It was found that the signal output (gain) also fluctuates greatly due to fluctuations and a stable gain cannot be obtained.

【0021】そこで本発明においては、前記シャックル
ピン3の中心軸上においては、前記剪断応力線図の最大
応力域がブラケット2内端面より外れたP1(シャック
ル側)及びP2点(ブラケット2側)にある事を見出
し、該2つのP1又はP2点のいずれか若しくは両者に前
記センシング素子7を配設するものである。図12は前
記P1点に配設したセンシング素子と、前記交差位置P0
点に配設したセンシング素子の荷重/ゲイン出力の関係
を示すグラフ図で、本図より理解される如くP1とP0
では感度が二倍以上向上することが理解できる。このよ
うに前記交差点より軸方向に所定距離ずらした位置に剪
断応力線図の最大応力域が存在する理由は、主応力が水
平軸に対し、約45°方向に傾斜するため剪断応力が軸
方向にずらした位置に大きくなるものと推定される。
Therefore, in the present invention, on the central axis of the shackle pin 3, points P 1 (shackle side) and P 2 (bracket 2) where the maximum stress region of the shear stress diagram deviates from the inner end surface of the bracket 2. On the side), the sensing element 7 is arranged at either or both of the two points P 1 and P 2 . FIG. 12 shows the sensing element arranged at the point P 1 and the intersection position P 0.
It is a graph showing the relationship between the load / gain output of the sensing element arranged at the point, and it can be understood that the sensitivity is more than doubled at the points P 1 and P 0 as understood from this figure. The reason why the maximum stress area of the shear stress diagram is present at a position axially displaced from the intersection is that the main stress is inclined in the direction of about 45 ° with respect to the horizontal axis, and therefore the shear stress is in the axial direction. It is estimated that the position will be shifted to a larger position.

【0022】この場合、シャックル側のP1点にセンシ
ング素子7を配設した場合は最大応力がブラケット2側
のP2点より高いために、感度がよく、又ブラケット2
側のP2点にセンシング素子7を配設した場合は最大応
力域の頂上域の変曲点カーブがシャックル側のP1点よ
りなだらかなために、軸方向の配設位置の多少の変動に
よってもゲインが変動する要素が更に小さくなり、一層
の安定性を増す。
In this case, when the sensing element 7 is arranged at the point P 1 on the shackle side, the maximum stress is higher than that at the point P 2 on the bracket 2 side, so that the sensitivity is good and the bracket 2
When the sensing element 7 is arranged at the point P 2 on the side, the curve of the inflection point in the peak area of the maximum stress area is gentler than the point P 1 on the shackle side, and therefore, there may be some variation in the arrangement position in the axial direction. In addition, the factor in which the gain fluctuates is further reduced, and the stability is further increased.

【0023】又前記帯状空隙位置C−Cの左右両側に位
置する前記P1及びP2点の応力は、図3に示すようにP
1とP2点では引張り応力(外に向う矢印)と圧縮応力
(中心に向う矢印)が夫々正負反対方向に位置する。即
ち剪断応力の方向が正負反対方向に位置している。従っ
て図1(C)に示すように、ブラケット2内端面を挟ん
でP1及びP2点夫々に前記センシング素子7を配設し、
該2つのセンシング素子7の出力信号の差(ρ1−ρ2
をとることにより1つの素子よりゲインを得る場合に比
して約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。
The stresses at the points P 1 and P 2 located on both the left and right sides of the band-shaped void position C-C are P as shown in FIG.
At points 1 and P 2 , the tensile stress (arrow pointing outward) and the compressive stress (arrow pointing toward the center) are located in opposite positive and negative directions, respectively. That is, the directions of shear stress are located in the opposite positive and negative directions. Therefore, as shown in FIG. 1C, the sensing elements 7 are arranged at points P 1 and P 2 with the inner end surface of the bracket 2 sandwiched therebetween.
Difference between output signals of the two sensing elements 7 (ρ 1 −ρ 2 )
As a result, it is possible to obtain a gain that is about twice as high as when a gain is obtained from one element, and it is possible to detect a signal with higher sensitivity and accuracy.

【0024】さて前記シャックルピン3における受荷重
は、ピンΧ−Y軸面(前記ピン中心軸を通るシャックル
ピン3の垂直断面)上に受ける。従って必ずしも、参考
写真2に示すように、ピンΧ−Y軸面上における最大応
力発生域は中心軸線上にあるのではなく、中心線より上
方(ブラケット2内端面の支持点側)にずれたP3、P4
点にある。
The load received by the shackle pin 3 is received on the pin X-Y axis plane (a vertical cross section of the shackle pin 3 passing through the pin center axis). Therefore, as shown in the reference photograph 2, the maximum stress generation area on the pin Χ-Y axis surface is not necessarily on the center axis line, but is displaced upward from the center line (support point side of the inner end surface of the bracket 2). P 3 , P 4
In point.

【0025】従って前記センシング素子7の配設位置を
前記シャックルピン3の中心軸に対し、最大応力発生域
側に半径方向に位置をずらし配設することにより一層の
感度向上が可能となる。しかしながら前記シャックルピ
ン3にセンシング素子7嵌合用の穴6を明ける必要上、
シャックルピン3の強度性の面より余りピン外周側に配
置する事は出来ず、具体的には前記半径方向の位置ずれ
量が、シャックルピン3の軸半径の1/2以下に設定す
る。
Therefore, the sensitivity can be further improved by arranging the sensing element 7 so that the sensing element 7 is radially displaced from the central axis of the shackle pin 3 toward the maximum stress generation region. However, since it is necessary to make a hole 6 for fitting the sensing element 7 in the shackle pin 3,
The shackle pin 3 cannot be arranged on the outer peripheral side of the shackle pin 3 because of its strength. Specifically, the amount of positional deviation in the radial direction is set to ½ or less of the axial radius of the shackle pin 3.

【0026】次に前記前記センシング素子7を含むセン
サ体70(図13参照)とシャックルピン3との嵌合の
状態による荷重/ゲインの変化を調べてみるに、図4に
示すように、締め代が+0.025mm(タイト)の場
合と、締め代が−0.025(ルーズ)の場合とでは前
者の方が感度が2倍以上と高く、締りばめにより行なわ
れる事により出力感度が一層向上することが確認でき
た。
Next, the change in the load / gain depending on the fitting state of the sensor body 70 (see FIG. 13) including the sensing element 7 and the shackle pin 3 will be examined. As shown in FIG. When the margin is +0.025 mm (tight) and when the tightening margin is -0.025 (loose), the sensitivity is more than twice as high as the former, and the output sensitivity is further improved by the interference fit. It was confirmed that it would improve.

【0027】[0027]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施形態を説明
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。図5は本発明が
適用される大型トラックのサスペンション部の概略構成
を示し、本車両においては前輪一軸10、後輪二軸20
の車輪構成をなし、いずれもサスペンションとしてリー
フスプリング11を用いている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 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 FIG. 5 shows a schematic structure of a suspension portion of a heavy-duty truck to which the present invention is applied. In this vehicle, a front wheel single shaft 10 and a rear wheel double shaft 20 are provided.
And the leaf springs 11 are used as suspensions.

【0028】そして前軸10側のリーフスプリング11
の中央部には、ショックアブソーバ(不図示)と共に、
車軸12(アクスルケース)が取付けられている。又図
6に示すように、前記リーフスプリング11の一端側の
アイ部11Aにはブッシュ13を介してシャックルピン
3が嵌合されており、そして該シャックルピン3を介し
て荷台フレーム1に固設されたブラケット2に支持され
ている。一方、前記リーフスプリング11の他端側11
Bは、略逆Y字状のシャックルリンク14を介して荷台
フレーム1に固設されたブラケット2に支持されてい
る。かかる構成は公知であるために詳細な説明は省略す
る。
The leaf spring 11 on the front shaft 10 side
In the center of the, along with a shock absorber (not shown),
An axle 12 (axle case) is attached. Further, as shown in FIG. 6, a shackle pin 3 is fitted to an eye portion 11A on one end side of the leaf spring 11 via a bush 13, and is fixed to the carrier frame 1 via the shackle pin 3. It is supported by the bracket 2. On the other hand, the other end side 11 of the leaf spring 11
B is supported by a bracket 2 fixed to the luggage carrier frame 1 via a substantially inverted Y-shaped shackle link 14. Since such a configuration is publicly known, detailed description thereof will be omitted.

【0029】又図6に示すように、シャックルピン3の
ブラケット2嵌合部の周面のシャックルピン3には溝3
aが設けられており、ブラケット2の側面の孔からピン
固定用ボルト5をこの溝3aに挿通して締め付けること
により、シャックルピン3をブラケット2に対し、回動
且つ軸方向に移動しないように固定している。尚前記セ
ンシング素子7を含むセンサ体70(図13参照)とシ
ャックルピン3との嵌合はいずれも締め代が+0.02
5mm(タイト)の締りばめにより行われている。
Further, as shown in FIG. 6, a groove 3 is formed in the shackle pin 3 on the peripheral surface of the bracket 2 fitting portion of the shackle pin 3.
a is provided, and the pin fixing bolt 5 is inserted into the groove 3a through the hole on the side surface of the bracket 2 and tightened so that the shackle pin 3 does not rotate and move axially with respect to the bracket 2. It is fixed. Note that the sensor body 70 (see FIG. 13) including the sensing element 7 and the shackle pin 3 are both fitted with a tightening margin of +0.02.
It is performed by an interference fit of 5 mm (tight).

【0030】図13は前記磁歪式センサ80の構造を示
し、図13(A)に示すように、パーマロイ等の強磁性
材からなる方形の薄肉板10の中央部に、十字方向に4
個の小さな孔79を穿孔すると共に、その4つの孔79
中心同士を十字状に結ぶ交点より励磁用コイル71巻線
方向に対し左右に45°変向した方向に2本の仮想線M
を引き、該2つの仮想線Mの間に挟まれる、前記薄肉板
80の上縁部と下縁部を偏平領U字状に対称に切欠い
て、一対の切欠き部75を設ける。そして前記切欠き部
75は前記交点を通る45°変向の2本の仮想線Mに挟
まれる薄肉板80縁部長さをLとした場合、前記切欠き
部75幅L0は下記1)式を満足し、且つ切欠き部75
底面角隅部を通る前記仮想線Mの平行な接線と仮想線M
との距離mが下記2)式を満足するように切欠き部75
を設ければよく、特にその形状は限定されない。 L0≦L …1) m>0 好ましくはM≧1mm…2) そして前記4つの孔79に縦方向と横方向に十字にコイ
ル線を互いに直交して挿通巻回して、励磁用コイル71
と出力用コイル72を力の作用方向と45°の方向に位
置するように構成する。そして前記のように構成したセ
ンシング素子7を、図13(B)に示すように、管状ホ
ルダ77内のセンサ保持空間76内に収納し、該管状ホ
ルダ77と薄肉板80とをスポット溶接にて固設するわ
けであるが、その固設位置pは前記2つの仮想線Mと薄
肉板80縁線との交点若しくはその近傍に設定する。
FIG. 13 shows the structure of the magnetostrictive sensor 80. As shown in FIG. 13 (A), the rectangular thin plate 10 made of a ferromagnetic material such as permalloy is provided at the center of the plate 4 in the cross direction.
4 small holes 79
Two imaginary lines M in a direction that is turned to the left or right by 45 ° with respect to the winding direction of the exciting coil 71 from the intersection connecting the centers in a cross shape.
And a pair of notches 75 are provided by symmetrically notching the upper edge and the lower edge of the thin plate 80 sandwiched between the two virtual lines M in a flat U-shape. When the cutout 75 is sandwiched between two imaginary lines M of 45 ° turning passing through the intersection, and the edge length of the thin plate 80 is L, the cutout 75 width L 0 is the following formula 1). And notch 75
The tangent line and the imaginary line M parallel to the imaginary line M passing through the corners of the bottom surface
Notch 75 so that the distance m between
May be provided, and the shape thereof is not particularly limited. L 0 ≦ L ... 1) m> 0, preferably M ≧ 1 mm ... 2) Then, coil wires are inserted in the four holes 79 in a cross shape in the vertical and horizontal directions so as to cross each other at right angles, and the exciting coil 71 is wound.
The output coil 72 is arranged to be positioned at 45 ° with respect to the force acting direction. Then, the sensing element 7 configured as described above is housed in the sensor holding space 76 in the tubular holder 77 as shown in FIG. 13B, and the tubular holder 77 and the thin plate 80 are spot-welded. Although it is fixed, the fixed position p is set at the intersection of the two virtual lines M and the edge line of the thin plate 80 or in the vicinity thereof.

【0031】そしてシャックルピン3端面より中心軸方
向に沿って中空状の穴6が穿設されており、該穴6の内
部に、磁歪式のセンシング素子7が嵌合装着されてい
る。そして前記センシング素子7の嵌合位置においては
図1に示す位置に配設されている。即ち図1はシャック
ルピン3を介してブラケット2とリーフスプリング11
が結合している状態の模式図を示し、図1(A)は、図
2に示すシャックルピン3の中心軸上の剪断応力線図の
最大応力域に対応するブラケット2内端面より中央側に
ずれたP1点に、前記センシング素子7の検出中心が位
置するように夫々1つずつセンサ体70を配設してい
る。
A hollow hole 6 is bored from the end face of the shackle pin 3 along the central axis direction, and a magnetostrictive sensing element 7 is fitted and mounted inside the hole 6. The sensing element 7 is arranged at the fitting position shown in FIG. That is, FIG. 1 shows a bracket 2 and a leaf spring 11 via a shackle pin 3.
Fig. 1 (A) shows a schematic view of a state in which are joined together. Fig. 1 (A) shows a central side from the inner end surface of the bracket 2 corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram on the central axis of the shackle pin 3 shown in Fig. 2. One sensor body 70 is provided so that the detection center of the sensing element 7 is located at the shifted point P 1 .

【0032】又図1(B)は、図2に示す剪断応力線図
の最大応力域に対応するブラケット2内端面より外側に
ずれたP2点に、前記センシング素子7の検出中心が位
置するように夫々1つずつセンサ体70を配設してい
る。又図1(C)は、図2に示す剪断応力線図の最大応
力域に対応するブラケット2内端面より両側にずれたP
1及びP2点に、前記センシング素子7の検出中心が位置
するように夫々1つずつセンサ体70を配設している。
Further, in FIG. 1B, the detection center of the sensing element 7 is located at a point P 2 displaced outward from the inner end surface of the bracket 2 corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram shown in FIG. Thus, one sensor body 70 is provided for each. Further, FIG. 1 (C) shows P shifted to both sides from the inner end surface of the bracket 2 corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram shown in FIG.
One sensor body 70 is provided at each of points 1 and P 2 so that the detection center of the sensing element 7 is located.

【0033】次に車両後輪側20のセンシング素子7の
配設位置について説明する。本実施例の後輪は二軸車で
あるために、図5に示すように、アクスルケース21
A、21Bが前後2列になっており、この為、図7に示
すように、リーフスプリング11は、その中央部が荷台
フレーム1に固定されたトラニオンブラケット52に嵌
合支持されたトラニオンシャフト51の端側上面側にス
プリング座54及び固定治具53を介してリーフスプリ
ング11が取付けられている。即ち、トラニオンシャフ
ト51は中央部をU字状に上方に湾曲させると共に、そ
の両側を水平方向に延在させてトラニオンブラケット5
2及びリーフスプリング11の取付け部51aとなす。
Next, the arrangement position of the sensing element 7 on the vehicle rear wheel side 20 will be described. Since the rear wheel of this embodiment is a two-wheeled vehicle, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the leaf spring 11 has a trunnion shaft 51 fitted and supported by a trunnion bracket 52 fixed to the carrier frame 1, as shown in FIG. 7. The leaf spring 11 is attached to the upper surface side of the end side through the spring seat 54 and the fixing jig 53. That is, the trunnion shaft 51 has a central portion curved upward in a U shape, and both sides thereof are horizontally extended so that the trunnion bracket 5 is formed.
2 and the mounting portion 51a of the leaf spring 11.

【0034】トラニオンブラケット52は荷台フレーム
1下面側より八の字状に拡開して形成され、該ブラケッ
ト52下部にトラニオンシャフト51の水平軸部が嵌着
されるとともに、該ブラケット52より突出したトラニ
オンシャフト51水平軸部の端側には前記したようにリ
ーフスプリング11の中央部がスプリング座54及び固
定治具53を介して装着されている。尚ブラケット52
とトラニオンシャフト51との嵌合も締りばめにより行
われている。
The trunnion bracket 52 is formed by expanding in an eight shape from the lower surface side of the luggage carrier frame 1. The horizontal shaft portion of the trunnion shaft 51 is fitted to the lower portion of the bracket 52 and protrudes from the bracket 52. As described above, the central portion of the leaf spring 11 is attached to the end of the trunnion shaft 51 horizontal shaft portion via the spring seat 54 and the fixing jig 53. The bracket 52
The trunnion shaft 51 is also fitted by interference fit.

【0035】また前記トラニオンシャフト51について
はトラニオンシャフト51端面より中心軸方向に沿って
中空状の穴6が穿設されており、該穴6の内部に、磁歪
式のセンサ体70が嵌合装着されている。そして前記セ
ンシング素子7を内包したセンサ体70の配設位置にお
いては図8に示す位置に配設されている。
In the trunnion shaft 51, a hollow hole 6 is bored from the end face of the trunnion shaft 51 along the central axis direction, and a magnetostrictive sensor body 70 is fitted and mounted in the hole 6. Has been done. The sensor body 70 including the sensing element 7 is arranged at the position shown in FIG.

【0036】即ち図8はトラニオンシャフト51がトラ
ニオンブラケット52とリーフスプリング11と結合し
ている状態の模式図を示し、図8(A)は、図9に示す
トラニオンシャフト51の中心軸上の剪断応力線図の最
大応力域に対応するブラケット2内端面より中央側にず
れたP1点に、前記センシング素子7の検出中心が位置
するように夫々1つずつセンサ体70を夫々1つづつ配
設している。又図8(B)は、図9に示す剪断応力線図
の最大応力域に対応するブラケット2内端面より外側に
ずれたP2点に、前記センシング素子7の検出中心が位
置するように夫々1つずつセンサ体70を夫々1つづつ
配設している。又図8(C)は、図9に示す剪断応力線
図の最大応力域に対応するブラケット2内端面より両側
にずれたP1及びP2点に、前記センシング素子7の検出
中心が位置するように夫々1つずつセンサ体70を夫々
1つづつ配設している。尚センサ体70とトラニオンシ
ャフト51との嵌合はいずれも締め代が+0.025m
m(タイト)の締りばめにより行われている。
That is, FIG. 8 is a schematic view showing a state in which the trunnion shaft 51 is coupled with the trunnion bracket 52 and the leaf spring 11, and FIG. 8A shows shearing on the central axis of the trunnion shaft 51 shown in FIG. The sensor bodies 70 are arranged one by one so that the detection center of the sensing element 7 is located at a point P 1 deviated from the inner end surface of the bracket 2 toward the center corresponding to the maximum stress region of the stress diagram. I have set up. Further, FIG. 8B shows that the detection center of the sensing element 7 is located at a point P 2 displaced outward from the inner end surface of the bracket 2 corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram shown in FIG. The sensor bodies 70 are arranged one by one. Further, in FIG. 8C, the detection center of the sensing element 7 is located at points P 1 and P 2 which are displaced to both sides from the inner end surface of the bracket 2 corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram shown in FIG. 9. Thus, the sensor bodies 70 are arranged one by one. The fitting margin of the sensor body 70 and the trunnion shaft 51 is +0.025 m in both cases.
It is performed by an interference fit of m (tight).

【0037】次に前記のように配設したセンシング素子
7の出力信号を利用した積載荷重の測定工程について図
10に基づいて説明する。本実施例においてはゲイン安
定性と精度の確保を図る為に、図1(C)及び図8
(C)の構成に基づく測定装置について説明する。先ず
前輪側においては右輪及び左輪の夫々にセンシング素子
7を配設したシャックルピン3の両端側に配設した、2
×{2×(P1、P2)}の計8個のセンシング素子7に
ついて左右両輪側を測定し、演算器41内で各センシン
グ位置で一対(P1、P2)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
ρRR、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 process of measuring the load using the output signal of the sensing element 7 arranged as described above will be described with reference to FIG. In this embodiment, in order to secure gain stability and accuracy, FIG.
A measuring device based on the configuration of (C) will be described. First, on the front wheel side, the shackle pin 3 having the sensing elements 7 on each of the right wheel and the left wheel is arranged on both ends of the shackle pin 3.
X {2 x (P 1 , P 2 )} total of 8 sensing elements 7 are measured on both left and right wheel sides, and a pair of (P 1 , P 2 ) output signals at each sensing position in the computing unit 41. (Ρ 1
ρ 2 ) and gain values ρ RR , ρ RL , ρ LL , and ρ LR at each sensing position are summed to obtain a gain output F ρ corresponding to the front axle load.

【0038】次に後輪側においても右輪及び左輪の夫々
にセンシング素子7を配設したトラニオンシャフトの両
端側に配設した、{2×(P1、P2)}の計4個のセン
シング素子7について左右両輪側を測定し、演算器43
内で各センシング位置で一対(P1、P2)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、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。
Next, on the rear wheel side as well, a total of four {2 × (P 1 , P 2 )} are provided at both ends of the trunnion shaft in which the sensing elements 7 are provided for the right wheel and the left wheel, respectively. The left and right wheels of the sensing element 7 are measured, and the calculator 43
In each sensing position, take a pair (P 1 , P 2 ) output signal difference (ρ 1 −ρ 2 ), take the sum of gain values ρ R and ρ L at each sensing position, and respond to the rear axle load. Gain output Bρ is obtained.

【0039】そして前記ゲイン出力Fρ、Bρを演算器
44で和した後、該(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て得る。これに前もっ
て測定したバネ下荷重を加えて、表示器45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
状態で表示部の表示を”0”合わせした後、積荷をつみ
こんだ後の表示器45の変化を読み取るようにすれば良
い。
Then, after the gain outputs Fρ and Bρ are summed by the calculator 44, a value obtained by converting the (Fρ + Bρ) according to the load is obtained as the sprung load of the vehicle. The unsprung load measured in advance is added to this, and the vehicle weight is displayed on the display unit 45. When the load is measured, the display on the display unit may be set to "0" when the load is empty, and then the change in the indicator 45 after the load is loaded may be read.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上記載した如く、本発明によれば、有
限要素法解析CAEによりシャックルピン3が荷重を受
けた場合の剪断歪(応力)分布を求め、該切断分布に基
づいて前記剪断歪(応力)を効率良く測定するためのセ
ンシング素子7を最も適切な位置に配設した為、感度、
精度、安定性のいずれも剪断歪(応力)測定にとって十
分なゲイン値を得る事が出来る。しかも本発明はセンシ
ング素子7の配設位置を、前記帯状空隙位置C−Cより
軸方向に所定距離をずらして、その軸線上における剪断
応力線図の最大応力域とほぼ対応する位置に配設するの
みで足りるから、既存の部品等を変更することなく容易
にゲインの増加が可能である。更に前記センシング素子
7の配設位置を前記シャックルピン3の中心軸に対し、
最大応力発生域側に半径方向に位置をずらし配設するこ
とにより一層のゲインの増加が図れる。前記センシング
素子7を帯状空隙位置C−Cの左右両側に夫々配設し、
該夫々のセンシング素子7の出力信号の差をとることに
より一層のゲインの増加を図る事が出来る。又前記セン
シング素子7はいずれも最大応力域に配設されているた
めに、素子7装着位置が若干ずれても敏感にゲイン変化
が生ぜず安定性がある。
As described above, according to the present invention, the shear strain (stress) distribution when the shackle pin 3 is subjected to a load is obtained by the finite element method analysis CAE, and the shear strain is calculated based on the cut distribution. Since the sensing element 7 for efficiently measuring (stress) is arranged at the most suitable position, sensitivity,
Both accuracy and stability can obtain a sufficient gain value for shear strain (stress) measurement. Moreover, in the present invention, the sensing element 7 is disposed at a position corresponding to the maximum stress region of the shear stress diagram on the axis by shifting a predetermined distance in the axial direction from the band-shaped void position C-C. Since it is sufficient to increase the gain, it is possible to easily increase the gain without changing existing parts or the like. Furthermore, the placement position of the sensing element 7 with respect to the central axis of the shackle pin 3
The gain can be further increased by arranging the positions on the maximum stress generation region side so as to be displaced in the radial direction. The sensing elements 7 are arranged on both left and right sides of the band-shaped void position C-C,
It is possible to further increase the gain by taking the difference between the output signals of the respective sensing elements 7. Further, since all the sensing elements 7 are arranged in the maximum stress region, even if the mounting position of the element 7 is slightly deviated, the gain is not sensitively changed and is stable.

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

【図1】(A)(B)(C)は本発明の実施例に係るセ
ンシング素子の配設位置を示す模式図である。
1 (A), (B) and (C) are schematic views showing arrangement positions of sensing elements according to an embodiment of the present invention.

【図2】シャックルピンの中心軸上における剪断応力線
図を示す。
FIG. 2 shows a shear stress diagram on the central axis of the shackle pin.

【図3】前記シャックルピンが荷重を受けるΧ−Y軸面
における圧縮応力と引張り応力を矢印で示す応力分布図
である。
FIG. 3 is a stress distribution diagram showing, by arrows, a compressive stress and a tensile stress in a Χ-Y axis surface on which the shackle pin receives a load.

【図4】前記ブラケットとシャックルピンとの嵌合の状
態による荷重/ゲインの変化を示すグラフ図で、(A)
が締め代が+0.025mm(タイト)の場合、(B)
が締め代が−0.025(ルーズ)の場合を示す。
FIG. 4 is a graph showing a change in load / gain depending on a fitting state of the bracket and the shackle pin, (A).
If the tightening margin is +0.025 mm (tight), (B)
Shows the case where the tightening margin is -0.025 (loose).

【図5】本発明が適用される大型トラックのサスペンシ
ョン部の概略構成を示す。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a suspension portion of a large truck to which the present invention is applied.

【図6】前輪側のリーフスプリングの前端部の拡大断面
図で、前記ブラケットとシャックルピンとの嵌合の状態
を示す。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the front end portion of the leaf spring on the front wheel side, showing a state where the bracket and the shackle pin are fitted together.

【図7】後輪側のリーフスプリングを支持するトラニオ
ンブラケットとトラニオンシャフトとの嵌合状態を示
す。
FIG. 7 shows a fitted state of a trunnion shaft supporting a leaf spring on the rear wheel side and a trunnion shaft.

【図8】(A)(B)(C)はトラニオンシャフト内に
嵌合装着されたセンシング素子の配設位置を示す模式図
である。
8A, 8B, and 8C are schematic diagrams showing arrangement positions of sensing elements fitted and mounted in a trunnion shaft.

【図9】トラニオンシャフトの中心軸上の剪断応力線図
である。
FIG. 9 is a shear stress diagram on the central axis of the trunnion shaft.

【図10】図1(C)及び図8(C)のように配設した
センシング素子の出力信号を利用した積載荷重の測定工
程図である。
FIG. 10 is a process diagram for measuring a load using output signals of the sensing elements arranged as shown in FIGS. 1C and 8C.

【図11】従来技術に係るセンシング素子の配設位置を
示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing the arrangement position of a sensing element according to the related art.

【図12】本発明のP1点に配設したセンシング素子
と、従来技術のP0点に配設したセンシング素子の荷重
/ゲイン出力の関係を示すグラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the load / gain output of the sensing element arranged at the point P 1 of the present invention and the sensing element arranged at the point P 0 of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車体(荷台)フレーム 2 ブラケット 3 シャックルピン 6 穴 7 センシング素子 11 リーフサスペンション C−C 帯状空隙位置 P1、P2、P3、P4 剪断応力線図1 a vehicle body (loading platform) Frame 2 bracket 3 shackle pin 6 holes 7 sensing element 11 leaf suspension C-C band gap positions P 1, P 2, P 3 , P 4 shear stress diagram

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年2月1日[Submission date] February 1, 1996

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

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

【図1】(A)(B)(C)は本発明の実施例に係るセ
ンシング素子の配設位置を示す模式図である。
1 (A), (B) and (C) are schematic views showing arrangement positions of sensing elements according to an embodiment of the present invention.

【図2】シャックルピンの中心軸上における剪断応力線
図を示す。
FIG. 2 shows a shear stress diagram on the central axis of the shackle pin.

【図3】前記シャックルピンが荷重を受けるX−Y軸面
における圧縮応力と引張り応力を矢印で示す応力分布図
である。
FIG. 3 is a stress distribution diagram showing, by arrows, a compressive stress and a tensile stress in an XY axis plane on which the shackle pin receives a load.

【図4】前記ブラケットとシャックルピンとの嵌合の状
態による荷重/ゲインの変化を示すグラフ図で、(A)
が締め代が+0.025mm(タイト)の場合、(B)
が締め代が−0.025(ルーズ)の場合を示す。
FIG. 4 is a graph showing a change in load / gain depending on a fitting state of the bracket and the shackle pin, (A).
If the tightening margin is +0.025 mm (tight), (B)
Shows the case where the tightening margin is -0.025 (loose).

【図5】本発明が適用される大型トラックのサスペンシ
ョン部の概略構成を示す。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a suspension portion of a large truck to which the present invention is applied.

【図6】前輪側のリーフスプリングの前端部の拡大断面
図で、前記ブラケットとシャックルピンとの嵌合の状態
を示す。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the front end portion of the leaf spring on the front wheel side, showing a state where the bracket and the shackle pin are fitted together.

【図7】後輪側のリーフスプリングを支持するトラニオ
ンブラケットとトラニオンシャフトとの嵌合状熊を示
す。
FIG. 7 is a view showing a fitted bear having a trunnion bracket that supports a leaf spring on the rear wheel side and a trunnion shaft.

【図8】(A)(B)(C)はトラニオンシャフト内に
嵌合装着されたセンシング素子の配設位置を示す模式図
である。
8A, 8B, and 8C are schematic diagrams showing arrangement positions of sensing elements fitted and mounted in a trunnion shaft.

【図9】トラニオンシャフトの中心軸上の剪断応力線図
である。
FIG. 9 is a shear stress diagram on the central axis of the trunnion shaft.

【図10】図1(C)及び図8(C)のように配設した
センシング素子の出力信号を利用した積載荷重の測定工
程図である。
FIG. 10 is a process diagram for measuring a load using output signals of the sensing elements arranged as shown in FIGS. 1C and 8C.

【図11】従来技術に係るセンシング素子の配設位置を
示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing the arrangement position of a sensing element according to the related art.

【図12】本発明のP点に配設したセンシング素子
と、従来技術のPO点に配設したセンシング素子の荷重
/ゲイン出力の関係を示すグラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the load / gain output of the sensing element arranged at the point P 1 of the present invention and the sensing element arranged at the point P O of the conventional technique.

【図13】図6に用いられる磁歪式センサの構造を示
し、(A)はセンシング素子、(B)は該センシング素
子をホルダに組み込んだ断面図。
FIG. 13 shows a structure of a magnetostrictive sensor used in FIG. 6, (A) is a sensing element, and (B) is a sectional view in which the sensing element is incorporated in a holder.

【符号の説明】 1 車体(荷台)フレーム 2 ブラケット 3 シャックルピン 6 穴 7 センシング素子 11 リーフサスペンション C−C 帯状空隙位置 P、P、P、P 剪断応力線図[Description of Reference Numerals] 1 vehicle (loading platform) Frame 2 bracket 3 shackle pin 6 holes 7 sensing element 11 leaf suspension C-C band gap positions P 1, P 2, P 3 , P 4 shear stress diagram

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車体フレームに取付けられたブラケット
と車両のサスペンションのリーフスプリング側とを結合
するシャックルピン内に軸方向に沿って穴を穿設し、該
穴内に歪を検出するセンシング素子を嵌合配置してなる
車両又は/及び積載重量測定装置において、 前記センシング素子の検出中心を、ブラケット端面とリ
ーフスプリング側端面との間の帯状空隙位置(以下帯状
空隙位置という)より軸方向に所定距離ずらして配置
し、前記穿設穴の軸線上におけるシャックルピンの剪断
応力線図の最大応力域とほぼ対応する位置に、前記セン
シング素子を配設した事を特徴とする車両又は/及び積
載重量測定装置
1. A shackle pin that connects a bracket attached to a vehicle body frame and a leaf spring side of a vehicle suspension with a hole formed in the shackle pin along an axial direction, and a sensing element for detecting strain is fitted in the hole. In a vehicle or / and a loaded weight measuring device that is arranged in a combined manner, the detection center of the sensing element is located at a predetermined distance in the axial direction from a band-shaped air gap position (hereinafter referred to as a band-shaped air gap position) between the bracket end surface and the leaf spring side end surface. Vehicles and / or loaded weight measurement characterized by arranging them in a staggered manner and arranging the sensing element at a position substantially corresponding to the maximum stress area of the shear stress diagram of the shackle pin on the axis of the hole apparatus
【請求項2】 前記センシング素子の配設位置を前記シ
ャックルピンの中心軸に対し、最大応力発生域側に半径
方向に位置をずらし配設した事を特徴とする請求項1記
載の車両又は/及び積載重量測定装置
2. The vehicle according to claim 1, wherein the sensing element is disposed such that the position of the sensing element is displaced in the radial direction toward the maximum stress generation region with respect to the central axis of the shackle pin. And load weight measuring device
【請求項3】 前記半径方向の位置ずれ量が、シャック
ルピンの軸半径の1/2以下である請求項2記載の車両
又は/及び積載重量測定装置
3. The vehicle or / and load weight measuring device according to claim 2, wherein the amount of positional deviation in the radial direction is 1/2 or less of an axial radius of the shackle pin.
【請求項4】 前記帯状空隙位置より軸方向左右両側に
位置する、前記最大応力域とほぼ対応する2つの位置
に、夫々前記センシング素子の検出中心を位置せしめ、
該夫々のセンシング素子の出力信号の差をとることによ
りゲインの増加を図る事を特徴とする請求項1記載の車
両又は/及び積載重量測定装置
4. The detection centers of the sensing elements are respectively positioned at two positions on the left and right sides in the axial direction of the band-shaped void position and substantially corresponding to the maximum stress region,
The vehicle or / and the loaded weight measuring apparatus according to claim 1, wherein the gain is increased by obtaining a difference between output signals of the respective sensing elements.
【請求項5】 前記センシング素子を含むセンサ体とと
シャックルピンとの嵌合が、締りばめにより行なわれる
事を特徴とする請求項1記載の車両又は/及び積載重量
測定装置
5. The vehicle or / and the loaded weight measuring device according to claim 1, wherein the sensor body including the sensing element and the shackle pin are fitted by an interference fit.
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