JPH1096663A - 傾斜荷台付き車両の積載物の重量測定装置 - Google Patents
傾斜荷台付き車両の積載物の重量測定装置Info
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- JPH1096663A JPH1096663A JP25131896A JP25131896A JPH1096663A JP H1096663 A JPH1096663 A JP H1096663A JP 25131896 A JP25131896 A JP 25131896A JP 25131896 A JP25131896 A JP 25131896A JP H1096663 A JPH1096663 A JP H1096663A
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Abstract
を自車で行うことができ、その精度も高く、測定誤差の
少ない、重量測定装置を提供することにある。 【解決手段】 シャシフレーム6と傾斜荷台3と該荷台
をシャシ5から昇降させる駆動手段(2、7、9)とを
備えた傾斜荷台付き車両1の積載物の重量測定装置は、
駆動手段と荷台もしくはシャシとの旋回連結部分のいず
れか(11)に設けられて、該旋回連結部分に加わった
荷台積載物からの荷重に応答する重量信号を出力するピ
ン形状の第1センサ21と、荷台3とシャシフレーム6
の間に設けられ、該シャシに対する荷台の傾斜の程度が
所定レベルにあるのを検出する第2センサ22と、第1
センサからの重量信号及び第2センサの検出信号を受け
るように接続され、荷台が前記所定のレベルに傾斜した
とき、第1センサからの重量信号を処理して荷台積載物
の重量を指示するよう処理する計測装置23とから成
る。
Description
と荷台をシャシから昇降させる駆動手段とを備えた、ダ
ンプ車両等の傾斜荷台付き車両の重量測定装置に関す
る。
おいて、過積載の問題がクローズアップされてきてい
る。このため、土砂等を運搬するダンプ車両等には、荷
台に積載物の測定のため、自重計の設置が義務づけられ
て、年一回の更新も義務づけられている。現在使用され
ている重量測定のための自重計の多くは、ダンプ車両の
押上げのための油圧シリンダの圧力をブルドン管を用い
てダイヤル表示するものである。
記のブルドン管形式の自重計は、測定のために一定の条
件(例えば、積載時の荷台先端を100〜200mm上昇
させたときに必要とする油圧を測定する等)を定めてい
るが、その精度は低く、測定誤差も多く、重量の測定に
は適していない。
傾斜荷台付き車両の重量測定を自車で行うことができ、
その精度も高く、測定誤差の少ない、重量測定装置を提
供することにある。
め、本発明によれば、車両シャシと傾斜荷台と該荷台を
前記シャシから昇降させる駆動手段とを備えた傾斜荷台
付き車両の積載物の重量測定装置であって、前記駆動手
段と前記荷台もしくはシャシとの旋回連結部分または前
記駆動手段のリンク間の旋回連結部分のいずれかに設け
られて、該旋回連結部分に加わった前記荷台積載物から
の荷重に応答する重量信号を出力するピン形状の第1セ
ンサと、前記荷台と前記シャシの間に設けられ、該シャ
シに対する荷台の傾斜の程度が所定レベルにあるのを検
出する第2センサと、前記第1センサからの重量信号及
び前記第2センサの検出信号を受けるように接続され、
荷台が前記所定のレベルに傾斜したとき、前記第1セン
サからの重量信号を処理して荷台積載物の重量を指示す
るよう処理する計測手段とから成ることを特徴とする積
載物の重量測定装置が提供される。
荷台もしくはシャシとの旋回連結部分すなわちヒンジの
支軸として設けられてそのヒンジ部分に加わる力を積載
物の重量として検出するので荷台積載物の重量は直接検
出するのと同じ程度に正確に得られ、更に、第2センサ
によって、荷台の傾斜が一定のレベルに達したときにの
み重量の測定を行うので、荷台積載物の重量の測定が常
時一定の条件で行われ、これによって、常に正確な重量
の測定が行われるだけでなく、測定者すなわち運転者も
熟練を必要とせずに、正確な重量の測定を行うことがで
きる。
形状の第1センサを、前記旋回連結部分の支軸を成す円
筒形状の中空ピンとして形成し、該中空ピンの外周面に
少なくとも1つの周溝を形成し、該周溝に荷台傾斜時の
荷重による中空ピンの変形を感知する手段を設け、該感
知手段からの信号が前記重量信号として出力されるよう
にすることができる。これによって、旋回連結部分の支
軸そのものが、荷台の積載物の重量を測定するめのセン
サとして作用し、センサ装置の省スペース化が図られ、
ピンに加わる荷台上昇時の荷重によるピンの変形は、ピ
ン外周面の周溝によって確実に且つ精確になされ、これ
によって、精度の高い、測定誤差の少ない、重量測定を
行うことができる。
用いることができる。この場合、周溝を、中空ピンの外
周面に軸方向に間隔をおいて2つ形成し、各周溝の外周
面または内周面にストレーンゲージを設けることによっ
て、測定精度を向上できる。そして、各周溝にストレー
ンゲージを直径方向に対向して一対設け、2つの周溝に
設けられた合計4つのストレーンゲージを、ブリッジ回
路を成すように接続すれば、高い精度の出力信号を得ら
れる。
2センサをシャシに取付けられた第1素子と傾斜荷台に
取付けられた第2素子とを有する近接センサを用い、荷
台先端部がシャシに対して100mmから200mmまでの
範囲の中の所定の高さに達したとき、第1及び第2素子
が相互に近接してオン信号を出力するようにでき、これ
によって、例えば、荷台先端がシャシに対して120mm
上昇した、所定の傾斜レベルで重量測定を行うことがで
る。
け、該計測手段を、荷台が上昇の途中において前記所定
レベルに傾斜したとき、荷台積載物の重量を指示してそ
の指示値を保持する構成にすることができる。あるい
は、運転室に設けらた計測手段を、荷台が前記所定レベ
ルより高く上昇させられた後に下降する途中において前
記所定のレベルに傾斜したとき、荷台積載物の重量を指
示してその指示値を保持する構成にすることができる。
これらにより、運転者は、運転室内で積載物の重量を簡
単に知ることができる。この場合、計測手段によって、
荷台が前記所定レベルにある間に、前記第1センサから
の重量信号を複数取り入れて、該複数の重量信号の平均
化処理を行わせて、測定の精度を高くすることができ
る。また、計測手段に、第2センサからの検出信号を受
けて荷台が所定レベルにあることを視覚的に表示する手
段を設けて、積載物の重量の測定を知らせることができ
る。
面を参照して説明する。図1には、傾斜荷台付き車両と
してのダンプ車両1が示されており、油圧シリンダ2を
動作させて傾斜荷台3が傾斜すなわち上昇して荷下ろし
した位置にある状態も想像線によって示されている。図
2には荷台の昇降用駆動手段の詳細が示されている。図
1と図2を参照すると、荷台3を車両のシャシ5に対し
て昇降するため、油圧シリンダ2の一端がシャシフレー
ム6に旋回可能に取付けられている。油圧シリンダ2の
他端は、リンク機構のリフトアーム7の中間点に旋回可
能に連結されている。リフトアーム7の上端は、荷台3
の下面に旋回可能に連結されている。このリフトアーム
7及びリフトアーム7に連結されたテンションロッド9
は、図1及び図2の紙面に垂直な方向に対をなして設け
られ、土砂等の重量物を積載する荷台3を確実に支持し
ている。各リフトアーム7の下端部分はテンションロッ
ド9の一端に旋回可能に連結されており、各テンション
ロッド9の他端は、シャシフレーム6に取付けられたブ
ラケット10に旋回可能に連結されている。従って、リ
フトアーム7及びテンションロッド9から成るリンク機
構と油圧シリンダ2とによって、荷台3の昇降のための
駆動手段が形成される。
き、旋回可能に連結した部分に、荷台及び積載物の重量
が加わる。図2には、リフトアーム7と荷台3との旋回
連結部分11、テンションロッド9とブラケット10と
の旋回連結部分13、油圧シリンダ2の端部とシャシフ
レーム6との旋回連結部分14、リフトアーム7とテン
ションロッド9との旋回連結部分15、油圧シリンダ2
のピストンロッド端部とリフトアーム7との旋回連結部
分17がそれぞれ示されている。これら旋回連結部分1
1〜17のいずれにも、荷台3が傾斜すると荷台(及び
その積載物)の重量が加わる。本発明に係るダンプ車両
等の傾斜荷台付き車両の重量測定装置はこれらの旋回連
結部分のいずれかに加わる荷台らの重量を検出するよう
に構成されている。なお、図1において、18は運転室
であり、19は荷台3のダンプ動作のための支軸であ
る。
駆動手段(すなわち、リフトアーム7及びテンションロ
ッド9から成るリンク機構と油圧シリンダ2)及びその
旋回連結部分11〜17と、荷台3、シャシフレーム6
及び荷台ダンプ用支軸19とを図式化して示している。
図3において、荷台3は、シャシフレーム6の上に水平
に載った状態にある荷積み状態が実線で示され、荷台3
の先端(運転室側の端部)を少しだけ上昇させた状態が
想像線で示されている。本発明において、図3の想像線
で示す荷台の傾斜位置が、荷台積載物の重量測定を行う
のに適した傾斜レベルである。かかる所定の傾斜レベル
は、荷台3を上昇させる際に、上昇初期の衝撃荷重を避
けるレベルであって、積載物が落下する惧れのないほん
の少し傾斜したレベルに選ばれる。そして、最適の傾斜
レベルとしては、荷台からの荷重が各旋回連結部分11
〜17に大きく作用する位置が選ばれる。実際のテスト
では、荷台3の先端をシャシフレーム6から120mm上
昇した傾斜レベルが最適であった。
のいずれかに、該旋回連結部分に加わった荷台積載物か
らの荷重に応答する重量信号を出力するピン形状の第1
のセンサ21が設けられる。また、シャシフレーム6に
対して荷台3の傾斜の程度が所定レベル(例えば、図3
の傾斜レベル)にあるのを検出する第2のセンサ22
が、荷台3とシャシフレーム6との間に設けられてい
る。実施例において、第1センサ21は、リフトアーム
7と荷台3との旋回連結部分11に、該連結部分の支軸
となるように配置されている。また、第2センサ22
は、荷台ダンプ用支軸19に近いが一定長さ離れた位置
に設けられている。参考のため、図2及び図3には、実
施例における第1センサ21の位置を符号で示し、図1
及び図3には、実施例における第2センサ22の位置を
符号で示す。
に、第1センサ21からの重量信号及び第2センサ22
から荷台の傾斜レベルの検出信号を、それぞれ受けるよ
うに接続され、荷台3が前記所定のレベルに傾斜したと
き、第1センサ21からの重量信号を処理して荷台積載
物の重量を指示するよう処理する計測装置23を有す
る。この計測装置23は、運転室18に配置され、運転
者によって操作され、運転者が積載物の重量をそのまま
知ることができるようになっている。計測装置23に
は、重量を数字として指示する表示器25が設けられ、
荷台が所定レベルの位置にあることを示すパイロットラ
ンプやLED等の視覚的表示手段26が設けられる。ま
た、計測装置23にはプリンタ27が設けられ、測定し
た重量を記録することもできる。
8を参照して説明する。図5には、連結部分11の拡大
図が示されている。第1センサ装置21は、リフトアー
ム7と荷台3との旋回連結部分11に、該連結部分の支
軸となるように形成されて取付けられた円筒状の中空ピ
ン29から成る。中空ピン29は、荷台3の下面のブラ
ケット30の支持部31とリフトアーム7の連結筒部3
3を貫通しており、リフトアーム7をブラケット30
(ひいては荷台3)に対して旋回可能に連結している。
なお、ピン29は、ブラケット30の支持部31に対し
て回転しないように且つ抜出さないように、各端の近く
にそれぞれキー溝34が形成されており、このキー溝3
4には、ブラケット30の支持部31に隣接して設けら
れたキー片35が嵌合して、ピン29の回転の防止と抜
止めがなされている。また、リフトアーム7の連結筒部
33とピン29との間には、ピン29を中心とする旋回
を滑らかにするための環状のブッシュ37が設けられて
いる。
において、中空ピン29には、ピンの強度を保ちつつピ
ンの変形を可能にする程度の直径の空洞38が軸方向に
貫通している。ピン29の外周面には、2つの周溝39
が形成されている。この周溝39は少なくとも1つあれ
ばよく、荷台3の上昇時に、ピン29に加わる積載物の
重量によってピン29が撓んで変形するものであればよ
い。荷台3の上昇時、ピン29には、中央部分41にお
いてリフトアーム7の押上げに対抗する力(すなわち積
載物の荷重)が下向き矢印42のように加わり、ピン2
9の両端部43においては、荷台下面のブラケット30
の支持部31が積載物重量の押下げ力に対抗する力(荷
重を受ける力)が上向き矢印45のように加わる。従っ
て、ピン29は、周溝39の部分で大きく変形するよう
に撓んでこの部分にひずみが形成される。なお、周溝3
9は、ピン29の強度を損なわないように幅や深さが選
定される。
の外周面には、荷台上昇時の荷重によるピンの変形を感
知する手段(46)が設けられている。なお、図示して
いないが、ピン29の空洞38の内周面の、各周溝39
に対応する位置に、荷台上昇時の荷重によるピンの変形
を感知する手段を設けることもできる。これらの感知手
段の代表的のものとしては、変形すなわち物理的ひずみ
を電気信号に変換できるストレーンゲージが挙げられ
る。図6においては、ピンの変形の感知手段としてのス
トレーンゲージ46が、各周溝39の外周面に、一対直
径方向に対向する位置に取付けられている。各ストレー
ンゲージ46には説明の便宜上、〜の記号も付され
ている。このストレーンゲージ46は図7の平面図に示
すように、細長いシート状に形成されている。各ストレ
ーンゲージ46からの信号は、図5に示すように、中空
ピン29の一端に設けられたコネクタ47に送られてピ
ン18の外部に出力される。なお、中空ピン29の空洞
38を塞ぐカバー49及び50が設けられている。
ージ46〜46は、ブリッジ回路51を形成するよ
うに接続されている。図示のように、1つの周溝39に
おいて対向するストレーンゲージ46及び、並びに
46及びの交点には、車両のバッテリ等から得られ
た直流電源53が接続される。そして、ストレーンゲー
ジ46との交点及びとの交点からひずみ信号が
出力される。これらの電源入力及び信号出力は、コネク
タ47を介して行われる。図示のように各ストレーンゲ
ージ46〜を図示のブリッジ回路51に接続するこ
とにより、たとえ中空ピン29のひずみが小さくても、
出力電圧を大きくすることができる。出力された信号
は、積載物の重量を表す重量信号となって、運転室の計
測装置23に送られる。
の旋回連結部分のピンとして形成されるので、旋回連結
部分11〜17のいずれにも取付けることができる。ま
た、旋回連結部分が車両の幅方向に対をなしている場合
には、両方の連結部分に設けてもよく、これによって、
重量の測定精度が向上する。
ャシフレーム6に対する荷台3の傾斜の程度が所定レベ
ルにあるのを検出する第2センサ22の詳細を示してい
る。第2センサ22は、図3に図示のように、荷台ダン
プ用支軸19から一定長さ離れた位置に配置されてい
る。図9において、第2センサは、シャシフレーム6に
固定されたブラケット54に固定された第1素子として
の近接スイッチ55と、荷台3の床面側の荷台フレーム
57に固定された別のブラケット58に取付けられた第
2素子としての近接片59とから成る。荷台3が上昇し
て、図3の想像線で示す位置まで上昇すると、図9に示
すように近接スイッチ55に近接片59が近づいて近接
スイッチ55からオン信号が出力される。近接スイッチ
55と近接片59の位置は、オン信号が出力される荷台
3の傾斜のレベルを、例えば、荷台3の先端(運転室側
の端部)がシャシフレーム6から120mm上昇した位置
にあるように選定される。この値は、100mm〜200
mmの内の任意の値から選定されるが、前記の傾斜レベル
が最適であった。なお、近接片59が近接スイッチ55
に近づいてから離れるまでの一定の時間、近接スイッチ
55は、オン信号を出力し続ける。この近接スイッチ5
5のオン信号が、第2センサ22の荷台傾斜レベル検出
信号となって、図4のように、計測装置23に入力され
る。
され、運転者は積載物の重量をそのまま知ることができ
る。動作において、運転者は荷台3の上昇動作を行わせ
る。この上昇動作によって、荷台3の先端がシャシフレ
ーム6から120mm上昇すると、第2センサ22から所
定レベル検出信号が出力され、計測装置23は、第1セ
ンサ21からの重量信号を取り入れ始める。重量信号の
取り入れは、所定レベル検出信号(すなわち近接スイッ
チ55のオン信号)が出力されている間、例えば、1秒
間に100回の割合で行われる。このように、荷台3が
所定レベルにある間に、多数の重量信号を取り入れて、
その平均化処理を行い、測定値の精度を向上させてい
る。計測装置23には、マイクロプロセッサ等の処理手
段やRAM等の記憶手段が設けられており、前記の平均
化処理を行い、処理した重量の測定値をそのまま保持
し、次の測定のためには、リセットできるように構成さ
れている。この重量測定値は、計測装置23の表示器2
5に表示され、運転者はそれ見るだけで、荷台積載物の
重量を知ることができる。また、運転者は計測装置23
の視覚的表示手段26を見ることによって積載物の重量
測定が行われていること知ることができ、上昇中の荷台
を所定レベルに傾斜したまま停止して重量の測定を正確
に行うことができる。更に、プリンタ27を動作させ
て、積載物の重量を時間やその他の条件とともに記録す
ることもできる。
下ろしするときに、そのダンプの途中において、積載物
の重量を知ることができる。また、荷台3を少しだけ傾
斜した前記の所定レベルに停止することで、重量の測定
を行うこともできる。更に、荷台3を前記所定レベルよ
り高く上昇した後、下降する途中において、前記所定の
レベルに傾斜したときにも荷台積載物の重量を測定する
ことができる。但し、上昇時の測定と下降時の測定とで
は、上昇時には押上げ力を必要とするのに対して、下降
時には荷台自重を支えるだけでよく、旋回連結部分11
〜17への力が違ってくるので、補正する必要がある。
としての油圧シリンダと荷台もしくはシャシとの旋回連
結部分の支軸として設けられてその旋回部分に加わる力
を積載物の重量として検出するので、荷台積載物の重量
は直接検出するのと同じ程度に正確に得られ、更に、第
2センサによって、荷台の傾斜が一定のレベルに達した
ときにのみ重量の測定を行うので、荷台積載物の重量の
測定が常時一定の条件で行われ、これによって、常に正
確な重量の測定が行われ、測定者すなわち運転者も熟練
を必要とせずに、荷台の上昇、停止又は下降するだけ
で、正確な重量の測定を行うことができる。実験によれ
ば、荷台をシャシフレームから120mm上昇させたと
き、重量を測定した場合、その指示は100Kg単位
で、精度高く表示することができ、その測定誤差もほん
の少しであり、更に、種々の路面条件でも高い精度で測
定できた。これらの測定は、センサ装置からの信号を運
転台に置かれた測定装置に入力し、運転者にそのまま表
示でき、従って、ダンプ車両等の傾斜荷台付き車両の重
量測定を自車で簡単に行うことができる。
成す円筒形状の中空ピンとして形成し、該中空ピンの外
周面に少なくとも1つの周溝を形成し、該周溝に荷台傾
斜時の荷重による中空ピンの変形を感知する手段を設
け、該感知手段からの信号が前記重量信号として出力さ
れるようにすることができ、これによって、旋回連結部
分の支軸そのものが、荷台の積載物の重量を測定するめ
のセンサとして作用し、センサ装置の省スペース化が図
られ、ピンに加わる荷台上昇時の荷重によるピンの変形
は、ピン外周面の周溝によって確実に且つ精確になさ
れ、精度の高い、測定誤差の少ない、重量測定を行うこ
とができた。
る。
ある。
の旋回連結部分、荷台、シャシフレーム、荷台ダンプ用
支軸とを図式化して示す図である。
関連も合わせて示すブロック図である。
び他のリンク機構の旋回連結部分を示す図である。
1センサの中空ピンの斜視図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 車両シャシと傾斜荷台と該荷台を前記シ
ャシから昇降させる駆動手段とを備えた傾斜荷台付き車
両の積載物の重量測定装置において、 前記駆動手段と前記荷台もしくはシャシとの旋回連結部
分または前記駆動手段のリンク間の旋回連結部分のいず
れかに設けられて、該旋回連結部分に加わった前記荷台
積載物からの荷重に応答する重量信号を出力するピン形
状の第1センサと、前記荷台と前記シャシの間に設けら
れ、該シャシに対する荷台の傾斜の程度が所定レベルに
あるのを検出する第2センサと、前記第1センサからの
重量信号及び前記第2センサの検出信号を受けるように
接続され、荷台が前記所定のレベルに傾斜したとき、前
記第1センサからの重量信号を処理して荷台積載物の重
量を指示するよう処理する計測手段とから成ることを特
徴とする積載物の重量測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の重量測定装置におい
て、前記ピン形状の第1センサは、前記旋回連結部分の
支軸を成す円筒形状の中空ピンとして形成されており、
該中空ピンの外周面には少なくとも1つの周溝が形成さ
れて、該周溝に荷台傾斜時の荷重による中空ピンの変形
を感知する手段が設けられ、該感知手段からの信号が前
記重量信号として出力されることを特徴とする重量測定
装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の重量測定装置におい
て、前記感知手段はストレーンゲージであることを特徴
とする重量測定装置。 - 【請求項4】 請求項2に記載の重量測定装置におい
て、前記周溝が、中空ピンの外周面に軸方向に間隔をお
いて2つ形成されており、各周溝の外周面または内周面
に前記ストレーンゲージが設けられていることを特徴と
する重量測定装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の重量測定装置におい
て、各周溝にはストレーンゲージが直径方向に対向して
一対設けられており、2つの周溝に設けられたストレー
ンゲージは、ブリッジ回路を成すように接続されている
ことを特徴とする重量測定装置。 - 【請求項6】 請求項1に記載の重量測定装置におい
て、前記第2センサはシャシに取付けられた第1素子と
傾斜荷台に取付けられた第2素子とを有する近接センサ
であり、荷台先端部がシャシに対して100mmから20
0mmまでの範囲の中の所定の高さに達したとき、第1及
び第2素子が相互に近接してオン信号を出力することを
特徴とする重量測定装置。 - 【請求項7】 請求項1に記載の重量測定装置におい
て、前記計測手段は車両の運転室に設けられ、該計測手
段は、荷台が上昇の途中において前記所定レベルに傾斜
したとき、荷台積載物の重量を指示してその指示値を保
持する構成であることを特徴とする重量測定装置。 - 【請求項8】 請求項1に記載の重量測定装置におい
て、前記計測手段は車両の運転室に設けられ、該計測手
段は、荷台が前記所定レベルより高く上昇させられた後
に下降する途中において前記所定のレベルに傾斜したと
き、荷台積載物の重量を指示してその指示値を保持する
構成であることを特徴とする重量測定装置。 - 【請求項9】 請求項7または8に記載の重量測定装置
において、前記計測手段は、荷台が前記所定レベルにあ
る間に、前記第1センサからの重量信号を複数取り入れ
て、該複数の重量信号の平均化処理を行うことを特徴と
する重量測定装置。 - 【請求項10】 請求項7または8に記載の重量測定装
置において、前記計測手段は、前記第2センサからの検
出信号を受けて荷台が前記所定レベルにあることを視覚
的に表示する手段を有することを特徴とする重量測定装
置。
Priority Applications (1)
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JP25131896A JP4028609B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 傾斜荷台付き車両の積載物の重量測定装置 |
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JP25131896A JP4028609B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 傾斜荷台付き車両の積載物の重量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1096663A true JPH1096663A (ja) | 1998-04-14 |
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JP2011242375A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Jfe Advantech Co Ltd | 重量計量装置 |
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