JPH11304576A - 積載量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間の荷重に起因するバネ３の経年変化に
よる計測誤差をなくすことができる積載量計測装置を提
供する。 【解決手段】 荷台１と車軸固定部２との間に設置され
ている油圧シリンダ５に対し油圧装置６から油圧を加
え、油圧シリンダ５の一定の力で荷台１を押し上げ、そ
のときのバネ３の長さの変化量を距離センサ４で計測
し、上記油圧シリンダ５の一定の力と当該バネ３の長さ
の変化量とにより、その時点の新たなバネ定数を求め、
以後の積載量計測に際しては、制御算出装置７が当該新
たなバネ定数と積載に伴うバネ３の長さの変化量とから
積載重量を求め、これを表示装置８に表示するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、車両（例えば、
トラック、ダンプカー、冷凍車、電車等）に積載されて
いる積載物の重量を計測する積載量計測装置等に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ところで、一般に上記のような車両で
は、荷台を、タイヤ等の車軸が回転自在に固定されてい
る車軸固定部（以下車軸固定部という）から、バネ（本
明細書においては、コイルバネ、板バネを含む）等の弾
性物で浮かす構造にすることによって、上記荷台側への
衝撃の緩和を図っている。そして、従来の上記積載量計
測装置の多くは、図２に示すように、上記衝撃緩和用の
バネ３の積載時の長さの減少量を、光等を利用した距離
センサ４で計測し、その減少量を算出回路部１７に送
り、ここで算出した積載量を表示部１８に表示するとい
う構成となっていた。すなわち、上記のような積載量計
測装置を利用した積算量計測では、予め、当初におい
て、積載量をゼロとした状態（すなわち上記バネ３に加
わる荷重は、上記荷台によるものだけの状態）での荷台
１と車軸固定部２との間の距離（すなわちバネ３の長
さ）を距離センサ４で計測して、それを算出回路部１７
に記憶しておく。そして、日々の積載物の計測に際して
は、その都度、積載状態で、再度、上記と同様にして、
荷台と車軸固定部との間の距離（すなわち積載物を積載
した後のバネの長さ）を計測する。そして、上記のよう
にして計測した２つの距離の差（すなわち、積載による
バネの長さの変化量）を求め、この差と予め計測されて
いる当該バネのバネ定数（上記のような態様でのバネの
利用は、バネの長さの変化量が当該バネへの荷重に比例
する範囲で行なわれるので定数となる）との積を求め、
これを積載量として出力する構成となっている。なお、
１台の車両の荷台１は、複数個の場所（各タイヤの直上
部近傍）に配設されている複数個（４輪車の場合は４
個）のバネ３で浮かされているが、図２では、それを４
個とし、その内の１個のバネ３の近傍のみを示し、他の
部分の図示を省力している（そのため算出回路部１７に
は、同図に示すように他の３個のバネ３近傍の距離セン
サー４からの計測結果も入力している）。また、実際に
１個のバネ３にかかる荷重は、荷台１及び積載物の全重
量の上記の複数（例えば上記例では４）分の１となるが
（各バネ３に均一に荷重がかかると仮定している）、仮
にこれを荷台１及び積載物の重量と呼び、最終的に荷台
１及び積載物の全重量を得る際には、算出回路部１７等
で計測値を上記複数（例えば上記例では４）倍すればよ
いと言う観点から、荷台１及び積載物の全重量の上記の
複数（例えば上記例では４）分の１を、仮に荷台１及び
積載物の重量と呼んでいるが、以下においても同様とす
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の積載量計
測装置による計測は、積載量がゼロの無積載状態でのバ
ネ長さ、およびバネ定数は不変で常に一定であることを
前提とするものである。しかし、上記バネは、長時間
（長期間）荷重により塑性変形し、例えば無荷重時の長
さおよび弾性定数も変化するので、上記無積載状態での
バネ長さおよびバネ定数も変化する。従って、上記前提
は、現実には成立せず、上記従来の積載量計測装置によ
る計測では、経年的に誤差が多いものとなっていく。

【０００４】本願発明は上述のような事情に鑑みてなさ
れるものであり、荷台を車軸固定部から浮かせているバ
ネが、長時間荷重による経年変化で変質しても、この変
質に伴なう計測誤差を補正して正確な積載量を計測でき
るようにした積載量計測装置等の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、荷
台を、タイヤの車軸等が回転自在に固定されている車軸
固定部から、バネで浮かす構造になっている車両に積載
されている積載物の重量を計測する積載量計測装置を以
下のように構成した。即ち、上記荷台と上記車軸固定部
との間に取付けられ、荷台等を浮かしてる状態の上記バ
ネの長さを計測する距離センサと、上記荷台と上記車軸
固定部との間に設置され、上記荷台と上記車軸固定部と
の間の間隔を押し拡げ、上記バネの長さが変化するよう
な力を発生する油圧シリンダと、制御信号を受けて、上
記油圧シリンダに油圧を与える油圧装置と、送られてき
た積載重量データを表示する表示装置と、制御算出装置
とを備え、上記バネの変質による積載重量の計測誤差を
除くために行う補正処理に際しては、上記制御算出装置
が、所定制御信号を上記油圧装置に送り、上記油圧シリ
ンダに一定の力を発生させると共に、当該力によるバネ
の長さの変化量を上記距離センサーからの出力の変化よ
り求め、当該長さの変化量と上記一定の力とから、新た
なバネ定数を得て、これを記憶し、他方、上記補正処理
後に、上記油圧シリンダーが上記のような力を発生しな
いようにした上で行う実際の積載重量の計測に際して
は、上記制御算出装置が、積載の前後の上記バネの長さ
の変化量を上記距離センサの出力より求めると共に、当
該長さの変化量と記憶している上記新たなバネ定数との
積を得て、この積を積載重量として上記表示装置に送出
するように構成した。

【０００６】請求項２の発明では、荷台を、タイヤの車
軸等が回転自在に固定されている車軸固定部から、バネ
で浮かす構造になっている車両に積載されている積載物
の重量を計測する積載量計測装置を以下のように構成し
た。即ち、上記荷台と上記車軸固定部との間に取付けら
れ、荷台等を浮かしてる状態の上記バネの長さを計測す
る距離センサと、上記荷台と上記車軸固定部との間に設
置され、上記荷台と上記車軸固定部との間の間隔を押し
拡げ、上記バネの長さが変化するような力を発生する油
圧シリンダと、制御信号を受けて、上記油圧シリンダに
油圧を与える油圧装置と、送られてきた積載重量データ
を表示する表示装置と、制御算出装置とを備え、上記バ
ネの変質による積載重量の計測誤差を除くために行う補
正処理に際しては、上記制御算出装置が、上記バネの長
さを上記距離センサーからの出力より求め、当該バネの
長さの変化量が予め定められている一定のものとなるよ
うに、制御信号を上記油圧装置に送ることによって上記
油圧シリンダが発生する力を調節し、そのときの当該力
と上記バネ長さの一定変化量とから、新たなバネ定数を
得て、これを記憶し、他方、上記補正処理後に、上記油
圧シリンダーが上記のような力を発生しないようにした
上で行う実際の積載重量の計測に際しては、上記制御算
出装置が、積載の前後の上記バネの長さの変化量を上記
距離センサの出力より求めると共に、当該長さの変化量
と記憶している上記新たなバネ定数との積を得て、この
積を積載重量として上記表示装置に送出するように構成
した。

【０００７】請求項３の発明では、荷台を、タイヤの車
軸等が回転自在に固定されている車軸固定部から、バネ
で浮かす構造になっている車両に積載されている積載物
の重量を、積載前後の上記バネの長さの変化と当該バネ
のバネ定数とより計測する積載量計測装置における上記
バネへの長期荷重による計測誤差を除く積載量計測装置
補正方法を以下のようにした。即ち、先ず第１に、上記
荷台と上記車軸固定部との間へ、この間隔を押し拡げて
上記バネへの荷重を緩和してやるような力を加えると共
に、この力を加える動作の前後でのバネの長さの変化量
を求めて、次いで第２に、上記バネの長さの変化量に対
する上記力の変化率を求めて、この変化率を補正後のバ
ネ定数として、以後の計測に利用することにより上記計
測誤差を除くようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の実施の形態に
係る積載量計測装置を、４輪トラックの荷台１、前記バ
ネ３および車軸固定部２との関係で示すものである。す
なわち、本実施の形態は、距離センサ４、油圧シリンダ
５、当該油圧シリンダ５に油圧を与える油圧装置６、制
御算出装置７、および表示装置８からなる（なお、当該
実施の形態は４輪のトラック用のものであり、また図１
では、距離センサ４、油圧シリンダ５に関しては、上記
４輪中の１つのタイヤの直上部に取付けられているバネ
３の近傍に配設されているものだけを示し、他の図示は
省略している）。ここで距離センサ４は、従来例におけ
るものと概ね同様のものであり、荷台１と車軸固定部２
との間に固定的に設置され、この間の距離すなわちバネ
３の長さを光等で検出し、検出結果を制御算出装置７に
送出するセンサである。油圧シリンダ５は、荷台１、車
軸固定部２間に設置されて油圧装置６からの油圧を受
け、荷台１を押し上げて荷台１と車軸固定部２との間の
距離すなわちバネ３の長さを長くする（実際は圧縮の程
度を緩和する）油圧シリンダである。油圧装置６は、制
御算出装置７からの制御信号を受けて、上記４輪のトラ
ックの４つのタイヤの直上部の荷台１、車軸固定部２間
にそれぞれ設置されている４つの油圧シリンダ５（な
お、上記のように図１には、そのうちの１個だけを図示
し、他の図示は省略している）に、上記制御信号で指示
された油圧を与える装置である。制御算出装置７は、予
め設定されている制御手順により、制御信号を油圧装置
６に送り当該油圧装置６を制御するとともに、上記４輪
のトラックの４つのタイヤの直上部にそれぞれ固定設置
されている４つの距離センサ４からの検出結果（前記の
ようにバネ３の長さに対応している）を取込み、当該検
出結果に基づいて、バネ３のバネ定数或いは、上記４輪
のトラックに積載されている積載物の重量を算出し、当
該算出結果を表示装置８に送出する装置である。表示装
置８は、制御算出装置７から送られてきた上記算出結果
を表示する装置である。

【０００９】上記のように構成された積載量計測装置で
は、これを利用して、バネ３の経年変化が、あまり大き
くならない期間（例えば、２ケ月）間隔で、以下の補正
処理を実行する。すなわち、先ず、荷台１上に積載物を
載せない無積載状態で、距離センサ４からの計測結果を
入力している制御算出装置７に、無積載状態でのバネ３
の長さＬｏ（すなわちバネ３に荷台１の重量だけが加わ
っている状態でのバネ３の長さ）を算出させ、これを記
憶させておく。次に、制御算出装置７からの制御信号で
油圧装置６から油圧シリンダ５に油圧を与え油圧シリン
ダ５に一定の力Ｆを発生させる。このとき、当該油圧シ
リンダ５の力Ｆにより荷台１と車軸固定部２の間の間隔
は大きくなり、当然にバネ３の長さも長くなるが、この
ときのバネ３の長さの変化量Ｄを、距離センサ４から検
出結果を取込んでいる制御算出装置７が算出する。次い
で制御算出装置７は、上記油圧シリンダ５が発生した力
Ｆを上記バネ３の長さの変化量Ｄで除し、その商をその
時点の新たなバネ定数Ｋ（補正後のバネ定数Ｋ）とし
て、記憶する（このバネ定数Ｋを求める作業に際して
は、必ずしも前記無積載状態でなくてもよい）。そし
て、最終に、油圧装置６から油圧シリンダ５への油圧供
給を停止しておく。

【００１０】以上のようにして、上記補正処理を行なっ
た後、当該トラックに積載物を積載し、それを計測しよ
うとする場合には、その時点の（積載後の）バネ３の長
さＬ１を、距離センサ４からの計測結果を入力する制御
算出装置７で算出させ、この長さＬ１と記憶しておいた
前記長さＬ０との差（すなわち、上記積載によるバネ３
の長さの変化分）と、記憶しておいた前記その時点の新
たなバネ定数Ｋとの積を得て、これを積載重量として表
示装置８に送出させる。そして、このとき、当該積載重
量は表示装置８に表示されることになる。これにより、
計測者は、極めて正確な積載重量を認識できることにな
る。

【００１１】なお、前記補正処理では、油圧シリンダ５
に一定の力Ｆを発生させ、そのときのバネ３の長さの変
化量Ｄを距離センサ４からの計測結果により求め、一定
の力Ｆを上記長さの変化量Ｄで除してバネ３のバネ定数
を求めたが、逆にバネ３の長さの変化量Ｄが予め定めた
一定長さになるように、油圧装置６の油圧により油圧シ
リンダ５の発生する力Ｆの方を調整し、当該力Ｆを当該
一定長さで除してバネ３のバネ定数を求めてもよいこと
は勿論である。

【００１２】また、上記実施の形態は、本発明を、荷台
１が圧縮された状態のバネ３に支えられる構造のトラッ
クに適用したものであったが、荷台１が伸ばされた状態
のバネ３により引上げられている構造のトラックにも本
願発明を適用できることは勿論である。

【００１３】

【発明の効果】以上詳述したように、本願発明によれ
ば、荷台を車軸固定部から浮かせているバネが、長時間
荷重による経年変化で変質しても、この変質に伴なう計
測誤差を補正して正確な積載量を計測できるようにした
積載量計測装置等の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態の構成を説明するための
図である。

【図２】従来例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 荷台 ２ 車軸固定部 ３ バネ ４ 距離センサ ５ 油圧シリンダ ６ 油圧装置 ７ 制御算出装置 ８ 表示装置 １７ 算出回路部 １８ 表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷台を含む車両本体（以下、荷台とい
   う）を、タイヤの車軸等が回転自在に固定されている車
   軸固定部から、バネ等の弾性物（以下、バネという）で
   浮かす構造になっている車両に積載されている積載物の
   重量を計測する積載量計測装置であって、 上記荷台と上記車軸固定部との間に取付けられ、荷台等
   （荷台のみ或いは荷台と積載物）を浮かしてる状態の上
   記バネの長さを計測する距離センサと、 上記荷台と上記車軸固定部との間に設置され、上記荷台
   と上記車軸固定部との間の間隔を押し拡げ、上記バネの
   長さが変化するような力を発生する油圧シリンダと、 制御信号を受けて、上記油圧シリンダに油圧を与える油
   圧装置と、 送られてきた積載重量データを表示する表示装置と、 制御算出装置とを備え、 上記バネの変質による積載重量の計測誤差を除くために
   行う補正処理に際しては、上記制御算出装置が、所定制
   御信号を上記油圧装置に送り、上記油圧シリンダに一定
   の力を発生させると共に、当該力によるバネの長さの変
   化量を上記距離センサーからの出力の変化より求め、当
   該長さの変化量と上記一定の力とから、新たなバネ定数
   を得て、これを記憶し、 他方、上記補正処理後に、上記油圧シリンダーが上記の
   ような力を発生しないようにした上で行う実際の積載重
   量の計測に際しては、上記制御算出装置が、積載の前後
   の上記バネの長さの変化量を上記距離センサの出力より
   求めると共に、当該長さの変化量と記憶している上記新
   たなバネ定数との積を得て、この積を積載重量として上
   記表示装置に送出するようにした積載量計測装置。
2. 【請求項２】 荷台を、タイヤの車軸等が回転自在に固
   定されている車軸固定部から、バネで浮かす構造になっ
   ている車両に積載されている積載物の重量を計測する積
   載量計測装置であって、 上記荷台と上記車軸固定部との間に取付けられ、荷台等
   （荷台のみ或いは荷台と積載物）を浮かしてる状態の上
   記バネの長さを計測する距離センサと、 上記荷台と上記車軸固定部との間に設置され、上記荷台
   と上記車軸固定部との間の間隔を押し拡げ、上記バネの
   長さが変化するような力を発生する油圧シリンダと、 制御信号を受けて、上記油圧シリンダに油圧を与える油
   圧装置と、 送られてきた積載重量データを表示する表示装置と、 制御算出装置とを備え、 上記バネの変質による積載重量の計測誤差を除くために
   行う補正処理に際しては、上記制御算出装置が、上記バ
   ネの長さを上記距離センサーからの出力より求め、当該
   バネの長さの変化量が予め定められている一定のものと
   なるように、制御信号を上記油圧装置に送ることによっ
   て上記油圧シリンダが発生する力を調節し、そのときの
   当該力と上記バネ長さの一定変化量とから、新たなバネ
   定数を得て、これを記憶し、 他方、上記補正処理後に、上記油圧シリンダーが上記の
   ような力を発生しないようにした上で行う実際の積載重
   量の計測に際しては、上記制御算出装置が、積載の前後
   の上記バネの長さの変化量を上記距離センサの出力より
   求めると共に、当該長さの変化量と記憶している上記新
   たなバネ定数との積を得て、この積を積載重量として上
   記表示装置に送出するようにした積載量計測装置。
3. 【請求項３】 荷台を、タイヤの車軸等が回転自在に固
   定されている車軸固定部から、バネで浮かす構造になっ
   ている車両に積載されている積載物の重量を、積載前後
   の上記バネの長さの変化と当該バネのバネ定数とより計
   測する積載量計測装置における上記バネへの長期荷重に
   よる計測誤差を除く積載量計測装置補正方法であって、 先ず第１に、上記荷台と上記車軸固定部との間へ、この
   間隔を押し拡げて上記バネへの荷重を緩和してやるよう
   な力を加えると共に、この力を加える動作の前後でのバ
   ネの長さの変化量を求めて、 次いで第２に、上記バネの長さの変化量に対する上記力
   の変化率を求めて、この変化率を補正後のバネ定数とし
   て、以後の計測に利用することにより上記計測誤差を除
   く積載量計測装置補正方法。