WO2018016481A1 - 車両の重量測定装置 - Google Patents

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WO2018016481A1
WO2018016481A1 PCT/JP2017/025941 JP2017025941W WO2018016481A1 WO 2018016481 A1 WO2018016481 A1 WO 2018016481A1 JP 2017025941 W JP2017025941 W JP 2017025941W WO 2018016481 A1 WO2018016481 A1 WO 2018016481A1
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WO
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diaphragm
oil chamber
collar
sealing
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/025941
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English (en)
French (fr)
Inventor
真史 疋田
栄作 鈴木
駿介 鈴木
松田 靖之
Original Assignee
日本精工株式会社
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Priority to US16/318,797 priority patent/US20190285461A1/en
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    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
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    • GPHYSICS
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    • G01GWEIGHING
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    • GPHYSICS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60Load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/02Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm
    • B60G3/04Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm the arm being essentially transverse to the longitudinal axis of the vehicle
    • B60G3/06Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm the arm being essentially transverse to the longitudinal axis of the vehicle the arm being rigid

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for measuring the weight of a vehicle, and more particularly to an apparatus for measuring the weight of a vehicle that is incorporated in an automobile suspension device and detects overloading.
  • overloading may cause various problems as described below and must be avoided.
  • the motor performance of the automobile may be reduced or the components may be damaged due to overloading, which may cause an accident.
  • overloading there are many factors that cause accidents such as breakage of an axle (hub), breakage of a tire (burst), a braking distance becomes long and the brake is overheated and hardly works, and the vehicle easily rolls over.
  • Road maintenance costs will be incurred due to severe road damage caused by overloading.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Document 1 and the like, many simple load measuring devices that can be mounted on a vehicle and measure a load (weight) have been proposed.
  • a base assembly in which two welded portions are welded to different mounting positions of a member to be loaded that expands and contracts when a vehicle load is applied, and the vehicle is supported by the base assembly
  • a compression strain detection sensor element whose output changes as the base assembly expands and contracts in a direction in which the two welded portions approach and separate due to a change in load applied to the amplifier, and an amplifier that amplifies the output of the compression strain detection sensor element Is a simple load measuring device that measures a load by detecting compressive strain.
  • Such a load measuring device is generally composed of two functional blocks.
  • the first functional block includes a hydraulic chamber (oil chamber) filled with a measurement fluid (hydraulic oil), a diaphragm configured to be able to press and deform a part of the oil chamber, and an oil chamber in communication with the diaphragm.
  • It is the load detection part fixed to the vehicle which consists of a pressure sensor which detects the pressure change of the oil chamber by the press of.
  • the second functional block is a piston portion that moves according to the load and presses the diaphragm by the elastic force of the spring.
  • the diaphragm and pressure sensor of the load detection unit are attached to the bottom plate when incorporated in the suspension device for the rear wheel of the vehicle, and the attachment portion (top plate) when incorporated in the suspension device for the vehicle front wheel. ).
  • the mounting structure of the pressure sensor to the bottom plate (or mounting part) is a sealed structure using a screw such as a taper screw so that the leakage of the measurement fluid can be sealed and the pressure sensor itself can be fixed. Is used.
  • a sealing structure using a screw is easy to manufacture and is widely used for the purpose of sealing a liquid.
  • the pressure sensor when the pressure sensor is fixed and fastened, the pressure sensor is moved in the axial direction by the action of the screw. Therefore, the pressure sensor is fixed and fastened so as to push away the measurement fluid. .
  • the measurement fluid is in equilibrium with the atmospheric pressure in the oil chamber before the pressure sensor is fixed, but the measurement fluid becomes excessive with respect to the volume of the oil chamber by fixing the pressure sensor, and the pressure in the oil chamber is increased. Become. In general, since the measurement fluid is not compressible or very small, even if the advance amount of the pressure sensor by screwing is very small, the pressure in the oil chamber is greatly affected.
  • the present invention has been made to solve such problems of the prior art, and the problem is that the pressure in the oil chamber is kept constant even when the pressure sensor is fixed with screws.
  • the object is to provide a manageable weight measuring device.
  • Another object of the present invention is to improve the assemblability, further improve the sealing performance, and reduce the cost.
  • the first aspect of the present invention comprises a moving body that is moved by a spring force of a spring, a diaphragm that is press-deformable by the movement of the moving body, and a predetermined measurement fluid,
  • An oil discharge hole including an oil chamber in which an internal pressure can be changed by pressing a diaphragm and a pressure sensor capable of detecting a pressure change in the oil chamber, and capable of discharging excess hydraulic oil in the oil chamber to the atmosphere side
  • a weight measuring device for a vehicle comprising: a sealing portion formed by sealing an oil discharge hole that discharges the excess hydraulic oil.
  • the pressure sensor is attached, and an attachment portion that forms the oil chamber in cooperation with the diaphragm is provided.
  • the oil discharge hole portion is formed in the attachment portion. Is to be formed.
  • the bottom surface is installed in contact with the arm of the suspension device, covers the bottom plate having a groove portion opened on the upper surface side, the opening region of the groove portion, and is filled with a predetermined measurement fluid together with the groove portion.
  • a diaphragm that forms an oil chamber in a predetermined space, and a surface portion that is formed to have a larger diameter than an outer diameter of the opening region of the groove portion, and a surface portion closer to the outer diameter of the diaphragm is a surface portion outside the opening region of the groove portion.
  • An annular collar that is sandwiched between the collars and is fixed to be movable in the longitudinal direction of the suspension device on the inner diameter side of the collar, and is arranged via a collar and a gap on the upper side of the collar, and the spring of the suspension device
  • a piston that can press the diaphragm by the elastic force of the spring
  • a spring seat that receives one end of the spring and is interposed between the piston, and a bottom plate of the bottom plate
  • a pressure sensor that can detect a change in pressure of the measurement fluid in the oil chamber that can be changed by movement of the piston, and can discharge excess hydraulic oil in the oil chamber to the atmosphere side.
  • the vehicle weight measuring device is characterized by comprising a hole and a blockade formed by blocking the oil discharge hole from which the excess hydraulic oil is discharged.
  • a suspension device the upper surface side being fixed to the vehicle side, a groove portion that is annularly provided on the lower surface side, an opening portion covering the groove portion, and the groove portion being An annular diaphragm that forms an oil chamber in a predetermined space, an annular inner collar that sandwiches and fixes the surface portion closer to the inner diameter of the diaphragm between the inner surface portion than the opening region of the groove portion, and the opening of the groove portion An annular outer collar that is formed larger than the outer diameter of the region, and that sandwiches and fixes the surface portion near the outer diameter of the diaphragm between the surface portion outside the opening region of the groove portion, and the inner collar A piston that is movable in the longitudinal direction of the suspension device between an outer diameter and an inner diameter of the outer collar, and that can press the diaphragm by the resilient force of the spring of the suspension device A bush that receives one end of the spring, a bearing device that is interposed between the piston and the bush, and is configured
  • the diaphragm has a sealing member integrally formed at least on a surface portion facing the oil chamber. This is a vehicle weight measuring device.
  • the diaphragm according to any one of the first aspect to the fourth aspect of the present invention, wherein the diaphragm is integrally formed with a seal member on a surface portion facing the oil chamber and a surface portion on the opposite side.
  • the present invention it is possible to provide a weight measuring device capable of managing the pressure in the oil chamber at a constant level even when the pressure sensor is fixed with a screw. Further, according to the present invention, it is possible to improve the assemblability, further improve the sealing performance, and reduce the cost.
  • the front view of the weight measuring apparatus for rear wheels as one Embodiment of the weight measuring apparatus of the vehicle in this embodiment is shown.
  • 1 shows an embodiment of a vehicle weight measuring apparatus according to the present embodiment, and is a longitudinal side view taken along line AA of FIG. It is an enlarged view of the area
  • the front view of the weight measuring apparatus for front wheels as a vehicle weight measuring apparatus in 2nd embodiment of this invention is shown.
  • FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 6 to 8 show a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 9 to 11 show a third embodiment
  • FIGS. Shows a fourth embodiment
  • FIGS. 14 to 16 show a fifth embodiment
  • FIGS. 17 to 19 show a sixth embodiment.
  • the present embodiment is an embodiment of the present invention, and is not construed as being limited thereto. The design can be changed within the scope of the present invention.
  • FIG. 5 shows an example in which the weight measuring device 100 for a vehicle according to the present embodiment is applied to a suspension device (suspension) 1 for a rear wheel of a trailing arm type automobile.
  • the arm (suspension arm) 2 has an axis perpendicular to the vehicle body center line (see the alternate long and short dash line in the figure) from a suspension member 3 (a component of the suspension device 1) that extends across the left and right sides of the vehicle. It is supported and can swing in the vertical direction behind the suspension member 3 (in the direction of the arrow in the figure).
  • a coil spring 5 is installed on the upper surface 2a of the arm 2 via the vehicle weight measuring device 100 of the present embodiment. The coil spring 5 is sandwiched between the arm 2 and the lower surface of the vehicle body.
  • the suspension device 1 shown in FIG. 5 is a configuration of a well-known trailing arm suspension device 1 except that the vehicle weight measurement device 100 of this embodiment is incorporated, and is particularly limited to the present embodiment. However, the design can be changed within the scope of the present invention.
  • the vehicle weight measuring device 100 which is a characteristic part of the present invention, will be described, and description of the configuration of the other suspension devices will be omitted.
  • the vehicle weight measuring device 100 includes a bottom plate 200 whose bottom surface is placed in contact with an arm 2 of a suspension device (suspension) 1, a collar 220 provided on the top surface of the bottom plate 200, a bottom plate 200 and a collar 220. Between the piston 300 and the diaphragm 230, the diaphragm 230 that can be sandwiched between the piston 300 and the piston 300 (moving body) that can press the diaphragm 230 in the vertical direction (the axial direction indicated by the arrow V in the figure).
  • a pad 310 (moving body), a spring seat 340 (moving body) that receives one end (lower end) of the coil spring 5 of the suspension device 1, a bottom plate 200 and a diaphragm 230 are formed, and a predetermined measurement fluid (actuation) Oil) provided in an oil chamber 201 filled with R and a lower surface 203 of the bottom plate 200
  • a pressure sensor 400 that can detect a change in pressure of the measurement fluid R filled in the oil chamber 201, and a thin annular stopper that is fixed to the outer peripheral lower end of the piston 300 and covers the outer peripheral lower end of the bottom plate 200. It is comprised with the ring 320 (refer FIG. 1 thru
  • the bottom plate 200 includes a disk-shaped lower surface 203, and an annular wall 205 projecting in a cylindrical shape with a predetermined thickness upward in the vertical direction (axial direction) V from the outer peripheral end of the lower surface 203; Are formed in a short cylindrical shape with an open upper surface, and the lower surface 203 is placed in contact with the arm 2 of the suspension device.
  • the bottom plate 200 is recessed from the inner peripheral end of the annular wall 205, and is recessed with a predetermined depth from the inner surface of the annular upper surface 204 that can accommodate a collar 220, which will be described later.
  • An annular diaphragm accommodating recess 231 that can accommodate a diaphragm 230 described later, and a cylindrical groove 202 that is recessed with a predetermined depth from the inner diameter of the diaphragm accommodating recess 231 and that can constitute an oil chamber 201 described later together with the diaphragm 230.
  • the bottom plate 200 is attached with the pressure sensor 400 and constitutes an attachment portion that forms the oil chamber 201 in cooperation with the diaphragm 230.
  • the stepped portion 207 is continuously formed in the circumferential direction on the outer surface 205a of the boundary area between the annular wall portion 205 and the lower surface 203, leaving the protruding portion 205b in part. That is, a stepped portion 207 is formed in a substantially C-ring shape in plan view on the outer surface 205a of the boundary area with the lower surface 203 of the annular wall portion 205 except for the protruding portion 205b.
  • the groove portion 202 that opens in a cylindrical shape is formed toward the upper surface 204 of the bottom plate 200 in a diaphragm housing recess 231 that is recessed in a cylindrical shape on the upper surface 204 of the bottom plate 200.
  • the diaphragm housing recess 231 includes an inner surface portion 232 that is annularly configured with a predetermined width on the outer diameter side of the groove portion 202.
  • the bottom plate 200 is provided with a plurality of bolt through holes 210a through which connecting bolts (dish bolts) 210 for fixing a collar 220, which will be described later, are passed at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a sensor connecting portion 206 is formed on the lower surface 203 of the bottom plate 200 facing the arm 2 so that the pressure sensor 400 can be connected integrally by hanging down at a predetermined length.
  • the sensor connecting part 206 penetrates the bottom plate 200 in the vertical direction (axial direction) V from the lower surface 206a to the groove part 202, and a cylindrical part 200b for connecting the pressure sensor 400 and a part of the cylindrical part 200b outward. And a non-cylindrical portion 200a protruding toward the surface.
  • the non-cylindrical portion 200a has the same protruding height as the lower surface of the cylindrical portion 200b (the lower surface of the sensor connecting portion 206) 206a, and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 200b (the outer peripheral surface of the sensor connecting portion 206). It is formed in a rectangular parallelepiped shape that protrudes outward and integrally with 206b.
  • the pressure sensor 400 can detect a pressure change of the measurement fluid R filled in the oil chamber 201.
  • the pressure sensor 400 measures the pressure, converts the pressure into a voltage signal, and transmits the voltage signal.
  • a sensor main body 404 formed in a columnar shape, an abutting flange surface 403 provided integrally on an end surface of the sensor main body 404, a detection unit 401 provided integrally on an end surface of the abutting flange surface 403, It is comprised with the front-end
  • the pressure sensor assumed in the present invention is appropriately selected and used within the scope of the present invention, as long as it has a well-known structure, and is not particularly limited and is optimally selected within the scope of the present invention. Selectable.
  • the pressure sensor 400 inserts the detection portion 401 into the screw hole 200d of the cylindrical portion 200b of the sensor connecting portion 206, the tip detection surface 402 faces the oil chamber 201, and the abutting flange surface portion 403.
  • the sensor is erected by being screwed in the vertical direction (axial direction) V until it is in close contact with the opening edge 206c of the sensor connecting portion 206.
  • the sensor main body 404 continuously extends integrally with the detection unit 401 and extends downward in the vertical direction (axial direction), and the lower end 404a receives an electric signal converted by the pressure sensor 400.
  • a wiring 405 for transmitting to the display device on the vehicle body side is connected.
  • a rubber washer 410 is fixed between the abutting flange surface portion 403 and the opening edge 206 c of the sensor connecting portion 206.
  • the pressure sensor 400 is not necessarily arranged at the center of the lower surface 203 of the bottom plate 200, and the sensor connecting portion 206 is connected to the lower surface 203 of the bottom plate 200 as long as the tip detection surface 402 faces the oil chamber 201. It is possible to provide and arrange at an arbitrary position, and it is possible to adopt a position that does not hinder the attachment on the vehicle body (arm 2) side.
  • the bottom plate 200 has a detent mechanism for the arm 2 of the suspension device 1.
  • the anti-rotation mechanism is formed at the position 2e (assembly position) where the non-cylindrical portion 200a of the sensor connecting portion 206 and the weight measuring device 100 on the upper surface 2a of the arm 2 of the suspension device 1 are assembled. It is comprised by the square hole part 2d of the hole part 2b penetrated from the upper surface 2a to the lower surface.
  • the hole 2b of the arm 2 of the suspension device 1 is continuous with the round hole 2c having a slightly larger shape than the cylindrical part 200b of the sensor connecting part 206 of the bottom plate 200, and the round hole 2c.
  • the non-cylindrical part 200a It is formed in a keyhole shape by being configured with a square hole portion 2d having a slightly larger shape.
  • the cylindrical portion 200 b of the sensor connecting portion 206 of the bottom plate 200 is inserted into the round hole portion 2 c of the hole portion 2 b of the arm 2 and the sensor connecting portion is connected.
  • the non-cylindrical portion 200a (rectangular shape) of the portion 206 into the square hole portion 2d of the hole portion 2b of the arm 2
  • the lower surface 203 of the bottom plate 200 is connected to the arm 2 of the suspension device 1 via the rubber sheet 250.
  • the assembly is completed by contacting the assembly position 2e of the upper surface 2a.
  • the arm 2 and the bottom plate 200 are prevented from rotating relative to each other in the circumferential direction.
  • the pressure sensor 400 is inserted through the hole 2b of the arm 2 and faces the lower side of the arm 2, the wiring 405 connected to the pressure sensor 400 also passes through the lower side of the arm 2 to the vehicle body side. To the display device. In this case, the pressure sensor 400 does not rotate due to the fitting between the non-cylindrical part 200a and the square hole part 2d of the hole part 2b of the arm 2, so that the wiring is not twisted and disconnected.
  • the configuration of the non-cylindrical portion 200a of the sensor connecting portion 206 and the square hole portion 2d of the arm 2 of the suspension device 1 has been described as an example of the rotation prevention mechanism.
  • the specific shape of the portion 2d is not limited to this, and may be any shape that does not rotate relative to the non-cylindrical portion 200a inserted into the square hole portion 2d.
  • a part of the cylindrical portion 200b of the sensor connecting portion 206 is recessed in the radial direction, while the square hole portion 2d is a convex that fits into the recessed non-cylindrical portion 200a.
  • the angular convex portion formed in a shape is also within the scope of the present invention.
  • the non-cylindrical portion 200a does not necessarily have a square shape, and may have another shape.
  • the sensor connecting portion 206 is constituted by the cylindrical portion 200b and the non-cylindrical portion 200a.
  • the sensor connecting portion 206 itself is formed in a predetermined rectangular shape or elliptical shape, that is, non-cylindrical. It may be formed in a cylindrical shape, and the design can be changed as appropriate within the scope of the present invention.
  • the square hole part 2d of the hole part 2b of the arm 2 of the suspension apparatus 1 should just be formed in multiple numbers according to the number of the non-cylindrical parts 200a.
  • the diaphragm 230 is formed in a short cylindrical shape (disc shape) that covers the opening region 202 a of the groove portion 202 and forms the oil chamber 201 in a predetermined space together with the groove portion 202, and is formed in an annular shape on the upper surface 204 of the bottom plate 200. It is fitted into the formed diaphragm housing recess 231.
  • the diaphragm 230 forms a sealed region 233 sandwiched between the bottom plate 200 and the collar 220 on the outer diameter side, and a pressing region 234 configured to be integrally deformable on the inner diameter side of the sealed region 233. It is configured with.
  • the pressing area 234 has a width that covers the opening area 202 a of the groove 202, and the oil chamber 201 is formed by a predetermined area formed by the pressing area 234 and the groove 202 of the bottom plate 200.
  • the material of the diaphragm 230 may be any material that is flexible and durable (cold resistance, wear resistance, oil resistance), and is not particularly limited.
  • nitrile rubber, Teflon (registered trademark), Select materials that match the characteristics of the fluid such as chloroprene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene rubber.
  • a metal diaphragm made of thin stainless steel or the like may be used and is within the scope of the present invention.
  • the oil chamber 201 is completely filled with a predetermined measurement fluid R without generating bubbles.
  • the measurement fluid R can change the pressure applied to the tip detection surface 402 of the pressure sensor 400 facing the oil chamber 201 when the diaphragm 230 is pressed toward the groove 202 by the movement of the piston 300.
  • the collar 220 is a predetermined short length formed with a thickness in the vertical direction (axial direction) V that is within a region (annular upper surface 204) surrounded by the annular wall 205 of the bottom plate 200.
  • the outer diameter that can be fitted to the inner peripheral surface of the annular wall portion 205 of the bottom plate 200 and the inner diameter of the annular inner surface portion 221 that is positioned inside the inner surface portion 232 of the diaphragm housing recess 231 are formed. The size is formed.
  • a plurality of bolt fixing holes 224 are provided on the outer peripheral side of the lower surface 222 of the collar 220 so as to be coaxial with the bolt through holes 210a of the bottom plate 200 in the vertical direction (axial direction) V. It is provided in the circumferential direction at the same interval as 210a.
  • the collar 220 connects the bolt through hole 210a of the bottom plate 200 and the bolt fixing hole 224 of the collar 220, and inserts and tightens the connecting bolt (counter bolt) 210 from the lower surface 203 side of the bottom plate 200. Are integrally fixed to the bottom plate 200.
  • the sealing region 233 of the diaphragm 230 is sandwiched and fixed between the lower surface 222 of the collar 220 and the diaphragm housing recess 231.
  • a predetermined sealing member is provided to improve the sealing effect.
  • an annular first seal groove 251a is provided in the inner surface 232 of the diaphragm housing recess 231, and the first O-ring 250a is inserted between the lower surface 233a of the sealing region 233 by inserting the first O-ring 250a. Is compressed and sealed.
  • an annular second seal groove 251b is provided on the lower surface 222 of the collar 220 and the second O-ring 250b is inserted, and the second O-ring 250b is compressed between the upper surface portion 233b of the sealing region 233. And sealed.
  • annular third seal groove 251c having a diameter larger than that of the second seal groove 251b is provided on the lower surface 222 of the collar 220 and a third O-ring 250c is inserted, and the upper surface portion 233b of the sealing region 233 is inserted. In between, the third O-ring 250c is compressed and sealed.
  • the first O-ring 250a is compressed and sealed with the lower surface portion 233a of the sealing region 233, leakage of the measurement fluid R from the oil chamber 201 can be sufficiently prevented.
  • a number of sealing structures are employed. That is, the second O-ring 250b is compressed and sealed between the upper surface portion 233b of the sealing region 233, and on the outer diameter side of the second O-ring 250b, the lower surface 222 of the collar 220 and the upper surface of the bottom plate 200 are sealed.
  • a third O-ring 250c is compressed between 204 and sealed.
  • the second O-ring 250b and the third O-ring 250c are also disposed on the outer side thereof. Extremely expensive.
  • the sealing structure is provided in the region where there is no relative movement as described above, the sealing durability is also high.
  • the sealing region 233 of the diaphragm 230 is formed to be thicker than the diaphragm housing recess 231, and when the thick sealing region 233 is sandwiched between the bottom plate 200 and the collar 220, the sealing region 233 is compressed and sealed. If a sealing structure is provided, the sealing reliability can be further increased.
  • Each seal member is provided with a seal groove (251a, 251b, 251c) in one member constituting the seal fixing region and the contact region, and an O-ring (250a, 250b, 250c) in the seal groove (251a, 251b, 251c). ) Is inserted and the O-ring (250a, 250b, 250c) is compressed and sealed with the other member, and the seal groove and the O-ring are not limited in any way. However, it is within the scope of the present invention.
  • the piston 300 (moving body) is continuous in a horizontal direction from the cylindrical portion 301 having an outer diameter that is in sliding contact with the annular inner surface portion 221 of the collar 220 (the inner diameter of the collar 220).
  • the flange portion 302 provided with a larger diameter than the outer diameter of the collar 220, the annular portion 303 integrally extending vertically downward from the inner diameter of the flange portion 302, and the outer peripheral portion of the flange portion 302 are integrated.
  • the bottom plate 200 includes a suspended peripheral edge 304 that slightly hangs downwardly beyond the step 207 of the bottom plate 200.
  • a lower groove portion 301c that opens in a cylindrical shape is formed on the lower surface 301a side of the cylindrical portion 301, and a cylindrical spring seat fitting tube portion 301d that opens upward and protrudes upward on the upper surface 301b side of the cylindrical portion 301. Is formed.
  • a screw fixing hole 305 for fastening and fixing a fastening screw 330 for fixing a stopper ring 320 to be described later is provided on the lower surface 304a of the suspended peripheral edge 304 at a predetermined interval in the circumferential direction. Further, on the lower surface 304a of the hanging peripheral edge portion 304, a rectangular protruding portion 300a that integrally protrudes downward in the vertical direction (axial direction) V is formed in a part of the circumferential direction. The circumferential width of the protruding portion 300a is set to the same circumferential width as the protruding portion 205b of the bottom plate 200.
  • a pad 310 (moving body) is formed in the lower groove portion 301c of the piston 300 so as to cover the opening region of the lower groove portion 301c and to be formed in a cylindrical shape having a thickness greater than the vertical (axial) depth of the lower groove portion 301c. ing.
  • a hard synthetic resin material excellent in self-lubricating property such as Delrin (registered trademark)
  • Delrin registered trademark
  • Those made of polyacetal resin are preferred.
  • a sliding surface between the pad 310 and the diaphragm 230 may be lubricated by filling a groove provided on the upper surface of the pad 310 with a lubricant. It should be noted that even if the piston 300 directly abuts without using the pad 310, it is within the scope of the present invention.
  • the piston 300 is set with a predetermined gap P between the lower surface 301 a of the cylindrical portion 301 and the diaphragm 230 and between the lower surface of the flange portion 302 of the piston 300 and the upper surface 223 of the collar 220.
  • the predetermined load P receives a rated load assumed by the weight measuring device 100
  • the piston 300 extends in the length direction of the suspension device (vertical direction indicated by V in the figure) due to deformation of the diaphragm 230 or the like. It is necessary to set a gap larger than the distance assumed to advance or retreat.
  • the pad 310 is set to be thicker than the vertical (axial) depth of the lower groove portion 301c, so that the pad 310 protrudes from the lower groove portion 301c and is brought into contact with the diaphragm 230. Yes. As a result, the pad 310 presses the diaphragm 230 in accordance with the advance / retreat of the piston 300.
  • the stopper ring 320 is formed in a thin annular shape having an outer diameter similar to that of the hanging peripheral edge portion 304 of the piston 300 and an inner diameter covering the step portion 207 of the bottom plate 200, and a part of the circumferential direction thereof, A notch 322 is provided. That is, the stopper ring 320 is formed in a substantially C-ring shape in plan view (see FIG. 1).
  • the horizontal width of the notch 322 is such that both the protruding portion 205b of the bottom plate 200 (the portion where the stepped portion 207 is not formed) and the protruding portion 300a of the suspended peripheral portion 304 of the piston 300 are arranged in parallel in the horizontal direction. It is set to a width that can be fitted to.
  • the radial width of the notch 322 may be set to such an extent that the protrusion 205b of the bottom plate 200 has a slight gap so that the protrusion 205b can advance and retreat.
  • the stopper ring 320 has a plurality of screw through holes 321 arranged so as to be coaxial with the screw fixing hole 305 of the suspended peripheral edge 304 of the piston 300 in the vertical direction (axial direction) V. Are provided in the circumferential direction at the same interval.
  • the protruding portion 205b of the bottom plate 200 (the portion where the stepped portion 207 is not formed) and the rectangular protruding portion 300a formed on the lower surface 304a of the suspended peripheral edge portion 304 of the piston 300
  • the bottom plate 200 and the piston 300 are disposed so that the protrusions are continuously arranged in the radial direction, and the stopper ring 320 is set so that the protrusions 205 b and the protrusions 300 a are fitted into the notches 322.
  • the outer diameter 205c of the annular wall 205 of the bottom plate 200 and the inner diameter 304b of the suspended peripheral edge 304 of the piston 300 face each other with a slight gap (see FIG.
  • the stopper ring 320 allows the screw-through hole 321 to communicate with the screw fixing hole 305 of the suspended peripheral edge 304 of the piston 300, and the fastening screw 330 is inserted and tightened from the lower side 320a of the stopper ring 320, thereby stopping the stopper ring 320. 320 is fastened to the lower surface 304 a of the hanging peripheral edge 304 of the piston 300.
  • the stopper ring 320 has an outer diameter similar to that of the suspended peripheral portion 304 of the piston 300 and an inner diameter that covers the stepped portion 207 of the bottom plate 200.
  • the piston 300 and the stopper ring 320 are fastened and fixed by a fastening screw 330.
  • the bottom plate 200 has a protrusion 205b at the notch 322 of the stopper ring 320, and the rotation of the piston 300 is restricted.
  • the piston 300 and the bottom plate 200 are prevented from rotating relative to each other in the forward / backward direction.
  • wear of the diaphragm 230 and the piston 300 (pad 310) can be suppressed, and further, relative rotation of the coil spring can be prevented, so that the accuracy of load detection of the weight measuring device 100 is maintained. be able to.
  • the pressure in the oil chamber 201 of the weight measuring device 100 assembled as described above is managed so as to be constant.
  • the detection unit 401 of the pressure sensor 400 is connected to the cylindrical portion 200 b of the sensor coupling unit 206. It is screwed in the vertical direction (axial direction) V until it is inserted into the screw hole 200d and the abutting flange surface portion 403 is brought into close contact with the opening edge 206c of the sensor connecting portion 206.
  • the measurement fluid (working oil) R pushed by the pressure sensor 400 becomes excessive with respect to the volume of the oil chamber 201, and the oil It is discharged from the discharge hole 240.
  • the sealing portion 242 formed by welding the opening 240a of the oil discharge hole 240 is completely sealed without applying a load. Thereby, the pressure in the oil chamber 201 (inside) is managed in a state of being balanced with the atmospheric pressure.
  • the oil discharge hole 240 is suspended vertically downward from the oil chamber 201, thereby communicating the oil chamber 201 and the lower surface 200c of the non-cylindrical portion 200a of the bottom plate 200 in a straight line and opening the lower surface 200c.
  • An opening 240a is formed.
  • the oil discharge hole 240 is formed as a fine hole through which the measurement fluid (hydraulic oil) R can pass, that is, a so-called circular pin hole having a very small diameter.
  • the oil discharge hole 240 is formed in a circular shape in cross section, but the present invention is not limited to this, and the cross section in shape of the oil discharge hole 240 is arbitrary. For example, it may be formed in a hole or opening 240a having a square shape in cross section.
  • a short cylindrical groove 241 is formed in the lower surface 200c of the non-cylindrical part 200a, and an opening 240a of the oil discharge hole 240 penetrating the bottom plate 200 is formed on the bottom surface of the groove 241.
  • the blocking portion 242 is formed by welding the opening 240a with a metal material. Specifically, the metal around the opening 240a (the bottom surface portion of the groove 241) is melted and solidified by welding, so that the opening 240a and its surroundings are fused together to form a block portion 242 that closes together with the opening 240a. Form. At that time, a protruding portion 242a is formed that protrudes in a groove shape from the bottom surface of the groove portion 241 into the groove portion 241 (see FIG. 3). However, the protruding portion 242a is designed not to protrude outward from the groove portion 241.
  • the groove diameter of the groove part 241 should just be set so that the protrusion part 242a of the sealing part 242 formed by welding the opening 240a of the oil discharge hole part 240 can be accommodated.
  • the groove diameter is set to about twice the diameter of the protruding portion 242a.
  • a cap 243 may be put on the groove 241 (see FIG. 4).
  • the cap 243 has a cylindrical shape having an outer diameter that can be fitted into the groove diameter of the groove portion 241, and is formed so as to accommodate the protruding portion 242 a by opening the bottom surface side.
  • the protruding portion 242a is covered with the cap 243 and protected.
  • the fitting between the cap 243 and the groove 241 may be a screw-in type.
  • the oil discharge hole portion 240 for discharging the measurement fluid (hydraulic oil) R that becomes excessive due to the attachment of the pressure sensor 400 is provided, and the oil discharge hole portion 240 is formed without applying a load. Since it is completely blocked by the blocking portion 242, the pressure in the oil chamber 201 (inside) in a state where no load is applied is managed so as to be balanced with the atmospheric pressure. Moreover, since the groove part 241 which protects the sealing part 242 is provided, the sealing performance of the sealing part 242 is ensured over a long period of time.
  • the blocking portion 242 is more firmly protected, and even if the vehicle is placed in an environment where it is exposed to rainwater, mud, or the like for a long time, the blocking portion 242 is protected. The sealing performance of the is no longer impaired. It is also possible to employ a configuration in which a rising wall portion is provided in the opening region of the groove portion 241 and a cylindrical cap is screwed onto the outer periphery of the rising wall portion. Can be adopted.
  • the oil discharge hole 240 is formed in a pinhole shape with a small diameter, but excessive measurement fluid (hydraulic oil) R oozes out and the pressure in the oil chamber 201 (inside) is reduced to atmospheric pressure ( It has a sufficient diameter to balance with the outside. Moreover, since the hole diameter of the oil discharge hole 240 is small, sealing by welding is easy.
  • the measurement fluid (hydraulic oil) R moves slowly in the oil discharge hole 240 having a small hole diameter, so that during the welding operation (oil During the sealing operation of the discharge hole 240, the measurement fluid (hydraulic oil) R is prevented from leaking from the opening 230a (atmosphere side) of the oil discharge hole 240 to the outside, and inside the oil chamber 201 through the oil discharge hole 240 (inside It is easy to prevent air bubbles (atmosphere) from being mixed in.
  • the opening 240a of the oil discharge hole 240 is provided on the lower surface 200c of the non-cylindrical part 200a.
  • the oil discharge hole 240 is provided at another position. It may be done. That is, the oil discharge hole portion 240 may be provided so as to communicate between the oil chamber 201 (inside) and the cylindrical portion 200b of the sensor connecting portion 206, or to communicate with the side surface of the non-cylindrical portion 200a. It may be provided. Alternatively, the oil chamber 201 (inner side) may be provided so as to communicate with a region other than the sensor connecting portion 206 of the bottom plate 200.
  • the oil discharge hole 240 is preferably formed in a linear shape, but may not necessarily have a linear shape.
  • a bent shape or a curved shape may be used.
  • the measurement fluid (hydraulic oil) R be formed as pores (so-called pinholes having a very small diameter) through which the measurement fluid R can pass.
  • the sealing part 242 was provided in the opening 240a of the oil discharge hole part 240, if the oil discharge hole part 240 is sealed, the sealing part 242 is provided anywhere in the oil discharge hole part 240. May be. For example, it may be provided in the middle of the pores of the oil discharge hole portion 240 or may be provided on the oil chamber 201 side.
  • the sealing part 242 was formed by welding of the oil discharge hole part 240, it is not limitedly interpreted to this and the oil discharge hole part 240 is reliably sealed over a long period of time. For example, other methods may be used.
  • the spring seat 340 (moving body) includes a large-diameter cylindrical portion 342 having a cylindrical through-hole 341 in which the spring-sheet fitting cylindrical portion 301 d of the cylindrical portion 301 of the piston 300 can be installed, and a large-diameter cylindrical portion 342. And a flange portion 343 that is provided integrally and continuously from the lower end toward the outside in the horizontal direction.
  • the large-diameter cylindrical portion 342 is formed with the upper and lower surfaces opened.
  • One end (lower end) 5a of the coil spring 5 constituting the suspension device 1 abuts on the upper surface of the flange portion 343 in the vertical direction (axial direction) V (see FIGS. 1 and 5).
  • the vehicle weight measuring device 100 is applied to a trailing arm type suspension device.
  • the coil spring 5 is sandwiched between the arm of the suspension device 1 and the lower surface of the vehicle body.
  • the present invention can be applied to other types of suspension devices as long as the suspension device has the structure described above.
  • the present invention may be applied to a suspension device such as a semi-trailing arm type or a torsion beam type.
  • “Second embodiment” 6 to 8 show a second embodiment of the present invention, and this embodiment shows an example applied to a suspension device for a front wheel of an automobile.
  • the vehicle weight measuring apparatus 100 of the present embodiment includes an attachment portion (top plate) 500 fixed to the vehicle side, an inner collar 700 and an outer collar 720 provided on the lower surface 500b of the attachment portion 500, and the attachment portion 500. Therefore, the diaphragm 520 sandwiched and fixed, the piston 760 (moving body) that can contact the diaphragm 520 and press the diaphragm 520 in the vertical direction (the axial direction indicated by the arrow V in the figure), and the coil spring ( Between a bush 780 (moving body) that receives one end (upper end) of the not shown), a bearing device 900 (moving body) interposed between the piston 760 and the bush 780, and between the mounting portion 500 and the diaphragm 520.
  • a bearing device 900 moving body
  • An oil chamber 510 formed and filled with a predetermined measurement fluid (hydraulic oil) R and an upper surface 500a of the mounting portion 500 are provided.
  • a pressure sensor 600 which can detect the pressure change in the measured fluid R that is filled into the oil chamber 510 (see FIGS. 6-8.)
  • the mounting portion (top plate) 500 is formed in a short cylindrical shape having a predetermined thickness, and the upper surface 500a side is fixed to the vehicle side, and an annularly opened groove portion 512 is provided on the lower surface 500b side.
  • the annular wall portion 501 protrudes in the shape of a thin cylinder in the vertical direction (axial direction) V from below.
  • the groove portion 512 is formed in a dome shape in cross section in the direction of the upper surface 500a of the mounting portion 500 in the diaphragm housing recess portion 530 that is annularly recessed on the lower surface 500b of the mounting portion 500.
  • the diaphragm housing recess 530 includes an inner surface portion 531 configured in an annular shape with a predetermined width on the inner diameter side of the groove portion 512, and an outer surface portion 532 configured in an annular shape with a predetermined width on the outer diameter side of the groove portion 512.
  • a sensor connecting portion 502 to which the pressure sensor 600 can be connected is formed on the upper surface 500a of the mounting portion 500 facing the vehicle body. Further, a communication path 510 a that communicates with the groove part 512 at one place or a plurality of places is provided in the attachment part 500 toward the sensor connection part 502.
  • a cylindrical insertion portion 504 that receives a cylindrical detection portion 601 provided at the distal end of the pressure sensor 600 is recessed as a screw portion from the upper surface to the inside, and the insertion port 503 has a vertical direction. (Axial direction) It protrudes in the cylindrical shape toward V upwards and is open.
  • a fluid reservoir 511 communicating with the communication path 510a is formed in the bottom area of the insertion portion 504. In addition, it is necessary to connect the sensor connecting part 502 and the pressure sensor 600 so that the measurement fluid R does not leak.
  • the mounting portion 500 is provided with a plurality of bolt insertion holes 505 through which the bolts 540 are inserted in order to be fastened and fixed to a body frame (for example, a cross member) of the automobile, and a connecting bolt 550 for fixing a stopper portion 790 described later.
  • a body frame for example, a cross member
  • a connecting bolt 550 for fixing a stopper portion 790 described later are provided with a plurality of bolt fixing holes 506.
  • a fitting hole portion 507 for fitting the cylindrical protrusion 712 of the inner collar 700 is recessed in the central region of the lower surface 500b of the mounting portion 500.
  • the pressure sensor 600 can detect a change in the pressure of the measurement fluid R filled in the oil chamber 510.
  • the pressure sensor 600 has a well-known structure that measures pressure and converts it into a voltage signal and transmits it. Those are appropriately selected and used within the scope of the present invention, and are not particularly limited and can be appropriately selected within the scope of the present invention.
  • the detection unit 601 is inserted into the sensor connection unit 502, the front end detection surface 602 faces the oil chamber 510, and the abutting flange surface unit 603 is brought into close contact with the opening edge of the sensor connection unit 502. (Axial direction) V is erected.
  • a predetermined sealing device in this embodiment, an O-ring 606 is provided.
  • the pressure sensor 600 is not necessarily arranged at the center of the upper surface 500a of the mounting portion 500, and the sensor connecting portion 502 can be provided at an arbitrary position on the upper surface 500a of the mounting portion 500. It is possible to select and arrange a position that does not hinder the side mounting.
  • the diaphragm 520 is formed in an annular shape that covers the opening region 513 of the groove portion 512 and forms an oil chamber 510 in a predetermined space together with the groove portion 512, and is formed in an annular shape on the lower surface 500 b of the attachment portion 500.
  • the recess 530 is fitted.
  • the diaphragm 520 is formed such that a thick first sealing region 560 and a second sealing region 570 are formed on the inner diameter side and the outer diameter side, respectively. It is configured to include an annular pressing area 580 that is connected between the areas 570 in a thin shape and is configured to be deformable.
  • the pressing region 580 has a width that covers the opening region 513 of the groove portion 512, and the pressing region 580 and the groove portion 512 (including the communication passage 510a and the fluid reservoir 511) of the mounting portion 500 provide a predetermined region of oil chamber. 510 is formed.
  • the first sealing region 560 and the second sealing region 570 are formed to be thicker than the depth in the vertical direction (axial direction) of the diaphragm housing recess 530 and are compressed when sandwiched between the inner collar 700 and the outer collar 720. To a thickness that can be sealed.
  • the material of the diaphragm 520 may be any material that is flexible and durable (cold resistance, wear resistance, oil resistance), and is not particularly limited.
  • nitrile rubber, Teflon (registered trademark), Select materials that match the characteristics of the fluid such as chloroprene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene rubber.
  • a metal diaphragm made of thin stainless steel or the like may be used and is within the scope of the present invention.
  • the oil chamber 510 is filled and filled with a predetermined measurement fluid R without generating bubbles.
  • the pressure applied to the measurement fluid R can be changed by the movement of the piston 760.
  • the inner collar 700 is formed in a predetermined short cylindrical shape formed with a thickness in the vertical direction (axial direction) V that is within a region surrounded by the annular wall portion 501 of the mounting portion 500.
  • the main body 710 includes a main body 710 and a cylindrical protrusion 712 raised in a small-diameter cylindrical shape at the center of the upper surface of the main body 710.
  • the cylindrical protrusion 712 has an outer diameter that can be fitted into a fitting hole 507 that is recessed in the center of the lower surface 500b of the mounting portion 500, and a shock absorber (not shown) that constitutes a suspension device. And a receiving hole portion 713 that can receive a nut (not shown) fixed to the tip of the rod.
  • the main body 710 is formed to have a size facing the inner surface portion 531 of the diaphragm housing recess 530 when the cylindrical protrusion 712 is fitted and disposed in the fitting hole 507 of the mounting portion 500. .
  • the outer collar 720 is formed in a predetermined short cylindrical shape formed with a thickness in the vertical direction (axial direction) V that is within a region surrounded by the annular wall portion 501 of the mounting portion 500.
  • an installation portion 724 is provided in a predetermined short cylindrical shape formed with a thickness in the vertical direction (axial direction) V that is within a region surrounded by the annular wall portion 501 of the mounting portion 500.
  • the main body portion 721 has an outer diameter that can be fitted to the inner peripheral surface of the annular wall portion 501 of the attachment portion 500, and has a size that has an inner diameter that faces the outer surface portion 532 of the diaphragm housing recess 530. . Between the upper surface 722 of the main body portion 721 and the surface portion outside the opening region 513 (the surface portion 532 outside the diaphragm housing recess 530) on the lower surface 500b of the mounting portion 500, the second sealing region 570 of the diaphragm 520. Is sealed and fixed.
  • the same number of bolt insertion holes (large diameter) 725 having the same diameter are provided coaxially in the vertical direction (axial direction) V with the bolt insertion holes 505 provided in the mounting portion 500, and the stopper portion 790.
  • the same number of bolt insertion holes (small diameters) 726 as the bolt fixing holes 506 for fastening and fixing are provided.
  • the cylindrical hanging portion 724 has a vertical direction (axial direction) length, an outer diameter, and an inner diameter that can be disposed between a bush 780 and a stopper portion 790 described later.
  • an annular gap 730 facing the groove portion 512 formed in a substantially dome shape is formed between the outer diameter of the main body portion 710 of the inner collar 700 and the inner diameter of the main body portion 721 of the outer collar 720.
  • a piston 760 which will be described later, is arranged to face the gap 730.
  • the upper surface portion 560a of the first sealing region 560 of the diaphragm 520, the upper surface portion 570a of the second sealing region 570, and the lower surface of the mounting portion 500 (the inner surface portion 531 and the outer surface portion 532 of the diaphragm housing recess 530)
  • Each of the sealing and fixing regions A4 between the outer collar 720 and the upper surface 722 employs a sealing structure by surface sealing.
  • a sealing structure using a separate sealing member is also employed.
  • annular seal grooves 740 having different diameters are provided on the inner surface portion 531 and the outer surface portion 532 of the diaphragm housing recess 530, and an O-ring 750 is inserted into each seal groove 740.
  • the O-ring 750 is compressed and sealed between the upper surface portion 560a of the sealing region 560 and the upper surface portion 570a of the second sealing region 570.
  • annular seal grooves 740 having different diameters are provided on the upper surface 711 of the inner collar 700 and the upper surface 722 of the outer collar 720, and an O-ring 750 is inserted into each of the seal grooves 740.
  • the respective O-rings 750 are compressed and sealed between the lower surface portion 560b of the first sealing region 560 and the lower surface portion 570b of the second sealing region 570 and between the lower surface 500b of the mounting portion 500.
  • the O-ring 750 is compressed and sealed between the upper surface portion 560a of the first sealing region 560 and the upper surface portion 570a of the second sealing region 570, leakage of the measurement fluid R from the oil chamber 510 is sufficiently prevented.
  • the measurement fluid R leaks from the sealing structure of the first sealing region 560 and the second sealing region 570.
  • leakage of the measurement fluid R can be prevented in other sealed structure regions, leakage of the measurement fluid R from the oil chamber 510 can be reliably prevented. Therefore, the sealing reliability is extremely high.
  • the sealing structure is provided in the region where there is no relative movement as described above, the sealing durability is also high.
  • Each of the seal members is provided with a seal groove 740 in one member constituting a seal fixing region and a contact region, and an O-ring 750 is inserted into the seal groove 740 and the O-ring 750 is interposed between the other members.
  • the seal groove 740 and the O-ring 750 are provided, the seal groove 740 and the O-ring 750 are not limited, and any of them is within the scope of the present invention.
  • the piston 760 (moving body) has a cylindrical portion 761 formed to have a smaller diameter than the outer diameter of the main body portion 710 of the inner collar 700 and a smaller diameter than the outer diameter of the main body portion 710 of the inner collar 700.
  • a flange portion 762 provided integrally in the horizontal direction from the upper end edge of the cylindrical portion 761, and an integrated shape continuously extended upward in the vertical direction (axial direction) V from the outer peripheral end of the flange portion 762.
  • the cylindrical portion 763 provided in the upper portion, the large-diameter short cylindrical portion 764 formed integrally and continuously from the upper end of the tapered cylindrical portion 763, and the horizontal portion extending continuously from the short cylindrical portion 764 are integrally provided. It is comprised with the flange-shaped press surface part 765.
  • the cylindrical portion 761 is provided with a rod insertion hole penetrating in the vertical direction at the center, and the rod insertion hole is provided with a receiving portion 769 with which a stepped portion at the tip of a rod (not shown) can abut and has a large diameter hole.
  • a portion 767 and a small-diameter hole 768 are formed continuously.
  • the piston 760 is inserted through the rod insertion hole and protrudes from the upper surface of the cylindrical portion 761 to the end of a rod (not shown) of a shock absorber (not shown) constituting a suspension device via a nut (not shown). It is mounted and fixed so as to be movable in the length direction of the suspension device. Then, the pressing surface portion 765 of the piston 760 is positioned in an annular gap 730 between the outer diameter of the inner collar 700 and the inner diameter of the outer collar 720, and the elastic force of a spring (not shown) of the suspension device is used.
  • the diaphragm 520 is provided so that it can be pressed.
  • the piston 760 of this embodiment is guided so that the inner surface of the short cylindrical portion 764 can advance and retreat in the vertical direction (axial direction) V along the outer diameter of the main body portion 710 of the inner collar 700 (lateral direction according to the drawing). Load (horizontal load) is received by the inner collar 700). Further, since the sliding contact area between the piston 760 and the outer diameter of the inner collar 700 needs to be positioned in the radial direction, a stamping structure is adopted.
  • the piston 760 employs a structure that abuts against the diaphragm 520 via the pad 770.
  • the pad 770 is formed in an annular shape having a diameter capable of coming into contact with the lower surface of the pressing region 580 of the diaphragm 520, and is not particularly limited, but is slid between the diaphragm 520 and the piston 760.
  • a hard synthetic resin material excellent in self-lubricating property for example, a material made of polyacetal resin such as Delrin (registered trademark) is preferable.
  • Delrin registered trademark
  • annular ridge 771 that protrudes upward in the vertical direction (axial direction) V continuously in the circumferential direction is integrally formed near the inner diameter of the upper surface of the pressing surface portion 765 of the piston 760. Is provided.
  • the protrusion 771 has an outer diameter with which the inner diameter of the pad 770 that contacts the upper surface of the pressing surface portion 765 of the piston 760 is fitted, and prevents the pad 770 from shifting in the horizontal direction.
  • the bush 780 (moving body) includes a large-diameter cylindrical portion 781 having a cylindrical through-hole 782 in which the cylindrical portion 761 of the piston 760 can be housed, and a horizontal direction outward from the upper end of the large-diameter cylindrical portion 781.
  • a flange portion 783 provided continuously and integrally, an annular locking piece 784 projecting outward from the outer peripheral edge of the flange portion 783 in the horizontal direction, and a vertical direction (axial direction) from the upper surface of the flange portion 783.
  • an annular wall portion 785 projecting upward at V.
  • the large-diameter cylindrical portion 781 is formed by opening the upper and lower surfaces.
  • One end (upper end) of a coil spring (not shown) constituting the suspension device abuts in the vertical direction (axial direction) V on the lower surface of the flange portion 783 (see FIG. 1).
  • the bush 780 is provided integrally with the mounting portion 500 via the stopper portion 790.
  • the stopper portion 790 is employed to improve the workability of attachment to the suspension device.
  • the stopper portion 790 has the same outer diameter as the outer collar 720 and the inner diameter projects from the lower surface of the outer collar 720.
  • An annular mounting portion 791 formed in an annular shape that can be loosely fitted with a slightly larger diameter than the cylindrical hanging portion 724 provided or can be fitted with the same diameter, and an inner diameter of the annular mounting portion 791 in the vertical direction ( A cylindrical portion 792 that is hanged downward in the axial direction (V) and a locking collar portion 793 that protrudes inward in the horizontal direction from the lower end of the cylindrical portion 792.
  • a bolt insertion hole 794 is formed in the annular mounting portion 791 so as to be coaxially arranged in the vertical direction (axial direction) V between the bolt insertion hole 726 of the outer collar 720 and the bolt fixing hole 506 of the mounting portion 500. .
  • the bolt insertion hole 794 of the stopper portion 790 is coaxially connected via the bolt insertion hole 726 of the outer collar 720 and the bolt fixing hole 506 of the mounting portion 500 and is fastened via the connection bolt 550
  • the portion 793 can be engaged with the engaging piece 784 of the bush 780 in the vertical direction (axial direction) V from below, and the bush 780 can be integrated with the mounting portion 500.
  • the cylindrical hanging portion 724 of the outer collar 720 is accommodated in an annular gap 800 formed between the outer surface of the annular wall portion 785 of the bush 780 and the inner surface of the stopper portion 790.
  • the stopper portion 790 when the stopper portion 790 is attached, between the upper end surface of the annular wall portion 785 of the bush 780 and the lower surface of the main body portion 721 of the outer collar 720 and between the upper surface of the locking piece 784 of the bush 780 and the outer collar 720.
  • Predetermined gaps 810 and 820 are formed between the lower end surface of the cylindrical hanging portion 724.
  • the bush 780 can move in the vertical direction (axial direction) V within the range of the gaps 810 and 820.
  • the bearing device 900 (moving body) is interposed between the lower surface of the pressing surface portion 765 of the piston 760 and the upper surface of the flange portion 783 of the bush 780, and is configured to be relatively rotatable.
  • a thrust angular contact ball bearing comprising an outer ring 901, an inner ring 902, a plurality of rolling elements (balls) 903 incorporated between the outer ring 901 and the inner ring 902, and a holder 904 for holding and guiding the rolling element 903.
  • the inner ring 902 of the bearing device 900 is fitted to the inner surface of the annular wall portion 785 of the bush 780.
  • the contact surface between the piston 760 (pad) and the diaphragm 520 is arranged so that the extended war in the contact angle direction of the thrust angular ball bearing (bearing device) 57 passes. That is, since the contact angle of the thrust angular ball bearing (bearing device) 900 is selected so that the load acting line of the bearing is on the input of a spring (not shown) and the load acting line of the diaphragm 520, the rigidity can be kept high.
  • the pressure in the oil chamber 510 of the assembled weight measuring device 100 is managed so as to be constant.
  • the detection part 601 of the pressure sensor 600 is connected to the sensor connection part 502 in a state where no load is applied to the weight measuring device 100. It is screwed in the vertical direction (axial direction) V until it is inserted into the insertion portion 504 and the abutting flange surface portion 603 is brought into close contact with the opening edge of the sensor connecting portion 502.
  • the measurement fluid (hydraulic oil) R pushed by the pressure sensor 600 is compared with the volume of the oil chamber 510. And is discharged from the oil discharge hole 240.
  • the sealing portion 242 formed by welding the opening 240a of the oil discharge hole 240 is completely sealed without applying a load.
  • the pressure inside (inside) the oil chamber 510 is managed in a state balanced with the atmospheric pressure.
  • the oil discharge hole 240 hangs vertically upward from the oil chamber 510 (inner side), so that the oil chamber 510 and the upper surface 500a (atmosphere side) of the mounting portion (top plate) 500 communicate linearly. Then, an opening 240a is formed in the upper surface 500a.
  • a short cylindrical groove 241 is provided in the upper surface 500a of the mounting portion 500, and an opening 240a of the oil discharge hole 240 that penetrates the mounting portion 500 is formed on the bottom surface of the groove 241. Opening as a pinhole in the bottom surface of the groove 241.
  • the groove 241 may be covered with a cap in order to further enhance the sealing performance. Note that the configuration and effects of the cap are the same as those of the cap in the first embodiment described above, and therefore the description thereof is omitted here.
  • “Third embodiment” 9 to 11 show a third embodiment.
  • This embodiment is an embodiment applied to a suspension device for a rear wheel of an automobile, and the first structure is a seal structure provided between the diaphragm 230 and the bottom plate 200 and between the diaphragm 230 and the collar 220.
  • This is different from the embodiment.
  • the seal structure which is a characteristic part of the present embodiment will be described, and the other components and functions and effects are the same as those of the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted by using the first embodiment.
  • the seal structure in the present embodiment has a characteristic structure in which a seal member is integrally formed with the diaphragm 230.
  • the first seal member 10 and the second seal member 11 are integrally formed on the lower surface portion 233a on the side facing the oil chamber 201 and the upper surface portion 233b on the opposite side, respectively.
  • the first seal groove 251a used in the first embodiment is used, and the first seal member 10 is accommodated in a compressed state in the seal groove 251a so that the space between the first plate and the bottom plate 200 is reduced. Sealed.
  • the second seal groove 251b used in the first embodiment is used, and the second seal member 11 is accommodated in the seal groove 251b in a compressed state to seal between the collar 220. Yes.
  • the first seal member 10 includes an annular base end portion 10a that is integrally raised from the base portion 12, and an annular seal lip that protrudes in a substantially triangular shape when viewed from the front end side of the base end portion 10a. 10b.
  • annular recesses 10c and 10d are respectively provided on the inner side surface portion and the outer side surface portion in the radial direction of the base end portion 10a.
  • the recess 10c on the inner side is a region that is always in contact with the measurement fluid (hydraulic oil) R in the oil chamber 201, and the pressure in the oil chamber 201 rises, and the measurement fluid (hydraulic oil) R
  • the depression 10c of the first seal member 10 is pressed, the first seal member 10 is compressed and brought into close contact with the seal groove 251a.
  • the second seal member 11 is formed in substantially the same shape as the first seal member 10, and has an annular base end portion 11a raised integrally from the base portion 12, and a distal end side of the base end portion 11a.
  • An annular seal lip 11b that protrudes in a substantially triangular shape in a cross-sectional view is provided, and an inward recess 11c and an outward recess 11d are provided.
  • the base portion 12 is integrally formed in a thin annular shape in a partial region near the outer diameter end surface 233c of the lower surface portion 233a and the upper surface portion 233b of the diaphragm 230, and has an outer diameter extending over the lower surface portion 233a and the upper surface portion 233b.
  • it is integrally formed in a substantially U-shape in a sectional view.
  • seal member first seal member 10, second seal member 11, base portion 12
  • those suitable for the type of oil sealed in the oil chamber 201, the temperature region, and the like are adopted.
  • nitrile rubber, fluororubber, etc. are envisaged.
  • the material of the seal member (the first seal member 10, the second seal member 11, and the base portion 12) is not construed as being limited thereto, and the design can be appropriately changed to an optimal one within the scope of the present invention. is there.
  • the hollow portion of the first seal member 10 provided in the diaphragm 230. 10c is pressed (pressurized).
  • the first seal member 10 is elastically deformed in the axial direction V and the radial direction D of the diaphragm 230, and the seal lip is changed according to the pressure. Since the 10b sealing surface (10b ′) is pressed by the first sealing groove 251a, high sealing performance can be maintained. In addition, the surface pressure of the seal surface increases or decreases according to the pressure increase.
  • the second seal member 11 is sealed by the same mechanism as the first seal member 10, and thus has high sealing performance (high sealing performance). Can be maintained. That is, assuming that the hydraulic oil R has flowed out of the first seal member 10, the hydraulic oil R enters between the diaphragm 230 and the collar 220 along the diaphragm 230 as indicated by an arrow in FIG. it is conceivable that. The hydraulic oil R reaches the recess 11d on the outer side of the second seal member 11 and presses (pressurizes) the recess 11d.
  • the second seal member 11 whose depression 11d is pressed is elastically deformed in the axial direction V and the radial direction D of the diaphragm 230, and the seal surface (11b ') of the seal lip 11b is the second according to the pressure. Since it is pressed by the seal groove 251b, higher sealing performance is imparted.
  • an annular third seal groove 251c is provided on the lower surface 222 of the collar 220 in a larger diameter direction than the second seal groove 251b, and the third O-ring 250c is provided.
  • the third O-ring 250c is compressed and sealed between the upper surface portion 233b of the sealing region 233. Therefore, assuming that the hydraulic oil R has flowed out of the first seal member 10, as described above, the hydraulic oil R enters between the bottom plate 200 and the collar 220 as indicated by an arrow in FIG. However, since this region is sealed by the third O-ring 250c, higher sealing performance (high sealing performance) can be maintained.
  • the O-ring is only the third O-ring 250c, and the assemblability is improved as compared with the three O-ring arrangement configurations of the first embodiment. . Further, since it is sufficient to prepare a sealing surface (polishing surface), the polishing cost can be reduced and the cost can be reduced.
  • a structure in which a compressible seal member inserted into the third seal groove 251c and formed integrally with the bottom plate 200 is integrally formed in place of the third O-ring 250c is integrally formed in place of the third O-ring 250c.
  • the shape of the seal member may be the same as that of the first seal member 10 or the second seal member 11, and the shape and material capable of exhibiting the optimum sealing performance in the present invention are appropriately selected. Is done.
  • the first seal member 10 and the second seal member 11 are integrally formed one by one in the radial direction at the lower surface portion 233a and the upper surface portion 233b of the diaphragm 230. It is also possible to employ a configuration in which a plurality of pieces are integrally formed. It is also possible to assume that the numbers of the lower surface portion 233a and the upper surface portion 233b of the diaphragm 230 are different. It is also within the scope of the present invention to employ a configuration in which the seal lips 10b and 11b are each branched into a plurality of seal lips.
  • the first seal member 10, the second seal member 11, and the third O-ring 250c are respectively connected to the seal grooves (first seal groove 251a, second seal groove 251b, and third seal groove 251b).
  • first seal groove 251a, second seal groove 251b, and third seal groove 251b are respectively connected to the seal grooves.
  • the form of the first seal groove 251a, the second seal groove 251b, and the third seal groove 251c) is also arbitrary.
  • “Fourth embodiment” 12 and 13 show a fourth embodiment.
  • This embodiment is an embodiment in which the shapes of the seal members (first seal member 10 and second seal member 11) are different from those in the third embodiment. That is, the sealing members (the first sealing member 10 and the second sealing member 11) are formed in a substantially hemispherical shape in a sectional view. According to this embodiment, since the shape of the seal member is simplified, it is possible to suppress the cost for forming the seal member. Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the third embodiment, and the description thereof is omitted.
  • “Fifth embodiment” 14 to 16 show a fifth embodiment.
  • the diaphragm 230 has a seal member (first member) only on the surface portion facing the oil chamber 201, that is, the lower surface portion 233 a facing the inner surface portion 232 of the diaphragm housing recess 231.
  • the upper surface portion 233b is a polished surface.
  • the fourth seal member 13 is integrally formed on the surface portion (lower surface 222) of the collar 220 that faces the diaphragm 230.
  • the fourth seal member 13 is formed in a thin annular shape covering substantially the entire lower surface 222 of the collar 220, and replaces the second seal member 11 and the third O-ring 250c with the upper surface of the diaphragm 230. Sealing (sealing) between the portion 233b and the collar 220 and between the bottom plate 200 and the collar 220 is intended.
  • the material of the fourth seal member 13 can be the same as that of the first seal member 10 or the like. According to this embodiment, it is possible to seal without using the third O-ring 250c, and it is possible to improve the assembling property and reduce the polishing surface (cost reduction).
  • the seal member shape illustrated in the third embodiment is adopted.
  • the simplified seal member shape described in the fourth embodiment can also be adopted in this embodiment, and the present invention.
  • the formation cost of the seal member can be suppressed even in the present embodiment.
  • Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the third embodiment, and the description thereof is omitted.
  • “Sixth embodiment” 17 to 19 show a sixth embodiment.
  • the present embodiment is an embodiment applied to a suspension device for a front wheel of an automobile, and includes a hollow (hollow type) diaphragm 520 and a top plate 500, and a diaphragm 520 and a collar (inner collar 700, The seal structure provided between the outer collar 720 and the outer collar 720 is different from that of the second embodiment.
  • the diaphragm 520 has a seal member (fifth seal member 15, The sixth seal member 16, the seventh seal member 17, and the eighth seal member 18) are integrally formed.
  • the seal structure which is a characteristic part of the present embodiment will be described, and the other components and functions and effects are the same as those of the second embodiment and the third embodiment. Omitted.
  • the fifth sealing member 15 and the sixth sealing member 16 are integrally formed on the first sealing region 560 side, and the seventh sealing member 17 and the eighth sealing member 560 are on the second sealing region 570 side.
  • the seal member 18 is integrally formed.
  • the seal grooves 740 used in the second embodiment are used, and the fifth seal member 15 to the eighth seal member 18 are accommodated in the respective seal grooves 740 in a compressed form.
  • the first sealing region 560 and the second sealing region 570 (between the top plate 500 and between the inner collar 700 and the outer collar 720) are sealed, respectively.
  • the fifth seal member 15 includes an annular base end portion 15a raised integrally from the base portion 19, and an annular seal lip projecting in a substantially triangular shape in a sectional view at the distal end side of the base end portion 15a. 15b.
  • the sixth seal member 16 is formed in substantially the same shape as the fifth seal member 15, and has an annular base end portion 16a raised integrally from the base portion 19, and a distal end side of the base end portion 16a. And an annular seal lip 16b protruding in a substantially triangular shape in cross-sectional view.
  • the base portion 19 is integrally formed in a thin annular shape in a part of the upper surface portion 560a and the lower surface portion 560b near the inner diameter end surface 560c of the first sealing region 560 of the diaphragm 520, and the upper surface portion 560a and the lower surface portion 560b. And is integrally formed in a substantially U shape in a cross-sectional view so as to cover the inner diameter side region of the diaphragm 520 so as to straddle the inner diameter end surface 560c.
  • the seventh seal member 17 includes an annular base end portion 17a raised integrally from the base portion 20, and an annular seal lip projecting in a substantially triangular shape in a sectional view at the distal end side of the base end portion 17a. 17b.
  • the eighth seal member 18 is formed in substantially the same shape as the seventh seal member 17, and has an annular base end portion 18 a raised integrally from the base portion 20, and a distal end side of the base end portion 18 a. And an annular seal lip 18b protruding in a substantially triangular shape in cross-sectional view.
  • the base portion 20 is integrally formed in a thin annular shape in a partial region near the outer diameter end surface 570c of the upper surface portion 570a and the lower surface portion 570b of the second sealing region 570 of the diaphragm 520, and the upper surface portion 570a and the lower surface portion. It is integrally formed in a substantially U shape in a cross-sectional view so as to cover the outer diameter side region of the diaphragm 520 so as to straddle the outer diameter end surface 570c.
  • the recessed portion of the fifth seal member 15 provided in the diaphragm 520 is provided. 15c is pressed (pressurized).
  • the fifth seal member 15 is elastically deformed in the axial direction V and the radial direction D of the diaphragm 520, and the seal lip is changed according to the pressure. Since the sealing surface (15b ') of 15b is pressed by the sealing groove 740, high sealing performance can be maintained. In addition, the surface pressure of the seal surface increases or decreases according to the pressure increase.
  • the sixth seal member 16 is sealed by the same mechanism as that of the fifth seal member 15, and thus has high sealing performance (high sealing performance). Can be maintained. That is, assuming that the hydraulic oil R has flowed out of the fifth seal member 15, the hydraulic oil R enters between the diaphragm 520 and the inner collar 700 along the diaphragm 520 as indicated by an arrow in FIG. It is thought to come. The hydraulic oil R reaches the recess 16d on the outer side of the sixth seal member 16 and presses (pressurizes) the recess 16d.
  • the sixth seal portion 16 pressed against the recess portion 16d is elastically deformed in the axial direction V and the radial direction D of the diaphragm 520, and the seal surface (16b ′) of the seal lip 16b is sealed groove 740 in accordance with the pressure. Since it is pressed, it provides higher sealing performance.
  • the annular seal groove 740 is provided on the upper surface 722 of the inner collar 700 in the larger diameter direction than the seal groove 740 and the O-ring 750 is inserted, the O-ring 750 is inserted. Ring 750 is compressed and sealed. Accordingly, assuming that the hydraulic oil R has flowed out of the fifth seal member 15, as described above, the hydraulic oil R enters between the top plate 500 and the collar 700 as indicated by an arrow in FIG. However, since this region is sealed by the O-ring 750, higher sealing performance (high sealing performance) can be maintained.
  • the operational effects of the seventh seal member 17 and the eighth seal member 18 are the same as the operational effects of the fifth seal member 15 and the sixth seal member 16 described above. Omitted.
  • the O-ring is disposed between the inner collar 700 and the top plate 500, and between the outer collar 720 and the top plate 500. Only the O-ring 750 is provided, and the assemblability is improved as compared with the six O-ring arrangement configurations of the second embodiment. Further, since it is sufficient to prepare a sealing surface (polishing surface), the polishing cost can be reduced and the cost can be reduced.
  • the seal structure described in the third to sixth embodiments can also be applied to devices other than the weight measuring device having the oil discharge hole portion and the sealing portion described in the first and second embodiments. That is, the weight measuring device of the present embodiment includes any of the following configurations (i) to (iii). (I) a moving body that moves by the spring force of the spring; A diaphragm that can be pressed and deformed by movement of the moving body; An oil chamber filled with a predetermined measurement fluid, the internal pressure of which can be changed by pressing the diaphragm, A pressure sensor capable of detecting a pressure change in the oil chamber, The vehicle weight measuring device according to claim 1, wherein a sealing member is integrally formed on a surface of the diaphragm facing at least the oil chamber.
  • a bottom plate having a groove portion whose bottom surface is placed in contact with the arm of the suspension device and has an opening on the top surface;
  • a diaphragm that covers an opening region of the groove and forms an oil chamber in a predetermined space formed by filling the groove with a predetermined measurement fluid;
  • An annular collar that is formed larger than the outer diameter of the opening region of the groove portion, and sandwiches and fixes the surface portion near the outer diameter of the diaphragm between the surface portion outside the opening region of the groove portion;
  • a piston provided on the inner diameter side of the collar so as to be movable in the length direction of the suspension device, and arranged on the upper side of the collar via a collar and a gap and capable of pressing the diaphragm by the elastic force of the spring of the suspension device
  • a spring seat that receives one end of the spring and is interposed between the piston,
  • a pressure sensor provided on the lower surface side of the bottom plate and capable of detecting a change in pressure of the measurement fluid in the oil chamber that can be changed
  • (Iii) provided in the suspension system The upper surface side is fixed to the vehicle side, and a mounting portion provided with a groove portion that opens annularly on the lower surface side;
  • An annular diaphragm that covers the opening region of the groove and forms an oil chamber of a predetermined space together with the groove;
  • An annular inner collar that sandwiches and fixes the surface portion closer to the inner diameter of the diaphragm between the inner surface portion than the opening region of the groove portion, and
  • An annular outer collar that is formed larger than the outer diameter of the opening region of the groove portion, and sandwiches and fixes the surface portion near the outer diameter of the diaphragm with the surface portion outside the opening region of the groove portion;
  • a piston capable of moving in the longitudinal direction of the suspension device between an outer diameter of the inner collar and an inner diameter of the outer collar, and capable of pressing the diaphragm by the resilient force of a spring of the suspension device;
  • a bush receiving one end of the spring;
  • a bearing device interposed between the piston and the bush and configured
  • the present invention is not limited to the suspension apparatus having the configuration shown in the present embodiment, but can be used for a suspension apparatus having another configuration.
  • Suspension device 2 Arm 5 Coil spring (spring) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vehicle weight measuring apparatus 200 Bottom plate 201 Oil chamber 202 Groove part 202a Opening area 203 Bottom surface 220 of bottom plate Collar 240 Oil discharge hole part 242 Sealing part 300 Piston 340 Spring seat 400 Pressure sensor R Measuring fluid (hydraulic oil)

Landscapes

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Abstract

重量測定装置は、懸架装置のアームに接するボトムプレート(200)と、ボトムプレートの上面側で油室(201)を形成するダイアフラム(230)を押圧可能なピストン(300)と、ボトムプレートの下面側で油室の測定流体(R)の圧力を検出する圧力センサ(400)とを含み、油室内側と大気側とを連通し、油室内部の過剰な作動油を排出可能な油排出孔部(240)と、油排出孔部に備えられ、過剰な測定流体(R)を排出し、荷重の掛かっていない状態で、内部圧力を大気圧に平衡させた後、前記油排出孔部を封鎖する封鎖部(242)とを備えた。

Description

車両の重量測定装置
 本発明は、車両の重量を測定する装置、特に自動車の懸架装置に組込み過積載を検出する車両の重量測定装置に関するものである。
 自動車、特に、種々の荷物などを運搬するトラックやバンなどの商用車において、法定積載量を超えて道路を通行する不法な過積載が社会問題となっている。これは、一度にたくさんの荷物を運搬したほうが運送費を少なくできるからである。
 しかし、このような過積載は次のような種々の問題を招く虞を有しており、避けなければならない。
 (1)過積載により自動車の運動性能が低下したり、構成部品が破損したりする虞があるため、事故の原因となることがある。例えば、車軸(ハブ)の破損、タイヤの破損(バースト)、制動距離が長くなりブレーキが過熱して効きにくくなる、車両が横転し易くなるなど、事故等を招く要因を多数有している。
 (2)過積載により道路の損傷が激しくなるため、道路のメンテナンス費用が掛かる。
 このような過積載の防止が困難となっている原因は多々あるが、その内の一つには、積載重量が運転手あるいは同乗者などから容易に認識できないことにある。
 すなわち、従来、車両の荷重測定(積載重量測定)は、台秤に測定対象の車両を載せて行っていた。
 しかし、台秤の設置は、施設が大がかりで広い設置スペースを必要とするため、及び設置コストが嵩むため、設置できる台秤の台数が制限され多くの車両を測定することなど物理的にも無理があった。
 そこで、昨今では、特許文献1などに開示されているように、車両自体に搭載して荷重(重量)を測定することを可能とした簡易的な荷重測定装置が多々提案されている。
 例えば、特許文献1に開示の先行技術は、車両の荷重が掛かることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に2つの溶着部分が溶着されるベースアッシーと、該ベースアッシーにより支持され、前記車両に掛かる荷重の変化により前記2つの溶着部分が接近離間する方向に前記ベースアッシーが伸縮することで出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子と、該圧縮歪検出用センサ素子の出力を増幅するアンプが実装された回路基板とで構成し、圧縮歪を検出することにより荷重測定する簡易的な荷重測定装置である。
日本国特開2001-330503号公報
 このような荷重測定装置は、通常、大きく分けて2つの機能ブロックから構成されている。
 1つ目の機能ブロックは、測定流体(作動油)を充填した油圧室(油室)と、油室の一部を押圧変形可能に構成するダイアフラムと、油室と連通して備えられ、ダイアフラムの押圧による油室の圧力変化を検出する圧力センサからなる車両に固定される荷重検出部である。
 2つ目の機能ブロックは、スプリングの弾発力などにより、荷重に従って移動して前記ダイアフラムを押圧するピストン部である。
 また、この荷重検出部のダイアフラムや圧力センサは、車両後輪用の懸架装置に組み込まれる場合にはボトムプレートに取り付けられ、車両前輪用の懸架装置に組み込まれる場合には、取付部(トッププレート)に取り付けられる。
 この場合、圧力センサのボトムプレート(または取付部)への取り付け構造としては、測定流体の漏れを封止でき、また圧力センサそのものを固定できるようにするため、テーパネジなどのネジを用いた密封構造が用いられる。このようなネジを用いた密封構造は製作が容易なので液体を封止する目的で広く一般的に用いられているものである。
 ところが、上述のようなネジを用いた密封構造では、圧力センサを固定締結する際に、ネジの作用によって圧力センサが軸方向に進むため、圧力センサは測定流体を押し退けるようにして固定締結される。測定流体は、圧力センサ固定前の油室では大気圧と平衡の状態にあるが、圧力センサの固定により、測定流体が油室の容積に対して過剰となり、油室内の圧力を上昇させる結果となる。
 一般に測定流体は圧縮性がないか、非常に小さいため、ネジ込みによる圧力センサの進み量が非常に小さくても、油室内の圧力に大きな影響を与える。
 また、圧力センサを同一の締結トルクで固定締結した場合であっても、ネジの加工精度によっては、ネジ込みによる圧力センサの進み量には個体差があるため、油室内の圧力上昇の程度にも個体差が生じる。
 このように、ネジ締め付けに伴う油室内の圧力の上昇を一定に管理するのは非常に困難である。
 また、この種の重量測定装置にあっては、油室を構成しているダイアフラムと、ボトムプレート(若しくはトッププレート)との間から作動油が漏洩しないように封止する必要があり、本願の出願人はこの領域からの作動油漏洩を封止するため複数個のOリングを配置する構造を提供している(日本国特願2015-241305)。しかし、組立時にOリングが外れてしまうこともある。また、Oリングのシール性を向上させるためにはシール接触面を研磨する必要があり、シール箇所が増えるほど研磨加工に要する費用が嵩んでいた。
 本発明は従来技術の有するこのような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、圧力センサをネジによって固定する場合であっても、油室内の圧力を一定に管理可能な重量測定装置を提供することにある。また、本発明は、組立性の向上を図るとともに、シール性能を更に向上させ、かつコスト低減を図ることを課題とする。
 この目的を達成するために、第一の本発明は、スプリングの弾発力により移動する移動体と、前記移動体の移動により、押圧変形可能なダイアフラムと、所定の測定流体を充填し、前記ダイアフラムの押圧により内部圧力が変化可能な油室と、前記油室内の圧力変化を検出し得る圧力センサとを含み、前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置としたことである。
 第二の本発明は、第一の本発明において、前記圧力センサが取り付けられ、前記ダイアフラムと協働して前記油室を形成する取付部を備え、前記油排出孔部は、前記取付部に形成されることである。
 第三の本発明は、下面側が懸架装置のアームに当接して設置され、上面側に開口する溝部を有するボトムプレートと、前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定の測定流体を充填してなる所定空間の油室を形成するダイアフラムと、前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のカラーと、前記カラーの内径側で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられるとともに、前記カラーの上側でカラーと隙間を介して配され、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、前記スプリングの一端を受け、前記ピストンとの間に介在するスプリングシートと、前記ボトムプレートの下面側に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサとを含み、前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置としたことである。
 第四の本発明は、懸架装置に備えられ、上面側を車両側に固定するとともに、環状に開口する溝部を下面側に設けてなる取付部と、前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定空間の油室を形成する環状のダイアフラムと、前記ダイアフラムの内径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より内側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のインナーカラーと、前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のアウターカラーと、前記インナーカラーの外径と前記アウターカラーの内径との間で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられ、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、前記スプリングの一端を受けるブッシュと、前記ピストンと前記ブッシュとの間に介在され、相対回転可能に構成されている軸受装置と、前記取付部に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサとを含み、前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置としたことである。
 第五の本発明は、第一の本発明乃至第四の本発明のいずれかにおいて、前記ダイアフラムは、少なくとも前記油室と対向する側の面部にシール部材が一体成形されていることを特徴とする車両の重量測定装置としたことである。
 第六の本発明は、第一の本発明乃至第四の本発明のいずれかにおいて、前記ダイアフラムは、前記油室と対向する側の面部および反対側の面部にそれぞれシール部材が一体成形されていることを特徴とする車両の重量測定装置としたことである。
 本発明によれば、圧力センサをネジによって固定する場合であっても、油室内の圧力を一定に管理可能な重量測定装置を提供することができる。また本発明によれば、組立性の向上を図るとともに、シール性能を更に向上させ、かつコスト低減を図ることができる。
本実施形態における車両の重量測定装置の一実施形態として後輪用の重量測定装置の正面図を示す。 本実施形態における車両の重量測定装置の一実施形態を示し、図1のA-A線による縦断側面図である。 図2の符号Bで示す領域の拡大図である。 図2の符号Bで示す領域の拡大図であって、油排出孔部を封鎖する封鎖部の他の実施形態を示す。 本実施形態における車両の重量測定装置をトレーリングアーム式の懸架装置に適用した場合を示す概略斜視図である。 本発明の第二実施形態における車両の重量測定装置として前輪用の重量測定装置の正面図を示す。 図6のA-A線による縦断側面図である。 図7の符号Bで示す領域の拡大図である。 本発明の第三実施形態における車両の重量測定装置の縦断側面図である。 図9の符号Bで示す領域の拡大断面図である。 本実施形態に用いられるダイアフラムであって、(a)は概略全体縦断側面図、(b)は(a)にて符号Cで示す領域の拡大断面図である。 本発明の第四実施形態にかかる要部を拡大して示す断面図である。 本実施形態に用いられるダイアフラムであって、(a)は概略全体縦断側面図、(b)は(a)にて符号Cで示す領域の拡大断面図である。 本発明の第五実施形態にかかる要部を拡大して示す拡大断面図である。 本実施形態に用いられるダイアフラムであって、(a)は概略全体縦断側面図、(b)は(a)にて符号Cで示す領域の拡大断面図である。 本実施形態に用いられるカラーであって、(a)は概略全体縦断側面図、(b)は(a)にて符号Cで示す領域の拡大断面図である。 本発明の第六実施形態における車両の重量測定装置の縦断側面図である。 図17の符号Bで示す領域の拡大図である。 本実施形態に用いられるダイアフラムであって、(a)は概略全体縦断側面図、(b)は(a)にて符号Cで示す領域の拡大断面図である。
 本実施形態では、本発明の車両の重量測定装置100を自動車の懸架装置(サスペンション)1に用いた実施の一形態を示す。
 以下、本発明の車両の重量測定装置の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1乃至図5は本発明の第一実施形態を示し、図6乃至図8は本発明の第二実施形態を示し、図9乃至図11は第三実施形態を示し、図12及び図13は第四実施形態を示し、図14乃至図16は第五実施形態を示し、図17乃至図19は第六実施形態を示す。
 なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
「第一実施形態」
 図5は、本実施形態の車両の重量測定装置100を、トレーリングアーム式の自動車の後輪用の懸架装置(サスペンション)1に適用した一例を示す。
 トレーリングアーム式において、アーム(サスペンションアーム)2は、車両下側の左右にわたって掛け渡されたサスペンションメンバ3(懸架装置1の構成要素)から車体中心線(図中一点鎖線参照)と直角に軸支され、サスペンションメンバ3の後ろ側(図中矢印の側)で上下方向に揺動可能となっている。
 アーム2の上面2aには、本実施形態の車両の重量測定装置100を介してコイルスプリング5が設置される。なお、コイルスプリング5は、アーム2と車体下面との間に挟み込まれている。
 なお、図5に示す懸架装置1は、本実施形態の車両の重量測定装置100を組み込んだ以外は周知のトレーリングアーム式懸架装置1の構成であって、特に本実施形態に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
 以下、本発明の特徴的部分である車両の重量測定装置100について説明し、それ以外の懸架装置の構成についての説明は省略する。
 車両の重量測定装置100は、下面側が懸架装置(サスペンション)1のアーム2に当接して設置されるボトムプレート200と、ボトムプレート200の上面に備えられるカラー220と、ボトムプレート200とカラー220とによって挟まれて固定されるダイアフラム230と、ダイアフラム230を鉛直方向(図中矢印Vで示す軸方向)に押圧可能なピストン300(移動体)と、ピストン300とダイアフラム230との間に配されたパッド310(移動体)と、懸架装置1のコイルスプリング5の一端(下端)を受けるスプリングシート340(移動体)と、ボトムプレート200とダイアフラム230との間で形成され、所定の測定流体(作動油)Rを充填してなる油室201と、ボトムプレート200の下面203に備えられ、油室201内に充填されている測定流体Rの圧力変化を検出し得る圧力センサ400と、ピストン300の外周下端に固定され、ボトムプレート200の外周下端を覆設する薄肉円環状のストッパーリング320とで構成されている(図1乃至図6参照)。
 ボトムプレート200は、円板状の下面203と、該下面203の外周端から鉛直方向(軸方向)Vで上方に向けて所定の肉厚をもって円筒状に突設された環状壁部205と、で上面開放状の短尺円筒状に形成され、下面203を懸架装置のアーム2に当接して設置される。
 また、ボトムプレート200は、環状壁部205の内周端部から凹設され、後述されるカラー220を収容可能な円環状の上面204と、上面204の内径から所定深さをもって凹設され、後述するダイアフラム230を収容可能な円環状のダイアフラム収容凹部231と、ダイアフラム収容凹部231の内径から所定深さをもって凹設され、ダイアフラム230とともに後述する油室201を構成可能な円筒状の溝部202とが、それぞれ上面204側に設けて設けられている。即ち、ボトムプレート200は、圧力センサ400が取り付けられ、ダイアフラム230と協働して油室201を形成する取付部を構成する。
 また、本実施形態では、環状壁部205における下面203との境界領域外面205aには、突出部205bを一部に残して周方向に段部207が連続して形成されている。
 すなわち、環状壁部205の下面203との境界領域外面205aには、突出部205bを除いて平面視で略Cリング状に段部207が形成されている。
 円筒状に開口する溝部202は、ボトムプレート200の上面204にて円筒状に凹設されているダイアフラム収容凹部231内にてボトムプレート200の上面204方向に向けて形成されている。
 ダイアフラム収容凹部231は、溝部202の外径側に所定幅で環状に構成された内面部232を備えている。
 また、ボトムプレート200には、後述するカラー220を固定するための連結ボルト(皿ボルト)210を通す複数個のボルト通し孔210aが周方向に所定の間隔で備えられている。
 ボトムプレート200におけるアーム2側に面した下面203には、所定長さで垂下して一体に、圧力センサ400を連結可能なセンサ連結部206が形成されている。
 センサ連結部206は、その下面206aから溝部202まで鉛直方向(軸方向)Vにボトムプレート200を貫通して、圧力センサ400を連結する円筒部200bと、円筒部200bの一部を外方に向けて突き出して成る非円筒部200aとで構成されている。本実施形態では、非円筒部200aは、円筒部200bの下面(センサ連結部206の下面)206aと同様の突出高さを有するとともに、円筒部200bの外周面(センサ連結部206の外周面)206bと連続して一体に、外方向に向けて突出した直方体状に形成されている。
 圧力センサ400は、油室201内に充填されている測定流体Rの圧力変化を検出し得るものであって、例えば、圧力を測定し、これを電圧信号に変換して伝送されるもので、円柱状に形成されたセンサ本体部404と、該センサ本体部404の端面に一体に備えた突き当てフランジ面部403と、該突き当てフランジ面部403の端面に一体に備えた検出部401と、該検出部401の先端側に備えた先端検出面402とで構成されている。
 なお、本発明にて想定される圧力センサは周知構造のものが適宜本発明の範囲内において選択使用されるものであり、特に限定解釈はされず、本発明の範囲内で最適なものが適宜選択可能である。
 本実施形態では、圧力センサ400は、検出部401をセンサ連結部206の円筒部200bのネジ穴200dに挿入するとともに、先端検出面402が油室201内に臨むとともに、突き当てフランジ面部403をセンサ連結部206の開口縁206cに密着するまで、鉛直方向(軸方向)Vにネジ込んで立設されている。
 また、圧力センサ400は、検出部401と一体に連続してセンサ本体部404が、鉛直方向(軸方向)下向きに延出しており、その下端404aには、圧力センサ400が変換した電気信号を車体側の表示装置へと伝送する配線405が接続されている。
 なお、センサ連結部206と圧力センサ400との接続は、測定流体Rが漏れないよう接続することが必要である。
 本実施形態では、突き当てフランジ面部403とセンサ連結部206の開口縁206cとの間にゴムワッシャ410を介して固定している。
 なお、圧力センサ400は、必ずしもボトムプレート200の下面203の中心に配設することはなく、先端検出面402が油室201内に臨む限りにおいて、センサ連結部206をボトムプレート200の下面203の任意位置に設けて配設することが可能で、車体(アーム2)側の取り付けにおいて支障のない位置を採択して配設することが可能である。
 なお、ボトムプレート200の下面203側は、懸架装置1のアーム2の上面2aと当接するため、ゴムシート250が介在し、当接面の当たりを良く馴染み易くしている。
 さらに、ボトムプレート200は、懸架装置1のアーム2に対する回り止め機構を有している。
 回り止め機構は、本実施形態では、センサ連結部206の非円筒部200aと、懸架装置1のアーム2の上面2aの重量測定装置100を組み付ける位置2e(組み付け位置)に形成された、アーム2の上面2aから下面にわたって貫通する穴部2bの角穴部2dとで構成されている。
 懸架装置1のアーム2の穴部2bは、ボトムプレート200のセンサ連結部206の円筒部200bより僅かに大きな形状の丸穴部2cと、丸穴部2cと一体に連続し、非円筒部200aよりも僅かに大きな形状の角穴部2dとで構成されることにより鍵穴状に形成されている。
 また、重量測定装置100を懸架装置1のアーム2に組み付ける場合には、ボトムプレート200のセンサ連結部206の円筒部200bをアーム2の穴部2bの丸穴部2cに挿し込むとともに、センサ連結部206の非円筒部200a(直方体状)をアーム2の穴部2bの角穴部2dに挿し込むことにより、ボトムプレート200の下面203がゴムシート250を介して、懸架装置1のアーム2の上面2aの組み付け位置2eに当接して、組み付けが完了する。
 このとき、センサ連結部206の非円筒部200aがアーム2の穴部2bの角穴部2dに嵌っているため、アーム2とボトムプレート200が周方向に相対回転することが防止される。
 また、圧力センサ400は、アーム2の穴部2bを挿通してアーム2の下側に臨んでいるため、圧力センサ400に接続されている配線405もまたアーム2の下側を通って車体側の表示装置へと伸延される。この場合、圧力センサ400は、非円筒部200aとアーム2の穴部2bの角穴部2dとの嵌合によって回転することがないので、配線が捩れて断線することもない。
 また、懸架装置1のアーム2の穴部2bに、ボトムプレート200のセンサ連結部206の非円筒部200aと円筒部200bを挿し込むだけなので、懸架装置1のアーム2にネジなどの締結固定手段により組み付ける場合に比べて簡単に車両に組み付けることが可能になった。
 なお、本実施形態では、回り止め機構の一例として、センサ連結部206の非円筒部200aと懸架装置1のアーム2の角穴部2dとによる構成を説明したが、非円筒部200aと角穴部2dの具体的形状は、これに限定解釈されるものではなく、非円筒部200aが角穴部2dに挿し込まれることで、相対回転しない形状であればよい。例えば、非円筒部200aは、センサ連結部206の円筒部200bの一部が径方向に凹設し、これに対して角穴部2dは、前記凹設された非円筒部200aに嵌り合う凸形状に形成された角凸部としても本発明の範囲内である。また、非円筒部200aは必ずしも角形状とする必要はなく他の形状であってもよい。さらに、本実施形態ではセンサ連結部206を円筒部200bと非円筒部200aとで構成されているが、センサ連結部206そのもの自体を、所定の角形状や楕円形状に形成するもの、すなわち、非円筒形状に形成してなるものであってもよく本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
 またさらに、複数の非円筒部200aを有した場合であっても本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。その場合には、懸架装置1のアーム2の穴部2bの角穴部2dも非円筒部200aの数に応じて複数形成されていれば良い。
 ダイアフラム230は、溝部202の開口領域202aを覆い、溝部202とともに所定空間の油室201を形成する短尺円柱状(円板状)に形成されており、ボトムプレート200の上面204にて円環状に形成されているダイアフラム収容凹部231に嵌着されている。
 ダイアフラム230は、例えば、本実施形態では、外径側にボトムプレート200とカラー220に挟まれる密封領域233を形成するとともに、密封領域233の内径側で一体に変形可能に構成された押圧領域234を備えて構成されている。
 押圧領域234は、溝部202の開口領域202aを覆う程度の幅をもって構成され、油室201は、この押圧領域234とボトムプレート200の溝部202とによる所定領域で形成されている。
 ダイアフラム230の材質は、柔軟で耐久性(耐寒性・耐摩耗性・耐油性)がある素材であれば良く、特に限定解釈されるものではないが、例えば、ニトリルゴム・テフロン(登録商標)・クロロプレンゴム・ふっ素ゴム・エチレンプロピレンゴムなど、流体の特質に合った材料を選択する。また、薄肉のステンレス製などからなる金属製のダイアフラムであってもよく本発明の範囲内である。
 油室201には、所定の測定流体Rが気泡を発生させることなく一杯に密封充填されている。測定流体Rは、ピストン300の移動によって、ダイアフラム230が溝部202に向けて押圧されることにより、油室201内に臨む圧力センサ400の先端検出面402にかかる圧力を変化可能である。
 カラー220は、本実施形態では、ボトムプレート200の環状壁部205に囲まれた領域(円環状の上面204)内に収まる程度の鉛直方向(軸方向)Vの厚みをもって形成された所定の短尺円柱状に形成されるとともに、ボトムプレート200の環状壁部205の内周面に嵌合可能な外径と、ダイアフラム収容凹部231の内面部232よりも内側に位置する環状内面部221による内径を有する大きさに形成されている。
 カラー220の下面222の外周側には、ボトムプレート200のボルト通し孔210aと鉛直方向(軸方向)Vで同軸に配されるように、複数のボルト固定孔224がボトムプレート200のボルト通し孔210aと同一の間隔で周方向に備えられている。
 カラー220は、ボトムプレート200のボルト通し孔210aとカラー220のボルト固定孔224を連通させ、ボトムプレート200の下面203側から連結ボルト(皿ボルト)210を挿通して締めこむことで、カラー220がボトムプレート200に一体に固定される。
 また、本実施形態では、カラー220の下面222と、ダイアフラム収容凹部231との間で、ダイアフラム230の密封領域233を挟み込んで密封固定している。
 本実施形態では、例えば、次に示すように所定のシール部材を備えて密封効果を向上させている。
 まず、ダイアフラム収容凹部231の内面部232に環状の第1のシール溝251aを設けるとともに、第1のOリング250aを挿入して密封領域233の下面部233aとの間で第1のOリング250aが圧縮されて密封している。
 次に、カラー220の下面222に環状の第2のシール溝251bを設けて第2のOリング250bを挿入して密封領域233の上面部233bとの間で第2のOリング250bが圧縮されて密封している。
 さらに、第2のシール溝251bよりも大径で、カラー220の下面222に環状の第3のシール溝251cを設けて第3のOリング250cを挿入して、密封領域233の上面部233bとの間で、第3のOリング250cが圧縮されて密封している。
 密封領域233の下面部233aとの間で第1のOリング250aが圧縮されて密封しているため、油室201からの測定流体Rの漏洩防止が十分に図り得るが、本実施形態によれば、上述のとおり、幾重もの密封構造を採用している。
 すなわち、密封領域233の上面部233bとの間で第2のOリング250bが圧縮されて密封し、第2のOリング250bよりも外径側では、カラー220の下面222とボトムプレート200の上面204の間で第3のOリング250cが圧縮されて密封している。
 このため、油室201にもっとも近く配される第1のOリング250aに加えて、その外側にも第2のOリング250bと第3のOリング250cが配されているため、密封信頼性が極めて高いものとなる。また、本実施形態では、上述のとおり相対移動がない領域に密封構造を設けたためシール耐久性も高い。
 また、さらに、ダイアフラム230の密封領域233をダイアフラム収容凹部231よりも肉厚に形成し、肉厚の密封領域233がボトムプレート200とカラー220に挟まれるときに圧縮されて密封可能な厚さとなる密封構造を設ければ、密封信頼性をさらに高いものとすることができる。
 各シール部材は、密封固着領域及び当接領域を構成する一方の部材にシール溝(251a,251b,251c)を設けるとともに、シール溝(251a,251b,251c)にOリング(250a,250b,250c)を挿入して他方の部材との間でOリング(250a,250b,250c)が圧縮されて密封しているものであればよく、シール溝とOリングをいずれに設けるかは限定されずいずれであっても本発明の範囲内である。
 ピストン300(移動体)は、本実施形態では、カラー220の環状内面部221(カラー220の内径)に摺接する外径を有する円筒部301と、円筒部301の外径から水平方向に連続して一体に、カラー220の外径よりも大径に設けたフランジ部302と、フランジ部302の内径から垂直方向下向きに一体に延出した円環部303と、フランジ部302の外周部から一体に、ボトムプレート200の段部207を下向きに僅かに超えて垂下された垂下周縁部304とで構成されている。
 円筒部301の下面301a側には、円筒状に開口する下溝部301cが形成され、円筒部301の上面301b側には、上側に突出する上面開放状の円筒状のスプリングシート嵌合筒部301dが形成されている。
 垂下周縁部304の下面304aには、後述するストッパーリング320を固定するための締結ネジ330を締め付けて固定するネジ固定孔305が周方向に所定の間隔で備えられている。
 また、垂下周縁部304の下面304aには、その周方向の一部に鉛直方向(軸方向)Vで下向きに、一体に突出した矩形状の突出部300aが形成されている。なお、突出部300aの周方向幅は、ボトムプレート200の突出部205bと同じ周方向幅に設定されている。
 ピストン300の下溝部301cには、下溝部301cの開口領域を覆い、下溝部301cの鉛直方向(軸方向)深さよりも肉厚の円筒状に形成されたパッド310(移動体)が嵌着されている。
 また、特に限定解釈されるものではないが、パッド310は、ダイアフラム230とピストン300との間で摺動するため、自己潤滑性に優れた硬質の合成樹脂材、例えばデルリン(登録商標)等のポリアセタール樹脂からなるものなどが好ましい。また、パッド310の上面に設けた溝に潤滑剤を充填してパッド310とダイアフラム230との摺動面を潤滑してもよい。なお、パッド310を介さずに直接ピストン300が当接する形態であっても本発明の範囲内である。
 また、ピストン300の円筒部301の下面301aとダイアフラム230との間、および、ピストン300のフランジ部302の下面とカラー220の上面223との間には所定の隙間Pを有してセットされる。
 所定の隙間Pは、重量測定装置100が想定する定格荷重を受けた場合に、ダイアフラム230の変形等に起因してピストン300が懸架装置の長さ方向(図中符号Vで示す鉛直方向)に進退すると想定される距離よりも大きな隙間に設定される必要がある。ピストン300が進退すると想定される距離よりも小さな隙間では、車両の重量を計測中に隙間Pがなくなり、ピストン300の進退が規制されて正確な重量測定に支障があるからである。
 従って、パッド310は、下溝部301cの鉛直方向(軸方向)深さよりも肉厚に設定されることで、下溝部301cから突出して、ダイアフラム230と当接した状態となるように嵌着されている。これにより、パッド310は、ピストン300の進退に応じてダイアフラム230を押圧する。
 ストッパーリング320は、ピストン300の垂下周縁部304と同様の外径と、ボトムプレート200の段部207を覆う内径とを有した薄肉円環状に形成されるとともに、その周方向の一部に、切り欠き部322を有している。すなわち、ストッパーリング320は、平面視で略Cリング状に形成されている(図1参照)。
 なお、切り欠き部322の水平方向幅は、ボトムプレート200の突出部205b(段部207が形成されない部分)と、ピストン300の垂下周縁部304の突出部300aの双方が水平方向に並設状に嵌合可能な幅に設定されている。
 また、切り欠き部322の径方向幅は、ボトムプレート200の突出部205bと僅かな隙間を有し、突出部205bが進退可能な程度に設定されていれば良い。
 また、ストッパーリング320には、そのピストン300の垂下周縁部304のネジ固定孔305と鉛直方向(軸方向)Vで同軸に配されるように、複数のネジ通し孔321が、ネジ固定孔305と同一の間隔で周方向に備えられている。
 ストッパーリング320を取り付ける場合には、まず、ボトムプレート200の突出部205b(段部207が形成されない部分)と、ピストン300の垂下周縁部304の下面304aに形成された矩形状の突出部300aとが径方向に連続して並ぶように、ボトムプレート200とピストン300を配置し、さらに、この突出部205bと突出部300aが切り欠き部322に嵌め合わされるようにストッパーリング320をセットする。 このとき、ボトムプレート200の環状壁部205の外径205cとピストン300の垂下周縁部304の内径304bが僅かな隙間を介して対峙している(図1参照)。
 そして、ストッパーリング320は、ネジ通し孔321とピストン300の垂下周縁部304のネジ固定孔305を連通させ、ストッパーリング320の下側320aから締結ネジ330を挿通して締めこむことで、ストッパーリング320がピストン300の垂下周縁部304の下面304aに締結される。
 このとき、ストッパーリング320は、ピストン300の垂下周縁部304と同様の外径と、ボトムプレート200の段部207を覆う内径とを有しているので、ストッパーリング320をピストン300の垂下周縁部304に締結固定すると、ボトムプレート200の段部207の垂直方向下向きの移動(ピストン300とボトムプレート200を分解する向きの移動)がストッパーリング320によって規制される。これにより、重量測定装置100が車両に設置される前(コイルスプリングの伸長力が軸方向に負荷されていない場合)であってもボトムプレート200と一体化した部材とピストン300と一体化した部材に分解してしまう虞がなくなり、重量測定装置100の輸送などにおいても取り扱いやすくなった。
 また、ピストン300とストッパーリング320は、締結ネジ330によって締結固定され、さらに、ボトムプレート200は、ストッパーリング320の切り欠き部322に突出部205bが、周方向の回転を規制されつつ、ピストン300の進退方向には進退可能に嵌め合わされているため、ピストン300とボトムプレート200が相対回転することを防止される。
 これにより、ダイアフラム230とピストン300(パッド310)との摩耗を抑えることができ、さらに、コイルスプリングの相対的な回転も防ぐことができるので、重量測定装置100の荷重検出の正確性を維持することができる。
 本実施形態では、前述のようにして組み立てられた重量測定装置100の油室201内の圧力が一定となるように管理されている。
 具体的には、圧力センサ400をボトムプレート200に取り付ける作業において、まず、重量測定装置100に荷重が掛かっていない状態にて、圧力センサ400の検出部401がセンサ連結部206の円筒部200bのネジ穴200dに挿入されて、突き当てフランジ面部403をセンサ連結部206の開口縁206cに密着するまで、鉛直方向(軸方向)Vにネジ込まれる。
 このとき、圧力センサ400の先端検出面402が油室201内に臨むまで進入するため、圧力センサ400に押しやられた測定流体(作動油)Rが油室201の容積に対して過剰となり、油排出孔部240から排出される。
 測定流体(作動油)Rの排出が終了すると、荷重を掛けずに、前記油排出孔部240の開口240aを溶接して形成された封鎖部242により完全に封鎖する。これにより、油室201内(内部)の圧力は、大気圧と平衡した状態に管理される。
 油排出孔部240は、油室201から垂直方向下向きに垂設されることにより、油室201とボトムプレート200の非円筒部200aの下面200cとを直線状に連通し、下面200cに開口する開口240aを形成している。
 また、油排出孔部240は、測定流体(作動油)Rが通過可能な程度の細孔、すなわち、径が非常に小さな所謂断面視円形状のピンホールとして形成される。
 なお、本実施形態では、油排出孔部240を断面視円形状に形成しているが、これに限定解釈されるものではなく、油排出孔部240の断面視形状は任意である。例えば、断面視四角状の孔部や開口240aに形成されていても良い。
 本実施形態では、非円筒部200aの下面200cに短尺円筒状の溝部241が凹設されており、この溝部241の底面部に、ボトムプレート200を貫通した油排出孔部240の開口240aが形成されている。
 封鎖部242は、開口240aを金属材料にて溶接することで形成されている。
 具体的には、開口240aの周囲の金属(溝部241の底面部)が、溶接によって溶融凝固することで、開口240aとその周囲が塊となって融合して、開口240aとともに塞ぐ封鎖部242を形成する。その際に、溝部241の底面から溝部241内に向けて瘤状に突出した突出部242aが形成される(図3参照)。ただし、この突出部242aは、溝部241から外方に突出しないように設計されている。
 溝部241の溝径は、油排出孔部240の開口240aが溶接されることよって形成される封鎖部242の突出部242aを収容可能に設定されていれば良い。例えば、本実施形態では、溝径は、突出部242aの径の約2倍に設定されている。
 突出部242aが開口240aの周囲に設けられた溝部241に収容されることにより、突出部242aが保護され、密封性能を長期間に亘って確保することができる。
 また、密封性能をさらに強固なものとするために、溝部241にキャップ243を被せても良い(図4参照)。
 この場合、キャップ243は、溝部241の溝径に内嵌可能な外径を有する円筒形状で、底面側を開放して突出部242aを収容可能に形成されている。
 キャップ243を突出部242aに向けて溝部241に嵌め込むことによって、突出部242aがキャップ243に被われて保護される。これにより、封鎖部242が外部と隔別されるので、封鎖部242の密封性能が長期間に亘って強固に維持される。
 また、キャップ243と溝部241の嵌め合いはネジ込み式になっていても良い。
 本実施形態では、上述のように、圧力センサ400の取り付けによって過剰となる測定流体(作動油)Rを排出する油排出孔部240を備え、荷重を掛けずに、前記油排出孔部240を封鎖部242により完全に封鎖したので、荷重が掛かっていない状態の油室201(内部)の圧力が大気圧と平衡するように管理される。
 また、封鎖部242を保護する溝部241を備えたので、封鎖部242の密封性能が長期間に亘って確保される。さらに、溝部241に内嵌可能なキャップ243を備えたので、封鎖部242がより強固に保護され、車両の走行により雨水や泥などに晒される環境に長期間置かれたとしても、封鎖部242の密封性が損なわれないようになった。
 また、溝部241の開口領域に立上り壁部を設け、この立上り壁部の外周に円筒状のキャップを螺着せしめる構成を採用することも可能であり、本発明の範囲内で適宜最適な密封手段が採用可能である。
 また、本実施形態による油排出孔部240は直径が小さなピンホール状に形成されているが、過剰な測定流体(作動油)Rが滲出して油室201(内部)の圧力を大気圧(外部)と平衡させるには十分な径を有している。また、油排出孔部240の孔径が小さいため、溶接による封止が容易である。
 また、測定流体(作動油)Rの粘性係数が充分に大きい場合には、測定流体(作動油)Rは、孔径の小さな油排出孔部240内をゆっくりと移動するため、溶接作業中(油排出孔部240の封鎖作業中)に測定流体(作動油)Rが油排出孔部240の開口230a(大気側)から外部への漏洩防止や、油排出孔部240を通して油室201内(内部)への気泡(大気)の混入防止が容易である。
 なお、本実施形態では、油排出孔部240の開口240aを非円筒部200aの下面200cに設けたが、油室201が大気側と連通すれば、油排出孔部240は他の位置に設けられていても良い。
 すなわち、油排出孔部240が、油室201(内側)とセンサ連結部206の円筒部200bとを連通するように設けられていても良いし、非円筒部200aの側面とを連通するように設けられていても良い。あるいは、油室201(内側)とボトムプレート200のセンサ連結部206以外の領域とを連通するように設けられていても良い。
 また、油排出孔部240は直線形状に形成されることが望ましいが、必ずしも直線形状でなくても良い。例えば屈曲した形状や湾曲した形状などであっても良い。その場合であっても、測定流体(作動油)Rが通過可能な程度の細孔(径が非常に小さな所謂ピンホール)として形成されることが好ましい。
 また、本実施形態では、封鎖部242を油排出孔部240の開口240aに設けたが、油排出孔部240が密封されていれば、封鎖部242は油排出孔部240のどこに設けられていても良い。例えば、油排出孔部240の細孔の中間に設けられていても良いし、油室201側に設けられていても良い。
 また、本実施形態では、封鎖部242を油排出孔部240の溶接によって形成したが、これに限定解釈されるものではなく、油排出孔部240が長期間に亘って確実に封止されれば、他の方法が用いられても良い。
 スプリングシート340(移動体)は、ピストン300の円筒部301のスプリングシート嵌合筒部301dを内装可能な円筒状の貫通孔341を備えた大径状円筒部342と、大径状円筒部342の下端から水平方向で外側に向けて連続して一体に設けたフランジ部343と、を備えて構成されている。大径状円筒部342は上下面を開口して形成されている。
 フランジ部343の上面には、懸架装置1を構成するコイルスプリング5の一端(下端)5aが鉛直方向(軸方向)Vで突き当たる(図1および図5参照)。
 なお、本実施形態では、車両の重量測定装置100をトレーリングアーム式の懸架装置に適用する一例を説明したが、懸架装置1のアームと車体下面との間にコイルスプリング5が単独で挟み込まれている構造の懸架装置であれば、他の方式の懸架装置でも本発明を適用可能である。例えば、セミトレーリングアーム式、あるいはトーションビーム式などの懸架装置に本発明を適用してもよい。
「第二実施形態」
 図6乃至図8は本発明の第二実施形態を示し、本実施形態は、自動車の前輪用の懸架装置に適用した実施の一例を示す。
 本実施形態の車両の重量測定装置100は、車両側に固定される取付部(トッププレート)500と、取付部500の下面500bに備えられるインナーカラー700とアウターカラー720と、前記取付部500とよって挟まれて固定されるダイアフラム520と、ダイアフラム520と当接し、ダイアフラム520を鉛直方向(図中矢印Vで示す軸方向)に押圧可能なピストン760(移動体)と、懸架装置のコイルスプリング(図示せず)の一端(上端)を受けるブッシュ780(移動体)と、ピストン760とブッシュ780との間に介在される軸受装置900(移動体)と、取付部500とダイアフラム520との間で形成され、所定の測定流体(作動油)Rを充填してなる油室510と、取付部500の上面500aに備えられ、油室510内に充填されている測定流体Rの圧力変化を検出し得る圧力センサ600とで構成されている(図6乃至図8参照。)
 取付部(トッププレート)500は、所定の肉厚を有する短尺円筒状に形成され、上面500a側を車両側に固定するとともに、環状に開口する溝部512を下面500b側に設けてなり、外周端から鉛直方向(軸方向)Vで下方に向けて薄肉の円筒状に環状壁部501を突出している。
 溝部512は、取付部500の下面500bにて環状に凹設されているダイアフラム収容凹部530内にて取付部500の上面500a方向に向けて断面視ドーム状に形成されている。
 ダイアフラム収容凹部530は、溝部512の内径側に所定幅で環状に構成された内側の面部531と、溝部512の外径側に所定幅環状に構成された外側の面部532とを備えている。
 前記取付部500における車体側に面した上面500aには、圧力センサ600を連結可能なセンサ連結部502が形成されている。
また、取付部500には、溝部512と一箇所又は複数個所で連通する連通路510aがセンサ連結部502に向けて内設されている。
 前記センサ連結部502は、圧力センサ600の先端に設けた円筒状の検出部601を受ける円筒状の挿入部504が、上面から内部に向けてネジ部として凹設され、挿入口503が鉛直方向(軸方向)Vで上方に向けて円筒状に突出するとともに開口している。また、挿入部504の底面領域には、前記連通路510aと連通する流体溜まり511が形成されている。
 なお、センサ連結部502と圧力センサ600との接続は、測定流体Rが漏れないよう接続することが必要である。
 取付部500には、自動車の本体フレーム(例えばクロスメンバ)に締結固定するため、ボルト540を挿通する複数個のボルト挿通孔505を設けるとともに、後述するストッパ部790を固定するための連結ボルト550を締結する複数個のボルト固定孔506を備えている。
 また、取付部500の下面500bの中心領域には、インナーカラー700の円筒状突部712を嵌合する嵌合孔部507を凹設している。
 圧力センサ600は、油室510内に充填されている測定流体Rの圧力変化を検出し得るものであって、例えば、圧力を測定し、これを電圧信号に変換して伝送される周知構造のものが適宜本発明の範囲内において選択使用されるものであり、特に限定解釈はされず、本発明の範囲内で最適なものが適宜選択可能である。
 本実施形態では、センサ連結部502に検出部601を挿入するとともに、先端検出面602を油室510内に臨ませ、突き当てフランジ面部603をセンサ連結部502の開口縁に密着させて鉛直方向(軸方向)Vに立設されている。
 本実施形態では、突き当てフランジ面部603と開口縁部との間にワッシャ604を介して固定している。また、側定流体の漏洩防止を図るため、所定の密封装置、本実施形態ではOリング606を配設している。
 なお、圧力センサ600は、必ずしも取付部500の上面500aの中心に配設することはなく、センサ連結部502を取付部500の上面500aの任意位置に設けて配設することが可能で、車体側の取り付けにおいて支障のない位置を採択して配設することが可能である。
 ダイアフラム520は、前記溝部512の開口領域513を覆い、前記溝部512とともに所定空間の油室510を形成する環状に形成されており、取付部500の下面500bにて環状に形成されているダイアフラム収容凹部530に嵌着されている。
 ダイアフラム520は、例えば、本実施形態では、内径側と外径側にそれぞれ肉厚の第一密封領域560と第二密封領域570をそれぞれ環状に形成するとともに、第一密封領域560と第二密封領域570の間で薄肉状に連結されて変形可能に構成された環状の押圧領域580を備えて構成されている。
 押圧領域580は、前記溝部512の開口領域513を覆う程度の幅をもって構成され、この押圧領域580と取付部500の溝部512(連通路510a及び流体溜まり511を含む)とによって所定領域の油室510が形成される。
 第一密封領域560と第二密封領域570は、ダイアフラム収容凹部530の鉛直方向(軸方向)深さよりも肉厚に形成されており、インナーカラー700及びアウターカラー720によって挟み込まれたときに圧縮されて密封可能な厚さとする。
 ダイアフラム520の材質は、柔軟で耐久性(耐寒性・耐摩耗性・耐油性)がある素材であれば良く、特に限定解釈されるものではないが、例えば、ニトリルゴム・テフロン(登録商標)・クロロプレンゴム・ふっ素ゴム・エチレンプロピレンゴムなど、流体の特質に合った材料を選択する。
 また、薄肉のステンレス製などからなる金属製のダイアフラムであってもよく本発明の範囲内である。
 油室510には、所定の測定流体Rが気泡を発生させることなく一杯に密封充填されている。測定流体Rは、ピストン760の移動によってかかる圧力が変化可能である。
 インナーカラー700は、本実施形態では、取付部500の環状壁部501に囲まれた領域内に収まる程度の鉛直方向(軸方向)Vの厚みをもって形成された所定の短尺円筒状に形成された本体部710と、本体部710の上面の中心に小径円筒状に立ち上げられた円筒状突部712とを有して構成されている。
 円筒状突部712は、取付部500の下面500bの中心に凹設されている嵌合孔部507に嵌合可能な外径を有しているとともに、懸架装置を構成するショックアブソーバ(図示せず)のロッド(図示せず)先端と、ロッド先端に固定されるナット(図示せず)を収容可能な収容孔部713を貫通して形成している。
 本体部710は、取付部500の嵌合孔部507に円筒状突部712を嵌合して配設した際に、ダイアフラム収容凹部530の内側の面部531と対向する大きさに形成されている。
 本体部710の上面711と、前記取付部500の下面500bにおける前記開口領域513より内側の面部(ダイアフラム収容凹部530の内側の面部531)と、の間で、前記ダイアフラム520の第一の密封領域560を挟み込んで密封固定している。
 アウターカラー720は、本実施形態では、取付部500の環状壁部501に囲まれた領域内に収まる程度の鉛直方向(軸方向)Vの厚みをもって形成された所定の短尺円筒状に形成された本体部721と、本体部721の中心に設けた挿通孔723と、挿通孔723よりも僅かに外径方向にずれた位置で、本体部721の下面から円筒状に垂設された円筒状垂設部724とを有して構成されている。
 本体部721は、取付部500の環状壁部501の内周面に嵌合可能な外径を有するとともに、ダイアフラム収容凹部530の外側の面部532と対向する内径を有する大きさに形成されている。
 本体部721の上面722と、前記取付部500の下面500bにおける前記開口領域513より外側の面部(ダイアフラム収容凹部530の外側の面部532)と、の間で、前記ダイアフラム520の第二密封領域570を挟み込んで密封固定している。
 また、本実施形態では、前記取付部500に設けたボルト挿通孔505と鉛直方向(軸方向)Vで同軸上に同径のボルト挿通孔(大径)725を同一数設けるとともに、ストッパ部790を締結固定するためのボルト固定孔506と同径のボルト挿通孔(小径)726を同一数設けている。
 円筒状垂設部724は、後述するブッシュ780とストッパ部790との間に配設可能な鉛直方向(軸方向)長さと外径及び内径を有して形成されている。
 従って、本実施形態では、インナーカラー700の本体部710の外径とアウターカラー720の本体部721の内径との間には、略ドーム状に形成される溝部512と対向する環状の隙間730が形成され、この隙間730に、後述するピストン760が対向して配設される。
 本実施形態では、ダイアフラム520の第一密封領域560の上面部560a及び第二密封領域570の上面部570aと取付部500の下面(ダイアフラム収容凹部530の内側の面部531と外側の面部532)との間の密封固定領域A1,A2と、ダイアフラム520の第一密封領域560の下面部560bとインナーカラー700の上面711との間の密封固定領域A3と、第二密封領域570の下面部29とアウターカラー720の上面722との間の密封固定領域A4は、それぞれ面シールによる密封構造を採用している。
 また、これら面シールによる密封構造とともに、別途シール部材による密封構造をも併せて採用している。
 本実施形態では、ダイアフラム収容凹部530の内側の面部531と外側の面部532に大小径の異なる二つの環状のシール溝740を設けるとともに、それぞれのシール溝740にOリング750を挿入して第一密封領域560の上面部560a及び第二密封領域570の上面部570aとの間で前記Oリング750が圧縮されて密封している。
 本実施形態では、さらに、インナーカラー700の上面711とアウターカラー720の上面722にそれぞれ大小径の異なる二つの環状のシール溝740設けるとともに、それぞれのシール溝740にOリング750を挿入して第一密封領域560の下面部560b及び第二密封領域570の下面部570bとの間、取付部500の下面500bとの間で、前記それぞれのOリング750が圧縮されて密封している。
 第一密封領域560の上面部560a及び第二密封領域570の上面部570aとの間で前記Oリング750が圧縮されて密封しているため、油室510からの測定流体Rの漏洩防止が十分に図り得るが、本実施形態によれば、上述のとおり幾重もの密封構造を採用しているため、もしも第一密封領域560と第二密封領域570の密封構造から測定流体Rの漏れが発生したとしても、その他の密封構造領域にて測定流体Rの漏洩が防げるため、油室510からの測定流体Rの漏洩防止が確実に図り得る。よって、密封信頼性が極めて高いものとなる。
 また、本実施形態では、上述のとおり相対移動がない領域に密封構造を設けたためシール耐久性も高い。
 前記各シール部材は、密封固着領域及び当接領域を構成する一方の部材にシール溝740を設けるとともに、前記シール溝740にOリング750を挿入して他方の部材との間で前記Oリング750が圧縮されて密封しているものであればよく、シール溝740とOリング750をいずれに設けるかは限定されずいずれであっても本発明の範囲内である。
 ピストン760(移動体)は、本実施形態では、インナーカラー700の本体部710の外径よりも小径に形成された円筒部761と、同じくインナーカラー700の本体部710の外径よりも小径で、円筒部761の上端縁から水平方向に連続して一体に設けたフランジ部762と、フランジ部762の外周端から拡開状に鉛直方向(軸方向)Vで上方に向けて連続して一体に設けたテーパ円筒部763と、テーパ円筒部763の上端から連続して一体に立ち上げ形成された大径の短尺円筒部764と、短尺円筒部764から水平方向に連続して一体に設けられるフランジ状の押圧面部765とで構成されている。
 前記円筒部761は、中心に上下方向で貫通するロッド挿通孔を設けており、ロッド挿通孔は、ロッド(図示せず)先端の段差部が当接可能な受け部769を設けて大径孔部767と小径孔部768が連続して形成されている。
 ピストン760は、ロッド挿通孔に挿通して円筒部761の上面に突出した懸架装置を構成するショックアブソーバ(図示せず)のロッド(図示せず)先端を、ナット(図示せず)を介して取り付け固定して懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられている。
 そして、前記インナーカラー700の外径と前記アウターカラー720の内径との間の環状の隙間730に、ピストン760の押圧面部765を位置せしめ、懸架装置のスプリング(図示せず)の弾発力により前記ダイアフラム520を押圧可能に備えられている。
 また、本実施形態のピストン760は、短尺円筒部764の内面がインナーカラー700の本体部710の外径に沿って鉛直方向(軸方向)Vに進退可能にガイドされている(図面による横方向からの荷重(水平方向荷重)はインナーカラー700が受けることとなる)。
 また、ピストン760とインナーカラー700の外径との摺接領域は、径方向に位置決めされる必要があるため、印籠構造を採用している。
 本実施形態においてピストン760は、パッド770を介してダイアフラム520に当接する構造を採用している。
 パッド770は、ダイアフラム520の押圧領域580の下面に当接可能な径の環状に形成されており、特に限定解釈されるものではないが、ダイアフラム520とピストン760との間で摺動するため、自己潤滑性に優れた硬質の合成樹脂材、例えばデルリン(登録商標)等のポリアセタール樹脂からなるものなどが好ましい。
 なお、パッド770を介さずに直接ピストン760が当接する形態であっても本発明の範囲内である。
 また、本実施形態では、ピストン760の押圧面部765の上面の内径寄りには、周方向に連続して鉛直方向(軸方向)Vで上方に向けて突設された環状の突条771が一体に設けられている。この突条771は、ピストン760の押圧面部765の上面に当接するパッド770の内径が嵌合する外径を有しており、パッド770の水平方向のずれを抑止している。
 ブッシュ780(移動体)は、ピストン760の円筒部761を内装可能な円筒状の貫通孔782を備えた大径状円筒部781と、大径状円筒部781の上端から水平方向で外側に向けて連続して一体に設けたフランジ部783と、フランジ部783の外周縁から水平方向で外側に向けて突設した環状の係止片784と、フランジ部783の上面から鉛直方向(軸方向)Vで上方に向けて突設した環状壁部785とを備えて構成されている。大径状円筒部781は上下面を開口して形成されている。フランジ部783の下面には、懸架装置を構成するコイルスプリング(図示せず)の一端(上端)が鉛直方向(軸方向)Vで突き当たる(図1参照。)。
 本実施形態においてブッシュ780は、ストッパ部790を介して取付部500に一体に備えられている。
 ストッパ部790は、懸架装置への取り付け作業性を向上させるために採用されているものであって、本実施形態では、アウターカラー720と同一外径で、かつ内径はアウターカラー720の下面に突設されている円筒状垂設部724よりも僅かに大径で遊嵌可能あるいは同径で嵌合可能な円環状に形成された環状取付部791と、環状取付部791の内径から鉛直方向(軸方向)Vで下方に向けて垂設された円筒部792と、円筒部792の下端から水平方向で内側に向けて突設された係止鍔部793とで構成されている。
 環状取付部791には、アウターカラー720のボルト挿通孔726と取付部500のボルト固定孔506とに鉛直方向(軸方向)Vで同軸に配されるようにボルト挿通孔794が形成されている。
 従って、ストッパ部790のボルト挿通孔794を、アウターカラー720のボルト挿通孔726と取付部500のボルト固定孔506を介して同軸上に連通させ、連結ボルト550を介して締結すると、係止鍔部793が、ブッシュ780の係止片784を鉛直方向(軸方向)Vで下方から受けるようにして係止してブッシュ780を取付部500と一体化させることができる。
 このとき、アウターカラー720の円筒状垂設部724は、ブッシュ780の環状壁部785の外面とストッパ部790の内面との間に形成される環状隙間800に収容される。
 また、ストッパ部790を取り付けた際に、ブッシュ780の環状壁部785の上端面とアウターカラー720の本体部721の下面との間、及びブッシュ780の係止片784の上面とアウターカラー720の円筒状垂設部724の下端面との間には、それぞれ所定の隙間810,820が形成されている。この隙間810,820の範囲内でブッシュ780が鉛直方向(軸方向)Vに移動可能である。
 軸受装置900(移動体)は、前記ピストン760の押圧面部765の下面と、前記ブッシュ780のフランジ部783の上面との間に介在されて相対回転可能に構成されており、本実施形態では、外輪901と、内輪902と、外輪901と内輪902との間に組み込まれる複数個の転動体(玉)903と、転動体903を保持案内する保持器904とで構成されているスラストアンギュラ玉軸受が採用されている。なお、軸受装置900の内輪902は、ブッシュ780の環状壁部785の内面に嵌合して備えられている。
 懸架装置のショックアブソーバ(図示せず)の軸とスプリング(図示せず)の軸はオフセットしているため、スプリング入力はモーメントになる。よって、モーメント荷重を受けるためスラストアンギュラ玉軸受を適用している。また、本実施形態では、前記ピストン760(パッド)とダイアフラム520との接触面を、前記スラストアンギュラ玉軸受(軸受装置)57の接触角方向の延長戦が通過するように配置している。すなわち、スプリング(図示せず)の入力とダイアフラム520の荷重作用線上に軸受の荷重作用線が乗るようにスラストアンギュラ玉軸受(軸受装置)900の接触角を選択したため剛性を高く保つことができる。
 本実施形態においても、前記第一実施形態と同様に、組み立てられた重量測定装置100の油室510内の圧力が一定となるように管理されている。
 具体的には、圧力センサ600を取付部(トッププレート)500に取り付ける作業において、まず、重量測定装置100に荷重が掛かっていない状態にて、圧力センサ600の検出部601がセンサ連結部502の挿入部504に挿入されて、突き当てフランジ面部603をセンサ連結部502の開口縁に密着するまで、鉛直方向(軸方向)Vにネジ込まれる。
 このとき、圧力センサ600の先端検出面602が油室510(流体溜まり511)内に臨むまで進入するため、圧力センサ600に押しやられた測定流体(作動油)Rが油室510の容積に対して過剰となり、油排出孔部240から排出される。
 測定流体(作動油)Rの排出が終了すると、荷重を掛けずに、前記油排出孔部240の開口240aを溶接して形成された封鎖部242により完全に封鎖する。これにより、油室510内(内部)の圧力は、大気圧と平衡した状態に管理される。
 油排出孔部240は、油室510(内側)から垂直方向上向きに垂設されることにより、油室510と取付部(トッププレート)500の上面500a(大気側)とを直線状に連通し、上面500aに開口する開口240aを形成する。また、取付部500の上面500aには、短尺円筒状の溝部241が凹設されており、この溝部241の底面部に、取付部500を貫通した油排出孔部240の開口240aが形成され、溝部241の底面部にピンホールとして開口している。
 また、油排出孔部240と封鎖部242のその他の構成や作用効果については、前述した第1実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
 また、本実施形態においても密封性能をさらに強固なものとするために、前記溝部241にキャップを被せても良い。なお、キャップの構成および効果については、前述の第一実施形態におけるキャップと同様であるので、ここではその説明を省略する。
「第三実施形態」
 図9乃至図11は第三実施形態を示す。
 本実施形態は、自動車の後輪用の懸架装置に適用した実施の一形態で、ダイアフラム230とボトムプレート200との間、及びダイアフラム230とカラー220との間に備えられるシール構造において前記第一実施形態と相違している。以下、本実施形態の特徴的部分であるシール構造について述べ、その他の構成部分及び作用効果については第一実施形態と同一であるためその説明は第一実施形態を援用することで省略する。
 本実施形態における前記シール構造は、ダイアフラム230にシール部材を一体成形することに特徴的構造を有している。
 ダイアフラム230は、油室201と対向する側の下面部233aおよび反対側の上面部233bにそれぞれ第一のシール部材10と第二のシール部材11とが一体成形されている。
 本実施形態では、第一実施形態で用いられている第1のシール溝251aを利用し、このシール溝251aに、第一のシール部材10が圧縮状に収容されてボトムプレート200との間を密封している。
 また、同じく第一実施形態で用いられている第2のシール溝251bを利用し、このシール溝251bに、第二のシール部材11が圧縮状に収容されてカラー220との間を密封している。
 第一のシール部材10は、ベース部12から一体に立ち上げられた円環状の基端部10aと、基端部10aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ10bとを備えている。
 本実施形態では、基端部10aの径方向で内方側の面部と外方側の面部に、それぞれ環状の窪み部10c,10dを設けている。
 特に、内方側の窪み部10cは、油室201内の測定流体(作動油)Rと常時接している領域であり、油室201内の圧力が上昇し、測定流体(作動油)Rが第一のシール部材10の窪み部10cを押圧すると、第一のシール部材10が圧縮されてシール溝251aに密着される。
 第二のシール部材11は、第一のシール部材10と略同一形状に形成され、ベース部12から一体に立ち上げられた円環状の基端部11aと、基端部11aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ11bとを備え、内方側の窪み部11cと外方側の窪み部11dとを備えている。
 ベース部12は、ダイアフラム230の下面部233aと上面部233bにおける外径端面233c寄りの一部領域にて、薄肉円環状に一体成形されるとともに、下面部233aと上面部233bとにわたり、外径端面233cを跨ぐようにしてダイアフラム230の外径側領域を被覆するように断面視で略コの字状に一体成形されている。
 ダイアフラム230に一体成形されるシール部材(第一のシール部材10,第二のシール部材11,ベース部12)は、油室201に封入される油種や温度領域などに適したものを採用するのが好ましく、例えば二トリルゴム、フッ素ゴムなどが想定される。なお、シール部材(第一のシール部材10,第二のシール部材11,ベース部12)の材質はこれに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で適宜最適なものに設計変更可能である。
 本実施形態によれば、このように構成されているため、圧力センサ400に荷重が負荷され、油室201内の圧力が上昇すると、ダイアフラム230に設けられた第一のシール部材10の窪み部10cが押圧(加圧)される。
このように窪み部10cに押圧力が負荷されると第一のシール部材10は、ダイアフラム230の軸方向Vと径方向Dに第一のシール部材10が弾性変形し、圧力に応じてシールリップ10bのシール面(10b´)が第1のシール溝251aに押圧されるため、高い密封性を維持することができる。なお、圧力上昇に応じて、シール面の面圧は増減する。
 仮に、第一のシール部材10から作動油Rが流出したとしても、第二のシール部材11が第一のシール部材10と同様のメカニズムでシールしているため、高い密封性(高いシール性)を維持することが出来る。
 すなわち、第一のシール部材10から作動油Rが流出したと想定すると、作動油Rは、図10にて矢印で示すようにダイアフラム230に沿ってダイアフラム230とカラー220との間に入り込んでくると考えられる。
 作動油Rは第二のシール部材11の外方側の窪み部11dに到達して窪み部11dを押圧(加圧)する。従って、窪み部11dが押圧された第二のシール部材11は、ダイアフラム230の軸方向Vと径方向Dに弾性変形し、圧力に応じてシールリップ11bのシール面(11b´)が第2のシール溝251bに押圧されるため、さらに高い密封性を付与している。
 さらに本実施形態では、第一実施形態と同じく、第2のシール溝251bよりも大径方向でカラー220の下面222に、環状の第3のシール溝251cを設けて第3のOリング250cを挿入し、密封領域233の上面部233bとの間で、第3のOリング250cが圧縮されて密封している。
 従って、仮に、第一のシール部材10から作動油Rが流出したと想定すると、上述したとおり、作動油Rは、図10にて矢印で示すようにボトムプレート200とカラー220との間に入り込んで径方向に流出しようとすると考えられるが、この領域は第3のOリング250cによってシールされているため、さらに高い密封性(高いシール性)を維持することが出来る。
 本実施形態によれば上述の通りに構成されているため、Oリングは第3のOリング250cのみであり、第一実施形態の3箇所のOリング配置構成と比して組立て性が向上する。また、シール面(研磨面)を準備するのも少なくて良いため研磨費用が削減できコスト低減も図れる。
 また、図示は省略するが、第3のOリング250cに代えて、第3のシール溝251cに挿入されて圧縮可能なシール部材を、ボトムプレート200に環状に一体成形する構造を採用することも可能であり、本発明の範囲内である。この場合において、シール部材の形状は第一のシール部材10や第二のシール部材11と同様の形態を採用してもよく、本発明において最適な密封性能が発揮し得る形状・材質が適宜選択される。
 なお、本実施形態では、第一のシール部材10と第二のシール部材11とがダイアフラム230の下面部233aと上面部233bにて径方向に一つずつ一体成形されているが、径方向に複数個ずつ一体成形する構成を採用することも可能である。また、ダイアフラム230の下面部233aと上面部233bにおいて設けられる個数を異にすることも想定可能である。
 また、シールリップ10bと11bとが、それぞれ複数個のシールリップに分岐されている構成を採用することも本発明の範囲内である。
 さらに、本実施形態では、第一のシール部材10、第二のシール部材11、第3のOリング250cが、それぞれシール溝(第1のシール溝251a、第2のシール溝251b、第3のシール溝251c)に挿入されて圧縮される構成を採用しているが、このシール溝第1のシール溝251a、第2のシール溝251b、第3のシール溝251c)の形態も任意である。また、これらシール溝を設けることなく、ダイアフラム収容凹部231の内面部232や、カラー220の下面222、あるいは密封領域233の上面部233bなどに直接押し付けて圧縮させることにより密封することも本発明の範囲内である。
「第四実施形態」
 図12及び図13は第四実施形態を示す。
 本実施形態では、シール部材(第一のシール部材10と第二のシール部材11)の形状が第三実施形態と異なっている実施の一形態である。すなわち、シール部材(第一のシール部材10と第二のシール部材11)は、断面視で略半球形状に形成されている。
 本実施形態によれば、シール部材の形状が単純化されるため、シール部材形成コストを抑えることが可能となる。
 その他の構成及び作用効果は第一実施形態及び第三実施形態と同様であり説明は省略する。
「第五実施形態」
 図14乃至図16は第五実施形態を示す。
 本実施形態では、第三実施形態とは異なり、ダイアフラム230は、油室201と対向する側の面部、すなわち、ダイアフラム収容凹部231の内面部232と対向する下面部233aにのみシール部材(第一のシール部材10)が一体成形されている実施の一形態である。従って、上面部233bは研磨面となっている。
 そして本実施形態では、カラー220のダイアフラム230と対向する面部(下面222)に、第四のシール部材13を一体成形している。
 第四のシール部材13は、カラー220の下面222の略全域に亘って被覆する薄肉円環状に形成されており、第二のシール部材11や第3のOリング250cに代わり、ダイアフラム230の上面部233bとカラー220との間、ボトムプレート200とカラー220との間のシール(密封)を図っている。
 第四のシール部材13の材質は第一のシール部材10などと同じ材質が採用可能である。本実施形態によれば、第3のOリング250cを使用することなく密封することができ、組立て性の向上と研磨面の削減(コスト低減)が可能となる。
 なお、本実施形態では第三実施形態で図示したシール部材形状を採用しているが、第四実施形態にて説明した単純化したシール部材形状を本実施形態に採用することも可能で本発明の範囲内であり、このような構成を採用することで本実施形態にあってもシール部材の形成コストを抑えることが可能である。
 その他の構成及び作用効果は第一実施形態及び第三実施形態と同様であり説明は省略する。
「第六実施形態」
 図17乃至図19は第六実施形態を示す。
本実施形態は、自動車の前輪用の懸架装置に適用した実施の一形態であって、中空状(ホロータイプ)のダイアフラム520とトッププレート500との間、及びダイアフラム520とカラー(インナーカラー700,アウターカラー720)との間に備えられるシール構造において前記第二実施形態と相違しており、第三実施形態乃至第五実施形態と同様に、ダイアフラム520にシール部材(第五のシール部材15、第六のシール部材16、第七のシール部材17、第八のシール部材18)を一体成形している。
 以下、本実施形態の特徴的部分であるシール構造について述べ、その他の構成部分及び作用効果については第二実施形態及び第三実施形態と同一であるためその説明は第二実施形態を援用することで省略する。
 本実施形態のダイアフラム520は、第一密封領域560側に第五のシール部材15と第六のシール部材16が一体成形され、第二密封領域570側に第七のシール部材17と第八のシール部材18が一体成形されている。
 本実施形態では、第二実施形態で用いられている各シール溝740を利用し、この各シール溝740に、第五のシール部材15乃至第八のシール部材18がそれぞれ圧縮状に収容されて第一密封領域560と第二密封領域570(トッププレート500との間、及びインナーカラー700,アウターカラー720との間)をそれぞれ密封している。
 第五のシール部材15は、ベース部19から一体に立ち上げられた円環状の基端部15aと、基端部15aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ15bとを備えている。
 第六のシール部材16は、第五のシール部材15と略同一形状に形成され、ベース部19から一体に立ち上げられた円環状の基端部16aと、基端部16aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ16bとを備えている。
 ベース部19は、ダイアフラム520の第一密封領域560の上面部560aと下面部560bにおける内径端面560c寄りの一部領域にて、薄肉円環状に一体成形されるとともに、上面部560aと下面部560bとにわたり、内径端面560cを跨ぐようにしてダイアフラム520の内径側領域を被覆するように断面視で略コの字状に一体成形されている。
 第七のシール部材17は、ベース部20から一体に立ち上げられた円環状の基端部17aと、基端部17aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ17bとを備えている。
 第八のシール部材18は、第七のシール部材17と略同一形状に形成され、ベース部20から一体に立ち上げられた円環状の基端部18aと、基端部18aの先端側にて断面視で略三角形状に突出した円環状のシールリップ18bとを備えている。
 ベース部20は、ダイアフラム520の第二密封領域570の上面部570aと下面部570bにおける外径端面570c寄りの一部領域にて、薄肉円環状に一体成形されるとともに、上面部570aと下面部570bとにわたり、外径端面570cを跨ぐようにしてダイアフラム520の外径側領域を被覆するように断面視で略コの字状に一体成形されている。
 本実施形態によれば、このように構成されているため、圧力センサ400に荷重が負荷され、油室201内の圧力が上昇すると、ダイアフラム520に設けられた第五のシール部材15の窪み部15cが押圧(加圧)される。
 このように窪み部15cに押圧力が負荷されると第五のシール部材15は、ダイアフラム520の軸方向Vと径方向Dに第五のシール部材15が弾性変形し、圧力に応じてシールリップ15bのシール面(15b´)がシール溝740に押圧されるため、高い密封性を維持することができる。なお、圧力上昇に応じて、シール面の面圧は増減する。
 仮に、第五のシール部材15から作動油Rが流出したとしても、第六のシール部材16が第五のシール部材15と同様のメカニズムでシールしているため、高い密封性(高いシール性)を維持することが出来る。
 すなわち、第五のシール部材15から作動油Rが流出したと想定すると、作動油Rは、図18にて矢印で示すようにダイアフラム520に沿ってダイアフラム520とインナーカラー700との間に入り込んでくると考えられる。
 作動油Rは第六のシール部材16の外方側の窪み部16dに到達して窪み部16dを押圧(加圧)する。従って、窪み部16dが押圧された第六のシール部16は、ダイアフラム520の軸方向Vと径方向Dに弾性変形し、圧力に応じてシールリップ16bのシール面(16b´)がシール溝740に押圧されるため、さらに高い密封性を付与している。
 さらに本実施形態では、第一実施形態と同じく、シール溝740よりも大径方向でインナーカラー700の上面722に、環状のシール溝740を設けてOリング750を挿入しているため、このOリング750が圧縮されて密封している。
 従って、仮に、第五のシール部材15から作動油Rが流出したと想定すると、上述したとおり、作動油Rは、図18にて矢印で示すようにトッププレート500とカラー700との間に入り込んで径方向に流出しようとすると考えられるが、この領域はOリング750によってシールされているため、さらに高い密封性(高いシール性)を維持することが出来る。
 なお、第七のシール部材17と第八のシール部材18の作用効果にあっては、上述した第五のシール部材15と第六のシール部材16とによる作用効果と同様であるためその説明は省略する。
 本実施形態によれば上述の通りに構成されているため、Oリングはインナーカラー700とトッププレート500との間に配置されるOリング750及び、アウターカラー720とトッププレート500との間に配置されるOリング750のみであり、第二実施形態の6箇所のOリング配置構成と比して組立て性が向上する。また、シール面(研磨面)を準備するのも少なくて良いため研磨費用が削減できコスト低減も図れる。
 なお、第3乃至第6実施形態に記載のシール構造は、第1及び第2実施形態に記載の油排出孔部及び封鎖部を有する重量測定装置以外のものにも適用可能である。即ち、本実施形態の重量測定装置は、下記いずれかの構成(i)~(iii)を含む。
(i) スプリングの弾発力により移動する移動体と、
 前記移動体の移動により、押圧変形可能なダイアフラムと、
 所定の測定流体を充填し、前記ダイアフラムの押圧により内部圧力が変化可能な油室と、
 前記油室内の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
前記ダイアフラムは、少なくとも前記油室と対向する側の面部にシール部材が一体成形されていることを特徴とする車両の重量測定装置。
(ii) 下面側が懸架装置のアームに当接して設置され、上面側に開口する溝部を有するボトムプレートと、
 前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定の測定流体を充填してなる所定空間の油室を形成するダイアフラムと、
 前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のカラーと、
 前記カラーの内径側で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられるとともに、前記カラーの上側でカラーと隙間を介して配され、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、
 前記スプリングの一端を受け、前記ピストンとの間に介在するスプリングシートと、
 前記ボトムプレートの下面側に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
 前記ダイアフラムは、少なくとも前記油室と対向する側の面部にシール部材が一体成形されていることを特徴とする車両の重量測定装置。
(iii) 懸架装置に備えられ、
 上面側を車両側に固定するとともに、環状に開口する溝部を下面側に設けてなる取付部と、
 前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定空間の油室を形成する環状のダイアフラムと、
 前記ダイアフラムの内径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より内側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のインナーカラーと、
 前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のアウターカラーと、
 前記インナーカラーの外径と前記アウターカラーの内径との間で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられ、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、
 前記スプリングの一端を受けるブッシュと、
 前記ピストンと前記ブッシュとの間に介在され、相対回転可能に構成されている軸受装置と、
 前記取付部に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
 前記ダイアフラムは、少なくとも前記油室と対向する側の面部にシール部材が一体成形されていることを特徴とする車両の重量測定装置。
 本発明は、本実施形態に示す構成からなる懸架装置に係らず、他の構成からなる懸架装置にも利用可能である。
 本出願は、2016年7月19日出願の日本特許出願2016-141097、及び2017年2月28日出願の日本特許出願2017-36403に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
1 懸架装置
2 アーム
5 コイルスプリング(スプリング)
100 車両の重量測定装置
200 ボトムプレート
201 油室
202 溝部
202a 開口領域
203 ボトムプレートの下面
220 カラー
240 油排出孔部
242 封鎖部
300 ピストン
340 スプリングシート
400 圧力センサ
R 測定流体(作動油)

Claims (6)

  1.  スプリングの弾発力により移動する移動体と、
     前記移動体の移動により、押圧変形可能なダイアフラムと、
     所定の測定流体を充填し、前記ダイアフラムの押圧により内部圧力が変化可能な油室と、
     前記油室内の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
     前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、
     前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置。
  2.  前記圧力センサが取り付けられ、前記ダイアフラムと協働して前記油室を形成する取付部を備え、
     前記油排出孔部は、前記取付部に形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両の重量測定装置。
  3.  下面側が懸架装置のアームに当接して設置され、上面側に開口する溝部を有するボトムプレートと、
     前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定の測定流体を充填してなる所定空間の油室を形成するダイアフラムと、
     前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のカラーと、
     前記カラーの内径側で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられるとともに、前記カラーの上側で前記カラーと隙間を介して配され、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、
     前記スプリングの一端を受け、前記ピストンとの間に介在するスプリングシートと、
     前記ボトムプレートの下面側に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
     前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、
     前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置。
  4.  懸架装置に備えられ、
     上面側を車両側に固定するとともに、環状に開口する溝部を下面側に設けてなる取付部と、
     前記溝部の開口領域を覆い、前記溝部とともに所定空間の油室を形成する環状のダイアフラムと、 前記ダイアフラムの内径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より内側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のインナーカラーと、
     前記溝部の開口領域の外径よりも大径に形成され、前記ダイアフラムの外径寄りの面部を、前記溝部の開口領域より外側の面部との間で挟み込んで密閉固定する環状のアウターカラーと、
     前記インナーカラーの外径と前記アウターカラーの内径との間で懸架装置の長さ方向に移動可能に備えられ、懸架装置のスプリングの弾発力により前記ダイアフラムを押圧可能なピストンと、
     前記スプリングの一端を受けるブッシュと、
     前記ピストンと前記ブッシュとの間に介在され、相対回転可能に構成されている軸受装置と、
     前記取付部に備えられ、前記ピストンの移動により変化可能な油室内の測定流体の圧力変化を検出し得る圧力センサと、を含み、
     前記油室内部の過剰な作動油を大気側へと排出可能な油排出孔部と、
     前記過剰な作動油を排出した油排出孔部を封鎖してなる封鎖部と、を備えたことを特徴とする車両の重量測定装置。
  5.  前記ダイアフラムは、少なくとも前記油室と対向する側の面部にシール部材が一体成形されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車両の重量測定装置。
  6.  前記ダイアフラムは、前記油室と対向する側の面部および反対側の面部にそれぞれシール部材が一体成形されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車両の重量測定装置。
     
     
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