JPH0616826U - 車両の荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ひずみゲージ式センサの構造や配置に特徴を
持たせ、車高のアップ度を抑えた車両の荷重測定装置を
提供することを目的とする。 【構成】 荷台フレーム１の側面の２基の支持部１ａに
リーフスプリング３の両端を支持する。リーフスプリン
グ３の中央部を取付け部材６によりアクスルケース２に
固定する。これらリーフスプリング３とアクスルケース
２との間に前記車高調整用プレート５を挟持する。ひず
みゲージ式センサのセンシング素子７を車高調整用プレ
ート５に内蔵する。該プレート５は、図１（ｂ）に示す
ように、形状は厚みの有る長方形の板状で、その中央に
凹部５ａがあり、該凹部５ａ内にセンシング素子７を嵌
合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両の荷重測定装置に係り、詳しくは車両の荷重測定に用いるひず みゲージ式センサ等の配置に特徴がある車両の荷重測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

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

【０００３】 しかしながら、上述した荷重測定装置は装置自体が大きく、かつ設置コストが 嵩むため設置場所や設置台数が非常に制限される。このため、積載重量の測定を 受け得る車両数は全体車両のごく一部に過ぎず、過積載を防止するには不十分で あった。そこで、図１１に示すように、アクスルケース（車軸）６１とリーフス プリング６２の間にひずみゲージ式センサ（センシング素子）６３を挟んで固定 し、このセンサ６３に加わる荷重によるひずみ量を測定して積載重量を各車両毎 に測定するようにしたものがある。

【０００４】 また、車両が大型で後輪が前後にわたって取り付けられている場合には、アク スルケースが前後に二列になっているため、図１２に示すように、リーフスプリ ング７２はその中央部が取付金具７３によって車体に固定され、該リーフスプリ ング７２の両端部はそれぞれアクスルケース７４，７５の上側に位置するように なっている。この場合、車載重量によってリーフスプリング７２の湾曲度が変わ りアクスルケース７４，７５間との相対的長さが変わるため、アクスルケース７ ４，７５の上面には半球状のスライドプレート７６，７７が配置されていて、リ ーフスプリング７２の端部がこれらのスライドプレート７６，７７面上をスライ ドできるようになっている。

【０００５】 したがって、この場合には、センサ７８，７９はアクスルケース７４，７５の 上面に固定されて、その上に前記スライドプレート７６，７７が固定される構成 をとる。このようにすると、積載重量の変化によるリーフスプリング７２の湾曲 によって生じるセンサ７５，７６への横荷重がなくなるので、正確な検出値を得 ることができる。なお、図１３は図１２の一部を拡大した図である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したようにアクスルケースの上面にひずみゲージ式センサ を配置して、該ひずみゲージ式センサの上面でリーフスプリングを受けるように すると、センサの高さだけ車両の荷台が高くなってしまう。このため、積み荷作 業時の作業性が悪くなり、作業効率の低下が起こるとともに作業者への負担を増 大させる結果ともなる。

【０００７】 本考案は、ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子の構造や配置に特徴を持 たせ、車高のアップ度を抑えた車両の荷重測定装置を提供することを目的として いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の荷重測定装置において、前 記ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を、車両のリーフスプリングとアク スルケースとの間に位置するスライドプレートあるいは車高調整用プレート内に 配置したことを特徴としている。

【０００９】 また、本考案は、ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の荷重測定装置におい て、前記ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を、車両のアクスルケースの 側面左右方向にそれぞれ突設したフランジ部の上面とリーフスプリング面との間 にそれぞれ配置したことを特徴としている。

【００１０】 また、本考案は、ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の荷重測定装置におい て、前記ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を、シャックル内の肉薄の部 分または中央部空所に配置したことを特徴としている。

【００１１】 また、本考案は、ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の荷重測定装置におい て、前記ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を、車両のトラニオンブラケ ットの側面に配置したことを特徴としている。

【００１２】 更にまた、本考案は、ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の荷重測定装置に おいて、前記ひずみゲージ式センサ等のセンシング素子を、主リーフスプリング の支持用ブラケットおよび補助リーフスプリング直当ブラケットに配置したこと を特徴としている。

【００１３】

【作用】

上述のように構成されているので、従来のアクスルケースの上面にひずみゲー ジ式センサを配置して、該ひずみゲージ式センサの上面でリーフスプリングを受 けるようにしたものに比べ、車高の増加を低く抑えることができるので、積み荷 作業における作業性の低下を招かない。

【００１４】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。

【００１５】 図１（ａ）には、車両の荷台フレーム１、アクスルケース２、リーフスプリン グ３、車高調整用プレート５等の組立部分が分解斜視図として示されており、該 荷台フレーム１の側面には、２基の支持部１ａが設けられていて、該支持部１ａ によって前記リーフスプリング３の両端が支持されている。また、該リーフスプ リング３の中央部は取付け部材６により前記アクスルケース２に固定されており 、これらリーフスプリング３とアクスルケース２との間に前記車高調整用プレー ト５が挟持されている。

【００１６】 本考案に係る車両の荷重測定装置に用いるひずみゲージ式のセンシング素子は 前記車高調整用プレート５に内蔵されており、該プレート５は、図１（ｂ）に詳 示するように、形状は厚みの有る長方形の板状であって、その中央に凹部５ａが 設けられていて、該凹部５ａ内にセンシング素子７が接着剤あるいは溶接等によ って嵌合固定されている。なお、該センシング素子７から引き出されたリード線 および荷重測定用の機器は図示していない。

【００１７】 このように、アクスルケース２とリーフスプリング３との間に挟まれた車高調 整用プレート５内に、ひずみゲージ式のセンシング素子７を嵌合させたので、従 来のアクスルケースとリーフスプリングとの間にセンシング素子を挟んだものと 比べて、荷台の高さのアップ量を低く抑えることができ、積み荷作業における作 業性の低下を招かない。

【００１８】 次に、本考案の第２の実施例について説明する。図２には、車両が大型で後輪 が前後にわたって取り付けられている場合のアクスルケース１２（１２ａ，１２ ｂ）、リーフスプリング１３、スライドプレート１５（１５ａ，１５ｂ）等の組 立部分が分解斜視図として示されている。この場合、アクスルケース１２が前後 に二列になっているため、リーフスプリング１３はその中央部が図示せぬ荷台フ レームに取り付けられており、該リーフスプリング１３の両端部はそれぞれアク スルケース１２の上側に位置するようになっている。

【００１９】 また、車載重量によってリーフスプリング１３の湾曲度が変わりアクスルケー ス１２との相対的長さが変わるため、アクスルケース１２の上面には断面半球状 のスライドプレート１５（１５ａ，１５ｂ）が配置されていて、リーフスプリン グ１３の端部がこれらのスライドプレート１５面上をスライドできるようになっ ている。

【００２０】 前記スライドプレート１５内に、本実施例に係る車両の荷重測定装置に用いる ひずみゲージ式のセンシング素子７が嵌合されている。このようにすると、積載 重量の変化によるリーフスプリング１３の湾曲によって生じるセンシング素子７ への横荷重を受けることがなくなるので、正確な検出値を得ることができるとと もに、荷台の高さのアップを招かないので、積み荷作業における作業性を低下さ せることがない。また、センシング素子７を構成するケース等の部品が不要とな るので、組立が簡単になるとともにコストダウンを図ることができる。

【００２１】 次に、本考案の第３の実施例について説明する。なお、第１の実施例のところ で説明したものと同一部材には同一符号を付す。

【００２２】 図３には、本考案実施例に係る荷重測定装置に使用するひずみゲージ式のセン シング素子１０の配置構成が示されている。図に示すように、断面四角形のアク スルケース４の上下面にセンサ取付け台１１，１１が嵌合されている。該センサ 取付け台１１は断面視で中央部が凹型に凹んでおり、左右は平らなフランジ部１ １ａとなっていて、この部分には図示せぬネジ孔が開けられた形状のものである 。このセンサ取付け台１１をアクスルケース４の上下面から被せて、そのフラン ジ部１１ａのところにそれぞれひずみゲージ式センシング素子１０を配置し、ネ ジ２０とナット２１で固定している。

【００２３】 また、それぞれのセンシング素子１０の上面はリーフスプリング１３の下面に 接しており、コ字状の止金具２２を用いて、ずれないように固定されている。こ の状態で、アクスルケース４の上面に被せたセンサ取付け台１１の上面と、リー フスプリング１３の下面との間には若干の隙間が設けられており、リーフスプリ ング１３に掛かる重量はセンシング素子１０とセンサ取付け台１１とを介してア クスルケース４に掛かるようになっている。このセンシング素子１０を取り付け たことによる荷台フレーム１の高さアップ量は、アクスルケース４の上面とリー フスプリング１３の下面との間隔ｄとなる。

【００２４】 この間隔ｄは、センシング素子１０自体の高さよりも狭くすることができるの で、荷台の高さのアップ量を低く抑えることができ、積み荷作業における作業性 の低下を招かない。

【００２５】 次に、本考案の第４の実施例について説明する。

【００２６】 図４には、本考案の第４の実施例に係る荷重測定装置が使用されている車両の 側面が示されている。通常、大型車両のアクスルケース３４は、図に示すように 、リーフスプリング３３に取り付けられており、該リーフスプリング３３の一端 は荷台フレーム３１に取り付けられたブラケット３５ａに支持されていて、リー フスプリング３３の他端はシャックル３２を介して同様に荷台フレーム３１に取 り付けられたブラケット３５ｂに支持されている。

【００２７】 このような構造の場合に、荷重を測定するには、一般にブラケット３５ｂとシ ャックル３２とを結合するシャックルピン３６にセンシング素子を取り付けて、 その剪断力を測定するようにしている。ところが、センシング素子を組み込むた めには、シャックルピン３６の中心部に穴を開けてその中にセンシング素子を入 れる必要があり、シャックルピン３６の径が小さい場合、この穴加工のためシャ ックルピン３６の強度を低下させてしまう恐れがある。

【００２８】 そこで、本実施例では、ひずみゲージ式のセンシング素子３７を、図５（ａ） の正面図に示すように、シャックル３２の肉薄部（肉盗みと称される）３２ａの 所に取り付けている。センシング素子３７がひずみゲージ式の場合には、肉薄部 ３２ａの所に張りつけるようにし、センシング素子３７が磁歪型の場合には、図 ５（ｂ）の断面図で示すように、肉薄部３２ａをくりぬいて、その中に嵌め込む ようにしてもよい。また、シャックル３２の肉薄部３２ａの所が厚さゼロの所謂 空所になっている場合には、磁歪型のセンシング素子３７をこの空所の上下端を ブリッジするように配置して溶接等により固着する方法もある。シャックル３２ の肉薄部３２ａあるいは空所になっている部分は、通常、力が殆どかからないた め、重量の軽減的見地からこのような構造となっている。したがって、この部分 にセンシング素子３７を取り付ける細工をしてもシャックル３２の強度になんら の影響も与えず、また荷台の高さのアップも招かないので、積み荷作業における 作業性を低下させることがない。

【００２９】 次に、本考案の第５の実施例について説明する。

【００３０】 図６には、本考案の第５の実施例に係る荷重測定装置が使用されている車両の 側面が示されている。通常、後輪２軸型の大型トラックのサスペンションはトラ ニオンサスペンションが主であり、図に示すように、二つのアクスルケース４２ ，４２はリーフスプリング４３によって支持されている。リーフスプリング４３ 自体はトラニオンシャフト４４に固定されており、該トラニオンシャフト４４は 荷台フレーム４１に固定されたトラニオンブラケット４５の中心部に設けられた 穴に嵌合支持されている。

【００３１】 この場合、アクスルケース４２が前後に二列になっているため、リーフスプリ ング４３が車載重量によって湾曲度が変わると、アクスルケース４２との相対的 長さが変わるため、アクスルケース４２の上面には断面半球状のスライドプレー ト４６，４６が配置されていて、リーフスプリング４３の端部がこれらのスライ ドプレート４６面上をスライドできるようになっている。

【００３２】 この形式の車両の荷重を測定するには、実施例２で示したように、センシング 素子をスライドプレート４６内に嵌合して組み込んでもよいが、スライドプレー ト４６面をリーフスプリング４３が摺動するため、スライドプレート４６が摩耗 して、その強度変化によってセンシング素子の出力特性に変化の生じる恐れがな いとはいえない。また、一般にスライドプレート４６は消耗品であり、ある程度 摩耗すると取り替えることが多いが、内部にセンシング素子が組み込まれている と、一体として交換する必要があり費用負担が大きくなるという問題もある。ま た、前後左右に取り付けられているため、センシング素子組み込み型のスライド プレート４６を４個必要とすることになりコスト高となる。

【００３３】 本実施例では、図７に示すように、センシング素子４７をトラニオンブラケッ ト４５の側面に張り付ける形式で配置した。なお、配置方法は、トラニオンブラ ケット４５の側面に凹みを形成して、その凹みにセンシング素子４７をを埋め込 むようにしてもよい。

【００３４】 この位置にセンシング素子４７を取り付けたため、車高はアップせず、かつセ ンシング素子４７を取り付け部分に比べトラニオンブラケット４５が非常に大き いためブラケット４５の強度の低下を招かない。また、トラニオンブラケット４ ５は消耗品ではないので、交換に伴う経費を考慮する必要がない。

【００３５】 次に、本考案の第６の実施例について説明する。

【００３６】 図８には、本考案の第６の実施例に係る荷重測定装置が使用されている車両の 側面が示されている。通常、後輪１軸型の大型トラックのサスペンションは、図 に示すように、アクスルケース５２を支持する主リーフスプリング５３と、該主 リーフスプリング５３の上側に重ねるように取り付けられている補助リーフスプ リング５４とで構成されている。主リーフスプリング５３は荷台フレーム５１に 取り付けられたブラケット５５および支持部材５６によって支持されており、補 助リーフスプリング５４はフリーになっている。

【００３７】 また、荷台フレーム５１側には補助リーフスプリング直当ブラケット５８，５ ８が取り付けられており、車両が凹凸のある路面を走行するとき、車両の大きな 揺れがあると、補助リーフスプリング５４が直当ブラケット５８，５８に当たっ て揺れを防止するように構成されている。 ところが、車両静止時においても、積載量が定積の４０％程度になると補助リ ーフスプリング５４が直当ブラケット５８に接触しはじめるので、積載荷重を測 定するセンシング素子を主リーフスプリング５３のブラケット５５，５６のピン のみに取り付けていたのでは正確な測定がおこなえない。

【００３８】 そこで、本実施例では、図９に示すように、補助リーフスプリング直当ブラケ ット５８の下側ケース５８ａ側面にもセンシング素子を組み込んだセンサ５７を 配置するようにしたのである。なお、図１０に示すように、直当ブラケット５８ の下側ケース５８ａと上側ケース５８ｂとの間にセンシング素子５７を挟むよう にしてもよい。

【００３９】 本実施例によれば、補助リーフスプリング５４への荷重も主リーフスプリング ５３の荷重と合算し測定できるため、正確な積載荷重を測定することができる。 また荷台の高さのアップも招かないので、積み荷作業における作業性を低下させ ることがない。

【００４０】 なお、上述した種々の実施例では、センシング素子として、主としてひずみゲ ージ式を用いたが、これ以外に、磁歪式、ピエゾ式等の各種のセンシング素子を 称することが可能である。

【００４１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、アクスルケースとリーフスプリングと の間に車両の荷重測定装置のひずみゲージ式等のセンシング素子を挟んでも、車 高のアップ量を低く抑えることができるため、積み荷作業における作業性の低下 を招かず、作業者への負担を増大させるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は車両の荷台フレーム、アクスルケー
ス、リーフスプリング、車高調整用プレート等の組立部
分の分解斜視図、（ｂ）はセンシング素子が嵌合された
車高調整用プレートの斜視図である。

【図２】アクスルケース、リーフスプリング、スライド
プレート等の組立部分の分解斜視図である。

【図３】アクスルケース、リーフスプリング、ひずみゲ
ージ式ンシング素子等の組立部分の側面図である。

【図４】車両の側面図である。

【図５】（ａ）はシャックルにセンシング素子を取り付
けた状態のの正面図、（ｂ）は（ａ）で示したシャック
ルのＢ−Ｂ線による断面図である。

【図６】後輪２軸型の車両の側面図である。

【図７】トラニオンブラケットにセンシング素子を取り
付けた状態の正面図である。

【図８】補助リーフスプリングが取り付けられた車両の
側面図である。

【図９】補助リーフスプリング直当ブラケットの上側ケ
ース側面にセンシング素子を取り付けた状態の斜視図で
ある。

【図１０】補助リーフスプリング直当ブラケットの下側
ケースと上側ケースの間にセンシング素子を取り付けた
状態の正面図である。

【図１１】従来からおこなわれているひずみゲージ式セ
ンシング素子の取り付け状態を示す図である。

【図１２】同じく従来からおこなわれているひずみゲー
ジ式センシング素子の取り付け状態を示す図である。

【図１３】図１２に示すものの部分拡大図である。

【符号の説明】

１，３１，４１，５１ 荷台フレーム ２，１２，４２ アクスルケース ３，１３，３３，４３ リーフスプリング ５ 車高調整用プレート ７，３７，４７，５７ センシング素子 １０ ひずみゲージ式センシング素
子 １５，４６ スライドプレート ３２ シャックル ４５ トラニオンブラケット ５８ 補助リーフスプリング直当ブ
ラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 安田 吉孝 神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の
   荷重測定装置において、前記ひずみゲージ式センサ等の
   センシング素子を、車両のリーフスプリングとアクスル
   ケースとの間に位置するスライドプレートあるいは車高
   調整用プレート内に配置したことを特徴とする車両の荷
   重測定装置。
2. 【請求項２】 ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の
   荷重測定装置において、前記ひずみゲージ式センサ等の
   センシング素子を、車両のアクスルケースの側面左右方
   向にそれぞれ突設したフランジ部の上面とリーフスプリ
   ング面との間にそれぞれ配置したことを特徴とする車両
   の荷重測定装置。
3. 【請求項３】 ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の
   荷重測定装置において、前記ひずみゲージ式センサ等の
   センシング素子を、シャックル内の肉薄の部分または中
   央部空所に配置したことを特徴とする車両の荷重測定装
   置。
4. 【請求項４】 ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の
   荷重測定装置において、前記ひずみゲージ式センサ等の
   センシング素子を、車両のトラニオンブラケットの側面
   に配置したことを特徴とする車両の荷重測定装置。
5. 【請求項５】 ひずみゲージ式センサ等を用いた車両の
   荷重測定装置において、前記ひずみゲージ式センサ等の
   センシング素子を、主リーフスプリングの支持用ブラケ
   ットおよび補助リーフスプリング直当ブラケットに配置
   したことを特徴とする車両の荷重測定装置。