JPH08313332A - 車両荷重測定用センシング素子の取り付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷台上での荷物の積載状態や路面の傾きの状
態、ハンドルの切り具合等に影響されることなく、実際
の荷重に応じた検出値がセンシング素子から得られるよ
うにすることができる車両荷重測定用センシング素子の
取り付け構造を提供すること。 【構成】 車両の荷重Ｇが両端に分散してかかる軸部材
５に対する荷重測定用のセンシング素子７の取り付け構
造であって、前記軸部材５の両端部５ａ，５ｂに、該軸
部材５の軸方向に沿って収容凹部５ｆ，５ｇをそれぞれ
形成し、前記各収容凹部５ｆ，５ｇに、前記軸部材５の
周方向及び径方向における向きを互いに合致させて前記
センシング素子７をそれぞれ収容し取り付け固定したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラック等の車両に設
けられる荷重測定用のセンシング素子の取り付け構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の荷重測定は、主としてトラック等
の大型車両を対象とし、例えば過積載による横転等の交
通事故や、車両、路面の劣化の促進を防ぐ目的で行われ
ている。在来の車両の荷重測定は、俗に看貫（かんか
ん）と呼ばれる台秤に測定対象の車両を載せて行ってい
たが、施設が大かかりで広い設置スペースを必要とする
ため、設置できる台秤の台数が制限され多くの車両を測
定することができない他、設置コストが嵩んでしまう。
そこで、近年では、車両自体に搭載して荷重を測定する
荷重測定装置が提供されている。

【０００３】車両搭載型の従来の荷重測定装置では一般
に、荷台フレームと車軸の間に介設される円弧状のリー
フスプリングに、例えばひずみ式ゲージセンサ等、荷重
測定用のセンシング素子を取り付け、全センシング素子
の測定値の合計を基に荷重を算出するようにしている。

【０００４】以下、図８及び図９を参照して、本出願人
が過去に提案した従来の荷重測定装置の構成を説明す
る。図８は荷重測定装置により荷重測定を行う車両箇所
を示すトラック等の大型車両の分解斜視図であり、図中
３１はサスペンションとして機能するリーフスプリン
グ、３２は荷台フレームをそれぞれ示す。

【０００５】前記荷台フレーム３２には、前記リーフス
プリング３１に対応する寸法だけ長手方向に間隔を置い
て二股状のブラケット３３が２つ固着されており、一方
のブラケット３３には円柱状のピン３３Ａを介して前記
リーフスプリング３１の一端が揺動可能に連結されてい
る。また、他方のブラケット３３には、円柱状のシャッ
クルピン３を介して二股状のシャックル３４が揺動可能
に連結され、このシャックル３４に前記リーフスプリン
グ３１の他端が円柱状のピン３４Ａを介して揺動可能に
連結されており、これにより、リーフスプリング３１が
荷台フレーム３２に対して取り付けられ、さらに、この
リーフスプリング３１を介して車軸（図示せず）が荷台
フレーム３２に対して取り付けられる。

【０００６】図９（ａ）は本出願人の提案による荷重測
定装置におけるセンシング素子の配置を示すシャックル
ピン３の断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ矢視図で
ある。図９（ａ）に示すように、二股状のブラケット３
３の各側面３３ａには、シャックルピン３の挿入孔３３
ｂがそれぞれ形成されており、一方の側面３３ａには、
図９（ｂ）に示すように、その先端から前記挿入孔３３
ｂに亘るスリット３３ｃが形成されている。

【０００７】また、前記一方の側面３３ａには、図９
（ａ）に示すように、前記挿入孔３３ｂと直交する方向
に延在し前記スリット３３ｃの両側の側面３３ａ部分間
を貫通する通孔３３ｄが形成されている。前記通孔３３
ｄは、シャックルピン３の固定用ボルト１６を図９
（ｂ）に示すように挿通した状態で、図９（ａ）に示す
ように、この固定用ボルト１６がシャックルピン３の端
部近傍の表面に形成された環状の溝３ａに係合できるよ
うに構成されている。なお、シャックル３４の基部に
は、前記挿入孔３３ｂに対応する内径で挿入孔３４ａが
形成されている。

【０００８】前記ブラケット３３へのシャックル３４の
取り付けは、次のようにして行われる。まず、互いに位
置を合わせたブラケット３３の両側面３３ａとシャック
ル３４のそれぞれの挿入孔３３ｂ，３４ａ，３３ｂにシ
ャックルピン３を挿入し、前記通孔３３ｄに固定用ボル
ト１６を挿通してシャックルピン３の溝３ａに係合させ
る。次に、図９（ｂ）に示すように、固定用ボルト１６
の先端に螺着したナット１６Ａの螺動により前記スリッ
ト３３ｃの間隔を縮め、これにより、一方の側面３３ａ
の挿入孔３３ｂの内径を縮小させてシャックルピン３を
挟持、固定させる。以上で取り付けが完了する。

【０００９】そして、図９（ａ）に示すように、荷重測
定用のセンシング素子２は、前記シャックルピン３の一
端の中心部から軸方向に穿設された中空状の孔３ｂ内に
嵌合装着され、前記孔３ｂの入口付近にはネジ溝３ｃが
設けられている。前記センシング素子２は、中央の板状
部材２ｅとその両側の円柱状の固着部材（ホルダ）２ｄ
とにより、パーマロイ等の磁性材料で形成されており、
板状部材２ｅ部分にはセンシング部としての抵抗線２ａ
が接着されていて、この抵抗線２ａから引き出されたリ
ード線２ｃは、シャックルピン３の孔３ｂ内を導かれ
て、孔３ｂから外部に引き出される。なお、該孔３ｂの
入口には、泥よけの栓１７がネジ溝３ｃを利用して螺合
され、前記リード線２ｃは、栓１７の中心部に形成され
た孔を通して孔３ｂの外側に引き出される。また、シャ
ックルピン３の孔３ｂと反対側に設けられている孔３ｄ
はグリス供給用の孔である。

【００１０】上述した従来の荷重測定装置のセンシング
素子２は、前記シャックルピン３の孔３ｂ内で、シャッ
クル３４とブラケット３３の一方の側面３３ａとに丁度
跨がる箇所に配置され、車両から荷台フレーム３２及び
ブラケット３３を介してシャックルピン３に荷重Ｆがか
かると、シャックルピン３に剪断力が作用し、内部に配
置されたセンシング素子２が歪むことによってセンシン
グ出力が変わり車両の荷重が検出される。

【００１１】ところで、前記センシング素子２は、板状
部材２ｅの向きがシャックルピン３への荷重方向と一致
するように、孔３ｂの内部で固定させる必要がある。そ
のために旧来は、接着剤をセンシング素子２の表面に塗
布しておいてシャックルピン３の孔３ｂ内に嵌合する方
法と、シャックルピン３の外周から孔３ｂに至る小孔を
径方向に沿って貫設し、この小孔から孔３ｂ内のセンシ
ング素子２にビームを照射してセンシング素子２を孔３
ｂの内壁に溶着する方法が主に用いられていた。しか
し、接着剤による固定は接着強度に問題があり、また、
ビーム溶着による固定は、シャックルピン３に小孔を開
けたり、ビーム光軸をこの小孔に精度よく合わせなけれ
ばならない等の煩雑さがあった。そこで、本出願人は過
去に、この点を解決できるセンシング素子及びその固定
方法を、特開平６−６８１４号において提案した。

【００１２】図１０はその提案によるセンシング素子の
斜視図であり、このセンシング素子２２は、上述した従
来のセンシング素子２と同様に、中央の板状部材２２ｅ
とその両側の固定部材２２ｄａ，２２ｄｂとで構成され
ている。そして、前記センシング素子２２では、一方の
固定部材２２ｄａを、先細りのテーパを有する略円錐台
状に形成し、他方の固定部材２２ｄｂに、中央の板状部
材２２ｅから図中不図示の抵抗線のリード線を引き出す
ための溝２２ｄｃと、楔止め用のキー４（図１１）が圧
入されるキー溝２２ｄｄとを形成している。

【００１３】このように構成されたセンシング素子２２
を内部に収容して固定するために、シャックルピン３の
孔３ｂは、図１１に断面図で示すように、入口に近い孔
３ｂ部分と奥側の孔３ｂ部分との内径に差を持たせてお
り、具体的には、センシング素子２２を収容した状態で
前記一方の固定部材２２ｄａに臨む孔３ｂ部分が、この
固定部材２２ｄａの外径に対応する先細り状のテーパ面
３ｂａに形成されている。そして、センシング素子２２
を一方の固定部材２２ｄａ側から孔３ｂ内に挿入して行
き、固定部材２２ｄａの外周がテーパ面３ｂａに接して
センシング素子２２が孔３ｂの奥で止まったならば、前
記キー溝２２ｄｄと孔３ｂの内周との隙間に楔型のキー
４を圧入してセンシング素子２２を挿入方向及び孔３ｂ
の周方向に固定し、最後に、孔３ｂの入口のネジ溝３ｃ
に栓１７を螺合して孔３ｂを塞ぐ。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような図９乃至図
１１に示すシャックルピン３内のセンシング素子２，２
２による車両の荷重Ｆの測定は、ブラケット３３が荷台
フレーム３２に固着され一体化していることから、残る
ブラケット３３とシャックル３４とが一体化されていれ
ば、荷台フレーム３２からシャックル３４まで全て一体
化されたこととなる。従って、シャックルピン３に作用
する荷重中心がこのシャックルピン３の軸方向における
どの位置にあるかに関係なく、即ち、荷台上での荷物の
積載状態や路面の傾きの状態、ハンドルの切り具合等に
影響されることなく、実際の荷重に応じた検出値がセン
シング素子２，２２の出力から得られる。

【００１５】しかし、実際には、ブラケット３３の両側
面３３ａとシャックル３４のそれぞれの挿入孔３３ｂ，
３４ａ，３３ｂに対するシャックルピン３の挿入を容易
にするため、シャックルピン３の外径よりも挿入孔３３
ｂ，３４ａ，３３ｂの内径の方が大きく、図９（ａ）中
にも示されているように、両者の間には若干のクリアラ
ンスが生じるため、シャックルピン３を介してブラケッ
ト３３とシャックル３４とが一体化されている訳ではな
い。

【００１６】そのため、例えば、車両の左右方向におけ
る荷重の分散が均等である状態では、図１２（ａ）に模
式的に示すように、シャックルピン３に作用する荷重中
心Ｗが、シャックルピン３の軸方向における略中央箇所
に位置し、ブラケット３３の両側面３３ａからシャック
ルピン３の軸方向両端に荷重Ｆが１／２ずつ均等にかか
り、前記センシング素子２の出力を２倍する等して正し
い荷重を割り出すことができ、何ら問題はない。ところ
が、図１２（ｂ）に模式的に示すように、車両の荷重分
散が左右方向のどちらかにずれると、前記荷重中心Ｗが
シャックルピン３の軸方向の一端側にずれ、例えば、ブ
ラケット３３の一方の側面３３ａからシャックルピン３
の軸方向一端側に荷重Ｆの３／４がかかり、ブラケット
３３の他方の側面３３ａからシャックルピン３の他端側
に荷重Ｆの１／４がかかるというように、シャックルピ
ン３の両端への荷重のかかり方にアンバランスが生じ
て、前記センシング素子２の出力で正しい荷重を割り出
すことができなくなってしまうという不具合が生じる。

【００１７】また、図１０及び図１１に示すセンシング
素子２２のシャックルピン３内への固定方法では、セン
シング素子２２の一方の固定部材２２ｄａとシャックル
ピン３のテーパ面３ｂａとをそれぞれ先細りのテーパ状
に形成する必要があり、しかも、センシング素子２２の
固定を確実にするためには、前記一方の固定部材２２ｄ
ａ及びテーパ面３ｂａを共に高い精度で加工しなければ
ならないという不具合がある。さらに、上述した固定方
法では、前記一方の固定部材２２ｄａの外周がテーパ面
３ｂａに密着するように、ある程度の力を加えてセンシ
ング素子２２を孔３ｂに圧入し奥側に押し付けることと
なるが、その際と、キー溝２２ｄｄと孔３ｂの内周との
隙間に楔型のキー４を圧入する際に、力のかかり具合が
適度となるように管理する必要があり、組み付け工程が
煩雑となり製造コストが嵩むという不具合があった。

【００１８】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の第１の目的は、車両の荷重が両端に分散してか
かる軸部材内のセンシング素子により車両の荷重を測定
する荷重測定装置において、荷台上での荷物の積載状態
や路面の傾きの状態、ハンドルの切り具合等に影響され
ることなく、実際の荷重に応じた検出値がセンシング素
子から得られるようにすることができる車両荷重測定用
センシング素子の取り付け構造を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、前記軸部材へのセンシン
グ素子の組み付け工程を簡略化し製造コストを低減する
ことができる車両荷重測定用センシング素子の取り付け
構造を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、車両の荷重が両端に分散してかかる軸部材に
対する荷重測定用のセンシング素子の取り付け構造であ
って、前記軸部材の両端部に、該軸部材の軸方向に沿っ
て収容凹部をそれぞれ形成し、前記各収容凹部に、前記
軸部材の周方向及び径方向における向きを互いに合致さ
せて前記センシング素子７をそれぞれ収容し取り付け固
定したことを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、前記センシング素子が内
部にそれぞれ収容固定される２つのケース部材を備え、
該各ケース部材と共に前記センシング素子を前記軸部材
の各収容凹部にそれぞれ収容し、前記ケース部材を介し
て前記センシング素子を前記各収容凹部内にそれぞれ取
り付け固定するものとした。

【００２１】さらに、本発明は、前記軸部材の一端側の
前記収容凹部と他端側の収容凹部とを連通する貫通孔を
該軸部材に形成し、前記他端側の収容凹部に取り付け固
定した前記センシング素子の信号出力用リード部を、前
記貫通孔を通して前記一端側の収容凹部に引き出し、前
記軸部材の両端部のセンシング素子の前記リード部を、
前記一端側の収容凹部から前記軸部材の一端外方にそれ
ぞれ引き出すものとした。

【００２２】

【作用】本発明によれば、車両の軸部材に該車両からの
荷重が分散してかかると、前記軸部材の両端部の収容凹
部に、前記軸部材の周方向及び径方向における向きを互
いに合致させてそれぞれ収容され取り付け固定された２
つのセンシング素子が、分散した車両からの荷重によっ
てそれぞれ歪み、その分散荷重に応じたセンシング出力
が２つのセンシング素子にそれぞれ発生する。従って、
軸部材の軸方向における車両からの荷重の分散が均等で
あるか、或は、軸部材のどちらかの端部寄りに車両から
の荷重の分散がずれているかに拘らず、これら２つのセ
ンシング素子のセンシング出力を足し合わせることで、
軸部材に作用する車両からの全荷重に相当するセンシン
グ出力が得られ、これに基づいて車両の正しい荷重を割
り出すことが可能となる。

【００２３】また、本発明によれば、各センシング素子
を軸部材の両端部の収容凹部に収容するに当たり、これ
ら各センシング素子が内部にそれぞれ収容固定される２
つのケース部材を用い、これらケース部材を軸部材の各
収容凹部に収容し取り付け固定することから、センシン
グ素子の形状に合わせてケース部材の内部を形成し、し
かも、各収容凹部の形状に合わせてケース部材の外側を
形成することで、車両からの荷重が軸部材にかかってい
ないにも拘らずセンシング素子が収容凹部内で歪むのを
避けるために、センシング素子及び収容凹部の形状を工
夫し、或は、センシング素子の軸部材への組み付けを工
夫しなければならないといった煩雑さをなくし、製造コ
ストの低減を図ることが可能となる。

【００２４】さらに、前記軸部材の一端側の前記収容凹
部と他端側の収容凹部とを連通する貫通孔を通して、前
記他端側の収容凹部に取り付け固定した前記センシング
素子の信号出力用リード部を、軸部材の一端側の収容凹
部に引き出し、さらに、軸部材の両端部の各センシング
素子の前記リード部を、一端側の収容凹部から軸部材の
一端外方にそれぞれ引き出すことで、各リード部を軸部
材の両端部からそれぞれの外方に引き出す場合に比べ
て、これらリード線の引き回しを容易にし、且つ、軸部
材が取り付けられる車両の周辺部品への接触等によるリ
ード線の破損や異常なセンシング出力の発生等を防止す
ることが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと
同一あるいは相当する部分には同一符号を付す。

【００２６】図１は図９（ａ）に示すブラケット３３と
シャックル３４の連結に用いるシャックルピン内にセン
シング素子を収容した本発明の一実施例に係るセンシン
グ素子の取り付け構造の断面図である。図に示すよう
に、本実施例のシャックルピン５（軸部材に相当）は、
前記ブラケット３３の両側面３３ａとシャックル３４の
それぞれの挿入孔３３ｂ，３４ａ，３３ｂの内径よりも
若干小さい外径の円柱状に形成されている。

【００２７】前記シャックルピン５の軸方向における一
端５ａ寄りの外周面箇所には、通孔３３ｄが形成された
ブラケット３３の側面３３ａ側から、互いに位置を合わ
せたブラケット３３の両側面３３ａとシャックル３４の
それぞれの挿入孔３３ｂ，３４ａ，３３ｂに、他端５ｂ
側からシャックルピン５を挿入した状態で、前記通孔３
３ｄに挿通した固定用ボルト１６と係合可能な環状の溝
５ｃが形成されており、この溝５ｃと対称なシャックル
ピン５の他端５ｂ寄りの外周面箇所にも同様の溝５ｃが
形成されている。また、前記シャックルピン５の軸方向
における中間の外周面箇所には、断面円弧状のグリース
溝５ｐが形成されている。

【００２８】また、前記シャックルピン５には、その一
端５ａから他端５ｂに至る通孔５ｄが貫設されている。
前記通孔５ｄは、シャックルピン５の軸方向中央よりも
若干一端５ａ寄りの小径部５ｅ（貫通孔に相当）と、こ
の小径部５ｅの軸方向両側に連なる第１及び第２の中径
部５ｆ，５ｇ（収容凹部に相当）と、一端５ａから第１
中径部５ｆに亘る第１大径部５ｈと、他端５ｂから第２
中径部５ｇに亘る第２大径部５ｊで構成されており、前
記小径部５ｅ寄りの第２中径部箇所から前記グリース溝
５ｐに亘り、シャックルピン５の径方向に沿ってグリー
ス供給孔５ｒが貫設されている。前記第１大径部５ｈは
第２大径部５ｊよりも若干大きい径で形成され、第１及
び第２中径部５ｆ，５ｇは互いに同じ径で形成され、こ
れら第１及び第２中径部５ｆ，５ｇにそれぞれ荷重測定
用のセンシング素子７，７が収容される。

【００２９】前記各センシング素子７，７は共に、図２
に斜視図で示すように、板状部材７ａと、センシング部
としての抵抗線７ｇを備えている。前記板状部材７ａ
は、パーマロイ等の磁性材料により扁平な平面視略矩形
状に形成され、長手方向略中央のコイル部７ｂと、その
両側の固定部７ｃ，７ｃとで構成されている。前記長手
方向と直交する板状部材７ａの幅方向の両縁部で、前記
コイル部７ｂと両固定部７ｃ，７ｃとの境界の合わせて
４つの縁部箇所には、板状部材７ａにかかる応力を緩和
する略半円状の切欠部７ｅがそれぞれ形成され、この４
つの切欠部７ｅの内側に画成される前記コイル部７ｂに
は、前記長手方向及び幅方向にそれぞれ間隔を置いて４
つの通孔７ｆが貫設されている。前記抵抗線７ｇは、前
記長手方向及び幅方向に対向する２つの通孔７ｆ，７ｆ
に巻回された後、残る２つの通孔７ｆ，７ｆに巻回され
て、その両端のリード部７ｈが通孔７ｆ，７ｆから引き
出され、ビニール等の絶縁材により被覆されている。

【００３０】このように構成されたセンシング素子７の
一方は、図１に示すように、第１ケースアッシー９（ケ
ース部材に相当）に収容されてこの第１ケースアッシー
９ごと前記シャックルピン５の第１中径部５ｆに収容さ
れ、他方のセンシング素子７は、第２ケースアッシー１
１（ケース部材に相当）に収容されてこの第２ケースア
ッシー１１ごとシャックルピン５の第２中径部５ｇに収
容される。

【００３１】前記第１ケースアッシー９は、図３
（ａ），（ｂ）にセンシング素子７を収容した状態の断
面図及び側面図で示すように、一端が閉塞された有底の
筒状を呈している。前記第１ケースアッシー９の外径
は、図１に示すように、前記第１中径部５ｆの内径に略
合致する寸法で形成され、内径は、前記板状部材７ａの
幅方向の寸法と略合致する寸法に形成されている。ま
た、第１ケースアッシー９の内部にセンシング素子７を
収容し底部側まで押し込んだ状態で、前記板状部材７ａ
の両固定部７ｃ，７ｃの幅方向両縁に臨む第１ケースア
ッシー９の４つの外周面箇所には、図３（ａ）に示すよ
うに、レーザスポット溶接により各固定部７ｃ，７ｃの
縁部箇所を内周面に溶着するための凹部９ａがそれぞれ
形成されている。さらに、前記凹部９ａから第１ケース
アッシー９の周方向に９０°位相をずらした外周面箇所
には、図３（ｂ）に示すように、第１ケースアッシー９
の両端間に亘り一対の通線用凹溝９ｂが形成されてい
る。

【００３２】上述した第１ケースアッシー９は、図１に
示すように、有底端部側から前記シャックルピン５の第
１中径部５ｆ内に挿入し、この第１中径部５ｆの内周壁
から内側に突設された環状のストッパ溝５ｋに有底端部
が係合するまで挿入することで、第１中径部５ｆ内に周
方向に回転不能に収容されるように構成されている。

【００３３】前記第２ケースアッシー１１は、図４
（ａ），（ｂ）にセンシング素子７を収容した状態の断
面図及び両側面図で示すように、筒状を呈している。前
記第２ケースアッシー１１の外径は、図１に示すよう
に、前記シャックルピン５の第２中径部５ｇの内径に略
合致する寸法で形成され、内径は、前記板状部材７ａの
幅方向の寸法と略合致する寸法に形成され、第２ケース
アッシー１１の一端１１ｃの内径は、板状部材７ａの幅
方向の寸法よりも小さい径で形成されている。また、第
２ケースアッシー１１の他端１１ｄから内部にセンシン
グ素子７を収容し一端１１ｃ側まで押し込んだ状態で、
図４（ａ）に示すように、前記板状部材７ａの両固定部
７ｃ，７ｃの幅方向両縁に臨む第２ケースアッシー１１
の４つの外周面箇所には、レーザスポット溶接により各
固定部７ｃ，７ｃの縁部箇所を内周面に溶着するための
凹部１１ａがそれぞれ形成されている。さらに、前記凹
部１１ａから第２ケースアッシー１１の周方向に９０°
位相をずらした外周面箇所には、図４（ｂ）に示すよう
に、第２ケースアッシー１１の両端１１ｃ，１１ｄ間に
亘り一対の凹溝１１ｂが形成されている。

【００３４】図５は前記第２ケースアッシー１１の小径
に形成された一端１１ｃに連結される通線パイプ１３の
断面図を示す。前記通線パイプ１３は筒状を呈し、その
内径は、前記絶縁材により被覆された２本のリード部７
ｈが挿通可能な寸法で形成され、外径は、前記シャック
ルピン５の小径部５ｅの外径と略合致する寸法で形成さ
れている。前記通線パイプ１３の基端１３ａ側の外周面
部分は、図４（ａ）に示すように、前記第２ケースアッ
シー１１の一端１１ｃの内径と略合致するように、他の
外周面箇所よりも若干小さい径に形成されており、通線
パイプ１３の先端１３ｂ側の外周面部分は、先細りのテ
ーパ状に形成されている。

【００３５】上述した第２ケースアッシー１１及び通線
パイプ１３は、図１に示すように、第２ケースアッシー
１１の一端１１ｃに通線パイプ１３の基端１３ａを連結
した状態で、この通線パイプ１３を前記第２中径部５ｇ
から小径部５ｅ内へと挿入しつつ、第２ケースアッシー
１１を第２中径部５ｇ内に挿入する。尚、この挿入は、
シャックルピン５の軸方向における第２中径部５ｇの略
中央の内周壁箇所から内側に突設されたストッパ溝５ｍ
に、第２ケースアッシー１１の一端１１ｃが係合するま
で行う。そして、第２ケースアッシー１１及び通線パイ
プ１３は、ストッパ溝５ｍに第２ケースアッシー１１の
一端１１ｃが係合した状態で、第２ケースアッシー１１
の全体が第２中径部５ｇ内に周方向に回転不能に収容さ
れると共に、通線パイプ１３の全体が小径部５ｅ内に周
方向に回転不能に収容され、且つ、小径部５ｅと第２中
径部５ｆの境界位置に通線パイプ１３の先端１３ｂが達
するように構成されている。

【００３６】以上のように、シャックルピン５の通孔５
ｄ内に第１及び第２ケースアッシー９，１１を介して２
つのセンシング素子７を挿入した状態で、前記第１大径
部５ｈは、図６（ａ），（ｂ）に断面図及び側面図で示
すキャップアッシー１５により塞がれる。前記キャップ
アッシー１５は、図６（ａ）に示すように、ゴムブッシ
ュ１５ａと、中継基板１５ｅと、配線用フラットケーブ
ル１５ｆとを備えている。

【００３７】前記ゴムブッシュ１５ａは、弾性を有する
軟質ゴム等により形成され、互いに外径が異なる小径部
１５ｂ及び大径部１５ｃと、これら小径部１５ｂ及び大
径部１５ｃを貫通する通孔１５ｄとにより、中空の略円
筒状を呈している。前記小径部１５ｂの外径は、図１に
示すように、前記シャックルピン５の第１大径部５ｈの
内径に略合致する寸法に形成され、前記大径部１５ｃの
外径は、前記第１大径部５ｈの内径よりも大きく、且
つ、シャックルピン５の外径よりも小さい寸法に形成さ
れ、前記小径部１５ｂを第１大径部５ｈに嵌着した状態
で、大径部１５ｃで小径部１５ｂ側の端面がシャックル
ピン５の一端に密着できるように構成されている。

【００３８】前記中継基板１５ｅは、図６（ａ）に示す
ように、前記ゴムブッシュ１５ａの通孔１５ｄ内に収容
保持されており、少なくともその一方の面上には導電パ
ターン（図示せず）が形成されている。前記配線用フラ
ットケーブル１５ｆは、ビニール等の絶縁材により被覆
された４本のリード線を互いに接着して扁平に形成され
ており、各リード線は、その一端側で被覆が剥がされて
その芯線が半田付け等により前記中継基板１５ｅの導電
パターンにそれぞれ接続されている。また、前記配線用
フラットケーブル１５ｆの他端は、前記ゴムブッシュ１
５ａの通孔１５ｄから大径部１５ｃの外周面に亘って貫
設された通孔１５ｇを通して、ゴムブッシュ１５ａの径
方向外方に引き出されており、図６（ａ），（ｂ）中１
５ｈは、ゴムブッシュ１５ａの外方に引き出した配線用
フラットケーブル１５ｆの大径部１５ｃ寄り部分の断線
防止用サポート部である。

【００３９】次に、シャックルピン５に対するセンシン
グ素子７の組み付けについて説明する。まず、第２ケー
スアッシー１１の一端１１ｃに前記通線パイプ１３の基
端１３ａを連結し、センシング素子７を第２ケースアッ
シー１１の内部に収容して、２本のリード部７ｈを通線
パイプ１３の先端１３ｂから外方に引き出す。次に、こ
の状態で、センシング素子７の両固定部７ｃ，７ｃで板
状部材７ａの幅方向における両縁部部分が凹部１１ａに
それぞれ臨むように、第２ケースアッシー１１の周方向
におけるセンシング素子７の第２ケースアッシー１１に
対する位置を合わせ、前記凹部１１ａのレーザスポット
溶接と、第２ケースアッシー１１内部へのモールド剤の
充填とにより、収容したセンシング素子７を第２ケース
アッシー１１の内部に固定する。

【００４０】固定が済んだならば、シャックルピン５の
第２大径部５ｊ及び第２中径部５ｇを挿通して通線パイ
プ１３を小径部５ｅに挿入しつつ、ストッパ溝５ｍに一
端１１ｃが係合するまで第２ケースアッシー１１を第２
中径部５ｇに挿入し、小径部５ｅと第２中径部５ｆの境
界位置に達した通線パイプ１３の先端１３ｂから、セン
シング素子７のリード部７ｈを第１中径部５ｆ側に引き
出し、さらにその先端を第１大径部５ｈの外側に引き出
しておく。

【００４１】続いて、第２ケースアッシー１１に対する
センシング素子７の固定と同様に、センシング素子７の
両固定部７ｃ，７ｃで板状部材７ａの幅方向における両
縁部部分が凹部９ａにそれぞれ臨むように、第１ケース
アッシー９の周方向におけるセンシング素子７の第１ケ
ースアッシー９に対する位置を合わせ、前記凹部９ａの
レーザスポット溶接と、第１ケースアッシー９内部への
モールド剤の充填とにより、収容したセンシング素子７
を第１ケースアッシー９の内部に固定する。

【００４２】固定が済んだならば、シャックルピン５の
周方向における板状部材７ａの向きを第２ケースアッシ
ー１１のセンシング素子７と合致させ、且つ、先端を第
１大径部５ｈの外側に引き出した第２ケースアッシー１
１のセンシング素子７のリード部７ｈを、第１ケースア
ッシー９の通線用凹溝９ｂに収容した状態で、ストッパ
溝５ｋに有底端部が係合するまで第１ケースアッシー９
を第１中径部５ｆに挿入する。これにより、第２ケース
アッシー１１のセンシング素子７のリード部７ｈは、第
１中径部５ｆと第１ケースアッシー９の通線用凹溝９ｂ
との隙間を通して第１大径部５ｈ側に引き出された状態
となる。

【００４３】次に、第１ケースアッシー９のセンシング
素子７のリード部７ｈを、第１ケースアッシー９の開放
端部から第１大径部５ｈ側に引き出し、さらに、第２ケ
ースアッシー１１のセンシング素子７のリード部７ｈと
共に、第１大径部５ｈの外側に引き出す。そして、これ
ら両センシング素子７のリード部７ｈの被覆を剥がして
芯線（図示せず）を剥き出し、この芯線を、キャップア
ッシー１５の配線用フラットケーブル１５ｆの４本のリ
ード線と１対１に電気的に接続されるように、中継基板
１５ｅ上の導電パターンに半田付け等によってそれぞれ
接続する。

【００４４】最後に、キャップアッシー１５のゴムブッ
シュ１５ａの小径部１５ｂを第１大径部５ｈに嵌め込ん
で、シャックルピン５の一端５ａ側を塞ぐと共に、第２
ケースアッシー１１の凹溝１１ｂと第２中径部５ｇの間
の空間から、ストッパ溝５ｍよりも小径部１５ｂ側の第
２中径部５ｇ部分に、前記シャックル３４の挿入孔３４
ａの内壁とシャックルピン５の外周との摩擦を減らすグ
リースを注入充填し、その後、第２大径部５ｊに不図示
の栓を嵌め込んで、シャックルピン５の他端５ｂ側を塞
ぐ。以上で、シャックルピン５に対するセンシング素子
７の組み付けが完了する。

【００４５】次に、両端５ａ，５ｂの内部にセンシング
素子７を組み付けたシャックルピン５を用いての、ブラ
ケット３３に対するシャックル３４の取り付けについて
説明する。まず、互いに位置を合わせたブラケット３３
の両側面３３ａとシャックル３４のそれぞれの挿入孔３
３ｂ，３４ａ，３３ｂにシャックルピン５を第２大径部
５ｊ側から挿入し、この状態で、ブラケット３３の一方
の側面３３ａの通孔３３ｄに固定用ボルト１６を挿通し
てシャックルピン５の溝５ｃに係合させる。次に、固定
用ボルト１６の先端に螺着したナット１７の螺動により
前記スリット３３ｃの間隔を縮め、これにより、一方の
側面３３ａの挿入孔３３ｂの内径を縮小させてシャック
ルピン５を挟持、固定させる。

【００４６】以上で取り付けが完了し、この状態で、シ
ャックルピン５の外周と、ブラケット３３及びシャック
ル３４の挿入孔３３ｂ，３４ａ，３３ｂの内周との間に
は、若干のクリアランスが生じる。また、固定用ボルト
１６とシャックルピン５の溝５ｃとの係合により軸方向
に位置決めされたシャックルピン５内の第１ケースアッ
シー９は、ブラケット３３のスリット３３ｃが形成され
た側面３３ａの挿入孔３３ｂとシャックル３４の挿入孔
３４ａとに跨がるように配置され、同様に、第２ケース
アッシー１１は、ブラケット３３のもう１つの側面３３
ａの挿入孔３３ｂとシャックル３４の挿入孔３４ａとに
跨がるように配置される。

【００４７】次に、作用（動作）について説明する。車
両から荷台フレーム３２及びブラケット３３の両側面３
３ａを介して、シャックルピン５に荷重Ｇがかかると、
シャックルピン５に剪断力が作用し、内部に配置された
各センシング素子７，７が歪むことによってセンシング
出力が変わり、これら各センシング出力の合計から車両
の荷重が検出される。

【００４８】具体的に詳説すると、例えば、車両の左右
方向における荷重の分散が均等である状態では、図７
（ａ）に模式的に示すように、シャックルピン５に作用
する荷重Ｇの中心Ｓが、シャックルピン５の軸方向にお
ける略中央箇所に位置し、ブラケット３３の両側面３３
ａからシャックルピン５の軸方向両端５ａ，５ｂに荷重
Ｇが１／２ずつ均等にかかり、そのＧ／２の荷重に応じ
て各センシング素子７，７が歪む。従って、前記各セン
シング素子７，７のセンシング出力を足し合わせること
で、（Ｇ／２）＋（Ｇ／２）＝荷重Ｇに相当するセンシ
ング出力が得られ、これに基づいて車両の正しい荷重が
割り出される。

【００４９】また、車両の荷重分散が左右方向のどちら
かにずれ、図７（ｂ）に模式的に示すように、前記荷重
Ｇの中心Ｓがシャックルピン５の軸方向の一端５ａ側に
ずれて、例えば、ブラケット３３の一方の側面３３ａか
らシャックルピン５の一端５ａ側に荷重Ｇの３／４がか
かり、ブラケット３３の他方の側面３３ａからシャック
ルピン５の他端５ｂ側に荷重Ｇの１／４がかかると、第
１ケースアッシー９内のセンシング素子７が３Ｇ／４の
荷重に応じて歪み、第２ケースアッシー１１内のセンシ
ング素子７がＧ／４の荷重に応じて歪む。従って、この
場合にも、前記各センシング素子７，７のセンシング出
力を足し合わせることで、（３Ｇ／４）＋（Ｇ／４）＝
荷重Ｇに相当するセンシング出力が得られ、これに基づ
いて車両の正しい荷重が割り出される。

【００５０】このように、本実施例に係る荷重測定用セ
ンシング素子の取り付け構造によれば、車両の荷台フレ
ーム３２に固着した二股状のブラケット３３の両側面３
３ａとシャックル３４との連結に用いるシャックルピン
５の両端部５ａ，５ｂ間に、通孔５ｄを形成し、この通
孔５ｄでシャックルピン５の両端部５ａ，５ｂ寄り部分
を構成する第１及び第２大径部５ｈ，５ｊに、センシン
グ素子７をそれぞれ収容固定する構成とした。そして、
シャックルピン５によりブラケット３３の両側面３３ａ
とシャックル３４とを連結した状態で、シャックルピン
５の一端５ａ側のセンシング素子７が、ブラケット３３
のスリット３３ｃが形成された側面３３ａの挿入孔３３
ｂとシャックル３４の挿入孔３４ａとに跨がるように配
置され、同様に、シャックルピン５の他端５ｂ側のセン
シング素子７が、ブラケット３３のもう１つの側面３３
ａの挿入孔３３ｂとシャックル３４の挿入孔３４ａとに
跨がるように配置される構成とした。

【００５１】このため、シャックルピン５に作用する車
両からの荷重Ｇのうち、シャックルピン５の各端部５
ａ，５ｂにそれぞれかかる部分荷重に応じて各センシン
グ素子７，７が歪んで、その歪みに応じたセンシング出
力が各センシング素子７，７に発生する。従って、車両
の左右方向における荷重の分散が均等であるか、或は、
車両の荷重分散が左右方向のどちらかにずれているかに
拘らず、各センシング素子７，７のセンシング出力を足
し合わせることで、シャックルピン５に作用する車両か
らの荷重Ｇに相当するセンシング出力を得て、これに基
づいて車両の正しい荷重を割り出すことができる。

【００５２】また、本実施例によれば、シャックルピン
５の両端５ａ，５ｂにセンシング素子７をそれぞれ配設
するに当たり、シャックルピン５の他端５ｂ側のセンシ
ング素子７のリード部７ｈを、シャックルピン５の両端
５ａ，５ｂ間に貫設された通孔５ｄを通してシャックル
ピン５の一端５ａ側に引き出し、この一端５ａ側のセン
シング素子７のリード部７ｈと共にシャックルピン５か
ら外側に引き出す構成とした。このため、各センシング
素子７のリード部７ｈをシャックルピン５の両端５ａ，
５ｂからそれぞれ引き出すのに比べて、ブラケット３３
とシャックル３４をシャックルピン５により連結する際
の各リード部７ｈの引き回しを容易にし、且つ、ブラケ
ット３３やシャックル３４、並びに、それらの周辺部材
への接触によるリード部７ｈ、ひいては、センシング素
子７，７の破損（ショート等）や、異常なセンシング出
力の発生等を防ぐことができる。

【００５３】尚、シャックルピン５の第１及び第２大径
部５ｈ，５ｊに対する各センシング素子７，７の取り付
けは、本実施例のように第１及び第２ケースアッシー
９，１１を用いず、各センシング素子７，７を第１及び
第２大径部５ｈ，５ｊに対して直接固定するようにして
もよい。しかし、本実施例のように、センシング素子７
を第１及び第２ケースアッシー９，１１に収容固定した
後に、この第１及び第２ケースアッシー９，１１をシャ
ックルピン５の第１及び第２大径部５ｈ，５ｊにそれぞ
れ挿入し、この第１及び第２ケースアッシー９，１１を
介して各センシング素子７，７をシャックルピン５の第
１及び及び第２大径部５ｈ，５ｊにそれぞれ固定される
構成とすれば、次のような利点があり有利である。

【００５４】即ち、従来のように、センシング素子の一
方の固定部材と、これに対応する第１及び第２大径部５
ｈ，５ｊの内周壁部分を、先細りのテーパ面を有する円
錐台状に精度よく加工する必要がなくなる。しかも、固
定部材と第１及び第２大径部５ｈ，５ｊの両テーパ面ど
うしが密着するように、第１及び第２ケースアッシー
９，１１の外周にキー溝を形成し、第１及び第２大径部
５ｈ，５ｊへの挿入後に、力のかかり具合を適度に管理
しながら前記キー溝に楔型のキーを圧入し、ある程度の
力を加えて第１及び第２ケースアッシー９，１１の有底
端部及び一端１１ｃをストッパ溝５ｋ，５ｍ側に押し付
ける必要もなくなる。従って、センシング素子７のシャ
ックルピン５に対する組み付け工程を簡略化し、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【００５５】尚、本実施例では、ブラケット３３とシャ
ックル３４の連結に用いるシャックルピン５の両端５
ａ，５ｂに対するセンシング素子７，７の取り付け構造
を例にとって説明したが、本発明は、車両の荷重が両端
に分散してかかる車両中のあらゆる軸部材に荷重測定用
のセンシング素子を取り付ける際に広く適用可能である
ことは言うまでもない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の荷重が両端に分散してかかる軸部材に対する荷重測
定用のセンシング素子の取り付け構造であって、前記軸
部材の両端部に、該軸部材の軸方向に沿って収容凹部を
それぞれ形成し、前記各収容凹部に、前記軸部材の周方
向及び径方向における向きを互いに合致させて前記セン
シング素子７をそれぞれ収容し取り付け固定する構成と
した。

【００５７】このため、車両の軸部材に該車両からの荷
重が分散してかかると、前記軸部材の両端部の収容凹部
に、前記軸部材の周方向及び径方向における向きを互い
に合致させてそれぞれ収容され取り付け固定された２つ
のセンシング素子が、分散した車両からの荷重によって
それぞれ歪み、その分散荷重に応じたセンシング出力が
２つのセンシング素子にそれぞれ発生する。従って、軸
部材の軸方向における車両からの荷重の分散が均等であ
るか、或は、軸部材のどちらかの端部寄りに車両からの
荷重の分散がずれているかに拘らず、これら２つのセン
シング素子のセンシング出力を足し合わせることで、軸
部材に作用する車両からの全荷重に相当するセンシング
出力が得られ、これに基づいて車両の正しい荷重を割り
出すことができる。

【００５８】また、本発明によれば、前記センシング素
子が内部にそれぞれ収容固定される２つのケース部材を
備え、該各ケース部材と共に前記センシング素子を前記
軸部材の各収容凹部にそれぞれ収容し、前記ケース部材
を介して前記センシング素子を前記各収容凹部内にそれ
ぞれ取り付け固定する構成としたので、車両からの荷重
が軸部材にかかっていないにも拘らずセンシング素子が
収容凹部内で歪むのを避けるために、センシング素子及
び収容凹部の形状を工夫し、或は、センシング素子の軸
部材への組み付けを工夫しなければならないといった煩
雑さをなくし、製造コストの低減を図ることができる。

【００５９】さらに、本発明によれば、前記軸部材の一
端側の前記収容凹部と他端側の収容凹部とを連通する貫
通孔を該軸部材に形成し、前記他端側の収容凹部に取り
付け固定した前記センシング素子の信号出力用リード部
を、前記貫通孔を通して前記一端側の収容凹部に引き出
し、前記軸部材の両端部のセンシング素子の前記リード
部を、前記一端側の収容凹部から前記軸部材の一端外方
にそれぞれ引き出す構成としたので、各リード部を軸部
材の両端部からそれぞれの外方に引き出す場合に比べ
て、これらリード線の引き回しを容易にし、且つ、軸部
材が取り付けられる車両の周辺部品への接触等によるリ
ード線の破損や異常なセンシング出力の発生等を防止す
ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るセンシング素子の取り
付け構造の断面図である。

【図２】図１に示すセンシング素子の斜視図である。

【図３】図１の第１ケースアッシーにセンシング素子を
収容した状態を示し、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）
は同側面図である。

【図４】図１の第２ケースアッシーにセンシング素子を
収容した状態を示し、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）
は同側面図である。

【図５】図４に示す第２ケースアッシーの一端に連結さ
れる通線パイプの断面図である。

【図６】図６（ａ）は図１に示すキャップアッシーの断
面図、図６（ｂ）は同側面図である。

【図７】図１のシャックルピン及びその内部の各センシ
ング素子にかかる車両からの分散荷重を示し、図７
（ａ）は均等分散状態の説明図、図７（ｂ）は不均等分
散状態の説明図である。

【図８】本発明が適用される荷重測定装置により荷重測
定を行う車両箇所を示すトラック等の大型車両の分解斜
視図である。

【図９】従来例に係り、本出願人が既に提案しているセ
ンシング素子の固定方法を示し、図９（ａ）はセンシン
グ素子を嵌め込んだ車両のシャックルピン部分の断面
図、図９（ｂ）は同正面図である。

【図１０】従来例に係り、本出願人が既に提案している
センシング素子の斜視図である。

【図１１】従来例に係り、本出願人が既に提案している
図１０のセンシング素子のシャックルピンに対する取り
付け構造を示すシャックルピンの断面図である。

【図１２】従来例に係り、図１１のシャックルピン及び
その内部の各センシング素子にかかる車両からの分散荷
重を示し、図１２（ａ）は均等分散状態の説明図、図１
２（ｂ）は不均等分散状態の説明図である。

【符号の説明】

５ シャックルピン（軸部材） ５ａ シャックルピン一端 ５ｂ シャックルピン他端 ５ｅ 小径部（貫通孔） ５ｆ，５ｇ 中径部（収容凹部） ７ センシング素子 ７ｈ センシング素子信号出力用リード部 ９ 第１ケースアッシー（ケース部材） １１ 第２ケースアッシー（ケース部材） Ｇ 荷重

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の荷重が両端に分散してかかる軸部
   材に対する荷重測定用のセンシング素子の取り付け構造
   であって、 前記軸部材の両端部に、該軸部材の軸方向に沿って収容
   凹部をそれぞれ形成し、 前記各収容凹部に、前記軸部材の周方向及び径方向にお
   ける向きを互いに合致させて前記センシング素子をそれ
   ぞれ収容し取り付け固定した、 ことを特徴とする車両荷重測定用センシング素子の取り
   付け構造。
2. 【請求項２】 前記センシング素子が内部にそれぞれ収
   容固定される２つのケース部材を備え、該各ケース部材
   と共に前記センシング素子を前記軸部材の各収容凹部に
   それぞれ収容し、前記ケース部材を介して前記センシン
   グ素子を前記各収容凹部内にそれぞれ取り付け固定した
   請求項１記載の車両荷重測定用センシング素子の取り付
   け構造。
3. 【請求項３】 前記軸部材の一端側の前記収容凹部と他
   端側の収容凹部とを連通する貫通孔を該軸部材に形成
   し、前記他端側の収容凹部に取り付け固定した前記セン
   シング素子の信号出力用リード部を、前記貫通孔を通し
   て前記一端側の収容凹部に引き出し、前記軸部材の両端
   部のセンシング素子の前記リード部を、前記一端側の収
   容凹部から前記軸部材の一端外方にそれぞれ引き出した
   請求項１又は２記載の車両荷重測定用センシング素子の
   取り付け構造。