(57)【要約】【課題】未舗装の地面に設置可能で、装置全体の小型・低背化が可能な車両用計量装置の提供。【解決手段】車両用計量装置２は、地面３の両側部に配置される支持用部材４，４と、各支持用部材より懸下された複数の懸下式計測ユニット５，５…と、複数の懸下式計測ユニット５，５…を介して懸下された載荷台６とを備え、懸下式計測ユニット５に懸下部材３０を昇降させる昇降手段３１を備え、懸下部材３０を下降させ、載荷台６を着底させた状態で車両１が載荷台６に進入できるようにしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の重量を計測する車両用計量装置において、
地面の両側部に配置される支持用部材と、該各支持用部材より懸下された複数の懸下式計測ユニットと、該複数の懸下式計測ユニットを介して前記両支持用部材に支持された載荷台とを備え、
前記懸下式計測ユニットは、前記載荷台を支持させる懸下部材と、該懸下部材に作用する荷重を計測する荷重計測手段と、前記懸下部材を昇降させる昇降手段とを備え、
前記懸下部材を下降させ、前記載荷台を着底させた状態で前記車両が進入できるようにしたことを特徴とする車両用計量装置。
【請求項２】
前記各懸下式計測ユニットは、前記荷重計測手段のレベルを調節するレベル調整手段を備えた請求項１に記載の車両用計量装置。
【請求項３】
前記載荷台は、前記懸下式計測ユニットに両端が支持された支持用部材間方向に向けた複数の支持梁材と、該支持梁材上に架け渡された載荷板とを備えている１又は２に記載の車両用計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンプトラック等の車両に積載された積載物の重量を含む車両重量を計測するための車両用計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンプトラックによる土砂運搬等の車両による輸送においては、過積載を原因とする事故や道路の損傷が社会問題化していることから、積載物の重量を厳しく管理する必要がある。
【０００３】
そのため、大型ダンプトラック等では、車両自体に積載量を自動的に計量する計量装置の設置が義務付けられているが、この種の車両に設置される計量装置は、精度が低くあまり活用できていないのが現状であった。
【０００４】
そこで、土砂運搬を必要とする工事現場等では、現場にトラックスケール等の車両用計量装置を設置し、当該工事現場の積込み時において、ダンプトラック等の車両の積載重量を車両用計測装置によって計測し、厳密に管理する場合が多くなっている。
【０００５】
この種のトラックスケール等の車両用計量装置は、例えば、図６に示すように、地面１００に形成された鉄筋コンクリート造のピット１０１内に梁材（図示せず）を配置するとともに、ピット１０１内に設置したロードセル１０２，１０２を介してダンプトラック１０３が載置される鋼台１０４を支持させるようにした定置式のものが一般に広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
一方、この種のトラックスケール等の車両用計量装置には、平坦な地表面に設置できるようにした可搬式のものも知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００７】
この可搬式の車両用計量装置は、平坦な地表部に配置されたロードセルを介して支持された支持フレームと、支持フレームに支持された鋼台と、鋼台の前後に配置されたスロープとを備え、スロープを通して車両を鋼台上に誘導し、鋼台上に載置された車両の荷重をロードセルによって計測するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７７７２２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の如き従来の定置式の車両用計量装置は、荷重を計測するロードセルの反力を確保する必要があり、鉄筋コンクリート造の安定したピットを設けるため、車両用計量装置の設置個所が限定されるという問題があった。
【００１０】
また、従来の定置式の車両用計量装置は、重量の嵩む鋼台及びダンプトラックを支持する必要があることから、ピット内に設置する梁が大型化され、その分、費用が嵩むという問題があった。
【００１１】
一方、従来の可搬式の車両用計量装置は、地盤の沈下を許容できないことから、コンクリート等で舗装された平坦な場所に設置する必要があり、工事現場等の未舗装部分に設置することができないという問題があった。
【００１２】
また、従来の可搬式の車両用計量装置は、ロードセルに鋼台を支持させる構造であるため、装置全体の高さが嵩み、その分、支持フレームや車両を鋼台に誘導するためのスロープも大型化し、運搬、設置に労力を要するという問題があった。
【００１３】
さらに、従来の車両用計量装置は、定置式、可搬式を問わず、ロードセル上に鋼台を支持させる構造であるため、鋼台にダンプトラック等の車両を乗り入れる際、ロードセルに移動に伴う衝撃及び大きな動荷重が作用し、計量誤差の原因になるという問題があった。
【００１４】
更にまた、従来の車両用計量装置は、鋼台にダンプトラック等の車両を乗り入れる際の動荷重を許容できるように容量の大きなロードセルを必要とするとともに、それに合わせてロードセルを支持する強固な構造を必要とし、ロードセルの精度が低くならざるを得ないとともに、装置が大型化せざるを得ないという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、未舗装の地面に設置可能で、装置全体の小型・低背化が可能な車両用計量装置の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、車両の重量を計測する車両用計量装置において、地面の両側部に配置される支持用部材と、該各支持用部材より懸下された複数の懸下式計測ユニットと、該複数の懸下式計測ユニットを介して前記両支持用部材に支持された載荷台とを備え、前記懸下式計測ユニットは、前記載荷台を支持させる懸下部材と、該懸下部材に作用する荷重を計測する荷重計測手段と、前記懸下部材を昇降させる昇降手段とを備え、前記懸下部材を下降させ、前記載荷台を着底させた状態で前記車両が進入できるようにしたことにある。
【００１７】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記各懸下式計測ユニットは、前記荷重計測手段のレベルを調節するレベル調整手段を備えたことにある。
【００１８】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項1又は２の構成に加え、記載荷台は、前記懸下式計測ユニットに両端が支持された支持用部材間方向に向けた複数の支持梁材と、該支持梁材上に架け渡された載荷板とを備えていることにある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る車両用計量装置は、請求項１に記載の構成を具備することによって、装置全体の低背・小型化が可能となり、それに伴い車両を載荷台に誘導するスロープの小型化が可能となっている。また、小型・低背化によって運搬も容易に行えるようになっている。さらに、この車両用計量装置は、荷重計測手段が車両の移動に伴う衝撃及び動荷重の影響を受け難く、小容量のものを採用することができる。
【００２０】
また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、地面の沈下に対応することができ、コンクリート製の基礎を必要とせず、未舗装の地面であっても設置することができる。
【００２１】
さらに、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、懸下式計測ユニットによる多点支持によって、懸下式計測ユニットの小容量化が可能となり、その分、計測精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る車両用計量装置の一例を示す正面図である。
【図２】同上の側面図である。
【図３】同上の平面図である。
【図４】図1中の懸下式計測ユニット部分を示す拡大正面図であって、車両移動時の状態を示す図である。
【図５】同上の車両重量計測時の状態を示す拡大正面図である。
【図６】従来の車両用計量装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る車両用計量装置の実施態様を図１〜図５に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１はダンプトラック等の車両、符号２は車両用計量装置、符号３は車両用計量装置２が設置される地面である。
【００２４】
この車両用計量装置２は、地面３の両側部に配置される支持用部材４，４と、各支持用部材４，４より懸下された複数の懸下式計測ユニット５，５…と、複数の懸下式計測ユニット５，５…を介して両支持用部材４，４に支持された載荷台６と、各懸下式計測ユニット５，５…で計測された荷重を基に載荷台６上の車両１の重量を算出する重量算出手段とを備え、載荷台６に乗り入れた車両１の重量を計測するようになっている。
【００２５】
また、車両用計量装置２は、車両進行方向の前後にそれぞれスロープ７，７を備え、スロープ７，７と通して車両１を載荷台６上に誘導できるようになっている。尚、スロープ７は、状況に応じて前側又は後ろ側の何れかに設置してもよい。
【００２６】
この車両用計量装置２は、一定の平坦度を有する地面３の表面に載置され、設置される場所は、未舗装の地面３であってもよい。
【００２７】
支持用部材４，４は、平板状の基板部１０と、基板部１０の側縁より立ち上げた側板部１１と、側板部１１の上縁より張り出した支持板部１２とを備え、コ字状又は逆コ字状の断面が水平方向に連続したＣ形チャンネル材状を成している。
【００２８】
両支持用部材４，４は、地面３の両側部に開口側を対向させて配置され、両支持用部材４，４の支持板部１２にそれぞれ各懸下式計測ユニット５，５…が長手方向に間隔を置いて複数設置され、支持用部材４，４間に載荷台６が各懸下式計測ユニット５，５…を介して上下動可能に配置されている。
【００２９】
載荷台６は、各支持用部材４，４に設置された懸下式計測ユニット５，５…に両端が支持された支持用部材４，４間方向に向けた互いに平行な複数の支持梁材２０，２０…と、支持梁材２０，２０…上に車両１進行方向に向けて架け渡された載荷板２１，２１とを備え、各支持梁材２０，２０…によって載荷板２１，２１を支持するようになっている。
【００３０】
支持梁材２０，２０…は、Ｈ形鋼等によって構成され、その両端部がそれぞれ支持用部材４，４の基板部１０と支持板部１２との間に上下動可能に配置されている。
【００３１】
また、支持梁材２０，２０…には、その上面に懸下式計測ユニット５，５…の下端が連結され、各支持用部材４，４に懸下された一対の懸下式計測ユニット５，５…によって支持されている。
【００３２】
各懸下式計測ユニット５，５…は、載荷台６を支持させる懸下部材３０と、懸下部材３０に作用する荷重を計測する荷重計測手段３１と、懸下部材３０を昇降させる昇降手段３２と、荷重計測手段３１のレベルを調節するレベル調整手段３３とを備え、所定の配置に組み付けられたレベル調整手段３３、荷重計測手段３１及び昇降手段３２を介して懸下部材３０が支持板部１２より下方に向けて懸下されている。
【００３３】
レベル調整手段３３は、支持板部１２に開口した挿通孔１３に挿通される可動管部３４と、可動管部３４の外側にその軸方向に相対移動可能に嵌合した支持用駒部３５と、支持用駒部３５と支持板部１２との間に介在されるベアリング３６とを備え、ベアリング３６及び支持用駒部３５を介して可動管部３４が支持板部１２に支持されるようになっている。
【００３４】
可動管部３４は、外面に雄ネジを備えた両端が開口した管状に形成され、軸方向を上下に向けて挿通孔１３に挿通されている。
【００３５】
支持用駒部３５は、中央部に可動管部３４の雄ネジと螺合する雌ネジを有する中空円盤状に形成され、回転させることによって可動管部３４と支持用駒部３５とが互いに可動管部３４の軸方向に相対移動するようになっている。尚、図中符号３５ａは、支持用駒部３５を回転させるためのハンドルである。
【００３６】
また、支持用駒部３５は、支持板部１２に形成された挿通孔１３よりも大径に形成され、ベアリング３６を介して挿通孔１３の縁部に回転可能に支持されるようになっている。
【００３７】
荷重計測手段３１は、中央にセンターホールを有する圧縮型ロードセルによって構成され、座金３７を介して可動管部３４の上面に同心配置に載置され、その上面に昇降手段３２が支持されている。
【００３８】
昇降手段３２は、中央に貫通孔を有するセンターホール型のジャッキによって構成され、荷重計測手段３１の上面に載置されたジャッキ本体３２ａと、ジャッキ本体３２ａに対し上下動する円筒状のピストンロッド３２ｂとを備え、ピストンロッド３２ｂの上端にアンカー部材３８を介して懸下部材３０の上端が支持されている。
【００３９】
この各懸下式計測ユニット５の昇降手段３２は、制御装置（図示せず）によって同期的に油圧が制御され、ピストンロッド３２ｂを定変位で可動させることができるようになっている。
【００４０】
懸下部材３０は、鋼棒等のロッド状に形成され、上端部が支持板の挿通孔１３、ベアリング３６、可動管部３４、荷重計測手段３１及び昇降手段３２を貫通し、その上端がアンカー部材３８を介して昇降手段３２のピストンロッド３２ｂ上端に支持されている。
【００４１】
また、懸下部材３０は、下端に雄ネジ部３０ａを備え、この雄ネジ部３０ａを支持梁材２０，２０…の上面に貫通させ、ナット３０ｂを締め付けることによって固定されている。尚、懸下部材３０と支持梁材２０，２０…との固定手段は、ボルト締めに限定されず、その他の固定手段を用いてもよい。
【００４２】
この懸下式計測ユニット５は、支持用駒部３５を回転させることによって、支持板部１２に対し可動管部３４が上下移動し、それに伴い支持板部１２に対する荷重計測手段３１、昇降手段３２及び懸下部材３０の高さがユニット毎に調整できるようになっている。
【００４３】
また、懸下式計測ユニット５は、昇降手段３２を動作させることによって、懸下部材３０を昇降させることができ、図４に示す懸下部材３０に支持された載荷台６を着底させた状態（車両移動位置）と、図５に示す地面３より離脱し荷重計測手段３１に懸下部材３０に作用する荷重が伝達される状態（計測位置）との間で移動させることができるようになっている。
【００４４】
次に、この車両用計量装置２を使用した計測方法について説明する。
【００４５】
先ず、各懸下式計測ユニット５，５…の昇降手段３２を下降させた状態とし、載荷台６を着底、即ち、各支持梁材２０，２０…の両端部がそれぞれ支持用部材４，４の基板部１０上面に載置された状態（車両移動位置）とする。
【００４６】
次に、この状態において、各懸下式計測ユニット５，５…の荷重計測手段３１の計測値を確認し、各懸下式計測ユニット５，５…に偏荷重が作用していないか、即ち、何れかの荷重計測手段３１で荷重を検知しているかを確認する。
【００４７】
そして、各懸下式計測ユニット５，５…に偏荷重が作用している場合には、昇降手段３２を下降させた状態で支持用駒部３５を回転させて、全ての荷重計測手段３１で荷重が０となるように可動管部３４の高さを調節する。
【００４８】
さらに、昇降手段３２によって懸下部材３０を上昇させ、載荷台６を地面３より浮かせた状態とし、その状態で荷重計測手段３１の計測値を確認しつつ、支持用駒部３５を回転させ、全ての荷重計測手段３１の計測値が一定となるように可動管部３４の高さを調節する。
【００４９】
そして、調整が完了したら昇降手段３２によって各懸下部材３０を下降させ、図４に示すように、載荷台６を着底した状態とし、車両１が進入できるようにしておく。
【００５０】
次に、図１〜図３に示すように、スロープ７，７を通してダンプトラック等の車両１を載荷台６上に移動させ、載荷台６の所定の位置で停車させる。
【００５１】
このとき、載荷台６が着底した状態にあるので載荷台６に車両１を乗り入れた際の衝撃及び移動に伴う動荷重が荷重計測手段３１に作用しないようになっている。
【００５２】
そして、車両１が所定の位置に停車した後、図５に示すように、制御装置によって各懸下式計測ユニット５，５…の昇降手段３２を同期的に動作させ、各昇降手段３２によって定変位で載荷台６を上昇させる。
【００５３】
次に、荷重計測手段３１の計測値の増加が無くなったことを確認し、昇降手段３２を停止させ、この状態で荷重計測手段３１によって荷重を計測し、この計測値を合算し、算出手段が積載量を含む車両１の重量を算出する。
【００５４】
また、算出手段は、積載量を含む車両１重量から予め計測された車両１自体の重量を減算することで、積荷の正確な重量を算出することもできる。
【００５５】
そして、車両１の重量計測が完了したら、各懸下式計測ユニット５の昇降手段３２を同期的に動作させ、各昇降手段３２によって定変位で載荷台６を下降させ、着底させる。
【００５６】
最後に、載荷台６を着底させた状態でスロープ７，７を通して車両１を載荷台６より移動させ、計量が完了する。尚、この際も載荷台６が着底した状態にあるので載荷台６より車両１が移動する際の衝撃及び移動に伴う動荷重が荷重計測手段３１に作用しないようになっている。
【００５７】
このように構成された車両用計量装置２は、車両１が載荷される載荷台６が多数の懸下式計測ユニット５，５…を介して懸下される構造としたことによって、装置全体の低背化が可能となり、それに伴い車両１を載荷台６に誘導するスロープ７，７の小型化が可能となっている。また、小型・低背化によって運搬も容易に行えるようになっている。
【００５８】
また、この車両用計量装置２は、各懸下式計測ユニット５に昇降手段３２を備え、載荷台６を着底させた状態で車両１の載荷台６への乗り入れ及び載荷台６からの退出ができるようにしたことによって、荷重計測手段３１に対する車両１の移動に伴う衝撃及び動荷重の影響が抑制されている。
【００５９】
さらに、荷重計測手段３１が車両１の移動に伴う衝撃及び動荷重の影響が少ないことに加え、懸下式計測ユニット５を多点化したことによって、荷重計測手段３１には、小容量のロードセルを採用することができ、計測精度の向上も図ることができる。
【００６０】
即ち、荷重計測手段３１（ロードセル）の定格容量は、以下の式によって計算され、ロードセル数を増やせばロードセルの定格容量を小さくすることができる。また、この車両１計量装置では、載荷台６を着底させた状態で車両１の移動ができるので、衝撃係数の設定を小さくすることができ、その分、ロードセルの定格容量を小さくすることができる。
【式１】
【００６１】
（ロードセルの容量）≧｛（衝撃係数×不可荷重＋初期荷重）×荷重偏心係数×荷重不均衡係数｝÷（ロードセル数）
衝撃係数：１．１〜１．５（通常は１．３）
荷重偏心係数：１．１〜１．３（通常１．２）
荷重不均衡係数：1点、３点の場合は１、４点の場合は１．２
不可荷重：測定対象物の最大荷重
初期荷重：機器の自重
【００６２】
一方、複数のロードセルを電気的に加算した場合の総合精度σｓは、次式によって計算され、ロードセルの個数が多いほど総合精度が高くなる。
【式２】
【００６３】
2020034364.tif 000003
但し、σＴ：ロードセル単体の総合精度、Ｎ：ロードセルの個数
【００６４】
また、ロードセルの精度は、定格容量と比例関係にあるので、この車両用計量装置２は、懸下式計測ユニット５，５…を多点化し、且つ、載荷台６を着底させた状態で車両１の載荷台６への乗り入れ及び載荷台６からの退出ができるようにしたことによって、ロードセルに定格容量の小さいものを採用することができるので高い精度を実現することができるようになっている。
【００６５】
さらに、この車両用計量装置２は、懸下式計測ユニット５毎にレベル調整手段３３を備えていることによって、地面３の沈下が生じた場合であっても、レベル調整手段３３によって各懸下式計測ユニット５のレベルを調整することができるので、大型のコンクリート基礎が不要となり、未舗装の地面３にも設置することができるようになっている。
【００６６】
尚、懸下式計測ユニット５，５…の構成は、上述の実施例に限定されず、レベル調節手段、荷重計測手段３１及び昇降手段３２の配置を適宜変更することができる。
【００６７】
また、荷重計測手段３１は、上述のセンターホールを有する圧縮型ロードセルに限定されず、例えば、引張荷重を計測するロードセルを使用し、懸下部材３０の上端を連結し、懸下部材３０に作用する引張荷重を計測するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  車両
２  車両用計量装置
３  地面
４  支持用部材
５  懸下式計測ユニット
６  載荷台
７  スロープ
１０  基板部
１１  側板部
１２  支持板部
１３  挿通孔
２０  支持梁材
２１  載荷板
３０  懸下部材
３１  荷重計測手段
３２  昇降手段
３３  レベル調整手段
３４  可動管部
３５  支持用駒部
３６  ベアリング
３７  座金
３８  アンカー部材
【図１】
2020034364.tif 000004
【図２】
2020034364.tif 000005
【図３】
2020034364.tif 000006
【図４】
2020034364.tif 000007
【図５】
2020034364.tif 000008
【図６】
2020034364.tif 000009