(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、
前記圧縮歪検出用センサ素子は、該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向への伸縮により変化する出力を発生する歪電気変換体と、該歪電気変換体を支持する支持体とを有しており、該支持体により前記ベースアッシーが構成されており、
前記ベースアッシーの両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、
前記各固定片は、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記支持体の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されている、
ことを特徴とする車両荷重測定用センサユニット。
【請求項２】
車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、
前記両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、
前記ベースアッシーは、伸縮部を介して前記両端部分の接近離間方向に接近離間可能に連結される２つのベース部を有していて、これら各ベース部に、前記圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向における各端部が各々固着されていると共に、これら各ベース部から前記各固定片が各々膨出形成されており、
前記各固定片は、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記ベース部の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されている、
ことを特徴とする車両荷重測定用センサユニット。
【請求項３】
前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して前記各固定片は、所定の溶着作業により所定の大きさで溶着され、前記幅方向における前記各固定片の寸法は、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の前記所定の溶着作業による溶着位置が、該溶着位置の誤差範囲におけるいずれの位置にあっても、前記所定の大きさによる溶着により前記幅方向における前記固定片の全体が前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着される寸法で形成されている請求項１又は２記載の車両荷重測定用センサユニット。
【請求項４】
前記各固定片は、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に各々溶着される溶着部と、該溶着部を前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着して該取付箇所に前記ベースアッシーの対応する端部部分を位置決めした状態で、少なくとも前記圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材から離間して位置させる段差部とを有している請求項１、２又は３記載の車両荷重測定用センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラック等の車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材に取り付けられる車両荷重測定用センサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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る車両の荷重測定は、大がかりな施設と設置スペースを要する台秤に代わって、近年、車両の荷重がかかる被荷重部材に磁歪式荷重センサ等を取り付けて、その出力を基に車両の荷重を直に測定する荷重測定装置によって行われつつある。
【０００３】
このような荷重測定装置に用いられる磁歪式荷重用センサを取り付ける対象となる被荷重部材は、当初は、荷台フレームを支えるリーフスプリングからの荷重がかかる車軸部分に取り付けられるスプリング受けや、ブラケットを介してリーフスプリングを荷台フレームに連結する際に用いられるシャックルピンに限られていた。
【０００４】
しかしその後、スプリング受けやシャックルピンでは取付作業が非常に煩雑であるという問題を打開する対策として、取付対象の汎用性に対する要求が高まったことから、本出願人はこれに応えるべく、伸縮部を介して互いに接近離間可能に連結された２つのベース部に、これら２つのベース部の接近離間により出力が変化する圧縮歪検出用センサの両端部を各々固着した車両荷重測定用センサユニットを、特開２０００−１９００３号公報にて公開されているように過去に提案した。
【０００５】
上述した車両荷重測定用センサユニットは、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる箇所に各ベース部を固着すればよいので、例えば、アクスルシャフトやトラニオンブラケットの表面等、車両の比較的外部に露出していて取付作業が非常に容易な部分であっても、磁歪式荷重用センサを取り付けることができるので、取付対象の汎用性を高めるという要求には十分に応えることのできる有用な提案であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、取付作業の容易性が実現されると、今度は、被荷重部材に対するベース部の固定が、例えば自動溶接装置等を用いた溶着というライン上で行えるような負担の少ない作業で済むようになったことから、次のような新たな課題が発生した。
【０００７】
つまり、被荷重部材に対するベース部の溶着がライン上で流れ作業的に行われるようになると、溶着位置を如何に正確にしようとしても、或る程度の誤差が発生することを覚悟しなければならなくなるが、そうとなると、溶着されたベース部分を介して圧縮歪検出用センサの両端部に伝わる、車両にかかる荷重に応じた被荷重部材の圧縮力の方向と、圧縮歪検出用センサの両端部を結ぶ線の方向とが、溶着位置のずれによる影響で一致しなくなることが起こり得る。
【０００８】
そして、両者の方向が実際に一致しなくなると、その結果、車両にかかる荷重に応じた被荷重部材の圧縮力が圧縮歪検出用センサに正確に伝わらなくなり、圧縮歪検出用センサの出力を基に車両の荷重を直に測定することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材に、溶着によって取り付けて車両の荷重を測定するに当たり、溶着位置に誤差が生じても車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる車両荷重測定用センサユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットは、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記圧縮歪検出用センサ素子が、該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向への伸縮により変化する出力を発生する歪電気変換体と、該歪電気変換体を支持する支持体とを有しており、該支持体により前記ベースアッシーが構成されており、前記ベースアッシーの両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、前記各固定片は、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記支持体の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットは、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、前記ベースアッシーが、伸縮部を介して前記両端部分の接近離間方向に接近離間可能に連結される２つのベース部を有していて、これら各ベース部に、前記圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向における各端部が各々固着されていると共に、これら各ベース部から前記各固定片が各々膨出形成されており、前記各固定片が、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記ベース部の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットは、請求項１又は２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して前記各固定片が、所定の溶着作業により所定の大きさで溶着され、前記幅方向における前記各固定片の寸法が、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の前記所定の溶着作業による溶着位置が、該溶着位置の誤差範囲におけるいずれの位置にあっても、前記所定の大きさによる溶着により前記幅方向における前記固定片の全体が前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着される寸法で形成されているものとした。
【００１４】
さらに、請求項４に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットは、請求項１、２又は３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記各固定片が、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に各々溶着される溶着部と、該溶着部を前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着して該取付箇所に前記ベースアッシーの対応する端部部分を位置決めした状態で、少なくとも前記圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材から離間して位置させる段差部とを有しているものとした。
【００１５】
請求項１及び２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、幅方向については、固定片が被荷重部材の対応する各取付箇所に対する溶着寸法を下回る寸法で形成されていることから、各固定片の幅方向の中央から偏った箇所が被荷重部材の対応する各取付箇所に対して溶着されても、その偏りが溶着寸法との寸法差の範囲内である限り、固定片の全体が被荷重部材の対応する取付箇所に溶着されることになる。
【００１６】
また、請求項１に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、圧縮歪検出用センサ素子の歪電気変換体を支持する支持体によりベースアッシーが構成されることから、支持体とベースアッシーとが同一物により構成される分だけ部品点数が削減されることになる。
【００１７】
さらに、請求項２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、各ベース部を連結する伸縮部の存在により、両端部分の接近離間方向へのベースアッシーの伸縮が容易化されることになる。
【００１８】
さらに、請求項３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、請求項１又は２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、所定の溶着作業によって各固定片が被荷重部材の対応する各取付箇所に対して溶着される場合、その溶着位置に誤差があっても、固定片の全体が必ず被荷重部材の対応する取付箇所に溶着されることになる。
【００１９】
また、請求項４に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、請求項１、２又は３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、各固定片のうち溶接部のみが被荷重部材に接触し、両ベース部、伸縮部、及び、圧縮歪検出用センサが被荷重部材から離間することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両荷重測定用センサユニットの実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、本発明による車両荷重測定用センサユニットが取り付けられる車両箇所について、図１を参照して説明する。
【００２２】
図１は車両のシャシ部分の斜視図であり、図１中引用符号１で示す断面略コ字状の荷台フレームには、取付用ブラケット３を介して、トラニオンシャフト７の端部を支持するトラニオンブラケット５（被荷重部材に相当）が固着されており、このトラニオンブラケット５のリブ部５ｂの両側に位置し車両の荷重がかかることでリブ部５ｂの延在方向に沿って伸縮する表面５ａ，５ａに、本発明による車両荷重測定用センサユニットが各々取り付けられる。
【００２３】
そして、図２に平面図で示すように、本発明の第１実施形態に係る車両荷重測定用センサユニット１１は、圧縮歪検出用のセンシング素子１３（圧縮歪検出用センサ素子に相当）と、このセンシング素子１３を保持してトラニオンブラケット５の表面５ａに取り付けられるベースアッシー１５とを有している。
【００２４】
前記センシング素子１３は、図３に拡大斜視図で示すように、パーマロイ等の磁性材料により長尺の扁平板状に形成された基板１３ａと、この基板１３ａの長手方向中央部に「×印」状に巻回された励磁用及び検出用の２つのコイル１３ｂ，１３ｃとを有しており、励磁用コイル１３ｂに所定周波数の励磁用電流を流すことで発生する誘導起電力により検出用コイル１３ｃに流れる検出用電流の周波数が、基板１３ａの長手方向に沿いかつ基板１３ａの表面に沿う方向から基板１３ａにかかる荷重に応じて変化するように構成されており、第１実施形態では、励磁用及び検出用の２つのコイル１３ｂ，１３ｃが請求項中の歪電気変換体に相当している。
【００２５】
前記ベースアッシー１５は、図４に平面図で示すように、外側に膨らむ一対のアーチ部１９，１９（伸縮部に相当）を介して互いに接近離間可能に連結された２つのベース部１７，１７を有している。
【００２６】
これら２つのベース部１７，１７のアーチ部１９寄りの部分には、２つのベース部１７，１７に跨ってセンシング素子１３を保持するための収容部１７ａ，１７ａが、図５に図４のＡ−Ａ線断面図で示すように、プレス成形等により形成された段差により形成されており、この収容部１７ａ，１７ａは、図４に示すように、全体で基板１３ａに対応する平面形状を呈するように構成されている。
【００２７】
また、前記各ベース部１７の先端部からは、固定片２１が各々一体に膨出形成されており、各固定片２１は、ベース部１７側から段差部２１ａ及び溶着部２１ｂの順に連なる２つの部分により構成されていて、図５に示すように、溶着部２１ｂは段差部２１ａの存在により、収容部１７ａよりも若干低めの箇所に底部が位置するように構成されている。
【００２８】
そして、前記ベースアッシー１５は、２つのベース部１７，１７の接近離間方向と直交し各ベース部１７の表面に沿うベースアッシー１５の幅方向の中心線が、ベースアッシー１５に保持されたセンシング素子１３の基板１３ａの幅方向における中心線と合致するように構成されており、各固定片２１は、ベースアッシー１５に保持されたセンシング素子１３の基板１３ａの幅方向における中心線の延長線上に位置する各ベース部１７の先端部分から各々膨出形成されている。
【００２９】
このように構成された車両荷重測定用センサユニット１１は、図２に示すように、ベースアッシー１５の各収容部１７ａに収容したセンシング素子１３の基板１３ａの長手方向両端部を各ベース部１７に、例えばアーク溶接等により固着した状態で、図６に要部拡大斜視図で示すように、トラニオンブラケット５の表面５ａの、リブ部５ｂの延在方向に間隔を置いた箇所に、ベースアッシー１５の各固定片２１の溶着部２１ｂの底部を各々溶着することで取り付けられる。
【００３０】
すると、先に説明したとおり、収容部１７ａよりも若干低めの箇所に溶着部２１ｂの底部が位置することから、トラニオンブラケット５の表面５ａに車両荷重測定用センサユニット１１を取り付けた状態では、各固定片２１のうち溶着部２１ｂのみがトラニオンブラケット５の表面５ａに接触し、この溶着部２１ｂ及び段差部２１ａを除くベースアッシー１５部分とセンシング素子１３とがトラニオンブラケット５の表面５ａから離間することになる。
【００３１】
尚、トラニオンブラケット５の表面５ａに取り付けた車両荷重測定用センサユニット１１は、必要に応じて保護カバー等により覆われる。
【００３２】
そして、上述したトラニオンブラケット５の表面５ａに対するベースアッシー１５の各溶着部２１ｂの底部の溶着作業は、トラニオンシャフト７のトラニオンブラケット５に対する取付工程やトラニオンブラケット５の荷台フレーム１に対する取付工程と前後して、自動溶接機（図示せず）による溶接によりライン上で行われる。
【００３３】
したがって、自動溶接機による溶着位置がトラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置によって定まる場合は、図７に説明図で示すように、本来、ベースアッシー１５の幅方向における溶着部２１ｂの中央に、図７中実線の円で示す溶着位置２３の中心が位置するように、溶着部２１ｂがトラニオンブラケット５の表面５ａに溶着されるはずである。
【００３４】
しかし、トラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置のずれにより誤差が生じると、自動溶接機による溶着位置２３にベースアッシー１５の幅方向へのずれが生じる。
【００３５】
そこで、第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１では、ベースアッシー１５の幅方向における固定片２１の寸法Ｌ１を、図７中想像線の円で示す、幅方向の両方に最大誤差分だけずれた場合の溶着位置２３の重なる範囲の幅方向における寸法Ｌ２よりも小さい寸法として、溶着位置２３が誤差範囲内でベースアッシー１５の幅方向にどれだけずれたとしても、固定片２１の溶着部２１ｂの全体が必ず溶接範囲に収まるようにしている。
【００３６】
このように第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１によれば、外側に膨らむ一対のアーチ部１９，１９を介して２つのベース部１７，１７を互いに接近離間可能に連結し、アーチ部１９寄りの各ベース部１７部分に形成された収容部１７ａに基板１３ａの長手方向両端部を各々固着して、２つのベース部１７，１７に跨ってセンシング素子１３を保持した状態のベースアッシー１５を、車両の荷重がかかることでリブ部５ｂの延在方向に沿って伸縮するトラニオンブラケット５の表面５ａの、リブ部５ｂの延在方向に間隔を置いた箇所に対して位置決めするに当たり、次のような構成を採用した。
【００３７】
即ち、ベースアッシー１５に保持されたセンシング素子１３の基板１３ａの長手方向における延長線上に位置する各ベース部１７の先端部分から固定片２１を各々膨出形成して、ベースアッシー１５の幅方向における各固定片２１の中心線を、ベースアッシー１５に保持されたセンシング素子１３の基板１３ａの幅方向における中心線と合致させ、かつ、この幅方向における各固定片２１の寸法Ｌ１を、幅方向の両方に最大誤差分だけずれた場合の溶着位置２３の重なる範囲の幅方向における寸法Ｌ２よりも小さい寸法とした。
【００３８】
このため、自動溶接機による溶着位置２３が誤差範囲内でベースアッシー１５の幅方向にどれだけずれたとしても、各固定片２１の溶着部２１ｂの全体が必ず溶接範囲に収まるようにして、各固定片２１の溶着部２１ｂを介してセンシング素子１３の基板１３ａの両端部にトラニオンブラケット５の表面５ａから伝わる、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、センシング素子１３の基板１３ａの両端部を結ぶ線の方向とが、溶着位置２３にずれが生じても必ず一致するようにして、車両荷重測定用センサユニット１１を用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる。
【００３９】
次に、図８乃至図１１を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４０】
図８は本発明の第２実施形態に係る車両荷重測定用センサユニットの斜視図であり、図８中３１で示す第２実施形態の車両荷重測定用センサユニットは、圧縮歪検出用のセンシング素子３３（圧縮歪検出用センサ素子に相当）と、このセンシング素子３３を保持してトラニオンブラケット５の表面５ａに取り付けられるベースアッシー３５とを有している。
【００４１】
前記センシング素子３３は、パーマロイ等の磁性材料により長尺の扁平板状に形成された基板（詳細な図示を省略、支持体に相当）の表面に金属箔歪ゲージ（図示せず、歪電気変換体に相当）を形成して構成されている。
【００４２】
そして、前記センシング素子３３は、金属箔歪ゲージの抵抗値が、基板の長手方向に沿いかつ基板の表面に沿う方向から基板にかかる荷重に応じて変化し、これにより、通電された状態の金属箔歪ゲージにおける電圧降下量が、上述した方向から基板にかかる荷重に応じて変化するように構成されている。
【００４３】
前記ベースアッシー３５は、センシング素子３３よりも若干広めの幅で形成された長尺扁平板状の支持部３９（伸縮部に相当）と、この支持部３９の長手方向両端に各々連接された幅広の２つのベース部３７，３７とを有しており、前記支持部３９がベース部３７よりも細幅に形成されていることから、支持部３９の長手方向への力がベースアッシー３５に加わった際に、特に支持部３９が長手方向に伸縮してベース部３７，３７が接近離間できるように構成されている。
【００４４】
そして、図９に底面図で示すように、前記支持部３９の裏面に、前記センシング素子３３の裏面側を、双方の長手方向を合致させ、かつ、双方の幅方向の中央の位置を合致させて当接させた状態で、センシング素子３３の長手方向の両端が例えばアーク溶接により支持部３９の長手方向に間隔をおいた箇所に各々固着される。
【００４５】
また、前記ベースアッシー３５の各ベース部３７の先端部からは、固定片４１が各々一体に膨出形成されており、各固定片４１は、ベース部３７側から段差部４１ａ及び溶着部４１ｂの順に連なる２つの部分により構成されていて、図１０に図８のＢ−Ｂ線断面図で示すように、溶着部４１ｂは段差部４１ａの存在により、支持部３９の裏面に固着したセンシング素子３３の基板３３ａよりも若干低めの箇所に底部が位置するように構成されている。
【００４６】
そして、各固定片４１は、ベースアッシー３５に保持されたセンシング素子３３の幅方向における中心線の延長線上に位置する各ベース部３７の先端部分から各々膨出形成されている。
【００４７】
このように構成された車両荷重測定用センサユニット３１は、図９に示すように、ベースアッシー３５の支持部３９の裏面にセンシング素子３３の長手方向の両端を固着した状態で、図１１に要部拡大斜視図で示すように、トラニオンブラケット５の表面５ａの、リブ部５ｂの延在方向に間隔を置いた箇所に、ベースアッシー３５の各固定片４１の溶着部４１ｂの底部を各々溶着することで取り付けられる。
【００４８】
すると、先に説明したとおり、センシング素子３３よりも若干低めの箇所に溶着部４１ｂの底部が位置することから、トラニオンブラケット５の表面５ａに車両荷重測定用センサユニット３１を取り付けた状態では、各固定片４１のうち溶着部４１ｂのみがトラニオンブラケット５の表面５ａに接触し、この溶着部４１ｂ及び段差部４１ａを除くベースアッシー３５部分とセンシング素子３３とがトラニオンブラケット５の表面５ａから離間することになる。
【００４９】
尚、トラニオンブラケット５の表面５ａに取り付けた車両荷重測定用センサユニット３１は、必要に応じて保護カバー等により覆われる。
【００５０】
そして、上述したトラニオンブラケット５の表面５ａに対するベースアッシー３５の各溶着部４１ｂの底部の溶着作業は、トラニオンシャフト７のトラニオンブラケット５に対する取付工程やトラニオンブラケット５の荷台フレーム１に対する取付工程と前後して、自動溶接機（図示せず）による溶接によりライン上で行われる。
【００５１】
したがって、自動溶接機による溶着位置がトラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置によって定まる場合は、図示は省略するものの、第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１と同様に、本来、ベースアッシー３５の幅方向における溶着部４１ｂの中央に溶着位置の中心が位置するように、溶着部４１ｂがトラニオンブラケット５の表面５ａに溶着されるはずである。
【００５２】
しかし、トラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置のずれにより誤差が生じると、自動溶接機による溶着位置にベースアッシー３５の幅方向へのずれが生じる。
【００５３】
そこで、第２実施形態の車両荷重測定用センサユニット３１でも、第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１と同様に、ベースアッシー３５の幅方向における固定片４１の寸法を、幅方向の両方に最大誤差分だけずれた場合の溶着位置の重なる範囲の幅方向における寸法よりも小さい寸法として、溶着位置が誤差範囲内でベースアッシー３５の幅方向にどれだけずれたとしても、固定片４１の溶着部４１ｂの全体が必ず溶接範囲に収まるようにしている。
【００５４】
このように構成された第２実施形態の車両荷重測定用センサユニット３１によっても、第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
尚、第１実施形態では、自動溶接機による溶着位置２３がトラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置によって定まることを前提として、ベースアッシー１５に保持されたセンシング素子１３の基板１３ａの幅方向における各固定片２１の寸法Ｌ１を、幅方向の両方に最大誤差分だけずれた場合の溶着位置２３の重なる範囲の幅方向における寸法Ｌ２よりも小さい寸法とした。
【００５６】
しかし、溶着位置２３がベースアッシー１５の各固定片２１に対する相対位置によって定まる場合等には、各固定片２１に対する溶着位置２３が多少ずれても、各固定片２１の溶着部２１ｂの全体が必ず溶接範囲に収まるように、各固定片２１の幅方向における寸法Ｌ１を単に、溶着位置２３の幅方向における寸法よりも小さい寸法で形成してもよく、そのように構成しても、第１実施形態の車両荷重測定用センサユニット１１と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、第２実施形態でも第１実施形態と同様に、自動溶接機による溶着位置がトラニオンブラケット５の表面５ａに対する相対位置によって定まるとの前提の下に、ベースアッシー３５に保持されたセンシング素子３３の幅方向における各固定片４１の寸法を、幅方向の両方に最大誤差分だけずれた場合の溶着位置の重なる範囲の幅方向における寸法よりも小さい寸法としたが、溶着位置がベースアッシー３５の各固定片４１に対する相対位置によって定まる場合等には、各固定片４１の幅方向における寸法を単に、溶着位置の幅方向における寸法よりも小さい寸法で形成してもよく、そのように構成しても、第２実施形態の車両荷重測定用センサユニット３１と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、第１及び第２の各実施形態では、各固定片２１，４１に段差部２１ａ，４１ａを設けて、ベース部１７，３７やそれよりもよりも低い箇所に位置する収容部１７ａ又はンシング素子３３よりも溶着部２１ｂ，４１ｂの底部をさらに低い箇所に位置させ、トラニオンブラケット５の表面５ａに車両荷重測定用センサユニット１１，３１を取り付けた状態で、溶着部２１ｂ，４１ｂ及び段差部２１ａ，４１ａを除くベースアッシー１５，３５部分とセンシング素子１３，３３とをトラニオンブラケット５の表面５ａから離間させる構成とした。
【００５９】
このための構成は省略してもよいが、第１及び第２の各実施形態のようにこの構成を設ければ、多少の凹凸がある場所であっても車両の荷重がかかることで伸縮するのであれば車両荷重測定用センサユニット１１，３１を取り付けて、各固定片２１，４１の溶着部２１ｂ，４１ｂを介してセンシング素子１３の基板１３ａの両端部やセンシング素子３３の両端部にトラニオンブラケット５の表面５ａから伝わる、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、センシング素子１３の基板１３ａやセンシング素子１３の両端部を結ぶ線の方向とが、溶着位置２３にずれが生じても必ず一致するようにして、車両荷重測定用センサユニット１１，３１を用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができるので、有利である。
【００６０】
さらに、第１実施形態では、２つのベース部１７，１７を外側に膨らむ一対のアーチ部１９，１９を介して互いに接近離間可能に連結したベースアッシー１５を例に取って説明し、第２実施形態では、２つのベース部３７，３７をそれよりも細幅の支持部３９を介して互いに接近離間可能に連結したベースアッシー３５を例に取って説明したが、本発明は、細部の形状・構成が本実施形態とは異なる車両荷重測定用センサユニットについても、同様に適用可能である。
【００６１】
例えば、第１実施形態の変形例としては、図１２に平面図で示すように、各ベース部１７の収容部１７ａに長手方向両端部を各々収容したセンシング素子１３の基板１３ａの幅方向両側縁に沿って延在する、一対の連結部１９Ａ，１９Ａ（伸縮部に相当）を介して２つのベース部１７，１７を互いに接近離間可能に連結したベースアッシー１５Ａを用いてもよいし、図１３に平面図で示すように、センシング素子１３の基板１３ａの長手方向両端から各々段差部２１ａ及び溶着部２１ｂによる固定片２１を各々膨出形成して、基板１３ａがベースアッシーを兼ねる構成としてもよい。
【００６２】
同様に、第２実施形態の変形例としては、図１４に斜視図で示すように、センシング素子３３の長手方向両端から各々段差部４１ａ及び溶着部４１ｂによる固定片４１を各々膨出形成して、センシング素子３３がベースアッシーを兼ねる構成としてもよい。
【００６３】
そして、第１及び第２の各実施形態の変形例として挙げた、センシング素子１３の基板１３ａやセンシング素子３３の基板（この場合、請求項中の支持体に相当）がベースアッシーを兼ねる構成を採用すれば、これらセンシング素子１３，３３の基板１３ａとベースアッシーが同一物により構成される分だけ部品点数が削減されることになるので、トラニオンブラケット５等の取付対象に対する車両荷重測定用センサユニットの取付作業を簡素化することができ、有利である。
【００６４】
また、第１及び第２の各実施形態や第１実施形態の変形例のような、ベース部１７，３７よりも細幅で弱体化されたアーチ部１９や連結部１９Ａ、或は、支持部３９を省略して、両ベース部１７，３７の間に特段の弱体部を形成せずそれらを同一幅で連結するように構成してもよい。
【００６５】
しかし、上述の各例のように、細幅の弱体化部分を両ベース部１７，３７の間に設ければ、これらベース部１７，３７どうしが接近離間する方向へのベースアッシー１５，１５Ａ，３５の伸縮を容易化して、車両の荷重がかかることによるトラニオンブラケット５の伸縮をセンシング素子１３，３３により確実に検出し、車両荷重測定用センサユニット１１，３１を用いた車両の荷重の測定をより一層精度よく実現させることができるので、有利である。
【００６６】
さらに、第１及び第２の各実施形態やそれらの各変形例において、固定片２１，４１の両溶着部２１ｂ，４１ｂは、それらの間隔と同じ寸法だけリブ部５ｂの延在方向に沿って間隔をおいた表面５ａ，５ａ箇所に溶着してもよいが、両溶着部２１ｂ，４１ｂの間隔よりも若干短めの寸法だけリブ部５ｂの延在方向に沿って間隔をおいたトラニオンブラケット５の表面５ａ，５ａ箇所に溶着して、ベースアッシー１５，１５Ａ，３５に圧縮力がかかる状態にするようにしてもよい。
【００６７】
そして、そのようにすれば、センシング素子１３，３３の基板１３ａ，３３ａに、その長手方向において常に圧縮力がかかる状態として、トラニオンブラケット５にかかる荷重の有無や大小に応じたセンシング素子１３，３３の出力を、圧縮力の大小によってのみ変化するものとして、引張力に変化する状況がないようにして、センシング素子１３，３３の出力から車両にかかる荷重を割り出す際の処理を簡素化することができるので、有利である。
【００６８】
また、第１及び第２の各実施形態では、荷台フレーム１に取付用ブラケット３を介して固着されるトラニオンブラケット５のリブ部５ｂの両側に位置する表面５ａに取り付ける場合を例に取って説明したが、トラニオンブラケット５の表面５ａに限らず、車両の荷重がかかることで伸縮する車両の被荷重部材に対して取り付けられる荷重測定用のセンサユニットの全般に本発明が広く適用可能であることは、勿論のことである。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、前記目的を達成するため請求項１に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットは、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記圧縮歪検出用センサ素子が、該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向への伸縮により変化する出力を発生する歪電気変換体と、該歪電気変換体を支持する支持体とを有しており、該支持体により前記ベースアッシーが構成されており、前記ベースアッシーの両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、前記各固定片が、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記支持体の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されている構成とした。
【００７０】
このため、各固定片の幅方向の中央から偏った箇所が被荷重部材の対応する各取付箇所に対して溶着されても、各固定片幅方向の全体が必ず溶接範囲に収まるようにして、各固定片を介して圧縮歪検出用センサに被荷重部材から伝わる、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向とが、溶着位置にずれが生じても必ず一致するようにして、車両荷重測定用センサユニットを用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる。
【００７１】
しかも、支持体とベースアッシーとが同一物により構成される分だけ部品点数を削減して、被荷重部材に対する車両荷重測定用センサユニットの取付作業を簡素化することができる。
【００７２】
また、請求項２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、車両の荷重がかかることで伸縮する被荷重部材の異なる取付箇所に溶着によって両端部分が各々位置決めされ、これら両端部分の接近離間方向に伸縮可能に構成されたベースアッシーによって、前記両端部分の接近離間方向への前記ベースアッシーの伸縮により出力が変化する圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材に対して取り付ける車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記両端部分のうち、前記圧縮歪検出用センサ素子を通り該圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向に延在する線の延長線上に位置する端部部分から各々膨出形成され、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して溶着される２つの固定片を備えており、前記ベースアッシーが、伸縮部を介して前記両端部分の接近離間方向に接近離間可能に連結される２つのベース部を有していて、これら各ベース部に、前記圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向における各端部が各々固着されていると共に、これら各ベース部から前記各固定片が各々膨出形成されており、前記各固定片が、前記両端部分の接近離間方向と直交しかつ前記被荷重部材の延在方向に沿う前記固定片の幅方向において、前記ベース部の寸法を下回る寸法で、かつ、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の溶着寸法を下回る寸法で形成されている構成とした。
【００７３】
このため、各固定片の幅方向の中央から偏った箇所が被荷重部材の対応する各取付箇所に対して溶着されても、各固定片幅方向の全体が必ず溶接範囲に収まるようにして、各固定片を介して圧縮歪検出用センサに被荷重部材から伝わる、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向とが、溶着位置にずれが生じても必ず一致するようにして、車両荷重測定用センサユニットを用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる。
【００７４】
しかも、両端部分の接近離間方向へのベースアッシーの伸縮を容易化して、車両の荷重がかかることによる被荷重部材の伸縮を圧縮歪検出用センサ素子により確実に検出し、車両荷重測定用センサユニットを用いた車両の荷重のより一層精度よい測定を実現させることができる。
【００７５】
また、請求項３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、請求項１又は２に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対して前記各固定片が、所定の溶着作業により所定の大きさで溶着され、前記幅方向における前記各固定片の寸法が、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に対する前記各固定片の前記所定の溶着作業による溶着位置が、該溶着位置の誤差範囲におけるいずれの位置にあっても、前記所定の大きさによる溶着により前記幅方向における前記固定片の全体が前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着される寸法で形成されている構成とした。
【００７６】
このため、被荷重部材の対応する各取付箇所に対する各固定片の溶着が所定の溶着作業により所定の大きさで行われる場合に、その溶着作業による溶着位置の誤差範囲内であれば、被荷重部材の対応する各取付箇所に対する各固定片の溶着箇所がどれだけずれても、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向とを必ず一致させて、車両荷重測定用センサユニットを用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる。
【００７７】
さらに、請求項４に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットによれば、請求項１、２又は３に記載した本発明の車両荷重測定用センサユニットにおいて、前記各固定片が、前記被荷重部材の対応する前記各取付箇所に各々溶着される溶着部と、該溶着部を前記被荷重部材の対応する前記取付箇所に溶着して該取付箇所に前記ベースアッシーの対応する端部部分を位置決めした状態で、少なくとも前記圧縮歪検出用センサ素子を前記被荷重部材から離間して位置させる段差部とを有している構成とした。
【００７８】
このため、多少の凹凸があっても車両の荷重がかかることで伸縮する場所であれば、車両荷重測定用センサユニットを取り付けて、各固定片を介して圧縮歪検出用センサ素子に被荷重部材から伝わる、車両にかかる荷重に応じた圧縮力の方向と、圧縮歪検出用センサ素子の圧縮歪検出方向とが、溶着位置にずれが生じても必ず一致するようにして、車両荷重測定用センサユニットを用いた車両の荷重の精度よい測定を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両荷重測定用センサユニットが取り付けられる車両のシャシ部分の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両荷重測定用センサユニットの平面図である。
【図３】図２に示すセンシング素子の拡大斜視図である。
【図４】図２に示すベースアッシーの平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図２の車両荷重測定用センサユニットを図１のトラニオンブラケットの表面に取り付けた状態を示す要部拡大斜視図である。
【図７】図６のトラニオンブラケットの表面に対する固定片の溶着位置を示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る車両荷重測定用センサユニットの斜視図である。
【図９】図８に示すベースアッシーの底面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】図８の車両荷重測定用センサユニットを図１のトラニオンブラケットの表面に取り付けた状態を示す要部拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の変形例に係る車両荷重測定用センサユニットのベースアッシーを示す平面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の他の変形例に係る車両荷重測定用センサユニットのベースアッシーを示す平面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の変形例に係る車両荷重測定用センサユニットのベースアッシーを示す平面図である。
【符号の説明】
５  トラニオンブラケット（被荷重部材）
１１，３１  車両荷重測定用センサユニット
１３，３３  センシング素子（圧縮歪検出用センサ素子）
１３ａ  基板（支持体）
１３ｂ  励磁用コイル（歪電気変換体）
１３ｃ  検出用コイル（歪電気変換体）
１７，３７  ベース部
１９  アーチ部（伸縮部）
１９Ａ  連結部（伸縮部）
２１，４１  固定片
２１ａ，４１ａ  段差部
２１ｂ，４１ｂ  溶着部
２３  溶着位置
３９  支持部（伸縮部）
Ｌ１  固定片幅方向寸法
Ｌ２  溶着位置重複部幅方向寸法
【図１】
0003695575.tif 000002
【図２】
0003695575.tif 000003
【図３】
0003695575.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003695575.tif 000006
【図６】
0003695575.tif 000007
【図７】
0003695575.tif 000008
【図８】
0003695575.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003695575.tif 000014
【図１４】
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