DE4319080A1

DE4319080A1 - Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE4319080A1
Application number: DE19934319080
Authority: DE
Inventors: Yoji Nakazaki; Yutaka Atagi; Yoshitaka Yasuda
Original assignee: Isuzu Motors Ltd; Yazaki Corp
Current assignee: Isuzu Motors Ltd; Yazaki Corp
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2013-06-09
Also published as: DE4319080C2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Ladegewichtsmeßvorrich tung für ein Fahrzeug und insbesondere mit einer Weiter entwicklung einer Anordnung eines Sensors der Dehnungsmeß bauart oder dergleichen, welcher zur Messung des Ladege wichts bzw. der Beladung oder Zuladung bei einem Fahrzeug ein gesetzt wird.

Üblicherweise erfolgt die Ladegewichtsmessung hauptsächlich bei großen Fahrzeugen, wie bei einem Lastkraftfahrzeug. Ei ne Überladung eines Fahrzeugs, wie eines Lastkraftfahrzeugs, führt zu Schwierigkeiten dahingehend, daß das Fahrverhalten des Fahrzeuges ungünstiger wird, was zu einem Verkehrsunfall führen kann, und daß das Fahrzeug und die Straßen beschädigt werden. Die Ladegewichtsmessung erfolgt, um diese Schwierig keiten zu verhindern. Die Ladegewichtsmessung eines Fahrzeu ges erfolgt im allgemeinen mit Hilfe einer Beladungsmeßvor richtung, welche in oder auf einer Straße auf die folgende Weise installiert ist. Ein Rad des Fahrzeuges wird auf eine Ladeplatte gesetzt, welche einen Belastungssensor hat und die Radlast des Rades oder die Achslast wird gemessen. Die gemes senen Radlasten und dergleichen werden aufaddiert, um das Fahrzeuggewicht zu erhalten. Dann werden das Gewicht des Fah rers und des Fahrzeugs selbst von dem Fahrzeuggewicht sub trahiert, um die Zuladung zu erhalten.

Da eine derartige Ladegewichtsmeßvorrichtung sperrig und mit hohen Einbaukosten verbunden ist, gibt es hierfür nur wenige Einbaustellen und daher nur sehr wenig installierte Einrich tungen hierfür. Daher läßt sich nur ein Teil der Fahrzeuge insgesamt einer Ladegewichtsmessung unterziehen, woraus sich ergibt, daß das Überladen von Fahrzeugen sich nicht in aus reichendem Maße verändern läßt. Um diese Schwierigkeit bei den üblichen Auslegungen zu überwinden, wurde nach Fig. 11 ein Sensor der Dehnungsmeßbauart (Sensorelement) 63 vorgeschla gen, welches fest zwischen einem Achsgehäuse bzw. einer Achs brücke (Achse) 61 und einer Blattfeder 62 angeordnet ist, und die Dehnung wird auf der Basis der auf den Sensor 63 einwir kenden Last gemessen, wodurch sich die Zuladung bei jedem zu messenden Fahrzeug bestimmen läßt.

Wenn die Hinterräder in Doppelanordnung vorgesehen sind, wie dies bei großen Lastfahrzeugen der Fall ist, sind in Doppel anordnung zwei Achsgehäuse bzw. Achsbrücken vorgesehen. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird daher eine Blattfeder 72 an ih rer Mittelstelle fest mit der Karosserie mit Hilfe eines Hal teträgers 73 angebracht. Die Enden der Blattfeder 72 sind oberhalb der Achsgehäuse 74 und 75 jeweils angeordnet. Die Krümmung der Blattfeder 72 ändert sich in Abhängigkeit von der Zuladung, so daß sich auch der relative Abstand zwischen den Achsgehäusen 74 und 75 verändert. Daher sind halbkugel förmige Gleitplatten 76 und 77 auf den oberen Flächen der Achsgehäuse 74 und 75 jeweils angeordnet, so daß die Endteile der Blattfeder 72 über die Flächen der Gleitplatten 76 und 77 gleiten können.

In diesem Fall sind daher Sensoren 78 und 79 fest an den obe ren Flächen der Achsgehäuse 74 und 75 angebracht, und die Gleitplatten 76 und 77 sind jeweils auf den Sensoren festge legt. Diese Auslegung verhindert, daß die Sensoren 78 und 79 Querbelastungen ausgesetzt sind, welche dadurch erzeugt wer den, daß die Blattfeder 72 gekrümmt ist und sich eine Zula dung verändern kann. Hierdurch wird eine genaue Erfassung mittels Detektion erzielt. Fig. 13 ist eine vergrößerte An sicht eines Teils von Fig. 12.

Wenn ein Sensor der Dehnungsmeßbauart auf der oberen Fläche eines Achsgehäuses der vorstehend beschriebenen Art derart angeordnet ist, daß eine Blattfeder durch die obere Fläche des Sensors der Dehnungsmeßbauart abgestützt ist, wird die Ladeflächenhöhe durch die Höhe des Sensors der Dehnungsbauart größer. Diese größere Ladeflächenhöhe behindert die Handha bung bei Be- und Entladearbeiten, so daß man eine verminder te Effizienz bei den Ladearbeiten erhält und die Arbeiter umständlichere Arbeiten ausführen müssen.

Um andererseits eine Abhilfe bei einer derartigen Schwierig keit zu schaffen, wurde eine sogenannte Beladungsmeßeinrich tung vorgeschlagen, welche die Zuladung eines jeweiligen Fahr zeuges mißt. Wie in Fig. 14 beispielsweise gezeigt ist, ist bei einer derartigen Beladungsmeßeinrichtung ein Sensorele ment 112 einer Dehnungsmeßbauart an der oberen Fläche eines Achsgehäuses 110 eines Fahrzeugs angebracht, und das Sensor element 112 detektiert eine Biegebeanspruchung, welche im Achs gehäuse 110 auftritt, auf welches eine Last eines hinteren Aufbaus 113 über die Blattfedern 114 einwirkt. Selbst wenn eine Zuladung konstant bleibt, kann sich jedoch der Detek tionswert in Abhängigkeit von den Verhältnissen ändern, unter denen das Fahrzeug angeordnet ist, oder es kann sich auch ei ne Veränderung im Laufe der Zeit ergeben. Daher ergibt sich bei einer derartigen Beladungsmeßeinrichtung eine Schwierig keit hinsichtlich der geringen Betriebszuverlässigkeit.

Beispiele von Anwendungsfällen, bei denen der Detektionswert sich verändern kann, umfassen beispielsweise den Anwendungs fall, welcher in Fig. 15a) gezeigt ist, wobei die Fahrbahn oberfläche unregelmäßig ist und einer der Reifen auf einem Vorsprung läuft, sowie einen Fall, welcher in den Fig. 15b) und 15c) gezeigt ist, bei dem die Fahrbahnoberfläche geneigt ist, so daß ein Fahrzeug in einer derartigen Weise geneigt angeordnet ist, daß die Lage eines Drehpunkts einer auf ein Achsgehäuse wirkenden Belastung sich verändern kann. Da in beiden Fällen die Vektorrichtung des auf das Achsgehäuse wir kenden Gewichts im Vergleich zu dem üblichen Fall abweichend ist, werden die Dehnungsverhältnisse im Achsgehäuse auf unter schiedliche Weise erzeugt, woraus resultiert, daß der Detek tionswert des Sensorelements 112 variiert.

Damit der Detektionswert nicht in nachteiliger Weise durch die Verhältnisse beeinflußt wird, unter welchen das Fahrzeug angeordnet ist, wurde eine verbesserte Auslegung vorgeschla gen. Bei dieser in Fig. 16 gezeigten verbesserten Auslegung ist ein Sensor 115 der Dehnungsmeßbauart mit einem Sensorele ment zwischen der Blattfeder 14 und dem Achsgehäuse 110 ange ordnet, und das Achsgehäuse 110 ist fest mit der Blattfeder 114 mit Hilfe von zwei U-förmigen Verbindungsteilen 20 angebracht. Da bei dieser Auslegung der Sensor 115 zwischen den beiden Teilen 110 und 114 eingespannt ist, wird ein Detektionswert selbst dann nicht nachteilig beeinflußt, wenn die Fahrbahn oberfläche geneigt verläuft und das Fahrzeug in geneigter Anordnung vorgesehen ist.

Wenn der Sensor 115 zwischen der Blattfeder 114 und dem Achs gehäuse 110 angeordnet ist und durch die beiden U-förmigen Hal teteile 120 oder dergleichen entsprechend der voranstehenden Beschreibung eingespannt ist, ändert sich jedoch die auf den Sensor wirkende Belastung nach Maßgabe einer Temperaturände rung, da die Wärmedehnungskoeffizienten der Blattfeder 114, des Achsgehäuses 110, der Halteklammern 120, usw. voneinander unterschiedlich sind. Hierdurch ergibt sich eine Schwierig keit dahingehend, daß ein beträchtlicher Fehler bei einem Meßwert für die Zuladung auftreten kann.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Ladegewichtsmeß vorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine verbesserte Anordnung eines Sensorelements eines Sensors der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen gestattet, um hierdurch ein Größerwerden der Höhe des Fahrzeugs zu vermeiden.

Ferner soll nach der Erfindung eine Ladegewichtsmeßvorrich tung für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, welche eine ge naue Bestimmung eines Detektionswertes unabhängig von sich ändernden Verhältnissen, wie der Temperatur, gestattet.

Gemäß einer ersten bevorzugten Auslegungsform nach der Er findung einer Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen eingesetzt wird, ist ein Sensorelement des Sensors der Deh nungsmeßbauart oder dergleichen in einer Gleitplatte oder einer Aufhängungsplatte angeordnet, welche zwischen einer Blattfeder des Fahrzeugs und einem Achsgehäuse angeordnet ist.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Auslegungsform einer Lade gewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen eingesetzt wird, sind die Sensorelemente des Sensors der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen jeweils zwischen den obe ren Flächen der Flansche und einer oberen Fläche einer Blatt feder angeordnet, wobei die jeweiligen Flansche horizontal von einer Seitenfläche eines Achsgehäuses des Fahrzeugs vor stehen.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Lade gewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen eingesetzt wird, ist ein Sensorelement des Sensors der Deh nungsmeßbauart oder dergleichen in einem dünnen ausgelegten Teil oder in einem in der Mitte liegenden Hohlraum einer La sche angeordnet.

Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer Ladege wichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen einge setzt wird, ist ein Sensorelement des Sensors der Dehnungsmeß bauart oder dergleichen auf einer Seitenfläche eines Zapfen lagers des Fahrzeuges angeordnet.

Gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform einer Ladege wichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen einge setzt wird, sind die Sensorelemente des Sensors der Dehnungs meßbauart oder dergleichen an einem Stützträger für eine Hauptblattfeder und einem Stoßfängerträger für eine Hilfsblatt feder angeordnet.

Gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform einer Ladege wichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen einge setzt wird, hat der Sensor der Dehnungsmeßbauart oder derglei chen eine radähnliche Gestalt in einer Seitenansicht, wobei ein Sensorelemente zwischen einer oberen Platte und einer un teren Platte angeordnet ist, der Sensor zwischen einer Blatt feder des Fahrzeugs und einem Achsgehäuse angeordnet ist, die Bereiche der Enden der oberen Platte fest mit der Blattfeder verbunden sind und die Bereiche der jeweiligen Enden der un teren Platte an dem Achsgehäuse festgelegt sind.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Auslegungsformen kann verhindert werden, daß die Höhe eines Fahrzeuges größer wird oder die Höhenlage nur geringfügig sich im Vergleich zu übli chen Auslegungen verändert, bei der ein Sensor der Dehnungs meßbauart auf der oberen Fläche eines Achsgehäuses und einer Blattfeder angeordnet ist, welche durch die obere Fläche des Sensors der Dehnungsmeßbauart abgestützt bzw. gelagert ist. Daher werden die Arbeiten für die Be- und Entladung hierdurch nicht beeinträchtigt.

Wie voranstehend angegeben ist, ist der Sensor mit oberen und unteren Platten versehen, die obere Platte ist an der Blattfe der auf der Seite des hinteren Karosserieteils angebracht, die untere Platte ist an dem Achsgehäuse angebracht und die Be festigungsteile der oberen und unteren Platten sind jeweils in den Bereichen in der Nähe der beiden Enden vorgesehen. Da her erfolgt die Deformation eines Teils infolge der unter schiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten der Bauteile unabhän gig von dem jeweils anderen Teil, so daß nur die Zuladung bzw. das Ladegewicht auf den Sensor wirkt. Dies führt dazu, daß der Detektionswert des Sensors nicht durch Temperaturveränderungen beeinflußt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung. Darin zeigt:

Fig. 1a) eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung einer ersten bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung,

Fig. 1b) eine perspektivische Ansicht einer Aufhängungs platte, in welche ein Sensorelement in passen der Weise gemäß der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform nach der Erfindung eingesetzt ist,

Fig. 2 eine perspektivische, auseinandergezogene Dar stellung einer Anordnungsauslegung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung einer An ordnungsauslegung gemäß einer dritten bevor zugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, welches ei ne Ladegewichtsmeßvorrichtung gemäß einer vier ten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin dung hat,

Fig. 5a) eine Vorderansicht zur Verdeutlichung eines Zustandes, bei dem das Sensorelement an einer Lasche bei der vierten bevorzugten Ausführungs form nach der Erfindung angebracht ist,

Fig. 5b) eine Schnittansicht der Lasche entlang der Li nie B-B in Fig. 5a),

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit zwei Hinterachsen gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 7 eine Vorderansicht der fünften bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung zur Ver deutlichung eines Zustandes, bei dem die Sen sorelemente an einem Zapfenlager angebracht sind,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Hilfsblattfeder gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung eines Zustandes, bei dem ein Sensorelement an einer Seitenfläche eines oberen Gehäuses eines Stoßfängerträgers für eine Hilfsblattfeder an geordnet ist,

Fig. 10 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung einer An ordnung, bei der die Sensorelemente zwischen den oberen und unteren Gehäusen eines Stoß fängerträgers für eine Hilfsblattfeder ange ordnet sind,

Fig. 11 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer üblichen Auslegungsform einer Anordnung eines Sensor elements der Dehnungsmeßbauart,

Fig. 12 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer weiteren üblichen Anordnung von Sensorelementen der Deh nungsmeßbauart,

Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 5,

Fig. 14 eine Ansicht zur Verdeutlichung von Positionen, an denen die Sensorelemente bei einer Ladege wichtsmeßvorrichtung gemäß einer üblichen Bau art angeordnet sind,

Fig. 15a), 15b) und 15c) Diagramme zur Verdeutlichung von Beispielen, bei denen die Zuladung ungenau gemessen wird,

Fig. 16 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer Anordnung, bei der ein Sensorelement einer üblichen Lade gewichtsmeßvorrichtung vorgesehen ist,

Fig. 17 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer Anordnung, bei der ein Sensor der Dehnungsmeßbauart bei einer Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahr zeug eingesetzt wird, wobei bei dieser Ausfüh rungsform nach der Erfindung diese zwischen ei ner Blattfeder und einem Achsgehäuse vorgesehen ist, und

Fig. 18a) und 18b) Diagramme zur Verdeutlichung von Posi tionen, in welchen Sensoren der Dehnungsmeßbau art angeordnet sind.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung erläutert.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird nunmehr beschrieben.

Fig. 1a) ist eine auseinandergezogene, perspektivische An sicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin dung, wobei ein Aufbau eines Fahrzeugs gezeigt ist, welches einen hinteren Karosserierahmen 1, ein Achsgehäuse 2, eine Blattfeder 3, eine Aufhängungsplatte 5, usw. aufweist. Zwei Träger 1a, welche jeweils die Enden der Blattfeder 3 abstützen, sind auf einer Seitenfläche des hinteren Karosserierahmens 1 angeordnet. Das Mittelteil der Blattfeder 3 ist fest mit dem Achsgehäuse 2 mit Hilfe von Befestigungsteilen 6 verbunden. Die Aufhängungsplatte 5 ist zwischen der Blattfeder 3 und dem Achsgehäuse 2 angeordnet.

Ein Sensorelement der Dehnungsmeßbauart, welches bei der La degewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung eingesetzt wird, ist in die Aufhängungsplatte 5 eingebaut. Wie in Fig. 1b) gezeigt ist, hat die Aufhängungsplatte 5 eine Ge stalt in Form einer dicken, rechteckförmigen bzw. viereckför migen Platte, und eine Ausnehmung 5a ist im Mittelteil ausge bildet. Ein Sensorelement 7 ist in passender Weise in die Aus nehmung 5a eingesetzt, um haftend hiermit oder mittels Schweißen verbunden zu werden. Leitungsdrähte des Sensorelements 7 und weitere Einrichtungen für die Ladegewichtsmessung sind in dieser Figur nicht dargestellt.

Auf diese Weise ist das Sensorelement 7 der Einrichtung der Dehnungsmeßbauart passend in die Aufhängungsplatte 5 einge baut, welche zwischen der Blattfeder 3 und dem Achsgehäuse 2 angeordnet ist. Daher läßt sich die Vergrößerung einer Lade flächenhöhe auf nur ein äußerst geringes Maß im Vergleich zu einer üblichen Auslegung vermindern, bei der ein Sensorele ment zwischen einem Achsgehäuse und einer Blattfeder ange ordnet ist. Daher werden die Handhabungen für die Be- und Ent ladearbeiten nicht beeinträchtigt.

Dann wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert. Fig. 2 ist eine auseinandergezogene, per spektivische Ansicht zur Verdeutlichung eines Teils eines großen Fahrzeuges, welches Hinterräder hat, die in Doppelanord nung vorgesehen sind. Dieses Teil weist zwei Achsgehäuse 12 (12a und 12b), eine Blattfeder 13, Gleitplatten 15 (15a und 15b) usw. auf. Da bei dieser bevorzugten Ausführungsform die beiden Achsgehäuse nebeneinanderliegend in Zwillingsanordnung vorgesehen sind, ist die Blattfeder 13 an ihrem Mittelteil mit dem hinteren Karosserierahmen verbunden, welcher nicht gezeigt ist. Die Enden der Blattfeder 13 sind oberhalb der Achsgehäu se 12 (12a und 12b) jeweils angeordnet.

Die Krümmung der Blattfeder 13 ändert sich in Abhängigkeit von der Zuladung, so daß sich die relativen Abstände zwischen den Enden der Blattfeder 13 und den Achsgehäusen 12 ändern. Daher sind die Gleitplatten 15 (15a und 15b), welche einen halb kugelförmigen Querschnitt haben, auf den oberen Flächen der Achsgehäuse 12 jeweils angeordnet, so daß die Endteile der Blattfeder 13 eine Gleitbewegung auf den Flächen der Gleit platten 15 ausführen können.

Ein Sensorelement 7 der Dehnungsmeßbauart, welches bei der La degewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dieser bevor zugten Ausführungsform eingesetzt wird, ist passend in den je weiligen Gleitplatten 15 angeordnet. Diese Auslegung verhindert, daß die Sensorelemente 7 Querbelastungen ausgesetzt sind, die dadurch erzeugt werden, daß die Blattfeder 13 durch eine Ver änderung der Zuladung mehr oder weniger gekrümmt wird. Hier durch erhält man einen genauen Detektionswert. Da diese Aus legung die Ladeflächenhöhe nicht vergrößert, werden die Ar beiten zum Be- und Entladen nicht beeinträchtigt. Teile, wie Gehäuse für die Sensorelemente 7, sind nicht erforderlich, so daß die Sensorelemente leicht montiert werden können und sich die Kosten hierfür reduzieren lassen.

Dann wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform nach der Er findung erläutert. Gleiche oder ähnliche Teile wie bei der er sten bevorzugten Ausführungsform sind hierbei mit denselben Be zugszeichen versehen.

Fig. 3 zeigt eine Auslegung, bei der die Sensorelemente 10 der Dehnungsmeßbauart, welche bei der Ladegewichtsmeßvorrich tung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform eingesetzt wer den, auf entsprechende Weise angeordnet sind. Wie gezeigt, sind die Sensortragplatten 11 passend auf den oberen und unteren Flächen eines Achsgehäuses angeordnet, welches einen viereck förmigen Querschnitt hat. Jede der Sensortragplatten 11 ist derart ausgelegt, daß im Mittelteil sich ein konkaves Teil mit einer Schnittansicht bildet. Die rechten und linken Teile (in der Figur gesehen) jeder Sensortragplatte 11 bilden ebene Flansche 11a, in welchen Gewindeöffnungen (nicht gezeigt) ausge bildet sind. Die Sensortragplatten 11 sind auf den oberen und unteren Flächen der Achsgehäuse 4 jeweils angeordnet. Die Sen sorelemente 10 der Dehnungsmeßbauart sind auf den Flanschen 11a angeordnet und sind fest mit diesen mit Hilfe von Schrau ben 20 und Muttern 21 jeweils verbunden.

Die Sensorelemente 10 sind fest mit der Blattfeder 13 mit Hil fe von U-förmigen Befestigungseinrichtungen 22 derart verbun den, daß die Oberfläche jedes Sensorelements 10 in Kontakt mit der unteren Fläche der Blattfeder 13 kommt. In diesem Zustand ist die obere Fläche der Sensorhalteplatte 11, welche auf der oberen Fläche des Achsgehäuses 4 sich befindet, um einen kleinen Zwischenraum von der unteren Fläche der Blattfeder 13 getrennt, so daß die auf die Blattfeder 13 einwirkende Bela stung zur Einwirkung auf das Achsgehäuse 4 über die Sensor elemente 10 und die Sensortragplatten 11 kommt. Das Größerwer den der Höhe des hinteren Karosserierahmens 1, welches durch das Vorsehen der Sensorelemente 10 verursacht wird, stimmt mit dem Abstand d zwischen der oberen Fläche des Achsgehäuses 4 und der unteren Fläche der Blattfeder 13 überein.

Der Abstand d kann kleiner als die Höhe der Sensorelemente 10 gemacht werden, daher läßt sich die Vergrößerung der Ladenflä chenhöhe auf ein kleines Maß herabsetzen, wodurch die Handha bung bei den Be- und Entladearbeiten nicht beeinträchtigt wird.

Nachstehend wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert.

Fig. 4 zeigt eine Seite eines Fahrzeugs, bei dem die Ladege wichtmeßvorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Form einge setzt wird. Bei einem großen Fahrzeug im allgemeinen ist ein Achsgehäuse 34 an einer Blattfeder 33 angebracht, wie dies in der Figur verdeutlicht ist. Ein Ende der Blattfeder 33 ist mittels eines Trägers 35a gelagert, welcher an einem hinteren Karosserierahmen 31 angebracht ist, und das andere Ende der Blattfeder 33 ist über eine Lasche 32 mit Hilfe eines Trägers 35b abgestützt, welcher an dem hinteren Karosserierahmen 31 auf eine ähnliche Weise angebracht ist.

Wenn eine zu messende Last bei einer derartigen Auslegung zu erfassen ist, wird im allgemeinen ein Sensorelement an einem Federbolzen 36 angebracht, welcher den Träger 35b mit der Lasche 32 verbindet und e wird hierbei die Scherkraft ge messen, welche auf den Federbolzen 36 wirkt. Um das Sensorele ment jedoch einzubauen, ist es erforderlich, daß eine Öffnung im Mittelteil des Federbolzens 36 vorgesehen wird, und das Sen sorelement in dieser Öffnung angeordnet wird. Wenn der Feder bolzen 36 einen kleinen Durchmesser hat, kann die Ausbildung der Öffnung dazu führen, daß die Festigkeit des Federbolzens 36 herabgesetzt wird.

Um diese Schwierigkeit bei dieser bevorzugten Ausführungsform zu überwinden, wird ein Sensorelement 37 der Dehnungsmeßbau art an einem dünner ausgelegten Teil (bezeichnet als "NIKUNU- SUMI") 32a der Lasche 32 angebracht, wie dies in einer Vorder ansicht in Fig. 5a) gezeigt ist. Wenn das Sensorelement 37 von der Dehnungsmeßbauart ist, kann es an dem dünnen Teil 32a angebracht werden. Wenn das Sensorelement 37 eine magnetische Bauart hat, kann es in einer Öffnung angebracht werden, die in dem dünnen Teil 32a ausgebildet ist, wie dies in einer Schnitt ansicht in Fig. 5b) gezeigt ist. Wenn das Teil der Lasche 32, welches dem dünneren Teil 32a entspricht, eine Dicke von Null hat oder ein sogenannter Hohlraum ausgebildet ist, kann das Sensorelement 37 der Magnetbauweise derart angeordnet werden, daß es die oberen und unteren Enden des Hohlraums überbrückt und an diesen Enden beispielsweise durch Schweißen oder derglei chen fest angebracht ist. Im Hinblick auf die Gewichtsreduktion ist diese Auslegung zweckmäßig, da im wesentlichen keine Kraft im allgemeinen auf das dünne Teil 32a oder den Hohlraum der Lasche 32 wirkt. Selbst wenn daher dieses Teil bearbeitet wird, so daß das Sensorelement 37 angebracht werden kann, ergeben sich hierbei keine nachteiligen Auswirkungen auf die Festig keit der Lasche 32. Da ferner bei dieser Auslegung die Ladeflä chenhöhe nicht größer wird, werden auch die Arbeiten beim Be- und Entladen nicht beeinträchtigt.

Dann wird eine fünfte bevorzugte Ausführungsform nach der Er findung beschrieben.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, bei dem die Ladegewichtsmeßvorrichtung nach der fünften bevorzugten Aus führungsform zum Einsatz kommt. Die Aufhängung eines üblicher weise groß ausgelegten Lastkraftwagens hat zwei Hinterachsen, und hat im allgemeinen eine Zapfenlagerung als Aufhängung. Wie dargestellt werden die beiden Achsgehäuse 42 mit Hilfe einer Blattfeder 43 abgestützt, welche mit einer Zapfenlagerwelle 44 fest verbunden ist. Die Zapfenlagerwelle 44 ist passend in eine Öffnung eingesetzt, welche im Mittelteil eines Zapfenla gerträgers 45 ausgebildet ist, der fest mit einem hinteren Ka rosserierahmen 41 verbunden ist und durch diesen Träger abge stützt wird.

Bei dieser Auslegungsform, bei der zwei Achsgehäuse 42 in Tan demanordnung nebeneinanderliegend vorgesehen sind, ändern sich die relativen Abstände zwischen den Enden der Blattfeder 43 und den Achsgehäusen 42, wenn die Krümmung der Blattfeder 43 sich in Abhängigkeit von der Zuladung verändert. Daher sind Gleitplatten 46, welche einen halbkugelförmigen Quer schnitt haben, auf den oberen Flächen der Achsgehäuse 42 je weils angeordnet, so daß die Endteile der Blattfeder 43 eine Gleitbewegung auf den Flächen der Gleitplatten 46 ausführen können.

Die Ladegewichtsmessung eines Fahrzeugs dieser Bauart erfolgt unter Einsatz eines Sensorelements, welches in passender Wei se in die Gleitplatten 46 auf dieselbe Weise wie bei der zwei ten bevorzugten Ausführungsform eingesetzt ist. Bei dieser Aus legung jedoch bewirkt die Gleitbewegung der Blattfeder 43 auf den Flächen der Gleitplatten 46, daß die Gleitplatten 46 abge tragen werden, wodurch sich die Festigkeit der Gleitplatten 46 verändert. Es läßt sich nicht sagen, daß keine Möglichkeit vorhanden ist, daß die Ausgangscharakteristika der Sensorele mente sich durch die Veränderung der Festigkeit der Gleit platten 46 verändern könnten. Im allgemeinen werden die Gleit platten 46 als Austauschteile betrachtet und es kommt häufig vor, daß dann, wenn diese in starkem Maße verschlissen sind, die Gleitplatten 46 durch Neue ausgewechselt werden. Wenn ein Sensorelement in jeder der Gleitplatten 46 eingebaut ist, muß eine verbrauchte Gleitplatte zusammen mit dem Sensorele ment, welches dort eingebaut ist, ersetzt werden, wodurch sich eine Schwierigkeit hinsichtlich der Kosten beim Aus wechseln ergibt, da die Kosten dadurch größer werden, daß die Sensorelemente jeweils an den beiden Enden der beiden Hinter achsen angeordnet sind. Insbesondere sind vier Gleitplatten 46, in denen jeweils ein Sensorelement eingebaut ist, für einen Lastwagen erforderlich, wodurch sich die Kosten insge samt noch vergrößern.

Bei der bevorzugten in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die Sensorelemente 47 an einer Seitenfläche des Zapfenlager trägers 45 angebracht. Die Sensorelemente 47 können in eine Ausnehmung eingebettet sein, welche auf der Seitenfläche des Zapfenlagerträgers 45 ausgebildet ist.

Die Anordnung der Sensorelemente 47 an dieser Position ver größert die Ladeflächenhöhe nicht. Da der Zapfenlagerträger 45 wesentlich größer an den Teilen ist, an denen die Sensor elemente 47 sich befinden, wird die Festigkeit des Trägers 45 nicht herabgesetzt. Der Zapfenlagerträger 45 ist kein Aus tauschteil und daher brauchen die Kosten hinsichtlich eines Auswechselns nicht berücksichtigt zu werden.

Dann wird eine sechste bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung näher beschrieben.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, bei dem die Ladegewichtsmeßvorrichtung gemäß einer sechsten bevor zugten Ausführungsform nach der Erfindung eingesetzt wird. Wie dargestellt, umfaßt eine Aufhängung eines üblichen Groß lastwagens, welcher eine Hinterachse hat, eine Hauptblatt feder 53, welche ein Achsgehäuse 52 abstützt, und eine Hilfs blattfeder 54, welche über der Hauptblattfeder 53 liegt. Die Hauptblattfeder 53 ist mit Hilfe eines Trägers 55 und eines Tragteils 56 abgestützt, welche an einem hinteren Karosse rierahmen 51 angebracht sind, und die Enden der Hilfsblatt feder 54 sind frei.

Stoßfängerträger 58 für die Hilfsblattfeder sind an dem hinte ren Karosserierahmen 51 derart angebracht, daß, wenn das Fahr zeug über eine unregelmäßige Fahrbahnfläche fährt oder in starkem Maße Stoßbeanspruchungen ausgesetzt ist, die Hilfs blattfeder 54 durch die Stoßfängerträger 58 abgefedert wird, um Stoßbeanspruchungen zu unterdrücken.

Selbst wenn das Fahrzeug noch in Ruhe ist und wenn die Zula dung 40% der zulässigen Zuladung erreicht, beginnt die Hilfs blattfeder 54 in Kontakt mit den Stoßfängerträgern 58 zu kom men. Wenn daher die Sensorelemente zum Messen der Zuladung nur an den Trägern 55 und 56 für die Hauptblattfeder 53 angebracht sind, ist es möglich, die Zuladung genau zu messen.

Bei dieser in Fig. 9 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist daher ein Sensor 57 mit einem Sensorelement ebenfalls auf ei ner Seitenfläche eines unteren Gehäuses 58a des jeweiligen Stoßfängerträgers 58 für die Hilfsblattfeder angeordnet. Al ternativ, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, kann das Sensor element 57 zwischen dem unteren Gehäuse 58a und dem oberen Ge häuse 58b der jeweiligen Stoßfängerträger 58 angeordnet sein.

Da bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Summe einer auf die Hilfsblattfeder 54 wirkenden Last und jener, die auf die Hauptblattfeder 53 wirkt, gemessen wird, ist es möglich, die Messung der Zuladung genau vorzunehmen. Da ferner die Lade flächenhöhe nicht größer wird, werden die Arbeiten beim Be- und Entladen nicht beeinträchtigt.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel der Anordnung eines Sensors 201 der Dehnungsmeßbauart, welcher bei einer Ladegewichtsmeßvor richtung für ein Fahrzeug eingesetzt wird, welche nach der Erfindung ausgelegt ist. Wie dargestellt weist der Sensor 201 der Dehnungsmeßbauart ein Sensorteil 202 auf, welches ein Sen sorelement enthält, eine im wesentlichen viereckförmige, obe re Platte 203, welche fest mit der oberen Seite des Sensor teils 202 verbunden ist, und eine untere Platte 205, welche fest mit der unteren Seite des Sensorteils 202 verbunden ist. Vier Öffnungen sind in der Nähe der beiden Enden der jewei ligen oberen und unteren Platten 203 und 205 ausgebildet. Un ter Einsatz dieser Öffnungen ist die obere Platte 203 eng und fest mit einer Blattfeder 207 mit Hilfe von U-förmigen Bolzen 206a und Muttern 206b verbunden, und die untere Platte 205 ist eng anliegend fest mit einem Achsgehäuse 209 mit Hilfe von Bolzen 208a und Muttern 208b verbunden.

Die Breiten (Abmessungen in der Ansicht rechts und links gese hen) der beiden oberen und unteren Platten 203 und 205 sind be trächtlich größer als die Breite des Sensorteils 202, welches in der Mitte liegt, so daß der Sensor 201 in einer Seitenan sicht eine Gestalt hat, welche ähnlich eines Rades (oder ei nes Spulenkörpers) ausgelegt ist, um welches ein Seil oder dergleichen gewunden ist. Die beiden Enden der oberen und un teren Platten 203 und 205 sind fest mit der Blattfeder 207 und dem Achsgehäuse 209 mit Hilfe jeweils von Schrauben 206a und 208a verbunden. Selbst wenn daher Temperaturveränderungen dazu führen, daß die verschiedenen Teile sich infolge von un terschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten unterschiedlich de formieren, haben die Klemmkräfte der Befestigungsbolzen 206a und 208b im wesentlichen keine Auswirkung auf das Sensorteil 202, welches in der Mitte angeordnet ist, woraus resultiert, daß nur die Zuladung auf den Sensor 201 wirkt.

Bei dieser Auslegung nimmt der Sensor 201 direkt alle Bela stungen auf. Selbst wenn daher die Belastung unausgeglichen ist, wirken alle Belastungen auf den Sensor 201 ein. Dies ermöglicht, daß die Ladegewichtsmeßvorrichtung die Messung mit einer ausgezeichneten Genauigkeit unter allen Bedingun gen vornehmen kann und daß man weniger Änderungen im Laufe der Zeit hat. Da der Sensor 201 zwischen der Blattfeder 207 und dem Achsgehäuse 209 angeordnet ist, ist jeweils ein Sensor 201 an sechs unterschiedlichen Stellen angeordnet, wie dies in Fig. 18a) gezeigt ist. Das Fahrzeug ist mit drei Blattfe dern 207 jeweils an den rechten und linken Seiten des Fahr zeugs versehen. Wenn in diesem Fall die mit Hilfe der Senso ren 201 gemessenen Gewichtsgrößen jeweils mit W₁R, W₂R, W₃R, W₁L, W₂L und W₃L bezeichnet sind, wird die Zuladung W mit Hil fe der folgenden Gleichung ermittelt:
Zuladung W=W₁R+W₂R+W₃R+W₁L+W₂L+W₃L.

Wenn die Sensoren 201 in den Teilen angeordnet sind, welche die Blattfedern 207 und das hintere Karosserieteil derart ver binden, daß diese dazwischen angeordnet sind, wie dies in Fig. 2b) gezeigt ist, benötigt man eine doppelte Anzahl von Sensoren 201 im Vergleich zu der Anzahl der Blattfedern 207.

Als Sensorelemente werden bei den zuvor beschriebenen bevor zugten Ausführungsformen hauptsächlich jene eingesetzt, wel che von der Dehnungsmeßbauart sind. Alternativ können andere Sensorelemente mit unterschiedlichen Bauarten eingesetzt wer den, die magnetisch arbeitende und nach dem Piezo-Prinzip ar beitende Sensoren.

Selbst wenn entsprechend der voranstehenden Beschreibung ein Sensorelement der Dehnungsmeßbauart oder dergleichen, das bei einer Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug eingesetzt wird, zwischen einem Achsgehäuse und einer Blattfeder ange ordnet ist, ergibt sich nur eine sehr geringfügige Vergröße rung der Ladeflächenhöhe. Daher werden die Arbeiten beim Be- und Entladen im wesentlichen nicht beeinträchtigt, und die Arbeiter werden keinen größeren Belastungen ausgesetzt.

Wie zuvor beschrieben worden ist, sind die oberen und unteren Platten des Sensors der Dehnungsmeßbauart derart ausgebildet, daß sie große Abmessungen haben, der Sensor ist zwischen ei ner Blattfeder eines Fahrzeugs und einem Achsgehäuse ange ordnet, die Bereiche in der Nähe der Enden der oberen Platte sind fest mit der Blattfeder verbunden und die Bereiche in der Nähe der unteren Platte sind fest mit dem Achsgehäuse ver bunden. Selbst wenn daher Temperaturveränderungen auftreten und unterschiedliche Verformungen infolge der unterschiedli chen Wärmedehnungskoeffizienten der Bauteile vorhanden sind, haben diese Verformungen im wesentlichen keinen Einfluß auf den Sensor, so daß der Sensor eine genaue Messung und Erfas sung der Detektionswerte gestattet.

Claims

Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
ein Sensorelement (7) zum Messen einer auf das Fahr zeug wirkenden Belastung, wobei das Sensorelement (7) in einer Gleitplatte (15) oder einer Aufhängungsplatte (5) an geordnet ist und die Gleitplatte (15) oder die Aufhängungs platte (5) zwischen einer Blattfeder (3) des Fahrzeugs und einem Achsgehäuse (2) angeordnet ist.
2. Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
Sensorelemente (10) zum Messen einer auf das Fahr zeug einwirkenden Belastung, wobei die Sensorelemente (10) jeweils zwischen oberen Flächen von Flanschen (11a) und einer Fläche einer Blattfeder (13) angeordnet sind, und wobei jeder der Flansche (11a) horizontal von einer Seitenfläche eines Achsgehäuses (4) des Fahrzeugs vorsteht.
3. Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
ein Sensorelement (37) zum Messen einer auf ein Fahr zeug einwirkenden Belastung, wobei das Sensorelement (37) in einem dünn ausgelegten Teil (32a) oder einem Mittelöffnungs teil einer Lache (32) angeordnet ist.
4. Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
ein Sensorelement (47) zum Messen einer auf das Fahr zeug einwirkenden Belastung, wobei das Sensorelement (47) auf einer Seitenfläche eines Zapfenlagerträgers (45) des Fahr zeugs angeordnet ist.
5. Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
Sensorelemente (57) zum Messen einer auf das Fahr zeug einwirkenden Belastung, wobei die Sensorelemente (57) an einem Stützträger (55) für eine Hauptblattfeder (53) und einen Stoßfängerträger (58) für eine Hilfsblattfeder (54) an geordnet sind.
6. Ladegewichtsmeßvorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
ein Sensorelement (202) zum Messen einer auf das Fahrzeug wirkenden Belastung, wobei das Sensorelement (202) zwischen einer oberen Platte (203) und einer unteren Platte (205) zur Bildung eines Sensors (201) angeordnet ist, der Sensor (201) eine radähnliche Gestalt hat, der Sensor (201) zwischen einer Blattfeder (207) des Fahrzeugs und einem Achsgehäuse (209) angeordnet ist, die Bereiche in der Nähe der Enden der oberen Platte (203) fest mit der Blattfeder (207) verbunden sind und die Bereiche in der Nähe der Enden der unteren Platte (205) fest mit dem Achsgehäuse (209) ver bunden sind.