JP2795514B2 - 荷重センサ取付構造 - Google Patents

荷重センサ取付構造

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JP2795514B2
JP2795514B2 JP2048282A JP4828290A JP2795514B2 JP 2795514 B2 JP2795514 B2 JP 2795514B2 JP 2048282 A JP2048282 A JP 2048282A JP 4828290 A JP4828290 A JP 4828290A JP 2795514 B2 JP2795514 B2 JP 2795514B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、減衰力制御や姿勢制御等の他の制御を行う
ために、ばね下側とばね上側との相対速度を検出するべ
くサスペンション部材への入力荷重を検出する荷重セン
サ取付構造に関する。
（従来の技術） 従来、このような荷重センサ取付構造として、例え
ば、実開昭62−13909号公報に記載されているようなも
のが知られている。
この従来構造は、環状の圧電素子より成る荷重センサ
をアッパインシュレータと直列に重ね、この荷重センサ
とサスペンション部材としてのピストンロッドをナット
により同時に締結固定した取付構造となっていた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の荷重センサ取付構造
にあっては、以下に述べるような問題があった。
ナットによるアッパインシュレータの締結荷重が荷
重センサにセット荷重として作用するため、荷重センサ
の最大ひずみ量が過大になって検出精度が悪くなると共
に、大きな荷重が加わることから荷重センサ自体の剛性
・強度を十分にとる必要があり、このため、入力荷重に
対するひずみ倍率を大きく取ることができなくなって検
出精度をさらに悪くする。
サスペンションがフルストロークした際、パウンド
ストッパとの衝撃荷重が荷重センサにも入力されること
から荷重センサ自体の剛性・強度を十分にとる必要があ
り、このことによっても、入力荷重に対するひずみ倍率
を大きく取ることができなくなって検出精度をさらに悪
くする。
ピストンロッドをアッパインシュレータに締結固定
するナットにより荷重センサの組み付けがなされるもの
であるため、このような生産ラインにおけるピストンロ
ッド取付時において荷重センサの初期ひずみを一定に管
理することが難しく、セット荷重にバラツキが生じ易
い。
荷重センサとピストンロッド等との線膨張係数差に
よって、温度が変化することで締結トルクが変動し、こ
れにより、セット荷重が変動して入力荷重を正確に検出
できない。
アッパインシュレータから入力される軸直角荷重に
より荷重センサの取付軸となるピストンロッドに曲げモ
ーメントが発生すると、荷重センサ座面に傾きが生じて
荷重センサ出力に変動が生じる。
本発明は、上述のような従来の問題に着目してなされ
たもので、荷重検出精度の向上と温度変化によるセット
荷重の変動防止が可能な荷重センサ取付構造の提供を第
１の目的とし、また、荷重センサ組み付け時におけるセ
ット荷重の設定誤差を少なくすることができる荷重セン
サ取付構造の提供を第２の目的とし、さらに、軸直角方
向の荷重の有無にかかわらず、常に正常な軸方向荷重を
検出することができる荷重センサ取付構造の提供を第３
の目的としている。
（課題を解決するための手段） 上述のような目的を達成するために、本発明請求項１
記載の荷重センサ取付構造では、ばね上とばね下との間
に設けられて車体側部材に締結固定されたサスペンショ
ン部材と、このサスペンション部材において前記車体側
部材に締結固定された内外周の一方側と前記車体側部材
に拘束されない内外周の他方側との間で半径方向に延在
されて、軸方向の荷重入力時に車体側部材に拘束されな
い内外周の他方側が、車体側部材に締結固定された内外
周の一方側に対して軸方向に相対変位するよう弾性変形
可能な半径方向部と、板材により環状に形成されたセン
サボディと、このセンサボディに貼付されてセンサボデ
ィの撓みを検出するセンサと、前記半径方向部に設けら
れ、前記半径方向部の内周側に配置されてセンサボディ
の内周の軸方向変位を拘束した状態で支持する内周支持
部、および、前記半径方向部の外周側に配置されたセン
サボディの外周の軸方向変位を拘束した状態で支持する
外周支持部と、を備えていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の荷重センサ取
付構造において、前記半径方向部の内外周支持部が同方
向に向いて配置されて前記センサボディの一方の面を支
持しており、前記センサボディの内外周部が各支持部に
貼付されることにより各支持部に軸方向に拘束されてい
ることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の荷重センサ取
付構造において、前記半径方向部は、内外周支持部の間
が全長に亘って内外周支持部と同一面となるよう形成さ
れ、前記センサボディは全体に亘って半径方向部に貼付
されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の荷重センサ取
付構造において、前記半径方向部の内外周支持部がそれ
ぞれ異なる方向を向いて配置されて前記センサボディの
表裏の異なる面を支持しているとともに、内外周支持部
の軸方向の間隔が前記センサボディの板厚よりも小さい
値となるように設けられ、前記センサボディは内外周支
持部に初期撓みによる弾力性により各支部部に軸方向に
拘束されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の荷重センサ取
付構造において、前記センサボディの内外周部の少なく
とも一方は、表裏両面から挟持されて内外周支持部の一
方に軸方向に拘束されていることを特徴とする 請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の荷重
センサ取付構造において、前記内外周支持部のいずれか
一方の支持部は、板厚が変更可能なワッシャにより位置
決めされていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６記載の荷重
センサ取付構造において、前記センサボディが、環を形
成した環状連続部と、この環状連続部から周方向へ環状
の軸心を中心とした対称配置で突出した複数の梁部とで
構成され、これら梁部の先端部と前記環状連続部とが、
それぞれ内周支持部と外周支持部との一方と他方に支持
され、少なくとも一対の対称位置の梁部に前記センサが
設けられていることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の荷重センサ取
付構造において、前記梁部は、環状連続部から先端へ向
けて幅が小さくなるよう形成され、この梁部の幅の変化
割合が一定となる部分を有しているとともに、この部分
に前記センサが設けられていることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の荷重
センサ取付構造において、前記梁部の先端部が内外支持
部に対して点接触する断面形状に形成されていることを
特徴とする。
（作 用） 本発明の作用を説明する。
サスペンション部材は、内外周の一方側が車体側部材
に締結固定される。この時、半径方向部は車体側部材に
固定される部位と、固定されずに荷重入力時に車体側部
材に対して変位する部位との間に跨がって弾性変形する
部位であるので、締結力は入力されない。よって、この
半径方向部の内外周の内外支持部に支持されているセン
サボディにも締結荷重は入力されない。
車両走行時などにサスペンション部材に対して軸方向
に荷重が入力されると、半径方向部にあっては車体側部
材に締結固定されている内外周の一方は車体側部材に対
して変位しないが、車体側部材に拘束されていない内外
周の他方は車体側部材に対して変位する弾性変化が生じ
る。そして、この半径方向部の弾性変形に伴って内周支
持部と外周支持部とが相対変位する。例えば、バウンド
時には、内外周支持部のうち車体側部材に対して相対変
位する端部側が上方に移動し、リバウンド時には、この
支持部が下方に移動するような相対変位となる。
上述のような内周支持部と外周支持部との相対変位に
伴って、各支持部により軸方向変位を拘束された状態で
内外周部を支持されているセンサボディは、撓みが発生
したり、あるいは撓み量が増減するといように撓み状態
が変化し、この撓み状態の変化がセンサにより検出され
る。従って、このセンサの検出値で、入力荷重を検出す
ることができる。
このようにセンサボディ自体にはサスペンション部材
に入力される軸方向荷重が入力されず、入力荷重による
サスペンション部材の半径方向部の弾性変形に伴う内周
支持部と外周支持部との相対変位量をセンサボディの撓
みにより検出するものであるから、サスペンション部材
がバウンドストッパに衝突してもその衝撃はセンサボデ
ィには入力されない、また、このセンサボディならびに
半径方向部には、車体側部材に固定するための締結荷重
は入力されない。これにより、センサボディ自体の剛性
・強度を低くすることができ、センサボディの初期ひず
みを小さくして、荷重検出精度を向上させることができ
る。
上述の荷重検出にあたり、請求項３記載の発明では、
センサボディは内外方向の全長に亘り半径方向部に貼付
されているため、初期撓みは与えられておらず、半径方
向部の弾性変形時にその変形量と同じ量だけ撓む。ま
た、請求項２記載のものは、センサボディの表裏の同一
面の内外周部が内外支持部に貼付されて軸方向変位を拘
束されており、内外周支持部が同一面上に配置されてい
れば、センサボディの初期撓みはなく、両支持部の高さ
を異ならせば、その差の分だけセンサボディに初期撓み
を与えて、この撓みの方向により、例えば、バンド時に
撓み量を増減させる一方リバウンド時に撓み量を減増さ
せることができ、これにより、ばね上・ばね下両方向の
荷重をそれぞれ定量的に検出できる。また、請求項４記
載のものは、内外支持部がセンサボディの表裏の異なる
面を支持しており、内外支持部の間隔をセンサボディの
板厚よりも小さくすることでセンサボディに初期撓みを
与えこの初期撓みで内外支持部に拘束されており、した
がって、入力の向き応じて撓み量が増減して、ばね上・
ばね下両方向の荷重をそれぞれ定量的に検出できる。
請求項５記載の発明では、センサボディに初期撓みを
与えて内外支持部において軸方向に拘束する構成におい
て、センサボディの内外周の一方は教示しているため、
拘束が確実になるとともに、半径方向部の変形に対する
センサボディの追従性もよくなる。
請求項６記載の発明では、ワッシャの板厚を任意に変
更することによりセンサボディの初期撓み量を任意に変
更することができる。
サスペンション部材に対して軸直角方向の入力があっ
た場合、半径方向部に傾きが生じることがある。この
時、請求項７記載の発明では、各梁の先端部は分離して
いることから、これら先端部が支持されている支持部に
対して追従する。よって、少なくとも１対の対称位置の
梁部に設けられているセンサでブリッジ回路を組むこと
により、軸直角方向荷重の影響を受けることなく、常に
精確な軸方向荷重の検出を行うことができる。
請求項８記載の発明では、梁部のセンサを取り付ける
部分を一定の曲率としたため梁部の変形時におけるこの
部分の撓み量を一定とすることができる。したがって、
センサの取付位置が半径方向でずれていても検出誤差が
生じない。
請求項９記載の発明では、梁部の先端部が内外周支持
部に対して点接触しているため、軸直角方向の入力があ
ってもその影響を受けない。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。尚、各
図において、同一の符号は同一の対象を示している。
まず、第１実施例の構成を説明する。
第１図は、本発明実施例の荷重センサ取付構造を適用
した倒立型（シリンダ側が車体側にピストンロッド側が
車軸側にそれぞれ連結されたタイプ）のショックアブソ
ーバの主要部を示す断面図であり、図中１はシリンダを
示している。
このシリンダ１は、請求の範囲のサスペンション部材
に相当しており、その上端面を閉塞する端面壁２の外面
中央部（内周部）に車体Ｂ側への取付部となる連結ロッ
ド３が一体に突出形成されていて、該連結ロッド３の上
端部が、車体Ｂに取り付けられている車体側部材として
のマウントインシュレータ４にナット11により締結固定
されている。
尚、前記端面壁２の上面には、環状溝2aが形成され、
この環状溝2aを挟んで内外２重に内側環状受け面2b及び
外側環状受け面（外周支持部）2cが形成されている。前
記端面壁２は、請求の範囲の半径方向部に相当するもの
で、内周側の連結ロッド３が車体側部材としてのマウン
トインシュレータ11に締結固定されているのに対し、外
周側は車体側の部材に拘束されておらず、したがって、
シリンダ１に軸方向荷重が入力された場合、端面壁２
は、外周側を内周側に対して上下させるように弾性変形
する。
また、この図に示すように、前記マウントインシュレ
ータ４は、弾性体から成るインシュレータ本体4aが溶着
された外側プラケット4bと内側ブラケット4cを備えてお
り、外側ブラケット4bが車体Ｂに対し、図外のボルト・
ナットにより取り付けられている。また、内側ブラケッ
ト4cは略筒状に形成され、その内部下端には、ベアリン
グ５がその外環部材5a側を固定した状態で設けられてい
る。
そして、前記連結ロッド３には、下方から順に、セン
タリングワッシャ6,ブッシュ7,アッパスプリングシート
8,ベアリング５の内環部材5b及びスペーサ10が装着さ
れ、その状態で先端ねじ部3aに螺合させたナット11を締
結して、連結ロッド３がインシュレータ４に取り付けら
れている。
尚、前記ブッシュ７は、内環部材5bと連結ロッド３と
の間に挿入されると共に、下端部から外向きに突出形成
された鍔部（座金）7aが、センタリングワッシャ６とア
ッパスプリングシート８との間に介装され、前記ナット
11による締結によって前記ロッド３と共に車体側部材と
してのインシュレータ４に対して相対変位しないよう構
成されている。
そして、前記鍔部7aの下面外周縁部（内周支持部に相
当）と外側環状受け面（外周支持部に相当）2cとの間に
は荷重センサ９が介装されており、この荷重センサ９
は、板材により略環状に形成されたセンサボディ90とひ
ずみゲージ91とで形成されている。
さらに詳述すると、センサボディ90は、第２図に示す
ように、センタリングワッシャ６の外周に装着可能な中
心穴90aを有する環状の内周環状連続部90bと、該内周環
状連続部90bの外周部から周方向等間隔のもとに四方に
延設された梁部90cとを有し、各梁部90cは、その先端支
持部90dの外周支持点P1を頂点とする扇形に形成され、
その裏面中心部に前記ひずみゲージ91が貼付されてい
る。
尚、前記各先端支持部90dの裏面側は、第３図に示す
ように、センサボディ90の周方向断面形状が円弧状に形
成され、センサボディ90を点接触状態で支持している。
そして、前記センサボディ90は、各先端支持部90dの
裏面が外側環状受け面2cに当接支持されると共に、内周
環状連続部90bの内周部が前記環状溝2a上の位置に配置
されてその表面側が鍔部7aの裏面外周部に当接支持され
た状態で装着されている。尚、第２図中ａは各外周支持
点P1を通る外周支持径線、ｂは内周支持径線を示してお
り、外周支持径線ａが外側環状受け面2cの内周端縁部に
当接し、また、内周支持径線ｂが鍔部7aの外周端縁部に
当接する状態でセンサボディ90が設けられている。
また、前記ひずみゲージ91は、その自体のひずみによ
り抵抗が変化する周知構造のもので、ハーネス91aを介
して図外のコントローラに接続されている。尚、前記ハ
ーネス91aは、第１図に示すように、連結ロッド３の外
周面から内側環状受け面2bにかけてその軸方向に形成さ
れた縦溝3b内を経由してマウントインシュレータ４の上
部まで導出されている。
そして、第４図に示すように、前記センタリングワッ
シャ６の板厚をセンサボディ90の板厚より薄くすること
により、両者の板厚差分だけ内周環状連続部90bの内周
支持径線ｂ部分が下方へ押圧され、これにより、荷重セ
ンサ９に初期荷重が付与されている。即ち、センサボデ
ィ90の内周支持径線ｂ部分が下方へ押圧された分だけ梁
部90cが撓んでひずみゲージ91に初期ひずみ（この実施
例では引っ張りひずみ）が生じた状態となっており、こ
の初期歪みによる弾発力によりセンサボディ90の内外周
端部が前記内周支持部および外周支持部としての鍔部7a
および外側環状受け面2cに軸方向に拘束された状態で支
持されている。
尚、第１図中、12は減衰力切換用のアクチュエータ、
12aは該アクチュエータ12のハーネスを示す。
次に、実施例の作用を説明する。
本実施例のサスペンションユニットでは、上述のよう
に、荷重センサ９には取付時に初期荷重が付与されてい
る。
従って、荷重センサ９にあっては、この初期荷重を基
準値とし、検出荷重が基準値である場合には、荷重が入
力されていない状態を示す。
次に、サスペンションがバウンド状態となるような入
力荷重（圧縮荷重）が加わった場合、シリンダ１の端面
壁２の連結ロッド３が突出した中心部はマウントインシ
ュレータ４に対して相対変位しないが、端面壁２の外周
部が連結ロッド３およびマウントインシュレータ４に対
して上方へ持ち上げるように端面壁２が弾性変形を行
い、これに伴いセンサボディ90では、梁部90cの撓み量
が増加するため、ひずみゲージ91のひずみ量が増加し、
これにより、この増加分に応じて荷重センサ９の検出値
が基準値より上回ることになり、この基準値との差に基
づき、上向きの荷重入力を定量的に検出する。
また、サスペンションがリバウンド状態となるような
入力荷重（引張荷重）が加わった場合は、以上とは逆
に、シリンダ１の外周部が連結ロッド３およびマウント
インシュレータ４に対して相対的に下方へ引き下げられ
るように端面壁２が弾性変形を行い、これに伴ってセン
サボディ90では梁部90cの撓み量が減少するため、ひず
みゲージ91のひずみ量が減少し、これにより、この減少
分に応じて荷重センサ９の検出値が基準値より下回るこ
とになり、この基準値との差に基づき、下向きの荷重入
力を定量的に検出する。
このように、実施例のセンサ取付構造にあっては、１
つの荷重センサ９により、ばね下からばね上方向及びば
ね上からばね下方向への両方の向きの荷重を定量的に検
出できるという特徴を有している。
実施例の荷重センサ取付構造にあっては、荷重センサ
９をナット11の締結荷重が入力されない部位に設け、か
つ、そのセット荷重を、ナット11による締結荷重とは無
関係に、センタリングワッシャ６とセンサボディ90との
板厚差によるセンサボディ90の撓み量により設定する構
造としたため、以下に列挙する効果が得られる。
荷重センサ９にナット１の締結荷重が入力されない
とともに、この締結荷重が入力されない構造であれば図
外のバウンドストッパとの衝撃荷重もセンサボディ90に
入力されず、したがって、センサボディ90自体の剛性・
強度を低くでき、これにより、入力荷重に対するひずみ
倍率を大きくして高い検出精度を得ることができ、加え
て、温度変化によるアッパインシュレータ４の締結トル
クが変化しても、荷重センサ９の入力荷重への影響はほ
とんど生じず、これによっても高い検出精度を得ること
ができる。
荷重センサ９のセット荷重を任意に設定可能であ
り、制御自由度が高く、かつ、セット荷重を最小限度に
抑えて荷重センサ９の最大ひずみ量を低く抑えて高い荷
重検出精度を得ることができる。
荷重センサ９のセット荷重が従来のようにピストン
ロッドのようなサスペンション部材の車体への締結力で
決定されることなく、センサボディ90とセンタリングワ
ッシャ６との板厚差の分で決定されるので、セット荷重
のバラツキを抑制できると共に、取付時にセット荷重を
調整することが不要となり生産性が向上する。
さらに、第１実施例では、荷重の検出にひずみゲージ
91を用いているため、圧電素子に比べて低周波作動領域
における荷重入力に対しても荷重を検出できるという効
果が得られる。
また、アッパインシュレータ４などから軸直角方向の
荷重が入力して端面壁２の部分に傾きが生じた場合で
も、荷重センサ９では、各外側支持点P1が四方に分離し
ていることから、常に外側環状受け面2cに当接した状態
に維持され、従って、少なくとも１組の対向する方向の
梁部90cに貼付された複数のひずみゲージ91の出力でブ
リッジ回路を組むことにより、軸直角方向の荷重の有無
に拘らず、常に正確な軸方向荷重を検出することができ
る。
また、外側環状受け面2cの内周端縁部に当接支持され
た各先端支持部90dの裏面側が、センサボディ90の周方
向断面形状において円弧状に形成されてセンサボディ90
と点接触しているため、軸直角方向の横力が入力されて
も支持状態が変化することなく、検出精度に影響を受け
ることがない。
また、各梁部90cが外周支持点P1を頂点とする扇形に
形成され、半径方向に常に一定の曲率を持っているた
め、各梁部90cに対するひずみゲージ91の貼付位置がそ
れぞれ半径方向にばらついていても、梁部90cが撓んだ
ときのひずみゲージ91のひずみ量にばらつきは生じない
ので、精度の高い組み付けを必要とせずに低コストであ
りながら正確な荷重の検出を行なうことができるという
特徴を有している。
以上説明した本発明第１実施例は、請求項1,4,7,8,9
に記載の発明に対応している。
次に、第５図〜第７図に示す荷重センサの第２実施例
について説明する。尚、この第２実施例を説明するにあ
たり、第１実施例との相違点についてのみ説明する。
この第２実施例の荷重センサ900は、前記第１実施例
における内周環状連続部90bと先端支持部90dとを内外に
逆転させた例である。
即ち、この実施例の荷重センサ900におけるセンサボ
ディ95は、環状の外周環状連続部95bと、該外周環状連
続部95bの内周部から中心部へ向けて延設された４つの
梁部95cとを有し、各梁部95cは、その先端支持部95dの
内周支持点P2を頂点とする扇形に形成され、その裏面中
心部に前記ひずみゲージ96が貼付されている。
そして、前記センサボディ95は、外周環状連続部95b
の外周部が第７図に示すように端面壁２に遊嵌されてそ
の外周部の裏面が外側環状受け面2cに当接支持されると
共に、各先端支持部95dが鍔部7aの裏面外周部に当接支
持された状態で装着されるようになっている。
尚、第５図中ｃは外周支持径線、ｄは各内周支持点P2
を通る内周支持径線を示しており、外周支持径線ｃが外
周環状受け面2cの内周端縁部に当接し、また、内周支持
径線ｄが鍔部7aの外周端縁部に当接する状態でセンサボ
ディ95の装着が行なわれるものである。
尚、この第２実施例は、請求項1,4,7,8,9に記載の発
明に対応している。
次に、第８図に示す本発明第３実施例について説明す
る。
この第３実施例は、請求項1,4,5,7,8に記載の発明に
対応しているもので、端面壁２の下面側に環状溝32aが
形成されている。
そして、センサボディ90は、外周部をアクチュエータ
12を収納したケース13の端面と端面壁２との間に挟持さ
れて軸方向に拘束されていると共に、内周部をボルト14
の頭部外周に形成された内周支持部14aに弾性力を持っ
て当接されることで軸方向に拘束されて支持されてい
る。
尚、この第３実施例では、第1,第２実施例と同様にセ
ンタリングワッシャ６の板厚をセンサボディ90の板厚よ
りも薄くしてセンサボディ90に初期歪みが与えられてい
る。また、荷重センサ９の内周に設けられたセンタリン
グワッシャ６は前記ボルト14により端面壁２に締結され
ている。
この第３実施例の場合、バウンド時に車輪側から荷重
入力があると、センサボディ90の撓み量が減るような変
形が生じ、リバウンド時にはこの撓み量が増す変形が生
じる。
次に、第９図の第４実施例の構成説明図に示す。この
第４実施例は、請求項1,4,5,7,8記載の発明に対応する
もので、第３実施例とは逆にセンサボディ90を端面壁２
の上側に設けた例であり、図において、9aは荷重センサ
のセンサボディ、9bは第３実施例と同様にセンサボディ
9aの外周部の挟持部分であり、センサボディ9aの内周部
がサスペンション部材ｃの内周支持部9dにこの内周側が
下がるような撓みを持って当接されている。
この第４実施例では、バウンド時に車輪側からサスペ
ンション部材9cに荷重が入力されると、センサボディ9a
の撓みが増し、リバウンド時にはその撓みが減る変形と
なる。
次に、第10図に示す本発明第５実施例について説明す
る。
この第５実施例は、請求項1,4,5,6,7,8に記載の発明
に対応した実施例であり、センサボディ90の内周部は、
第３実施例で示したボルト14と端面壁２とに挟持され、
センサボディ90の外周部は、端面壁２の下面の外周部に
配設されたワッシャ（外周支持部）56に当接されてお
り、センサボディ90には、このワッシャ56の厚み分だけ
初期歪みが与えられている。
従って、バウンド時に車輪側から端面壁２に荷重入力
があると、入力荷重に応じて、サスペンションボディ90
の撓みが開放され、リバウンド時には撓みが増す。
次に、第11図に示す第６実施例について説明する。
この実施例は、請求項1,4に対応しており、本実施例
では、荷重センサ69を構成するセンサボディ69aは、外
周部を端面壁２の下面に突設された外周支持部62aに支
持され、内周部はボルト14の内周支持部14aに当接状態
で初期撓みを有して取り付けられている。尚、69bはひ
ずみゲージである。
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
例えば、第12図は、請求項2,3に記載の発明の構成を
示す説明図であり、図中121はサスペンション部材を示
している。このサスペンション部材121は、例えば、ピ
ストンロッド上端部に形成されており、このサスペンシ
ョン部材121の上面に、センサボディ122が全長に亘って
貼付されている。この場合、センサボディ122には初期
歪みは与えられておらず、したがって、サスペンション
部材121の撓みにより入力荷重は検出できるがその向き
（バウンドかリバウンドか）は検出できない。
第13図も請求項2,3に記載の発明の構成を示す説明図
であって、図中131は、第12図と同様のサスペンション
部材であり、このサスペンション部材131の下面にセン
サボディ132が全長に亘って貼付されている。この場合
も、バウンドかリバウンドかの検出はできない。
また、実施例では、サスペンションユニットとして倒
立型のものを示しているが、正立型のものにも適用でき
る。また、このサスペンションユニットとしては、減衰
力を有した緩衝器や車高調整を行うもの等を用いること
ができる。
また、実施例では、センサとしてひずみゲージを用い
たが、その他に圧電素子等を用いることができる。
また、実施例では、ピストンロッドが回動する車両の
前輪側に用いられるサスペンションユニットを例にとっ
たが、これに限らず、連結ロッドが回動しない後輪側の
サスペンションユニットにも適用できることは云うまで
もない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の荷重センサ取付構造に
あっては、車体側部材に締結固定されたサスペンション
部材において、車体側部材に締結されて車体側部材に対
して相対変位しない内外周の一方と、車体側部材に拘束
されず車体側部材と相対変位する内外周の他方との間で
半径方向に延在された半径方向部に、内周支持部と外周
支持部とを設け、両支持部に対して軸方向変位を拘束し
た状態で環状のセンサボディを両支持部で支持した構成
としたため、センサボディには、締結荷重ならびにバウ
ンドストッパとの衝突荷重が入力されることがなく、こ
れにより、センサボディの剛性・強度を低くするでき、
入力荷重に対するひずみ倍率を大きくして検出精度を向
上させることができるという効果が得られ、かつ、温度
変化による締結トルク変化の影響を受けることがなく、
これによっても検出精度の向上を図ることができるとい
う効果が得られる（第１の目的を達成できる）。
さらに、請求項２記載の発明では、内外支持部に軸方
向の位置に差を持たせてセンサボディに初期撓みを与え
れば、ねじ上・ばね下両方向の入力荷重を定量的に検出
することができる。
請求項４記載の発明では、センサボディに初期撓みを
与えているから、ばね上・ばね下両方向の入力荷重を定
量的に検出することができる。しかも、センサボディの
板厚と、内外周支持部の軸方向の間隔差により荷重セン
サのセット荷重を決定することができようにしたため、
センサボディならびにサスペンション部材の製造時の寸
法管理のみによりセット荷重の設定が行え、セット荷重
のバラツキを少なくして高い検出精度を得ることができ
るとともに、組付作業時におけるセット荷重設定の手間
を省いて生産性を向上させることができるという効果が
得られ（第２の目的を達成できる）、加えて、この初期
撓みによる弾発力によりセンサボディの内外周の軸方向
の拘束を行っているから、この点でも、構成ならびに製
造手間の簡略化を図ることができる。
請求項５記載の発明では、センサボディに初期撓みを
与えてその弾性力によりセンサボディを軸方向に拘束す
る構成において、センサボディの内外周の一方は挟持す
る構成としたため、拘束が確実になるとともに、半径方
向部の変位に対する追従性に優れるという効果が得られ
る。
請求項６記載の発明では、内外周支持部の一方は、板
厚を変更可能なワッシャにより位置決めした構成とした
ため、ワッシャの板厚を変更するだけでセット荷重を任
意に設定でき、セット荷重の設定自由度が高い。
そして、請求項７記載の荷重センサ取付構造にあって
は、環状連続部から複数の梁部を突出させるとともに、
梁部を対称配置させ、この梁部にセンサを設けた構造と
したため、サスペンション部材の軸方向に対して直角方
向の荷重が作用してサスペンション部材の半径方向部に
傾きが生じた場合でも、梁部は常に支持部に当接した状
態に維持され、複数のひずみゲージの出力でブリッジ回
路を組むことにより、直角方向の荷重の有無に拘らず、
常に正確な軸方向荷重を検出することができるようにな
るという効果が得られる（第３の目的を達成できる）。
また、請求項８記載の荷重センサ取付構造にあって
は、梁部の幅の変化割合が一定となる部分にセンサを設
けた構造としたため、この変化割合が一定の部分では撓
み量が一定となり、センサの取付位置が半径方向にずれ
ても一定の検出値となるようにできるもので、したがっ
て、組付精度の影響を受けずに高い検出精度が得られ
る。
請求項９記載の発明では、梁部の先端の支持部とセン
サボディとを点接触させた構成としたため、センサボデ
ィとサスペンション部材との間で軸直角方向の力が作用
しても、この影響を受けることなく一定の検出状態を確
保して高い検出精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明第１実施例の荷重センサ取付構造を適用
した倒立型のショックアブソーバの主要部を示す断面
図、第２図は第１実施例における荷重センサを示す裏面
図、第３図は第２図における矢視Ａ図、第４図は第１実
施例における荷重センサ取付部の詳細を示す拡大断面
図、第５図は第２実施例の荷重センサ取付構造を示す裏
面図、第６図は同要部の拡大斜視図、第７図は同要部の
拡大断面図、第８図は本発明第３実施例の荷重センサ取
付構造を示す断面図、第９図は本発明第４実施例の構成
説明図、第10図は本発明第５実施例を示す断面図、第11
図は本発明第６実施例を示す断面図、第12図は請求項2,
3記載の発明の構成説明図、第13図は請求項2,3記載の発
明の構成説明図である。 １……シリンダ（サスペンション部材） ２……端面壁（半径方向部） 2c……外側環状受け面（外周支持部） ６……センタリングワッシャ ７……ブッシュ（サスペンション部材） 7a……鍔部（内周支持部） ９……荷重センサ 90……センサボディ 90b……内側環状連結部 90c……梁部 91……ひずみゲージ（センサ） 95……センサボディ 95b……外側環状連結部 95c……梁部 96……ひずみゲージ（センサ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−79412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−121723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6238（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−97634（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−37008（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 1/22 B60G 17/00 F16F 9/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ばね上とばね下との間に設けられて車体側
    部材に締結固定されたサスペンション部材と、 このサスペンション部材において前記車体側部材に締結
    固定された内外周の一方側と前記車体側部材に拘束され
    ない内外周の他方側との間で半径方向に延在されて、軸
    方向の荷重入力時に車体側部材に拘束されない内外周の
    他方側が、車体側部材に締結固定された内外周の一方側
    に対して軸方向に相対変位するよう弾性変形可能な半径
    方向部と、 板材により環状に形成されたセンサボディと、 このセンサボディに貼付されてセンサボディの撓みを検
    出するセンサと、 前記半径方向部に設けられ、前記半径方向部の内周側に
    配置されてセンサボディの内周の軸方向変位を拘束した
    状態で支持する内周支持部、および、前記半径方向部の
    外周側に配置されてセンサボディの外周の軸方向変位を
    拘束した状態で支持する外周支持部と、 を備えていることを特徴とする荷重センサ取付構造。
  2. 【請求項２】前記半径方向部の内外周支持部が同方向に
    向いて配置されて前記センサボディの一方の面を支持し
    ており、前記センサボディの内外周部が各支持部に貼付
    されることにより各支持部に軸方向に拘束されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の荷重センサ取付構造。
  3. 【請求項３】前記半径方向部は、内外周支持部の間が全
    長に亘って内外周支持部と同一面となるよう形成され、 前記センサボディは全体に亘って半径方向部に貼付され
    ていることを特徴とする請求項２記載の荷重センサ取付
    構造。
  4. 【請求項４】前記半径方向部の内外周支持部がそれぞれ
    異なる方向を向いて配置されて前記センサボディの表裏
    の異なる面を支持しているとともに、内外周支持部の軸
    方向の間隔が前記センサボディの板厚よりも小さな値と
    なるように設けられ、 前記センサボディは内外周支持部に初期撓みを持って支
    持され、この初期撓みによる弾性力により各支持部に軸
    方向に拘束されていることを特徴とする請求項１記載の
    荷重センサ取付構造。
  5. 【請求項５】前記センサボディの内外周部の少なくとも
    一方は、表裏両面から挟持されて内外周支持部の一方に
    軸方向に拘束されていることを特徴とする請求項４記載
    の荷重センサ取付構造。
  6. 【請求項６】前記内外周支持部のいずれか一方の支持部
    は、板厚が変更可能なワッシャにより位置決めされてい
    ることを特徴とする請求項４または５記載の荷重センサ
    取付構造。
  7. 【請求項７】前記センサボディが、環を形成した環状連
    続部と、この環状連続部から周方向へ環状の軸心を中心
    とした対称配置で突出した複数の梁部とで構成され、 これら梁部の先端部と前記環状連続部とが、それぞれ内
    周支持部と外周支持部との一方と他方に支持され、 少なくとも一対の対称位置の梁部に前記センサが設けら
    れていることを特徴とする請求項４ないし６記載の荷重
    センサ取付構造。
  8. 【請求項８】前記梁部は、環状連続部から先端へ向けて
    幅が小さくなるよう形成され、 この梁部の幅の変化割合が一定となる部分を有している
    とともに、この部分に前記センサが設けられていること
    を特徴とする請求項７記載の荷重センサ取付構造。
  9. 【請求項９】前記梁部の先端部が内外支持部に対して点
    接触する断面形状に形成されていることを特徴とする請
    求項７または８記載の荷重センサ取付構造。
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