JP2001281074A - 荷重検出装置 - Google Patents
荷重検出装置Info
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- JP2001281074A JP2001281074A JP2000093680A JP2000093680A JP2001281074A JP 2001281074 A JP2001281074 A JP 2001281074A JP 2000093680 A JP2000093680 A JP 2000093680A JP 2000093680 A JP2000093680 A JP 2000093680A JP 2001281074 A JP2001281074 A JP 2001281074A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁歪式荷重センサが過荷重を受けることなく
荷重を常に正確に検出することができ、その信頼性と耐
久性の向上を図ることができる荷重検出装置を提供する
こと。 【構成】 コイル３に電流を流して磁性体２を磁化し、
該磁性体２に荷重Ｗｔを加えてその磁気特性を変化さ
せ、この磁気特性の変化を電圧変化に変換して出力する
ことによって荷重Ｗｔを検出する磁歪式荷重センサ１を
備える荷重検出装置において、コイルスプリング６（弾
性体）を含んで構成される過荷重防止機構を前記磁歪式
荷重センサ１又はこれを含む荷重検出系に設ける。本発
明によれば、過荷重防止機構によって磁歪式荷重センサ
１の磁性体２に作用する荷重が磁性体２の許容荷重（弾
性限界荷重）よりも小さな最大負荷荷重以下に抑えられ
るため、磁性体２が塑性変形してその磁気特性が変化す
ることがなく、最大負荷荷重未満の荷重Ｗｔを常に正確
に検出することができ、当該磁歪式荷重センサ１の信頼
性と耐久性が高められる。
荷重を常に正確に検出することができ、その信頼性と耐
久性の向上を図ることができる荷重検出装置を提供する
こと。 【構成】 コイル３に電流を流して磁性体２を磁化し、
該磁性体２に荷重Ｗｔを加えてその磁気特性を変化さ
せ、この磁気特性の変化を電圧変化に変換して出力する
ことによって荷重Ｗｔを検出する磁歪式荷重センサ１を
備える荷重検出装置において、コイルスプリング６（弾
性体）を含んで構成される過荷重防止機構を前記磁歪式
荷重センサ１又はこれを含む荷重検出系に設ける。本発
明によれば、過荷重防止機構によって磁歪式荷重センサ
１の磁性体２に作用する荷重が磁性体２の許容荷重（弾
性限界荷重）よりも小さな最大負荷荷重以下に抑えられ
るため、磁性体２が塑性変形してその磁気特性が変化す
ることがなく、最大負荷荷重未満の荷重Ｗｔを常に正確
に検出することができ、当該磁歪式荷重センサ１の信頼
性と耐久性が高められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪式荷重センサ
によって荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置に関す
る。
によって荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】弾性体に作用する荷重を検出する荷重セ
ンサとしては歪ゲージ式ロードセルが知られており、こ
のロードセルは荷重を受けて弾性変形する弾性体の歪を
検出するものであって、この検出された歪に基づいて弾
性体に作用する荷重が算出される。
ンサとしては歪ゲージ式ロードセルが知られており、こ
のロードセルは荷重を受けて弾性変形する弾性体の歪を
検出するものであって、この検出された歪に基づいて弾
性体に作用する荷重が算出される。
【０００３】しかしながら、歪ゲージ式ロードセルは強
度的に弱く、ダイナミックレンジ（使用する荷重のレン
ジ）が広く取れないために定格荷重以上の力に対する許
容度が小さく、大きな定格のものは小さな荷重に対する
検出精度が確保できず、又、出力信号が微弱であるため
に信号処理回路が複雑化及びコストアップするという問
題があった。
度的に弱く、ダイナミックレンジ（使用する荷重のレン
ジ）が広く取れないために定格荷重以上の力に対する許
容度が小さく、大きな定格のものは小さな荷重に対する
検出精度が確保できず、又、出力信号が微弱であるため
に信号処理回路が複雑化及びコストアップするという問
題があった。
【０００４】そこで、本出願人は、磁歪式荷重センサに
よって荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置を先に提
案した（特開平１１−２４１９５５号公報参照）。この
荷重検出装置に用いられる磁歪式荷重センサは、コイル
に電流を流して磁性体を磁化し、該磁性体に荷重を加え
てその磁気特性を変化させ、この磁気特性の変化を電圧
変化に変換して出力することによって荷重を検出するも
のである。
よって荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置を先に提
案した（特開平１１−２４１９５５号公報参照）。この
荷重検出装置に用いられる磁歪式荷重センサは、コイル
に電流を流して磁性体を磁化し、該磁性体に荷重を加え
てその磁気特性を変化させ、この磁気特性の変化を電圧
変化に変換して出力することによって荷重を検出するも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁歪式
荷重センサにおいては磁性体が荷重を直接受けるため、
該磁性体が許容値以上の過荷重を受けたり、許容値未満
の荷重であってもこれを長時間繰り返し受けた場合には
磁性体が塑性変形してその磁気特性が変化し、センサと
しての出力感度が変化してしまうという問題があった。
荷重センサにおいては磁性体が荷重を直接受けるため、
該磁性体が許容値以上の過荷重を受けたり、許容値未満
の荷重であってもこれを長時間繰り返し受けた場合には
磁性体が塑性変形してその磁気特性が変化し、センサと
しての出力感度が変化してしまうという問題があった。
【０００６】ところで、磁歪式荷重センサは磁性体の弾
性変化域における磁性特性の変化を電圧変化として検出
するものであるため、磁性体の変位量は数μｍ〜数１０
μｍ程度であり、実用上は変位ゼロとして使用すること
ができる特長を有している。このため、該磁歪式荷重セ
ンサの据え付け条件の管理が困難であり、据え付け位置
がずれると、場合によっては荷重が許容値を超えてしま
うという問題があった。
性変化域における磁性特性の変化を電圧変化として検出
するものであるため、磁性体の変位量は数μｍ〜数１０
μｍ程度であり、実用上は変位ゼロとして使用すること
ができる特長を有している。このため、該磁歪式荷重セ
ンサの据え付け条件の管理が困難であり、据え付け位置
がずれると、場合によっては荷重が許容値を超えてしま
うという問題があった。
【０００７】又、磁歪式荷重センサの据え付けは固定で
あるため、路面の影響によって振動や重力加速度を受け
易い移動体等に磁歪式荷重センサを搭載した場合には、
該磁歪式荷重センサが容易に許容値以上の過荷重を受け
てしまうために正確な荷重の検出が不可能になるという
問題があった。
あるため、路面の影響によって振動や重力加速度を受け
易い移動体等に磁歪式荷重センサを搭載した場合には、
該磁歪式荷重センサが容易に許容値以上の過荷重を受け
てしまうために正確な荷重の検出が不可能になるという
問題があった。
【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、磁歪式荷重センサが過荷重を
受けることなく荷重を常に正確に検出することができ、
その信頼性と耐久性の向上を図ることができる荷重検出
装置を提供することにある。
で、その目的とする処は、磁歪式荷重センサが過荷重を
受けることなく荷重を常に正確に検出することができ、
その信頼性と耐久性の向上を図ることができる荷重検出
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、コイルに電流を流して磁性体を磁化し、
該磁性体に荷重を加えてその磁気特性を変化させ、この
磁気特性の変化を電圧変化に変換して出力することによ
って荷重を検出する磁歪式荷重センサを備える荷重検出
装置において、弾性体を含んで構成される過荷重防止機
構を前記磁歪式荷重センサ又はこれを含む荷重検出系に
設けたことを特徴とする。
め、本発明は、コイルに電流を流して磁性体を磁化し、
該磁性体に荷重を加えてその磁気特性を変化させ、この
磁気特性の変化を電圧変化に変換して出力することによ
って荷重を検出する磁歪式荷重センサを備える荷重検出
装置において、弾性体を含んで構成される過荷重防止機
構を前記磁歪式荷重センサ又はこれを含む荷重検出系に
設けたことを特徴とする。
【００１０】従って、本発明によれば、過荷重防止機構
によって磁歪式荷重センサの磁性体に作用する荷重が磁
性体の許容荷重よりも小さな最大負荷荷重以下に抑えら
れるため、磁性体が塑性変形してその磁気特性が変化す
ることがなく、最大負荷荷重未満の荷重を常に正確に検
出することができ、当該磁歪式荷重センサの信頼性と耐
久性が高められる。
によって磁歪式荷重センサの磁性体に作用する荷重が磁
性体の許容荷重よりも小さな最大負荷荷重以下に抑えら
れるため、磁性体が塑性変形してその磁気特性が変化す
ることがなく、最大負荷荷重未満の荷重を常に正確に検
出することができ、当該磁歪式荷重センサの信頼性と耐
久性が高められる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１２】＜実施の形態１＞図１（ａ）〜（ｃ）は本
発明の実施の形態１に係る荷重検出装置を構成する磁歪
式荷重センサの基本構成と作用を示す断面図、図２
（ａ）は同磁歪式荷重センサの磁性体に作用する荷重と
外部荷重との関係を示す図、同図（ｂ）は過荷重防止機
構のストッパまでの距離（隙間）と外部荷重との関係を
示す図である。
発明の実施の形態１に係る荷重検出装置を構成する磁歪
式荷重センサの基本構成と作用を示す断面図、図２
（ａ）は同磁歪式荷重センサの磁性体に作用する荷重と
外部荷重との関係を示す図、同図（ｂ）は過荷重防止機
構のストッパまでの距離（隙間）と外部荷重との関係を
示す図である。
【００１３】図１に示す磁歪式荷重センサ１において、
２は中実ロッド状の磁性体であって、その周囲にはコイ
ル３が巻装されており、これらの磁性体２とコイル３は
低炭素材や軟鋼材等の磁性材料から成る磁気シールドケ
ース４内に収納されている。
２は中実ロッド状の磁性体であって、その周囲にはコイ
ル３が巻装されており、これらの磁性体２とコイル３は
低炭素材や軟鋼材等の磁性材料から成る磁気シールドケ
ース４内に収納されている。
【００１４】ここで、上記磁性体２は、鉄系、鉄クロム
系、鉄ニッケル系、鉄コバルト系、純鉄、鉄ケイ素系、
鉄アルミニウム系、パーマロイ材等の磁性材料、軟磁性
材料又は超磁性材料によって構成されており、該磁性体
２の前記磁気シールドケース４から上方へ突出する上端
部はキャップ５によって覆われている。
系、鉄ニッケル系、鉄コバルト系、純鉄、鉄ケイ素系、
鉄アルミニウム系、パーマロイ材等の磁性材料、軟磁性
材料又は超磁性材料によって構成されており、該磁性体
２の前記磁気シールドケース４から上方へ突出する上端
部はキャップ５によって覆われている。
【００１５】上記キャップ５はアルミニウムやＳＵＳ等
で構成され、その一部が切り起こされて内側に直角に曲
げられ、内部には初期設定荷重Ｗ０が付与されたコイル
スプリング６が収納されている。そして、このコイルス
プリング６には非磁性材料から成るプレート７を介して
前記磁性体２の上端が当接されている。
で構成され、その一部が切り起こされて内側に直角に曲
げられ、内部には初期設定荷重Ｗ０が付与されたコイル
スプリング６が収納されている。そして、このコイルス
プリング６には非磁性材料から成るプレート７を介して
前記磁性体２の上端が当接されている。
【００１６】以上の構成を有する磁歪式荷重センサ１に
おいて、キャップ５とコイルスプリング６及びストッパ
としても機能する磁気シールドケース４は過荷重防止機
構を構成しており、この過荷重防止機構によって磁性体
２に作用する荷重Ｗｓが最大負荷荷重Ｗ１以下に抑えら
れる。尚、ストッパとして機能する磁気シールドケース
４は磁性体２よりも強度の高い材料によって構成されて
いる。
おいて、キャップ５とコイルスプリング６及びストッパ
としても機能する磁気シールドケース４は過荷重防止機
構を構成しており、この過荷重防止機構によって磁性体
２に作用する荷重Ｗｓが最大負荷荷重Ｗ１以下に抑えら
れる。尚、ストッパとして機能する磁気シールドケース
４は磁性体２よりも強度の高い材料によって構成されて
いる。
【００１７】次に、上記過荷重防止機構を備える磁歪式
荷重センサ１の作用について説明する。
荷重センサ１の作用について説明する。
【００１８】コイル３に電流を流すことによって磁性体
２が磁化されており、キャップ５の上面に作用する外部
荷重Ｗｔはコイルスプリング６及びプレート７を介して
磁性体２に伝達され、磁性体２には圧縮力として荷重Ｗ
ｓが軸方向に作用する。このように磁性体２に荷重Ｗｓ
が作用すると、磁歪効果によって磁性体２の透磁率が減
少して磁気特性が変化するため、この磁気特性の変化を
電圧変化に変換して出力することによって磁性体２に作
用する外部荷重Ｗｔが検出される。
２が磁化されており、キャップ５の上面に作用する外部
荷重Ｗｔはコイルスプリング６及びプレート７を介して
磁性体２に伝達され、磁性体２には圧縮力として荷重Ｗ
ｓが軸方向に作用する。このように磁性体２に荷重Ｗｓ
が作用すると、磁歪効果によって磁性体２の透磁率が減
少して磁気特性が変化するため、この磁気特性の変化を
電圧変化に変換して出力することによって磁性体２に作
用する外部荷重Ｗｔが検出される。
【００１９】ところで、外部荷重Ｗｔがコイルスプリン
グ６の初期設定荷重Ｗ０未満である場合（Ｗｔ＜Ｗ０）
には、コイルスプリング６は変形せず、図１（ａ）及び
図２（ｂ）に示すようにキャップ５と磁気シールドケー
ス４との間の隙間Ｌは初期値（外部荷重Ｗｔが作用しな
いとき（無負荷時）の初期隙間）Ｌ０に保持され、磁性
体２に作用する荷重Ｗｓは図２（ａ）に示すように外部
荷重Ｗｔの増減に対してリニアに変化する。
グ６の初期設定荷重Ｗ０未満である場合（Ｗｔ＜Ｗ０）
には、コイルスプリング６は変形せず、図１（ａ）及び
図２（ｂ）に示すようにキャップ５と磁気シールドケー
ス４との間の隙間Ｌは初期値（外部荷重Ｗｔが作用しな
いとき（無負荷時）の初期隙間）Ｌ０に保持され、磁性
体２に作用する荷重Ｗｓは図２（ａ）に示すように外部
荷重Ｗｔの増減に対してリニアに変化する。
【００２０】そして、外部荷重Ｗｔがコイルスプリング
６の初期設定荷重Ｗ0 以上に増加すると（Ｗ0 ≦Ｗ
t ）、コイルスプリング６が圧縮変形し始め、磁性体２
に作用する荷重Ｗｓは図２（ｂ）に示すように引き続い
て外部荷重Ｗｔの増減に対してリニアに変化するが、キ
ャップ５と磁気シールドケース４との間の隙間Ｌは図１
（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように外部荷重Ｗｔの増加
に逆比例してリニアに減少する。
６の初期設定荷重Ｗ0 以上に増加すると（Ｗ0 ≦Ｗ
t ）、コイルスプリング６が圧縮変形し始め、磁性体２
に作用する荷重Ｗｓは図２（ｂ）に示すように引き続い
て外部荷重Ｗｔの増減に対してリニアに変化するが、キ
ャップ５と磁気シールドケース４との間の隙間Ｌは図１
（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように外部荷重Ｗｔの増加
に逆比例してリニアに減少する。
【００２１】而して、外部荷重Ｗｔが磁性体２の最大負
荷荷重Ｗ１以上に増加すると（Ｗ１≦Ｗｔ）、図１
（ｃ）に示すようにキャップ５の下面が磁気シールドケ
ース４の上面に当接して両者間の隙間Ｌが図１（ｃ）及
び図２（ｂ）に示すようにゼロ（Ｌ＝０）となるととも
に、外部荷重Ｗｔの一部はストッパとして機能する磁気
シールドケース４によって受けられるため、磁性体２に
は図２（ａ）に示すように一定の最大負荷荷重Ｗ１が作
用し、磁性体２には最大負荷荷重Ｗ１以上の荷重が作用
することがない。ここで、最大負荷荷重Ｗ１は望ましく
は磁性体２の許容荷重（磁性体２の弾性限度荷重）の７
０％以下に設定すべきである。
荷荷重Ｗ１以上に増加すると（Ｗ１≦Ｗｔ）、図１
（ｃ）に示すようにキャップ５の下面が磁気シールドケ
ース４の上面に当接して両者間の隙間Ｌが図１（ｃ）及
び図２（ｂ）に示すようにゼロ（Ｌ＝０）となるととも
に、外部荷重Ｗｔの一部はストッパとして機能する磁気
シールドケース４によって受けられるため、磁性体２に
は図２（ａ）に示すように一定の最大負荷荷重Ｗ１が作
用し、磁性体２には最大負荷荷重Ｗ１以上の荷重が作用
することがない。ここで、最大負荷荷重Ｗ１は望ましく
は磁性体２の許容荷重（磁性体２の弾性限度荷重）の７
０％以下に設定すべきである。
【００２２】尚、外部荷重Ｗｔが磁性体２の最大負荷荷
重Ｗ１以上に増加してキャップ５の下面が図１（ｃ）に
示すように磁気シールドケース４の上面に当接した状態
では、厳密にはキャップ５と磁気シールドケース４が弾
性変形して縮んだ分だけ磁性体２には最大負荷荷重Ｗ１
よりも大きな荷重が作用するが、磁気シールドケース４
は磁性体２よりも可成り大きな面積で荷重を受けるため
に該磁気シールドケース４とキャップ５の弾性変形は極
めて小さく、従って、磁性体２に作用する荷重の増加分
は極めて小さく、しかも、最大負荷荷重Ｗ１は磁性体２
の許容荷重よりも小さい値（例えば、７０％以下）に設
定されているために問題は発生しない。
重Ｗ１以上に増加してキャップ５の下面が図１（ｃ）に
示すように磁気シールドケース４の上面に当接した状態
では、厳密にはキャップ５と磁気シールドケース４が弾
性変形して縮んだ分だけ磁性体２には最大負荷荷重Ｗ１
よりも大きな荷重が作用するが、磁気シールドケース４
は磁性体２よりも可成り大きな面積で荷重を受けるため
に該磁気シールドケース４とキャップ５の弾性変形は極
めて小さく、従って、磁性体２に作用する荷重の増加分
は極めて小さく、しかも、最大負荷荷重Ｗ１は磁性体２
の許容荷重よりも小さい値（例えば、７０％以下）に設
定されているために問題は発生しない。
【００２３】従って、本実施の形態に係る磁歪式荷重セ
ンサ１においては、過荷重防止機構によって磁性体２に
作用する荷重Ｗｓが磁性体２の許容荷重よりも小さな最
大負荷許容荷重Ｗ１以下に抑えられるため、磁性体２が
塑性変形してその磁気特性が変化することがなく、最大
負荷荷重Ｗ１未満の外部荷重Ｗｔを常に正確に検出する
ことができ、当該磁歪式荷重センサ１の信頼性と耐久性
が高められる。尚、磁歪式荷重センサ１を変位ゼロで使
用する場合、その使用領域（検出すべき外部荷重Ｗｔの
範囲）は図２に示すようにコイルスプリング６の初期設
定荷重Ｗ０以下の領域となる（０＜Ｗｔ≦Ｗ０）。そし
て、この場合、コイルスプリング６の初期設定荷重Ｗ０
を任意に調節することによって使用領域及び過荷重に対
する管理値を変更することができる。従って、コイルス
プリング６の初期設定荷重Ｗ０は磁歪式荷重センサ１の
最大使用荷重（検出すべき荷重の最大値）以上で磁性体
２の許容荷重未満の値に設定される。
ンサ１においては、過荷重防止機構によって磁性体２に
作用する荷重Ｗｓが磁性体２の許容荷重よりも小さな最
大負荷許容荷重Ｗ１以下に抑えられるため、磁性体２が
塑性変形してその磁気特性が変化することがなく、最大
負荷荷重Ｗ１未満の外部荷重Ｗｔを常に正確に検出する
ことができ、当該磁歪式荷重センサ１の信頼性と耐久性
が高められる。尚、磁歪式荷重センサ１を変位ゼロで使
用する場合、その使用領域（検出すべき外部荷重Ｗｔの
範囲）は図２に示すようにコイルスプリング６の初期設
定荷重Ｗ０以下の領域となる（０＜Ｗｔ≦Ｗ０）。そし
て、この場合、コイルスプリング６の初期設定荷重Ｗ０
を任意に調節することによって使用領域及び過荷重に対
する管理値を変更することができる。従って、コイルス
プリング６の初期設定荷重Ｗ０は磁歪式荷重センサ１の
最大使用荷重（検出すべき荷重の最大値）以上で磁性体
２の許容荷重未満の値に設定される。
【００２４】又、本実施の形態に係る磁歪式荷重センサ
１はコイルスプリング６の初期設定荷重Ｗ０よりも大き
な外部荷重Ｗｔが作用するとコイルスプリング６によっ
て変位することができるため、その据え付けの管理が容
易化する。
１はコイルスプリング６の初期設定荷重Ｗ０よりも大き
な外部荷重Ｗｔが作用するとコイルスプリング６によっ
て変位することができるため、その据え付けの管理が容
易化する。
【００２５】更に、本実施の形態に係る磁歪式荷重セン
サ１はその構造を大きく変えることなく構成されてコス
トダウンが図られるとともに、振動や衝撃等による過荷
重の作用を防ぐことができるために車両等の移動体への
搭載にも適したものとなる他、磁性体２として超磁歪材
や燒結金属等の脆い材料を用いた場合でも有効となる。
サ１はその構造を大きく変えることなく構成されてコス
トダウンが図られるとともに、振動や衝撃等による過荷
重の作用を防ぐことができるために車両等の移動体への
搭載にも適したものとなる他、磁性体２として超磁歪材
や燒結金属等の脆い材料を用いた場合でも有効となる。
【００２６】又、磁性体２の許容荷重に対して安全率を
低く設定することができるため、該磁性体２に対する定
格荷重を高く設定して検出感度を上げることができ、こ
れによって当該磁歪式荷重センサ１の温度特性及び耐ノ
イズ性の向上が図られる。
低く設定することができるため、該磁性体２に対する定
格荷重を高く設定して検出感度を上げることができ、こ
れによって当該磁歪式荷重センサ１の温度特性及び耐ノ
イズ性の向上が図られる。
【００２７】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図３及び図４に基づいて説明する。
態２を図３及び図４に基づいて説明する。
【００２８】図３及び図４は本実施の形態に係る荷重検
出装置を構成する磁歪式荷重センサの断面図であり、こ
れらの図においては図１に示したと同一要素には同一符
号を付しており、以下、それらについての説明は省略す
る。
出装置を構成する磁歪式荷重センサの断面図であり、こ
れらの図においては図１に示したと同一要素には同一符
号を付しており、以下、それらについての説明は省略す
る。
【００２９】図３に示す磁歪式荷重センサ１はキャップ
５の下部にナット部材８を進退自在に螺着したものであ
り、図４に示す磁歪式荷重センサ１はキャップ５の上部
にナット部材８を進退自在に螺着したものであって、そ
れぞれ磁歪式荷重センサ１においては、ナット部材８を
回してこれをキャップ５に対して上下動させることによ
ってコイルスプリング６の初期設定荷重を簡単に調整す
ることができる。
５の下部にナット部材８を進退自在に螺着したものであ
り、図４に示す磁歪式荷重センサ１はキャップ５の上部
にナット部材８を進退自在に螺着したものであって、そ
れぞれ磁歪式荷重センサ１においては、ナット部材８を
回してこれをキャップ５に対して上下動させることによ
ってコイルスプリング６の初期設定荷重を簡単に調整す
ることができる。
【００３０】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図５に基づいて説明する。尚、図５は本実施の形
態に係る荷重検出装置を構成する磁歪式荷重センサの断
面図であり、本図においては図３に示したと同一要素に
は同一符号を付しており、以下、それらについての説明
は省略する。
態３を図５に基づいて説明する。尚、図５は本実施の形
態に係る荷重検出装置を構成する磁歪式荷重センサの断
面図であり、本図においては図３に示したと同一要素に
は同一符号を付しており、以下、それらについての説明
は省略する。
【００３１】本実施の形態に係る磁歪式荷重センサ１
は、過荷重防止機構を構成するストッパを当該荷重セン
サ１以外の周辺部材９で構成したものである。即ち、磁
歪式荷重センサ１のキャップ５の上端からアーム部５ａ
を一体に横方向に突設し、このアーム部５ａと周辺部材
９の上面との隙間Ｌ０をキャップ５と磁気シールドケー
ス４との隙間Ｌ１よりも小さく（Ｌ０＜Ｌ１）設定して
いる。
は、過荷重防止機構を構成するストッパを当該荷重セン
サ１以外の周辺部材９で構成したものである。即ち、磁
歪式荷重センサ１のキャップ５の上端からアーム部５ａ
を一体に横方向に突設し、このアーム部５ａと周辺部材
９の上面との隙間Ｌ０をキャップ５と磁気シールドケー
ス４との隙間Ｌ１よりも小さく（Ｌ０＜Ｌ１）設定して
いる。
【００３２】而して、磁歪式荷重センサ１に外部荷重Ｗ
ｔとして磁性体２の最大負荷荷重よりも大きな荷重が作
用した場合には、キャップ５のアーム部５ａが周辺部材
９の上面に当接して外部荷重Ｗｔの一部が周辺部材９に
よって受けられるため、磁歪式荷重センサ１が過荷重か
ら保護されてその薄肉化及び軽量化が可能となる。尚、
本実施の形態に係る磁歪式荷重センサ１によっても前記
実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
ｔとして磁性体２の最大負荷荷重よりも大きな荷重が作
用した場合には、キャップ５のアーム部５ａが周辺部材
９の上面に当接して外部荷重Ｗｔの一部が周辺部材９に
よって受けられるため、磁歪式荷重センサ１が過荷重か
ら保護されてその薄肉化及び軽量化が可能となる。尚、
本実施の形態に係る磁歪式荷重センサ１によっても前記
実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
【００３３】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４を図６〜図９に基づいて説明する。尚、図６〜図９
は本実施の形態に係る荷重検出装置を構成する磁歪式荷
重センサの断面図である。
態４を図６〜図９に基づいて説明する。尚、図６〜図９
は本実施の形態に係る荷重検出装置を構成する磁歪式荷
重センサの断面図である。
【００３４】図６に示す磁歪式荷重センサ１は、上ケー
ス４ａと下ケース４ｂを複数のボルト１０によって結合
される磁気シールドケース４の下ケース４ｂ内にベース
１１を上下動自在に嵌装し、下ケース４ｂ内のベース１
１との間にコイルスプリング６を収納して構成されてい
る。そして、磁性体２の下端はベース１１によって受け
られ、同磁性体２の上ケース４ａから上方へ突出する上
端部にはキャップ５が被着され、該キャップ５と磁気シ
ールドケース４（上ケース４ａ）の上面との間には初期
隙間（無負荷時の隙間）Ｌ０が形成されている。
ス４ａと下ケース４ｂを複数のボルト１０によって結合
される磁気シールドケース４の下ケース４ｂ内にベース
１１を上下動自在に嵌装し、下ケース４ｂ内のベース１
１との間にコイルスプリング６を収納して構成されてい
る。そして、磁性体２の下端はベース１１によって受け
られ、同磁性体２の上ケース４ａから上方へ突出する上
端部にはキャップ５が被着され、該キャップ５と磁気シ
ールドケース４（上ケース４ａ）の上面との間には初期
隙間（無負荷時の隙間）Ｌ０が形成されている。
【００３５】而して、磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔ
がコイルスプリング６の初期設定荷重を超えるとコイル
スプリング６が圧縮変形してキャップ５と磁性体２及び
ベース１１が一体的に下動し、キャップ５が磁気シール
ドケース４（上ケース４ａ）の上面に当接して両者間の
隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になった後は外部荷重Ｗｔの一
部は磁気シールドケース４によって受けられるため、磁
性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作用することがな
い。
がコイルスプリング６の初期設定荷重を超えるとコイル
スプリング６が圧縮変形してキャップ５と磁性体２及び
ベース１１が一体的に下動し、キャップ５が磁気シール
ドケース４（上ケース４ａ）の上面に当接して両者間の
隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になった後は外部荷重Ｗｔの一
部は磁気シールドケース４によって受けられるため、磁
性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作用することがな
い。
【００３６】図７に示す磁歪式荷重センサ１は、センサ
本体を構成する磁性体２とコイル３及び磁気シールドケ
ース４の全体を別のケース１２内に収納するとともに、
これらをコイルスプリング６で上方に付勢したものであ
って、外部荷重Ｗｔが作用しない無負荷時には磁性体２
の上端はケース１２から所定高さＬ０だけ突出してい
る。
本体を構成する磁性体２とコイル３及び磁気シールドケ
ース４の全体を別のケース１２内に収納するとともに、
これらをコイルスプリング６で上方に付勢したものであ
って、外部荷重Ｗｔが作用しない無負荷時には磁性体２
の上端はケース１２から所定高さＬ０だけ突出してい
る。
【００３７】而して、磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔ
がコイルスプリング６の初期設定荷重を超えると、コイ
ルスプリング６が圧縮変形して磁性体２がコイルスプリ
ング６及び磁気シールドケース４と共に下動し、磁性体
２の上端がケース１２内に埋没して磁性体２の突出高さ
Ｌがゼロ（Ｌ＝０）となった後は外部荷重Ｗｔの一部は
ケース１２によって受けられるため、磁性体２に最大負
荷荷重以上の過荷重が作用することがない。
がコイルスプリング６の初期設定荷重を超えると、コイ
ルスプリング６が圧縮変形して磁性体２がコイルスプリ
ング６及び磁気シールドケース４と共に下動し、磁性体
２の上端がケース１２内に埋没して磁性体２の突出高さ
Ｌがゼロ（Ｌ＝０）となった後は外部荷重Ｗｔの一部は
ケース１２によって受けられるため、磁性体２に最大負
荷荷重以上の過荷重が作用することがない。
【００３８】図８に示す磁歪式荷重センサ１は、磁性体
２，２’とコイル３，３’及び磁気シールドケース４，
４’から成る一対のセンサ本体を上下に同軸的に配置し
て両者を複数のボルト１０で結合したものであって、両
センサ本体はブラケット１０１にボルト１０で共締めさ
れて固定されている。そして、各磁性体２，２’の一端
を受けるベース（バネ受け）１１，１１’の間にはコイ
ルスプリング６が介装されている。そして、無負荷時に
は各磁性体２，２’の他端は磁気シールドケース４，
４’からそれぞれ所定高さＬ0 だけ突出している。
２，２’とコイル３，３’及び磁気シールドケース４，
４’から成る一対のセンサ本体を上下に同軸的に配置し
て両者を複数のボルト１０で結合したものであって、両
センサ本体はブラケット１０１にボルト１０で共締めさ
れて固定されている。そして、各磁性体２，２’の一端
を受けるベース（バネ受け）１１，１１’の間にはコイ
ルスプリング６が介装されている。そして、無負荷時に
は各磁性体２，２’の他端は磁気シールドケース４，
４’からそれぞれ所定高さＬ0 だけ突出している。
【００３９】而して、本磁歪式荷重センサ１において
は、磁性体２，２’は同一材料で構成されており、外部
荷重Ｗｔが上方から磁性体２に作用した場合にはコイル
３に発生する電圧Ｖ１が変化し、コイル３’に発生する
電圧Ｖ２は変化しないため、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は異な
る値を示す。又、外部荷重Ｗｔが下方から磁性体２’に
作用した場合には、逆にコイル３’に発生する電圧Ｖ２
が変化し、コイル３に発生する電圧Ｖ１は変化しないた
め、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は異なる値を示す。従って、電
圧Ｖ１，Ｖ２の差ΔＶ（＝Ｖ２−Ｖ１）の符号によって
外部荷重Ｗｔの作用方向も検出することができる。
は、磁性体２，２’は同一材料で構成されており、外部
荷重Ｗｔが上方から磁性体２に作用した場合にはコイル
３に発生する電圧Ｖ１が変化し、コイル３’に発生する
電圧Ｖ２は変化しないため、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は異な
る値を示す。又、外部荷重Ｗｔが下方から磁性体２’に
作用した場合には、逆にコイル３’に発生する電圧Ｖ２
が変化し、コイル３に発生する電圧Ｖ１は変化しないた
め、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は異なる値を示す。従って、電
圧Ｖ１，Ｖ２の差ΔＶ（＝Ｖ２−Ｖ１）の符号によって
外部荷重Ｗｔの作用方向も検出することができる。
【００４０】ところで、各コイル３，３’に発生する電
圧Ｖ１，Ｖ２は環境条件（温度や湿度）等の影響を受け
るが、本磁歪式荷重センサ１においては、電圧Ｖ１，Ｖ
２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出するこ
とによって環境条件等の影響を受けることなく外部荷重
Ｗｔとその作用方向を高精度に検出することができる。
圧Ｖ１，Ｖ２は環境条件（温度や湿度）等の影響を受け
るが、本磁歪式荷重センサ１においては、電圧Ｖ１，Ｖ
２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出するこ
とによって環境条件等の影響を受けることなく外部荷重
Ｗｔとその作用方向を高精度に検出することができる。
【００４１】そして、各磁性体２，２’に外部荷重Ｗｔ
が上下の何れの方向から作用しても、該外部荷重Ｗｔが
コイルスプリング６の初期設定荷重を超えるとコイルス
プリング６が圧縮変形して磁性体２，２’がベース１
１，１１’と共に移動し、各磁性体２，２’の端部が磁
気シールドケース４，４’内に埋没して各磁性体２，
２’の突出高さＬがゼロ（Ｌ＝０）となった後は外部荷
重Ｗｔの一部は磁気シールドケース４，４’によって受
けられるため、各磁性体２，２’に最大負荷荷重以上の
過荷重が作用することがない。
が上下の何れの方向から作用しても、該外部荷重Ｗｔが
コイルスプリング６の初期設定荷重を超えるとコイルス
プリング６が圧縮変形して磁性体２，２’がベース１
１，１１’と共に移動し、各磁性体２，２’の端部が磁
気シールドケース４，４’内に埋没して各磁性体２，
２’の突出高さＬがゼロ（Ｌ＝０）となった後は外部荷
重Ｗｔの一部は磁気シールドケース４，４’によって受
けられるため、各磁性体２，２’に最大負荷荷重以上の
過荷重が作用することがない。
【００４２】図９に示す磁歪式荷重センサ１は、図７に
示したものを上下に一対組み付けて構成されるものであ
って、これによっても図８に示した磁歪式荷重センサ１
と同様に各コイル３，３’に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の
差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出することに
よって外部荷重Ｗｔを高精度に検出することができると
ともに、各磁性体２，２’を過荷重から有効に保護する
ことができる。
示したものを上下に一対組み付けて構成されるものであ
って、これによっても図８に示した磁歪式荷重センサ１
と同様に各コイル３，３’に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の
差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出することに
よって外部荷重Ｗｔを高精度に検出することができると
ともに、各磁性体２，２’を過荷重から有効に保護する
ことができる。
【００４３】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５を図１０及び図１１に基づいて説明する。尚、図１
０及び図１１は本実施の形態に係る荷重検出装置の断面
図である。
態５を図１０及び図１１に基づいて説明する。尚、図１
０及び図１１は本実施の形態に係る荷重検出装置の断面
図である。
【００４４】本実施の形態に係る荷重検出装置は過荷重
防止機構を磁歪式荷重センサ１以外の要素を用いて構成
したものである。
防止機構を磁歪式荷重センサ１以外の要素を用いて構成
したものである。
【００４５】図１０に示す荷重検出装置においては、磁
性体２とコイル３及び磁気シールドケース４で構成され
るの磁歪式荷重センサ１が複数のボルト１０によって取
付ベース１３上に取り付けられている。ここで、取付ベ
ース１３はその一端は支軸１４によって上下に回動自在
に枢着されており、他端は初期設定荷重Ｗ０が付与され
たコイルスプリング６によって弾性支持されている。
性体２とコイル３及び磁気シールドケース４で構成され
るの磁歪式荷重センサ１が複数のボルト１０によって取
付ベース１３上に取り付けられている。ここで、取付ベ
ース１３はその一端は支軸１４によって上下に回動自在
に枢着されており、他端は初期設定荷重Ｗ０が付与され
たコイルスプリング６によって弾性支持されている。
【００４６】そして、磁歪式荷重センサ１の磁性体２の
磁気シールドケース４から上方へ突出する上端部にはキ
ャップ５が被着されている。又、キャップ５の上面には
荷重伝達部材１５が当接しており、この荷重伝達部材１
５とストッパ１６との間には隙間Ｌ０が形成されてい
る。尚、本荷重検出装置においては、コイルスプリング
６や取付ベース１３、ストッパ１６等によって過荷重防
止機構が構成されている。
磁気シールドケース４から上方へ突出する上端部にはキ
ャップ５が被着されている。又、キャップ５の上面には
荷重伝達部材１５が当接しており、この荷重伝達部材１
５とストッパ１６との間には隙間Ｌ０が形成されてい
る。尚、本荷重検出装置においては、コイルスプリング
６や取付ベース１３、ストッパ１６等によって過荷重防
止機構が構成されている。
【００４７】而して、荷重伝達部材１５とキャップ５を
介して磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔがコイルスプリ
ング６の初期設定荷重を超えると、コイルスプリング６
が圧縮変形して取付ベース１３が支軸１４を中心として
下方に回動するため、荷重伝達部材１５と磁歪式荷重セ
ンサ１も同方向に回動し、荷重伝達部材１５がストッパ
１６に当接して両者間の隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になっ
た後は外部荷重Ｗｔの一部はストッパ１６によって受け
られるため、磁性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作
用することがない。尚、ストッパ１６としては磁性体２
の断面積よりも大きな断面積を有するもの、或は磁性体
２よりも強度の高い材料で構成されたものが使用され
る。
介して磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔがコイルスプリ
ング６の初期設定荷重を超えると、コイルスプリング６
が圧縮変形して取付ベース１３が支軸１４を中心として
下方に回動するため、荷重伝達部材１５と磁歪式荷重セ
ンサ１も同方向に回動し、荷重伝達部材１５がストッパ
１６に当接して両者間の隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になっ
た後は外部荷重Ｗｔの一部はストッパ１６によって受け
られるため、磁性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作
用することがない。尚、ストッパ１６としては磁性体２
の断面積よりも大きな断面積を有するもの、或は磁性体
２よりも強度の高い材料で構成されたものが使用され
る。
【００４８】又、図１１に示す荷重検出装置は、図８に
示した磁歪式荷重センサ１をストッパとして機能する固
定部材１７内に固定したものであって、各磁性体２，
２’が固定部材１７から外方へ突出する先端部に荷重伝
達部材１８，１８’を介して外部荷重Ｗｔを受ける。こ
こで、荷重伝達部材１８，１８’は部材１０２に固定さ
れており、荷重センサ１は上下方向のみの外部荷重Ｗｔ
を受けるためにコイル３，３’に電圧の差が生じる。そ
して、各コイル３，３’に発生する電圧の差を差動出力
として検出することによって環境条件等の影響を受ける
ことなく外部荷重Ｗｔを高精度に検出することができ
る。
示した磁歪式荷重センサ１をストッパとして機能する固
定部材１７内に固定したものであって、各磁性体２，
２’が固定部材１７から外方へ突出する先端部に荷重伝
達部材１８，１８’を介して外部荷重Ｗｔを受ける。こ
こで、荷重伝達部材１８，１８’は部材１０２に固定さ
れており、荷重センサ１は上下方向のみの外部荷重Ｗｔ
を受けるためにコイル３，３’に電圧の差が生じる。そ
して、各コイル３，３’に発生する電圧の差を差動出力
として検出することによって環境条件等の影響を受ける
ことなく外部荷重Ｗｔを高精度に検出することができ
る。
【００４９】そして、各磁性体２，２’に作用する外部
荷重Ｗｔがコイルスプリング６の初期設定荷重を超える
と、コイルスプリング６が圧縮変形して磁性体２，２’
が移動し、各磁性体２，２’の端部が固定部材１７内に
埋没してその突出高さＬ０がゼロ（Ｌ０＝０）となった
後は外部荷重Ｗｔの一部は固定部材１７によって受けら
れるため、各磁性体２，２’に最大負荷荷重以上の過荷
重が作用することがない。
荷重Ｗｔがコイルスプリング６の初期設定荷重を超える
と、コイルスプリング６が圧縮変形して磁性体２，２’
が移動し、各磁性体２，２’の端部が固定部材１７内に
埋没してその突出高さＬ０がゼロ（Ｌ０＝０）となった
後は外部荷重Ｗｔの一部は固定部材１７によって受けら
れるため、各磁性体２，２’に最大負荷荷重以上の過荷
重が作用することがない。
【００５０】尚、本荷重検出装置においては、コイルス
プリング６と固定部材１７によって過荷重防止機構が構
成されている。
プリング６と固定部材１７によって過荷重防止機構が構
成されている。
【００５１】＜実施の形態６＞次に、本発明の実施の形
態６を図１２及び図１３に基づいて説明する。尚、図１
２は本実施の形態に係る荷重検出装置の断面図、図１３
は板バネの断面図であり、図１２においては図１０に示
したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それ
らについての説明は省略する。
態６を図１２及び図１３に基づいて説明する。尚、図１
２は本実施の形態に係る荷重検出装置の断面図、図１３
は板バネの断面図であり、図１２においては図１０に示
したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それ
らについての説明は省略する。
【００５２】本実施の形態に係る荷重検出装置は図１０
に示した前記実施の形態５に係る荷重検出装置の過荷重
防止機構を構成するコイルスプリング６に代えて板バネ
１９を使用したものであって、板バネ１９は図１３に示
すように予め曲げられ、その一端は図１２に示すように
ボルト２０にてフレーム２１に固定され、他端はストッ
パ１６の下面に当接されており、該板バネ１９が図示の
ように水平に保持されることによってこれに初期設定荷
重が付与されている。
に示した前記実施の形態５に係る荷重検出装置の過荷重
防止機構を構成するコイルスプリング６に代えて板バネ
１９を使用したものであって、板バネ１９は図１３に示
すように予め曲げられ、その一端は図１２に示すように
ボルト２０にてフレーム２１に固定され、他端はストッ
パ１６の下面に当接されており、該板バネ１９が図示の
ように水平に保持されることによってこれに初期設定荷
重が付与されている。
【００５３】而して、荷重伝達部材１５とキャップ５を
介して磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔが板バネ１９の
初期設定荷重を超えると、板バネ１９がボルト２０を中
心として下方へ撓んで荷重伝達部材１５と磁歪式荷重セ
ンサ１が下方へ移動し、荷重伝達部材１５がストッパ１
６に当接して両者間の隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になった
後は外部荷重Ｗｔの一部はストッパ１６によって受けら
れるため、磁性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作用
することがない。
介して磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔが板バネ１９の
初期設定荷重を超えると、板バネ１９がボルト２０を中
心として下方へ撓んで荷重伝達部材１５と磁歪式荷重セ
ンサ１が下方へ移動し、荷重伝達部材１５がストッパ１
６に当接して両者間の隙間Ｌがゼロ（Ｌ＝０）になった
後は外部荷重Ｗｔの一部はストッパ１６によって受けら
れるため、磁性体２に最大負荷荷重以上の過荷重が作用
することがない。
【００５４】＜実施の形態７＞次に、本発明の実施の形
態を図１４に基づいて説明する。
態を図１４に基づいて説明する。
【００５５】図１４は本実施の形態に係る荷重検出装置
を構成する磁歪式荷重センサ１の断面図であり、本実施
の形態に係る磁歪式荷重センサ１は図６に示す前記実施
の形態４に係る磁歪式荷重センサ１のコイルスプリン１
９に代えて圧縮性流体２２を弾性体として用いたもので
ある。尚、図１４においては図６に示したと同一要素に
は同一符号を付しており、以下、それらについての説明
は省略する。
を構成する磁歪式荷重センサ１の断面図であり、本実施
の形態に係る磁歪式荷重センサ１は図６に示す前記実施
の形態４に係る磁歪式荷重センサ１のコイルスプリン１
９に代えて圧縮性流体２２を弾性体として用いたもので
ある。尚、図１４においては図６に示したと同一要素に
は同一符号を付しており、以下、それらについての説明
は省略する。
【００５６】即ち、本実施の形態に係る磁歪式荷重セン
サ１においては、磁気シールドケース４の下ケース４ｂ
内のベース１１によって画成された密閉空間Ｓ内に圧縮
性流体２２として空気、窒素ガス、アルゴンガス等の不
活性ガスがガス充填口２３から充填されている。尚、図
１４において、２４はバルブである。
サ１においては、磁気シールドケース４の下ケース４ｂ
内のベース１１によって画成された密閉空間Ｓ内に圧縮
性流体２２として空気、窒素ガス、アルゴンガス等の不
活性ガスがガス充填口２３から充填されている。尚、図
１４において、２４はバルブである。
【００５７】而して、磁性体２に作用する外部荷重Ｗｔ
が圧縮性流体２２の初期設定荷重を超えると該圧縮性流
体２２が圧縮されてキャップ５と磁性体２及びベース１
１が一体的に下動し、キャップ５が磁気シールドケース
４（上ケース４ａ）の上面に当接して両者間の隙間Ｌが
ゼロ（Ｌ＝０）になった後は外部荷重Ｗｔの一部は磁気
シールドケース４によって受けられるため、磁性体２に
最大負荷荷重以上の過荷重が作用することがない。
が圧縮性流体２２の初期設定荷重を超えると該圧縮性流
体２２が圧縮されてキャップ５と磁性体２及びベース１
１が一体的に下動し、キャップ５が磁気シールドケース
４（上ケース４ａ）の上面に当接して両者間の隙間Ｌが
ゼロ（Ｌ＝０）になった後は外部荷重Ｗｔの一部は磁気
シールドケース４によって受けられるため、磁性体２に
最大負荷荷重以上の過荷重が作用することがない。
【００５８】＜実施の形態８＞次に、本発明の実施の形
態を図１５に基づいて説明する。尚、図１５は本実施の
形態に係る荷重検出装置の断面図である。
態を図１５に基づいて説明する。尚、図１５は本実施の
形態に係る荷重検出装置の断面図である。
【００５９】本実施の形態に係る荷重検出装置も前記実
施の形態５と同様に過荷重防止機構を磁歪式荷重センサ
１以外の要素を用いて構成したものであるが、本実施の
形態では過荷重防止機構の一部を構成するコイルスプリ
ング６の初期設定荷重を磁歪式荷重センサ１の最大使用
荷重未満としたことを特徴とする。尚、図１５において
は図１０に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。
施の形態５と同様に過荷重防止機構を磁歪式荷重センサ
１以外の要素を用いて構成したものであるが、本実施の
形態では過荷重防止機構の一部を構成するコイルスプリ
ング６の初期設定荷重を磁歪式荷重センサ１の最大使用
荷重未満としたことを特徴とする。尚、図１５において
は図１０に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。
【００６０】而して、本実施の形態においても前記実施
の形態５と同様の効果が得られるが、前述のように本実
施の形態ではコイルスプリング６の初期設定荷重を磁歪
式荷重センサ１の最大使用荷重未満としたため、磁歪式
荷重センサ１にその最大使用荷重以上の外力が作用せ
ず、その耐久性向上が図られるという効果が得られる。
の形態５と同様の効果が得られるが、前述のように本実
施の形態ではコイルスプリング６の初期設定荷重を磁歪
式荷重センサ１の最大使用荷重未満としたため、磁歪式
荷重センサ１にその最大使用荷重以上の外力が作用せ
ず、その耐久性向上が図られるという効果が得られる。
【００６１】尚、以上の実施の形態においては、過荷重
防止機構を構成する弾性体をコイルスプリング、板バネ
又は圧縮性流体で構成したが、弾性体を皿バネ、硬質ゴ
ム、高分子エラストマー等で構成しても良い。
防止機構を構成する弾性体をコイルスプリング、板バネ
又は圧縮性流体で構成したが、弾性体を皿バネ、硬質ゴ
ム、高分子エラストマー等で構成しても良い。
【００６２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、コイルに電流を流して磁性体を磁化し、該磁性
体に荷重を加えてその磁気特性を変化させ、この磁気特
性の変化を電圧変化に変換して出力することによって荷
重を検出する磁歪式荷重センサを備える荷重検出装置に
おいて、弾性体を含んで構成される過荷重防止機構を前
記磁歪式荷重センサ又はこれを含む荷重検出系に設けた
ため、磁歪式荷重センサに過荷重が作用することがな
く、該磁歪式荷重センサによって荷重を常に正確に検出
することができ、磁歪式荷重センサの信頼性と耐久性の
向上を図ることができるという効果が得られる。
よれば、コイルに電流を流して磁性体を磁化し、該磁性
体に荷重を加えてその磁気特性を変化させ、この磁気特
性の変化を電圧変化に変換して出力することによって荷
重を検出する磁歪式荷重センサを備える荷重検出装置に
おいて、弾性体を含んで構成される過荷重防止機構を前
記磁歪式荷重センサ又はこれを含む荷重検出系に設けた
ため、磁歪式荷重センサに過荷重が作用することがな
く、該磁歪式荷重センサによって荷重を常に正確に検出
することができ、磁歪式荷重センサの信頼性と耐久性の
向上を図ることができるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの基本構成と作用を示す断面図
である。
成する磁歪式荷重センサの基本構成と作用を示す断面図
である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る磁歪式荷重センサ
の磁性体に作用する荷重と外部荷重との関係を示す図及
び過荷重防止機構のストッパまでの距離（隙間）と外部
荷重との関係を示す図である。
の磁性体に作用する荷重と外部荷重との関係を示す図及
び過荷重防止機構のストッパまでの距離（隙間）と外部
荷重との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置を構
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る荷重検出装置の
断面図である。
断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る荷重検出装置の
断面図である。
断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
断面図である。
断面図である。
【図１３】板バネの断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態７に係る荷重検出装置を
構成する磁歪式荷重センサの断面図である。
構成する磁歪式荷重センサの断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態８に係る荷重検出装置の
断面図である。
断面図である。
１ 磁歪式荷重センサ ２，２’ 磁性体 ３，３’ コイル ４，４’ 磁気シールドムース（ストッパ） ６ コイルスプリング（弾性体） ９ 周辺部材（ストッパ） １２ ケース（ストッパ） １５ 荷重伝達部材 １６ ストッパ １８，１８’ 荷重伝達部材 １９ 板バネ（弾性体） ２２ 圧縮性流体（弾性体） Ｌ０ 初期隙間 Ｗ０ 初期設定荷重 Ｗ１ 最大負荷荷重
Claims (7)
- 【請求項１】 コイルに電流を流して磁性体を磁化し、
該磁性体に荷重を加えてその磁気特性を変化させ、この
磁気特性の変化を電圧変化に変換して出力することによ
って荷重を検出する磁歪式荷重センサを備える荷重検出
装置において、 弾性体を含んで構成される過荷重防止機構を前記磁歪式
荷重センサ又はこれを含む荷重検出系に設けたことを特
徴とする荷重検出装置。 - 【請求項２】 前記過荷重防止機構の弾性体に前記磁歪
式荷重センサの最大使用荷重以上で磁性体の許容荷重未
満の初期設定荷重を付与することを特徴とする請求項１
記載の荷重検出装置。 - 【請求項３】 前記過荷重防止機構の弾性体をコイルス
プリング、皿バネ、板バネ、硬質ゴム、高分子エラスト
マー又は圧縮性流体で構成したことを特徴とする請求項
１又は２記載の荷重検出装置。 - 【請求項４】 前記磁歪式荷重センサの磁性体に作用す
る最大負荷荷重を該磁性体の許容荷重の７０％以下に設
定したことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。 - 【請求項５】 前記磁歪式荷重センサの磁性体よりも面
積が大きいか又は強度が高い部材をストッパとして用
い、初期設定荷重よりも大きな荷重に対しては前記過荷
重防止機構の弾性体を変形させて荷重伝達部材を前記ス
トッパに当接させ、磁性体に作用する荷重が最大負荷荷
重を超えないようにしたことを特徴とする請求項１〜３
又は４記載の荷重検出装置。 - 【請求項６】 前記磁歪式荷重センサの磁性体に荷重が
作用しない無負荷時には前記荷重伝達部材とストッパと
の間に初期隙間を設けることを特徴とする請求項５記載
の荷重検出装置。 - 【請求項７】 前記初期設定荷重を前記磁歪式荷重セン
サの最大使用荷重未満としたことを特徴とする請求項５
記載の荷重検出装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000093680A JP2001281074A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 荷重検出装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093680A JP2001281074A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 荷重検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281074A true JP2001281074A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18608832
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000093680A Pending JP2001281074A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 荷重検出装置 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003102526A1 (fr) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de charge |
| EP1605239A2 (en) | 2004-06-07 | 2005-12-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Load detector and transport equipment including the same |
| WO2007004472A1 (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 磁歪式荷重センサおよびそれを備えた移動体 |
| JPWO2006129857A1 (ja) * | 2005-06-03 | 2009-01-08 | 国立大学法人大阪大学 | 歩行ロボット及びその制御方法 |
| US7913579B2 (en) | 2008-05-16 | 2011-03-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnetostrictive load sensor and movable unit comprising same |
| CN102353721A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-02-15 | 中北大学 | 一种基于超磁致伸缩材料的激振检振一体化系统 |
| CN104487809A (zh) * | 2012-12-11 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 电磁致动器的可动元件位置检测装置和方法 |
| JP2016518596A (ja) * | 2013-04-08 | 2016-06-23 | バイエルン エンジニアリング ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 重量検出手段を有する輸送レールシステム |
| WO2022034863A1 (ja) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | アルプスアルパイン株式会社 | 荷重センサ装置 |
| DE202023100311U1 (de) | 2022-01-26 | 2023-05-08 | Alps Alpine Co., Ltd. | Lastsensoreinrichtung |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093680A patent/JP2001281074A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7121154B2 (en) | 2002-06-03 | 2006-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Load sensor having hourglass-shaped coil spring |
| WO2003102526A1 (fr) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de charge |
| EP1605239A2 (en) | 2004-06-07 | 2005-12-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Load detector and transport equipment including the same |
| EP1605239A3 (en) * | 2004-06-07 | 2007-07-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Load detector and transport equipment including the same |
| US7320251B2 (en) | 2004-06-07 | 2008-01-22 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Load detector and transport equipment including the same |
| JPWO2006129857A1 (ja) * | 2005-06-03 | 2009-01-08 | 国立大学法人大阪大学 | 歩行ロボット及びその制御方法 |
| EP1909088A4 (en) * | 2005-07-01 | 2015-12-23 | Yamaha Motor Co Ltd | MAGNETOSTRICTIVE LOAD SENSOR AND MOBILE BODY USING THE SAME |
| WO2007004472A1 (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 磁歪式荷重センサおよびそれを備えた移動体 |
| US7677118B2 (en) | 2005-07-01 | 2010-03-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnetostrictive load sensor and moveable object including the same |
| US7913579B2 (en) | 2008-05-16 | 2011-03-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnetostrictive load sensor and movable unit comprising same |
| CN102353721A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-02-15 | 中北大学 | 一种基于超磁致伸缩材料的激振检振一体化系统 |
| CN104487809A (zh) * | 2012-12-11 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 电磁致动器的可动元件位置检测装置和方法 |
| CN104487809B (zh) * | 2012-12-11 | 2016-09-07 | 三菱电机株式会社 | 电磁致动器的可动元件位置检测装置和方法 |
| JP2016518596A (ja) * | 2013-04-08 | 2016-06-23 | バイエルン エンジニアリング ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 重量検出手段を有する輸送レールシステム |
| US9581487B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-02-28 | Bayern Engineering Gmbh & Co. Kg | Transport rail system with weighing means comprising a sensor for measuring a change of a magnetic property |
| WO2022034863A1 (ja) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | アルプスアルパイン株式会社 | 荷重センサ装置 |
| JP7450730B2 (ja) | 2020-08-12 | 2024-03-15 | アルプスアルパイン株式会社 | 荷重センサ装置 |
| DE202023100311U1 (de) | 2022-01-26 | 2023-05-08 | Alps Alpine Co., Ltd. | Lastsensoreinrichtung |
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