JP2013134195A - ひずみ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でひずみを正確に検出できるひずみ検出装置を提供する。
【解決手段】ひずみ測定面１１が平面である被測定体１０のひずみを測定することが可能であり、ひずみ検出センサ１００と、センサ押付け部材２００とを備え、センサ押付け部材は、押付け部材本体２１０と、弾性体２２０及び締結具２３０を有し、押付け部材本体にひずみ検出センサを係合させるセンサ係合部２１１と、弾性体収容部２１２が形成され、被測定体のひずみ測定面と押付け部材本体との間にひずみ検出センサを挟み込むように締結具を介して押付け部材本体とひずみ検出センサを被測定体のひずみ測定面に締結し、弾性力を利用してひずみ検出センサを被測定体のひずみ測定面に一定の押し圧で押し付けると共に、被測定体のひずみ測定面と押付け部材本体との間が所定の間隔を保持するようにひずみ検出装置を被測定体に取付け可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業機器や構造物等の被測定体のひずみを検出するひずみ検出装置に関する。

従来から、産業機器や構造物等の被測定体のひずみを検出するひずみ検出装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この特許文献に記載のひずみ検出装置の構成は、加工用ネジと、加工用ネジが挿通するネジ孔を有するハウジングと、ゲージ本体と、ハウジング内に充填されたゲル状充填材を有している。

実開平５−１９９０４号公報

被測定体のひずみを正確に検出するためには、ひずみゲージを被測定体に一定の力で押し付ける必要がある。ここで、上述した先行技術文献によると、加工用ネジを工具で締め付けることでゲル状充填材を介してひずみゲージのゲージ本体の被測定体への押し付け力を調整するようになっている。

しかしながら、ひずみゲージを被測定体に一定の力で押し付けるためには、加工用ネジを所定のトルクで締め付けるいわゆる締め付けトルクの管理をする必要がある。そのため、締め付けトルクの管理のための特別な工具を常に用意しなければ、ひずみゲージの正しい取り付けができない。また、加工用ネジの締め付けトルクの管理を正確にしたとしても、加工用ネジとゲージ本体との間にゲル状充填材が介在しているため、ゲージ本体が被測定体に規定の押付け力で押し付けられるとは限らない。また、ゲル状充填材がゲージ本体の内部に浸透して、ゲージ本体を構成する金属箔の腐食や断線を招く虞もある。また、ゲージ本体の一部にのみ応力が集中することがあり、ゲージ本体の故障や測定したひずみの出力の異常を招く虞もある。また、ゲージ本体にゲル状充填材が直接押し付けられるので、ひずみゲージの寿命が短くなることも考えられる。

本発明の目的は、簡易な構成で被測定体のひずみを正確に検出できるひずみ検出装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のひずみ検出装置は、
ひずみ測定面が平面状である被測定体のひずみを測定することが可能なひずみ検出装置であって、
ひずみ検出センサと、
前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に押し付けた状態で固定するセンサ押付け部材を備え、
前記センサ押付け部材は、前記ひずみ検出センサをひずみ測定面に押し付ける押付け部材本体と、前記押付け部材本体を介して前記ひずみ検出センサを前記ひずみ測定面に押し付ける押付け力を生じさせる弾性体及び締結具を有し、
前記押付け部材本体には、ひずみ検出装置を被測定体に取り付けた状態で見て、前記ひずみ測定面側に前記ひずみ検出センサを係合させるためのセンサ係合部が形成されると共に、前記センサ係合部の形成面と反対側面に弾性体収容部が形成され、当該弾性体収容部の底部には前記センサ係合部の形成面まで貫通する貫通孔が形成され、
前記ひずみ検出センサを前記ひずみ測定面に当接し、前記ひずみ検出センサの当該当接面と反対側面に前記押付け部材本体のセンサ係合部を係合させ、前記押付け部材本体の弾性体収容部に前記弾性体の少なくとも一部を収容し、前記締結具を前記押付け部材本体の前記貫通孔に挿通させ、前記弾性体に弾性力を発生させた状態で前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体との間に前記ひずみ検出センサを挟み込むように前記締結具を介して前記押付け部材本体と前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に締結し、前記弾性力を利用して前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に一定の押し圧で押し付けると共に、前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体との間が所定の間隔を保持するように前記ひずみ検出装置を前記被測定体に取付け可能とすることを特徴としている。

請求項１に係るひずみ検出装置がこのような構成を有することで、構成要素となる部品点数が少なくて済み、部品コストの低減を図ることができると共に、取り付けスペースの大きさを小さくでき、かつ各部品点数の共用化を図ることが可能となり、部品の在庫管理が楽になる。また、ひずみ測定面が平面状である被測定体に、このひずみ検出装置を簡単に取付けることができる。このように、ひずみ検出装置をひずみ測定面に簡単に押し付けることができるので、ひずみ検出装置の取付け作業に慣れていない作業者もこの取付け作業を簡単に行うことができる。更には、被測定体のひずみ測定面と押付け部材本体との間が所定の間隔を保持するようにひずみ検出装置を被測定体に取付け可能となっているので、弾性体の弾性力を調整することができ、ひずみセンサを被測定体のひずみ測定面に所望の押付け力で取り付けることができる。

また、上述の先行技術文献とは異なり、ゲル状充填材の経時的変化によりひずみ測定面にひずみゲージを押付ける押付け力が変化する虞もない。また、ゲル状充填材がゲージ本体の内部に浸透してひずみセンサのゲージ本体を構成する金属箔の腐食や断線を招く虞もない。また、ゲージ本体の一部にのみ応力が集中することもなく、ゲージ本体の故障や測定したひずみの出力の異常を招く虞もない。また、ゲージ本体にゲル状充填材が直接押し付けられることは無いので、ひずみゲージの寿命が短くならずに済む。

また、本発明の請求項２に係るひずみ検出装置は、請求項１に記載のひずみ検出装置において、
前記弾性体は圧縮コイルバネであり、前記締結具は段付ボルトであって、当該段付きボルトを前記圧縮コイルバネ及び前記貫通孔に挿通された状態で前記被測定体のひずみ測定面に形成された雌ネジ部に螺合させ、かつ前記段付きボルトの段部を前記被測定体のひずみ測定面に付き当てることによって、前記弾性体に一定の弾性力を生じさせるようになっており、前記押付け部材本体を介して前記ひずみ検出センサを前記被測定体に一定の押し付け力で押し付けると共に、前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体との間が所定の間隔を保持するように前記ひずみ検出装置を前記被測定体に取り付け可能とすることを特徴としている。

請求項２に係るひずみ検出装置がこのような構成を有することで、段付きボルトの段部がひずみ測定面に突き当たり、これによって圧縮コイルバネを所定の圧縮量とすることができる。その結果、センサ押付け部材を介してひずみ検出センサを被測定体のひずみ測定面に常に一定の押付け力で押し付けた状態で、ひずみ検出装置を被測定体に取付けることができ、これによって、段付きボルトを締め付ける際に締め付けトルクを慎重に調整する必要がない。そのため、締め付けトルクの管理のための特別な工具を常に用意しておく必要もない。また、この締め付けの作業に経験や熟練を有さない作業者でもひずみ検出装置を被測定体に迅速にかつ正確に取り付けることができる。これに加えて、段付きボルトが回転しなくなるまで締め付けるだけで所定のトルク管理ができるので、メンテナンス時に段付きボルトを増し締めするだけでメンテナンスを完了することができ、メンテナンス性が格段に向上する。

また、弾性体は圧縮コイルバネからなるので、上記押し付け力は、弾性体の弾性係数及び弾性体の縮み量と正比例の関係となる。そのため、弾性係数の異なる弾性体に変更したり弾性体の縮み量を調整したりすることで押付け力を簡単に調整できる。

本発明によると、簡易な構成で被測定体のひずみを正確に検出できるひずみ検出装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係るひずみ検出装置を示す斜視図である。 図１に示したひずみ検出装置の断面を概略的に示す断面図である。 図１に示したひずみ検出装置を分解した状態を示す分解斜視図である。 本実施形態に係るひずみ検出装置の好適な使用例を示す斜視図である。 本実施形態に係るひずみ検出装置の好適な使用例を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るひずみ検出装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るひずみ検出装置を示す斜視図である。また、図２は、図１に示したひずみ検出装置の断面を概略的に示す断面図である。また、図３は、図１に示したひずみ検出装置を分解した状態を示す分解斜視図である。

本実施形態に係るひずみ検出装置１は、ひずみ検出センサ（以下、「ひずみセンサ」とする）１００と、ひずみセンサ１００を被測定体１０のひずみ測定面１１に固定するセンサ押付け部材２００を備えている。そして、センサ押付け部材２００は、ひずみセンサ１００をひずみ測定面１１に押し付ける押付け部材本体２１０と、押付け部材本体２１０を介してひずみセンサ１００をひずみ測定面１１に押し付ける押付け力を生じさせる弾性体２２０及び締結具２３０を有している。

押付け部材本体２１０は、本実施形態の場合アルミ合金製のブロック状をなしている。押付け部材本体２１０には、ひずみ検出装置１を被測定体１０に取り付けた状態で見て、ひずみ測定面側にひずみセンサ１００を係合させるためのセンサ係合溝（センサ係合部）２１１（図３参照）が形成されている。即ち、押付け部材本体２１０には、ひずみ検出装置１を被測定体１０に取り付ける状態において、押付け部材本体２１０の被測定体１０と対向する面にはひずみ測定面１１側にひずみ検出センサ１００を係合させるためのセンサ係合溝２１１が形成されている。

また、押付け部材本体２１０のセンサ係合溝２１１の形成面と反対側面に２つの座ぐり部（弾性体収容部）２１２が形成され、座ぐり部２１２の底部にはセンサ係合溝２１１の形成面まで貫通する貫通孔２１３が形成されている。２つの座ぐり部２１２（図３参照）は、この座ぐり部２１２の開口部形成面側から透過的に見てセンサ係合溝２１１の両側対称となる位置に形成されている。即ち、センサ係合溝２１１の形成面において、座ぐり部２１２の底部の貫通孔２１３を貫通した段付きボルト２３０が、センサ係合溝２１１の両側にセンサ係合溝２１１に対して対称に突出するようになっている。

そして、押付け部材本体２１０に備わった座ぐり部２１２は、圧縮コイルバネ２２０の少なくとも一部を収容する収容部としての役目を果たし、貫通孔２１３は、段付きボルト２３０の圧縮コイルバネ２２０から突出した部分を貫通させて、その先端部をひずみ測定面１１に形成された雌ネジ部１１ａに螺合させてひずみ検出装置１を被測定体１０のひずみ測定面１１に締結させる役目を果たす。

段付きボルト２３０は、その頭部２３１の上面に六角穴２３１ａを有し、一般的に市販されている六角レンチを使用して段付きボルト２３０の締め付けが容易にできるようになっている。また、段付きボルト２３０の軸部分は、図３に示すように、雄ネジが形成されていない円筒部２３２と、円筒部２３２のネジ先端側に形成された雄ネジ部２３３と、円筒部２３２と雄ネジ部２３３との間に形成された段部２３４と、段部２３４の雄ネジ側に隣接して形成されたＥリング係合溝２３５を有している。なお、円筒部２３２の外径は雄ネジ部２３３の外径よりも大きくなっており、これによって上述の段部２３４が形成されている。また、円筒部２３２の中心軸線と雄ネジ部２３３の中心軸線とは一致している。なお、段付きボルト２３０の円筒部２３２の長さは、圧縮コイルバネ２２０の全長よりも長く、被測定体１０のひずみ測定面１１にひずみ検出装置１を取付けた状態で、圧縮コイルバネ２２０を所定量だけ圧縮させることができる長さとなっている。

段付きボルト２３０と圧縮コイルバネ２２０との間には座金（ワッシャ）２２１が介装されている。座金２２１は、その外径が段付きボルト２３０の頭部２３１の外径より大きくなっており、段付きボルト２３０の締め付け力をバネに効率良く伝達するようになっている。

そして、図１及び図２に示すように、圧縮コイルバネ２２０の一部を押付け部材本体２１０の座ぐり部２１２にそれぞれ収容し、段付きボルト２３０が、ワッシャ２２１と圧縮コイルバネ２２０を介して押付け部材本体２１０の貫通孔２１３を貫通するようになっている。なお、段付きボルト２３０のＥリング係合溝２３５にはＥリング２４０が装着され、段付きボルト２３０を押付け部材本体２１０に仮固定すると共に、圧縮コイルバネ２２０及びワッシャ２２１を押付け部材本体２１０に仮取り付けした後にこれらが押付け部材本体２１０から脱落するのを防止している。また、Ｅリング２４０は、段付きボルト２３０を被測定体１０のひずみ測定面１１に形成された雌ネジ部１１ａに捻じ込んでいったときに、段付きボルト２３０の段部２３４とひずみ測定面１１との間に完全に挟まれて、段付きボルト２３０がそれ以上捻じ込まれない役目を果たしている。

ひずみセンサ１００としては、本実施形態の場合、その一例をなすタイバーゲージが用いられている。ひずみセンサ１００は、図３に示すように、アルミ合金でできた直方体形状のセンサ支持ブロック１１０と、センサ支持ブロック１１０のひずみ測定面１１と当接する面と反対断面を覆うステンレス合金の押付けプレート１２０と、センサ支持ブロック１１０のひずみ測定面側にここでは図示しない保護膜及びベースプレートを介して挟まれた状態で配置されたひずみゲージ１５０（図２参照）と、を有している。押付けプレート１２０の上面であって、押付け部材本体２１０の長手方向一側には、側面視でＬ字状に折り曲げられた押付け部材本体位置決め用の起立部１３１を有したセンサ位置決めプレート１３０が、２つのボルト１４０で押付けプレート１２０を介してセンサ支持ブロック１１０に取り付けられている。そして、センサ位置決めプレート１３０の起立部１３１に押付け部材本体２１０の側面を当接させることで、ひずみセンサ１００に対し押付け部材本体２１０を所望の相対位置関係で位置決めするようになっている。

具体的には、このように位置決めすることで、被測定体１０のひずみ測定面１１にひずみ検出装置１を取り付けた状態で見て、ひずみセンサ１００のひずみゲージ１５０がセンサ押付け部材２００の２本の段付きボルト間のちょうど中央に位置するようになっている。これを言い換えると、ひずみ検出装置１を被測定体１０に取り付けた際に、座ぐり部２１２の底部の貫通孔２１３を貫通しかつセンサ係合溝２１１の両側から突出した２本の段付きボルト間のちょうど中央にひずみゲージ１５０が位置するようになっている。そして、ひずみセンサ１００からは、ポッティング材を介してひずみセンサ１００の抵抗値を出力して外部に伝えるケーブル１６０が接続され、被測定体１０の引張り応力や圧縮応力に伴って生じるひずみによる抵抗値の変化を外部に逐次出力するようになっている。

被測定体１０の平面状をなすひずみ測定面１１には、図３に示すように、ひずみを検出したい被測定体１０の所定の位置に上述の段付きボルト２３０に対応した２つの雌ネジ部１１ａをいわゆるタッピング加工によって形成している。そして、上述の段付きボルト２３０の先端側に形成された雄ネジ部２３３が被測定体１０のひずみ測定面１１に形成された雌ネジ部１１ａに螺合してひずみ検出装置１を被測定体１０のひずみ測定面１１に締結するようになっている。なお、被測定体のひずみを検出したい所定の位置に平面部がない場合や平面部があってもひずみ検出装置１を取り付けできる程度の平面がない場合には、切削加工等でひずみ検出装置取付け用の平面部を被測定体に形成しておく。

そして、ひずみセンサ１００を押付け部材本体２１０のセンサ係合部２１１に係合した状態で、被測定体１０の平面上にタップ加工によって形成された雌ネジ部１１ａに押付け部材本体２１０で締結することでひずみセンサ１００をひずみ測定面１１に所定の押付け力で押し付けるようになっている。この際、段付きボルト２３０の円筒部２３２の外径は、ひずみ測定面１１に加工された雌ネジ部１１ａの外径より大きくなっている。このため、段付きボルト２３０を締め付けても段付きボルト２３０の円筒部２３２の端面がＥリング２４０を介してひずみ測定面１１に当接し、所定の位置までしか段付きボルト２３０は締まらないようになっている。

段付きボルト２３０の段部２３４が、ひずみ測定面１１に突き当たると共に、押付け部材本体２１０がひずみセンサ１００の上面に押し付けられるので、押付け部材本体２１０の座ぐり部２１２に一部収容された圧縮コイルバネ２２０の縮み量（図２及び図３における長さＬ１−Ｌ２）は予め定められた縮み量となる。また、ひずみセンサ１００は、ひずみセンサ１００のＬ字状に折り曲げられた位置決めプレート１３０によって押付け部材本体２１０との相対位置関係を規定の状態に配置される。これによって、段付きボルト２３０は、ひずみ測定面１１におけるひずみゲージ１５０の両側に位置するようになり、押付け部材本体２１０が、ひずみセンサ１００に対して均等な力がかかるように最適な状態で押付ける。

続いて上述の実施形態の作用について説明する。本実施形態に係るひずみ検出装置１がこのような構成を有することで、構成要素となる部品点数が少なくて済み、部品コストの低減を図ることができると共に、取り付けスペースの大きさを小さくでき、かつ各部品の共用化を図ることが可能となり、部品の在庫管理が楽になる。また、ひずみ測定面１１が平面状である被測定体１０に、このひずみ検出装置１を簡単に取付けることができる。このように、ひずみ検出装置１をひずみ測定面１１に簡単に押し付けることができるので、ひずみ検出装置１の取付け作業に慣れていない作業者もこの取付け作業を簡単に行うことができる。更には、被測定体１０のひずみ測定面１１と押付け部材本体２１０との間が所定の間隔を保持するようにひずみ検出装置１を被測定体１０に取付け可能となっているので、弾性体２２０の弾性力を調整することができ、ひずみセンサ１００を被測定体１０のひずみ測定面１１に所望の押付け力で取り付けることができる。また、押付け部材本体２１０の図２中寸法Ａ及び図２中寸法Ｂを変更することで弾性体２２０の弾性力を簡単に調整できる。

また、段付きボルト２３０の段部２３４がひずみ測定面１１に突き当たることで、圧縮コイルバネ２２０を所定の圧縮量とすることができる。その結果、センサ押付け部材２００を介してひずみセンサ１００を被測定体１０のひずみ測定面１１に常に一定の押付け力で押し付けた状態で、ひずみ検出装置１を被測定体１０に取付けることができ、これによって、段付きボルト２３０を締め付ける際に締め付けトルクを慎重に調整する必要がない。そのため、締め付けトルクの管理のための特別な工具を常に用意しておく必要もない。また、この締め付けの作業に経験や熟練を有さない作業者でもひずみ検出装置１を被測定体１０に迅速にかつ正確に取り付けることができる。これに加えて、段付きボルト２３０が回転しなくなるまで締め付けるだけで所定のトルク管理ができるので、メンテナンス時に段付きボルト２３０を増し締めするだけでメンテナンスを完了することができ、メンテナンス性が格段に向上する。

また、弾性体２２０は圧縮コイルバネ２２０からなるので、上記押し付け力は、弾性体２２０の弾性係数及び弾性体２２０の縮み量と正比例の関係となる。そのため、弾性係数の異なる弾性体２２０に変更したり弾性体２２０の縮み量を調整したりすることで押付け力を簡単に調整できる。

続いて、上述の実施形態のひずみ検出装置１の好適な使用例について説明する。図４は、本実施形態に係るひずみ検出装置の好適な使用例を示す斜視図である。本実施形態に係るひずみ検出装置１は、例えば射出成形機の金型の開閉動作をガイドするタイバーに使用される。このタイバーは、射出成形機の型閉め及び型開きの際のガイドの役割を果たしているため、タイバーの僅かなひずみにより射出成形機の型閉めの圧力に影響を及ぼし、金型や入れ子等の隙間から樹脂が漏れ出してできるいわゆるバリや、射出された樹脂が金型内の隅々まで行き渡らないいわゆるショートショット等の不良品を成形する虞がある。そのため、射出成型機を長期間にわたって使用するにあたって、タイバーのひずみを正確に検出して管理しておくことが非常に重要である。

なお、上述した実施形態におけるワッシャ２２１やＥリング２４０は必ずしも必要としない。しかしながら、ワッシャ２２１を用いることで段付きボルト２３０の頭部の外径を圧縮コイルバネ２２０の内径よりかなり大きくする必要がなくなると共に、段付きボルト２３０の締め付け時に圧縮コイルバネ２２０との間に無理な捻れ力を発生させずに済む。

また、Ｅリング２４０を備えることで、押付け部材本体２１０に段付きボルト２３０及び圧縮コイルバネ２２０を仮組付けした後、これらが脱落するのを防止することに加えて、Ｅリング２４０を用いることで、段付きボルト２３０の段部２３４を被測定体１０のひずみ測定面１１にしっかりと押付けると共に、段付きボルト２３０の緩み防止となる。

以下、本実施形態の一態様として、このひずみ検出装置１の好適な使用対象である射出成型機９００に使用されるタイバー９１０に取り付けたひずみ検出装置１を説明する。図５は、本実施形態に係るひずみ検出装置の好適な使用例を説明する説明図である。

射出成形機９００は、型締め装置９０１と、型締め装置９０１に備わるタイバー９１０と、雄型（コア）９０２の金型が取付けられた固定プレート９０４及び雌型（キャビティ）９０３の金型が取付けられた可動プレート９０５と、ホッパーと制御盤を有する射出装置９０９と、射出装置に備わるシリンダ９０７及びシリンダ先端に備わるノズル９０６とを備えている。

タイバー９１０は、ステンレス製で円筒棒状形状からなる。そして、タイバー９１０は、雄型（コア）９０２の金型が取付けられた固定プレート９０４及び雌型（キャビティ）９０３の金型が取付けられた可動プレート９０５の有する型締め方向に挿通した挿通孔に挿通されており、可動プレート９０５を可動することで型閉め及び型開きを行うようになっている。即ち、タイバー９１０には、射出成型機９００の使用中にかなりの応力が発生するようになっているので、射出成型機９００の使用中にタイバー９１０のひずみを常時測定しておくことが重要となってくる。

ここで、タイバー上のこの可動プレートの可動に影響のない範囲にひずみ検出装置１を取付けるための平面部９１１を形成する。この平面部９１１は、タイバー９１０のひずみ検出装置１を取り付けることができる程度の大きさであり、かつタイバー９１０の剛性に影響を及ぼさない範囲とする。

次に、タイバー上の平面部９１１にひずみ検出装置１を取り付けるための雌ネジ部（図示せず）を形成する。この際、雌ネジ部はいわゆるタッピング加工により容易に形成できる。なお、雌ネジ部については、ひずみ測定部から段付きボルト２３０の締め付けに必要最低限の深さまで穿設しておく。これによって、ひずみセンサ（タイバーゲージ）１００を挟んだ状態で押付け部材本体２１０を段付きボルト２３０で締め付ける際に、押付け部材本体２１０を仮保持できるようになる。なお、段付きボルト２３０をタイバー９１０の平面部９１１の雌ネジ部に挿入する際に、段付きボルト２３０の挿入性を向上させるためにネジ用の穴の入口に面取り加工を施しても良い。

次に、タイバーゲージ１００を押付け部材本体２１０のセンサ係合溝２１１に係合した状態にする。即ち、位置決めプレートの起立部１３１を押付け部材本体２１０の側面に当接させる。これによって、図４では図示しないが、ひずみ検出装置１を取り付けた状態でひずみゲージ１５０がセンサ押付け部材２００の２本の段付きボルト２３０の中央に位置する。そして、このタイバーゲージ１００を押付け部材本体２１０のセンサ係合溝２１１に係合した状態でタイバー９１０の平面部９１１上に加工された雌ネジ部に段付きボルト２３０で締結することで平面部９１１にひずみ検出装置１を取付ける。この際、段付きボルト２３０を締め付けても、段付きボルト２３０の段部２３４がＥリング２４０を挟んだ状態で平面部９１１に突き当たり、予め定めた所定量だけしか段付きボルト２３０は締まらないようになっているので、タイバーゲージ１００を平面部９１１に過度な力で押付けることがなく、タイバーゲージ１００を適正な押付け力でひずみ平面部９１１に押し付ける。

以下、本発明を射出成形機のタイバー９１０のひずみ測定に適用した場合の優位点を説明する。上述の好適な使用例におけるタイバー９１０のひずみを検出する方法とは異なる方法として、異なる外径のタイバーごとにその外径に合わせた専用品である金属バンドのような別部材を介し、タイバーゲージを金属バンドのセンサ取付け部に取り付けてこの金属バンドに対応したセンサ押付け部材により所定の押付け力で押し付けることが考えられる。しかしながら、このような構成では、直径の異なるタイバーごとにこれに装着可能な金属バンドやセンサ押付け部材を用意して使用しなければならないので、余分な部品を使用することになりコストが嵩むと共に、タイバーごとに異なる寸法や形状の金属バンドやセンサ押付け部材を準備する必要があるので、部品の在庫管理も大変になる。また、タイバーに取付ける部品数が多いため、取付け作業に手間がかかる。また、タイバーには数百トンから数千トンの型締め力がかかるため、タイバーへの取付け中に金属バンドの緩みが発生したりして、タイバーゲージをタイバーに長期間にわたって所定の押付け力で押し付けることができなくなる。そのため、この取付け状態を頻繁に確認しなければならず、メンテナンス性に劣る。また、この金属バンドの緩みによって、タイバーのひずみを正確に検出できない虞もある。

一方、本実施形態に係るひずみ検出装置１を適用することで、上述のような問題を生じさせることが無くなる。即ち、余分な部品を使用しないためコスト削減となる。また、タイバー９１０に取付ける部品数が少なく、このひずみ検出装置１をタイバー９１０に簡単に取り付けできる。また、省スペース化を図れる。また、タイバー９１０に数百トンから数千トンの型締め力がかかっても、タイバー自体にひずみ検出装置をボルト締めして取り付けているため、タイバーゲージ１００をタイバー９１０に所定の押付け力で押し付けることができ、タイバー９１０のひずみを正確に検出できる。また、段付きボルトを定期的に増締めするだけで適正なトルク管理を行うことができるので、メンテナンス上優れる。これによって、タイバー９１０のひずみを簡易にかつ正確に検出でき、成形品に関する不良品の発生を未然に防ぐことができる。

なお、上述の実施形態及びその好適な使用例では、説明の都合上タイバーゲージ１００を使用して説明したが、この形態に限定されず、その他の形態の如何なるひずみゲージにも適用できることは言うまでもない。

また、上述の好適な使用例では、タイバー９１０に使用するひずみ検出装置１に関して記載したが、被測定体はタイバー９１０に限定されず平面形状を有する被測定体及びひずみ検出装置取付け用の平面部を形成することができる被測定体であれば良いことは言うまでもない。従って、産業機械一般、特にその構造部のひずみを常時測定することが重要なプレス機、圧延機等の構造部における応力の発生が問題となる箇所、及び建築産業の構造部のひずみ測定に本発明に係るひずみ検出装置を利用しても、その作用を十分発揮することができる。

また、上述の実施形態で紹介した各構成要素の形状や寸法、数値、材質はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を逸脱しない限り、様々な形状や寸法、数値、材質を適宜選択できることは言うまでもない。

１ ひずみ検出装置
１０ 被測定体
１１ ひずみ測定面
１１ａ 雌ネジ部
１００ ひずみ（検出）センサ（タイバーゲージ）
１１０ センサ支持ブロック
１２０ 押付けプレート
１３０ センサ位置決めプレート
１３１ 起立部
１４０ ボルト
１５０ ひずみゲージ
１６０ ケーブル
２００ センサ押付け部材
２１０ 押付け部材本体
２１１ センサ係合溝（センサ係合部）
２１２ 座ぐり部（弾性体収容部）
２１３ 貫通孔
２２０ 弾性体（圧縮コイルバネ）
２２１ 座金（ワッシャ）
２３０ 締結具（段付きボルト）
２３１ 頭部
２３２ 円筒部
２３３ 雄ネジ部
２３４ 段部
２３５ Ｅリング係合溝
２４０ Ｅリング
９１０ タイバー
９１１ 平面部

Claims (2)

1. ひずみ測定面が平面状である被測定体のひずみを測定することが可能なひずみ検出装置であって、
   ひずみ検出センサと、
   前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に押し付けた状態で固定するセンサ押付け部材を備え、
   前記センサ押付け部材は、前記ひずみ検出センサをひずみ測定面に押し付ける押付け部材本体と、前記押付け部材本体を介して前記ひずみ検出センサを前記ひずみ測定面に押し付ける押付け力を生じさせる弾性体及び締結具を有し、
   前記押付け部材本体には、ひずみ検出装置を被測定体に取り付けた状態で見て、前記ひずみ測定面側に前記ひずみ検出センサを係合させるためのセンサ係合部が形成されると共に、前記センサ係合部の形成面と反対側面に弾性体収容部が形成され、当該弾性体収容部の底部には前記センサ係合部の形成面まで貫通する貫通孔が形成され、
   前記ひずみ検出センサを前記ひずみ測定面に当接し、前記ひずみ検出センサの該当接面と反対側面に前記押付け部材本体のセンサ係合部を係合させ、前記押付け部材本体の弾性体収容部に前記弾性体の少なくとも一部を収容し、前記締結具を前記押付け部材本体の前記貫通孔に挿通させ、前記弾性体に弾性力を発生させた状態で前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体との間に前記ひずみ検出センサを挟み込むように前記締結具を介して前記押付け部材本体と前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に締結し、前記弾性力を利用して前記ひずみ検出センサを前記被測定体のひずみ測定面に一定の押し圧で押し付けると共に、前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体との間が所定の間隔を保持するように前記ひずみ検出装置を前記被測定体に取付け可能とすることを特徴とするひずみ検出装置。
2. 前記弾性体は圧縮コイルバネであり、前記締結具は段付ボルトであって、該段付きボルトを前記圧縮コイルバネ及び前記貫通孔に挿通された状態で、前記被測定体のひずみ測定面に形成された雌ネジ部に螺合させ、かつ前記段付きボルトの段部を前記被測定体のひずみ測定面に付き当てることによって、前記弾性体に一定の弾性力を生じさせるようになっており、前記押付け部材本体を介して前記ひずみ検出センサを前記被測定体に一定の押し付け力で押し付けると共に、前記被測定体のひずみ測定面と前記押付け部材本体の下面が所定の間隔を保持するように前記ひずみ検出装置を前記被測定体に取り付け可能とすることを特徴とする請求項１に記載のひずみ検出装置。
   

Images