JP2020204565A - モーメントセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】計装による性能の劣化を抑制可能としたモーメントセンサを提供する。【解決手段】3次元空間におけるY軸方向に加えられた力に対しては高い剛性を有し、他のX軸方向及びZ軸方向に加えられた力に対しては柔軟性を有する連結部6〜9が設けられることで指向性が得られるモーメントセンサであって、前記X軸方向及びZ軸方向の変形については、連結部6〜9が変形することで、台座1への伝達が軽減される。また、連結部6〜9の先端部62〜92には幅方向に沿った長穴状のネジ穴64〜94が設けられ、前記Y軸方向の変形については、この長穴状のネジ穴64〜94により、台座1への伝達が軽減される。【選択図】図7
Description
この発明は、モーメントを計測するモーメントセンサに関する。
従来から、モーメントを計測するモーメントセンサが知られている(例えば特許文献1参照)。モーメントセンサの計装は、一般的に、ネジによる締結で行われている。
しかしながら、従来のモーメントセンサでは、計装によって性能を損ねた状態(例えばゼロ点出力シフトが生じた状態)となってしまう可能性があり、改善が求められている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、計装による性能の劣化を抑制可能とするモーメントセンサを提供することを目的としている。
この発明に係るモーメントセンサは、センシング部、及び当該センシング部が取付けられた取付部材から成るセンシングユニット部と、センシングユニット部が取付けられた台座と、直交する3方向のうちの第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座を計測対象に連結する第1の連結部と、第1の方向で第1の連結部と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座を計測対象に連結する第2の連結部と、第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座を計測対象に連結する第3の連結部と、第1の方向で第3の連結部と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座を計測対象に連結する第4の連結部とを備え、第1の連結部及び第2の連結部は、台座のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで一方側に接続され、第3の連結部及び第4の連結部は、台座のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで他方側に接続され、第1の連結部及び第3の連結部と、第2の連結部及び第4の連結部とのうちの少なくとも一方は、計測対象に接する面に、幅方向に沿った長穴状のネジ穴を有することを特徴とする。
この発明によれば、上記のように構成したので、計装による性能の劣化を抑制可能となる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係るモーメントセンサの構成例を示す図である。
モーメントセンサは、モーメントを計測する。モーメントセンサは、図1に示すように、台座1、板状部(第1の板状部)2、板状部(第2の板状部)3、センシング部4、連結棒5、連結部(第1の連結部)6、連結部(第2の連結部)7、連結部(第3の連結部)8及び連結部(第4の連結部)9を備えている。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係るモーメントセンサの構成例を示す図である。
モーメントセンサは、モーメントを計測する。モーメントセンサは、図1に示すように、台座1、板状部(第1の板状部)2、板状部(第2の板状部)3、センシング部4、連結棒5、連結部(第1の連結部)6、連結部(第2の連結部)7、連結部(第3の連結部)8及び連結部(第4の連結部)9を備えている。
台座1は、台座部(第1の台座部)11、台座部(第2の台座部)12及び台座部(第3の台座部)13を有している。台座1は、例えばステンレスから構成される。
台座部11は、ブロック状の部材である。
台座部12は、ブロック状の部材である。
台座部13は、台座部11が有する一側面と台座部12が有する一側面とを接続する。
台座部12は、ブロック状の部材である。
台座部13は、台座部11が有する一側面と台座部12が有する一側面とを接続する。
台座1は、例えば、1つのブロック状部材に矩形状の開口が1つ以上(図1では2つ)形成されることで、台座部11、台座部12及び台座部13が構成される。図1に示す台座1では、台座部13は3枚の薄板部材から構成される。
板状部2は、幅広面が台座部11が有する上記一側面を向き、一端が台座部11が有する上面に接続されている。板状部2は、台座1に対し、センシング部4と熱物性(熱膨張係数)の近い材料から構成されている。例えば、センシング部4がシリコンから構成されたセンサ素子である場合には、板状部2は、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金等から構成される。
図1では、板状部2は、台座部11が有する上面における、台座部11が有する上記一側面付近に、配置されている。
図1では、板状部2は、台座部11が有する上面における、台座部11が有する上記一側面付近に、配置されている。
板状部3は、幅広面が台座部12が有する上記一側面を向き、一端が台座部12が有する上面に接続されている。板状部3は、台座1に対し、センシング部4と熱物性(熱膨張係数)の近い材料から構成されている。例えば、センシング部4がシリコンから構成されたセンサ素子である場合には、板状部3は、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金等から構成される。
図1では、板状部3は、台座部12が有する上面における、台座部12が有する上記一側面付近に、配置されている。
図1では、板状部3は、台座部12が有する上面における、台座部12が有する上記一側面付近に、配置されている。
センシング部4は、板状部2が有する2つの幅広面及び板状部3が有する2つの幅広面のうちの少なくとも1つの面に取付けられている。図1では、センシング部4は、板状部2が有する外側の幅広面に搭載されている。センシング部4としては、例えば、センサ素子、歪ゲージ、又は成膜された抵抗ゲージが挙げられる。図1では、センシング部4としてセンサ素子が用いられている。
連結棒5は、一端が板状部2の他端側に接続され、他端が板状部3の他端側に接続されている。連結棒5は、板状部2及び板状部3に対し、台座1と熱物性(熱膨張係数)の近い材料から構成されている。連結棒5は、例えば、台座1と同一材料から構成される。
なお、板状部(第1の板状部)2、板状部(第2の板状部)3及び連結棒5は、センシング部4が取付けられた取付部材を構成する。
また、センシング部4及び取付部材は、センシングユニット部を構成する。
また、センシング部4及び取付部材は、センシングユニット部を構成する。
連結部6〜9は、計測対象である物体が有する設置面に台座1をネジ等により連結するための部位である。図1では、連結部6〜9は台座1と一体に構成されているが、これに限らず、別体に構成されていてもよい。
連結部6は、幅方向が厚み方向に対して広い板状部材が折り曲げられることで構成されている。連結部6は、台座1が有する一対の側面のうちの一方側に、幅方向が当該側面に沿った向きに接続されている。連結部6は、付け根部61、先端部62及び継手部63を有している。
付け根部61は、一端が台座1に接続されている。図1では、付け根部61は、一端が、台座1が有する下面における一端側に接続されている。
先端部62は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部62には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴64が設けられている。
継手部63は、付け根部61と先端部62とを接続する。すなわち、継手部63は、一端が付け根部61の他端に接続され、他端が先端部62の一端に接続されている。図1では、継手部63は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
先端部62は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部62には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴64が設けられている。
継手部63は、付け根部61と先端部62とを接続する。すなわち、継手部63は、一端が付け根部61の他端に接続され、他端が先端部62の一端に接続されている。図1では、継手部63は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
連結部7は、幅方向が厚み方向に対して広い板状部材が折り曲げられることで構成されている。連結部7は、台座1が有する一対の側面のうちの一方側に、幅方向が当該側面に沿った向きに、連結部6と並んで接続されている。連結部7は、付け根部71、先端部72及び継手部73を有している。
付け根部71は、一端が台座1に接続されている。図1では、付け根部71は、一端が、台座1が有する下面における一端側に、付け根部61と並んで接続されている。
先端部72は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部72には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴74が設けられている。
継手部73は、付け根部71と先端部72とを接続する。すなわち、継手部73は、一端が付け根部71の他端に接続され、他端が先端部72の一端に接続されている。図1では、継手部73は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
先端部72は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部72には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴74が設けられている。
継手部73は、付け根部71と先端部72とを接続する。すなわち、継手部73は、一端が付け根部71の他端に接続され、他端が先端部72の一端に接続されている。図1では、継手部73は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
連結部8は、幅方向が厚み方向に対して広い板状部材が折り曲げられることで構成されている。連結部8は、台座1が有する一対の側面のうちの他方側に、幅方向が当該側面に沿った向きに接続されている。連結部8は、付け根部81、先端部82及び継手部83を有している。
付け根部81は、一端が台座1に接続されている。図1では、付け根部81は、一端が、台座1が有する下面における他端側に接続されている。
先端部82は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部82には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴84が設けられている。
継手部83は、付け根部81と先端部82とを接続する。すなわち、継手部83は、一端が付け根部81の他端に接続され、他端が先端部82の一端に接続されている。図1では、継手部83は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
先端部82は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部82には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴84が設けられている。
継手部83は、付け根部81と先端部82とを接続する。すなわち、継手部83は、一端が付け根部81の他端に接続され、他端が先端部82の一端に接続されている。図1では、継手部83は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
連結部9は、幅方向が厚み方向に対して広い板状部材が折り曲げられることで構成されている。連結部9は、台座1が有する一対の側面のうちの他方側に、幅方向が当該側面に沿った向きに、連結部8と並んで接続されている。連結部9は、付け根部91(不図示)、先端部92及び継手部93を有している。
付け根部91は、一端が台座1に接続されている。図1では、付け根部91は、一端が、台座1が有する下面における他端側に、付け根部81と並んで接続されている。
先端部92は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部92には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴94(不図示)が設けられている。
継手部93は、付け根部91と先端部92とを接続する。すなわち、継手部93は、一端が付け根部91の他端に接続され、他端が先端部92の一端に接続されている。図1では、継手部93は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
先端部92は、台座1が有する下面に平行(略平行の意味を含む)であり、計測対象である物体が有する設置面に設置される部位である。先端部92には、幅方向に沿った長穴状のネジ穴94(不図示)が設けられている。
継手部93は、付け根部91と先端部92とを接続する。すなわち、継手部93は、一端が付け根部91の他端に接続され、他端が先端部92の一端に接続されている。図1では、継手部93は、双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。
そして、図1に示すモーメントセンサを、計測対象である物体が有する設置面に設置する場合には、作業員は、連結部6〜9に対してネジ締めを行う。この際、作業員は、例えば、先端部62〜92の回転を抑制する冶具を押し当てながらネジ締めを行う。
また、図1に示すモーメントセンサでは、台座部11と台座部12を互い違いに変位させる力が加えられると、台座部11及び台座部12は変位するが連結棒5は変位しないため、センシング部4にせん断が生じる。よって、センシング部4は上記力により生じるモーメントを計測可能である。
次に、図1に示すモーメントセンサによる効果について説明する。
ここで、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、所望の方向に加えられた力に対しては高い剛性を有し、他の方向に加えられた力に対しては柔軟性を有する連結部6〜9が設けられている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは指向性が得られる。
ここで、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、所望の方向に加えられた力に対しては高い剛性を有し、他の方向に加えられた力に対しては柔軟性を有する連結部6〜9が設けられている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは指向性が得られる。
例えば図2に示すように、連結部6に対して設置面からX軸方向の力が加えられた場合、連結部6の先端部62はX軸方向に移動させられる。この際、連結部6の継手部63が初期状態よりも設置面に平行な方向に倒れることになり、連結部6の付け根部61のX軸方向への移動は先端部62よりも大幅に抑制される。
また、図3,4に示すように、連結部6に対して設置面からZ軸方向の力が加えられた場合、連結部6の先端部62はZ軸方向に移動させられる。この際、連結部6の継手部63が伸縮することになり、連結部6の付け根部61のZ軸方向への移動は先端部62よりも大幅に抑制される。
また、図5に示すように、連結部6に対して設置面からY軸方向の力が加えられた場合、台座1は連結棒5に対して回転しようとするため、付け根部61のY軸方向への移動は、先端部62のY軸方向への移動より軽減されるものの、他の方向の力が加えられた場合よりは効率的に付け根部61が変位される。
連結部7〜9についても連結部6と同様である。
すなわち、連結部6及び連結部7にY軸方向における一方向の力が加えられ、連結部8及び連結部9にY軸方向における他方向の力が加えられることによってモーメントが加えられると、他の方向の力が加えられた場合に対し、効率的にセンシング部4に変位が伝達される。すなわち、実施の形態1に係るモーメントセンサは、指向性を持ったモーメントセンサとなり得る。
また、上述したように、従来のモーメントセンサでは、計装によって性能を損ねた状態(例えばゼロ点出力シフトが生じた状態)となってしまう可能性がある。これは、従来のモーメントセンサが有する連結部の下面と、計測対象である物体が有する設置面との間での傾きにより生じるものと考えられる。
これに対し、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、上記の連結部6〜9が設けられることで、3次元空間におけるX軸方向及びZ軸方向の変形については、連結部6〜9が変形することで、台座1への伝達が軽減される。また、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、先端部62〜92には幅方向に沿った長穴状のネジ穴64〜94が設けられている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、3次元空間におけるY軸方向の変形については、この長穴状のネジ穴64〜94により、台座1への伝達が軽減される。
これに対し、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、上記の連結部6〜9が設けられることで、3次元空間におけるX軸方向及びZ軸方向の変形については、連結部6〜9が変形することで、台座1への伝達が軽減される。また、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、先端部62〜92には幅方向に沿った長穴状のネジ穴64〜94が設けられている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、3次元空間におけるY軸方向の変形については、この長穴状のネジ穴64〜94により、台座1への伝達が軽減される。
なお、ネジ穴64〜94は、長穴状ではなく、通常よりも径を大きくすることで対応させる方法も考えられる。しかしながら、この場合には、ネジ締めの際に、ネジ頭で締め付ける面の確保が困難となる。
また、実施の形態1に係るモーメントセンサでは、板状部2及び板状部3は、連結棒5側が拘束されておらず、長手方向に自由に伸縮可能に構成されている。また、板状部2及び板状部3は、台座1に対し、センシング部4と熱物性の近い材料から構成されている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは、従来構成に対して熱応力が抑制され、すなわち、温度変化によりセンシング部4に不要な歪が生じることを軽減可能となる。
また、実施の形態1に係るモーメントセンサは、連結棒5が、板状部2及び板状部3に対し、台座1と熱物性の近い材料から構成されている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは、温度変化により板状部2及び板状部3が曲げられる影響も軽減可能となる。
また、実施の形態1に係るモーメントセンサは、連結棒5が、板状部2及び板状部3に対し、台座1と熱物性の近い材料から構成されている。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは、温度変化により板状部2及び板状部3が曲げられる影響も軽減可能となる。
また図1では、連結部6〜9が台座1が有する下面に取付けられた場合を示した。しかしながら、これに限らず、連結部6〜9は、台座1が有する他の面(側面)に取付けられていてもよい。
また図1では、継手部63〜93が双方の側面に突出した波状に折り曲げられている。しかしながら、これに限らず、継手部63〜93は、側面方向に対する力を吸収可能な形状であればよく、例えば、厚み方向に突出した部位が波状以外の形状に構成されていてもよいし、例えば板状のままでもよい。
また、連結部6〜9の構成は、図1に示す構成に限らず、直交する3方向(X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向)のうちの第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座1を計測対象である物体に連結する構成であればよい。
例えば図6では、図1に示す連結部6に対し、付け根部61及び継手部63が円筒部65に変更されている。円筒部65は、軸心方向が上記第1の方向を向き、一つの辺が台座1に接続され、当該一つの辺に対向する辺が先端部62に接続されている。連結部7〜9についても同様である。
また、図6に示す連結部6に対し、円筒部65が角筒部に変更されてもよい。この場合、角筒部は、軸心方向が上記第1の方向を向き、一つの角が台座1に接続され、当該一つの角に対向する角が先端部62に接続される。連結部7〜9についても同様である。
例えば図6では、図1に示す連結部6に対し、付け根部61及び継手部63が円筒部65に変更されている。円筒部65は、軸心方向が上記第1の方向を向き、一つの辺が台座1に接続され、当該一つの辺に対向する辺が先端部62に接続されている。連結部7〜9についても同様である。
また、図6に示す連結部6に対し、円筒部65が角筒部に変更されてもよい。この場合、角筒部は、軸心方向が上記第1の方向を向き、一つの角が台座1に接続され、当該一つの角に対向する角が先端部62に接続される。連結部7〜9についても同様である。
また、連結部6〜9は、第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性に対して10倍以上高いことが望ましい。
また図1では、モーメントセンサが板状部2,3を有する場合を示した。しかしながら、これに限らず、モーメントセンサは、板状部2,3に代えて、2つの四角柱部材である棒部(第1の棒部及び第2の棒部)を有していてもよい。
この場合、一方の棒部は、一側面が台座部11が有する上記一側面を向き、一端が台座部11が有する上面に接続される。また、他方の棒部は、一側面が台座部12が有する上記一側面を向き、一端が台座部12が有する上面に接続される。2つの棒部の材質については板状部2,3と同様である。また、センシング部4は、一方の棒部が有する4つの側面及び他方の棒部が有する4つの側面のうちの少なくとも1つの面に取付けられる。
この場合、一方の棒部は、一側面が台座部11が有する上記一側面を向き、一端が台座部11が有する上面に接続される。また、他方の棒部は、一側面が台座部12が有する上記一側面を向き、一端が台座部12が有する上面に接続される。2つの棒部の材質については板状部2,3と同様である。また、センシング部4は、一方の棒部が有する4つの側面及び他方の棒部が有する4つの側面のうちの少なくとも1つの面に取付けられる。
また図1では、モーメントセンサが、温度変化の際にセンシング部4に不要な歪が生じることを軽減可能な構成とされた場合を示した。しかしながら、これに限らず、連結部6〜9以外の構成(台座1から上の構成)は、センシングユニット部と、センシングユニット部が取付けられた台座1とを備え、連結部6,7が台座1のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで一方側に接続され、連結部8,9が台座1のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで他方側に接続された構成であればよい。
例えば図7に示すモーメントセンサは、連結部6〜9以外の構成として、台座1、板状部2b、センシング部4を備えている。
台座1は、図1に示す台座1と同様である。
板状部2bは、台座部11と台座部12とを橋渡しするように接続されている。
センシング部4は、構成自体は図1に示すセンシング部4と同様であり、板状部2b上に取付けられている。
なお、板状部2bは、センシング部4が取付けられた取付部材を構成する。
台座1は、図1に示す台座1と同様である。
板状部2bは、台座部11と台座部12とを橋渡しするように接続されている。
センシング部4は、構成自体は図1に示すセンシング部4と同様であり、板状部2b上に取付けられている。
なお、板状部2bは、センシング部4が取付けられた取付部材を構成する。
また図1,6,7では、台座部13が薄板部材から構成された場合を示した。しかしながら、これに限らず、台座部13は、第1の方向への変形に対する剛性が台座部11,12の第1の方向への変形に対する剛性に対して低い構成、又は、第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性よりも低い構成であればよい。
また図1,6,7では、台座1が台座部11〜13から構成された場合を示した。しかしながら、これに限らず、台座1は台座部11,12から構成され、台座部11の一側面と台座部12の一側面とがセンシングユニット部により接続されていてもよい。この場合、センシングユニット部は、第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より低い。
また図1,6,7では、ネジ穴64〜94が全て長穴状である場合を示した。しかしながら、これに限らず、ネジ穴64及びネジ穴84と、ネジ穴74及びネジ穴94とのうちの少なくとも一方が長穴状であればよい。
以上のように、この実施の形態1によれば、モーメントセンサは、センシング部4、及び当該センシング部4が取付けられた取付部材から成るセンシングユニット部と、センシングユニット部が取付けられた台座1と、直交する3方向のうちの第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座1を計測対象に連結する連結部6と、第1の方向で連結部6と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座1を計測対象に連結する連結部7と、第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座1を計測対象に連結する連結部8と、第1の方向で連結部8と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、台座1を計測対象に連結する連結部9とを備え、連結部6及び連結部7は、台座1のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで一方側に接続され、連結部8及び連結部9は、台座1のうちのセンシングユニット部が取付けられた領域を挟んで他方側に接続され、連結部6及び連結部8と、連結部7及び連結部9とのうちの少なくとも一方は、計測対象に接する面に幅方向に沿った長穴状のネジ穴を有する。これにより、実施の形態1に係るモーメントセンサは、計装による性能の劣化を抑制可能となる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
1 台座
2 板状部(第1の板状部)
3 板状部(第2の板状部)
4 センシング部
5 連結棒
6 連結部(第1の連結部)
7 連結部(第2の連結部)
8 連結部(第3の連結部)
9 連結部(第4の連結部)
11 台座部
12 台座部
13 台座部
61 付け根部
62 先端部
63 継手部
64 ネジ穴
71 付け根部
72 先端部
73 継手部
74 ネジ穴
81 付け根部
82 先端部
83 継手部
84 ネジ穴
91 付け根部
92 先端部
93 継手部
94 ネジ穴
2 板状部(第1の板状部)
3 板状部(第2の板状部)
4 センシング部
5 連結棒
6 連結部(第1の連結部)
7 連結部(第2の連結部)
8 連結部(第3の連結部)
9 連結部(第4の連結部)
11 台座部
12 台座部
13 台座部
61 付け根部
62 先端部
63 継手部
64 ネジ穴
71 付け根部
72 先端部
73 継手部
74 ネジ穴
81 付け根部
82 先端部
83 継手部
84 ネジ穴
91 付け根部
92 先端部
93 継手部
94 ネジ穴
Claims (14)
- センシング部、及び当該センシング部が取付けられた取付部材から成るセンシングユニット部と、
前記センシングユニット部が取付けられた台座と、
直交する3方向のうちの第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、前記台座を計測対象に連結する第1の連結部と、
前記第1の方向で前記第1の連結部と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、前記台座を前記計測対象に連結する第2の連結部と、
前記第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、前記台座を前記計測対象に連結する第3の連結部と、
前記第1の方向で前記第3の連結部と隣り合い、当該第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より高く、前記台座を前記計測対象に連結する第4の連結部とを備え、
前記第1の連結部及び前記第2の連結部は、前記台座のうちの前記センシングユニット部が取付けられた領域を挟んで一方側に接続され、
前記第3の連結部及び前記第4の連結部は、前記台座のうちの前記センシングユニット部が取付けられた領域を挟んで他方側に接続され、
前記第1の連結部及び前記第3の連結部と、前記第2の連結部及び前記第4の連結部とのうちの少なくとも一方は、前記計測対象に接する面に、幅方向に沿った長穴状のネジ穴を有する
ことを特徴とするモーメントセンサ。 - 前記第1の連結部、前記第2の連結部、前記第3の連結部及び前記第4の連結部は各々、
一端が前記台座に接続された付け根部と、
前記台座が有する下面に平行な先端部と、
前記付け根部と前記先端部とを接続する継手部とを有する
ことを特徴とする請求項1記載のモーメントセンサ。 - 前記継手部は、幅方向が厚み方向に対して広い板状部材から成り、幅方向が前記第1の方向を向いている
ことを特徴とする請求項2記載のモーメントセンサ。 - 前記継手部は、厚み方向に突出した部位を有する
ことを特徴とする請求項3記載のモーメントセンサ。 - 前記部位は、厚み方向に双方に突出した波状である
ことを特徴とする請求項4記載のモーメントセンサ。 - 前記第1の連結部、前記第2の連結部、前記第3の連結部及び前記第4の連結部は各々、前記第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より10倍以上高い
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。 - 前記台座は、第1の台座部、第2の台座部、及び、当該第1の台座部が有する一側面と当該第2の台座部が有する一側面とを接続した第3の台座部を有し、
前記第1の台座部は、前記第1の連結部、前記第2の連結部、及び前記センシングユニット部の一端が接続され、
前記第2の台座部は、前記第3の連結部、前記第4の連結部、及び前記センシングユニット部の他端が接続され、
前記第3の台座部は、前記第1の方向への変形に対する剛性が、前記第1の台座部及び前記第2の台座部における前記第1の方向への変形に対する剛性より低い
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。 - 前記台座は、第1の台座部、第2の台座部、及び、当該第1の台座部が有する一側面と当該第2の台座部が有する一側面とを接続した第3の台座部を有し、
前記第1の台座部は、前記第1の連結部、前記第2の連結部、及び前記センシングユニット部の一端が接続され、
前記第2の台座部は、前記第3の連結部、前記第4の連結部、及び前記センシングユニット部の他端が接続され、
前記第3の台座部は、前記第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より低い
ことを特徴とする請求項1から請求項7のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。 - 前記第3の台座部は、前記第1の方向における総厚さが、前記第1の台座部及び前記第2の台座部より薄い
ことを特徴とする請求項7又は請求項8記載のモーメントセンサ。 - 前記センシングユニット部は、
幅広面が前記第1の台座部が有する前記一側面を向き、一端が当該第1の台座部が有する上面に接続された第1の板状部と、
幅広面が前記第2の台座部が有する前記一側面を向き、一端が当該第2の台座部が有する上面に接続された第2の板状部と、
一端が前記第1の板状部の他端側に接続され、他端が前記第2の板状部の他端側に接続された連結棒とを備え、
前記センシング部は、前記第1の板状部が有する2つの幅広面及び前記第2の板状部が有する2つの幅広面のうちの少なくとも1つの面に取付けられ、
前記第1の板状部及び前記第2の板状部は、前記台座に対し、前記センシング部と熱物性の近い材料から構成され、
前記連結棒は、前記第1の板状部及び前記第2の板状部に対し、前記台座と熱物性の近い材料から構成された
ことを特徴とする請求項1から請求項9のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。 - 前記センシングユニット部は、
一側面が前記第1の台座部が有する前記一側面を向き、一端が当該第1の台座部が有する上面に接続された四角柱部材である第1の棒部と、
一側面が前記第2の台座部が有する前記一側面を向き、一端が当該第2の台座部が有する上面に接続された四角柱部材である第2の棒部と、
一端が前記第1の棒部の他端側に接続され、他端が前記第2の棒部の他端側に接続された連結棒とを備え、
前記センシング部は、前記第1の棒部が有する4つの側面及び前記第2の棒部が有する4つの側面のうちの少なくとも1つの面に取付けられ、
前記第1の棒部及び前記第2の棒部は、前記台座に対し、前記センシング部と熱物性の近い材料から構成され、
前記連結棒は、前記第1の棒部及び前記第2の棒部に対し、前記台座と熱物性の近い材料から構成された
ことを特徴とする請求項1から請求項9のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。 - 前記センシング部は、シリコンから成るセンサ素子であり、
前記第1の板状部及び前記第2の板状部は、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金から構成された
ことを特徴とする請求項10記載のモーメントセンサ。 - 前記センシング部は、シリコンから成るセンサ素子であり、
前記第1の棒部及び前記第2の棒部は、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金から構成された
ことを特徴とする請求項11記載のモーメントセンサ。 - 前記台座は、第1の台座部及び第2の台座部を有し、
前記第1の台座部は、前記第1の連結部及び前記第2の連結部が接続され、
前記第2の台座部は、前記第3の連結部及び前記第4の連結部が接続され、
前記センシングユニット部は、一端が前記第1の台座部が有する一側面に接続され、他端が前記第2の台座部が有する一側面に接続され、
前記センシングユニット部は、前記第1の方向への変形に対する剛性が他の2方向への変形に対する剛性より低い
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちの何れか1項記載のモーメントセンサ。
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JP2019112899A JP2020204565A (ja) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | モーメントセンサ |
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JP2019112899A JP2020204565A (ja) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | モーメントセンサ |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2020204565A true JP2020204565A (ja) | 2020-12-24 |
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ID=73837351
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JP2019112899A Pending JP2020204565A (ja) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | モーメントセンサ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020204565A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01107121A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Yotaro Hatamura | 荷重検出器 |
JP2006063771A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Domusu Sekkei Jimusho:Kk | スリット板バネとこれを使用した建築物の耐震補強方式 |
JP2006068858A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Nitto Seiko Co Ltd | 部品締結ドライバユニット |
US20150233774A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-08-20 | Fondaazione Istituto Italiano Di Technologia | Electronic measurement unit for a polymorphous device for force measurement and polymorphous device including the same |
-
2019
- 2019-06-18 JP JP2019112899A patent/JP2020204565A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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