JP2021060348A - Fixing device for strain sensor and torque sensor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えばロボットアームの関節に設けられる歪センサの固定装置とそれを用いたトルクセンサに関する。 An embodiment of the present invention relates to, for example, a fixing device for a strain sensor provided on a joint of a robot arm and a torque sensor using the same.
トルクセンサは、トルクが印加される第1構造体と、トルクが出力される第2構造体と、第1構造体と第2構造体とを連結する梁としての複数の起歪部とを有し、これら起歪部にセンサ素子としての複数の歪ゲージが配置されている。これら歪ゲージによりブリッジ回路が構成されている(例えば特許文献1、2、3参照)。 The torque sensor has a first structure to which torque is applied, a second structure to which torque is output, and a plurality of strain generating portions as beams connecting the first structure and the second structure. However, a plurality of strain gauges as sensor elements are arranged in these strain generating portions. A bridge circuit is composed of these strain gauges (see, for example, Patent Documents 1, 2 and 3).
一般に、歪センサは、金属製の起歪体上にセンサ素子としての複数の歪ゲージが設けられている。この歪センサをトルクセンサに固定する方法として、例えば溶接を用いる方法、接着剤を用いる方法、複数のねじを用いる方法がある。 Generally, a strain sensor is provided with a plurality of strain gauges as sensor elements on a metal strain generating body. As a method of fixing the strain sensor to the torque sensor, for example, there are a method using welding, a method using an adhesive, and a method using a plurality of screws.
しかし、溶接により歪センサを構造体に固定する場合、溶接による起歪体の急激な温度上昇を伴う。このため、起歪体及び歪ゲージの組成や形状などが変化し、歪センサの性能に影響を与える可能性がある。 However, when the strain sensor is fixed to the structure by welding, the temperature of the strain-causing body is rapidly increased by welding. Therefore, the composition and shape of the strain-causing body and the strain gauge may change, which may affect the performance of the strain sensor.
また、接着剤を用いて歪センサを構造体に固定する場合、起歪体と構造体との間に低剛性の接着剤が介在する。このため、構造体の変形が直接起歪体に伝達されず、歪センサの感度を低下させる可能性がある。 Further, when the strain sensor is fixed to the structure using an adhesive, a low-rigidity adhesive is interposed between the strain-causing body and the structure. Therefore, the deformation of the structure is not directly transmitted to the strain-causing body, which may reduce the sensitivity of the strain sensor.
一方、ねじを用いて歪センサを構造体に固定する場合、起歪体上に押え部材を設け、押え部材をねじにより構造体に締結することにより、押え部材によって、起歪体が構造体に固定される。このような構成の場合、押え部材と起歪体は面接触するため、押え部材は、起歪体に対して高い押圧力を保持する必要がある。高い押圧力を保持するため、押え部材の大型化及び高剛性化、ねじの大型化及びねじの数の増加が必要である。したがって、押え部材やねじが設けられるトルクセンサの小型、薄型化が困難となる。 On the other hand, when the strain sensor is fixed to the structure using screws, a pressing member is provided on the strain generating body, and the pressing member is fastened to the structure with screws. It is fixed. In the case of such a configuration, since the pressing member and the strain-causing body are in surface contact with each other, the pressing member needs to maintain a high pressing force with respect to the strain-causing body. In order to maintain a high pressing force, it is necessary to increase the size and rigidity of the pressing member, increase the size of the screw, and increase the number of screws. Therefore, it is difficult to reduce the size and thickness of the torque sensor provided with the holding member and the screw.
本実施形態は、センサ性能の低下及び装置構成の大型化を防止して、歪センサを構造体に確実に固定することが可能な歪センサの固定装置とそれを用いたトルクセンサを提供する。 The present embodiment provides a strain sensor fixing device capable of reliably fixing the strain sensor to a structure by preventing deterioration of sensor performance and an increase in the size of the device configuration, and a torque sensor using the strain sensor fixing device.
実施形態に係る歪センサの固定装置は、第1の辺と、前記第1の辺に平行な第2の辺と、前記第1の辺と前記第2の辺との間に設けられ、開口部を含む面とを具備し、前記第1の辺が第1構造体に接触され、前記第2の辺が前記第1構造体の上に設けられた歪センサを構成する起歪体の端部に接触され、前記起歪体の先端が露出されるように切込みが設けられた固定部材と、前記開口部に挿入され、前記第1構造体に螺合されるねじと、を具備する。 The strain sensor fixing device according to the embodiment is provided between the first side, the second side parallel to the first side, and the first side and the second side, and has an opening. The end of a strain generating body that comprises a surface including a portion, the first side of which is in contact with the first structure, and the second side of which constitutes a strain sensor provided on the first structure. It includes a fixing member that is brought into contact with the portion and is provided with a notch so that the tip of the strain-causing body is exposed, and a screw that is inserted into the opening and screwed into the first structure.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals.
(各実施形態の基本構成)
まず、各実施形態の基本構成について説明する。
図1、図2は、本実施形態が適用されるトルクセンサ10の一例を示している。トルクセンサ10の構成は、これに限定されるものでなく、様々な構成のトルクセンサに適用することが可能である。また、トルクセンサに限らず、歪ゲージを用いた力覚センサなどに本実施形態を適用することも可能である。
(Basic configuration of each embodiment)
First, the basic configuration of each embodiment will be described.
1 and 2 show an example of a
図1において、トルクセンサ10は、第1構造体11、第2構造体12、複数の第3構造体13、複数の防水用キャップ14、ケース15、ブッシュ16、ケーブル17を具備している。
In FIG. 1, the
第1構造体11と、第2構造体12は、環状に形成され、第2構造体12の径は、第1構造体11の径より小さい。第2構造体12は、第1構造体11と同心状に配置され、第1構造体11と第2構造体12は、放射状に配置された複数の梁部としての第3構造体13により連結されている。第3構造体13の数は、例えば8個であり、8個の第3構造体13が等間隔に配置されている。第3構造体13の数は、8個に限定されるものではない。
The
第1構造体11は、例えば被計測体に連結され、第2構造体12は、図示せぬ別の構造体に接続され、複数の第3構造体13は、第1構造体11から第2構造体12にトルク(図2に示すモーメント(Mz))を伝達する。逆に、第2構造体12を被計測体に連結し、第1構造体11を図示せぬ別の構造体に接続し、第2構造体12から第1構造体11に複数の第3構造体13を介してトルクを伝達してもよい。
The
尚、力覚センサの場合、第1構造体11、第2構造体12、第3構造体13は、三次元に変形し、図2に示す直交する3軸(x、y、z)に関して、力(Fx、Fy、Fz)とモーメント(Mx、My、Mz)を検出する。
In the case of the force sensor, the
第1構造体11、第2構造体12、複数の第3構造体13は、金属、例えばステンレス鋼により構成されるが、印加されるトルクに対して機械的に十分な強度を得ることができれば、金属以外の材料を使用することも可能である。
The
図2に示すように、各第3構造体13に対応して、後述する歪センサ20が配置され、各歪センサ20は、キャップ14により覆われている。図2において、1つのキャップ14が外され、歪センサ20が露出されている。本実施形態において、歪センサ20の数は、第3構造体13の数と同一とされているが、これに限定されるものではなく、歪センサ20の数は、第3構造体13の数より少なくてもよい。
As shown in FIG. 2, a
各歪センサ20の構成は、同一である。歪センサ20は、第1構造体11と第2構造体12との間に設けられている。すなわち、後述するように、歪センサ20の一端部は、第1構造体11に接合され、歪センサ20の他端部は、第2構造体12に接合される。
The configuration of each
第2構造体12は、中空部12aを有しており、ケース15は、中空部12aの周囲の第2構造体12に取り付けられている。ケース15の内部には、歪センサ20から供給される電気信号を処理し、センサ信号としてのトルクの検出信号を生成する図示せぬ処理回路が設けられている。
The
ケース15の一部分にケーブル17を保持するブッシュ16が設けられている。ケーブル17の図示せぬ一端は、ケース15内の処理回路に接続され、ケーブル17の他端は、例えば中空部12aに通される。ケーブル17は、処理回路に外部から電源を供給したり、処理回路により処理されたセンサ信号を外部に出力したりする。処理回路の構成は、本実施形態の本質ではないため、説明は省略する。
A
図3、図4、図5は、歪センサ20、及び歪センサ20の取り付け構造を示している。
図3は、歪センサ20の取り付け部の構成を示している。第1構造体11、第2構造体12、複数の第3構造体13には、一体的に凹部30が形成されている。凹部30の底部において、第1構造体11に対応する部分には、第1底部31aと、第1底部31aより低い第2底部32aが設けられている。第1底部31aと第2底部32aの深さの差は、図5に示すように、起歪体21の厚みとほぼ等しくされている。
3, FIG. 4, and FIG. 5 show the
FIG. 3 shows the configuration of the mounting portion of the
凹部30の底部において、第2構造体12に対応する部分にも、第1底部31bと、第1底部31bより低い第2底部32bが設けられている。第1底部31bと第2底部32bの深さの差も、起歪体21の厚みとほぼ等しくされている。
In the bottom portion of the
凹部30の底部において、第3構造体13に対応する部分には、第2底部32a、32bより低い第3底部33が設けられている。
At the bottom of the
第1構造体11に対応する第2底部32aのほぼ中央部には、開口部34aが設けられ、この開口部34a内には、ねじ山が設けられている。第2構造体12に対応する第2底部32bのほぼ中央部にも、開口部34bが設けられ、この開口部34bの内部にはねじ山が設けられている。
An
図4に示すように、歪センサ20は、凹部30内において、第1構造体11と第2構造体12の間に設けられる。歪センサ20は、例えば金属製の起歪体21と、起歪体21の一方の表面に配置されたセンサ素子としての複数の歪ゲージ22とを具備している。
As shown in FIG. 4, the
歪ゲージ22は、例えば薄膜抵抗素子であり、起歪体21の変形に伴い抵抗値が変化する。複数の歪ゲージ22は、図示せぬブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路により抵抗値の変化が電気信号として検出される。複数の歪ゲージ22は、起歪体21の中央部に設けられたフレキシブル基板23(図2、図5に示す)の一端部に接続される。フレキシブル基板23の他端部は、ケース15内の処理回路に接続されている。ブリッジ回路から出力された電気信号は、フレキシブル基板23を介して処理回路に供給され、処理回路において、センサ信号としてのトルクの検出信号が生成される。
The
起歪体21は、例えば矩形状であり、起歪体21の長さは、第3底部33の長さより長くされている。起歪体21は、凹部30内に配置された状態で、固定装置40aと固定装置40bとにより、第1構造体11及び第2構造体12に固定される。
The strain-causing
具体的には、図5に示すように、起歪体21の第1端部は、第1構造体11の第2底部32a上に載置され、起歪体21の第2端部は、第2構造体12の第2底部32b上に載置される。すなわち、起歪体21は、第1構造体11の第2底部32aの開口部34aと、第2構造体12の第2底部32bの開口部34bとの間に配置される。
Specifically, as shown in FIG. 5, the first end portion of the
起歪体21の第1端部は、凹部30の第1構造体11と対応する部分に配置された固定装置40aにより第1構造体11に固定され、起歪体21の第2端部は、凹部30の第2構造体12と対応する部分に配置された固定装置40bにより、第2構造体12に固定される。
The first end portion of the
固定装置40aと固定装置40bは、同一構成であり、固定装置40aと固定装置40bは、それぞれ固定部材としての固定プレート41と、ねじ42を具備している。固定装置40aにおいて、固定プレート41は、開口部34aに螺合されるねじ42により、第1構造体11に取り付けられる。固定装置40bにおいて、固定プレート41は、開口部34bに螺合されるねじ42により、第2構造体12に取り付けられる。
The fixing
ねじ42は、固定プレート41の上側から挿入され、第1構造体11の開口部34a又は第2構造体12の開口部34bに螺合される。
The
固定装置40aのねじ42を締め付けると、起歪体21の第1端部は、固定プレート41により、第1構造体11に固定され、固定装置40bのねじ42を締め付けると、起歪体21の第2端部は、固定プレート41により、第2構造体12に固定される。
When the
(固定プレートの構成)
図6は、本実施形態に係る固定プレート41の一形態を示している。
固定プレート41は、例えば第1構造体11と同様の金属により構成されるが、これに限定されるものではなく、別の材料により構成してもよい。
(Structure of fixed plate)
FIG. 6 shows one form of the fixed
The fixing
固定プレート41は、例えば直方体の本体41aを有している。固定プレート41と本体41aは、同一であり、固定プレート41を単に本体41aとも言う。本体41aの例えば底面41bの第1の辺に沿って第1突起41cが設けられ、第1の辺に平行する第2の辺沿って第2突起41dが設けられている。第1突起41c及び第2突起41dは、直線状であり、互いに底面41bから同一方向に突出されている。このため、底面41bは、第1突起41cと第2突起41dとを結ぶ線から離れた位置に配置される。さらに、本体41aは、表面41eから底面41bに貫通する開口部41fを有している。
The fixed
固定プレート41の幅W1は、凹部30の幅W2(図4に示す)より狭く、固定プレート41の長さL1は、凹部30の第1構造体11に対応する部分の長さL2(図4に示す)、又は凹部30の第2構造体12に対応する部分の長さL3より短い。ここで、L2とL3の関係は、例えばL2<L3であるが、これに限定されるものではない。すなわち、固定プレート41の長さは、ねじ42が締め付けられたとき、固定プレート41が第1底部31aと起歪体21の第1端部に接触でき、又は第1底部31bと起歪体21の第2端部に接触できる長さであればよい。
The width W1 of the fixed
具体的には、図4、図5に示すように、2つの固定プレート41が凹部30の第1構造体11と対応する部分、及び第2構造体12と対応する部分に挿入された状態において、各固定プレート41の第1突起41cが第1底部31a又は第1底部31bに線接触でき、第2突起41dが起歪体21の第1端部又は第2端部に線接触できればよい。
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, in a state where the two fixing
このように、2つの固定プレート41が凹部30の中に挿入された状態において、ねじ42が各固定プレート41の開口部41fに挿入され、第1構造体11の開口部34a、又は第2構造体12の開口部34bに螺合されることにより、固定プレート41の第1突起41cが第1底部31a又は第1底部31bに線接触され、第2突起41dが起歪体21の第1端部又は第2端部に線接触される。
In this way, in a state where the two fixing
尚、図6に示すように、固定プレート41の第1突起41cは、直線状とされ、第1突起41cが第1底部31bに線接触した。しかし、これに限らず、例えば、図6に破線で示すように、第1突起41cを点状の突起とし、第1突起41cが第1底部31bに点接触するようにしてもよい。点状の第1突起41cは、第1の辺のほぼ中央部に設けられるが、例えば第1の辺の両端に2つの第1突起を設けてもよい。或いは、第1の辺の中央部と、両端部に3つの第1突起を設けてもよい。
As shown in FIG. 6, the
(実施形態の基本構成による効果)
上記実施形態によれば、固定プレート41は、第1突起41cと第2突起41dを有し、ねじ42を締め付けることにより、第1突起41cが第1底部31a又は第1底部31bに線接触し、第2突起41dが起歪体21の第1端部又は第2端部に線接触する。このため、例えば起歪体と固定プレートが面接触する場合に比べて、起歪体21を第1構造体11、第2構造体12に対して高い圧力で固定することが可能である。したがって、第1構造体11及び第2構造体12に対する起歪体21の固定強度のばらつきを低下させることができ、センサ性能の低下を防止することが可能である。
(Effect of the basic configuration of the embodiment)
According to the above embodiment, the fixing
しかも、本実施形態の固定プレート41を用いた固定方法によれば、固定プレート41の第2突起41dを起歪体21に線接触させるだけで、起歪体21を第1構造体11と第2構造体12に固定させることができる。このため、例えば起歪体21を溶接により第1構造体11及び第2構造体12に固定する場合のように、起歪体21及び歪ゲージに対する熱的な変形を防止できる。また、起歪体21を接着剤で固定する場合のように、起歪体21と第1構造体11及び第2構造体12との間に低剛性部が介在しない。したがって、本実施形態の固定プレート41を用いた固定方法によれば、第1構造体及び第2構造体12に印加された力を起歪体21に確実に伝達することができ、センサの性能を向上させることが可能である。
Moreover, according to the fixing method using the fixing
しかも、固定装置40a、40bは、1つの固定プレート41と1つのねじ42とにより構成されている。このため、部品点数が少なく、固定装置40a、40bの大型化、及びトルクセンサ10の大型化を防止することが可能である。
Moreover, the fixing
さらに、固定装置40a、40bは、1つの固定プレート41と1つのねじ42とにより構成されているため、固定装置40a、40bの組み立てが容易である。
Further, since the
また、ねじ42は、固定プレート41の上側から挿入され、第1構造体11の開口部34a又は第2構造体12の開口部34bに螺合される。このため、例えばねじ42を第1構造体11の開口部34a又は第2構造体12の開口部34b側から挿入し、固定プレート41に螺合させる場合に比べて、組み立て作業を容易化することが可能である。
Further, the
(固定プレートの変形例)
(第1変形例)
図7は、固定プレートの第1変形例を示している。図6に示す実施形態の場合、本体41aは、扁平な底面41bに第1突起41cと第2突起41dを設けている。
(Modification example of fixed plate)
(First modification)
FIG. 7 shows a first modification of the fixed plate. In the case of the embodiment shown in FIG. 6, the
これに対して、第1変形例において、固定プレート51の例えば直方体形状の本体51aは、湾曲した底面51bを有し、底面51bの第1の辺が第1突起51cとして機能し、第1の辺に平行する第2の辺が第2突起51dとして機能する。このため、湾曲した底面51bは、第1突起51cと第2突起51dを結ぶ線から離れた位置に配置される。底面51bの中央部には、表面51eに貫通する開口部51fが設けられている。
On the other hand, in the first modification, for example, the rectangular parallelepiped
上記第1変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。しかも、第2変形例によれば、本体51aの底面51bが湾曲されているため、固定プレート51の弾性が向上する。したがって、固定プレート51により起歪体21を確実に固定することが可能である。
The same effect as that of the above-described embodiment can be obtained by the above-mentioned first modification. Moreover, according to the second modification, since the
さらに、第1変形例によれば、本体51aの底面を湾曲に加工するだけで、第1突起51cと第2突起51dを形成することができるため、製造を容易化することが可能である。
Further, according to the first modification, the
(第2変形例)
図8は、固定プレートの第2変形例を示している。図7に示す第1変形例において、本体51aは、湾曲された底面51bを有している。
(Second modification)
FIG. 8 shows a second modification of the fixed plate. In the first modification shown in FIG. 7, the
これに対して、第2変形例において、固定プレート61の例えば直方体形状の本体61aは、全体が湾曲されている。したがって、湾曲された底面61bを有し、底面61bの第1の辺が第1突起61cとして機能し、第1の辺に平行する第2の辺が第2突起61dとして機能する。このため、湾曲した底面61bは、第1突起61cと第2突起61dを結ぶ線から離れた位置に配置される。底面61bの中央部には、表面61eに貫通する開口部61fが設けられている。
On the other hand, in the second modification, the fixed
上記第2変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。しかも、第2変形例によれば、本体61aの全体が湾曲されているため、固定プレート61の弾性が向上する。したがって、固定プレート61により起歪体21をより確実に固定することが可能である。
The same effect as that of the above-described embodiment can also be obtained by the above-mentioned second modification. Moreover, according to the second modification, since the entire
さらに、第2変形例によれば、本体61aを湾曲に加工するだけで、第1突起61cと第2突起61dを形成することができるため、製造を容易化することが可能である。
Further, according to the second modification, the
(第3変形例)
図9は、固定プレートの第3変形例を示している。上記実施形態及び各変形例は、固定プレートの本体に2つの辺に突起が設けられている。
(Third modification example)
FIG. 9 shows a third modification of the fixed plate. In the above embodiment and each modification, the main body of the fixing plate is provided with protrusions on two sides.
これに対して、図9に示す第3変形例において、固定プレート71の本体71aは、例えば直方体であり、本体71aの底面71bの4つの辺に沿って突起71cが設けられている。すなわち、突起71cは、底面71bの周囲に設けられている。
On the other hand, in the third modification shown in FIG. 9, the
上記第3変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。しかも、底面71bの周囲に突起71cを設けることにより、固定プレート71の剛性を高めることが可能であり、起歪体21をより確実に固定することが可能である。
The same effect as that of the above-described embodiment can be obtained by the above-mentioned third modification. Moreover, by providing the
さらに、固定プレート71の本体71aの形状は、直方体であり、底面71bの形状は長方形である場合について説明したが、固定プレート71の本体71aの形状を立方体とし、底面71bの形状を正方形とすることも可能である。この場合、4つの辺のうち、どちらの平行する2つの辺を用いても、起歪体21を固定することができる。このため、凹部30aに対する固定プレート71の向きを考慮する必要がないため、組み立て作業を簡単化することができる。
Further, the case where the shape of the
尚、第1変形例及び第2変形例においても、本体の周囲に突起を設けることが可能である。 Also in the first modification and the second modification, it is possible to provide protrusions around the main body.
(第1実施形態)
第1実施形態では、上述した基本構成を基準として、変更した点について主に説明するが、第1変形例から第3変形例を基準として、同様に変更してもよい。なお、以降の実施形態についても同様である。
(First Embodiment)
In the first embodiment, the changed points will be mainly described with reference to the above-mentioned basic configuration, but the same changes may be made with reference to the first modification to the third modification. The same applies to the subsequent embodiments.
図10は、本発明の第1実施形態に係る固定プレート41Aを下方から見た斜視図である。図11は、本実施形態に係る固定プレート41Aと歪センサ20との位置関係を示す簡略図である。
FIG. 10 is a perspective view of the fixing
なお、本実施形態では、固定プレート41Aは、第1構造体11又は第2構造体12と起歪体21に線接触又は点接触させる構成について主に説明するが、面接触でもよいし、その他どのように接触させてもよい。以降の実施形態についても同様である。
In the present embodiment, the structure in which the fixing
固定プレート41Aは、図6に示す固定プレート41において、開口部41fと繋がるように歪センサ20側に切込みC1を入れたものである。
The fixed
切込みC1により、歪センサ20の先端は、固定プレート41Aで覆われずに露出する。したがって、歪センサ20の上に固定プレート41Aが配置されても、歪センサ20を取り付ける作業者は、固定プレート41Aの切込みC1から歪センサ20の先端が見える。
The notch C1 exposes the tip of the
作業者は、歪センサ20の上に固定プレート41Aを配置した状態で、切込みC1から歪センサ20の先端を目視し、歪センサ20の位置を確認する。作業者は、歪センサ20の位置を確認後、固定プレート41Aをねじ42で固定する。
The operator visually confirms the position of the
本実施形態によれば、固定プレート41Aに切込みC1を入れることで、歪センサ20の特に長手方向(起歪体21の第1端部と第2端部を結ぶ方向)の位置を正確に合わせた状態で、歪センサ20を固定することができる。
According to the present embodiment, by making a notch C1 in the fixed
(第2実施形態)
図12は、本発明の第2実施形態に係る固定プレート41Bと歪センサ20との位置関係を示す簡略図である。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a simplified diagram showing the positional relationship between the
固定プレート41Bは、図11に示す固定プレート41Aにおいて、切込みC1を切込みC2に代えたものである。切込みC2は、開口部41fと繋がらないように、固定プレート41Aの歪センサ20側に設けられる。切込みC2は、切込みC1よりも幅広な矩形状に形成される。例えば、切込みC2の幅は、開口部41fの直径とほぼ同じ幅である。
The fixed
切込みC2により、歪センサ20の先端は、固定プレート41Bで覆われずに露出する。したがって、歪センサ20の上に固定プレート41Bが配置されても、作業者は、固定プレート41Bの切込みC2から歪センサ20の先端が見える。作業者による固定プレート41Bの取り付け方法については、第1実施形態と同様である。
The notch C2 exposes the tip of the
本実施形態によれば、第1実施形態による作用効果に加え、開口部41fと繋がらないように切込みC2を入れることで、固定プレート41Bの剛性をあまり弱めずに、切込みC2の幅を第1実施形態に係る切込みC1の幅よりも広くして、歪センサ20の先端を見易くすることができる。
According to the present embodiment, in addition to the action and effect of the first embodiment, the width of the notch C2 is set to the first width without significantly weakening the rigidity of the fixing
(第3実施形態)
図13は、本発明の第3実施形態に係る固定プレート41Cと歪センサ20との位置関係を示す簡略図である。
(Third Embodiment)
FIG. 13 is a simplified diagram showing the positional relationship between the
固定プレート41Cは、図11に示す固定プレート41Aにおいて、切込みC1を2つの切込みC3に代えたものである。各切込みC3は、固定プレート41Cの歪センサ20を押さえる部分の幅が歪センサ20の幅よりも狭くなるように、固定プレート41Cの歪センサ20側で、歪センサ20の長手方向と垂直方向に位置する両端にそれぞれ設けられる。なお、切込みC3は、2つのうちいずれか一方(先端の片側)のみに設けられてもよい。
The fixed
2つの切込みC3により、歪センサ20の先端とその先端の左右の端は、固定プレート41Cで覆われずに露出する。したがって、歪センサ20の上に固定プレート41Cが配置されても、作業者は、固定プレート41Cの切込みC3から歪センサ20の先端とその先端の左右の端が見える。作業者による固定プレート41Cの取り付け方法については、第1実施形態と同様である。
The two notches C3 expose the tip of the
本実施形態によれば、第1実施形態による作用効果に加え、2つの切込みC3から歪センサ20の先端の左右の端が確認できるため、作業者が歪センサ20を適切な位置に、より調整し易くなる。
According to the present embodiment, in addition to the action and effect of the first embodiment, the left and right ends of the tip of the
(第4実施形態)
図14は、本発明の第4実施形態に係る固定プレート41Dと歪センサ20との位置関係を示す簡略図である。
(Fourth Embodiment)
FIG. 14 is a simplified diagram showing the positional relationship between the fixed plate 41D and the
固定プレート41Dは、図11に示す固定プレート41Aにおいて、切込みC1を切込みC4に代えたものである。切込みC4は、開口部41fの歪センサ20側に、歪センサ20の幅方向に延びた細長い穴が形成されるように設けられる。例えば、切込みC4の幅は、開口部41fの直径とほぼ同じ幅である。
The fixed plate 41D is the fixed
切込みC4により、歪センサ20の先端は、固定プレート41Dで覆われずに露出する。したがって、歪センサ20の上に固定プレート41Dが配置されても、作業者は、固定プレート41Dの切込みC4から歪センサ20の先端が見える。作業者による固定プレート41Dの取り付け方法については、第1実施形態と同様である。
The notch C4 exposes the tip of the
本実施形態によれば、第1実施形態による作用効果に加え、切込みC4を穴形状にすることで、最小限の大きさに抑えることができる。これにより、切込みC4を入れることによる様々な影響(例えば、固定プレート41Dの剛性又はセンサの感度への影響)を最小限に抑制することができる。 According to the present embodiment, in addition to the action and effect according to the first embodiment, the size of the notch C4 can be suppressed to the minimum by forming the hole shape. As a result, various effects due to the notch C4 (for example, the effect on the rigidity of the fixed plate 41D or the sensitivity of the sensor) can be minimized.
なお、各実施形態において、切込みC1〜C4は、2つの固定装置40a、40bの少なくとも一方に設けられれば、両方に設けられなくてもよい。また、各実施形態に係る切込みC1〜C4に限らず、歪センサ20の先端が見えれば、どのような切込みを設けてもよい。
In each embodiment, the cuts C1 to C4 may not be provided in both of the two
その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the present invention is not limited to each of the above embodiments as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate.
10…トルクセンサ、11…第1構造体、12…第2構造体、13…第3構造体、20…歪センサ、21…起歪体、40a、40b…固定装置、41…固定プレート、41a、51a、61a、71a…本体、41b、51b、61b、71b…底面、41c、51c、61c…第1突起、41d、51d、61d…第2突起、41f、51f、61f…開口部、42…ねじ、C1、C2、C3、C4…切込み。 10 ... Torque sensor, 11 ... 1st structure, 12 ... 2nd structure, 13 ... 3rd structure, 20 ... Strain sensor, 21 ... Distortion body, 40a, 40b ... Fixing device, 41 ... Fixed plate, 41a , 51a, 61a, 71a ... Main body, 41b, 51b, 61b, 71b ... Bottom surface, 41c, 51c, 61c ... First protrusion, 41d, 51d, 61d ... Second protrusion, 41f, 51f, 61f ... Opening, 42 ... Screws, C1, C2, C3, C4 ... Notches.
Claims (6)
前記開口部に挿入され、前記第1構造体に螺合されるねじと、
を具備することを特徴とする歪センサの固定装置。 The first side, the second side parallel to the first side, and a surface provided between the first side and the second side and including an opening are provided, and the first side is provided. One side is in contact with the first structure, the second side is in contact with the end of the strain generating body constituting the strain sensor provided on the first structure, and the tip of the strain generating body is contacted. A fixing member with a notch so that
A screw inserted into the opening and screwed into the first structure,
A strain sensor fixing device comprising.
を特徴とする請求項1に記載の歪センサの固定装置。 The strain sensor fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is provided with the notch so as to be connected to the opening.
を特徴とする請求項1に記載の歪センサの固定装置。 The strain sensor fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is provided with the notch so as not to be connected to the opening.
を特徴とする請求項3に記載の歪センサの固定装置。 The strain sensor fixing device according to claim 3, wherein the fixing member is provided with the notch so as to form a hole on the strain sensor side of the opening.
を特徴とする請求項1に記載の歪センサの固定装置。 The strain sensor fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is provided with the notch so that at least one side of the tip of the strain-causing body is exposed.
第2構造体と、
前記第1構造体と前記第2構造体とを接続する複数の第3構造体と、
前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた歪センサを構成する起歪体と、
前記第1構造体に設けられ、前記起歪体の第1端部を前記第1構造体に固定する第1固定装置と、
前記第2構造体に設けられ、前記起歪体の第2端部を前記第2構造体に固定する第2固定装置と、
を具備し、
前記第1固定装置及び前記第2固定装置のそれぞれは、
第1の辺と、前記第1の辺に平行な第2の辺と、前記第1の辺と前記第2の辺との間に設けられ、開口部を含む面とを具備し、前記第1の辺が第1構造体に接触され、前記第2の辺が前記第1構造体の上に設けられた歪センサを構成する起歪体の端部に接触される固定部材と、
前記開口部に挿入され、前記第1構造体に螺合されるねじとを具備し、
前記第1固定装置及び前記第2固定装置の少なくとも1つの前記固定部材は、前記起歪体の先端が露出されるように切込みが設けられたこと
を特徴とするトルクセンサ。 The first structure and
The second structure and
A plurality of third structures connecting the first structure and the second structure,
A strain generating body constituting a strain sensor provided between the first structure and the second structure, and
A first fixing device provided in the first structure and fixing the first end portion of the strain-causing body to the first structure.
A second fixing device provided in the second structure and fixing the second end portion of the strain-causing body to the second structure.
Equipped with
Each of the first fixing device and the second fixing device
The first side, the second side parallel to the first side, and a surface provided between the first side and the second side and including an opening are provided, and the first side is provided. A fixing member whose side 1 is in contact with the first structure and whose second side is in contact with the end of the strain generating body constituting the strain sensor provided on the first structure.
It comprises a screw that is inserted into the opening and screwed into the first structure.
A torque sensor, wherein the first fixing device and at least one fixing member of the second fixing device are provided with a notch so that the tip of the strain generating body is exposed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019186026A JP2021060348A (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Fixing device for strain sensor and torque sensor using the same |
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JP2019186026A Pending JP2021060348A (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Fixing device for strain sensor and torque sensor using the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115183929A (en) * | 2022-09-08 | 2022-10-14 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | Multi-dimensional force measuring device and method for skiing |
-
2019
- 2019-10-09 JP JP2019186026A patent/JP2021060348A/en active Pending
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