JP2531492Y2

JP2531492Y2 - 荷重センサ

Info

Publication number: JP2531492Y2
Application number: JP2258891U
Authority: JP
Inventors: 博之二家本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2006-03-14
Also published as: JPH04110937U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は荷重センサに関し、特
に、磁歪体を使用する荷重センサに関するものである。

【０００２】

【従来技術および解決しようとする課題】一般に、作用
する荷重の大きさを検出する荷重センサにあっては、図
４〜図６に示すものが知られている。この荷重センサ３
５は、シャフト３６の周縁部に配設される環状の起歪部
３４と、この起歪部３４に接続する回路部４０とからな
っている。

【０００３】前記起歪部３４の断面形状は、図５、図６
に示すように、内周側に凹部３２が設けられた略コの字
型をしていて、前記起歪部３４の外周面には軸方向の歪
みを検出する軸方向歪ゲージ３１、３３が対向して配設
され、径方向の歪みを検出する径方向歪ゲージ４１、４
３がそれぞれ軸方向歪ゲージ３１、３３に隣接して配設
されている。

【０００４】そして、各軸方向歪ゲージ３１、３３およ
び径方向歪ゲージ４１、４３は回路部４０とそれぞれ接
続し、前記起歪部３４が軸方向に荷重を受けると、前記
軸方向歪ゲージ３１、３３および径方向歪ゲージ４１、
４３が変位して荷重を検出するようになっている。

【０００５】しかしながら、前記軸方向歪ゲージ３１、
３３および径方向歪ゲージ４１、４３の出力信号が弱い
ため、前記荷重センサ３５の検出精度が悪く、また、配
線４２が複雑になるという問題点を有していた。

【０００６】また、特許公開公報平成２年−２７２２９
号で磁歪体を使用した荷重センサが提案されているが、
構造が複雑であり、装置が大型となるため取付けスペー
スが限られている場所（例えば、自動車の４輪の荷重計
測）に使用することができないという問題点を有してい
た。

【０００７】この考案は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、安定した検出精度が得
られ、しかも、構造が簡単で、取付けスペースをとらな
い荷重センサを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この考案は、周面中央部に凹部が設けられた環状
の磁歪体と、この磁歪体の内周面側に配設された内周側
コイルと、前記磁歪体の外周面側に配設された外周側コ
イルとを具え、前記磁歪体にその中心軸線方向の荷重が
加わると、この磁歪体が変形して、磁歪体の一方の周面
が圧縮されるとともに、他方の周面が引っ張られ前記内
周側コイルおよび外周側コイルにそれぞれ起電力が発生
し、この起電力を検出して前記磁歪体に加えられた荷重
を検出するという手段を採用したものである。

【０００９】

【作用】この考案は上記の手段を採用したことにより、
荷重センサが荷重を受けると磁歪体が変形し、内周側コ
イルおよび外周側コイルに反対特性の起電力が発生し、
この起電力を検出して荷重を検出する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に示すこの考案の実施例について
説明する。図１、図２にはこの考案による荷重センサの
一の実施例が示されていて、この荷重センサ５は、シャ
フト６の周縁部であるとともに、このシャフト６に設け
られた段部７に配設された環状の磁歪体１と、この磁歪
体１の内周側に配設された内周側コイル３と、前記磁歪
体１の外周側に配設された外周側コイル４とを具えてい
る。

【００１１】そして、前記内周側コイル３および外周側
コイル４は回路部（図示しない）に接続し、前記磁歪体
１はスペーサ９を介して固定ナット８によってシャフト
６に固定されている。また、前記磁歪体１の断面形状は
内周側に凹部２が設けられた略コの字型をし、この凹部
２に前記内周側コイル３が配設されている。

【００１２】つぎに、上記のように構成された荷重セン
サ５の作用について説明する。まず、前記シャフト６の
軸方向に圧縮の荷重Ｆが加わると、このシャフト６の変
形にともなって、スペーサ９と段部７との間で磁歪体１
が湾曲し、図２に示すように、この磁歪体１の内周面は
圧縮されるとともに外周面は引っ張られる。

【００１３】そして、内周側コイル３および外周側コイ
ル４に起電力が発生し、この起電力を回路部で処理し
て、荷重Ｆを検出するようになっている。また、前記磁
歪体１の内周面は圧縮され、外周面は引っ張られ、前記
磁歪体１の内周側の磁力と外周側の磁力とに差が生じる
ため前記内周側コイル３および外周側コイル４に発生す
る起電力は反対特性となり、いずれか一方の場合と比較
して、検出精度が向上することとなる。

【００１４】図３にはこの考案による荷重センサの他の
実施例が示されていて、この荷重センサ１５は、一の実
施例と同様に、シャフト１６の周縁部であるとともに、
このシャフト１６に設けられた段部１７に一のスペーサ
２０を介して配設された環状の磁歪体１１と、この磁歪
体１１の内周側に配設された内周側コイル１３と、前記
磁歪体１１の外周側に配設された外周側コイル１４とを
具えている。

【００１５】そして、前記内周側コイル１３および外周
側コイル１４は回路部（図示しない）に接続するととも
に、前記磁歪体１１は他のスペーサ１９を介して固定ナ
ット１８によってシャフト１６に固定されている。ま
た、前記磁歪体１１の断面形状は外周側に凹部１２が設
けられた略コの字型をし、この凹部１２に前記外周側コ
イル１４が配設されている。

【００１６】つぎに、上記のように構成された荷重セン
サ１５の作用について説明する。まず、前記シャフト１
６の軸方向に圧縮の荷重Ｆが加わると、このシャフト１
６の変形にともなって、他のスペーサ１９と一のスペー
サ２０との間で磁歪体１１が湾曲し、この磁歪体１１の
外周面は圧縮されるとともに内周面は引っ張られる。

【００１７】そして、内周側コイル１３および外周側コ
イル１４に起電力が発生し、この起電力を回路部で処理
して、荷重Ｆを検出するようになっている。また、前記
磁歪体１１の内周側は引っ張られ、外周側は圧縮される
ため前記内周側コイル１３および外周側コイル１４に発
生する起電力は反対特性となり、いずれか一方の場合と
比較して、検出精度が向上することとなる。なお、磁歪
体としては、ニッケルクロムモリブデン鋼、パーマロ
イ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、アモルファス磁性合金等が使用で
きる。また、実施例においては、荷重Ｆを圧縮荷重とし
たが引っ張り荷重の場合においても、同様に荷重を検出
できることは、いうまでもないことである。

【００１８】

【考案の効果】この考案は前記のように構成したことに
より、シャフトに荷重が加えられると、磁歪体が変形
し、一方の周面が圧縮されるとともに、他方の周面が引
っ張られ、圧縮による起電力と引っ張りによる起電力と
が同時に発生するため荷重検出の精度が向上するという
効果を有するものである。また、構造が簡単であるため
取付スペースをとらないとともに、取付けが容易であ
り、故障も少ないというすぐれた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による荷重センサの一の実施例を示す
概略断面図である。

【図２】この考案による荷重センサの一の実施例におけ
る磁歪体の変形を示す概略図である。

【図３】この考案による荷重センサの他の実施例を示す
概略断面図である。

【図４】従来の荷重センサを示す概略断面図である。

【図５】従来の荷重センサの起歪部を示す概略図であ
る。

【図６】図５の概略断面図である。

【符号の説明】

１、１１……磁歪体２、１２、３２……凹部３、１３……内周側コイル４、１４……外周側コイル５、１５、３５……荷重センサ６、１６、３６……シャフト７、１７、３７……段部８、１８、３８……固定ナット９、１９、２０、３９……スペーサ３１、３３……軸方向歪ゲージ３４……起歪部４０……回路部４１、４３……径方向歪ゲージ４２……配線

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】周面中央部に凹部（２）（１２）が設け
られた環状の磁歪体（１）（１１）と、該磁歪体（１）
（１１）の内周面側に配設された内周側コイル（３）
（１３）と、前記磁歪体（１）（１１）の外周面側に配
設された外周側コイル（４）（１４）とを具え、前記磁
歪体（１）（１１）にその中心軸線方向の荷重が加わる
と、該磁歪体（１）（１１）が変形して、磁歪体の一方
の周面が圧縮されるとともに、他方の周面が引っ張られ
前記内周側コイル（３）（１３）および外周側コイル
（４）（１４）にそれぞれ起電力が発生し、該起電力を
検出して前記磁歪体（１）（１１）に加えられた荷重を
検出することを特徴とする荷重センサ。