JP2698061B2 - 力量測定器及び力量伝達構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばキーボー
ド、電話機等に設備されている押圧ボタン、あるいはス
イッチ等に設備されている押ボタン等の押圧力あるいは
引張力を測定するに使用される力量測定器及びそれらの
測定器等に内装使用される力量伝達構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】押圧力あるいは引張力を測定するに使用
する従来の力量測定器のケースの概略構造として、例え
ば図４に示す如き構造のものがある。

【０００３】すなわち、１は力量測定器のケースであっ
て、このケース１の内部には、垂直方向の力量伝達ロッ
ド２が挿通されており、この力量伝達ロッド２は、支持
板３を介してケース１内に支持されている。この支持板
３は、薄型の弾性板材であって、その支持板３の板厚方
向にのみ撓み得る構造となっており、力量伝達ロッド２
は、ケース１に対して軸方向には変位可能であるが、力
量伝達ロッドの半径方向には変位不能に保持されてい
る。

【０００４】７は、一端がケース１に取付ねじ８を介し
て固定されているセンサープレートであって、このセン
サープレート７の自由端側は、前記力量伝達ロッド２の
上端に連結ピン９を介して連結されている。センサープ
レート７の両端間中央部には感圧素子１０が貼着されて
おり、また力量伝達ロッド２の下端にはスイッチ等の被
測定物４に当接又は引かれるアダプタ１１が取付けられ
ている。

【０００５】このような構造の力量測定器によって、被
測定物４の押圧力、引張力等を測定するには、上記アダ
プタ１１を被測定物４に押圧又は引張らせることにより
力量伝達ロッド２は、軸方向に動作し、この力量伝達ロ
ッド２の動作でセンサープレート７が撓み、これにより
感圧素子に歪みが生じて、力量伝達ロッド２の移動量に
応じて感圧素子から力量検出信号が出力され、これによ
って被測定物の力量を測定することができるものであ
る。

【０００６】すなわち、上記力量伝達ロッド２の支持構
造は、ケース１に対して軸方向に撓み得る支持板３と、
センサープレート７とを介して垂直方向のみに移動可能
に支持されており、力量測定時においては、その力量伝
達ロッド２に、力量伝達ロッドの軸方向と平行方向に被
測定力を作用させることで、被測定力がセンサープレー
ト７を介して感圧素子１０に有効に伝達され、これによ
り精度の高い力量測定が期待できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記力量測定
器にあっては、力量伝達ロッド２と、センサープレート
７との連結構造が連結ピン９を介しての軸支構造である
ために、例えば力量伝達ロッド２に下方向への引張力
（Ｆ）が作用すると、一端が取付ねじ８によってケース
１に固定されているセンサープレート７は、その固定点
を支点とする円弧動作となり、その結果力量伝達ロッド
２はセンサープレート７の固定方向つまり力量伝達ロッ
ド２の軸方向と交叉方向へ引き寄せられることになる。

【０００８】この力量伝達ロッド２の軸方向と交叉方向
の移動によって、力量伝達ロッド２に作用する引張力
（Ｆ）を、センサープレート７の撓み方向へ効率よく伝
達させることができず、これが原因でセンサープレート
７に貼着させている感圧素子１０による精度の高い力量
測定が不可能となる。

【０００９】本発明はかかる従来のことに着目してなさ
れたもので、力量伝達ロッドとセンサープレートとの連
結構造において、その力量伝達ロッドの先端とセンサー
プレートの自由端との間を、力量伝達ロッドの軸方向移
動に対しては変位することがないが、力量伝達ロッドの
軸方向と交叉方向の移動に対しては吸収することができ
る板ばねを介して連結することで、力量伝達ロッドの軸
力を精度よくセンサープレートへ伝達させることができ
る力量伝達構造及びこの力量伝達構造を具備せしめた力
量測定器の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１では感圧素子を貼着しかつ一端が固定され
ているセンサープレートと、このセンサープレートの撓
み方向に変位可能に支持されている力量伝達ロッドと、
上記センサープレートの自由端と力量伝達ロッドの先端
とを連結する板ばねとからなり、該板ばねは、可撓弾性
板の板面に、略Ｕ字形状のスリットによる枠部と舌片部
を形成し、上記枠部を力量伝達ロッドの先端に固定し、
上記舌片部をセンサープレートの自由端に固定してなる
力量伝達構造であることを特徴としている。

【００１１】また請求項２では、請求項１の力量伝達構
造を具備せしめた力量測定器であることを特徴としてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施形
態に基いて詳細に説明するが、本実施形態の構造と、従
来例で説明した構造との同一部分は、従来例で使用した
符号を引用して、その同一構造部分の構造説明は省略す
る。

【００１３】すなわち本実施形態では、従来例同様に軸
力計、力量計等の測定器のケース１内部には、力量伝達
ロッド２と、一端が取付ねじ８によってケース１に固定
されるセンサープレート７が内装されているが、本実施
形態で特長としていることは、上記力量伝達ロッド２の
上端と、センサープレート７の自由端との動力伝達構造
にある。

【００１４】そこで、この動力伝達構造について、図１
及び図２を基にして説明すると、１２は可撓弾性を有す
る薄板を素材として打ち抜き形成されている板ばねであ
って、この板ばね１２は、正面方形であって、その正面
中央部には、Ｕ字形のスリット１３によって、周囲の枠
部１４と中央部の舌片部１５が形成されている。上記枠
部１４には、取付孔１６が、また舌片部１５には取付孔
１７がそれぞれ穿設されている。

【００１５】上記力量伝達ロッド２の上端には、上記板
ばね１２枠部１４の下縁を嵌入する溝１８が形成されて
おり、この溝１８内に、上記枠部１４の下縁を差し込
み、次いでこの力量伝達ロッド２に設けた取付孔１９
と、前記取付孔１６とを合致させた上で、これら取付孔
１９，１６内に取付ねじ２０を螺合することによって、
力量伝達ロッド２と板ばね１２の枠部１４とが一体に固
定される。

【００１６】次いで舌片部１５の下縁をセンサープレー
ト７の自由端側上面に形成した溝２１内に差し込み、次
いでその舌片部１５に形成されている取付孔１７とセン
サープレート７の自由端に形成した取付孔２２とを合致
させた上で、これらの取付孔１７，２２内に取付ねじ２
３を螺合することによって、板ばね１２の舌片部１５と
センサープレート７とが一体に固定される。

【００１７】従って、力量伝達ロッド２の上端と、セン
サープレート７の自由端部とは、垂直に位置される板ば
ね１２を介して連結される。

【００１８】次にその作用について述べると、力量伝達
ロッド２に軸力が生じていないときは、図３（ロ）で示
すように、板ばね１２は垂直位置であり、かつセンサー
プレート７も無負荷状態である。

【００１９】そこで今力量伝達ロッド２に、図３（イ）
で示すように下方向へ軸力（引張力）が作用すると、力
量伝達ロッド２の引張力が板ばね１２を介してセンサー
プレート７に伝達され、その結果力量伝達ロッド２の引
張力に応じてセンサープレート７が下方向へ撓まされる
ことになる。このときに生じる上記センサープレート７
の撓みによる該センサープレート７の力量伝達ロッド２
の軸方向と交叉する方向のずれ△Ｌは、板ばね１２の枠
部１４の湾曲と舌片部１５の傾き動作とによって吸収さ
れ、力量伝達ロッド２にあっては、該力量伝達ロッド２
が軸方向と交叉する方向へ変位されることが殆どない。
従って力量伝達ロッド２の引張力を効率よくセンサープ
レート７へ伝達せしめることができる。

【００２０】同様にして力量伝達ロッド２に図３（ハ）
に示すように、上方向への軸力（押動力）が作用する
と、力量伝達ロッド２の押動力が板ばね（ロ）を介して
センサープレート７に伝達され、その結果力量伝達ロッ
ド２の押動力に応じてセンサープレート７が上方向へ撓
まされることになる。

【００２１】このときに生じる上記センサープレート７
の撓みによる該センサープレート７の力量伝達ロッド２
の軸方向と交叉する方向のずれ△Ｌは、板ばね１２の枠
部１４の湾曲と、舌片部１５の傾き動作とによって吸収
され、力量伝達ロッド２にあっては、該力量伝達ロッド
２が軸方向と交叉する方向へ変位されることが殆どな
い。従って力量伝達ロッド２の引張力を効率よくセンサ
ープレート７へ伝達せしめることができる。

【００２２】

【発明の効果】このように、本発明によれば、力量伝達
ロッド２の先端と、センサープレート７の自由端とを、
板厚方向へ変位し得る枠部１４と舌片部１５を有する板
ばね１２を介して連結したことにより、センサープレー
ト７の撓みにより力量伝達ロッド２が軸方向と交叉方向
に変位しようとしても、その変位を板ばね１２により吸
収され、力量伝達ロッド２に作用する軸力のみをセンサ
ープレート７に伝達することができるので、該センサー
プレート７に貼着してある感圧素子により力量伝達ロッ
ドに作用された軸力の測定が精度よくなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明よりなる力量測定器の実施形態を示した
要部断面図。

【図２】本発明よりなる力量伝達構造の分解斜視図。

【図３】（イ）、（ロ）、（ハ）は本発明実施形態の力
量伝達構造の作用を示した説明図。

【図４】従来の力量測定器を示した概略構造説明図。

【符号の説明】

１…ケース ２…力量伝達ロッ
ド ３…支持板 ７…センサープレ
ート ８…取付ねじ ９…連結ピン １０…感圧素子 １１…アダプタ １２…板ばね １３…スリット １４…枠部 １５…舌片部 １６…取付孔 １７…取付孔 １８…溝 １９…取付孔 ２０…取付ねじ ２１…溝 ２２…取付孔 ２３…取付ねじ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感圧素子（１０）を貼着しかつ一端がケ
   ース（１）に固定されているセンサープレート（７）
   と、このセンサープレート（７）の撓み方向に変位可能
   に支持されている力量伝達ロッド（２）と、上記センサ
   ープレート（７）の自由端と力量伝達ロッドの先端とを
   連結する板ばね（１２）とからなり、該板ばね（１２）
   は、可撓弾性板の板面に、略Ｕ字形状のスリット（１
   ３）による枠部（１４）と舌片部（１５）を形成し、上
   記枠部（１４）を力量伝達ロッド（２）の先端に固定
   し、上記舌片部（１５）をセンサープレート（７）の自
   由端に固定してなることを特徴とする力量伝達構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の力量伝達構造を具備せし
   めたことを特徴とする力量測定器。