JP2699096B2 - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
- Publication number
- JP2699096B2 JP2699096B2 JP63319972A JP31997288A JP2699096B2 JP 2699096 B2 JP2699096 B2 JP 2699096B2 JP 63319972 A JP63319972 A JP 63319972A JP 31997288 A JP31997288 A JP 31997288A JP 2699096 B2 JP2699096 B2 JP 2699096B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- receiving plate
- load receiving
- axis direction
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両等の重量（Ｚ軸方向）のみならず、
自動車を風洞実験するときに自動車が風圧で流される
力、即ち水平方向における荷重（Ｘ軸方向）、更にはＸ
軸方向に直交する方向における荷重（Ｙ軸方向）の少な
くとも３分力を測定することのできる測定装置に関す
る。
自動車を風洞実験するときに自動車が風圧で流される
力、即ち水平方向における荷重（Ｘ軸方向）、更にはＸ
軸方向に直交する方向における荷重（Ｙ軸方向）の少な
くとも３分力を測定することのできる測定装置に関す
る。
ロードセルを用いた測定装置に代わって歪ゲージを用
いた測定装置としては、特開昭61-233324号公報や特開
昭62-42024号公報に記載のものが知られている。前者は
トラック等の車両の重量を測定するのみのものであり、
後者は水平方向の一方向（Ｘ軸方向）の荷重（車体重量
としてＺ軸方向の荷重を測ることも可能）を測定するも
のである。
いた測定装置としては、特開昭61-233324号公報や特開
昭62-42024号公報に記載のものが知られている。前者は
トラック等の車両の重量を測定するのみのものであり、
後者は水平方向の一方向（Ｘ軸方向）の荷重（車体重量
としてＺ軸方向の荷重を測ることも可能）を測定するも
のである。
従来の測定装置では、水平方向における互いに直交す
る２方向、即ちＸ軸方向とＹ軸方向とを同時に測定でき
るものではなかった。
る２方向、即ちＸ軸方向とＹ軸方向とを同時に測定でき
るものではなかった。
最近は、NCフライス等の精密加工機械やロボット等に
おいて力の測定、力の制御等のニーズから、単一方向の
力ではなく発生する力のベクトル（入力方向と大きさ…
Ｘ、Ｙ、Ｚ成分）等を測定する必要が高まっている。
おいて力の測定、力の制御等のニーズから、単一方向の
力ではなく発生する力のベクトル（入力方向と大きさ…
Ｘ、Ｙ、Ｚ成分）等を測定する必要が高まっている。
そこで、この発明は、このようなニーズに応えて少な
くともＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の荷重を測定することのできる
測定装置を提供することを目的とする。
くともＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の荷重を測定することのできる
測定装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、この発明は、荷重がかか
る受荷重板と受荷重板を取囲む枠材とを少なくとも４ヶ
所の梁で連結して受荷重板を枠材で支持し、前記梁を鉛
直方向にクランク状に形成して中間部とこれを挟む両端
部とからなる各部が直交するように構成し、この梁には
前記各部に貫通孔を上面から下面にかけて２ヶ所と側面
に１ヶ所夫々形成し、受荷重板に体する鉛直方向をＺ軸
方向、受荷重板の水平方向における互いに直交する方向
をＸ軸方向とＹ軸方向とし、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸方向の力の
成分に応じて梁の所定の部位が撓むように構成し、各梁
の所定の部位に歪ゲージを設けたものである。
る受荷重板と受荷重板を取囲む枠材とを少なくとも４ヶ
所の梁で連結して受荷重板を枠材で支持し、前記梁を鉛
直方向にクランク状に形成して中間部とこれを挟む両端
部とからなる各部が直交するように構成し、この梁には
前記各部に貫通孔を上面から下面にかけて２ヶ所と側面
に１ヶ所夫々形成し、受荷重板に体する鉛直方向をＺ軸
方向、受荷重板の水平方向における互いに直交する方向
をＸ軸方向とＹ軸方向とし、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸方向の力の
成分に応じて梁の所定の部位が撓むように構成し、各梁
の所定の部位に歪ゲージを設けたものである。
この発明においては、荷重が係る受荷重板を、クラン
ク状をなし少なくとも４つの梁で支持する枠材を有し、
この枠材で支持された受荷重板に荷重がかかると、梁の
所定の部位はＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向の力の成分に応じて夫
々撓み、この撓みを歪ゲージで歪量として検出すること
により、各軸方向の力の成分を測定することができる。
ク状をなし少なくとも４つの梁で支持する枠材を有し、
この枠材で支持された受荷重板に荷重がかかると、梁の
所定の部位はＸ、Ｙ、Ｚ各軸方向の力の成分に応じて夫
々撓み、この撓みを歪ゲージで歪量として検出すること
により、各軸方向の力の成分を測定することができる。
以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照にして
説明する。
説明する。
第１図は平面略図を示し、荷重がかかる受荷重板１と
受荷重板１を取囲む枠材２とを少なくとも４ヶ所の梁３
で連結して受荷重板１を枠材２で支持している。この測
定装置で使用する梁３は、第２図に示すように縦方向に
於いてクランク状を成している。そして、この測定装置
をセットした時、枠材２の裏面が着地し、受荷重板１は
浮いた状態になっている。クランク状の梁３には、貫通
孔４が上面から下面にかけて２ヶ所と側面（一方の面か
ら他方の面まで）とに１ヶ所夫々形成してある。梁３の
垂直部分の両側面には歪ゲージ3Aを設けてあり、梁３の
受荷重板１寄りの垂直部分には先の歪ゲージ3Aとは90°
位相を異にして歪ゲージ3Bを設けてある。また梁３の枠
材２寄りの垂直部分には歪ゲージ3Cを設けてある。貫通
孔４は、歪ゲージ3A乃至3Cの感度を良くするためのもの
であり、荷重板１にかかった荷重を梁３がより感応し易
くするためのものである。第３図は第１図III-III線に
沿った断面を示し、貫通孔４ならびに歪ゲージ3Aを明瞭
に示すものである。
受荷重板１を取囲む枠材２とを少なくとも４ヶ所の梁３
で連結して受荷重板１を枠材２で支持している。この測
定装置で使用する梁３は、第２図に示すように縦方向に
於いてクランク状を成している。そして、この測定装置
をセットした時、枠材２の裏面が着地し、受荷重板１は
浮いた状態になっている。クランク状の梁３には、貫通
孔４が上面から下面にかけて２ヶ所と側面（一方の面か
ら他方の面まで）とに１ヶ所夫々形成してある。梁３の
垂直部分の両側面には歪ゲージ3Aを設けてあり、梁３の
受荷重板１寄りの垂直部分には先の歪ゲージ3Aとは90°
位相を異にして歪ゲージ3Bを設けてある。また梁３の枠
材２寄りの垂直部分には歪ゲージ3Cを設けてある。貫通
孔４は、歪ゲージ3A乃至3Cの感度を良くするためのもの
であり、荷重板１にかかった荷重を梁３がより感応し易
くするためのものである。第３図は第１図III-III線に
沿った断面を示し、貫通孔４ならびに歪ゲージ3Aを明瞭
に示すものである。
第４図に示す歪ゲージはＸ軸方向及びＹ軸方向の荷重
検出用のブリッジ結線図の一例を示すものであり、第５
図はＺ軸方向の荷重検出用のブリッジ結線図の一例を示
すものである。歪ゲージ3A乃至3Cの組合せ方やブリッジ
の組み方は種々の公知例を採用しうることは勿論であ
る。受荷重板１のＺ軸方向の荷重、例えば車両の重量等
を計測する場合、歪ゲージ3Cを用い、この歪ゲージ3Cの
抵抗を夫々荷重方向に対して45°を成すように設け、一
定の電圧が歪ゲージ3Cに印加されていて受荷重板１にＺ
軸方向の荷重が作用すると、歪ゲージ3Cから出力される
電圧の総和の平均値が増幅器（図示せず）で増幅されて
出力され、これを適当な表示器などで表示するようにな
っている。Ｘ軸方向やＹ軸方向に於ける荷重の測定もＺ
軸方向と同様に行うことができる。また前断歪と曲げ歪
のいずれを検出しても各軸の荷重を測定することは可能
である。
検出用のブリッジ結線図の一例を示すものであり、第５
図はＺ軸方向の荷重検出用のブリッジ結線図の一例を示
すものである。歪ゲージ3A乃至3Cの組合せ方やブリッジ
の組み方は種々の公知例を採用しうることは勿論であ
る。受荷重板１のＺ軸方向の荷重、例えば車両の重量等
を計測する場合、歪ゲージ3Cを用い、この歪ゲージ3Cの
抵抗を夫々荷重方向に対して45°を成すように設け、一
定の電圧が歪ゲージ3Cに印加されていて受荷重板１にＺ
軸方向の荷重が作用すると、歪ゲージ3Cから出力される
電圧の総和の平均値が増幅器（図示せず）で増幅されて
出力され、これを適当な表示器などで表示するようにな
っている。Ｘ軸方向やＹ軸方向に於ける荷重の測定もＺ
軸方向と同様に行うことができる。また前断歪と曲げ歪
のいずれを検出しても各軸の荷重を測定することは可能
である。
第６図に示すものは、梁３を水平方向に於いてクラン
ク状に形成したものを示す。梁３は各軸方向の荷重によ
りたわむ所定の部位を有する構造であればよい。
ク状に形成したものを示す。梁３は各軸方向の荷重によ
りたわむ所定の部位を有する構造であればよい。
このように構成される測定装置は、受荷重板１と枠材
２を梁３で連結した一体板状構造物に構成することがで
きる。この一体板状構造物の材料としては、鉄板、アル
ミニウム、ジュラルミン、セラミック、プラスチック等
の材料が使用可能である。また、装置全体としての最大
高さは5cm程度で済み、重量も使用する材料にもよるが
極めて軽量に構成することができる。さらに、梁３は夫
々４つ以上あってもよく、歪ゲージ3A乃至3Cは更に個数
を増やすことも可能である。
２を梁３で連結した一体板状構造物に構成することがで
きる。この一体板状構造物の材料としては、鉄板、アル
ミニウム、ジュラルミン、セラミック、プラスチック等
の材料が使用可能である。また、装置全体としての最大
高さは5cm程度で済み、重量も使用する材料にもよるが
極めて軽量に構成することができる。さらに、梁３は夫
々４つ以上あってもよく、歪ゲージ3A乃至3Cは更に個数
を増やすことも可能である。
このような測定装置の用途としては種々の用途が考え
られ、先に従来技術として説明した歪ゲージを用いた測
定装置と同様の使用も勿論可能である。また、特開昭61
-233324号公報に記載の如く受荷重板１が周囲部分即ち
枠材２を覆うようにオーバーハング形状に形成すること
もできる。
られ、先に従来技術として説明した歪ゲージを用いた測
定装置と同様の使用も勿論可能である。また、特開昭61
-233324号公報に記載の如く受荷重板１が周囲部分即ち
枠材２を覆うようにオーバーハング形状に形成すること
もできる。
以上説明したように、この発明では、荷重がかかる受
荷重板と受荷重板を取囲む枠材とを少なくとも４ヶ所の
梁で連結して受荷重板を枠材で支持し、前記梁をクラン
ク状に形成して中間部とこれを挟む両端部とからなる各
部が直交するように構成し、この梁には前記各部に貫通
孔を上面から下面にかけて２ヶ所と側面に１ヶ所夫々形
成し、受荷重板に対する鉛直方向をＺ軸方向、受荷重板
の水平方向における互いに直交する方向をＸ軸方向とＹ
軸方向とし、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向の力の成分に応じて
梁の所定の部位がたわむように構成し、各梁の所定の部
位の歪ゲージを設けたからＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の
夫々の荷重を測定することができ、利用分野が広く、高
い精度で測定することができる。このような３軸方向の
夫々の荷重を測定するために、この装置は構造を複雑に
しなくとも、梁の形状及び構造を工夫するすることによ
り簡単な構造で実現することができる。更に、受荷重板
と枠材を梁で連結した一体板状構造物に構成したもので
は、丈夫で壊れ難くなり、全体の小型化及び軽量化が図
れる。
荷重板と受荷重板を取囲む枠材とを少なくとも４ヶ所の
梁で連結して受荷重板を枠材で支持し、前記梁をクラン
ク状に形成して中間部とこれを挟む両端部とからなる各
部が直交するように構成し、この梁には前記各部に貫通
孔を上面から下面にかけて２ヶ所と側面に１ヶ所夫々形
成し、受荷重板に対する鉛直方向をＺ軸方向、受荷重板
の水平方向における互いに直交する方向をＸ軸方向とＹ
軸方向とし、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向の力の成分に応じて
梁の所定の部位がたわむように構成し、各梁の所定の部
位の歪ゲージを設けたからＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の
夫々の荷重を測定することができ、利用分野が広く、高
い精度で測定することができる。このような３軸方向の
夫々の荷重を測定するために、この装置は構造を複雑に
しなくとも、梁の形状及び構造を工夫するすることによ
り簡単な構造で実現することができる。更に、受荷重板
と枠材を梁で連結した一体板状構造物に構成したもので
は、丈夫で壊れ難くなり、全体の小型化及び軽量化が図
れる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の好適な実施例を示す平面略図、第２
図は第１図II-II線断面図、第３図は第１図III-III線断
面図、第４図及び第５図は歪ゲージのブリッジ結線図の
一例を夫々示す図、第６図は梁の他の形状を示す平面図
である。 １……受荷重板、２……枠材、３……梁、3A乃至3C……
歪ゲージ。、４……貫通孔
図は第１図II-II線断面図、第３図は第１図III-III線断
面図、第４図及び第５図は歪ゲージのブリッジ結線図の
一例を夫々示す図、第６図は梁の他の形状を示す平面図
である。 １……受荷重板、２……枠材、３……梁、3A乃至3C……
歪ゲージ。、４……貫通孔
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 啓之 神奈川県横須賀市安浦町２―21 (56)参考文献 特開 昭60−46437（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−150647（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】荷重がかかる受荷重板（１）と受荷重板
（１）を取囲む枠材（２）とを少なくとも４ヶ所の梁
（３）で連結して受荷重板（１）を枠材（２）で支持
し、 前記梁（３）をクランク状に形成して中間部とこれを挟
む両端部とからなる各部が直交するように構成し、 この梁（３）には前記各部に貫通孔（４）を上面から下
面にかけて２ヶ所と側面に１ヶ所夫々形成し、 受荷重板（１）に対する鉛直方向をＺ軸方向、受荷重板
（１）の水平方向における互いに直交する方向をＸ軸方
向とＹ軸方向とし、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向の力の成分に
応じて梁（３）の所定の部位がたわむように構成し、 各梁（３）の所定の部位に歪ゲージ（3A〜3C）を設けた
ことを特徴とする測定機器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63319972A JP2699096B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 測定装置 |
| US07/449,674 US5014799A (en) | 1988-12-19 | 1989-12-12 | Measuring apparatus |
| DE3941124A DE3941124A1 (de) | 1988-12-19 | 1989-12-13 | Messeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63319972A JP2699096B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163628A JPH02163628A (ja) | 1990-06-22 |
| JP2699096B2 true JP2699096B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=18116311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63319972A Expired - Lifetime JP2699096B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5014799A (ja) |
| JP (1) | JP2699096B2 (ja) |
| DE (1) | DE3941124A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9014442U1 (ja) * | 1990-10-18 | 1991-09-12 | Aat Aston Gmbh Geraete Fuer Elektronikfertigung Und Kabelbearbeitung, 8500 Nuernberg, De | |
| JP2515645B2 (ja) * | 1991-09-18 | 1996-07-10 | ティアック株式会社 | ロ―ドセル及びその加工方法 |
| DE4326491A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Meßvorrichtung |
| US5510581A (en) * | 1994-05-18 | 1996-04-23 | Angel; Shlomo | Mass-produced flat multiple-beam load cell and scales incorporating it |
| FR2734050B1 (fr) * | 1995-05-09 | 1997-07-11 | Seb Sa | Capteur de poids autoporteur et appareil de pesage comportant de tels capteurs |
| DE19814261A1 (de) * | 1998-03-31 | 1999-10-14 | Mannesmann Vdo Ag | Dehnungsempfindlicher Widerstand |
| US6422096B1 (en) | 1998-08-06 | 2002-07-23 | Blh Electronics, Inc. | Load cell |
| DE10040069C2 (de) * | 2000-08-16 | 2003-05-08 | Oechsler Ag | Biegemeßelement und Verwendung in einem Drehwinkelgeber |
| US7784363B2 (en) * | 2008-09-30 | 2010-08-31 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Phalange tactile load cell |
| DE102010002742A1 (de) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Voith Patent Gmbh | Bahnzugmesseinrichtung |
| CN102062630B (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-27 | 中国航天空气动力技术研究院 | 浮框式轴向力应变天平 |
| US8813347B2 (en) * | 2012-06-08 | 2014-08-26 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing a load cell assembly and methods of folding a circuit device |
| US9927310B2 (en) * | 2014-02-03 | 2018-03-27 | Aps Technology, Inc. | Strain sensor assembly |
| WO2018126635A1 (zh) * | 2017-01-04 | 2018-07-12 | 杭州骑客智能科技有限公司 | 人机互动体感车 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3985025A (en) * | 1975-01-20 | 1976-10-12 | Ormond Alfred N | Shear measuring flexure isolated load cells |
| JPS57169643A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Yamato Scale Co Ltd | Load cell for multiple components of force |
| JPS6046437A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-13 | Toshiba Corp | ロ−ドセル |
| JPS62150647U (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-24 |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP63319972A patent/JP2699096B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-12-12 US US07/449,674 patent/US5014799A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-13 DE DE3941124A patent/DE3941124A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5014799A (en) | 1991-05-14 |
| DE3941124A1 (de) | 1990-07-12 |
| JPH02163628A (ja) | 1990-06-22 |
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Legal Events
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