JP3055078U - 歪み検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この考案は、被測定部の板状部材に円形孔を
設け、該円形孔にロードセル付の円形担体をセットし
て、前記板状部材の円形孔の歪により、これに係る荷重
を測定することを目的としたものである。 【解決手段】 円形担体の先端部を、軸方向に複数分割
すると共に、該分割部へ夫々ロードセルを貼着し、該ロ
ードセル付の円形担体を被測定部材の円形孔に嵌挿する
為に、前記円形担体の先端部外壁に環状当接部を突設
し、前記ロードセルの基端側の円形担体に、取付板を固
定し、前記各ロードセルに夫々出力ケーブルを接続した
ことを特徴とする歪み検出装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、被測定部材の円形孔内壁に生じる歪みを測定する為に、ロードセ ル部分を円形孔に嵌挿できるように形成し、前記円形孔内壁の歪みを検出して、 この歪量から荷重を算出し、前記被測定部材に掛る荷重を測定することを目的と した歪み検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来ロードセルは、機械等を支える支盤と、基礎上の基盤との間に介装して、 支盤上にかかる荷重の変化をロードセルの歪の変化に変え電流値の変化として取 り出して、これにより荷重を算出し、機械に掛る荷重の変化を検出していた。ま た荷重測定について板状部材の荷重を検出する為に、板状部材の穴に歪ゲージを 取付ける発明が知られている（特開平９−３１１０８４号）。

【０００３】

【考案により解決しようとする課題】

前記従来のロードセルは、主として基盤と支盤の間に介装されるので、当然の こと乍ら支盤を設置するだけ装置の全体が高くなる問題点があるのみならず、支 盤に水平摺動力が加えられると、支盤と基盤の間に挟んだロードセルが破壊する おそれがあった（例えば強加圧状態で捩り力を加えるから）。

【０００４】 また板状部材の穴に歪ゲージを取付ける考案にあっては、ボルト孔との関係で 厳しい制約があり、各種機械の荷重検出に応用できない問題点があった。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】

然るにこの考案は、被測定部材（例えば荷重を支える盤体）に円形孔を設け、 該円形孔に嵌挿できる円形担体に貼着したロードセルを開発し、このロードセル を被測定部材の円形孔に嵌挿し、該円形孔の歪によるロードセルの歪み検出し、 これにより被測定部材に掛る荷重を測定できるようにして、前記従来の問題点を 解決したのである。

【０００６】 即ちこの考案は、円形担体の先端部を、軸方向に複数分割すると共に、該分割 部へ夫々ロードセルを貼着し、被測定部材の円形孔に嵌挿する為に、前記円形担 体の先端部外壁に環状当接部を突設し、前記ロードセルの基端側に、取付板を固 定し、前記各ロードセルに夫々出力ケーブルを接続したことを特徴とする歪み検 出装置であり、環状当接部は、断面弧状の環状突条としたものである。また他の 考案は、円形担体は、複数等分分割した円柱又は円筒であって外側にロードセル を貼着できるようにしたものであり、円形担体の基端側へ、保持筒を嵌装し、保 持筒の端面を取付板に当接固定してロードセルを取付板とを固定したものである 。

【０００７】 この考案の円形担体（円柱状担体と、円筒状担体を含む）は、その先端部を軸 方向に複数分割したので、被測定部材に荷重が掛ると、その円形孔が歪み、該歪 に対応して前記円形担体に貼着したロードセルが歪むので、この歪量を検出して 荷重を算出すれば、前記被測定部材に掛る正確な荷重を測定することができる。 この考案においては、円形孔の全周に亘る歪を検出することができるので、円形 孔の一部の歪のみを検出する場合と異なり、被測定部材の荷重伝達に対する偏倚 があったとしても当該偏倚によって眞正な荷重を誤測定するようなおそれはない 。例えば、クレーンなどの基盤に円形孔を設けて該円形孔にこの考案のロードセ ルをセットした場合に、クレーンのアームの方向及び角度によってクレーンと基 盤との当接部に掛る荷重が変化すると共に、基盤の固定部との遠近及び固定手段 によっては、前記円形孔の歪が必ずしも均等歪にならないけれども、前記円形孔 の円周壁の歪を検出し、かつ円形孔を複数設けて、複数のロードセルをセットす ることにより、荷重の変動による各部の歪の変化を夫々検出することができるの で、予備測定の数値に基づいて修正すれば（予め既知の荷重による歪の変化を予 備測定する）、正確に荷重を検出し、荷重超過による危害等を未然に防止するこ とができる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

この考案は、円形担体の先端部を軸方向に複数分割すると共に、該分割部へ夫 々ロードセルを貼着し、被測定部材の円形孔に嵌挿する為に、前記円形担体の先 端部外壁に環状当接部を突設し、前記円形担体の基端側に取付板を固定し、前記 各ロードセルに夫々出力ケーブルを接続した歪み検出装置である。

【０００９】 前記円形担体の外面又は内面にロードセルを貼着して構成する。要はロードセ ルをセットする円形孔の内周壁の歪量が正確に検出できれば目的を達成するので ある。従ってスリットの設置は複数であれば足りるが、上下左右からの歪量を正 確に検出するには、円形担体を四分割以上に分割することが好ましい。

【００１０】 この考案によれば、ロードセルを複数分割にしたので、これをセットすべき円 形孔内壁の歪が、位置により不均等であっても、各部の歪を積算した総歪量は、 前記円形孔内壁を変形させた全エネルギーに比例するものと考えられる。従って 既知荷重の変動による円形孔内の歪量の変化を各部分で測定し、歪量から荷重へ の換算値（修正値）を求めておけば、未知の荷重による歪量の変動から、該未知 の荷重の変化を正確に算出することができる。

【００１１】

【実施例】

この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１２】 円柱状担体１の先端部を軸方向に平行して分割部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ ｅ、２ｆに六等分分割し、各分割部にロードセル３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ 、３ｆを貼着、夫々のロードセルに出力ケーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 、４ｆを接続する（図４、５、６）。前記円柱状担体１の先端部外周には、被測 定部材（例えばクレーンなどを載置する台盤、以下基盤５という）の円形孔６の 内壁と密接当接させる為の環状当接部１１を突設してある。前記円柱状担体１の 基端側へ、保持筒７を嵌装固定し（ビス８により固定）、保持筒７の端面を取付 板９に当接固定して（ビス１０により固定）歪み検出装置１２を構成したもので ある（図１、２、３）。図２中１４は取付板９に設けた取付孔である。前記実施 例は円柱状担体１にロードセルを貼着したが、図７のように円筒状担体１ａの各 分割部内壁へロードセルを貼着しても同様である。

【００１３】 前記歪み検出装置１２の基盤５に設けた円形孔６内に、ロードセルを嵌挿し、 その環状当接部１１を円形孔６の内壁と密接させる（図１）。前記において、基 盤５へクレーン等１３の荷重Ｗが掛ると、基盤５は前記荷重Ｗの変動に対応して 変形するので、円形孔６も変形し、円形孔６の内壁の変形に対応してロードセル ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆが歪む（図９）。そこで各ロードセル３ａ 、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆの歪量が電気量となって取出され、これを荷重 量に換算すれば、前記基盤に加えられる荷重の変動状態を正確に検出できるので 、予め危険荷重を設定しておけば、超荷重による危険を未然に防止することがで きる。

【００１４】

【考案の効果】

この考案によれば、円形担体にロードセルを固定し、このロードセル付円形担 体を被測定部材の円形孔内にセットできるようにしたので、被測定部材に所定寸 法の円形孔を設けて、前記ロードセル付円形担体をセットすることにより、容易 かつ確実に被測定部材に掛る荷重を検出し得る効果がある。

【００１５】 従来のロードセルの多くは、基盤と支盤の間に設けたり、又は各機械特有のセ ット方式を採用していたので、基盤と支盤による機械等設置場所が必要となり、 全体が高くなったり、ロードセルの破損を招いたり、或いは各機械毎に特定のロ ードセルを必要とするなどの難点があったが、この考案を使用すれば、殆んどの 機械に応用し得ることは勿論、既設の機械にも容易にセットすることができるな どの諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例の正面図。

【図２】同じく右側面図。

【図３】同じく左側面図。

【図４】同じくロードセル付円形担体の左側面図。

【図５】同じく図４中Ａ−Ａ断面図。

【図６】同じくロードセル付円形担体の右側面図。

【図７】同じく他の実施例の一部断面図。

【図８】同じく実施例を取付けた状態の説明図。

【図９】同じく一部断面図。

【符号の説明】

１ 円柱状担体 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 分割部 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ ロードセル ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ 出力ケーブル ５ 基盤 ６ 円形孔 ７ 保持筒 ８、１０ ビス ９ 取付板 １１ 環状当接部 １２ 歪み検出装置 １３ クレーン等 １４ 取付孔

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形担体の先端部を、軸方向に複数分割
   すると共に、該分割部へ夫々ロードセルを貼着し、該ロ
   ードセル付の円形担体を被測定部材の円形孔に嵌挿する
   為に、前記円形担体の先端部外壁に環状当接部を突設
   し、前記ロードセルの基端側の円形担体に、取付板を固
   定し、前記各ロードセルに夫々出力ケーブルを接続した
   ことを特徴とする歪み検出装置。
2. 【請求項２】 円形担体の先端部を、軸方向に複数分割
   すると共に、該分割部へ夫々ロードセルを貼着し、該ロ
   ードセル付の円形担体を被測定部材の円形孔に嵌挿する
   為に、前記円形担体の先端部外壁に断面弧状の環状当接
   部を突設し、前記ロードセルの基端側の円形担体に、取
   付板を固定し、前記各ロードセルに夫々出力ケーブルを
   接続したことを特徴とする歪み検出装置。
3. 【請求項３】 円柱状又は円筒状の円形担体の先端部
   を、軸方向に６等分分割すると共に、該分割部へ夫々ロ
   ードセルを貼着し、該ロードセル付の円形担体を被測定
   部材の円形孔に嵌挿する為に、前記円形担体の先端部外
   壁に断面弧状の環状当接部を突設し、前記ロードセルの
   基端側の円形担体に、取付板を固定し、前記各ロードセ
   ルに夫々出力ケーブルを接続したことを特徴とする歪み
   検出装置。
4. 【請求項４】 円形担体の先端部を、軸方向に複数分割
   すると共に、該分割部へ夫々ロードセルを貼着し、該ロ
   ードセル付の円形担体を被測定部材の円形孔に嵌挿する
   為に、前記円形担体の先端部外壁に断面弧状の環状当接
   部を突設し、前記円形担体の基端側へ、保持筒を嵌装
   し、保持筒の端面を取付板に当接固定して、前記円形担
   体と取付板とを固定したことを特徴とする歪み検出装
   置。