JP4475134B2 - 荷重検出装置 - Google Patents
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Description
圧縮型荷重検出素子を用いて荷重を検出する荷重検出装置であって、
荷重伝達方向に延びる軸部を有し、当該軸部の圧縮又は/及び引張りの方向に印加される荷重を伝達する荷重伝達部と、
荷重伝達部に印加される荷重の圧縮及び引張りの各方向に対して少なくとも2つ配置される圧縮型荷重検出素子と、
少なくとも2つの圧縮型荷重検出素子を保持する保持部と、
圧縮及び引張りの各方向のうち、一方の方向に対して配置される圧縮型荷重検出素子の検出出力と、その他方の方向に対して配置される圧縮型荷重検出素子の検出出力との差から、荷重伝達部に印加される荷重を検出する荷重検出部と、を備え、
各圧縮型荷重検出素子は、当該各圧縮型荷重検出素子に印加される各種荷重の合力の重心点が該各圧縮型荷重検出素子の荷重印加点を結ぶ範囲内に含まれるように配置され、
荷重検出部は、圧縮及び引張りの各方向のうち、一方の方向に対して配置される全ての圧縮型荷重検出素子の検出出力の総和と、その他方の方向に対して配置される全ての圧縮型荷重検出素子の検出出力の総和との差から、荷重伝達部に印加される荷重を検出することを特徴とする。
また、各圧縮型荷重検出素子への予荷重の大きさや各圧縮型荷重検出素子の配置される間隔(ピッチ)は、検出すべきモーメント及び荷重の大きさに基づいて決定されるが、圧縮型荷重検出素子に印加される予荷重や偏荷重等の印加される各種荷重の合力の重心点が上記範囲内にない場合、圧縮型荷重検出素子が荷重伝達部や保持部から離れてしまい(非接触状態)、その結果、荷重の検出ができなくなる。
そこで、本発明では、上記検出すべきモーメント及び荷重の大きさに基づいて、各圧縮型荷重検出素子に印加される各種荷重の合力の重心点が該各圧縮型荷重検出素子の荷重印加点を結ぶ範囲内に含まれるように、上記ピッチや配置位置を決定して各圧縮型荷重検出素子を配置するので、荷重を検出することができる。
本実施形態では、圧縮方向に1対、引張り方向に1対の合計2対の圧縮型荷重検出素子を採用した例について説明したが、荷重検出装置1全体として4個以上の圧縮型荷重検出素子を用いることで、同様な効果を得ることができる。
本実施形態の圧縮型荷重検出素子1a、1b、2a、2bのように、荷重伝達部材4との接触部を突出した形状(例えば、半球等の形状)とすることで、各圧縮型荷重検出素子間のピッチが高精度で規定される。この場合、各ピッチの長さと各圧縮型荷重検出素子の検出した荷重からモーメントを検出するようにしてもよい。
1a、1b、2a、2b 圧縮型荷重検出素子
3 保持部材
4 荷重伝達部材
Claims (6)
- 圧縮型荷重検出素子を用いて荷重を検出する荷重検出装置であって、
荷重伝達方向に延びる軸部を有し、当該軸部の圧縮又は/及び引張りの方向に印加される荷重を伝達する荷重伝達部と、
前記荷重伝達部に印加される荷重の圧縮及び引張りの各方向に対して少なくとも2つ配置される圧縮型荷重検出素子と、
前記少なくとも2つの圧縮型荷重検出素子を保持する保持部と、
前記圧縮及び引張りの各方向のうち、一方の方向に対して配置される圧縮型荷重検出素子の検出出力と、その他方の方向に対して配置される圧縮型荷重検出素子の検出出力との差から、前記荷重伝達部に印加される荷重を検出する荷重検出部と、を備え、
各前記圧縮型荷重検出素子は、当該各圧縮型荷重検出素子に印加される各種荷重の合力の重心点が該各圧縮型荷重検出素子の荷重印加点を結ぶ範囲内に含まれるように配置され、
前記荷重検出部は、前記圧縮及び引張りの各方向のうち、一方の方向に対して配置される全ての圧縮型荷重検出素子の検出出力の総和と、その他方の方向に対して配置される全ての圧縮型荷重検出素子の検出出力の総和との差から、前記荷重伝達部に印加される荷重を検出することを特徴とする荷重検出装置。 - 前記保持部は、前記圧縮型荷重検出素子に予荷重を印加しつつ保持することを特徴とする請求項1記載の荷重検出装置。
- 前記圧縮及び引張りの各方向のうち、一方の方向に対して配置される全ての圧縮型荷重検出素子の検出出力と、その他方の方向に対して配置される圧縮型荷重検出素子の検出出力とを比較して故障の有無を判定する故障判定手段を備えることを特徴とする請求項2記載の荷重検出装置。
- 前記圧縮型荷重検出素子は、セラミックスよりなる絶縁層と、感圧層とを一体的に焼成して構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の荷重検出装置。
- 前記圧縮型荷重検出素子は、前記感圧層の材料としてLa1−XSrXMnO3を用いることを特徴とする請求項4記載の荷重検出装置。
- 前記圧縮型荷重検出素子の感圧層は、セラミックスを主材料とすることを特徴とする請求項4又は5記載の荷重検出装置。
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JP2005033454A JP4475134B2 (ja) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | 荷重検出装置 |
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JP2006220507A JP2006220507A (ja) | 2006-08-24 |
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JP2005033454A Active JP4475134B2 (ja) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | 荷重検出装置 |
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2005
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