JP6684828B2 - 多軸ロードセル本体 - Google Patents
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Description
本発明は、最大3つの直交軸に沿った線形力およびそれについてのモーメントを伝達ならびに測定する、ロードセルに関する。
本明細書における本発明の概要および要約は、発明を実施するための形態においてさらに後述される、一連の概念を簡略化された形態で導入するために提供される。本発明の概要および要約は、請求される主題の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することを意図するものではなく、また、請求される主題の範囲を判定することの補助として使用されることを意図するものでもない。請求される主題は、背景に記載されるいずれかまたは全ての不利点を解決する、実装に限定されない。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
力およびモーメントを複数の方向に伝達するためのロードセル本体(10;10’)であって、前記ロードセル本体(10;10’)は、
第1の部材(20)と、
複数の開口(40、50、70)を有する第2の部材(24)であって、前記第1の部材(20)の複数の部分の一部は、各開口(40、50、70)の中に延在する、第2の部材(24)と、
前記第1の部材(20)の各部分および前記第2の部材(24)の対応する開口(40、50、70)のための複数の対の支持柱(44、64、84)であって、各対の支持柱(44、64、84)は、前記第1の部材(20)の対応する部分を前記第2の部材(24)に接続する、複数の対の支持柱(44、64、84)と
を備える、ロードセル本体(10;10’)。
(項目2)
力およびモーメントを複数の方向に伝達するためのロードセル本体(10;10’)であって、前記ロードセル本体(10;10’)は、
第1の部材(20)と、
第2の部材(24)と、
前記第1の部材(20)を前記第2の部材(24)に接続する複数の対の支持柱(44、64、84)であって、各対の支持柱(44、64、84)は、前記第1の部材(20)の第1の側を前記第2の部材(24)に接続する第1の支持柱(44A、64A、84A)と、前記第1の部材(20)の第2の側を前記第2の部材(24)に接続する第2の支持柱(44B、64B、84B)とを備え、前記第1の部材(20)の第2の側は、前記第1の部材(20)の第1の側の反対にある、複数の対の支持柱(44、64、84)と
を備える、ロードセル本体(10;10’)。
(項目3)
力およびモーメントを複数の方向に伝達するためのロードセル本体(10;10’)であって、前記ロードセル本体(10;10’)は、
第1の部材(20)と、
第1の周界部分(30)および第2の周界部分(32)と、前記第1の周界部分(30)から前記第2の周界部分(32)まで延在する空洞(31)とを有する第2の部材(24)と、
前記第1の部材(20)を前記第2の部材(24)に接続する複数の対の支持柱(44、64、84)であって、前記第1の部材(20)は、前記第1の周界部分(30)と前記第2の周界部分(32)との間の前記空洞(31)内に配置され、各対の支持柱(44、64、84)の支持柱(44、64、84)は、前記第1の部材(20)から対向方向に延在する、複数の対の支持柱(44、64、84)と
を備える、ロードセル本体(10;10’)。
(項目4)
各対の支持柱(44、64、84)の第1の支持柱(44A、64A、84A)および第2の支持柱(44B、64B、84B)の縦軸は、共通軸に沿って整合されている、前記項目のいずれかに記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目5)
前記複数の対の支持柱は、
相互に平行な関連付けられた共通軸を有する第1の対の支持柱のセット(44,64、84)と、
相互に平行な関連付けられた共通軸を有し、前記第1の対の支持柱のセット(44)の共通軸に直交する、第2の対の支持柱のセット(64、84)と
を備える、項目4に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目6)
前記複数の対の支持柱は、相互に平行な関連付けられた共通軸を有し、前記第1の対の支持柱のセット(44)の共通軸に直交し、かつ前記第2の対の支持柱のセット(64)の共通軸に直交する、第3の対の支持柱のセット(44、64、84)を備える、項目5に記載のロードセル本体。
(項目7)
前記第1の支持柱のセット(44)の共通軸は、第1の支持部材(20)の中心を通して延在する基準軸を中心として等角間隔で配置されている、項目4−6のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目8)
前記第2の支持柱のセット(64、84)の共通軸は、第1の支持部材(20)の中心を通して延在する基準軸を中心として等角間隔で配置されている、項目5−7のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目9)
前記第3の支持柱のセット(64、84)の共通軸は、第1の支持部材(20)の中心を通して延在する基準軸を中心として等角間隔で配置されている、項目6−8のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目10)
前記第2の支持柱のセット(64)の各対の支持柱は、前記第1のセット(44)の隣接する対の支持柱間に配置されている、項目8または9のいずれか1項に記載のロードセル本体。
(項目11)
前記第3の支持柱のセット(84)の各対の支持柱は、前記第1のセット(44)の隣接する対の支持柱間に配置されている、項目9または10のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目12)
前記第1の部材(20)は、プレート(20)を備える、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目13)
前記第2の部材(24)は、硬性の第1の周界部分(30)および第2の周界部分(32)と、前記第1の周界部分(30)と前記第2の周界部分(32)との間に延在する少なくとも1つの支持体(34;66)とを有する構造を備える、項目1または4−12のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目14)
前記少なくとも1つの支持体(34;66)は、少なくとも3つの支持体を備える、項目13に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目15)
各角は、開口(40)を含む、項目14に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目16)
各支持体は、各角開口(40)から離間される開口(50、70)を有する壁を備える、項目15に記載のロードセル本体(10)。
(項目17)
前記第1の部材(20)の各部分は、反対方向に面する、第1の側および第2の側を含み、前記各対の支持柱の第1の支持柱(44A、64A、84A)は、前記第1の部材(20)の各部分の第1の側から延在し、前記第2の部材(24)に接続され、前記各対の支持柱の第2の支持柱(44B)は、前記第1の部材(20)の部分の第2の側から前記第1の支持柱(44A、64B、84B)と反対方向に延在し、前記第2の部材(24)に接続される、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目18)
前記支持柱(34;66)は、同一形状である、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目19)
前記第1の部材(20)の部分のうちの少なくともいくつかの反対に面する表面は、相互から離れるように面する、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目20)
前記第1の部材(20)の部分のうちの少なくともいくつかの反対に面する表面は、相互に向かって面する、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
(項目21)
前記第1の部材(20)、前記第2の部材(24)、および前記複数の柱(44、64、84)は、単一の一体型本体から形成されている一体型アセンブリである、前記項目のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
ロードセル10の例示的実施形態が、図1−7に図示される。しかしながら、ロードセル10のさらなる側面を説明する前に、説明の目的のために、力およびモーメントが、定常直交座標系12に関して測定される。例示的座標系では、Y−軸14は、ロードセル10を通して延在する。Z−軸16は、Y−軸14に垂直である。X−軸18は、Y−軸14およびZ−軸16に相互に垂直である。
Claims (13)
- 力およびモーメントを複数の方向に伝達するためのロードセル本体(10;10’)であって、前記ロードセル本体(10;10’)は、
第1の部材(20)と、
複数の開口(40、50、70)を有する第2の部材(24)であって、前記第1の部材(20)の複数の部分の一部は、各開口(40、50、70)の中に延在する、第2の部材(24)と、
前記第1の部材(20)の各部分および前記第2の部材(24)の対応する開口(40、50、70)のための複数の対の支持柱(44、64、84)であって、各対の支持柱(44、64、84)は、前記第1の部材(20)の対応する部分を前記第2の部材(24)に接続する、複数の対の支持柱(44、64、84)と
を備え、
各対の支持柱は、第1の支持柱(44A、64A、84A)と第2の支持柱(44B、64B、84B)とを備え、各対の支持柱(44、64、84)の前記第1の支持柱(44A、64A、84A)および前記第2の支持柱(44B、64B、84B)の縦軸は、共通軸に沿って整合されており、
前記複数の対の支持柱は、
相互に平行な関連付けられた共通軸を有する第1の対の支持柱のセット(44,64、84)と、
相互に平行な関連付けられた共通軸を有し、前記第1の対の支持柱のセット(44)の共通軸に直交する、第2の対の支持柱のセット(64、84)と
相互に平行な関連付けられた共通軸を有し、前記第1の対の支持柱のセット(44)の共通軸に直交し、かつ前記第2の対の支持柱のセット(64)の共通軸に直交する、第3の対の支持柱のセット(44、64、84)と
を備えることを特徴とする、ロードセル本体(10;10’)。 - 各対の支持柱の前記第1の支持柱(44A、64A、84A)は、前記第1の部材(20)の第1の側を前記第2の部材(24)に接続し、各対の支持柱の前記第2の支持柱(44B、64B、84B)は、前記第1の部材(20)の第2の側を前記第2の部材(24)に接続し、前記第1の部材(20)の第2の側は、前記第1の部材(20)の第1の側の反対にある、請求項1に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記第2の部材(24)が、第1の周界部分(30)および第2の周界部分(32)と、前記第1の周界部分(30)から前記第2の周界部分(32)まで延在する空洞(31)とを有することと、
前記第1の部材(20)が、前記第1の周界部分(30)と前記第2の周界部分(32)との間の前記空洞(31)内に配置され、各対の支持柱(44、64、84)の支持柱(44、64、84)が、前記第1の部材(20)から対向方向に延在する、ことと
をさらに備える、請求項1に記載のロードセル本体(10;10’)。 - 前記第1の対の支持柱のセット(44)の共通軸は、第1の部材(20)の中心を通して延在する基準軸を中心として等角間隔で配置されており、および/または、
前記第2の対の支持柱のセット(64、84)の共通軸は、第1の部材(20)の中心を通して延在する前記基準軸を中心として等角間隔で配置されており、および/または、
前記第3の対の支持柱のセット(64、84)の共通軸は、第1の部材(20)の中心を通して延在する前記基準軸を中心として等角間隔で配置されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。 - 前記第2の対の支持柱のセット(64)の各対の支持柱は、前記第1のセット(44)の隣接する対の支持柱間に配置されている、請求項4に記載のロードセル本体。
- 前記第3の対の支持柱のセット(84)の各対の支持柱は、前記第1のセット(44)の隣接する対の支持柱間に配置されている、請求項5に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記第1の部材(20)は、プレート(20)を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記第2の部材(24)は、硬性の第1の周界部分(30)および第2の周界部分(32)と、前記第1の周界部分(30)と前記第2の周界部分(32)との間に延在する少なくとも1つの支持体(34;66)とを有する構造を備える、請求項1−7のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記少なくとも1つの支持体(34;66)は、少なくとも3つの支持体を備え、さらなる実施形態において、各角は、開口(40)を含む、請求項8に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 各支持体は、各角開口(40)から離間される開口(50、70)を有する壁を備え、および/または、前記支持柱(34;66)は、同一形状である、請求項9に記載のロードセル本体(10)。
- 前記第1の部材(20)の各部分は、反対方向に面する、第1の側および第2の側を含み、前記各対の支持柱の前記第1の支持柱(44A、64A、84A)は、前記第1の部材(20)の各部分の第1の側から延在し、前記第2の部材(24)に接続され、前記各対の支持柱の前記第2の支持柱(44B)は、前記第1の部材(20)の部分の第2の側から前記第1の支持柱(44A、64B、84B)と反対方向に延在し、前記第2の部材(24)に接続される、請求項1〜10のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記第1の部材(20)の部分のうちの少なくともいくつかの反対に面する表面は、相互から離れるように面し、または、前記第1の部材(20)の部分のうちの少なくともいくつかの反対に面する表面は、相互に向かって面する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
- 前記第1の部材(20)、前記第2の部材(24)、および前記複数の対の支持柱(44、64、84)は、単一の一体型本体から形成されている一体型アセンブリである、請求項1〜12のいずれか1項に記載のロードセル本体(10;10’)。
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