JP6837113B2 - ひずみゲージ及び多軸力センサ - Google Patents
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荷重を受けてひずむ起歪部材に取り付けられて、前記起歪部材の第1方向に作用する荷重の第1ホイートストンブリッジ回路による検出、及び前記起歪部材の第1方向に直交する第2方向に作用する荷重の第2ホイートストンブリッジ回路による検出に用いられるひずみゲージであって、
基材と、
前記基材上に形成された回路パターンとを備え、
前記基材は、前記起歪部材の荷重を受けてひずみが生じる起歪領域に取り付けられる受感領域と、前記起歪領域の外側に配置される不感領域とを有し、
前記回路パターンは、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第1方向ひずみ受感素子と、第2ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第2方向ひずみ受感素子と、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する第1方向固定抵抗素子及び第2ホイートストンブリッジ回路を構成する第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方を含み、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子、前記2つの第2方向ひずみ受感素子、並びに前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は同一材料で形成されており、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子及び前記2つの第2方向ひずみ受感素子は前記受感領域に形成されており、前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は前記不感領域に形成されているひずみゲージが提供される。
起歪板と、
前記起歪板に接続された荷重作用部と、
前記起歪板に取り付けられた第1の態様のひずみゲージとを備える多軸力センサが提供される。
本発明のひずみゲージ及び多軸力センサの実施形態について、ひずみゲージ20と、これを適用する3軸力センサ100を例として、図1〜図4を参照して説明する。
12 荷重作用部
20 ひずみゲージ
21 基材
21s 受感領域
21n1、21n2 不感領域
BC1 第1ブリッジ回路(第1ホイートストンブリッジ回路)
BC2 第2ブリッジ回路(第2ホイートストンブリッジ回路)
BC3 第3ブリッジ回路(第3ホイートストンブリッジ回路)
RX1、RX2 固定抵抗素子(第1方向固定抵抗素子)
RY1、RY2 固定抵抗素子(第2方向固定抵抗素子)
T1〜T8 端子
X1、X2 ひずみ受感素子(第1方向ひずみ受感素子)
Y1、Y2 ひずみ受感素子(第2方向ひずみ受感素子)
Z1、Z2 ひずみ受感素子(第3方向ひずみ受感素子)
Claims (6)
- 第1方向に作用する力、及び第1方向とは異なる第2方向に作用する力の検出に用いられる起歪体であって、
起歪部材と、
第1方向に作用する力を検出する一対の第1方向ひずみ受感素子と、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子に電気的に接続される第1端子と、
第2方向に作用する力を検出する一対の第2方向ひずみ受感素子と、
前記一対の第2方向ひずみ受感素子に電気的に接続される第2端子とを備え、
前記起歪部材は、検出対象の力を受けてひずみが生じる起歪領域と、前記起歪領域とは異なる領域とを有し、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子は同一材料で形成され、且つ前記起歪部材の前記起歪領域に設けられており、
第1端子及び第2端子は前記起歪部材の前記起歪領域とは異なる領域に設けられており、
前記起歪領域とは異なる領域に設けられ、前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子と同一材料で形成され、且つ前記一対の第1方向ひずみ受感素子又は前記一対の第2方向ひずみ受感素子と共にホイートストンブリッジ回路を構成する一対の固定抵抗素子を更に備える起歪体。 - 第1方向に作用する力、及び第1方向とは異なる第2方向に作用する力の検出に用いられる起歪体であって、
起歪部材と、
第1方向に作用する力を検出する一対の第1方向ひずみ受感素子と、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子に電気的に接続される第1端子と、
第2方向に作用する力を検出する一対の第2方向ひずみ受感素子と、
前記一対の第2方向ひずみ受感素子に電気的に接続される第2端子と、
前記起歪部材上に設けられ、且つ前記一対の第1方向ひずみ受感素子の一方と他方とを電気的に接続する第1配線と、
第1配線とは異なる第2配線であって、前記起歪部材上に設けられ、且つ前記一対の第2方向ひずみ受感素子の一方と他方とを電気的に接続する第2配線とを備え、
前記起歪部材は、検出対象の力を受けてひずみが生じる起歪領域と、前記起歪領域とは異なる領域とを有し、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子は同一材料で形成され、且つ前記起歪部材の前記起歪領域に設けられており、
第1端子及び第2端子は前記起歪部材の前記起歪領域とは異なる領域に設けられている起歪体。 - 前記起歪領域とは異なる領域に設けられ、前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子と同一材料で形成され、且つ前記一対の第1方向ひずみ受感素子又は前記一対の第2方向ひずみ受感素子と共にホイートストンブリッジ回路を構成する一対の固定抵抗素子を更に備える請求項2に記載の起歪体。
- 第1端子又は第2端子は、前記起歪領域とは異なる領域において、前記一対の固定抵抗素子の前記起歪領域とは反対側に設けられている請求項1又は3に記載の起歪体。
- 第1方向に作用する力、及び第1方向とは異なる第2方向に作用する力の検出に用いられる起歪体であって、
起歪部材と、
第1方向に作用する力を検出する一対の第1方向ひずみ受感素子と、
第2方向に作用する力を検出する一対の第2方向ひずみ受感素子と、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子又は前記一対の第2方向ひずみ受感素子に電気的に接続される端子とを備え、
前記起歪部材は、検出対象の力を受けてひずみが生じる起歪領域と、前記起歪領域とは異なる領域とを有し、
前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子は同一材料で形成され、且つ前記起歪部材の前記起歪領域に設けられており、
前記端子が前記一対の第1方向ひずみ受感素子及び前記一対の第2方向ひずみ受感素子よりも前記起歪部材の中心側に設けられており、
前記起歪領域とは異なる領域は、前記起歪領域にひずみが生じるときにもひずみが生じない領域であり、且つ前記一対の第1方向ひずみ受感素子と前記一対の第2方向ひずみ受感素子と前記端子とを挟むように画定された第1領域及び第2領域を含む起歪体。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の起歪体と、
前記起歪部材に接続された荷重作用部とを備えるセンサ。
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JP2019177655A JP6837113B2 (ja) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | ひずみゲージ及び多軸力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019177655A JP6837113B2 (ja) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | ひずみゲージ及び多軸力センサ |
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JP2020073880A5 JP2020073880A5 (ja) | 2020-10-08 |
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Family Applications (1)
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- 2019-09-27 JP JP2019177655A patent/JP6837113B2/ja active Active
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