JPH01109242A - 粘弾性検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粘弾性検出器に関し、特に軟質物体の力学的性
質である粘性および弾性を測定する場合に必要なデータ
を取得するセンサとしの粘弾性検出器に関する。

〔従来の技術〕

軟質物体、たとえば人体表面近傍の粘性および弾性を検
出する検出装置にあっては、センサとしての検出器を何
等かの手段で軟質物体に接着もしくは粘着する必要があ
り、従来の方法としては軟質物体にあてる接触子の部分
を瞬間接着剤や両面粘着テープ等で被測定部分に固定す
ることが一般的に行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の粘性および弾性検出器は、被測定部に検
出部を固定する何等かの固定手段が必要であり、このた
め簡単に測定ができないという問題がある。

また、定圧押し付けｖ１１構が必要で、装置が大型で複
雑となり、さらに被測定物に対する押し付け圧により被
測定物の力学特性が変化し正確な粘弾性の検出が困難と
なるという欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、押し付け圧と応
力とを同時に検出し、検出部と被検出物の固定をこれら
両者間の押し付け圧と摩擦によって行なうことにより、
粘弾性が押し付け圧の関数として正確に求め得る粘弾性
検出器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粘弾性検出器は、人体表面等の軟体物質の粘性
および弾性を測定する場合のセンサとしての粘弾性検出
器において、一定振幅で反復回転する回転軸を有して負
荷の応力に抗してこの回転軸を回転せしめるトルクを検
出するガルバノメータ式トルクセンサと、前記回転軸の
軸線方向に揺動自在の状態で前記回転軸に結合された接
触子と、前記回転軸とは独立的に分離固定され前記接触
子を前記軟体物質に圧接する際の押し付け圧を歪の形式
で検出する起歪式荷重センサとを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の一実施例の側面図である。

第１図および第２図に示す実施例の粘弾性検出器は、携
帯型のケース１の内部にガルバノメータ式トクルセンサ
３を固定装備し、このガルバノメータ式トルクセンサ３
の回転軸４の回転中心線上に起歪式荷重センサ７（ａ）
をケース１に固定しその受感部が回転軸４の軸線方向と
なるように取付けられる。さらに、回転軸４の軸線方向
には、接触子１２が軸線方向に追動可能な状態でネジ５
、支持環６、ジンバルバネ、１０ａ、ＩＱｂ、連結軸９
、ネジ１１を介して回転軸４と結合、保持された構造と
なっている。なお、歪増幅器７（ｂ）は起歪式荷重セン
サ７（ａ）によって取得する歪量を増幅するものであり
、ケーブル１５は各センサによって取得したデータを粘
弾性計量器（図示せず）に送出するものである。

第１図および第２図にはさらに、検出圧力インジケータ
１３と検出開始用スイッチ１４が備えられているが、こ
れはケーブル１５を介して粘弾性計量器から送出される
押し付け圧力を所定の刻みで表示するもので、第２図に
示すａが接触子１２により接触圧が検出処理に適正な範
囲であり、この範囲は、多くの運用資料にもとづいてあ
らかじめ設定される。また検出開始用スイッチ１４は、
検出圧力インジケータ１３の表示が適正値範囲にあると
き、検出処理を開始させるスイッチである。

以上、構成の基本内容について述べたが、次に動作につ
いて主要構成部分の詳述を含めて述べる。

ガルバノメータ式トルクセンサ３の回転軸４には、支持
環６をネジ５で固定し、その先端にジンバルバネ１０ａ
、１０ｂの外周を固定している。

ジンバルバネ１０ａ、１０ｂはいわゆるドーナツ形とな
っており、中心穴に連結軸９を固定し、この連結Ｉ！９
こ回転軸４の軸線方向に追動自在に保持する。

連結軸９の先端には接触子１２がネジ１１で取付けられ
後端には接触面接８が取付けられている。

接触面接８の端面８′は平滑に仕上げられて、起歪式荷
重センサ７（ａ）の凸部７′とは微少間隙をもって対向
している。この微少間隙量はガルバノメータ式トルクセ
ンサ３の回転ＩＩｊ！４と結合した支持環６をネジ５を
弛めて調節でき、また連結軸９と結合した接触子１２は
ネジ１１を弛めてキャップ２の端面２′からの突出量す
を調節できる。

接触子１２の表面には、軟体物物質との接触において回
転スリップをほぼゼロとするような表面加工が施されて
いる。この接触子１２は、連結軸９上のジンバルバネ１
０ａ、１０ｂに支えられているため、軸線方向で自由に
追動可能であるとともに、ガルバノメータ式トルクセン
サ３の回転と一体になって一定振幅の反復回転を繰返す
。

いま、接触子１２を軟体物質１００に押し付けると、接
触子１２と一体構造になっている接触面接８が起歪式荷
重センサ７（ａ）の凸部７′を押圧し、起歪式荷重セン
サ７（ａ）によって軟体物質１００の弾性負荷に対応し
た押し付け圧を検出する。

このような構造の本実施例の粘弾性検出器を手にして接
触子１２を軟体物質に押し付け、検出圧力が適正値範囲
にあるか否かを検出圧力インジケータ１３で確認したの
ち検出開始用スイッチ１４をオンとする。この時から、
基準信号によって回転＄１１４を一定振幅で反復回転す
るガルバメータ式トルクセンサ３が駆動を開始し、軟体
物質１００に圧接する接触子１２を介して取得する軟体
物質１００の押力をトルク電流に変換し検出する。また
、同時に、起歪式荷重センサ７（ａ）は軟体物質１．　
ＯＯに対する押し付け圧を検出する。この押し付け圧と
トルク電流にもとづき、公知の手法により粘弾性値が求
められる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、可搬型のケースに内装し
たガルバノメータ式トルクセンサ、起歪式荷重センサな
らびにガルバノメータ式トルクセンサの回転軸に軸方向
に退動自在に結合した接触子を利用して軟体物質の粘性
と弾性の算出に必要なトルクと押し付け圧とを同時に検
出する手段を備え、かつ押し付け圧を常時表示しうる手
段を備ええることにより、装置の構成を著しく簡素化す
るとともに、測定を著しく簡便とし、かつ正確な粘弾性
計量のためのデータを取得できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の一実施例の側面図である。 １・・・ケース、２・・・キャップ、３・・・ガルバノ
メータ式トルクセンサ、４・・・回転軸、５・・・ネジ
、６・・・支持環、７（ａ）・・・起歪式荷重センサ、
７（ｂ）・・・歪増幅器、７′・・・凸部、８・・・接
触面接、８′・・・端面、９・・・連結軸、１０ａ、１
０ｂ川ジンバルバネ、１１・・・ネジ、１２・・・接触
子、１３・・・検出圧力インジケータ、１４・・・検出
開始用スイッチ、１５・・・ケーブル、１００・・・軟
体物質。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体表面等の軟体物質の粘性および弾性を測定す
   る場合のセンサとしての粘弾性検出器において、一定振
   幅で反復回転する回転軸を有して負荷の応力に抗してこ
   の回転軸を回転せしめるトルクを検出するガルバノメー
   タ式トルクセンサと、前記回転軸の軸線方向に揺動自在
   の状態で前記回転軸に結合された接触子と、前記回転軸
   とは独立的に分離固定され前記接触子を前記軟体物質に
   圧接する際の押し付け圧を歪の形式で検出する起歪式荷
   重センサとを備え、前記軟体物質の粘性および弾性の計
   出に必要な前記トルクと押し付け圧とを同時に検出する
   ことを特徴とする粘弾性検出器。
2. （２）前記押し付け圧を表示する表示器を所定の表示刻
   みに対応して複数個前記接触子の圧接方向に線配列した
   検出圧力インジケータと、前記検出圧力インジケータの
   指示値があらかじめ設定する適正値範囲にあるとき検出
   処理を開始せしめる検出開始用スイッチとを備えて成る
   ことを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の粘弾性
   検出器。