JPH0194233A - 荷重検出器 - Google Patents
荷重検出器Info
- Publication number
- JPH0194233A JPH0194233A JP25059487A JP25059487A JPH0194233A JP H0194233 A JPH0194233 A JP H0194233A JP 25059487 A JP25059487 A JP 25059487A JP 25059487 A JP25059487 A JP 25059487A JP H0194233 A JPH0194233 A JP H0194233A
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- Japan
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- regions
- flat plate
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- strain gauges
- strain
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Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
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。
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、種々の物体に作用する荷重を検出する荷重検
出器に関する。
出器に関する。
荷重検出器には多くの種類のものがあるが、それらの中
でも、特開昭６０−６２４９７号公報に提示されている
平行平板構造および放射平板構造のものは、１つの軸方
向の力成分、１つのｉｔわりのモーメント成分を他の軸
に関する荷重成分の干渉なく検出できる優れた特性を有
する。このような荷重検出器の概略を図により説明する
。
でも、特開昭６０−６２４９７号公報に提示されている
平行平板構造および放射平板構造のものは、１つの軸方
向の力成分、１つのｉｔわりのモーメント成分を他の軸
に関する荷重成分の干渉なく検出できる優れた特性を有
する。このような荷重検出器の概略を図により説明する
。
第３図（ａ）〜（ｄ）は平行平板構造を有する荷重検出
器の側面図である。第３図（ａ）、（ｂ）で、１は固定
部分に固定された剛体部、２は剛体部１と対向する他の
剛体部、３ａ、３ｂは剛体部１，２を連結する互いに平
行な弾性を有する平板である。
器の側面図である。第３図（ａ）、（ｂ）で、１は固定
部分に固定された剛体部、２は剛体部１と対向する他の
剛体部、３ａ、３ｂは剛体部１，２を連結する互いに平
行な弾性を有する平板である。
８１〜Ｓ４は各平板３ａ、３ｂの所定の個所に貼着され
たひずみゲージを示す。このような平行子＆禍造は、１
つの剛体ブロックに方形の貫通孔４を形成することによ
り製造される。
たひずみゲージを示す。このような平行子＆禍造は、１
つの剛体ブロックに方形の貫通孔４を形成することによ
り製造される。
平行平板構造の剛体部２に、第３図（ｂ）に矢印で示す
ような力１゛が作用すると、平板３ａ、３ｂにおけるひ
ずみゲージＳ、 、 Ｓ、の貼着個所に引張応力、ひず
みゲージＳ２．Ｓ、の貼着個所に圧縮応力を生じ、平板
３ａ、３ｂは図示のように変形し、剛体部２は剛体部１
に対して距離δだけ変位する。
ような力１゛が作用すると、平板３ａ、３ｂにおけるひ
ずみゲージＳ、 、 Ｓ、の貼着個所に引張応力、ひず
みゲージＳ２．Ｓ、の貼着個所に圧縮応力を生じ、平板
３ａ、３ｂは図示のように変形し、剛体部２は剛体部１
に対して距離δだけ変位する。
平板３ａ、３ｂの上記変形の結果、ひずみゲージＳ１゜
Ｓ４には伸び、ひずみゲージＳ２ 、 Ｓ３には縮みを
生じる。そして、これら伸び、縮みのひすみ量は変位δ
に比例し、変位δは力Ｆに比例する。したかって、各ひ
ずみゲージＳ、−Ｓ、で適宜の電気回路、例えばホイー
トストンブリッジ回路を構成し、ひずみ量を電気信号と
してと９出すことにより力Ｆを検出することができる。
Ｓ４には伸び、ひずみゲージＳ２ 、 Ｓ３には縮みを
生じる。そして、これら伸び、縮みのひすみ量は変位δ
に比例し、変位δは力Ｆに比例する。したかって、各ひ
ずみゲージＳ、−Ｓ、で適宜の電気回路、例えばホイー
トストンブリッジ回路を構成し、ひずみ量を電気信号と
してと９出すことにより力Ｆを検出することができる。
なお、ひずみゲージは必ずしも４枚でなく、ひずみゲー
ジＳ、 、 Ｓ２のみでも検出可能である。
ジＳ、 、 Ｓ２のみでも検出可能である。
第３図（ｃ）、（ｄ）は第３図（ａ）、（ｂ）トハ異な
る構成の平行平板構造を示す。各図で、第３図（ａ）、
（ｂ）に示す部分と同−又は等価な部分には同一符号が
付しである。５は第３図（ａ）、（ｂ）に示す貫通孔４
に相当する貫通孔である。このような貫通孔５は方形の
貫通孔４に比べて製造が容易である。
る構成の平行平板構造を示す。各図で、第３図（ａ）、
（ｂ）に示す部分と同−又は等価な部分には同一符号が
付しである。５は第３図（ａ）、（ｂ）に示す貫通孔４
に相当する貫通孔である。このような貫通孔５は方形の
貫通孔４に比べて製造が容易である。
貫通孔５により形成される平板３ａ、３ｂは方形貫通孔
４による平板３ａ、３ｂと多少形状を異にするが、検出
動作は全く同一である。即ち、力Ｆが作用すると平板３
ａ、３ｂは第３図（ｄ）に示すように変形し、ひずみゲ
ージ８１〜Ｓ４にひずみが生じ、これが力Ｆに比例した
′亀気佃゛号としてとり出される。
４による平板３ａ、３ｂと多少形状を異にするが、検出
動作は全く同一である。即ち、力Ｆが作用すると平板３
ａ、３ｂは第３図（ｄ）に示すように変形し、ひずみゲ
ージ８１〜Ｓ４にひずみが生じ、これが力Ｆに比例した
′亀気佃゛号としてとり出される。
一般に、荷重検出器としては、同一の荷重に対して、よ
り大きな出力を得ることが望ましいのは当然である。し
かしながら、上記平行平板構造の荷重検出器の出力の大
きさは必ずしも充分に満足し得るものではなく、さらに
大きな出力を得ることが要望されていた。
り大きな出力を得ることが望ましいのは当然である。し
かしながら、上記平行平板構造の荷重検出器の出力の大
きさは必ずしも充分に満足し得るものではなく、さらに
大きな出力を得ることが要望されていた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、大き
な出力を得ることができる荷重検出器を提供するにある
。
な出力を得ることができる荷重検出器を提供するにある
。
上記の目的を達成するため、本発明は、対向する２つの
剛体部間を複数の平板で連結し、これら平板のうちの外
側の平板の外面にひすみゲージを設けた荷重検出器にお
いて、前記ひすみゲージが設けられる平板の外面を断面
弧状に形成したことを特徴とする。
剛体部間を複数の平板で連結し、これら平板のうちの外
側の平板の外面にひすみゲージを設けた荷重検出器にお
いて、前記ひすみゲージが設けられる平板の外面を断面
弧状に形成したことを特徴とする。
２つの剛体部間に荷重が作用すると各平板が変形し、こ
のとき平板の弧状の面の各剛体部側に応力集中が生じ、
その部分に設けられたひすみケージに大きなひずみが発
生する。
のとき平板の弧状の面の各剛体部側に応力集中が生じ、
その部分に設けられたひすみケージに大きなひずみが発
生する。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の実施例に係る荷重検
出器の側面図である。第１図（ａ）に示す構造は第３図
（ａ）に示す平行平板構造に相当し、第１図（ｂ）に示
す構造は第３図（ｃ）に示す平行平板構造に相当する。
出器の側面図である。第１図（ａ）に示す構造は第３図
（ａ）に示す平行平板構造に相当し、第１図（ｂ）に示
す構造は第３図（ｃ）に示す平行平板構造に相当する。
第１図（ａ）、 （ｂ）で、第３図（ａ）。
（ｃ）に示す部分と同一部分には同一符号を付して説明
を省略する。各図の６ａ、６ｂは第３図（ａ）。
を省略する。各図の６ａ、６ｂは第３図（ａ）。
（ｃ）に示す平板３ａ、３ｂに相当する平板である。
本実施例における平板６ａ、６ｂにはそれらの外面に弧
状の溝７が形成されている。
状の溝７が形成されている。
次に、本実施例の動作を第２図を参照しながら説明する
。第２図は第１図（ｂ）に示す平行平板構造の一部の拡
大側面図である。図で、第１図（ｂ）に示す部分と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。Ａ、 、
Ａ２． Ａ、 、 Ａ４はそれぞれ平板６ａの領域を示
す。今、剛体部２に紙面に平行な下向きの力Ｆが作用す
ると、平板６ａは第３図（ｄ）に示す変形と同様に変形
する。このとさ、領域Ａ１゜Ａ４には引張り応力、領域
Ａ２．Ａ３には圧縮応力が生じるが゛、平板６ａに弧状
の溝７が形成されているため、発生する応力は各領域部
〜Ａ４に集中し、特に領域Ａ、 、 Ａ、の引張り応力
および圧縮応力は溝７がない場合に比べて遥かに太きく
なる。そして、領域＆、 、 Ａ２の表面に貼着されて
いるひずみゲージＳＩ＋８２にはそれら領域の応力に比
例して大きなひずみが発生する。平板６ｂにおけるひず
みゲージＳ８．Ｓ４のひずみについても同様である。
。第２図は第１図（ｂ）に示す平行平板構造の一部の拡
大側面図である。図で、第１図（ｂ）に示す部分と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。Ａ、 、
Ａ２． Ａ、 、 Ａ４はそれぞれ平板６ａの領域を示
す。今、剛体部２に紙面に平行な下向きの力Ｆが作用す
ると、平板６ａは第３図（ｄ）に示す変形と同様に変形
する。このとさ、領域Ａ１゜Ａ４には引張り応力、領域
Ａ２．Ａ３には圧縮応力が生じるが゛、平板６ａに弧状
の溝７が形成されているため、発生する応力は各領域部
〜Ａ４に集中し、特に領域Ａ、 、 Ａ、の引張り応力
および圧縮応力は溝７がない場合に比べて遥かに太きく
なる。そして、領域＆、 、 Ａ２の表面に貼着されて
いるひずみゲージＳＩ＋８２にはそれら領域の応力に比
例して大きなひずみが発生する。平板６ｂにおけるひず
みゲージＳ８．Ｓ４のひずみについても同様である。
したがって、ひずみゲージ８１〜Ｓ４で構成されるホイ
ートストンブリッジ回路からは大きな出力を得ることが
できる。
ートストンブリッジ回路からは大きな出力を得ることが
できる。
一般に、平行平板構造の強度は、力が作用したときに生
じる最大応力により決定される。ところで、第１図（ｂ
）に示す平行平板構造においては、最大応力が発生する
のは領域Ａ、−Ａ、である。そして、本実施例では、そ
のような領域Ａ、 、 Ａ２の表面（溝７の表面）にひ
ずみゲージを貼着することにより、最大応力を有効に利
用することとなる。
じる最大応力により決定される。ところで、第１図（ｂ
）に示す平行平板構造においては、最大応力が発生する
のは領域Ａ、−Ａ、である。そして、本実施例では、そ
のような領域Ａ、 、 Ａ２の表面（溝７の表面）にひ
ずみゲージを貼着することにより、最大応力を有効に利
用することとなる。
即ち、第３図（Ｃ）に示す従来の平行平板構造では最大
応力は第２図に示す領域Ａ８． Ａ４に相当する部分に
発生し、ひずみゲージはこの部分に貼着されないので最
大応力を利用した検出とはならず、その分出力も低下せ
ざるを得ない。これに対して本実施例では弧状の溝７を
形成したことにより領域Ａ、 、 Ａ、に最大応力が現
れ、この部分にひずみゲージを貼着することにより最大
応力を充分に利用してひずみゲージのびず２Ｌ量を犬き
くすることができ、その分出力を太きくすることができ
るものである。これは第１図（ａ）に示す平行平板構造
についても同じである。
応力は第２図に示す領域Ａ８． Ａ４に相当する部分に
発生し、ひずみゲージはこの部分に貼着されないので最
大応力を利用した検出とはならず、その分出力も低下せ
ざるを得ない。これに対して本実施例では弧状の溝７を
形成したことにより領域Ａ、 、 Ａ、に最大応力が現
れ、この部分にひずみゲージを貼着することにより最大
応力を充分に利用してひずみゲージのびず２Ｌ量を犬き
くすることができ、その分出力を太きくすることができ
るものである。これは第１図（ａ）に示す平行平板構造
についても同じである。
なお、上記実施例の説明では、平行平板構造のみについ
て説明したが、本発明を放射平板構造に適用することも
できる。又、溝７は円弧状のものを図示したが、径の異
なる円弧が複合された弧状であってもよいのは明らかで
ある。
て説明したが、本発明を放射平板構造に適用することも
できる。又、溝７は円弧状のものを図示したが、径の異
なる円弧が複合された弧状であってもよいのは明らかで
ある。
以上述べたように、本発明では、外側の平板の外面に弧
状の溝を形成し、この溝にひずみケージを設けるように
したので、大きな出力を得ることができる。
状の溝を形成し、この溝にひずみケージを設けるように
したので、大きな出力を得ることができる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例に係る荷ｌ検出
器の側面図、第２図は第１図（１））に示す荷ｌ検出器
の一部拡大側面図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は従来の荷重検出器の側面図である。 １．２・・・・・・剛体部、４，５・・・・・・貫通孔
、６ａ。 ６ｂ・・・・・・平板、７・・・・・・溝。 代理人 弁理士 武 顕次部（外１名）第１図 （ａ） （ｂ） １．２ Ｍ’１Ｑ Ｓ１〜Ｓ４プす・“み酪ジ゛ 第２図 第３図
器の側面図、第２図は第１図（１））に示す荷ｌ検出器
の一部拡大側面図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は従来の荷重検出器の側面図である。 １．２・・・・・・剛体部、４，５・・・・・・貫通孔
、６ａ。 ６ｂ・・・・・・平板、７・・・・・・溝。 代理人 弁理士 武 顕次部（外１名）第１図 （ａ） （ｂ） １．２ Ｍ’１Ｑ Ｓ１〜Ｓ４プす・“み酪ジ゛ 第２図 第３図
Claims (1)
- 対向する２つの剛体部間を複数の平板で連結し、これら
平板のうちの外側の平板の外面にひずみゲージを設けた
荷重検出器において、前記ひずみゲージが設けられる平
板の外面を断面弧状に形成したことを特徴とする荷重検
出器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25059487A JPH0194233A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 荷重検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25059487A JPH0194233A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 荷重検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194233A true JPH0194233A (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=17210211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25059487A Pending JPH0194233A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 荷重検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0194233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027111A (ja) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | メジャメント スペシャリティーズ， インコーポレイテッド | 過負荷保護を備えたロードセル |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048975A (ja) * | 1973-04-13 | 1975-05-01 | ||
| JPS61270622A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-11-29 | カ−−トロン パテント アクチエンゲゼルシヤフト | 質量及び力計測装置 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP25059487A patent/JPH0194233A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048975A (ja) * | 1973-04-13 | 1975-05-01 | ||
| JPS61270622A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-11-29 | カ−−トロン パテント アクチエンゲゼルシヤフト | 質量及び力計測装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027111A (ja) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | メジャメント スペシャリティーズ， インコーポレイテッド | 過負荷保護を備えたロードセル |
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