JPH0353144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、力測定装置に関し、特にこれに検
出器を取付けるための取付具に関する。

従来、上記の力測定装置には第１図及び第２図
に示すようなものがあつた。第１図において、２
は主弾性体で、水平梁部２ａ，２ｂ、垂直梁部２
ｃ，２ｄからなるロバーバル式に形成されてい
る。この主弾性体２は、水平梁部２ａの一端部を
外方に突出させており、その突出部２ｅで固定部
４に固定されている。同様に、水平梁部２ａの他
端部が外方に突出しており、これが作用部２ｆと
されている。また垂直梁部２ｄには、被計量物品
を載置するための皿６が設けられている。

水平梁部２ｂの上方には、これとは間隔を隔て
てかつ平行に載台６を貫通して副弾性体８が配置
されており、その一端部８ａはライナー１０を介
して突出部２ｅに固定されて片持ち梁とされ、そ
の他端部８ｂが作用部とされている。

主弾性体２と副弾性体８との作用部２ｆ，８ｂ
間には弦１２がボルト１４，１６によつて直接に
取付けられ、その周囲には弦１２に対して直角に
磁界を印加するよう磁石１８が配置されている。
この弦１２の両端には第２図に示すような発振器
２０が接続されている。

この力測定装置では、載皿６に被計量物品を載
せて主弾性体２の垂直梁部２ｄに下向きの荷重Ｗ
を印加すると、垂直梁部２ｄには荷重Ｗに比例し
た撓み△１が生じ、弦１２の下端を下方に引張
る。弦１２に加わつた張力Ｐは、副弾性体８の作
用部８ｂに作用し、これを下方に△２撓ませ
る。ここで、主弾性体２のばね定数K1、副弾性
体８のばね定数をK2とし、弦１２の伸びを無視
すると、 Ｐ＝△２・K2 が成立し、かつ△２＝△１＝△であるの
で、 Ｗ＝△（K1＋K2） Ｐ＝Ｗ・K2／（K1＋K2） となり、張力Ｐが荷重Ｗに比例し、Ｐを測定する
ことにより荷重Ｗを測定できる。

張力Ｐは、弦１２、永久磁石１８、発振器２０
によつて次のようにして測定できる。すなわち、
弦１２にはその長さ方向に対して直角に磁界が印
加されており、張力Ｐによつて弦１２がわずかに
磁界を切る方向に撓むと、フレミングの右手の法
則に従つて弦１２に電流が流れ、この電流は第２
図に示すように発振器２０を構成する増幅器２２
にコンデンサ２４を介して供給され、ここで増幅
された後に抵抗器２６を介して弦１２側へ帰還さ
れる。これによつて、弦１２はさらに磁界を切る
方向に撓む。この弦１２は増幅器２２から与えら
れるエネルギと弦１２の曲げ応力とが釣り合う位
置まで撓み、逆方向に戻る。これによつて、弦１
２には逆向きの電流が流れ、その逆向き電流は上
述したのと同様に増幅されて弦１２に供給され、
反対向きに弦１２を撓ませる。以後、これを繰返
し、周波数ｆの振動をする。この周波数ｆは、 で求められる。ただし、ｎは振動の高周波数、
は弦１２の有効長、ｇは重力加速度、ｒは弦１２
の単位長さ当りの質量である。従つて、増幅器２
２の出力の変化回数を測定して周波数ｆを測定
し、これによつて張力Ｐを測定でき、当然に荷重
Ｗを測定できる。

このような力測定装置では、ボルト１４，１６
を用いて直接に主弾性体２、副弾性体８の作用部
２ｆ，８ｂに取付けているので、弦１２を取付け
る際や磁石１８を取付ける際に、主弾性体や副弾
性体に振動や衝撃のような外部応力が加わると、
弦１２を傷つけたり、ねじれや曲げが弦１２に生
じたりして、測定精度に悪影響を及ぼすことがあ
つた。

この考案は、弦のような力検出器を取付ける際
に外部応力が加わつても力検出器を損傷したり、
力検出器に曲げやねじれが生じないようにするた
めの力検出器の取付具を提供することを目的とす
る。

そのため、この考案は、主弾性体の作用部に取
付けられる第１の板状部と、副弾性体の作用部に
取付けられる第２の板状部と、第１及び第２の板
状部間に両者を結合する状態に設けた結合部とこ
の結合部を第１及び第２の板状部から取外し可能
とするために結合部及び両板状部間に設けた薄肉
部を有している。第１及び第２の板状部の作用部
間には、力検出器が設けられる。

このように構成すると、第１の板状部を主弾性
体に、第２の板状部を副弾性体にそれぞれ取付け
た際、第１及び第２の板状部は、結合部によつて
結合されているので、主弾性体や副弾性体に外部
応力が加わつても、両者の間隔は変化せず力検出
器を損傷したり、ねじれや曲げが力検出器に生じ
たりすることはない。そして、薄肉部を利用して
結合部を第１及び第２の板状部から除去し、主弾
性体と副弾性体との拘束を解くと力測定装置とし
て使用できる。

以下、この考案を第３図乃至第８図に示す１実
施例に基づいて詳細に説明する。各図において、
３０は第１の板状部で、第６図に示す主弾性体３
２の幅寸法に等しい幅寸法を有し、主弾性体３２
の高さ寸法よりも幾分短かい高さ寸法を有する矩
形に形成してある。そして、第１の板状部３０
は、その下端部が主弾性体３２の下端部に一致す
るように、即ち第１の板状部３０の上端部が主弾
性体３２の上端部よりも下方に位置するように取
り付けられる。

このように第１の板状部３０の上端部が主弾性
体３２の上端部よりも下方に位置しているので、
第２の板状部３８を副弾性体３６に取り付けられ
るようにするため、主弾性体３２と副弾性体３６
との間隔よりも長い間隔Ｌを隔てて第２の板状
部３８が第１の板状部３０の上方に配置されてい
る。なお、第１の板状部３０の高さ寸法を主弾性
体３２の高さ寸法に一致させた場合には、上記の
間隔Ｌをに等しくすればよい。第２の板状部３
８は副弾性体３６と同一の幅寸法及び高さ寸法を
有する矩形に形成してある。

また、第１及び第２の板状部３０，３８の両外
側には、これらをつなぐようにコ字状の結合部４
０，４０がそれぞれ設けられている。らにこれら
結合部４０，４０における第１及び第２の板状部
３０，３８との隣接部分には溝４２，４２が形成
されている。

これら第１及び第２の板状部３０，３８、結合
部４０等は導電性金属によつて一体に成型されて
いる。

第１及び第２の板状部３０，３８間には、力検
出器として弦４４が張設されている。張設のため
に第１の板状部３０に押え金具４６，４６を、第
２の板状部３８に押え金具４８，４８を設けてあ
る。５０，５２はこれら押え金具４６，４６，４
８，４８を第１及び第２の板状部３０，３８に固
定するためのボルトである。５４はねじ挿通孔
で、第１の板状部３０を主弾性体３２に取付ける
ためのねじ５６，５６を挿通するためのものであ
る。５８もねじ挿通孔で、第２の板状部３８を副
弾性体３６に取付けるためのねじ６０，６０を挿
通するためのものである。６２は、後述する発振
回路基板６４を主弾性体３２に取付けるための孔
である。

この取付具を利用して、弦４４は次のようにし
て主弾性体３２及び副弾性体３６に取付けられ
る。なお、主弾性体３２と副弾性体３６とは第６
図に示すように一体に形成されている。まず絶縁
シート６６を介して第１の板状部３０を主弾性体
３２にねじ挿通孔５４，５４に通したねじ５６，
５６によつて取付ける。同様に第２の板状部３８
を副弾性体３６に直接にねじ挿通孔５８，５８に
通したねじ６０，６０によつて取付ける。次に、
弦４４の両側に磁石６８，６８・・・が位置する
ように磁石６８，６８・・・を取付けたヨーク材
７０，７０をそれぞれ第１の板状部３０にねじ７
２，７２によつて取付ける。ヨーク材７０，７０
は第８図に示すように横断面形状がｕ字状をなす
ものであつて、また第６図に示すように位置決め
用に第１の板状部３０に接する面側が一部切欠れ
ている。例えば、このようにヨーク材７０，７０
を取付ける際に誤つて副弾性体３６に振動を与え
ても、第１及び第２の板状部３０，３８は結合部
４０によつて結合されているので、両者の間隔は
変化せず、弦４４に外部応力は加わらない。

次に発振回路基板６４をねじ７４，７６、導電
性デイスタンス７８，８０を介して主弾性体３２
に取付ける。ただし、ねじ７４はデイスタンス７
８に通されて孔６２を介して主弾性体３２に螺合
させるが、ねじ７６はデイスタンス８０を通して
第１の板状部３０に螺合させている。これは、主
弾性体３０と副弾性体３８とを一体に形成してあ
るからである。

最後に、溝４２，４２，４２，４２に沿つて結
合部４０，４０を何回か折り曲げて、結合部４
０，４０を第１及び第２の板状部３０，３８から
取り外す。これによつて取付は終了する。

上記の実施例では、力検出器として弦４４を使
用したが、他に水晶振動子、音叉、半導体等を用
いた力検出器を用いることもできる。また主弾性
体３２と副弾性体３６とを一体に形成したものに
取付けたが、第１図に示した従来のものと同様に
主弾性体と副弾性体とがそれぞれ別個に形成した
ものにも取付けることもできる。また、副弾性体
を主弾性体の上方に設けて張力を検出するように
したものに取付けたが、副弾性体を主弾性体の下
方に設けて圧縮力を検出するようにしたものにも
取付けることもできる。さらに主弾性体はロバー
バル式のものを示したが、片持ち梁式のものを使
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の力測定装置の正面図、第２図は
同装置の回路図、第３図はこの考案による力検出
器の取付具の１実施例の平面図、第４図は同実施
例の正面図、第５図は同実施例の左側面図、第６
図は同実施例の取付具を用いて力検出器を取付け
た力測定装置の縦断側面図、第７図は同装置の正
面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線に沿う断面図で
ある。 ３０……第１の板状部、３２……主弾性体、３
６……副弾性体、３８……第２の板状部、４０…
…結合部、４２……溝（薄肉部）、４４……弦。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一端部を固定され他端部を作用部とした主弾性
   体と、この主弾性体の上方または下方に所定の間
   隔を隔てて配置され一端部を固定され他端部を作
   用部とした副弾性体とを有する力測定装置の上記
   主弾性体及び副弾性体の作用部間に力検出器を取
   り付けるための取付具であつて、 上記主弾性体の作用部に取り付けられると共に
   上記力検出器の一端部が固定される第１の板状部
   と、上記副弾性体の作用部に取り付けられると共
   に上記力検出器の他端部が固定される第２の板状
   部と、第１及び第２の板状部間に両者を結合する
   状態に設けられた結合部と、この結合部を第１及
   び第２の板状部から離脱可能に上記結合部と上記
   各板状部との間に設けた薄肉部とを、具備する力
   測定装置への力検出器の取付具。