JPH0734331U - 荷重センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異物混入の影響を受けにくく、かつ板バネ材
にゲージや電気結線等の取付けをすることも無く、構造
も簡素で技術的にも容易であり、しかも微小荷重の検出
にも適した荷重センサを提供することにある。 【構造】 互いに反発するように同極部分を適宜な間隔
Ｓを在して対峠せしめた一対の磁石１、２を備え、これ
ら磁石の内、その一方を固定し他方を片持式の板バネ材
３の自由端部に配置すると共に、これら両磁石１、２の
近傍には磁気抵抗変換器４を配設し、該磁気抵抗変換器
によって上記磁石１、２の磁束の方向を検出するように
構成したことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁石の反発力を利用して該磁石の磁場の強度や方向等を計測するこ とによって荷重の大きさを検出するようにした荷重センサに関するものである。

【０００２】

【従来の枝術】

従来より実用に供されている荷重センサとしては、光学式センサや歪ゲージを 利用したものが一般的に知られている。

【０００３】 図４は、片持式の板バネ材１０の自由端部に適宜な間隔を在して光学式センサ １１を配置した荷重センサであって、板バネ材１０に荷重Ｗが加わると、該板バ ネ材１０は荷重Ｗ方向に変位し、この変位を光学式センサ１１で検出するように したものである。

【０００４】 図５は、片持式の板バネ材１０の根部位置に歪ゲージ１２を直接取付けた荷重 センサであって、板バネ材１０に荷重Ｗが加わると、該板バネ材１０は荷重Ｗ方 向に変位し、この変位（歪）を歪ゲージ１２で検出するようにしたものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

解決しようとする課題は、光学式センサを利用したものにあっては、板バネ材 と光学センサ間の隙間（空間）内に異物が入って検出できなくなるという問題点 がある。また、歪ゲージを用いた荷重センサでは、板バネ材のバネ定数に電気結 線の剛性が加わるために技術的難点が多く、更に歪ゲージの板バネ材への取付け （接着）や保護の対策等の処置も困難で、微小荷重検出には不向きである。

【０００６】 本考案は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、汚れやゴミ等の異物混入 の影響を受けにくく、かつ、板バネ材の変位部（可動部）に歪ゲージや電気結線 等の取付けをすることも無く、構造も比較的簡単で技術的にも容易であり、しか も微小荷重の検出にも適した荷重センサを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、互いに反発するように同極部分を適宜な間隔を在して対峠せしめた 一対の磁石の内、一方を固定し他方を片持式の板バネ材の自由端部に配置すると 共に、これら両磁石の片傍には磁気抵抗変換器を配設し、該磁気抵抗変換器によ って上記磁石の磁束の方向を検出するように構成したものである。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１は、本考案装置の１実施例を示す概略側面図であって、固定状態に配置さ れた磁石１と、片持式の板バネ材３の自由端部に配置された磁石２が互いに反発 するように同極部分（図ではＮ極）を適宜な間隔Ｓを在して対峙しており、そし て無荷重状態時には磁石１、２の反発力は板バネ材３によってバランスが保たれ るよう間隔Ｓが設定されている。

【００１０】 ４は、前記磁石１、２の磁束の方向を検出する磁気抵抗変換器で、該磁石１、 ２の近傍位置に配設されている。

【００１１】 今、図１の状態、即ち無荷重の状態から板バネ材３の自由端部に荷重Ｗが加わ ると、該板バネ材３は下方に押し下げられ、結果磁石１、２の磁極間の間隔Ｓは 狭くなって磁石１、２の反発力は増大する。そして荷重Ｗと磁石１、２の反発力 および板バネ材３の作用力が互いにバランスする位置で板バネ材３の下降が停止 したとき、磁石１、２間の周辺では磁束密度が高まり、又、磁束の方向も無荷重 状態のときとは異なる。

【００１２】 この様子を図２および図３に示す。即ち、図２は無荷重状態を、図３は荷重Ｗ が加えられた状態を示しており、そしてこれらの図に示した点Ａの磁界の変化を 見ると、無荷重状態の図２では磁束密度は当然荷重Ｗが加えられた図３に比して 小さく、その方向も横方向に近い。一方、図３では荷重Ｗにより磁石１、２の磁 極間は狭まり、この結果磁束密度は高く、磁束の方向は押し下げられ下向きとな る。

【００１３】 そして、これら磁束密度と方向の図２から図３への変化は、荷重Ｗと一定の相 関関係を有し、この変化する磁束密度又は磁束の方向を磁気抵抗変換器４で検出 し、その検出を電気信号等に変換して出力するように構成する。

【００１４】 上述のように構成された荷重センサーは、特に微小荷重の検出に適しており、 その用途例としては、例えば編機等の糸供給路に設置して、該糸の張力検出用セ ンサとして用いることが望ましい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の荷重センサは、互いに反発する向きに配置した磁 石の一方を固定し、他方を板バネ材に支持せしめ、前記板バネ材に荷重を加えた とき、磁石の周囲の磁場における磁束密度又は磁束の方向の変位を磁気抵抗変換 器によって計測、検出するように構成することにより、非磁性体の汚れやゴミの 影響を受けにくく、結果異物混入による検出不良の発生も解消されるという利点 がある。又、可動部となる板バネ材への電気結線の必要性も無いため、構造も簡 素にかつ技術的にも容易であり、しかも微小荷重の検出にも適しているという効 果も有しているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る荷重センサの概略構成を示す側面
図。

【図２】無荷重時における磁束密度と磁束の方向を示し
た概略側面図。

【図３】荷重を加えたときの磁束密度と磁束の方向の変
化を示した概略側面図。

【図４】光学式センサを利用した従来の荷重センサを示
す概略側面図。

【図５】歪ゲージを利用した従来の荷重センサを示す概
略側面図。

【符号の説明】

１，２ 磁石 ３ 板バネ材 ４ 磁気抵抗変換器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに反発するように同極部分を適宜な
   間隔を在して対峠せしめた一対の磁石を備え、これら磁
   石の内、その一方を固定し他方を片持式の板バネ材の自
   由端部に配置すると共に、これら両磁石の近傍には磁気
   抵抗変換器を配設し、該磁気抵抗変換器によって上記磁
   石の磁束の方向を検出するように構成したことを特徴と
   する荷重センサ。