JPH11241955A - 荷重検出装置 - Google Patents
荷重検出装置Info
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- JPH11241955A JPH11241955A JP10369049A JP36904998A JPH11241955A JP H11241955 A JPH11241955 A JP H11241955A JP 10369049 A JP10369049 A JP 10369049A JP 36904998 A JP36904998 A JP 36904998A JP H11241955 A JPH11241955 A JP H11241955A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/127—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using inductive means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が単純で強度的に強く、使用する荷重の
レンジが広く小型軽量化及びコストダウンが可能で、高
いフィーリング感が得られるとともに、取り扱い及び調
整が容易で移動用に適する荷重検出装置を提供するこ
と。 【構成】 荷重検出装置は、励磁コイル２と該励磁コイ
ル２の軸心に配された中実ロッド状の磁性体を含んで構
成される検出部を有し、励磁コイル２によって磁性体１
を磁化させ、該磁性体１に荷重Ｐを作用させてインダク
タンス変化を生じさせることによって荷重Ｐを検出す
る。本発明によれば、装置の構造が単純化して高い強度
が得られ、使用する荷重のレンジが広く小型軽量化及び
コストダウンが可能となり、取り扱いが容易となって移
動用に適したものとなる。又、磁性体１の透磁率の変化
に基づくインダクタンス変化によって荷重Ｐを検出する
ようにしたため、検出に変位を伴うことがなく、高いダ
イレクト感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒ
ステリシスが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を
採ることができる。
レンジが広く小型軽量化及びコストダウンが可能で、高
いフィーリング感が得られるとともに、取り扱い及び調
整が容易で移動用に適する荷重検出装置を提供するこ
と。 【構成】 荷重検出装置は、励磁コイル２と該励磁コイ
ル２の軸心に配された中実ロッド状の磁性体を含んで構
成される検出部を有し、励磁コイル２によって磁性体１
を磁化させ、該磁性体１に荷重Ｐを作用させてインダク
タンス変化を生じさせることによって荷重Ｐを検出す
る。本発明によれば、装置の構造が単純化して高い強度
が得られ、使用する荷重のレンジが広く小型軽量化及び
コストダウンが可能となり、取り扱いが容易となって移
動用に適したものとなる。又、磁性体１の透磁率の変化
に基づくインダクタンス変化によって荷重Ｐを検出する
ようにしたため、検出に変位を伴うことがなく、高いダ
イレクト感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒ
ステリシスが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を
採ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体に直接作用
する荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置に関する。
する荷重を電磁気的に検出する荷重検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性部材に作用する荷重を計測する荷重
センサとしては歪ゲージ式ロードセルが知られており、
このロードセルは荷重を受けて弾性変形する弾性部材の
歪を計測するものであって、この計測された歪みに基づ
いて弾性部材に作用する荷重が算出される。
センサとしては歪ゲージ式ロードセルが知られており、
このロードセルは荷重を受けて弾性変形する弾性部材の
歪を計測するものであって、この計測された歪みに基づ
いて弾性部材に作用する荷重が算出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、歪ゲー
ジ式ロードセルは強度的に弱く、ダイナミックレンジ
（使用する荷重のレンジ）が広く取れないために定格荷
重以上の力に対する許容度が小さく、大きな定格のもの
は小さな荷重に対する測定精度が確保できず、又、出力
信号が微弱であるために信号処理回路が複雑化し、高価
であるという問題があった。
ジ式ロードセルは強度的に弱く、ダイナミックレンジ
（使用する荷重のレンジ）が広く取れないために定格荷
重以上の力に対する許容度が小さく、大きな定格のもの
は小さな荷重に対する測定精度が確保できず、又、出力
信号が微弱であるために信号処理回路が複雑化し、高価
であるという問題があった。
【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、構造が単純で強度的に強く、
ダイナミックレンジが広く取れ、小型軽量化及びコスト
ダウンが可能で、高いフィーリング感が得られるととも
に、取り扱い及び調整が容易で特に移動用に適する荷重
検出装置を提供することにある。
で、その目的とする処は、構造が単純で強度的に強く、
ダイナミックレンジが広く取れ、小型軽量化及びコスト
ダウンが可能で、高いフィーリング感が得られるととも
に、取り扱い及び調整が容易で特に移動用に適する荷重
検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、荷重検出装置はコイルと該
コイルの軸心に配された中実ロッド状の磁性体を含んで
構成される検出部を有し、前記コイルによって前記磁性
体を磁化させ、該磁性体に直接荷重を作用させてインダ
クタンス変化を生じさせることによって荷重を検出する
ものとしたことを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、荷重検出装置はコイルと該
コイルの軸心に配された中実ロッド状の磁性体を含んで
構成される検出部を有し、前記コイルによって前記磁性
体を磁化させ、該磁性体に直接荷重を作用させてインダ
クタンス変化を生じさせることによって荷重を検出する
ものとしたことを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記検出部を複数有し、各検出部を荷重に
対するインダクタンス変化の差を生じさせる構成とし、
該インダクタンス変化の差によって荷重を検出すること
を特徴とする。
明において、前記検出部を複数有し、各検出部を荷重に
対するインダクタンス変化の差を生じさせる構成とし、
該インダクタンス変化の差によって荷重を検出すること
を特徴とする。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の磁歪定数の差によっ
て生じることを特徴とする。
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の磁歪定数の差によっ
て生じることを特徴とする。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の応力の差によって生
じることを特徴とする。
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の応力の差によって生
じることを特徴とする。
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の熱処理による硬度の
差によって生じることを特徴とする。
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の熱処理による硬度の
差によって生じることを特徴とする。
【００１０】請求項６記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の透磁率の差によって
生じることを特徴とする。
明において、前記インダクタンス変化の差は、前記各検
出部に使用している各々の磁性体の透磁率の差によって
生じることを特徴とする。
【００１１】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記磁性体を部分的に変質又は変形させ、
該磁性体の変質又は変形した部分と他の部分とのインダ
クタンス変化の差によって荷重を検出することを特徴と
する。
明において、前記磁性体を部分的に変質又は変形させ、
該磁性体の変質又は変形した部分と他の部分とのインダ
クタンス変化の差によって荷重を検出することを特徴と
する。
【００１２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、前記磁性体を部分的に変質又は変形させる
手段は、加工硬化、熱処理、表面処理又は異径化である
ことを特徴とする。
明において、前記磁性体を部分的に変質又は変形させる
手段は、加工硬化、熱処理、表面処理又は異径化である
ことを特徴とする。
【００１３】請求項９記載の発明は、請求項２記載の発
明において、複数の検出部を同軸且つ向かい合わせに配
置し、各検出部からの出力信号の差を求めることによっ
て各検出部の磁性体に作用する荷重を検出することを特
徴とする。
明において、複数の検出部を同軸且つ向かい合わせに配
置し、各検出部からの出力信号の差を求めることによっ
て各検出部の磁性体に作用する荷重を検出することを特
徴とする。
【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項２記載の
発明において、複数の検出部を同軸且つ一体的に配置
し、中央部に荷重を加えることによって複数方向の荷重
を検出することを特徴とする。
発明において、複数の検出部を同軸且つ一体的に配置
し、中央部に荷重を加えることによって複数方向の荷重
を検出することを特徴とする。
【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項２記載の
発明において、複数の検出部を同軸且つ一体的に配置す
るとともに、各検出部に共通の単一の磁性体を設け、該
磁性体の中央部を固定することによって複数方向の荷重
を検出することを特徴とする。
発明において、複数の検出部を同軸且つ一体的に配置す
るとともに、各検出部に共通の単一の磁性体を設け、該
磁性体の中央部を固定することによって複数方向の荷重
を検出することを特徴とする。
【００１６】従って、本発明によれば、中実ロッド状の
磁性体とこれを磁化するコイルによって荷重検出装置を
構成したため、磁性体を小径化することができ、装置の
構造が単純化して高い強度と広いダイナミックレンジが
得られ、小型・軽量化及びコストダウンが可能となり、
取り扱いが容易となって移動用に適したものとなる。
磁性体とこれを磁化するコイルによって荷重検出装置を
構成したため、磁性体を小径化することができ、装置の
構造が単純化して高い強度と広いダイナミックレンジが
得られ、小型・軽量化及びコストダウンが可能となり、
取り扱いが容易となって移動用に適したものとなる。
【００１７】又、本発明によれば、磁束密度が最も高い
コイルの軸心部に小径の磁性体を配置したため、該磁性
体を磁化するためのエネルギーが最小限に抑えられると
ともに、インダクタンスが小さく抑えられるために検出
に有利な高周波駆動が容易となる。
コイルの軸心部に小径の磁性体を配置したため、該磁性
体を磁化するためのエネルギーが最小限に抑えられると
ともに、インダクタンスが小さく抑えられるために検出
に有利な高周波駆動が容易となる。
【００１８】更に、本発明によれば、磁性体に荷重を直
接作用させて該荷重による磁性体の透磁率の変化に基づ
くインダクタンス変化によって荷重を検出するようにし
たため、検出に変位を伴うことがなく、高いダイレクト
感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒステリシ
スが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を採ること
ができる。
接作用させて該荷重による磁性体の透磁率の変化に基づ
くインダクタンス変化によって荷重を検出するようにし
たため、検出に変位を伴うことがなく、高いダイレクト
感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒステリシ
スが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を採ること
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２０】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
態１に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
【００２１】図１において、１は中実ロッド状の磁性体
であって、その周囲には励磁コイル２と検出コイル３が
巻装されている。従って、磁性体１は励磁コイル２と検
出コイル３の軸心に配されており、該磁性体１と励磁コ
イル２及び検出コイル３は磁性材料から成る磁気シール
ドケース４内に収納されている。そして、励磁コイル２
と検出コイル３とは電気的に絶縁されている。
であって、その周囲には励磁コイル２と検出コイル３が
巻装されている。従って、磁性体１は励磁コイル２と検
出コイル３の軸心に配されており、該磁性体１と励磁コ
イル２及び検出コイル３は磁性材料から成る磁気シール
ドケース４内に収納されている。そして、励磁コイル２
と検出コイル３とは電気的に絶縁されている。
【００２２】ここで、上記磁性体１は、鉄系、鉄クロム
系、鉄ニッケル系、鉄コバルト系、純鉄、鉄ケイ素系、
鉄アルミニウム系、パーマロイ材等の磁性材料、軟磁性
材料又は超磁歪材料によって構成されており、これの前
記磁気シールドケース４から上方へ突出する上端部には
非磁性材料から成るジョイント５が取り付けられてい
る。尚、ジョイント５は緩衝材及び磁気遮断材として機
能する。
系、鉄ニッケル系、鉄コバルト系、純鉄、鉄ケイ素系、
鉄アルミニウム系、パーマロイ材等の磁性材料、軟磁性
材料又は超磁歪材料によって構成されており、これの前
記磁気シールドケース４から上方へ突出する上端部には
非磁性材料から成るジョイント５が取り付けられてい
る。尚、ジョイント５は緩衝材及び磁気遮断材として機
能する。
【００２３】又、前記励磁コイル２には発振回路６が電
気的に接続されており、前記検出回路３には整流回路
７、増幅器８及び演算手段としてのＣＰＵ９が電気的に
接続されている。
気的に接続されており、前記検出回路３には整流回路
７、増幅器８及び演算手段としてのＣＰＵ９が電気的に
接続されている。
【００２４】次に、以上のように構成される荷重検出装
置の作用を説明する。
置の作用を説明する。
【００２５】磁性体１は発振回路６によって駆動される
励磁コイル２によって磁化されており、この磁化された
磁性体１に図示のようにジョイント５を介して荷重Ｐが
軸方向に作用すると該磁性体１に対して圧縮力が働き、
磁歪効果により磁性体１の透磁率が減少してインダクタ
ンス変化が発生し、このインダクタンス変化によって励
磁コイル２の両端の電圧が変化すると同時に、検出コイ
ル３の両端の電圧Ｖも巻数比に比例して変化する。尚、
磁歪効果は、超磁歪材の場合は数１００〜数１０００ｐ
ｐｍ、その他は数１０ｐｐｍ以下である。
励磁コイル２によって磁化されており、この磁化された
磁性体１に図示のようにジョイント５を介して荷重Ｐが
軸方向に作用すると該磁性体１に対して圧縮力が働き、
磁歪効果により磁性体１の透磁率が減少してインダクタ
ンス変化が発生し、このインダクタンス変化によって励
磁コイル２の両端の電圧が変化すると同時に、検出コイ
ル３の両端の電圧Ｖも巻数比に比例して変化する。尚、
磁歪効果は、超磁歪材の場合は数１００〜数１０００ｐ
ｐｍ、その他は数１０ｐｐｍ以下である。
【００２６】そして、上記電圧Ｖは整流回路７にて整流
された後に増幅器８によって増幅され、出力信号として
ＣＰＵ９に入力され、ＣＰＵ９はこの電圧Ｖに基づいて
磁性体１に作用する荷重Ｐの大きさを算出する。
された後に増幅器８によって増幅され、出力信号として
ＣＰＵ９に入力され、ＣＰＵ９はこの電圧Ｖに基づいて
磁性体１に作用する荷重Ｐの大きさを算出する。
【００２７】而して、本実施の形態では、磁性体１と、
これを磁化する励磁コイル２と、電圧Ｖを検出する検出
コイル３及びこれらを磁気的にシールドする磁気シール
ドケース４等によって荷重検出装置を構成したため、装
置の構造が単純化して高い強度が得られるとともに、小
型・軽量化及びコストダウンが可能となり、取り扱いが
容易となって移動用に適したものとなる。
これを磁化する励磁コイル２と、電圧Ｖを検出する検出
コイル３及びこれらを磁気的にシールドする磁気シール
ドケース４等によって荷重検出装置を構成したため、装
置の構造が単純化して高い強度が得られるとともに、小
型・軽量化及びコストダウンが可能となり、取り扱いが
容易となって移動用に適したものとなる。
【００２８】又、本実施の形態に係る荷重検出装置にお
いては、磁束密度が最も高い励磁コイル２の軸心部に小
径の磁性体１を配置したため、該磁性体１を磁化するた
めのエネルギーが最小限に抑えられるとともに、インダ
クタンスが小さく抑えられるために検出に有利な高周波
駆動が容易となる。
いては、磁束密度が最も高い励磁コイル２の軸心部に小
径の磁性体１を配置したため、該磁性体１を磁化するた
めのエネルギーが最小限に抑えられるとともに、インダ
クタンスが小さく抑えられるために検出に有利な高周波
駆動が容易となる。
【００２９】更に、本実施の形態に係る荷重検出装置
は、磁性体１に荷重Ｐを直接作用させて該荷重Ｐによる
磁性体１の透磁率の変化に基づくインダクタンス変化に
よって荷重Ｐを検出するようにしたため、検出に変位を
伴うことがなく、高いダイレクト感とフィーリング性が
得られ、調整が容易でヒステリシスが小さく抑えられ
る。特に、磁性体１に超磁歪材料を使用した場合は、検
出の出力が大きく取れて有利である。そして、磁性体１
と励磁コイル２及び検出コイル３で構成される検出部は
磁気シールドケース４によって磁気的にシールドされて
いるため、検出結果が磁気的な影響を受けにくく、荷重
Ｐを高精度に検出することができる。
は、磁性体１に荷重Ｐを直接作用させて該荷重Ｐによる
磁性体１の透磁率の変化に基づくインダクタンス変化に
よって荷重Ｐを検出するようにしたため、検出に変位を
伴うことがなく、高いダイレクト感とフィーリング性が
得られ、調整が容易でヒステリシスが小さく抑えられ
る。特に、磁性体１に超磁歪材料を使用した場合は、検
出の出力が大きく取れて有利である。そして、磁性体１
と励磁コイル２及び検出コイル３で構成される検出部は
磁気シールドケース４によって磁気的にシールドされて
いるため、検出結果が磁気的な影響を受けにくく、荷重
Ｐを高精度に検出することができる。
【００３０】尚、本実施の形態では励磁コイル２と検出
コイル３を使用したが、単に励磁コイル２のみとし、こ
の励磁コイル２の電圧を検出しても良い（以下の実施の
形態についても同様）。
コイル３を使用したが、単に励磁コイル２のみとし、こ
の励磁コイル２の電圧を検出しても良い（以下の実施の
形態についても同様）。
【００３１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図２に基づいて説明する。尚、図２は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においては励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
態２を図２に基づいて説明する。尚、図２は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においては励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
【００３２】本実施の形態に係る荷重検出装置は、２つ
の検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列且つ同軸に配置し、こ
れらを１つの非磁性材料から成るケース１０で覆って構
成されている。
の検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列且つ同軸に配置し、こ
れらを１つの非磁性材料から成るケース１０で覆って構
成されている。
【００３３】ここで、検出部Ｋ１は磁性体１とその周囲
に配された検出コイル３及びこれらを収容する磁気シー
ルドケース４を含んで構成され、同様に検出部Ｋ２も磁
性体１１とその周囲に配された検出コイル１３及びこれ
らを収容する磁気シールドケース１４を含んで構成さ
れ、磁性体１１は非磁性材料から成るジョイント１５に
よって検出部Ｋ１の磁気シールドケース４に連結されて
いる。
に配された検出コイル３及びこれらを収容する磁気シー
ルドケース４を含んで構成され、同様に検出部Ｋ２も磁
性体１１とその周囲に配された検出コイル１３及びこれ
らを収容する磁気シールドケース１４を含んで構成さ
れ、磁性体１１は非磁性材料から成るジョイント１５に
よって検出部Ｋ１の磁気シールドケース４に連結されて
いる。
【００３４】而して、本実施の形態に係る荷重検出装置
においては、検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１は磁歪
定数が互いに異なる材質によって構成されており、ジョ
イント５を介して磁性体１に作用する軸方向の荷重Ｐは
ジョイント１５を介して他方の磁性体１１にもそのまま
作用する。
においては、検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１は磁歪
定数が互いに異なる材質によって構成されており、ジョ
イント５を介して磁性体１に作用する軸方向の荷重Ｐは
ジョイント１５を介して他方の磁性体１１にもそのまま
作用する。
【００３５】従って、本実施の形態に係る荷重検出装置
においては、検出部Ｋ１，Ｋ２の各磁性体１，１１には
同じ荷重Ｐがそれぞれ作用するが、これらの磁性体１，
１１の磁歪定数は互いに異なっているため、検出部Ｋ
１，Ｋ２におけるインダクタンス変化に差が生じ、この
インダクタンス変化の差によって各検出コイル３，１３
に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２も互いに異なる値を示す。
においては、検出部Ｋ１，Ｋ２の各磁性体１，１１には
同じ荷重Ｐがそれぞれ作用するが、これらの磁性体１，
１１の磁歪定数は互いに異なっているため、検出部Ｋ
１，Ｋ２におけるインダクタンス変化に差が生じ、この
インダクタンス変化の差によって各検出コイル３，１３
に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２も互いに異なる値を示す。
【００３６】ところで、各検出コイル３，１３に発生す
る電圧Ｖ１，Ｖ２は環境条件（温度や湿度）等の影響を
受けるが、本実施の形態に係る検出装置においては、電
圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして
検出することによって環境条件等の影響を受けることな
く荷重Ｐを高精度に検出することができる。
る電圧Ｖ１，Ｖ２は環境条件（温度や湿度）等の影響を
受けるが、本実施の形態に係る検出装置においては、電
圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして
検出することによって環境条件等の影響を受けることな
く荷重Ｐを高精度に検出することができる。
【００３７】その他、本実施の形態においても実施の形
態１と同様の効果が得られるが、高精度であるために増
幅率を大きく取ることが可能となり、磁性体１，１１と
して高価な超磁歪材料の代わりに汎用の材料を使用する
ことができるため、装置の一層のコストダウンを図るこ
とができる。
態１と同様の効果が得られるが、高精度であるために増
幅率を大きく取ることが可能となり、磁性体１，１１と
して高価な超磁歪材料の代わりに汎用の材料を使用する
ことができるため、装置の一層のコストダウンを図るこ
とができる。
【００３８】尚、本実施の形態においては、検出部Ｋ
１，Ｋ２におけるインダクタンス変化に差を設ける手段
として磁性体１，１１として磁歪定数の異なる材料を使
用したが、透磁率が異なる材料を使用しても良く、或は
同じ材料でも熱処理、表面処理（メッキ、浸炭、窒化処
理等）、加工硬化（ショットピーニング等）等の処理
（例えば一方には処理を施し、他方には処理を施さな
い）によって硬度の異なるものを使用しても良い。
１，Ｋ２におけるインダクタンス変化に差を設ける手段
として磁性体１，１１として磁歪定数の異なる材料を使
用したが、透磁率が異なる材料を使用しても良く、或は
同じ材料でも熱処理、表面処理（メッキ、浸炭、窒化処
理等）、加工硬化（ショットピーニング等）等の処理
（例えば一方には処理を施し、他方には処理を施さな
い）によって硬度の異なるものを使用しても良い。
【００３９】又、図３に示すように、一体化した１つの
磁気シールドケース４内に磁性体１，１１と検出コイル
３，１３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型
化でき、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
磁気シールドケース４内に磁性体１，１１と検出コイル
３，１３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型
化でき、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
【００４０】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
態３を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
【００４１】本実施の形態に係る荷重検出装置も２つの
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２に共通の１つの磁性体１が設けら
れている。そして、この磁性体１は検出部Ｋ１側の一部
１ａが部分的に熱処理されている。尚、磁性体１の１ａ
部分は表面だけであっても良い。
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２に共通の１つの磁性体１が設けら
れている。そして、この磁性体１は検出部Ｋ１側の一部
１ａが部分的に熱処理されている。尚、磁性体１の１ａ
部分は表面だけであっても良い。
【００４２】而して、上述のように磁性体１の一部１ａ
に熱処理を施すと、この部分１ａの金属組織が変化して
該部分１ａの透磁率が他の熱処理を施されていない部分
のそれとは異なるため、結果的に透磁率の異なる２つの
磁性体を使用したと同じになり、前記実施の形態２と同
様に検出コイル３，１３に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差
（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出することによ
って、環境条件等の影響を受けることなく磁性体１に直
接作用する荷重Ｐを高精度に検出することができる。
に熱処理を施すと、この部分１ａの金属組織が変化して
該部分１ａの透磁率が他の熱処理を施されていない部分
のそれとは異なるため、結果的に透磁率の異なる２つの
磁性体を使用したと同じになり、前記実施の形態２と同
様に検出コイル３，１３に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差
（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力ΔＶとして検出することによ
って、環境条件等の影響を受けることなく磁性体１に直
接作用する荷重Ｐを高精度に検出することができる。
【００４３】又、本実施の形態においては、単一の磁性
体１を使用するためにより一層高い検出精度が確保され
る。
体１を使用するためにより一層高い検出精度が確保され
る。
【００４４】尚、図５に示すように、一体化した１つの
磁気シールドケース４内に磁性体１と検出コイル３，１
３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型化で
き、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
磁気シールドケース４内に磁性体１と検出コイル３，１
３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型化で
き、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
【００４５】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４を図６に基づいて説明する。尚、図６は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
態４を図６に基づいて説明する。尚、図６は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
【００４６】本実施の形態に係る荷重検出装置も２つの
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２に共通の１つの磁性体１が設け、
この磁性体１の検出部Ｋ１側の一部１ａの径を部分的に
小さくしている。
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２に共通の１つの磁性体１が設け、
この磁性体１の検出部Ｋ１側の一部１ａの径を部分的に
小さくしている。
【００４７】而して、上述のように磁性体１の一部１ａ
を小径化すると、荷重Ｐによる該部分１ａの応力が他の
部分のそれよりも大きくなるため、結果的に材質（磁歪
定数）の異なる２つの磁性体を使用したと同じになり、
前記実施の形態２，３と同様に検出コイル３，１３に発
生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力Δ
Ｖとして検出することによって、環境条件等の影響を受
けることなく磁性体１に直接作用する荷重Ｐを高精度に
検出することができる。
を小径化すると、荷重Ｐによる該部分１ａの応力が他の
部分のそれよりも大きくなるため、結果的に材質（磁歪
定数）の異なる２つの磁性体を使用したと同じになり、
前記実施の形態２，３と同様に検出コイル３，１３に発
生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出力Δ
Ｖとして検出することによって、環境条件等の影響を受
けることなく磁性体１に直接作用する荷重Ｐを高精度に
検出することができる。
【００４８】又、本実施の形態においても、単一の磁性
体１を使用するためにより一層高い検出精度が確保され
る。
体１を使用するためにより一層高い検出精度が確保され
る。
【００４９】尚、図７に示すように、一体化した１つの
磁気シールドケース４内に磁性体１と検出コイル３，１
３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型化で
き、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
磁気シールドケース４内に磁性体１と検出コイル３，１
３を収納しても良い。この場合は、より軽量小型化で
き、部品点数も少なくコスト低減が可能となる。
【００５０】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５を図８に基づいて説明する。尚、図８は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
態５を図８に基づいて説明する。尚、図８は本実施の形
態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であり、
本図においても励磁コイル及び信号処理回路の図示を省
略している。
【００５１】本実施の形態に係る荷重検出装置も２つの
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２は完全に独立しており、検出部Ｋ
１の磁性体１に作用する荷重Ｐが検出部Ｋ２の磁性体１
１に作用しないよう構成されている。
検出部Ｋ１，Ｋ２を上下に直列に配置し、これらを１つ
の非磁性材料から成るケース１０で覆って構成される
が、検出部Ｋ１，Ｋ２は完全に独立しており、検出部Ｋ
１の磁性体１に作用する荷重Ｐが検出部Ｋ２の磁性体１
１に作用しないよう構成されている。
【００５２】従って、本実施の形態に係る荷重検出装置
においては、検出部Ｋ１の磁性体１のみに荷重Ｐが作用
するため、検出部Ｋ２は環境条件等の違いによる検出誤
差を補償するダミーとして機能し、検出コイル３，１３
に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出
力ΔＶとして検出することによって、環境条件等の影響
を受けることなく磁性体１に直接作用する荷重Ｐを高精
度に検出することができる。
においては、検出部Ｋ１の磁性体１のみに荷重Ｐが作用
するため、検出部Ｋ２は環境条件等の違いによる検出誤
差を補償するダミーとして機能し、検出コイル３，１３
に発生する電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ２−Ｖ１）を差動出
力ΔＶとして検出することによって、環境条件等の影響
を受けることなく磁性体１に直接作用する荷重Ｐを高精
度に検出することができる。
【００５３】又、本実施の形態においては、磁性体１，
１１として同一材料を使用することができるため、より
一層のコストダウンを図ることができる。
１１として同一材料を使用することができるため、より
一層のコストダウンを図ることができる。
【００５４】ところで、図９に示すように、一体化した
１つの磁気シールドケース４内に磁性体１，１１と検出
コイル３，１３を収納しても良い。この場合は、より軽
量小型化でき、部品点数も少なくコスト低減が可能とな
る。
１つの磁気シールドケース４内に磁性体１，１１と検出
コイル３，１３を収納しても良い。この場合は、より軽
量小型化でき、部品点数も少なくコスト低減が可能とな
る。
【００５５】又、図１０に示すように、検出部Ｋ１と検
出部Ｋ２を分離して配置しても良い。この場合、実際に
荷重を受ける位置には検出部Ｋ１のみを配置すれば良
く、大きさは約半分となって取り付けの自由度が向上す
る。
出部Ｋ２を分離して配置しても良い。この場合、実際に
荷重を受ける位置には検出部Ｋ１のみを配置すれば良
く、大きさは約半分となって取り付けの自由度が向上す
る。
【００５６】＜実施の形態６＞次に、本発明の実施の形
態６を図１１及び図１２に基づいて説明する。尚、図１
１は本実施の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す
断面図、図１２は同荷重検出装置の信号処理回路の構成
を示すブロック図である。
態６を図１１及び図１２に基づいて説明する。尚、図１
１は本実施の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す
断面図、図１２は同荷重検出装置の信号処理回路の構成
を示すブロック図である。
【００５７】本実施の形態に係る荷重検出装置は、図１
１に示すように、２つの検出部Ｋ１，Ｋ２を固定プレー
ト４０上に向かい合わせて配置し、左右に移動可能な可
動プレート４１の下面に突設された突起４１ａを各検出
部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１の端部に当接させて構成
されている。尚、図１１において、３，１３は検出コイ
ル、４，１４は磁気シールドケースであり、各検出コイ
ル３，１３は不図示の励磁回路によってそれぞれ励磁さ
れている。
１に示すように、２つの検出部Ｋ１，Ｋ２を固定プレー
ト４０上に向かい合わせて配置し、左右に移動可能な可
動プレート４１の下面に突設された突起４１ａを各検出
部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１の端部に当接させて構成
されている。尚、図１１において、３，１３は検出コイ
ル、４，１４は磁気シールドケースであり、各検出コイ
ル３，１３は不図示の励磁回路によってそれぞれ励磁さ
れている。
【００５８】而して、本実施の形態に係る荷重検出装置
においては、可動プレート４１に作用する左右何れの方
向の荷重Ｐも検出することができる。即ち、図１２に示
すように、検出部Ｋ１，Ｋ２からの出力（電圧）Ｖ１，
Ｖ２は整流回路７，１７にてそれぞれ整流され、更に平
滑回路１２，２２によって平滑化された後、差動増幅回
路８に入力されて両者の差分ΔＶ（＝Ｖ２−Ｖ１）が求
められ、この差分ΔＶが増幅されて出力される。そし
て、この出力に基づいて可動プレート４１に作用する左
右何れかの方向の荷重Ｐが算出される。
においては、可動プレート４１に作用する左右何れの方
向の荷重Ｐも検出することができる。即ち、図１２に示
すように、検出部Ｋ１，Ｋ２からの出力（電圧）Ｖ１，
Ｖ２は整流回路７，１７にてそれぞれ整流され、更に平
滑回路１２，２２によって平滑化された後、差動増幅回
路８に入力されて両者の差分ΔＶ（＝Ｖ２−Ｖ１）が求
められ、この差分ΔＶが増幅されて出力される。そし
て、この出力に基づいて可動プレート４１に作用する左
右何れかの方向の荷重Ｐが算出される。
【００５９】以上のように、本実施の形態では単純な構
成で左右何れかの方向の荷重Ｐを検出することができる
他、前記実施の形態１〜５と同様の効果が得られる。
成で左右何れかの方向の荷重Ｐを検出することができる
他、前記実施の形態１〜５と同様の効果が得られる。
【００６０】ところで、図１３に示すように、２つの検
出部Ｋ１，Ｋ２を固定プレート４０上に向かい合うよう
に離して配置し、左右に移動可能な可動プレート４１の
下面に突設された２つの突起４１ａの各々を各検出部Ｋ
１，Ｋ２の磁性体１，１１の端部に当接させる構成を採
用しても良い。この場合、図１４に示すように可動プレ
ート４１を２つに分割して構成しても良い。
出部Ｋ１，Ｋ２を固定プレート４０上に向かい合うよう
に離して配置し、左右に移動可能な可動プレート４１の
下面に突設された２つの突起４１ａの各々を各検出部Ｋ
１，Ｋ２の磁性体１，１１の端部に当接させる構成を採
用しても良い。この場合、図１４に示すように可動プレ
ート４１を２つに分割して構成しても良い。
【００６１】又、図１５及び図１６に示すように、４つ
の検出部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を固定プレート４０上
に向かい合わせに配置し、これらの中央に傾動可能に配
された丸棒状のレバー４２を各検出部Ｋ１〜Ｋ４の磁性
体１，１１，１’，１１’の各端部に当接させてジョイ
スティックを構成しても良い。
の検出部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を固定プレート４０上
に向かい合わせに配置し、これらの中央に傾動可能に配
された丸棒状のレバー４２を各検出部Ｋ１〜Ｋ４の磁性
体１，１１，１’，１１’の各端部に当接させてジョイ
スティックを構成しても良い。
【００６２】上記構成において、相対向する検出部Ｋ１
とＫ２及び検出部Ｋ３とＫ４からの出力信号の差を検出
することによってレバー４２に作用する左右方向の分力
Ｐ１と前後方向の分力Ｐ２をそれぞれ検出することがで
き、これらの分力Ｐ１，Ｐ２からレバー４２に作用する
荷重Ｐの大きさと方向をベクトル的に求めることができ
る。
とＫ２及び検出部Ｋ３とＫ４からの出力信号の差を検出
することによってレバー４２に作用する左右方向の分力
Ｐ１と前後方向の分力Ｐ２をそれぞれ検出することがで
き、これらの分力Ｐ１，Ｐ２からレバー４２に作用する
荷重Ｐの大きさと方向をベクトル的に求めることができ
る。
【００６３】＜実施の形態７＞次に、本発明の実施の形
態７を図１７に基づいて説明する。尚、図１７は本実施
の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
態７を図１７に基づいて説明する。尚、図１７は本実施
の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
【００６４】本実施の形態に係る荷重検出装置は固定プ
レート４０上に固定されており、この荷重検出装置は、
共通の磁気シールドケース４内に同軸的に配された検出
コイル３，１３の軸心部に中実ロッド状の共通の磁性体
１を収容して構成される２つの検出部Ｋ１，Ｋ２を有し
ている。そして、この荷重検出装置においては、磁性体
１の両端部は磁気シールドケース４によって受けられて
おり、左右に移動可能な可動プレート４１の下面に取り
付けられたプレート４３が磁性体１の中央部に保持され
ている。
レート４０上に固定されており、この荷重検出装置は、
共通の磁気シールドケース４内に同軸的に配された検出
コイル３，１３の軸心部に中実ロッド状の共通の磁性体
１を収容して構成される２つの検出部Ｋ１，Ｋ２を有し
ている。そして、この荷重検出装置においては、磁性体
１の両端部は磁気シールドケース４によって受けられて
おり、左右に移動可能な可動プレート４１の下面に取り
付けられたプレート４３が磁性体１の中央部に保持され
ている。
【００６５】而して、本実施の形態に係る荷重検出装置
によれば、可動プレート４１に左右何れかの方向の荷重
Ｐが作用すると、この荷重Ｐはプレート４３を介して磁
性体１の中央部に作用して該磁性体１の左半分（検出部
Ｋ１側）又は右半分（検出部Ｋ２）側を圧縮するため、
前記実施の形態６と同様に可動プレート４１に作用する
何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
によれば、可動プレート４１に左右何れかの方向の荷重
Ｐが作用すると、この荷重Ｐはプレート４３を介して磁
性体１の中央部に作用して該磁性体１の左半分（検出部
Ｋ１側）又は右半分（検出部Ｋ２）側を圧縮するため、
前記実施の形態６と同様に可動プレート４１に作用する
何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
【００６６】ところで、本実施の形態に係る荷重検出装
置においては、磁性体１はその中央部に荷重を受けるた
め、これに例えば左方向の荷重Ｐが作用した場合には該
磁性体１の左半分に圧縮荷重が作用し、右半分には荷重
は作用しない。逆に、磁性体１に右方向の荷重Ｐが作用
した場合には該磁性体１の右半分に圧縮荷重が作用し、
左半分には荷重は作用しない。
置においては、磁性体１はその中央部に荷重を受けるた
め、これに例えば左方向の荷重Ｐが作用した場合には該
磁性体１の左半分に圧縮荷重が作用し、右半分には荷重
は作用しない。逆に、磁性体１に右方向の荷重Ｐが作用
した場合には該磁性体１の右半分に圧縮荷重が作用し、
左半分には荷重は作用しない。
【００６７】以上のように、本実施の形態に係る荷重検
出装置においては、磁性体１の左半分（検出部Ｋ１側）
又は右半分（検出部Ｋ２側）のみに荷重Ｐが作用するた
め、荷重Ｐが作用しない側の検出部Ｋ１又はＫ２は前記
実施の形態５と同様に環境条件等の違いによる検出誤差
を補償するダミーとして機能し、検出部Ｋ１，Ｋ２の差
分を差動出力として検出することによって、環境条件等
の影響を受けることなく可動プレート４１に作用する左
右何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
出装置においては、磁性体１の左半分（検出部Ｋ１側）
又は右半分（検出部Ｋ２側）のみに荷重Ｐが作用するた
め、荷重Ｐが作用しない側の検出部Ｋ１又はＫ２は前記
実施の形態５と同様に環境条件等の違いによる検出誤差
を補償するダミーとして機能し、検出部Ｋ１，Ｋ２の差
分を差動出力として検出することによって、環境条件等
の影響を受けることなく可動プレート４１に作用する左
右何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
【００６８】ところで、図１８に示すように、荷重検出
装置の共通の磁性体１を磁気シールドケース４に貫通せ
しめ、その両端部を固定プレート４０上に立設された突
起４０ａで受けるよう構成すれば、荷重Ｐが磁気シール
ドケース４に作用しないために該磁気シールドケース４
に高い強度が要求されず、その肉厚を薄くして荷重検出
装置の軽量化を図ることができる。
装置の共通の磁性体１を磁気シールドケース４に貫通せ
しめ、その両端部を固定プレート４０上に立設された突
起４０ａで受けるよう構成すれば、荷重Ｐが磁気シール
ドケース４に作用しないために該磁気シールドケース４
に高い強度が要求されず、その肉厚を薄くして荷重検出
装置の軽量化を図ることができる。
【００６９】又、図１９に示すように、可動プレート４
１側に固定されたプレート４４で荷重検出装置を検出部
Ｋ１とＫ２とに区画し、各検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体
１，１１の一端をプレート４４で受け、他端を固定プレ
ート４０上に立設された突起４０ａで受けるよう構成し
ても良い。尚、この場合、図２０に示すように同一構造
を有する単体としての検出部Ｋ１，Ｋ２を同軸上で互い
に反対向きになるようにしてプレート４４の両側に配置
することによって荷重検出装置を構成しても良い。
１側に固定されたプレート４４で荷重検出装置を検出部
Ｋ１とＫ２とに区画し、各検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体
１，１１の一端をプレート４４で受け、他端を固定プレ
ート４０上に立設された突起４０ａで受けるよう構成し
ても良い。尚、この場合、図２０に示すように同一構造
を有する単体としての検出部Ｋ１，Ｋ２を同軸上で互い
に反対向きになるようにしてプレート４４の両側に配置
することによって荷重検出装置を構成しても良い。
【００７０】＜実施の形態８＞次に、本発明の実施の形
態８を図２１に基づいて説明する。尚、図２１は本実施
の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
態８を図２１に基づいて説明する。尚、図２１は本実施
の形態に係る荷重検出装置の基本構成を示す断面図であ
る。
【００７１】本実施の形態に係る荷重検出装置は左右に
移動可能な可動プレート４１の下面に固定されており、
この荷重検出装置は、共通の磁気シールドケース４内に
同軸的に配された検出コイル３，１３の軸心部に中実ロ
ッド状の共通の磁性体１を貫通して構成される２つの検
出部Ｋ１，Ｋ２を有している。そして、この荷重検出装
置においては、磁性体１に中央部は磁気シールドケース
４に固定されており、該磁性体１の磁気シールドケース
４の両側方に突出する各端部には固定プレート４０上に
立設された突起４０ａがそれぞれ当接している。
移動可能な可動プレート４１の下面に固定されており、
この荷重検出装置は、共通の磁気シールドケース４内に
同軸的に配された検出コイル３，１３の軸心部に中実ロ
ッド状の共通の磁性体１を貫通して構成される２つの検
出部Ｋ１，Ｋ２を有している。そして、この荷重検出装
置においては、磁性体１に中央部は磁気シールドケース
４に固定されており、該磁性体１の磁気シールドケース
４の両側方に突出する各端部には固定プレート４０上に
立設された突起４０ａがそれぞれ当接している。
【００７２】而して、本実施の形態に係る荷重検出装置
によれば、前記実施の形態６と同様に可動プレート４１
に作用する何れの方向の荷重Ｐも検出することができる
が、磁性体１はその中央部が固定されているため、これ
に例えば左方向の荷重Ｐが作用した場合には該磁性体１
の右半分に圧縮荷重が作用し、左半分には荷重Ｐは作用
しない。逆に、磁性体１に右方向の荷重Ｐが作用した場
合には該磁性体１の左半分に圧縮荷重が作用し、右半分
には荷重Ｐは作用しない。
によれば、前記実施の形態６と同様に可動プレート４１
に作用する何れの方向の荷重Ｐも検出することができる
が、磁性体１はその中央部が固定されているため、これ
に例えば左方向の荷重Ｐが作用した場合には該磁性体１
の右半分に圧縮荷重が作用し、左半分には荷重Ｐは作用
しない。逆に、磁性体１に右方向の荷重Ｐが作用した場
合には該磁性体１の左半分に圧縮荷重が作用し、右半分
には荷重Ｐは作用しない。
【００７３】以上のように、本実施の形態に係る荷重検
出装置においては、磁性体１の左半分（検出部Ｋ１側）
又は右半分（検出部Ｋ２側）のみに荷重Ｐが作用するた
め、荷重Ｐが作用しない側の検出部Ｋ１又はＫ２は前記
実施の形態５と同様に環境条件等の違いによる検出誤差
を補償するダミーとして機能し、検出部Ｋ１，Ｋ２の差
分を差動出力として検出することによって、環境条件等
の影響を受けることなく可動プレート４１に作用する左
右何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
出装置においては、磁性体１の左半分（検出部Ｋ１側）
又は右半分（検出部Ｋ２側）のみに荷重Ｐが作用するた
め、荷重Ｐが作用しない側の検出部Ｋ１又はＫ２は前記
実施の形態５と同様に環境条件等の違いによる検出誤差
を補償するダミーとして機能し、検出部Ｋ１，Ｋ２の差
分を差動出力として検出することによって、環境条件等
の影響を受けることなく可動プレート４１に作用する左
右何れの方向の荷重Ｐも検出することができる。
【００７４】ところで、図２２に示すように、荷重検出
装置を固定プレート４０側に固定し、可動プレート４１
の下面に突設された突起４１ａを荷重検出装置の中央部
に貫通する磁性体１の両端部に当接させる構成を採用し
ても良い。
装置を固定プレート４０側に固定し、可動プレート４１
の下面に突設された突起４１ａを荷重検出装置の中央部
に貫通する磁性体１の両端部に当接させる構成を採用し
ても良い。
【００７５】又、図２３に示すように、固定プレート４
０上に複数（図示例では２つの）荷重検出装置を配置
し、左右に移動可能な各可動プレート４１，４１’の下
面に突設された突起４１ａ，４１ａ’を各荷重検出装置
の中央部に貫通する磁性体１，１’の両端部にそれぞれ
当接させる構成を採用しても良い。
０上に複数（図示例では２つの）荷重検出装置を配置
し、左右に移動可能な各可動プレート４１，４１’の下
面に突設された突起４１ａ，４１ａ’を各荷重検出装置
の中央部に貫通する磁性体１，１’の両端部にそれぞれ
当接させる構成を採用しても良い。
【００７６】而して、図２３に示すように２つの荷重検
出装置を設けた場合、両荷重検出装置の各検出部Ｋ１，
Ｋ２，Ｋ１’，Ｋ２’からの出力（電圧）Ｖ11，Ｖ12，
Ｖ21，Ｖ22は、図２４の回路構成図に示すように、整流
回路７，１７，７’，１７’にてそれぞれ整流され、更
に平滑回路１２，２２，１２’，２２’によって平滑化
された後、差動増幅回路８，８’に入力されて各差分Δ
Ｖ１（＝Ｖ12−Ｖ11）、ΔＶ２（＝Ｖ22−Ｖ21）が求め
られ、これらの差分ΔＶ１，ΔＶ２が増幅されて出力さ
れる。そして、両差分ΔＶ１，ΔＶ２は更に差動増幅回
路１８に入力されて両者の差分ΔＶ（＝ΔＶ１−ΔＶ
２）が求められ、この差分ΔＶが増幅されて出力され、
この差分ΔＶに基づいて両可動プレート４１，４１’に
作用する荷重Ｐ，Ｐ’の差が求められる。
出装置を設けた場合、両荷重検出装置の各検出部Ｋ１，
Ｋ２，Ｋ１’，Ｋ２’からの出力（電圧）Ｖ11，Ｖ12，
Ｖ21，Ｖ22は、図２４の回路構成図に示すように、整流
回路７，１７，７’，１７’にてそれぞれ整流され、更
に平滑回路１２，２２，１２’，２２’によって平滑化
された後、差動増幅回路８，８’に入力されて各差分Δ
Ｖ１（＝Ｖ12−Ｖ11）、ΔＶ２（＝Ｖ22−Ｖ21）が求め
られ、これらの差分ΔＶ１，ΔＶ２が増幅されて出力さ
れる。そして、両差分ΔＶ１，ΔＶ２は更に差動増幅回
路１８に入力されて両者の差分ΔＶ（＝ΔＶ１−ΔＶ
２）が求められ、この差分ΔＶが増幅されて出力され、
この差分ΔＶに基づいて両可動プレート４１，４１’に
作用する荷重Ｐ，Ｐ’の差が求められる。
【００７７】＜応用例１＞次に、本発明に係る荷重検出
装置の応用例１を図２５に基づいて説明する。
装置の応用例１を図２５に基づいて説明する。
【００７８】図２５は自動二輪車のディスクブレーキ系
の構成図であり、本発明に係る荷重検出装置（実施の形
態１に示したものと同一であって、図２５には図１に示
したと同一要素には同一符号を付している）は自動二輪
車のハンドルグリップ２１に設けられており、磁性体１
の端部にはジョイント５を介してブレーキレバー２２の
中間部が当接されている。
の構成図であり、本発明に係る荷重検出装置（実施の形
態１に示したものと同一であって、図２５には図１に示
したと同一要素には同一符号を付している）は自動二輪
車のハンドルグリップ２１に設けられており、磁性体１
の端部にはジョイント５を介してブレーキレバー２２の
中間部が当接されている。
【００７９】又、ハンドルグリップ２１には荷重検出装
置の検出コイル３に連なる信号処理回路２３が内蔵され
ており、この信号処理回路２３はコントローラ２４に電
気的に接続されている。
置の検出コイル３に連なる信号処理回路２３が内蔵され
ており、この信号処理回路２３はコントローラ２４に電
気的に接続されている。
【００８０】一方、図２５において、２５は不図示の車
輪と共に回転する円板状のブレーキディスクであり、こ
れの両側にはパッド２６をブレーキディスク２５の両面
に押圧して所要の制動力を発生させるためのキャリパ２
７が配設されている。そして、キャリパ２７は前記コン
トローラ２４に電気的に接続されている。
輪と共に回転する円板状のブレーキディスクであり、こ
れの両側にはパッド２６をブレーキディスク２５の両面
に押圧して所要の制動力を発生させるためのキャリパ２
７が配設されている。そして、キャリパ２７は前記コン
トローラ２４に電気的に接続されている。
【００８１】而して、自動二輪車のライダーがブレーキ
レバー２２を握ってこれを操作すると、ライダーの握力
によって荷重検出装置の磁性体１に作用する荷重Ｐに比
例する出力信号が信号処理回路２３に入力され、信号処
理回路２３は入力された出力信号を処理してこれを電圧
に変換し、その電圧を前記コントローラ２４に入力す
る。すると、コントローラ２４は荷重Ｐを算出し、この
荷重Ｐに応じた制御信号を前記キャリパ２７に対して出
力して該キャリパ２７を駆動制御し、キャリパ２７はパ
ッド２６をブレーディスク２５の両面に所定の力Ｆで押
圧して所要の制動力を発生させる。
レバー２２を握ってこれを操作すると、ライダーの握力
によって荷重検出装置の磁性体１に作用する荷重Ｐに比
例する出力信号が信号処理回路２３に入力され、信号処
理回路２３は入力された出力信号を処理してこれを電圧
に変換し、その電圧を前記コントローラ２４に入力す
る。すると、コントローラ２４は荷重Ｐを算出し、この
荷重Ｐに応じた制御信号を前記キャリパ２７に対して出
力して該キャリパ２７を駆動制御し、キャリパ２７はパ
ッド２６をブレーディスク２５の両面に所定の力Ｆで押
圧して所要の制動力を発生させる。
【００８２】以上において、本例ではブレーキレバー２
２に作用するライダーの握力に伴う荷重Ｐが荷重検出装
置によって直接受けられて検出されるため、ブレーキの
作動フィリーリング性が高められる。
２に作用するライダーの握力に伴う荷重Ｐが荷重検出装
置によって直接受けられて検出されるため、ブレーキの
作動フィリーリング性が高められる。
【００８３】又、信号処理回路２３によって機械式では
実現不可能なブレーキ特性を付加することができる。
実現不可能なブレーキ特性を付加することができる。
【００８４】＜応用例２＞次に、本発明に係る荷重検出
装置の応用例２を図２６及び図２７に基づいて説明す
る。
装置の応用例２を図２６及び図２７に基づいて説明す
る。
【００８５】図２６は自動二輪車のアクセル系の構成
図、図２７は図２６の矢視Ａ方向の図であり、本発明に
係る荷重検出装置（実施の形態１に示したものと同一で
あって、図２６及び図２７には図１に示したと同一要素
には同一符号を付している）は自動二輪車のハンドルグ
リップ２８に設けられており、磁性体１のジョイント５
にはハンドルグリップ２８と一体のレバー２９の端部が
ローラ３０を介して当接している。
図、図２７は図２６の矢視Ａ方向の図であり、本発明に
係る荷重検出装置（実施の形態１に示したものと同一で
あって、図２６及び図２７には図１に示したと同一要素
には同一符号を付している）は自動二輪車のハンドルグ
リップ２８に設けられており、磁性体１のジョイント５
にはハンドルグリップ２８と一体のレバー２９の端部が
ローラ３０を介して当接している。
【００８６】又、ハンドルグリップ２８には荷重検出装
置の検出コイル３に連なる信号処理回路２３が内蔵され
ており、この信号処理回路２３はコントローラ２４に電
気的に接続されている。
置の検出コイル３に連なる信号処理回路２３が内蔵され
ており、この信号処理回路２３はコントローラ２４に電
気的に接続されている。
【００８７】一方、図２６において、３１はエンジン、
３２はエンジン３１の吸気系に接続された吸気管であ
り、該吸気管３２の途中にはキャブレタ３３が設けら
れ、吸気管３２のキャブレタ３３よりも上流側にはスロ
ットル弁３４が設けられている。そして、スロットル弁
３４の近傍には、該スロットル弁３４を開閉駆動するた
めのアクチュエータ３５が設けられており、このアクチ
ュエータ３５は前記コントローラ２４に電気的に接続さ
れている。
３２はエンジン３１の吸気系に接続された吸気管であ
り、該吸気管３２の途中にはキャブレタ３３が設けら
れ、吸気管３２のキャブレタ３３よりも上流側にはスロ
ットル弁３４が設けられている。そして、スロットル弁
３４の近傍には、該スロットル弁３４を開閉駆動するた
めのアクチュエータ３５が設けられており、このアクチ
ュエータ３５は前記コントローラ２４に電気的に接続さ
れている。
【００８８】而して、自動二輪車のライダーがハンドル
グリップ２８を図２７の矢印方向に操作すると、ライダ
ーの操作力がレバー２９及びローラ３を介して荷重検出
装置に伝達され、該荷重検出装置の磁性体１には荷重Ｐ
が軸方向に作用する。すると、荷重検出装置からは荷重
Ｐに比例する出力信号が信号処理回路２３に入力され、
信号処理回路２３は入力された出力信号を処理してこれ
を電圧に変換し、その電圧を前記コントローラ２４に入
力する。すると、コントローラ２４は荷重Ｐを算出し、
この荷重Ｐに応じた制御信号を前記アクチュエータ３５
に対して出力して該アクチュエータ３５を駆動制御し、
アクチュエータ３５はスロットル弁３４を開閉してエン
ジン３１への吸入吸気量を制御する。
グリップ２８を図２７の矢印方向に操作すると、ライダ
ーの操作力がレバー２９及びローラ３を介して荷重検出
装置に伝達され、該荷重検出装置の磁性体１には荷重Ｐ
が軸方向に作用する。すると、荷重検出装置からは荷重
Ｐに比例する出力信号が信号処理回路２３に入力され、
信号処理回路２３は入力された出力信号を処理してこれ
を電圧に変換し、その電圧を前記コントローラ２４に入
力する。すると、コントローラ２４は荷重Ｐを算出し、
この荷重Ｐに応じた制御信号を前記アクチュエータ３５
に対して出力して該アクチュエータ３５を駆動制御し、
アクチュエータ３５はスロットル弁３４を開閉してエン
ジン３１への吸入吸気量を制御する。
【００８９】以上において、本例ではハンドルグリップ
２８を従来のように大きく回す必要がないため、ライダ
ーの手首の回転が不要となり、スロットルの操作性が高
められる。
２８を従来のように大きく回す必要がないため、ライダ
ーの手首の回転が不要となり、スロットルの操作性が高
められる。
【００９０】又、信号処理回路２３によって機械式では
実現不可能なスロットル制御が可能となり、エンジン３
１での混合気の燃焼制御によって高出力、低エミッショ
ン、クリーン燃焼等を実現することができる。
実現不可能なスロットル制御が可能となり、エンジン３
１での混合気の燃焼制御によって高出力、低エミッショ
ン、クリーン燃焼等を実現することができる。
【００９１】＜応用例３＞次に、本発明に係る荷重検出
装置の応用例３を図２８に基づいて説明する。尚、図２
８は物体の位置検出系の構成図である。
装置の応用例３を図２８に基づいて説明する。尚、図２
８は物体の位置検出系の構成図である。
【００９２】本例は水平に設置された梁３６上を直線的
に移動する物体Ｗの位置を検出する装置に本発明に係る
荷重検出装置（実施の形態１に示したものと同一のも
の）を利用した例を示す。
に移動する物体Ｗの位置を検出する装置に本発明に係る
荷重検出装置（実施の形態１に示したものと同一のも
の）を利用した例を示す。
【００９３】梁３６の両端部は本発明に係る荷重検出装
置の検出部Ｋ１，Ｋ２によって支持されており、検出部
Ｋ１，Ｋ２は磁性体１，１１と検出コイル３，１３を磁
気シールドケース４，１４内に収納して構成されてお
り、磁性体１，１１の上端部はジョイント５，１５を介
して梁３６の両端部を支持している。
置の検出部Ｋ１，Ｋ２によって支持されており、検出部
Ｋ１，Ｋ２は磁性体１，１１と検出コイル３，１３を磁
気シールドケース４，１４内に収納して構成されてお
り、磁性体１，１１の上端部はジョイント５，１５を介
して梁３６の両端部を支持している。
【００９４】ここで、両検出部Ｋ１，Ｋ２間の距離Ｌは
既知であり、梁３６の重量を無視し得るものとすれば、
物体Ｗの重量Ｐは各検出部Ｋ１，Ｋ２によって受けら
れ、各検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１には荷重Ｐ
１，Ｐ２がそれぞれ作用し、これらの荷重Ｐ１，Ｐ２は
物体Ｗの位置（荷重Ｐ１の作用点からの距離）ｘによっ
て変化し、ＰとＰ１，Ｐ２の間には次の関係が成立す
る。
既知であり、梁３６の重量を無視し得るものとすれば、
物体Ｗの重量Ｐは各検出部Ｋ１，Ｋ２によって受けら
れ、各検出部Ｋ１，Ｋ２の磁性体１，１１には荷重Ｐ
１，Ｐ２がそれぞれ作用し、これらの荷重Ｐ１，Ｐ２は
物体Ｗの位置（荷重Ｐ１の作用点からの距離）ｘによっ
て変化し、ＰとＰ１，Ｐ２の間には次の関係が成立す
る。
【００９５】Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２ …（１） ここで、物体Ｗの重量Ｐの作用点回りモーメントの釣合
を考えると、 Ｐ１・ｘ＝Ｐ２（Ｌ−ｘ） …（２） が成立するため、（１），（２）式より物体Ｗの位置ｘ
は次式によって求められる。
を考えると、 Ｐ１・ｘ＝Ｐ２（Ｌ−ｘ） …（２） が成立するため、（１），（２）式より物体Ｗの位置ｘ
は次式によって求められる。
【００９６】ｘ＝Ｐ２・Ｌ／（Ｐ１＋Ｐ２） …（３） 従って、荷重検出装置の検出部Ｋ１，Ｋ２によって荷重
Ｐ１，Ｐ２を検出すれば、（３）式より物体Ｗの位置ｘ
を算出することができる。
Ｐ１，Ｐ２を検出すれば、（３）式より物体Ｗの位置ｘ
を算出することができる。
【００９７】尚、物体Ｗの重量Ｐ（＝Ｐ１＋Ｐ２）が既
知である場合には、（３）式は、 ｘ＝Ｐ２・Ｌ／Ｐ …（３’） となるため、一方の検出部Ｋ２のみによって荷重Ｐ２を
検出すれば、（３’）式より物体Ｗの位置ｘを算出する
ことができる。
知である場合には、（３）式は、 ｘ＝Ｐ２・Ｌ／Ｐ …（３’） となるため、一方の検出部Ｋ２のみによって荷重Ｐ２を
検出すれば、（３’）式より物体Ｗの位置ｘを算出する
ことができる。
【００９８】又、２つの検出部Ｋ１，Ｋ２に掛かる荷重
Ｐ１，Ｐ２の差ΔＰは、 ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２ …（４） となり、各々の検出部Ｋ１，Ｋ２の出力の差ΔＶは、 ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ２ …（４’） となり、この出力の差ΔＶを検出するように回路を構成
することもできる。
Ｐ１，Ｐ２の差ΔＰは、 ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２ …（４） となり、各々の検出部Ｋ１，Ｋ２の出力の差ΔＶは、 ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ２ …（４’） となり、この出力の差ΔＶを検出するように回路を構成
することもできる。
【００９９】ところで、一般に磁性体１に軟磁性材を用
いた場合のセンサ単体の出力（インダクタンスの変化
量）は、荷重範囲と励磁電流・周波数を適当に設定すれ
ば図２９に示すようにリニアになる。これに対して、超
磁歪材を用いた場合は、図３０に示すように、初期の立
ち上がりは大きいが、荷重が増加するに連れて出力の増
加率が次第に低下する傾向がある。
いた場合のセンサ単体の出力（インダクタンスの変化
量）は、荷重範囲と励磁電流・周波数を適当に設定すれ
ば図２９に示すようにリニアになる。これに対して、超
磁歪材を用いた場合は、図３０に示すように、初期の立
ち上がりは大きいが、荷重が増加するに連れて出力の増
加率が次第に低下する傾向がある。
【０１００】又、これを差動出力とした場合、一方にの
み荷重を掛け、他方には掛けない方式の場合には、それ
ぞれ単体の出力に相似した出力特性となり、センサの差
動出力値は荷重の差に対して一義的に定まるために制御
は可能である。特に、超磁歪材を使用した場合は、出力
が大きく、温度特性等の精度を良くすることができる。
更に、強度的に弱いとされる引張応力が掛からないた
め、荷重範囲を大きく取ることができる。
み荷重を掛け、他方には掛けない方式の場合には、それ
ぞれ単体の出力に相似した出力特性となり、センサの差
動出力値は荷重の差に対して一義的に定まるために制御
は可能である。特に、超磁歪材を使用した場合は、出力
が大きく、温度特性等の精度を良くすることができる。
更に、強度的に弱いとされる引張応力が掛からないた
め、荷重範囲を大きく取ることができる。
【０１０１】同じく差動出力で、一方に大きな荷重が掛
かり、他方に小さな荷重が掛かるような方式の場合に
は、軟磁性材は、どの荷重域においても荷重の差に対す
るセンサの差動出力値が一義的に定まるのに対して、超
磁歪材の場合は、荷重域により出力の増加率が異なるた
め、荷重の差に対する出力値がそれぞれの荷重域により
異なる結果となる。
かり、他方に小さな荷重が掛かるような方式の場合に
は、軟磁性材は、どの荷重域においても荷重の差に対す
るセンサの差動出力値が一義的に定まるのに対して、超
磁歪材の場合は、荷重域により出力の増加率が異なるた
め、荷重の差に対する出力値がそれぞれの荷重域により
異なる結果となる。
【０１０２】従って、上記の状況を踏まえて、磁性体１
に使用する磁性体と、作動センサの構造又は構成及び荷
重範囲と励磁電流・周波数等の制御量を適当に設定する
ことにより、前記（４’）式のΔＶの値を（４）式のΔ
Ｐに対して一義的に定めることが可能となる。特に、軟
磁性材料を使用した場合は、図３１に示すようにΔＶの
値はΔＰに対してリニアになるため、制御性を向上させ
ることが可能となる。尚、図３１では出力の中央値は０
であるが、回路で調整することも可能である。
に使用する磁性体と、作動センサの構造又は構成及び荷
重範囲と励磁電流・周波数等の制御量を適当に設定する
ことにより、前記（４’）式のΔＶの値を（４）式のΔ
Ｐに対して一義的に定めることが可能となる。特に、軟
磁性材料を使用した場合は、図３１に示すようにΔＶの
値はΔＰに対してリニアになるため、制御性を向上させ
ることが可能となる。尚、図３１では出力の中央値は０
であるが、回路で調整することも可能である。
【０１０３】又、図２８に示した物体Ｗが図３２に示す
ように人間である場合には、検出部Ｋ１，Ｋ２の出力信
号の和と差を使用することにより、体重Ｐ及び左右の荷
重Ｐ１，Ｐ２の差が検出可能となり、梁３６上の人間の
状態を推定することができる。尚、この場合、人間が乗
る梁３６は分割されていても構わない。
ように人間である場合には、検出部Ｋ１，Ｋ２の出力信
号の和と差を使用することにより、体重Ｐ及び左右の荷
重Ｐ１，Ｐ２の差が検出可能となり、梁３６上の人間の
状態を推定することができる。尚、この場合、人間が乗
る梁３６は分割されていても構わない。
【０１０４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、中実ロッド状の磁性体とこれを磁化するコイル
によって荷重検出装置を構成したため、磁性体を小径化
することができ、装置の構造が単純化して高い強度が得
られ、使用する荷重のレンジを広く取ることができ、小
型・軽量化及びコストダウンが可能となり、取り扱いが
容易となって移動用に適したものとなる。
よれば、中実ロッド状の磁性体とこれを磁化するコイル
によって荷重検出装置を構成したため、磁性体を小径化
することができ、装置の構造が単純化して高い強度が得
られ、使用する荷重のレンジを広く取ることができ、小
型・軽量化及びコストダウンが可能となり、取り扱いが
容易となって移動用に適したものとなる。
【０１０５】又、本発明によれば、磁束密度が最も高い
コイルの軸心部に小径の磁性体を配置したため、該磁性
体を磁化するためのエネルギーが最小限に抑えられると
ともに、インダクタンスが小さく抑えられるために検出
に有利な高周波駆動が容易となるいう効果が得られる。
コイルの軸心部に小径の磁性体を配置したため、該磁性
体を磁化するためのエネルギーが最小限に抑えられると
ともに、インダクタンスが小さく抑えられるために検出
に有利な高周波駆動が容易となるいう効果が得られる。
【０１０６】更に、本発明によれば、磁性体に荷重を直
接作用させて該荷重による磁性体の透磁率の変化に基づ
くインダクタンス変化によって荷重を検出するようにし
たため、検出に変位を伴うことがなく、高いダイレクト
感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒステリシ
スが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を採ること
ができるという効果が得られる。
接作用させて該荷重による磁性体の透磁率の変化に基づ
くインダクタンス変化によって荷重を検出するようにし
たため、検出に変位を伴うことがなく、高いダイレクト
感とフィーリング性が得られ、調整が容易でヒステリシ
スが小さく、磁気的な影響を受けにくい構成を採ること
ができるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る荷重検出装置の基
本構成を示す断面図である。
本構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る荷重検出装置の基
本構成を示す断面図である。
本構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る荷重検出装置の変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る荷重検出装置の基
本構成を示す断面図である。
本構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る荷重検出装置の変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置の基
本構成を示す断面図である。
本構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る荷重検出装置の変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る荷重検出装置の基
本構成を示す断面図である。
本構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る荷重検出装置の変
形例１を示す断面図である。
形例１を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る荷重検出装置の
変形例２を示す断面図である。
変形例２を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
基本構成を示す断面図である。
基本構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
信号処理回路の構成を示すブロック図である。
信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
変形例１を示す断面図である。
変形例１を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
変形例２示す断面図である。
変形例２示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
変形例３示す平断面図である。
変形例３示す平断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る荷重検出装置の
変形例３示す側断面図である。
変形例３示す側断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係る荷重検出装置の
基本構成を示す断面図である。
基本構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態７に係る荷重検出装置の
変形例１を示す断面図である。
変形例１を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態７に係る荷重検出装置の
変形例２を示す断面図である。
変形例２を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態７に係る荷重検出装置の
変形例３を示す断面図である。
変形例３を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態８に係る荷重検出装置の
基本構成を示す断面図である。
基本構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態８に係る荷重検出装置の
変形例１を示す断面図である。
変形例１を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態８に係る荷重検出装置の
変形例２を示す断面図である。
変形例２を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す荷重検出装置の信号処理回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の応用例１を示す自動二輪車のディス
クブレーキ系の構成図である。
クブレーキ系の構成図である。
【図２６】本発明の応用例２を示す自動二輪車のアクセ
ル系の構成図である。
ル系の構成図である。
【図２７】図２６の矢視Ａ方向の図である。
【図２８】本発明の応用例３を示す物体の位置検出系の
構成図である。
構成図である。
【図２９】軟磁性材の出力特性を示す図である。
【図３０】超磁歪材の出力特性を示す図である。
【図３１】出力差ΔＶと荷重差ΔＰとの関係を示す図で
ある。
ある。
【図３２】本発明の応用例３を示す人間の姿勢検出系の
構成図である。
構成図である。
１，１１ 磁性体 ２，１２ 励磁コイル ３，１３ 検出コイル ４，１４ 磁気シールドケース ６ 発振回路 ７，１７ 整流回路 ８ 増幅器（差動増幅回路） ９ ＣＰＵ Ｋ１〜Ｋ４ 検出部
Claims (11)
- 【請求項１】 コイルと該コイルの軸心に配された中実
ロッド状の磁性体を含んで構成される検出部を有し、前
記コイルによって前記磁性体を磁化させ、該磁性体に直
接荷重を作用させてインダクタンス変化を生じさせるこ
とによって荷重を検出することを特徴とする荷重検出装
置。 - 【請求項２】 前記検出部を複数有し、各検出部を荷重
に対するインダクタンス変化の差を生じさせる構成と
し、該インダクタンス変化の差によって荷重を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。 - 【請求項３】 前記インダクタンス変化の差は、前記各
検出部に使用している各々の磁性体の磁歪定数の差によ
って生じることを特徴とする請求項２記載の荷重検出装
置。 - 【請求項４】 前記インダクタンス変化の差は、前記各
検出部に使用している各々の磁性体の応力の差によって
生じることを特徴とする請求項２記載の荷重検出装置。 - 【請求項５】 前記インダクタンス変化の差は、前記各
検出部に使用している各々の磁性体の熱処理による硬度
の差によって生じることを特徴とする請求項２記載の荷
重検出装置。 - 【請求項６】 前記インダクタンス変化の差は、前記各
検出部に使用している各々の磁性体の透磁率の差によっ
て生じることを特徴とする請求項２記載の荷重検出装
置。 - 【請求項７】 前記磁性体を部分的に変質又は変形さ
せ、該磁性体の変質又は変形した部分と他の部分とのイ
ンダクタンス変化の差によって荷重を検出することを特
徴とする請求項１記載の荷重検出装置。 - 【請求項８】 前記磁性体を部分的に変質又は変形させ
る手段は、加工硬化、熱処理、表面処理又は異径化であ
ることを特徴とする請求項７記載の荷重検出装置。 - 【請求項９】 複数の検出部を同軸且つ向かい合わせに
配置し、各検出部からの出力信号の差を求めることによ
って各検出部の磁性体に作用する荷重を検出することを
特徴とする請求項２記載の荷重検出装置。 - 【請求項１０】 複数の検出部を同軸且つ一体的に配置
し、中央部に荷重を加えることによって複数方向の荷重
を検出することを特徴とする請求項２記載の荷重検出装
置。 - 【請求項１１】 複数の検出部を同軸且つ一体的に配置
するとともに、各検出部に共通の単一の磁性体を設け、
該磁性体の中央部を固定することによって複数方向の荷
重を検出することを特徴とする請求項２記載の荷重検出
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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