JPS59188529A - 荷重変換器用検出ブロツク - Google Patents
荷重変換器用検出ブロツクInfo
- Publication number
- JPS59188529A JPS59188529A JP58063434A JP6343483A JPS59188529A JP S59188529 A JPS59188529 A JP S59188529A JP 58063434 A JP58063434 A JP 58063434A JP 6343483 A JP6343483 A JP 6343483A JP S59188529 A JPS59188529 A JP S59188529A
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- JP
- Japan
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- overhand
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/162—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of piezoresistors
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】
本発明は受圧した荷重を平行平板構造により感受し得る
ようにした荷重変換器用検出ブロック構造に関するもの
である。
ようにした荷重変換器用検出ブロック構造に関するもの
である。
この種の従来技術としては、本出願人の発明になる特公
昭５．７−７６５７号公報記載の構造がある。これは、
それぞれ直交関係にある三つの平行平板構造を直列的に
積層状に形成し、各平行平板構造個所に貼着した歪ゲー
ジによって、三方向の圧力や摩擦応力を測定可能とした
ものであって、上掲公報記載のとおりの数々の特長を有
している。しかし積層状に形成されるため、＼ 荷重
変換器としての背丈が長くなり勝ちで、更に偏平な構造
たらしめるという点で、末だ改善されるべき余地が残さ
れていた。
昭５．７−７６５７号公報記載の構造がある。これは、
それぞれ直交関係にある三つの平行平板構造を直列的に
積層状に形成し、各平行平板構造個所に貼着した歪ゲー
ジによって、三方向の圧力や摩擦応力を測定可能とした
ものであって、上掲公報記載のとおりの数々の特長を有
している。しかし積層状に形成されるため、＼ 荷重
変換器としての背丈が長くなり勝ちで、更に偏平な構造
たらしめるという点で、末だ改善されるべき余地が残さ
れていた。
本発明者は上記した欠点は三つの平行平板構造を並列的
な配置とすることで簡明に解消できるのではないかと考
え、第２−Ａ図と第２−Ｂ図に示した検出ブロック構造
を試作してみた。
な配置とすることで簡明に解消できるのではないかと考
え、第２−Ａ図と第２−Ｂ図に示した検出ブロック構造
を試作してみた。
この構造は、受圧板１を接合した上部環状ｓ２の下面と
一文字状に並ぶ２つの張出部分３ｃ。
一文字状に並ぶ２つの張出部分３ｃ。
３ｄの外側上面とを両持梁状に連接支持し、また、取付
固定部５と連がる下部環状部４の上面 “と−文字状に
並ぶ２つの張出部分３ａ、３ｂの外側下面とを両持梁状
に連接支持し、中心からＸ方向とＹ方向に伸びる４つの
張出部分３ａ。
固定部５と連がる下部環状部４の上面 “と−文字状に
並ぶ２つの張出部分３ａ、３ｂの外側下面とを両持梁状
に連接支持し、中心からＸ方向とＹ方向に伸びる４つの
張出部分３ａ。
３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれに縦の貫通孔６ａ、６ｂ
、６ｃ 、６ｄを穿設してＹ方向とＸ方向の荷重に対し
て変形し易い平行平板構造７ａ。
、６ｃ 、６ｄを穿設してＹ方向とＸ方向の荷重に対し
て変形し易い平行平板構造７ａ。
７ｂ、７ｃ、７ｄを形成すると共に、更に２つの張出部
分３ａ 、３ｂに横の貫通孔６ｅ、６ｆを穿設してＺ方
向の荷重に対し変形し易い平行平板構造７ｅ、７ｆを形
成したものであった。
分３ａ 、３ｂに横の貫通孔６ｅ、６ｆを穿設してＺ方
向の荷重に対し変形し易い平行平板構造７ｅ、７ｆを形
成したものであった。
ところが、実際に試作品を試験してみると、上記の如く
張出部分３ａ 、３ｂに縦と横の二つもの貫通孔６ａ
、６ｅおよび６ｂ、６ｆを穿設するには、張出部分３ａ
〜３ｄの巾を狭めて長さを長くする必要から剛性に欠け
、単位変位量当りの歪出力が大に過ぎ、ふんばりが弱き
に過ぎるという問題点があることがわかった。
張出部分３ａ 、３ｂに縦と横の二つもの貫通孔６ａ
、６ｅおよび６ｂ、６ｆを穿設するには、張出部分３ａ
〜３ｄの巾を狭めて長さを長くする必要から剛性に欠け
、単位変位量当りの歪出力が大に過ぎ、ふんばりが弱き
に過ぎるという問題点があることがわかった。
本発明の目的は、そこで、Ｚ方向の荷重の感知構造個所
て当る平行平板構造の形成に工夫を施し、以って上記し
たふんばりが弱きに過ぎるという欠点を解消することに
ある。
て当る平行平板構造の形成に工夫を施し、以って上記し
たふんばりが弱きに過ぎるという欠点を解消することに
ある。
本発明の構成は、受圧した荷重を平行平板構造により感
受し得るようにした荷重変換器用検出ブロックにおいて
、縦方向のセンタ一孔を囲繞する如く４つの張出部分と
４つの張出連結部分を十字状に配設し、−文字状に並ぶ
２つの張出部分の上面外側から伝達された荷重を他の一
文字状に並ぶ２つの張出部分の下面外側で受は止めるよ
う構成すると共に、各張出部分には縦の貫通孔を、また
各張出連結部分には横の貫通孔をそれぞれ穿設して平行
平板構造を形成したことを、その特徴とするものである
。
受し得るようにした荷重変換器用検出ブロックにおいて
、縦方向のセンタ一孔を囲繞する如く４つの張出部分と
４つの張出連結部分を十字状に配設し、−文字状に並ぶ
２つの張出部分の上面外側から伝達された荷重を他の一
文字状に並ぶ２つの張出部分の下面外側で受は止めるよ
う構成すると共に、各張出部分には縦の貫通孔を、また
各張出連結部分には横の貫通孔をそれぞれ穿設して平行
平板構造を形成したことを、その特徴とするものである
。
本発明を第１−Ａ図と第１−Ｂ図に示した実施例によっ
て説明すると、つぎのとおりである。
て説明すると、つぎのとおりである。
前述した第２−Ａ図と第２−Ｂ図に示した構造との対比
を容易ならしめるため、同一部分には同一の符号を付し
である。
を容易ならしめるため、同一部分には同一の符号を付し
である。
この実施例と前述した第２−Ａ図と第２−Ｂ図て示した
構造とを対比すると、十文字状に配設した４つの張出部
分３ａ〜３ｄのそれぞれに縦の貫通孔６ａ〜６ｄを穿設
することで平行平板構造７３〜７ｄを形成し、Ｙ方向と
Ｘ方向の荷重に対して変形し易い感受構造を形成してい
る点では変りないけれども、この実施例では、縦方向の
センタ一孔８が穿設され、該センタ一孔８から外方に伸
びる前記４つの張出部分３３〜３ｄ間には４つの張出連
結部分９３〜９ｄがあり、この４つの張出連結部分９３
〜９ｄのそれぞれに横の貫通孔６ｅ〜６ｈを穿設するこ
とでＺ方向の荷重に対して変形し易い感受構造である平
行平板構造７８〜７ｈを形成している点で相異する。
構造とを対比すると、十文字状に配設した４つの張出部
分３ａ〜３ｄのそれぞれに縦の貫通孔６ａ〜６ｄを穿設
することで平行平板構造７３〜７ｄを形成し、Ｙ方向と
Ｘ方向の荷重に対して変形し易い感受構造を形成してい
る点では変りないけれども、この実施例では、縦方向の
センタ一孔８が穿設され、該センタ一孔８から外方に伸
びる前記４つの張出部分３３〜３ｄ間には４つの張出連
結部分９３〜９ｄがあり、この４つの張出連結部分９３
〜９ｄのそれぞれに横の貫通孔６ｅ〜６ｈを穿設するこ
とでＺ方向の荷重に対して変形し易い感受構造である平
行平板構造７８〜７ｈを形成している点で相異する。
図示の例で、センタ一孔８は８角形となし、その孔内面
と張出連結部分９ａ〜９ｄの外面とをほぼ平行させてい
るが、センタ一孔８は加工が最も簡単な円孔とし、張出
連結部分９３〜９ｄの外面についても適宜の湾曲を付し
た曲面としてもよい。また平行平板構造７８〜７ｈを形
成するため穿設する貫通孔６ａ〜６ｈの形状は、角が直
角の角孔のほか、穿孔後には中央個所で薄く、付根個所
では太くなるような残存薄板部分を残すもの、例えば角
の丸い角孔、円、だ円、連結丸孔等々、その形状の如何
を問うものではない。
と張出連結部分９ａ〜９ｄの外面とをほぼ平行させてい
るが、センタ一孔８は加工が最も簡単な円孔とし、張出
連結部分９３〜９ｄの外面についても適宜の湾曲を付し
た曲面としてもよい。また平行平板構造７８〜７ｈを形
成するため穿設する貫通孔６ａ〜６ｈの形状は、角が直
角の角孔のほか、穿孔後には中央個所で薄く、付根個所
では太くなるような残存薄板部分を残すもの、例えば角
の丸い角孔、円、だ円、連結丸孔等々、その形状の如何
を問うものではない。
上記した構造では張出部分３ａ〜３ｄの巾にしろ張出連
結部分９３〜９ｄの巾にしろ充分に取れるため充分な剛
性を具備させ得ること、およびそれぞれの平行平板構造
７ａ〜７ｆが充分大きくとれるので、それら平行平板構
造をねじるように働くねじりモーメントに対しても充分
なねじり剛性を持つことが、特に第１−Ｂ図から明らか
である。つぎに受圧板１に負荷されたＺ方向（垂直方向
）の荷重が上部環状部２を介して一文字状に並ぶ２つの
張出部分３ｃ、３ｄの上面外側から伝達され、それが４
つの張出連結部分９ａ〜９ｄを経て他の一文字状に並ぶ
２つの張出部分３ａ 、３ｂの下面外側にある下部環状
部４並びに下部環状部４と連がる取付固定部５によって
受は止められる伝達系のふんばりについて考察すると、
張出部分３ａ〜３ｄや張出連結部分９３〜９ｄの潤性は
充分高く、かつそれぞれの平行平板構造同志の距離が子
分離れているのでねじり剛性も充分に高いこと上記した
通りで、受圧板１上で着力へがどのような位置にあって
も、着力点の位置の差によるそれぞれの平行平板構造の
変形の差がほとんど生ぜず、常に同じ変形を得ることが
できる。すなわち充分なふんばりを得ることができる。
結部分９３〜９ｄの巾にしろ充分に取れるため充分な剛
性を具備させ得ること、およびそれぞれの平行平板構造
７ａ〜７ｆが充分大きくとれるので、それら平行平板構
造をねじるように働くねじりモーメントに対しても充分
なねじり剛性を持つことが、特に第１−Ｂ図から明らか
である。つぎに受圧板１に負荷されたＺ方向（垂直方向
）の荷重が上部環状部２を介して一文字状に並ぶ２つの
張出部分３ｃ、３ｄの上面外側から伝達され、それが４
つの張出連結部分９ａ〜９ｄを経て他の一文字状に並ぶ
２つの張出部分３ａ 、３ｂの下面外側にある下部環状
部４並びに下部環状部４と連がる取付固定部５によって
受は止められる伝達系のふんばりについて考察すると、
張出部分３ａ〜３ｄや張出連結部分９３〜９ｄの潤性は
充分高く、かつそれぞれの平行平板構造同志の距離が子
分離れているのでねじり剛性も充分に高いこと上記した
通りで、受圧板１上で着力へがどのような位置にあって
も、着力点の位置の差によるそれぞれの平行平板構造の
変形の差がほとんど生ぜず、常に同じ変形を得ることが
できる。すなわち充分なふんばりを得ることができる。
このように高い剛性と充分なふんばりを得られるという
のが、本発明になる構造の特長である。
のが、本発明になる構造の特長である。
Ｚ方向の荷重で変形する平行平板構造７ｅ〜７ｆ下面側
における割付根部での変位は、一方の付根部では伸び、
他の付根部では縮むから、その伸びの歪を測る歪ゲージ
１０ａ、ｉｏｃと、縮みの歪を測る歪ゲージ１０ｂ 、
１０ｄを図示の如く貼着して、その４個の歪ゲージ１
０ａ〜１０ｃでホイットストーンブリッジを組むことに
よってＺ方向の力を検出することができる。
における割付根部での変位は、一方の付根部では伸び、
他の付根部では縮むから、その伸びの歪を測る歪ゲージ
１０ａ、ｉｏｃと、縮みの歪を測る歪ゲージ１０ｂ 、
１０ｄを図示の如く貼着して、その４個の歪ゲージ１
０ａ〜１０ｃでホイットストーンブリッジを組むことに
よってＺ方向の力を検出することができる。
勿論、歪ゲージで歪出力を得る代りに、ポテンショメー
タ、ピエゾ効果、差動変圧器、可変インダクタンスの原
理を応用したり、磁気エンコーダ、圧電素子等々の適宜
手段の適用によって検知することもできる。
タ、ピエゾ効果、差動変圧器、可変インダクタンスの原
理を応用したり、磁気エンコーダ、圧電素子等々の適宜
手段の適用によって検知することもできる。
尚、図中１１はケース、１２は弾性に富むシール、１３
は端子板、１４はＩＪ−）ＪＪである。
は端子板、１４はＩＪ−）ＪＪである。
以上の説明から明らかなように、本発明の検出ブロック
に’Ｌ Ｘ方向の荷重に対して変形し易い平行平板構造
７ｃ、７ｄと、Ｙ方向の荷重に対して変形し易い平行平
板構造７ａ 、７ｂと、Ｚ方向の荷重に対して変形し易
い平行平板構造７ｅ〜７ｈとが並列的な配置をもって形
成されるため背丈が高くならず、しかも平行平板構造７
ｅ〜７ｈは他の平行平板構造７ａ〜７ｄが形成される張
出部分３ａ〜３ｄには設けずに張出連結部分９ａ〜９ｄ
に設けるようにしたから、張出部分３ａ〜３ｄの巾を充
分広く取ることができ、この結果、ふんばりが利き、力
の着力点の位置の差による検出ブロックの変形の差が生
じに＜＜、それらの差があっても常に同一の歪や変位出
力が得られる点で甚だ優れている。
に’Ｌ Ｘ方向の荷重に対して変形し易い平行平板構造
７ｃ、７ｄと、Ｙ方向の荷重に対して変形し易い平行平
板構造７ａ 、７ｂと、Ｚ方向の荷重に対して変形し易
い平行平板構造７ｅ〜７ｈとが並列的な配置をもって形
成されるため背丈が高くならず、しかも平行平板構造７
ｅ〜７ｈは他の平行平板構造７ａ〜７ｄが形成される張
出部分３ａ〜３ｄには設けずに張出連結部分９ａ〜９ｄ
に設けるようにしたから、張出部分３ａ〜３ｄの巾を充
分広く取ることができ、この結果、ふんばりが利き、力
の着力点の位置の差による検出ブロックの変形の差が生
じに＜＜、それらの差があっても常に同一の歪や変位出
力が得られる点で甚だ優れている。
第１−Ａ図は第１−Ｂ図の１−０−１’線に沿い切断し
たときの断面図、第１−Ｂ図は第１−Ｎ図のＩＴ−１線
に沿い矢印方向に見たときの平面図で、それぞれ本発明
の実施例を示す。 第２−Ａ図と第２−Ｂ図は第１−Ａ図と第１−Ｂ図に対
応する本発明にはよらない例を示す。 図である。 ３ａ〜３ｄ・・・張出部分、６ａ〜６ｈ・・・縦の貫通
孔、７ａ〜７ｆ・・・平行平板構造、８・・・センタ一
孔、９ａ〜９ｄ・・・張出連結部分、１０ａ〜１０ｄ・
・・歪ゲージ。 特許出願人 畑 村 洋太部 第１−Ａ図 第１−Ｂ図 −■′ ■ ３ａ ６ａ −ｒ □ −゛−Ｉ
たときの断面図、第１−Ｂ図は第１−Ｎ図のＩＴ−１線
に沿い矢印方向に見たときの平面図で、それぞれ本発明
の実施例を示す。 第２−Ａ図と第２−Ｂ図は第１−Ａ図と第１−Ｂ図に対
応する本発明にはよらない例を示す。 図である。 ３ａ〜３ｄ・・・張出部分、６ａ〜６ｈ・・・縦の貫通
孔、７ａ〜７ｆ・・・平行平板構造、８・・・センタ一
孔、９ａ〜９ｄ・・・張出連結部分、１０ａ〜１０ｄ・
・・歪ゲージ。 特許出願人 畑 村 洋太部 第１−Ａ図 第１−Ｂ図 −■′ ■ ３ａ ６ａ −ｒ □ −゛−Ｉ
Claims (1)
- １ 受圧した荷重を平行平板構造により感受し得るよう
にした荷重変換器用検出ブロックにおいて、縦方向のセ
ンタ一孔（８）を囲繞する如く４つの張出部分（３ａ〜
３ｄ）と４つの張出連結部分（９ａ〜９ｄ）を十字状に
配役し、−文字状に並ぶ２つの張出部分（３ｃ、３ｄ）
の外側から伝達された荷重を他の一文字状に並ぶ２つの
張出部分（３ａ 、３ｂ）の外側で受は止めるよう構成
すると共に、各張出部分（３ａ〜３ｄ）には縦の貫通孔
（６ａ〜５ｄ）を、また各張出連結部分（ｇａ〜９ｄ）
には横の貫通孔（６ｅ〜ｓｈ）をそれぞれ穿設して平行
平板構造（７ａ〜７ｈ）を形成したことを特徴とする荷
重変換器用検出ブロック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063434A JPS59188529A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 荷重変換器用検出ブロツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063434A JPS59188529A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 荷重変換器用検出ブロツク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188529A true JPS59188529A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0248049B2 JPH0248049B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=13229161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063434A Granted JPS59188529A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 荷重変換器用検出ブロツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188529A (ja) |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP58063434A patent/JPS59188529A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248049B2 (ja) | 1990-10-23 |
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