JPS5995433A - 多分力検出器 - Google Patents
多分力検出器Info
- Publication number
- JPS5995433A JPS5995433A JP57205448A JP20544882A JPS5995433A JP S5995433 A JPS5995433 A JP S5995433A JP 57205448 A JP57205448 A JP 57205448A JP 20544882 A JP20544882 A JP 20544882A JP S5995433 A JPS5995433 A JP S5995433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beams
- force
- gages
- force detector
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
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】
本発明はビームに作用する力のうちの所定の分力をビー
ムの表面に貼付した歪ゲージの電気抵抗変化として互い
に分離して検出する多分カ検出器忙関する。
ムの表面に貼付した歪ゲージの電気抵抗変化として互い
に分離して検出する多分カ検出器忙関する。
近年技術の急速な一進歩に伴ない船舶、車輛、航空機等
が非常に厳しい条件で使用されるようになってきている
。したがってこれら乗物に関する研究開発を進めるため
には外的要因として実際どのようなカが作用しているの
かを精密に計測することが要求される。本発明はこのよ
うな要求にそうためになされたものであって、種々の力
が作用しているカの場において特定の方向の分力のみを
他の分力−には殆んど影響されることなく、かつ剛性の
高い状態で分離計測することの可能な検出器を提供する
ことを目的とする。
が非常に厳しい条件で使用されるようになってきている
。したがってこれら乗物に関する研究開発を進めるため
には外的要因として実際どのようなカが作用しているの
かを精密に計測することが要求される。本発明はこのよ
うな要求にそうためになされたものであって、種々の力
が作用しているカの場において特定の方向の分力のみを
他の分力−には殆んど影響されることなく、かつ剛性の
高い状態で分離計測することの可能な検出器を提供する
ことを目的とする。
従来のこの種検出器は測定側のフランジと固定側の７ラ
ンジとを弾性的に接続固定するビームに歪ゲージを貼付
し、測定側フランジに作用する分力の大きさをビームの
歪によって生ずる歪ゲージの電気抵抗変化としてブリッ
ジ回路等により検出している。しかしながらこの構成で
は外力の所定方向の分力を他の分力から分離して高精度
で検出しようとすると歪ゲージの貼付位置、各ビームの
形状、寸法、材質、配置位置等に極めて厳しい条件が課
せられ、実際上分力相互の干渉による検出誤差を抑える
ことは困難であった。
ンジとを弾性的に接続固定するビームに歪ゲージを貼付
し、測定側フランジに作用する分力の大きさをビームの
歪によって生ずる歪ゲージの電気抵抗変化としてブリッ
ジ回路等により検出している。しかしながらこの構成で
は外力の所定方向の分力を他の分力から分離して高精度
で検出しようとすると歪ゲージの貼付位置、各ビームの
形状、寸法、材質、配置位置等に極めて厳しい条件が課
せられ、実際上分力相互の干渉による検出誤差を抑える
ことは困難であった。
本発明は上記する先行技術の欠点を完全に一掃する効果
を有するものであって、所定の各分力の負荷のみに対し
精密に出方を生じるゲージ貼付及びブリッジ回路に関す
る構成を開示することを要旨とするものである。
を有するものであって、所定の各分力の負荷のみに対し
精密に出方を生じるゲージ貼付及びブリッジ回路に関す
る構成を開示することを要旨とするものである。
以下図面を参照して本発明実施の内容を説明する。
一般に物体の任意の一点０に作用するカＳよびモーメン
トは第１図に示すようにＸ、Ｙ％２できるから本発明で
はこの定めにしたがって、分力８よびモーメントを表現
する。
トは第１図に示すようにＸ、Ｙ％２できるから本発明で
はこの定めにしたがって、分力８よびモーメントを表現
する。
第２図ａ、 １）は本発明の受感部の機械的構造図であ
る。図のように、厚みｔを幅Ｂより遥かに小さくした断
面矩形のビーム１１〜１４があり、厚みｔがＹ軸方向に
、幅ＢがＸ軸方向になるようにして２軸まわりに矩形状
に配設し、かつその両端をそれぞれ測定側の７ランジ１
と固定側フランジ２とに接続固定している。したがって
ビーム１１〜１４はＹ軸方向の力に対しては柔で、Ｘ軸
方向の力に対しては剛な構成となる。
る。図のように、厚みｔを幅Ｂより遥かに小さくした断
面矩形のビーム１１〜１４があり、厚みｔがＹ軸方向に
、幅ＢがＸ軸方向になるようにして２軸まわりに矩形状
に配設し、かつその両端をそれぞれ測定側の７ランジ１
と固定側フランジ２とに接続固定している。したがって
ビーム１１〜１４はＹ軸方向の力に対しては柔で、Ｘ軸
方向の力に対しては剛な構成となる。
第３ａ図、第３ｂ図、第３Ｃ図はＦｙ、 Ｍｘ 検出用
にゲージを貼付けた例を示す。
にゲージを貼付けた例を示す。
歪ゲージ１１１〜１２６ は、上記各ビーム１１〜１４
０両端に？いてＹ軸方向の表面、裏面に一対づつ貼付け
られる。この歪ゲージ１１１〜１２６は第４図に示すよ
うなＦ７ 検出用のブリッジ回路を構成するように結線
されている。したがってビーム１１〜１４及び歪ゲージ
１１１〜１２６に°より検出対象の分力？７ に対し
ては柔で他の分力Ｆ本、 Ｆｚ に対しては剛な？７
検出部が構成されることになる。
０両端に？いてＹ軸方向の表面、裏面に一対づつ貼付け
られる。この歪ゲージ１１１〜１２６は第４図に示すよ
うなＦ７ 検出用のブリッジ回路を構成するように結線
されている。したがってビーム１１〜１４及び歪ゲージ
１１１〜１２６に°より検出対象の分力？７ に対し
ては柔で他の分力Ｆ本、 Ｆｚ に対しては剛な？７
検出部が構成されることになる。
歪ゲージ１１１〜１２６ を組合せたＦｙ 検出器のブ
リッジ構成の他の側を第５図、第６図に示す。
リッジ構成の他の側を第５図、第６図に示す。
次に第３ｂ図、第３Ｃ図によれば上記ビーム１１〜１４
の中央部ににいて表、裏面に歪ゲージ２１１〜２１８
が一対づつ貼付けられる。
の中央部ににいて表、裏面に歪ゲージ２１１〜２１８
が一対づつ貼付けられる。
歪ゲージ２１１〜２１８ をブリッジに組合せた例を第
７図、第８図、第９図に示す。このブリッジ回路はＭｘ
検出器となる。
７図、第８図、第９図に示す。このブリッジ回路はＭｘ
検出器となる。
第３ａ図、第３ｂ図、第３ｄ図はＦｙ、 ＭＺ 検出器
である。図にて歪ゲージ２１１〜２１８ はビームの中
央部にて、軸に４５°の方向に貼付けられている。
である。図にて歪ゲージ２１１〜２１８ はビームの中
央部にて、軸に４５°の方向に貼付けられている。
図にて点線の図は同一ビームの裏側に貼付けられたゲー
ジの説明の為に描かれており一実線に対し９０°の位相
差がある。
ジの説明の為に描かれており一実線に対し９０°の位相
差がある。
第２図にてＭＺ のモーメントが作用すると各ビーム
１１〜１４には曲げ歪及び剪断歪を生じるが、Ｘ方向の
剛性とＹ方向の、Ｊ４Ｉｌ性が大きく異なるため、Ｍｚ
のモーメントは ＭＺ ： ＦＭＺ Ｘ Ｌ７ で求められるＦＭＺに殆んど変り、ビームに対しては剪
断応力を与える。従って、前述の歪ゲージ２１１〜２１
８ により剪断歪を取出し第１０図、第１１図、第１２
図の如きブリッジを構成すれば、ＭＺ のモーメント
検出器が構成できることになる。
１１〜１４には曲げ歪及び剪断歪を生じるが、Ｘ方向の
剛性とＹ方向の、Ｊ４Ｉｌ性が大きく異なるため、Ｍｚ
のモーメントは ＭＺ ： ＦＭＺ Ｘ Ｌ７ で求められるＦＭＺに殆んど変り、ビームに対しては剪
断応力を与える。従って、前述の歪ゲージ２１１〜２１
８ により剪断歪を取出し第１０図、第１１図、第１２
図の如きブリッジを構成すれば、ＭＺ のモーメント
検出器が構成できることになる。
第３ａ図〜第３ｄ図にて、歪ゲージ２１１〜２１８のゲ
ージとして軸方向ゲージと４５°方向ゲージをもったロ
ゼツトゲージを用いると、前記検出器はＦｙ、−ＭＸ、
ＭＺ の３分力が検出出来る３分力検出器となるこ
とは明らかである。
ージとして軸方向ゲージと４５°方向ゲージをもったロ
ゼツトゲージを用いると、前記検出器はＦｙ、−ＭＸ、
ＭＺ の３分力が検出出来る３分力検出器となるこ
とは明らかである。
またこδ検出器と９０°位相差をもった検出器Ｆｘ、
Ｍｙ を本検出器と組合せるとＦｘ、 Ｆｙ、 Ｍｘ。
Ｍｙ を本検出器と組合せるとＦｘ、 Ｆｙ、 Ｍｘ。
Ｍｙ、 Ｍｚ の５分力検出器とすることができる。
以上の様に本発明に係る多分力検出器は簡単な構造であ
るにもかかわらず、力学的に安定であり安価かつ高精度
の多分力検出器を提供することができる。
るにもかかわらず、力学的に安定であり安価かつ高精度
の多分力検出器を提供することができる。
第１図は、各軸方向に作用する分力を示す直交座標であ
る。 第２図ａ、ｂは両２ランジおよび各ビームの配列を示す
説明図である。 第３図ａ、ｂ、Ｃ，ｄは、各ビームに対する歪ゲージの
貼付状態を示す。 第４図ないし第１２図は、所要歪ゲージを単独または組
合わせて分枝を形成した計測用ブリッジ回路の例である
。 図中の主な参照符号の対応は次の通りである。 １：測定側フランジ ２：固定側７ランジ １１５−１４ ：ビーム １１１〜１２６：ビーム端正ゲージ ２１１〜２１８：ビーム中間歪ゲージ
る。 第２図ａ、ｂは両２ランジおよび各ビームの配列を示す
説明図である。 第３図ａ、ｂ、Ｃ，ｄは、各ビームに対する歪ゲージの
貼付状態を示す。 第４図ないし第１２図は、所要歪ゲージを単独または組
合わせて分枝を形成した計測用ブリッジ回路の例である
。 図中の主な参照符号の対応は次の通りである。 １：測定側フランジ ２：固定側７ランジ １１５−１４ ：ビーム １１１〜１２６：ビーム端正ゲージ ２１１〜２１８：ビーム中間歪ゲージ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌ） 物体に加わる力のうち検出対象である１分力
に対しては柔であるが、他の分力に対しては剛であるビ
ームに貼付けられた歪ゲージに？ける電気的抵抗値の変
化を検出して所望分力を計測するための１多分力検出器
に８いて、前記ビーム（１１〜１４）が、当該物体にる
ように四方に配列されること、 前記各々のビームの端部付近に直接貼付けられた歪ゲー
ジ（１１１〜１２６）に加えて、該各々のビームの中間
に歪ゲージ（２１１〜２１６）が直接貼付けられること
、 該各すの歪ゲージによって検出された出力から検出対象
以外の５分力の影響を除去するために、選ばれた前記歪
ゲージ同志を単独で ３゜あるいはこれらの直列または
直並列接続を分 ・枝とするブリッジ回路（第４図〜第
１２図〕を形成すること、 を特徴とする多分力検出器。 （２） 特許請求の範囲第１項記載の多分力検出器に
８いて、 前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、該
ビームの軸方向に沿った向きを有するもの。 （３） 特許請求の範囲第１項記載の多分力検出器に
だいて、 前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、該
ビームの軸方向に対して所定角度変位した向きを有する
もの。 （４）特許請求の範囲第１項記載の多分力検出器に３い
て、 一前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、
所定角度で組合わされているロゼツトゲージであるもの
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57205448A JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57205448A JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5995433A true JPS5995433A (ja) | 1984-06-01 |
| JPH0231812B2 JPH0231812B2 (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=16507043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57205448A Granted JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5995433A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141939A (ja) * | 1984-08-04 | 1986-02-28 | Yotaro Hatamura | 軸力センサ |
| JPS6157825A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Yotaro Hatamura | 荷重検出器 |
| JPS6417446U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
| JP2014219272A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 富士重工業株式会社 | 車輪分力検出装置 |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57205448A patent/JPS5995433A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141939A (ja) * | 1984-08-04 | 1986-02-28 | Yotaro Hatamura | 軸力センサ |
| JPH0615993B2 (ja) * | 1984-08-04 | 1994-03-02 | 洋太郎 畑村 | 軸力センサ |
| JPS6157825A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Yotaro Hatamura | 荷重検出器 |
| JPS6417446U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
| JP2014219272A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 富士重工業株式会社 | 車輪分力検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231812B2 (ja) | 1990-07-17 |
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