JPWO2009084539A1 - 荷重センサ - Google Patents
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Abstract
Description
また、受圧部に接合された受圧柱の側面に、垂直方向の荷重を検出するための歪みゲージと、水平方向の荷重を検出するための歪みゲージとを直接的に取り付け、3次元の荷重分布を検出する荷重分布センサが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
このような荷重センサにおいては、近年、検出対象の小型化や複雑な形状が選択されることに伴って、センサ自体の構成を小型化することが要請されている。また、検出される荷重に基づいて行われる制御が高度化されることに伴って、検出対象に印加される荷重を高い精度で検出することも要請されている。
また、上述したような従来の荷重センサにおいて、小型化を実現するためには、センサ板を縮小することが必要となるが、このようにセンサ板を縮小する場合には、センサ板上に形成される入出力端子と、歪み検出素子との間の距離を確保できない場合が生じ得る。この場合、配線作業等により入出力端子に加えられる応力の影響によって歪み検出素子の検出精度を劣化させることが考えられる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る荷重センサ10の構成を示す斜視図であり、図2は、実施の形態1に係る荷重センサ10の上面図(a)及び側断面図(b)である。なお、図1及び図2(b)においては、説明の便宜上、荷重センサ10が固定される検出対象としてのフレーム部材20を示している。また、図2(b)においては、後述するビス13a、13bの中央で切断した断面について示している。
実施の形態2に係る荷重センサ30は、ベース基板11が曲げ部を挟んで屈曲した形状を有する点で、ベース基板11が平板形状を有する実施の形態1に係る荷重センサ10と相違する。このように屈曲した形状を有することで、実施の形態2に係る荷重センサ30は、例えば、L字形状を有する検出対象に発生する歪みを検出可能とするものである。
図8は、本発明の実施の形態3に係る荷重センサ40の構成を示す斜視図であり、図9は、実施の形態3に係る荷重センサ40の上面図(a)及び側断面図(b)である。なお、図8及び図9(b)においては、説明の便宜上、荷重センサ40が固定される検出対象としてのフレーム部材20を示している。また、図9(b)においては、後述するビス13a、13bの中央で切断した断面について示している。
実施の形態4に係る荷重センサ60は、ベース基板31が曲げ部を有し、この曲げ部を挟んで屈曲した形状を有する点で、ベース基板11が平板形状を有する実施の形態3に係る荷重センサ40と相違する。このように屈曲した形状を有するベース基板31を備えることで、実施の形態4に係る荷重センサ60は、例えば、L字形状を有する検出対象に印加された荷重を適切に検出可能とするものである。
Claims (13)
- 検出対象に対する少なくとも2箇所の固定部を有するベース基板と、前記ベース基板の表面に設けられる歪み検出素子とを具備し、前記歪み検出素子を前記固定部の間の領域に配置したことを特徴とする荷重センサ。
- 前記ベース基板の表面に設けられ、前記歪み検出素子と共にブリッジ回路を構成する参照抵抗素子を具備し、前記参照抵抗素子を前記固定部の外側の領域に配置したことを特徴とする請求項1記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板における前記歪み検出素子が設けられる部分の幅を他の部分に比べて細幅にしたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の荷重センサ。
- 前記歪み検出素子及び参照抵抗素子を前記ベース基板にスクリーン印刷により形成したことを特徴とする請求項2記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板は、曲げ部を挟んで前記検出対象に対向する2面を有し、双方の面に前記固定部を少なくとも1つ設けたことを特徴とする請求項1記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板は、略L字形状を有することを特徴とする請求項5記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板の表面には歪み検出素子とともに入出力端子を設け、前記歪み検出素子を、前記固定部の間の領域に配置する一方、前記固定部を挟んで前記入出力端子と反対側の領域に配置したことを特徴とする請求項1記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板の表面に設けられ、前記歪み検出素子と共にブリッジ回路を構成する参照抵抗素子を具備し、前記参照抵抗素子を、前記固定部の外側の領域に配置する一方、前記固定部を挟んで前記入出力端子と反対側の領域に配置したことを特徴とする請求項7記載の荷重センサ。
- 前記歪み検出素子、入出力端子及び参照抵抗素子を前記ベース基板にスクリーン印刷により形成したことを特徴とする請求項8記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板は、曲げ部を有すると共に当該曲げ部を挟んで前記検出対象に対向する2面を有し、双方の面に前記固定部を少なくとも1つ設けると共に、一方の面の表面に前記歪み検出素子、入出力端子及び参照抵抗素子を設けたことを特徴とする請求項8記載の荷重センサ。
- 前記歪み検出素子を前記曲げ部の近傍の領域に配置する一方、前記参照抵抗素子は前記固定部を挟んで前記曲げ部と反対側の領域に配置されていることを特徴とする請求項10記載の荷重センサ。
- 前記ベース基板は、略L字形状を有することを特徴とする請求項10記載の荷重センサ。
- 前記歪み検出素子、入出力端子及び参照抵抗素子と同一の面にサーミスタを設けたことを特徴とする請求項10記載の荷重センサ。
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