KR102008637B1 - 하중 검출기 - Google Patents

하중 검출기 Download PDF

Info

Publication number
KR102008637B1
KR102008637B1 KR1020187020690A KR20187020690A KR102008637B1 KR 102008637 B1 KR102008637 B1 KR 102008637B1 KR 1020187020690 A KR1020187020690 A KR 1020187020690A KR 20187020690 A KR20187020690 A KR 20187020690A KR 102008637 B1 KR102008637 B1 KR 102008637B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
spring
outer ring
ring portion
load detector
Prior art date
Application number
KR1020187020690A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180096713A (ko
Inventor
마사야 세라
하루히코 가쿠타니
다이스케 이시모토
슈이치 구마모토
겐지 다케하라
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20180096713A publication Critical patent/KR20180096713A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102008637B1 publication Critical patent/KR102008637B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)

Abstract

하중 검출기는, 하중을 지지하는 축을 보지하는 내륜부, 이 내륜부를 둘러싸서 마련되며 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성된 설치 구멍을 통하여 체결 부재에 의해 설치 부재에 체결되는 외륜부, 및 내륜부로부터 직경 외측 방향으로 연장된 스프링부 단부에서 외륜부에 접속된 스프링부로 구성된 보지 유닛과, 하중에 의해 생기는 내륜부의 변위를 검출하는 변위 검출부를 구비하고 있다. 설치 구멍의 주연부에는 체결 부재의 외륜부에 대한 접합면인 설치 고정부를 갖는다. 외륜부에는 설치 구멍과 스프링부 단부 사이에 저 강성부가 형성되어 있으며, 저 강성부의 둘레 방향의 굽힘 강성은 외륜부의 다른 부위의 굽힘 강성과 비교하여 낮다.

Description

하중 검출기
본 발명은, 예컨대 종이, 옷감, 필름, 금속박 등의 웹(web) 또는 케이블 등의 선재의 장력을 검출하는 장력 검출기 등에 적용되는 하중 검출기에 관한 것이다.
종이, 옷감, 필름, 금속박 등의 웹의 권취나 인쇄, 가공 공정에 있어서, 주름짐, 휨, 인쇄 편차 등의 문제점을 방지하기 위해, 웹에 작용하는 장력을 제어할 필요가 있다. 장력의 제어는 웹에 작용하는 장력을 웹이 감기는 롤에 작용하는 하중으로서 검출함으로써 실행된다.
롤에 작용하는 하중의 검출에는 하중 검출기가 이용되지만, 하중 검출기의 고유 진동수가 낮으면, 웹의 이송에 따른 진동에 의해, 상기 가공 공정의 고속화를 할 수 없는 문제가 있다. 그 때문에, 고유 진동수가 높은 하중 검출기가 요구되고 있으며, 예컨대, 하중이 걸리는 탄성체를 외팔보로 하고, 그 외팔보의 굽힘 모멘트에 대한 중립축을 하중의 중심과 거의 일치시킴으로써 하중 검출기의 고유 진동수를 높이는 하중 검출기가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 평3-246433호 공보(도 2)
상기 하중 검출기에서는, 하중 검출기 그 자체의 고유 진동수는 높일 수 있지만, 하중 검출기의 설치 부재에 대한 설치가 검출 성능에 미치는 영향이 고려되어 있지 않다.
설치에 의한 영향이 큰 검출 성능으로서는, 특히, 검출 성능의 히스테리시스의 증가, 및 히스테리시스의 증가에 따른 고유 진동수의 저하를 예로 들 수 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 고유 진동수가 높고, 또한 설치 부재에 대한 설치가 용이하며, 히스테리시스가 작은 하중 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하중 검출기는, 하중을 지지하는 축을 보지하는 내륜부, 이 내륜부를 둘러싸서 마련되며 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성된 설치 구멍을 통하여 체결 부재에 의해 설치 부재에 체결되는 외륜부, 및 상기 내륜부로부터 직경 외측 방향으로 연장된 스프링부 단부에서 상기 외륜부에 접속된 스프링부로 구성된 보지 유닛과,
상기 하중에 의해 생기는 상기 내륜부의 변위를 검출하는 변위 검출부를 구비하고,
상기 설치 구멍의 주연부에는, 상기 체결 부재의 상기 외륜부에 대한 접합면인 설치 고정부를 갖는, 하중 검출기로서,
상기 외륜부에는 상기 설치 구멍과 상기 스프링부 단부 사이에 저 강성부가 형성되어 있으며, 상기 저 강성부의 둘레 방향의 굽힘 강성은 상기 외륜부의 다른 부위의 굽힘 강성과 비교하여 낮다.
본 발명에 따른 하중 검출기에 의하면, 외륜부의 설치 구멍과 스프링부 단부 사이에 저 강성부가 형성되어 있으며, 저 강성부의 둘레 방향의 굽힘 강성이 외륜부의 다른 부위의 굽힘 강성과 비교하여 낮은 것에 의해, 고유 진동수가 높고, 또한 설치가 용이하며, 검출 성능의 히스테리시스가 작은 하중 검출기의 구조를 제공할 수 있기 때문에, 하중 검출기의 추가적인 검출 정밀도의 향상, 검출기의 적용 범위의 확대에 현저한 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 하중 검출기의 설치 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1을 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 화살표에서 본 단면도이다.
도 3은 도 1의 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 1의 보지 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 6은 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 7은 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 8은 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 9는 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 10은 도 3의 저 강성부의 변형예를 도시하는 확대 정면도이다.
도 11은 도 1의 하중 검출기의 변형예로서, 스프링부의 손상을 방지하는 기구를 구비한 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 12는 도 11의 스프링부의 손상을 방지하는 기구를 도시하는 확대도이다.
도 13은 도 1의 하중 검출기의 변형예로서, 스프링부의 구조가 다른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 14는 도 1의 하중 검출기의 변형예로서, 스프링부의 구조가 다른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 15는 도 1의 하중 검출기의 변형예로서, 검출 구조가 다른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 16은 도 1의 하중 검출기의 설치에 이용되는 스페이서를 도시하는 정면도이다.
도 17은 도 16의 스페이서를 이용한 하중 검출기의 설치 구성을 도시하는 측면도이다.
도 18은 복수의 부품으로 구성한 도 1의 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 19는 도 18의 하중 검출기의 분해 정면도이다.
도 20은 본 발명의 실시형태 2에 따른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 21은 도 20의 스프링부를 도시하는 확대도이다.
도 22는 본 발명의 실시형태 3에 따른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 23은 도 22의 하중 검출기에 작용하는 굽힘 모멘트를 설명하는 설명도이다.
도 24는 도 22의 하중 검출기에 작용하는 굽힘 모멘트를 설명하는 설명도이다.
도 25는 본 발명의 실시형태 4에 따른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
도 26은 본 발명의 실시형태 5에 따른 하중 검출기를 도시하는 정면도이다.
이하, 본 발명의 각 실시형태의 하중 검출기에 대해 도면에 근거하여 설명하지만, 각 도면에서 동일 또는 상당 부재, 부위에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.
실시형태 1.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 하중 검출기(5)의 설치 구성을 도시하는 도면이며, 도 2는 도 1을 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 화살표에서 본 단면도이며, 도 3은 도 1의 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이며, 도 4는 도 1의 보지 유닛(8)을 도시하는 사시도이다.
또한, 도 1의 X축 방향은 하중 검출기(5)의 폭방향, Y축 방향은 하중 검출기(5)의 높이 방향, Z축 방향은 하중 검출기(5)의 안길이 방향으로 하고, 이후의 도면에서도 동일한 부호를 이용한다. 하중 검출기(5)에서 검출하는 하중은 -Y 방향으로 작용한다.
이 실시형태의 하중 검출기(5)는 설치 부재(7)에 고정되며, 롤 축심(3)을 거쳐서 하중 검출기(5)에 작용하는 Y축 방향의 하중(F)을 검출한다.
하중 검출기(5)에 작용하는 하중(F)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 웹(1)의 장력(T)의 합력이며 장력(T)은 다음 식으로 나타난다.
T=(F-W)/2cosθ····(1)
여기서, θ는 도 2에 도시하는 포위각, W는 롤(2a)의 중량이며, 하중(F)을 측정함으로써, (1) 식으로부터 장력(T)을 얻을 수 있다.
하중(F)과 변위의 사이, 및 하중(F)과 뒤틀림의 사이에는 비례 관계가 성립하기 때문에, 하중 검출기(5)의 구성 부재에 발생하는 변위 혹은 뒤틀림을 측정함으로써 하중(F)을 검출할 수 있다.
종이, 옷감, 필름, 금속박 등의 검출 대상인 웹(1)은 제 1 롤(2a), 제 2 롤(2b), 제 3 롤(2c)에 감겨져 이송된다. 제 1 롤(2a)의 축인 롤 축심(3)의 양 단부에는 각각 베어링(4)가 끼워진다. 각 베어링(4)에는 설치 부재(7)에 설치된 하중 검출기(5)가 장착된다.
하중 검출기(5)는, 롤 축심(3)으로부터의 Y축 방향의 하중(F)을 받는 보지 유닛(8)과, 하중(F)에 의해 보지 유닛(8)의 구성 부재에 생기는 변위를 측정하는 변위 검출부인 차동 트랜스(9)를 구비하고 있다.
보지 유닛(8)은, 베어링(4)을 끼우고, 롤 축심(3)으로부터의 하중을 받는 내륜부(10)와, 이 내륜부(10)의 외측에 형성된, 설치 부재(7)에 고정되는 원환상의 외륜부(11)와, 내륜부(10)와 외륜부(11)를 연결하는 직경 방향으로 연장된 2개소의 스프링부(12)를 갖고 있다.
내륜부(10)는, 원환상의 하중 지지부(10a)와, 이 하중 지지부(10a)로부터 X축 방향으로 연장된 코어 고정부(10b)를 갖고 있다.
외륜부(11)는, 등분 간격으로 3개소에 형성되며 설치 부재(7)에 고정하기 위해서 볼트 등이 장착되는 설치 구멍(11a)과, 이 설치 구멍(11a)의 주변 1㎜~10㎜의 범위에 위치하는 설치 고정부(11b)와, 외륜부(11)와 스프링부(12)의 접속부인 스프링부 단부(12a)의 사이에 형성된 저 강성부(11c)와, 차동 트랜스(9)가 설치되는 평면 형상의 측정기 고정부(11d)를 갖고 있다. 저 강성부(11c)는 절결에 의해 외륜부(11)의 직경 방향의 두께가 얇게 되어 있다. 즉, 저 강성부(11c)의 직경 방향의 두께는 외륜부(11)의 다른 부위의 직경 방향의 두께와 비교하여 작게 되어 있다. 이에 의해, 저 강성부(11c)는 외륜부(11)의 다른 부위와 비교하여 둘레 방향의 굽힘 강성이 낮게 되어 있다.
또한, 여기에서의 굽힘 강성은 외륜부(11)의 재질의 영률(E)과 둘레 방향의 단면 2차 모멘트(I)를 곱한 값을 의미한다.
보지 유닛(8)은, 내륜부(10)와 외륜부(11)가 하중 지지부(10a)로부터 직경 방향으로 연장된 스프링부(12)로 연결되어 있으며, 제 1 롤(2a), 제 2 롤(2b) 및 제 3 롤(2c)의 웹(1)에 대한 장착 방법에 따라서는 +Y 방향과 -Y 방향의 어느 쪽으로도 하중을 받기 때문에, 코어 고정부(10b)를 제외하고, 하중(F)의 중심(A)을 통과하는 X축 방향의 직선에 대하여 선대칭 형상이다. 베어링(4)을 장착하는 내륜부(10)의 내륜 구멍(10c)의 중심은 하중 중심(A)과 일치하고 있다.
차동 트랜스(9)는, 내륜부(10)의 코어 고정부(10b)에 고정되는 차동 트랜스 코어(9b)와, 외륜부(11)의 측정기 고정부(11d)에 고정되는 차동 트랜스 코일(9a)을 갖고 있으며, 차동 트랜스 코일(9a)과 차동 트랜스 코어(9b)의 Y축 방향의 상대 변위를 측정한다.
하중 검출기(5)는, 롤 축심(3)으로부터 작용하는 Y축 방향의 하중(F)을 베어링(4)을 거쳐서 하중 지지부(10a)에서 받고, 스프링부(12)가 휨으로써 코어 고정부(10b)에 생기는 변위를 측정기 고정부(11d)에 설치된 차동 트랜스(9)로 측정한다.
이 하중 검출기(5)에서는, 차동 트랜스 코일(9a)이 고정된 측정기 고정부(11d)의 변위는 코어 고정부(10b)의 변위에 비해 미소하기 때문에, 차동 트랜스(9)에 의한 측정 변위는 코어 고정부(10b)의 Y축 방향의 변위로 간주할 수 있다.
다음에, 하중 검출기(5)의 검출 성능에 큰 영향을 미치는 히스테리시스에 대하여 설명한다.
히스테리시스는 하중(F)의 검출 출력이 하중(F)의 부하 전후에서 상이한 현상이며, 하중(F)의 부하시에 생긴 접합면의 미소한 어긋남이, 하중(F)을 제거한 후도 완전하게는 원래대로 되돌아가지 않는 것이 주요 발생 요인이다.
하중 검출기(5)의 설치는, 상술한 바와 같이, 볼트를 이용하는 경우가 많지만, 하중 부하시에 설치 고정부(11b)의 접합면에 미소한 어긋남이 생기면, 설치 고정부(11b)의 접합면에 작용하는 마찰력의 영향으로 하중을 제거한 후도 어긋남이 남아, 히스테리시스가 발생한다.
설치 고정부(11b)에 생기는 미소한 어긋남은 Y축 방향의 하중(F)에 의해 설치 고정부(11b)에 굽힘 모멘트가 작용하는 것이 원인이다. 그 때문에, 히스테리시스를 줄이려면, 설치 고정부(11b)에 작용하는 굽힘 모멘트를 작게 하는 것이 중요해진다.
실시형태 1에 따른 하중 검출기(5)에서는, Y축 방향의 하중(F)에 의해 굽힘 모멘트가 하중 지지부(10a)로부터 스프링부 단부(12a), 저 강성부(11c)를 지나 설치 고정부(11b)에 생기지만, 저 강성부(11c)의 굽힘 강성은 외륜부(11)의 다른 부위와 비교하여 작기 때문에, 저 강성부(11c)가 우선적으로 변형되어, 설치 고정부(11b)에 작용하는 굽힘 모멘트를 작게 할 수 있다.
그 때문에, 설치 고정부(11b)의 접합면에 생기는 어긋남을 저감하여, 히스테리시스를 줄일 수 있다.
또한, 볼트 체결 등의 접합면의 어긋남을 저감할 수 있기 때문에, 높은 고유 진동수를 갖는 하중 검출기(5)를 제작하는 것이 가능해진다.
도 3에 도시하는 하중 검출기(5)에서는, 설치 구멍(11a)은 3개이며, 외륜부(11)의 원주 방향으로 균등하게 배치되어 있지만, 하중 검출기(5)를 설치 부재(7)에 고정할 수 있으면, 설치 구멍(11a)의 수 및 위치는 특별히 문제 삼지 않는다.
저 강성부(11c)는, 예컨대, 도 5의 형상에 한정되지 않으며, 도 6 내지 도 10에 도시하는 형상이어도 좋다. 도 5는 외륜부(11)의 내주측 혹은 외주측의 한쪽으로부터 사각형의 절결을 외륜부(11)에 마련함으로써 외륜부의 외주의 폭을 작게 하여, 외륜부의 다른 부위보다 굽힘 강성을 작게 하고 있다. 도 6은 도 5의 절결의 일부를 원호 형상으로 한 저 강성부이며, 도 7은 슬릿의 선단에 둥근 구멍을 마련함으로써 형성되는 저 강성부이며, 슬릿 선단의 응력 집중을 둥근 구멍으로 완화하고 있다. 도 8은 외륜부(11)에 둥근 구멍을 마련함으로써 형성되는 저 강성부이며, 구멍 가공만이기 때문에, 가공 비용을 삭감할 수 있다. 도 9는 외륜부(11)의 내주측 및 외주측으로부터 외륜부(11)에 절결을 마련함으로써 형성되는 저 강성부이며, 도 10은 복수의 슬릿을 마련함으로써 형성되는 저 강성부이다.
또한, 저 강성부(11c)는 외륜부(11)를 Z축 방향으로 얇게 하도록 해도 좋다.
저 강성부(11c)의 둘레 방향의 굽힘 강성이 외륜부(11)의 다른 부위보다 작으면 그 수나 형상은 특별히 문제 삼지 않는다.
제작상은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 저 강성부에 대응하는 외륜부(11)의 외주의 폭을 작게 함으로써, 굽힘 강성을 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 본원 발명자는, 저 강성부(11c)의 외륜부(11)의 둘레 방향의 굽힘 강성이 외륜부(11)의 다른 부위의 굽힘 강성에 대하여 8분의 1 이하인 경우에, 하중 검출기(5)의 히스테리시스가 현저하게 향상하는 것을 실험적으로 얻을 수 있었다. 예컨대, 저 강성부(11c)의 둘레 방향의 굽힘 강성을 외륜부(11)의 다른 부위의 굽힘 강성의 8분의 1로 한 경우, 히스테리시스는 외륜부(11)에 저 강성부를 마련하지 않는 경우의 약 절반이 되었다.
도 11은 도 1의 하중 검출기(5)의 변형예로서, 스프링부(12)의 손상을 방지하는 기구인 스토퍼(13a)를 구비한 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이며, 도 12는 도 11의 스토퍼(13a)를 도시하는 확대도이다.
이 스토퍼(13a)는, 기단부가 외륜부(11)에 고정되어 있다. 스토퍼(13a)의 선단부는 하중 중심(A)을 지향하는 동시에 내륜부(10)의 외주면에 대향하고 있으며, 내륜부(10)와의 사이에 간극이 형성되어 있다.
다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.
이 하중 검출기(5)에서는, 하중 검출기(5)의 허용 하중 이하의 하중에서는, 하중 지지부(10a)는 스토퍼(13a)에 접촉하지 않지만, 허용 하중을 초과하는 하중이 작용했을 때에는, 하중 지지부(10a)의 외주가 스토퍼(13a)에 접촉하여, 스프링부(12)의 변형이 억제됨으로써, 스프링부(12)의 손상은 방지된다.
스프링부(12)의 손상을 방지하는 기능을 가지면, 스토퍼(13a)의 재질이나 형상은 특정하지 않지만, 예컨대, 스토퍼(13a)로서, 멈춤 나사 등의 볼트를 이용하면, 스토퍼(13a)의 선단과 하중 지지부(10a)의 외주의 간극을 용이하게 조정할 수 있다.
도 13 및 도 14는 도 3의 하중 검출기(5)의 변형예로서, 스프링부(12)의 구조가 상이한 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.
실시형태 1의 스프링부(12)는, Y축 방향의 하중(F)으로 생기는 굽힘 모멘트에 의해, 스프링부(12)가 휨으로써 검출에 필요한 변위가 내륜부(10)의 코어 고정부(10b)에 발생하며, 또한 파괴하지 않는 구조이면, 형상이나 개수, 대칭성은 특별히 문제 삼지 않는다.
도 13의 예는 외륜부(11)와 내륜부(10)를 연결하는 평행한 2개의 스프링부(12)를 갖고 있으며, 트러스 구조에 의해 코어 고정부(10b)의 변위 거동이 하중 방향과 평행에 가까워지기 때문에, 검출 하중의 선형성을 양호하게 할 수 있다.
도 14의 예는 외륜부(11)와 내륜부(10)를 연결하는 1개의 스프링부(12)를 갖고 있으며, 스프링부(12)가 Y축 방향의 하중(F)에 의해 스프링부(12)에 작용하는 굽힘 모멘트에 의해 휘기 쉬워, 코어 고정부(10b)의 변위를 증대시킬 수 있다.
그 때문에, 검출 출력이 증가하여, 외란에 강한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.
스프링부(12)를 하중 중심(A)을 통과하는 X축 방향의 직선에 대하여 선대칭인 구조로 하면, 하중(F)의 방향이 정부(正負) 반전되어도, 코어 고정부(10b)는 반전 전후에서 동일한 변위 거동을 취하기 때문에, 하중 검출의 대칭성이 양호한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.
또한, 하중(F)에 의해 스프링부 단부(12a)에 생기는 굽힘 모멘트는 하중 중심(A)으로부터의 X축 방향의 거리에 비례하기 때문에, 스프링부(12)가 하중 중심(A)으로부터 X축 방향의 거리가 커지는 위치에 있으면, 스프링부(12)의 휨이 커져, 코어 고정부(10b)의 변위를 증대시킬 수 있다.
그 때문에, 검출 출력이 증가하여, 외란에 강한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.
변위 측정 개소인 코어 고정부(10b)의 위치나 형상은 특별히 문제 삼지 않지만, 스프링부(12)의 휨에 의해 코어 고정부(10b)에 생기는 변위를 크게 할 수 있기 때문에, 스프링부 단부(12a)로부터 X축 방향으로 멀어진 위치에 코어 고정부(10b) 및 차동 트랜스 코어(9b)를 마련하는 것이 바람직하다.
도 15는 실시형태 1에 따른 하중 검출기(5)의 다른 검출 구조를 도시하는 정면도이다.
도 3의 하중 검출기(5)에서는, 코어 고정부(10b)에 생기는 변위를, 차동 트랜스(9)를 이용하여 측정함으로써 하중(F)을 검출했지만, 이 변형예에서는, 차동 트랜스(9) 대신에 스프링부(12)에 뒤틀림 게이지(14)가 부착되어 있다. 뒤틀림 게이지(14)는 하중(F)에 의해 변형되는 스프링부(12)의 변형량, 즉 스프링부(12)의 뒤틀림량을 검출하는 변형 검출부이다. 하중(F)은 뒤틀림 게이지(13)에 의해 측정된 변형량에 근거하여 검출된다.
다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.
이 변형예에서는, 스프링부(12)의 변형에 대한 검출 감도가 높은 뒤틀림 게이지(14)를 이용함으로써, 내륜부(10)에 생기는 변위를 작게 해도 하중(F)을 검출할 수 있다. 즉, 스프링부(12)의 굽힘 강성을 크게 할 수 있기 때문에, 내륜부(10)를 강고하게 안정되게 지지할 수 있으며, 또한 고유 진동수가 높은 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.
또한, 차동 트랜스(9)는 삭제되고, 또한 내륜부(10)의 코어 고정부(10b), 외륜부(11)의 측정기 고정부(11d)의 가공은 불필요해져, 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 비교하여 구조를 간단화할 수 있다.
도 16은 도 1의 하중 검출기(5)의 설치에 이용되는 스페이서(6)를 도시하는 정면도이며, 도 17은 도 16의 스페이서(6)를 이용한 하중 검출기(5)의 설치 구성을 도시하는 측면도이다.
이 예에서는, 하중 검출기(5)의 전면 및 배면을 도 16에 도시하는 스페이서(6)로 끼우고, 하중 검출기(5)를, 케이스(15)를 거쳐서 설치 부재(7)에 고정되어 있다. 이에 의해, 보지 유닛(8)의 축방향의 양 단면은 케이스(15)로 덮여 있다. 또한, 케이스(15)는 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 각각과 간극을 거쳐서 배치되어 있다.
스페이서(6)는 설치 상태에서 내륜부(10) 및 스프링부(12)가 설치 부재(7) 등의 다른 부재에 접촉하지 않는 역할을 담당하며, 하중(F)이 작용했을 때, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 변형이 다른 부재와의 마찰에 의해 방해되는 것을 방지한다.
또한, 스페이서(6)의 구조는 설치 상태에서 내륜부(10) 및 스프링부(12)가 다른 부재에 접촉하지 않으면, 특정되지 않는다.
또한, 롤 축심(3)이 통과하는 개소를 제외하고, 보지 유닛(8)의 X축과 Y축으로 뻗어나가는 면 전체를 덮는 케이스(15)가, 도 17에 도시하는 바와 같이, 각 스페이서(6)의 각각의 외측에 장착되어 있으며, 하중 검출기(5)는 외부로부터의 먼지나 접촉으로부터 보호되어 있다.
또한, 케이스(15)를 외륜부(11)에만 접촉하며, 내륜부(10) 및 스프링부(12)에 접촉하지 않는 구조로 하면, 스페이서(6)가 불필요해지므로, 부품 점수의 삭감에 의한 작업성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 Z축 방향의 두께를 외륜부(11)보다 작게 하여, 접촉을 방지함으로써 스페이서(6)를 필요로 하지 않아도 좋다.
도 18은 도 1의 하중 검출기(5)를 복수의 부품으로 구성한 것을 도시하는 정면도이며, 도 19는 도 18의 하중 검출기(5)의 분해 정면도이다.
도 3에 도시한 보지 유닛(8)은 단일의 부품으로 구성되어 있었지만, 이 예에서는, 복수 부품으로 구성되어 있다.
이 하중 검출기(5)는, 외륜부(11)가 내륜부(10) 및 스프링부(12)와 다른 부품으로 되어 있다. 외륜부(11)와 스프링부(12)는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 스프링부 단부(12a)의 평탄부(12b)와 외륜 오목부(11e)의 평탄부(11f)를 맞추고, 볼트 등으로 고정된다.
외륜부(11)와 스프링부(12)의 고정이 가능하면, 그 고정 방법은 특별히 문제 삼지 않는다.
스프링부 단부(12a)의 측면(12c)과 외륜 오목부(11e)의 측면(11g)과의 사이에 끼워맞춤을 마련함으로써, 스프링부(12)의 위치 맞춤이 가능해져, 용이하게 스프링부(12)의 고정 위치를 결정할 수 있다.
단일의 부품에서는 복잡한 구조라도, 복수의 부품으로 나눔으로써 하나의 부품 당의 구조를 단순화할 수 있어서, 압출 성형이나 프레스 가공이 가능해져서 제조 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 Z축 방향의 두께를 외륜부(11)보다 작게 한 구조를 압출 성형 등으로 용이하게 제작할 수 있다. 이에 의해, 설치시에 이용하는 스페이서(6)가 불필요해지기 때문에, 부품 점수의 삭감 및 작업성을 향상한다. 또한, 스프링부 단부(12a)가 고정되는 외륜 오목부(11e)의 폭을 크게 마련함으로써, 스프링 단부(12a)를 고정할 뿐만 아니라, 저 강성부(11c)를 구비한 구조로 할 수 있다.
보지 유닛(8)의 재질로서는, 예컨대, 탄소강, 고 장력강, 압연강, 스테인리스강, 구조용 합금강 등의 철계 재료 및 그들을 모재로 한 도금강, 혹은, 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 황동, 구리 등의 재료 및 합금 재료를 이용해도 좋다.
도 18에 도시하는 보지 유닛(8)은 Z축 방향으로 압출한 단순한 형상이기 때문에, 압출 성형이 가능하며, 특히, 알루미늄 합금을 사용함으로써 생산의 고효율화, 하중 검출기(5)의 경량화를 도모할 수 있다.
실시형태 2.
도 20은 본 발명의 실시형태 2에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이며, 도 21은 도 20의 스프링부(12)를 도시하는 확대도이다.
이 실시형태 2의 하중 검출기(5)는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 하중 중심(A)을 통과하는 X축 방향의 직선에 대하여 대칭인 2개의 L자형의 스프링부(12)를 구비하고 있다. 스프링부(12)는 하중 지지부(10a)의 외주부로부터 직경 방향의 외측으로 연장되며, 스프링부(12)의 굴곡점인 점(B)에서 굴곡되어, L자 형상을 이루며, 외륜부(11)에 연결되는 형상이다. 스프링부(12)와 외륜 내주면(13b) 사이에는, 외륜부(11)의 직경 방향으로 간극이 형성되어 있다. 이에 의해, 외륜부(11)와 스프링부(12) 사이에는, 외륜부(11)의 외륜 내주면(13b)과, 이 외륜 내주면(13b)과 대향한 스프링부(12)의 면과의 간격이 일정하게 되는 영역이 존재하고 있다.
다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.
이 실시형태의 하중 검출기(5)에 의하면, Y축 방향의 하중(F)에 의해 스프링부(12)에 생기는 굽힘 모멘트는 하중 중심(A)으로부터의 X축 방향의 거리에 비례하기 때문에, 그 거리가 크면, 스프링부(12)의 굴곡점(B)에 큰 굽힘 모멘트가 작용하여, 스프링부(12)가 변형된다.
하중 중심(A)과 스프링부(12)의 굴곡점인 점(B)의 X축 방향의 거리(a)를 크게 취함으로써, 코어 고정부(10b)에 생기는 변위가 증가하여, 코어 고정부(10b)에 장착된 차동 트랜스(9)의 검출 출력이 증대하고, 외란에 강한 하중 검출기(5)를 얻을 수 있다.
또한, 스프링부(12)와 외륜 내주면(13b)의 간극의 크기를 조정하여, 하중 검출기(5)의 허용 하중 이하의 하중에서는, 스프링부(12)가 외륜 내주면(13b)과 접촉하지 않지만, 허용 하중을 초과하는 하중이 작용했을 때에는, 스프링부(12)가 외륜 내주면(13b)에 접촉하도록 되어 있으며, 허용 하중을 초과하는 하중이 작용했을 때의 스프링부(12)의 변형이 억제되어, 스프링부(12)의 손상을 방지할 수 있다.
따라서, 도 12에 도시하는 스프링부(12)의 손상 방지용의 스토퍼(13a)를 별도 마련할 필요가 없기 때문에, 하중 검출기(5)의 부품 점수를 삭감할 수 있어서, 조립 작업성이 향상된다.
또한, 도 20에 도시하는 바와 같이, 외륜부(11)의 외륜 내주면(13b)과, 이 외륜 내주면(13b)과 대향한 스프링부(12)의 면에서 간격이 일정하게 되는 영역을 갖고 있다.
따라서, 하중 검출기(5)에 허용 하중을 초과하는 하중이 작용했을 때에, 간격이 일정해지는 영역에서 접촉하기 때문에, 다른 형상의 접촉과 비교하여 접촉 면적이 커진다. 그 때문에, 접촉 응력이 작아져, 접촉부의 손상을 억제할 수 있다.
실시형태 3.
도 22는 본 발명의 실시형태 3에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.
이 실시형태 3의 하중 검출기(5)에서는, 외륜부(11)가 내륜부(10) 및 스프링부(12)와 다른 부품이며, 2개의 L자형의 스프링부(12)를 구비한 구조이다.
스프링부(12)는 하중 지지부(10a)의 외주부로부터 직경 방향으로 연장되며, 스프링부(12)의 굴곡점인 점(B)에서 굴곡되어, L자 형상을 이루며, 외륜부(11)에 연결되는 형상이다.
스프링부 단부(12a)는 스프링부(12)의 평탄부(12b)와 하중 중심(A)과의 X축 방향의 거리(b)가 작아지는 위치에 마련되며, 스프링부 단부(12a)를 외륜 오목부(11e)에 끼우고, 볼트 등으로 고정함으로써, 보지 유닛(8)이 구성된다.
또한, 외륜부(11)와 스프링부(12)의 고정이 가능하면, 그 고정 방법은 특별히 문제 삼지 않는다. 또한, 스프링부 단부(12a)의 위치는 스프링부 단부(12a)의 평탄부(12b)와 하중 중심(A)과의 X축 방향의 거리(b)가 작은 것이 Y축 방향의 하중(F)에 의해 스프링부 단부(12a)에 작용하는 굽힘 모멘트가 작아지기 때문에 바람직하다.
또한, 도 22에 도시하는 하중 검출기(5)에서는, 스프링부 단부(12a)가 고정되는 외륜 오목부(11e)를 크게 마련함으로써, 스프링 단부(12a)를 고정할 뿐만 아니라, 외륜 오목부(11e)가 저 강성부(11c)를 구비하고 있다.
또한, 외륜부(11)와 스프링부(12)가 고정된 상태에서는, 외륜 내주면(13b)과 스프링부(12) 사이에 외륜부(11)의 직경 방향으로 간극이 생기는 구조이다. 간극은, 허용 하중을 초과하는 하중이 작용했을 때에, 스프링부(12)가 외륜 내주면(13b)에 접촉하여, 스프링부(12)의 변형을 억제함으로써, 스프링부의 손상을 방지하는 기능을 구비하고 있다. 베어링(4)을 장착하는 내륜부(10)의 내륜 구멍(10c)의 중심은 하중 중심(A)과 일치한다.
도 22의 하중 검출기(5)에 의하면, Y축 방향의 하중(F)에 의해, 스프링부(12)의 점(B)에 작용하는 굽힘 모멘트를 크게 할 수 있는 한편, 스프링부 단부(12a)의 평탄부(12b)와 하중 중심(A)과의 X축 방향의 거리(b)를 작게 함으로써, 스프링부 단부(12a)에 작용하는 굽힘 모멘트를 작게 할 수 있다.
즉, 스프링부(12)의 휨이 커짐으로써, 코어 고정부(10b)에 생기는 변위를 증대시키는 동시에, 스프링부 단부(12a)와 외륜 오목부(11e)와의 접합면의 어긋남을 작게 할 수 있어서, 스프링부(12)와 외륜부(11)의 설치 고정부(11b)와의 사이에 생기는 히스테리시스를 작게 할 수 있다. 특히, 거리(b)가 제로인 경우는, 스프링부 단부(12a)에 작용하는 굽힘 모멘트는 최소가 되어, 히스테리시스가 가장 저감된다. 또한, 접합면의 어긋남을 저감할 수 있어서, 하중 검출기(5)의 고유 진동수를 높일 수 있다.
다음에, 스프링부 단부(12a)에 작용하는 굽힘 모멘트를 설명하는, 도 23 및 도 24를 이용하여, 거리(b)를 작게 함으로써, 외륜 오목부(11e)의 굽힘 모멘트가 작아질 수 있는 것에 대하여 설명한다.
도 23은 X축 방향 및 Y축 방향에 따른 비임이며, 점(P)에 하중(W)이 -Y 방향으로 가해지고, 점(S)에서 완전 고정된다.
도 24는 도 23의 비임이 반시계방향으로 θ 회전한 비임이며, 도 23과 마찬가지로, 점(P)에 하중(W)이 -Y 방향으로 가해지고, 점(S)에서 완전 고정된다.
도 23 및 도 24의 비임의 점(P), 점(Q), 점(R), 점(S)은 각각 도 22의 점(D), 점(C), 점(B), 스프링부 단부(12a)에 상당한다.
또한, 점(C)은 하중 지지부(10a)와 스프링부(12)의 접합부, 점(D)은 하중 중심(A)을 통과하는 Y축 방향의 직선과 하중 지지부(10a)의 교점이다. 도 23 및 도 24에 따른 점(S)의 하중(F)에 의한 굽힘 모멘트(M)는 모두 다음 식으로 표현된다.
M=F(L1-L2)····(2)
따라서, 스프링부 단부(12a)에 상당하는 점(S)에 작용하는 굽힘 모멘트는 비임의 각도에 따르지 않으며, 하중 방향에 수직인 방향의 점(P)으로부터 점(S)의 거리(L1-L2)에 비례하며, 굽힘 모멘트는 거리(L1-L2)가 제로일 때 최소가 되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 20에 도시한 실시형태 2의 하중 검출기(5)의 보지 유닛(8)은 외륜 내주면(13b)과 스프링부(12) 사이에 세장형 간극을 갖고, 복잡한 구조이지만, 도 22에 도시하는 이 실시형태의 하중 검출기(5)에서는, 보지 유닛(8)을 구성하는 각각의 부품인 외륜부(11)와, 내륜부(10) 및 스프링부(12)는 단순한 구조이기 때문에, 압출 성형이나 프레스 가공 등에 의해 제조 비용을 억제할 수 있다.
또한, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 Z축 방향의 두께를 외륜부(11)보다 작은 구조로 하면, 설치 상태에서 내륜부(10) 및 스프링부(12)가 설치 부재(7) 등의 다른 부재와 접촉하지 않기 때문에, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 변형이 다른 부재와의 마찰에 의해 방해받지 않으며, 스페이서(6)가 불필요해진다.
또한, 2개의 스프링부(12)는, 도 22에 도시하는 바와 같은 하중 중심(A)을 통과하는 X축 방향의 직선에 대하여 선대칭인 구조이며, 하중(F)의 방향이 정부 반전되어도, 코어 고정부(10b)는 반전 전과 동일한 변위 거동을 취하여, 하중 검출의 대칭성이 양호한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.
실시형태 4.
도 25는 본 발명의 실시형태 4에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.
이 실시형태 4의 하중 검출기(5)에서는, 2개의 스프링부(12)는 내륜부(10)와 외륜부(11)를 연결하고 하중 중심(A)을 통과하는 Y축 방향의 직선에 대하여 선대칭으로 배치되어 있다.
Y축 방향의 하중(F)에 의한 굽힘 모멘트로 한쌍의 스프링부(12)는 휘고, 코어 고정부(10b)에 생기는 변위는 측정기 고정부(11d)에 설치된 차동 트랜스(9)에서 측정한다.
코어 고정부(10b)와 차동 트랜스(9)는 스프링부(12)의 대칭선인 하중 중심(A)을 통과하는 Y축 방향의 직선 상에 설치된다. 스프링부(12)는 하중 중심(A)을 통과하는 Y축 방향의 직선에 대하여 선대칭이면, 특별히 구조나 개수는 문제 삼지 않는다.
실시형태 1 내지 3에 나타낸 하중 검출기(5)에서는, Y축 방향의 하중(F)에 의한 굽힘 모멘트로 스프링부(12)가 변형되었을 때, 변위 측정 개소인 코어 고정부(10b)가 원호 거동을 취하기 때문에, 변위가 직선 거동의 경우와 비교하여, 하중에 대한 측정 변위의 직선성이 저하한다.
이에 반하여, 도 25에 도시한 하중 검출기(5)에서는, 스프링부(12)가, 하중 중심(A)을 통과하는 Y축 방향의 직선에 대하여 선대칭인 구조이며, 하중(F)이 작용했을 때에 코어 고정부(10b)가 직선 거동을 취하기 때문에, 측정 변위의 선형성이 좋아져, 하중의 검출 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 실시형태 4의 보지 유닛(8)은, 단일의 부품 구조가 아닌, 복수의 부품으로 구성되어 있어도 좋다.
실시형태 5.
도 26은 본 발명의 실시형태 5에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.
이 실시형태 5의 하중 검출기(5)에서는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 외륜부(11)가 내륜부(10) 및 스프링부(12)와 다른 부품으로 되어 있으며, 하중 중심(A)에 대하여 점대칭인 2개의 L자형의 스프링부(12)를 구비한 구조이다.
이 실시형태 5의 스프링부(12)는, 하중 중심(A)에 대하여 점대칭인 것을 제외하면, 도 22에 도시한 실시형태 3의 스프링부(12)와 동일한 기구를 갖는다.
이 실시형태 5의 하중 검출기(5)에 의하면, 실시형태 4의 하중 검출기(5)와 마찬가지로, 하중 지지부(10a)에 Y축 방향의 하중(F)이 작용했을 때, 코어 고정부(10b)가 직선 거동을 취하기 때문에, 원호 거동보다 측정 변위의 선형성이 좋아져, 하중의 검출 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 스프링부(12)는, 하중 중심(A)과 스프링부(12)의 점(B)과의 X축 방향의 거리(a)를 크게 취하여, 스프링부(12)의 점(B)에 작용하는 굽힘 모멘트를 크게 하는 한편, 스프링부(12)의 평탄부(12b)와 하중 중심(A) 사이의 X축 방향의 거리(b)를 작게 하여, 스프링부 단부(12a)에 작용하는 굽힘 모멘트를 저감시키고 있다.
그 때문에, 코어 고정부(10b)에 생기는 변위를 크게 한 다음, 스프링부 단부(12a)와 외륜 오목부(11e) 사이의 접합면의 어긋남에 의해 생기는 히스테리시스를 작게 할 수 있다.
또한, 스프링부 단부(12a)와 외륜 오목부(11e) 사이의 접합면의 어긋남을 저감할 수 있기 때문에, 하중 검출기(5)의 고유 진동수를 높이는 것이 가능하다.
그에 더하여, 실시형태 5의 한쌍의 스프링부(12)는, 스프링부(12)가 하중 중심(A)에 대해서 점대칭인 구조이기 때문에, 하중(F)의 방향이 정부 반전되어도, 코어 고정부(10b)는 반전 전과 동일한 변위 거동을 취하여, 하중 검출의 대칭성이 좋은 하중 검출기를 실현할 수 있다.
또한, 실시형태 5의 보지 유닛(8)은 단일의 부품 구조라도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태의 하중 검출기(5)에서는, 롤(2a~2c)에 걸쳐지는 대상으로서, 웹(1)에 대하여 설명했지만, 케이블 등의 선재라도 좋다.
또한, 웹(1)과 롤(2a~2c)의 구성은 특정되지 않으며, 예컨대, 롤(2a~2c)에 대하여, 웹(1)이 역방향으로 장착되어도 좋다.
또한, 롤(2a)의 지지가 가능하면, 롤 축심(3)의 양단이 아니라, 편단만을 하중 검출기(5)에서 지지하고, 타단은 지지하지 않고, 자유단으로 해도 좋다.
또한, 하중 검출기(5)의 설치 부재(7)에 대한 고정은 체결 부재인 볼트를 이용했지만, 이것은 일 예이며, 나사 등의 체결 부재라도 좋다. 또한, 그 경우, 설치 고정부(11b)는 하중 검출기(5)를 설치 부재(7)에 고정하기 위한 힘이 작용하는 부위이다. 나아가, 뒤틀림 게이지(14)는 실시형태 1뿐만이 아니라, 실시형태 2 내지 5의 스프링부(12)에 적용해도 좋다.
1: 웹(검출 대상), 2a, 2b, 2c: 롤, 3: 롤 축심, 4: 베어링, 5: 하중 검출기, 6: 스페이서, 7: 설치 부재, 8: 보지 유닛, 9: 차동 트랜스(변위 검출부), 9a: 차동 트랜스 코일, 9b: 차동 트랜스 코어, 10: 내륜부, 10a: 하중 지지부, 10b: 코어 고정부, 10c: 내륜 구멍, 11: 외륜부, 11a: 설치 구멍, 11b: 설치 고정부, 11c: 저 강성부, 11d: 측정기 고정부, 11e: 외륜 오목부, 11f: 평탄부, 11g: 측면, 12: 스프링부, 12a: 스프링부 단부, 12b: 평탄부, 12c: 측면, 13a: 스토퍼, 13b: 외륜 내주면, 14: 뒤틀림 게이지(변형 검출부), 15: 케이스

Claims (12)

  1. 하중을 지지하는 축을 보지하는 내륜부, 이 내륜부를 둘러싸서 마련되며 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성된 설치 구멍을 통하여 체결 부재에 의해 설치 부재에 체결되는 외륜부, 및 상기 내륜부로부터 직경 외측 방향으로 연장된 스프링부 단부에서 상기 외륜부에 접속된 스프링부로 구성된 보지 유닛과,
    상기 하중에 의해 생기는 상기 내륜부의 변위를 검출하는 변위 검출부를 구비하고,
    상기 설치 구멍의 주연부에는, 상기 체결 부재의 상기 외륜부에 대한 접합면인 설치 고정부를 갖는, 하중 검출기로서,
    상기 외륜부에는 상기 설치 구멍과 상기 스프링부 단부 사이에 저 강성부가 형성되어 있으며, 상기 저 강성부의 둘레 방향의 굽힘 강성은 상기 외륜부의 다른 부위의 굽힘 강성과 비교하여 낮은
    하중 검출기.
  2. 하중을 지지하는 축을 보지하는 내륜부, 이 내륜부를 둘러싸서 마련되며 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성된 설치 구멍을 통하여 체결 부재에 의해 설치 부재에 체결되는 외륜부, 및 상기 내륜부로부터 직경 외측 방향으로 연장된 스프링부 단부에서 상기 외륜부에 접속된 스프링부로 구성된 보지 유닛과,
    상기 하중에 의해 변형되는 상기 스프링부의 변형량을 검출하는 변형 검출부를 구비하고,
    상기 설치 구멍의 주연부에는, 상기 체결 부재의 상기 외륜부에 대한 접합면인 설치 고정부를 갖는, 하중 검출기로서,
    상기 외륜부에는 상기 설치 구멍과 상기 스프링부 단부 사이에 저 강성부가 형성되어 있으며, 상기 저 강성부의 둘레 방향의 굽힘 강성은 상기 외륜부의 다른 부위의 굽힘 강성과 비교하여 낮은
    하중 검출기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외륜부는 상기 스프링부 및 상기 내륜부와 다른 부품인
    하중 검출기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링부는 2개 이상 마련되고, 또한 각 상기 스프링부는, 상기 내륜부의 중심을 통과하며 하중 방향에 대하여 수직인 직선에 대해 선대칭으로 배치되어 있는
    하중 검출기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링부는 2개 이상 마련되고, 또한 각 상기 스프링부는, 상기 내륜부의 중심을 통과하며 하중의 방향으로 연장된 직선에 대하여 선대칭으로 배치되어 있는
    하중 검출기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링부는 2개 이상 마련되고, 또한 각 상기 스프링부는 상기 내륜부의 중심에 대하여 상기 스프링부가 점대칭으로 배치되어 있는
    하중 검출기.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링부는, 상기 내륜부로부터 굴곡점을 지나 상기 스프링부 단부가 상기 외륜부에 접속되어 있으며, 상기 내륜부의 중심을 통과하는 상기 하중의 방향의 직선에 대한 수직 방향의 거리에 있어서, 상기 직선으로부터 상기 굴곡점까지의 상기 거리가 상기 직선으로부터 상기 스프링부 단부까지의 상기 거리보다 큰
    하중 검출기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외륜부의 외륜 내주면과, 이 외륜 내주면과 대향한 상기 스프링부의 면과의 간격이 일정하게 되는 영역이 존재하는 것을 특징으로 하는
    하중 검출기.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기단부가 상기 외륜부에 고정되며, 선단부가 상기 내륜부의 외주면에 간극을 거쳐서 대향하고 있는 스토퍼를 구비하고 있는
    하중 검출기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위 검출부는, 상기 외륜부에 고정된 차동 트랜스 코일과, 상기 내륜부에 고정되며 상기 차동 트랜스 코일에 대하여 상대 변위하는 차동 트랜스 코어를 구비한 차동 트랜스인
    하중 검출기.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저 강성부의 직경 방향의 두께는 상기 외륜부의 다른 부위의 직경 방향의 두께와 비교하여 작은
    하중 검출기.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보지 유닛의 축방향의 양 단면은 케이스로 덮여 있으며,
    상기 케이스는 상기 내륜부 및 상기 스프링부의 각각과 간극을 거쳐서 배치되어 있는
    하중 검출기.
KR1020187020690A 2016-01-25 2016-08-18 하중 검출기 KR102008637B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016011745 2016-01-25
JPJP-P-2016-011745 2016-01-25
PCT/JP2016/074116 WO2017130448A1 (ja) 2016-01-25 2016-08-18 荷重検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180096713A KR20180096713A (ko) 2018-08-29
KR102008637B1 true KR102008637B1 (ko) 2019-08-07

Family

ID=59397655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187020690A KR102008637B1 (ko) 2016-01-25 2016-08-18 하중 검출기

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR102008637B1 (ko)
CN (1) CN108474701B (ko)
TW (1) TWI613139B (ko)
WO (1) WO2017130448A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210017793A (ko) * 2019-08-09 2021-02-17 한국전력공사 전주용 강선 파단 진단 장치 및 이를 사용하는 진단 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1599696S (ko) 2017-03-21 2018-03-19

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010054256A (ja) 2008-08-27 2010-03-11 Nsk Ltd 転がり軸受ユニット用荷重測定装置
US20140260684A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 H. Aaron Christmann Rotatable torque-measuring apparatus and method

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587855A (en) * 1985-02-15 1986-05-13 Shimpo Kogyo Kabushiki Kaisha Tensionmeter
JPH03246433A (ja) 1990-02-23 1991-11-01 Nireco Corp 張力検出器
JP3175468B2 (ja) * 1994-03-17 2001-06-11 三菱電機株式会社 荷重検出器および張力検出器
US5969268A (en) * 1997-07-15 1999-10-19 Mts Systems Corporation Multi-axis load cell
US6324919B1 (en) * 1998-02-04 2001-12-04 Michigan Scientific Corporation Multi-axis wheel load transducer
AU2001240009A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-17 Mts Systems Corporation Multi-axis load cell
NL1016756C2 (nl) * 2000-11-30 2002-05-31 Skf Eng & Res Centre Bv Meetelement voor het meten van radiale en/of axiale krachten op een lager.
JP3791358B2 (ja) * 2001-06-13 2006-06-28 ティアック株式会社 ロバーバル機構を有するロードセル
US20040244504A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Jing Yuan Apparatus and method of belt dynamic tension measurement
DE602006000808T2 (de) * 2005-08-09 2009-04-30 Seiko Epson Corp. Papierrollendrucker
US7240570B2 (en) * 2005-09-06 2007-07-10 The Timken Company Load-sensing bearing
KR100844713B1 (ko) * 2006-11-10 2008-07-07 현대자동차주식회사 언코일러 장치
CN1987388B (zh) * 2006-12-15 2010-05-12 中国地质大学(武汉) 二维动点钢丝绳张力和位移随动检测装置
CN201003996Y (zh) * 2007-02-02 2008-01-09 上海宇泽机电设备有限公司 张力检测装置
TW201024198A (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Metal Ind Res & Dev Ct Expansion axle
WO2012171755A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Nv Bekaert Sa Spool for winding fine wire at high tension with internal flexible supports
JP2013064706A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Kazuhiro Nakamura センサ
CN103528746B (zh) * 2013-11-01 2015-09-09 哈尔滨工业大学 一种十字梁式六维力传感器弹性体
CN104565298B (zh) * 2014-12-29 2017-04-26 四川德恩精工科技股份有限公司 一种可手动调节节距的皮带轮
CN205317393U (zh) * 2016-01-27 2016-06-15 东莞市辰宇电气有限公司 高精度张力传感器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010054256A (ja) 2008-08-27 2010-03-11 Nsk Ltd 転がり軸受ユニット用荷重測定装置
US20140260684A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 H. Aaron Christmann Rotatable torque-measuring apparatus and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210017793A (ko) * 2019-08-09 2021-02-17 한국전력공사 전주용 강선 파단 진단 장치 및 이를 사용하는 진단 방법
KR102300063B1 (ko) 2019-08-09 2021-09-09 한국전력공사 전주용 강선 파단 진단 장치 및 이를 사용하는 진단 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN108474701A (zh) 2018-08-31
TW201726532A (zh) 2017-08-01
TWI613139B (zh) 2018-02-01
CN108474701B (zh) 2020-08-07
KR20180096713A (ko) 2018-08-29
WO2017130448A1 (ja) 2017-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190100316A (ko) 토크 센서
KR102008637B1 (ko) 하중 검출기
JP3174378B2 (ja) ロードセルハウジング
EP0304226A1 (en) Web tension transducer
JP2017096445A (ja) センサ付き転がり軸受
JP6104487B1 (ja) 荷重検出器
JP2019158419A (ja) トルクセンサ
JP6504327B1 (ja) 荷重検出器
US7698963B2 (en) Force-sensing device
JP7519366B2 (ja) 2次元力センサ
JP5438964B2 (ja) 荷重センサ及び変位量センサ
KR101854024B1 (ko) 고정구
JP2022010110A (ja) トルクセンサ
JP6181886B1 (ja) 荷重検出器及び張力検出器
FI130099B (en) A sensor device for detecting deformation of pressure roll
US4199978A (en) Method and apparatus for measuring mechanical forces on machine or support elements
JP2006258202A (ja) 円すいころ軸受装置
JP5885590B2 (ja) ロードセル保護装置およびロードセル
JP7437702B2 (ja) 壁面土圧計
JP7061718B2 (ja) 荷重変換器
JP2019086335A (ja) 荷重検出装置
JP6967914B2 (ja) 荷重変換器
JP5441489B2 (ja) ロードセル
KR100283536B1 (ko) 로드셀
JP3152378U (ja) ロードセル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant