KR20180096713A - Load detector - Google Patents

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KR20180096713A
KR20180096713A KR1020187020690A KR20187020690A KR20180096713A KR 20180096713 A KR20180096713 A KR 20180096713A KR 1020187020690 A KR1020187020690 A KR 1020187020690A KR 20187020690 A KR20187020690 A KR 20187020690A KR 20180096713 A KR20180096713 A KR 20180096713A
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마사야 세라
하루히코 가쿠타니
다이스케 이시모토
슈이치 구마모토
겐지 다케하라
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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    • 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

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.The load detector includes an inner ring portion for holding a shaft supporting the load, an outer ring portion which is provided so as to surround the inner ring portion and which is fastened to the mounting member by a fastening member through a plurality of mounting holes formed at intervals in the circumferential direction, And a spring portion connected to the outer ring portion at an end portion of the spring portion extending in the outward direction and a displacement detecting portion for detecting displacement of the inner ring portion caused by the load. The mounting hole has a mounting fixing portion which is a bonding surface to the outer ring portion of the fastening member. The outer ring portion is provided with a low rigidity portion between the mounting hole and the end portion of the spring portion, and the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion is lower than the bending rigidity at other portions of the outer ring portion.

Description

하중 검출기Load detector

본 발명은, 예컨대 종이, 옷감, 필름, 금속박 등의 웹(web) 또는 케이블 등의 선재의 장력을 검출하는 장력 검출기 등에 적용되는 하중 검출기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load detector applied to a tension detector for detecting the tension of a wire such as a web or a cable such as paper, cloth, film, metal foil or the like.

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.It is necessary to control the tension acting on the web in order to prevent problems such as creasing, warping, printing deviation, and the like in the winding, printing, and processing processes of webs such as paper, cloth, film and metal foil. The tension is controlled by detecting the tension acting on the web as a load acting on the web roll.

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).A load detector is used to detect the load applied to the roll. However, if the natural frequency of the load detector is low, there is a problem that the speed of the above-described processing can not be increased due to vibration caused by the conveyance of the web. For this reason, a load detector having a high natural frequency is required. For example, a load detector that increases the natural frequency of the load detector by making a cantilever with an elastic body to which a load is applied and a neutral axis with respect to a bending moment of the cantilever, (See, for example, Patent Document 1).

일본 특허 공개 평3-246433호 공보(도 2)Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-246433 (Fig. 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.In the load detector, although the natural frequency of the load detector itself can be increased, the influence of the installation of the load detector on the mounting member does not take into consideration the influence on the detection performance.

설치에 의한 영향이 큰 검출 성능으로서는, 특히, 검출 성능의 히스테리시스의 증가, 및 히스테리시스의 증가에 따른 고유 진동수의 저하를 예로 들 수 있다.Examples of the detection performance with a large influence by the installation include an increase in the hysteresis of the detection performance and a decrease in the natural frequency due to the increase in the hysteresis.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 고유 진동수가 높고, 또한 설치 부재에 대한 설치가 용이하며, 히스테리시스가 작은 하중 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a load detector having a high natural frequency, easy installation on an installation member, and a small hysteresis.

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,The load detector of the present invention comprises an inner ring portion for holding a shaft supporting a load, an outer ring portion which is provided so as to surround the inner ring portion and is fastened to the mounting member by a fastening member through a plurality of mounting holes formed at intervals in the circumferential direction, And a spring portion connected to the outer ring portion at an end portion of the spring portion extending from the inner ring portion in the radially outward direction,

상기 하중에 의해 생기는 상기 내륜부의 변위를 검출하는 변위 검출부를 구비하고,And a displacement detector for detecting a displacement of the inner ring caused by the load,

상기 설치 구멍의 주연부에는, 상기 체결 부재의 상기 외륜부에 대한 접합면인 설치 고정부를 갖는, 하중 검출기로서,A load detector having a mounting portion at a peripheral portion of the mounting hole, the mounting portion being a joint surface of the coupling member with respect to the outer ring portion,

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.The outer ring portion is provided with a low rigidity portion between the mounting hole and the end portion of the spring portion, and the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion is low as compared with the bending rigidity at other portions of the outer ring portion.

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.According to the load detector of the present invention, since the low rigidity portion is formed between the mounting hole of the outer ring portion and the end portion of the spring portion and the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion is lower than the bending rigidity of other portions of the outer ring portion, It is possible to provide a structure of a load detector having a high frequency, an easy installation, and a small hysteresis of detection performance. Therefore, the present invention exhibits a remarkable effect in further improving the detection accuracy of the load detector and expanding the application range of the detector.

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.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a mounting structure of a load detector according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II in Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a front view showing the load detector of Fig. 1; Fig.
4 is a perspective view showing the holding unit of Fig.
5 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion in Fig.
Fig. 6 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion of Fig. 3;
7 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion in Fig.
8 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion in Fig.
Fig. 9 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion in Fig. 3; Fig.
10 is an enlarged front view showing a modified example of the low rigidity portion in FIG.
Fig. 11 is a front view showing a load detector provided with a mechanism for preventing damage to the spring portion as a modification of the load detector of Fig. 1; Fig.
12 is an enlarged view showing a mechanism for preventing the spring portion of Fig. 11 from being damaged.
13 is a modification of the load detector of Fig. 1, and is a front view showing a load detector having a different spring structure.
14 is a modification of the load detector of Fig. 1, which is a front view showing a load detector having a different spring structure.
Fig. 15 is a modification of the load detector of Fig. 1, wherein the detection structure is a front view showing another load detector. Fig.
Fig. 16 is a front view showing a spacer used for installing the load detector of Fig. 1; Fig.
17 is a side view showing the installation structure of the load detector using the spacer of Fig.
Fig. 18 is a front view showing the load detector of Fig. 1 constructed of a plurality of parts. Fig.
19 is an exploded front view of the load detector of Fig. 18;
20 is a front view showing a load detector according to Embodiment 2 of the present invention.
21 is an enlarged view showing the spring portion of Fig.
22 is a front view showing a load detector according to Embodiment 3 of the present invention.
Fig. 23 is an explanatory view for explaining a bending moment acting on the load detector of Fig. 22;
Fig. 24 is an explanatory view for explaining the bending moment acting on the load detector of Fig. 22; Fig.
25 is a front view showing a load detector according to Embodiment 4 of the present invention.
26 is a front view showing a load detector according to Embodiment 5 of the present invention.

이하, 본 발명의 각 실시형태의 하중 검출기에 대해 도면에 근거하여 설명하지만, 각 도면에서 동일 또는 상당 부재, 부위에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a load detector according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and portions are denoted by the same reference numerals.

실시형태 1.Embodiment 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.Fig. 1 is a sectional view taken along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view taken along the line II-II in Fig. 1, Fig. 4 is a perspective view showing the holding unit 8 of Fig. 1. Fig.

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.1, the width direction of the load detector 5 and the Y-axis direction are the height direction of the load detector 5, and the Z-axis direction is the depth direction of the load detector 5, The same reference numerals are used. The load detected by the load detector 5 acts in the -Y direction.

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.The load detector 5 of this embodiment is fixed to the mounting member 7 and detects a load F in the Y-axis direction acting on the load detector 5 via the roll axis 3.

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.The load F acting on the load detector 5 is the resultant force of the tension T of the web 1 and the tension T is expressed by the following equation as shown in Fig.

T=(F-W)/2cosθ····(1)T = (F-W) / 2cos? (1)

여기서, θ는 도 2에 도시하는 포위각, W는 롤(2a)의 중량이며, 하중(F)을 측정함으로써, (1) 식으로부터 장력(T)을 얻을 수 있다.Here,? Is the enclosure angle shown in Fig. 2, and W is the weight of the roll 2a, and by measuring the load F, the tension T can be obtained from the equation (1).

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.Since a proportional relationship is established between the load F and the displacement and between the load F and the twist, the load F is detected by measuring the displacement or the twist generated in the component of the load detector 5 .

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.The web 1 to be detected such as paper, cloth, film, metal foil or the like is wound on the first roll 2a, the second roll 2b and the third roll 2c and transported. Bearings 4 are fitted to both ends of the roll axis 3, which is the axis of the first roll 2a. A load detector (5) provided on the mounting member (7) is mounted on each bearing (4).

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.The load detector 5 is provided with a holding unit 8 for receiving a load F in the Y axis direction from the roll axis 3 and a displacement measuring unit 8 for measuring a displacement occurring in the constituent members of the holding unit 8 by the load F And a differential transformer 9 serving as a displacement detecting section.

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.The holding unit 8 includes an inner ring portion 10 which receives the load from the roll axis 3 with the bearing 4 interposed therebetween and a fixing member 8 fixed to the mounting member 7 formed on the outer side of the inner ring portion 10 And two spring portions 12 extending in the radial direction for connecting the inner ring portion 10 and the outer ring portion 11 to each other.

내륜부(10)는, 원환상의 하중 지지부(10a)와, 이 하중 지지부(10a)로부터 X축 방향으로 연장된 코어 고정부(10b)를 갖고 있다.The inner ring portion 10 has an annular load supporting portion 10a and a core fixing portion 10b extending in the X axis direction from the load supporting portion 10a.

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.The outer ring part 11 is formed at three places at equal intervals and includes a mounting hole 11a in which a bolt or the like is mounted for fixing the mounting member 7, A low rigidity portion 11c formed between a spring end portion 12a which is a connecting portion of the outer ring portion 11 and the spring portion 12 and a differential portion 9a And has a flat-shaped measuring device fixing portion 11d. The low rigidity portion 11c is thinned in the radial direction of the outer ring portion 11 by cutting. That is, the thickness of the low rigidity portion 11c in the radial direction is smaller than the thickness of the other portion of the outer ring portion 11 in the radial direction. As a result, the low rigidity portion 11c has a low bending rigidity in the circumferential direction as compared with other portions of the outer ring portion 11. [

또한, 여기에서의 굽힘 강성은 외륜부(11)의 재질의 영률(E)과 둘레 방향의 단면 2차 모멘트(I)를 곱한 값을 의미한다.Here, the bending rigidity means a value obtained by multiplying the Young's modulus E of the material of the outer ring part 11 by the second moment of inertia I in the circumferential direction.

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.The retaining unit 8 has the inner ring portion 10 and the outer ring portion 11 connected to the spring portion 12 extending in the radial direction from the load supporting portion 10a and the first roll 2a, Since the load is applied to both the + Y direction and the -Y direction depending on the mounting method of the first roll 2b and the third roll 2c on the web 1, Axis in the X-axis direction passing through the center (A) The center of the inner ring hole 10c of the inner ring portion 10 for mounting the bearing 4 coincides with the center of load A.

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.The differential transformer 9 includes a differential transformer core 9b fixed to the core fixing portion 10b of the inner ring portion 10 and a differential transformer 9a fixed to the measuring device fixing portion 11d of the outer ring portion 11 , And measures the relative displacement of the differential transconductor 9a and the differential trans-core 9b in the Y-axis direction.

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.The load detector 5 receives the load F in the Y axis direction acting from the roll axis 3 from the load supporting portion 10a via the bearing 4 and the spring portion 12 is deflected, 10b are measured by the differential transformer 9 provided on the measuring device fixing section 11d.

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.In this load detector 5, since the displacement of the measuring device fixing portion 11d, to which the differential transconductor 9a is fixed, is smaller than the displacement of the core fixing portion 10b, the measured displacement by the differential transformer 9 is It can be regarded as the displacement in the Y-axis direction of the core fixing portion 10b.

다음에, 하중 검출기(5)의 검출 성능에 큰 영향을 미치는 히스테리시스에 대하여 설명한다.Next, the hysteresis which greatly affects the detection performance of the load detector 5 will be described.

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.The hysteresis is a phenomenon in which the detection output of the load F is different between before and after the load F. The slight deviation of the abutment surface caused by the load F is completely eliminated even after the load F is removed The main cause is not returning to the original.

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.As described above, bolts are often used to mount the load detector 5. However, if a slight deviation occurs in the joint surface of the mount fixing portion 11b at the time of load application, the joint surface of the mount fixing portion 11b Even after the load is removed due to the influence of the frictional force exerted on the hysteresis, hysteresis occurs.

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.The minute deviation occurring in the mounting fixing portion 11b is caused by a bending moment acting on the mounting fixing portion 11b due to the load F in the Y-axis direction. Therefore, in order to reduce the hysteresis, it becomes important to reduce the bending moment acting on the mounting fixing portion 11b.

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.In the load detector 5 according to the first embodiment, the load F in the Y-axis direction causes the bending moment to pass from the load supporting portion 10a to the spring fixing portion 12a through the low rigidity fixing portion 11c, The bending stiffness of the low rigidity portion 11c is smaller than that of the other portions of the outer ring portion 11 so that the low rigidity portion 11c is preferentially deformed and the bending moment acting on the mounting fixing portion 11b Can be reduced.

그 때문에, 설치 고정부(11b)의 접합면에 생기는 어긋남을 저감하여, 히스테리시스를 줄일 수 있다.Therefore, the displacement occurring on the joint surface of the mounting fixing portion 11b can be reduced, and the hysteresis can be reduced.

또한, 볼트 체결 등의 접합면의 어긋남을 저감할 수 있기 때문에, 높은 고유 진동수를 갖는 하중 검출기(5)를 제작하는 것이 가능해진다.In addition, since the displacement of the joint surface of the bolt fastening or the like can be reduced, it becomes possible to manufacture the load detector 5 having a high natural frequency.

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.The load detector 5 shown in Fig. 3 has three mounting holes 11a and is evenly arranged in the circumferential direction of the outer ring portion 11. The load detector 5 is fixed to the mounting member 7 The number and position of the mounting holes 11a do not particularly matter.

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.For example, the low rigid portion 11c is not limited to the shape shown in Fig. 5, and may be a shape shown in Figs. 6 to 10. 5 shows that the outer race portion 11 is provided with a quadrangular cutout from one of the inner circumferential side and the outer circumferential side of the outer ring portion 11 so that the outer circumferential width of the outer ring portion is made smaller and the bending rigidity is smaller than other portions of the outer ring portion. Fig. 6 is a low-rigidity portion formed by forming a round hole at the tip of the slit, and FIG. 7 is a low-rigidity portion formed by forming a circular hole at the tip of the slit. The stress concentration at the slit tip is relieved by round holes. 8 is a low-rigidity portion formed by providing a round hole in the outer ring portion 11, and it is possible to reduce the machining cost since it is only a hole machining. 9 is a low-rigidity portion formed by providing a notch in the outer ring portion 11 from the inner circumferential side and the outer circumferential side of the outer ring portion 11, and Fig. 10 is a low-rigidity portion formed by providing a plurality of slits.

또한, 저 강성부(11c)는 외륜부(11)를 Z축 방향으로 얇게 하도록 해도 좋다.Further, the low rigidity portion 11c may be made thinner in the Z-axis direction than the outer ring portion 11.

저 강성부(11c)의 둘레 방향의 굽힘 강성이 외륜부(11)의 다른 부위보다 작으면 그 수나 형상은 특별히 문제 삼지 않는다.If the bending stiffness in the circumferential direction of the low rigid portion 11c is smaller than the other portions of the outer ring portion 11, the number and shape of the low rigidity portion 11c do not particularly matter.

제작상은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 저 강성부에 대응하는 외륜부(11)의 외주의 폭을 작게 함으로써, 굽힘 강성을 효과적으로 저감할 수 있다.3, the bending rigidity can be effectively reduced by making the width of the outer periphery of the outer ring portion 11 corresponding to the low-rigidity portion small.

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.The inventor of the present invention has found that when the bending rigidity in the circumferential direction of the outer ring portion 11 of the low rigidity portion 11c is one-eighth or less of the bending rigidity of the other portion of the outer ring portion 11, It was experimentally found that the hysteresis of the liquid crystal display device was remarkably improved. For example, in the case where the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion 11c is one eighth of the bending rigidity of the other portion of the outer ring portion 11, the hysteresis is a value obtained when the low rigidity portion is not provided in the outer ring portion 11 It was about half.

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.Fig. 11 is a front view showing a load detector 5 having a stopper 13a, which is a mechanism for preventing damage to the spring portion 12, as a modified example of the load detector 5 shown in Fig. 11 is an enlarged view showing a stopper 13a.

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.The base end of the stopper 13a is fixed to the outer ring portion 11. The distal end of the stopper 13a faces the center of load A and faces the outer circumferential surface of the inner ring portion 10. A gap is formed between the distal end portion of the stopper 13a and the inner ring portion 10. [

다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.The other configuration is the same as the load detector 5 shown in Fig.

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.In the load detector 5, the load supporting portion 10a does not contact the stopper 13a at a load less than the allowable load of the load detector 5. When a load exceeding the allowable load is applied, 10a are brought into contact with the stopper 13a and the deformation of the spring portion 12 is suppressed, thereby preventing the spring portion 12 from being damaged.

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.The stopper 13a has a function of preventing damage to the spring portion 12. The material and the shape of the stopper 13a are not specified. For example, when a bolt such as a stop screw is used as the stopper 13a, And the outer circumference of the load supporting portion 10a can be easily adjusted.

도 13 및 도 14는 도 3의 하중 검출기(5)의 변형예로서, 스프링부(12)의 구조가 상이한 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.13 and 14 are front views showing a load detector 5 having a different structure of the spring portion 12 as a modification of the load detector 5 of Fig.

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.The spring portion 12 of the first embodiment has the spring portion 12 deflected by the bending moment generated by the load F in the Y axis direction, ), And the shape, the number, and the symmetry do not particularly matter if it is a structure that does not break.

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.13 has two parallel spring portions 12 connecting the outer ring portion 11 and the inner ring portion 10. The displacement behavior of the core fixing portion 10b is parallel to the load direction by the truss structure The linearity of the detection load can be improved.

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.14 has one spring portion 12 for connecting the outer ring portion 11 and the inner ring portion 10 and the spring portion 12 is biased by the load F in the Y- And the displacement of the core fixing portion 10b can be increased.

그 때문에, 검출 출력이 증가하여, 외란에 강한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.Therefore, the detection output is increased, and the load detector 5 which is strong against the disturbance can be realized.

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.Even if the direction of the load F is reversed in the positive or negative direction, the core fixing portion 10b can be reversed before and after the reversal It is possible to realize the load detector 5 having a good symmetry of load detection.

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.Since the bending moment generated in the spring end portion 12a by the load F is proportional to the distance in the X axis direction from the load center A, the spring portion 12 moves from the load center A to the X axis The warping of the spring portion 12 is increased and the displacement of the core fixing portion 10b can be increased.

그 때문에, 검출 출력이 증가하여, 외란에 강한 하중 검출기(5)를 실현할 수 있다.Therefore, the detection output is increased, and the load detector 5 which is strong against the disturbance can be realized.

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.The position and shape of the core fixing portion 10b as the displacement measurement portion are not particularly limited but the displacement caused in the core fixing portion 10b can be increased by the bending of the spring portion 12, It is preferable to provide the core fixing portion 10b and the differential trans-core 9b at positions away from the X-axis direction.

도 15는 실시형태 1에 따른 하중 검출기(5)의 다른 검출 구조를 도시하는 정면도이다.15 is a front view showing another detection structure of the load detector 5 according to the first embodiment.

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.3, the load F is detected by measuring the displacement occurring in the core fixing portion 10b by using the differential transformer 9, but in this modified example, instead of the differential transformer 9, And a torsion gauge 14 is attached to the spring portion 12 at a predetermined position. The warpage gauge 14 is a deformation detecting unit that detects the amount of deformation of the spring portion 12 deformed by the load F, that is, the amount of warpage of the spring portion 12. [ The load F is detected on the basis of the deformation amount measured by the warpage gauge 13.

다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.The other configuration is the same as the load detector 5 shown in Fig.

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.In this modification, the load F can be detected even if the displacement occurring in the inner ring portion 10 is reduced by using the warpage gauge 14 having high detection sensitivity against deformation of the spring portion 12. In other words, since the bending rigidity of the spring portion 12 can be increased, the inner ring portion 10 can be stably and firmly supported, and the load detector 5 having a high natural frequency can be realized.

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.The differential transformer 9 is also eliminated and machining of the core fixing portion 10b of the inner ring portion 10 and the measuring device fixing portion 11d of the outer ring portion 11 becomes unnecessary, It is possible to simplify the structure as compared with (5).

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.16 is a front view showing a spacer 6 used for installing the load detector 5 in Fig. 1 and Fig. 17 is a side view showing a mounting structure of the load detector 5 using the spacer 6 in Fig. to be.

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.In this example, the load detector 5 is fixed to the mounting member 7 via the case 15, with the front surface and the rear surface of the load detector 5 sandwiched by the spacer 6 shown in Fig. As a result, both end surfaces in the axial direction of the holding unit 8 are covered with the case 15. The case 15 is disposed through the clearance between the inner ring portion 10 and the spring portion 12, respectively.

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.The spacer 6 has a function of preventing the inner ring portion 10 and the spring portion 12 from contacting other members such as the mounting member 7 and the like when the load F is applied, 10 and the spring portion 12 are prevented from being disturbed by friction with other members.

또한, 스페이서(6)의 구조는 설치 상태에서 내륜부(10) 및 스프링부(12)가 다른 부재에 접촉하지 않으면, 특정되지 않는다.The structure of the spacer 6 is not specified unless the inner ring portion 10 and the spring portion 12 are in contact with other members in an installed state.

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.A case 15 covering the entire surface extending in the X axis and the Y axis of the holding unit 8 except for the portion through which the roll core 3 passes is provided in each spacer 6, and the load detector 5 is protected from dust or contact from the outside.

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.Since the spacer 6 is unnecessary when the case 15 is in contact with only the outer ring portion 11 and does not contact the inner ring portion 10 and the spring portion 12, The workability can be improved.

또한, 내륜부(10) 및 스프링부(12)의 Z축 방향의 두께를 외륜부(11)보다 작게 하여, 접촉을 방지함으로써 스페이서(6)를 필요로 하지 않아도 좋다.Further, the thickness of the inner ring portion 10 and the spring portion 12 in the Z-axis direction may be made smaller than the outer ring portion 11 to prevent the contact 6 from being required.

도 18은 도 1의 하중 검출기(5)를 복수의 부품으로 구성한 것을 도시하는 정면도이며, 도 19는 도 18의 하중 검출기(5)의 분해 정면도이다.Fig. 18 is a front view showing that the load detector 5 of Fig. 1 is composed of a plurality of parts, and Fig. 19 is an exploded front view of the load detector 5 of Fig.

도 3에 도시한 보지 유닛(8)은 단일의 부품으로 구성되어 있었지만, 이 예에서는, 복수 부품으로 구성되어 있다.The holding unit 8 shown in Fig. 3 is composed of a single part, but in this example, it is composed of a plurality of parts.

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.This load detector 5 is a part different from the inner ring part 10 and the spring part 12 in the outer ring part 11. The outer ring portion 11 and the spring portion 12 are formed so that the flat portion 12b of the spring end portion 12a and the flat portion 11f of the outer ring recess portion 11e are aligned with each other, And the like.

외륜부(11)와 스프링부(12)의 고정이 가능하면, 그 고정 방법은 특별히 문제 삼지 않는다.If the outer ring part 11 and the spring part 12 can be fixed, the fixing method is not particularly troublesome.

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.It is possible to align the spring portion 12 by providing the fitting between the side surface 12c of the spring end portion 12a and the side surface 11g of the outer ring recessed portion 11e, 12 can be determined.

단일의 부품에서는 복잡한 구조라도, 복수의 부품으로 나눔으로써 하나의 부품 당의 구조를 단순화할 수 있어서, 압출 성형이나 프레스 가공이 가능해져서 제조 비용을 삭감할 수 있다.Even a complicated structure in a single part can be achieved by simplifying the structure per one part by dividing the part into a plurality of parts, which makes it possible to perform extrusion molding and press working, thereby reducing the manufacturing cost.

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.Further, a structure in which the thickness of the inner ring portion 10 and the spring portion 12 in the Z-axis direction is smaller than that of the outer ring portion 11 can be easily manufactured by extrusion molding or the like. As a result, the spacers 6 used at the time of installation are unnecessary, thereby reducing the number of parts and improving workability. In addition, by providing the outer ring recessed portion 11e to which the spring end portion 12a is fixed to be large, the spring end portion 12a can be fixed and the low rigidity portion 11c can be provided.

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.Examples of the material of the holding unit 8 include iron-based materials such as carbon steel, high tensile steel, rolled steel, stainless steel and structural alloy steel, and plated steel using these as the base material or aluminum, magnesium, titanium, brass, Materials and alloy materials may be used.

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.Since the holding unit 8 shown in Fig. 18 is a simple shape extruded in the Z-axis direction, it is possible to perform extrusion molding. Particularly, by using an aluminum alloy, the production efficiency can be improved and the weight of the load detector 5 can be reduced have.

실시형태 2.Embodiment 2 Fig.

도 20은 본 발명의 실시형태 2에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이며, 도 21은 도 20의 스프링부(12)를 도시하는 확대도이다.Fig. 20 is a front view showing the load detector 5 according to the second embodiment of the present invention, and Fig. 21 is an enlarged view showing the spring portion 12 in Fig.

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.As shown in Fig. 20, the load detector 5 of the second embodiment includes two L-shaped spring portions 12 symmetrical with respect to a straight line in the X-axis direction passing through the center of load A have. The spring portion 12 extends outwardly in the radial direction from the outer peripheral portion of the load supporting portion 10a and is bent at a point B which is the bending point of the spring portion 12 to form an L- . A gap is formed in the radial direction of the outer race portion 11 between the spring portion 12 and the inner race inner surface 13b. The gap between the outer ring inner peripheral surface 13b of the outer ring part 11 and the surface of the spring part 12 facing the outer ring inner peripheral surface 13b is set between the outer ring part 11 and the spring part 12 There is a constant area.

다른 구성은 도 3에 도시한 하중 검출기(5)와 동일하다.The other configuration is the same as the load detector 5 shown in Fig.

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.According to the load detector 5 of this embodiment, since the bending moment generated in the spring portion 12 by the load F in the Y-axis direction is proportional to the distance in the X-axis direction from the load center A, If the distance is large, a large bending moment acts on the bending point B of the spring portion 12, and the spring portion 12 is deformed.

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.By taking the distance a in the X axis direction between the load center A and the point B as the bending point of the spring portion 12 to be large, the displacement occurring in the core fixing portion 10b increases, The detection output of the differential transformer 9 mounted on the load transducers 10a and 10b is increased and a load detector 5 which is resistant to disturbance can be obtained.

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.The spring portion 12 does not come into contact with the inner peripheral surface 13b of the outer ring at a load less than the allowable load of the load detector 5 by adjusting the size of the gap between the spring portion 12 and the inner peripheral surface 13b, When a load exceeding the allowable load is applied, the spring portion 12 is brought into contact with the inner circumferential surface 13b of the outer ring, and deformation of the spring portion 12 when a load exceeding the allowable load is applied is suppressed, It is possible to prevent the spring portion 12 from being damaged.

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.Therefore, it is unnecessary to separately provide a stopper 13a for preventing damage of the spring portion 12 shown in Fig. 12, so that the number of parts of the load detector 5 can be reduced, and the assembling workability is improved.

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.20, the outer ring inner peripheral surface 13b of the outer ring portion 11 and the surface of the spring portion 12 facing the inner ring inner peripheral surface 13b have a constant interval.

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.Therefore, when a load exceeding the allowable load is applied to the load detector 5, the contact is made in the region where the gap is constant, so that the contact area is larger than the contact of other shapes. Therefore, the contact stress is reduced, and damage to the contact portion can be suppressed.

실시형태 3.Embodiment 3:

도 22는 본 발명의 실시형태 3에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.22 is a front view showing a load detector 5 according to Embodiment 3 of the present invention.

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.The load detector 5 of the third embodiment has a structure in which the outer ring part 11 is a part different from the inner ring part 10 and the spring part 12 and has two L-shaped spring parts 12.

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.The spring portion 12 extends in the radial direction from the outer peripheral portion of the load supporting portion 10a and is bent at a point B which is a bending point of the spring portion 12 to form an L- .

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.The spring end portion 12a is provided at a position where the distance b in the X axis direction between the flat portion 12b of the spring portion 12 and the load center A is small, The holding unit 8 is formed by being fitted to the concave portion 11e and fixed with a bolt or the like.

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.Further, if the outer ring part 11 and the spring part 12 can be fixed, the fixing method is not particularly problematic. The position of the spring end 12a is determined such that the distance b between the flat portion 12b of the spring end 12a and the load center A in the X- The bending moment acting on the spring end portion 12a is reduced.

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.The load detector 5 shown in Fig. 22 includes not only the spring end portion 12a but also the outer ring recess portion 11e (not shown) by providing the outer ring recess portion 11e to which the spring end portion 12a is fixed, Has a low rigidity portion 11c.

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.A gap is formed between the outer peripheral surface 13b and the spring portion 12 in the radial direction of the outer ring portion 11 in a state where the outer ring portion 11 and the spring portion 12 are fixed. The gap has a function of preventing the spring portion 12 from being damaged by restraining the deformation of the spring portion 12 by contacting the inner circumferential surface 13b of the outer ring portion 13b when a load exceeding the allowable load is applied have. The center of the inner ring hole 10c of the inner ring portion 10 for mounting the bearing 4 coincides with the load center A. [

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.The load detector 5 of Figure 22 can increase the bending moment acting on the point B of the spring portion 12 by the load F in the Y axis direction, The bending moment acting on the spring end portion 12a can be reduced by reducing the distance b between the flat portion 12b of the spring portion 12a and the load center A in the X axis direction.

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.That is, since the warpage of the spring portion 12 is increased, the displacement occurring in the core fixing portion 10b can be increased and the displacement of the joint surface between the spring end portion 12a and the outer ring recess portion 11e can be reduced The hysteresis generated between the spring portion 12 and the mounting fixing portion 11b of the outer ring portion 11 can be reduced. In particular, when the distance b is zero, the bending moment acting on the spring end portion 12a is minimized, and the hysteresis is minimized. In addition, the displacement of the joint surface can be reduced, and the natural frequency of the load detector 5 can be increased.

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.23 and 24, which explain the bending moment acting on the spring end portion 12a, the bending moment of the outer ring recess portion 11e can be reduced by decreasing the distance b .

도 23은 X축 방향 및 Y축 방향에 따른 비임이며, 점(P)에 하중(W)이 -Y 방향으로 가해지고, 점(S)에서 완전 고정된다.Fig. 23 shows a beam along the X-axis direction and the Y-axis direction, and the load W is applied to the point P in the -Y direction, and is fixed at the point S completely.

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.Fig. 24 is a beam obtained by rotating the beam counterclockwise in the counterclockwise direction in Fig. 23, and the load W is applied to the point P in the -Y direction at the point P as shown in Fig.

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.The point P, point Q, point R and point S of the beam in FIGS. 23 and 24 respectively correspond to points D, C, B, (12a).

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.The point C is a junction of the load supporting portion 10a and the spring portion 12 and the point D is an intersection of the straight line in the Y axis direction passing through the load center A and the load supporting portion 10a. The bending moments M due to the load F of the point S according to Figs. 23 and 24 are all expressed by the following equations.

M=F(L1-L2)····(2)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.Therefore, the bending moment acting on the point S corresponding to the spring end portion 12a does not depend on the angle of the beam, and the distance L-L2 from the point P in the direction perpendicular to the load direction to the point S , And the bending moment becomes minimum when the distance L1-L2 is zero.

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.The holding unit 8 of the load detector 5 of the second embodiment shown in Fig. 20 has a complicated structure having a three-dimensional gap between the inner peripheral surface 13b of the outer ring 13 and the spring portion 12, The outer ring portion 11 and the inner ring portion 10 and the spring portion 12 constituting the holding unit 8 are simple structures in the load detector 5 of this embodiment, And the manufacturing cost can be suppressed by press working or the like.

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.When the inner ring portion 10 and the spring portion 12 are formed to have a smaller thickness in the Z axis direction than the outer ring portion 11, , The deformation of the inner ring portion 10 and the spring portion 12 is not disturbed by friction with other members, and the spacers 6 are not required.

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.The two spring portions 12 are symmetrically arranged with respect to a straight line passing through the load center A as shown in Fig. 22 in the X-axis direction. Even if the direction of the load F is reversed, The fixing portion 10b can take the same displacement behavior as before the inversion and realize the load detector 5 having a good symmetry of load detection.

실시형태 4.Embodiment 4.

도 25는 본 발명의 실시형태 4에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.25 is a front view showing a load detector 5 according to Embodiment 4 of the present invention.

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.In the load detector 5 according to the fourth embodiment, the two spring portions 12 connect the inner ring portion 10 and the outer ring portion 11 and are symmetrical with respect to a straight line passing through the load center A in the Y- Respectively.

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.The pair of spring portions 12 are bent by the bending moment due to the load F in the Y axis direction and the displacement occurring in the core fixing portion 10b is measured by the differential transformer 9 provided on the measuring device fixing portion 11d.

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.The core fixing portion 10b and the differential transformer 9 are provided on a straight line in the Y axis direction passing through the load center A which is a symmetric line of the spring portion 12. [ If the spring portion 12 is line-symmetrical with respect to a straight line in the Y-axis direction passing through the load center A, the structure and the number of the spring portions 12 do not particularly matter.

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.In the load detector 5 shown in Embodiments 1 to 3, when the spring portion 12 is deformed by the bending moment due to the load F in the Y-axis direction, the core fixing portion 10b, The linearity of the measured displacement with respect to the load is reduced as compared with the case where the displacement is a linear motion.

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.On the other hand, in the load detector 5 shown in Fig. 25, the spring portion 12 has a structure that is line-symmetric with respect to a straight line in the Y-axis direction passing through the load center A, and when the load F acts Since the core fixing portion 10b takes a linear behavior, the linearity of the measured displacement is improved and the detection accuracy of the load can be improved.

또한, 실시형태 4의 보지 유닛(8)은, 단일의 부품 구조가 아닌, 복수의 부품으로 구성되어 있어도 좋다.The holding unit 8 of the fourth embodiment may be constituted by a plurality of parts instead of a single part structure.

실시형태 5.Embodiment 5:

도 26은 본 발명의 실시형태 5에 따른 하중 검출기(5)를 도시하는 정면도이다.26 is a front view showing a load detector 5 according to Embodiment 5 of the present invention.

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.26, the outer ring part 11 is a part different from the inner ring part 10 and the spring part 12 in the load detector 5 of the fifth embodiment, And two L-shaped spring portions 12 which are point-symmetrical with respect to the center axis.

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.The spring portion 12 of the fifth embodiment has the same mechanism as that of the spring portion 12 of the third embodiment shown in Fig. 22, except that it is point-symmetrical with respect to the center of gravity A thereof.

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.When the load F in the Y axis direction acts on the load supporting portion 10a as in the load detector 5 of the fourth embodiment, The linearity of the measured displacement is better than that of the arc behavior, and the accuracy of detection of the load can be improved.

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.The spring portion 12 is formed so that the distance a in the X-axis direction between the center of gravity A and the point B of the spring portion 12 is increased and the distance B between the point B of the spring portion 12 The distance b in the X axis direction between the flat portion 12b of the spring portion 12 and the load center A is made small and the bending moment acting on the spring portion end 12a is reduced, The moment is reduced.

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.Therefore, it is possible to reduce the hysteresis caused by the displacement of the joint surface between the spring end portion 12a and the outer ring recess portion 11e after increasing the displacement occurring in the core fixing portion 10b.

또한, 스프링부 단부(12a)와 외륜 오목부(11e) 사이의 접합면의 어긋남을 저감할 수 있기 때문에, 하중 검출기(5)의 고유 진동수를 높이는 것이 가능하다.Further, since the displacement of the joint surface between the spring end portion 12a and the outer ring recessed portion 11e can be reduced, the natural frequency of the load detector 5 can be increased.

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.In addition, since the spring portions 12 of the fifth embodiment have a structure in which the spring portions 12 are point-symmetrical with respect to the load center A, even if the direction of the load F is reversed, 10b take the same displacement behavior as before the inversion, and can realize a load detector with good symmetry of load detection.

또한, 실시형태 5의 보지 유닛(8)은 단일의 부품 구조라도 좋다.Further, the holding unit 8 of Embodiment 5 may have a single part structure.

또한, 상기 각 실시형태의 하중 검출기(5)에서는, 롤(2a~2c)에 걸쳐지는 대상으로서, 웹(1)에 대하여 설명했지만, 케이블 등의 선재라도 좋다.In the load detector 5 of each of the above-described embodiments, the web 1 is described as an object wound on the rolls 2a to 2c, but may be a wire such as a cable.

또한, 웹(1)과 롤(2a~2c)의 구성은 특정되지 않으며, 예컨대, 롤(2a~2c)에 대하여, 웹(1)이 역방향으로 장착되어도 좋다.The configuration of the web 1 and the rolls 2a to 2c is not specified, and the web 1 may be mounted to the rolls 2a to 2c in the reverse direction, for example.

또한, 롤(2a)의 지지가 가능하면, 롤 축심(3)의 양단이 아니라, 편단만을 하중 검출기(5)에서 지지하고, 타단은 지지하지 않고, 자유단으로 해도 좋다.If the roll 2a can be supported, only the one end of the roll axis 3 may be supported by the load detector 5, and the other end may not be supported.

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.In addition, although the bolt as the fastening member is used for fixing the load detector 5 to the mounting member 7, this is merely an example, and a fastening member such as a screw may be used. In this case, the mounting fixing portion 11b is a portion where a force for fixing the load detector 5 to the mounting member 7 acts. Further, the warpage gauge 14 may be applied not only to the first embodiment but also to the spring portions 12 of the second to fifth embodiments.

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: 케이스The present invention relates to a differential pressure transducer and a method of controlling the same in a differential pressure transducer of a differential pressure transducer, 10a: load supporting portion, 10b: core fixing portion, 10c: inner ring hole, 11: outer ring portion, 11a: mounting hole, 11b: mounting hole, 11a: differential casing, 9b: differential transmission core, 11a and 11b and 11c and 11c and 11d and 11c and 11d and 11c and 11c and 11c and 11d and 11c and 11c and 11c and 11c and 11d, respectively, Stopper, 13b: inner circumferential surface of the outer ring, 14: warping gauge (deformation detecting section), 15:

Claims (12)

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.
An outer ring portion which is provided so as to surround the inner ring portion to hold the shaft supporting the load, and which is fastened to the mounting member by a fastening member through a plurality of mounting holes formed in a circumferential direction and spaced apart from each other in the circumferential direction; And a spring portion connected to the outer ring portion at an end portion of the extended spring portion,
And a displacement detector for detecting a displacement of the inner ring caused by the load,
A load detector having a mounting portion at a peripheral portion of the mounting hole, the mounting portion being a joint surface of the coupling member with respect to the outer ring portion,
The outer ring portion is provided with a low rigidity portion between the mounting hole and the end portion of the spring portion and the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion is lower than the bending rigidity of the other portion of the outer ring portion
Load detector.
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.
An outer ring portion which is provided so as to surround the inner ring portion to hold the shaft supporting the load, and which is fastened to the mounting member by a fastening member through a plurality of mounting holes formed in a circumferential direction and spaced apart from each other in the circumferential direction; And a spring portion connected to the outer ring portion at an end portion of the extended spring portion,
And a deformation detecting unit for detecting a deformation amount of the spring portion deformed by the load,
A load detector having a mounting portion at a peripheral portion of the mounting hole, the mounting portion being a joint surface of the coupling member with respect to the outer ring portion,
The outer ring portion is provided with a low rigidity portion between the mounting hole and the end portion of the spring portion and the bending rigidity in the circumferential direction of the low rigidity portion is lower than the bending rigidity of the other portion of the outer ring portion
Load detector.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 외륜부는 상기 스프링부 및 상기 내륜부와 다른 부품인
하중 검출기.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the outer ring part is a part different from the spring part and the inner ring part
Load detector.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 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.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The spring portions are arranged in a line symmetry with respect to a straight line passing through the center of the inner ring portion and perpendicular to the load direction
Load detector.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 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.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein each of the spring portions is arranged in a line symmetry with respect to a straight line extending in the direction of the load passing through the center of the inner ring portion
Load detector.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링부는 2개 이상 마련되고, 또한 각 상기 스프링부는 상기 내륜부의 중심에 대하여 상기 스프링부가 점대칭으로 배치되어 있는
하중 검출기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The spring portions are provided in two or more of the spring portions and the spring portions are arranged in point symmetry with respect to the center of the inner ring portion
Load detector.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 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.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the spring portion has a spring portion end connected to the outer ring portion beyond a bending point from the inner ring portion and a distance in a direction perpendicular to a straight line passing through the center of the inner ring portion, Wherein the distance to the inflection point is greater than the distance from the straight line to the end of the spring portion
Load detector.
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.
8. The method of claim 7,
There is an area in which the distance between the inner circumferential surface of the outer ring of the outer ring part and the surface of the spring part facing the inner circumferential surface of the outer ring is constant
Load detector.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
기단부가 상기 외륜부에 고정되며, 선단부가 상기 내륜부의 외주면에 간극을 거쳐서 대향하고 있는 스토퍼를 구비하고 있는
하중 검출기.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And a base end portion fixed to the outer ring portion and having a distal end portion opposed to an outer circumferential surface of the inner ring portion via a gap
Load detector.
제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 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.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the displacement detecting portion includes a differential transconductor fixed to the outer ring portion and a differential transconductor fixed to the inner ring portion and relatively displaced relative to the differential transconductor,
Load detector.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저 강성부의 직경 방향의 두께는 상기 외륜부의 다른 부위의 직경 방향의 두께와 비교하여 작은
하중 검출기.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The thickness of the low rigidity portion in the radial direction is smaller than the thickness in the radial direction of the other portion of the outer ring portion
Load detector.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 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.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Both end faces in the axial direction of the holding unit are covered with a casing,
Wherein the case is disposed through a gap between each of the inner ring portion and the spring portion
Load detector.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1599696S (en) 2017-03-21 2018-03-19
KR102300063B1 (en) * 2019-08-09 2021-09-09 한국전력공사 Breakage diagnosis device of steel reinforcement for electric pole and diagnosis method using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03246433A (en) 1990-02-23 1991-11-01 Nireco Corp Tension detector
KR20040004456A (en) * 2000-11-30 2004-01-13 에스케이에프 엔지니어링 앤 리서치 센터 비.브이. Measurement device for measuring radial and/or axial forces
JP2010054256A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Nsk Ltd Load measuring device for rolling bearing unit
US20140260684A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 H. Aaron Christmann Rotatable torque-measuring apparatus and method

Family Cites Families (18)

* 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
JP3175468B2 (en) * 1994-03-17 2001-06-11 三菱電機株式会社 Load detector and tension detector
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
JP3791358B2 (en) * 2001-06-13 2006-06-28 ティアック株式会社 Load cell with Roverval mechanism
US20040244504A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Jing Yuan Apparatus and method of belt dynamic tension measurement
EP1752304B1 (en) * 2005-08-09 2008-03-26 Seiko Epson Corporation Roll paper printer
US7240570B2 (en) * 2005-09-06 2007-07-10 The Timken Company Load-sensing bearing
KR100844713B1 (en) * 2006-11-10 2008-07-07 현대자동차주식회사 uncoiler apparatus
CN1987388B (en) * 2006-12-15 2010-05-12 中国地质大学(武汉) Follow-up detector for two dimension moving point steel cable tension and displacement
CN201003996Y (en) * 2007-02-02 2008-01-09 上海宇泽机电设备有限公司 Strain detection device
TW201024198A (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Metal Ind Res & Dev Ct Expansion axle
KR101936973B1 (en) * 2011-06-17 2019-01-09 베카에르트 빈장 스틸 코드 코., 엘티디. Spool for winding fine wire at high tension with internal flexible supports
JP2013064706A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Kazuhiro Nakamura Sensor
CN103528746B (en) * 2013-11-01 2015-09-09 哈尔滨工业大学 A kind of cross beam type elastomer for six-dimensional force sensor
CN104565298B (en) * 2014-12-29 2017-04-26 四川德恩精工科技股份有限公司 Belt pulley with manually-adjustable pitch
CN205317393U (en) * 2016-01-27 2016-06-15 东莞市辰宇电气有限公司 High accuracy tension sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03246433A (en) 1990-02-23 1991-11-01 Nireco Corp Tension detector
KR20040004456A (en) * 2000-11-30 2004-01-13 에스케이에프 엔지니어링 앤 리서치 센터 비.브이. Measurement device for measuring radial and/or axial forces
JP2010054256A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Nsk Ltd Load measuring device for rolling bearing unit
US20140260684A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 H. Aaron Christmann Rotatable torque-measuring apparatus and method

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