DE10224199A1

DE10224199A1 - Kraft-Messdose

Info

Publication number: DE10224199A1
Application number: DE10224199A
Authority: DE
Inventors: Teruyoshi Kobayashi; Yoshihito Fujii; Yasumasa Takahashi
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2002-12-12
Also published as: US20020178841A1; US6711960B2

Abstract

In einer Hoch-Präzisions-Kraft-Messdose von kleiner Größe ist ein kreisförmiger feststehender Bereich (22) um einen Last-Einwirkungs-Bereich (20) herum angeordnet, und der Last-Einwirkungs-Bereich (20) und der feststehende Bereich (22) sind durch eine Mehrzahl an Armen (24) miteinander verbunden. Die Arme (24), welche mit dem feststehenden Bereich (22) verbunden sind, sind nicht radial oder gerade, sondern gebogen. Daher ist eine Erstreckungsrichtung n eines verformungsempfindlichen Bereiches, in welchem ein Loch (26) ausgebildet ist, ungefähr senkrecht zu einer geraden Linie m, welche den Last-Einwirkungs-Bereich (20) und den verformungsempfindlichen Bereich miteinander verbindet. Deshalb ist es möglich, die Übertragung einer mechanischen Spannung, welche entsteht, wenn die Last auf den Last-Einwirkungs-Bereich (20) einwirkt, zum verformungsempfindlichen Bereich zu verhindern, so dass mit einem Sensor nur die Verformung detektiert wird.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraft- Messdose, und insbesondere auf eine Kraft-Messdose von kleiner Größe und hoher Präzision.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist eine Kraft-Messdose bekannt, welche so aufgebaut ist, dass sie einen Last-Einwirkungs-Bereich im Zentrum der Kraft- Messdose und einen kreisförmigen feststehenden Bereich um den Last-Einwirkungs-Bereich herum bereitstellt, wobei der Last- Einwirkungs-Bereich mit dem feststehenden Bereich mit Hilfe von Armen fest verbunden ist, und wobei Löcher in den Armen ausgebildet sind, um so einen Bereich nach Art eines Roberval-Mechanismusses zu bilden.

Fig. 3 stellt ein Beispiel einer herkömmlichen Kraft- Messdose dar. Ein Last-Einwirkungs-Bereich 1, auf welchen eine Last einwirkt, wird im Zentrum der exemplarischen Kraft- Messdose bereitgestellt. Ein kreisförmiger feststehender Bereich 2 (oder ein Rahmenbereich) ist um den Last- Einwirkungs-Bereich 1 herum gebildet, und der Last- Einwirkungs-Bereich 1 und der feststehende Bereich 2 sind durch drei symmetrische Arme 3 verbunden. Ein Lochbereich 4 ist in jedem der Arme 3 ausgebildet. An den Positionen (eines dehnbaren oder verformbaren oder biegsamen Bereiches) einer oberen und einer unteren Fläche eines jeden Arms 3, welche dem Lochbereich entsprechen, sind ein Paar von Sensoren 5 wie z. B. Dehnungsmessstreifen (insgesamt 4 Komponenten: zwei auf der oberen und zwei auf der unteren Fläche) angeordnet.

Mit solch einem Aufbau wird, wenn eine Last W auf den Last- Einwirkungs-Bereich einwirkt, eine Verformung oder Dehnung entsprechend der Last W in dem verformbaren Bereich erzeugt, und die Masse der einwirkenden Last W kann so durch Messen der Verformung mit Hilfe der beiden Sensoren 5 bestimmt werden.

Jedoch entsteht bei Einwirkung der Last W auf den Last- Einwirkungs-Bereich 1 zusätzlich zu der Verformung entsprechend der Last W, welche in dem verformungsempfindlichen Bereich entsteht, ein Messfehler der Sensoren 5 auf Grund des Einflusses einer mechanischen Spannung (tension) innerhalb der Arme 3 auf, wodurch es oft unmöglich ist, Messungen mit gewünschter Präzision zu erzielen.

Da mechanische Spannung permanent die verformbaren Bereiche verformen kann, waren bisher Messungen bzw. Einwirkungen schwerer Lasten nicht möglich.

Um diese Probleme zu lösen, schlägt z. B. das Japanische Patent Nr. 2962703 den Aufbau derart vor, dass ein biegsamer Bereich an dem oberen Abschnitt eines feststehenden Bereiches in einer Richtung angeordnet ist, welche senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung eines Armes verläuft, so dass der biegsame Bereich die mechanische Spannung kompensiert.

Fig. 4 stellt eine Kraft-Messdose mit solch einem Aufbau dar. Ein kreisförmiger feststehender Bereich (ein Rahmenbereich) 13 ist um einen zylindrischen Last- Einwirkungs-Bereich 12 herum gebildet, und radiale Arme 14 verbinden den Last-Einwirkungs-Bereich 12 mit dem feststehenden Bereich 13. Ein Ende eines jeden Armes 14 ist direkt mit dem Last-Einwirkungs-Bereich 12 und das andere Ende eines jeden Armes 14 ist jeweils durch flexible Bereiche 15, welche auf dem feststehenden Bereich 13 bereitgestellt sind, mit dem Last-Einwirkungs-Bereich 12 verbunden. Jeder der flexiblen Bereiche 15 ist auf dem feststehenden Bereich 13 in einem rechten Winkel zu einem jeden Arm 14 angeordnet, und jeder flexible Bereich 15 ist durch untere Abschnitte an beiden Enden eines jeden flexiblen Bereiches 15 mit dem feststehenden Bereich 13 verbunden.

Ein Lochbereich 16 ist in jedem der Arme 14 gebildet, und Sensoren 17 sind in jedem der oberen und unteren Abschnitte des Lochbereiches 16 eingefügt.

Durch Verbinden der Arme 14 mit dem feststehenden Bereich 13 mit Hilfe der flexiblen Bereiche 15, wie oben beschrieben, wird mechanische Spannung, welche erzeugt wird, wenn eine Last einwirkt, durch Deformation der flexiblen Bereiche 15 kompensiert, und die Sensoren 17 können nur die Verformung detektieren, welche auf Grund der Last entsteht.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Aufbau gab es jedoch das Problem, dass die Höhe der gesamten Kraft-Messdose zunahm, da der flexible Bereich 15 am oberen Abschnitt des feststehenden Bereiches 13 angeordnet ist, und der Arm 14 an dem flexiblen Bereich 15 befestigt ist.

Weiterhin ist es vom Standpunkt der Miniaturisierung der Kraft-Messdose notwendig, die radialen Arme 14, welche sich von dem Last-Einwirkungs-Bereich 13 erstrecken, zu kürzen, und deshalb war es schwierig, die Präzision solcher Kraft- Messdosen zu erhöhen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Kraft- Messdose bereitzustellen, welche eine geringe Höhe aufweist, sowie klein und von hoher Präzision ist.

Gemäß eines ersten Aspektes umfasst eine Kraft-Messdose gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Komponenten: einen feststehenden Bereich; einen Last-Einwirkungs-Bereich, auf welchen eine Last einwirkt bzw. an welchem eine Last anliegt; einen Armbereich, welcher den feststehenden Bereich mit dem Last-Einwirkungs-Bereich verbindet, und welcher einen verformbaren Bereich aufweist, welcher sich entsprechend der Last verformt, wenn eine Last auf den Last-Einwirkungs- Bereich einwirkt; und einen Detektor-Bereich zur Ermittlung der in diesem für Verformungen empfindlichen Bereich auftretenden Verformung. Innerhalb einer solchen Anordnung, in welcher eine Erstreckungsrichtung des verformungsempfindlichen Bereiches einen spezifischen Winkel mit einer Geraden bildet, welche das Zentrum des Last- Einwirkungs-Bereiches mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet, ist es möglich, dass die Übertragung einer mechanischen Spannung, welche entsteht, wenn eine Last auf den Last-Einwirkungs-Bereich einwirkt, zum verformungsempfindlichen Bereich unterbunden wird, und dass die Linearität zwischen der zu messenden Last und der Verformung durch Steuern eines Fehlers, welcher auf Grund der mechanischen Spannung entstehen kann, gewährleistet wird. In der vorliegenden Erfindung kann die Höhe der Kraft- Messdose reduziert werden, da es nicht notwendig ist, einen flexiblen Bereich am oberen Abschnitt des feststehenden Bereiches zu installieren.

Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der verformungsempfindliche Bereich in solch einer Weise, dass der verformungsempfindliche Bereich im wesentlichen rechtwinklig zu der Geraden ist, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs-Bereiches mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet. Die maximale Unterdrückung der mechanischen Spannung, welche entsteht, wenn eine Last auf den Last-Einwirkungs-Bereich einwirkt und zum verformungsempfindlichen Bereich übertragen wird, wird erreicht, wenn die Erstreckungsrichtung des verformungsempfindlichen Bereiches in einem rechten Winkel zu der Geraden steht, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs- Bereiches mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Stift bereitgestellt, welcher in ein Loch einführbar ist, welches sich durch eine Seitenfläche des feststehenden Bereiches hindurch erstreckt, und im wesentlichen zum Armbereich oder zum Last-Einwirkungs-Bereich hin in einer Richtung der Lasteinwirkung verläuft. Wenn der Stift in das Loch eingeführt ist, kann ein Brechen des Armbereiches durch Überbelastung vermieden werden. Mit anderen Worten, der Stift, welcher als eine Art Balken fungiert, unterdrückt die Biegung des Armbereiches in einer Einwirkrichtung zur Zeit der Lasteinwirkung auf weniger als einen vorgegebenen Wert. Die maximal zulässige Biegung des Armbereiches wird durch den Durchmesser des Stiftes bestimmt.

Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden Ausführungsformen besser verständlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kraft- Messdose gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Kraft- Messdose gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Kraft-Messdose.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen herkömmlichen Kraft-Messdose.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Kraft-Messdose gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein kreisförmiger feststehender Bereich 22 ist um einen zylindrischen Last-Einwirkungs- Bereich 20 herum angeordnet, und zwei Arme 24 verbinden den Last-Einwirkungs-Bereich 20 mit dem feststehenden Bereich 22. Die zwei Arme 24 sind mit dem feststehenden Bereich 22 nicht in einer herkömmlichen Weise verbunden, wonach die zwei Arme 24 sich von dem Last-Einwirkungs-Bereich 20 in einer Geraden erstrecken, sondern sie sind mit dem feststehenden Bereich 22 eher so verbunden, dass die zwei Arme 24 zusammen eine S-förmige Gestalt aufweisen.

Insbesondere ist jeder der Arme 24 U-förmig ausgebildet, und ein Ende jedes Arms 24 ist mit dem Last-Einwirkungs-Bereich 20 verbunden, während das andere Ende mit dem feststehenden Bereich 22 verbunden ist. Die zwei Arme 24 sind derart mit dem Last-Einwirkungs-Bereich 20 und dem festen Bereich 22 verbunden, so dass sie zusammen ein S bilden, wobei der feststehende Bereich 22 mit beiden äußeren Enden des S, und der Last-Einwirkungs-Bereich 20 mit dem Zentrum des S verbunden ist. Zwei miteinander verbundene Löcher 26 sind jeweils in den Armen 24 bereitgestellt, wodurch ein Roberval- Mechanismus (ein verformungsempfindlicher Bereich) gebildet ist. An den Verformungsbereichen sind zwei Sensoren 28 (vier pro Arm 24) bereitgestellt, welche auf einer oberen und einer unteren Fläche eines jeden Armes 24 angeordnet sind, und entsprechen jeweils den Löchern 26.

Weiterhin sind durch den feststehenden Bereich 22 und die Arme 24 hindurch Löcher 31 bereitgestellt. Durch Einfügen von Stiften mit besonderer Gestalt in ein Loch 31 kann die Verformung der Arme 24 bei Lasteinwirkung reguliert werden, wodurch die Arme 24 vor dem Brechen geschützt werden.

Insbesondere erstrecken sich die Löcher 31 durch eine Seitenfläche des feststehenden Bereiches 22, unter ungefähr rechten Winkeln zu einer Lasteinwirkungsrichtung, und verlaufen bis in die Arme 24. Es ist möglich, einen Balken in einer Richtung bereitzustellen, welche ungefähr rechtwinklig zu der Lasteinwirkungsrichtung ist, und zwar durch Einfügen eines Stiftes 32 in das Loch 31. Der Balken reguliert das Ausmass der Verformung (Ausmass der Biegung) der Arme 24 zur Zeit der Lasteinwirkung. Zum Beispiel ist der Stift in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, wenn der Durchmesser der Löcher 31 4 mm beträgt, zusammengesetzt aus einem Abschnitt mit einem Durchmesser von 4 mm und einem Abschnitt mit einem Durchmesser von 3,8 mm, wobei der Abschnitt mit einem Durchmesser von 4 mm in den feststehenden Bereich 22, und der Abschnitt mit einem Durchmesser von 3,8 mm in den Arm 24 eingefügt wird, und es ist möglich, das Ausmass der Verformung des Armes 24 auf 0,1 mm oder weniger innerhalb des Toleranzbereiches des Stiftdurchmessers zu regulieren.

Da die Arme 24 gebogen sind und den Last-Einwirkungs-Bereich 20 mit dem feststehenden Bereich 22 verbinden, bildet, wie oben beschrieben, eine Erstreckungsrichtung n des verformungsempfindlichen Bereiches, insbesondere eine Richtung n, die durch das Bilden eines Paares von Sensoren 28 hervorgerufen wird, einen Winkel, und zwar in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einen rechten Winkel, mit einer Geraden m, welche das Zentrum des Last- Einwirkungs-Bereiches 20 mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet. Deshalb wird, wenn der Arm 24 in einen Bereich a, welcher sich von dem Last-Einwirkungs-Bereich 20 erstreckt, und in einen Bereich b aufgeteilt ist, welcher mit dem feststehenden Bereich verbunden ist, und wenn eine Last auf den Last-Einwirkungs- Bereich 20 einwirkt, mechanische Spannung durch Rotation des Bereiches a (Rotation um die Achse des Last-Einwirkungs- Bereiches 20) kompensiert, wodurch der Bereich b, welcher dem verformungsempfindlichen Bereich entspricht, nicht beeinflusst wird. Deshalb ist es bei Lasteinwirkung auf den Last-Einwirkungs-Bereich 20 möglich, die Verformung entsprechend der Last mit den Sensoren 28 ohne Einfluss durch die mechanische Spannung zu detektieren.

Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform, im Gegensatz zu herkömmlichen Kraft-Messdosen, die Höhe der Kraft-Messdose gering gehalten werden, da es nicht notwendig ist, einen flexiblen Bereich auf einer oberen Fläche des feststehenden Bereiches 22 anzuordnen, um so mechanische Spannung zu kompensieren, und da der Last-Einwirkungs-Bereich 20 und die Arme 24 in dem kreisförmigen feststehenden Bereich 22 gebildet werden können.

Da der Abstand zwischen dem verformungsempfindlichen Bereich und dem feststehenden Bereich 22, welcher dem verformungsempfindlichen Bereich 20 gegenübersteht, relativ kurz und die Gerade m ungefähr rechtwinklig zu Gerade n ist, und zwar selbst in einem Beispielfall, in dem ein Öffnungsbereich 30 im feststehenden Bereich 22 ausgebildet ist, und da das Loch 26 durch Schneiden mit einem Fräser beginnend bei dem Öffnungsbereich 30 gebildet ist, können in der vorliegenden Ausführungsform weiterhin Löcher unter Benutzung eines Fräsers mit einer kurzen Schneidkante gebildet werden, d. h. es kann auf diesem Wege leicht eine Mehrzahl an Löchern 26 gebildet werden. Im allgemeinen ist die Verformungs-detektierende Empfindlichkeit des Roberval- Mechanismusses abhängig von einer Länge des Loches 26, welches in dem Arm 24 ausgebildet ist (eine Länge in Erstreckungsrichtung des Armes 24). Da die vorliegende Ausführungsform die Bildung einer Mehrzahl an Löchern 26 vereinfacht, wird somit eine weitere Erhöhung der Empfindlichkeit der zu messenden Verformung ermöglicht.

Es sollte außerdem festgestellt werden, das mit der Konfiguration dieser Ausführungsform, im Gegensatz zu der herkömmlichen Kraft-Messdose dargestellt in Fig. 3, da der Einfluss der mechanischen Spannung wie oben beschrieben gesteuert wird, eine permanente Verformung auf Grund von mechanischer Spannung verhindert wird. Deshalb bestätigt der Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass die maximale Last das 1,5-fache der Last einer herkömmlichen Kraft-Messdose vergleichbar mit der Kraft-Messdose aus Fig. 3 betragen kann.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Kraft-Messdose gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist ein kreisförmiger feststehender Bereich 22 um einen zylindrischen Last- Einwirkungs-Bereich 20 herum angeordnet, und drei Arme oder Armbereiche 24 verbinden den Last-Einwirkungs-Bereich 20 mit dem feststehenden Bereich 22. Im Gegensatz zu den herkömmlichen in Fig. 3 oder Fig. 4 dargestellten Kraft- Messdosen erstrecken sich die drei Arme 24, welche mit dem feststehenden Bereich 22 verbunden sind, nicht in einer Geraden von dem Last-Einwirkungs-Bereich 20, sondern ein jeder Arm ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, gebogen. Insbesondere ist, mit Bezug auf die Figur, das eine Ende jedes Arms 24 mit dem feststehenden Bereich 22 und das andere Ende mit dem Last-Einwirkungs-Bereich 20 verbunden. Die drei Arme 24 verbinden den Last-Einwirkungs-Bereich 20 mit dem feststehenden Bereich 22 jeweils an Stellungen dreifacher Symmetrie des Last-Einwirkungs-Bereiches 20. Ein Loch 26 ist in jedem der Arme 24 ausgebildet, wodurch ein verformungsempfindlicher Bereich gebildet wird. Weiterhin kann durch Einfügen eines Stiftes 32 in ein Loch 31, welches in dem feststehenden Bereich 22 und dem Arm 24 ausgebildet ist, das Ausmass der Verformung des Armes 24 bei Lasteinwirkung eingeschränkt werden. Daher sind auch in dieser Ausführungsform die Gerade m, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs-Bereiches 20 mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet, und die Erstreckungsrichtung n des verformungsempfindlichen Bereiches nicht kolinear, sondern bilden einen Winkel zueinander. In Fig. 2 sind die Gerade m und die Gerade n ungefähr rechtwinklig zueinander. Deshalb wird bei Lasteinwirkung auf den Last-Einwirkungs-Bereich 20 eine mechanische Spannung durch Rotieren eines Bereiches a, welcher sich von dem Last- Einwirkungs-Bereich 20 erstreckt, kompensiert. Die mechanische Spannung wird nicht zu einem Bereich b übertragen, welcher den verformungsempfindlichen Bereich aufweist, so dass in dem Bereich b nur Verformung entsteht. Die Verformung kann durch Sensoren 28 detektiert werden.

Außerdem kann in dieser Ausführungsform, im Gegensatz zu den herkömmlichen Kraft-Messdosen, die Höhe der Kraft-Messdose gering gehalten werden, da es nicht notwendig ist, einen flexiblen Bereich auf einer oberen Fläche des feststehenden Bereiches 22 anzuordnen, um so mechanische Spannung zu kompensieren, und da der Last-Einwirkungs-Bereich 20 und die Arme 24 in dem kreisförmigen feststehenden Bereich 22 ausgebildet werden können.

Da ein Abstand zwischen dem verformungsempfindlichen Bereich und dem feststehenden Bereich 22, welcher dem verformungsempfindlichen Bereich gegenübersteht, relativ kurz ist und die Gerade m ungefähr senkrecht auf der Geraden n steht, kann ausserdem eine Mehrzahl an Löchern 26 leicht unter Zuhilfenahme eines Fräsers mit einer kurzen Schneidkante gebildet werden, da ein Öffnungsbereich 30 in dem feststehenden Bereich 22 ausgebildet ist, und das Loch 26 vom Öffnungsbereich 30 ausgehend gebildet wird.

Obwohl die dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf die benutzten die Ausführungsformen erläuternden Beispiele, und es sind Variationen möglich. Und obwohl erläutert wurde, dass ein Loch 26, welches durch Verbinden zweier Löcher gebildet wird, in Arm 24 bereitgestellt ist, ist es z. B. außerdem möglich, ein einzelnes Loch oder drei oder mehrere Löcher zu bilden. Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausbildung einer größeren Anzahl an Löchern einfacher als herkömmlicherweise, da der verformungsempfindliche Bereich des Armes 24 dem feststehenden Bereich 22 gegenübersteht.

Obwohl in der obigen Ausführungsform die Gerade m, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs-Bereiches 20 mit dem Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches verbindet, ungefähr in einem rechten Winkel zu der Erstreckungsrichtung n (Richtung, die durch das Bilden eines Paares von Sensoren 28 hervorgerufen wird) des verformungsempfindlichen Bereiches steht, ist die vorliegenden Erfindung nicht beschränkt auf solch einen Aufbau und beinhaltet auch andere Konfigurationen, worin die Gerade m und die Gerade n nicht kolinear sind. Falls der Winkel zwischen den Geraden m und n klein ist, wird jedoch der Einfluss der mechanischen Spannung auf den verformungsempfindlichen Bereich signifikant. Deshalb wird ein Winkel von wenigstens 45 Grad bevorzugt, um den Einfluss der mechanischen Spannung zu begrenzen.

Weiterhin ist es möglich, einen feststehenden Bereich, welcher nicht kreisförmig, sondern quadratisch ist, auszubilden, obwohl im Beispiel dieser Ausführungsform der feststehende Bereich 22 um den Last-Einwirkungs-Bereich 20 herum kreisförmig angeordnet ist.

Weiterhin wurde diese Ausführungsform für einen Fall dargestellt, worin das Loch 31 sich durch den Arm 24 erstreckt, aber es ist auch ein Aufbau möglich, worin das Loch 31 sich in den Last-Einwirkungs-Bereich 20 erstreckt, wobei der Stift 32 in das Loch 31 einfügbar ist. Mit solch einem Aufbau kann die Verformung des Armes 24 durch Steuerung der Verformung des Last-Einwirkungs-Bereiches 20 in Richtung der Lasteinwirkung gesteuert werden.

Der Stift 32 wird in dieser Ausführungsform in eine in Fig. 1 oder Fig. 2 dargestellten Kraft-Messdose eingefügt, jedoch ist es auch möglich, um den Arm 24 vor dem Brechen zu schützen, dass ein Loch, welches durch eine Seitenfläche des feststehenden Bereiches hindurch gebildet ist, bei einer wie in Fig. 3 oder 4 dargestellten Art von Kraft-Messdose bereitgestellt werden kann, wobei der Stift 32 eingeführt wird, um so eine Überbelastung der Kraft-Messdose zu verhindern.

Wie oben erläutert, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Kraft-Messdose zu erzielen, welche klein und sehr präzise ist.

Claims

1. Kraft-Messdose, umfassend:
einen feststehenden Bereich (22);
einen Last-Einwirkungs-Bereich (20), auf welchen eine Last einwirkbar ist; einen Armbereich (24), welcher dazu dient, den feststehenden Bereich (22) mit dem Last-Einwirkungs- Bereich (20) zu verbinden, und welcher einen verformbaren Bereich aufweist, welcher sich bei Anlegen einer Last an den Last-Einwirkungs-Bereich (20) entsprechend dieser Last verformt; und
einen Verformungs-Detektorbereich zur Ermittlung der in diesem für Verformungen empfindlichen Bereich auftretenden Verformung, wobei sich der für Verformungen empfindliche Bereich dann in solch einer Weise erstreckt, dass der verformungsempfindliche Bereich einen vorbestimmten Winkel mit einer Geraden bildet, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs-Bereiches (20) und das Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches miteinander verbindet.

2. Kraft-Messdose nach Anspruch 1, worin der verformungsempfindliche Bereich sich in solch einer Weise erstreckt, dass der verformungsempfindliche Bereich im wesentlichen senkrecht zu der Geraden angeordnet ist, welche das Zentrum des Last-Einwirkungs-Bereiches (20) und das Zentrum des verformungsempfindlichen Bereiches miteinander verbindet.

3. Kraft-Messdose nach Anspruch 1 oder 2, worin der verformungsempfindliche Bereich ein Loch (26) umfasst, welches in dem Armbereich (24) ausgebildet ist, und wobei das Loch (26) durch Ausnutzung einer Öffnung (30) in einer Seitenfläche des feststehenden Bereiches (22) gebildet wird.

4. Kraft-Messdose nach Anspruch 3, worin eine Mehrzahl an Löchern (26) entlang einer Erstreckungsrichtung des Armbereiches (24) ausgebildet ist.

5. Kraft-Messdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Armbereich zwei gebogene Arme (24) umfasst, von denen jeder mit dem feststehenden Bereich (22) und dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) verbunden sind.

6. Kraft-Messdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Armbereich drei gebogene Arme (24) umfasst, von denen jeder mit dem feststehenden Bereich (22) und mit dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) verbunden ist.

7. Kraft-Messdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kraft-Messdose weiterhin umfasst:
einen Stift (32), welcher in ein Loch (31) einfügbar ist, welches in einer Seitenfläche des feststehenden Bereiches (22) ausgebildet ist, und welches sich zu dem Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) entlang einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Lasteinwirkung erstreckt.

8. Kraft-Messdose nach Anspruch 7, worin der Stift (32) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten Abschnittes, wobei der erste Abschnitt in dem feststehenden Bereich einfügbar ist, und der zweite Abschnitt in den Armbereich (24) oder den Last- Einwirkungs-Bereich (20) einfügbar ist.

9. Kraft-Messdose, umfassend:
einen feststehenden Bereich (22);
einen Last-Einwirkungs-Bereich (20), auf welchen eine Last einwirkbar ist;
einen Armbereich (24) zum Verbinden des feststehenden Bereiches (22) mit dem Last-Einwirkungs-Bereich (20), und welcher einen verformungsempfindlichen Bereich aufweist, welcher sich entsprechend einer Last verformt, wenn die Last auf den Last-Einwirkungs-Bereich (20) einwirkt;
einen Verformungs-Detektorbereich zur Ermittlung der in diesem auf Verformungen empfindlichen Bereich auftretenden Verformung; und
einen Stift (32), welcher in ein Loch (31) einfügbar ist, welches in einer Seitenfläche des feststehenden Bereiches (22) ausgebildet ist, und welches sich zu dem Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) entlang einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung der Lasteinwirkung erstreckt.

10. Kraft-Messdose nach Anspruch 9, worin der Stift (32) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten Abschnittes, und wobei der erste Abschnitt im feststehenden Bereich (22) und der zweite Abschnitt im Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) einfügbar ist.

11. Kraft-Messdose nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kraft-Messdose weiterhin umfasst:
einen Stift (32), welcher in ein Loch (31) einfügbar ist, welches in einer Seitenfläche des feststehenden Bereiches (22) ausgebildet ist, und sich im wesentlichen zu dem Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) entlang einer Richtung der Lasteinwirkung erstreckt.

12. Kraft-Messdose, umfassend:
einen feststehenden Bereich (22);
einen Last-Einwirkungs-Bereich (20), auf welchen eine Last einwirkbar ist;
einen Armbereich (24) zum Verbinden des feststehenden Bereiches mit dem Last-Einwirkungs-Bereich (20), und welcher einen verformungsempfindlichen Bereich aufweist, welcher sich entsprechend einer Last verformt, wenn die Last auf den Last-Einwirkungs-Bereich (20) einwirkt;
einen Verformungs-Detektorbereich zur Ermittlung der in diesem auf Verformungen empfindlichen Bereich auftretenden Verformung; und
einen Stift (32), welcher in ein Loch (31) einfügbar ist, welches in einer Seitenfläche des feststehenden Bereiches (22) ausgebildet ist, und sich im wesentlichen zu dem Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) entlang einer Richtung der Lasteinwirkung erstreckt.

13. Kraft-Messdose nach Anspruch 12, worin der Stift (32) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten Abschnittes, und wobei der erste Abschnitt im feststehenden Bereich (22) und der zweite Abschnitt im Armbereich (24) oder dem Last-Einwirkungs-Bereich (20) einfügbar ist.