JP3984037B2 - 側面装着加圧力検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定体の側面に取り付け、被測定体に縦方向に加えられている圧力を測定する側面装着加圧力検出装置に関し、特に被測定体への取り付け作業を容易、かつ確実にした側面装着加圧力検出装置に関する。
【従来の技術】
円柱体の軸方向にかかる加重を検出するものとして、一般的にはロードセルタイプの加圧力検出装置が知られているが、取付が容易で軸方向へのスペースを必要としないものとして、例えば、USP5,616,847に記載の円柱体の側面に装着して円柱体の縦方向、すなわち軸芯方向にかかる加圧力や引張力を測定する側面装着加圧力検出装置がある。
【0002】
図9に、従来の側面装着加圧力検出装置を示す。
【0003】
側面装着加圧力検出装置70は図9に示すように、円柱体30に当接する内側が半円形に形成された2個の半割リンク形状のフランジ72と、フランジ72を締め付けてフランジ72を円柱体30に固定させる固定ねじ74と、円柱体30の幅方向のひずみを検出する検出センサ76等から構成されている。そして、側面装着加圧力検出装置70を用いて円柱体30の縦方向の加圧力や引張力を測定するときは、フランジ72を円柱体30の両側から挟み、固定ねじ74により締め付けてフランジ72を固定し、円柱体30に加圧力あるいは引張力が加えられたときに生じる円柱体30の膨張あるいは収縮の変位を検出センサ76で測定し、リード線78から取り出した測定値を測定機器等で変換して求めていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の側面装着加圧力検出装置70には、次のような問題があった。
【0005】
側面装着加圧力検出装置70は、フランジ72と固定ねじ74の4つの部材から構成されており、作業中に固定ねじ74を落下させたり、検出センサ76を誤って傷つけるというおそれがあった。また固定ねじ74の締め付け作業中にねじれが生じて、検出センサ76にねじれ荷重がかかってしまうことがある。
【0006】
フランジ72が半割リンク形状であるため、固定ねじ74の締め付け作業が難しかった。つまり、左右均等に締め付けなければ、検出センサが被測定体に片当たり等して、正確な圧力検出ができなくなる。固定ねじ74を交互に締め付ける際、一方の固定ねじ74の締め付けによって、他方の固定ねじ74のねじの締め付けトルクに変化が生じるため、常に細かな締め付けトルクの調整を行なわなければならなかった。更に、検出センサ76が円柱体30に接触した状態で横方向にこすられると、検出センサが故障することがある。
【0007】
フランジ72を組み立てながら円柱体30に取り付けなければならず作業に手間がかかっていた。具体的には、1人がフランジ72を円柱体30の周囲で保持し、他の1人が固定ねじ74をフランジ72のねじ孔に挿入して締めなければならず、側面装着加圧力検出装置70を取り付けるに際して2人の作業員が必要であった。側面装着加圧力検出装置70を取り付ける場所が狭い場合には、そこで2人の作業員が作業しなければならず、非常にやりにくかった。
【0008】
更に側面装着加圧力検出装置70は検出センサ76がフランジ72に直接取り付けられていることから、検出センサ76を修理するときは、フランジ72とともに修理しなければならなかった。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、取り付け作業が容易で作業員1人ででき、かつ固定が確実で、常に正確な加圧力や引張力の測定を行うことができる側面装着加圧力検出装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するため、次のように側面装着加圧力検出装置を構成した。
【0011】
1、円柱状の被測定物の側面に検出センサを取り付け、前記被測定物に加えられている縦方向の圧力を検出する側面装着加圧力検出装置において、中間位置に設けられたヒンジにより開閉自在な2本の直方体の腕部を有する強固な材質で形成された略コの字状のアタッチメントと、前記2本の腕部のそれぞれの内側面に形成された切り溝に感知面が被測定物と対向するように嵌め込まれ、前記被測定物の側面に所定の圧力で接して前記被測定物の幅方向の変位を検出する2つの検出センサと、前記腕部の開閉端に設けられ、該腕部を閉方向に締付ねじおよびナットで締め付けることによって、前記検出センサが前記被測定物の側面に接する圧力を強める締付手段とから構成され、前記締付ねじは前記腕部に固定され、前記ナットを回動させることによって前記締付ねじおよびナットによる締付力を調整可能にしたことを特徴とする側面装着加圧力検出装置。
【0013】
2、前記検出センサの設置位置と前記ヒンジとの間に前記締付手段を設けたことを特徴とする1に記載の側面装着加圧力検出装置。
【0015】
3、前記検出センサは、ボルトによって前記切り溝に取り外し可能に固定されていることを特徴とする1または2に記載の側面装着加圧力検出装置。
【0016】
このように構成したことにより、被測定物への取り付けが容易で、しかも確実に固定し、正確な圧力測定が可能な側面装着加圧力検出装置を提供できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の一実施形態を図を用いて説明する。
【0018】
図1に側面装着加圧力検出装置2を示す。
【0019】
側面装着加圧力検出装置2(以下検出装置2とする。)は、2本の腕部4を有するアタッチメント6と、アタッチメント6の中央に設けられたヒンジ8と、腕部4の先端部に取り付けられた締付手段としての締付ねじ10と、検出センサ12等から構成されている。
【0020】
アタッチメント6は、図2および図3に示すように2本の腕部4と、腕部4からほぼ直角に屈曲した基部9、そして基部9を屈曲自在に連結するヒンジ8から構成され、腕部4が図3の矢印Aに示す方向にヒンジ8を中心にして回動する。またアタッチメント6の全体は、金属等強固な材質で形成されており、腕部4等の変形、たわみ等は少ない。
【0021】
腕部4は左右ほぼ同一の形状で、中程には検出センサ12を固定する切り溝7が形成してある。検出センサ12は、被測定物のひずみを感知するセンサであり、図4に示すように2個一対で形成され、一面が感知面であり、他面側には出力用のリード線が接続され、感知面を内側にして切り溝7に嵌めあわせ、ボルト17で腕部4に固定してある。これにより検出センサ12は、被測定物のひずみ、すなわち被測定物の縦方向(軸芯方向)にかかる加圧、伸長による幅方向の膨張、収縮を感知し、リード線からその値を出力する。尚、検出センサ12は1つでもよい。
【0022】
締付ねじ10は、一端が一方の腕部4に通して取り付けてあり、他端にはねじが形成され、ナット15が嵌め合わせてある。締付ねじ10の他端は、他方の腕部4の案内溝13にはまり、その状態でナット15で締め付けると腕部4の間隔が狭められる。
【0023】
次に、検出装置2を用いて被測定物である円柱体30にかかる圧力を検出する動作について説明する。
【0024】
まず、締付ねじ10のナット15を外し締付ねじ10を腕部4から引きぬき、また一方の腕部4をヒンジ8を中心に回動させて締付ねじ10から外し、アタッチメント6を開放させる。円柱体30を腕部4と締付ねじ10の間から入れ、腕部4を閉じてナット15を締付ねじ10に嵌める。また、円柱体30の側面が検出センサ12に当たるように位置を調整しながら、ナット15を締める。ナット15とともに皿ばね座金を用いてもよい。ナット15を規定のトルクで締めたら、検出センサ12を測定装置(図示せず)等に接続する。円柱体30に軸方向の圧力が加えられると、検出センサ12がそれによる幅方向の変形を感知し、測定装置で圧力値が検出、表示される。
【0025】
したがって、検出装置2によれば、腕部4をヒンジ8から開いて円柱体30に嵌め、ナット15を締めることにより検出装置2を取り付けできるので、一方向からの作業でよく、また1人の作業員で作業が可能であり、しかも取り付けが確実で、かつトルク調整をナット15のみの操作でよく容易に取り付け、固定ができる。
【0026】
尚、アタッチメント6、もしくは締付ねじ10にばね部材を設け、アタッチメント6を開放する方向に力を付与してもよい。すると締付ねじ10のナット15を緩めることにより、アタッチメント6を自然に開放できる。
【0027】
ヒンジ8を伸縮可能としたり、あるいは基部9の長さを変更可能とすると、円柱体30の各種の直径に対応できる。締付ねじ10を、中間部分で屈曲可能としてもよい。すると、締付ねじ10を完全に引きぬいたり、アタッチメント6を完全に開くことなく、締付ねじ10を屈曲させて円柱体30に取りつけることができる。
【0028】
図5および図6に側面装着加圧力検出装置の他の例を示す。
【0029】
この側面装着加圧力検出装置3は、締付ねじ20が腕部4の一方にヒンジ18を中心にして図6の矢印Bで示す方向に回動自在に取り付けてある。締付ねじ20の他方はねじが切ってあり上記例と同様ナット15が取り付けてある。
【0030】
この側面装着加圧力検出装置3によれば、締付ねじ20が腕部4の一方に回動自在に取り付けてあるため、腕部4を大きく開かず、締付ねじ20を回動させて開くことにより円柱体30に容易に取り付けることができる。また、ナット15を締付ねじ20から外すことなく取りつけることができ、ナット15を落下させたり、紛失するようなことがない。側面装着加圧力検出装置3を円柱体30に取り付けた後、円柱体30の圧力を検出する方法は上記例と同様である。
【0031】
更に図7および図8に側面装着加圧力検出装置の他の例を示す。この側面装着加圧力検出装置5は、締付ねじ22が検出センサ12とヒンジ8の間に設けてある。締付ねじ22は、一端が腕部4を通して取り付けてあり、他端は、ねじが切ってあり腕部4に形成された長円形の孔23を貫通している。図7に側面装着加圧力検出装置5の使用例を示す。この側面装着加圧力検出装置5によれば、腕部4の先端部が開放されていることから円柱体30にはめ易く、はめた後締付ねじ22をナット15により締めれば円柱体30に固定でき、圧力の検出ができる。また、検出センサ12の締付圧力が締付ねじ10の締付トルクより弱くなることから、トルク管理が容易となる。側面装着加圧力検出装置5を円柱体30に取り付けた後、円柱体30の圧力を検出する方法は上記例と同様である。
【0032】
【発明の効果】
本発明の側面装着加圧力検出装置によれば、アタッチメントが開閉自在であるため、取り付けが容易で、かつ被測定物に正確なトルクで確実に固定できるので、正確な圧力を検出できる。取り付け時にアタッチメントがずれたり、ねじれたりすることがないため、センサを故障させることがなく、正確な値が得られる。
【0033】
側面装着加圧力検出装置が複数の各部分に分離されていないことから、1人で取り付け固定作業が可能で、部品の落下等がなく取り付けが容易である。
【0034】
締付ねじを開閉自在としたので、被測定物への取り付けがより容易である。
【0035】
締付ねじをヒンジと検出センサの間に配置したので、被測定物を固定する箇所が常に開放されており、取り付けの際締付ねじを外す必要がなく取り付けが容易である。
【0036】
検出センサの保守、交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の一実施形態を示す図である。
【図2】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の一実施形態を示す図である。
【図3】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の一実施形態を示す図である。
【図4】本発明にかかる側面装着加圧力検出センサを示す図である。
【図5】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の他の実施形態を示す図である。
【図6】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の他の実施形態を示す図である。
【図7】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の他の実施形態を示す図である。
【図8】本発明にかかる側面装着加圧力検出装置の他の実施形態を示す図である。
【図9】従来の側面装着加圧力検出装置を示す図である。
【符号の説明】
2、3、5 側面装着加圧力検出装置
4 腕部
6 アタッチメント
7 切り溝
8、18 ヒンジ
9 基部
10、20、22 締付ねじ
12 検出センサ
13 案内溝
15 ナット
17 ボルト
Claims (3)
- 円柱状の被測定物の側面に検出センサを取り付け、前記被測定物に加えられている縦方向の圧力を検出する側面装着加圧力検出装置において、
中間位置に設けられたヒンジにより開閉自在な2本の直方体の腕部を有する強固な材質で形成された略コの字状のアタッチメントと、
前記2本の腕部のそれぞれの内側面に形成された切り溝に感知面が被測定物と対向するように嵌め込まれ、前記被測定物の側面に所定の圧力で接して前記被測定物の幅方向の変位を検出する2つの検出センサと、
前記腕部の開閉端に設けられ、該腕部を閉方向に締付ねじおよびナットで締め付けることによって、前記検出センサが前記被測定物の側面に接する圧力を強める締付手段とから構成され、
前記締付ねじは前記腕部に固定され、前記ナットを回動させることによって前記締付ねじおよびナットによる締付力を調整可能にした
ことを特徴とする側面装着加圧力検出装置。 - 前記検出センサの設置位置と前記ヒンジとの間に前記締付手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の側面装着加圧力検出装置。
- 前記検出センサは、ボルトによって前記切り溝に取り外し可能に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の側面装着加圧力検出装置。
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