JP6611761B2 - ひずみゲージ及び多軸力センサ - Google Patents
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Description
荷重を受けてひずむ起歪部材に取り付けられて、前記起歪部材の第1方向に作用する荷重の第1ホイートストンブリッジ回路による検出、及び前記起歪部材の第1方向に直交する第2方向に作用する荷重の第2ホイートストンブリッジ回路による検出に用いられるひずみゲージであって、
基材と、
前記基材上に形成された回路パターンとを備え、
前記基材は、前記起歪部材の荷重を受けてひずみが生じる起歪領域に取り付けられる受感領域と、前記起歪領域の外側に配置される不感領域とを有し、
前記回路パターンは、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第1方向ひずみ受感素子と、第2ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第2方向ひずみ受感素子と、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する第1方向固定抵抗素子及び第2ホイートストンブリッジ回路を構成する第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方を含み、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子、前記2つの第2方向ひずみ受感素子、並びに前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は同一材料で形成されており、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子及び前記2つの第2方向ひずみ受感素子は前記受感領域に形成されており、前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は前記不感領域に形成されているひずみゲージが提供される。
起歪板と、
前記起歪板に接続された荷重作用部と、
前記起歪板に取り付けられた第1の態様のひずみゲージとを備える多軸力センサが提供される。
本発明のひずみゲージ及び多軸力センサの実施形態について、ひずみゲージ20と、これを適用する3軸力センサ100を例として、図1〜図4を参照して説明する。
12 荷重作用部
20 ひずみゲージ
21 基材
21s 受感領域
21n1、21n2 不感領域
BC1 第1ブリッジ回路(第1ホイートストンブリッジ回路)
BC2 第2ブリッジ回路(第2ホイートストンブリッジ回路)
BC3 第3ブリッジ回路(第3ホイートストンブリッジ回路)
RX1、RX2 固定抵抗素子(第1方向固定抵抗素子)
RY1、RY2 固定抵抗素子(第2方向固定抵抗素子)
T1〜T8 端子
X1、X2 ひずみ受感素子(第1方向ひずみ受感素子)
Y1、Y2 ひずみ受感素子(第2方向ひずみ受感素子)
Z1、Z2 ひずみ受感素子(第3方向ひずみ受感素子)
Claims (7)
- 荷重を受けてひずむ起歪部材に取り付けられて、前記起歪部材の第1方向に作用する荷重の第1ホイートストンブリッジ回路による検出、及び前記起歪部材の第1方向に直交する第2方向に作用する荷重の第2ホイートストンブリッジ回路による検出に用いられるひずみゲージであって、
基材と、
前記基材上に形成された回路パターンとを備え、
前記基材は、前記起歪部材の荷重を受けてひずみが生じる起歪領域に取り付けられる受感領域と、前記起歪領域の外側に配置される不感領域とを有し、
前記回路パターンは、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第1方向ひずみ受感素子と、第2ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第2方向ひずみ受感素子と、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する第1方向固定抵抗素子及び第2ホイートストンブリッジ回路を構成する第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方を含み、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子、前記2つの第2方向ひずみ受感素子、並びに前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は同一材料で形成されており、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子及び前記2つの第2方向ひずみ受感素子は前記受感領域に形成されており、前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方は前記不感領域に形成されているひずみゲージ。 - 前記回路パターンは、第1ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第1方向固定抵抗素子と第2ホイートストンブリッジ回路を構成する2つの第2方向固定抵抗素子とを含み、
前記2つの第1方向ひずみ受感素子、前記2つの第2方向ひずみ受感素子、前記2つの第1方向固定抵抗素子、及び前記2つの第2方向固定抵抗素子は同一材料で形成されており、
前記2つの第1方向固定抵抗素子、及び前記2つの第2方向固定抵抗素子は前記不感領域に形成されている請求項1に記載のひずみゲージ。 - 前記回路パターンは少なくとも1つの端子を更に含み、
前記少なくとも1つの端子が、前記不感領域に形成されている請求項1又は2に記載のひずみゲージ。 - 前記不感領域において、前記少なくとも1つの端子が、前記第1方向固定抵抗素子及び第2方向固定抵抗素子の少なくとも一方の前記受感領域とは反対側に設けられている請求項3に記載のひずみゲージ。
- 前記不感領域は、前記受感領域の両側に一対設けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載のひずみゲージ。
- 前記回路パターンは2つの第3方向ひずみ受感素子又は2つの第3方向固定抵抗素子を更に含み、
前記2つの第3方向ひずみ受感素子又は2つの第3方向固定抵抗素子は、第1ホイートストンブリッジ回路と第2ホイートストンブリッジ回路とを接続して第3ホイートストンブリッジ回路を構成する請求項1〜5のいずれか一項に記載のひずみゲージ。 - 起歪板と、
前記起歪板に接続された荷重作用部と、
前記起歪板に取り付けられた請求項1〜6のいずれか一項に記載のひずみゲージとを備える多軸力センサ。
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