JPS5995433A - 多分力検出器 - Google Patents
多分力検出器Info
- Publication number
- JPS5995433A JPS5995433A JP57205448A JP20544882A JPS5995433A JP S5995433 A JPS5995433 A JP S5995433A JP 57205448 A JP57205448 A JP 57205448A JP 20544882 A JP20544882 A JP 20544882A JP S5995433 A JPS5995433 A JP S5995433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beams
- force
- gages
- force detector
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はビームに作用する力のうちの所定の分力をビー
ムの表面に貼付した歪ゲージの電気抵抗変化として互い
に分離して検出する多分カ検出器忙関する。
ムの表面に貼付した歪ゲージの電気抵抗変化として互い
に分離して検出する多分カ検出器忙関する。
近年技術の急速な一進歩に伴ない船舶、車輛、航空機等
が非常に厳しい条件で使用されるようになってきている
。したがってこれら乗物に関する研究開発を進めるため
には外的要因として実際どのようなカが作用しているの
かを精密に計測することが要求される。本発明はこのよ
うな要求にそうためになされたものであって、種々の力
が作用しているカの場において特定の方向の分力のみを
他の分力−には殆んど影響されることなく、かつ剛性の
高い状態で分離計測することの可能な検出器を提供する
ことを目的とする。
が非常に厳しい条件で使用されるようになってきている
。したがってこれら乗物に関する研究開発を進めるため
には外的要因として実際どのようなカが作用しているの
かを精密に計測することが要求される。本発明はこのよ
うな要求にそうためになされたものであって、種々の力
が作用しているカの場において特定の方向の分力のみを
他の分力−には殆んど影響されることなく、かつ剛性の
高い状態で分離計測することの可能な検出器を提供する
ことを目的とする。
従来のこの種検出器は測定側のフランジと固定側の7ラ
ンジとを弾性的に接続固定するビームに歪ゲージを貼付
し、測定側フランジに作用する分力の大きさをビームの
歪によって生ずる歪ゲージの電気抵抗変化としてブリッ
ジ回路等により検出している。しかしながらこの構成で
は外力の所定方向の分力を他の分力から分離して高精度
で検出しようとすると歪ゲージの貼付位置、各ビームの
形状、寸法、材質、配置位置等に極めて厳しい条件が課
せられ、実際上分力相互の干渉による検出誤差を抑える
ことは困難であった。
ンジとを弾性的に接続固定するビームに歪ゲージを貼付
し、測定側フランジに作用する分力の大きさをビームの
歪によって生ずる歪ゲージの電気抵抗変化としてブリッ
ジ回路等により検出している。しかしながらこの構成で
は外力の所定方向の分力を他の分力から分離して高精度
で検出しようとすると歪ゲージの貼付位置、各ビームの
形状、寸法、材質、配置位置等に極めて厳しい条件が課
せられ、実際上分力相互の干渉による検出誤差を抑える
ことは困難であった。
本発明は上記する先行技術の欠点を完全に一掃する効果
を有するものであって、所定の各分力の負荷のみに対し
精密に出方を生じるゲージ貼付及びブリッジ回路に関す
る構成を開示することを要旨とするものである。
を有するものであって、所定の各分力の負荷のみに対し
精密に出方を生じるゲージ貼付及びブリッジ回路に関す
る構成を開示することを要旨とするものである。
以下図面を参照して本発明実施の内容を説明する。
一般に物体の任意の一点0に作用するカSよびモーメン
トは第1図に示すようにX、Y%2できるから本発明で
はこの定めにしたがって、分力8よびモーメントを表現
する。
トは第1図に示すようにX、Y%2できるから本発明で
はこの定めにしたがって、分力8よびモーメントを表現
する。
第2図a、 1)は本発明の受感部の機械的構造図であ
る。図のように、厚みtを幅Bより遥かに小さくした断
面矩形のビーム11〜14があり、厚みtがY軸方向に
、幅BがX軸方向になるようにして2軸まわりに矩形状
に配設し、かつその両端をそれぞれ測定側の7ランジ1
と固定側フランジ2とに接続固定している。したがって
ビーム11〜14はY軸方向の力に対しては柔で、X軸
方向の力に対しては剛な構成となる。
る。図のように、厚みtを幅Bより遥かに小さくした断
面矩形のビーム11〜14があり、厚みtがY軸方向に
、幅BがX軸方向になるようにして2軸まわりに矩形状
に配設し、かつその両端をそれぞれ測定側の7ランジ1
と固定側フランジ2とに接続固定している。したがって
ビーム11〜14はY軸方向の力に対しては柔で、X軸
方向の力に対しては剛な構成となる。
第3a図、第3b図、第3C図はFy、 Mx 検出用
にゲージを貼付けた例を示す。
にゲージを貼付けた例を示す。
歪ゲージ111〜126 は、上記各ビーム11〜14
0両端に?いてY軸方向の表面、裏面に一対づつ貼付け
られる。この歪ゲージ111〜126は第4図に示すよ
うなF7 検出用のブリッジ回路を構成するように結線
されている。したがってビーム11〜14及び歪ゲージ
111〜126に°より検出対象の分力?7 に対し
ては柔で他の分力F本、 Fz に対しては剛な?7
検出部が構成されることになる。
0両端に?いてY軸方向の表面、裏面に一対づつ貼付け
られる。この歪ゲージ111〜126は第4図に示すよ
うなF7 検出用のブリッジ回路を構成するように結線
されている。したがってビーム11〜14及び歪ゲージ
111〜126に°より検出対象の分力?7 に対し
ては柔で他の分力F本、 Fz に対しては剛な?7
検出部が構成されることになる。
歪ゲージ111〜126 を組合せたFy 検出器のブ
リッジ構成の他の側を第5図、第6図に示す。
リッジ構成の他の側を第5図、第6図に示す。
次に第3b図、第3C図によれば上記ビーム11〜14
の中央部ににいて表、裏面に歪ゲージ211〜218
が一対づつ貼付けられる。
の中央部ににいて表、裏面に歪ゲージ211〜218
が一対づつ貼付けられる。
歪ゲージ211〜218 をブリッジに組合せた例を第
7図、第8図、第9図に示す。このブリッジ回路はMx
検出器となる。
7図、第8図、第9図に示す。このブリッジ回路はMx
検出器となる。
第3a図、第3b図、第3d図はFy、 MZ 検出器
である。図にて歪ゲージ211〜218 はビームの中
央部にて、軸に45°の方向に貼付けられている。
である。図にて歪ゲージ211〜218 はビームの中
央部にて、軸に45°の方向に貼付けられている。
図にて点線の図は同一ビームの裏側に貼付けられたゲー
ジの説明の為に描かれており一実線に対し90°の位相
差がある。
ジの説明の為に描かれており一実線に対し90°の位相
差がある。
第2図にてMZ のモーメントが作用すると各ビーム
11〜14には曲げ歪及び剪断歪を生じるが、X方向の
剛性とY方向の、J4Il性が大きく異なるため、Mz
のモーメントは MZ : FMZ X L7 で求められるFMZに殆んど変り、ビームに対しては剪
断応力を与える。従って、前述の歪ゲージ211〜21
8 により剪断歪を取出し第10図、第11図、第12
図の如きブリッジを構成すれば、MZ のモーメント
検出器が構成できることになる。
11〜14には曲げ歪及び剪断歪を生じるが、X方向の
剛性とY方向の、J4Il性が大きく異なるため、Mz
のモーメントは MZ : FMZ X L7 で求められるFMZに殆んど変り、ビームに対しては剪
断応力を与える。従って、前述の歪ゲージ211〜21
8 により剪断歪を取出し第10図、第11図、第12
図の如きブリッジを構成すれば、MZ のモーメント
検出器が構成できることになる。
第3a図〜第3d図にて、歪ゲージ211〜218のゲ
ージとして軸方向ゲージと45°方向ゲージをもったロ
ゼツトゲージを用いると、前記検出器はFy、−MX、
MZ の3分力が検出出来る3分力検出器となるこ
とは明らかである。
ージとして軸方向ゲージと45°方向ゲージをもったロ
ゼツトゲージを用いると、前記検出器はFy、−MX、
MZ の3分力が検出出来る3分力検出器となるこ
とは明らかである。
またこδ検出器と90°位相差をもった検出器Fx、
My を本検出器と組合せるとFx、 Fy、 Mx。
My を本検出器と組合せるとFx、 Fy、 Mx。
My、 Mz の5分力検出器とすることができる。
以上の様に本発明に係る多分力検出器は簡単な構造であ
るにもかかわらず、力学的に安定であり安価かつ高精度
の多分力検出器を提供することができる。
るにもかかわらず、力学的に安定であり安価かつ高精度
の多分力検出器を提供することができる。
第1図は、各軸方向に作用する分力を示す直交座標であ
る。 第2図a、bは両2ランジおよび各ビームの配列を示す
説明図である。 第3図a、b、C,dは、各ビームに対する歪ゲージの
貼付状態を示す。 第4図ないし第12図は、所要歪ゲージを単独または組
合わせて分枝を形成した計測用ブリッジ回路の例である
。 図中の主な参照符号の対応は次の通りである。 1:測定側フランジ 2:固定側7ランジ 115−14 :ビーム 111〜126:ビーム端正ゲージ 211〜218:ビーム中間歪ゲージ
る。 第2図a、bは両2ランジおよび各ビームの配列を示す
説明図である。 第3図a、b、C,dは、各ビームに対する歪ゲージの
貼付状態を示す。 第4図ないし第12図は、所要歪ゲージを単独または組
合わせて分枝を形成した計測用ブリッジ回路の例である
。 図中の主な参照符号の対応は次の通りである。 1:測定側フランジ 2:固定側7ランジ 115−14 :ビーム 111〜126:ビーム端正ゲージ 211〜218:ビーム中間歪ゲージ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 fl) 物体に加わる力のうち検出対象である1分力
に対しては柔であるが、他の分力に対しては剛であるビ
ームに貼付けられた歪ゲージに?ける電気的抵抗値の変
化を検出して所望分力を計測するための1多分力検出器
に8いて、前記ビーム(11〜14)が、当該物体にる
ように四方に配列されること、 前記各々のビームの端部付近に直接貼付けられた歪ゲー
ジ(111〜126)に加えて、該各々のビームの中間
に歪ゲージ(211〜216)が直接貼付けられること
、 該各すの歪ゲージによって検出された出力から検出対象
以外の5分力の影響を除去するために、選ばれた前記歪
ゲージ同志を単独で 3゜あるいはこれらの直列または
直並列接続を分 ・枝とするブリッジ回路(第4図〜第
12図〕を形成すること、 を特徴とする多分力検出器。 (2) 特許請求の範囲第1項記載の多分力検出器に
8いて、 前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、該
ビームの軸方向に沿った向きを有するもの。 (3) 特許請求の範囲第1項記載の多分力検出器に
だいて、 前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、該
ビームの軸方向に対して所定角度変位した向きを有する
もの。 (4)特許請求の範囲第1項記載の多分力検出器に3い
て、 一前記各々のビームの中間に貼付けられる歪ゲージが、
所定角度で組合わされているロゼツトゲージであるもの
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57205448A JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57205448A JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5995433A true JPS5995433A (ja) | 1984-06-01 |
JPH0231812B2 JPH0231812B2 (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=16507043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57205448A Granted JPS5995433A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 多分力検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5995433A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6141939A (ja) * | 1984-08-04 | 1986-02-28 | Yotaro Hatamura | 軸力センサ |
JPS6157825A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Yotaro Hatamura | 荷重検出器 |
JPS6417446U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
JP2014219272A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 富士重工業株式会社 | 車輪分力検出装置 |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57205448A patent/JPS5995433A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6141939A (ja) * | 1984-08-04 | 1986-02-28 | Yotaro Hatamura | 軸力センサ |
JPH0615993B2 (ja) * | 1984-08-04 | 1994-03-02 | 洋太郎 畑村 | 軸力センサ |
JPS6157825A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Yotaro Hatamura | 荷重検出器 |
JPS6417446U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
JP2014219272A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 富士重工業株式会社 | 車輪分力検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0231812B2 (ja) | 1990-07-17 |
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