JPH0326774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、力入力（インプツトされる力）の大
きさに応じて出力信号（アウトプツト信号）を発
生するための力トランスジユーサに関する。

従来の技術 力入力は、力受容ベースを通して投入される。
力受容ベースには、板ばねの自由端が係留されて
おり、該板ばねの他端は固定ベースに係留されて
いる。板ばねは、力受容ベースに加えられる力に
より固定ベースを中心（支点）として撓曲せしめ
られる。出力信号は、板ばねの１つ又はそれ以上
の表面上に接合した、あるいは拡散溶接した歪ゲ
ージにより板ばねの歪を測定することによつて発
生せしめられる。この種の力トランスジユーサ
は、1981年10月８日出願の米国特許願第309635号
に記載されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような力トランスジユーサの校正
可能な力の範囲の大きさは、相当に限定されてい
る。板ばねに過度の歪を加えることを回避し、か
つ、十分に良好な感度（精細度）および精度を得
るためには、板ばねの自由端の変位量を狭い限度
内に拘束しなければならない。従つて、工業用の
各種用途に必要とされる力の範囲の全般に亙つて
カバーするために、いろいろな種類の板ばねを用
意しておかなければならず、特定の力範囲のため
の特定の板ばねの校正は、その板ばねの厚みまた
はその他の物理的寸法を調節することによつて行
われるようにしなければならない。本発明は、従
来技術のこのような欠点を解消することを企図し
たものである。

発明の目的 従つて、本発明の目的は、力トランスジユーサ
の校正可能な範囲の大きさを、ばね状部材と、補
助（校正用）のばね状撓み部材とを備えた複合撓
みばね部材ユニツトによつて拡大することを特徴
とするものであり、かつ、この補助のばね状撓み
部材を複合撓みばね部材ユニツトの固定ベースお
よび力受容ベースに着脱自在に係留するための手
段を備えたことを特徴とする力トランスジユーサ
を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、この目的を達成するために、力入力
の大きさに応じて出力信号を発生するためのもの
であつて、固定ベースと、力受容ベースと、該力
受容ベースを固定ベースから片持式に支持するば
ね状部材とから成り、該ばね状部材は、該力受容
ベースをそれに加えられる一定の大きさの力入力
に応じて一定量だけ変位させるばね率を有するも
のとした力トランスジユーサにおいて、前記ばね
状部材に平行に着脱自在の補助のばね状撓み部材
を設け、該補助のばね状撓み部材は、比較的断面
積の小さい中央部分と、該中央部分より断面積の
大きい両端部分を有するロツドから成つており、
該補助のばね状撓み部材の両端部分にはそれぞれ
異なるピツチのねじ山が刻設されており、該補助
のばね状撓み部材の両端部分を前記固定ベースと
力受容ベース内に着脱自在に係留させるために該
両端部分のねじ山と螺合するねじ穴が該固定ベー
スと力受容ベースに設けられており、それによつ
て、前記力受容ベースの変位量が、前記一定の大
きさの力入力より大きい力入力に対して、前記一
定量の変位量と実質的に同じ変位量になるように
構成したことを特徴とする力トランスジユーサを
提供する。

作用効果 補助（校正用）のばね状撓み部材の両端を螺合
によつて直接固定ベースおよび力受容ベースに着
脱自在に係留する本発明の力トランスジユーサの
構成によれば、補助ばね状撓み部材を異なるばね
率の補助ばね状撓み部材と容易に交換することが
できる。従つて、力トランスジユーサの最大力入
力の大きさ（力トランスジユーサに入力すること
が可能な力入力の最大限度）を増大させたい場合
には、大きな力入力が加えられたときにもばね状
部材（主ばね状部材）の変位量を所定の限度内に
拘束することができるように、より低いばね率の
補助ばね状撓み部材に交換することによつて力ト
ランスジユーサを容易に調節することができる。
かくして、力トランスジユーサの入力可能な力の
範囲を大幅に調節自在に増大させることができ、
従つて、単一の力トランスジユーサを広範な力入
力範囲に亙つて使用することを可能にする。

本発明の叙上およびその他の目的、特徴ならび
に利点は、添付図を参照して記述した以下の説明
から一層明瞭になろう。

第１図を参照すると、各々一端を固定ベース８
に係留されてそこから片持支持されており、他端
を力受容ベース１０に係留されてそこから片持支
持されている１対の互いに離隔した平行な板ばね
状撓み部材６Ａ，６Ｂから成る本発明の力トラン
スジユーサが示されている。ベース１０の突起２
２に撓み部材６Ａ，６Ｂに対して垂直方向の力入
力Ｆが加えられると、それに比例してベース１０
の直線的変位が惹起され、撓み部材６Ａ，６Ｂの
面が一部圧縮され、一部緊張される。力入力Ｆに
よつて惹起される歪に相応した出力信号を発生さ
せるために、撓み部材６Ａ，６Ｂの表面に１つま
たはそれ以上の歪ゲージ１を接合または拡散溶接
し、それらの歪ゲージを周知の適当な読取回路
（図示せず）内に組込れることができる。

撓み部材６Ａ，６Ｂに過度の歪みを与えること
を回避し、かつ、満足な感度および精度を得るた
めには、最大限の力Ｆが加えられたときの撓み部
材６Ａ，６Ｂの自由端、即ち力受容ベース１０の
変位を所定の狭い限度内に制限するようにしなけ
ればならない。そのためには、従来は、広範な力
トランスジユーサ用途の要望を充足するために多
種類のトランスジユーサを用意しなければならな
かつた。

本発明によれば、多種類のトランスジユーサを
用意する必要性を回避するために、比較的小径の
撓み部分１４と、それぞれ力受容ベース１０およ
び固定ベース８に形成されたねじ孔に螺合するね
じ付端部分１６，１８を有する着脱自在の補助の
ばね状撓み部材１２を設ける。この補助のばね状
撓み部材には、該部材をねじ回しによつて容易に
該撓み部材ユニツトに着脱することができるよう
にねじ回し係合用スロツト２０を形成することが
できる。補助のばね状撓み部材１２の端部分１６
のねじ山は、端部分１８のねじ山のピツチより僅
かに小さいピツチを有するものとし、それによつ
て、撓み部材１２をベース８，１０内へ深く螺入
したとき、該撓み部材が予備負荷をかけられ、固
定ベース８および力受容ベース１０内に堅く係留
される。

このように、力受容ベース１０の変位を特定の
力入力範囲に対処するための所定の限度内に維持
するために撓み部材６Ａ，６Ｂのばね率を補助す
る所要のばね率を有する補助ばね状撓み部材１２
をトランスジユーサ内に挿入することによつて、
単一の力トランスジユーサを広範な力入力範囲に
亘つて使用することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の力トランスジユーサの一部断
面図による立面図、第２図は第１図の力トランス
ジユーサの上からみた平面図である。 ６Ａ，６Ｂ：ばね状撓み部材、８：固定ベー
ス、１０：力受容ベース、１２：補助のばね状撓
み部材、１４：中央撓み部分、１６，１８：ねじ
付端部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 力入力の大きさに応じて出力信号を発生する
   ためのものであつて、固定ベース８と、力受容ベ
   ース１０と、該力受容ベースを固定ベースから片
   持式に支持するばね状部材６Ａ，６Ｂとから成
   り、該ばね状部材は、該力受容ベースをそれに加
   えられる一定の大きさの力入力に応じて一定量だ
   け変位させるばね率を有するものとした力トラン
   スジユーサにおいて、 前記ばね状部材に平行に着脱自在の補助のばね
   状撓み部材１２を設け、該補助のばね状撓み部材
   は、比較的断面積の小さい中央部分と、該中央部
   分より断面積の大きい両端部分１６，１８を有す
   るロツドから成つており、該補助のばね状撓み部
   材の両端部分１６，１８にはねじ山が刻設されて
   おり、該補助のばね状撓み部材の両端部分を前記
   固定ベースと力受容ベース内に着脱自在に係留さ
   せるために該両端部分のねじ山と螺合するねじ穴
   が該固定ベースと力受容ベースに設けられてお
   り、それによつて、前記力受容ベースの変位量
   が、前記一定の大きさの力入力より大きい力入力
   に対して、前記一定量の変位量と実質的に同じ変
   位量となるように構成したことを特徴とする力ト
   ランスジユーサ。 ２ 前記補助のばね状撓み部材の両端部分１６，
   １８に刻設されたねじ山は、それぞれ異なるピツ
   チのねじ山であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の力トランスジユーサ。