JPH0368827A - 力測定器 - Google Patents
力測定器Info
- Publication number
- JPH0368827A JPH0368827A JP2189268A JP18926890A JPH0368827A JP H0368827 A JPH0368827 A JP H0368827A JP 2189268 A JP2189268 A JP 2189268A JP 18926890 A JP18926890 A JP 18926890A JP H0368827 A JPH0368827 A JP H0368827A
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- force
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- force measuring
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- Pending
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
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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)
- Measurement Of Force In General (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は力測定器に関する。
従来の多軸心力測定器は高価であり、かつ、分力を座標
で表すために、個々の測定点を複雑な計算で評価する必
要がある。
で表すために、個々の測定点を複雑な計算で評価する必
要がある。
力測定素子を持つ制御回路は、停止点あるいは衝突点が
知られていないとき、調整素子の運動速度を控え目にし
なければならない。何故ならば、さもないと、力測定素
子が衝突の際に制御回路に、もはや処理できない力の立
ち上がり勾配を報知するからである。
知られていないとき、調整素子の運動速度を控え目にし
なければならない。何故ならば、さもないと、力測定素
子が衝突の際に制御回路に、もはや処理できない力の立
ち上がり勾配を報知するからである。
本発明はかかる問題点を角ｑ決した力測定器を堤供する
ことを目的としている。
ことを目的としている。
本発明によれば前記目的は、板ばね平行四辺形体の形を
した唯一の材料ブロックから構成され、第１の範囲、第
２の範囲および第３の範囲を白゛シており、第２の範囲
および第３の範囲が互いに直角に振動可能に細長い薄板
状結合範囲に配置され、各結合範囲の両側の結合範囲は
同じ長さを有し、両名の結合範囲は互いに冗なった長さ
を有しており、両者の結合範囲に突形を検出する手段が
設けられ、第１の範囲にある開口を通して突出し第２の
範囲に取り付けられた保持軸が設けられ、第３の範囲を
介して力測定器に力が導入されることを特徴とする力測
定器によって達成される。
した唯一の材料ブロックから構成され、第１の範囲、第
２の範囲および第３の範囲を白゛シており、第２の範囲
および第３の範囲が互いに直角に振動可能に細長い薄板
状結合範囲に配置され、各結合範囲の両側の結合範囲は
同じ長さを有し、両名の結合範囲は互いに冗なった長さ
を有しており、両者の結合範囲に突形を検出する手段が
設けられ、第１の範囲にある開口を通して突出し第２の
範囲に取り付けられた保持軸が設けられ、第３の範囲を
介して力測定器に力が導入されることを特徴とする力測
定器によって達成される。
即ち、本発明の場合、力測定器は単一ブロック材料、例
えば、ばね鋼材料ブロックから加工され、この加工は好
適には放電加工で行われる。特別な幾何学的形状により
力測定器は総ての方向において所定の柔軟性が得られる
ので、力の立ち上がり勾配は処理ｉ■能な範囲にとどま
る。また利用される単一ブロックにより、良好な線形特
性およびヒステリシス特性が得られる。さらに、力ＡＰ
Ｊ定器の特別な構造により、分力は純粋な軸線と一致し
、計算で支援して測定データを処理する必要はない。
えば、ばね鋼材料ブロックから加工され、この加工は好
適には放電加工で行われる。特別な幾何学的形状により
力測定器は総ての方向において所定の柔軟性が得られる
ので、力の立ち上がり勾配は処理ｉ■能な範囲にとどま
る。また利用される単一ブロックにより、良好な線形特
性およびヒステリシス特性が得られる。さらに、力ＡＰ
Ｊ定器の特別な構造により、分力は純粋な軸線と一致し
、計算で支援して測定データを処理する必要はない。
ｑｔ−ブロックの側面部分にストレーンゲージが設けら
れ、その出力信号は増幅され、導入された力に対する大
きさを直接に表す。選択された幾何学形状により材料の
所定の柔軟性が保証される。
れ、その出力信号は増幅され、導入された力に対する大
きさを直接に表す。選択された幾何学形状により材料の
所定の柔軟性が保証される。
細長い薄板として結合範囲を形成することにより、互い
に直角をなす板ばね平行四辺形体の弾性的柔軟性が生ず
る。単一ブロック構造および利用される材料による大き
な伸びに基づいて、ストレーンゲージから最高の信号値
が得られる。
に直角をなす板ばね平行四辺形体の弾性的柔軟性が生ず
る。単一ブロック構造および利用される材料による大き
な伸びに基づいて、ストレーンゲージから最高の信号値
が得られる。
上述した種類の力測定器は、例えば与えられた力を測定
しようとするパイロットの操縦レバーに利用される。
しようとするパイロットの操縦レバーに利用される。
以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図は本発明の力測定器２を原理図で示している。こ
の力測定器２は、その外側の固定点に保持軸４により設
置されている。保持軸４は力測定器２の第１の範囲８に
ある開口６を貫通し、その端部１０はカフ１１１Ｊ定器
２の第２の範囲１２に固定されている。この第２の範囲
１２は両側の結合範囲１４を介して第１の範囲８に振動
可能に結合されている。
の力測定器２は、その外側の固定点に保持軸４により設
置されている。保持軸４は力測定器２の第１の範囲８に
ある開口６を貫通し、その端部１０はカフ１１１Ｊ定器
２の第２の範囲１２に固定されている。この第２の範囲
１２は両側の結合範囲１４を介して第１の範囲８に振動
可能に結合されている。
別の両側の結合範囲１６は前記結合範囲１４と同じよう
に形成されており、かつ、粘合範囲１４に対して直角に
配置され、同様に第１の範囲８に結合されている。結合
範囲１６の第１の範囲８と反対側の端部に第２図に示す
ように第３の範囲１８がある。結合範囲１６は長く、第
２の範囲１２を越えて延びているので、第３の範囲１８
は第２の範囲１２の外側に配置されている。結合範囲１
４．１６は細長い薄板として形成されている。
に形成されており、かつ、粘合範囲１４に対して直角に
配置され、同様に第１の範囲８に結合されている。結合
範囲１６の第１の範囲８と反対側の端部に第２図に示す
ように第３の範囲１８がある。結合範囲１６は長く、第
２の範囲１２を越えて延びているので、第３の範囲１８
は第２の範囲１２の外側に配置されている。結合範囲１
４．１６は細長い薄板として形成されている。
これは良好な弾性的柔軟性の基礎となっている。
このようにして第２の範囲１２は結合範囲１４において
、振動可能な第３の範囲１８およびその結合範囲１６の
内部で自由に振動する。第３の範囲１８を介して測定す
べき力が力測定器２に導入される。その場合、二つの力
方向が／ｊ在しており、即ち、第３の範囲１８が振動す
る第１の力方向Ａおよびこれに対して直角に延び第２の
範囲１２が振動する力方向Ｂが７ｊ在している。結合範
囲１４゜１６にはストレーンゲージ２０が配置されてい
る。
、振動可能な第３の範囲１８およびその結合範囲１６の
内部で自由に振動する。第３の範囲１８を介して測定す
べき力が力測定器２に導入される。その場合、二つの力
方向が／ｊ在しており、即ち、第３の範囲１８が振動す
る第１の力方向Ａおよびこれに対して直角に延び第２の
範囲１２が振動する力方向Ｂが７ｊ在している。結合範
囲１４゜１６にはストレーンゲージ２０が配置されてい
る。
これらのストレーンゲージ２０は図示していない接続線
を介して信号増幅器に接続されている。力測定器２に導
入された力は、大掛りに計算機で支援する必要なしに、
ストレーンゲージ２０からの信号を増幅して直に取り出
せる。
を介して信号増幅器に接続されている。力測定器２に導
入された力は、大掛りに計算機で支援する必要なしに、
ストレーンゲージ２０からの信号を増幅して直に取り出
せる。
また、第２図（ａ）から第２図（ｅ）は、力測定器２を
種々の方向から見た図およびその断面図で示している。
種々の方向から見た図およびその断面図で示している。
ここで、第１図と同じ部分は第１図と同一符号を付しで
ある。第２図（ａ）と第２図（ｃ）は力測定器２を反対
側から見た図（底面図および平面図）である。力測定器
２の第３の範囲１８には第２図（ａ）に示すように四つ
の孔２４が設けられている。これらの孔２４において、
力導入装置がこの第３の範囲１８に設けられる。
ある。第２図（ａ）と第２図（ｃ）は力測定器２を反対
側から見た図（底面図および平面図）である。力測定器
２の第３の範囲１８には第２図（ａ）に示すように四つ
の孔２４が設けられている。これらの孔２４において、
力導入装置がこの第３の範囲１８に設けられる。
この第３の範囲１８における孔２６を通して第２の範囲
１２が見える。この第２の範囲１２には、ここでは図示
していない保１！ｊ輔４が開口６を通して孔２８まで突
出しており、ここに固定されている。保持軸４は力測定
器２の外側で固く設置されている。
１２が見える。この第２の範囲１２には、ここでは図示
していない保１！ｊ輔４が開口６を通して孔２８まで突
出しており、ここに固定されている。保持軸４は力測定
器２の外側で固く設置されている。
力測定器２の第１、第２および第３の範Ｕ！ＩＩ８゜１
２．１８ならびに結合範囲１４．１６は唯一の材料ブロ
ックから加工され、例えば侵食加工され、そのために第
２図（ｂ）と第２図（ｄ）に示されているような補助孔
が必要である。材料としては、例えば高い均質性を有す
るばね鋼が挙げられる。
２．１８ならびに結合範囲１４．１６は唯一の材料ブロ
ックから加工され、例えば侵食加工され、そのために第
２図（ｂ）と第２図（ｄ）に示されているような補助孔
が必要である。材料としては、例えば高い均質性を有す
るばね鋼が挙げられる。
ＲＨＦ３３、硬化処理可能で最小の引張りを有する材料
、あるいは非磁性材料のような別の材料も考えられる。
、あるいは非磁性材料のような別の材料も考えられる。
れ本発明に基づく力４ｐｊ定器の異なった方向から見た
図ないし断面図（第２図（ｅ）は第２図（ｄ）のＡ−Ｂ
線に沿った断面図）である。
図ないし断面図（第２図（ｅ）は第２図（ｄ）のＡ−Ｂ
線に沿った断面図）である。
２・・・力測定器、４・・・保持軸、６・・・開口、８
・・・第１の範囲、１２・・・第３の範囲、１４・・・
結合範囲、１６・・・結合範囲、１８・・・第３の範囲
、２０・・・ストレーンゲージ。
・・・第１の範囲、１２・・・第３の範囲、１４・・・
結合範囲、１６・・・結合範囲、１８・・・第３の範囲
、２０・・・ストレーンゲージ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、板ばね平行四辺形体の形をした唯一の材料ブロック
から構成され、第１の範囲（８）、第２の範囲（１２）
および第３の範囲（１８）を有しており、第２の範囲（
１２）および第３の範囲（１８）が互いに直角に振動可
能に細長い薄板状結合範囲（１４、１６）に配置され、
各結合範囲（１４、１６）の両側の結合範囲は同じ長さ
を有し、両者の結合範囲（１４、１６）は互いに異なっ
た長さを有しており、両者の結合範囲（１４、１６）に
変形を検出する手段（２０）が設けられ、第１の範囲（
８）にある開口（６）を通して突出し第２の範囲（１２
）に取り付けられた保持軸（４）が設けられ、第３の範
囲（１８）を介して力測定器（２）に力が導入されるこ
とを特徴とする力測定器。 ２、ばね鋼からなることを特徴とする請求項１記載の力
測定器。 ３、変形を検出する手段がストレーンゲージであること
を特徴とする請求項１記載の力測定器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8909048.9 | 1989-07-26 | ||
| DE8909048U DE8909048U1 (de) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Kraftmeßsensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368827A true JPH0368827A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=6841426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189268A Pending JPH0368827A (ja) | 1989-07-26 | 1990-07-17 | 力測定器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129265A (ja) |
| EP (1) | EP0410097A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0368827A (ja) |
| DE (1) | DE8909048U1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5490427A (en) * | 1994-10-17 | 1996-02-13 | Fanuc Usa Corporation | Six axis force sensor employing multiple shear strain gages |
| US5872320A (en) * | 1996-08-19 | 1999-02-16 | Bokam Engineering | Force transducer with co-planar strain gauges |
| US6868746B1 (en) * | 1999-05-07 | 2005-03-22 | Northwestern University | Method and apparatus for force sensors |
| US6325566B1 (en) | 2000-03-15 | 2001-12-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Load-sensing multi-axis connector |
| DE10312288A1 (de) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Gtm Gassmann Theiss Messtechnik Gmbh | Kraft-Moment-Aufnehmer mit entkoppelten Messstellen |
| US20050120809A1 (en) * | 2003-12-09 | 2005-06-09 | Ramming John E. | Robotic force sensing device |
| DE102006030407A1 (de) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Werthschützky, Roland, Prof. Dr.-Ing. | Kraftsensor mit asymmetrischem Grundkörper zum Erfassen mindestens einer Kraftkomponente |
| DE102006031635A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-17 | Werthschützky, Roland, Prof. Dr.-Ing. | Minaturisierbarer Kraftsensor zum Erfassen eines Kraftvektors |
| EP3239676A1 (de) * | 2011-07-19 | 2017-11-01 | MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG | Kraftmesssensor |
| CN104995495B (zh) * | 2013-03-12 | 2018-02-06 | 史赛克公司 | 用于测量力和转矩的传感器组件和方法 |
| FR3013137B1 (fr) * | 2013-11-14 | 2016-07-15 | Sagem Defense Securite | Corps d'epreuve pour manche de commande et dispositif de commande comportant un tel corps d'epreuve |
| WO2015145313A1 (en) | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Transducer of radial forces, in particular for rotating shafts |
| DE102014209109A1 (de) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Kraftaufnehmer, Anordnung mit mehreren Kraftaufnehmern und Verwendung der Anordnung |
| WO2017146809A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Directional force sensing element and system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3447766A (en) * | 1967-02-14 | 1969-06-03 | Bendix Corp | Control stick with solid state sensors |
| US3433064A (en) * | 1967-05-23 | 1969-03-18 | Revere Corp America | Flexible structure for yieldably withstanding forces |
| DE3210711C2 (de) * | 1982-03-24 | 1986-11-13 | Dr.-Ing. Höfler Meßgerätebau GmbH, 7505 Ettlingen | Mehrkoordinatentaster mit einstellbarer Meßkraft zum Abtasten von mehrdimensionalen, stillstehenden Gegenständen |
| HU189359B (en) * | 1983-11-11 | 1986-06-30 | Magyar Optikai Muevek,Hu | Complex meassuring device for high-accuracy strain gauge force meters |
| FR2623284B1 (fr) * | 1987-11-13 | 1990-08-10 | Logabex | Capteur d'efforts spatiaux |
-
1989
- 1989-07-26 DE DE8909048U patent/DE8909048U1/de not_active Expired
-
1990
- 1990-05-18 EP EP19900109432 patent/EP0410097A3/de not_active Withdrawn
- 1990-07-17 JP JP2189268A patent/JPH0368827A/ja active Pending
- 1990-07-26 US US07/558,743 patent/US5129265A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE8909048U1 (de) | 1989-10-05 |
| US5129265A (en) | 1992-07-14 |
| EP0410097A2 (de) | 1991-01-30 |
| EP0410097A3 (en) | 1991-05-08 |
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