JPH0560624A - 荷重検出器 - Google Patents

荷重検出器

Info

Publication number
JPH0560624A
JPH0560624A JP2413886A JP41388690A JPH0560624A JP H0560624 A JPH0560624 A JP H0560624A JP 2413886 A JP2413886 A JP 2413886A JP 41388690 A JP41388690 A JP 41388690A JP H0560624 A JPH0560624 A JP H0560624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
external member
connecting portion
load
load detector
strain
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.)
Pending
Application number
JP2413886A
Other languages
English (en)
Inventor
Takami Kusaki
貴巳 草木
Ryuji Takada
龍二 高田
Shuji Ohira
修司 大平
Kojiro Ogata
浩二郎 緒方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2413886A priority Critical patent/JPH0560624A/ja
Publication of JPH0560624A publication Critical patent/JPH0560624A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連結される外部部材の剛性の如何にかかわら
ず安定した検出精度を得ることができる荷重検出器を提
供する。 【構成】 外部部材と連結される二つの連結部25、2
9と、これら各連結部25、29間に作用する荷重の大
きさに応じて変形する起歪部31と、この起歪部31の
変形量を検出する検出手段20とで構成される荷重検出
器において、前記各連結部25、29の少なくとも一方
に三つの突出部26a、26b、26c、30a、30
b、30cを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物体に加わる荷重
(力、モーメント)を検出する荷重検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】物体に加わる荷重(力、モーメント)を
検出することは多くの分野において不可欠のことであ
る。例えば高機能ロボットにより組立作業や研磨、バリ
取り作業を行う場合、当該ロボットのハンドに作用する
力を正確に検出することが必要であるし、また、航空
機、船舶、車両等のモデル試験を実施する場合も、各部
にかかる荷重の検出が主要な項目となる。以下、従来の
荷重検出器のいくつかを図7〜9を用いて説明する。図
7は米国特許第4094192号明細書に記載された荷
重検出器の斜視図である。図中、1はリング状をなして
構成され外部部材を連結する第1の連結部、2は第1の
連結部1と同様にリング状をなして構成され他の外部部
材が連結される第2の連結部、3、4、5は前記第1の
連結部1と第2の連結部2の間に介在する平板状の起歪
部である。起歪部3、4、5の表面にはひずみゲージ6
が貼着されている。このような荷重検出器において、一
方の外部部材に荷重が作用すると、その荷重は当該荷重
検出器の各連結部1、2および各起歪部3、4、5を経
て他方の外部部材に伝達される。これにより、各起歪部
3、4、5は作用した荷重に応じて変形し、この変形量
がひずみゲージ6により検出され、検出された変形量に
基づいて作用した荷重が演算される。
【0003】図8は特開昭57−169643号公報に
記載された荷重検出器の斜視図である。図中、7は円盤
状をなして構成され外部部材を連結する第1の連結部、
8はこの第1の連結部7の外周に大径のリング状をなし
て構成され他の外部部材が連結される第2の連結部、
9、10、11、12は直方体をなして構成され前記第
1の連結部1と第2の連結部2の間に介在する起歪部で
ある。この起歪部9、10、11、12にもひずみゲー
ジ13…が貼着されている。この荷重検出器の動作は図
7に示す荷重検出器の動作に準じる。
【0004】図9は特開昭64−32140号公報に記
載された荷重検出器の斜視図である。図中、14はリン
グ状をなして構成され外部部材を連結する第1の連結
部、15は第1の連結部14よりも大径の円盤状をなし
て構成され他の外部部材が連結される第2の連結部、1
6は前記第1の連結部1と第2の連結部2の間に介在す
る平板状の起歪部、17aは起歪部16の対向する面間
において矢印X方向にあけられた貫通孔、17bは貫通
孔17aの上方において矢印X方向と直交する矢印Y方
向にあけられた貫通孔である。18a、18bは貫通孔
17aにより形成された薄板よりなるたわみ部であり、
18c、18dは貫通孔17bにより形成された薄板よ
りなるたわみ部である。19a、19b、19cはそれ
ぞれ貫通孔17a、17bの形成により分離された剛体
部を示し、剛体部19a、19bはたわみ部18a、1
8bで連結され、剛体部19b、19cはたわみ部18
c、18dで連結された構成となっている。一方、20
はたわみ部18dの変形量を検出するひずみゲージであ
り、図示されていないが他のたわみ部18a〜18cの
所定部分にも所定枚貼着されている。このような荷重検
出器は、ひずみゲージを適宜位置に貼着することによ
り、X軸、Y軸、Z軸方向に作用する力、およびX軸、
Y軸、Z軸まわりに作用するモーメントの6つの荷重の
うち任意の荷重を検出することができる。このように構
成された荷重検出器の動作も上述した各荷重検出器の動
作に準じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の荷重検出器
において、各連結部に連結される外部部材には種々の材
質、形状のものがある。そして外部部材の如何によって
は荷重の検出に悪影響を及ぼす場合がある。これを図1
0〜13により説明する。図10、図11は荷重検出器
と外部部材の取付け状態を示す概略図である。各図でA
は図7〜9に示す荷重検出器の第1の連結部1、7、1
3に相当し、Bは起歪部3〜5、9〜12、16に相当
し、Cは第2の連結部2、8、15に相当する。図10
に示す状態は、第2の連結部Cに剛性の高い剛体Dが連
結され、第1の連結部Aに矢印で示す力Fが垂直下方に
作用した場合である。この場合図11に示すように、そ
の力Fは起歪部Bを経て第2の連結部Cに伝えられる
が、外部部材Dの剛性が高いので第2の連結部Cは変形
せず、起歪部Bが力Fの大きさに応じて縮むように変形
し、ひずみゲージによりその変形が取り出される。一方
図12に示す状態は、第2の連結部Cに剛性の低い外部
部材D’が連結され、第1の連結部Aに矢印で示す図1
0に示す力と等しい力Fが垂直下方に作用した場合であ
る。この場合図13に示すように、その力Fは起歪部B
を経て第2の連結部Cに伝えられるが、外部部材D’の
剛性が低いので第2の連結部Cは変形し、このため起歪
部Bは図示のように変形し、この変形量はひずみゲージ
により取り出される。なお、図11、13に示される起
歪部Bの変形は極端に誇張して描かれている。上述のよ
うに第2の連結部Cに連結される外部部材の剛性が高い
場合と低い場合とでは、同一の荷重が作用しても起歪部
Bの変形状態が異なることになり、したがって、ひずみ
ゲージで取り出される変形量も異なり、結局、得られる
荷重検出値も両者で異なることになる。すなわち、連結
される外部部材の剛性により荷重検出値に差が生じるこ
とになり、荷重検出器として検出精度の信頼性が低いと
いう欠点を持つ。
【0006】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、連結される外部部材の剛性の如何にかかわ
らず安定した検出精度を得ることができる荷重検出器を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は外部部材と連結される二つの連結部と、こ
れら各連結部間に介在し、各連結部間に作用する荷重の
大きさに応じて変形する起歪部と、この起歪部の変形量
を検出する検出手段とで構成される荷重検出器におい
て、前記各連結部の少なくとも一方に、三つの突出部を
設けたことを特徴とする。
【0008】
【作用】一方の外部部材から他方の外部部材への荷重の
伝達は突出部を経るので、突出部が設けられている連結
部に連結される外部部材の剛性により検出結果が左右さ
れることはない。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の第1実施例に係る荷重検出器の斜
視図である。図中、図9と同一部材には同一符号を付し
て説明を省略する。25はリング状を成して構成された
第1の連結部であり、図において上面側に3つの突起部
26a、26b、26cが一体に形成されている。また
各突起部26a、26b、26cには外部部材との連結
のためのネジ穴28が形成されている。29は前記第1
の連結部25よりも大径の円盤状をなして構成された第
2の連結部であり、図において底面側に3つの突起部3
0a、30b、30c(突起部30cは見えない位置に
ある)が一体に形成されている。各突起部30a〜30
cにも外部部材との連結手段が設けられている。
【0010】次に、本実施例の荷重検出器の動作を図3
〜6を参照して説明する。なお、各図においてA’は第
1の連結部25に相当し、Bは起歪部15に相当し、
C’は第2の連結部29に相当し、C”は突起部26
a、26b…に相当し、D、D’は突起部30a〜30
bに連結される外部部材に相当する。また、図3、図5
における変形は図11、図13におけると同様極端に誇
張して描かれている。まず荷重検出器の第2の連結部
C’に図3に示すように剛性の高い外部部材Dが連結さ
れている場合、第1の連結部A’に図において垂直下方
に力Fが作用したときには、突出部C”を経て力Fが伝
達されるために、図3に示すように第2の連結部C’が
変形し、これにより起歪部Bも図示のように変形を生じ
る。この変形の変形量はひずみゲージにより検出され
る。一方荷重検出器の第2の連結部C’に図4に示すよ
うに剛性の低い外部部材D’が連結された場合、第1の
連結部A’に図3に示すものと同一の力Fが作用する
と、突起部C”を経て力Fが伝達されるために第2の連
結部C’が外部部材D’とともに図6に示すように変形
する。これにより起歪部Bも図示のように変形を生じ、
この変形の変形量がひずみゲージにより検出される。
【0011】このように本実施例では、第2の連結部2
5に3つの突出部30a〜30cを設けたことにより、
3点接触によって外部部材DまたはD’と連結される構
成となるので、荷重が作用したとき連結部25は外部部
材の剛性の如何にかかわらず変形し、起歪部15もこれ
に応じた変形となる。結局、本実施例の荷重検出器は外
部部材の剛性に左右されず、安定した検出精度を得るこ
とができる。
【0012】図3は本発明の第2の実施例に係る荷重検
出器の斜視図である。図で、図1に示す部材と同一部材
には同一符号を付して説明を省略する。40はリング状
をなして構成され外部部材に連結される第1の連結部で
あり、図において上面には外部部材連結用の3つのネジ
穴が形成されている。41a、41b、41cはそれぞ
れ第1の連結部40の上面におけるネジ穴に対応する穴
を有し、その位置に固定されたリング状のスペーサであ
る。50は第1の連結部40よりも大径の円盤状をなし
て構成された第2の連結部である。51a、51b、5
1cは第2の連結部50の底面に固定されたスペーサで
ある。なお、スペーサ51cは見えない位置にあり、こ
れら各スペーサ51a〜51cは第1の実施例における
各突起部30a〜30cと同一機能を有する。この第2
の実施例に係る荷重検出器の作用、効果が第1の実施例
に係る荷重検出器の作用、効果と同一であるのは明らか
である。
【0013】なお、上記各実施例の説明では、両方の連
結部に3つの突起部を設ける例について説明したが、こ
れに限定されることはなく、一方の連結部に連結される
外部部材が一定であれば突出部は他方の連結部のみに設
けても良い。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、各連結部の少なくとも
一方に、少なくとも三つの突出部を設けたので、連結部
に連結される外部部材の剛性の如何に関係なく、常に安
定した荷重検出精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る荷重検出器の斜視
図である。
【図2】図1に示す連結部に高い剛性の外部部材が連結
され荷重が作用していないときの状態を示す説明図であ
る。
【図3】図1に示す連結部に高い剛性の外部部材が連結
され荷重が作用したときの状態を示す説明図である。
【図4】図1に示す連結部に低い剛性の外部部材が連結
され荷重が作用していないときの状態を示す説明図であ
る。
【図5】図1に示す連結部に低い剛性の外部部材が連結
され荷重が作用したときの状態を示す説明図である。
【図6】本発明の第2の実施例に係る荷重検出器の斜視
図である。
【図7】従来の荷重検出器を示す斜視図である。
【図8】従来の他の荷重検出器を示す斜視図である。
【図9】従来のさらに他の荷重検出器を示す斜視図であ
る。
【図10】従来の荷重検出器における第2の連結部に高
い剛性の外部部材が連結され荷重が作用していないとき
の状態を示す説明図である。
【図11】従来の荷重検出器における第2の連結部に高
い剛性の外部部材が連結され荷重が作用したときの状態
を示す説明図である。
【図12】従来の荷重検出器における第2の連結部に低
い剛性の外部部材が連結され荷重が作用していないとき
の状態を示す説明図である。
【図13】従来の荷重検出器における第2の連結部に低
い剛性の外部部材が連結され荷重が作用したときの状態
を示す説明図である。
【符号の説明】
20 ひずみゲージ 25、40 第1の連結部 29、50 第2の連結部 26a、26b、26c、30a、30b、30c 突
起部 31 起歪部 41a、41b、41c、51a、51b、51c ス
ペーサ
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 荷重検出器
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図7】
【図8】
【図6】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 浩二郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部部材と連結される二つの連結部と、
    これら各連結部間に介在し、各連結部間に作用する荷重
    の大きさに応じて変形する起歪部と、この起歪部の変形
    量を検出する検出手段とで構成される荷重検出器におい
    て、前記各連結部の少なくとも一方に、三つの突出部を
    設けたことを特徴とする荷重検出器。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記突出部は、前記
    連結部と一体に形成されることを特徴とする荷重検出
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記突出部は、前記
    連結部に取付けられるスペーサであることを特徴とする
    荷重検出器。
JP2413886A 1990-12-26 1990-12-26 荷重検出器 Pending JPH0560624A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2413886A JPH0560624A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 荷重検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2413886A JPH0560624A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 荷重検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0560624A true JPH0560624A (ja) 1993-03-12

Family

ID=18522440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2413886A Pending JPH0560624A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 荷重検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0560624A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989690A (ja) * 1995-09-20 1997-04-04 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho ロードセルおよびそのロードセルを用いた自動車用フォースプレート
CN102538919A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 福建省计量科学研究院 一种测力传感器结构
JP2013019917A (ja) * 2012-11-01 2013-01-31 Tanita Corp ロードセル用起歪体、並びに、該ロードセル用起歪体を用いたロードセル及び重量測定装置、該ロードセル用起歪体の製造方法
JP2019045250A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 パラマウントベッド株式会社 身体支持装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989690A (ja) * 1995-09-20 1997-04-04 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho ロードセルおよびそのロードセルを用いた自動車用フォースプレート
CN102538919A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 福建省计量科学研究院 一种测力传感器结构
JP2013019917A (ja) * 2012-11-01 2013-01-31 Tanita Corp ロードセル用起歪体、並びに、該ロードセル用起歪体を用いたロードセル及び重量測定装置、該ロードセル用起歪体の製造方法
JP2019045250A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 パラマウントベッド株式会社 身体支持装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0139307B1 (en) Multi-axis load sensor
US7441470B2 (en) Strain gauge type sensor and strain gauge type sensor unit using the same
EP0154728B1 (en) Load detector
KR102183179B1 (ko) 스트레인게이지 방식의 다축 힘토크센서
EP1953514A2 (en) Shock absorbing force sensor
JP2003254843A (ja) 6軸力センサ
JPH02163627A (ja) 測定装置
JP2699096B2 (ja) 測定装置
JP3175034B2 (ja) 起歪体構造物およびこの起歪体構造物を用いた多軸力検出センサ
JP4909583B2 (ja) 多軸力ロードセル
JPH0560624A (ja) 荷重検出器
US20050120809A1 (en) Robotic force sensing device
JPH05118943A (ja) 荷重検出器
JPH05149811A (ja) 6軸力覚センサ
JPS61223625A (ja) センサ
JP2004239621A (ja) 3次元圧力センサ
JPH0617839B2 (ja) 多分力検出器およびこれを用いた多分力検出装置
JP2005300465A (ja) 多軸センサ
JPH0641892B2 (ja) 荷重検出器
JPH06109755A (ja) 半導体加速度センサ
JPS6055237A (ja) 荷重検出装置
JPS61117427A (ja) 多軸力センサ
JP4932450B2 (ja) センサ及びその製造方法
JPH05187940A (ja) 力検出装置とその方法
JPH0754832Y2 (ja) 荷重検出器

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term