JPH0624751Y2 - ひずみ抵抗を利用したトランスジューサ - Google Patents
ひずみ抵抗を利用したトランスジューサInfo
- Publication number
- JPH0624751Y2 JPH0624751Y2 JP16895287U JP16895287U JPH0624751Y2 JP H0624751 Y2 JPH0624751 Y2 JP H0624751Y2 JP 16895287 U JP16895287 U JP 16895287U JP 16895287 U JP16895287 U JP 16895287U JP H0624751 Y2 JPH0624751 Y2 JP H0624751Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain resistance
- plate
- axis direction
- transducer
- plates
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ひずみ抵抗を利用し、与えられた力の方向と
大きさとを得るようにしたトランスジューサに関するも
のである。
大きさとを得るようにしたトランスジューサに関するも
のである。
（従来の技術） 各種産業用機械においては、平面、すなわち２次元操作
をさせたいことがしばしば生じる。この２次元操作を１
つのハンドルで操作させたとき、その力の大きさとその
方向とを得る手段として、従来は、ポテンショメータ２
個をジンバル機構、軸受機構，歯車機構を組合せて機械
的な構成により得ていた。
をさせたいことがしばしば生じる。この２次元操作を１
つのハンドルで操作させたとき、その力の大きさとその
方向とを得る手段として、従来は、ポテンショメータ２
個をジンバル機構、軸受機構，歯車機構を組合せて機械
的な構成により得ていた。
（考案が解決しようとする問題点） 従来の様に、機械的な構成によるものは、構造が複雑で
小型化することができない欠点があった。
小型化することができない欠点があった。
本考案は上記の欠点を解決することを目的としており、
変形量に比例して抵抗が変化するひずみ抵抗素子を利用
することにより、軽量小型化が可能なひずみ抵抗を利用
したトランスジューサを提供することを目的としてい
る。
変形量に比例して抵抗が変化するひずみ抵抗素子を利用
することにより、軽量小型化が可能なひずみ抵抗を利用
したトランスジューサを提供することを目的としてい
る。
（問題点を解決するための手段） そのため本考案のひずみ抵抗を利用したトランスジュー
サは、シャフトと、該シャフトの両端をそれぞれ固定す
る第１及び第２の固定部材と、該シャフトと平行で、第
１及び第２の固定部材間に、直角をなすＸ軸，Ｙ軸方向
にそれぞれ配設された２枚のプレートと、該２枚の各プ
レートの両面に貼付されたひずみ抵抗素子とを備え、該
２枚のプレートは、第１の固定部材に一端がそれぞれ固
定されると共に、Ｘ軸方向に配設されたプレートの他端
及びＹ軸方向に配設されたプレートの他端は、第２の固
定部材に穿設されたＸ軸方向にプレートが移動可能な溝
及びＹ軸方向にプレートが移動可能な溝にそれぞれ嵌め
込まれてなることを特徴としている。
サは、シャフトと、該シャフトの両端をそれぞれ固定す
る第１及び第２の固定部材と、該シャフトと平行で、第
１及び第２の固定部材間に、直角をなすＸ軸，Ｙ軸方向
にそれぞれ配設された２枚のプレートと、該２枚の各プ
レートの両面に貼付されたひずみ抵抗素子とを備え、該
２枚のプレートは、第１の固定部材に一端がそれぞれ固
定されると共に、Ｘ軸方向に配設されたプレートの他端
及びＹ軸方向に配設されたプレートの他端は、第２の固
定部材に穿設されたＸ軸方向にプレートが移動可能な溝
及びＹ軸方向にプレートが移動可能な溝にそれぞれ嵌め
込まれてなることを特徴としている。
以下図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
（実施例） 第１図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトランスジ
ューサの基本説明縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図はプレートに貼付されたひずみ抵抗素子に
ひずみが発生することを説明しているひずみ発生説明
図、第４図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトラン
スジューサの駆動回路の一実施例構成、第５図は第４図
の出力特性図、第６図は本考案に係るひずみ抵抗を利用
したトランスジューサの一実施例構成の縦断面図を示し
ている。
ューサの基本説明縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図はプレートに貼付されたひずみ抵抗素子に
ひずみが発生することを説明しているひずみ発生説明
図、第４図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトラン
スジューサの駆動回路の一実施例構成、第５図は第４図
の出力特性図、第６図は本考案に係るひずみ抵抗を利用
したトランスジューサの一実施例構成の縦断面図を示し
ている。
第１図，第２図において、シャフト１の両端は第１の固
定部材２と第２の固定部材３とにそれぞれ固定されてい
る。これら第１の固定部材２と第２の固定部材３との間
には、第２図図示の如くＸ軸，Ｙ軸にぞれぞれ平行で、
かつ直角をなし、そして第１図図示の如くシャフト１に
平行な２枚のプレート４，５が設けられている。これら
のプレート４，５の各一端は第１の固定部材２にそれぞ
れ固着されており、プレート４，５の各他端は第２の固
定部材３に設けられたＸ軸，Ｙ軸に平行な溝６，７にそ
れぞれ嵌め込まれ、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向にそれぞれ移動
可能に取り付けられている。プレート４，５の一端が嵌
め込まれる第２の固定部材３に設けられた溝６，７は、
次の様に穿設されている。すなわち第２図において、溝
６はプレート４の厚さでＸ軸と平行に、その溝幅はプレ
ート４の幅よりやや広く穿設されている。溝７はプレー
ト５の厚さでＹ軸と平行に、その溝幅はプレート５の幅
よりやや広く穿設されている。従ってプレート４は溝６
の長て方向、すなわちＸ軸方向に移動することができる
が、Ｙ軸方向には独自に移動することはできず、同様
に、プレート５は溝７の長て方向、すなわちＹ軸方向に
移動することができるが、Ｘ軸方向には独自に移動する
ことはできない構造になっている。
定部材２と第２の固定部材３とにそれぞれ固定されてい
る。これら第１の固定部材２と第２の固定部材３との間
には、第２図図示の如くＸ軸，Ｙ軸にぞれぞれ平行で、
かつ直角をなし、そして第１図図示の如くシャフト１に
平行な２枚のプレート４，５が設けられている。これら
のプレート４，５の各一端は第１の固定部材２にそれぞ
れ固着されており、プレート４，５の各他端は第２の固
定部材３に設けられたＸ軸，Ｙ軸に平行な溝６，７にそ
れぞれ嵌め込まれ、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向にそれぞれ移動
可能に取り付けられている。プレート４，５の一端が嵌
め込まれる第２の固定部材３に設けられた溝６，７は、
次の様に穿設されている。すなわち第２図において、溝
６はプレート４の厚さでＸ軸と平行に、その溝幅はプレ
ート４の幅よりやや広く穿設されている。溝７はプレー
ト５の厚さでＹ軸と平行に、その溝幅はプレート５の幅
よりやや広く穿設されている。従ってプレート４は溝６
の長て方向、すなわちＸ軸方向に移動することができる
が、Ｙ軸方向には独自に移動することはできず、同様
に、プレート５は溝７の長て方向、すなわちＹ軸方向に
移動することができるが、Ｘ軸方向には独自に移動する
ことはできない構造になっている。
プレート４の表面にはひずみ抵抗素子８，９がその両面
に貼り付けられており、またプレート５の表面にはひず
み抵抗素子１０，１１がその両面に貼り付けられてい
る。
に貼り付けられており、またプレート５の表面にはひず
み抵抗素子１０，１１がその両面に貼り付けられてい
る。
今、例えば、第１の固定部材２を固定しておき、第１図
図示の如く、第２の固定部材３に力Ｆが加えられると、
シャフト１は第３図図示の如く変形する。上記力Ｆは、
一般的に、Ｘ軸成分ＦＸとＹ軸成分ＦＹとに分解するこ
とができる。溝６はＸ軸方向に対しプレート４が移動可
能に穿設されているので、力ＦのＸ軸成分ＦＸが存在し
ても、該プレート４のＸ軸方向は元の位置にプレート４
が存在し、プレート４のＸ軸方向の歪みは生じないが、
力ＦのＹ軸成分ＦＹによってプレート４のＹ軸方向に歪
みが生じる。従って該プレート４に貼り付けられている
ひずみ抵抗素子８、９のひずみ抵抗が、Ｙ軸成分ＦＹに
比例して変化する。同様に溝７はＹ軸方向に対しプレー
ト５が移動可能に穿設されているので、力ＦのＹ軸成分
ＦＹが存在しても、該プレート５のＹ軸方向は元の位置
にプレート５が存在し、プレート５のＹ軸方向の歪みは
生じないが、力ＦのＸ軸成分ＦＸによってプレートの５
のＸ軸方向に歪みが生じる。従って該プレート５に貼り
付けられているひずみ抵抗素子１０，１１のひずみ抵抗
が、Ｘ軸成分ＦＸに比例して変化する。
図示の如く、第２の固定部材３に力Ｆが加えられると、
シャフト１は第３図図示の如く変形する。上記力Ｆは、
一般的に、Ｘ軸成分ＦＸとＹ軸成分ＦＹとに分解するこ
とができる。溝６はＸ軸方向に対しプレート４が移動可
能に穿設されているので、力ＦのＸ軸成分ＦＸが存在し
ても、該プレート４のＸ軸方向は元の位置にプレート４
が存在し、プレート４のＸ軸方向の歪みは生じないが、
力ＦのＹ軸成分ＦＹによってプレート４のＹ軸方向に歪
みが生じる。従って該プレート４に貼り付けられている
ひずみ抵抗素子８、９のひずみ抵抗が、Ｙ軸成分ＦＹに
比例して変化する。同様に溝７はＹ軸方向に対しプレー
ト５が移動可能に穿設されているので、力ＦのＹ軸成分
ＦＹが存在しても、該プレート５のＹ軸方向は元の位置
にプレート５が存在し、プレート５のＹ軸方向の歪みは
生じないが、力ＦのＸ軸成分ＦＸによってプレートの５
のＸ軸方向に歪みが生じる。従って該プレート５に貼り
付けられているひずみ抵抗素子１０，１１のひずみ抵抗
が、Ｘ軸成分ＦＸに比例して変化する。
これらのひずみ抵抗素子８ないし１１のひずみ抵抗値の
変化によって、印加された力Ｆを第４図の回路から検出
することができる。すなわち、第４図において符号８な
いし１１は第１図ないし第３図のものに対応し、１２は
電源、１３ないし１５は端子を表わしている。
変化によって、印加された力Ｆを第４図の回路から検出
することができる。すなわち、第４図において符号８な
いし１１は第１図ないし第３図のものに対応し、１２は
電源、１３ないし１５は端子を表わしている。
第２の固定部材３に力が印加されておらず、従ってひず
み抵抗素子８ないし１１に歪みが生じていないときに
は、ひずみ抵抗素子１０，１１の抵抗値は等しい値のも
のが選ばれているので、端子１３と１４との間に発生す
る電圧ＶＸは零である。同様にひずみ抵抗素子８，９の
抵抗値は等しいものが選ばれているので、端子１３と１
５との間に発生する電圧ＶＹは零である。
み抵抗素子８ないし１１に歪みが生じていないときに
は、ひずみ抵抗素子１０，１１の抵抗値は等しい値のも
のが選ばれているので、端子１３と１４との間に発生す
る電圧ＶＸは零である。同様にひずみ抵抗素子８，９の
抵抗値は等しいものが選ばれているので、端子１３と１
５との間に発生する電圧ＶＹは零である。
上記説明の如く、第２の固定部材３に力Ｆが印加される
と、その印加される力Ｆの方向と大きさに応じ、ひずみ
抵抗素子８ないし１１がひずみ、その抵抗値がそれぞれ
変化する。従って第５図図示の如く、印加された力Ｆの
Ｘ軸成分，Ｙ軸成分に応じて、端子１３と１４との間に
出力電圧ＶＸが発生し、端子１３と１５との間に出力電
圧ＶＹが発生する。この出力電圧ＶＸ，ＶＹから周知の
回路を用いてベクトル的に合成することにより、加えら
れた力Ｆの大きさとその方向を得ることができる。
と、その印加される力Ｆの方向と大きさに応じ、ひずみ
抵抗素子８ないし１１がひずみ、その抵抗値がそれぞれ
変化する。従って第５図図示の如く、印加された力Ｆの
Ｘ軸成分，Ｙ軸成分に応じて、端子１３と１４との間に
出力電圧ＶＸが発生し、端子１３と１５との間に出力電
圧ＶＹが発生する。この出力電圧ＶＸ，ＶＹから周知の
回路を用いてベクトル的に合成することにより、加えら
れた力Ｆの大きさとその方向を得ることができる。
なお、上記説明においては、第２の固定部材３に印加し
得る力Ｆの大きさは、シャフト１が元の状態に戻る弾性
比例限界内に限られる。また弾性比例限界内であれば力
Ｆは変位に比例するので、力Ｆに替え変位に置換するこ
とができる。
得る力Ｆの大きさは、シャフト１が元の状態に戻る弾性
比例限界内に限られる。また弾性比例限界内であれば力
Ｆは変位に比例するので、力Ｆに替え変位に置換するこ
とができる。
第６図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトランスジ
ューサの一実施例構成の縦断面図を示している。
ューサの一実施例構成の縦断面図を示している。
ハウジング１６の内部は空洞１７が形成され、該空洞１
７の下端部にねじ部１８が設けられている。該ねじ部１
８と螺合するエンドキャップ１９の中央部分にシャフト
１が固定されており、また該エンドキャップ１９には互
に直角をなしてプレート４，５が固定されている。シャ
フト１の上端側はステック２０に固定されており、該ス
テック２０の上端部はハウジング１６から突出した構造
となっている。該ステック２０の下端部は上記プレート
４，５の各他端を係止するため、第２図で説明した溝
６，７（６は第６図に図示されていない）が穿設されて
おり、該溝６，７にプレート４，５が嵌め込まれてい
る。これらのプレート４，５の両面にはひずみ抵抗素子
８（８は第６図に図示されていない）と９，１０と１１
とが貼り付けられている。ひずみ抵抗素子８ないし１１
の各端からリード線２１が引き出されており、これらの
リード線２１は絶縁チューブ２２を介してエンドキャッ
プ１９に取り付けられているターミナル２３に接続さ
れ、或いは穴２４を介して外部へ取り出されている。
７の下端部にねじ部１８が設けられている。該ねじ部１
８と螺合するエンドキャップ１９の中央部分にシャフト
１が固定されており、また該エンドキャップ１９には互
に直角をなしてプレート４，５が固定されている。シャ
フト１の上端側はステック２０に固定されており、該ス
テック２０の上端部はハウジング１６から突出した構造
となっている。該ステック２０の下端部は上記プレート
４，５の各他端を係止するため、第２図で説明した溝
６，７（６は第６図に図示されていない）が穿設されて
おり、該溝６，７にプレート４，５が嵌め込まれてい
る。これらのプレート４，５の両面にはひずみ抵抗素子
８（８は第６図に図示されていない）と９，１０と１１
とが貼り付けられている。ひずみ抵抗素子８ないし１１
の各端からリード線２１が引き出されており、これらの
リード線２１は絶縁チューブ２２を介してエンドキャッ
プ１９に取り付けられているターミナル２３に接続さ
れ、或いは穴２４を介して外部へ取り出されている。
ステック２０の上端部は、該ステック２０の径より大き
く穿設されたハウジング１６の穴２５から突出してお
り、その先端にねじ等でノブ２６が取り付けられてい
る。ノブ２６とハウジング１６との間にはパッキン２７
が設けられ、ごみ等がハウジング１６の空洞１７に入ら
ないようになっている。またハウジング１６はワッシャ
２８及びナット２９で取付け板３０に固定される。従っ
てノブ２６に力を加えると、取付け板３０、すなわち固
定端となるエンドキャップ１９に対し、上記説明の如く
シャフト１が曲げられ、プレート４，５にそれぞれ貼り
付けられたひずみ抵抗素子８ないし１１に歪みが生じ
る。
く穿設されたハウジング１６の穴２５から突出してお
り、その先端にねじ等でノブ２６が取り付けられてい
る。ノブ２６とハウジング１６との間にはパッキン２７
が設けられ、ごみ等がハウジング１６の空洞１７に入ら
ないようになっている。またハウジング１６はワッシャ
２８及びナット２９で取付け板３０に固定される。従っ
てノブ２６に力を加えると、取付け板３０、すなわち固
定端となるエンドキャップ１９に対し、上記説明の如く
シャフト１が曲げられ、プレート４，５にそれぞれ貼り
付けられたひずみ抵抗素子８ないし１１に歪みが生じ
る。
図示された端子２３及び図示されていない端子及びリー
ド線２４で第４図に示された回路を構成することによ
り、ノブ２６に加えられた力Ｆに対応した出力電圧
ＶＸ，ＶＹが得られる。この出力電圧ＶＸ，ＶＹから上
記ノブ２６に加えられた力Ｆの大きさとその方向が得ら
れることは、上記第１図ないし第５図で説明した通りで
ある。
ド線２４で第４図に示された回路を構成することによ
り、ノブ２６に加えられた力Ｆに対応した出力電圧
ＶＸ，ＶＹが得られる。この出力電圧ＶＸ，ＶＹから上
記ノブ２６に加えられた力Ｆの大きさとその方向が得ら
れることは、上記第１図ないし第５図で説明した通りで
ある。
（考案の効果） 以上説明した如く、本考案によれば、簡単な構成により
精度の高いトランスジューサを得ることができ、しかも
小型化が可能となる。またノブに加える力に替え、ノブ
の変位量を測定することも可能となる。
精度の高いトランスジューサを得ることができ、しかも
小型化が可能となる。またノブに加える力に替え、ノブ
の変位量を測定することも可能となる。
第１図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトランスジ
ューサの基本説明縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図はプレートに貼付されたひずみ抵抗素子に
ひずみが発生するとこを説明しているひずみ発生説明
図、該４図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトラン
スジューサの駆動回路の一実施例構成、第５図は第４図
の出力特性図、第６図は本考案に係るひずみ抵抗を利用
したトランスジューサの一実施例構成の縦断面図を示し
ている。 図中、１はシャフト、２は第１の固定部材、３は第２の
固定部材、４、５はプレート、６、７は溝、８ないし１
１はひずみ抵抗素子、１６はハウジング、１９はエンド
キャップ、２０はステック、２６はノブ、２７はパッキ
ン、２８はワッシャ、２９はナット、３０は取付け板を
表わしている。
ューサの基本説明縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図はプレートに貼付されたひずみ抵抗素子に
ひずみが発生するとこを説明しているひずみ発生説明
図、該４図は本考案に係るひずみ抵抗を利用したトラン
スジューサの駆動回路の一実施例構成、第５図は第４図
の出力特性図、第６図は本考案に係るひずみ抵抗を利用
したトランスジューサの一実施例構成の縦断面図を示し
ている。 図中、１はシャフト、２は第１の固定部材、３は第２の
固定部材、４、５はプレート、６、７は溝、８ないし１
１はひずみ抵抗素子、１６はハウジング、１９はエンド
キャップ、２０はステック、２６はノブ、２７はパッキ
ン、２８はワッシャ、２９はナット、３０は取付け板を
表わしている。
Claims (1)
- 【請求項１】シャフトと、 該シャフトの両端をそれぞれ固定する第１及び第２の固
定部材と、 該シャフトと平行で、第１及び第２の固定部材間に、直
角をなすＸ軸，Ｙ軸方向にそれぞれ配設された２枚のプ
レートと、 該２枚の各プレートの両面に貼付されたひずみ抵抗素子 とを備え、 該２枚のプレートは、第１の固定部材に一端がそれぞれ
固定されると共に、Ｘ軸方向に配設されたプレートの他
端及びＹ軸方向に配設されたプレートの他端は、第２の
固定部材に穿設されたＸ軸方向にプレートが移動可能な
溝及びＹ軸方向にプレートが移動可能な溝にそれぞれ嵌
め込まれてなることを特徴とするひずみ抵抗を利用した
トランスジューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16895287U JPH0624751Y2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ひずみ抵抗を利用したトランスジューサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16895287U JPH0624751Y2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ひずみ抵抗を利用したトランスジューサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0174536U JPH0174536U (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0624751Y2 true JPH0624751Y2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=31458584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16895287U Expired - Lifetime JPH0624751Y2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ひずみ抵抗を利用したトランスジューサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624751Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7246883B2 (ja) * | 2018-09-13 | 2023-03-28 | 株式会社大林組 | 地中変位計および地中変位算定方法 |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP16895287U patent/JPH0624751Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0174536U (ja) | 1989-05-19 |
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