JPH0676927B2 - 荷重測定用補助部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は荷重計の測定方法および荷重測定用補助部材に
関するものである。 ［イ］従来技術 高荷重用の荷重計として、歪ゲージ、差動トランス等を
用いて電気的に荷重を測定する荷重計（ロードセル）が
使用されている。 この荷重計の形状はセンターホール型と円柱型の二種類
存在する。 第17図にセンターホール型の荷重計を山留工事のアース
アンカーにかかる荷重測定に用いた、従来の測定方法の
一例を示す。 すなわち、PC鋼より線９からなるアンカー緊張材に所定
の緊張力を与えて定着する場合において、PC鋼より線９
に台座金物７、ジャッキチェア５、およびジャッキ６か
らなる定着具を環装する際に、台座金物７とジャッキチ
ェア５の間に支圧板３を介して荷重計２を装着し、PC鋼
より線９にはたらく緊張力を荷重計２の出力によって計
測する。 この荷重計２を使って荷重を測定する際、荷重計２の受
圧面に均一荷重がかかる場合には、荷重計２は実荷重に
等しい正確な値を出力する。 しかし、荷重計２の受圧面に不均一荷重または偏心荷重
がかかる場合には、荷重計２の出力に誤差を生じる事が
ある。 従って、計測データの信頼性に問題が残る。 ところで、計測時の荷重分布状態を検討すると、おおむ
ね第1A〜1F図に示す荷重分布状態を想定できる。 すなわち、荷重分布状態は中心荷重（第1A図〜第1C図）
と偏心荷重（第1D図〜第1F図）に大別でき、さらに均一
荷重（第1A図）と不均一荷重（第1B図〜第1F図）に分け
られる。 不均一荷重または偏心荷重がかかる原因は２つ考えられ
る。 一つは荷重計２の寸法とジャッキ６、ジャッキチェア
５、支圧板３、台座金物７等の形状や寸法に原因がある
場合である。 この場合には、ある程度荷重計２による出力誤差は避け
られない。 もう一つの原因は、荷重計２、ジャッキ６等を装着する
ときの施工誤差に原因がある場合である。 これは施工方法を慎重に行なう事によって避ける事が可
能である。 荷重計２の寸法と、ジャッキチェア５の寸法、形状が原
因で荷重計２の出力値に誤差を生じる例を第２、３図に
示す。 第２図の場合には、荷重計２の受圧面よりも外側の位置
にジャッキチェア５を介して荷重がかかる場合で、受圧
面の外側に大きい不均一荷重がかかる。 この場合の荷重計２の出力値は、実荷重よりも低くな
る。 また、第３図の場合は、荷重計２の受圧面よりも内側
に、アンカーヘッド８を介して荷重がかかる場合で、荷
重計２の受圧面の内側に大きい不均一荷重がかかる。 この場合の荷重計２の出力値は実荷重よりも高くなる。 一方偏心荷重に対する対策としては、一般に二つの方法
がある。 １つは荷重計製作時に歪ゲージを円周に隙間なく直交二
軸に貼り、ブリッジを組む方法である。 もう一つの方法は荷重計の頭部に球座を取り付け、軸方
向の偏心の影響を吸収する方法である。 不均一荷重に対する対策として一般に２つの方法があ
る。 その１つは荷重計２の背を高くする方法と、または支圧
板３を非常に厚くして、不均一荷重による影響を受け難
くする方法である。 もう１つの方法は荷重計２の頭部に鋼球等を挿入して、
荷重の受圧状態を集中荷重として荷重を受け、荷重の受
圧点の状態を安定化して荷重計２の出力特性を良くする
方法である。 ［ロ］本発明が解決しようとする問題点 上記した不均一荷重の影響を避けるための各方法には次
のような問題点が存在する。 （１）荷重計の背を高くする方法と支圧板の厚さを厚く
する方法は、荷重計の製作コストおよび使用上の面で、
荷重計の大きさや重量に一定の制限を受けるため、対処
方法に限界がある。 （２）荷重計の頭部に鋼球を挿入する方法は、円柱型の
荷重計に対しては適応できるが、センターホール型の荷
重計には適応できず、不均一荷重の出力誤差を除去する
適切な手段がない。 本発明はこの様な問題点を解決するために成されたもの
で、荷重計にかかる荷重が不均一荷重の場合に発生する
出力誤差を除去し、正確な測定値が得られる荷重計の測
定方法および荷重測定用補助部材を提供する事を目的と
する。 ［ハ］問題点を解決するための手段 本発明は荷重計と支圧板の間に環状の荷重測定用補助部
材を介在させる事によって、荷重測定の際の不均一荷重
や偏心荷重による影響を除去する技術手段に関するもの
である。 ［ニ］実施例 以下本発明を図面を参照しながら説明するが、まず、本
発明に使用する荷重測定用補助部材について説明する。 （１）測定用補助部材 荷重測定用補助部材（以下「測定用補助部材」と言う）
１は第４図に示すようにセンターホール型や円柱型の荷
重計２と支圧板３との間に介在させて作用する環状の部
材である。 この測定用補助部材１は例えば鋼材等からなり、中央に
円形の開口部15を開設して形成する。 この測定用補助部材１の寸法は、この測定用補助部材１
が荷重計２と支圧板３との間に介在する関係から、開口
部15の内径および外径は荷重計２の受圧面と、支圧板３
の指圧面に十分接触できる寸法に形成する。 測定用補助部材１は、負荷する荷重の種類によって寸法
が異なるので、詳しい寸法については後述する。 また、測定用補助部材１の外周にはハンドル４を突設し
ておくと、測定用補助部材１の装着が容易である。 この測定用補助部材１は両面を平滑面11からなるタイプ
（第５図）、および平板にリンク状の突起体12を突設し
てなるタイプ（第６図）の両タイプのものを使用する事
ができる。 （２）測定方法 次に上述した測定用補助部材１を使用した荷重の測定状
態について検討する。 荷重計２の出力誤差を除去する方法別に説明する。

【測定用補助部材の径を変えないで対処する方法】

＜Ａ＞外側に不均一荷重がかかる場合（第７、８図） 測定用補助部材１の外径D1を荷重計２の外径D2と等しく
形成したものを使用する。 ＜Ｂ＞内側に不均一荷重がかかる場合（第９図） 測定用補助部材１の内径D3を荷重計２の内径D4と等しい
寸法のものを使用する。 ＜Ｃ＞外側に過大不均一荷重がかかる場合（第10〜12
図） 上記した外側に不均一荷重がかかる場合に使用する寸法
の測定用補助部材１の平滑面11に、または突起体12に外
方側を斜めにカットして外方斜面13を形成する。 この外方斜面13は、測定用補助部材１の上下いずれか一
方の面もしくは両面に形成する。 ＜Ｄ＞内側に過大不均一荷重がかかる場合（第13〜15
図） 前記内側に不均一荷重がかかる場合の所定の寸法に形成
した測定用補助部材１の平滑面11もしくは突起体12に内
側の面をカットして内方斜面14を形成する。 （３）測定結果 本発明者は支圧板３と荷重計２の間に前述した測定用補
助部材１を挿入して介在することによって、支圧板３に
負荷する荷重の種類に影響を受けずに正確に測定値を検
出することができる事を実験により確認した。 ［荷重計の出力測定の一例］ すなわち、支圧板３を介して荷重計２とジャッキ６を同
一線上に配置し、さらに １）荷重計２と支圧板３の間に測定用補助部材１を介在
させないタイプ ２）荷重計２と支圧板３の間に第５図に示した測定用補
助部材１を介在させたタイプ ３）荷重計２と支圧板３の間に第11図に示した測定用補
助部材１を介在させたタイプ の三タイプを準備し、支圧板３の内方と外方にそれぞれ
不均一荷重をかけて、各タイプ別に荷重計２の出力値を
測定した。 測定結果を第16図に示す。 この測定結果により、測定用補助部材１を使用しない場
合には、支圧板３の外方に不均一荷重が作用した場合に
は実際の荷重より10％程度低い値で出力され、また内方
に負荷した場合にはジャッキによる実際の負荷荷重の５
〜６％程度高い値で出力されていることが分かる。 これに対し、本発明の測定用補助部材１を使用したタイ
プはいずれも実際の荷重と出力値との間に誤差がほとん
ど見られず、荷重計２の出力誤差が除去されている事が
明らかである。 これは、平滑状の測定用補助部材１の場合には、支圧板
３にかかる片側に大きい不均一荷重が荷重計２に伝達す
る際に、補助部材１を介して荷重を伝達することによ
り、荷重分布状態が均一荷重に近いものに変化したため
に、荷重計２の出力誤差が除去されたものと考えられ
る。 また、傾斜面付きの測定用補助部材の場合には支圧板が
撓むことによって不均一荷重の程度が増幅された状態の
荷重分布が、測定用補助部材の傾斜面部分で支圧板が撓
むことによる影響が吸収されてしまい、傾斜面付きの測
定用補助部材を介する事により、荷重分布状態が均一荷
重に近いものに変化したために、荷重計の出力誤差が除
去されたものと考えられる。 本発明にかかる荷重測定用補助部材を使用すると、不均
一荷重による荷重計の出力誤差だけでなく偏心荷重によ
る荷重計の出力誤差もある程度有効に除去できる事が分
かった。 （４）実際の使用方法（第４図） 一般に荷重計２やジャッキ６やジャッキチェアー５、支
圧板３、台座金物７等の機種や寸法は、当初より決まっ
ているので、これらの種類に応じた幾つかの測定用補助
部材１をあらかじめ製造しておき、不均一荷重の度合や
使用する機種によって、適切な形状の測定用補助部材１
を選定して使用する。 また、荷重測定前に、選定した測定用補助部材１を使用
して油圧ジャッキ荷重と荷重計２の出力に誤差がない事
を、精度検定をして確認しておく必要がある。 （５）その他の実施例 分割型の測定用補助部材１を使用する事も勿論可能であ
る。 本実施例のように分割型の測定用補助部材１を使用する
と、荷重計２と支圧板３の狭い空間内における村測定用
補助部材１の挿入、取り外しの操作が簡易となる場合も
ある。 ［ホ］効果 本発明は以上説明したようになるので次のような効果を
期待する事ができる。 （１）従来まで荷重計を使って測定する場合、負荷する
荷重状態の影響を受けて、正確な測定値を求める事が困
難であったが、本発明のように支圧板と荷重計の間に所
定の寸法の測定用補助部材を選択して介在させた事によ
り、測定誤差を除去する事ができた。 その結果、高い測定精度が得られ、測定値に対する信頼
性が向上する。 （２）センターホール型や円柱型等の荷重計の種類に影
響を受けずに出力誤差を除去して測定する事ができる。 （３）測定用補助部材を適宜選択して使用する事によ
り、荷重計等の機種や荷重状態に応じて最適な条件下で
荷重計の出力誤差を除去する事ができる。 （４）簡単な形状の測定用補助部材を支圧板と荷重計と
の間に挿入するだけで良いから、取り扱い作業が極めて
容易である。 （５）補助部材１は、剛性であり、環状になっているこ
とにより、不均一荷重を均一荷重に変化させ、正確に荷
重を測定出来る。

【図面の簡単な説明】

第1A〜３図：荷重の分布状態の説明図 第４図：本発明の一実施例の説明図 第５、６図：測定用補助部材の説明図 第７〜15図：その他の測定用補助部材の説明図 第16図：タイプ別の出力測定結果の説明図 第17図：従来の荷重の測定方法の説明図 1:測定用補助部材、2:荷重計、3:支圧板、11:平滑面、1
2:突起体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 徹 神奈川県藤沢市渡内380―206 (72)発明者 永綱 泰一郎 神奈川県横浜市港北区富士塚２−23―23 １―302 (72)発明者 渡辺 英之 神奈川県横須賀市池田町１丁目76 (72)発明者 坂巻 毅 東京都日野市豊田２−７―９ (56)参考文献 特開 昭52−138173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−27037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153134（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−35110（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−54506（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円柱型またはセンターホール型の荷重計と
   支圧板との間に位置させて使用する荷重測定用補助部材
   において、 中央に開口部を開設した剛性の環状部材よりなり、 該環状部材の外方側で外方向に厚さが薄くなるように斜
   面を有している、 ことを特徴とする荷重測定用補助部材。
2. 【請求項２】円柱型またはセンターホール型の荷重計と
   支圧板との間に位置させて使用する荷重測定用補助部材
   において、 中央に開口部を開設した剛性の環状部材よりなり、 該環状部材の内方側で内方向に厚さが薄くなるように斜
   面を有している、 ことを特徴とする荷重測定用補助部材。