[發(fā)明專利]載荷傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880123285.0
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101910812A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 前田良一;寺內(nèi)義春;乘松孝幸;西川健太郎
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾卑斯電氣株式會社;NTN株式會社
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01B7/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 劉建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及載荷傳感器，尤其是涉及適合于對難以直接安裝應(yīng)變計等應(yīng)變檢測部件的檢測對象施加的載荷進(jìn)行檢測的載荷傳感器。

背景技術(shù)

以往，在載荷傳感器中，已知有一種載荷傳感器：具備承受施加載荷而進(jìn)行彈性變形的傳感器板和固定在其表面上的多個應(yīng)變檢測元件(應(yīng)變計)，根據(jù)對傳感器的施加載荷，使傳感器板進(jìn)行彈性變形，由此判斷施加給應(yīng)變檢測元件的拉伸應(yīng)力及壓縮應(yīng)力，從而檢測出該施加載荷(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。

另外，提出有一種載荷分布傳感器：在與受壓部接合的受壓柱的側(cè)面上直接安裝用于檢測垂直方向載荷的應(yīng)變計和用于檢測水平方向載荷的應(yīng)變計，從而檢測三維的載荷分布(例如，參考專利文獻(xiàn)2)。

在此種載荷傳感器中，近年來，隨著檢測對象的小型化或選擇復(fù)雜的形狀，要求傳感器自身的結(jié)構(gòu)小型化。而且，伴隨基于檢測出的載荷而進(jìn)行的控制的高度化，也要求以高精度檢測施加給檢測對象的載荷。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-294520號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-162054號公報

然而，在上述現(xiàn)有的載荷分布傳感器中，由于采用將應(yīng)變計直接安裝在受壓柱的側(cè)面上的結(jié)構(gòu)，因此存在如下問題：對于例如通過特殊的材料形成或具有特殊的形狀等而難以直接安裝應(yīng)變計等應(yīng)變檢測部件的檢測對象，無法檢測產(chǎn)生的應(yīng)變。

另外，在上述現(xiàn)有的載荷傳感器中，為了實現(xiàn)小型化，需要縮小傳感器板，但是如此縮小傳感器板時，會產(chǎn)生無法確保傳感器板上形成的輸入輸出端子與應(yīng)變檢測元件之間的距離的情況。這種情況下，由于配線作業(yè)等施加給輸入輸出端子的應(yīng)力的影響，而應(yīng)變檢測元件的檢測精度惡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于所述問題點而提出，其目的在于，提供一種載荷傳感器：能夠適當(dāng)?shù)貦z測出難以直接安裝應(yīng)變檢測部件的檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變，而且能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器自身的小型化并防止基于施加給輸入輸出端子的應(yīng)力而產(chǎn)生的檢測精度的惡化，確保高檢測精度。

本發(fā)明的載荷傳感器的特征在于，具備：基底基板，其具有至少兩個部位相對于檢測對象的固定部；應(yīng)變檢測元件，其設(shè)置在所述基底基板的表面，其中，所述應(yīng)變檢測元件配置在所述固定部之間的區(qū)域。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將基底基板通過兩個部位固定在檢測對象上，并且將應(yīng)變檢測元件配置在兩個部位的固定部之間的區(qū)域。因此，以將檢測對象中的要檢測應(yīng)變的部位(應(yīng)變檢測部位)配置在固定部之間的方式固定基底基板，從而能夠與檢測對象中的應(yīng)變檢測部位產(chǎn)生的應(yīng)變同樣地在基底基板上產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過應(yīng)變檢測元件檢測該基底基板的應(yīng)變，因此即使在難以將應(yīng)變檢測部件直接安裝在檢測對象上的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)貦z測出檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變。

尤其是在上述載荷傳感器中，優(yōu)選，具備設(shè)置在所述基底基板的表面且與所述應(yīng)變檢測元件一起構(gòu)成電橋電路的參考電阻元件，所述參考電阻元件配置在所述固定部的外側(cè)的區(qū)域。這種情況下，以將檢測對象中的要檢測應(yīng)變的部位(應(yīng)變檢測部位)配置在固定部之間的方式固定基底基板，從而能夠與檢測對象中的應(yīng)變檢測部位產(chǎn)生的應(yīng)變同樣地在基底基板上產(chǎn)生應(yīng)變，并且從電橋電路輸出與該基底基板的應(yīng)變相對應(yīng)的輸出電壓，因此即使在難以將應(yīng)變檢測部件直接安裝在檢測對象上的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)貦z測出檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變。尤其是，由于參考電阻元件配置在固定部的外側(cè)的區(qū)域，因此不會受到檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變的影響，而能夠得到基準(zhǔn)的電阻值。

另外，在上述載荷傳感器中，優(yōu)選，所述基底基板的設(shè)有所述應(yīng)變檢測元件的部分的寬度比其他部分窄。這種情況下，能夠與檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變相對應(yīng)地容易使基底基板產(chǎn)生應(yīng)變，因此能夠以更高精度檢測出檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變。

再者，在上述載荷傳感器中，優(yōu)選，通過網(wǎng)板印刷在所述基底基板上形成所述應(yīng)變檢測元件及參考電阻元件。這種情況下，能夠在基底基板上簡單地形成包含應(yīng)變檢測元件及參考電阻元件在內(nèi)的電橋電路。

另外，在上述載荷傳感器中，所述基底基板具有隔著彎曲部與所述檢測對象相對向的兩面，能夠在兩個面上設(shè)置至少一個所述固定部。這種情況下，由于具有隔著彎曲部的兩面的基底基板固定在檢測對象上，因此能夠與檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變同樣地在基底基板上產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過應(yīng)變檢測元件檢測該基底基板的應(yīng)變，因此即使對于難以直接安裝應(yīng)變檢測部件的具有彎曲形狀的檢測對象，也能夠適當(dāng)?shù)貦z測出該檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變。

例如，在上述載荷傳感器中，所述基底基板也可以具有大致L字形狀。這種情況下，能夠在具有大致L字形狀的檢測對象上固定基底基板，因此能夠適當(dāng)?shù)貦z測出該具有L字形狀的檢測對象產(chǎn)生的應(yīng)變。