[發明專利]軸向力傳感器

有效

• 申請號: 201380016774.7
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN104204752A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 市毛達男;坂野正昭;石森智之
• 申請（專利權）人: 株式會社愛安德
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 夏斌

技術領域

本發明涉及一種軸向力傳感器，尤其涉及在螺栓的緊固管理、懸架軸 向力測定裝置等中使用的軸向力傳感器。

背景技術

在一般情況下，通過對緊固時的扭矩進行管理，由此進行螺栓、螺釘 等的緊固管理。但是，為了防止該螺栓、螺釘的松弛，與緊固扭矩相比更 期望直接對緊固軸向力進行計測而進行管理，為此需要軸向力傳感器。

作為軸向力傳感器的其他用途，存在懸架的試驗裝置、電動式盤式制 動器等。例如，在專利文獻1中記載有使用于電動式盤式制動器的軸向力傳 感器。該軸向力傳感器由一對按壓板以及一對按壓板所夾持的多個壓電晶 體元件構成，在對一對按壓板施加了壓縮力時，能夠通過壓電晶體元件對 其軸向力進行檢測。

此外，在專利文獻2中記載有一種懸架軸向力測定裝置。該軸向力測定 裝置為，在懸架的上部設置有軸向力測定部，懸架經由該軸向力測定部支 承于架臺。作為軸向力測定部而使用了六分力計，能夠將懸架的軸向力作 為六分力進行計測。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-80586

專利文獻2：日本特開2010-197276

發明內容

發明要解決的課題

然而，如果大致區分軸向力傳感器，則能夠分為使用壓電元件的軸向 力傳感器、使用應變儀的軸向力傳感器、以及利用超聲波的軸向力傳感器。 使用壓電元件的軸向力傳感器、利用超聲波的軸向力傳感器存在成本變得 非常高的問題。另一方面，使用應變儀的軸向力傳感器雖然較廉價，但存 在厚度變大的問題。具體地說明，使用應變儀的現有的軸向力傳感器為， 在其構成上需要在進行變形的部分安裝應變儀，應變儀與測定方向平行地 配置。因此，軸向力傳感器的厚度至少變大應變儀的大小的量，存在大型 化的問題。

本發明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種廉價、小型、 且高精度的軸向力傳感器。

用于解決課題的手段

為了實現上述目的，技術方案1所記載的發明為，提供一種軸向力傳感 器，其特征在于，具備平行地配置的一對按壓板以及應變儀，并由上述一 對按壓板夾持上述應變儀而構成。

本發明的軸向力傳感器為在一對按壓板之間具備應變儀的夾層構造， 且非常薄型。根據該軸向力傳感器，在從兩側按壓一對按壓板時，應變儀 被按壓而變形，因此通過對受感部的電阻值的變化進行檢測，能夠對按壓 力進行檢測。另外，在使用應變儀的現有的軸向力傳感器中，將應變儀與 測定方向平行地配置，與此相對，在本發明的軸向力傳感器中，將應變儀 與按壓板平行(即沿與測定方向正交的方向)地配置，能夠成為非常薄型化。

技術方案2所記載的發明的特征在于，在技術方案1的發明中，上述應 變儀具備由電阻器構成的多個受感部，上述軸向力傳感器設置有傳遞·遮斷 機構，該傳遞·遮斷機構將來自上述一對按壓板的按壓力向上述多個受感部 中的至少一個受感部傳遞，并對于剩余的上述受感部遮斷上述按壓力。

根據本發明，在一對按壓板被按壓時，按壓力被傳遞到一部分受感部， 按壓力不傳遞到剩余的受感部。在被傳遞按壓力的受感部中，對包括按壓 力在內的各種力(例如包括彎曲應力等在內的力)進行檢測，在未被傳遞按壓 力的受感部中，對按壓力以外的力進行檢測。因而，通過利用兩種受感部 的檢測值之差，能夠僅求出按壓力。另外，由一對按壓板夾持應變儀的夾 層構造的軸向力傳感器，存在容易受到按壓力以外的力的影響、而按壓力 的測定精度容易降低這種缺點，但根據本發明，能夠消除按壓力以外的力， 因此能夠高精度地測定按壓力。

技術方案3所記載的發明的特征在于，在技術方案2中，上述傳遞·遮斷 機構是具有開口部的板狀的隔板，與上述應變儀一起配置于上述一對按壓 板之間，上述應變儀的受感部分別配置于與上述隔板抵接的位置和上述開 口部的位置。

根據本發明，按壓力向與隔板抵接的位置的受感部傳遞，對于開口部 的位置的受感部遮斷按壓力。因而，能夠根據兩種受感部的檢測值之差來 檢測按壓力。此外，根據本發明，是將板狀的隔板與應變儀一起夾在一對 按壓板之間的夾層構造，非常薄型。

技術方案4所記載的發明的特征在于，上述隔板形成為環狀，并且上述 開口部在周向上以一定的角度間隔配置，上述應變儀的上述受感部在上述 開口部的位置和上述開口部彼此之間以一定的角度間隔配置。