(57)【要約】【課題】抵抗ひずみゲージ、感知アセンブリ、力センサ及びスケートボードを提供すること。【解決手段】抵抗ひずみゲージは、ひずみゲージ本体と、抵抗線であって、ひずみゲージ本体が対称軸線を有し、抵抗線が複数本であり、複数本の抵抗線は、電気的に接続されながら、対称軸線の両側に対称に設けられる２組に分けられ、各抵抗線はそれぞれに対して対称軸線鋭角をなすように設けられる抵抗線と、を含む。本発明は、従来技術において、電動スケートボードのハンドリング性能が悪いため、使用者による電動スケートボードの使用体験を損なう問題を解決している。【選択図】図１
2020038197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ひずみゲージ本体（２１１）と、
抵抗線（２１２）であって、前記ひずみゲージ本体（２１１）が対称軸線（２１３）を有し、前記抵抗線（２１２）が複数本であり、複数本の前記抵抗線（２１２）は、電気的に接続されながら、前記対称軸線（２１３）の両側に対称に設けられる２組に分けられ、かつ各前記抵抗線（２１２）はそれぞれ前記対称軸線（２１３）に対して鋭角をなすように設けられる抵抗線（２１２）と、
を含むことを特徴とする抵抗ひずみゲージ。
【請求項２】
前記抵抗線（２１２）と前記対称軸線（２１３）とがなす鋭角は、４５度である、ことを特徴とする請求項１に記載の抵抗ひずみゲージ。
【請求項３】
複数の連結端（２３１）を有し、かつ回線構造（２２）が印刷又はエッチングされている可撓性連結片（２３）と、
抵抗ひずみゲージ（２１）であって、各前記連結端（２３１）に１つの前記抵抗ひずみゲージ（２１）が設けられ、かつ前記回線構造（２２）が各前記抵抗ひずみゲージ（２１）に電気的に接続され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）が請求項１に記載の抵抗ひずみゲージ（２１）である抵抗ひずみゲージ（２１）と、
を含むことを特徴とする感知アセンブリ。
【請求項４】
複数の連結端（２３１）を有し、かつ回線構造（２２）が印刷又はエッチングされている可撓性連結片（２３）と、
抵抗ひずみゲージ（２１）であって、各前記連結端（２３１）に１つの前記抵抗ひずみゲージ（２１）が設けられ、かつ前記回線構造（２２）が各前記抵抗ひずみゲージ（２１）に電気的に接続され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）が請求項２に記載の抵抗ひずみゲージ（２１）である抵抗ひずみゲージ（２１）と、
を含むことを特徴とする感知アセンブリ。
【請求項５】
前記可撓性連結片（２３）は４つの連結端（２３１）を有し、各前記連結端（２３１）に１つの前記抵抗ひずみゲージ（２１）が設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の感知アセンブリ。
【請求項６】
前記可撓性連結片（２３）は４つの連結端（２３１）を有し、各前記連結端（２３１）に１つの前記抵抗ひずみゲージ（２１）が設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の感知アセンブリ。
【請求項７】
複数のひずみ検出領域（１１）を有するひずみ部材と、
感知アセンブリ（２０）であって、前記感知アセンブリ（２０）の複数の抵抗ひずみゲージ（２１）が前記複数のひずみ検出領域（１１）に１対１に設けられることで、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するためのホイートストンブリッジが形成され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量は、前記ひずみ検出領域（１１）における前記ひずみ部材のせん断ひずみによって発生し、前記感知アセンブリ（２０）が請求項３に記載の感知アセンブリである感知アセンブリ（２０）と、
を含むことを特徴とする力センサ。
【請求項８】
複数のひずみ検出領域（１１）を有するひずみ部材と、
感知アセンブリ（２０）であって、前記感知アセンブリ（２０）の複数の抵抗ひずみゲージ（２１）が前記複数のひずみ検出領域（１１）に１対１に設けられることで、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するためのホイートストンブリッジが形成され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量は、前記ひずみ検出領域（１１）における前記ひずみ部材のせん断ひずみによって発生し、前記感知アセンブリ（２０）が請求項４に記載の感知アセンブリである感知アセンブリ（２０）と、
を含むことを特徴とする力センサ。
【請求項９】
複数のひずみ検出領域（１１）を有するひずみ部材と、
感知アセンブリ（２０）であって、前記感知アセンブリ（２０）の複数の抵抗ひずみゲージ（２１）が前記複数のひずみ検出領域（１１）に１対１に設けられることで、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するためのホイートストンブリッジが形成され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量は、前記ひずみ検出領域（１１）における前記ひずみ部材のせん断ひずみによって発生し、前記感知アセンブリ（２０）が請求項５に記載の感知アセンブリである感知アセンブリ（２０）と、
を含むことを特徴とする力センサ。
【請求項１０】
複数のひずみ検出領域（１１）を有するひずみ部材と、
感知アセンブリ（２０）であって、前記感知アセンブリ（２０）の複数の抵抗ひずみゲージ（２１）が前記複数のひずみ検出領域（１１）に１対１に設けられることで、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するためのホイートストンブリッジが形成され、前記抵抗ひずみゲージ（２１）で発生した抵抗値変化量は、前記ひずみ検出領域（１１）における前記ひずみ部材のせん断ひずみによって発生し、前記感知アセンブリ（２０）が請求項６に記載の感知アセンブリである感知アセンブリ（２０）と、
を含むことを特徴とする力センサ。
【請求項１１】
前記ひずみ部材は、回避溝構造（１２）が開設されている力受けひずみプレート（１０）であり、前記回避溝構造（１２）は、前記力受けひずみプレート（１０）の縁から前記力受けひずみプレート（１０）内へ折曲状に延在し、かつ前記回避溝構造（１２）から前記力受けひずみプレート（１０）にて力受け領域（１３）が囲まれ、前記ひずみ検出領域（１１）は、前記力受け領域（１３）から前記回避溝構造（１２）の一部のチャンネルだけ離れて設けられ、かつ前記ひずみ検出領域（１１）が前記力受け領域（１３）の前記力受けひずみプレート（１０）の縁に近い側に位置する、ことを特徴とする請求項７に記載の力センサ。
【請求項１２】
前記感知アセンブリは、可撓性連結片（２３）を介して前記力受けひずみプレート（１０）の表面に貼設され、かつ前記可撓性連結片（２３）の前記回避溝構造（１２）を通る部分は、前記回避溝構造（１２）のチャンネル内部にある、ことを特徴とする請求項１１に記載の力センサ。
【請求項１３】
前記力受けひずみプレート（１０）の上方に位置する第１の取付板（３０）と、前記第１の取付板（３０）と前記力受けひずみプレート（１０）との間に位置し、かつ第１の端面が前記力受けひずみプレート（１０）に接触しながら、前記力受け領域（１３）内にあり、第２の端面が前記第１の取付板（３０）に接触する力伝達部材（４０）と、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の力センサ。
【請求項１４】
締結部材（５０）をさらに含み、前記力伝達部材（４０）がスリーブ状をなし、前記第１の取付板（３０）には連結穴（３１）及び第１の装着穴（３２）が開設され、前記締結部材（５０）は前記連結穴（３１）及び前記力伝達部材（４０）を順に通過した後、前記力受けひずみプレート（１０）に連結され、前記第１の装着穴（３２）は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するために用いられる、ことを特徴とする請求項１３に記載の力センサ。
【請求項１５】
前記第１の取付板（３０）と前記力受けひずみプレート（１０）との間に設けられ、かつ回避穴（６１）及び第２の装着穴（６２）がさらに開設されている第２の取付板（６０）をさらに含み、前記力受けひずみプレート（１０）に第３の装着穴（１４）が開設され、前記回避穴（６１）は前記力伝達部材（４０）を回避するために用いられ、前記第２の装着穴（６２）は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するように、前記第３の装着穴（１４）に対応している、ことを特徴とする請求項１３に記載の力センサ。
【請求項１６】
前記第３の装着穴（１４）に設けられながら、前記力受けひずみプレート（１０）の前記第２の取付板（６０）から離れた側に位置する支持スリーブ（７０）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の力センサ。
【請求項１７】
前記感知アセンブリは、可撓性連結片（２３）を介して前記力受けひずみプレート（１０）の表面に貼設され、前記可撓性連結片（２３）は、連結片本体（２３２）と、各前記連結端（２３１）と１対１に設けられている複数の連結バー（２３３）とを含み、各前記連結バー（２３３）が前記連結片本体（２３２）と対応する前記連結端（２３１）との間に設けられることで、前記連結片本体（２３２）と前記連結端（２３１）とを連結し、各前記連結バー（２３３）は、それぞれ、前記回避溝構造（１２）のチャンネル内にある弯曲部（２３３１）を有する、ことを特徴とする請求項１１に記載の力センサ。
【請求項１８】
前記力受けひずみプレート（１０）と間隔を置いて設けられる第１の取付板（３０）と、前記第１の取付板（３０）と前記力受けひずみプレート（１０）との間に設けられ、第１の端面が前記力受け領域（１３）の表面に接触し、第２の端面が前記第１の取付板（３０）に接触する力伝達部材（４０）と、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の力センサ。
【請求項１９】
スケートボード踏み板（１）と、前記スケートボード踏み板（１）の下方に設けられるトラック（２）とを含むスケートボードであって、前記スケートボード踏み板（１）と前記トラック（２）との間に設けられる力センサ（３）をさらに含み、前記力センサ（３）が請求項７に記載の力センサである、ことを特徴とするスケートボード。
【請求項２０】
スケートボード踏み板（１）と、前記スケートボード踏み板（１）の下方に設けられるトラック（２）とを含むスケートボードであって、前記スケートボード踏み板（１）と前記トラック（２）との間に設けられる力センサ（３）をさらに含み、前記力センサ（３）が請求項８に記載の力センサである、ことを特徴とするスケートボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの技術分野に関し、具体的には、力センサの抵抗ひずみゲージの構造改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動スケートボードは、新たな交通手段として、省エネ、急速充電、及び便利な操作といった特徴に恵まれて、ますます使用者に好まれている。
電動スケートボードの運動性能を向上させ、ユーザの使用ニーズに応えるために、電動スケートボードは、加速、減速及び制動の機能を有するものでなければならないが、しかし、従来の電動スケートボードには２種類あり、１つは加速、減速及び制動機能を遠隔制御装置のハンドリングによって実現され、このようなハンドリング形態では、電動スケートボードのスマートなハンドリング度合いが劣り、ユーザによる電動スケートボードの使用体験の向上において不利となる。もう１つは、加速、減速及び制動の機能を力センサが使用者の踏み力を検出することで調整制御されるが、しかし、従来の電動スケートボードに適用される力センサは、使用者の踏み力に対する検出感度が低いため、電動スケートボードのハンドリング性能が悪く、これも使用者による電動スケートボードの使用体験を損なう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来技術において、電動スケートボードのハンドリング性能が悪いため、使用者による電動スケートボードの使用体験を損なう問題を解決するように、抵抗ひずみゲージ、感知アセンブリ、力センサ及びスケートボードを提供することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、ひずみゲージ本体と、抵抗線であって、ひずみゲージ本体が対称軸線を有し、抵抗線が複数本であり、複数本の抵抗線は、電気的に接続されながら、対称軸線の両側に対称に設けられる２組に分けられ、かつ各抵抗線はそれぞれ対称軸線に対して鋭角をなすように設けられる抵抗線と、を含む抵抗ひずみゲージを提供する。
さらに、抵抗線と対称軸線とがなす鋭角は、４５度である。
【０００５】
本発明の他の一態様によれば、複数の連結端を有し、かつ回線構造が印刷又はエッチングされている可撓性連結片と、抵抗ひずみゲージであって、各連結端に１つの抵抗ひずみゲージが設けられ、かつ回線構造が各抵抗ひずみゲージ電気的に接続されに接続され、抵抗ひずみゲージが上述した抵抗ひずみゲージである抵抗ひずみゲージと、を含む感知アセンブリを提供する。
さらに、可撓性連結片は４つの連結端を有し、各連結端に１つの抵抗ひずみゲージが設けられている。
【０００６】
さらに、力センサであって、複数のひずみ検出領域を有するひずみ部材と、感知アセンブリであって、感知アセンブリの複数の抵抗ひずみゲージが複数のひずみ検出領域に１対１に設けられることで、抵抗ひずみゲージで発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するためのホイートストンブリッジが形成され、抵抗ひずみゲージで発生した抵抗値変化量は、ひずみ検出領域におけるひずみ部材のせん断ひずみによって発生し、感知アセンブリが上述した感知アセンブリである感知アセンブリとを含む。
【０００７】
さらに、ひずみ部材は、回避溝構造が開設されている力受けひずみプレートであり、回避溝構造は、力受けひずみプレートの縁から力受けひずみプレート内へ折曲状に延在し、かつ回避溝構造から力受けひずみプレートにて力受け領域が囲まれ、ひずみ検出領域は、力受け領域から回避溝構造の一部のチャンネルだけ離れて設けられ、かつひずみ検出領域が力受け領域の力受けひずみプレートの縁に近い側に位置する。
さらに、感知アセンブリは、可撓性連結片を介して力受けひずみプレートの表面に貼設され、かつ可撓性連結片の回避溝構造を通る部分は、回避溝構造のチャンネル内部にある。
【０００８】
さらに、力センサは、力受けひずみプレートの上方にある第１の取付板と、第１の取付板と力受けひずみプレートとの間に設けられ、かつ第１の端面が力受けひずみプレートに接触しながら、力受け領域内にあり、第２の端面が第１の取付板に接触する力伝達部材と、をさらに含む。
さらに、力センサは、締結部材をさらに含み、力伝達部材がスリーブ状をなし、第１の取付板には連結穴及び第１の装着穴が開設され、締結部材は連結穴及び力伝達部材を順に通過した後、力受けひずみプレートに連結され、第１の装着穴は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するために用いられる。
【０００９】
さらに、力センサは、第１の取付板と力受けひずみプレートとの間に設けられ、かつ回避穴及び第２の装着穴が開設されている第２の取付板をさらに含み、力受けひずみプレートに第３の装着穴が設けられ、回避穴は、力伝達部材を回避するために用いられ、第２の装着穴は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するように、第３の装着穴に対応している。
さらに、力センサは、第３の装着穴に設けられながら、力受けひずみプレートの第２の取付板から離れた側に位置する支持スリーブをさらに含む。
【００１０】
さらに、感知アセンブリは、可撓性連結片を介して力受けひずみプレートの表面に貼設され、可撓性連結片は、連結片本体と、各連結端と１対１に設けられている複数の連結バーとを含み、各連結バーが連結片本体と対応する連結端との間に設けられることで、連結片本体と連結端とを連結し、各連結バーは、それぞれ、回避溝構造のチャンネル内にある弯曲部を有する。
さらに、力センサは、力受けひずみプレートと間隔を置いて設けられる第１の取付板と、第１の取付板と力受けひずみプレートとの間に設けられ、第１の端面が力受け領域の表面に接触し、第２の端面が第１の取付板に接触する力伝達部材と、をさらに含む。
【００１１】
本発明の他の一態様によれば、スケートボード踏み板と、スケートボード踏み板の下方に設けられるトラックとを含むスケートボードであって、スケートボード踏み板とトラックとの間に設けられる力センサをさらに含み、力センサが上述した力センサであるスケートボードを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の技術的構成によれば、抵抗ひずみゲージの構造を最適化し、即ち、２組の抵抗線が電気的に接続されながら、対称軸線の両側に対称に設けられ、かつ各抵抗線がそれぞれ対称軸線に対して鋭角をなすように設けられるように構成されることにより、抵抗ひずみゲージによって、ひずみ検出領域におけるひずみ部材のせん断ひずみを効率よく測定するため、使用者がスケートボード踏み板に付与する踏み力を正確に測定することができ、さらに、踏み力の大きさによって使用者の重心位置を取得することが容易となり、スケートボードの加速、減速及び制動を実現する上で有利であり、スケートボードのスマートなハンドリング度合いを大幅に高め、使用者による電動スケートボードの使用体験を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本願の一部を構成する図面は、本発明をさらに理解させるためのものであり、本発明における模式的実施例及びその説明は本発明を説明するものであり、本発明を不当に限定するものではない。図面において、
【図１】本発明の１つの代替な実施例による抵抗ひずみゲージの構造模式図を示している。
【図２】本発明の１つの代替な実施例による感知アセンブリの構造模式図を示している。
【図３】本発明の１つの代替な実施例による力センサの一部の構造の断面模式図を示している。
【図４】図３におけるＡ箇所の拡大模式図を示している。
【図５】図３における力センサのひずみ部材のひずみ検出領域における力受け状態の模式図を示している。
【図６】図３における力センサの他の角度の構造模式図を示している。
【図７】図６におけるＢ箇所の拡大模式図を示している。
【図８】図６における力センサの分解構造模式図を示している。
【図９】本発明の１つの代替な実施例によるスケートボードの一部の構造模式図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例の図面を結合して本発明の実施例の技術的構成を明瞭かつ完全に説明する。説明する実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全部ではないことは、言うまでもないことである。以下、少なくとも例示的な実施例に対する記述は説明するためのものに過ぎず、本発明及びその適用や使用を全く制限していない。当業者が本発明の実施例に基づいて、創造的な労働無しに得られた他の実施例も、全て本発明の保護範囲内に含まれる。
【００１５】
従来技術において、電動スケートボードのハンドリング性能が悪いことによる使用者による電動スケートボードの使用体験を損なう問題を解決するために、本発明は、抵抗ひずみゲージ、感知アセンブリ、力センサ及びスケートボードを提供し、感知アセンブリは、上記抵抗ひずみゲージを含み、力センサは、上記感知アセンブリを有し、スケートボードには上記力センサが装着されている。
図１に示すように、抵抗ひずみゲージ２１は、ひずみゲージ本体２１１と抵抗線２１２とを含み、ひずみゲージ本体２１１は対称軸線２１３を有し、抵抗線２１２が複数本であり、複数本の抵抗線２１２は２組に分けられ、２組の抵抗線２１２は、電気的に接続されながら、対称軸線２１３の両側に対称に設けられ、かつ各抵抗線２１２はそれぞれ対称軸線２１３に対して鋭角をなすように設けられる。
【００１６】
本願において、抵抗ひずみゲージの構造を最適化し、即ち、２組の抵抗線２１２が電気的に接続されながら、対称軸線２１３の両側に対称に設けられ、かつ各抵抗線２１２がそれぞれ対称軸線２１３に対して鋭角をなすように設けられるように構成されることにより、抵抗ひずみゲージ２１によって、ひずみ検出領域におけるひずみ部材のせん断ひずみを効率よく測定するため、使用者がスケートボード踏み板に付与する踏み力を正確に測定することができ、さらに、踏み力の大きさによって使用者の重心位置を取得することが容易となり、スケートボードの加速、減速及び制動を実現する上で有利であり、スケートボードのスマートなハンドリング度合いを大幅に高め、使用者による電動スケートボードの使用体験を向上させる。
【００１７】
抵抗線２１２と対称軸線２１３とがなす鋭角は、４５度であることが好ましい。
図２に示すように、本願に提供される感知アセンブリ２０は、可撓性連結片２３と抵抗ひずみゲージ２１とを含み、可撓性連結片２３は、複数の連結端２３１を有し、かつ可撓性連結片２３には回線構造２２が印刷又はエッチングされており、各連結端２３１に１つの抵抗ひずみゲージ２１が設けられ、かつ回線構造２２は各抵抗ひずみゲージ２１に電気的に接続され、抵抗ひずみゲージ２１は、上述した抵抗ひずみゲージである。この構造を有する感知アセンブリ２０により、抵抗ひずみゲージ２１で発生した抵抗値変化量から変換された電圧値が外へ順調に伝達され、また、可撓性連結片２３は、優れた変形効果を有し、力センサのひずみ部材の変形への適応にとってより有利となる。かつ、本願に提供される感知アセンブリ２０は、回線構造２２が印刷又はエッチングされた可撓性連結片２３を用いて複数の抵抗ひずみゲージ２１を電気的に接続し、従来技術においてワイヤーを用いる場合に比べ、シリコーンゴムを用いて複数の抵抗ひずみゲージ２１を電気的に接続するようにし、かつ感知アセンブリ２０のモジュール化構成に寄与し、ひずみ部材に貼り付けられて取り付けられることが容易であり、回路の連結安定性がより良好になる。
【００１８】
感知アセンブリ２０からホイートストンブリッジを形成するために、可撓性連結片２３は４つの連結端２３１を有し、各連結端２３１に１つの抵抗ひずみゲージ２１が設けられていることが好ましい。回線構造２２を設けることで、抵抗ひずみゲージ２１で発生した抵抗値変化量から変換された電圧値が外へ順調に伝達される。
図７に示すように、可撓性連結片２３は、回線構造２２が印刷又はエッチングされたＰＣＢフレキシブル回路基板であり、ＰＣＢフレキシブル回路基板はひずみ部材の表面に貼設され、かつＰＣＢフレキシブル回路基板のひずみ部材の回避溝構造１２を通る部分は、回避溝構造１２のチャンネル内部にある。このように、回避溝構造１２のチャンネル内部にあるＰＣＢフレキシブル回路基板により、回線構造２２はより大きい引っ張力を受けるようになり、ひずみ部材に大きな変形が発生する際に、回線構造は大きすぎる引き力を受けることで破損するのを回避し、力センサの使用安定性を向上させる。
【００１９】
具体的には、感知アセンブリは、可撓性連結片２３を介して力受けひずみプレート１０の表面に貼設され、可撓性連結片２３は連結片本体２３２と複数の連結バー２３３とを含み、複数の連結バー２３３は各連結端２３１と１対１に設けられている。各連結バー２３３は、連結片本体２３２と対応する連結端２３１との間に設けられることで、連結片本体２３２と連結端２３１とを連結する。各連結バー２３３はそれぞれ弯曲部２３３１を有し、弯曲部２３３１は、回避溝構造１２のチャンネル内部にある。
【００２０】
本願は、上記構造の感知アセンブリ２０を有する力センサ３および上記力センサ３が装着されているスケートボードをさらに提供し、図９に示すように、スケートボードは、スケートボード踏み板１とトラック２とを含み、トラック２がスケートボード踏み板１の下方に設けられ、スケートボードは、力センサ３をさらに含み、力センサ３がスケートボード踏み板１とトラック２との間に設けられ、力センサ３は、上述及び後述する力センサ３である。なお、本願のスケートボードは電動スケートボードであり、電動スケートボードは、１つのスケートボード踏み板１と、スケートボード踏み板１に取り付けられた複数のトラック２とを有し、各トラック２とスケートボード踏み板１との間にそれぞれ１つの力センサ３が設けられ、複数の力センサ３が連携して使用される。
【００２１】
スケートボードに力センサ３を用いることにより、スケートボードは、スケートボードに立つ使用者の重心の変化を検出することができ、さらに、スケートボードは、使用者の重心位置の変化に応じて、加速、減速及び制動の機能を自動的に実現することができ、スケートボードのスマートなハンドリング度合いを大幅に高め、使用者による電動スケートボードの使用体験を向上させる。
具体的には、図３〜図８に示すように、力センサ３は、ひずみ部材と感知アセンブリ２０とを含み、ひずみ部材は４つのひずみ検出領域１１を有し、感知アセンブリ２０は、４つの抵抗ひずみゲージ２１を含み、４つの抵抗ひずみゲージ２１が４つのひずみ検出領域１１に１対１に設けられることで、イートストンブリッジが形成され、ホイートストンブリッジは、抵抗ひずみゲージ２１で発生した抵抗値変化量を電圧値に変換して外へ伝達するために用いられ、抵抗ひずみゲージ２１で発生した抵抗値変化量は、ひずみ検出領域１１におけるひずみ部材のせん断ひずみによって発生する。
【００２２】
このように、本願に提供される力センサ３は、抵抗ひずみゲージ２１により、使用者からスケートボード踏み板１への踏み力に起因するひずみ検出領域１１におけるひずみ部材のせん断ひずみを有効に感知することができ、このため、使用者がスケートボード踏み板１に付与する踏み力を正確に測定することができ、さらに、踏み力の大きさによって使用者の重心位置を取得することが容易となり、スケートボードの加速、減速及び制動を実現する上で有利である。
【００２３】
本願の図示される実施例において、図３、図４及び図９に示すように、抵抗ひずみゲージ２１は、ひずみ検出領域１１におけるひずみ部材のせん断ひずみを検出するために用いられる。このように、図４において、使用者がスケートボード踏み板１に立つと、ひずみ部材のひずみ検出領域１１にねじり力が作用するため、ひずみ部材がひずみ検出領域１１にて発生したせん断ひずみは、上記構造のひずみゲージ本体２１１によってすばやく測定されることができる。
【００２４】
本実施例において、図３〜図８に示すように、ひずみ部材は、力受けひずみプレート１０であり、力受けひずみプレート１０には回避溝構造１２が開設され、回避溝構造１２は、力受けひずみプレート１０の縁から力受けひずみプレート１０内へ折曲状に延在し、かつ回避溝構造１２から力受けひずみプレート１０上に力受け領域１３が囲まれ、ひずみ検出領域１１は、力受け領域１３から回避溝構造１２の一部のチャンネルだけ離れて設けられ、かつひずみ検出領域１１は、力受け領域１３の力受けひずみプレート１０の縁に近い側に位置する。このように、ひずみ部材の構造は適切に最適化され、使用者がスケートボード踏み板１に立つ場合、力受けひずみプレート１０の力受け領域１３にその表面に垂直な垂直方向力が作用し、回避溝構造１２が存在するので、この垂直方向力が力受けひずみプレート１０のひずみ検出領域１１の位置に伝達すると、この位置に大きなねじり力が発生するため、力受けひずみプレート１０に大きなせん断ひずみが発生し、これにより、ひずみ検出領域１１にて発生したせん断ひずみを抵抗ひずみゲージ２１で検出する感度を向上させる。
【００２５】
図３〜図５に示すように、力センサ３は、第１の取付板３０と力伝達部材４０とをさらに含み、第１の取付板３０が力受けひずみプレート１０の上方にあり、力伝達部材４０が第１の取付板３０と力受けひずみプレート１０との間に設けられ、かつ力伝達部材４０の第１の端面が力受けひずみプレート１０に接触しながら、力受け領域１３内にあり、力伝達部材４０の第２の端面が第１の取付板３０に接触する。第１の取付板３０を設けることで、力センサ３をスケートボード踏み板１の底面に取り付けることが容易となり、また、力伝達部材４０を設けることで、力の伝達に役立ち、そこで、力センサ３の検出感度を向上させる。
具体的には、力センサは、第１の取付板３０と力伝達部材４０とをさらに含み、第１の取付板３０と力受けひずみプレート１０とが間隔を置いて設けられ、力伝達部材４０が第１の取付板３０と力受けひずみプレート１０との間に設けられる。力伝達部材４０の第１の端面が力受け領域１３の表面に接触し、力伝達部材４０の第２の端面が第１の取付板３０に接触する。
【００２６】
図３に示すように、力センサ３は、締結部材５０をさらに含み、力伝達部材４０がスリーブ状をなし、第１の取付板３０には連結穴３１及び第１の装着穴３２が開設され、締結部材５０は連結穴３１及び力伝達部材４０を順に通過した後、力受けひずみプレート１０に連結され、第１の装着穴３２は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するために用いられる。締結部材５０が連結穴３１及び力伝達部材４０を順に通過した後力受けひずみプレート１０に連結されるため、第１の取付板３０、力伝達部材４０及び力受けひずみプレート１０を全体となるように安定して組み立てることができ、力センサ３の集積化設計に寄与する。かつ、第１の装着穴３２を通過する連結部材により、第１の取付板３０とスケートボード踏み板１とを確実に締結連結することができ、これにより、力センサ３はスケートボード踏み板１が受ける力の度合いを正確に測定する。
【００２７】
図３、図４、図６及び図８に示すように、力センサ３は、第２の取付板６０をさらに含み、第２の取付板６０が第１の取付板３０と力受けひずみプレート１０との間に設けられ、かつ第２の取付板６０には回避穴６１及び第２の装着穴６２がさらに開設され、力受けひずみプレート１０には第３の装着穴１４が開設され、回避穴６１は、力伝達部材４０を回避するために用いられ、第２の装着穴６２は、外部部材に嵌め合って連結される連結部材を穿設するように、第３の装着穴１４に対応している。このように、連結部材は、第２の取付板６０および力受けひずみプレート１０の双方をトラック２に締結連結することができ、また、第２の取付板６０は、第１の取付板３０と力受けひずみプレート１０との間の空間を充填することもでき、第１の取付板３０及び力受けひずみプレート１０が力を受けて変形する際に、両者をサポートする役割を担う。
【００２８】
図３に示すように、第１の取付板３０には逃げ穴３３がさらに開設され、逃げ穴３３は、第２の装着穴６２及び第３の装着穴１４を通過する連結部材の一部の構造を回避するために用いられる。
図３〜図６に示すように、力センサ３とトラック２とを隔離して、力センサ３が接触干渉を受けることを回避するために、力センサ３は、支持スリーブ７０をさらに含み、支持スリーブ７０は、第３の装着穴１４に設けられながら、力受けひずみプレート１０の第２の取付板６０から離れた側に位置する。
なお、ここに使用される用語は、あくまでも具体的な実施形態を説明するためのものであり、本願による例示的な実施形態を限定することを意図していない。ここに使用されるように、文脈上、そうでないとする明確な指示がない限り、単数形が使用されていても、複数形を含むものとする。また、本明細書に「含む」及び／又は「有する」といった用語が使用される場合、特徴、ステップ、操作、デバイス、アセンブリー及び／又はそれらの組み合わせがあることを示す。
【００２９】
特に断らない限り、これらの実施例に記述された部材及びステップの相対的な配置、数字表現式及び数値は本発明の範囲を限定していない。同時に、説明のために、図面に示される各部分の寸法は実際の比例関係に基づいて描かれていないことは理解されるべきである。当業者が知っている技術、方法及び機器について詳しく説明していないが、しかし、適切な場合には、前記技術、方法及び機器は特許対象の明細書の一部と見なされるべきである。個々に示され検討される全ての例において、如何なる具体的な値は例示的なものに過ぎず、制限するためのものではないと解釈されるべきである。このため、例示的な実施例の他の例異なる値を有してもよい。なお、類似した符号及びアルファベットは下の図面において類似したものを表すため、あるものが１つの図に定義されていれば、後の図においてさらに検討する必要がなくなる。
【００３０】
なお、本発明の説明において、「前」、「後ろ」、「上」、「下」、「左」、「右」、「横方向」、「縦方向」、「垂直」、「水平」、「トップ」、「ボトム」等の用語で示される方位又は位置関係は、通常、図面に示される方位又は位置関係に基づくものであり、本発明の説明をしやすくしたり簡略化したりするために過ぎず、そうでない旨明示しない限り、これらの方位用語は、示される装置又は素子が必ず特定の方位を有するか、或いは特定の方位で構造され操作されることを明示又は暗示していないため、本発明の保護範囲を制限していると理解されてはならない。「内」、「外」の方位用語は、各部材そのものの輪郭の内外を指し示す。
【００３１】
説明のために、ここでは空間上相対的な用語、例えば、「・・・の上にある」、「・・・の上方にある」、「・・・の上面に」、「上の」等を使うことで、図示されるようなデバイス又は特徴と他のデバイス又は特徴との空間位置関係を表すことができる。空間上相対的な用語は、デバイスの図示される方位以外の使用又は操作における方位を含むことを意図することは、理解されるべきである。例えば、図面におけるデバイスが反転される場合、「他のデバイス又は構造の上方にある」又は「他のデバイス又は構造の上にある」と記載されたデバイスは、反転された後、「他のデバイス又は構造の下方にある」又は「他のデバイス又は構造の下にある」ように説明される。このため、示例的な用語である「・・・の上方にある」は、「・・・の上方にある」と「・・・の下方にある」という２つの方位を含むことができる。このデバイスは、他の異なる方式で位置決められてもよく（９０度回転するか、或いは他の方位にある）、これに応じて、ここに使用される空間上相対的な説明について解釈する。
【００３２】
なお、ここに使用される用語は、あくまでも具体的な実施形態を説明するためのものであり、本願による例示的な実施形態を限定することを意図していない。ここに使用されるように、文脈上、そうでないとする明確な指示がない限り、単数形が使用されていても、複数形を含むものとする。また、本明細書に「含む」及び／又は「有する」といった用語が使用される場合、特徴、ステップ、操作、デバイス、アセンブリー及び／又はそれらの組み合わせがあることを示す。
【００３３】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲並びに上記図面に言及された「第１」、「第２」等の用語は、類似した対象を区別するためのものであり、特定の順番又は前後順序を説明するためのものではない。ここに説明される本発明の実施例をここで示した又は説明した順番以外の順番で実施可能なものにするために、このように使用されたデータは適した場合であれば互いに取り替え可能なことは、理解されるべきである。
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定することは意図していない。当業者であれば、本発明に様々な変更や変形が可能である。本発明の思想や原則内の如何なる修正、均等の置き換え、改良なども、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００３４】
１…スケートボード踏み板、２…トラック、３…力センサ、１０…力受けひずみプレート、１１…ひずみ検出領域、１２…回避溝構造、１３…力受け領域、１４…第３の装着穴、２０…感知アセンブリ、２１…抵抗ひずみゲージ、２１１…ひずみゲージ本体、２１２…抵抗線、２１３…対称軸線、２２…回線構造、２３…可撓性連結片、２３１…連結端、３０…第１の取付板、３１…連結穴、３２…第１の装着穴、３３…逃げ穴、４０…力伝達部材、５０…締結部材、６０…第２の取付板、６１…回避穴、６２…第２の装着穴、７０…支持スリーブ。
【図１】
2020038197.tif 000003
【図２】
2020038197.tif 000004
【図３】
2020038197.tif 000005
【図４】
2020038197.tif 000006
【図５】
2020038197.tif 000007
【図６】
2020038197.tif 000008
【図７】
2020038197.tif 000009
【図８】
2020038197.tif 000010
【図９】
2020038197.tif 000011