(57)【要約】  本開示は、力及びモーメントを複数の方向に伝達するのに適した台秤１０に関する。この台秤１０は、大型の車輛等の試験試料を風洞等の試験環境内で支持するようになっている。台秤１０は、フレーム支持体１２、１４、及びこれらのフレーム支持体１２、１４に連結された間隔が隔てられた少なくとも三つのトランスジューサー４０、４０Ａを含む。これらのトランスジューサー４０、４０Ａの各々は、直交した二つの被検出軸線を中心として感受性である。トランスジューサー４０、４０Ａは、少なくとも二つの直交軸線に関する力及びモーメントを示す信号を提供するように協働する。各トランスジューサー４０、４０Ａは、コンプライアンス軸線に沿ってセンサ本体４２に連結された支持体４６、４８を持つトランスジューサー本体を含む。センサ本体４２は、直交した二つの被検出軸線がコンプライアンス軸線と相互に直交している場合にこれらの被検出軸線を中心として撓むようになっている。
2007513353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力及びモーメントを複数の方向に伝達するのに適した台秤において、
フレーム支持体、及び
前記フレーム支持体に連結された少なくとも三つの間隔が隔てられたトランスジューサーを有し、これらのトランスジューサーの各々は、二つの直交した被検出軸線を中心として検出でき、前記少なくとも三つの間隔が隔てられたトランスジューサーは、協働し、少なくとも二つの直交軸線に関する力及びモーメントを示す信号を提供する、台秤。
【請求項２】
請求項１に記載の台秤において、前記フレーム支持体は第１周囲フレーム及び第２周囲フレームを含み、前記少なくとも三つの間隔が隔てられたトランスジューサーは、前記第１周囲フレームを前記第２周囲フレームに連結する間隔が隔てられた四つのトランスジューサーを含む、台秤。
【請求項３】
請求項２に記載の台秤において、前記第１周囲フレームに連結された、地面支持体と係合するようになった第１組の撓み部、及び前記第２周囲フレームに連結された、試験試料と係合するようになった第２組の撓み部を更に含む、台秤。
【請求項４】
請求項３に記載の台秤において、前記第２組の撓み部は、車輪を備えた試験試料と係合するようになったベルトフレームに連結される、台秤。
【請求項５】
請求項２に記載の台秤において、前記トランスジューサーの各々は、前記第２周囲フレームに連結されたセンサ本体、及び前記第２周囲フレームに連結された支持体を含み、前記センサ本体は前記支持体に連結されており、前記支持体はコンプライアンス軸線においてコンプライアントであり、前記コンプライアンス軸線は、各トランスジューサーの被検出軸線と直交する、台秤。
【請求項６】
請求項５に記載の台秤において、前記支持体は、コンプライアンス軸線に沿って前記センサ本体の両側に配置された二つのクレビス半部を含む、台秤。
【請求項７】
請求項６に記載の台秤において、前記第１周囲フレームは、前記二つのクレビス半部に連結されている、台秤。
【請求項８】
請求項５に記載の台秤において、前記支持体は前記コンプライアンス軸線に沿って前記センサ本体の側部に配置された単一のクレビスを含む、台秤。
【請求項９】
請求項２に記載の台秤において、前記第１及び第２の周囲フレームは箱型ビームを含む、台秤。
【請求項１０】
請求項２に記載の台秤において、前記第１及び第２の周囲フレームは入れ子になっている、台秤。
【請求項１１】
請求項２に記載の台秤において、前記フレーム支持体は、前記トランスジューサーに連結された補剛フレームを含む、台秤。
【請求項１２】
請求項１１に記載の台秤において、前記補剛フレームは前記第１周囲フレームに直接連結されている、台秤。
【請求項１３】
支持体、及び
コンプライアンス軸線に沿って前記支持体に連結されたセンサ本体を含み、このセンサ本体は、二つの直交した被検出軸線を中心として撓むようになっており、前記被検出軸線は、コンプライアンス軸線に対して相互に直交している、トランスジューサー本体。
【請求項１４】
請求項１３に記載のトランスジューサー本体において、前記支持体は、前記コンプライアンス軸線に沿って前記センサ本体の両側に配置された一対のクレビス半部を含む、トランスジューサー本体。
【請求項１５】
請求項１３に記載のトランスジューサー本体において、前記センサ本体は、間隔が隔てられた中央ハブを中心として配置された全体に剛性の周囲部材を含み、少なくとも三つの撓み部材が前記周囲部材を前記中央ハブに連結し、前記撓み部材は、前記中央ハブを中心としてほぼ等しい角度間隔で互いから間隔が隔てられている、トランスジューサー本体。
【請求項１６】
請求項１５に記載のトランスジューサー本体において、前記センサ本体は四つの撓み部材を含む、トランスジューサー本体。
【請求項１７】
請求項１５に記載のトランスジューサー本体において、前記中央ハブは前記支持体に連結されている、トランスジューサー本体。
【請求項１８】
請求項１３に記載のトランスジューサー本体において、前記センサ本体は複数のセンサを受け入れるようになっている、トランスジューサー本体。
【請求項１９】
請求項１３に記載のトランスジューサー本体において、前記支持体はコンプライアント部材を含み、前記トランスジューサー本体は、更に、前記コンプライアント部材の側部であって前記第１に言及したセンサ本体とは逆側において前記コンプライアンス軸線に沿って配置された第２センサ本体を含む、トランスジューサー本体。
【請求項２０】
試験試料に使用するのに適した台秤において、
試験試料の荷重を複数の方向に伝達するための手段、及び
直交した二つの被検出軸線の少なくとも３つのものに沿って検出することによって、少なくとも二つの直交軸線に沿った荷重を示す信号を発生するための手段を含む、台秤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、力及びモーメントを三つの直交軸線に沿って、及びこれらの軸線を中心として伝達し計測する装置に関する。更に詳細には、本開示は、風洞等の試験環境内の試験試料に作用する力及びモーメントを計測するのに特に良好に適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
力及びモーメントの両方の荷重を正確に計測することが多くの用途で重要である。幾つかのモーメント及び力を計測する必要がある一般的な使用は、風洞内の試料の試験である。試験試料は、風洞のピット内に配置された台秤に載せることができる。台秤は、車輛の縮小模型だけでなく、車輛又は他の大型の試料を受け入れることができるようになっている。車輛の縮小模型でなく実際の車輛により、設計者は、単なる間接計測でなく、プロトタイプの実際の計測値を決定できる。試験試料が車輪を備えた車輛である場合には、台秤は、車輪を回転するための転動ベルトが設けられていてもよく、これにより計測精度が大幅に向上する。
【０００３】
風洞内の台秤に載せた試験試料に力及びモーメントの６つの成分が作用する。これらの６つの成分は、揚力、抗力、側方力、縦揺れモーメント、片揺れモーメント、及び横揺れモーメントとして周知である。試験試料に作用するこれらのモーメント及び力は、通常、力やモーメントの成分に対して感受性のトランスジューサーで力の三つの成分及びモーメントの三つの成分に分解される。各トランスジューサーは、ホイートストンブリッジ回路を形成する組み合わせで接続される歪ゲージ等のセンサを支持している。これらのセンサを適切に接続することにより、力の三つの成分及びモーメントの三つの成分の読みに分解できるホイートストンブリッジ回路を形成する。
【０００４】
台秤は試験環境の様々な物理的特性の影響を受け易く、そのため追加の較正を行わないと計測値が不正確になってしまう。例えば、風洞内の温度変化により台秤が熱膨張し、これによりトランスジューサーに悪影響が及ぼされる場合がある。更に、大型の試験試料は、トランスジューサーに大きなスラスト荷重を発生し易く、これにより計測値を不正確にしてしまう。従って、大型の試験試料で使用するのに適した台秤を開発することが必要とされ続けてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、力及びモーメントを複数の方向に伝達する台秤に関する。この台秤は、大型の車輛等の試験試料を風洞等の試験環境内に支持するようになっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
台秤は、フレーム支持体、及びこのフレーム支持体に連結された間隔が隔てられた少なくとも三つのトランスジューサーを含む。これらのトランスジューサーの各々は、二つの直交した被検出軸線を中心として感受性である。これらのトランスジューサーは、協働し、少なくとも二つの直交軸線に関して力及びモーメントを示す信号を提供する。一例では、フレーム支持体は第１周囲フレーム及び第２周囲フレームを含む。この例の台秤は、第１周囲フレームを第２周囲フレームに連結する間隔が隔てられた四つのトランスジューサーを含む。二つの直交した被検出軸線を中心として感受性のトランスジューサーは、フレーム支持体の熱膨張の影響を被らず、三つの直交した被検出軸線を中心として感受性のトランスジューサーに存在する大きなスラスト荷重を排除する。
【０００７】
本開示は、更に、コンプライアンス軸線（ａｘｉｓ  ｏｆ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）に沿ってセンサ本体に連結された支持体を持つトランスジューサー本体に関する。センサ本体は、二つの直交した被検出軸線を中心として撓むようになっている。これらの被検出軸線は、コンプライアンス軸線に対して互いに直交している。一つの特徴では、支持体は、コンプライアンス軸線に沿ってセンサ本体の両側に配置された一対のクレビス半部を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願は、三つの直行軸線に沿って線形力を、及びこれらの軸線を中心としてモーメントを伝達し計測する装置及び構造に関する。添付図面を含む開示は、台秤及びこの台秤に含まれるトランスジューサーを幾つかの例示の例を参照して説明する。例えば、以下に説明する多部品トランスジューサーアッセンブリに取り付けられたフレーム支持体に関して開示を行う。しかしながら、本発明は、他の装置又は構造及びトランスジューサーでも同様に実施できるということに着目しなければならない。本発明を、単に例示の目的で、フレーム支持体及びトランスジューサーアッセンブリに関して説明する。この他の例が考えられ、そしてこれらの例を以下に説明し、又は説明しなくても当業者には想像できるであろう。本発明の範囲は、幾つかの例、即ち以下に説明する本発明の実施例に限定されない。というよりはむしろ、本発明の範囲は特許請求の範囲を参照することによって定義される。開示していない変形例の設計を含む変更を例に行うことができ、これもまた特許請求の範囲に含まれる。
【０００９】
本開示の台秤１０を図１、図２、及び図３に示す。例示の実施例では、台秤１０は第１フレーム支持体１２及び第２フレーム支持体１４を含むことができる。ここでは４個であるが３個又はそれ以上の任意の数を使用できる複数のトランスジューサーアッセンブリ１６が第１フレーム支持体１２を第２フレーム支持体１４に連結する。台秤１０は、名目重量又は質量が大きい車輛、エンジン、飛行機等の試験試料に加わる力及びモーメントの計測に使用できる。フレーム支持体１２及び１４は名目的には応力が加わらない反作用フレームであり、各トランスジューサーは二軸力トランスジューサー（ｔｗｏ  ａｘｉｓ  ｆｏｒｃｅ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を含む。大きな質量を名目的に支持した状態で感度を高めるため、台秤１０に様々なレベルの撓み遮断を提供できる。
【００１０】
図４、図５、及び図６を参照すると、トランスジューサーアッセンブリ１６の一つに参照番号４０が付してある。ここでは、各トランスジューサーアッセンブリ１６は好ましくは同じ構造である。トランスジューサーアッセンブリ４０はセンサ本体４２及びクレビスアッセンブリ４４を含む。クレビスアッセンブリ４４は、第１クレビス半部４６及び第２クレビス半部４８を含む。センサ本体４２は、クレビス半部４６と４８との間に配置され、適当なファスナで互いに接合されている。例示の実施例では、ファスナは、クレビス半部４８、センサ本体４２及びクレビス半部４６の夫々の穴４８Ａ、４２Ａ、及び４６Ａを通って延びるボルト又はねじを備えたロッド５０を含む。ロッド５０の端部５３にはナット５１が設けられ、ねじを備えたロッド５０の端部５４にはスーパーナット５２が締め付けられる。複数の止めねじ５６がナット５２の穴を通って延び、クレビス半部４６の端部と係合する。止めねじ５６を締めつけることにより、ナット５２だけを使用する場合よりも高いクランプ圧力を効率的に達成でき、これを止めねじ５６の各々に作用するより低いトルク値で達成できる。クレビス４６及び４８の中央部分が穴４６Ａ、４２Ａ、及び４８Ａを中心としてセンサ本体４２の中央部分と係合し又は接触するけれども、その他では、センサ本体４２をクレビス半部４６及び４８に対して移動できるように、クレビス半部４６及び４８の各々とセンサ本体４２との間に隙間が形成されるということに着目すべきである。
【００１１】
センサ本体４２は、好ましくは一体であり、単一の一体の材料ブロックで形成される。センサ本体４２は、隆起縁を備えた中央ハブ６０を含み、このハブは、この場合、穴４２Ａを含む。センサ本体４２は、更に、中央ハブ６０に関して同心の、又は中央ハブ６０の周囲に配置された隆起縁を備えた周囲本体６２を付する。複数の撓み構造６４（ここでは撓みビーム６４であるがこの他の形態を使用できる）が中央ハブ６０を周囲本体６２に接合する。例示の実施例では、複数の撓みビーム６４は、四つのストラップ７１、７２、７３、及び７４を含む。これらのストラップ７１−７４の各々は、中央ハブ６０から周囲本体６２まで、対応する長さ方向軸線７１Ａ、７２Ａ、７３Ａ、及び７４Ａに沿って半径方向に延びる。好ましくは、軸線７１Ａは軸線７３Ａと整合し、一方軸線７２Ａは軸線７４Ａと整合する。更に、軸線７１Ａ及び７３Ａは軸線７２Ａ及び７４Ａに対して垂直である。複数の撓みビーム６４の数が４個であるように示してあるけれども、３個又はそれ以上の任意の数のストラップを使用して中央ハブ６０を周囲本体６２に接合できるということは理解されるべきである。好ましくは、撓みビーム６４は、参照番号８５を付した中央軸線を中心として等しい角度間隔で離間される。
【００１２】
撓み部材８１、８２、８３、及び８４が各撓みビーム７１−７４の各々の端部を周囲本体６２に夫々接合する。撓み部材８１−８４はコンプライアントであり、対応する撓みビーム７１−７４の各々は、対応する長さ方向軸線７１Ａ−７４Ａに沿って変位する。例示の実施例では、撓み部材８１−８４は同じであり、一体成形された撓みストラップ８６及び８８を含む。撓みストラップ８６及び８８は、各長さ方向軸線７１Ａ−７４Ａの両側に配置されており、対応する撓みビーム７１−７４に及び周囲本体６２に接合される。
【００１３】
検出装置は、センサ本体４２の部分の変位及び変形を計測する。例示の本体では、複数の歪センサ９０が撓みビーム６４に取り付けられており、このビームの歪を検出する。複数のセンサ９０を剪断応力の表示を提供するように複数の撓みビーム６４に配置できるけれども、例示の実施例では、歪センサは、撓みビーム６４の曲げ応力を表示する出力信号を提供するため、従来の方法で取り付けられている。例示の実施例では、各トランスジューサー４０のセンサ本体４２に８個の歪センサが設けられており、二つの従来のホイートストンブリッジを形成する。第１ホイートストンブリッジ即ち検出回路は、従来の方法で、撓みビーム７１及び７３に設けられた歪センサから形成されているのに対し、第２ホイートストンブリッジ即ち第２検出回路は撓みビーム７２及び７４に設けられた歪センサから形成されている。複数のセンサ９０は、抵抗歪ゲージを含んでいてもよい。しかしながら、光学式センサや容量式センサ等の他の形態の検出装置を使用して、撓みビーム６４又は所望であればストラップ８６及び８８等のセンサ本体４２の他の部分の変形又は変位を計測してもよい。
【００１４】
検出装置からの出力信号は、中央ハブ６０と周囲本体６２との間で２度の自由度で伝達された力の成分を示す。説明の目的で、Ｘ軸９７Ａが長さ方向軸線７１Ａ及び７３Ａと整合し、Ｚ軸９７Ｂが縦方向軸線７２Ａ及び７４Ａと整合し、Ｙ軸９７Ｃが軸線８５と整合した座標系９７を定義できる。
【００１５】
例示の実施例では、トランスジューサーアッセンブリ１６の各々は二つの力を計測する。詳細には、Ｘ軸に沿った力は、撓みビーム７２及び７４に発生した曲げ応力として計測される。これは、撓みビーム７１及び７３の端部に設けられた撓み部材８１及び８３がこの方向でコンプライアントであるためである。同様に、Ｚ軸に沿った力は、撓みビーム７１及び７３の曲げ応力として計測される。これは、撓みビーム７２及び７４の端部に設けられた撓み部材８２及び８４がこの方向でコンプライアントであるためである。
【００１６】
トランスジューサー４０は、更に、軸線８５に沿ってコンプライアントである。これは、クレビスアッセンブリ４４に与えれられた撓み性のためである。例示の実施例では、クレビスアッセンブリ４４は実質的に同じクレビス半部４６及び４８で形成される。例示の実施例では、センサ４２はトランスジューサー本体の「内部材」である。この他の実施例が考えられる。例えば、単一のクレビス半部だけを使用してもよい。更に、図８に関して以下に説明する、二つのセンサに連結された内部材として単一のクレビス半部を使用してもよい。
【００１７】
例示の実施例では、各クレビス半部４６及び４８は、図示の実施例において穴４６Ａ及び４８Ａが設けられた中央ハブ１０２及び剛性外本体１０４を含む。撓み機構が剛性中央ハブ１０２を外本体１０４に連結する。例示の実施例では、中央ハブ１０２から外本体１０４の第１部分１０４Ａまで延びる第１撓みストラップ対１１１及び１１２、及び中央ハブ１０２から本体１０４の第２部分１０４Ｂまで延びる第２撓みストラップ対１１３及び１１４の複数の撓みストラップ対１０６が設けられている。しかしながら、所望であれば、軸線８５に沿ったコンプライアンスを可能にするため、この他の形態の撓み部材即ち機構を剛性ハブ１０２と外本体１０４との間で使用してもよい。このような形態には、ダイアフラム、又はスライド連結部又は枢動連結部等の可撓性結合部を持つ多構成要素アッセンブリ等の他の一体の撓み機構が含むことができる。
【００１８】
図１、図２、及び図３を参照すると、各トランスジューサーアッセンブリ４０のセンサ本体４２がフレーム支持体１２に接合されており、一方各トランスジューサーアッセンブリ４０の各クレビス半部４６及び４８はフレーム支持体１４に接合されている。例示の実施例では、取り付けプレート１２０を使用してセンサ本体４２をフレーム支持体１２に連結しており、一方取り付けプレート１２２を使用してクレビス半部４６及び４８をフレーム支持体１４に接合する。このようにして、フレーム支持体１２が内周フレームを提供し、フレーム支持体１４は外周フレームを提供する。取り付けプレート１２０及び１２２を使用することにより、フレーム支持体１２及び１４を入れ子にでき、これによって台秤１０の全高を低くする。
【００１９】
フレーム支持体１２及び１４の各々は、対応する剛性アッセンブリを提供するように周方向に形成された連続した中空の箱型ビームを含む。フレーム支持体１２は、センサ本体４２を互いに関して所定の位置に保持し、フレーム支持体１４はクレビスアッセンブリ４４を互いに関して所定位置に保持する。更に、図示のように、補剛箱型フレーム部材１２４を支持フレームに設けることができる。
【００２０】
当業者には理解されるように、台秤に作用する力及びモーメントを６度の自由度で表示する出力を検出し提供するように、トランスジューサーアッセンブリ１６の各々の二軸検出回路の各々からの出力を組み合わせることができる。クレビスアッセンブリ４４の撓み機構により、トランスジューサー１６を、撓み部材８１−８４がセンサ本体４２にコンプライアンスを提供する方法と同様の方法で作動させるということに着目しなければならない。
【００２１】
図１及び図２において、台秤１０の座標系に参照番号１３１が付してある。トランスジューサーアッセンブリ４０Ａ及び４０Ｃからの出力信号を使用し、Ｘ軸に沿った力を計測する。これは、トランスジューサーアッセンブリ４０Ｂ及び４０Ｄがこの方向でコンプライアントであるためである。同様に、トランスジューサーアッセンブリ４０Ｂ及び４０Ｄからの出力信号を使用し、Ｙ軸に沿った力を計測する。これは、トランスジューサーアッセンブリ４０Ａ及び４０Ｃがこの方向でコンプライアントであるためである。全てのトランスジューサー４０Ａ−４０Ｄからの出力信号を使用し、Ｚ軸に沿った力を計測する。Ｘ軸を中心とした回転モーメントは、トランスジューサー４０Ａ及び４０Ｃからの出力信号から計測され、一方Ｙ軸を中心とした回転モーメントは、トランスジューサー４０Ｂ及び４０Ｄからの出力信号から計測され、Ｚ軸を中心とした転倒モーメントは、トランスジューサー４０Ａ−４０Ｄからの出力信号から計測される。プロセッサ１８０は、トランスジューサー４０の検出回路から出力信号を受け取り、力及び／又はモーメントを所望の通りに、代表的には直交座標系１３１に関して計算する。
【００２２】
上文中に説明したように、台秤は四つの二軸トランスジューサーアッセンブリを含むことができる。この特定の設計は、四つの三軸（又はそれ以上）トランスジューサーアッセンブリを持つ実施例を越える利点を備えている。台秤１０は、研究室中又は風洞内の温度変化中のフレーム１２及び１４の互いに対する熱膨張を排除することに加え、四つのトランスジューサーアッセンブリの各々に作用する比較的大きなスラスト荷重を排除する必要がない（クレビスの撓みは全て、スラストにおいて（軸線８５に沿って）非常に柔らかく、かくして、ｘ又はｙ側荷重が加わったときに二つの直交した二軸トランスジューサーアッセンブリに加わる荷重を発散する）。これにより、台秤１０の調整は、各二軸センサ本体４２の四つの撓み検出ストラップについて、三軸又は三軸以上のトランスジューサーアッセンブリにおけるように台秤を中心とした四つのトランスジューサーアッセンブリ位置でアッセンブリがスラストに反作用したり計測したりしようとする場合よりも、更に最適に行うことができる。この設計により、直交撓みビームの軸横方向寸法及びＩ／ｃを独立して変化させ、感度を最適化できる。例えば、二つの撓みビーム他の二つの撓みビームよりも厚くてもよく、厚さが可変であってもよい。トランスジューサーアッセンブリが三軸トランスジューサーであり、こうしたことが起こると、ビームのうちの互いに直線状に並んだ二つのビームがより剛性が高くなり、直交した対と異なる出力を与え、及びかくしてセンサは軸線がずれた場合や荷重が組み合わせられた場合のように奇妙な挙動を示す。更に、スラストを計測したりスラストに反作用する必要がないため、高応力−歪設計が可能になる。これは、内中央ハブへのビーム根部連結部のところで追加の軸線に曲げを追加する第２曲げ応力テンソルがないためである。この場合も、絶対成分及び被計測成分の両方を互いに対して比較できるため、比較的大きなスパンで、比較的高い感度、比較的高い解像度、及び比較的高いＳＮ比が得られる。
【００２３】
別の実施例では、センサ本体４２又はクレビスアッセンブリ４４の撓み機構が損傷しないように、過剰移動停止機構がトランスジューサーアッセンブリ１６の各々に設けられている。図４、図５、及び図６を再度参照すると、クレビスアッセンブリ４４に対するセンサ本体４２の変位を制限するように、一つ又はそれ以上のピン１４０が設けられている。例示の実施例では、クレビス半部４６及び４８、及びセンサ本体４２の夫々に穴４６Ｂ、４８Ｂ、及び４２Ｂが設けられている。ピン１４０は、例えば、プレス嵌め等によってセンサ本体４２に固定され、その結果、ピン１４０の延長部分は、クレビス半部４６及び４８の穴４６Ｂ及び４８Ｂ内に延び、わずかだけ、その内壁から間隔が隔てられる。センサ本体４２の変位可能な部分の変位がクレビス半部４６及び４８の本体に対する所望の変位を越えた場合には、ピン１４０の延長部分がクレビス半部４６及び／又は４８に設けられた穴４６Ｂ及び／又は４８Ｂの内壁と接触し、これによってセンサ本体４２の周囲本体６２をクレビス半部４６及び４８の外本体１０４に連結し、撓みストラップ又は機構が損傷しないようにする。周囲本体６２は、過剰移動に対する保護を提供するため、クレビス半部４６及び／又は４８から適切に離間できるということに着目されたい。詳細には、周囲本体６２は、軸線８５に沿った変位が選択された距離を越えた場合、クレビス半部４６及び／又は４８と係合できる。
【００２４】
センサ本体４２及びクレビス半部４６及び４８は任意の適当な材料から形成できる。一実施例では、センサ本体４２は鋼から形成されるのに対し、クレビス半部４６及び４８はアルミニウムから形成される。ピン１４０の各々は、硬化鋼から形成でき、必要な場合には、ピン１４０の端部と係合するためにクレビス半部４６及び４８の穴４６Ｂ及び４８Ｂに硬化させたブッシュを設けてもよい。ピン１４０の延長部分には、図７に示すように、クレビス半部４６及び４８に形成された穴４６Ｂ及び４８Ｂの内壁とピン１４０との接触が分配されるように、シャンク部分１５３に対して湾曲した又は球形の表面１５１を設けてもよい。
【００２５】
更に、所期の用途に応じて、センサ本体４２及びクレビス半部を単一の一体の本体として形成してもよいということに着目すべきである。
図８はトランスジューサーの変形例、即ちトランスジューサー４０Ａ及び対応する本体を示す。同様の部分には同じ参照番号が付してある。この実施例では、図４、図５、及び図６のクレビス半部の一方４６が内部材となっている。図４、図５、及び図６の二つのセンサ部材４２がクレビス半部になっている。この例では、上述の例とは異なり、内部材には機器が設けられていない。というよりはむしろ、上述の実施例のセンサ部材構造にはセンサが設けられているけれども、この実施例ではクレビス半部として機能するのである。この実施例でも、歪ゲージ９０等の適当なセンサが部材４２に連結されている。例示の例は、図４、図５、及び図６の実施例の２倍のセンサ９０を含む。使用可能な出力を提供するため、当該技術分野で周知のようにホイートストンブリッジで信号を組み合わせる即ち加算すること等によって、センサ信号を各トランスジューサーで組み合わせることができる。図８の形体は、図４、図５、及び図６の実施例よりも、Ｙ軸方向（座標系で示すように）で剛性である。しかしながら、図４、図５、及び図６の実施例は、図８の実施例よりも、Ｘ軸を中心としたモーメントで剛性である。
【００２６】
台秤１０は、車輛等の大型の試料に作用する力及び／又はモーメントを風洞等の環境内で計測するのに特によく適している。この用途又は同様の用途で、台秤１０は、フレーム支持体１２及び１４を試験試料及び地上支持機構から隔離する撓み部１７０を含んでいてもよい。図示の実施例では、四つの撓み部１７０が各トランスジューサーアッセンブリ４０間に設けられており、プレート１２０に連結されている。同様に、四つの撓み部１７２が取り付けプレート１２２に連結されている。これらの撓み部１７０、１７２は、これによって、フレーム支持体１２及び１４を隔離する。撓み部１７０、１７２は、対応するトランスジューサーアッセンブリ４０の各々のセンサ本体４２と全体的に整合している。
【００２７】
試験試料の名目静質量、道路、シミュレーター、及び台秤自体の構成要素等の作動環境の他の構成要素を支持するため、釣合い重りシステム即ちアッセンブリが設けられている。釣合い重りシステムは、エアバッグ、液圧式又は空気圧式の装置、又はプーリ及び釣合い重りを含むケーブル等の多くの形態のうちの任意の一つの形態をとることができる。釣合い重りシステムの重要な特徴は、試験試料に作用する全ての力及びモーメントを計測するため、トランスジューサーアッセンブリ３４０の感度又は計測値に影響を及ぼさないようにコンプライアンスが非常に大きいということである。例示の実施例では、釣合い重りシステムは、アクチュエータ１９０によって概略に示してある。
【００２８】
台秤１０は、風洞内の車輛等の大型の試験試料に作用する力の計測に特に良好に適している。このような用途では、撓み部材１７０に連結された中間フレーム１８４によって転動道路ベルト１８２が支持されている。転動道路ベルト１８２は、車輛のタイヤを支持する。幾つかの場合には、一つの道路ベルトを車輛の全てのタイヤに対して使用する。台秤１０及び転動道路ベルトアッセンブリ１８２は、ピットに位置決めされ、例えば車輛等の試験試料を風洞の風に関して選択的に転回できるように、転回可能な機構１８６に取り付けられる。
【００２９】
幾つかの実施例を参照して本発明を説明した。以上の詳細な説明及び例は、単に理解を明瞭にするためのものである。本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、上文中に説明した実施例で多くの変更を行うことができるということは当業者には理解されよう。かくして、本発明の範囲は、本明細書中に説明した正確な詳細及び構造に限定されるべきではなく、むしろ特許請求の範囲及びその等価物によって限定される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従って形成された台秤の平面図である。
【図２】試験試料を受け入れるのに適した、追加の特徴を持つ図１の台秤の正面図である。
【図３】例示の試験試料が設けられた図２の台秤の正面図である。
【図４】図１の台秤に含まれる、本開示に従って形成されたトランスジューサーの平面図である。
【図５】図４のトランスジューサーの正面図である。
【図６】図４のトランスジューサーの側面図である。
【図７】図４のトランスジューサーの一部の詳細図である。
【図８】本開示に従って形成された別のトランスジューサーの側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  台秤
１２  第１フレーム支持体
１４  第２フレーム支持体
１６  トランスジューサーアッセンブリ
４０  トランスジューサーアッセンブリ
４２  センサ本体
４４  クレビスアッセンブリ
４６  第１クレビス半部
４８  第２クレビス半部
５０  ロッド
５１  ナット
５２  スーパーナット
５３  ロッド端部
５４  ロッド端部
５６  止めねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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