(57)【要約】【課題】歪検出装置を相手側固定部材に固定しても、歪抵抗素子に内部応力が発生することのない、出力特性の向上した歪検出装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】絶縁基板１１の略中央に検出孔１９を設けるとともに、外周端部に位置して固定孔１８を設け、かつ検出孔１９の周囲を押圧部材２０により押圧するとともに、一方の挟持部材２５および他方の挟持部材３２に、絶縁基板１１の固定孔１８と対向して固定孔２８および固定孔３５を設け、固定部材３７を挿通して、絶縁基板１１の外周端部を固定することにより、絶縁基板１１の検出孔１９の周囲が一方の挟持部材２５および他方の挟持部材３２に対して上下方向に変位可能な構成とした。【選択図】図１
2005106800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの歪抵抗素子を設けるとともに、この歪抵抗素子と電気的に接続される回路部を設けた絶縁基板と、この絶縁基板を挟持する一対の挟持部材とを有し、前記絶縁基板の略中央に検出孔を設けるとともに、外周端部に位置して固定孔を設け、かつ前記検出孔の周囲を押圧部材により押圧するとともに、前記一対の挟持部材に、前記絶縁基板の固定孔と対向して固定孔を設け、この固定孔と前記絶縁基板の固定孔とに固定部材を挿通して、絶縁基板の外周端部を固定することにより、絶縁基板の検出孔の周囲が一対の挟持部材に対して上下方向に変位可能となるように構成した歪検出装置。
【請求項２】
歪検出素子の抵抗値の変動を補正するＩＣを有する回路基板を絶縁基板に設けた回路部に電気的に接続した請求項１記載の歪検出装置。
【請求項３】
一対の挟持部材のうち、一方の挟持部材に、絶縁基板の検出孔と対向して挿通孔を設け、この挿通孔に押圧部材を挿通するとともに、この押圧部材の先端部より延出させて設けた突出部を前記絶縁基板の検出孔に挿通し、かつこの突出部を固定部材で固定することにより、押圧部材の先端部を絶縁基板の検出孔の周囲に当接させた請求項１記載の歪検出装置。
【請求項４】
押圧部材の先端部側に位置して廻り止め部を形成し、かつこの廻り止め部を一方の挟持部材に設けた係止部に係止させた請求項３記載の歪検出装置。
【請求項５】
一対の挟持部材のうち、他方の挟持部材に、押圧部材の先端部より延出させて設けた突出部を固定する固定部材が入り込む凹部を形成し、かつこの凹部と前記固定部材とは、一対の挟持部材で絶縁基板を挟持した際に、固定部材の先端部と凹部の内底面との間に間隙が形成されるように構成した請求項３記載の歪検出装置。
【請求項６】
一対の挟持部材のうち、一方の挟持部材に形成された押圧部材が挿通される挿通孔の絶縁基板が位置する面の周囲に位置して、押圧部材への過大な引張力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を設けた請求項３記載の歪検出装置。
【請求項７】
他方の挟持部材に形成した凹部の絶縁基板が位置する面の周囲に位置して、押圧部材への過大な押圧力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を設けた請求項５記載の歪検出装置。
【請求項８】
他方の挟持部材に形成した凹部の上面周囲に位置して、押圧部材への過大な押圧力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を複数に分離して設けるとともに、この複数の突部間に位置する突部のない部分に絶縁基板の歪抵抗素子が対向するように構成した請求項５記載の歪検出装置。
【請求項９】
一対の挟持部材にそれぞれ設けた固定孔に近接して挟持当接部をそれぞれ形成し、これらの挟持当接部により絶縁基板を挟持した請求項１記載の歪検出装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの歪抵抗素子を設けるとともに、この歪抵抗素子と電気的に接続される回路部を設け、かつ略中央に検出孔を設けた絶縁基板と、この絶縁基板の上面に固着されるとともに検出孔の周囲を押圧する押圧部材と、前記絶縁基板の下面に固着される支持部材とを備え、前記絶縁基板に押圧部材および支持部材を溶着により固着することにより、絶縁基板における検出孔の周囲が押圧部材および支持部材に対して上下方向に変位可能となるように構成した歪検出装置。
【請求項１１】
絶縁基板の回路部における少なくとも２つの歪抵抗素子のうちのいくつかを、絶縁基板と押圧部材とを固着した端部の下方に位置して設けた請求項１０記載の歪検出装置。
【請求項１２】
絶縁基板の回路部における少なくとも２つの歪抵抗素子のうちのいくつかを、絶縁基板と支持部材とを固着した固着部の上方に位置して設けた請求項１０記載の歪検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に荷重を付加することによって発生する歪を検出する歪検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の歪検出装置は、図１９、図２０に示されるような構成を有していた。
【０００３】
図１９は従来の歪検出装置の下面図、図２０は同歪検出装置の斜視図である。
【０００４】
図１９、図２０において、１は弾性材料からなる絶縁基板で、この絶縁基板１は押圧部材２の下面に固着されている。また、前記絶縁基板１の下面には４つの歪抵抗素子３を設けており、この歪抵抗素子３をそれぞれ一対の電源電極４、一対の出力電極５および一対のＧＮＤ電極６と電気的に接続することにより、ブリッジ回路を構成している。
【０００５】
以上のように構成された従来の歪検出装置について、次にその動作を説明する。
【０００６】
図２１に示すように、従来の歪検出装置を相手側固定部材７に雄ネジ８を使用して固定した後、絶縁基板１の略中央の上面に押圧部材２により押圧力が付加されると、この押圧力により前記絶縁基板１に曲げモーメントが発生し、この曲げモーメントにより前記絶縁基板１の下面に設けた４つの歪抵抗素子３にも曲げモーメントが発生する。そして、この歪抵抗素子３に曲げモーメントが生じると歪抵抗素子３の抵抗値が変化するため、この抵抗値の変化を一対の出力電極５により外部のコンピュータ（図示せず）等に出力し、絶縁基板１に加わる押圧力を測定するものである。
【０００７】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平８−８７３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成においては、歪検出装置を相手側固定部材７に雄ネジ８により固定する際に、ネジ締めトルクにより捩れ力が発生し、絶縁基板１に内部応力が発生するため、歪抵抗素子３にも内部応力が発生することとなり、これにより、押圧部材２に押圧力が負荷されてない状態でも、一対の出力電極５から、あたかも押圧力が負荷されているがごとくの出力信号が検出されるから、歪検出装置の出力信号が不安定になってしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、歪検出装置を相手側固定部材に固定しても、歪抵抗素子に内部応力が発生することのない、出力特性の向上した歪検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、絶縁基板の略中央に検出孔を設けるとともに、外周端部に位置して固定孔を設け、かつ前記検出孔の周囲を押圧部材により押圧するとともに、前記一対の挟持部材に、前記絶縁基板の固定孔と対向して固定孔を設け、この固定孔と前記絶縁基板の固定孔とに固定部材を挿通して、絶縁基板の外周端部を固定することにより、絶縁基板の検出孔の周囲が一対の挟持部材に対して上下方向に変位可能となるように構成したもので、この構成によれば、挟持によっては、絶縁基板に捩れ力による内部応力が発生しなくなり、これにより、歪抵抗素子に発生する内部応力が少なくなるから、歪検出装置の出力信号の精度が向上するという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、歪検出素子の抵抗値の変動を補正するＩＣを有する回路基板を絶縁基板に設けた回路部に電気的に接続したもので、この構成によれば、絶縁基板を挟持部材により、挟持する際に絶縁基板に発生する内部応力による歪検出素子の抵抗値の変動を、ＩＣにより補正することができることとなり、これにより、歪検出装置の出力信号の精度がさらに向上するという作用効果を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、一対の挟持部材のうち、一方の挟持部材に、絶縁基板の検出孔と対向して挿通孔を設け、この挿通孔に押圧部材を挿通するとともに、この押圧部材の先端部より延出させて設けた突出部を前記絶縁基板の検出孔に挿通し、かつこの突出部を固定部材で固定することにより、押圧部材の先端部を絶縁基板の検出孔の周囲に当接させた押圧部材に当接部を設け、この当接部により絶縁基板における検出孔の上面近傍を押圧するようにしたもので、この構成によれば、押圧部材に当接部を設け、この当接部により絶縁基板における検出孔の上面近傍を押圧するようにしたため、押圧部材を絶縁基板と一体に成形する必要がなくなり、これにより、押圧部材と絶縁基板とを別の材料で構成することができるから、絶縁基板を温度変化による線膨張係数の変化の少ない、歪抵抗素子の印刷焼成に耐えうる材料で構成するとともに、押圧部材を耐力の高い材料で構成することができるという作用効果を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、押圧部材の先端部側に位置して廻り止め部を形成し、かつこの廻り止め部を一方の挟持部材に設けた係止部に係止させたもので、この構成によれば、押圧部材における廻り止め突部を第１の挟持部材に設けた係止部と係止させたため、歪検出装置における押圧部材を相手側取付部材にネジ締めにより取り付ける際に、押圧部材に過大な回転トルクが加わろうとすると、押圧部材における廻り止め突部が第１の挟持部材に対して回転した後、係止されることとなり、これにより、押圧部材における雄ネジとナットの結合に過大な力が加わり緩むということがないから、歪検出装置を相手側取付部材に取り付ける際の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、一対の挟持部材のうち、他方の挟持部材に、押圧部材の先端部より延出させて設けた突出部を固定する固定部材が入り込む凹部を形成し、かつこの凹部と前記固定部材とは、一対の挟持部材で絶縁基板を挟持した際に、固定部材の先端部と凹部の内底面との間に間隙が形成されるように構成したもので、この構成によれば、他方の挟持部材の略中央上面から下方に向かってストッパー穴を設け、このストッパー穴に押圧部材の下部を収納したため、押圧部材に過大な押圧力が上方から加わると、押圧部材の下端面がストッパー穴の内底面に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板が撓むということがないから、絶縁基板が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板の撓み特性が安定するから、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、一対の挟持部材のうち、一方の挟持部材に形成された押圧部材が挿通される挿通孔の絶縁基板が位置する面の周囲に位置して、押圧部材への過大な引張力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を設けたもので、この構成によれば、一方の挟持部材における挿通孔の下面周囲に位置して突部を設けたため、押圧部材に過大な引張力が加わり、押圧部材が上方に引き上げられようとすると、絶縁基板の上面が第１の挟持部材における突部に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板が撓むということがないから、絶縁基板が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板の撓み特性が安定するから、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、他方の挟持部材に形成した凹部の絶縁基板が位置する面の周囲に位置して、押圧部材への過大な押圧力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を設けたもので、この構成によれば、他方の挟持部材におけるストッパー穴の上面周囲に位置して突部を設けたため、押圧部材に過大な押圧力が上方から加わると、絶縁基板の下面が他方の挟持部材における突部に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板が撓むということがないから、絶縁基板が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板の撓み特性が安定するから、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００１８】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、他方の挟持部材に形成した凹部の上面周囲に位置して、押圧部材への過大な押圧力がかかった際に絶縁基板が当接する突部を複数に分離して設けるとともに、この複数の突部間に位置する突部のない部分に絶縁基板の歪抵抗素子が対向するように構成したもので、この構成によれば、押圧部材に過大な押圧力が上方から加わっても絶縁基板における歪抵抗素子が他方の挟持部材における突部に当接することがないから、これにより、歪抵抗素子にキズが発生することが無くなるとともに、突部のない部分に対向する位置に絶縁基板における歪抵抗素子を設けたため、絶縁基板におけるパターン配置が小さくなり、これにより、小型な歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項９に記載の発明は、特に、一対の挟持部材にそれぞれ設けた固定孔に近接して挟持当接部をそれぞれ形成し、これらの挟持当接部により絶縁基板を挟持したもので、この構成によれば、一方の挟持部材における挟持当接部と他方の挟持部材における挟持当接部とにより絶縁基板を挟持したため、挟持当接部の加工精度により、絶縁基板を挟持部材で挟持した際の絶縁基板に発生する内部応力が決定するため、歪検出装置の出力特性を保証できるという作用効果を有するものである。
【００２０】
本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、絶縁基板に押圧部材および支持部材を溶着により固着することにより、絶縁基板における検出孔の周囲が押圧部材および支持部材に対して上下方向に変位可能となるように構成したもので、この構成によれば、絶縁基板に押圧部材および支持部材を溶着により固着したため、固着する際にたとえば、ねじ等の締結部材を必要としないこととなり、これにより、小型化した歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。
【００２１】
本発明の請求項１１に記載の発明は、特に、絶縁基板の回路部における少なくとも２つの歪抵抗素子のうちのいくつかを、絶縁基板と押圧部材とを固着した端部の下方に位置して設けたもので、この構成によれば、絶縁基板と押圧部材とを固着した端部の下方に位置して設けた歪抵抗素子に絶縁基板の変位による最大の曲げ応力が加わることとなるため、歪抵抗素子からの出力信号が増大することとなり、これにより、出力信号の感度が向上した歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。
【００２２】
本発明の請求項１２に記載の発明は、特に、絶縁基板の回路部における少なくとも２つの歪抵抗素子のうちのいくつかを、絶縁基板と支持部材とを固着した固着部の上方に位置して設けたもので、この構成によれば、絶縁基板の回路部における少なくとも２つの歪抵抗素子のうちのいくつかを、絶縁基板と支持部材とを固着した固着部の上方に位置して設けたため、歪抵抗素子からの出力信号が増大することとなり、これにより、出力信号の感度が向上した歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の歪検出装置は、絶縁基板の略中央に検出孔を設けるとともに、外周端部に位置して固定孔を設け、かつ前記検出孔の周囲を押圧部材により押圧するとともに、前記一対の挟持部材に、前記絶縁基板の固定孔と対向して固定孔を設け、この固定孔と前記絶縁基板の固定孔とに固定部材を挿通して、絶縁基板の外周端部を固定することにより、絶縁基板の検出孔の周囲が一対の挟持部材に対して上下方向に変位可能となるように構成したもので、この構成によれば、挟持によっては、絶縁基板に捩れ力による内部応力が発生しなくなり、これにより、歪抵抗素子に発生する内部応力が少なくなるから、出力信号の精度が向上した歪検出装置を提供することができるという効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における歪検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態１における歪検出装置の分解斜視図、図２は同歪検出装置の側断面図、図３は同歪検出装置における絶縁基板の下面図、図４は同絶縁基板における保護層を取り外した状態を示す下面図、図５は同歪検出装置における押圧部材の斜視図、図６は同歪検出装置における第１の挟持部材の下面図、図７は同歪検出部材における第１の挟持部材の上面図、図８は同歪検出部材における第１の挟持部材に押圧部材を装着した状態を示す斜視図、図９は同歪検出装置におけるナットの斜視図、図１０は同歪検出部材における第２の挟持部材の上面図である。
【００２６】
図１〜図１０において、１１は略正方形形状のニッケルを重量％で約０．１％含有するステンレスからなる絶縁基板で、この絶縁基板１１の下面には図４に示すように、銀からなる電源電極１２、一対の出力電極１３、ＧＮＤ電極１４、４つの圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６を回路部１７により電気的に接続するように設けることによりブリッジ回路を構成している。また、図３に示すように、前記絶縁基板１１の下面における圧縮側歪抵抗素子１５、引張側歪抵抗素子１６および回路部１７を覆うように、保護層１１ａを設けている。さらに、前記絶縁基板１１には４つの頂点の外周端部に位置して上面から下面にわたって固定孔１８を設けるとともに、略中央に上面から下面にわたって検出孔１９を設けている。２０はニッケルを重量％で約４％含有するステンレス材料からなる押圧部材で、この押圧部材２０は、前記絶縁基板１１の検出孔１９の上面近傍を押圧する当接部２１を設けるとともに、図５に示すように、下部の外側面にわたって雄ネジ２２を設けている。
【００２７】
また、押圧部材２０における長手方向の中央外側面に位置して廻り止め突部２３を設けるとともに、上面の外側面にわたって、取付用雄ネジ２４を設けている。２５は金属からなる第１の挟持部材で、この第１の挟持部材２５は、図６に示すように、略中央に押圧部材挿通孔２６を設けるとともに、この押圧部材挿通孔２６の下面周囲に位置して突部２７を設けている。
【００２８】
また、前記第１の挟持部材２５の４つの頂点には上面から下面にわたって固定孔２８を設けるとともに、第１の挟持部材における下面の４つの固定孔２８の周囲に位置して同一平面状になるように挟持当接部２９を設けている。さらに、前記第１の挟持部材２５の上面には挿通孔２６の上側に位置して段差からなる６角形状の係止部３０を設けており、図８に示すように、この係止部３０に前記押圧部材２０における廻り止め突部２３を係止させている。さらに、前記第１の挟持部材２５における押圧部材挿通孔２６を介して押圧部材２０における雄ネジ２２を前記絶縁基板１１における検出孔１９に挿通し、下方に突出した雄ネジ２２を、図９に示すナットからなる固定部材３１に螺合せしめて、固定している。
【００２９】
３２は金属からなる第２の挟持部材で、この第２の挟持部材３２は略中央上面から下方に向かってストッパー穴３３を設けており、このストッパー穴３３に押圧部材２０における雄ネジ２２からなる下部を収納している。また、前記第２の挟持部材３２におけるストッパー穴３３の上面周囲に位置して４つの突部３４を設けている。そしてこの第２の挟持部材３２における４つの突部３４は、この突部３４の無い部分に対向する位置に絶縁基板１１における圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６が配設されるように設けている。
【００３０】
さらに、前記第２の挟持部材３２の４つの頂点には上面から下面にわたって固定孔３５を設けるとともに、第２の挟持部材における上面の４つの固定孔３５の周囲に位置して同一平面状になるように挟持当接部３６を設けている。そして、第１の挟持部材２５における４つの固定孔２８、絶縁基板１１における４つの固定孔１８および第２の挟持部材３２における４つの固定孔３５の各々に４つのネジからなる固定部材３７を挿通させている。そして、この固定部材３７に４つのナット３８を螺合させることにより、第１の挟持部材２５における挟持当接部２９と、第２の挟持部材３２における挟持当接部３６とにより絶縁基板１１を挟持することにより、絶縁基板１１における検出孔１９の周囲を、前記第１の挟持部材２５および第２の挟持部材３２に対して上下方向に変位可能に構成している。
【００３１】
３９は回路基板で、この回路基板３９は下面にＩＣ４０を実装するとともに、このＩＣ４０を金線とシリコンゴムからなる導電部材４１を介して絶縁基板１１における電源電極１２、一対の出力電極１３およびＧＮＤ電極１４と電気的に接続している。
【００３２】
４２はケースで、このケース４２は外方へ突出するように、コネクタ部４３を設けており、このコネクタ部４３の内側に６つのコネクタ端子４４を設けており、このコネクタ端子４４を前記回路基板３９におけるＩＣ４０と電気的に接続させている。
【００３３】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における歪検出装置について、次にその組立方法について説明する。
【００３４】
まず、ステンレス板（図示せず）の下面にガラスペースト（図示せず）を印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１を形成する。
【００３５】
このとき、押圧部材２０と絶縁基板１１とを別の材料で構成したため、絶縁基板１１を温度変化による線膨張係数の変化の少ない、圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６の印刷焼成に耐えうる材料で構成することができるという作用効果を有するものである。
【００３６】
次に、前記絶縁基板１１の下面に位置して銀のペースト（図示せず）を印刷し、約８５０℃で約１０分間焼成し、前記絶縁基板１１の上面に電源電極１２、一対の出力電極１３、ＧＮＤ電極１４および回路部１７を形成する。
【００３７】
次に、前記絶縁基板１１の下面の圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６を設ける位置にメタルグレーズ系ペースト（図示せず）を印刷した後、約１３０℃で約１０分間乾燥する。
【００３８】
次に、前記絶縁基板１１を約８５０℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１に４つの圧縮側歪抵抗素子１５および４つの引張側歪抵抗素子１６を形成する。
【００３９】
次に、前記絶縁基板１１の電源電極１２、一対の出力電極１３、ＧＮＤ電極１４、を除く絶縁基板１１の上面にガラスからなるペースト（図示せず）を印刷した後、約６４０℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１の下面に保護層１１ａを形成する。
【００４０】
次に、絶縁基板１１の上面に第１の挟持部材２５を当接させた後、第１の挟持部材２５の押圧部材挿通孔２６および絶縁基板１１における検出孔１９に上方から押圧部材２０における雄ネジ２２からなる下部を挿通させるとともに、第１の挟持部材２５における係止部３０に押圧部材２０における廻り止め突部２３を収納する。
【００４１】
次に、押圧部材２０における雄ネジ２２にナットからなる固定部材３１を下方から螺合させることにより、押圧部材２０における当接部２１を絶縁基板１１における検出孔１９の上面近傍に当接させる。
【００４２】
次に、第２の挟持部材３２におけるストッパー穴３３の内側に押圧部材２０における雄ネジおよびナットからなる固定部材３１を収納するとともに、絶縁基板１１における４つの固定孔１８の周辺の下面を第２の挟持部材３２における挟持当接部３６に当接させる。
【００４３】
次に、第２の挟持部材３２における４つの固定孔３５、絶縁基板１１における固定孔１８および第１の挟持部材２５における固定孔２８に、下方から４つのネジからなる固定部材３７を挿通させた後、ナット３８で螺合させることにより、第１の挟持部材２５における挟持当接部２９と第２の挟持部材３２における挟持当接部３６とにより、絶縁基板１１を挟持させる。
【００４４】
そして、挟持部材を第１の挟持部材２５と第２の挟持部材３２とにより構成したため、第１の挟持部材２５と第２の挟持部材３２とをネジ締めにより締め付けるだけで、絶縁基板１１を挟持部材で挟み込むこととなり、これにより、容易に絶縁基板１１を挟持部材で挟持できるという作用効果を有するものである。
【００４５】
最後に、第２の挟持部材３２に予めＩＣ４０を実装した回路基板３９を固着した後、ケース４２に第１の挟持部材２５、絶縁基板１１、第２の挟持部材３２および回路基板３９を装着した後、ケース４２におけるコネクタ端子４４を回路基板３９にはんだ付けする。
【００４６】
このとき、絶縁基板１１を第１の挟持部材２５および第２の挟持部材３２により挟み込む際に、絶縁基板１１に内部応力が発生する場合を考えると、本発明の実施の形態１における歪検出装置においては、絶縁基板１１における電源電極１２、一対の出力電極１３およびＧＮＤ電極１４と電気的に接続されたＩＣ４０を有する回路基板３９を設けたため、絶縁基板１１を第１の挟持部材２５および第２の挟持部材３２により、挟持する際に絶縁基板１１に発生する内部応力による圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６の抵抗値の変動を、ＩＣ４０により補正することができることとなり、これにより、歪検出装置の出力信号の精度が向上するという作用効果を有するものである。
【００４７】
以上のように、構成、組立られた本発明の実施の形態１における歪検出装置について、次に、その動作を説明する。
【００４８】
まず、押圧部材２０における取付用雄ネジ２４を相手側取付部材（図示せず）に取り付ける。
【００４９】
このとき、図８に示すように、押圧部材２０における廻り止め突部２３を第１の挟持部材２５に設けた図７に示す係止部３０と係止させたため、歪検出装置における押圧部材２０を相手側取付部材（図示せず）にネジ締めにより取り付ける際に、押圧部材２０に過大な回転トルクが加わろうとすると、押圧部材２０における廻り止め突部２３が第１の挟持部材２５に対して回転した後、係止されることとなり、これにより、押圧部材２０における雄ネジ２２とナットからなる固定部材３１の結合に過大な力が加わり緩むということがないから、歪検出装置を相手側取付部材（図示せず）に取り付ける際の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００５０】
押圧部材２０に上方より押圧力が作用すると、この押圧力により前記絶縁基板１１の表面に歪が発生し、絶縁基板１１の上面に設けられた４つの圧縮側歪抵抗素子１５に圧縮応力が作用するとともに、４つの引張側歪抵抗素子１６に引張応力が作用する。そして、この圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６に歪が発生すると、この圧縮側歪抵抗素子１５および引張側歪抵抗素子１６の抵抗値が変化するため、この抵抗値の変化を一対の出力電極１３からブリッジ回路としての出力を外部のコンピュータ（図示せず）に出力し、絶縁基板１１に加わる荷重を測定するものである。
【００５１】
ここで、歪検出装置における押圧部材２０の上方から予期せぬ過大な押圧力が作用する場合を考えると、本発明の実施の形態１における歪検出装置においては、第２の挟持部材３２におけるストッパー穴３３の上面周囲に位置して突部３４を設けたため、押圧部材２０に過大な押圧力が上方から加わると、絶縁基板１１の下面が第２の挟持部材３２における突部３４に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板１１が撓むということがないから、絶縁基板１１が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板１１の撓み特性が安定するから、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００５２】
また、前述の歪検出装置における押圧部材２０の上方からさらに、過大な押圧力が作用する場合を考えると、本発明の実施の形態１における歪検出装置においては、第２の挟持部材３２の略中央上面から下方に向かってストッパー穴３３を設け、このストッパー穴３３に押圧部材２０の下部を収納したため、押圧部材２０に前述以上にさらに、過大な押圧力が上方から加わると、押圧部材２０の下端面がストッパー穴３３の内底面に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板１１が撓むということがないから、絶縁基板１１が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板１１の撓み特性が安定するから、さらに、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００５３】
そしてまた、押圧部材２０における取付用雄ネジ２４に固着した相手側取付部材（図示せず）を上方に引き上げる力が作用する場合を考えると、本発明の実施の形態１における歪検出装置においては、第１の挟持部材２５における挿通孔２６の下面周囲に位置して突部２７を設けたため、押圧部材に過大な引張力が加わり、押圧部材２０が上方に引き上げられようとすると、絶縁基板１１の上面が第１の挟持部材２５における突部２７に当接することとなり、これにより、それ以上に絶縁基板１１が撓むということがないから、絶縁基板１１が塑性変形してしまうということがなくなり、これにより、絶縁基板１１の撓み特性が安定するから、歪検出装置の信頼性が向上するという作用効果を有するものである。
【００５４】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における歪検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００５５】
図１２は本発明の実施の形態２における歪検出装置の分解斜視図、図１３は同歪検出装置の側断面図、図１４は同歪検出装置における絶縁基板の下面図、図１５は同歪検出装置における絶縁基板から保護層を取り外した状態を示す下面図、図１６は同歪検出装置における押圧部材の斜視図、図１７は同歪検出装置における支持部材の斜視図である。
【００５６】
図１２〜図１７において、５１は略長方形形状のニッケルを重量％で約０．１％含有するステンレスからなる絶縁基板で、この絶縁基板５１には略中央の上面から下面にわたって検出孔５２を設けている。また、絶縁基板５１の下面には図１５に示すように、銀からなる電源電極５３、一対のＧＮＤ電極５４、一対の出力電極５５、４つの圧縮側歪抵抗素子５６および引張側歪抵抗素子５７を回路部５８により電気的に接続することによりブリッジ回路を構成している。さらに、図１４に示すように、前記絶縁基板５１の下面における圧縮側歪抵抗素子５６、引張側歪抵抗素子５７および回路部５８を覆うように、保護層５９を設けている。６０はステンレス材料からなる押圧部材で、この押圧部材６０は、前記絶縁基板５１の検出孔５２の上面近傍を押圧する当接部６１を設けるとともに、この当接部６１の外周を絶縁基板５１の上面に溶着により、固着している。また、図１６に示すように、押圧部材６０の下部の外側面にわたって雄ネジ６２を設けている。
【００５７】
そして、この押圧部材６０の下方に突出した雄ネジ６２を、ナットからなる固定部材６３に螺合せしめて、固定している。
【００５８】
そして、この固定部材６３による固定は、絶縁基板５１と押圧部材６０との溶着による固着を補強するものである。
【００５９】
そしてまた、絶縁基板５１の回路部５８における４つの引張側歪抵抗素子５７を絶縁基板５１と押圧部材６０とを固着した当接部６１の端部６４の下方に位置して設けている。絶縁基板５１の回路部５８における４つの引張側歪抵抗素子５７を、絶縁基板５１と押圧部材６０とを固着した当接部６１の端部６４の下方に位置して設けたため、引張側歪抵抗素子５７に絶縁基板５１の変位による最大の曲げ応力が加わることとなり、これにより、引張側歪抵抗素子５７からの出力信号が増大することとなるから、出力信号の感度が向上した歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。また、前記押圧部材６０の上側外側面にわたって、取付用雄ネジ６５を設けている。６６は金属からなる支持部材で、この支持部材６６は上面を絶縁基板５１における下面と溶着により固着させており、絶縁基板５１における検出孔５２の周囲が押圧部材６０および支持部材６６に対して上下方向に変位可能となるように構成されている。そしてまた、前記支持部材６６における上面には凹部６７を設けており、この凹部６７に押圧部材６０における雄ネジ６２および固定部材６３を収納している。
【００６０】
このとき、絶縁基板５１に押圧部材６０および支持部材６６を溶着により固着することにより、絶縁基板５１における検出孔５２の周囲が押圧部材５３および支持部材６６に対して上下方向に変位可能となるように構成したため、固着する際に例えば、ネジ等の締結部材を必要としないこととなり、これにより、小型化した歪検出装置を提供できるという作用効果を有するものである。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態２における歪検出装置においては、絶縁基板５１の回路部５８における４つの引張側歪抵抗素子５７を絶縁基板５１と押圧部材６０とを固着した端部６４の下方に位置して設ける構成としたが、図１８に示すように、絶縁基板５１の回路部５８における４つの圧縮側歪抵抗素子５６を絶縁基板５１と支持部材６６とを固着した固着部６８の上方に位置して設けても、圧縮側歪抵抗素子５６に絶縁基板５１の変位による最大の曲げ応力が加わることとなり、これにより、圧縮側歪抵抗素子５６からの出力信号が増大することとなるから、出力信号の感度の向上した歪検出装置を提供できるという効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明にかかる歪検出装置は、歪抵抗素子に発生する内部応力が少なくなるから、出力信号の精度が向上する歪検出装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１における歪検出装置の分解斜視図
【図２】同歪検出装置の側断面図
【図３】同歪検出装置における絶縁基板の下面図
【図４】同絶縁基板における保護層を取り外した状態を示す下面図
【図５】同歪検出装置における押圧部材の斜視図
【図６】同歪検出装置における第１の挟持部材の下面図
【図７】同歪検出部材における第１の挟持部材の上面図
【図８】同歪検出部材における第１の挟持部材に押圧部材を装着した状態を示す斜視図
【図９】同歪検出装置における固定部材の斜視図
【図１０】同歪検出部材における第２の挟持部材の上面図
【図１１】本発明の実施の形態１における歪検出装置が動作する状態を示す側断面図図
【図１２】本発明の実施の形態２における歪検出装置の分解斜視図
【図１３】同歪検出装置の側断面図
【図１４】同歪検出装置における絶縁基板の下面図
【図１５】同歪検出装置における絶縁基板から保護層を取り外した状態を示す下面図
【図１６】同歪検出装置における押圧部材の斜視図
【図１７】同歪検出装置における支持部材の斜視図
【図１８】本発明の他の実施の形態における歪検出装置の側断面図
【図１９】従来の歪検出装置の下面図
【図２０】従来の歪検出装置の斜視図
【図２１】従来の歪検出装置を相手側固定部材に取り付けた状態を示す側断面図
【符号の説明】
【００６４】
１１，５１  絶縁基板
１２，５３  電源電極
１３，５５  出力電極
１４，５４  ＧＮＤ電極
１５，１６，５６，５７  歪抵抗素子
１７，５８  回路部
１８，２８，３５  固定孔
１９，５２  検出孔
２０、６０  押圧部材
２１，６１  当接部
２２，６２  雄ネジ
２３  廻り止め突部
２５  第１の挟持部材
２６  押圧部材挿通孔
２７，３４  突部
２９，３６  挟持当接部
３０  係止部
３１，６３  固定部材
３２  第２の挟持部材
３３  ストッパー穴
３９  回路基板
４０  ＩＣ
６４  端部
６６  支持部材
６８  固着部
【図１】
2005106800.tif 000003
【図２】
2005106800.tif 000004
【図３】
2005106800.tif 000005
【図４】
2005106800.tif 000006
【図５】
2005106800.tif 000007
【図６】
2005106800.tif 000008
【図７】
2005106800.tif 000009
【図８】
2005106800.tif 000010
【図９】
2005106800.tif 000011
【図１０】
2005106800.tif 000012
【図１１】
2005106800.tif 000013
【図１２】
2005106800.tif 000014
【図１３】
2005106800.tif 000015
【図１４】
2005106800.tif 000016
【図１５】
2005106800.tif 000017
【図１６】
2005106800.tif 000018
【図１７】
2005106800.tif 000019
【図１８】
2005106800.tif 000020
【図１９】
2005106800.tif 000021
【図２０】
2005106800.tif 000022
【図２１】
2005106800.tif 000023