(57)【要約】【課題】  接点数の多いスリップリングやテレメータを用いることなく、できるだけ多くの歪みゲージを設けることが可能な歪みゲージの結線構造を提供する。【解決手段】  歪みゲージ２１をそれぞれ構成要素とする複数のホイートストンブリッジを備え、これらホイートストンブリッジに基準電圧Ｅを入力し、その各ホイートストンブリッジから各歪みゲージ２１の抵抗値変化に基づく測定電圧ｅを得るものであって、各歪みゲージ２１の一端と各ホイートストンブリッジとが共通の接続ライン３１で接続されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪みゲージをそれぞれ構成要素とする複数のホイートストンブリッジを備え、これらホイートストンブリッジに基準電圧を入力し、その各ホイートストンブリッジから各歪みゲージの抵抗値変化に基づく測定電圧を得るものにおいて、
前記各歪みゲージの一端と前記各ホイートストンブリッジとを共通の接続ラインで接続したことを特徴とする歪みゲージの結線構造。
【請求項２】
請求項１に記載の歪みゲージの結線構造において、
前記各歪みゲージは、回転部材に取付けられていることを特徴とする歪みゲージの結線構造。
【請求項３】
請求項１に記載の歪みゲージの結線構造において、
前記歪みゲージは、トルク測定用として回転部材に取付けられていることを特徴とする歪みゲージの結線構造。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の歪みゲージの結線構造において、
前記各歪みゲージと前記各ホイートストンブリッジとの接続間にスリップリングまたはテレメータを介挿したことを特徴とする歪みゲージの結線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材に取付けられる歪みゲージの結線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
部材に生じる歪みを検出する場合、歪みゲージを構成要素とするホイートストンブリッジが用いられる（例えば特許文献１）。すなわち、ホイートストンブリッジに基準電圧を入力し、そのホイートストンブリッジから歪みゲージの抵抗値変化に基づく測定電圧を得ることができる。
【０００３】
このようなホイートストンブリッジを用いた歪み測定装置の一例を図３に示す。１は歪みゲージで、被測定部材に取付けられている。この歪みゲージ１と３つの抵抗素子２，３，４とでホイートストンブリッジが構成され、そのホイートストンブリッジにおける抵抗素子２，３に対し歪みアンプ５から基準電圧Ｅが印加される。そして、ホイートストンブリッジにおける抵抗素子３，４に生じる電圧ｅが測定電圧として得られ、その測定電圧ｅが歪みアンプ５で増幅出力される。
【０００４】
被測定部材に歪みが無い場合は歪みゲージ１および抵抗素子２，３，４の抵抗値が平衡状態を保って測定電圧ｅが一定値を示すが、被測定部材に歪みが生じると、歪みゲージ１の抵抗値が変化して測定電圧ｅが一定値から外れる。このときの歪みアンプ５の出力により、被測定部材の歪みを測定することができる。
【０００５】
被測定部材が回転部材で、その回転部材の複数箇所の歪みを測定したい場合は、図４に示すように、複数の歪みゲージ１が用意され、その各歪みゲージ１を構成要素とする複数のホイートストンブリッジが歪みアンプ５に接続される。各歪みゲージ１と各ホイートストンブリッジとの接続間には、回転部材の回転にかかわらず各歪みゲージ１と各ホイートストンブリッジとの通電路を確保するために、スリップリング６あるいはテレメータが介挿される。
【特許文献１】特開昭６３−８２３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、スリップリングやテレメータを介して回転部材の歪みを測定することができるが、多くの箇所の歪みを測定する場合には多くの歪みゲージが必要となり、接点数の多いスリップリングやテレメータを採用しなければならない。  
ただし、接点数の多いスリップリングやテレメータの採用は、コストの上昇を招くとともに、装置形状が大型化するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、接点数の多いスリップリングやテレメータを用いることなく、できるだけ多くの歪みゲージを設けることが可能な歪みゲージの結線構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の歪みゲージの結線構造は、歪みゲージをそれぞれ構成要素とする複数のホイートストンブリッジを備え、これらホイートストンブリッジに基準電圧を入力し、その各ホイートストンブリッジから各歪みゲージの抵抗値変化に基づく測定電圧を得るものにおいて、各歪みゲージの一端と各ホイートストンブリッジとを共通の接続ラインで接続している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、接点数の多いスリップリングやテレメータを用いることなく、できるだけ多くの歪みゲージを設けることが可能な歪みゲージの結線構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。  
まず、この発明に関わる自動車の要部を図２に示している。エンジン１０およびトランスミッション１１からなるパワートレインの出力軸に回転部材であるドライブシャフト１２を介してデファレンシャルギヤ１３が連結され、パワートレインの出力トルクがドライブシャフト１２およびデファレンシャルギヤ１３を介して後輪に伝達される。そして、ドライブシャフト１２の周面に、かつドライブシャフト１２の軸方向に沿って、複数の歪みゲージ２１が取付けられている。これら歪みゲージ２１は、ドライブシャフト１２に歪みが生じた場合に抵抗値が変化する。
【００１１】
一方、図1に示すように、複数の歪みゲージ２１にそれぞれ対応して３つの抵抗素子２２，２３，２４が設けられ、その各歪みゲージ２１とそれぞれの抵抗素子２２，２３，２４とにより、複数のホイートストンブリッジが構成されている。
【００１２】
とくに、各歪みゲージ２１の一端と各ホイートストンブリッジとが、共通の接続ライン３１により接続されている。各歪みゲージ２１の他端と各ホイートストンブリッジとは、それぞれ個別の接続ライン３２により接続されている。また、接続ライン３１は、歪みアンプ２５のグランド端子と共に、グランド接続されている。
【００１３】
各歪みゲージ２１と各ホイートストンブリッジとの接続間には、ドライブシャフト１２の回転にかかわらず各歪みゲージ１と各ホイートストンブリッジとの通電路を確保するために、スリップリング２６が介挿されている。このスリップリング２６は、上記接続ライン３１の通電路を確保するための１つの接点２６ａを有するとともに、上記各接続ライン３２の通電路を確保するための複数の接点２６ｂを有している。
【００１４】
各ホイートストンブリッジにおける抵抗素子２２，２３に対しては、歪みアンプ２５から基準電圧Ｅが印加される。そして、各ホイートストンブリッジにおける抵抗素子２３，２４に生じる電圧ｅがそれぞれ測定電圧として得られ、その測定電圧ｅが歪みアンプ２５で増幅出力される。
【００１５】
このような構成によれば、ドライブシャフト１２に歪みが無い場合は各ホイートストンブリッジにおける歪みゲージ２１および抵抗素子２２，２３，２４の抵抗値が平衡状態を保って各測定電圧ｅが共に一定値を示すが、ドライブシャフト１２のいずれかの箇所（所定箇所という）に歪みが生じると、その所定箇所に取付けられている歪みゲージ２１の抵抗値が変化してその歪みゲージ２１に対応するホイートストンブリッジの測定電圧ｅが一定値から外れる。このときの歪みアンプ２５の出力により、ドライブシャフト１２の所定箇所における歪みを測定することができる。歪みをドライブシャフト１２に加わるトルクとして測定することも可能である。
【００１６】
とくに、各歪みゲージ２１の一端と各ホイートストンブリッジとが共通の接続ライン３１で接続されていることにより、各歪みゲージ２１と各ホイートストンブリッジとの間の接続ラインの総本数が大幅に減少する。
【００１７】
したがって、接点数の多いスリップリング２６を用いることなく、できるだけ多くの歪みゲージ２１を設けることができる。接点数の多くないスリップリング２６の採用により、コストの上昇を回避できるとともに、装置形状の大型化を回避することができる。
【００１８】
なお、上記実施形態では、各歪みゲージ２１と各ホイートストンブリッジとの接続間にスリップリング２６を介挿したが、スリップリング２６に代えてテレメータを介挿しても同様に実施することができる。
【００１９】
また、ドライブシャフト１２に対する測定だけでなく、ステアリングシャフトなどに対する測定や多点歪み計測も可能である。
【００２０】
その他、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関わる自動車の要部を示す図。
【図３】従来の歪み測定装置の例を示すブロック図。
【図４】従来の歪み測定装置の他の例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２２】
１０…エンジン、１１…トランスミッション、１２…ドライブシャフト（回転部材）、２１…歪みゲージ、２２，２３，２４…抵抗素子、２５…歪みアンプ、２６…スリップリング、２６ａ，２６ｂ…接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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