(57)【要約】【課題】異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器であって、大きく作用する荷重と小さく作用する荷重やモーメントを共に精度よく検出できる多軸力検出器を提供する。【解決手段】荷重受け部１００と、荷重受け部の中心を交点とする互いに直交する２方向に延びた柱状感度部２００と、柱状感度部の各側面に貼着されたひずみゲージ３００と、柱状感度部と繋がる平板状のフレクシャ４００と、フレクシャと繋がる枠体５００と、から構成される多軸力検出器であって、２方向に延びた柱状感度部の断面積の一方が、他方の断面積より小さくなっている。【選択図】図１
2013032916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重受け部と、
前記荷重受け部の中心を交点とする互いに直交する２方向に延びた柱状感度部と、
前記柱状感度部の各側面に貼着されたひずみゲージと、
前記柱状感度部と繋がる平板状のフレクシャと、
前記フレクシャと繋がる枠体と、から構成される多軸力検出器において、
２方向に延びた前記柱状感度部の断面積の一方が、他方の断面積より小さいことを特徴とする多軸力検出器。
【請求項２】
前記柱状感度部の断面形状の一方は、長方形であり、他方は正方形であることを特徴とする請求項１に記載の多軸力検出器。
【請求項３】
前記柱状感度部の両断面形状は、正方形であることを特徴とする請求項１に記載の多軸力検出器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多軸力検出器を用いたことを特徴とする多軸力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器が、例えば自動車又はトラック、重機等のタイヤの走行中の挙動特性を検出する試験機に利用されている。この場合、車両走行中に接地面から受けるタイヤの挙動を正確に分析するために、車軸に及ぼす異なる方向からの荷重やモーメントを同時に検出するようになっている。係る多軸力検出器は、他の用途として例えばロボットのハンドに取り付けられ、このハンドに作用する荷重やモーメントを検出するのにも利用される。そして、例えば直交座標系のＸＹＺ方向に作用する荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器の一例として、アーム部と、アーム部の側面に設置されたひずみゲージと、フレクシャを備えたものが知られている。係る多軸力検出器は、多分力間の相互干渉を防止し、荷重やモーメントを正確に検出するようにした構造を有している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−１６９６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した先行技術は、例えば直交座標系としてのＸＹＺ軸方向それぞれに対して作用する荷重やモーメントを同時に測れるように各アーム部（柱状感度部）が同一の断面形状を有している。ここで、各アーム部において或る一方向に作用する荷重が大きく、他方向に作用する荷重が小さい場合、大きな荷重を検出するために全てのアーム部の断面形状を大きく作用する荷重に対応するようなアーム部の断面形状とする必要がある。そのため、大きく作用する荷重に対応するように設けられたアーム部に備わるひずみゲージにより小さく作用する荷重も検出しなければならなくなり、小さく作用する荷重の検出精度の低下を招く。
【０００５】
本発明の目的は、異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器であって、大きく作用する荷重やモーメントと小さく作用する荷重やモーメントを共に精度よく検出できる多軸力検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る多軸力検出器は、
荷重受け部と、
前記荷重受け部の中心を交点とする互いに直交する２方向に延びた柱状感度部と、
前記柱状感度部の各側面に貼着されたひずみゲージと、
前記柱状感度部と繋がる平板状のフレクシャと、
前記フレクシャと繋がる枠体と、から構成される多軸力検出器において、
２方向に延びた前記柱状感度部の断面積の一方が、他方の断面積より小さいことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に係る多軸力検出器がこのような構成を有することで、大きく作用する荷重やモーメントに合わせて全ての柱状感度部の断面形状を等しくする必要がなくなる。即ち、大きく左右する荷重やモーメントの検出に適するように全ての柱状感度部の断面２次モーメントを大きくする必要がない。その結果、小さく作用する荷重やモーメントをこれが作用する柱状感度部で精度よく検出できる。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る多軸力検出器は、請求項１に記載の多軸力検出器において、
前記柱状感度部の断面形状の一方は、長方形であり、他方は正方形であることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に係る多軸力検出器がこのような構成を有することで、特定の柱状感度部に作用する荷重が小さくモーメントが大きい場合に、その特定の柱状感度部を長方形の断面形状を有する柱状感度部とすることで、この荷重やモーメントを精度よく検出できる。
【００１０】
また、柱状感度部の断面形状が長方形か正方形という単純形状であるため、各柱状感度部に作用する荷重やモーメントを検出し易い。これに伴って、大きく作用する荷重やモーメントと小さく作用する荷重やモーメントを共にそれぞれ異なる方向を有する柱状感度部で精度よく検出できるように柱状感度部の寸法や断面形状を予め設定し易くなる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る多軸力検出器は、請求項１に記載の多軸力検出器において、
前記柱状感度部の両断面形状は、正方形であることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に係る多軸力検出器がこのような構成を有することで、小さい荷重が作用してもこれに対応する小さな断面形状を有する柱状感度部に備わったひずみゲージで検出することで、小さな荷重に対するひずみ量をひずみゲージを使用して精度良く検出できる。
【００１３】
また、柱状感度部の断面形状が正方形であるため、各柱状感度部に作用する荷重やモーメントを検出し易い。これに伴って、大きく作用する荷重やモーメントと小さく作用する荷重やモーメントを共にそれぞれ異なる方向を有する柱状感度部で精度よく検出できるように柱状感度部の寸法や断面形状を予め設定し易くなる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係る多軸力検出装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多軸力検出器を用いたことを特徴とする多軸力検出装置である。
【００１５】
請求項４に係る多軸力検出装置がこのような構成を有することで、或る柱状感度部に作用する荷重やモーメントが大きく、別の柱状感度部に作用する荷重やモーメントが小さいような特別な検出条件下においても、異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを検出目的に合わせて精度良く検出できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出する多軸力検出器であって、大きく作用する荷重やモーメントと小さく作用する荷重やモーメントを共に精度よく検出できる多軸力検出器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る多軸力検出器の正面図である。
【図２】図１に示した多軸力検出器を一部破断して示す斜視図である。
【図３】図１に示した多軸力検出器の作用を説明する正面図であり、Ｙ軸の正方向に荷重Ｆｙが作用した状態を示している。
【図４】図１に示した多軸力検出器の作用を説明する正面図であり、Ｘ軸の正方向に荷重Ｆｘが作用した状態を示している。
【図５】本発明の一実施形態の変形例に係る多軸力検出器の変形例を示す、図２に対応する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る多軸力検出器を適用した多軸力検出装置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る多軸力検出器について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る多軸力検出器の正面図である。また、図２は図１に示した多軸力検出器を一部破断して示す斜視図である。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る多軸力検出器１は、荷重受け部１００と、荷重受け部の中心を交点とする互いに直交する２方向に延びた柱状感度部２００と、柱状感度部２００の各側面に貼着されたひずみゲージ３００と、柱状感度部２００と繋がる平板状のフレクシャ４００と、フレクシャ４００と繋がる枠体５００とを有しており、かつ２方向に延びた柱状感度部２００の断面積の一方が、他方の断面積より小さくなっている。
【００２０】
以下、係る多軸力検出器１の具体的構成を図面に基づいてより詳細に説明する。なお、直交座標をなすＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関して、本実施形態では以下の通り定義する。Ｘ軸は、図１における荷重受け部１００の中心を通り水平方向右側を正とする軸とし、Ｙ軸は、図１における荷重受け部１００の中心を通りＸ軸と直交する鉛直方向上側を正とする軸とする。また、Ｚ軸は、図１及び図２における荷重受け部１００の中心を通りＸ軸及びＹ軸と垂直をなす方向であって図２中右上方向を正とする軸とする。そして、Ｆｘは、Ｘ軸方向に作用する荷重を表わし、Ｆｙは、Ｙ軸方向に作用する荷重を表わし、Ｆｚは、Ｚ軸方向に作用する荷重を表わす。また、Ｘ軸廻りであってＸ軸の正方向に向かって時計廻りのモーメント（偶力）をＭｘ、Ｙ軸廻りであってＹ軸の正方向に向かって時計廻りのモーメントをＭｙ、Ｚ廻りであってＺ軸の正方向に向かって時計廻りのモーメントをＭｚとする。
【００２１】
なお、以下に説明する本実施形態及びその変形例に係る多軸検出器１，２，２’は、ひずみゲージ３００を除いて一体加工品となっており、材質は、合金鋼（例えば、ステンレス鋼等）、アルミ材やプラスッチク材からなる。
【００２２】
荷重受け部１００は、ある程度の厚みを有した円柱体をなしている。そして、この円柱体の中心点が上述した直交座標をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸の原点となる。また、荷重受け部外周面近傍には、４箇所に互いに周方向所定間隔を隔てた被検出軸取付け孔１０１が荷重受け部軸線方向に沿って形成されている。この被検出軸取付け孔１０１は、例えば、作用する力やモーメントを検出すべき軸の端部に設けたフランジ等と結合する際に用いるためのもので、ボルト等の締結具を挿通するようになっている。なお、荷重受け部１００は、本実施形態のような円柱体以外の形状であっても構わない。また、被検出軸取付け孔１０１の個数は、本実施形態のような４つに限定されるものではない。
【００２３】
柱状感度部２００は、荷重受け部１００の外周面からＸ軸正方向に突出しかつ正方形断面を有するＸ軸正方向柱状感度部２１０と、荷重受け部１００の外周面からＸ軸負方向に突出しかつＸ軸正方向柱状感度部２１０と同じ断面形状及び断面寸法を有するＸ軸負方向柱状感度部２２０を有している。
【００２４】
柱状感度部２００は更に、荷重受け部１００の外周面からＹ軸正方向に突出しかつ正方形断面を有するＹ軸正方向柱状感度部２３０と、荷重受け部１００の外周面からＹ軸負方向に突出しかつＹ軸正方向柱状感度部２３０と同じ断面形状及び断面寸法を有するＹ軸負方向柱状感度部２４０を有している。
【００２５】
Ｘ軸正方向柱状感度部２１０の前面（荷重受け部１００の正面側の面）には、Ｆｚ検出用ひずみゲージ３１１とＭｙ検出用ひずみゲージ３１２が備わっている。また、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０の側面（荷重受け部１００の周面側の面）には、Ｆｙ検出用ひずみゲージ３１３とＭｚ検出用ひずみゲージ３１４が備わっている。また、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０の前面（荷重受け部１００の正面側の面）には、Ｆｚ検出用ひずみゲージ３３１とＭｘ検出用ひずみゲージ３３２が備わっている。また、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０の側面（荷重受け部１００の周面側の面）には、Ｆｘ検出用ひずみゲージ３３３とＭｚ検出用ひずみゲージ３３４が備わっている。同様に、ここでは詳細には図示しないが、Ｘ軸負方向柱状感度部２２０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０にもこれらのひずみゲージに対応するひずみゲージが備わっている。
【００２６】
各柱状感度部２００は、その先端に形成されたくびれ部を介して細長い平板状のフレクシャ４００の長手方向中央部に繋がっている。フレクシャ４００は、厚みが比較的薄くその両端が枠体５００に固定された両持梁構造を有している。フレクシャ４００の幅は、それぞれ対応して連結された柱状感度部２００の幅と同等の幅となっている。
【００２７】
なお、上述したＸ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の断面積は、Ｙ軸方向に大きな荷重やモーメントが作用したときこれらＸ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０が撓むことができる程度の断面２次モーメントを有する断面積となっている。一方、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面積は、Ｘ軸方向に小さな荷重やモーメントが作用したときこれらＹ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０が撓むことができる程度の断面２次モーメントを有する断面積となっている。
【００２８】
具体的には、本実施形態の場合、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の断面積は、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面積の４倍程度となっている。これによって、Ｙ軸方向に作用する荷重ＦｙとＸ軸方向に作用する荷重Ｆｘとの比率が各柱状感度部の断面２次モーメントに対応する１６：１となっており、この際にそれぞれに対応するひずみゲージでこれら荷重を同等の精度で検出することが可能となっている。
【００２９】
枠体５００は、内側に荷重受け部１００及び柱状感度部２００並びにフレクシャ４００を収容する枠内側部５１０を備えた厚さの厚い円板状をなしている。枠体５００は、その外周面近傍に多軸力検出器１を多軸力用試験装置等に固定するための枠体取付け孔５０１を４つ有している。４つの取付け孔５０１は、枠体５００の周方向所定間隔を隔てて設けられており、枠内側部５１０は、荷重受け部１００、柱状感度部２００、ひずみゲージ３００、フレクシャ４００を備えるための空間であり、この枠体取付け孔を避けるように形成されている。枠内側部５１０は、平面視で正方形の四辺のそれぞれにフレクシャ収容用の凹み部５１１を有している。フレクシャ収容用の凹み部５１１は、Ｘ軸の正方向と負方向、Ｙ軸の正方向と負方向に向って形成され、フレクシャ収容用の凹み部内でフレクシャ４００が両持梁状に枠体に支持されている。そして、Ｘ軸方向に小さな荷重が作用した場合、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０に繋がったフレクシャ４１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０に繋がったフレクシャ４２０が撓むことで、これらＸ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０を荷重の作用方向に移動（シフト）させるようになっている。また、Ｙ軸方向に大きな荷重が作用した場合、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０に繋がったフレクシャ４３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０に繋がったフレクシャ４４０が撓むことで、これらＹ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０を荷重の作用方向に移動（シフト）させるようになっている。なお、枠体５００は、本実施形態のような円板状以外の形状であっても構わない。また、枠体取付け孔５０１の個数は、本実施形態のような４つに限定されるものではない。
【００３０】
即ち、フレクシャ４００は、Ｘ軸方向に作用する荷重を検出する際にＹ軸柱状感度部２３０，２４０のみを撓ませる一方、Ｙ軸方向に作用する荷重を検出する際にＸ軸柱状感度部２１０，２２０のみを撓ませることで、これら柱状感度部２００に備わったひずみゲージ３００同士の出力の干渉を防止するようになっている。
【００３１】
図３は、図１に示した多軸力検出器１の作用を説明する正面図であり、Ｙ軸の正方向に荷重Ｆｙが作用した状態を示している。また、図４は、図１に示した多軸力検出器の作用を説明する正面図であり、Ｘ軸の正方向に荷重Ｆｘが作用した状態を示している。
【００３２】
図３に示すように、例えばＹ軸方向に大きな荷重Ｆｙ（白抜きの長さの長い矢印参照）が作用した場合にＸ軸柱状感度部２１０，２２０に連結されたフレクシャ４１０，４２０が平面視で僅かにＳ字状に変形して（撓む）ことで、Ｙ軸柱状感度部２３０，２４０を荷重Ｆｙの作用方向に移動（シフト）させると共に、この大きな荷重に対応してＸ軸柱状感度部２１０，２２０を撓ませて、このＸ軸柱状感度部２１０，２２０に備わったひずみゲージのみで荷重Ｆｙの大きさ及び方向を検出する役目を果たしている。
【００３３】
また、図４に示すように、例えばＸ軸方向に小さな荷重Ｆｘ（白抜きの長さの短い矢印参照）が作用した場合にＹ軸柱状感度部２３０，２４０に連結されたフレクシャ４３０，４４０が平面視で僅かにＳ字状に変形して（撓む）ことで、Ｘ軸柱状感度部２１０，２２０を荷重Ｆｘの作用方向に移動（シフト）させると共に、この小さな荷重Ｆｘに対応してＹ軸柱状感度部２３０，２４０を撓ませて、このＹ軸柱状感度部２３０、２４０に備わったひずみゲージのみで荷重Ｆｘの大きさ及び方向を検出する役目を果たしている。なお、荷重ＦｚやモーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚの大きさや方向についても同様の原理で検出するようになっている。
【００３４】
本実施形態に係る多軸力検出器１がこのような構成を有することで、Ｙ軸方向に大きな荷重が作用してもこれに対応する大きな断面形状を有するＸ軸方向柱状感度部２１０，２２０に備わったひずみゲージで検出することで、Ｙ軸方向の大きな荷重に対するひずみ量を精度良く検出する一方、Ｘ軸方向に小さい荷重が作用してもこれに対応する小さな断面形状を有するＹ軸方向柱状感度部２３０，２４０に備わったひずみゲージで検出することで、Ｘ軸方向の小さな荷重に対するひずみ量を精度良く検出できる。
【００３５】
また、柱状感度部２００の断面形状が単純な正方形形状であるため、各柱状感度部に作用する荷重やモーメントを検出し易い。これに伴って、大きく作用する荷重やモーメントと小さく作用する荷重やモーメントを別々の柱状感度部によってそれぞれ精度よく検出できるように各柱状感度部の寸法を予め設定し易いという利点も有する。
【００３６】
続いて、上述した実施形態の変形例について説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図５は、本発明の一実施形態に係る多軸力検出器の変形例を示す、図２に対応する図である。
【００３７】
同図から分かるように、本変形例に係る多軸力検出器２においては、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０は、上述した実施形態と同等の形状及び寸法を有しているが、Ｙ軸正方向柱状感度部２６０及びＹ軸負方向柱状感度部２７０は、上述した実施形態と異なっている。具体的には、上述した実施形態においては、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面は、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の正方形断面の約４分の１の大きさの正方形断面であったが、本変形例においては、Ｙ軸正方向柱状感度部２６０及びＹ軸負方向柱状感度部２７０の断面は、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の正方形断面の約半分の面積を有する長方形断面となっている。また、その長方形断面の長手方向は、荷重受け部１００の長手方向と合致する方向に延在している。即ち、Ｙ軸正方向柱状感度部２６０及びＹ軸負方向柱状感度部２７０は、Ｚ軸方向を長手方向とする直方体形状をなしている。
【００３８】
上述した変形例に係る多軸力検出器によると、Ｙ軸方向に作用する荷重Ｆｙが大きくかつＹ軸廻りに作用するモーメントＭｙが大きい一方、Ｘ軸方向に作用する荷重Ｆｘが小さいが、Ｘ軸廻りに作用するモーメントが大きいような検出条件において、大きな荷重Ｆｙ及び大きなモーメントＭｙを正確に検出すると共に、小さな荷重Ｆｘを正確に検出しながら、大きなモーメントＭｘも正確に検出することができるようになる。
【００３９】
以上の変形例において説明したように、Ｘ軸正方向柱状感度部及びＸ軸負方向柱状感度部の断面形状とＹ軸正方向柱状感度部及びＹ軸負方向柱状感度部の断面形状をＸ軸方向に作用する荷重ＦｘやＸ軸廻りに作用するモーメントＭｘの大きさ、及びＹ軸方向に作用する荷重ＦｙやＹ軸廻りに作用するモーメントＭｙの大きさに応じて、正方形や長方形の形状として適宜設定したり断面寸法を適宜設定したりする。これによって、Ｘ軸方向に作用する荷重、Ｘ軸廻りに作用するモーメントＭｘ、Ｙ軸方向に作用する荷重Ｆｙ、Ｙ軸廻りに作用するモーメントＭｙの大小関係がそれぞれ異なっていても、これらの荷重やモーメントを各柱状感度部によってそれぞれ全て精度良く検出することができるようになる。このような異なる方向に作用する複数の荷重やモーメントを同時に検出できるように各柱状感度部の断面形状や大きさをそれぞれ設定する仕方に関して、以下に具体例の一部を記載する。
（１）荷重Ｆｙが大きく、荷重Ｆｘが小さい場合、Ｙ軸正方向柱状感度部及びＹ軸負方向柱状感度部のＸ軸方向の厚みを薄くする。
（２）モーメントＭｘが大きい場合、Ｙ軸正方向柱状感度部及びＹ軸負方向柱状感度部のＺ方向の厚みを厚くする。
（３）荷重Ｆｚが大きい場合、各柱状感度部のＺ方向の厚みを厚くする。
（４）モーメントＭｘが小さい場合、Ｙ軸正方向柱状感度部及びＹ軸負方向柱状感度部のＺ方向の厚みを薄くする。
【００４０】
続いて、多軸力検出器を備えた多軸力検出装置５０について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る多軸力検出器を適用した多軸力検出装置の一例を示す説明図である。以下に説明する多軸力検出装置５０は、車両走行時のタイヤ６０が地面から受ける挙動特性を分析するのに使用する多軸力検出装置である。
【００４１】
係る多軸力検出装置５０においては、タイヤ６０の性能分析するためにタイヤに対する接地圧を逐次変えたり、タイヤ６０と連結した車軸を捩るような荷重をタイヤ６０に加えたりする。この際、図６においてタイヤ６０には車重が常に作用するためタイヤ６０に対して鉛直方向に作用する荷重Ｆｙの大きさが大きくなる一方、タイヤ６０に対して水平方向に作用する荷重Ｆｘはさほど大きくならないという特別な力のかかり具合を有している。具体的には、荷重Ｆｙと荷重Ｆｘの大きさの比率は、例えばＦｙ：Ｆｘ＝１０：１というかなりの違いが一般的に見られる。そして、この多軸力検出装置５０においては、荷重Ｆｙと荷重Ｆｘを同等の精度で検出することを可能としている。同様の考え方で、多軸力検出装置５０は、荷重ＦｚやモーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚについても、それらの大小関係の違いに関わらず荷重Ｆｘ，Ｆｙと同等の精度で検出することができる。
【００４２】
本実施形態に係る多軸力検出器を備えた多軸力検出装置５０は、装置本体５１に上述した多軸力検出器２と同等の構成であってタイヤ６０に接続された車軸６１を支持する支持部１９０を設けた多軸力検出器２’が備わっている。具体的には、上述した多軸力検出器２の荷重受け部１００の中央部分に車軸６１を貫通する貫通孔１０２が設けられると共に、貫通孔１０２の内周面に回転状態の車軸６１を軸支するベアリング５４が設けられている。そして、タイヤ６０は、車両走行中のタイヤ接地状態を様々な場面状態に合わせて再現可能する回転ドラム５５に乗せられている。
【００４３】
多軸力検出装置１は、このような使用状態に基づく検査条件によって、条件（Ａ）大きな荷重Ｆｙが負荷された状態で、小さな荷重Ｆｘの変化を検出したい、条件（Ｂ）大きな荷重ＦｙとモーメントＭｘが負荷された状態で、小さな荷重Ｆｘの変化を検出したい、という２つの条件を共に満足するように、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面積をＸ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の断面積より小さくしている。この場合、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面積を長方形とし、Ｘ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の断面積を正方形とすることで、上述の条件（Ａ）、（Ｂ）を満たすようにしている。しかしながら、上述の条件（Ｂ）の代わりに条件（Ｃ）大きな荷重Ｆｙが負荷された状態で小さなモーメントＭｘと小さな荷重Ｆｘを検出したい、という場合は、Ｙ軸正方向柱状感度部２３０及びＹ軸負方向柱状感度部２４０の断面積とＸ軸正方向柱状感度部２１０及びＸ軸負方向柱状感度部２２０の断面積を共に正方形とし、Ｙ軸柱状感度部２３０，２４０の断面積をＸ軸柱状感度部２１０，２２０の断面積よりも小さいものとすれば良い。
【００４４】
なお、上述の実施形態やその変形例に係る多軸力検出器をタイヤの多軸力検出装置５０に用いることに本発明は限定されることはなく、例えばＸ軸方向とＹ軸方向に作用する荷重やモーメントの大きさがかなり異なっているロボットのハンド先端に本発明に係る多軸力検出器を備えても良い。
【００４５】
また、本実施形態に係る多軸力検出器は、荷重やモーメントに関する６軸（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ，Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）検出に用いたが、本発明は最低２軸検出する場合に適用可能であり、３軸乃至５軸検出にも適用可能である。
【００４６】
また、以上説明した実施形態及びその変形例における形状、寸法、材質、具体的数値については、あくまで一例を示したものに過ぎず、本発明の作用を発揮し得る範囲内であれば様々な形態が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４７】
１，２，２’    多軸力検出器
５０    多軸力検出装置
５４    ベアリング
５５    回転ドラム
６０    タイヤ
６１    車軸
１００    荷重受け部
２００    柱状感度部
２１０    Ｘ軸正方向柱状感度部
２２０    Ｘ軸負方向柱状感度部
２３０    Ｙ軸正方向柱状感度部
２４０    Ｙ軸負方向柱状感度部
２６０    Ｙ軸正方向柱状感度部
２７０    Ｙ軸負方向柱状感度部
３００    ひずみゲージ
３１１    Ｆｚ検出用ひずみゲージ
３１２    Ｍｙ検出用ひずみゲージ
３１３    Ｆｙ検出用ひずみゲージ
３１４    Ｍｚ検出用ひずみゲージ
３３１    Ｆｚ検出用ひずみゲージ
３３２    Ｍｘ検出用ひずみゲージ
３３３    Ｆｘ検出用ひずみゲージ
３３４    Ｍｚ検出用ひずみゲージ
４００（４１０，４２０，４３０，４４０）    フレクシャ
５００    枠体
【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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