(57)【要約】      （修正有）【課題】凸状変形が大きくなると、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に剪断破壊が生じ、帯状シートの変形にひずみ測定素子が追従しなくなり、正しい変形測定が行われなくなる問題に対処する変形測定装置を提供する。【解決手段】複数個のひずみ測定素子１０−１、１０−２、１０−３が帯状シート１２に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置において、隣り合うひずみ測定素子の間に延在する帯状シートの部分にひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部１６−１，１６−２を設ける。ひずみ測定素子と帯状シートは柔軟なチューブ内に挿入されてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置にして、前記帯状シートは前記ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に前記ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部を備えていることを特徴とする変形測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の変形を測定する装置に係り、特に車両の衝突時に運転者や同乗者の身体に生ずる変形の如く一つの平面に沿って生ずる二次元的変形を測定するに適した変形測定装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられているものを人または人型ダミーの腹部や脊部に背丈方向に貼り付け、車両の衝突時に運転者や同乗者の身体に生ずる前後方向の変形を測定することが下記の特許文献１および２に記載されている。このうち特許文献１には、本願の図１１の（Ａ）に示す如く、複数個のひずみ測定素子E1，E2，E3 ．．． Enが帯状シートBにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられたものがX軸およびY軸を座標軸とする平面に沿って二次元的に変形するとき、それを各ひずみ測定素子におけるひずみの総合により測定することが記載されており、また特許文献２には、本願の図１１の（Ｂ）に示す如く、図（Ａ）の装置に位置検出装置Spと演算手段Cを追加し、X−Y座標系がその平面に沿って線型変位し或いは回転変位しても、それをXc−Yc座標系により追跡することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８-１２２００９号公報
【特許文献２】特開２０００-２１３９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き変形測定装置を、帯状シートのひずみ測定素子を貼り付けられた側とは反対の側にて、任意の変形を測定しようとする対象物の表面に貼り付け、該対象物の変形を測定する際、該対象物の表面が凸状に大きく変形すると、凸状変形部にて帯状シートのひずみ測定素子を貼り付けられた表面側は引き伸ばされ、ひずみ測定素子が貼り付けられている部分では、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に剪断破壊が生じ、帯状シートの変形にひずみ測定素子が追従しなくなり、正しい変形測定が行われなくなる虞れがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に着目し、これを解決することを主たる課題としている。また、例えば、図１２のＡおよびＢに示す如く、運転席のシートSやシートバックBのような柔軟な層に生ずる湾曲変形を上記の如き変形測定装置D1，D2により測定しようとしても、個々のひずみ測定素子は層の湾曲変形を的確に反映するようには変形しないという問題がある。本発明は、上記の如き変形測定装置に関わるそのような問題を解決することも更なる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の主たる課題を解決すべく、本発明は、複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置にして、前記帯状シートは前記ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に前記ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部を備えていることを特徴とする変形測定装置を提案するものである。
【０００７】
更に、上記の更なる課題を解決すべく、本発明は、複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置にして、前記帯状シートは前記ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に前記ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部を備えており、前記帯状シートとそれに貼り付けられた前記複数個のひずみ測定素子はこれらを密に受容する柔軟なチューブに挿入されていることを特徴とする変形測定装置を提案するものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記の如く、複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置において、前記帯状シートが前記ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に前記ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部を備えていれば、変形測定装置が帯状シートのひずみ測定素子を貼り付けられた側とは反対の側にて任意の変形を測定しようとする対象物の表面に貼り付けられ、該対象物の表面が凸状に大きく変形し、凸状変形部にて帯状シートのひずみ測定素子を貼り付けられた表面が引き伸ばされようとすると、そのような引き伸ばし作用は、それがひずみ測定素子と帯状シートの貼り合わせ部に作用する前に前記伸び緩衝部にて吸収され、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に剪断破壊が生ずることが回避される。
【０００９】
また上記の如く、複数個のひずみ測定素子が帯状シートにそれに沿って相互に隔置された状態に貼り付けられている変形測定装置において、前記帯状シートが前記ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に前記ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部を備えており、前記帯状シートとそれに貼り付けられた前記複数個のひずみ測定素子がこれらを密に受容する柔軟なチューブに挿入されていれば、上記の効果が得られることに加えて、図１２のＡおよびＢに示す如く、マットのような柔軟な層に生ずる湾曲変形を測定する場合にも、柔軟な層に生ずる湾曲変形をそれに滑らかに追従して前記チューブが先ずそれを的確に捉え、該チューブの湾曲変形を介して個々のひずみ測定素子が柔軟な層の湾曲変形に倣って変形され、柔軟な層の湾曲変形を的確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による変形測定装置の要部を一つの実施例について示す平面図よび断面図である。
【図２】本発明による変形測定装置にその変形測定中に生ずるひずみの例を示すグラフである。
【図３】ひずみと曲率の対応関係を例示するグラフである。
【図４】図１に示す変形測定装置が凸状に変形するときその帯状シートのひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部に掛かる引き伸ばし作用をその伸び緩衝部にて吸収する要領を示す断面図である。
【図５】本発明による変形測定装置の他の一つの実施例を示す図１と同様の平面図である。
【図６】本発明による変形測定装置の更に他の一つの実施例を示す図１と同様の平面図および断面図である。
【図７】本発明による変形測定装置の更に他の一つの実施例を示す図１と同様の平面図および断面図である。
【図８】本発明による変形測定装置の更に他の一つの実施例を示す図１と同様の平面図である。
【図９】本発明による変形測定装置の更に他の一つの実施例を示す図１と同様の平面図および断面図である。
【図１０】図９に示す変形測定装置の一部を変更した実施例を示す図９と同様の断面図である。
【図１１】背景技術を示す図である。
【図１２】本発明の変形測定装置により柔軟な層に生ずる湾曲変形を測定する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１にその一部が示されている変形測定装置において、１０−１，１０−２，１０−３はひずみ測定素子であり、帯状シート１２にそれに沿って相互に距離Lだけ隔置された状態に貼り付けられている。ひずみ測定素子１０−１，１０−２，１０−３に対しては、それぞれに一対の電気配線１４−１R，１４−１L，１４−２R，１４−２L，１４−３R，１４−３Lが配設されている。１０−１，１０−２，１０−３の如きひずみ測定素子は、帯状シート１２を任意の長さとし、それに沿って任意の数だけ貼り付けられてよい。
【００１２】
帯状シート１２には、ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分にひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部の伸びを許す伸び緩衝部１６−１，１６−２が設けられている。この実施例においては、伸び緩衝部は、帯状シート１２の幅方向に延在するよう、ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部に表面から切り込まれた複数本（図示例では３本）の溝である。溝の深さは、帯状シート１２の厚みtの１／２以下程度とされてよい。ひずみ測定素子１０−１，１０−２，１０−３と同様のひずみ測定素子が図１の右方に連なる場合、伸び緩衝部１６−１，１６−２と同様の伸び緩衝部が同様に設けられてよい。
【００１３】
かかる変形測定装置は、帯状シート１２のひずみ測定素子１０−１，１０−２，１０−３が貼り付けられている側とは反対の側にて変形を測定しようとする対象物１８の表面に貼り付けられる。そのような状態で対象物１８に変形が生じると、図２に例示する如く、帯状シートに沿って素子位置１，２，３，４，５等にあるひずみ測定素子のそれぞれにひずみが生じ、それぞれのひずみを図３に例示する如き特性に基づいて曲率に変換し、それを総合することにより、対象物１８に生じた変形を検出することができる。
【００１４】
そのような変形測定に於いて、変形測定装置が貼り付けられた対象物の表面部が凸状に変形すると、帯状シートはそれに倣って図４に例示する如くひずみ測定素子が貼り付けられた面を凸の外側にして湾曲変形する。このとき帯状シートが従来通りのものであると、帯状シートのひずみ測定素子が貼り付けられた表面部の隣接ひずみ測定素子間距離はLよりL+ΔLに引き伸ばされ、凸状変形が急で大きいと、ひずみ測定素子が貼り付けられている部分では、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に剪断破壊が生じ、帯状シートの変形にひずみ測定素子が追従しなくなり、正しい変形測定が行われなくなる虞れがある。しかし、ここで本発明により、ひずみ測定素子の隣り合うものどうしの間に延在する部分に図１に示した如き伸び緩衝部が設けられていれば、ひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部における隣接ひずみ測定素子間の距離増分ΔLは伸び緩衝部により吸収され、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に大きな剪断力が作用することが回避される。
【００１５】
図５に示す本発明の他の一つの実施例においては、縦横に配列された一群の孔よりなる伸び緩衝部２０−１，２０−２が設けられている。これらの孔はひずみ測定素子が貼り付けられた側の表面部から穿孔され、帯状シートの厚みの途中まで開けられているか、帯状シートの厚みを貫通していてよい。図５に示す実施例におけるその他の構成は図１に示す実施例におけると同じであり、それらの構成には図１に付した符号と同じ符号が付されている。
【００１６】
図６に示す本発明の更に他の一つの実施例においては、帯状シートの一部を幅方向に延在する複数（図示例では３つ）の波に成型した伸び緩衝部２２−１，２２−２が設けられている。図６に示す実施例においては、図１に示す実施例と比較して、電気配線の一部に多少の違いがあり、また帯状シート１２は波型の伸び緩衝部の成型に適した厚みのものとされているが、概して図１に示す実施例におけるとほぼ同じであり、それらの構成には図１に付した符号と同じ符号が付されている。
【００１７】
図７に示す本発明の更に他の一つの実施例においては、伸び緩衝部は図１に示す実施例におけると同じ複数の溝による伸び緩衝部１６−１，１６−２であるが、ひずみ測定素子１０−１，１０−２，１０−３に対する電気配線２４−１R，２４−１L，２４−２R，２４−２L，２４−３R，２４−３Lは、帯状シート１２の厚みを横切った後、他方の面側に沿って延在するように配設されている。またこれに伴って、帯状シート１２の変形測定対象物に貼り付けられる裏面には絶縁材の層２６が設けられている。図７に示す実施例におけるその他の構成は図１に示す実施例におけると同じであり、それらの構成には図１に付した符号と同じ符号が付されている。
【００１８】
図８に示す本発明の更に他の一つの実施例においては、伸び緩衝部は図１に示す実施例におけると同じ複数の溝による伸び緩衝部１６−１，１６−２であるが、ひずみ測定素子が４個のひずみ測定素子をブリッジ回路２８−１，２８−２，２８−３として組み合わされたひずみ測定素子とされている。これらのブリッジ回路ひずみ測定素子に対しては、図１の実施例におけると略同じ電気配線１４−１R，１４−１L，１４−２R，１４−２L，１４−３R，１４−３Lが配設されてよい。図８に示す実施例におけるその他の構成は図１に示す実施例におけると同じであり、それらの構成には図１に付した符号と同じ符号が付されている。
【００１９】
図９に示す本発明の更に他の一つの実施例においては、図１に示した変形測定装置が、これを密に受容する柔軟なチューブ３０に挿入されている。チューブ３０は、図９の平面図および断面図に現れているような幅方向および厚み方向の寸法を有する扁平な長方形状の環の断面を有する管体であってよく、柔軟な熱可塑性樹脂のフィルムを、該樹脂より融点の高いテフロン（登録商標）の帯状体の周りに押し当て、加熱押圧により成形されたものであってよい。図１に示したような変形測定装置が、チューブ３０のように柔軟であって変形測定装置を密に受容するにチューブに挿入されていれば、変形測定装置が大きな曲率で曲げられても、ひずみ測定素子と帯状シートの貼り合わせ部に作用しようとする剪断力は前記伸び緩衝部にて吸収され、ひずみ測定素子と帯状シートの間の接着層に剪断破壊が生ずることが回避されるだけでなく、マットのような柔軟な層に生ずる湾曲変形を測定しようとする場合にも、柔軟な層に生ずる湾曲変形をチューブ３０が先ず全体的に捉え、チューブ３０の湾曲変形を介してひずみ測定素子１０-１,１０-２,１０-３等が柔軟な層の湾曲変形に倣って変形され、柔軟な層の湾曲変形を的確に測定することができる。図９に示す実施例におけるその他の構成は図１に示す実施例におけると同じであり、それらの構成には図１に付した符号と同じ符号が付されている。
【００２０】
図１０図は、図９に示した変形測定装置の一部を変更した実施例を示す図９の断面図と同様の断面図である。この実施例においては、図１に示した変形測定装置が、図９に示したチューブ３０よりは厚み方向の内法寸法が幾分大きい柔軟なチューブ３２内に挿入されており、ひずみ測定素子１０-１,１０-２,１０-３の露呈側の面であってチューブ３２の内面に対向する面上には、ひずみ測定素子１０-１,１０-２,１０-３とチューブ３２の間の滑りを良くするスペーサ３４-１,３４-２,３４-３が装着されている。スペーサ３４-１,３４-２,３４-３等は、一つの実施例として、チューブ３０を構成する樹脂材等に対し良好な滑性を呈する紙繊維その他の適当な材料によりシート状に作られ、ひずみ測定素子１０-１,１０-２,１０-３の表面に接着剤等により貼り付けられていてよい。この場合にも、ひずみ測定素子１０-１,１０-２,１０-３等はスペーサ３４-１,３４-２,３４-３と共にチューブ３２の湾曲変形に的確に倣って湾曲し、チューブ３２がマットのような柔軟な層内に埋設されていれば、チューブ３２を介して柔軟な層の湾曲変形が的確に測定される。
【００２１】
以上に於いては本発明をいくつかの実施例について詳細に説明したが、これらの実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００２２】
１０-１,１０-２,１０-３…ひずみ測定素子、１２…帯状シート、１４-１L，１４-１R，１４-２L，１４-２R，１４-３L，１４-３R…電気配線、１６-１，１６-２，１６-３…伸び緩衝部、１８…変形を測定しようとする対象物、２０-１，２０-２，２０-３，２２-１，２２-２，２２-３…伸び緩衝部、２６…断熱材の層、２８-１,２８-２,２８-３…ひずみ測定素子のブリッジ回路、３０，３２…柔軟なチューブ、３４-１,３４-２,３４-３…スペーサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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