JP4530272B2 - 張力表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念による張力を表示するための装置に関する。

負荷表示器が、鳩目シンブル（Seilkausche・）に関する特許文献１において、ならびに歪みゲージに関する特許文献２において公知でありかつ記載されている。

さらに特許文献３により一体構造の負荷表示器が公知であり、この負荷表示器の場合、引っ張り力は、開いた鳩目シンブルの形状を有するバネの脚端部の間隔が可変であることにより算定可能である。この場合、バネは、固定バンドのストラップの内側に設けられている引っ張りボルトを取囲み、かつさらに力が小さい場合にも、目により十分識別可能なトラジェクトリを描く。

この解決策の場合、張力が大きいとバネ形状は幾何学的に変化し、この増大した力はもはや目によって認識可能ではなく、ただ付加的な表示強化によってのみ測定できることは短所である。

この様式の公知の測定装置と負荷表示器は全て、固定用バンドあるいは吊り上げバンドのストラップの内側にある。さらに同じ様式の、かつ同じ技術的手段のための負荷表示器は、外側から取付けることができ、かつ同時にストラップの外側に押圧することができる。この場合、張力がゼロだと、ストラップの内側面は互いに重なり合い、増大する張力によりさらに押し付け合い、従って機能性は逆になる。

公知の負荷表示器は、負荷の範囲全体を測定するという目的を有しており、かつそれにより小さな力と大きな力を、バネ力を介して吸収するという能力を引き受ける。既存の器具においては、大きな力は、重い材料を使用することによってか、あるいはバネ部材をわずかに運動させることによってカバーされる。予張力の場合に生じるようなわずかな力だけを測定できるように、それに応じて、まだ尚大きな張力に耐える弱いバネが必要である。経験から、過負荷時の弱いバネは変形をし続け、従って値を変形を始めたときから誤って表示することがわかる。それゆえ課題の解決は張力に限られ、それを超えた力は無視する。
英国特許出願第２２５５１０９号明細書 英国特許出願第２２２３１０２号明細書 欧州特許公開公報第０９８４８７３号明細書

本発明の根底をなす課題は、力が小さい場合は表示され、大きな力が達せられるとバネの幾何学形状とそれに伴うバネ定数は維持され、並びにバネの運動が所定の力の領域に適切に制限されるように、請求項１の上位概念の予張力表示部を形成することである。バネ定数は、その特性、すなわち部材のバネ厚及び部材のバネの幾何学的形状寸法とに関係する。

この器具の主要な用途は、負荷が確かめられた際、生じた張力を使用者に読み取らせることを可能にすることであり、その結果正確な結合が行われる。負荷をかけることにより、同様にこの表示を介して読み取ることができる予張力の損失を招くことがある。

本発明によれば上記の課題は、請求項１の特徴により解決される。この解決策は、作用結合状態にある二つの部材の組合わせ体に基き、この場合一方においては、すでにわずかな力が緊張したシステム内に表示され、もう一方では許容しうる予張力が形状一体の終端状態により表示される。バネのバネ定数は、識別されるべき力が直接読取り可能なように量定されている。この力が超過すると、バネの形状が変化するように、バネの撓みは成形部材により抑えられる。弾性的なバネが弾性的な成形部材と形状一体的になることにより、表示された力の何倍もの力を収容することができる。二つあるいはそれ以上の部分を組合わせることで、これらの部分の様々な固有の性質を利用することによって、一方では、製造を簡素化することが保証され、もう一方では、製造方法の許容範囲が、生産において前もって作られた部材を包含することにより縮小することができる。従って各個別の部材の役割は本質的なことに限られ、従ってその機能の最適な達成が保証される。付加的な機能を付け加えることにより、個別の部材は負荷を受けず、この機能を問題なく引き受けることができる材料により、確実に構成することができる。

本発明を実施例に基づき詳しく説明する。

図１は形状が不安定な成形部材（５）を取囲み、かつ張力がゼロの場合にストラップ（２）の内側側面を離して広げるバネ（１）を示す。バネ（１）と成形部材（５）はユニットを形成し、従って両部材は同じ運動を行う。ボルト（３）を介して張力要素（７）により張力をかける際、ストラップ（２）の内側側面は、バネ（１）と成形部材（５）の組合わせ体に押圧作用を行い、かつ成形部材（５）の脚部（５ａ）及び（５ｂ）を互いに近づけあうように動かす。終端状態（８）の許容しうる予張力が達せられた場合、成形部材（５）の脚部（５ａ）及び（５ｂ）は、互いに接して形状一体になっており、従ってバネ（１）と成形部材（５）はそれ以上動けなくなる。達せられた予張力は、測定表示部（１０）を介してのみ良好に読み取れる。

図２は形状が安定した成形部材（５．１）を備えたバネ（１）を示す。この実施形態の場合、張力は、ただバネ（１）のバネ力だけによって、測定表示部（６）を備えた脚部（４）を介して表示される。さらにこの場合、成形部材（５．１）は、バネ（１）と成形部材（５）が形状一体になることによって、終端状態（８）が達せられた際に、バネ（１）のバネ力の過剰張力を阻止する。

図３に負荷表示部を示すが、この表示部にあって、バネ（１．１）の両脚端部は、成形部材（５．２）に密着するバネに対して水平方向に負荷をかける際に、ボルト（３）の方向にインジケータ（９）を動かす。この場合、バネ力はその都度の最大予張力まで調節可能である。

図４は負荷表示部を示すが、この表示部にあって、バネ（１．２）の両脚端部は、弾性的な成形片（５．３）を押圧し、かつインジケータ（９）を先細りしている間隙を通してボルト（３）の方向に動かす。

図５はインジケータ（９）を成形部材（５．４）から横方向へずらした側方の表示部を備えただけの同様な機能原理を示す。

図６には、図２により使用可能な、付加的な芯出し部（１１）を備えた射出成形部材としての成形部材（５．５）を示す。

圧力に依存していて、かつ形状が不安定な成形部材を使用した予張力の表示の原理を示す。 形状が安定した成形部材を使用した予張力の表示の原理を示す。 測定表示部をバネの脚部に押圧し、かつ応力の下で表示部を後方へ移動させる付加的なバネの変形を示す。 測定表示部を転向させる弾性的成形部材の変形を示す。 側面に関する表示を可能にする固定していない組合わせの変形を示す。 付加的な芯出し部を備えた射出成形部材としての成形部材を示す。

１ バネ
２ ストラップバンド
３ ボルト
５ 成形部材
５ａ 脚部
５ｂ 脚部
６ 表示範囲
７ 引張り手段
８ 終端位置
９ 可動部材
１０ 目盛り

Claims (7)

1. 引張り手段における張力を表示するための装置であって、
   −ストラップバンド（２）と引張り手段（７）による連結部である剛性のボルト（３）の周囲に設置され、かつストラップバンド（２）の形成されたループにより形状一体に取囲まれており、
   −張力がかかった時に、復帰可能なバネ（１）の形状変形を許容し、
   −張力が読取り可能である、目盛り（１０）を形成しており、および
   −可動な弾性部材と可動な剛性部材の組合せ体から成る様式の装置において、
   引張り手段の張力により、バネ（１）が成形部材５によって規定されたその終端位置まで変形するように、バネ（１）が成形部材（５）と形状一体に組合わされており、および
   バネが、閉じた位置にある成形部材（５）に当接しているので、第二の上方の引張り応力範囲内において、張力が、バネをそれ以上変形させず、
   従って過剰張力が発生せず、従ってバネ（１）のバネ定数と一定の表示範囲が変化することはなく、
   バネ（１）と成形部材（５）の組合わせ体が装置であり、
   成形部材（５）が二つの脚部（５ａ，５ｂ）を備え、かつ両脚部（５ａ，５ｂ）が閉鎖する終端位置（８）に達するまで、押圧に依存して形状変形可能であり、そしてこの成形部材がバネ（１）の運動に加わり、両脚部（５ａ，５ｂ）の位置が可変であることによって、その都度の予張力が、読取り可能であるように構成されていることを特徴とする装置。
2. その都度の予張力が、測定表示部（１０）を用いて読取り可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置
3. 成形部材（５．１）が押圧に左右されず形状安定に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. バネ（１）と成形部材（５）が、バネ鋼とプラスチックで製造されていることを特徴とする請求項１〜3のいずれか一つに記載の装置。
5. バネ（１）と成形部材（５）の間のしっかりした固定を生じさせるために、バネ（１）が成形部材（５）の周囲にジャケットを形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
6. 成形部材（５）が測定表示部（１０）を含み、この測定表示部が直接彫りこまれているかあるいは個別の部材として成形部材（５）上に載置することができることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の装置。
7. 成形部材（５．２，５．３）が可動部材（９）を備え、この可動部材がバネ（１．１，１．２）の運動により、表示範囲（６）の数字が拡大するようにボルト（３）の方向に摺動することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の装置。

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