JP6910425B2

JP6910425B2 - レオロジカルプローブ

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Publication number: JP6910425B2
Application number: JP2019507933A
Authority: JP
Inventors: デニスビュープル
Original assignee: コマンドアルコンインコーポレイテッド
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: CA3034467A1; AU2017317654B2; BR112019001381A2; EP3507585A1; AU2017317654A1; WO2018041922A1; US20190242802A1; CA3034467C; EP3507585B1; US11041794B2; JP2019528442A

Description

本件開示は、物質のレオロジカル特性を計測するのに用いられその物質内で変位するレオロジカル（流動学的）プローブの分野に関し、その具体的用途は生コンクリートの生産及び処理の分野にある。

レオロジー（流動学）には、流体的挙動を呈する軟質固体流の研究が包含されている。物質のレオロジカル特性の計測は多くの用途で有益たり得、ことによると必須になるのであり、そうした特性が経時変化する場合は特にそうである。

生コンクリートが好例である。生産と使用の合間には、通常、その時期尚早な固化を防ぐため生コンクリートはミキサ（典型的にはミキサ車）内で間断なく混合される。しかしながら、生コンクリートの状態保持における有効性が認められているとはいえ、混合にはやはり限界がある。生コンクリートのレオロジカル特性のうち幾つか、例えば粘度及び降伏応力は、混合しても経時変化する可能性がある。そのため、生コンクリートの監視ひいては調節（例．水の添加、可塑剤の添加）が、満足のいく作業性を最終使用まで保つため必要となりうる。

伝統的には、「スランプ試験」と呼ばれる試験が、生コンクリートを監視する目的で慣例的に用いられてきた。スランプ試験では、コンクリートをミキサから取り出し、それを所与高さの円錐台内に入れ、その円錐台を除去し、そのコンクリートが安定になるまで待ち、そして円錐台の高さに対しそのコンクリートがスランプダウンした（崩れた）距離を計測する。

国際公開第ＷＯ２０１１／０４２８８０号パンフレット（Ａ１）

より近年においては、技術進歩により新種の方法及び装置がもたらされ、伝統的なスランプ試験に対する数多くの進歩がそれにより果たされている。特許文献１記載のレオロジカルプローブがそうした技術進歩の一例である。既存のレオロジカルプローブは、ある程度まで満足のいくものだが改善余地が残っている。特に、耐久性、計測精度、コスト及び製造性がプローブ選択時の大きな考察事項を体現しうることを、ご理解頂けよう。他の関連従来技術例を、例えば米国特許出願公開第２０１２／２０４６２５号明細書（Ａ１）、英国特許第１０６０４５９号明細書（Ａ）、欧州特許出願公開第０９２４０４０号明細書（Ａ１）又は米国特許出願公開第２００７／２９５０１４号明細書（Ａ１）なる文献に見いだすことができる。

ある態様に従い提供されるレオロジカルプローブは、ベースと、そのベースに対し固定された内側部材と、その内側部材を覆うシェル部材と、を有する。そのシェル部材の近位部に係合造作（例．揺り子）を具備させ、それをベースに備わる対応する係合造作（例．窪み造作）に対し可枢動実装することで、レオロジカル物質内で本レオロジカルプローブが動いたときにシェル部材が枢動しうるようにすることができる。幾つかの実施形態によれば、内側部材をその内側部材に沿った縦空洞を有するものとし、シェル部材にはその内側部材内に延びる固定部材をも具備させ、固定部材の第１端をシェル部材の遠位部、第２端をベースに固定することで、シェル部材の係合造作とベースに備わる対応する係合造作との間の係合を保つことができる。

もう一つの態様に従い提供されるレオロジカルプローブは、ベースと、そのベースに対し固定された内側部材と、その内側部材を覆うシェル部材と、を有する。そのシェル部材に押圧部材を具備させ、それを遠位端にて内側部材と係合させることができる。その押圧部材を、垂直力（法線力）がそこへと伝わる態で内側部材の摺動面に当接係合させることで、本レオロジカルプローブがレオロジカル物質内で動いたときに内側部材の可変形部が変形するようにしつつ、押圧部材を摺動面に対し長手方向及び／又は周方向に可摺動として垂直力以外の力の伝達を排することができる。

ある態様に従い提供されるレオロジカルプローブは、ベースと、そのベースに固定連結され且つそのベースから長手方向遠方に延びており、ベースに近いところにある基部及びベースから離れたところにある先端を順に有し、且つそれら基部・先端間に所在する可変形部を有する内側部材と、その内側部材を覆っており、本プローブのレオロジカル物質内相対運動により生じる抵抗圧力下で枢動軸周り枢動するようベースに可枢動連結された近位部、並びにその抵抗圧力に由来する力を伝えることで可変形部を弾性的に変形させるよう上記先端に連結された遠位部、を有し、且つベースに備わる対応する係合造作と可枢動係合する係合造作が近位部の横方向表裏に所在するシェル部材と、その抵抗圧力を示す値をもたらすべく可変形部に実装された変形センサと、を備える。

もう一つの態様に従い提供されるレオロジカルプローブは、ベースと、そのベースに固定連結され且つそのベースから長手方向遠方に延びており、ベースに近いところにある基部及びベースから離れたところにある先端を順に有し、且つそれら基部・先端間に所在する可変形部を有する内側部材と、その内側部材を覆っており、本プローブのレオロジカル物質内相対運動により生じる抵抗圧力下で枢動軸周り枢動するようベースに可枢動連結された近位部、並びにその抵抗圧力に由来する力を伝えることで可変形部を弾性的に変形させるよう上記先端に連結された遠位部、を有し、且つ自シェル部材の遠位部から長手方向内方に延び上記抵抗力の方向に沿い内側部材の摺動面と当接係合する押圧部材、を有するシェル部材と、その抵抗圧力を示す値をもたらすべく可変形部に実装された変形センサと、を備える。

本件開示を一読することで、本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には、本件改善に関連する多くの更なる特徴及びそれらの組合せが明らかになろう。

図面は以下の通りである。

一実施形態に係るミキサ車の例の側立面図である。一実施形態に係り図１のミキサ車のドラムに実装されているプローブの例の断面図である。一実施形態に係る図２のプローブの例の断面図である。図３の線４−４沿いに採取した断面図である。図４の線５−５沿いに採取した断面図である。図４の線６−６沿いに採取した断面図である。図３のエリア７−７の拡大図である。一実施形態に係る図２のプローブのシェル部材の例の斜視図である。一実施形態に係る図２のプローブのシェル部材及び内側部材のキャップを示す分解図である。

図１及び図２を参照し、レオロジカルプローブが用いられうる状況の一例を示す。本例では、レオロジカルプローブがミキサ車のロータリドラム内に実装され、そのドラム内で径方向に張り出しているので、ドラムの回転により生コンクリート内で変位し、その生コンクリートから計測可能な抵抗圧力を受けることになる。

図１はミキサ車１０の側面図であり、プローブ１２がミキサ車１０のドラム１４内に模式的に示されている。プローブ１２を用いることで、生コンクリートの内部で動くことでプローブ１２が受ける抵抗に対応する垂直力を計測でき、それを用いドラム１４内コンクリートのレオロジカル特性の示数を得ることができる。付加的なセンサを具備させることもでき、それを用いることで、更に、ミキサの速度及び向き、流体流特性、流体温度等の示数を得ることができる。プローブ１２でデータを送信することができる。本実施形態ではプローブ１２が無線接続経由で受信機１６にデータを送信するよう且つ自己給電するよう構成されており、諸実施形態で車両・ロータリドラム間有線又は接触型接続の提供なる課題を避けるにはこうすることが望ましい。ミキサ車ではドラム１４の回転軸１８が水平線に対し傾斜している。

この例を踏まえ、コンクリートが技術的に調べるべき物質である場合について述べることにするが、ご理解頂けるように、ミキサ車のドラム１４以外の容器又は受容体で以てプローブ１２を用いることが可能であるし、それがロータリであってもそうでなくてもよいし、レオロジカル特性を呈する他の物質、例えば食品加工業、塗料産業、石油産業等々向けの流体がそこに入っていてもよい。同様のミキサしかミキサ車上に設けられないわけではなく、他種ミキサを用いることが可能である。例えば、ミキサを工業用ミキサ、静止ミキサ、ブレンドシステム、その一例たるハイシアミキサ、インラインミキサ又は攪拌機とすることができる。

ミキサ車の例に戻り、図２に、実装されているプローブ１２の一例を示す。本例ではプローブ１２がベース２０を有しており、それがドラム１４の壁２２に固定されている。ミキサ車の場合、例えば、プローブ１２をそのミキサ車の壁２２に実装することができる。例えば、プローブ１２を実装するには、その一部分を取り除くことで壁２２に開口を形成し、壁のうち除去された部分に代え受け板２４を半田付けし、そしてその受け板２４にプローブ１２を固定する等すればよいが、他の技術も遜色なく用いることができる。ある実施形態によれば、その受け板２４を、それを通りベース２０の内部空洞にアクセスすることが可能な開口５５（図３参照）を有するものと、することができ、それを保守等の作業に役立てることができる。ある実施形態では、その受け板２４の外側にハウジング２５が設けられる。ハウジング２５には電子部品、例えば電子モジュール３４、電源３６及び送信機３８を収容することができ、その送信機によりプローブ１２から受信機１６へとデータを送信することができる。有線接続（１本又は複数本のワイヤ）を、プローブとそのハウジングの電子部品との間に、例えば開口５５を通し延設することができる。また、プローブ１２をドラム１４の検査扉に実装することや、ベースに設けられた空洞内に電子部品例えば電池及び送信機を収容することもできる。電子モジュール３４には、例えば可換又は再充電電池で以て給電することができる。幾つかの実施形態によれば、電子モジュール３４にて様々なアルゴリズムを用いその給電条件ひいては保守を軽減すること、例えば送信機３８を送信と送信の狭間でターンオフさせることができる。他の幾つかの実施形態によれば、電池を再充電可能なものとし、１個又は複数個の他電源例えばソーラパネル又は誘導ループと組み合わせることで、保守を更に軽減することができる。

使用中には、そのドラム１４が負荷たるコンクリート３０を混ぜているのか出そうとしているのかによるが、矢印２８で示されている回転方向かその逆方向に、プローブ１２がドラム１４と共に回転する。どちらの場合にも、コンクリート３０は、重力の作用及びそれ自身の有限な粘度故にドラム１４の底部へと向かい続ける。そのため、プローブ１２は１回転毎にコンクリート３０中に浸されその中を移動していく。コンクリート３０は、プローブ１２の運動とは逆向きの矢印で模式的に示されている抵抗圧力を及ぼす。代替的可能性は多々あるが、プローブ１２により、例えばプローブの位置、力（即ちその物質がプローブに及ぼす抵抗圧力）、温度等々のパラメタを直に計測することができる。引き続いて、そのプローブ１２によりそれらパラメタを用い速度を特定すること、ひいては速度や力の値等を用いその流体の特性、例えば幾つかの例を挙げるなら粘度、降伏応力、凝集力等々の示数を得ることができる。プローブ１２は任意の好適な素材で作成しうるが、ご理解頂けるように、相対的に厳しい環境たる生コンクリートの環境では、生コンクリートに曝せるようリジッドな部品を構成する上で、ステンレス鋼が望ましかろう。

他の実施形態によれば、例えば、容器を固定する一方、プローブを、マニュアルで動かせるものにすること、レール上に設けること又は他の対容器運動手段を有するものとすることができ、その運動手段の使用によりプローブを変位させること及びその速度を随意に制御することができる。

図３に、一実施形態に係るプローブ１２の一例の縦断面を示す。ベース２０は、ドラム１４の壁２２に形成された開口内に半田付けしうる板２４に、固定されている。本実施形態では、その板への固定が締結具（図示せず）で以て内側から行われている。これに代え、例えば、ベースを壁に外側から固定し、その壁の開口を通し延ばすようにしてもよい。

大まかに述べると、プローブ１２は内側部材４０を有しており、それがベース２０に固定されドラム１４へと延びている。内側部材４０は、例えば締結又は半田付けにより、ベース２０に固定することができる。

内側部材４０はベース２０から長手方向遠方に延びており、それによりプローブ１２に対する長手方向が規定されている。内側部材４０は、ベース２０に近いところにある基部４６及びベース２０から離れたところにある先端４８を順に有しており、且つそれら基部４６・先端４８間に所在する可変形部５０を有している。

図示の通り、プローブ１２はその内部が中空のシェル部材５２を有しており、それが、内側部材４０を覆うと共に、レオロジカル物質からの抵抗圧力を受け止める役目を担っている。シェル部材５２はベース２０と可枢動係合する近位部５４を有しており、プローブ１２のレオロジカル物質内相対運動により生じる抵抗圧力に曝されたときに、図３掲載頁に対し垂直な枢動軸の周りで枢動するので、枢動運動例えば図５に示すそれが生じうる。図示の通り、シェル部材５２は先端４８と係合する遠位部５８を有しており、シェル部材５２が受けた抵抗圧力に由来する力がそこから内側部材４０へと伝わることで可変形部５０が弾性変形する。本実施形態では、図９を参照し後述する通り、この係合が法線方向５９（図３掲載頁上では横線）に沿った当接係合とされており、遠位部５８が、内側部材４０に対し、プローブの長手方向に沿い且つプローブの軸を巡り周方向に摺動自在となっている。実際のところは、後に更に詳述する通り、シェル部材５２の遠位部５８と内側部材４０の先端４８との間の係合は、三軸で固定することも、二軸で固定することも、またこの具体的実施形態にてそうであるように、抵抗圧力に由来する垂直力の軸のみで固定することもできる。

変形センサ６０は、使用中に抵抗圧力を示す値をもたらすべく可変形部５０に実装されている。幾つかの実施形態では、変形センサ６０に１個又は複数個の歪みゲージ６２が含まれる。図５及び図８．５に最もよく表されているように、シェル部材５２は係合造作を有しており、ベース２０に備わる対応する造作にそれが可枢動係合しているので、シェル部材５２を枢動軸５６周りで枢動させることが可能である。図示の通り、プローブ１２がドラム１４内で動作しているときには、それら係合造作の働きで、シェル部材５２の遠位部５８を双方向矢印Ａの如く左右に微動させることができる。この具体的実施形態では、シェル部材５２の係合造作に、そのシェル部材５２の近位部５４の横方向表裏から張り出す２本の揺り子６４が含まれている。ベース２０に備わる対応する係合造作は窪み６６である。図示の通り、それら２本の揺り子６４は、ベース２０に備わる対応する窪み６６に収まっている。

図４に最もよく表されているように、ベース２０の窪み６６は、シェル部材５２の近位部５４に備わる２本の揺り子６４を受け入れうるよう配置されている。おわかりの通り、内側部材４０の基部４６はシェル部材５２に備わる２本の揺り子６４の間、またベース２０に備わる対応する窪み造作６６の間に所在している。

図示の通り、２本の揺り子６４（雄造作）がシェル部材５２の近位部５４に設けられ、窪み６６（雌造作）がベース２０に設けられている。とはいえ、これに代わる諸実施形態によれば、２本の揺り子６４（雄造作）をベース２０に設ける一方で窪み造作６６（雌造作）をシェル部材５２の近位部５４から張り出させることもできる。

この具体的実施形態では、先の図３に示すように、内側部材４０が縦空洞６８を有しており、それがベース２０から離れる方向に延びている。図示の通り、シェル部材５２には固定部材７０が併設されており、それが内側部材４０の縦空洞６８内に収まっている。図示の通り、固定部材７０は、シェル部材５２の遠位部５８に相対固定された第１端７２ａを有する一方、固定部材７０内に張力が常在することが可能で且つ揺り子６４が窪み６６としっかり係合され続ける態でベース２０内に固定受容された、第２端７２ｂを有している。より具体的には、本実施形態では、第２端７２ｂをベース２０と一体なものにするため、それを受け部材６１と係合させ、その受け部材自体を内側部材４０内にしっかり収め、その内側部材自体をベース２０にしっかりと固定してある。更に具体的には、第２端７２ｂのヘッドを受け部材の受け止め面と係合させる一方、その受け部材６１に形成されている開口を通して固定部材７０のステム（茎）を第１端７２ａまで延ばし、その点にてそれをシェル部材のキャップ部材とネジ係合させている。本実施形態では、受け部材６１が更に、内側部材４０の軸から外れたところにあり長手方向に延びるワイヤ開口を有している。このワイヤ開口６９を用い、１本又は複数本のワイヤ７１を、受け部材６１を通じて変形センサ６０とベース２０内の中空空洞７３との間に通すことができる。そうしたワイヤ７１を更に板開口５５内に通し、例えば、ハウジング２５内のプローブ構成電子部品に接続することができる。本実施形態では、固定部材７０がロッド７４の形態で提供されている。これに代わる実施形態によれば、固定部材７０を、例えばシェル部材５２の遠位部５８とベース２０との間に張られたケーブルの形態で、提供することができる。

ご理解頂けるように、固定部材７０を用いることで、ベース２０に対しシェル部材５２を固定しつつ、シェル部材５２の枢動軸５６周り枢動を可能にすることができる。これを果たすには、固定部材７０を好適に選択し、引っ張り応力の機能レベルを蓄積するのに適する一方、シェル部材５２を満足に枢動運動させうる程度には横方向に可枢動又は弾性可撓な態とすればよい。

本実施形態では、シェル部材５２と内側部材４０の基部４６とが、共に、概ね円筒状の断面形状を有している。内側部材４０の基部４６は変形部５０よりも硬い（この場合は厚い）。シェル部材５２の内径と基部４６の外径とに挟まれ、精密に制御された寸法を有する環状ギャップが設けられており、シェル部材５２に対しコンクリートが及ぼす力の振幅が所与しきい値を超えたときに、変形部５０の弾性変形により、基部４６が変形部５０と出会うエリア内でシェル部材５２の内法が基部４６の外法に当接するに至り、その変形部の更なる変形が防がれる態となっている。これにより、余分な力が発生したとき変形部の変形が塑性変形段階に達することを、回避することができる（例．衝撃の最中や未混合生コンクリート等の不均一生コンクリート中での動作時）。

次に、図６及び図７を参照する。より具体的には、図６に、シェル部材５２の近位部５４に備わる２本の揺り子６４が、枢動軸５６周り枢動運動のため、ベース２０に備わる２個の窪み造作６６と可枢動係合されている様子を示す。図４Ｄに最もよく表されているように、シェル部材５２を所与程度まで枢動可能とすべく、間隙７６がシェル部材５２の近位部５４の縁７８とベース２０との間に設けられている。

間隙７６を設けるため、本実施形態では、第１長Ｌ１に亘り縁７８から長手方向遠方に延びるよう揺り子６４が設計される一方、第２長Ｌ２に亘りベース２０の面６５内に入り込むよう窪み６６が設計されており、その第２長Ｌ２が第１長Ｌ１より小さくなっている。

ベース２０には、面６５から張り出し所与距離Ｄに亘りシェル部材５２を取り巻くネック６７を、設けることができる。ネック６７・シェル部材５２間の間隙を封止素材８０で以て満たすことができる。封止素材８０を用いることで、間隙７６を介しシェル部材５２の近位部５４と内側部材４０との間にレオロジカル物質が入ることを、防ぐことができる。封止素材としては、生コンクリートに対し抵抗力のあるものを選択することも、十分に可撓でありシェル部材５２の枢動運動に対し何ら障害を定めないものを選択することもできる。

注記すべきことに、本実施形態では、ネック６７の上面が横方向（プローブ・生コンクリート間相対運動の方向でありプローブ長の長手方向に対し垂直）に延びており、また封止素材８０の上面も横方向に延びネックの上面との連続体を形成している。この構成については、生コンクリートとの摩擦に対する封止素材８０の露出を抑え耐摩耗性を高められることが、判明している。

封止８０は、シーリングガンを用い封止剤を付け、付けた後にそれを固化させる、という形態で設けることができる。とはいえ、封止剤がシーリングガンにより押し込まれ間隙７６が塞がるのを防ぐため、第１封止リング８２を用いるのがよい。本実施形態では、第１封止リング８２がシェル部材５２の近位部５４の縁７８を巡り設けられ、ベース２０に当接している。本実施形態では、この第１封止リング８２が、この具体的構成にて適切であると判明済のＸリングとされている。図示の通り、第１封止リング８２の大きさ及び形状は、間隙７６内に封止剤が入ることを防げるように定められている。

更に、本実施形態では、内側部材４０の基部４６とシェル部材５２の近位部５４との間に第２封止リング８４が設けられている。本実施形態では第２封止リング８４即ち内部封止リングがＯリングとされている。

幾つかの実施形態では、シェル部材５２の近位部５４に、その近位部５４を巡る第１環状窪み８６が設けられる。同様に、ベース２０、より具体的にはそのネックの内表面には、ベース２０を巡りシェル部材５２の近位部５４に内方対向する第２環状窪み８８が、設けられる。本例では、封止８０を構成する封止素材向けのアンカポイントをそれら第１及び第２環状窪み８６及び８８により提供することができ、それを手助けにしてシェル部材５２の近位部５４の位置を保つことができる。これに代わる実施形態によれば、そうしたアンカを例えば１個だけ設けること、或いは全く設けないようにすることができる。

図８に、一実施形態に係るシェル部材５２の近位部５４の斜視外観を示す。図示の通り、シェル部材５２は円筒壁９０を有しており、それにより定まる環状縁７８から２本の揺り子６４が張り出している。看取しうる通り、それら２本の揺り子６４は、環状縁７８のうち径方向逆側の部分に設けられている。また、第１環状窪み８６も示されている。

本例では、内側部材４０の基部４６がベース２０に熔接されている。これに代え、内側部材４０の基部４６を、ネジ式係合を介しベース２０に固定してもよい。本例における固定部材７０はボルトであり、内側部材４０の基部４６にあるボルトヘッド窪み９６にぴったり収まるボルトヘッド９４を有している。

シェル部材５２は、固定部材７０の第１端７２ａが固定されるキャップ９８を有している。本例では、固定部材７０の第１端７２ａが外面ネジを有し、シェル部材５２のキャップ９８が内面ネジ付きの孔１００を有しているので、ボルトヘッド９４の回動により第１端７２ａをキャップ９８にネジ固定することができる。本実施形態では、キャップ９８が、シェル部材５２を構成する中空円筒管の遠位端に、内側から熔接されている。その熔接の位置を、生コンクリートに対するその露出が制限されるようなそれとすることで、耐摩耗性に貢献することができる。

先に提示した通り、シェル部材５２が生コンクリート内で動いたときそのシェル部材５２に対する生コンクリートの抵抗圧力によりもたらされる垂直力が伝わる態で、シェル部材５２が内側部材４０の先端に対し実装されている。これは、例えば、シェル部材５２の先端と内側部材４０の先端との間に堅固な連結を形成すること（例．熔接）により果たすことができる。とはいえ、図示実施形態では、長手方向及び周方向沿い摺動係合を介した、内側部材４０の先端へのシェル部材５２の実装を果たすことが望まれる。実際、看取しうるように、シェル部材５２は、自シェル部材５２の遠位部例えばキャップ９８から長手方向内方に延びる押圧部材１０２を有している。押圧部材１０２は、内摺動面１０４を有する円筒壁の内側に可摺動収容されている。押圧部材１０２は、抵抗力の方向、即ち本例ではｘ軸に沿い動いたときにその円筒壁に当接し、内側部材４０の変形部を変形させるよう、動作させることができる。他方で、その可摺動係合により長手方向力（例．ｚ軸）の伝達が妨げられる；そうしなければ、その力が伝達されてしまい、恐らくは、ｘ軸力の振幅に対し比例的に、変形部の変形直線性が歪むことになろう。従って、この可摺動係合によって、変形センサ６０による読みの精度を改善することができる。本実施形態では、内側部材４０の摺動面１０４が長手方向に、即ち本例ではｚ軸沿いに延びているので、押圧部材１０２を摺動面１０４に沿い長手方向に摺動させることができる。この構成により、長手方向即ちｚ軸に沿ったいずれかの向きに沿いシェル部材５２に力が加わったときの、内側部材４０の可変形部５０の変形を減らすことが可能となる。

図９に、一実施形態に係るシェル部材５２及び内側部材４０のキャップ９８の一例の分解構成を示す。本例に示されているように、内側部材４０の摺動面１０４は周方向に延び内方に面している。おわかりの通り、押圧部材１０２は環状突起１０６の形態で設けられ、押圧部材１０２を巡り周方向に張り出し外方に面している。内側部材４０は対応する雌部を有しており、その雌部は中空円筒なる形状を有している。互いに実装すると、図３に示した通り、環状突起１０６が内側部材４０の長軸周りで回転方向に可摺動となり、また中空円筒部内で長手方向に可摺動となるが、法線方向５９にはしっかり力を伝達することができる。この構成により、ｚ軸周りトルクがシェル部材５２に加わったときの内側部材４０の可変形部５０の変形を、減らすことが可能となる。

おわかりの通り、上述の図示例は専ら例示を狙いとするものである。例えば、引っ張り部材を用いシェル部材をベースに対し保持するのに代え、例えばネジを用い揺り子を保持することも、揺り子を過ぎる枢動ピンを用いることもできる。技術的範囲は後掲の特許請求の範囲により示される。

Claims

ベースと、
上記ベースに固定連結され且つそのベースから長手方向遠方に延びる内側部材であり、上記ベースに近いところにある基部及びそのベースから離れたところにある先端を順に有し、且つそれら基部・先端間に所在する可変形部を有する内側部材と、
上記内側部材を覆うシェル部材であり、使用中に本プローブのレオロジカル物質内相対運動により生じる抵抗圧力下で枢動軸周り枢動するよう上記ベースに可枢動連結された近位部、並びにその抵抗圧力に由来する力を伝えることで上記可変形部を変形させるよう上記先端と係合された遠位部、を有するシェル部材であり、上記ベースに備わる対応する係合造作と可枢動係合する係合造作を近位部の横方向表裏に備え、上記シェル部材及びベースのうち一方の係合造作に、上記横方向表裏から張り出し且つ当該シェル部材及びベースのうち当該一方から長手方向遠方へと張り出す揺り子が含まれ、上記シェル部及びベースのうち他方の係合造作に、それら揺り子を受け止めうるよう工夫された窪みが含まれるシェル部材と、
上記抵抗圧力を示す値をもたらすべく上記可変形部に実装された変形センサと、
を備えるレオロジカルプローブ。
請求項１のレオロジカルプローブであって、上記内側部材が、上記ベースから離れる方向に延びる縦空洞を有し、上記シェル部材が、上記内側部材の縦空洞内に収まり自シェル部材を上記ベースに固定する固定部材を有し、その固定部材が、上記シェル部材の遠位部に相対固定された第１端並びに上記ベースに相対固定された第２端を有し、その固定部材により上記窪みに対する上記揺り子の係合が保たれるレオロジカルプローブ。
請求項２のレオロジカルプローブであって、上記固定部材が、その第２端にヘッド、第２端にネジ状先端を有するロッドであり、そのネジ状先端が上記シェル部材の遠位部とネジ係合されたレオロジカルプローブ。
請求項３のレオロジカルプローブであって、上記ベースが内部空洞を有し、上記ヘッドがその内部空洞内に所在するレオロジカルプローブ。
請求項１のレオロジカルプローブであって、上記ベースが、上記シェル部材の一部分の周りに張り出すネックを有し、それらネック・シェル部材間の間隙が封止素材で満たされたレオロジカルプローブ。
請求項５のレオロジカルプローブであって、上記シェル部材の下縁を巡り封止リングが設けられており、上記封止素材で満たされるエリアがその封止リングにより制限されるレオロジカルプローブ。
請求項５のレオロジカルプローブであって、上記ネックが、横方向に延びる上表面を有し、上記封止素材が、横方向に延び上記ネックの上表面との連続体を形成する上表面を有するレオロジカルプローブ。
請求項１のレオロジカルプローブであって、上記内側部材の基部が、上記シェル部材の係合造作と、上記内側部材の対応する係合造作と、の間に所在するレオロジカルプローブ。
請求項１のレオロジカルプローブであって、上記シェル部材が、自シェル部材の遠位部から長手方向内方に延びる押圧部材を有し、その押圧部材が、上記抵抗力の方向に沿い上記内側部材の摺動面と当接係合するレオロジカルプローブ。
請求項９のレオロジカルプローブであって、上記内側部材の摺動面が長手方向に延びており、上記押圧部材がその摺動面に沿い長手方向に可摺動なレオロジカルプローブ。
請求項９のレオロジカルプローブであって、上記内側部材の摺動面が周方向に延びており、上記押圧部材がその摺動面に対し回転方向に可摺動なレオロジカルプローブ。
請求項１１のレオロジカルプローブであって、上記摺動面が長手方向及び周方向に延びて円筒壁を形成しており、上記押圧部材が、その摺動面に向かい横方向外方に張り出し上記円筒壁に対し同心状となる環状突起を有するレオロジカルプローブ。
ベースと、
上記ベースに固定連結され且つそのベースから長手方向遠方に延びる内側部材であり、上記ベースに近いところにある基部及びそのベースから離れたところにある先端を順に有し、且つそれら基部・先端間に所在する可変形部を有する内側部材と、
上記内側部材を覆うシェル部材であり、本プローブのレオロジカル物質内相対運動により生じる抵抗圧力下で枢動軸周り枢動するよう上記ベースに可枢動連結された近位部、並びにその抵抗圧力に由来する力を伝えることで上記可変形部を変形させるよう上記先端と係合された遠位部、を有するシェル部材であり、自シェル部材の遠位部から長手方向内方に延び上記抵抗力の方向に沿い上記内側部材の摺動面と当接係合する押圧部材、を有するシェル部材と、
上記抵抗圧力を示す値をもたらすべく上記可変形部に実装された変形センサと、
を備えるレオロジカルプローブ。
請求項１３のレオロジカルプローブであって、上記内側部材の摺動面が長手方向に延びており、上記押圧部材がその摺動面に沿い長手方向に可摺動なレオロジカルプローブ。
請求項１３のレオロジカルプローブであって、上記内側部材の摺動面が周方向に延びており、上記押圧部材がその摺動面に対し回転方向に可摺動なレオロジカルプローブ。
請求項１３のレオロジカルプローブであって、上記摺動面が長手方向及び周方向に延びて円筒壁を形成しており、上記押圧部材が、その摺動面に向かい横方向外方に張り出し上記円筒壁に対し同心状となる環状突起を有するレオロジカルプローブ。