JPH06105192B2 - Load detector - Google Patents
Load detectorInfo
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- JPH06105192B2 JPH06105192B2 JP28161787A JP28161787A JPH06105192B2 JP H06105192 B2 JPH06105192 B2 JP H06105192B2 JP 28161787 A JP28161787 A JP 28161787A JP 28161787 A JP28161787 A JP 28161787A JP H06105192 B2 JPH06105192 B2 JP H06105192B2
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- tuning fork
- universal joint
- connecting plate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光学赤外線用のガラスあるいはガラス
セラミック製の反射鏡を支持する装置に使用する荷重検
出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a load detection device used in a device for supporting a reflecting mirror made of glass or glass ceramic for optical infrared rays, for example.
従来、この種の荷重検出装置は第３図および第４図に示
すように構成されている。これを同図に基づいて説明す
ると、同図において、符号１で示すものは支持棒２によ
って保持され裏面側に開口する凹孔３を有する被支持体
としてのミラー、４はこのミラー１の凹孔３内に嵌合さ
れかつ前記支持棒２に自在継手５を介して結合され外部
に音叉式荷重センサ６を有する筒体、7aおよび7bはこの
筒体４の内部に設けられ前記自在継手５を軸線方向に案
内する平行リンク、８はこの平行リンク７の側方に設け
られ前記音叉式荷重センサ６と前記自在継手５を結合す
る連結板である。この連結板８は、装置組立時あるいは
支持棒２から荷重が負荷された場合に、筒体４あるいは
自在継手５が変形した時でも変形によって生じる曲げモ
ーメントが音叉式荷重センサ６の検出精度（10-4程度）
に悪影響を与えないように薄板状に形成されている。Conventionally, this type of load detecting device is constructed as shown in FIGS. 3 and 4. This will be described with reference to FIG. 1. In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates a mirror as a supported body which has a concave hole 3 which is held by a support rod 2 and opens to the back side. A tubular body 7a and 7b fitted in the hole 3 and coupled to the support rod 2 through a universal joint 5 and having a tuning fork type load sensor 6 on the outside is provided inside the tubular body 4 and the universal joint 5 is provided. Is a parallel link for guiding the shaft in the axial direction, and 8 is a connecting plate provided on the side of the parallel link 7 for connecting the tuning fork type load sensor 6 and the universal joint 5. This connecting plate 8 detects the bending moment generated by the deformation even when the tubular body 4 or the universal joint 5 is deformed when the load is applied from the support rod 2 or when the device is assembled, and the detection accuracy (10) of the tuning fork load sensor 6 is detected. -4 degree)
It is formed in a thin plate shape so as not to adversely affect.
このように構成された荷重検出装置におけるミラー１の
鏡軸方向の支持荷重は次のようにして検出することがで
きる。The support load in the mirror axis direction of the mirror 1 in the load detection device configured as described above can be detected as follows.
すなわち、支持棒２から自在継手５に作用する荷重のう
ち一部が平行リンク7a,7bおよび筒体４を介してミラー
１に伝達され、その大部分は自在継手５から連結板8,音
叉荷重式センサ６および筒体４を介してミラー１に伝達
される。このとき、平行リンク7a,7bを介して伝達する
分と連結板8,音叉式荷重センサ６を介して伝達する分の
比率は、支持棒２から自在継手５に作用する荷重の大き
さにかかわらず一定であるため、音叉式荷重センサ６で
検出された荷重の大きさを定数倍することによりミラー
１の鏡軸方向の支持荷重の大きさを算出することができ
る。That is, a part of the load acting on the universal joint 5 from the support rod 2 is transmitted to the mirror 1 through the parallel links 7a and 7b and the cylindrical body 4, and most of the load is transmitted from the universal joint 5 to the connecting plate 8 and the tuning fork load. It is transmitted to the mirror 1 via the expression sensor 6 and the cylindrical body 4. At this time, the ratio of the amount transmitted through the parallel links 7a and 7b and the amount transmitted through the connecting plate 8 and the tuning fork type load sensor 6 is irrespective of the magnitude of the load acting from the support rod 2 to the universal joint 5. Since the load is constant, the load detected by the tuning fork type load sensor 6 can be multiplied by a constant to calculate the support load of the mirror 1 in the mirror axis direction.
因に、音叉荷重センサ６の検出原理について第５図を用
いる説明すると、検出軸10に荷重が負荷されると、薄板
９の共振周波数が変化するため、この変化を検出するこ
とにより荷重の大きさを算出するのである。ここで、音
叉状の薄板９は検出軸10に結合され、またこの薄板９に
は振動源11が取り付けられている。The detection principle of the tuning fork load sensor 6 will be described with reference to FIG. 5. When a load is applied to the detection shaft 10, the resonance frequency of the thin plate 9 changes. Is calculated. Here, the tuning-fork-shaped thin plate 9 is connected to the detection shaft 10, and a vibration source 11 is attached to the thin plate 9.
ところで、この種の荷重検出装置においては、音叉式荷
重センサ６の薄板９が常時発振しており、この周波数は
通常２〜3kHzに設定されている。By the way, in this type of load detection device, the thin plate 9 of the tuning fork type load sensor 6 is constantly oscillating, and this frequency is usually set to 2-3 kHz.
ところが、従来の荷重検出装置においては、音叉式荷重
センサ６の近傍に薄板９の周波数を近い共振周波数を
（約2kHz）有する連結板８を位置付けする構造であるた
め、薄板８の振動エネルギーが音叉荷重センサ６の外部
に散逸して荷重検出精度が大きく劣化し、検出上の信頼
性が低下するという問題があった。However, in the conventional load detecting device, since the connecting plate 8 having the resonance frequency close to the frequency of the thin plate 9 (about 2 kHz) is positioned near the tuning fork type load sensor 6, the vibration energy of the thin plate 8 is adjusted. There is a problem that the load detection accuracy is significantly deteriorated by being scattered to the outside of the load sensor 6, and the detection reliability is reduced.
ここで、板の横振動数は次に示す通りである。Here, the transverse frequency of the plate is as shown below.
ただし、l;板の長さ E;板のヤング率 I;板の慣性モーメント ρ；板の密度 A;板の断面積 T;板に作用する引張力 今、ｉ＝１（１次振動）,l＝35（mm） Ｅ＝21000（kg/mm2）,I＝0.5（mm4） ρ＝8.01×1010（kgf・s2/mm4）， Ａ＝６（mm2）,T＝０〜50（kgf） とすると、ｆ＝1.9〜2.4kHzとなり、音叉式荷重センサ
６の共振周波数にきわめて近い数値となる。 However, l; length of plate E; Young's modulus of plate I; moment of inertia of plate ρ; density of plate A; cross-sectional area of plate T; tensile force acting on plate, now i = 1 (primary vibration), l = 35 (mm) E = 21000 (kg / mm 2 ), I = 0.5 (mm 4 ) ρ = 8.01 × 10 10 (kgf · s 2 / mm 4 ), A = 6 (mm 2 ), T = 0 When set to 50 (kgf), f = 1.9 to 2.4 kHz, which is a value very close to the resonance frequency of the tuning fork load sensor 6.
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、荷重検
出精度の劣化を防止することができ、もって荷重検出上
の信頼性を向上させることができる荷重検出装置を提供
するものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a load detection device capable of preventing deterioration of load detection accuracy and improving reliability in load detection.
本発明に係る荷重検出装置は、自在継手と音叉式荷重セ
ンサを連結する連結板に空洞部を設け、この空洞部に振
動減衰用のエレメントを収容したものである。A load detecting device according to the present invention is one in which a cavity is provided in a connecting plate that connects a universal joint and a tuning fork type load sensor, and a vibration damping element is accommodated in the cavity.
本発明においては、音叉式荷重センサから発する振動が
連結板とエレメントとの間で生じる作用力によって減衰
する。In the present invention, the vibration generated from the tuning fork type load sensor is damped by the acting force generated between the connecting plate and the element.
第１図は本発明に係る荷重検出装置を示す断面図で、同
図以下において第３図および第４図と同一の部材につい
ては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同図に
おいて、符号21で示すものは前記自在継手５と前記音叉
式荷重センサ６を連結する連結板で、前記連結板８と同
様に前記平行リンク7a,7bの側方に設けられており、中
央部には断面矩形状の空洞部22が設けられている。そし
て、この空洞部22には、振動減衰用のエレメントとして
の磁石23が収容されている。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a load detecting device according to the present invention. In the drawings and subsequent drawings, the same members as those in FIGS. 3 and 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, reference numeral 21 is a connecting plate for connecting the universal joint 5 and the tuning fork type load sensor 6, and is provided on the side of the parallel links 7a, 7b like the connecting plate 8. A hollow portion 22 having a rectangular cross section is provided in the central portion. A magnet 23 as an element for damping vibration is housed in the cavity 22.
このように構成された荷重検出装置においては、音叉荷
重センサ６から発する振動（２〜3kHz）が磁石23と連結
板21との間で生じる磁気力によって減衰する。In the load detecting device configured as described above, the vibration (2 to 3 kHz) emitted from the tuning fork load sensor 6 is attenuated by the magnetic force generated between the magnet 23 and the connecting plate 21.
したがって、音叉式荷重センサ６における薄板９の振動
が殆ど部分に伝達されることがないため、薄板９以外の
部位で振動エネルギーが消費されることがなくなり、荷
重検出精度の劣化を防止することができる。この場合、
音叉式荷重センサ６の荷重検出精度は常時10-4程度の精
度で荷重を検出することができる。Therefore, since the vibration of the thin plate 9 in the tuning fork type load sensor 6 is not transmitted to almost all parts, the vibration energy is not consumed in the parts other than the thin plate 9, and the deterioration of the load detection accuracy can be prevented. it can. in this case,
The load detection accuracy of the tuning fork type load sensor 6 can always detect the load with an accuracy of about 10 −4 .
また、本実施例においては、連結板21が薄板で形成され
ているため、この薄板の付近に生じる曲げモーメントに
よって変形し易くなり、すなわち連結板21の曲げ剛性が
低く、荷重検出精度が劣化することはない。Further, in the present embodiment, since the connecting plate 21 is formed of a thin plate, it is easily deformed by a bending moment generated near this thin plate, that is, the bending rigidity of the connecting plate 21 is low, and the load detection accuracy deteriorates. There is no such thing.
なお、本実施例においては、エレメントとして磁石23を
使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、第２図に示すようにオイル24を使用したもの
でも実施例と同様の効果を奏する。この場合、オイル24
は連結板25の空洞部26に封入されており、音叉式荷重セ
ンサ６から発する振動がその粘着力によって減衰する。In this embodiment, the magnet 23 is used as an element, but the present invention is not limited to this, and the one using the oil 24 as shown in FIG. Has the same effect. In this case, oil 24
Is enclosed in the cavity 26 of the connecting plate 25, and the vibration generated from the tuning fork type load sensor 6 is attenuated by its adhesive force.
以上説明したように本発明によれば、自在継手と音叉式
荷重センサを連結する連結板に空洞部を設け、この空洞
部に振動減衰用のエレメントを収容したので、音叉式荷
重センサから発する振動が連結板とエレメントとの間で
生じる作用力によって減衰する。したがって、音叉式荷
重センサにおける薄板の振動が殆ど他の部分に伝達され
ることがなくなるから、荷重検出精度の劣化を防止する
ことができ、荷重検出上の信頼性を向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, since the cavity is provided in the connecting plate that connects the universal joint and the tuning fork type load sensor, and the vibration damping element is accommodated in this cavity, the vibration generated from the tuning fork type load sensor is accommodated. Is damped by the acting force generated between the connecting plate and the element. Therefore, the vibration of the thin plate in the tuning fork type load sensor is hardly transmitted to other portions, so that it is possible to prevent deterioration of load detection accuracy and improve reliability in load detection.
第１図は本発明に係る荷重検出装置を示す断面図、第２
図は他の実施例を示す断面図、第３図は従来の荷重検出
装置を示す断面図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、
第５図はその荷重検出原理を説明するための断面図であ
る。 １……ミラー、２……支持棒、３……凹孔、４……筒
体、５……自在継手、６……音叉式荷重センサ、7a,7b
……平行リンク、21……連結板、22……空洞部、23……
磁石。FIG. 1 is a sectional view showing a load detecting device according to the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment, FIG. 3 is a sectional view showing a conventional load detecting device, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a sectional view for explaining the principle of load detection. 1 ... Mirror, 2 ... Support rod, 3 ... Recessed hole, 4 ... Cylindrical body, 5 ... Universal joint, 6 ... Tuning fork type load sensor, 7a, 7b
…… Parallel link, 21 …… Coupling plate, 22 …… Cavity, 23 ……
magnet.
Claims (1)
凹孔を有する被支持体と、この被支持体の凹孔に嵌合さ
れかつ前記支持棒に自在継手を介して結合され外部に音
叉式荷重センサを有する筒体と、この筒体の内部に設け
られ前記自在継手を軸線方向に案内する平行リンクと、
この平行リンクの側方に設けられ前記自在継手と前記音
叉式荷重センサを連結する連結板とを備え、この連結板
に空洞部を設け、この空洞部に振動減衰用のエレメント
を収容したことを特徴とする荷重検出装置。1. A supported body having a concave hole which is held by a supporting rod and opens to the rear surface side, and a tuning fork which is fitted into the concave hole of the supported body and is connected to the supporting rod through a universal joint. And a parallel link provided inside the tubular body for guiding the universal joint in the axial direction,
A connecting plate which is provided on the side of the parallel link and connects the universal joint and the tuning fork type load sensor to each other; a hollow portion is provided in the connecting plate; and a vibration damping element is housed in the hollow portion. Characteristic load detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28161787A JPH06105192B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Load detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28161787A JPH06105192B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Load detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123124A JPH01123124A (en) | 1989-05-16 |
| JPH06105192B2 true JPH06105192B2 (en) | 1994-12-21 |
Family
ID=17641626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28161787A Expired - Fee Related JPH06105192B2 (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Load detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105192B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039654A (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Axiom Co Ltd | Vibration sensor using ultrasonic waves |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP28161787A patent/JPH06105192B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01123124A (en) | 1989-05-16 |
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