專利名稱:負(fù)載傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種能夠正確地測定作用于一個(gè)軸向的負(fù)載的負(fù)載傳感器。其經(jīng)由按壓軸按壓傳感器部來測定負(fù)載，該負(fù)載傳感器具有：將負(fù)載沿一軸向傳遞的按壓軸(20)；經(jīng)由按壓軸(20)測定負(fù)載的傳感器元件(10)；以及保護(hù)傳感器元件(10)的負(fù)載限制機(jī)構(gòu)(30)，在傳感器元件(10)的測定允許范圍內(nèi)使用該傳感器元件(10)測定負(fù)載，并且在施加到傳感器元件(10)的負(fù)載超過其測定允許范圍的情況下，負(fù)載限制機(jī)構(gòu)(30)在超過傳感器元件(10)的測定允許范圍的量的負(fù)載區(qū)域變形。
【專利說明】負(fù)載傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對(duì)作用于一個(gè)軸向的負(fù)載進(jìn)行測定的負(fù)載傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]以往公知有對(duì)作用于一個(gè)軸向(例如直角坐標(biāo)系中的Z軸方向)的負(fù)載(按壓力)進(jìn)行測定的負(fù)載傳感器(例如，參照專利文獻(xiàn)I以及2)。專利文獻(xiàn)I記載的負(fù)載傳感器具有使用螺旋彈簧作為緩沖部件的所謂的上皿天平的形態(tài)。而且，該負(fù)載傳感器通過在軸的底面設(shè)置限位器，或者使殼體貫通孔徑與軸一致，來作為受到偏負(fù)載或鉛垂方向以外的沖擊時(shí)的對(duì)策。另外，專利文獻(xiàn)2記載的負(fù)載傳感器利用分別由MR元件構(gòu)成的兩個(gè)檢測元件和兩個(gè)螺旋彈簧來檢測大范圍的負(fù)載。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭61-278719號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-214002號(hào)公報(bào)
[0005]在專利文獻(xiàn)I記載的負(fù)載傳感器的結(jié)構(gòu)中，位移部分會(huì)因負(fù)載而產(chǎn)生位移，由于將檢測部配置在與位移部分不同的部分，因此裝置變大，從而難以實(shí)現(xiàn)整體的小型化。另夕卜，由于托盤大，因此相對(duì)于偏負(fù)載必須使軸變長，同樣不利于整體的小型化。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)2記載的負(fù)載傳感器的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)閺椈捎蓛杉?jí)構(gòu)成，所以裝置整體變大。另外，因?yàn)椴痪哂腥绶乐箲?yīng)測定的負(fù)載所作用的軸線方向傾斜這樣的結(jié)構(gòu)，所以存在不能夠測量出正確的負(fù)載的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠保護(hù)傳感器元件且能夠正確地測定作用于一個(gè)軸向的負(fù)載的負(fù)載傳感器。進(jìn)而，提供一種能夠使整體的結(jié)構(gòu)小型化的、且即便從相對(duì)于負(fù)載作用的軸線方向偏離的方向施力也能夠正確地測定作用于一個(gè)軸向的負(fù)載的負(fù)載傳感器。
[0008]為了解決上述課題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案I的負(fù)載傳感器的特征在于，
[0009]所述傳感器具有:將負(fù)載沿一個(gè)軸向傳遞的按壓軸；經(jīng)由上述按壓軸測定負(fù)載的傳感器元件；以及保護(hù)上述傳感器元件的負(fù)載限制機(jī)構(gòu)，在上述傳感器元件的測定允許范圍內(nèi)，使用該傳感器元件測定負(fù)載，并且在負(fù)載超過上述傳感器元件的測定允許范圍的情況下，上述負(fù)載限制機(jī)構(gòu)在超過上述傳感器元件的測定允許范圍的負(fù)載區(qū)域變形。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案I所涉及的負(fù)載傳感器，能夠正確地測定作用于按壓軸的負(fù)載亦即應(yīng)測定的范圍的負(fù)載，在超過測定允許范圍的負(fù)載或沖擊負(fù)載施加于按壓軸的情況下，負(fù)載限制機(jī)構(gòu)在負(fù)載區(qū)域變形從而保護(hù)傳感器元件。
[0011]另外，根據(jù)技術(shù)方案I記載的負(fù)載傳感器，本實(shí)用新型的技術(shù)方案2所涉及的負(fù)載傳感器的特征在于，上述傳感器元件由應(yīng)變體(strain body)和應(yīng)變計(jì)構(gòu)成。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案2所涉及的負(fù)載傳感器，能夠以排成一列的方式配置傳感器元件、按壓軸以及負(fù)載限制機(jī)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載傳感器整體的小型化。另外，在超過測定范圍的負(fù)載或沖擊負(fù)載施加于按壓軸的情況下，負(fù)載限制機(jī)構(gòu)在負(fù)載區(qū)域變形，因此能夠精度良好地進(jìn)行測定，并且在施加了超過其負(fù)載的情況下，通過負(fù)載限制機(jī)構(gòu)在負(fù)載區(qū)域變形，使得剩余量的負(fù)載不會(huì)給傳感器元件帶來負(fù)面影響，因此能夠經(jīng)長期精度好地進(jìn)行負(fù)載測定。
[0013]另外，根據(jù)技術(shù)方案I或者技術(shù)方案2的負(fù)載傳感器，本實(shí)用新型的技術(shù)方案3所涉及的負(fù)載傳感器的特征在于，
[0014]在上述按壓軸形成有機(jī)械式限位器。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案3的負(fù)載傳感器，能夠利用機(jī)械式限位器阻止因過負(fù)載或沖擊力作用而使按壓軸向傳感器元件移動(dòng)的情況，因此能夠保護(hù)傳感器元件受到這些過負(fù)載或沖擊力的作用，從而能夠延長負(fù)載傳感器的產(chǎn)品壽命。
[0016]另外，根據(jù)技術(shù)方案I至技術(shù)方案3中任意一項(xiàng)記載的負(fù)載傳感器，本實(shí)用新型的技術(shù)方案4所涉及的負(fù)載傳感器的特征在于，
[0017]具有將上述傳感器元件、負(fù)載限制機(jī)構(gòu)以及上述按壓軸支承為規(guī)定的配置狀態(tài)的支承體，并且上述按壓軸通過板簧與上述支承體連結(jié)，使得上述按壓軸以與作用于該按壓軸的負(fù)載相對(duì)應(yīng)的方式沿確定的一個(gè)軸向移動(dòng)。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案4的負(fù)載傳感器，在負(fù)載作用于按壓軸時(shí)，按壓軸經(jīng)由簡單構(gòu)造的板簧而僅沿一個(gè)軸向移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載傳感器整體的小型化。另外，負(fù)載經(jīng)由按壓軸總是沿恒定方向施加于傳感器元件，因此不會(huì)有過度的力沿非預(yù)期的方向施加于傳感器元件，從而能夠長時(shí)間正確地測定負(fù)載。其結(jié)果，能夠延長負(fù)載傳感器的產(chǎn)品壽命O
[0019]另外，本實(shí)用新型的技術(shù)方案5所涉及的負(fù)載傳感器是利用按壓軸按壓傳感器元件來測定負(fù)載的負(fù)載傳感器，其特征在于，
[0020]具有將上述傳感器元件和上述按壓軸支承為規(guī)定的配置狀態(tài)的支承體，并且上述按壓軸通過板簧與上述支承體連結(jié)，使得上述按壓軸以與作用于該按壓軸的負(fù)載相對(duì)應(yīng)的方式沿確定的一個(gè)軸向移動(dòng)。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案5所涉及的負(fù)載傳感器，在負(fù)載作用于按壓軸時(shí)，因?yàn)榘磯狠S經(jīng)由簡單構(gòu)造的板簧而僅沿一個(gè)軸向移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載傳感器整體的小型化。另外，負(fù)載經(jīng)由按壓軸總是沿恒定方向施加于傳感器元件，因此不會(huì)有過度的力沿非預(yù)期的方向施加于傳感器元件，從而能夠長時(shí)間正確地測定負(fù)載。其結(jié)果，能夠延長負(fù)載傳感器的產(chǎn)品壽命。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型，可以提供一種能夠保護(hù)傳感器元件且能夠正確地測定作用于一個(gè)軸向的負(fù)載的負(fù)載傳感器。并且，可以提供一種能夠使整體的構(gòu)成小型化的、且即便從與負(fù)載作用的軸線方向偏離的方向施力也能夠正確地測定作用于一個(gè)軸向的負(fù)載(按壓力)的負(fù)載傳感器。

【附圖說明】

[0023]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器的立體圖。
[0024]圖2是將圖1所示的負(fù)載傳感器以包括其長度方向軸線的方式剖切的剖視立體圖。
[0025]圖3是與圖2對(duì)應(yīng)的剖視圖。
[0026]圖4(a)至圖4(d)是對(duì)圖1所示的負(fù)載傳感器的作用進(jìn)行說明的說明圖。
[0027]圖5是與對(duì)圖1所示的負(fù)載傳感器的作用進(jìn)行說明的圖4相對(duì)應(yīng)的特性圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]I…負(fù)載傳感器；10…傳感器兀件；20…按壓軸；30…螺旋彈簧(負(fù)載限制機(jī)構(gòu));31…一個(gè)端部；32…另一個(gè)端部；40…支承殼體(支承體)；41...軸側(cè)開口部；42…彈簧側(cè)開口部；51、52(50)…板簧;110…應(yīng)變體;111、112…應(yīng)變體端部；120…應(yīng)變計(jì)；210…軸主體；211、212…板簧卡合槽；220…受壓部；230…按壓部；250…機(jī)械式限位器；411、412…板簧卡合槽；420…軸插入空間；430…彈簧收容空間；431…內(nèi)側(cè)階梯部；432…外側(cè)階梯部。

【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，基于附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的負(fù)載傳感器進(jìn)行說明。圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器的立體圖。另外，圖2是將圖1所示的負(fù)載傳感器以包含其長度方向軸線的方式剖切的剖視立體圖。另外，圖3是與圖2相對(duì)應(yīng)的剖視圖。
[0031]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器I是利用按壓軸20按壓傳感器元件(傳感器部)10來測定負(fù)載的負(fù)載傳感器，其具有:將所施加的負(fù)載向一個(gè)軸向傳遞的按壓軸20 ;經(jīng)由按壓軸20測定負(fù)載的傳感器元件10 ;保護(hù)傳感器元件10的負(fù)載限制機(jī)構(gòu)30 ;以及將傳感器元件10、負(fù)載限制機(jī)構(gòu)30以及按壓軸20支承為規(guī)定的配置狀態(tài)的支承殼體(支承體)40。
[0032]以下，對(duì)構(gòu)成負(fù)載傳感器I的各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。傳感器元件10由應(yīng)變體110和應(yīng)變計(jì)120構(gòu)成。應(yīng)變體110形成為由金屬制成的厚度薄的板狀，在一個(gè)面(圖2以及圖3中上側(cè)面)以能夠分離的方式按壓有按壓軸20的前端，并且在另一個(gè)面(圖2以及圖3中下側(cè)面)貼附有應(yīng)變計(jì)120。而且，貼附有應(yīng)變計(jì)120的應(yīng)變體110的外側(cè)區(qū)域(應(yīng)變體端部111)與成為負(fù)載限制機(jī)構(gòu)30的螺旋彈簧30的一個(gè)端部(圖2中上側(cè)端部)31抵接。
[0033]在應(yīng)變體110另一個(gè)面上形成有絕緣膜，并在該絕緣膜上貼附有多個(gè)應(yīng)變計(jì)120，它們以形成惠斯通電橋電路的方式相互電連接。應(yīng)變計(jì)120的輸出經(jīng)由此處未詳細(xì)圖示的FPC(柔性印刷電路基板)向負(fù)載傳感器I的外部輸出。
[0034]作為負(fù)載限制機(jī)構(gòu)的螺旋彈簧30，以被后述的支承殼體40施力的狀態(tài)組裝，并設(shè)定其彈簧常量，以使得在傳感器元件10的測定允許范圍內(nèi)使用傳感器元件10測定負(fù)載，并且在施加于傳感器元件10的負(fù)載超過其測定允許范圍的情況下，在超過了傳感器元件10的測定允許范圍的量的負(fù)載區(qū)域變形。
[0035]按壓軸20例如由金屬制成，其具有實(shí)心棒狀的軸主體210和在軸主體210的一個(gè)端部承受負(fù)載的受壓部220。另外，按壓軸20的軸主體210的另一個(gè)端部形成有錐部，該錐部將軸主體中心部作為曲率半徑大的頂,而遍及周向整體坡度較小,該中心突出的按壓部230與傳感器元件10的應(yīng)變體110的一個(gè)面(與應(yīng)變計(jì)120的貼付面相反的一側(cè)的面)的中心部抵接。
[0036]在按壓軸20的軸主體210，且在受壓部220的附近，形成有遍及軸主體210的整周擴(kuò)徑了的機(jī)械式限位器250。機(jī)械式限位器250的外徑比后述的支承殼體40的靠按壓軸20的軸側(cè)開口部41的內(nèi)徑大，在過負(fù)載或沖擊力施加于受壓部220的情況下，機(jī)械式限位器250與軸側(cè)開口部41抵碰而使按壓軸20無法再進(jìn)一步向傳感器元件10移動(dòng)。此外，當(dāng)然也可以不形成機(jī)械式限位器而以受壓部220實(shí)現(xiàn)該功能。另外，在軸主體210的長度方向上的機(jī)械式限位器250與按壓部230之間，在本實(shí)施方式中，在兩處以規(guī)定的間隔遍及軸主體210的整周形成有板簧卡合槽211、212(參照?qǐng)D3)。
[0037]支承殼體40例如由金屬形成，呈圓筒體形狀，從內(nèi)側(cè)空間的一個(gè)端部到長度方向大致中央部為止,作為按壓軸20的軸主體210的軸插入空間420而形成，從另一個(gè)端部到長度方向中央部為止，作為收容傳感器元件10以及螺旋彈簧30的彈簧收容空間430而形成。軸插入空間420的內(nèi)周面與插入該空間的軸主體210的外周面之間在一定程度上分開，在軸插入空間420的內(nèi)周面整體的兩處形成有板簧卡合槽411、412(參照?qǐng)D3)，在這兩處板簧卡合槽411、412與它們分別所對(duì)應(yīng)的遍及軸主體210的外周面整周形成的板簧卡合槽411、412之間，以環(huán)狀的板簧51、52(50)與各槽卡合的狀態(tài)夾裝有環(huán)狀的板簧51、52 (50)。此外，板簧以及卡合槽并不限定于兩處。
[0038]板簧50的按壓軸長度方向的彈性為如下程度，S卩:在按壓軸20沿其軸線方向移動(dòng)時(shí)不對(duì)移動(dòng)造成妨礙。另外，由于兩片板簧51、52分別形成為環(huán)狀，因此按壓軸20的移動(dòng)方向與其軸線方向一致。而且，利用板簧50的彈性變形能夠使支承殼體40的軸插入空間420內(nèi)的按壓軸20的軸主體210以使兩者的中心軸線一致的狀態(tài)從而不會(huì)收到板簧50的阻力而沿該中心軸線方向移動(dòng)。此外，在組裝負(fù)載傳感器I的情況下，例如以如下方式進(jìn)行組裝，即:使板簧51、52分別與形成于按壓軸20的軸主體210的板簧卡合槽211、212卡合，并以該狀態(tài)從支承殼體40的軸側(cè)開口部41將軸主體210插入，使得板簧51、52的外周部以與形成于支承殼體40的軸插入空間420的板簧卡合槽411、412卡合。
[0039]支承殼體40的彈簧收容空間430的內(nèi)徑比軸插入空間420的內(nèi)徑大，并且比彈簧收容空間430側(cè)的彈簧側(cè)開口部42的內(nèi)徑大。而且，在彈簧收容空間430與軸插入空間420之間形成有內(nèi)側(cè)階梯部431，并且在開口部側(cè)形成有外側(cè)階梯部432。
[0040]在支承殼體40的彈簧收容空間430的內(nèi)側(cè)階梯部431抵接有應(yīng)變體110的一個(gè)面的應(yīng)變體端部111，在應(yīng)變體I1另一個(gè)面的應(yīng)變體端部112抵接有螺旋彈簧30的一個(gè)端部31。另外，在支承殼體40的彈簧收容空間430的外側(cè)階梯部432落座有螺旋彈簧30另一個(gè)端部32。此外，在組裝負(fù)載傳感器I的情況下，例如對(duì)于向支承殼體40的彈簧收容空間430內(nèi)收容傳感器元件10以及螺旋彈簧30的收容作業(yè)，可以用手指分別使傳感器元件10以及螺旋彈簧30變形，使它們的外形變小，并以該狀態(tài)從支承殼體40的彈簧側(cè)開口部42向彈簧收容空間430內(nèi)收容。
[0041]按壓軸20如上述那樣以根據(jù)作用于該軸的負(fù)載而沿確定的一個(gè)軸向移動(dòng)的方式通過板簧50與支承殼體40連結(jié)。本實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器I具有這樣以規(guī)定的狀態(tài)支承傳感器元件10和按壓軸20的支承殼體40，并且按壓軸20以根據(jù)作用于該軸的負(fù)載而沿確定的一個(gè)軸向移動(dòng)的方式通過板簧50與支承殼體40連結(jié)，從而能夠通過利用按壓軸20按壓傳感器元件10來測定負(fù)載。
[0042]接下來，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器的作用進(jìn)行說明。圖4是對(duì)圖1所示的負(fù)載傳感器的作用進(jìn)行說明的說明圖。另外，圖5是與對(duì)圖1所示的負(fù)載傳感器的作用進(jìn)行說明的圖4相對(duì)應(yīng)的特性圖。此外，在圖4中，為了使實(shí)用新型容易被理解，以比實(shí)際的變形程度更夸張的方式表示各構(gòu)成要素變形的程度。另外，圖5中的Kl是傳感器元件10的彈簧常量，K2是螺旋彈簧的彈簧常量，b表示螺旋彈簧的初始負(fù)載，δ表示按壓軸20的最大移動(dòng)量，即從按壓軸20的按壓部230與傳感器元件10接觸開始直至機(jī)械式限位器250與支承殼體40的軸側(cè)開口部41抵碰而停止為止的按壓軸20的移動(dòng)量。
[0043]以下，對(duì)從圖4(a)至圖4(d)的伴隨著負(fù)載變化的負(fù)載傳感器的狀態(tài)變化進(jìn)行說明。圖4(a)表示未向負(fù)載傳感器I施加按壓力的狀態(tài)。此外，該狀態(tài)相當(dāng)于圖5的橫軸為F。的位置。在該狀態(tài)下，作為按壓軸20的軸前端部的按壓部230與傳感器元件10的應(yīng)變體110接觸。
[0044]若向按壓軸20的受壓部220施加按壓力，則如圖4(b)所示，在螺旋彈簧30不收縮的狀態(tài)下，僅是傳感器元件10的應(yīng)變體110的中央部被按壓軸20的按壓部230按壓而發(fā)生變形，利用因應(yīng)變計(jì)120的電阻值變化而在惠斯通電橋電路產(chǎn)生的電位差來正確地測定施加于傳感器元件10的按壓力。此外，該狀態(tài)相當(dāng)于圖5的橫軸所示的按壓力F為F。?匕的位置。在圖5中，為了提高測定精度，將傳感器元件10的測定允許范圍F 中的FcT^F1(F1CFs)作為實(shí)際的測定范圍。
[0045]在進(jìn)一步向受壓部220施加超過傳感器元件10的測定允許范圍的按壓力的情況下，則如圖4(c)所示，螺旋彈簧30被施力并在該超過的量的負(fù)載區(qū)域變形。此外，該狀態(tài)相當(dāng)于圖5的橫軸所示的按壓力F為Fs?h的位置。
[0046]在施加進(jìn)一步使螺旋彈簧30受力的按壓力或沖擊力的情況下，如圖4(d)所示，按壓軸20的軸主體210所具備的機(jī)械式限位器250與支承殼體40的軸側(cè)開口部41的周圍抵碰，阻止按壓軸20向傳感器元件10的進(jìn)一步的移動(dòng)。由此，例如在施加了大幅超過傳感器元件10的測定允許范圍的過大的按壓力或向負(fù)載傳感器I施加沖擊力的情況下等，能夠在這些過大的按壓力或沖擊力下保護(hù)傳感器元件10。此外，該狀態(tài)相當(dāng)于圖5的橫軸所示的按壓力F比Fl靠右側(cè)的位置(F彡F L)。
[0047]如以上說明那樣，對(duì)于本實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器I而言，按壓軸20、傳感器元件10以及螺旋彈簧30以排成一列的方式配置，并收容于對(duì)按壓軸20的軸主體210、傳感器元件10以及螺旋彈簧30進(jìn)行支承的殼體40。另外，傳感器元件10由厚度薄的應(yīng)變體110和貼附于應(yīng)變體110的應(yīng)變計(jì)120構(gòu)成，使得占上述的各構(gòu)成要素的配置方向的寬度非常小。由此，能夠縮短負(fù)載傳感器I的全長。由于負(fù)載傳感器I具有這樣的結(jié)構(gòu)，因此與以往的負(fù)載傳感器相比，能夠?qū)崿F(xiàn)相當(dāng)程度的小型化和輕型化。其結(jié)果，對(duì)組裝有本實(shí)用新型所涉及的負(fù)載傳感器的對(duì)象產(chǎn)品的小型化也有貢獻(xiàn)。
[0048]另外，由于按壓軸20經(jīng)由兩片環(huán)狀的板簧50而被支承于支承殼體40的內(nèi)部，因此基于施加到按壓軸20的受壓部220的負(fù)載使按壓軸20沿軸線方向移動(dòng)，從而按壓軸前端的按壓部230必定會(huì)垂直地按壓傳感器元件10的應(yīng)變體110的一個(gè)面。其結(jié)果，即便從與負(fù)載作用的軸線方向偏離的方向進(jìn)行按壓，也能夠正確地測定出沿一個(gè)軸向作用的負(fù)載，并且能夠不在應(yīng)變計(jì)120與應(yīng)變體110之間產(chǎn)生過度的應(yīng)力而延長傳感器元件的壽命，從而能夠長時(shí)間正確地進(jìn)行負(fù)載測定。
[0049]特別是使本實(shí)施方式所涉及的負(fù)載傳感器I小型化的情況下，為了將傳感器元件10的輸出特性維持為高精度，與負(fù)載傳感器I的小型化相對(duì)應(yīng)，傳感器元件10的應(yīng)變體110也必須形成為直徑小且厚度相當(dāng)薄，若在此時(shí)按壓軸前端的按壓部230朝向非預(yù)期的方向并壓入應(yīng)變體110，則存在使應(yīng)變體110產(chǎn)生破損的可能性，但是在本實(shí)施方式的情況下，按壓軸前端的按壓部230必定會(huì)垂直地按壓上述的應(yīng)變體110的一個(gè)面，由于形成為該結(jié)構(gòu)，所以不會(huì)有產(chǎn)生這樣的不良情況的可能性。
[0050]另外，即便在如下測量環(huán)境下，即:與應(yīng)測定的負(fù)載小且負(fù)載測定范圍窄的情況無關(guān)，施加于按壓軸20的受壓部220的負(fù)載不恒定，超過了應(yīng)測定負(fù)載的大小的范圍的過負(fù)載或沖擊力頻繁作用的測定環(huán)境下，本實(shí)用新型的負(fù)載傳感器I也能夠充分發(fā)揮其作用。換句話說，在如上述那樣使負(fù)載傳感器I小型化的情況下，雖然伴隨傳感器I小型化而傳感器元件10的應(yīng)變體110也變?yōu)橹睆叫∏液穸认喈?dāng)薄，但是在施加過負(fù)載或沖擊力的情況下，作為第一階段，螺旋彈簧30因超過了測定范圍的量的剩余的負(fù)載或沖擊而在負(fù)載區(qū)域變形，并且作為第二階段，機(jī)械式限位器250與支承殼體40的軸側(cè)開口部41抵碰而使按壓軸20無法移動(dòng)，因此能夠保護(hù)傳感器元件10，從而能夠長期精度良好地進(jìn)行負(fù)載測定。
[0051]此外，上述的實(shí)施方式只不過是表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，也可以說，只要不脫離本實(shí)用新型的范圍，其形狀、材質(zhì)、大小等是能夠進(jìn)行變更的。
[0052]因此，例如為了使按壓軸以能夠沿軸線方向移動(dòng)的方式支承于支承殼體而在上述的實(shí)施方式中使用環(huán)狀的板簧，則代替上述情況，也可以在支承殼體的內(nèi)周面以周向上等間隔的方式使具有撓性的懸臂梁狀的板簧延伸，并將其前端部固定于按壓軸，從而將按壓軸以能夠沿軸線方向移動(dòng)的方式支承于殼體。
[0053]另外，例如也可以將線性軸承夾裝于按壓軸與支承殼體之間，使得在按壓軸沿其軸線方向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生阻力。
[0054]另外，在上述的實(shí)施方式中，傳感器元件的應(yīng)變體是由金屬形成的，但只要是能夠發(fā)揮傳感器元件的性能，則對(duì)該金屬的種類沒有特別的限定，可以是鋁合金、不銹鋼(SUS)等，也可以是金屬以外，即也可以由能夠發(fā)揮與金屬同等作用的樹脂形成。
[0055]另外，本實(shí)施方式的情況下，將多個(gè)應(yīng)變計(jì)以它們相互形成為惠斯通電橋電路的方式電路連接，也可以代替上述情況，在應(yīng)變體的中心部僅貼附一個(gè)應(yīng)變計(jì)，根據(jù)該單一應(yīng)變計(jì)的變形量來檢測按壓力。
[0056]另外，傳感器元件使用了由應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變體構(gòu)成的畸變傳感器，但并不局限于此，例如也可以形成為如下構(gòu)造，即:使用形成為半導(dǎo)體晶片狀的靜電電容式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、或磁致伸縮傳感器而根據(jù)按壓力使作用于該傳感器元件的壓力變化。
[0057]另外，在本實(shí)施方式中，作為負(fù)載限制機(jī)構(gòu)而使用了螺旋彈簧，也可以代替螺旋彈簧而使用具有相應(yīng)的彈性的橡膠、波紋管、或使用具有其硬度達(dá)到能夠發(fā)揮本實(shí)用新型的作用的程度的海綿體等。
[0058]另外，在上述的實(shí)施方式中，開口部的內(nèi)徑比支承殼體的彈簧收容空間的內(nèi)徑小，但是也可以不使這兩者的部分如上述實(shí)施方式的那樣一體形成，而是單獨(dú)形成后再結(jié)合。由此，若在支承殼體的彈簧收容空間開口的狀態(tài)下，以不使傳感器元件以及螺旋彈簧分別收縮變形的方式進(jìn)行收容，之后再將支承殼體40的開口部結(jié)合，則能夠使這些部件的組裝作業(yè)變得容易。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載傳感器,其特征在于,具備: 將負(fù)載沿一軸向傳遞的按壓軸； 經(jīng)由所述按壓軸測定負(fù)載的傳感器元件；以及 保護(hù)所述傳感器元件的負(fù)載限制機(jī)構(gòu)， 在所述傳感器元件的測定允許范圍內(nèi)使用該傳感器元件測定負(fù)載，并且在負(fù)載超過所述傳感器元件的測定允許范圍的情況下，所述負(fù)載限制機(jī)構(gòu)在超過所述傳感器元件的測定允許范圍的負(fù)載區(qū)域變形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載傳感器，其特征在于， 所述傳感器元件由應(yīng)變體和應(yīng)變計(jì)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載傳感器，其特征在于， 在所述按壓軸形成有機(jī)械式限位器。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的負(fù)載傳感器，其特征在于， 具有將所述傳感器元件、所述負(fù)載限制機(jī)構(gòu)以及所述按壓軸支承為規(guī)定的配置狀態(tài)的支承體，并且所述按壓軸通過板簧與所述支承體連結(jié)，以使所述按壓軸與作用于該按壓軸的負(fù)載相對(duì)應(yīng)地沿特定的一個(gè)軸向移動(dòng)。5.一種負(fù)載傳感器，通過用按壓軸按壓傳感器元件來測定負(fù)載，所述負(fù)載傳感器的特征在于， 具有將所述傳感器元件和所述按壓軸支承為規(guī)定的配置狀態(tài)的支承體，并且所述按壓軸通過板簧與所述支承體連結(jié)，以使所述按壓軸與作用于該按壓軸的負(fù)載相對(duì)應(yīng)地沿特定的一個(gè)軸向移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01L1-22GK204301899SQ201420750011
【發(fā)明者】藤?zèng)g辰一, 美齊津英司, 小川哲志 [申請(qǐng)人]美蓓亞株式會(huì)社