載荷檢測裝置的制造方法
【專利說明】載荷檢測裝置
[0001]本申請是2007年8月1日提交的申請號為200710139805.4、發明名稱為“載荷檢測裝置”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及用于各種載荷的檢測的載荷檢測裝置，所述載荷諸如車輛踏板等的下壓載荷、車輛駐車制動器的纜索拉力和車輛座椅的座椅載荷。
【背景技術】
[0003]用于以上檢測的傳統的載荷檢測裝置具有如圖9至圖11所示的結構。圖9是傳統的載荷檢測裝置的透視圖，圖10是該載荷檢測裝置中的應變體的展開圖，圖11是該載荷檢測裝置的電路圖。在圖9至圖11中，載荷檢測裝置包括空心圓筒形應變體1、一對周向應變檢測元件2、一對軸向應變檢測元件3、電源電極4、GND電極5以及輸出電極6等。
[0004]也就是說，在受到載荷時發生應變的空心圓筒形應變體1的外周面上，設有檢測應變體1上發生的應變的一對周向應變檢測元件2和一對軸向應變檢測元件3。同樣在空心圓柱形應變體1的外周面上，還設有通過電路圖案7與成對的周向應變檢測元件2和成對的軸向應變檢測元件3電連接的電源電極4、GND電極5和輸出電極6。因而，構造出如圖11所示的橋接電路。
[0005]如此構造的傳統載荷檢測裝置在載荷(壓縮力)平行于空心圓筒形應變體1的軸線C施加到該應變體的狀態下使用。也就是說，當壓縮力平行于應變體1的軸線C施加時，在撓曲(deflected)的應變體1中發生應變，并且成對的軸向應變檢測元件3的阻值降低，而成對的周向應變檢測元件2的阻值升高。與電源電極4、GND電極5和輸出電極6 —起構成橋接電路的成對的軸向應變檢測元件3和成對的周向應變檢測元件2從輸出電極6輸出對應于施加到應變體1上的壓縮力的輸出信號(電壓)。作為公開這種載荷檢測裝置的公知文獻，可例舉隨后的專利文獻1(日本專利申請特開N0.H6-207866)。
[0006]然而，以上載荷檢測裝置具有這樣的構造，即，使得載荷平行于應變體1的軸線C施加到該應變體1上，并且因此在應變體1中發生壓縮應變。然而空心圓筒形應變體1很難通過軸線C方向上的壓縮力變形，從而有檢測到的壓縮應變的幅度的限制。因而，成對的軸向應變檢測元件3和成對的周向應變檢測元件2可能很難檢測到應變。結果，降低了從輸出電極6輸出的輸出信號的靈敏度。
[0007]本發明是考慮到上述情況而做出的，并且因此其目的是提供其中應變體可通過施加到其上的載荷容易地撓曲的載荷檢測裝置，從而提高輸出信號的靈敏度。
【發明內容】
[0008]為了實現以上目的，在根據本發明的載荷檢測裝置中，應變體構造成比傳統的應變體易于撓曲，并且在應變體上設置至少一個應變檢測元件以比傳統的應變檢測元件更可靠地檢測應變體上的應變。詳細地，本發明提供一種載荷檢測裝置，其特征在于，(i) 一空心圓筒形應變體，在其外周面或內周面上設有至少一個應變檢測元件，(ii)固定到該應變體的一個軸向端部上的第一部件，和(iii)固定到該應變體的另一個軸向端部上的第二部件，(iv)其中載荷檢測裝置構造成當第二部件和第一部件之一受到沿垂直于應變體的軸線的方向的載荷時，剪力被施加在應變體上。
[0009]優選地，第一部件總體上具體軸狀構形，而第二部件總體上具有圈狀構形。另外，第一部件包括支承應變體的所述一個軸向端部的第一支承部分，和從第一支承部分的兩側沿應變體的軸線延伸的軸部分。此外，第一支承部分優選地支承應變體的所述一個端部的全周(all-around)。
[0010]第一支承部分優選地與軸部分形成一體并具有盤形，并且軸部分貫穿應變體的孔并在其兩個軸向端部處被固定。另外，第一支承部分包括支承應變體的盤形支承部分和可軸向滑動地配合到軸部分上的管狀配合部分，并且軸部分貫穿應變體的孔，并且在其兩個軸向端部處被固定。
[0011]第二部件可包括支承應變體的所述另一個端部的第二支承部分和位于應變體徑向外側的空心部分。第二支承部分優選地支承應變體的所述另一個端部的全周。第二支承部分優選地與第一支承部件的第一支承部分相對，并且可相對于第一支承部分徑向地移動。優選地在應變體的軸向方向和/或周向方向上在內周面或外周面上布置有多個應變檢測元件，并且所述多個應變檢測元件在周向方向上布置在整個應變體上。
[0012]根據本發明的載荷檢測裝置，其包括:一空心圓筒形應變體，在其外周面或內周面上設有至少一個應變檢測元件；固定到應變體的一個軸向端部上的第一部件；和固定到應變體的另一個軸向端部上的第二部件。該載荷檢測裝置構造成當第二部件和第一部件之一受到沿垂直于應變體的軸線的方向的載荷時，剪力被施加到應變體上。顯然，應變體的兩個軸向端部分別由第一支承部件和第二支承部件支承。
[0013]因而，在垂直于軸線的方向上施加載荷，該載荷的幅度與傳統技術中在空心圓筒形應變體的軸向方向上施加到其上的載荷的幅度相同。結果，應變體比傳統技術較容易地變形并且較容易地發生應變，這使得通過應變檢測元件的應變檢測較容易，以提高輸出信號的靈敏度。
[0014]根據權利要求2所述的載荷檢測裝置，借助通過將第一部件的一部分插入第二部件保持軸向長度較短，應變體的一個端部和另一個端部可由第一部件和第二部件支承。根據權利要求3所述的載荷檢測裝置，應變體的一個端部可由第一支承部件的支承部分適當地支承，第一支承部件的軸部分是固定的。根據權利要求4所述的載荷檢測裝置，應變體的一個端部的全周可由第一支承部分可靠地支承。
[0015]根據權利要求5和6所述的載荷檢測裝置，當載荷檢測裝置附裝到第一和第二相配附裝件上時，在其安裝到第二相配附裝件的預定位置上之后，可將軸部分插入到第一部件的配合部分的內側，并同時插入到第一相配附裝件的附裝孔中。以這種方式，載荷檢測裝置可以容易地附裝到相配附裝件上，而不會使第一和第二相配附裝件的結構較復雜。
[0016]根據權利要求7和12所述的載荷檢測裝置，第二部件可在第二部分處支承應變體的所述另一個端部，并且可在空心部分處接收載荷。根據權利要求8和13所述的載荷檢測裝置，應變體的所述另一個端部的全周可由第二部件可靠地支承。根據權利要求9和14所述的載荷檢測裝置，彼此相對的第二支承部分和第一支承部分可支承應變體的兩端，以將剪力施加到應變體上。
[0017]根據權利要求10、11、15和16所述的載荷檢測裝置，即使當載荷在繞軸線周向地移動的點處施加到第二部件上時，應變檢測元件中的任意一個也可檢測應變，這使得能夠準確地檢測施加到應變體的載荷。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出作為本發明一個示例的載荷檢測裝置的透視圖；
[0019]圖2是圖1所示的載荷檢測裝置的縱向截面圖；
[0020]圖3是圖1所示的載荷檢測裝置的側視圖；
[0021]圖4是在圖1所示的載荷檢測裝置中采用的應變體的展開視圖；
[0022]圖5是該載荷檢測裝置的電路圖；
[0023]圖6是示出圖1所示的載荷檢測裝置的工作狀態的視圖；
[0024]圖7是本發明另一個實施例的載荷檢測裝置的側視截面圖；
[0025]圖8是在本發明該另一個實施例中采用的載荷檢測裝置的應變體的展開圖；
[0026]圖9是傳統的載荷檢測裝置的透視圖；
[0027]圖10是在圖1所示的以上載荷檢測裝置中的應變體的展開視圖；
[0028]圖11是該載荷檢測裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，將參照【附圖說明】根據本發明的一個實施例的載荷檢測裝置。
[0030]圖1是示出作為本發明一個示例的載荷檢測裝置10的透視圖，圖2是圖1所示的載荷檢測裝置10的縱向截面圖，圖3是圖1所示的載荷檢測裝置10的側視圖，圖4是在載荷檢測裝置10中采用的應變體的展開圖。
[0031]如圖1至圖4所示，載荷檢測裝置10包括具有空心形狀的應變體11、總體上為軸狀構形的固定件(第一部件)21和總體上是圈狀一一即相互同軸地布置的環狀構形一一的移動件(第二部件)24。在圖2和4中，例如由鐵素體不銹鋼制成并且可容易地彈性變形的金屬制空心圓筒形應變體11布置成其軸線C水平地定向。該應變體在圖2的縱向截面圖中具有矩形形狀，該矩形形狀在軸向方向上長并且在徑向方