JP2000097789A - 荷重計測具およびダミーの荷重計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボルトを用いて荷重計測具を構成するにあたっ
て、導線に外力が作用しても歪みゲージに不要な外力が
作用することがないようにして、精密な荷重計測を可能
とし、しかも構成を簡略化する。 【解決手段】ボルト１２に、工具係合穴１６に同軸に連
なる有底の収納穴１７が設けられるとともに、引き出し
孔１８ならびに第１および第２貫通孔が設けられ、収納
穴１７に収納される歪みゲージ１３に連なる導線１４
が、引き出し孔１８から外部に引き出されるとともにボ
ルト１２における頭部１２ｂの外周に巻かれて第１およ
び第２貫通孔に挿通され、歪みゲージ１３ならびに前記
導線１４のうち工具係合穴１６に配置される部分を埋め
る接着剤２２が、前工具係合穴１６および収納穴１７に
充填される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に変位する方
向で荷重が作用する二部材間を締結するボルトを用いて
荷重を計測するようにした荷重計測具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、頭部端面に開口する有底の収納穴
がボルトに設けられ、前記収納穴に歪みゲージを埋め込
むようにして、ボルトで締結した二部材に作用する荷重
を計測するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、歪みゲージに連なる導線がボルトの頭部端面
から外方に引き出されたままであり、導線に外力が作用
したときに、導線から歪みゲージに不要な引張り荷重が
作用してしまうことがある。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ボルトを用いて荷重計測具を構成するにあた
って、導線に外力が作用しても歪みゲージに不要な外力
が作用することがないようにして、精密な荷重計測を可
能とした簡単な構造の荷重計測具、ならびにその荷重計
測具を用いて車両の衝突試験に用いられるダミーの荷重
計測を行なうようにしたダミーの荷重計測装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明に従う荷重計測具は、少なくと
も先端側の外周に雄ねじが刻設されるねじ軸部の基端
に、該ねじ軸部とは反対側に開口した有底の工具係合穴
を有して前記ねじ軸部よりも大径に形成される頭部が一
体にかつ同軸に連設されて成るボルトに、前記工具係合
穴に同軸に連なる有底の収納穴が設けられるとともに、
前記工具係合穴の開口端からの距離を前記工具係合穴に
回転操作工具を挿入、係合するのに必要とされる必要距
離よりも大きく設定した位置で工具係合穴の内面および
前記頭部の外面間を結ぶ引き出し孔と、ボルトの軸線に
沿って前記引き出し孔と略同一位置で該ボルトの一直径
線上に同軸に配置されて工具係合穴の内面および前記頭
部の外面間をそれぞれ結ぶ第１および第２貫通孔とが設
けられ、前記収納穴に収納される歪みゲージに連なる導
線が、前記引き出し孔から外部に引き出されるとともに
前記頭部の外周に巻かれて第１および第２貫通孔に挿通
され、前記歪みゲージならびに前記導線のうち工具係合
穴に配置される部分を埋める接着剤が、前記工具係合穴
の開口端からの距離を前記必要距離以上として工具係合
穴および収納穴に充填されることを特徴とする。

【０００６】このような構成によれば、歪みゲージに連
なる導線は、引き出し孔から外部に引き出されて頭部外
周に巻かれ、さらに第１および第２貫通孔に挿通された
後、工具係合穴および収納穴に充填される接着剤で工具
係合穴内の導線が埋められるので、導線がボルトに固定
されることになり、導線に外力が作用しても歪みゲージ
に不所望に外力が作用することはなく、歪みゲージによ
る精密な荷重計測が可能となる。しかも接着剤は、工具
係合穴の開口端からの距離を、工具係合穴に回転操作工
具を係合するのに必要とされる必要距離以上として工具
係合穴および収納穴に充填されるので、歪みゲージが装
着された状態でもボルトを回転操作して二部材を締結す
ることができる。また、少なくとも先端側の外周に雄ね
じが刻設されるねじ軸部の基端に、該ねじ軸部とは反対
側に開口した有底の工具係合穴を有して前記ねじ軸部よ
りも大径に形成される頭部が一体にかつ同軸に連設され
て成るボルトは、一般的な市販品として広く使用されて
いるものであり、そのような市販のボルトに収納穴、引
き出し孔ならびに第１および第２貫通孔を穿孔加工する
とともに、歪みゲージの挿入、導線の引き回しおよび接
着剤の充填作業を行なうことにより、二部材を締結する
ボルトを用いた荷重計測具を構成することが可能であ
る。

【０００７】また請求項２記載の発明に従うダミーの荷
重計測装置は、上記請求項１記載の荷重計測具で、車両
の衝突試験に用いられるダミーの構成部材間が締結され
ることを特徴とし、かかる構成によれば、荷重計測具が
ダミーの構成部材間を締結する機能も兼ねるので、ダミ
ーの荷重計測にあたって部品点数を低減するとともに構
成を単純化することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００９】図１〜図８は本発明の第１実施例を示すも
のであり、図１は荷重計測具の縦断面図、図２は図１の
２矢視平面図、図３はダミーの縦断側面図、図４は図３
の４矢視方向から見た脊椎部および肋骨部の背面図、図
５は図４の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面
図、図７は図３の７−７線断面図、図８は股関節部の側
面図である。

【００１０】先ず図１および図２において、この荷重計
測具１１は、ボルト１２と、該ボルト１２に埋込み固定
される歪みゲージ１３とを備え、歪みゲージ１３に連な
る導線１４は、ボルト１２に固定される。

【００１１】ボルト１２は、少なくとも先端側の外周に
雄ねじ１５が刻設されるねじ軸部１２ａと、該ねじ軸部
１２ａよりも大径の横断面円形に形成されてねじ軸部１
２ａの基端に一体にかつ同軸に連設されて成る頭部１２
ｂとを備え、前記ねじ軸部１２ａとは反対側に開口した
有底の工具係合穴１６が横断面形状を六角形状として前
記頭部１２ｂに設けられて成るものであり、一般的な市
販品として広く使用されているものである。

【００１２】このボルト１２を、荷重計測具１１の構成
部材品として用いるにあたり、工具係合穴１６に同軸に
連なる有底の収納穴１７と、工具係合穴１６の内面およ
び前記頭部１２ｂの外面間を結ぶ引き出し孔１８と、該
引き出し孔１８の軸線とは角度をなす位置で前記頭部１
２ｂの一直径線上に同軸に配置されて工具係合穴１６の
内面および前記頭部１２ｂの外面間をそれぞれ結ぶ第１
および第２貫通孔１９，２０とが、ボルト１２に設けら
れる。

【００１３】前記引き出し孔１８は、前記工具係合穴１
６の開口端からの距離Ｌ２を前記工具係合穴１６に回転
操作工具である六角棒レンチ２１等を挿入、係合するの
に必要とされる必要距離Ｌ１よりも大きく設定した位置
で、ボルト１２の頭部１２ｂに設けられる。また第１お
よび第２貫通孔１９，２０は、ボルト１２の軸線に沿う
位置を前記引き出し孔１８と略同一として前記頭部１２
ｂに設けられる。

【００１４】収納穴１７には、歪みゲージ１３が収納さ
れるものであり、該歪みゲージ１３に連なる導線１４
は、引き出し孔１８から頭部１２ｂの外方に引き出され
て頭部１２ｂの外周に巻かれ、さらに第１および第２貫
通孔１９，２０に挿通される。しかも収納穴１７に収納
された前記歪みゲージ１３と、前記導線１４のうち工具
係合穴１６に配置される部分すなわち歪みゲージ１３か
ら引き出し孔１８までの部分ならびに第１および第２貫
通孔１９，２０間の部分は、工具係合穴１６および収納
穴１７に充填される接着剤２２内に埋められることにな
り、この接着剤２２は、工具係合穴１６の開口端からの
距離Ｌ３を前記必要距離Ｌ１以上として工具係合穴１６
および収納穴１７に充填される。

【００１５】また前記導線１４のうちボルト１２の頭部
１２ｂに巻かれている部分も、接着剤２３によりボルト
１２に接着される。

【００１６】図３において、車両の衝突試験ではダミー
２４が用いられるのであるが、このダミー２４の構成部
材間を締結するために、前記荷重計測具１１が次のよう
にして用いられる。

【００１７】すなわち、図４および図５で示すように、
前記ダミー２４における構成部材の１つである脊椎部２
５の背部には、ダミー２４の構成部材である複数の肋骨
部２６，２６…が上下に間隔をあけて並ぶようにして２
箇所ずつ締結されるのであるが、各荷重計測具１１…に
おけるボルト１２…が各肋骨部２６，２６…の２箇所で
肋骨部２６および脊椎部２５に背面側から挿通され、ナ
ット２７…が脊椎部２５の前面に当接するようにして各
ボルト１２…に螺合される。

【００１８】このように、脊椎部２５および各肋骨部２
６，２６…間を荷重計測具１１…を用いて締結すること
により、各肋骨部２６，２６…に作用する荷重を個別に
計測することが可能となり、ダミー２４の胸部に作用す
る衝撃荷重の解析精度向上に寄与することが可能とな
る。

【００１９】また図６で示すように、ダミー２４の構成
部材である頸椎部２８の下端に設けられるフランジ２８
ａが前記脊椎部２５の上端に４箇所で締結されるが、そ
の４箇所の締結に前記荷重計測具１１…が用いられ、頸
椎部２８および脊椎部２５の連結部に作用する衝撃荷重
を各荷重計測具１１…の計測値を用いて得ることができ
る。

【００２０】また図７で示すように、ダミー２４の構成
部材である腰椎部２９の上端に設けられるフランジ２９
ａが前記脊椎部２５の下端に４箇所で締結されるが、そ
の４箇所の締結に前記荷重計測具１１…が用いられ、腰
椎部２９および脊椎部２５の連結部に作用する衝撃荷重
を各荷重計測具１１…の計測値を用いて得ることができ
る。

【００２１】さらに図８で示すように、ダミー２４の構
成部材である骨盤部３０は、ダミー２４の構成部材であ
る股関節部３１を介して大腿骨部３２に連結されるが、
股関節部３１が備えるフランジ３１ａは、前記骨盤部３
０に４箇所で締結されており、その４箇所の締結に前記
荷重計測具１１…が用いられる。したがって、骨盤部３
０および股関節部３１間に作用する衝撃荷重を各荷重計
測具１１…の計測値を用いて得ることができる。特に、
車両の衝突試験において骨盤部３０および大腿骨部３２
が干渉してしまうことがあり、骨盤部３０および股関節
部３１間の各荷重計測具１１…の計測値を用いることに
よって、そのような干渉が生じているか否かの判断を行
なうとともにその干渉の強さを得ることが可能となり、
衝撃荷重の解析精度向上に寄与することが可能となる。

【００２２】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、ボルト１２に歪みゲージ１３が埋込み固定される
荷重計測具１１において、歪みゲージ１３に連なる導線
１４は、引き出し孔１８から外部に引き出されてボルト
１２の頭部１２ｂ外周に巻かれ、さらに第１および第２
貫通孔１９，２０に挿通された後、収納穴１７および工
具係合穴１６に充填される接着剤２２で工具係合穴１６
内の導線が埋められるので、導線１４はボルト１２に固
定されることになる。したがって導線１４に外力が作用
しても歪みゲージ１３に不所望に外力が作用することは
なく、歪みゲージ１３による精密な荷重計測が可能とな
る。

【００２３】しかも工具係合穴１６および収納穴１７に
充填される接着剤２２は、工具係合穴１６の開口端から
の距離Ｌ３を、工具係合穴１６に六角棒レンチ２１を係
合するのに必要とされる必要距離Ｌ１以上として工具係
合穴１６および収納穴１７に充填されるので、歪みゲー
ジ１３が装着された状態でもボルト１２を回転操作して
二部材を締結することができる。

【００２４】またねじ軸部１２ａの基端に、該ねじ軸部
１２ａとは反対側に開口した有底の工具係合穴１６を有
する頭部１２ａが一体にかつ同軸に連設されて成るボル
ト１２は、一般的な市販品として広く使用されているも
のであり、そのような市販のボルト１２に収納穴１７、
引き出し孔１８ならびに第１および第２貫通孔１９，２
０を穿孔加工するとともに、歪みゲージ１３の挿入、導
線１４の引き回し、接着剤２２の充填ならびに接着剤２
３の塗布作業を行なうことにより、二部材を締結するボ
ルト１２を用いた荷重計測具１１を構成することが可能
である。

【００２５】しかも車両の衝突試験に用いられるダミー
２４の構成部材としての脊椎部２５および肋骨部２６…
間、脊椎部２５および頸椎部２８間、脊椎部２５および
腰椎部２９間、ならびに骨盤部３０および股関節部３１
間が、荷重計測具１１…を用いて締結されるので、荷重
計測具１１…がダミー２４の構成部材間を締結する機能
も兼ねることになり、ダミー２４の荷重計測にあたって
部品点数を低減するとともに構成を単純化することがで
きる。

【００２６】図９および図１０は本発明の第２実施例を
示すものであり、図９は荷重計測具の縦断面図、図１０
は図９の１０−１０線断面図である。

【００２７】ボルト１２を、荷重計測具１１′の構成部
材品として用いるにあたり、工具係合穴１６に同軸に連
なる有底の収納穴１７と、工具係合穴１６の内面および
前記頭部１２ｂの外面間を結ぶ引き出し孔１８と、該引
き出し孔１８の軸線とは角度をなす位置で前記頭部１２
ｂの一直径線上に同軸に配置されて工具係合穴１６の内
面および前記頭部１２ｂの外面間をそれぞれ結ぶ第１お
よび第２貫通孔１９，２０とが、ボルト１２に設けられ
るのは上記第１実施例と同様であるが、ボルト１２にお
ける頭部１２ｂの外面に、引き出し孔１８から引き出さ
れた導線１４を嵌入せしめる溝３４が設けられる構造が
第１実施例とは異なる。

【００２８】この溝３４は、少なくとも引き出し孔１８
から第１貫通孔１９までの間にわたって前記頭部１２ｂ
の外面に設けられるものであり、導線１４が嵌入された
溝３４には、接着剤２３が充填される。

【００２９】この第２実施例によれば、ボルト１２の頭
部１２ｂへの導線１４の巻付け部分が該頭部１２ｂから
外側方に突出しないようにすることができる。それによ
り頭部１２ｂへの巻付け部分で導線１４に不所望な外力
が作用することを極力防止することが可能となるととも
に、荷重計測具１１′の外観性を向上することができ
る。

【００３０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ボルトに歪みゲージが設けられるにあたって、歪み
ゲージに連なる導線がボルトに固定されることになり、
導線に外力が作用しても歪みゲージに不所望に外力が作
用することはなく、歪みゲージによる精密な荷重計測が
可能となる。しかも歪みゲージが装着された状態でもボ
ルトを回転操作して二部材を締結することができ、さら
に一般的な市販品として広く使用されているボルトを用
いて荷重計測具を簡単に構成することができる。

【００３２】また請求項２記載の発明によれば、荷重計
測具がダミーの構成部材間を締結する機能も兼ねること
になり、ダミーの荷重計測にあたって部品点数を低減す
るとともに構成を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の荷重計測具の縦断面図である。

【図２】図１の２矢視平面図である。

【図３】ダミーの縦断側面図である。

【図４】図３の４矢視方向から見た脊椎部および肋骨部
の背面図である。

【図５】図４の５−５線断面図である。

【図６】図３の６−６線断面図である。

【図７】図３の７−７線断面図である。

【図８】股関節部の側面図である。

【図９】第２実施例の荷重計測具の縦断面図である。

【図１０】図９の１０−１０線断面図である。

【符号の説明】

１１，１１′・・・荷重計測具 １２・・・ボルト １２ａ・・・ねじ軸部 １２ｂ・・・頭部 １３・・・歪みゲージ １４・・・導線 １５・・・雄ねじ １６・・・工具係合穴 １７・・・収納穴 １８・・・引き出し孔 １９・・・第１貫通孔 ２０・・・第２貫通孔 ２１・・・回転操作工具としての六角棒レンチ ２２・・・接着剤 ２４・・・ダミー ２５・・・ダミーの構成部材としての脊椎部 ２６・・・ダミーの構成部材としての肋骨部 ２８・・・ダミーの構成部材としての頸椎部 ２９・・・ダミーの構成部材としての腰椎部 ３０・・・ダミーの構成部材としての骨盤部 ３１・・・ダミーの構成部材としての股関節部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも先端側の外周に雄ねじ（１
   ５）が刻設されるねじ軸部（１２ａ）の基端に、該ねじ
   軸部（１２ａ）とは反対側に開口した有底の工具係合穴
   （１６）を有して前記ねじ軸部（１２ａ）よりも大径に
   形成される頭部（１２ｂ）が一体にかつ同軸に連設され
   て成るボルト（１２）に、前記工具係合穴（１６）に同
   軸に連なる有底の収納穴（１７）が設けられるととも
   に、前記工具係合穴（１６）の開口端からの距離を前記
   工具係合穴（１６）に回転操作工具（２１）を挿入、係
   合するのに必要とされる必要距離よりも大きく設定した
   位置で工具係合穴（１６）の内面および前記頭部（１２
   ｂ）の外面間を結ぶ引き出し孔（１８）と、ボルト（１
   ２）の軸線に沿って前記引き出し孔（１８）と略同一位
   置で該ボルト（１２）の一直径線上に同軸に配置されて
   工具係合穴（１６）の内面および前記頭部（１２ｂ）の
   外面間をそれぞれ結ぶ第１および第２貫通孔（１９，２
   ０）とが設けられ、前記収納穴（１７）に収納される歪
   みゲージ（１３）に連なる導線（１４）が、前記引き出
   し孔（１８）から外部に引き出されるとともに前記頭部
   （１２ｂ）の外周に巻かれて第１および第２貫通孔（１
   ９，２０）に挿通され、前記歪みゲージ（１３）ならび
   に前記導線（１４）のうち工具係合穴（１６）に配置さ
   れる部分を埋める接着剤（２２）が、前記工具係合穴
   （１６）の開口端からの距離を前記必要距離以上として
   工具係合穴（１６）および収納穴（１７）に充填される
   ことを特徴とする荷重計測具。
2. 【請求項２】 上記請求項１記載の荷重計測具で、車両
   の衝突試験に用いられるダミー（２４）の構成部材（２
   ５，２６；２５，２８；２５，２９；３０，３１）間が
   締結されることを特徴とするダミーの荷重計測装置。