技術のお話し タイヤ編(13)

力センサ(フォースセンサ)に使用される水晶ですが、極性軸を持っている事は前回お話ししました。
それは互いに直角な方向にX軸、Y軸、Z軸の極性を持ち,それぞれに力が作用する事で電荷が発生します。
　縦効果（Longitudinal Effect）
　せん断効果（Shear Effect）
　横効果（Transverse Effect)
に付いてはド素人の私の説明より、キスラー社のカタログ資料【測定技術の基本】をご覧ください。
　*カタログは日本キスラー合同会社サイトより入手できます。

ユニフォーミティ装置ではX、Y、Zの極性軸を持つ3成分力センサが使用されます。
3成分力センサは３組の水晶圧電素子を上下２枚の鋼板に組付け３組の内、
２組はせん断方向の力Fx、Fyを、残りの１組は圧縮方向の力Fzを測定する様に設計されています。

例えば、3成分力センサをタイヤAssyと係合する回転軸ユニットに組み込む場合は、
力センサを下記の様に配列します。

　注) 説明図の為、設計検討はしていません

力センサをベースプレートとトッププレートの間に４セット配置します。
4セットの内、2セットは型式：9068C、他の2セットは型式：9067Cとしました。
力センサは座標軸に対するコネクタの方向が型式により異ります。
説明図ではコネクタの向きを互いの力センサに向く様にしました。
コネクタの方向は設計条件で異なりますが、必ず座標軸は同じ方向に合わせる事が必要です。
ベースプレートとトッププレートの位置決めは、上下プレート側に加工されたインロー穴に芯出しスリーブを嵌合させ、
力センサ中空部を通す事で位置決めを行います。
力センサの両端面には滑りワッシャを取付ける事で、リングナットを締め込む際の回転トルクが軽減でき、
プリロードキッドの型式に準拠した標準値を目標にリングナットを締め込みます。
この時、チャージアンプを用意しておくとリングナットを締め込みながらプリロード力を確認でき、
又、センサが連れ回りしない様に位置決めピンなどで回り止めを用意すると組付が楽になります。

今回はここまでです。次回は負荷重の位置を決めて各軸に作用する力を計算してみましょう。