特許 7437702 壁面土圧計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】壁面土圧計

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20240216BHJP

   G01L 5/1627 20200101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 A

G01L5/1627

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020180556

(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公開番号】P2022071531

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2022-10-31

(73)【特許権者】

【識別番号】391005950

【氏名又は名称】株式会社東横エルメス

(73)【特許権者】

【識別番号】516308364

【氏名又は名称】ＪＩＭテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】峯尾 卓光

(72)【発明者】

【氏名】小林 敏之

(72)【発明者】

【氏名】高野 晶平

(72)【発明者】

【氏名】門間 智之

(72)【発明者】

【氏名】山田 剛史

(72)【発明者】

【氏名】西渕 雅之

(72)【発明者】

【氏名】新木 健司

(72)【発明者】

【氏名】中野 聡

【審査官】松山 紗希

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２０８７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－１８７５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４３９３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ５／００－５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

土圧を受ける壁面に配置する受圧板と、
前記受圧板に作用した土圧を検知する感度部と、
前記感度部を介して前記受圧板を支持する支圧板と、を有し、
前記感度部は、中央に設けた検知梁連結部と、
前記検知梁連結部を平面視し、その中心をｘ軸とｙ軸の交点としてｘ軸とｙ軸と平行に十文字状に張り出す板状の検知梁と、
ｘ軸と平行な前記検知梁の端部に設け、前記受圧板に固定する受圧板固定部と、
ｙ軸と平行な前記検知梁の端部に設け、前記支圧板に固定する支圧板固定部と、
外周において前記受圧板固定部と前記支圧板固定部を連結する板状の外周梁と、からなる、
垂直土圧と水平方向のせん断力を同時に検知できる、壁面土圧計。

【請求項2】

前記外周梁の前記ｘ軸と前記ｙ軸で規定される平面方向の板厚は、前記検知梁の前記ｘ軸と前記ｙ軸で規定される平面方向の板厚よりも薄いことを特徴とする、請求項１に記載の壁面土圧計。

【請求項3】

前記外周梁は平面視円形状を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の壁面土圧計。

【請求項4】

前記外周梁は平面視矩形状を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の壁面土圧計。

【請求項5】

前記外周梁は前記受圧板固定部と前記支圧板固定部とを直線上に連結することを特徴とする、請求項１又は２に記載の壁面土圧計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、壁面に設置して土圧を検知する壁面土圧計に関し、特に、垂直土圧と水平方向のせん断力を同時に検知できる壁面土圧計に関するものである。

【背景技術】

【0002】

出願人によって、特許文献１に記載の壁面土圧計が開発された。
これは、土圧計の感度部に検知梁である、平行せん断梁と、平行せん断梁に直交する曲げ梁とを有し、平行せん断梁により検知する摩擦力と直交方向の摩擦力を検知するものである。
特許文献１に記載の壁面土圧計は、検知梁を十文字状に配置し、受圧板固定部と支圧板固定部をそれぞれｘ軸、ｙ軸に対称に検知梁の端部に独立して配置して構成する（引用文献１：図６参照）。
また、外周にリング状の円盤を有し、その上下に受圧板固定部と支圧板固定部を設ける構成も記載されている（引用文献１：図７参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実用新案登録第３２０８７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

受圧板の表面と支圧板固定部とは一定の距離を有する。このため、受圧板に荷重が作用したときに、検知梁に回転モーメントが働くことにより、各固定部にせん断力が働き、回転モーメントやせん断力が、壁面土圧や摩擦力検知の妨げとなることがあった（図７）。
また、外周にリング状の円盤を有する場合、リング部分の半径方向の幅が検知梁の板厚より厚く、検知梁による検知の妨げとなることがあった。

【0005】

本発明は、より精度の高い壁面土圧計を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するためになされた本願発明は、土圧を受ける壁面に配置する受圧板と、前記受圧板に作用した土圧を検知する感度部と、前記感度部を介して前記受圧板を支持する支圧板と、を有し、前記感度部は、中央に設けた検知梁連結部と、前記検知梁連結部を平面視し、その中心をｘ軸とｙ軸の交点としてｘ軸とｙ軸と平行に十文字状に張り出す板状の検知梁と、ｘ軸と平行な前記検知梁の端部に設け、前記受圧板に固定する受圧板固定部と、ｙ軸と平行な前記検知梁の端部に設け、前記支圧板に固定する支圧板固定部と、外周において前記受圧板固定部と前記支圧板固定部を連結する板状の外周梁と、からなる、垂直土圧と水平方向のせん断力を同時に検知できる、壁面土圧計を提供する。
前記外周梁の前記ｘ軸と前記ｙ軸で規定される平面方向の板厚は、前記検知梁の前記ｘ軸と前記ｙ軸で規定される平面方向の板厚よりも薄くしてもよい。
前記外周梁は平面視円形状を呈してもよい。
前記外周梁は平面視矩形状を呈してもよい。
前記外周梁は前記受圧板固定部と前記支圧板固定部とを直線上に連結してもよい。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）外周梁が補強材となり、さまざまな外力に対抗し、検知梁の外力による余分な変形を抑制する。
（２）外周梁を検知梁よりも薄くすることで、外周梁が検知梁によるひずみの検知を妨げることがない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の壁面土圧計の説明図

【図2】本発明の壁面土圧計の感度部の説明図

【図3】ブリッジ回路の説明図

【図4】荷重を受けたときの感度部の説明図（１）

【図5】荷重を受けたときの感度部の説明図（２）

【図6】その他実施例にかかる本発明の壁面土圧計の感度部の説明図

【図7】従来の壁面土圧計の説明図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら本発明の壁面土圧計を詳細に説明する。

【0010】

［実施例１］
（１）壁面土圧計
本発明の壁面土圧計は、壁面に設置して壁面に作用する土圧を検知するものである。
本発明の壁面土圧計は、土圧を受ける壁面に配置する受圧板１と、受圧板１に作用した土圧を検知する感度部２と、受圧板１および感度部２を支持する支圧板３と、からなる（図１）。
支圧板３は壁内に固定する。
支圧板３は周囲に気密周壁部３１を形成して、受圧板１との間にＯリングなどの気密材を配置する。
感度部２の検知梁２３にはひずみゲージ４を貼り付け、ひずみゲージ４により感度部２のせん断ひずみ、曲げひずみを検知し、土圧を計測する。

【0011】

（２）感度部
感度部２は、検知梁連結部２４を略正方形とし、検知梁連結部２４の中心をｘ軸とｙ軸の交点として受圧板固定部２１をｘ軸に対称に、支圧板固定部２２をｙ軸に対称にそれぞれ二つに分け、２本の平行な板状の検知梁２３をｘ軸、ｙ軸上に対称に配置する（図２）。
受圧板固定部２１は、受圧板１に固着する。また、支圧板固定部２２は支圧板３に固着する。
受圧板固定部２１、支圧板固定部２２の外周は、平面視円形を呈する板状の外周梁２５により一体に形成する。
検知梁２３及び外周梁２５は、感度部２の高さ方向（壁面土圧計の受圧板１～支圧板３方向）を板幅方向として配置する。そして、外周梁２５のｘ軸とｙ軸で規定される平面方向の板厚は、検知梁２３のｘ軸とｙ軸で規定される平面方向の板厚よりも板厚を薄くする。

【0012】

（３）摩擦力及び土圧の計測
Ｘ方向の摩擦力の計測は検知梁２３のｘ１～ｘ４の内側４箇所、Ｙ方向の摩擦力の計測は検知梁２３のｙ１～ｙ４の内側４箇所、土圧（Ｚ方向垂直力）の計測は検知梁の２３のｚ１～ｚ４（それぞれ、いずれか一方）の内側４箇所にそれぞれ貼りつけたひずみゲージ４により行う。
これらのひずみゲージ４はそれぞれ、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すブリッジ回路に接続されて、Ｘ方向摩擦力測定用ブリッジ回路５１、Ｙ方向摩擦力測定用ブリッジ回路５２、土圧測定用ブリッジ回路５３を構成し、各ブリッジ回路５１、５２、５３の入力線及び出力線が、測定ケーブル６に接続されて外部に導出される。

【0013】

（４）外周梁の作用
受圧板固定部２１と支圧板固定部２２は、平面視円形を呈する外周梁２５により一体に形成する。
このため、外周梁２５が補強材となり、さまざまな外力に対抗し、検知梁２３の外力による余分な変形を抑制する。このとき、外周梁２５は検知梁２３よりも板厚が薄いため、検知梁２３によるひずみの検知を妨げることがない。

【0014】

すなわち、受圧板１に対して横荷重が作用した場合、外周梁２５がなければ、受圧板固定部２１と連結した検知梁２３（図２のＸ軸方向）のみでは受圧板１の横荷重方向の回転運動が抑止できないが、外周梁２５により支圧板固定部２２にも荷重が分散され、受圧板１の横荷重方向の回転運動が抑制され、精度の高い計測を行うことができる（図４）。

【0015】

また、受圧板１に対して垂直荷重が加わった場合に、検知梁２３に働く回転モーメントが外周梁２５によって抑制され、各固定部２１、２２のせん断力の発生を抑制し、精度の高い計測を行うことができる（図５）。

【0016】

［その他実施例］
上記実施例においては、外周梁２５は平面視円形を呈するが、受圧板固定部２１と支圧板固定部２２とを直線状に連結したり（図６（ａ））、平面視矩形を呈したりするように構成してもよい（図６（ｂ））。
また、検知梁２３は平行梁としたが、平板１枚により構成してもよい。

【符号の説明】

【0017】

１ 受圧板
２ 感度部
２１ 受圧板固定部
２２ 支圧板固定部
２３ 検知梁
２４ 検知梁連結部
２５ 外周梁
３ 支圧板
３１ 気密周壁部
４ ひずみゲージ
５１ Ｘ方向摩擦力測定用ブリッジ回路
５２ Ｙ方向摩擦力測定用ブリッジ回路
５３ 土圧測定用ブリッジ回路
６ 測定ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】