3中空心箭头所示，在与斗 杆112的接触部，向上的力作用，在与附属装置123的接触部，向下的力作用，在斗杆112与 肋部123a、123b之间的间隙部分1A、1B产生剪切变形。根据这种理由，作为销式测力传感 器4a、4b，采用对在该间隙部分1A、IB产生的剪切应变进行检测的测力传感器。
[0058] 〈载荷测量装置〉
[0059] 图4中示出根据上述姿势检测装置及载荷检测装置的检测信号，而对作用于斗杆 112与附属装置123的连结部的载荷进行测量的载荷测量装置150的结构。根据该图明确 可知，本例的载荷测量装置150构成为包括2个轴销式测力传感器4a、4b、动臂角度传感器 140a、斗杆角度传感器141a、附属装置角度传感器142a、运算装置160及显示装置161。
[0060] 运算装置160具有未图示的中央处理装置及存储装置，基于角度传感器140a、 141a、142a的检测信号而对附属装置123的姿势进行检测，并基于附属装置姿势信息及销 式测力传感器4a、4b的检测信号而对施加于附属装置123的力的大小和方向进行计算。
[0061] 显示装置161与运算装置160连接，并显示运算装置160计算出的力的大小和方 向。作业机械的操作员能够一边参照在该显示装置161中显示的力的大小和方向、一边使 作业机械进行运转。
[0062] 以下，利用图5对由运算装置160执行的具体的运算方法进行说明。图5是施加 于附属装置123的力F123、由销式测力传感器4a检测出的力F142及由销式测力传感器4b检 测出的力F144之间的关系图。作为基准坐标系，将X轴设定为作业机械100的前后方向，将 y轴设定为铅直方向。另外，作为附属装置123的坐标系（附属装置坐标系），将X'轴设 定为将转动轴142与转动轴144连结起来的线段的方向，将V轴设定为相对于该？轴垂 直的方向。在此，设为如下情况，即，当力F123作用于附属装置123上的点P 123时，对转动轴 142作用力F142，对转动轴144作用力F144。
[0063] 此时，设置于转动轴142、且固定于附属装置123的销式测力传感器4a将作用于转 动轴142的力F142作为？轴方向的力F142x,和太轴方向的力F14v而进行检测，并输出至 运算装置160。同样地，设置于转动轴144、且固定于附属装置123的销式测力传感器4b，将 作用于转动轴144的力F144作为W轴方向的力F 144x(和太轴方向的力F144y(而进行检测， 并输出至运算装置160。
[0064] 运算装置160利用F142x,、F14V、F144x,、F 144y,并以如下方式，对作用于附属装置123 的力F123的X'轴方向分量F 123x<及^轴方向分量F123y<进行计算。
[0065] [数学式1]
[0066] F123x' =F142x' +F144x'
[0067] F123y' = F142y' +F144y，…（I)
[0068] 运算装置160基于动臂角度传感器40a、斗杆角度传感器41a及附属装置角度传 感器42a (姿势检测装置）的检测值，而对附属装置123相对于水平面（X轴方向）的角度 Θ (参照图5)进行计算。并且，运算装置160使用上述角度Θ和通过上式计算出的F123x,、 F12v并利用以下算式，对施加于附属装置123的力F123的X轴方向分量F 123：(和y轴方向分 量匕@进行计算。由此，运算装置160能够计算出作用于附属装置123的力F 123的大小和 方向。
[0069] [数学式2]
[0071] 〈载荷检测装置〉
[0072] 接下来，参照附图对适用于上述作业机械的载荷检测装置的实施方式进行说明。 [0073]〈销式测力传感器的结构〉
[0074] 如图6所示，实施方式所涉及的载荷检测装置构成为包括：销式测力传感器4 ;及 载荷计算部30,其由销式测力传感器4的检测信号而对作用于该销式测力传感器4的载荷 进行计算。此外，销式测力传感器4为销式测力传感器4a、4b的总称。
[0075] 如图6所示，销式测力传感器4包括：规定尺寸的销主体1，其利用S45C等的构造 用碳素钢而形成；及剪切应变检测器20,其安装于上述销主体1的销孔2内。销孔2是与 销主体1同心、且在销主体1的轴向上设置的孔，该销孔2能够形成为将销主体1贯通的贯 通孔，还能够形成为半贯通孔，该半贯通孔设置成从销主体1的两端至少到达与图3中的剪 切应变发生部1A、1B相当的部分。在销主体1的外周的规定位置、即与图3中记载的剪切 应变发生部1A、IB相当的部分，形成有凹部la。如图6及图7所示，在处于销孔2的内部、 且与凹部Ia的形成部对应的部分，设置有构成剪切应变检测部20的多个应变传感器。
[0076] 剪切应变检测部20由对作用于销主体1的剪切应变进行检测的多个应变传感器 构成。作为应变传感器，能够采用一般情况下广泛使用的金属电阻式应变计、或将杂质导入 到单晶硅基板的使用杂质扩散电阻的半导体应变传感器等。
[0077] 在本实施方式中，如图7所示，关于1个剪切应变发生部IA或者1B，在销孔2的 周向上配置有3对将相互相对配置的2个作为1对的应变传感器。在图7中，应变传感器 21a和22a构成1对应变传感器，应变传感器21b和22b构成另1对应变传感器，应变传感 器21c与22c构成又1对应变传感器。传感器对（21a、22a)、（21b、22b)、（21c、22c)分别配 置于从x轴所成的角度为0a、0b、0C的位置。至于在另一方的剪切应变发生部IB设定 的应变传感器24a和25a、24b和25b、24c和25c，也以同样的方式构成。每对应变传感器 检测在各自的传感器安装位置产生的剪切应变。另外，之所以在销孔2的周向上配置3对 应变传感器，是为了即使在因受到载荷而使得销主体1的截面形状以关于其轴心非对称的 方式进行变形时，也使得有2对应变传感器存在于难以受到上述变形的影响的位置。另外， 之所以将2个应变传感器配置为隔着轴心相对，是为了消除由弯矩而引起的应变的影响， 在能够忽略由弯矩引起的应变的影响的情况下，无需成对地配置应变传感器，只要在销孔2 的周向上配置3个应变传感器便足矣。
[0078] 另外，对于上述的3对应变传感器的配置角度Θ a、Θ b、Θ c而言，未必一定要在销 孔的周向上隔开相等的间隔，只要以如下方式配置即可，即，在相对于某1对应变传感器的 设定位置成90°~180°的角度的部位至少设置有另1对应变传感器即可。其理由在于， 当以0°~90°的角度对所有传感器对进行密集配置时，测量精度会变差。不过，考虑到因 受到载荷而使得销主体1的截面形状以关于载荷方向上下非对称的方式进行变形的情况， 优选为避免将3对应变传感器中的任意2对之间的角度配置成90°。至于其理由，在以下 记载的（误差的产生原理与避免误差的原理）这部分进行详细说明。另外，至于设置于剪 切应变发生部IA的各应变传感器、及设置于剪切应变发生部IB的各应变传感器的配置，也 未必一定要相同。
[0079] 〈误差的产生原理与避免误差的原理〉
[0080] 伴随着作业的进行，方向时时刻刻都在变化的载荷作用于作业机械的转动轴。以 下，对方向发生变化的载荷作用于代替转动轴的销式测力传感器的情况下的测量误差的产 生原理及所产生的误差的趋势、和因具备3对或者3个应变传感器而能够避免测量误差的 理由进行说明。
[0081] 图8是销式测力传感器4的剪切应变发生部IA的放大图。在销式测力传感器4 中，在载荷点IC与支承点ID的中间位置IE (测量点）、且在销孔2的内壁设置有应变传感 器21a、22a。应变传感器21a、22a对测量点附近的相对于轴向成45°的方向上的伸缩进行 检测，将以相对的方式配置的2个应变传感器21a、22a的输出值之差作为剪切应变而输出。 在销式测力传感器4的截面形状并未发生变化、且仅有剪切变形对应变传感器21a、22a作 用的情况下，应变传感器21a、22a对由作用于销式测力传感器4的载荷的、与传感器安装面 对应的方向上的分量引起的剪切应变进行检测。
[0082] 接下来，如图9所示，考虑2对应变传感器（21a、22a)和（21b、22b)以相等间隔配 置的现有例所涉及的销式测力传感器40。当相对于该销式测力传感器40从Θ方向作用有 大小为F的载荷时，理论上，0°方向上所具备的应变传感器对（21a、22a)与90°方向上所 具备的应变传感器对（21b、22b)的输出值Sx及Sy如下。
[0083] [数学式3]
[0084] Sx = a F sin θ
[0085] ... (3)
[0086] Sy = a F cos θ
[0087] 此处，α是表示应变传感器对于载荷的灵敏度的常数。通过对各传感器对的输出 值Sx、Sy乘以I/