JP2000329611A - Load-measuring apparatus - Google Patents

Load-measuring apparatus

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JP2000329611A
JP2000329611A JP11137843A JP13784399A JP2000329611A JP 2000329611 A JP2000329611 A JP 2000329611A JP 11137843 A JP11137843 A JP 11137843A JP 13784399 A JP13784399 A JP 13784399A JP 2000329611 A JP2000329611 A JP 2000329611A
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JP
Japan
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load
strain
top plate
frame
measuring device
Prior art date
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JP11137843A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Hama
和明 浜
Bunya Kobayashi
文弥 小林
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin measuring apparatus having a high measurement accuracy, by setting a strain-detecting means for detecting a strain in a longitudinal direction of a load cell and a frame body having a projecting part for supporting the strain-generating body from the opposite side to a load stage, and constituting a supporting member of an elastic body. SOLUTION: A load cell 3 has uniaxial type strain gages 4 attached to the center in a longitudinal direction of an upper and a lower faces of a long body. A reference line of the strain gages 4 agrees with the longitudinal direction of the load cell 3. When a distributed load by an object to be measured acts to a top plate 1, the load is transmitted from two load points 2 to the load cell 3. The load points 2 are constituted of an elastic body. The load cell 3 and top plate 1 are freely supported via the elastic bodies. A size of a moment acting to the load cell 3 becomes a constant value determined by a load irrespective of a contact area of a load face where the object is placed. A stable load output can be obtained by placing the object so that the center of gravity is positioned to the center of the top plate 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、荷物を塔載した台
車やガスボンベ等の被計測物を、荷重台の端部から上記
荷重台上に塔載し、歪みゲージを用いて上記被計測物の
重量を測定する荷重測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an object to be measured, such as a truck or a gas cylinder on which a load is loaded, is mounted on the load table from an end of the load table, and the object is measured using a strain gauge. The present invention relates to a load measuring device for measuring the weight of a load.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、従来の一点支持ロードセルを
用いた荷重測定装置20の構成を示す模式図で、荷重測
定装置20は、4個所の薄肉部21kを有する枠状の起
歪体21Aから成るロードセル21と、上記起歪体21
Aの上記薄肉部21kの上面及び下面に貼着され、上記
起歪体21Aの長手方向の曲げを検出する歪ゲージ21
sと、上記ロードセル21の一端側を固定する取付部2
2を有する平板状の基台23と、上記ロードセル21の
他端側と接合部24で連結され、被計測物を塔載する板
状の荷重台25とを備え、荷重台25上に塔載された台
車やガスボンベ等の被計測物の重量を測定するものであ
る。ロードセル21は、片持ち梁構造を有し、荷重台2
5に塔載された荷重により曲げ変形する起歪体21Aの
歪み量を、上記歪ゲージ21sにより検出するもので、
上記歪み量と起歪体21Aの寸法及びヤング率とから、
上記荷重台25に塔載された被計測物からの上記起歪体
21Aに作用するモーメントを算出することにより、上
記被計測物の荷重を求めることができる。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a schematic view showing the structure of a load measuring device 20 using a conventional one-point support load cell. The load measuring device 20 has a frame-shaped strain body 21A having four thin portions 21k. Load cell 21 composed of
A strain gauge 21 attached to the upper surface and the lower surface of the thin portion 21k for detecting the bending of the strain body 21A in the longitudinal direction.
s and a mounting portion 2 for fixing one end of the load cell 21
2 and a plate-shaped load table 25 connected to the other end of the load cell 21 at the joint 24 and for mounting an object to be measured. The weight of an object to be measured, such as a trolley or a gas cylinder, is measured. The load cell 21 has a cantilever structure,
The strain gauge 21s detects the amount of strain of the strain body 21A that bends and deforms due to the load placed on the tower 5 by using the strain gauge 21s.
From the amount of strain and the size and Young's modulus of the strain body 21A,
The load on the object to be measured can be obtained by calculating the moment acting on the strain generating body 21A from the object to be measured mounted on the load table 25.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の荷重測定装置では、上記ロードセル21が、強度を
保ちつつ歪み量を大きくするように、上記起歪体21A
の断面を枠構造としているため、荷重測定装置の厚みが
厚くなってしまうといった問題点があった。また、荷重
台25に被計測物を塔載する際に、被計測物の重心が荷
重台25の一端側に集中して大きなモーメントが作用し
た場合でも、荷重台25及びロードセル21がそれに耐
えるだけの強度を持つように、上記荷重台25及び起歪
体21Aの厚さを厚くしているため、装置が更に大型化
してしまうといった問題点があった。
However, in the above-described conventional load measuring device, the load cell 21 is configured such that the strain body 21A is formed so as to increase the amount of strain while maintaining strength.
Has a problem that the thickness of the load measuring device is increased because the cross section of the frame has a frame structure. Further, when the object to be measured is mounted on the load table 25, even if the center of gravity of the object to be measured is concentrated on one end of the load table 25 and a large moment acts, the load table 25 and the load cell 21 only withstand it. Since the thickness of the load table 25 and the strain body 21A is increased so as to have the strength described above, there is a problem that the apparatus is further increased in size.

【0004】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、薄型で、かつ測定精度の高い荷重測定装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a load measuring apparatus which is thin and has high measuring accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の荷重測
定装置は、被計測物を塔載する荷重台と、この荷重台の
荷重ポイントとなる支持部材を介して上記荷重台と接合
された長尺状の起歪体と、上記起歪体の長手方向の歪み
を検出する歪み検出手段と、上記起歪体を収納する枠部
と上記起歪体を上記荷重台とは反対側から支持する突起
部とを有する枠体とを備えるとともに、上記支持部材を
弾性体により構成し、被計測物の荷重による上記起歪体
の歪み量を上記歪み検出手段により検出し、上記被計測
物の荷重を測定するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a load measuring device which is joined to the load table via a load table on which an object to be measured is mounted and a support member serving as a load point of the load table. Elongate flexure element, strain detection means for detecting longitudinal strain of the flexure element, a frame for accommodating the flexure element and the flexure element from the side opposite to the load table. A frame having a supporting projection, and the supporting member is formed of an elastic body, and the amount of distortion of the strain-generating body caused by the load of the object to be measured is detected by the distortion detecting means, and the object to be measured is detected. Is to measure the load.

【0006】請求項2に記載の荷重測定装置は、上記突
起部を弾性体により構成したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the load measuring device, the protrusion is formed of an elastic body.

【0007】請求項3に記載の荷重測定装置は、上記枠
部を弾性体により構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, the load measuring device comprises the frame portion made of an elastic body.

【0008】請求項4に記載の荷重測定装置は、荷重台
の外形寸法を、枠部の内側の寸法よりも大きくしたもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, the external dimensions of the load table are made larger than the internal dimensions of the frame.

【0009】請求項5に記載の荷重測定装置は、上記支
持部材を構成する弾性体の硬度を50以上としたもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, the elasticity of the supporting member has a hardness of 50 or more.

【0010】請求項6に記載の荷重測定装置は、枠部の
少なくとも一片にテーパ部を設けたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, at least one of the frame portions is provided with a tapered portion.

【0011】請求項7に記載の荷重測定装置は、100
kgまでの荷重が測定可能な荷重測定装置であって、上
記枠体底部から上記荷重台上面までの厚みを25mm以
下としたものである。
[0011] The load measuring device according to claim 7 is 100
A load measuring device capable of measuring a load up to kg, wherein a thickness from the bottom of the frame to the upper surface of the load table is 25 mm or less.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係わる荷重測定装置10の構成を示す平面図で、図
2は図1のA−A断面図である。荷重測定装置10は、
荷物を塔載した台車やガスボンベ等の被計測物を塔載す
る平板状の荷重台(以下、トッププレートという)1
と、このトッププレート1の下面側において、一対のブ
ロック状の弾性体から成る荷重ポイント2,2により、
上記トッププレート1にそれぞれ自由支持され、所定の
間隔をおいて互いに平行に設置された2本の長尺状の起
歪体3,3と、上記起歪体3,3のそれぞれの上面及び
下面に貼着され、上記起歪体の長手方向の歪みを検出す
る歪み検出手段である歪みゲージ4と、上記起歪体3の
両端部をそれぞれ支持するブロック状の弾性体から成る
凸部5が設けられた枠体6とを備えている。なお、上記
荷重ポイント2,2を構成する弾性体としては、硬度が
JISショアA65のネオプレンゴムを使用している。
また、7は上記歪みゲージ4のリード線4sと図外の歪
み検出回路からの測定ケーブル7sとを中継する接続基
板で、8は枠体6に設けられ上記測定ケーブル7sを保
持するケーブル金具である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a load measuring device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. The load measuring device 10
A flat load table (hereinafter referred to as a top plate) 1 on which an object to be measured, such as a trolley or a gas cylinder on which luggage is mounted, is mounted.
On the lower surface side of the top plate 1, load points 2 and 2 made of a pair of block-shaped elastic bodies
Two elongate flexure elements 3, 3 which are freely supported by the top plate 1 and are installed at predetermined intervals in parallel with each other, and upper and lower surfaces of each of the flexure elements 3, 3 A strain gauge 4 which is a strain detecting means for detecting a strain in the longitudinal direction of the strain body and a convex portion 5 made of a block-shaped elastic body which supports both ends of the strain body 3. And a frame 6 provided. Note that neoprene rubber having a hardness of JIS Shore A65 is used as the elastic body constituting the load points 2 and 2.
Reference numeral 7 denotes a connection board for relaying the lead wire 4s of the strain gauge 4 and a measurement cable 7s from a strain detection circuit (not shown). Reference numeral 8 denotes a cable fitting provided on the frame 6 for holding the measurement cable 7s. is there.

【0013】図3は、枠体6の構成を示す図で、(a)
図は平面図、(b)図は(a)図のA−A断面図であ
る。枠体6は、上記起歪体を3,3をそれぞれ支持する
ための4個のブロック状の凸部5が対称に設けられた底
板6aと、この底板6aの周囲に設けられ、上記起歪体
を収納する枠部6bとから成る枠本体6Aと、上記枠本
体6Aの外周に上記枠本体6Aと一体に形成され、高さ
が上記枠本体6Aよりも若干低い枠状の外周部6Bと、
上記外周部6Bの起歪体3,3の長さ方向の一片に設け
られ、被計測物をトッププレート1に誘導するための斜
面部6kを有する乗り上げ部6Cとから構成されてい
る。なお、ケーブル金具8は、上記枠本体6Aの上記乗
り上げ部6Cとは直角な面に取付けられる。ブロック状
の凸部5には、図3(b)に示すように、起歪体3の両
端部と凸部5とを連結するためのナット5nが埋め込ま
れており、底板6aの上記ナット5nのネジ穴に対応す
る部分には、ボルト挿入用の凹部6pが設けられてい
る。なお、本実施の形態においては、上記枠本体6A,
外周部6B,乗り上げ部6Cとを、硬度がJISショア
A80〜90のネオプレンゴムにより一体に形成してい
る。また、外周部6Bと枠本体6Aとの段差部には、枠
部6b内への水や埃の浸入を防止するためのシール部材
6Dが挿入されている。
FIG. 3 is a view showing the structure of the frame body 6 (a).
The drawing is a plan view, and the drawing (b) is a sectional view taken along the line AA of the drawing (a). The frame body 6 is provided with a bottom plate 6a in which four block-shaped convex portions 5 for supporting the strain body 3 respectively are provided symmetrically, and is provided around the bottom plate 6a. A frame main body 6A including a frame portion 6b for housing a body, and a frame-shaped outer peripheral portion 6B formed integrally with the frame main body 6A on the outer periphery of the frame main body 6A and having a height slightly lower than the frame main body 6A. ,
A climbing portion 6C is provided on one of the lengths of the flexure elements 3 and 3 of the outer peripheral portion 6B and has a slope portion 6k for guiding an object to be measured to the top plate 1. The cable fitting 8 is attached to a surface of the frame body 6A perpendicular to the riding portion 6C. As shown in FIG. 3B, nuts 5n for connecting both ends of the flexure element 3 and the protrusions 5 are embedded in the block-like protrusions 5, and the nuts 5n of the bottom plate 6a are embedded therein. A recess 6p for inserting a bolt is provided in a portion corresponding to the screw hole. In the present embodiment, the frame body 6A,
The outer peripheral portion 6B and the riding portion 6C are integrally formed of neoprene rubber having a hardness of JIS Shore A80-90. A seal member 6D for preventing water or dust from entering the frame portion 6b is inserted into a step between the outer peripheral portion 6B and the frame body 6A.

【0014】起歪体3は、図4(a),(b)に示すよ
うに、上面3a及び下面3bの長手方向中央に、上記起
歪体3の長手方向の歪み量を測定するための一軸(曲
げ)タイプの歪ゲージ4,4を貼着した長尺状の平板
で、上記歪ゲージ4は、その接着軸Zが上記起歪体3の
長手方向に一致するように貼着される。起歪体3の両端
部には、上記ブロック状の凸部5に埋め込まれたナット
5nに螺接するボルト5mを挿入するための貫通孔3p
が設けられ、起歪体3と枠体6とは、上記ボルト5m及
びナット5nにより接合される(図2参照)。更に、上
記貫通孔3pの内側には所定の距離をおいて一対のブロ
ック状の荷重ポイント2が設けられており、この荷重ポ
イント2には、起歪体3とトッププレート1とを連結す
るためのナット2nが埋め込まれ、更に上記荷重ポイン
ト2のナット2nのネジ穴の下部には孔2pが設けられ
ている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the flexure element 3 is provided at the longitudinal center of the upper surface 3a and the lower surface 3b for measuring the amount of distortion of the flexure element 3 in the longitudinal direction. It is a long flat plate to which uniaxial (bending) type strain gauges 4 and 4 are adhered, and the strain gauges 4 are adhered so that the adhesion axis Z thereof coincides with the longitudinal direction of the strain generating element 3. . At both ends of the flexure element 3, through holes 3p for inserting bolts 5m screwed into nuts 5n embedded in the block-shaped protrusions 5 are provided.
Is provided, and the strain body 3 and the frame 6 are joined by the bolt 5m and the nut 5n (see FIG. 2). Further, a pair of block-shaped load points 2 are provided at a predetermined distance inside the through-hole 3p, and the load points 2 are used to connect the strain generating element 3 and the top plate 1. Of the nut 2n at the load point 2 is provided with a hole 2p below the screw hole.

【0015】トッププレート1は、図5(a),(b)
に示すように、上記荷重ポイント2のナット2nと対応
する位置に設けられた皿ネジを挿入するための座グリ付
きの孔1pを有する平板で、トッププレート1と起歪体
3,3ととは、図2に示すように、荷重ポイント2を介
して、下面は上記枠本体6Aの上面より所定の間隔だけ
高くなるよう、皿ネジ2m及びナット2nにより接合さ
れる。また、このトッププレート1の上記の外形寸法は
上記枠体6の枠本体6Aの外形寸法よりも大きく、外周
部6Bの外形寸法より若干小さく設計されている。
The top plate 1 is shown in FIGS.
As shown in the figure, a flat plate having a countersunk hole 1p for inserting a countersunk screw provided at a position corresponding to the nut 2n of the load point 2, the top plate 1, the strain bodies 3, 3 As shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the lower surface is joined by a countersunk screw 2 m and a nut 2 n so that the lower surface is higher than the upper surface of the frame body 6 </ b> A by a predetermined interval. The outer dimensions of the top plate 1 are designed to be larger than the outer dimensions of the frame body 6A of the frame body 6 and slightly smaller than the outer dimensions of the outer peripheral portion 6B.

【0016】次に、上記構成の荷重測定装置10の定常
動作について説明する。トッププレート1に被計測物に
よる分布荷重が作用したとすると、図6に示すように、
上記荷重は、2個所の荷重ポイント2,2から起歪体3
に伝達されるので、上記トッププレート1のほぼ中央に
被計測物Xが載った場合に、上記起歪体3に伝達される
力Pは、被計測物Xの分布荷重の幅wによらず、上記2
個所の荷重ポイント2,2で同一の大きさとなる。ここ
で、上記荷重ポイント2,2を金属等の剛体で構成した
固定支持の場合には、起歪体3に作用するモーメントM
の大きさは分布荷重の幅wによって異なってくる。すな
わち、分布荷重の幅wが小さい場合には、図7(a)に
示すように、モーメントM1が大きく、分布荷重の幅w
が大きい場合には、図7(b)に示すように、モーメン
トM2が小さくなる。一方、本実施の形態の荷重測定装
置10では、荷重ポイント2,2を弾性体で構成し、起
歪体3とトッププレート1とを弾性体を介して互いに自
由支持するように構成しているので、図8(a)に示
す、分布荷重の幅wが小さい場合のモーメントM3と、
図8(b)に示す、分布荷重の幅wが大きい場合のモー
メントM4との大きさがほぼ等しくなる。
Next, the steady operation of the load measuring device 10 having the above configuration will be described. Assuming that a distributed load due to the object to be measured acts on the top plate 1, as shown in FIG.
The above load is applied to the flexure element 3 from the two load points 2 and 2.
When the object X is placed substantially at the center of the top plate 1, the force P transmitted to the strain body 3 is independent of the width w of the distributed load of the object X. , 2 above
The load points 2 and 2 have the same size. Here, in the case of the fixed support in which the load points 2 and 2 are made of a rigid body such as a metal, the moment M acting on the strain element 3
Depends on the width w of the distributed load. That is, when the width w of the distributed load is small, as shown in FIG. 7 (a), a large moment M 1, the width w of the distributed load
When it is large, as shown in FIG. 7 (b), a moment M 2 decreases. On the other hand, in the load measuring device 10 of the present embodiment, the load points 2 and 2 are formed of an elastic body, and the strain generating body 3 and the top plate 1 are configured to freely support each other via the elastic body. Therefore, the moment M 3 when the width w of the distributed load is small as shown in FIG.
The magnitude of the moment M 4 when the width w of the distributed load is large as shown in FIG.

【0017】すなわち、起歪体3とトッププレート1と
が固定支持されている場合には、被計測物が秤の中央
(トッププレート1の中央)に載っていても、分布荷重
の幅w、すなわち被計測物の塔載面接触面積が異なる場
合には、起歪体3に作用するモーメントMの大きさが変
わるため、起歪体3に発生する歪み量の大きさが変わっ
てしまう。したがって、歪ゲージ4により検出される荷
重出力の値も変わってしまい、被計測物の荷重を安定し
て測定することができない。それに対して、荷重ポイン
ト2,2を弾性体で構成し,起歪体3とトッププレート
1とを自由支持とした場合には、起歪体3に作用するモ
ーメントMの大きさは、被計測物の塔載面接触面積に関
わらず、荷重によって決まるほぼ一定の値となるので、
安定した荷重出力が得られる。すなわち、重心がトップ
プレート1の中央に位置するように被計測物を塔載すれ
ば、上述したような長尺状の平板から成る簡易な起歪体
3を用いても、被計測物の塔載面接触面積に関わらず、
被計測物の荷重を安定にかつ精確に測定することができ
る。
That is, when the strain body 3 and the top plate 1 are fixedly supported, even if the object to be measured is placed at the center of the scale (the center of the top plate 1), the width w of the distributed load, In other words, when the contact area of the tower mounting surface of the object to be measured is different, the magnitude of the moment M acting on the flexure element 3 changes, so that the magnitude of the strain generated in the flexure element 3 changes. Therefore, the value of the load output detected by the strain gauge 4 also changes, and the load on the object to be measured cannot be measured stably. On the other hand, when the load points 2 and 2 are made of an elastic body and the flexure element 3 and the top plate 1 are freely supported, the magnitude of the moment M acting on the flexure element 3 is measured. Regardless of the contact area of the object on the tower mounting surface, it is almost constant value determined by the load,
A stable load output can be obtained. That is, if the object to be measured is mounted so that the center of gravity is located at the center of the top plate 1, the tower of the object to be measured can be used even if the simple strain-generating body 3 made of a long plate as described above is used. Regardless of the mounting surface contact area,
The load on the object to be measured can be measured stably and accurately.

【0018】なお、起歪体3の歪み量ε=Δl/lは、
図9に示すような周知のブリッジ回路により測定する。
すなわち、一辺が一方の起歪体3の上面3aと下面3b
にそれぞれ貼着され抵抗値がR11,R12の歪みゲージ4
a,4bの直列回路と、他辺がもう一方の起歪体3の上
面3aと下面3bにそれぞれ貼着され抵抗値がR21,R
22の歪みゲージ4c,4dの直列回路から成るブリッジ
回路を構成し、上記ブリッジ回路の両端A,Bに印加さ
れる電圧をV0、起歪体3の長さをl、伸び量をΔlと
すると、上記歪みゲージ4a,4b及び歪みゲージ4
c,4dの接続点C,D間の出力差Vは、V=(ΔR/
R)V0=2εV0となる。したがって、上記歪み量εと
起歪体3の寸法及びヤング率とに基づいて、上記起歪体
3に作用するモーメントMを算出し、上記モーメントM
から被計測物の荷重を求めることができる。
It should be noted that the strain amount ε = Δl / l of the flexure element 3 is:
The measurement is performed by a known bridge circuit as shown in FIG.
That is, the upper surface 3a and the lower surface 3b of one strain body 3 having one side
Strain gauges 4 with resistance values of R 11 and R 12
a, 4b, and the other side is adhered to the upper surface 3a and the lower surface 3b of the other flexure element 3, respectively, and the resistance value is R 21 , R
A bridge circuit composed of a series circuit of 22 strain gauges 4c and 4d is formed. The voltage applied to both ends A and B of the bridge circuit is V 0 , the length of the strain body 3 is 1 and the amount of elongation is Δl. Then, the strain gauges 4a and 4b and the strain gauge 4
The output difference V between the connection points C and D of c and 4d is V = (ΔR /
R) V 0 = 2εV 0 Therefore, a moment M acting on the strain element 3 is calculated based on the strain amount ε and the size and Young's modulus of the strain element 3, and the moment M
From this, the load of the object to be measured can be obtained.

【0019】ところで、荷物を塔載した台車やガスボン
ベ等の被計測物Xは、図10(a)に示すように、枠体
6の乗り上げ部6Cに設けられた斜面部6kからトップ
プレート1の端部に載り、その後トッププレート1の中
央部まで移動する。被計測物Xがトッププレート1上に
載る際には、上記トッププレート1の端部に荷重が働く
ため、トッププレート1が撓むが、本実施の形態の荷重
測定装置10は、トッププレート1の外形寸法を、枠本
体6Aの枠部6bの外形寸法よりも大きくし、上記トッ
ププレート1が下方に撓んだときに、図10(b)に示
すように、トッププレート1の端部が上記枠本体6Aの
外周部6B側に接触するようにしている。すなわち、上
記上記枠本体6Aの外周部6B側が上記トッププレート
1の撓み(下方への変位)に対するストッパの機能を果
たすように構成されているので、被計測物Xがトッププ
レート1上に載る際に、トッププレート1及び起歪体3
に作用する力P及びモーメントMの大きさを制限するこ
とができる。このとき、シール部材6Dは、外周部6B
と枠本体6Aとの段差部に埋め込まれているので、上記
トッププレート1の撓みによってつぶされることはな
い。
As shown in FIG. 10 (a), the object to be measured X such as a trolley or a gas cylinder loaded with luggage is mounted on the top plate 1 from the slope 6k provided on the climbing portion 6C of the frame 6 as shown in FIG. It rests on the edge and then moves to the center of the top plate 1. When the object to be measured X is placed on the top plate 1, a load acts on the end of the top plate 1, so that the top plate 1 bends. However, the load measuring device 10 according to the present embodiment uses the top plate 1. Is larger than the outer dimension of the frame portion 6b of the frame body 6A, and when the top plate 1 is bent downward, as shown in FIG. The outer peripheral portion 6B of the frame body 6A is brought into contact with the outer peripheral portion 6B. That is, since the outer peripheral portion 6B side of the frame main body 6A is configured to function as a stopper against bending (displacement downward) of the top plate 1, when the object X is placed on the top plate 1, , Top plate 1 and strain body 3
Can be limited. At this time, the sealing member 6D is
And the frame body 6 </ b> A is not crushed by the bending of the top plate 1.

【0020】荷重ポイント2と荷重負荷点Kとの距離を
L、被計測物のトッププレート1に及ぼす力をPとする
と、トッププレート1の荷重ポイント近傍では、M=P
・Lのモーメントが発生するため、それに耐える強度を
持つ、すなわち厚いトッププレートが必要であったが、
トッププレート1と枠本体6Aとの隙間tを適切な値に
設定することにより、荷重負荷点Kがトッププレート1
の端部にあって大きなモーメントMがトッププレート1
に作用した場合でも、トッププレート1の端部が外周部
6Bのシール部材6Dに接触してそれ以上の力が加わら
ない。したがって、トッププレート1及び起歪体3の厚
みを厚くして強度を高める必要がなく、トッププレート
1及び起歪体3を薄くでき、荷重測定装置10を薄型・
軽量化することができる。例えば、100kgまでの荷
重が測定可能な荷重測定装置を、従来のロードセルタイ
プで構成した場合には、強度を確保するため、計量部の
厚さ(トッププレート上面までの高さ)が約50mm以
上必要なのに対し、本実施の形態の荷重測定装置10で
は、厚みを約25mm以下にすることが可能である。ま
た、荷重測定装置10を薄型にすることで、斜面部6k
を有する乗り上げ部6Cの高さを低くして斜面部6kの
勾配を緩くすることができるので、被計測物を更に容易
にトッププレート上に塔載することができる。なお、外
周部6B及びシール部材6Dがなくても、枠本体6Aに
より、トッププレート1の変形を制限することができる
が、上記外周部6B及びシール部材6Dを設けることに
より、トッププレート1と枠本体6Aの枠部6bとの接
触が回避されるので、枠本体6Aの耐久性が向上する。
Assuming that the distance between the load point 2 and the load load point K is L and the force exerted on the top plate 1 of the object to be measured is P, M = P near the load point of the top plate 1.
・ Because the moment of L is generated, it has strength to withstand it, that is, a thick top plate was required,
By setting the gap t between the top plate 1 and the frame body 6A to an appropriate value, the load load point K can be adjusted to the top plate 1
Moment M at the end of the top plate 1
In this case, the end of the top plate 1 contacts the seal member 6D of the outer peripheral portion 6B and no further force is applied. Therefore, it is not necessary to increase the thickness of the top plate 1 and the strain body 3 to increase the strength. The top plate 1 and the strain body 3 can be made thin, and the load measuring device 10 can be made thin.
The weight can be reduced. For example, when a load measuring device capable of measuring a load of up to 100 kg is constituted by a conventional load cell type, the thickness of the measuring section (height to the top plate upper surface) is about 50 mm or more in order to secure strength. In contrast, the load measuring device 10 of the present embodiment can reduce the thickness to about 25 mm or less. Also, by making the load measuring device 10 thin, the slope portion 6k
Since the height of the climbing portion 6C having the slope can be reduced and the gradient of the slope portion 6k can be reduced, the object to be measured can be more easily mounted on the top plate. The deformation of the top plate 1 can be limited by the frame body 6A without the outer peripheral portion 6B and the sealing member 6D. However, by providing the outer peripheral portion 6B and the sealing member 6D, the top plate 1 and the Since contact with the frame 6b of the main body 6A is avoided, the durability of the frame main body 6A is improved.

【0021】また、本実施の形態の荷重測定装置10
は、枠体6全体を弾性体で構成しているので、図11に
示すように、荷重測定装置10を設置する面Yに多少の
凹凸やうねりがあった場合でも、弾性体が変形して上記
凹凸やうねりによる影響を吸収するので、上記起歪体3
に不必要な変形が生じることを防ぐことができ、安定し
た荷重測定を行うことができる。
Further, the load measuring device 10 of the present embodiment
Since the entire frame 6 is made of an elastic body, as shown in FIG. 11, even if there is some unevenness or undulation on the surface Y on which the load measuring device 10 is installed, the elastic body is deformed. Since the influence of the irregularities and undulations is absorbed, the flexure element 3
Unnecessary deformation can be prevented, and stable load measurement can be performed.

【0022】このように、本実施の形態では、荷重測定
装置10を、被計測物を塔載するトッププレート1と、
歪みゲージ4を貼着した長尺状の平板から成る起歪体3
とを、弾性体からなる荷重ポイント2,2により接合
し、上記起歪体3をトッププレート1により自由支持す
るような構成としたので、起歪体3に作用するモーメン
トMの大きさを、被計測物の塔載面接触面積に関わらず
一定の値とすることができる。したがって、被計測物の
荷重を安定にかつ精確に測定することができる。
As described above, in the present embodiment, the load measuring device 10 includes the top plate 1 on which the object to be measured is mounted,
Strain-generating body 3 composed of a long flat plate to which a strain gauge 4 is attached
Are connected by the load points 2 and 2 made of an elastic body, and the strain generating element 3 is freely supported by the top plate 1. Therefore, the magnitude of the moment M acting on the strain generating element 3 is It can be a constant value regardless of the contact area of the measured object on the tower mounting surface. Therefore, it is possible to measure the load of the object to be measured stably and accurately.

【0023】なお、上記実施の形態では、起歪体3の両
端をブロック状の凸部5で支持し、その内側で、弾性体
から成る荷重ポイント2,2により自由支持し、測定時
には上記起歪体3が下に凸になるような変形をするよう
な構成としたが、図12に示すように、起歪体3の両端
を荷重ポイント2,2により支持し、その内側におい
て、ブロック状の凸部5により起歪体3を支持し、測定
時には上記起歪体3が上に凸になるような変形をするよ
うに構成してもよい。
In the above embodiment, both ends of the flexure element 3 are supported by the block-shaped projections 5, and inside the flexure element 3, are freely supported by the load points 2 and 2 made of an elastic body. The deformable body 3 is configured to be deformed so as to protrude downward. However, as shown in FIG. 12, both ends of the deformable body 3 are supported by the load points 2 and 2, and a block shape is formed on the inner side. The flexure element 3 may be supported by the convex portion 5 of the above, and may be configured to deform so that the flexure element 3 becomes convex upward during measurement.

【0024】また、上記例では、荷重ポイント2,2を
硬度がJISショアA65のネオプレンゴムを使用し、
枠体6を硬度がJISショアA80〜90のネオプレン
ゴムにより形成したが、上記荷重ポイント2の硬度はJ
ISショアA50以上であれば、起歪体3とトッププレ
ート1とを十分自由支持することができる。枠体6の硬
度もJISショアA50以上であれば枠体6の強度を保
ちつつ、凹凸やうねりによる影響を吸収することができ
る。更に、上記例では、枠体6全体を弾性体で構成し、
設置面の凹凸やうねりによる影響を吸収するようにした
が、ブロック状の凸部5のみ弾性体で構成しても、上記
凹凸やうねりによる影響を吸収することが可能である。
In the above example, neoprene rubber having a hardness of JIS Shore A65 is used for the load points 2 and 2;
The frame 6 was formed of neoprene rubber having a hardness of JIS Shore A 80 to 90, and the hardness at the load point 2 was J.
If the IS Shore A is 50 or more, the flexure element 3 and the top plate 1 can be sufficiently freely supported. If the hardness of the frame 6 is also JIS Shore A50 or more, it is possible to absorb the influence of unevenness and undulation while maintaining the strength of the frame 6. Further, in the above example, the entire frame 6 is made of an elastic body,
Although the influence of the unevenness and undulation on the installation surface is absorbed, the effect of the unevenness and undulation can be absorbed even if only the block-shaped convex portion 5 is formed of an elastic body.

【0025】また、上記例では、歪みゲージ4を起歪体
3の中央部に貼着したが、図13に示すように、起歪体
3の上面では、荷重ポイント2,2の貼られているC区
間を除くブロック状の凸部5に対応する位置の内側の部
分(同図のA区間)及び外側でブロック状の凸部5に対
応する位置との間(同図のa区間)であればどこでもよ
く、起歪体3の下面では、ブロック状の凸部5間(同図
のB区間)のいずれであってもよい。
Further, in the above example, the strain gauge 4 is stuck to the center of the strain body 3, but as shown in FIG. Between the portion corresponding to the block-shaped convex portion 5 excluding the section C (section A in the same figure) and the position corresponding to the block-shaped convex portion 5 outside (section a in the figure). Any position may be used as long as it is located, and any portion may be provided between the block-shaped convex portions 5 (section B in the drawing) on the lower surface of the flexure element 3.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、被計測物を塔載する荷重台と、この荷重
台の荷重ポイントとなる支持部材を介して上記荷重台と
接合され、歪み検出手段を備えた長尺状の起歪体とを備
えるとともに、上記支持部材を弾性体により構成して、
上記起歪体を自由支持するようにしたので、被計測物の
塔載面接触面積に関わらず、上記起歪体に作用するモー
メントの大きさを一定にすることができ、被計測物の荷
重を安定にかつ精確に測定することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the load table on which the object to be measured is mounted and the load table via the support member serving as a load point of the load table are connected. Along with a long strain body that is joined and provided with a strain detection means, the support member is configured by an elastic body,
Since the flexure element is freely supported, the magnitude of the moment acting on the flexure element can be kept constant regardless of the contact area of the tower mounting surface of the measurement object, and the load of the measurement object can be increased. Can be measured stably and accurately.

【0027】請求項2に記載の発明によれば、上記突起
部を弾性体により構成したので、設置面に多少の凹凸や
うねりがあった場合でも、弾性体が変形して上記凹凸や
うねりによる影響を吸収するので、上記起歪体に不必要
な変形が生じることを防ぐことができ、安定した荷重測
定を行うことができる。
According to the second aspect of the present invention, since the projection is made of an elastic body, even if the installation surface has some irregularities or undulations, the elastic body is deformed due to the irregularities or undulations. Since the influence is absorbed, unnecessary deformation of the flexure element can be prevented, and stable load measurement can be performed.

【0028】請求項3に記載の発明によれば、上記枠部
を弾性体により構成したので、設置面の凹凸やうねりに
よる影響を更に確実に吸収することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the frame portion is made of an elastic body, it is possible to more reliably absorb the influence of unevenness or undulation on the installation surface.

【0029】請求項4に記載の発明によれば、荷重台の
外形寸法を、枠部の内側の寸法よりも大きくしたので、
被計測物が荷重台上に載る際に上記荷重台が下方に変形
した場合には、上記枠部がストッパとなり、荷重台及び
起歪体に作用する力及びモーメントの大きさを制限する
ことができるので、荷重台及び起歪体の厚みを薄くする
ことできる。
According to the fourth aspect of the present invention, the outer dimensions of the load table are larger than the inner dimensions of the frame.
If the load table is deformed downward when the object to be measured is placed on the load table, the frame section serves as a stopper, and the magnitude of the force and moment acting on the load table and the strain element may be limited. As a result, the thickness of the load table and the flexure element can be reduced.

【0030】請求項5に記載の発明によれば、上記支持
部材を構成する弾性体の硬度を50以上としたので、起
歪体と荷重台との接合強度を確保しつつ、起歪体を自由
支持することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the elastic body constituting the support member has a hardness of 50 or more. Can be freely supported.

【0031】請求項6に記載の発明によれば、枠部の少
なくとも一片にテーパ部を設けたので、被計測物を容易
にトッププレート上に塔載することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since at least one of the frame portions is provided with the tapered portion, the object to be measured can be easily mounted on the top plate.

【0032】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
の構成により、100kgまでの荷重が測定可能であっ
て、かつ上記枠体底部から上記荷重台上面までの厚みを
25mm以下とすることができるので、高性能でかつ小
型の荷重測定装置を得ることができる。
[0032] According to the invention of claim 7, according to claim 1 of the present invention.
According to the configuration, a load of up to 100 kg can be measured, and the thickness from the bottom of the frame to the upper surface of the load table can be set to 25 mm or less, so that a high-performance and compact load measuring device can be obtained. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係わる荷重測定装置を
示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a load measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態に係わる荷重測定装置を
示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a load measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図3】 本実施の形態に係わる枠体の構成を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a frame according to the present embodiment.

【図4】 本実施の形態に係わる起歪体の構成を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a strain body according to the present embodiment.

【図5】 本実施の形態に係わるトッププレートの構成
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a top plate according to the present embodiment.

【図6】 起歪体の変形を説明するための示す図であ
る。
FIG. 6 is a view for explaining deformation of a flexure element.

【図7】 固定支持での分布荷重とモーメントとの関係
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a distributed load and a moment at a fixed support.

【図8】 自由支持での分布荷重とモーメントとの関係
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a distributed load and a moment in free support.

【図9】 歪み量の測定方法を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a method for measuring a distortion amount.

【図10】 被塔載物がトッププレートの端部に載った
ときのトッププレートの状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of the top plate when the object to be mounted is placed on an end of the top plate.

【図11】 荷重測定装置の枠体と、設置面との関係を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a frame of the load measuring device and an installation surface.

【図12】 本発明の荷重測定装置の他の例を示す図で
ある。
FIG. 12 is a view showing another example of the load measuring device of the present invention.

【図13】 歪みゲージの貼着位置を示す図である。FIG. 13 is a view showing a position where a strain gauge is attached.

【図14】 従来の荷重測定装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a conventional load measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トッププレート、2 荷重ポイント、3 起歪体、
4a,4b 歪みゲージ、5 ブロック状の凸部、6
枠体、6A 枠本体、6a 底板、6b 枠部、6B
外周部、6C 乗り上げ部、6k 斜面部、6D シー
ル部材、10 荷重測定装置。
1 top plate, 2 load points, 3 strain body,
4a, 4b strain gauge, 5 block-shaped projection, 6
Frame, 6A Frame main body, 6a Bottom plate, 6b Frame, 6B
Outer peripheral part, 6C riding part, 6k slope part, 6D seal member, 10 load measuring device.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被計測物を塔載する荷重台と、この荷重
台の荷重ポイントとなる支持部材を介して上記荷重台に
接合された長尺状の起歪体と、上記起歪体の長手方向の
歪みを検出する歪み検出手段と、上記起歪体を収納する
枠部と上記起歪体を上記荷重台とは反対側から支持する
突起部とを有する枠体とを備えるとともに、上記支持部
材を弾性体により構成したことを特徴とする荷重測定装
置。
1. A load table on which an object to be measured is mounted, an elongated strain body joined to the load table via a support member serving as a load point of the load table, A strain detecting means for detecting a strain in the longitudinal direction, a frame having a frame for accommodating the strain generating body and a projection having a projection for supporting the strain generating body from the side opposite to the load table, A load measuring device, wherein the support member is formed of an elastic body.
【請求項2】 上記突起部を弾性体により構成したこと
を特徴とする請求項1記載の荷重測定装置。
2. The load measuring device according to claim 1, wherein said projection is made of an elastic body.
【請求項3】 上記枠部を弾性体により構成したことを
特徴とする請求項1または請求項2記載の荷重測定装
置。
3. The load measuring device according to claim 1, wherein said frame portion is made of an elastic body.
【請求項4】 荷重台の外形寸法を、枠部の内側の寸法
よりも大きくしたことを特徴とする請求項1〜請求項3
記載の荷重測定装置。
4. The external dimensions of the load table are made larger than the dimensions inside the frame portion.
The load measuring device as described.
【請求項5】 上記支持部材を構成する弾性体の硬度を
50以上としたことを特徴とする請求項1〜4記載の荷
重測定装置。
5. The load measuring device according to claim 1, wherein the hardness of the elastic body constituting the supporting member is 50 or more.
【請求項6】 枠部の少なくとも一片にテーパ部を設け
たことを特徴とする請求項1〜請求項5記載の荷重測定
装置。
6. The load measuring device according to claim 1, wherein at least one of the frame portions is provided with a tapered portion.
【請求項7】 100kgまでの荷重が測定可能な荷重
測定装置であって、上記枠体底部から上記荷重台上面ま
での厚みを25mm以下としたことを特徴とする請求項
1〜6記載の荷重測定装置。
7. A load measuring apparatus capable of measuring a load up to 100 kg, wherein the thickness from the bottom of the frame to the upper surface of the load table is 25 mm or less. measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010181242A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Omron Healthcare Co Ltd Load cell
JP2020193807A (en) * 2019-05-24 2020-12-03 大日本印刷株式会社 Strain converter, load meter, and product display shelf
JP2020193810A (en) * 2019-05-24 2020-12-03 大日本印刷株式会社 Load meter and product display shelf

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