JP2003166885A - 耐偏荷重ロードセル - Google Patents
耐偏荷重ロードセルInfo
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- JP2003166885A JP2003166885A JP2001366641A JP2001366641A JP2003166885A JP 2003166885 A JP2003166885 A JP 2003166885A JP 2001366641 A JP2001366641 A JP 2001366641A JP 2001366641 A JP2001366641 A JP 2001366641A JP 2003166885 A JP2003166885 A JP 2003166885A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏荷重の影響を受けない信頼性の高い耐偏荷
重ロードセルを提供する。 【解決手段】 荷重印加時に荷重に応じて撓みを生じる
ように固定台に一端を支持された片持梁状アームからな
るロードブロックと、このロードブロックの撓みにより
押下されて発生した歪を計測する同様の片持梁状小アー
ムからなるひずみブロックとの結合よりなり、前記ひず
みブロックは一端の固定部を前記ロードブロックの固定
側に近い部位に一体的に取付けられるとともに、他端の
可動側荷重受部には連結軸を設け該連結軸でロードブロ
ックの荷重による撓みをひずみブロックに伝達するよう
に支持することにより課題を解消する。
重ロードセルを提供する。 【解決手段】 荷重印加時に荷重に応じて撓みを生じる
ように固定台に一端を支持された片持梁状アームからな
るロードブロックと、このロードブロックの撓みにより
押下されて発生した歪を計測する同様の片持梁状小アー
ムからなるひずみブロックとの結合よりなり、前記ひず
みブロックは一端の固定部を前記ロードブロックの固定
側に近い部位に一体的に取付けられるとともに、他端の
可動側荷重受部には連結軸を設け該連結軸でロードブロ
ックの荷重による撓みをひずみブロックに伝達するよう
に支持することにより課題を解消する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重を受けて歪を
発生する片持梁状アームに歪ゲージを設けてひずゲージ
から生成される歪量を計測するようにしたロードセル、
さらには詳しくは偏荷重の影響を受けない耐偏荷重ロー
ドセルに関する。
発生する片持梁状アームに歪ゲージを設けてひずゲージ
から生成される歪量を計測するようにしたロードセル、
さらには詳しくは偏荷重の影響を受けない耐偏荷重ロー
ドセルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的なロードセルとしては、例
えば図５に示すものが知られている。この従来のロード
セルは、荷重を受けて撓むように一端を固定支持された
片持梁状アームからなるロードセル本体５０の歪感知部
に、歪ゲージ５１を設けたものである。ロードセル本体
５０には四隅に起歪部５３を有する空間５２が形成され
ている。歪ゲージ５１は起歪部５３に対応する部位を歪
感知部とされ、該部位に貼設される。ロードセル本体の
可動側となる端部の受皿５４に荷重Ｆを加えると、その
荷重によってロードセル本体５０が図５（イ）の状態か
ら図５（ロ）のように撓みを生じ、ロードセル本体５０
は平行四辺形を保持するように変形する。この平行四辺
形の変形で四隅の起歪部５３に対応する歪感知部に設け
られた歪ゲージはブリッジ状に結線され、固定側の上部
と可動側の下部は引張り応力を受け、その他は圧縮応力
を受け、ブリッジの平衡状態を測定することで加わった
力を測定するものである。
えば図５に示すものが知られている。この従来のロード
セルは、荷重を受けて撓むように一端を固定支持された
片持梁状アームからなるロードセル本体５０の歪感知部
に、歪ゲージ５１を設けたものである。ロードセル本体
５０には四隅に起歪部５３を有する空間５２が形成され
ている。歪ゲージ５１は起歪部５３に対応する部位を歪
感知部とされ、該部位に貼設される。ロードセル本体の
可動側となる端部の受皿５４に荷重Ｆを加えると、その
荷重によってロードセル本体５０が図５（イ）の状態か
ら図５（ロ）のように撓みを生じ、ロードセル本体５０
は平行四辺形を保持するように変形する。この平行四辺
形の変形で四隅の起歪部５３に対応する歪感知部に設け
られた歪ゲージはブリッジ状に結線され、固定側の上部
と可動側の下部は引張り応力を受け、その他は圧縮応力
を受け、ブリッジの平衡状態を測定することで加わった
力を測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のロードセルでは目的の方向以外の力（偏荷重）がロー
ドセル本体５０に加わった場合、ロードセルの形状と方
式によって測定結果に大きな誤差を含むことがある。受
皿５４に加わる力が受皿の中心位置から側方へ偏位した
位置（例えば図５（ハ）のＦ）ではロードセル本体にひ
ねりが加えられることとなり、このひねりも偏荷重とな
る。この計測方向と平行な力だけが加わった場合には、
四隅調整という方法により解決されているが、計測方向
以外の力、たとえば横荷重が加わった場合には、実際に
計測方向に加わった力と得られた結果に差が生じ精度上
の問題、信頼性等が問題となる。
のロードセルでは目的の方向以外の力（偏荷重）がロー
ドセル本体５０に加わった場合、ロードセルの形状と方
式によって測定結果に大きな誤差を含むことがある。受
皿５４に加わる力が受皿の中心位置から側方へ偏位した
位置（例えば図５（ハ）のＦ）ではロードセル本体にひ
ねりが加えられることとなり、このひねりも偏荷重とな
る。この計測方向と平行な力だけが加わった場合には、
四隅調整という方法により解決されているが、計測方向
以外の力、たとえば横荷重が加わった場合には、実際に
計測方向に加わった力と得られた結果に差が生じ精度上
の問題、信頼性等が問題となる。
【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、力を受けて
歪む部分と、その歪量を計測する部分を分離し、偏荷重
による影響を少くすることを可能にした耐偏荷重ロード
セルを提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、力を受けて
歪む部分と、その歪量を計測する部分を分離し、偏荷重
による影響を少くすることを可能にした耐偏荷重ロード
セルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１の技術手段は、荷重印加時に荷重に応じ
て撓みを生じるように固定台に一端を支持された片持梁
状アームからなるロードブロック１０と、このロードブ
ロックの撓みにより押下されて発生した歪を計測する同
様の片持梁状小アームからなるひずみブロック２０との
結合よりなり、前記ひずみブロック２０は一端の固定部
を前記ロードブロック１０の固定側に近い部位に一体的
に取付られるとともに、他端の可動側荷重受部には連結
軸１を設け該連結軸でロードブロック１０の荷重による
撓みをひずみブロック２０に伝達するように支持してな
ることである。
に本発明の第１の技術手段は、荷重印加時に荷重に応じ
て撓みを生じるように固定台に一端を支持された片持梁
状アームからなるロードブロック１０と、このロードブ
ロックの撓みにより押下されて発生した歪を計測する同
様の片持梁状小アームからなるひずみブロック２０との
結合よりなり、前記ひずみブロック２０は一端の固定部
を前記ロードブロック１０の固定側に近い部位に一体的
に取付られるとともに、他端の可動側荷重受部には連結
軸１を設け該連結軸でロードブロック１０の荷重による
撓みをひずみブロック２０に伝達するように支持してな
ることである。
【０００６】上記技術手段によれば、片持状アームから
なるロードブロックの可動側端部に荷重を印加して撓み
を生じると、この撓みに偏荷重が含まれている場合で
も、ひずみブロックに影響を与えない構造で両ブロック
を結合することができる。従って目的方向以外の偏荷重
の影響を受けにくい精度の高いロードセルを提供するこ
とができる。
なるロードブロックの可動側端部に荷重を印加して撓み
を生じると、この撓みに偏荷重が含まれている場合で
も、ひずみブロックに影響を与えない構造で両ブロック
を結合することができる。従って目的方向以外の偏荷重
の影響を受けにくい精度の高いロードセルを提供するこ
とができる。
【０００７】また、本発明の第２の技術手段は、ひずみ
ブロック２０の可動側荷重受部に設けられた連結軸１
を、ロードブロック１０の下面の偏荷重を受けない中心
位置にピンポイントで当接支持してなることである。
ブロック２０の可動側荷重受部に設けられた連結軸１
を、ロードブロック１０の下面の偏荷重を受けない中心
位置にピンポイントで当接支持してなることである。
【０００８】斯る技術手段とすることにより、本発明で
は、簡単な構成でロードブロックとひずみブロックを偏
荷重を受けない構造で結合することができ、低コストで
信頼性の高い耐偏荷重ロードセルが得られる。
は、簡単な構成でロードブロックとひずみブロックを偏
荷重を受けない構造で結合することができ、低コストで
信頼性の高い耐偏荷重ロードセルが得られる。
【０００９】さらに、本発明の第３の技術手段は、ロー
ドブロック１０に発生する歪の計測用歪ゲージ２、３
を、ひずみブロック側の歪感知部に設けてなることを特
徴とするものである。
ドブロック１０に発生する歪の計測用歪ゲージ２、３
を、ひずみブロック側の歪感知部に設けてなることを特
徴とするものである。
【００１０】上記技術手段とすることにより、歪ゲージ
はロードブロックには使用しないで、ひずみブロックに
のみ使用すればたりるため、生産性が向上してトータル
コストを低減し偏荷重に強いロードセルを提供すること
が可能である。
はロードブロックには使用しないで、ひずみブロックに
のみ使用すればたりるため、生産性が向上してトータル
コストを低減し偏荷重に強いロードセルを提供すること
が可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の好ましい実施例を説明する。
明の好ましい実施例を説明する。
【００１２】
【実施例】図１乃至図３は、本発明の耐偏荷重ロードセ
ルの一例を示したものであり、図１はその全体の外観を
表わす斜視図、図２はその側面図であり、図３は図２に
おけるＡ−Ａ線からみた断面図である。
ルの一例を示したものであり、図１はその全体の外観を
表わす斜視図、図２はその側面図であり、図３は図２に
おけるＡ−Ａ線からみた断面図である。
【００１３】図１及び図２に示すように本発明のロード
セルは、ロードブロック１０とひずみブロック２０の結
合よりなる。ロードブロック１０は、一端１１を固定台
１２に支持され、他端（先端）１３に荷重を印加すると
撓みを生じるように片持梁状アームからなる。ロードブ
ロック１０には本体の側面に左右に貫通する空間１４が
設けられている。空間１４の四隅に起歪部１５を有す
る。ロードブロック１０の先端１３側の上面に荷重を受
ける受皿１６が設けられる。
セルは、ロードブロック１０とひずみブロック２０の結
合よりなる。ロードブロック１０は、一端１１を固定台
１２に支持され、他端（先端）１３に荷重を印加すると
撓みを生じるように片持梁状アームからなる。ロードブ
ロック１０には本体の側面に左右に貫通する空間１４が
設けられている。空間１４の四隅に起歪部１５を有す
る。ロードブロック１０の先端１３側の上面に荷重を受
ける受皿１６が設けられる。
【００１４】ひずみブロック２０は、片持梁状小アーム
からなり、端部２１を固定側に、他端（先端）２２を可
動側となるようにして固定部２１ａをロードブロック１
０の固定側に近い下面部に一体的に固着する。固定部２
１ａはひずみブロック２０の上面に段状突部を形成し、
この段状突部を固定部２１ａとなす。ひずみブロック２
０の可動側となる先端２２の上面に上向きに突出するよ
うに突軸状の連結軸１を一体的に取付ける。この連結軸
１の上端をロードブロック１０の下面部に当接支持させ
ることによりロードブロック１０の荷重による撓み力を
連結軸１で連結させるものである。このひずみブロック
２０の取付位置はロードブロックの下面部に限らず、内
部に設置することもできる。
からなり、端部２１を固定側に、他端（先端）２２を可
動側となるようにして固定部２１ａをロードブロック１
０の固定側に近い下面部に一体的に固着する。固定部２
１ａはひずみブロック２０の上面に段状突部を形成し、
この段状突部を固定部２１ａとなす。ひずみブロック２
０の可動側となる先端２２の上面に上向きに突出するよ
うに突軸状の連結軸１を一体的に取付ける。この連結軸
１の上端をロードブロック１０の下面部に当接支持させ
ることによりロードブロック１０の荷重による撓み力を
連結軸１で連結させるものである。このひずみブロック
２０の取付位置はロードブロックの下面部に限らず、内
部に設置することもできる。
【００１５】ひずみブロック２０にもロードブロックと
同様の空間２４を設ける。空間２４は左右の側面を貫通
して形成し、その四隅に起歪部２５を有する。起歪部２
５に対応する歪感知部に歪ゲージ２．３を設ける。ひず
みブロック２０の端部２１の固定側に近い部位の歪ゲー
ジ２は引張り歪を検出し、先端２２の可動側に近い部位
の歪ゲージ３は圧縮歪を検出する。このような歪ゲージ
２．３はひずみブロック２０にのみ設けるようにしてロ
ードブロック１０側には設けない。但し、必要に応じて
ロードブロック側に設ける場合もあり得る。
同様の空間２４を設ける。空間２４は左右の側面を貫通
して形成し、その四隅に起歪部２５を有する。起歪部２
５に対応する歪感知部に歪ゲージ２．３を設ける。ひず
みブロック２０の端部２１の固定側に近い部位の歪ゲー
ジ２は引張り歪を検出し、先端２２の可動側に近い部位
の歪ゲージ３は圧縮歪を検出する。このような歪ゲージ
２．３はひずみブロック２０にのみ設けるようにしてロ
ードブロック１０側には設けない。但し、必要に応じて
ロードブロック側に設ける場合もあり得る。
【００１６】ひずみブロック２０の連結軸１は、図３に
示すようにひずみブロック２０の幅方向の中心位置に設
けるとともにロードブロック１０の下面に対する軸上端
の当接をロードブロックの幅方向の中心位置に合致する
ように設定することが好ましい。
示すようにひずみブロック２０の幅方向の中心位置に設
けるとともにロードブロック１０の下面に対する軸上端
の当接をロードブロックの幅方向の中心位置に合致する
ように設定することが好ましい。
【００１７】上記の構成において、ロードブロック１０
の可動側に設けられた受皿１６に荷重Ｆが印加される
と、片持梁状のロードブロックに撓みを生じる。この撓
みは、ロードブロック１０の下面に当接支持されている
連結軸１を介して加圧力としてひずみブロック２０に伝
達される。ひずみブロック２０は一端２１側の固定部２
１ａを支点に先端２２の可動側が下向きに押下されて撓
みを生じ、これにより平行四辺形状に変位し歪感知部に
歪を発生しこの歪量が歪ゲージ２．３で検出される。歪
ゲージで検出された歪量は増幅器を経て電気信号により
測定値が計測される。
の可動側に設けられた受皿１６に荷重Ｆが印加される
と、片持梁状のロードブロックに撓みを生じる。この撓
みは、ロードブロック１０の下面に当接支持されている
連結軸１を介して加圧力としてひずみブロック２０に伝
達される。ひずみブロック２０は一端２１側の固定部２
１ａを支点に先端２２の可動側が下向きに押下されて撓
みを生じ、これにより平行四辺形状に変位し歪感知部に
歪を発生しこの歪量が歪ゲージ２．３で検出される。歪
ゲージで検出された歪量は増幅器を経て電気信号により
測定値が計測される。
【００１８】ロードブロック１０に荷重Ｆが印加された
際に偏荷重を生じた場合でも、連結軸１の支持位置がロ
ードブロック１０の幅方向に対して中心位置に設定され
ているため、偏荷重の影響を受けないで正確にロードブ
ロックの撓みをひずみブロック２０に伝達することがで
きる。
際に偏荷重を生じた場合でも、連結軸１の支持位置がロ
ードブロック１０の幅方向に対して中心位置に設定され
ているため、偏荷重の影響を受けないで正確にロードブ
ロックの撓みをひずみブロック２０に伝達することがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る耐偏荷重ロードセルは、請
求項１記載のように、従来の単一の物体からなるロード
セルを力を受ける部分とひずみ量を計測する部分に分け
てロードブロックとひずみブロックの２つの物体を結合
することによりロードブロックに受ける荷重に偏荷重が
含まれている場合でもひずみブロックに影響を受け難い
高精度の耐偏荷重ロードセルを提供することができる。
求項１記載のように、従来の単一の物体からなるロード
セルを力を受ける部分とひずみ量を計測する部分に分け
てロードブロックとひずみブロックの２つの物体を結合
することによりロードブロックに受ける荷重に偏荷重が
含まれている場合でもひずみブロックに影響を受け難い
高精度の耐偏荷重ロードセルを提供することができる。
【００２０】また、本発明に係る耐偏荷重ロードセルは
請求項２記載のように構成されているのでひずみブロッ
クに設けられた連結軸の設定位置を規定して連結軸に対
するロードブロック側の加圧支点位置を偏荷重を受け難
い中心位置に設定することで簡単な構成で提供すること
ができる。
請求項２記載のように構成されているのでひずみブロッ
クに設けられた連結軸の設定位置を規定して連結軸に対
するロードブロック側の加圧支点位置を偏荷重を受け難
い中心位置に設定することで簡単な構成で提供すること
ができる。
【００２１】さらに、請求項３及び請求項４に記載の発
明ではロードブロックに対するひずみブロックの結合が
簡単にできるとともに、歪ゲージを片持梁状小アームか
らなるひずみブロックのみに設けることでコストの低減
を図ることができる。
明ではロードブロックに対するひずみブロックの結合が
簡単にできるとともに、歪ゲージを片持梁状小アームか
らなるひずみブロックのみに設けることでコストの低減
を図ることができる。
【図１】本発明耐偏荷重ロードセルの一実施例を示す全
体斜視図。
体斜視図。
【図２】同側面図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線からみた断面図。
【図４】ひずみブロックの一例を示し、（イ）は外観を
示す斜視図、（ロ）は側面図、（ハ）は平面図で、
（ニ）は正面図である。
示す斜視図、（ロ）は側面図、（ハ）は平面図で、
（ニ）は正面図である。
【図５】従来のロードセルを示し、（イ）は側面図、
（ロ）は荷重を受けた場合にロードセル本体が変形した
状態の側面図、（ハ）は平面図である。
（ロ）は荷重を受けた場合にロードセル本体が変形した
状態の側面図、（ハ）は平面図である。
１ 連結軸
２．３ 歪ゲージ
１０ ロードブロック
２０ ひずみブロック
Claims (4)
- 【請求項１】 荷重印加時に荷重に応じて撓みを生じる
ように固定台に一端を支持された片持梁状アームからな
るロードブロック（１０）と、このロードブロックの撓
みにより押下されて発生した歪を計測する同様の片持梁
状小アームからなるひずみブロック（２０）との結合よ
りなり、前記ひずみブロック（２０）は一端の固定部を
前記ロードブロック（１０）の固定側に近い部位に一体
的に取付けられるとともに、他端の可動側荷重受部には
連結軸（１）を設け該連結軸（１）でロードブロツク
（１０）の荷重による撓みをひずみブロック（２０）に
伝達するように支持してなることを特徴とする耐偏荷重
ロードセル。 - 【請求項２】 前記ひずみブロック（２０）の可動側荷
重受部に設けられた連結軸（１）は、ロードブロック
（１０）の下面の偏荷重を受けない中心位置にピンポイ
ントで当接支持してなる請求項１記載の耐偏荷重ロード
セル。 - 【請求項３】 前記ひずみブロック（２０）は、前記ロ
ードブロック（１０）の下面部に取付けられてなる請求
項１記載の耐偏荷重ロードセル。 - 【請求項４】 前記ロードブロック（１０）に発生する
歪の計測用歪ゲージ（２）（３）を、ひずみブロック側
の歪感知部に設けてなる耐偏荷重ロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366641A JP2003166885A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 耐偏荷重ロードセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366641A JP2003166885A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 耐偏荷重ロードセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166885A true JP2003166885A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19176508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001366641A Pending JP2003166885A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 耐偏荷重ロードセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003166885A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423511B2 (en) | 2004-07-14 | 2008-09-09 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Load sensor |
| WO2009065110A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-22 | New Brunswick Scientific Co., Inc. | Single point load cell measuring apparatus |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366641A patent/JP2003166885A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423511B2 (en) | 2004-07-14 | 2008-09-09 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Load sensor |
| WO2009065110A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-22 | New Brunswick Scientific Co., Inc. | Single point load cell measuring apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061010 |