JP2010243340A

JP2010243340A - ロードセル

Info

Publication number: JP2010243340A
Application number: JP2009092678A
Authority: JP
Inventors: Toru Takahashi; 孝橋　　徹; Yasumasa Sato; 恭将佐藤
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: JP5377036B2

Abstract

【課題】密封構造の簡素化を図ることができるロードセルを提供する。
【解決手段】荷重測定回路５１およびアンテナ励磁信号変換回路５２を含む電気回路５０を気密に収容する気密室３４を構成する密封ケース３２と、気密室３４に連続する防水室４０を構成する防水構造物３３とを有するロードセル８において、密封ケース３２と防水構造物３３との間に、気密室３４と防水室４０との間を気密に仕切る気密端子４１を設け、この気密端子４１は、一端側が気密室３４側に配され他端側が防水室４０側に配される信号導通ピン４４と、この信号導通ピン４４と絶縁状態で一端側が気密室３４側に配され他端側が防水室４０側に配される電力導通ピン４５とを有するものとし、信号導通ピン４４の一端側とアンテナ励磁信号変換回路５２とを信号伝達可能に接続するとともに、電力導通ピン４５の一端側と電気回路５０とを電力伝達可能に接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、トラック等の車両の重量を測定しその測定結果に基づく重量信号を遠隔に配置された重量測定装置へと伝送するようにした車両重量測定システムに用いられて好適なロードセルに関するものである。

従来、ロードセルを用いた車両重量測定システムにおいては、複数のロードセルとそれらロードセルに支持された鋼鉄製の載台とから成る計量台を、地表面を掘り下げて形成したコンクリート製のピットに組み込み、このピットに組み込まれた計量台上にトラック等の車両を載せてその重量を測定し、その測定結果に基づく重量信号を遠隔に設置された測定管理棟へと伝送するようにされている。
測定管理棟の内部には、重量測定装置が設置されており、この重量測定装置は、伝送された重量信号に基づいて、車両や積載物等の重量値を測定、管理、監視する。

従来の車両重量測定システムにおいて、計量台と測定管理棟との間には、各ロードセルへの電力供給のため電力配線と、各ロードセルと重量測定装置との間での重量信号等の情報伝送のための信号配線とが最低限必要である。
ところが、通常、計量台と測定管理棟とは数十メートル、場合によっては数百メートル近く離れているため、配線コスト、配線工事費がシステム構築のコストを高くしている。
そこで、ロードセルと重量測定装置との間において電力配線や信号配線のない無配線化対策が求められている。

このような要望に応え得るものとして、例えば特許文献１にて提案されている技術がある。

米国特許出願公開第２００４／００２６１３５号明細書

特許文献１に係る技術においては、スレーブとして位置づけられた各ロードセルの荷重信号を無線通信によってマスターコントローラに集め、集められた荷重信号を該マスターコントローラで無線信号化して測定管理棟の重量測定装置へと伝送するようにされている。

この特許文献１に係る技術において用いられるロードセルは、荷重に応じた歪みを発生させる起歪部を有する弾性体と、荷重測定回路およびアンテナ励磁信号変換回路を含む電気回路と、これら弾性体および電気回路が組み込まれるロードセル本体とを備えて構成されている。

弾性体の起歪部には、その起歪部の歪みに応じた荷重信号を出力するストレインゲージが貼り付けられている。
荷重測定回路は、ストレインゲージからの荷重信号に基づいて重量値を演算しその演算結果に基づく重量信号を出力する。
アンテナ励磁信号変換回路は、荷重測定回路からの重量信号をアンテナ励磁信号に変換する。
ロードセル本体には、電気回路に電力を供給するための電池が組み込まれるとともに、アンテナ励磁信号を電波として放射するアンテナが付設されている。

ところで、ロードセルは、度々水没することがあるため、防水対策を施す必要があるのは勿論のこと、ロードセル本体の内部での結露の発生を防止するため、ロードセル本体の内部に乾燥ガスを封入するとともに、その乾燥ガスがロードセル本体の外部にリークしないように気体の流通を完全に阻止する密封手段を施す必要がある。
したがって、いかなる種類の信号配線、電力配線であっても、ロードセル本体の内部と外部との連絡には気密端子を介在させる必要性がある。
すなわち、電池を収納する電池収納ケースをロードセル本体に設けるとすれば、該電池収納ケースは防水程度の仕様であってもよいが、その電池収納ケースに組み込まれる電池の電極とロードセル本体内の電気回路との間には気体の流通を完全に阻止する気密端子を設ける必要がある。同様に、アンテナと電気回路との間にも気密端子を設ける必要がある。
このため、特許文献１に係るロードセルでは、ロードセル本体の２箇所に気密端子を設ける構成としなければならず、密封構造が複雑になるという問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、密封構造の簡素化を図ることのできるロードセルを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明によるロードセルは、
荷重に応じた歪みを発生させる起歪部を有する弾性体と、
前記起歪部で発生した歪みに基づいて重量値を演算しその演算結果に基づく重量信号を出力する荷重測定回路、およびその荷重測定回路からの重量信号をアンテナ励磁信号に変換するアンテナ励磁信号変換回路を含む電気回路と、
前記弾性体と前記電気回路とが組み込まれるロードセル本体と
を備えるロードセルにおいて、
前記ロードセル本体は、前記起歪部と前記電気回路とを気密に収容する気密室を構成する気密構造物と、前記気密室に連続する防水室を構成する防水構造物とにより構成され、
前記気密構造物と前記防水構造物との間に、前記気密室と前記防水室との間を気密に仕切る気密端子を設け、
前記気密端子は、一端側が前記気密室側に配され他端側が前記防水室側に配される信号導通ピンと、この信号導通ピンと絶縁状態で一端側が前記気密室側に配され他端側が前記防水室側に配される電力導通ピンとを有し、
前記信号導通ピンの一端側と前記アンテナ励磁信号変換回路とを信号伝達可能に接続するとともに、前記電力導通ピンの一端側と前記電気回路とを電力伝達可能に接続したことを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記ロードセル本体の外部に設置されるアンテナからのアンテナ信号配線と、前記ロードセル本体の外部に設置される電源装置からの電力配線とを包含するケーブルが前記防水室に導入され、前記アンテナ信号配線が前記信号導通ピンの他端側に接続されるとともに、前記電力配線が前記電力導通ピンの他端側に接続されるものとすることができる（第２発明）。

本発明において、前記ロードセル本体の外部に設置されるアンテナからのアンテナ信号配線を包含するケーブルが前記防水室に導入されてそのアンテナ信号配線が前記信号導通ピンの他端側に接続されるとともに、前記防水室に電源装置が組み込まれてその電源装置からの電力配線が前記電力導通ピンの他端側に接続されるものとすることができる（第３発明）。

本発明によれば、気密室と防水室との間を気密に仕切る気密端子が信号導通ピンおよび電力導通ピンの両方を有するものとされているので、この気密端子をロードセル本体の１箇所に設けるだけで、気密室内の電気回路に対してアンテナおよび電源装置をそれぞれ気密状態に接続することができ、密封構造の簡素化を図ることができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態に係るロードセルが適用される車両重量測定システムの全体概略構成図である。第１の実施形態に係るロードセルの構造説明図（ａ）および（ａ）のＡ部拡大図（ｂ）である。第１の実施形態に係るロードセルの電気回路のブロック図である。本発明の第２の実施形態に係るロードセルの要部構造説明図である。

次に、本発明によるロードセルの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

〔第１の実施形態〕
図１に示される車両重量測定システム１は、計量台２と、現場制御盤３と、重量測定装置４とを備えている。

計量台２は、地表面５を掘り下げて形成したコンクリート製のピット６に組み込まれている。
計量台２は、トラック等の車両（図示省略）が載ることのできる鋼鉄製の四角形状板からなる載台７と、この載台７の四隅を下方から支持する４個のロードセル８（２個のみ図示する。）とにより構成されている。

現場制御盤３は、計量台２の外部の地表面５上で、車両の運転手が操作容易な場所に設置されている。この現場制御盤３は、各ロードセル８との配線を短くするために、できる限り計量台２の近くに設置するのが好ましい。
現場制御盤３の頭部には、光エネルギを電力に変換する太陽電池を複数枚接続して必要な電圧と電流を得られるようにした太陽電池パネル９が取り付けられ、この太陽電池パネル９にて発電した電力を蓄える二次電池やコンデンサ（キャパシタ）などの蓄電装置１０が現場制御盤３の内部に格納されている。これら太陽電池パネル９および蓄電装置１０によって自家発電機能を備えた電源装置１１が構成されている。なお、この電源装置１１に代えて、通常の一次電池や二次電池、電気化学反応によって電力を取り出す燃料電池などの電源装置も用いることができる。
現場制御盤３の側面には、ロードセル８の設置個数（４個）に合わせて４個のアンテナ１２が取り付けられている。

重量測定装置４は、計量台２から遠隔位置に建てられる測定管理棟１３の内部に設置されている。この測定管理棟１３にはアンテナ１４が設置されている。
重量測定装置４は、アンテナ励磁信号変換回路１５と、演算回路１６とを備えている。
アンテナ励磁信号変換回路１５は、演算回路１６からの出力信号をアンテナ励磁信号に変換したり、アンテナ１４からアンテナ信号配線１７を介して取り込んだ信号を演算回路１６にて演算処理可能なデジタル演算信号に変換したりする。
演算回路１６は、アンテナ励磁信号変換回路１５からのデジタル演算信号に基づいて、車両や積載物等の重量値を測定、管理、監視するための演算処理を実行する。
なお、重量測定装置４の電源供給については、測定管理棟１３の付近に架設されている交流電線１８からの分岐交流電線１８ａを介して交流電力を重量測定装置４に導入するようにしている。

現場制御盤３に付設の各アンテナ１２と載台７を支持する各ロードセル８とは、アンテナ信号配線１９によって接続されている。
こうして、各ロードセル８からのアンテナ励磁信号を電波として各アンテナ１２から放射することができる。

載台７の下方のピット６内には、配線の中継端子としての役目を担う防水仕様の配線接続用端子箱２０が配置されている。
配線接続用端子箱２０と蓄電装置１０とは、一組の第１電力プラス配線２１ａおよび第１電力マイナス配線２１ｂよりなる第１電力配線２１（説明の都合上、図１においては１本の線で表わす。）によって接続されている。
配線接続用端子箱２０と各ロードセル８とは、一組の第２電力プラス配線２２ａおよび第２電力マイナス配線２２ｂよりなる第２電力配線２２（説明の都合上、図１においては１本の線で表わす。）によって接続されている。
こうして、蓄電装置１０からの電力を第１電力配線２１、配線接続用端子箱２０および第２電力配線２２を介して各ロードセル８に供給することができる。

ここで、アンテナ信号配線１９と第２電力プラス配線２２ａおよび第２電力マイナス配線２２ｂとは、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、これら配線を包含可能な防水仕様の１本のシールドケーブル２５に収められている。

次に、ロードセル８の詳細構造について、図２（ａ）（ｂ）を用いて説明することとする。

ロードセル８は、図２（ａ）に示されるように、コラム型式のロードセルであり、弾性体３０と、ロードセル本体３１とを備えている。

弾性体３０は、例えばアルミニウム合金やステンレス等の金属製で、略円柱形状に形成されている。
弾性体３０は、その軸線を鉛直方向に向けて起立配置され、その軸線方向中央部に起歪部３０ａを有している。この起歪部３０ａは、弾性体３０の一端側に作用する載台７からの荷重に応じた歪を発生する。

ロードセル本体３１は、密封ケース３２と、この密封ケース３２に連設される防水構造物３３とにより構成されている。

密封ケース３２は、所要の金属製の板状部材が気密に溶接接合されて外観視略円筒体形状を呈する気密構造物であり、内部に気密室３４を有している。
密封ケース３２には、弾性体３０が、その一端部および他端部をそれぞれ密封ケース３２から露出させ、起歪部３０ａを気密室３４内に収めるようにして組み込まれている。
気密室３４には、気温差によって結露が発生しないようにするために、乾燥したガス（例えば、窒素ガス）が封入される。

防水構造物３３は、主として、コネクタガイド金具３５と、コネクタケース３６と、防水封止金具３７とにより構成されている。

図２（ｂ）に示されるように、コネクタガイド金具３５は、後述する気密端子４１を組込可能な中空部３５ａを有している。このコネクタガイド金具３５の一端部は、密封ケース３２の側面に形成された開口部３２ａに嵌合され、その開口部３２ａの周縁に気密に溶接接合されている。

コネクタケース３６は、一端部に形成される第１中空部３６ａと、他端部に形成される第２中空部３６ｂと、これら第１中空部３６ａと第２中空部３６ｂとを仕切るように形成される隔壁部３６ｃと、この隔壁部３６ｃに穿設されるケーブル挿通孔３６ｄとを有している。このコネクタケース３６の一端部は、コネクタガイド金具３５との間にゴムパッキン３８を介在させた状態でそのコネクタガイド金具３５の他端部に螺着されている。
コネクタケース３６において、ケーブル挿通孔３６ｄにはシールドケーブル２５が挿通され、このシールドケーブル２５に外嵌されるゴムパッキン３９が第２中空部３６ｂに組み込まれている。
コネクタケース３６の他端部には、ゴムパッキン３９を隔壁部３６ｃに押え付けるように防水封止金具３７が螺着され、この防水封止金具３７の締め込みにより、コネクタケース３６とシールドケーブル２５とがゴムパッキン３９によってシールされる。

こうして、コネクタガイド金具３５の中空部３５ａとコネクタケース３６の第１中空部３６ａとにより、気密室３４に連続する防水室４０が形成されている。

コネクタガイド金具３５の中空部３５ａには、気密室３４と防水室４０との間を気密に仕切る気密端子４１が配置されている。この気密端子４１により、気密室３４内に封入された乾燥ガスの外部へのリークを防止することができる。

気密端子４１は、主として、金属板状フレーム４２と、板状基材４３と、互いに所定間隔を存して平行に配置される信号導通ピン４４、電力導通陽極ピン４５ａおよび電力導通陰極ピン４５ｂとにより構成されている。
金属板状フレーム４２は、コネクタガイド金具３５の内周面に気密に溶接接合されている。
板状基材４３は、金属板状フレーム４２に気密に組み付けられている。この板状基材４３の構成材料としては、高い絶縁性を持ち、全く通気性が無く、継続使用でも劣化しにくい性質を有する例えばガラスやセラミック等の素材が好適に用いられる。
信号導通ピン４４、電力導通陽極ピン４５ａおよび電力導通陰極ピン４５ｂはいずれも、一端側を気密室３４側に臨ませ、他端側を防水室４０側に臨ませた状態で、板状基材４３に気密に植え込まれている。
なお、以下において、電力導通陽極ピン４５ａと電力導通陰極ピン４５ｂとを総称して表現する際には、単に「電力導通ピン４５」と称することとする。

防水室４０内には、シールドケーブル２５が導入されている。このシールドケーブル２５には、アンテナ信号配線１９と第２電力プラス配線２２ａと第２電力マイナス配線２２ｂとが収められている。
このシールドケーブル２５におけるアンテナ信号配線１９は、気密端子４１における信号導通ピン４４の他端側に接続されている。
このシールドケーブル２５における第２電力プラス配線２２ａは、気密端子４１における電力導通陽極ピン４５ａの他端側に接続されている。
このシールドケーブル２５における第２電力マイナス配２２ｂ線は、気密端子４１における電力導通陰極ピン４５ｂの他端側に接続されている。
こうして、シールドケーブル２５を防水室４０に導入して気密端子４１と接続することにより、気密端子４１の配線接続部に水分が付着するのを確実に防止することができ、短絡や伝送信号の相互干渉などの発生を未然に防ぐことができる。

図２（ａ）に示されるように、気密室３４には、起歪部３０ａに貼り付けられる少なくとも４枚のストレインゲージ４６（図２においては２枚のみ表わす。）と、所要の電子部品が組み付けられるプリント基板４７とが収容されている。

次に、起歪部３０ａに貼り付けられた少なくとも４枚のストレインゲージ４６やプリント基板４７に組み付けられた電子部品によって構築される電気回路５０について、図３のブロック図を用いて説明することとする。

図３のブロック図に示される電気回路５０は、荷重測定回路５１と、アンテナ励磁信号変換回路５２と、電圧コンバータ５３とを備えている。

荷重測定回路５１は、主として、少なくとも４枚のストレインゲージ４６と、演算増幅器５４と、Ａ／Ｄ変換器５５と、入出力回路５６と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５７と、メモリ５８とにより構成されている。
荷重測定回路５１においては、少なくとも４枚のストレインゲージ４６によってブリッジ回路５９が構築されている。ブリッジ回路５９は、起歪部３０ａで発生した歪みに応じてアナログ荷重信号を出力する。
ブリッジ回路５９からのアナログ荷重信号は、プリント基板４７の一端部に設けられた第１基板用コネクタ６１を介して演算増幅器５４に導入され、この演算増幅器５４によって増幅されたアナログ荷重信号は、Ａ／Ｄ変換器５５によってデジタル荷重信号に変換され、このデジタル荷重信号は、入出力回路５６を介してＭＰＵ５７へと送られる。
ＭＰＵ５７は、メモリ５８に書き込まれた所定プログラムやスパン係数などを読み込むとともに、入出力回路５６からのデジタル荷重信号を読み込み、所定プログラムに従って重量値を演算し、その演算結果に基づく重量信号を出力する。なお、ＭＰＵ５７から出力される信号としては、演算結果に基づく重量信号のみならず、荷重信号に基づく警報信号なども含めることができる。
そして、ＭＰＵ５７からの重量信号は、入出力回路５６へと送られてシリアル信号化され、シリアル信号化された重量信号は、アンテナ励磁信号変換回路５２へと送られる。

アンテナ励磁信号変換回路５２は、ＭＰＵ５７から入出力回路５６を経てシリアル信号化された重量信号を高周波のアンテナ励磁信号に変換する機能を有するものであって、プリント基板４７上のプリント配線を介して入出力回路５６およびプリント基板４７の他端部に設けられた第２基板用コネクタ６２にそれぞれ接続されている。
さらに、このアンテナ励磁信号変換回路５２は、第２基板用コネクタ６２からアンテナ信号配線６３を介して気密端子４１における信号導通ピン４４の一端側に接続されている。

電圧コンバータ５３は、供給された電力の電圧を回路に必要な電圧に変換して出力するものであり、プリント基板４７上のプリント配線等を介して荷重測定回路５１やアンテナ励磁信号変換回路５２に電力供給可能に接続されている。
また、電圧コンバータ５３は、プリント基板４７上のプリント配線を介して第２基板用コネクタ６２に接続されている。
さらに、電圧コンバータ５３は、第２基板用コネクタ６２から電力プラス配線６４ａを介して気密端子４１における電力導通陽極ピン４５ａの一端側に接続されるとともに、第２基板用コネクタ６２から電力マイナス配線６４ｂを介して気密端子４１における電力導通陰極ピン４５ｂの一端側に接続されている。
なお、以下において、電力プラス配線６４ａと電力マイナス配線６４ｂとを総称して表現する際には、単に「電力配線６４」と称することとする。

車両重量測定システム１においては、図３に示されるアンテナ励磁信号変換回路５２からのアンテナ励磁信号が、第２基板用コネクタ６２からアンテナ信号配線６３を介して気密端子４１の信号導通ピン４４へと送られ、図１に示されるアンテナ信号配線１９を介して現場制御盤３に付設のアンテナ１２に伝送されて電波として放射され、重量測定装置４に付設のアンテナ１４に向けて無線送信される。
これとは逆に、重量測定装置４に付設のアンテナ１４から無線送信されたアンテナ励磁信号は、現場制御盤３に付設のアンテナ１２によって受信され、このアンテナ１２に接続されるアンテナ信号配線１９から図３に示される気密端子４１の信号導通ピン４４、アンテナ信号配線６３および第２基板用コネクタ６２を介してアンテナ励磁信号変換回路５２に伝送され、このアンテナ励磁信号変換回路５２にてシリアルにデジタル信号化された後に入出力回路５６を介してＭＰＵ５７に読み込まれる。

また、車両重量測定システム１においては、図１に示される蓄電装置１０からの電力が、第１電力配線２１、配線接続用端子箱２０および第２電力配線２２を介して図３に示される気密端子４１の電力導通ピン４５に供給され、この電力導通ピン４５から電力配線６４、第２基板用コネクタ６２を介して電圧コンバータ５３に供給され、この電圧コンバータ５３にて回路に必要な電圧に変換された後に、荷重測定回路５１やアンテナ励磁信号変換回路５２に供給される。

本実施形態のロードセル８によれば、気密室３４と防水室４０との間を気密に仕切る気密端子４１が信号導通ピン４４および電力導通ピン４５の両方を有するものとされているので、この気密端子４１をロードセル本体３１の１箇所に設けるだけで、気密室３４内の電気回路５０に対してアンテナ１２および電源装置１１をそれぞれ気密状態に接続することができ、密封構造の簡素化を図ることができるという効果がある。
また、アンテナ信号配線１９と第２電力プラス配線２２ａと第２電力マイナス配線２２ｂとが１本のシールドケーブル２５に収められてロードセル８に導入されるので、配線構造の簡素化を図ることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係るロードセルについて、図４を用いて説明する。
本実施形態のロードセル８Ａは、前記第１の実施形態のロードセル８に対し、防水室の構造やシールドケーブルの構造、電源装置の配置・構造などが異なるのみで、その他の点については基本的に同じ構造である。したがって、本実施形態のロードセル８Ａにおいて、前記第１の実施形態のロードセル８と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第１の実施形態のロードセル８と異なる点を中心に説明することとする。

本実施形態のロードセル８Ａにおいて、防水構造物３３Ａは、主として、防水ケース７０と、防水コネクタ７１とにより構成されている。

防水ケース７０は、防水ケース本体７２と、防水ケース蓋７３とを備えて構成されている。
防水ケース本体７２は、一端から他端に亘って開放された筒形に形成され、その内部に中空部７４を有している。
防水ケース本体７２の一端部は、密封ケース３２の側面に形成された開口部３２ａを取り囲むように密封ケース３２の側面に宛がわれた状態で気密に溶接接合されている。
防水ケース蓋７３は、防水ケース本体７２の開口を塞ぐ蓋体部７３ａと、ケーブルを案内するケーブルガイド部７３ｂとが一体形成されてなるものである。
防水ケース蓋７３には、蓋体部７３ａとケーブルガイド部７３ｂとを貫くようにケーブル挿通孔７５が形成されている。

防水ケース本体７２と防水ケース蓋７３とにおいては、両者の間にゴムパッキン７６を介在させた状態で、蓋体部７３ａを貫き防水ケース本体７２に螺合するビス７７を締め込むことにより、防水ケース本体７２に対し防水ケース蓋７３を水密に固定することができる。

防水コネクタ７１は、ケーブル接続金具８０と、ゴム製カバー８１とを備えて構成されている。
ケーブル接続金具８０は、防水ケース蓋７３のケーブルガイド部７３ｂと螺合する雌螺子部８２と、ケーブルが挿通されるケーブル挿通孔８３とを有している。
ケーブル接続金具８０には、アンテナ信号配線１９を包含するシールドケーブル８４がケーブル挿通孔８３を通して挿入されている。
ゴム製カバー８１は、ケーブル接続金具８０とシールドケーブル８４とを跨ぐように全周に亘って溶着されるゴムによって形成され、ケーブル接続金具８０とシールドケーブル８４とを水密に接合する。

防水ケース蓋７３と防水コネクタ７１とにおいては、両者の間にゴムパッキン８５を介在させた状態で、ケーブルガイド部７３ｂに螺合させたケーブル接続金具８０を締め込むことにより、防水ケース蓋７３に対しシールドケーブル８４を水密に接続することができる。

本実施形態においては、防水ケース７０によってその内部に防水室８６が構成されている。この防水室８６には、乾電池８７とその乾電池８７を保持する電池ホルダー８８とにより構成される電源装置８９が組み込まれている。
密封ケース３２の側面に形成された開口部３２ａには、気密室３４と防水室８６との間を気密に仕切る気密端子４１が配置されている。この気密端子４１は、その金属板状フレーム４２が開口部３２ａの周縁に気密に溶接接合されることで密封ケース３２の側面に固着されている。

乾電池８７のプラス電極は、電池ホルダー８８のプラス電極板に付設の電力プラス配線９０ａを介して気密端子４１における電力導通陽極ピン４５ａの他端側に接続されている。
乾電池８７のマイナス電極は、電池ホルダー８８のマイナス電極板に付設の電力マイナス配線９０ｂを介して気密端子４１における電力導通陰極ピン４５ｂの他端側に接続されている。
防水室内８６には、防水ケース蓋７３のケーブル挿通孔７５を通してシールドケーブル８４が導入されており、このシールドケーブル８４におけるアンテナ信号配線１９は、気密端子４１における信号導通ピン４４の他端側に接続されている。

本実施形態のロードセル８Ａによっても、気密端子４１をロードセル本体３１の１箇所に設けるだけで、気密室３４内の電気回路５０に対してアンテナ１２および電源装置８９をそれぞれ気密状態に接続することができ、密封構造の簡素化を図ることができる。
さらに、本実施形態のロードセル８Ａによれば、電源装置８９が防水ケース８６内に格納されているので、前記第１の実施形態のロードセル８では必要とされる第１電力配線２１、配線接続用端子箱２０および第２電力配線２２が不要となり、配線のための資材費や工事費を大幅に削減することができる。

以上、本発明のロードセルについて、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のロードセルは、密封構造の簡素化を図ることができるという特性を有していることから、屋外や水気・湿気のある環境での計量の用途に好適に用いることができる。

１車両重量測定システム
８，８Ａロードセル
１１電源装置
１２アンテナ
１９アンテナ信号配線
２２ａ，９０ａ電力プラス配線
２２ｂ，９０ｂ電力マイナス配線
２５，８４シールドケーブル
３０弾性体
３０ａ起歪部
３１ロードセル本体
３２密封ケース（気密構造物）
３３，３３Ａ防水構造物
３４気密室
４０，８６防水室
４１気密端子
４４信号導通ピン
４５ａ電力導通陽極ピン
４５ｂ電力導通陰極ピン
５０電気回路
５１荷重測定回路
５２アンテナ励磁信号変換回路

Claims

荷重に応じた歪みを発生させる起歪部を有する弾性体と、
前記起歪部で発生した歪みに基づいて重量値を演算しその演算結果に基づく重量信号を出力する荷重測定回路、およびその荷重測定回路からの重量信号をアンテナ励磁信号に変換するアンテナ励磁信号変換回路を含む電気回路と、
前記弾性体と前記電気回路とが組み込まれるロードセル本体と
を備えるロードセルにおいて、
前記ロードセル本体は、前記起歪部と前記電気回路とを気密に収容する気密室を構成する気密構造物と、前記気密室に連続する防水室を構成する防水構造物とにより構成され、
前記気密構造物と前記防水構造物との間に、前記気密室と前記防水室との間を気密に仕切る気密端子を設け、
前記気密端子は、一端側が前記気密室側に配され他端側が前記防水室側に配される信号導通ピンと、この信号導通ピンと絶縁状態で一端側が前記気密室側に配され他端側が前記防水室側に配される電力導通ピンとを有し、
前記信号導通ピンの一端側と前記アンテナ励磁信号変換回路とを信号伝達可能に接続するとともに、前記電力導通ピンの一端側と前記電気回路とを電力伝達可能に接続したことを特徴とするロードセル。
前記ロードセル本体の外部に設置されるアンテナからのアンテナ信号配線と、前記ロードセル本体の外部に設置される電源装置からの電力配線とを包含するケーブルが前記防水室に導入され、前記アンテナ信号配線が前記信号導通ピンの他端側に接続されるとともに、前記電力配線が前記電力導通ピンの他端側に接続される請求項１に記載のロードセル。
前記ロードセル本体の外部に設置されるアンテナからのアンテナ信号配線を包含するケーブルが前記防水室に導入されてそのアンテナ信号配線が前記信号導通ピンの他端側に接続されるとともに、前記防水室に電源装置が組み込まれてその電源装置からの電力配線が前記電力導通ピンの他端側に接続される請求項１に記載のロードセル。