JP2013242149A - Bed with load detection function and load detector - Google Patents

Bed with load detection function and load detector Download PDF

Info

Publication number
JP2013242149A
JP2013242149A JP2012106301A JP2012106301A JP2013242149A JP 2013242149 A JP2013242149 A JP 2013242149A JP 2012106301 A JP2012106301 A JP 2012106301A JP 2012106301 A JP2012106301 A JP 2012106301A JP 2013242149 A JP2013242149 A JP 2013242149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
bed
detection function
pair
strain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012106301A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5965716B2 (en
Inventor
Kazuo Hirose
和男 廣瀬
Junichi Motomura
淳一 本村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2012106301A priority Critical patent/JP5965716B2/en
Publication of JP2013242149A publication Critical patent/JP2013242149A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5965716B2 publication Critical patent/JP5965716B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bed with a load detection function, capable of adding the load detection function by a simple structure while reducing an increase in the number of components.SOLUTION: A bed with a load detection function for detecting a load applied to a bed body by a load detector attached to the bed body and detecting a user's state on a bed surface of the bed body includes: a bed surface formation part; leg parts brought into contact with an installation surface on which the bed body is to be installed; and connection support parts each connecting between the bed surface formation part and the leg part to transmit a load from the bed surface formation part to the leg part. The load detector includes a load cell for measuring deformation generated due to application of the load to the bed body, and the load cell is attached to a portion for receiving the load from the bed formation part side and transmitting the load to the attachment surface side on any one of positions of a load transmission route from the bed surface formation part to the leg part through the connection support part.

Description

本発明は、ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッド、並びにこのような荷重検出機能をベッドに付加するための荷重検出器に関するものである。   The present invention detects a change in load applied to a bed body by a load detector attached to the bed body, and a bed with a load detection function for detecting the state of a user on the bed surface of the bed body, and the like. The present invention relates to a load detector for adding a load detection function to a bed.

例えば、医療機関や、介護施設、養護施設、宿泊施設、一般家庭等で使用されるベッドにおいて、ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体の寝床面上における利用者(病人、被介護者、乳幼児、健康人等)の状態(入床、離床、在床位置、体動等)を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3を参照。)。     For example, in beds used in medical institutions, nursing homes, nursing homes, lodging facilities, general homes, etc., changes in the load applied to the bed body are detected, and users (sick people, patients on the bed surface of the bed body) are detected. There has been proposed a method for detecting the state of a caregiver, an infant, a healthy person, or the like (such as entering a floor, getting out of bed, lying in bed, body movement, etc.) (for example, see Patent Documents 1 to 3).

具体的に、下記特許文献1には、ベッド本体に設けられた脚部と、このベッド本体が設置される設置面(床面等)との間に荷重センサを配置し、この荷重センサからの電気信号に基づいて、人の在床状況を検出する方法が開示されている。また、この荷重センサには、ベッド本体の脚部に設けられたキャスターをベッド本体の設置面から荷重センサの荷重受け部上に誘導するためのスロープ部が形成されている。     Specifically, in Patent Document 1 below, a load sensor is disposed between a leg portion provided on the bed main body and an installation surface (floor surface or the like) on which the bed main body is installed. A method for detecting a person's presence based on an electrical signal is disclosed. Further, the load sensor is formed with a slope portion for guiding a caster provided on the leg portion of the bed main body from the installation surface of the bed main body onto the load receiving portion of the load sensor.

一方、下記特許文献2には、ベッド本体と、このベッド本体が設置される設置面との間の空所に荷重検出器を設けて、ベッド本体に加わる荷重を検出する方法が開示されている。また、この荷重検出器には、ベッドを持ち上げる手段が設けられている。   On the other hand, Patent Literature 2 below discloses a method of detecting a load applied to a bed body by providing a load detector in a space between the bed body and an installation surface on which the bed body is installed. . The load detector is provided with a means for lifting the bed.

一方、下記特許文献3には、ベッドのフレームを二重構造とし、その間にロードセル(荷重検出器)を組み込んだものが開示されている。   On the other hand, Patent Document 3 below discloses a structure in which a bed frame has a double structure and a load cell (load detector) is incorporated therebetween.

この種のベッド本体の荷重検出のために用いる検出器(ロードセル)としては、荷重によって起歪体に歪を生じさせ、その歪の程度を、歪センサによって電気的あるいは光学的、さらには磁気的に検出するようにしたものが広く用いられている。このような歪センサの検出素子として最も広く用いられているのは、歪により電気抵抗が変化する歪ゲージ(ストレインゲージ)である。   As a detector (load cell) used for detecting the load of this kind of bed body, a strain is generated in the strain generating body by the load, and the degree of the strain is electrically or optically measured by the strain sensor, and further magnetically. What is detected in the above is widely used. The most widely used detection element of such a strain sensor is a strain gauge (strain gauge) whose electric resistance changes due to strain.

ところで歪ゲージを用いたロードセルとしては種々のものが知られているが、その代表的なものとしては、例えば図31に示すように、ロバーバル機構を組み込んだ片持ち梁(カンチレバー)タイプのものが知られている(例えば特許文献4参照)。このタイプのロードセルは、アルミ合金やステンレス鋼などからなる角棒あるいは厚板を起歪体300とし、かつその起歪体300における長さ方向の中間部にロバーバル機構302を形成しておくとともに、そのロバーバル機構302を構成する長孔303の両端の拡大孔部303A、303Bに対応する起歪体外面位置に、歪センサ304を構成する1または2以上の歪ゲージ304A、304Bを貼着しておき、その起歪体300を、長さ方向が水平となりかつ歪ゲージ304A、304Bの貼着面が上面もしくは下面となるように、一方の端部306Aを固定部位308に固定し(すなわち片持ち支持し)、他端部306Bに外部から荷重Wを加えるように構成したものである。   By the way, various types of load cells using strain gauges are known. As typical examples, for example, as shown in FIG. 31, a cantilever type cantilever type incorporating a Roverval mechanism is used. It is known (see, for example, Patent Document 4). In this type of load cell, a square bar or a thick plate made of aluminum alloy, stainless steel, or the like is used as a strain body 300, and a Roverval mechanism 302 is formed in an intermediate portion in the length direction of the strain body 300. One or more strain gauges 304A, 304B constituting the strain sensor 304 are attached to the outer surface positions of the strain generating bodies corresponding to the enlarged hole portions 303A, 303B at both ends of the long hole 303 constituting the Roverval mechanism 302. Then, one end 306A of the strain generating body 300 is fixed to the fixing portion 308 (that is, cantilevered) so that the length direction is horizontal and the attaching surfaces of the strain gauges 304A and 304B are the upper surface or the lower surface. And a load W is applied to the other end 306B from the outside.

この種の片持ち梁(カンチレバー)タイプのロードセルにおいては、片持ち支持された起歪体300の先端部に荷重Wが加えられれば、起歪体300は、先端部が下がる方向に弾性的に撓み変形し、起歪体300の上面及び下面、特にロバーバル機構302の近傍に引張歪もしくは圧縮歪が生じて、その歪が歪ゲージ304A、304Bによって検出される。そしてその歪の大きさが、加えられた荷重に対応するため、結果的に荷重Wの大きさを検出することが可能となる。そして例えばベッド用の荷重検出器としても、前記特許文献2、特許文献3では、このような片持ち梁(カンチレバー)タイプのロードセルを用いることが示されている。   In this type of cantilever type load cell, when a load W is applied to the tip of the cantilever 300 supported by the cantilever, the strain 300 is elastically moved in the direction in which the tip is lowered. As a result of bending deformation, tensile strain or compressive strain is generated on the upper and lower surfaces of the strain generating body 300, particularly in the vicinity of the Roverval mechanism 302, and the strain is detected by the strain gauges 304A and 304B. And since the magnitude | size of the distortion respond | corresponds to the applied load, it becomes possible to detect the magnitude | size of the load W as a result. For example, as a load detector for a bed, Patent Document 2 and Patent Document 3 show that such a cantilever type load cell is used.

一方、例えば図32に示すように、起歪体300を両持ち支持するようにした両持ち梁タイプのロードセルも知られている(例えば特許文献5参照)。この両持ち梁タイプのロードセルは、アルミ合金やステンレス鋼などからなる角棒あるいは厚板からなる起歪体300の長さ方向の両端部306A、306Bを、それぞれ固定部位308A、308Bに固定し(すなわち両持ち支持し)、起歪体300の長さ方向の中央部310に外部から荷重Wを加えるように構成している。なお起歪体300における中央部310の両側には、それぞれロバーバル機構302A、302Bを形成しておくのが通常であり、その場合、歪センサの歪ゲージ304A〜304Dは、起歪体300の上面もしくは下面における前記ロバーバル機構302A、302Bの各端部に対応する位置に貼着しておくのが通常である。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 32, there is also known a double-supported beam type load cell that supports both of the strain generating bodies 300 (see, for example, Patent Document 5). In this double-supported beam type load cell, both ends 306A and 306B in the length direction of the strain body 300 made of a square bar or a thick plate made of aluminum alloy or stainless steel are fixed to fixing portions 308A and 308B, respectively ( In other words, both ends are supported), and the load W is applied to the central portion 310 in the length direction of the strain generating body 300 from the outside. In addition, it is normal to form the robotic mechanisms 302A and 302B on both sides of the central portion 310 of the strain generating body 300, and in this case, the strain gauges 304A to 304D of the strain sensor are formed on the upper surface of the strain generating body 300. Or it is normal to stick to the position corresponding to each edge part of the said robotic mechanism 302A, 302B in a lower surface.

この種の両持ち梁タイプのロードセルにおいては、両持ち支持された起歪体300の中央部に荷重Wが加えられれば、起歪体300は、中央部が下がる方向に湾曲状に弾性的に撓み変形し、起歪体300の中央部と両端部との間において、上面及び下面、特にロバーバル機構302の近傍に引張歪もしくは圧縮歪が生じ、その歪が歪ゲージ304A〜304Dによって検出され、結果的に荷重Wの大きさを検出することが可能となる。   In this type of both-end supported beam type load cell, when a load W is applied to the center portion of the strain-generating body 300 supported by both ends, the strain-generating body 300 is elastically curved in a direction in which the center portion is lowered. Bending and deforming, tensile strain or compressive strain is generated between the central portion and both end portions of the strain generating body 300 on the upper surface and the lower surface, particularly in the vicinity of the Roverval mechanism 302, and the strain is detected by the strain gauges 304A to 304D. As a result, the magnitude of the load W can be detected.

なおその他、図32に示す両持ち梁タイプのロードセルに原理的に類似したものとして、水平な円盤などの平板状の起歪体の周囲を支持し、その平板状の起歪体の中央部に荷重Wを加えて、中央部と周縁部との間に生じる歪を検出するようにした、いわゆるダイヤフラムタイプのロードセルも知られており、ベッド用の荷重検出器としても、前記特許文献1では、このような平板状のロードセルを用いることが示されている。   In addition, as a principle similar to the double-supported beam type load cell shown in FIG. 32, a periphery of a flat plate-like strain generating body such as a horizontal disk is supported, and the center of the flat plate-shaped strain generating body is supported. A load cell of a so-called diaphragm type that detects a strain generated between the central portion and the peripheral portion by applying a load W is also known. As a load detector for a bed, in Patent Document 1, It is shown that such a flat load cell is used.

特開2000−105884号公報JP 2000-105884 A 特開2008−304397号公報JP 2008-304397 A 特開2007−256074号公報JP 2007-256074 A 特開平10−221183号公報JP-A-10-221183 特開平10−2812号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-2812

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、荷重センサを用いてベッド本体の荷重を検出する際に、ベッドの脚部に設けられたキャスターを、荷重センサのスロープ部の前側近傍まで移動し、このスロープ部上を通過させた後、荷重センサの荷重受け部上に載置しなければならず、非常に面倒である。   However, in the invention described in Patent Document 1, when the load of the bed main body is detected using the load sensor, the caster provided on the leg portion of the bed is moved to the vicinity of the front side of the slope portion of the load sensor. After passing over the slope portion, it must be placed on the load receiving portion of the load sensor, which is very troublesome.

一方、特許文献2に記載の発明では、例えばベッド本体が壁際に沿って設置された場合に、このベッド本体と壁との間に設置者が入り込むことができないため、荷重検出器をベッド本体と設置面との間の空所に配置することが非常に困難となる。   On the other hand, in the invention described in Patent Document 2, for example, when the bed main body is installed along the wall, the installer cannot enter between the bed main body and the wall. It becomes very difficult to arrange in a space between the installation surface.

一方、特許文献3に記載の発明では、ベッド本体に荷重検出器が予め組み込まれているものの、ベッド本体を荷重検出器に合わせた設計としなければならず、そのための新たな部品が必要となる。このため、荷重検出機能付きベッドとしては非常に高価なものとなってしまう。さらに、部品点数の増加により軽量化が困難となってしまう。   On the other hand, in the invention described in Patent Document 3, although the load detector is incorporated in the bed main body in advance, the bed main body must be designed in accordance with the load detector, and a new part for that purpose is required. . For this reason, it becomes very expensive as a bed with a load detection function. Furthermore, weight reduction becomes difficult due to an increase in the number of parts.

また図31に示したカンチレバー(片持梁)タイプの歪センサを用いた従来のロードセルをベッド本体に適用する場合、起歪体の一端をベッド本体の固定部位に固定して、その起歪体の他端に、起歪体の長さ方向に対して直角をなす方向に荷重Wを加えるため、起歪体の強度が低い場合には、過大な荷重によって起歪体が折損したり、繰り返し荷重によって起歪体が疲労破壊したりしやすい問題がある。とりわけ、荷重検出精度を高めるために、加えられる荷重による歪の発生量を大きくするべく、固定部位に対する支持位置(支点)と、荷重Wが加わる位置(力点)との間の距離、すなわち起歪体の実質長さを大きくすれば、起歪体が一層折損、破壊しやすくなってしまう。一方、このような過大荷重や繰り返し荷重による折損や破壊を防止するために起歪体の剛性を高めれば、荷重が加わった時の歪の発生が小さくなり、そのため荷重検出精度が低下してしまう。さらに、荷重Wが加えられる方向線に対して、起歪体の実質長さ分だけ支点位置が側方に偏っているため、狭い個所に設置することが困難であるという問題もある。そしてまた、片持ち梁方式であるところから、支点部分はベッド本体の固定位置にしっかりと取り付けておく必要があり、そのため、既存のベッド本体にロードセルを組み込むに当っては、ロードセル取り付けのために、ベッド本体に改めて加工を施さなければならないという問題もある。   Further, when the conventional load cell using the cantilever (cantilever) type strain sensor shown in FIG. 31 is applied to the bed body, one end of the strain body is fixed to a fixed portion of the bed body, and the strain body Since the load W is applied to the other end of the elastic body in a direction perpendicular to the length direction of the strain generating body, when the strength of the strain generating body is low, the strain generating body may be broken or repeatedly There is a problem that the strained body is easily damaged by a load. In particular, in order to increase the load detection accuracy, in order to increase the amount of strain generated by the applied load, the distance between the support position (fulcrum) with respect to the fixed part and the position where the load W is applied (force point), that is, strain generation If the substantial length of the body is increased, the strain generating body will be more easily broken and broken. On the other hand, if the rigidity of the strain generating body is increased in order to prevent breakage or breakage due to such an excessive load or repeated load, the generation of strain when the load is applied is reduced, and therefore the load detection accuracy is lowered. . Furthermore, since the fulcrum position is biased laterally by the substantial length of the strain generating body with respect to the direction line to which the load W is applied, there is a problem that it is difficult to install in a narrow place. And since it is a cantilever system, it is necessary to attach the fulcrum part firmly to the fixed position of the bed body, so when installing the load cell in the existing bed body, There is also a problem that the bed body must be processed again.

一方、図32に示したような従来の両持ち梁方式のロードセルを適用した場合、起歪体の両端が支持されるため、図31に示した片持ち梁方式のロードセルと比較すれば、過大な荷重による折損や疲労破壊の危険性は小さいが、その反面、片持ち梁方式よりも起歪体の変形が少なくなって、高精度での歪測定が困難となるおそれがある。また、荷重Wが加えられる方向線の両側に離れて支点が位置するため、片持ち梁方式よりも一層、狭い個所に設置することが困難となるという問題がある。
その他、ダイヤフラム方式の平板状ロードセルも、上記の両持ち梁方式と同様な問題がある。
On the other hand, when the conventional double-end beam type load cell as shown in FIG. 32 is applied, both ends of the strain-generating body are supported. Therefore, compared with the cantilever type load cell shown in FIG. Although the risk of breakage and fatigue failure due to a heavy load is small, on the other hand, deformation of the strain generating body is less than that of the cantilever method, and there is a risk that strain measurement with high accuracy may be difficult. Moreover, since the fulcrum is located on both sides of the direction line to which the load W is applied, there is a problem that it is difficult to install in a narrower place than the cantilever system.
In addition, the diaphragm type flat plate load cell has the same problem as the above-mentioned doubly supported beam type.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、部品点数の増加を抑制しつつ、ベッド本体に簡単かつ容易に荷重検出機能を付加することを可能とし、しかも耐久性も優れかつ荷重検出精度も高い荷重検出機能付きベッド、並びに、そのような荷重検出機能を既存のベッドに付加するため、ベッド本体に容易に組み込むことを可能とした荷重検出器を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and can easily and easily add a load detection function to the bed body while suppressing an increase in the number of parts, and is durable. To provide a bed with a load detection function that is superior and has high load detection accuracy, and a load detector that can be easily incorporated into the bed body in order to add such a load detection function to an existing bed. Objective.

本発明の基本的な態様(第1の態様)による荷重検出機能付きベッドは、
ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッドであって、
前記ベッド本体は、前記寝床面を形成する寝床面形成部と、ベッド本体を設置すべき設置面に接する脚部と、前記寝床面形成部が前記設置面の上方に位置するように、寝床面形成部と脚部との間を連結して前記寝床面形成部からの荷重を脚部に向けて伝達する連結支持部とを有する構成とされ、
前記荷重検出器は、前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを有し、
前記ロードセルは、前記寝床面形成部の側から荷重が加えられる基体と、その基体に取り付けられた歪センサとを有してなり、
前記基体は、荷重受け領域及び一対の支点受け領域を有する荷重受け梁部と、その荷重受け梁部における異なる位置から突出する一対の作動腕部と、それら一対の作動腕部の先端側の部分同士を連結する連結部とを有し、かつこれらの荷重受け梁部、一対の作動腕部および連結部が、全体として連続して中空部分を取り囲むように構成されており、
前記荷重受け領域は、前記一対の支点受け領域の中間においてその一対の支点受け領域を結ぶ直線を横断する基準面に相当する位置に形成され、かつその荷重受け領域は、前記基準面に沿った方向に加えられる荷重を受けるように構成され、
さらに、前記一対の作動腕部の一方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの一方が位置する側から突出するように、また一対の作動腕部の他方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの他方の支点受け領域が位置する側から突出するように形成されており、
また前記歪センサは、前記一対の作動腕部の少なくとも一方に取り付けられていて、前記一対の支点受け領域を支持した状態で荷重受け領域に前記基準面に沿った荷重を加えることによって、前記一対の作動腕部の少なくとも一方が弾性変形し、その弾性変形の歪を前記歪センサが検出するように構成され、
前記ベッド本体における前記寝床面形成部から連結支持部を経て脚部に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、寝床面形成部の側からの荷重を受けてその荷重を設置面側に伝達する部位に、前記ロードセンサの基体が設けられていることを特徴とするものである。
ここで、「一対の支点受け領域の中間」とは、一対の支点受け領域の間であればよく、一対の支点受け領域の中央に限定されない。
また、「基準面」は、一対の支点受け領域の間において、一対の支点受け領域を結ぶ直線が貫通するような向きで配置する仮想的な面であり、一対の支点受け領域を結ぶ直線に対して直交する向きで配置する場合に限定されない。
また、「荷重伝達経路」は換言すれば、寝床面形成部にかかった荷重を接地面に接する脚部に伝える構造部材、あるいは、寝床面形成部から脚部方向に伸びており、寝床面形成部にかかる荷重を支持する構造部材、あるいは、寝床面形成部にかかる荷重を脚部まで支える構造部材、である。
また、「中空部分」は、荷重受け梁部、一対の作動腕部および連結部等によって形成される中空の部分である。
The bed with a load detection function according to the basic aspect of the present invention (first aspect)
The load detector attached to the bed body detects a change in the load applied to the bed body, and a bed with a load detection function for detecting the state of the user on the bed surface of the bed body,
The bed body includes a bed surface forming portion that forms the bed surface, legs that are in contact with an installation surface on which the bed body is to be installed, and the bed surface so that the bed surface forming portion is located above the installation surface. It is configured to have a connection support part that connects the forming part and the leg part and transmits the load from the bed surface forming part toward the leg part,
The load detector has a load cell that measures strain generated by applying a load to the bed body,
The load cell includes a base body to which a load is applied from the bed surface forming portion side, and a strain sensor attached to the base body.
The base body includes a load receiving beam portion having a load receiving region and a pair of fulcrum receiving regions, a pair of operating arm portions projecting from different positions in the load receiving beam portion, and a tip side portion of the pair of operating arm portions The load receiving beam portion, the pair of operating arm portions and the connecting portion are configured so as to continuously surround the hollow portion as a whole,
The load receiving area is formed at a position corresponding to a reference plane crossing a straight line connecting the pair of fulcrum receiving areas in the middle of the pair of fulcrum receiving areas, and the load receiving area is along the reference plane Configured to receive loads applied in the direction,
Further, one of the pair of operating arm portions protrudes from a side on which one of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion, and The other is formed so as to protrude from the side where the other fulcrum receiving region of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference surface in the load receiving beam portion,
The strain sensor is attached to at least one of the pair of operating arm portions, and applies the load along the reference plane to the load receiving area while supporting the pair of fulcrum receiving areas. At least one of the actuating arm portions is elastically deformed, and the strain sensor is configured to detect the strain of the elastic deformation,
In response to a load from the bed surface forming portion side at any part of the load transmission path from the bed surface forming portion to the leg portion through the connection support portion in the bed body, the load is transmitted to the installation surface side. The base of the load sensor is provided at the site.
Here, the “middle of the pair of fulcrum receiving areas” may be between the pair of fulcrum receiving areas, and is not limited to the center of the pair of fulcrum receiving areas.
Further, the “reference plane” is a virtual plane that is arranged in such a direction that a straight line connecting the pair of fulcrum receiving areas penetrates between the pair of fulcrum receiving areas. However, the present invention is not limited to the case of arranging in an orthogonal direction.
In other words, the “load transmission path” is a structural member that transmits the load applied to the bed surface forming part to the leg part in contact with the ground contact surface, or extends from the bed surface forming part in the leg direction to form the bed surface forming part. A structural member that supports a load applied to the portion, or a structural member that supports a load applied to the bed surface forming portion to the leg portion.
The “hollow part” is a hollow part formed by a load receiving beam part, a pair of operating arm parts, a connecting part, and the like.

このような第1の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、そのロードセルの基体における支点受け領域をベッド本体の部材によって支持させれば、荷重受け梁部はいわゆる両持ち梁として機能する。そのため、荷重受け梁部の荷重受け領域に、基準面に沿って荷重が加えられれば、その部分を中心として荷重受け梁部に、基準面に沿って張り出す方向に湾曲状の微小撓み変形(弾性変形)が生じる。すなわちこの微小撓み変形は、荷重受け梁部における基準面に対して左右両側の部位(支点受け領域に近い部位)で、それぞれ基準面に直交する面に対してわずかに傾斜するように生じる。これに伴い、荷重受け梁部における基準面と支点受け領域との間の位置から突出する一対作動腕部には、その先端部間の距離を拡大させる方向に傾斜させる力が作用するが、一対の作動腕部の先端部側の部分の間は連結部によって拘束されているため、その力は、一対の作動腕部の長さ方向の中間部分の相互間の間隔を拡大させるように作用する。これによって、一対の作動腕部のうちの少なくとも一方は、その長さ方向の中間部が前記基準面から離隔する方向に張り出すように微小変形する。そのため、前記少なくとも一方の作動腕部における前記中空部分に向く側の面(基準面に向く面:内面)および前記中空部分に対して外側に向く側の面(基準面に対し外側に向く面:外面)に、歪(引張歪もしくは圧縮歪)が発生し、その歪が歪センサによって検出される。ここで、作動腕部の歪は、荷重受け梁部の歪によって生じるものであるから、結果的に荷重受け梁部の歪、ひいてはその荷重受け梁部に加わっている荷重(ベッド本体の荷重)が検出されたことになる。   In such a bed with a load detection function of the first aspect, if the fulcrum receiving area in the base of the load cell is supported by the member of the bed main body, the load receiving beam portion functions as a so-called doubly supported beam. Therefore, if a load is applied to the load receiving area of the load receiving beam portion along the reference plane, a curved micro-deformation deformation (in the direction of projecting along the reference plane around the load receiving beam portion around the portion) ( Elastic deformation). In other words, this micro-deformation deformation is caused to slightly incline with respect to the plane orthogonal to the reference plane at each of the left and right side portions (portions close to the fulcrum receiving area) with respect to the reference plane in the load receiving beam portion. Along with this, a force that inclines in the direction of increasing the distance between the tip portions acts on the pair of operating arm portions protruding from the position between the reference surface and the fulcrum receiving region in the load receiving beam portion. Since the portion on the distal end side of the actuating arm portion is constrained by the connecting portion, the force acts to increase the distance between the intermediate portions in the length direction of the pair of actuating arm portions. . Accordingly, at least one of the pair of operating arm portions is minutely deformed so that an intermediate portion in the length direction protrudes in a direction away from the reference surface. Therefore, a surface of the at least one working arm portion facing the hollow portion (a surface facing the reference surface: an inner surface) and a surface facing the outer side with respect to the hollow portion (a surface facing the reference surface outward): A strain (tensile strain or compressive strain) is generated on the outer surface, and the strain is detected by a strain sensor. Here, since the distortion of the operating arm portion is caused by the strain of the load receiving beam portion, as a result, the strain of the load receiving beam portion, and consequently the load applied to the load receiving beam portion (the load of the bed body) Is detected.

そして上記第1の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、ロードセル基体の作動腕部における荷重受け梁部から連結部までの長さを、荷重受け梁部の一対の支点受け領域の間の距離に対して適切に設定し、また作動腕部の剛性を適切に調整することによって、荷重が加わった際の荷重受け梁部の歪よりも、作動腕部の歪を大きくすることができる。すなわちその場合には、荷重受け梁部の歪が、作動腕部によって増幅されることになる。そしてその増幅された歪を歪センサが検出することによって、荷重受け梁部の歪を直接検出する場合と比較して、高精度で荷重を検出することができる。   In the bed with a load detection function of the first aspect, the length from the load receiving beam portion to the connecting portion in the operating arm portion of the load cell base is set to the distance between the pair of fulcrum receiving areas of the load receiving beam portion. Thus, by appropriately setting the rigidity of the operating arm portion and appropriately adjusting the rigidity of the operating arm portion, the strain of the operating arm portion can be made larger than the strain of the load receiving beam portion when a load is applied. That is, in that case, the strain of the load receiving beam portion is amplified by the operating arm portion. Then, by detecting the amplified strain by the strain sensor, it is possible to detect the load with higher accuracy than in the case of directly detecting the strain of the load receiving beam portion.

ここで、上述のように作動腕部によって歪を増幅するために要する作動腕部の連結部までの長さは、作動腕部の材質や形状、断面積などに依存する作動腕部の剛性によって異なるから、一概には規定することはできないが、仮に作動腕部の剛性が荷重受け梁部と同等であると仮定すれば、作動腕部の前記長さが、荷重受け梁部の一対の支点受け領域の間の距離よりも大きければ、上記の歪増幅効果を発揮させることが可能と考えられる。但し、実際は、作動腕部を、その剛性が荷重受け梁部よりも低くなるように形状や断面積などを調整することによって、作動腕部の前記長さが、荷重受け梁部の一対の支点受け領域の間の距離よりも小さい場合でも、上記の歪増幅効果を発揮させることができる。さらに、作動腕部の前記長さを、荷重受け梁部の一対の支点受け領域の間の距離よりも大きくすると同時に、作動腕部の剛性が荷重受け梁部よりも低くなるように形状や断面積などを調整すれば、より一層上記の歪増幅効果を大きくして、より高精度に荷重を検出することが可能となる。   Here, as described above, the length to the connecting portion of the operating arm portion required to amplify the distortion by the operating arm portion depends on the rigidity of the operating arm portion depending on the material, shape, cross-sectional area, etc. of the operating arm portion. Since it is different, it cannot be specified unconditionally, but assuming that the rigidity of the operating arm is equivalent to that of the load receiving beam, the length of the operating arm is a pair of fulcrums of the load receiving beam. If the distance is larger than the distance between the receiving regions, it is considered that the above distortion amplification effect can be exhibited. However, in practice, by adjusting the shape and cross-sectional area of the operating arm so that its rigidity is lower than that of the load receiving beam, the length of the operating arm is determined by the pair of fulcrums of the load receiving beam. Even when the distance is smaller than the distance between the receiving regions, the above distortion amplification effect can be exhibited. Further, the length and length of the operating arm are made larger than the distance between the pair of fulcrum receiving areas of the load receiving beam, and at the same time, the shape and cut-off are made so that the rigidity of the operating arm is lower than that of the load receiving beam. If the area or the like is adjusted, the strain amplification effect can be further increased, and the load can be detected with higher accuracy.

なお作動腕部には、ベッド本体の荷重は直接的には加わらないため、その剛性を荷重受け梁部よりも格段に小さくしても、荷重印加に伴う破損や疲労破壊のおそれは少ない。したがって作動腕部の剛性を低くして歪増幅効果をより高めることが実際的に可能である。   In addition, since the load of the bed main body is not directly applied to the operating arm portion, even if its rigidity is significantly smaller than that of the load receiving beam portion, there is little risk of breakage or fatigue failure due to load application. Therefore, it is practically possible to increase the distortion amplification effect by lowering the rigidity of the operating arm.

一方、荷重受け梁部については、ベッド本体の荷重を直接受ける部分ではあるが、本発明で使用するロードセルでは、荷重受け梁部に発生する歪を直接検出しないため、前述のように作動腕部による歪増幅効果が得られる場合は、ベッド本体の荷重による荷重受け梁部の歪量はわずかであっても構わない。したがって、荷重受け梁部それ自体の剛性を高めて、過大な荷重による荷重受け梁部の折損や繰り返し荷重による疲労破壊のおそれを少なくすることができる。   On the other hand, although the load receiving beam part is a part that directly receives the load of the bed body, the load cell used in the present invention does not directly detect the strain generated in the load receiving beam part. When the strain amplification effect due to is obtained, the strain amount of the load receiving beam portion due to the load of the bed main body may be slight. Accordingly, it is possible to increase the rigidity of the load receiving beam portion itself and reduce the risk of breakage of the load receiving beam portion due to an excessive load and fatigue failure due to repeated loads.

また、上述のようにベッド本体の荷重による荷重受け梁部の歪量はわずかであっても構わないことから、高精度で検出するために荷重受け梁部の一対の支点受け領域の間の距離を大きくする必要がない。すなわち、荷重受け梁部の長さを小さくして、荷重の加わる方向に直交する面内での寸法を小さくすることが可能となる。その結果、ベッド本体における狭い個所にも荷重検出器を配置することが可能となる。   Further, as described above, the strain amount of the load receiving beam portion due to the load of the bed main body may be small, so that the distance between the pair of fulcrum receiving areas of the load receiving beam portion is highly accurate. There is no need to increase the size. That is, it is possible to reduce the length of the load receiving beam portion and reduce the dimension in a plane perpendicular to the direction in which the load is applied. As a result, the load detector can be arranged in a narrow part of the bed body.

さらに、荷重受け梁部は、一対の支点受け領域によって両持ち梁として支持されるため、要はその支点受け領域が、ベッド本体に固定された部材から外れてしまわないように支持されていれば良い。したがって支点受け領域においてベッド本体に固定された支持部材に堅固に固定する必要がなく、そのため荷重検出器を設置するに当たっては、ベッド本体の部材に固定するための加工や溶接を施したり、ボルト・ナットなどの緊結部材を用いたりする必要がなく、既存のベッド本体にも容易に設置することが可能となる。   Furthermore, since the load receiving beam portion is supported as a doubly supported beam by a pair of fulcrum receiving areas, the important point is that the fulcrum receiving area is supported so as not to be detached from the member fixed to the bed body. good. Therefore, it is not necessary to firmly fix to the support member fixed to the bed body in the fulcrum receiving area, so when installing the load detector, processing or welding to fix to the bed body member, It is not necessary to use a fastening member such as a nut, and it can be easily installed on an existing bed body.

また本発明の第2の態様の荷重検出機能付きベッドは、前記第1の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルにおける荷重受け領域が、それぞれ寝床面形成部からの荷重が導かれる荷重印加部材に接する面によって構成されていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the second aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the first aspect.
Each of the load receiving regions in the load cell is configured by a surface in contact with a load application member to which a load from the bed surface forming portion is guided.

また本発明の第3の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1又は第2のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記歪センサが、前記少なくとも一方の作動腕部における各面のうち、前記中空部分に対して外側に向く面と内側に向く面とのいずれか一方または双方の面に取り付けられていることを特徴とするものである。
Moreover, the bed with a load detection function according to the third aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the first or second aspect,
The strain sensor is attached to one or both of a surface facing the outside and a surface facing the inner side among the surfaces of the at least one operating arm portion. It is what.

ベッド本体の荷重によって荷重受け梁部が撓み変形し、それに伴って、一対の作動腕部間の間隔が拡大する方向に少なくとも一方の作動腕部が変形する際の歪は、その作動腕部における各面のうち、前記中空部分に対して外側の面及び内側の面に、引張歪もしくは圧縮歪として顕著かつ安定して現れるから、第3の態様で規定するように、作動腕部の外側の面及び内側の面のいずれか一方または双方の面に歪センサを取り付けておくことによって、作動腕部の歪を確実に検出することができる。   The load receiving beam portion is bent and deformed by the load of the bed body, and at the same time, the distortion when at least one of the operating arm portions is deformed in the direction in which the interval between the pair of operating arm portions is expanded is caused in the operating arm portion. Out of each surface, the outer surface and the inner surface with respect to the hollow portion appear significantly and stably as tensile strain or compressive strain. Therefore, as defined in the third aspect, By attaching the strain sensor to one or both of the surface and the inner surface, the strain of the operating arm can be reliably detected.

また本発明の第4の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第3の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部は他方の作動腕部よりも剛性が小さくなるように作られており、かつ前記一方の作動腕部に前記歪センサが取り付けていることを特徴とするものである。
この第4の態様においては、ベッド本体の荷重が加えられて荷重受け梁部が撓み変形し、それに伴って作動腕部が変形する際には、剛性が小さい側の前記一方の作動腕部が、他方の作動腕部よりも大きく変形し、前記一方の作動腕部の歪量が他方の作動腕部の歪量よりも大きくなる。また場合によっては、実質的に前記一方の作動腕部のみが変形して、他方の作動腕部は変形が非常に小さく、大きな歪みは前記一方の作動腕部のみに生じる。いずれの場合も、荷重受け梁部の撓み変形に伴う作動腕部の変形が、一方の作動腕部に集中することになり、その結果、前記一方の作動腕部の歪量が、両作動腕部に均等に歪が生じる場合よりも大きくなる。そのため、その前記一方の作動腕部の側で歪を検出することによって、より高精度で荷重を検出することが可能となる。
The bed with a load detection function according to the fourth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the third aspect.
One working arm of the pair of working arms is made to be less rigid than the other working arm, and the strain sensor is attached to the one working arm. It is a feature.
In the fourth aspect, when the load of the bed main body is applied and the load receiving beam portion is bent and deformed, and the operating arm portion is deformed accordingly, the one operating arm portion on the side having a lower rigidity is The deformation is greater than that of the other operating arm, and the amount of distortion of the one operating arm is greater than the amount of distortion of the other operating arm. In some cases, only one of the working arm portions is substantially deformed, the other working arm portion is very little deformed, and a large distortion occurs only in the one working arm portion. In any case, the deformation of the working arm portion accompanying the bending deformation of the load receiving beam portion is concentrated on one working arm portion, and as a result, the strain amount of the one working arm portion is reduced to both working arms. It becomes larger than the case where distortion occurs evenly in the part. Therefore, it is possible to detect the load with higher accuracy by detecting the strain on the one operating arm side.

また本発明の第5の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第4の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部における、前記中空部分に向く内側及び/又は外側の面に凹部が形成されて、前記一方の作動腕部が弾性変形したときに、その作動腕部における前記凹部に対応する部位の歪が増幅されるように構成されており、かつその個所に前記歪センサが取り付けられていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the fifth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the fourth aspect.
When a concave portion is formed on the inner and / or outer surface facing the hollow portion of one of the pair of operating arm portions and the one operating arm portion is elastically deformed, the operation is performed. The arm portion is configured to amplify the strain corresponding to the concave portion, and the strain sensor is attached to the portion.

この第5の態様においては、前記一方の作動腕部における凹部の位置では、その作動腕部の内外方向の幅が局部的に小さくなっているため、その部位では局部的に他の部位よりも剛性が小さく、そのため同じ荷重でもその部位の変形が大きくなり(歪が増幅され)、その部位の歪を検出することによって、より高精度で荷重を検出することが可能となる。   In the fifth aspect, since the width of the inner and outer directions of the working arm portion is locally smaller at the position of the recess in the one working arm portion, the portion is locally smaller than the other portion. The rigidity is small, so that the deformation of the part becomes large even when the load is the same (the distortion is amplified), and the load can be detected with higher accuracy by detecting the distortion of the part.

また本発明の第6の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第4の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部における、前記中空部分に向く内側及び/又は外側の面に、2以上の凹部が、その作動腕部の長さ方向に間隔を置いて形成されて、その作動腕部が弾性変形したときに、その作動腕部における前記2以上の各凹部に対応する部位の歪が増幅されるように構成されており、
しかも前記歪センサが、1以上の歪検出素子によって構成されており、かつその1以上の歪検出素子のうちのいずれか少なくとも一つは、前記2以上の凹部のうちの少なくとも一つの凹部に対応する部位に取り付けられていることを特徴とするものである。
Moreover, the bed with a load detection function according to the sixth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the fourth aspect.
Two or more concave portions are formed at intervals in the length direction of the working arm portion on one of the pair of working arm portions on the inner and / or outer surface facing the hollow portion. In addition, when the operating arm portion is elastically deformed, the strain of the portion corresponding to each of the two or more recesses in the operating arm portion is configured to be amplified,
In addition, the strain sensor is composed of one or more strain detection elements, and at least one of the one or more strain detection elements corresponds to at least one of the two or more recesses. It is attached to the site | part which performs.

この第6の態様においては、作動腕部の突出長さ方向に間隔を置いて、中空部分に向く内側の面に2以上の凹部が形成されているため、隣り合って二つの凹部を形成した部分については、メガネ型のロバーバル機構の片側半分と同様な形状となっている。そのため、荷重受け梁部7に荷重が加えられて前記作動腕部が変形する際には、メガネ型のロバーバル機構を設けた場合と同様に、各凹部のそれぞれの外側に対応する位置において歪を集中的に生じさせることができる。   In this sixth aspect, since two or more concave portions are formed on the inner surface facing the hollow portion with an interval in the protruding length direction of the operating arm portion, two concave portions are formed adjacent to each other. About the part, it has the same shape as the half on one side of the glasses-type Roverval mechanism. Therefore, when a load is applied to the load receiving beam portion 7 and the operating arm portion is deformed, distortion is caused at a position corresponding to the outer side of each concave portion, as in the case of providing a glasses-type robust mechanism. It can be generated intensively.

また本発明の第7の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第6の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記歪センサが、2以上の歪検出素子によって構成されており、かつその2以上の歪検出素子のうちのいずれか少なくとも一つの歪検出素子は、隣り合う2以上の凹部のうちの一方の凹部に対応する部位に、また他の少なくとも一つの歪検出素子は、隣り合う2以上の凹部のうちの他方の凹部に対応する部位に取り付けられていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the seventh aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the sixth aspect.
The strain sensor is composed of two or more strain detection elements, and at least one of the two or more strain detection elements is one of the two or more adjacent recesses. And at least one other strain detection element is attached to a portion corresponding to the other of the two or more adjacent recesses.

このような第7の態様においては、前記第6の態様に関して述べたと同様に、一方の作動腕部の長さ方向に隣り合って二つの凹部を形成した部分が、メガネ型のロバーバル機構の片側半分と同様な形状となっているため、荷重受け梁部7に荷重が加えられて前記作動腕部が変形する際には、各凹部のそれぞれの外側に対応する位置において歪を集中的に生じさせることができる。そしてこの際に、隣り合う二つの凹部のうちの一方の凹部を形成した部分と、他方の凹部を形成した部分とで、引張歪/圧縮歪に関して逆方向の歪を発生させることができる。従って、作動腕部の同一面側において引張歪が発生する部位と圧縮歪が発生する部位とが近接している。そのため2以上の歪検出素子(例えば歪ゲージ)により構成される歪センサを用いた場合、引張歪が作用する歪検出素子と圧縮歪が作用する歪検出素子とを近接して配置することができ、したがって各歪検出素子間の配線や外部機器へのリード線の取り回しが容易となる。   In such a seventh aspect, as described with respect to the sixth aspect, the portion where two concave portions are formed adjacent to each other in the length direction of one of the operating arm portions is one side of the glasses-type Roverval mechanism. Since the shape is similar to the half, when a load is applied to the load receiving beam portion 7 and the operating arm portion is deformed, distortion is intensively generated at a position corresponding to the outside of each concave portion. Can be made. At this time, a strain in the opposite direction with respect to the tensile strain / compression strain can be generated between the portion where one of the two adjacent recesses is formed and the portion where the other recess is formed. Therefore, a portion where tensile strain is generated and a portion where compressive strain is generated are close to each other on the same surface side of the operating arm portion. Therefore, when a strain sensor composed of two or more strain detection elements (for example, strain gauges) is used, the strain detection element on which tensile strain acts and the strain detection element on which compression strain acts can be arranged close to each other. Therefore, the wiring between the strain detection elements and the handling of the lead wire to the external device are facilitated.

また本発明の第8の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第7のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部にロバーバル機構が形成されており、前記一方の作動腕部が弾性変形したときに、前記ロバーバル機構によってその作動腕部の歪が増幅されるように構成され、かつ前記一方の作動腕部に歪センサが取り付けられていることを特徴とするものである。
Moreover, the bed with a load detection function according to the eighth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to seventh aspects.
One of the pair of actuating arm parts is formed with a Roverval mechanism, and when the one actuating arm part is elastically deformed, distortion of the actuating arm part is amplified by the Roverval mechanism. And a strain sensor is attached to the one working arm.

また本発明の第9の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第8のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に接して支持される面によって構成されていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the ninth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eighth aspects.
The pair of fulcrum receiving areas in the load cell are each configured by a surface supported in contact with a fixed part in the bed body.

さらに本発明の第10の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第8のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に嵌め込まれていることを特徴とするものである。
Furthermore, the bed with a load detection function according to the tenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eighth aspects,
The pair of fulcrum receiving areas in the load cell are respectively fitted into fixed portions in the bed main body.

さらに本発明の第11の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第8のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に基体を支持させるための取り付け孔によってよって構成されていることを特徴とするものである。   Furthermore, the bed with a load detection function according to the eleventh aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eighth aspects, wherein the pair of fulcrum receiving areas in the load cell are fixed in the bed body, respectively. It is characterized by comprising a mounting hole for supporting the substrate at the site.

これらの第9〜第11の態様では、ロードセルの基体における一対の支点受け領域を支持するための好ましい構成について規定しているが、いずれの態様であっても、荷重受け梁部を両持ち支持させて、前述のように荷重検出を行なうことができる。なおここで、一対の支点受け領域は、既に述べたようにベッド本体の部材に堅固に固定する必要がないから、例えば第9の態様では、支点受け領域の面がベッド本体の部材上に接するように載置するだけで良い。また第10の態様において、支点受け領域をベッド本体の固定部位に嵌め込む際には、緊密に嵌め合わせる必要はない。さらに、第11の態様では、取り付け孔にベッド本体側のピン(軸)を挿通させるだけでよく、特に螺子止めなどを行なう必要はない。
但し、場合によっては、支点受け領域を、螺子止めあるいは溶接などによってベッド本体の部材にしっかりと固定することが許容されることはもちろんである。
In these ninth to eleventh aspects, a preferable configuration for supporting the pair of fulcrum receiving areas in the base body of the load cell is defined. However, in any aspect, the load receiving beam part is supported on both ends. Thus, load detection can be performed as described above. Here, since the pair of fulcrum receiving areas do not need to be firmly fixed to the bed body member as already described, for example, in the ninth aspect, the surface of the fulcrum receiving area is in contact with the bed body member. It is only necessary to mount it. In the tenth aspect, when the fulcrum receiving area is fitted into the fixed part of the bed main body, it is not necessary to fit closely. Furthermore, in the eleventh aspect, it is only necessary to insert a pin (shaft) on the bed main body side into the attachment hole, and there is no need for screwing or the like.
In some cases, however, the fulcrum receiving area is allowed to be firmly fixed to the member of the bed main body by screwing or welding.

また本発明の第12の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第11のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルの基体が、前記ベッド本体における連結支持部の中間に介在されていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a twelfth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eleventh aspects.
The base body of the load cell is interposed in the middle of the connection support portion in the bed body.

また本発明の第13の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第12の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記連結支持部が、前記寝床面形成部を昇降させる昇降リンク機構を備え、前記ロードセルの基体が、前記昇降リンク機構に組み込まれていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a thirteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the twelfth aspect.
The connection support portion includes an elevating link mechanism that elevates and lowers the bed surface forming portion, and a base of the load cell is incorporated in the elevating link mechanism.

また本発明の第14の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第13の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記連結支持部が、前記昇降リンク機構のほか、前記設置面の上方に前記脚部を介して支持される下側フレームを備え、
前記昇降リンク機構は、前記寝床面形成部と下側アームとの間を連結するアームとして、少なくとも第1のアームと第2のアームとを有し、かつ前記第1のアームは、前記寝床面形成部の側に連結され、また前記第2のアームは下側フレームの側に連結され、これらの寝床面形成部及び下側アームの間に前記ロードセルの基体が介在されていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a fourteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the thirteenth aspect.
In addition to the elevating link mechanism, the connection support portion includes a lower frame supported via the legs above the installation surface,
The elevating link mechanism has at least a first arm and a second arm as an arm connecting the bed surface forming portion and the lower arm, and the first arm is configured to have the bed surface. It is connected to the forming portion side, the second arm is connected to the lower frame side, and the base of the load cell is interposed between the bed surface forming portion and the lower arm. To do.

また本発明の第15の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第14の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記寝床面形成部が、寝板と、その寝板を支持する上側フレームとを有してなり、
かつ前記昇降リンク機構は、前記上側フレームと下側アームとの間を連結するアームとして、少なくとも第1のアームと第2のアームとを有し、かつ前記第1のアームは、前記上側フレームの側に連結され、また前記第2のアームは下側フレームの側に連結され、これらの上側フレーム及び下側アームの間に前記ロードセルの基体が介在されていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the fifteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the fourteenth aspect,
The bed surface forming part has a bed and an upper frame that supports the bed,
The lifting link mechanism includes at least a first arm and a second arm as an arm connecting the upper frame and the lower arm, and the first arm is provided on the upper frame. The second arm is connected to the lower frame side, and the base body of the load cell is interposed between the upper frame and the lower arm.

また本発明の第16の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第15の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記上側アーム及び下側アームのうちのいずれか一方のアームにおける前記ロードセルの基体が位置する側の端部に支軸が設けられ、前記基体における荷重受け部と荷重伝達部とのうちのいずれか一方に前記支軸を受ける軸受部が形成されていることを特徴とするものである。
The bed with a load detection function according to the sixteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the fifteenth aspect.
One of the upper arm and the lower arm is provided with a support shaft at the end of the load cell on the side where the base is located, and either one of the load receiving part and the load transmitting part on the base A bearing portion for receiving the support shaft is formed on one side.

また本発明の第17の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第16の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルの基体における前記荷重伝達部が、上側アーム及び下側アームのうちの他方のアームに取り付けられる取り付け部とされていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a seventeenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the sixteenth aspect.
The load transmitting portion in the base of the load cell is an attachment portion attached to the other arm of the upper arm and the lower arm.

また本発明の第18の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第17の態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記他方のアームにおける基体側の端部に中空筒部が形成されており、その中空筒部内に前記基体の取り付け部が挿入されて、その取り付け部が前記中空筒部に固定されるように構成されていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to an eighteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to the seventeenth aspect,
A hollow cylinder portion is formed at an end of the other arm on the substrate side, and the attachment portion of the substrate is inserted into the hollow cylinder portion, and the attachment portion is fixed to the hollow cylinder portion. It is characterized by being.

また本発明の第19の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第11のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルの基体が、前記寝床面形成部と前記連結支持部との間に介在されていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a nineteenth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eleventh aspects.
A base of the load cell is interposed between the bed surface forming portion and the connection support portion.

また本発明の第20の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第11のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルの基体が、前記連結支持部と脚部との間に介在されていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a twentieth aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eleventh aspects.
A base of the load cell is interposed between the connection support portion and the leg portion.

また本発明の第21の態様による荷重検出機能付きベッドは、前記第1〜第11のいずれかの態様の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記ロードセルの基体が、前記脚部に組み込まれていることを特徴とするものである。
A bed with a load detection function according to a twenty-first aspect of the present invention is the bed with a load detection function according to any one of the first to eleventh aspects.
The load cell base is incorporated in the leg portion.

また本発明の第22の態様によるベッド用荷重検出器は、
寝床面を形成する寝床面形成部と、ベッド本体を設置すべき設置面に接する脚部と、前記寝床面形成部が前記設置面の上方に位置するように、寝床面形成部と脚部との間を連結して前記寝床面形成部からの荷重を脚部に向けて伝達する連結支持部とを有してなるベッド本体に取り付けることによって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を測定し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出するための荷重検出器において、
寝床面形成部の側からの荷重を受ける基体と、その基体の歪を検出するべく基体に取り付けられた歪センサとを有するロードセルを備え、
前記基体は、荷重受け領域及び一対の支点受け領域を有する荷重受け梁部と、その荷重受け梁部における異なる位置から突出する一対の作動腕部と、それら一対の作動腕部の先端側の部分同士を連結する連結部とを有し、かつこれらの荷重受け梁部、一対の作動腕部および連結部が、全体として連続して中空部分を取り囲むように構成されており、
前記荷重受け領域は、前記一対の支点受け領域の中間においてその一対の支点受け領域を結ぶ直線を横断する基準面に相当する位置に形成され、かつその荷重受け領域は、前記基準面に沿った方向に加えられる荷重を受けるように構成され
さらに、前記一対の作動腕部の一方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの一方が位置する側から突出するように、また一対の作動腕部の他方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの他方の支点受け領域が位置する側から突出するように形成されており、
前記歪センサは、前記一対の作動腕部の少なくとも一方に取り付けられていて、前記一対の支点受け領域を支持した状態で荷重受け領域に前記基準面に沿った荷重を加えることによって、前記一対の作動腕部の少なくとも一方が弾性変形し、その弾性変形の歪を前記歪センサが検出するように構成されており、
しかも前記ベッド本体における前記寝床面形成部から連結支持部を経て脚部に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、前記寝床面形成部の側からの荷重を受けてその荷重を設置面側に伝達する部位に、前記基体がベッド本体の部品と交換可能に取り付けられるように構成されたことを特徴とするものである。
A bed load detector according to the twenty-second aspect of the present invention is also provided.
A bed surface forming portion that forms a bed surface, a leg portion that is in contact with an installation surface on which the bed body is to be installed, and a bed surface forming portion and a leg portion so that the bed surface forming portion is located above the installation surface. Measuring the change in the load applied to the bed body by attaching to a bed body having a connection support part that connects between and transmits the load from the bed surface forming part toward the leg part, In the load detector for detecting the state of the user on the bed surface of the bed body,
A load cell having a base that receives a load from the bed surface forming portion side and a strain sensor attached to the base to detect strain of the base;
The base body includes a load receiving beam portion having a load receiving region and a pair of fulcrum receiving regions, a pair of operating arm portions projecting from different positions in the load receiving beam portion, and a tip side portion of the pair of operating arm portions The load receiving beam portion, the pair of operating arm portions and the connecting portion are configured so as to continuously surround the hollow portion as a whole,
The load receiving area is formed at a position corresponding to a reference plane crossing a straight line connecting the pair of fulcrum receiving areas in the middle of the pair of fulcrum receiving areas, and the load receiving area is along the reference plane Further, one of the pair of operating arm portions protrudes from a side where one of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion. In addition, the other of the pair of operating arm portions is formed so as to protrude from a side where the other fulcrum receiving region of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion. And
The strain sensor is attached to at least one of the pair of operating arm portions, and applies a load along the reference plane to the load receiving region in a state where the pair of fulcrum receiving regions are supported. At least one of the operating arm portions is elastically deformed, and the strain sensor is configured to detect strain of the elastic deformation,
In addition, the load is received from the bed surface forming portion side at any part of the load transmission path from the bed surface forming portion to the legs through the connection support portion in the bed body, and the load is transferred to the installation surface side. The base body is configured to be attached to the transmitting portion so as to be exchangeable with parts of the bed main body.

本発明によれば、部品点数の増加を抑制しつつ、簡便な構造によって荷重検出機能を付加することを可能とし、同時に荷重検出器の耐久性を確保しつつ高精度での荷重検出を可能とした荷重検出機能付きベッド、並びに、そのような荷重検出機能を既存のベッドに付加するため、ベッド本体に別途組み込むことを可能とした荷重検出器を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to add a load detection function with a simple structure while suppressing an increase in the number of parts, and at the same time, it is possible to detect a load with high accuracy while ensuring the durability of the load detector. Thus, it is possible to provide a bed with a load detection function and a load detector that can be separately incorporated into the bed main body in order to add such a load detection function to an existing bed.

本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルの原理的な構成の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the fundamental structure of the load cell in the load detector used for the bed with a load detection function of this invention. 図1におけるII−II線での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the II-II line in FIG. 図1に示すロードセルの歪センサに使用するホイートストンブリッジ回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the Wheatstone bridge circuit used for the strain sensor of the load cell shown in FIG. 図1に示すロードセルに荷重が加えられた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state by which the load was applied to the load cell shown in FIG. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルの原理的な構成の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of the fundamental structure of the load cell in the load detector used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルの原理的な構成の別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example of the fundamental structure of the load cell in the load detector used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルの原理的な構成のさらに別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example of the fundamental structure of the load cell in the load detector used for the bed with a load detection function of this invention. 図7に示すロードセルに荷重が加えられた状態を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a state in which a load is applied to the load cell shown in FIG. 7. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルをより具体化した例を示す正面図である。It is a front view which shows the example which actualized the load cell in the load detector used for the bed with a load detection function of this invention more. 図9に示すロードセルの左側面図である。FIG. 10 is a left side view of the load cell shown in FIG. 9. 図9に示すロードセルの右側面図である。FIG. 10 is a right side view of the load cell shown in FIG. 9. 図9におけるXII−XII線での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the XII-XII line | wire in FIG. 図9に示すロードセルについての斜め下方からの斜視図である。It is a perspective view from diagonally downward about the load cell shown in FIG. 図9に示す荷重検出器に荷重が加えられた状態を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing a state in which a load is applied to the load detector shown in FIG. 9. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルの支持態様の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the support aspect of the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルの支持態様の他の例を示す正面図であるIt is a front view which shows the other example of the support aspect of the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルの使用態様の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the usage condition of the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルの使用態様の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of the usage condition of the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルの使用態様のさらに別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example of the usage condition of the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 本発明の荷重検出機能付きベッドに使用されるロードセルのより具体化した別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example which actualized more the load cell used for the bed with a load detection function of this invention. 図20に示すロードセルに荷重が加えられた状態を示す正面図である。FIG. 21 is a front view showing a state in which a load is applied to the load cell shown in FIG. 20. 本発明を適用した荷重検出機能付きベッドの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the bed with a load detection function to which this invention is applied. (a)は、昇降リンク機構により寝板が下降した状態を示すベッド本体の要部側面図、(b)は、昇降リンク機構により寝板が上昇した状態を示すベッド本体の要部側面図である。(A) is the principal part side view of the bed main body which shows the state which the bedplate fell by the raising / lowering link mechanism, (b) is the principal part side view of the bed main body which shows the state which the bedboard rose by the raising / lowering link mechanism. is there. (a)は、ロードセルが組み込まれた昇降リンク機構の要部を拡大した側面図、(b)は、ロードセルが組み込まれた昇降リンク機構の要部を拡大した正面図である。(A) is the side view which expanded the principal part of the raising / lowering link mechanism in which the load cell was integrated, (b) is the front view which expanded the principal part of the raising / lowering link mechanism in which the load cell was incorporated. ロードセルが組み込まれた昇降リンク機構の他の例の要部を拡大して、図24(a)に倣って示す側面図である。It is a side view which expands the principal part of the other example of the raising / lowering link mechanism in which the load cell was integrated, and shows it according to Fig.24 (a). ロードセルが組み込まれた昇降リンク機構のさらに他の例の要部を拡大して示す側面図である。It is a side view which expands and shows the principal part of the further another example of the raising / lowering link mechanism in which the load cell was integrated. 本発明を適用した荷重検出機能付きベッドの他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of the bed with a load detection function to which this invention is applied. 図27における荷重検出機能付きベッドの要部(ロードセルが組み込まれた部分)を拡大して示す縦断側面図である。It is a vertical side view which expands and shows the principal part (part in which the load cell was integrated) of the bed with a load detection function in FIG. 本発明を適用した荷重検出機能付きベッドのさらに他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the further another example of the bed with a load detection function to which this invention is applied. 図29における荷重検出機能付きベッドの要部(ロードセルが組み込まれた部分)を拡大して示す縦断側面図である。It is a vertical side view which expands and shows the principal part (part in which the load cell was integrated) of the bed with a load detection function in FIG. 従来の荷重検出器の一例を示す略解図である。It is an approximate solution figure showing an example of the conventional load detector. 従来の荷重検出器の別の例を示す略解図である。It is a schematic diagram which shows another example of the conventional load detector.

以下、本発明の荷重検出機能付きベッド及び荷重検出器の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す例は例示に過ぎず、本発明はこれらの例には限定されない。   Hereinafter, embodiments of a bed with a load detection function and a load detector according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the example shown below is only an illustration and this invention is not limited to these examples.

先ず、本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器について、図1〜図21を参照して、その原理から具体的構成までを、順を追って説明する。   First, a load detector used for a bed with a load detection function of the present invention will be described in order from the principle to a specific configuration with reference to FIGS.

図1および図2は、本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器の原理的な構成を示す図であり、また図3はその荷重検出器の歪センサに用いられるホイートストンブリッジ回路を示し、さらに図4は上記の原理的構成の荷重検出器の使用時の状況(荷重が加えられている状況)を、図1に対応して示す図である。   FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a principle configuration of a load detector used in a bed with a load detection function of the present invention, and FIG. 3 is a Wheatstone bridge circuit used for a strain sensor of the load detector. Further, FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a situation (a situation where a load is applied) when the load detector having the above-described principle configuration is used.

図1、図2において、荷重検出器1は、検出すべき荷重が加えられる基体3と、その基体3に取り付けられた歪センサ5とによって構成されるロードセル2を具備している。
基体3の材質は、加えられる荷重によって弾性歪が生じ、しかもその荷重に耐え得る程度の強度を有する材料であれば特に限定されるものではなく、通常はアルミニウム合金あるいはステンレス鋼などの金属材料が用いられる。
基体3は、図示の例では、ある厚みTを有する厚板からなり、その厚み方向に対して直交する断面で見て、中央部分にほぼ長四角状の中空部分(窓部)17が形成されるように、全体として縦長の略長矩形状をなす形状とされている。但し基体3は、完全な長矩形ではなく、長矩形の短辺に相当する二辺(後述する荷重受け梁部7及び連結部9)のうち、上側の短辺(荷重受け梁部7)は、その両端部分が、長矩形の長辺に相当する二辺(後述する一対の作動腕部11A、11B)よりも左右に突出するように形成されている。なお、中空部分(窓部)17の位置は中央部分には限定されず、本発明の効果を発揮できる位置であれば、何ら制限はない。また、その形状は長四角状を含む矩形状には限定されず、本発明の効果を発揮できる形状であれば、何ら制限はなく、例えば、楕円や長円等の曲線を含む形状等でもよい。図に示した中空部分(窓部)17は、荷重受け梁部と、作動腕部と、連結部とによって囲まれた部分である。
基体3を構成する長矩形の二つの短辺のうちの上辺は、荷重受け梁部7とされており、その長さ方向の中央部の上面には、凹状に窪む部分(13)が形成されており、その窪み部分は、検出すべき荷重を受ける荷重受け領域13とされている。また、荷重受け梁部7の長さ方向の両端部分(左右に突出する両端部分)の下面には、水平な段差面(15A、15B)が形成され、その段差面が、その領域を支点として基体3を支持するための支点受け領域15A、15Bとされている。なお、荷重受け領域13は、特に窪みなどの形状を与えない平面的な領域であってもよい。
支点受け領域(段差面)15A、15Bは外部の固定された支持部材19A、19Bの上面に載置され、荷重受け領域13には例えば、垂直棒状の荷重印加部材21によって外部からの荷重が加えられる。
1 and 2, the load detector 1 includes a load cell 2 including a base 3 to which a load to be detected is applied and a strain sensor 5 attached to the base 3.
The material of the substrate 3 is not particularly limited as long as it is a material that generates elastic strain due to an applied load and has a strength that can withstand the load. Usually, a metal material such as an aluminum alloy or stainless steel is used. Used.
In the example shown in the figure, the substrate 3 is made of a thick plate having a certain thickness T, and a substantially rectangular hollow portion (window portion) 17 is formed in the central portion when viewed in a cross section orthogonal to the thickness direction. As a whole, the shape is a vertically long, substantially rectangular shape. However, the base 3 is not a complete long rectangle, but the upper short side (the load receiving beam portion 7) of the two sides corresponding to the short sides of the long rectangle (the load receiving beam portion 7 and the connecting portion 9 described later) is the upper side. The both end portions are formed so as to protrude left and right from two sides (a pair of operating arm portions 11A and 11B described later) corresponding to the long sides of the long rectangle. The position of the hollow portion (window portion) 17 is not limited to the central portion, and there is no limitation as long as it is a position where the effects of the present invention can be exhibited. In addition, the shape is not limited to a rectangular shape including an oblong shape, and is not limited as long as the effect of the present invention can be exhibited. For example, a shape including a curve such as an ellipse or an ellipse may be used. . The hollow portion (window portion) 17 shown in the figure is a portion surrounded by the load receiving beam portion, the operating arm portion, and the connecting portion.
The upper side of the two short sides of the long rectangle constituting the base body 3 is a load receiving beam portion 7, and a concave portion (13) is formed on the upper surface of the central portion in the length direction. The recessed portion is a load receiving region 13 that receives a load to be detected. Further, horizontal step surfaces (15A, 15B) are formed on the lower surfaces of both end portions in the length direction of the load receiving beam portion 7 (both end portions protruding to the left and right), and the step surfaces use the region as a fulcrum. The fulcrum receiving areas 15A and 15B for supporting the base 3 are used. The load receiving area 13 may be a planar area that does not give a shape such as a depression.
The fulcrum receiving areas (step surfaces) 15A and 15B are placed on the upper surfaces of the externally supported support members 19A and 19B, and an external load is applied to the load receiving area 13 by, for example, a vertical bar-shaped load applying member 21. It is done.

一方、ロードセル2の基体3を構成する長矩形の長辺に相当する平行な2辺は、作動腕部11A、11Bとされている。この作動腕部11A、11Bは、本例では、荷重受け梁部7の長さ方向の中央位置(荷重受け領域13の中心)Oを基準として左右対称の位置から下方(すなわち荷重受け梁部7の長さ方向に対して直角の方向)に突出するように平行に形成され、その作動腕部11A、11Bの下端側の部分(図1、図2の例では最下端部)は、前記長矩形の下側の短辺(下辺)に相当する連結部9によって連結されている。
このようにして、基体3は、荷重受け梁部7と、一対の作動腕部11A、11Bと、連結部9とが、全体としてほぼ長四角状の中空部分(窓部)17を連続的に取り囲む構成となっている。
On the other hand, the two parallel sides corresponding to the long sides of the long rectangle constituting the base 3 of the load cell 2 are the operating arm portions 11A and 11B. In this example, the actuating arm portions 11A and 11B are moved downward (ie, the load receiving beam portion 7 with respect to the center position O (the center of the load receiving region 13) O in the length direction of the load receiving beam portion 7 as a reference. Are formed in parallel so as to project in the direction perpendicular to the length direction of the first arm 11A and the lower end portion of the operating arm portions 11A and 11B (the lowermost end portion in the examples of FIGS. 1 and 2). They are connected by a connecting portion 9 corresponding to the lower side (lower side) of the lower side of the rectangle.
In this manner, the base body 3 has the load receiving beam portion 7, the pair of operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B, and the connecting portion 9 as a whole as a continuous substantially rectangular hollow portion (window portion) 17. It has a surrounding structure.

そして前記作動腕部11A、11Bのいずれか一方または双方(図示の例では左側の作動腕部11Aのみ)における長さ方向の中央部近くの部位の外面側(中空部分17に対して外側を向く面)には、歪センサ5が貼着されている。この歪センサ5は、歪検出素子として、例えば歪によって電気抵抗が変化する4個の歪ゲージR1、R2、R3、R4を用い、その4個の歪ゲージ(歪検出素子)R1、R2、R3、R4を、例えば図3に示すようなホイートストンブリッジ回路23に組んだ構成とすれば良い。なおこれらの歪ゲージR1〜R4のうち、R1およびR3は、作動腕部11Aの長さ方向のほぼ中央部もしくはそれより若干下方の位置に貼着され、残りのR2およびR4は、連結部9に近い位置に貼着されている。   Then, either one or both of the operating arm portions 11A and 11B (only the left operating arm portion 11A in the illustrated example) is on the outer surface side near the center in the length direction (facing outward with respect to the hollow portion 17). On the surface), the strain sensor 5 is adhered. This strain sensor 5 uses, for example, four strain gauges R1, R2, R3, and R4 whose electric resistance changes due to strain as the strain detection elements, and the four strain gauges (strain detection elements) R1, R2, and R3. , R4 may be configured in a Wheatstone bridge circuit 23 as shown in FIG. 3, for example. Of these strain gauges R1 to R4, R1 and R3 are attached to a substantially central portion in the length direction of the operating arm portion 11A or a position slightly below it, and the remaining R2 and R4 are connected to the connecting portion 9. It is attached at a position close to.

このような図1〜図3に示す原理的な構成のロードセル2の基体3においては、荷重受け梁部7の長さ方向の中央位置Oを通り、荷重受け梁部7の長さ方向に対して直交する面を基準面Pとすれば、荷重受け領域13(窪み部分)は、基準面Pを通り、一対の作動腕部11A、11Bの一方の作動腕部11Aは、荷重受け梁部7における基準面Pに対して前記一対の支点受け領域(段差面)15A、15Bのうちの一方の支点受け領域15Aが位置する側から基準面Pと平行に突出するように、また他方の作動腕部11Bは、荷重受け梁部7における基準面Pに対して他方の支点受け領域15Bが位置する側から基準面Pと平行に突出するように形成されていることになる。   In the basic body 3 of the load cell 2 having the principle configuration shown in FIGS. 1 to 3, it passes through the center position O in the length direction of the load receiving beam portion 7, and the length direction of the load receiving beam portion 7. If the plane orthogonal to the reference plane P is used, the load receiving region 13 (recessed portion) passes through the reference plane P, and one of the operating arm portions 11A and 11B of the pair of operating arm portions 11A and 11B is connected to the load receiving beam portion 7. And the other operating arm so as to protrude in parallel with the reference plane P from the side where one of the fulcrum receiving areas 15A, 15B of the pair of fulcrum receiving areas (step surfaces) 15A, 15B is located. The part 11B is formed so as to protrude in parallel with the reference plane P from the side where the other fulcrum receiving area 15B is located with respect to the reference plane P in the load receiving beam section 7.

上述のような図1、図2に示す原理的な構成の荷重検出器1のロードセル2において、外部から荷重Wが加えられたときの状況を、図4に示す。なおここで、基体3は、その荷重受け梁部7の長さ方向の両端部の下面側の支点受け領域(段差面)15A、15Bが、外部(本発明では後述するようにベッド本体の一部に相当する)の固定された支持部材19A、19Bの上面に載置されて、荷重受け梁部7の長さ方向が水平となるように、いわゆる両持ち梁の状態で支持されている。また外部からの荷重(本発明ではベッド本体における寝床面形成部からの荷重)Wは、例えば垂直棒状の荷重印加部材21によって、荷重受け梁部7の長さ方向の中央部上面の荷重受け領域13(窪み部分)に、鉛直に(したがって前記基準面Pに沿って)加えられるものとする。この垂直棒状の荷重印加部材21は、荷重伝達経路を構成する部材である。   FIG. 4 shows a situation when a load W is applied from the outside in the load cell 2 of the load detector 1 having the principle configuration shown in FIGS. 1 and 2 as described above. Here, the base 3 has fulcrum receiving regions (step surfaces) 15A and 15B on the lower surface side at both ends in the length direction of the load receiving beam portion 7, and the outside of the bed main body (as will be described later in the present invention). The load receiving beam portion 7 is supported in a so-called doubly supported beam state so that the length direction of the load receiving beam portion 7 is horizontal. The external load (the load from the bed surface forming portion in the bed main body in the present invention) W is, for example, a load receiving region on the upper surface of the central portion in the length direction of the load receiving beam portion 7 by the load applying member 21 having a vertical bar shape. 13 (recessed portion) is added vertically (thus along the reference plane P). The vertical rod-shaped load application member 21 is a member constituting a load transmission path.

荷重印加部材21から荷重受け梁部7の中央付近の荷重受け領域13に鉛直方向に荷重Wが加えられれば、荷重受け梁部7は、その中央部分が下方に張り出す方向に微小撓み変形(弾性変形)が生じる。この微小撓み変形によって、荷重受け梁部7における基準面Pに対して左側の領域では、中央部寄りの部分が下がる方向にわずかに傾斜し、基準面Pに対して右側の領域では、同じく中央部寄りの部分が下がる方向にわずかに傾斜する。このような荷重受け梁部7の撓み変形に伴って、その荷重受け梁部7における基準面Pに対して左右の位置から下方に突出する一対の作動腕部11A、11Bは、その先端部(下端部)間の距離を拡大させようとする力が作用するが、左右の作動腕部11A、11Bの先端部(下端部)の間の距離は連結部9によって拘束されているため、作動腕部11A、11Bは、その長さ方向の中央部分が左右に張り出す方向に微小変形する。そのため、作動腕部11A、11Bにおける長さ方向の中央部付近の外面側(基準面Pに対して外側を向く面)に引張歪が発生し、その引張歪が歪センサ5の歪ゲージR1、R3に作用する。一方、作動腕部11A、11Bにおける連結部9に近い部分の外側には、圧縮歪が生じ、その圧縮歪が歪センサ5の歪ゲージR2、R4に作用する。したがって、例えば図3に示すように歪ゲージR1〜R4によってホイートストンブリッジ回路23を組んでおけば、上記の作動腕部11Aの引張歪、圧縮歪による電位差が荷重信号として出力される。ここで、作動腕部11Aの歪は、荷重受け梁部7の歪によって生じるものであるから、結果的に荷重受け梁部7の歪、ひいてはその荷重受け梁部7に加わっている荷重が検出されたことになる。
上記弾性変形は、例えば、荷重受け梁部が両持ち梁として微小変形し、その荷重受け梁部の微小変形に伴って、前記一対の作動腕部の少なくとも一方が弾性変形するという態様で生じるものである。
When a load W is applied in the vertical direction from the load applying member 21 to the load receiving region 13 near the center of the load receiving beam portion 7, the load receiving beam portion 7 is deformed by a small amount of deflection (in the direction in which the central portion projects downward). Elastic deformation). Due to this minute deformation, in the region on the left side with respect to the reference plane P in the load receiving beam portion 7, the portion closer to the central portion is slightly inclined in the downward direction, and in the region on the right side with respect to the reference plane P, the center is also the same. Slightly inclines in the direction in which the part closer to the part goes down. Along with the bending deformation of the load receiving beam portion 7, the pair of operating arm portions 11A and 11B protruding downward from the left and right positions with respect to the reference plane P in the load receiving beam portion 7 are provided at their tip portions ( Although the force which enlarges the distance between lower end part) acts, since the distance between the front-end | tip parts (lower end part) of the right and left operating arm parts 11A and 11B is restrained by the connection part 9, an operating arm The portions 11A and 11B are slightly deformed in the direction in which the central portion in the length direction protrudes left and right. Therefore, tensile strain is generated on the outer surface side (surface facing outward with respect to the reference surface P) near the central portion in the length direction of the operating arm portions 11A and 11B, and the tensile strain is the strain gauge R1 of the strain sensor 5. Acts on R3. On the other hand, compressive strain is generated outside the portions of the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B close to the connecting portion 9, and the compressive strain acts on the strain gauges R <b> 2 and R <b> 4 of the strain sensor 5. Therefore, for example, if the Wheatstone bridge circuit 23 is assembled by the strain gauges R1 to R4 as shown in FIG. 3, the potential difference due to the tensile strain and the compressive strain of the operating arm portion 11A is output as a load signal. Here, since the distortion of the operating arm portion 11A is caused by the distortion of the load receiving beam portion 7, as a result, the distortion of the load receiving beam portion 7 and consequently the load applied to the load receiving beam portion 7 is detected. It will be done.
The elastic deformation occurs, for example, in such a manner that the load receiving beam part is deformed minutely as a doubly supported beam, and at least one of the pair of operating arm parts is elastically deformed with the minute deformation of the load receiving beam part. It is.

ここで、図1に示しているように、作動腕部11A、11Bの長さ(荷重受け梁部7に続く個所から連結部9に続く個所までの寸法)Lを、荷重受け梁部7における一対の支点受け領域15A、15B間の距離Lよりも充分に大きく設定するか、あるいは作動腕部11A、11Bについて、その断面積を荷重受け梁部7よりも小さくしたりあるいは形状に工夫を加えるなどの手法によって剛性が荷重受け梁部7よりも小さくなるように調整しておくか、さらにはこれらの寸法の調整と剛性の調整とを組み合わせておけば、作動腕部11A、11Bに生じる歪を、荷重受け梁部7それ自体に生じる歪よりも容易に大きくすることができる。そしてその場合には、荷重受け梁部7の歪を、作動腕部11Aによって増幅し、その増幅された歪を歪センサ5が検出することになる。したがって、ホイートストンブリッジ回路23の出力電圧も大きくなり、荷重受け梁部7に加わる荷重を高精度で検出することが可能となる。 Here, as shown in FIG. 1, the length (the dimension from the location following the load receiving beam portion 7 to the location following the connecting portion 9) L of the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B is set at the load receiving beam portion 7. Set sufficiently larger than the distance L 0 between the pair of fulcrum receiving areas 15A and 15B, or make the sectional area of the operating arm parts 11A and 11B smaller than the load receiving beam part 7 or devise the shape. If the rigidity is adjusted so as to be smaller than that of the load receiving beam portion 7 by a method such as addition, or if the adjustment of these dimensions and the adjustment of the rigidity are combined, the operation arm portions 11A and 11B are generated. The strain can be easily made larger than the strain generated in the load receiving beam portion 7 itself. In that case, the strain of the load receiving beam portion 7 is amplified by the operating arm portion 11A, and the strain sensor 5 detects the amplified strain. Accordingly, the output voltage of the Wheatstone bridge circuit 23 is also increased, and the load applied to the load receiving beam portion 7 can be detected with high accuracy.

なお上述の説明では、歪センサ5を4個の歪ゲージR1、R2、R3、R4によって構成し、そのすべてを一方の作動腕部11Aの外側の面に貼着するものとしたが、場合によっては、その一部または全部を、作動腕部1Aの内側の面(中空部分17に向く面)に貼着しても良い。さらに、4個の歪ゲージR1、R2、R3、R4の一部を、一方の作動腕部11Aに、残りを他方の作動腕部11Bに貼着しても良い。
そしてまた、図3に示すホイートストンブリッジ回路23の4個の抵抗体のうち、1〜3個のみを歪ゲージとして作動腕部11A、11Bのいずれか一方または双方に貼着し、残りの抵抗体をダミー抵抗(固定抵抗)としてもよいことはもちろんである。
In the above description, the strain sensor 5 is composed of four strain gauges R1, R2, R3, R4, and all of them are attached to the outer surface of one of the operating arm portions 11A. May be partly or wholly attached to the inner surface of the actuating arm 1A (the surface facing the hollow portion 17). Further, a part of the four strain gauges R1, R2, R3, and R4 may be attached to one operating arm portion 11A and the rest may be attached to the other operating arm portion 11B.
Further, only one to three of the four resistors of the Wheatstone bridge circuit 23 shown in FIG. 3 are attached to one or both of the operating arm portions 11A and 11B as strain gauges, and the remaining resistors. Of course, a dummy resistor (fixed resistor) may be used.

さらに、図1〜図4に示す例では、左右一対の作動腕部11A、11Bが、基準面Pと平行に突出するように形成されているものとして説明したが、作動腕部11A、11Bは、荷重受け梁部7から、基準面Pに対して傾斜する方向に突出するように形成されていてもよく、その場合の一例を図5に示す。
図5の例では、作動腕部11A、11Bは、その長さ方向の先端側が相互に近接するように、基準面Pに対して角度θだけ傾斜しており、その近接した先端部分同士が連結部9によって連結されている。
このような構成であっても、図1〜図4に示した例と同様に、荷重受け梁部7の荷重受け領域13に加わる荷重Wによって荷重受け梁部7が撓み変形し、それに伴って、作動腕部11A、11Bが左右に張り出すように変形して、作動腕部11A、11Bの外面、内面に歪が発生するから、その歪を歪センサ5が検出することによって、加えられた荷重Wを測定することができる。
Furthermore, in the example illustrated in FIGS. 1 to 4, the pair of left and right operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B has been described as projecting in parallel with the reference plane P, but the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B are Further, it may be formed so as to protrude from the load receiving beam portion 7 in a direction inclined with respect to the reference plane P, and an example in that case is shown in FIG.
In the example of FIG. 5, the operating arm portions 11A and 11B are inclined by an angle θ with respect to the reference plane P so that the distal ends in the length direction are close to each other, and the adjacent distal end portions are connected to each other. The parts 9 are connected.
Even in such a configuration, the load receiving beam portion 7 is bent and deformed by the load W applied to the load receiving region 13 of the load receiving beam portion 7 as in the example shown in FIGS. Since the operating arm portions 11A and 11B are deformed so as to project to the left and right and the outer and inner surfaces of the operating arm portions 11A and 11B are distorted, the strain is detected by the strain sensor 5. The load W can be measured.

なおまた、図5では、作動腕部11A、11Bの長さ方向の先端側が相互に近接する方向に傾斜しているものとしたが、逆に作動腕部11A、11Bの長さ方向の先端側が相互に離隔するように基準面Pに対して傾斜していても良いことはもちろんである。さらに、作動腕部11A、11Bのうちの一方のみを基準面Pに対して傾斜させ、他方を基準面Pと平行となるように構成しても良い。   In addition, in FIG. 5, although the front end side of the length direction of the action | operation arm parts 11A and 11B shall be inclined in the direction which adjoins mutually, conversely, the front end side of the length direction of the action arm parts 11A and 11B is Of course, it may be inclined with respect to the reference plane P so as to be separated from each other. Furthermore, only one of the operating arm portions 11A and 11B may be inclined with respect to the reference plane P, and the other may be configured to be parallel to the reference plane P.

さらに、図1、図2に示した例では、作動腕部11A、11Bの最下端部同士を連結部9によって連結した構成としているが、連結部9によって連結する部位は、要は作動腕部11A、11Bにおける歪センサ5の取り付け位置よりも先端側の個所であれば良い。したがって例えば図6に示しているように、作動腕部11A、11Bの下端を連結部9よりも下方に延長させた構成としても良い。荷重測定対象の装置や設備などにおける荷重検出器の設置個所の形状や構造などによっては、このような形状とすることが有利となることもある。なおこの場合、図6中の鎖線で示しているように、連結部9よりもさらに下方(作動腕部11A、11Bの最下端部)において、別の連結部9´により作動腕部11A、11Bを連結した構成としても良い。   Further, in the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, the lowermost ends of the operating arm portions 11A and 11B are connected by the connecting portion 9, but the portion connected by the connecting portion 9 is basically the operating arm portion. Any location on the tip side of the attachment position of the strain sensor 5 in 11A and 11B may be used. Therefore, for example, as shown in FIG. 6, the lower ends of the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B may be extended downward from the connecting portion 9. Such a shape may be advantageous depending on the shape and structure of the load detector installation location in the load measuring device or facility. In this case, as indicated by a chain line in FIG. 6, the operating arm portions 11A, 11B are further lowered by a separate connecting portion 9 'below the connecting portion 9 (the lowermost end portion of the operating arm portions 11A, 11B). It is good also as a structure which connected.

ここで、以上に示したロードセル2の各例では、左右一対の作動腕部11A、11Bが同等の剛性を有するものとして、荷重印加時に一対の作動腕部11A、11Bが同等に変形するように示している。
しかしながら、一対の作動腕部11A、11Bのうちの一方の作動腕部11Aのみで歪を検出する場合、各作動腕部11A、11Bの剛性を異ならしめ、実質的に一方の側の作動腕部11Aのみが変形して歪を生じるように構成することが望ましい。その場合の原理的な構成を、図7、図8に示す。
Here, in each example of the load cell 2 described above, it is assumed that the pair of left and right working arm portions 11A and 11B have the same rigidity, and the pair of working arm portions 11A and 11B are equally deformed when a load is applied. Show.
However, when the strain is detected only by one of the pair of operating arm portions 11A and 11B, the rigidity of each of the operating arm portions 11A and 11B is made substantially different, and the operating arm portion on one side is substantially changed. It is desirable that only 11A be deformed to cause distortion. The principle configuration in that case is shown in FIGS.

図7、図8において、一対の作動腕部11A、11Bのうち、右側(歪センサ5を設けない側)の作動腕部11Bは、例えば断面積を大きくするなどの手法により剛性を相対的に大きくして、荷重印加時に変形が生じにくいものとし、一方、左側(歪センサ5を設ける側)の作動腕部11Aは、例えば断面積を作動腕部11Bの断面積より小さくするなどの手法により剛性を相対的に小さくして、荷重印加時に変形が生じやすいものとしている。
このような構成とすれば、図8に示しているように、荷重受け梁部7の荷重受け領域13に荷重が加わった時の荷重受け梁部7の撓み変形に伴い、一対の作動腕部11A、11Bのうちの、剛性が高い右側の作動腕部11Bは、変形しないかまたはその変形量がわずかとなり、これに対して剛性が低い左側の作動腕部11Aは、相対的に大きく変形(長さ方向の中央部が張り出すように変形)して、既に述べたと同様に、その作動腕部11Aに取り付けた歪センサ5(歪ゲージR1、R2、R3、R4)によって作動腕部11Aの歪、ひいては荷重が検出される。
7 and 8, of the pair of operating arm portions 11A and 11B, the operating arm portion 11B on the right side (the side where the strain sensor 5 is not provided) is relatively rigid by, for example, increasing the cross-sectional area. The deformation is less likely to occur when a load is applied. On the other hand, the working arm portion 11A on the left side (the side where the strain sensor 5 is provided) has a cross-sectional area smaller than that of the working arm portion 11B, for example. The rigidity is relatively small so that deformation is likely to occur when a load is applied.
With such a configuration, as shown in FIG. 8, a pair of operating arm portions is generated along with the deformation of the load receiving beam portion 7 when a load is applied to the load receiving region 13 of the load receiving beam portion 7. Among the actuators 11A and 11B, the right working arm portion 11B having high rigidity is not deformed or its deformation amount is slight, whereas the left working arm portion 11A having low rigidity is relatively largely deformed ( In the same manner as already described, the strain sensor 5 (strain gauges R1, R2, R3, R4) attached to the working arm portion 11A is used to deform the working arm portion 11A. Strain, and thus load, is detected.

このような構成では、上述のように主として一方の作動腕部11Aのみが変形するため、図1〜図4に示した原理的構成の場合よりも、歪センサ5を設けた側の作動腕部11Aの歪量が大きくなり、その結果、荷重をより高精度で検出することが可能となる。   In such a configuration, as described above, mainly only one operating arm portion 11A is deformed, and therefore, the operating arm portion on the side where the strain sensor 5 is provided, as compared with the case of the basic configuration shown in FIGS. The strain amount of 11A increases, and as a result, the load can be detected with higher accuracy.

なお、図7に示したロードセル2の場合、荷重受け梁部7に鉛直方向に荷重Wを加えれば、一対の作動腕部11A、11Bのうち、剛性が小さい側(左側)の作動腕部11Aが図8に示したように湾曲状に撓み変形するばかりでなく、剛性が大きい側(右側)の作動腕部11Bが、支点受け領域15Bを基準として、鉛直方向からわずかに反時計方向へ傾き(下端側が右方に移動するように傾き)、連結部9の位置もわずかに右方に移動するが、その傾き角度、移動量はごくわずかに過ぎず、そこで図8ではその傾きおよび移動は無視して、特に図面上に表していない。   In the case of the load cell 2 shown in FIG. 7, if a load W is applied to the load receiving beam portion 7 in the vertical direction, the working arm portion 11A on the side (left side) having a lower rigidity of the pair of working arm portions 11A and 11B. 8 is not only bent and deformed in a curved shape as shown in FIG. 8, but also the working arm portion 11B on the side with the higher rigidity (right side) is tilted slightly counterclockwise from the vertical direction with reference to the fulcrum receiving region 15B. (Inclination so that the lower end side moves to the right), the position of the connecting portion 9 also moves slightly to the right, but its inclination angle and amount of movement are negligible, so in FIG. Ignored and not specifically shown on the drawing.

以上、本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器におけるロードセルの原理的な構成について説明したが、このような原理的構成を踏まえ、より具体化した荷重検出器のロードセルを、図9〜図13に示す。なお、図9〜図13において、図1〜図4に示した原理的構成と同じ部位については、これらの図と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。   As described above, the principle configuration of the load cell in the load detector used in the bed with the load detection function of the present invention has been described. Based on such a principle configuration, a more specific load cell of the load detector is illustrated in FIG. 9 to 13 show. 9 to 13, the same components as those in the basic configuration shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図9〜図13に示す荷重検出器1のロードセル2は、基本的には、図1、図2に示した例や図7、図8に示した例と同様に、荷重Wが加えられる基体3と歪センサ5(歪ゲージR1、R2、R3、R4)とによって構成されている。そして基体3は、荷重受け領域13及び一対の支点受け領域15A、15Bを有する荷重受け梁部7と、その荷重受け梁部7における左右の位置から突出する一対の作動腕部11A、11Bと、これらの作動腕部11A、11Bの先端側の部分同士を連結する連結部9とからなり、これら各部が全体として連続して中空部分17を取り囲む構成とされている。そして本例の場合、左右の作動腕部11A、11Bは、図7、図8に示した例に準じて、その剛性がアンバランスとなるように構成している。   The load cell 2 of the load detector 1 shown in FIGS. 9 to 13 is basically a base to which a load W is applied, as in the examples shown in FIGS. 1 and 2 and the examples shown in FIGS. 3 and a strain sensor 5 (strain gauges R1, R2, R3, R4). The base 3 includes a load receiving beam portion 7 having a load receiving region 13 and a pair of fulcrum receiving regions 15A and 15B, and a pair of operating arm portions 11A and 11B protruding from left and right positions in the load receiving beam portion 7; It consists of the connection part 9 which connects the parts by the side of the front end of these action | operation arm parts 11A and 11B, and these parts are set as the structure which continuously surrounds the hollow part 17 as a whole. In the case of this example, the left and right actuating arm portions 11A and 11B are configured such that their rigidity is unbalanced according to the example shown in FIGS.

なお荷重を加えるための荷重印加部材21は、水平な軸線を有する軸部材で構成され、また、支持部材(図1〜図4の各例における符号19A、19B)は、本例では、垂直な軸線を有する中空な筒部材19とされており、その筒部材(支持部材)19における軸線を中心として対称な位置の端縁部が支持部19C、19Dとされている。なおこの中空な筒部材19は円筒であっても角筒であっても良い。そしてこの筒部材19の内側に、基体1の作動腕部11A、11Bが上方から挿入されるように構成されている。   The load applying member 21 for applying a load is composed of a shaft member having a horizontal axis, and the support members (reference numerals 19A and 19B in each example of FIGS. 1 to 4) are vertical in this example. A hollow cylindrical member 19 having an axis is formed, and end portions of the cylindrical member (supporting member) 19 at symmetrical positions with respect to the axial line are set as support portions 19C and 19D. The hollow tube member 19 may be a cylinder or a square tube. And it is comprised so that the action | operation arm parts 11A and 11B of the base | substrate 1 may be inserted into this cylinder member 19 from upper direction.

図9〜図13に示す荷重検出器1のロードセル2において、基体3における荷重受け梁部7の荷重受け領域13には、垂直断面が円弧状に湾曲する軸受け部25が形成されており、この軸受け部25が前述の水平軸部材(荷重印加部材)21を受ける構成とされている。そしてその軸受け部25の左右両側から、上方に向けて突出する突辺部27A,27Bが連続一体に形成されて、その突辺部27A、27Bの間に前記水平軸部材(荷重印加部材)21が挿入されるように構成されている。   In the load cell 2 of the load detector 1 shown in FIGS. 9 to 13, the load receiving region 13 of the load receiving beam portion 7 in the base body 3 is formed with a bearing portion 25 whose vertical section is curved in an arc shape. The bearing portion 25 is configured to receive the horizontal shaft member (load application member) 21 described above. Then, projecting side portions 27A and 27B projecting upward from both the left and right sides of the bearing portion 25 are formed continuously and integrally, and the horizontal shaft member (load applying member) 21 is formed between the projecting side portions 27A and 27B. Is configured to be inserted.

さらに、既に述べたと同様に、荷重受け梁部7の中央位置Oを通りかつ荷重受け梁部7の長さ方向に対して直交する面を基準面Pとすれば、基体3の左側の部分(歪センサ5が位置する側の部分)のうち、上部は、前記基準面Pに対して直交する垂直面に沿って側方から切り込まれて、切り込み部29(図10、図12参照)が形成され、その切込み部29により二股状に分岐された形状とされている。具体的には、荷重受け梁部7における軸受け部25(荷重受け領域13)を含む左側の部分から、左右の作動腕部11A、11Bのうち左側の作動腕部11Aの長さ方向の中間までに渡って切り込み部29が形成されて、荷重受け梁部7における軸受け部25(荷重受け領域13)から一方の支点受け領域15Aの側の部分と、それに連続する一方の作動腕部11Aの中間位置までの部位とが、二股状に分岐されている。   Further, as described above, if a plane passing through the center position O of the load receiving beam portion 7 and orthogonal to the length direction of the load receiving beam portion 7 is defined as the reference plane P, the left side portion of the base 3 ( Of the portion on the side where the strain sensor 5 is located), the upper portion is cut from the side along a vertical plane orthogonal to the reference plane P, and a cut portion 29 (see FIGS. 10 and 12) is formed. It is formed and has a bifurcated shape by the cut portion 29. Specifically, from the left portion including the bearing portion 25 (load receiving region 13) in the load receiving beam portion 7 to the middle in the length direction of the left operating arm portion 11A among the left and right operating arm portions 11A and 11B. A cut portion 29 is formed over the portion of the load receiving beam portion 7 from the bearing portion 25 (load receiving region 13) to the one fulcrum receiving region 15A side, and the middle of one operating arm portion 11A continuous thereto. The part up to the position is bifurcated.

また作動腕部11Aには、図9、図13に示しているように、その上部から中間部分にかけての部分の外側面に傾斜面31が形成されて、上部から中間部にかけての部分においてその幅(厚み方向に対し直交する方向の幅)が狭くなるように作られ、さらに作動腕部11Aの内面側には、その作動腕部11Aの外面側に向かって窪む複数の凹部33A、33B、33Cが、作動腕部11Aの長さ方向(上下方向)に間隔を置いて形成されている。すなわち、作動腕部11Aにおける下端部(連結部9に続く部分)近くに第1の凹部33Aが形成され、その第1の凹部33Aよりも若干上方の位置に第2の凹部33Bが形成され、さらにそれよりも上方の位置(作動腕部11Aの長さ方向の中央よりも上方の位置)に第3の凹部33Cが形成されている。
そして、歪センサ5を構成する4個の歪ゲージR1、R2、R3、R4のうち、歪ゲージR1、R3は、第2の凹部33Bに対応する位置の外面に貼着され、歪ゲージR2、R4は、第1の凹部33Aに対応する位置の外面に貼着されている。
そしてこれらの歪ゲージR1、R2、R3、R4は、既に述べたと同様に、図3に示したホイートストンブリッジ回路23に組まれている。
Further, as shown in FIGS. 9 and 13, the operating arm portion 11A is formed with an inclined surface 31 on the outer surface of the portion from the upper portion to the intermediate portion, and the width in the portion from the upper portion to the intermediate portion. (Width in the direction orthogonal to the thickness direction) is made narrower, and further, on the inner surface side of the operating arm portion 11A, a plurality of recesses 33A, 33B recessed toward the outer surface side of the operating arm portion 11A, 33C is formed at intervals in the length direction (vertical direction) of the operating arm portion 11A. That is, the first concave portion 33A is formed near the lower end portion (portion following the connecting portion 9) in the operating arm portion 11A, and the second concave portion 33B is formed at a position slightly above the first concave portion 33A. Furthermore, a third recess 33C is formed at a position above that (position above the center in the length direction of the operating arm 11A).
Of the four strain gauges R1, R2, R3, R4 constituting the strain sensor 5, the strain gauges R1, R3 are attached to the outer surface at a position corresponding to the second recess 33B, and the strain gauges R2, R3, R4 is attached to the outer surface at a position corresponding to the first recess 33A.
These strain gauges R1, R2, R3, and R4 are assembled in the Wheatstone bridge circuit 23 shown in FIG. 3 as described above.

図9〜図13に示す荷重検出器1のロードセル2に荷重が加わった際の状況を図14に示す。
図14において、作動腕部11A、11Bを中空な筒部材(支持部材)19の上端部に挿入して、荷重受け梁部7の両端部下面(段差面)の支点受け領域15A、15Bを、筒部材(支持部材)19の端縁(支持部19C、19D)に支持させ、軸受け部25に挿入されている水平軸部材(荷重印加部材)21から荷重Wが荷重受け領域13に加えられれば、荷重受け梁部7には、その中央部が下方にわずかに降下するような微小撓み変形が生じる。ここで、一対の作動腕部11A、11Bのうち、右側の作動腕部11Bは、切り込み部29が形成されておらず(図10、図13参照)、しかも凹部33A、33B、33Cも形成されていないため、左側の作動腕部11Aと比較して格段にその剛性が大きく、そのため、図7、図8に示した例と同様に、右側の作動腕部11Bは実質的に変形せず、もっぱら左側の作動腕部11Aのみが撓み変形する。すなわち、左方の作動腕部11Aのみが、左方(外方)に張り出すように変形する。しかも、この作動腕部11Aの内側に形成されている凹部33A、33Bによって、作動腕部11Aの撓み変形が局部的に助長されて、その助長された歪が歪センサ5によって効果的に検出される。
FIG. 14 shows a situation when a load is applied to the load cell 2 of the load detector 1 shown in FIGS.
In FIG. 14, the operating arm portions 11A and 11B are inserted into the upper end portion of the hollow cylindrical member (support member) 19, and the fulcrum receiving regions 15A and 15B on the lower surfaces (step surfaces) of both end portions of the load receiving beam portion 7 are If the load W is applied to the load receiving region 13 from the horizontal shaft member (load applying member) 21 that is supported by the end edges (support portions 19C and 19D) of the cylindrical member (support member) 19 and inserted into the bearing portion 25. The load receiving beam portion 7 is deformed by a small amount such that the central portion thereof is slightly lowered downward. Here, of the pair of operating arm portions 11A and 11B, the right operating arm portion 11B is not formed with the cut portion 29 (see FIGS. 10 and 13), and is also formed with the recesses 33A, 33B, and 33C. Therefore, as compared with the left working arm portion 11A, its rigidity is remarkably large, and therefore, the right working arm portion 11B is not substantially deformed as in the example shown in FIGS. Only the left working arm 11A is bent and deformed. That is, only the left working arm portion 11A is deformed so as to project to the left (outward). In addition, the recesses 33A and 33B formed inside the operating arm portion 11A locally promote the bending deformation of the operating arm portion 11A, and the strain thus promoted is effectively detected by the strain sensor 5. The

すなわち、図14に示しているように、作動腕部11Aの連結部9側の端部の第1の凹部33Aによって、その部分の作動腕部11Aの厚みが局部的に小さくなって剛性が小さくなっており、しかもその第1の凹部33Aの下側は連結部9によって拘束されているため、作動腕部11Aは、連結部9のごく近くの位置から外側に湾曲状に撓み変形する。そのため、第1の凹部33Aに対応する部位付近の外面に圧縮歪が集中的に生じ、その圧縮歪によって歪センサ5の歪ゲージR2(R4)に大きな抵抗変化が生じる。
さらに、第1の凹部33Aに近接してその上方に形成した第2の凹部33B付近でも、その部位の作動腕部11Aの厚みが局部的に小さくなって剛性が小さくなっており、その部位付近では、第1の凹部33A付近の弾性変形方向とは逆の方向に弾性変形し、その部位付近の外面に引張歪が集中的に発生する。そしてこの引張歪によって、歪センサ5の歪ゲージR1(R3)に大きな抵抗変化が生じる。
That is, as shown in FIG. 14, the first recess 33A at the end of the operating arm portion 11A on the connecting portion 9 side locally reduces the thickness of the operating arm portion 11A and reduces rigidity. In addition, since the lower side of the first recess 33A is constrained by the connecting portion 9, the operating arm portion 11A is bent and deformed outwardly from a position very close to the connecting portion 9. Therefore, compressive strain is concentrated on the outer surface near the portion corresponding to the first recess 33A, and a large resistance change occurs in the strain gauge R2 (R4) of the strain sensor 5 due to the compressive strain.
Further, even in the vicinity of the second recess 33B formed close to the first recess 33A and above the first recess 33A, the thickness of the operating arm portion 11A at the site is locally reduced and the rigidity is reduced. Then, elastic deformation occurs in a direction opposite to the elastic deformation direction in the vicinity of the first recess 33A, and tensile strain is concentrated on the outer surface in the vicinity of the portion. The tensile strain causes a large resistance change in the strain gauge R1 (R3) of the strain sensor 5.

ここで、図14に示すロードセルは、メガネ型のロバーバル機構の半分を有するタイプのロバーバル機構を備えたものである。隣り合って第1の凹部33Aと第2の凹部33Bを形成した部分付近は、メガネ型のロバーバル機構における片側の形状と同様である。すなわち、従来技術の片持ち梁タイプとして示した図22の荷重検出器における、メガネ型のロバーバル機構102を形成した起歪体100と、本実施形態における作動腕部11Aとを対比すれば明らかなように、第1の凹部33Aが、図22のロバーバル機構102を構成する長孔103の一端の拡大孔部103Aに対応し、第2の凹部33Bが、長孔103の他端の拡大孔部103Bに対応する。そして作動腕部11Aが変形する際には、第1の凹部33Aを形成した部位付近と第2の凹部33Bを形成した部位付近に、メガネ型のロバーバル機構を形成した場合と同様な歪集中効果が得られ、しかも第1の凹部33A付近と第2の凹部33B付近とでは、逆方向の歪(変形)が生じるのである。   Here, the load cell shown in FIG. 14 includes a type of Roverval mechanism having half of a spectacle-type Roverval mechanism. The vicinity of the portion where the first concave portion 33A and the second concave portion 33B are formed adjacent to each other is the same as the shape on one side in the eyeglass-type Roverval mechanism. In other words, in the load detector shown in FIG. 22 shown as a conventional cantilever type, it is clear if the strain body 100 in which the glasses-type robust mechanism 102 is formed is compared with the operating arm portion 11A in the present embodiment. As described above, the first concave portion 33A corresponds to the enlarged hole portion 103A at one end of the long hole 103 constituting the Roverval mechanism 102 of FIG. 22, and the second concave portion 33B is an enlarged hole portion at the other end of the long hole 103. Corresponds to 103B. When the actuating arm portion 11A is deformed, the same strain concentration effect as in the case where the glasses-type Roverval mechanism is formed in the vicinity of the portion where the first recess 33A is formed and in the vicinity of the portion where the second recess 33B is formed. In addition, reverse distortion (deformation) occurs in the vicinity of the first recess 33A and the vicinity of the second recess 33B.

このように、凹部33A、33Bを形成しておくことによって、歪ゲージR2(R4)の部位の圧縮歪、歪ゲージR1(R3)の部位の引張歪が、これらの凹部33A、33Bを形成していない場合と比較して格段に大きくなり、その結果前述のホイートストンブリッジ回路23から大きな出力を得ることができる。したがって、高精度で荷重を検出することが可能となり、わずかな荷重変動であってもそれを確実に把握することが可能となる。
しかもこのような構成では、圧縮歪を検出する歪ゲージR2(R4)と、引張歪を検出する歪ゲージR1(R3)とが近接して貼着されるため、これらの歪ゲージ間の配線や外部との間の入出力のためのリード線の取り回しも容易となる。
Thus, by forming the recesses 33A and 33B, the compressive strain at the site of the strain gauge R2 (R4) and the tensile strain at the site of the strain gauge R1 (R3) form these recesses 33A and 33B. As a result, a large output can be obtained from the Wheatstone bridge circuit 23 described above. Therefore, the load can be detected with high accuracy, and even a slight load fluctuation can be reliably grasped.
In addition, in such a configuration, the strain gauge R2 (R4) for detecting the compressive strain and the strain gauge R1 (R3) for detecting the tensile strain are attached close to each other. It is also easy to handle the lead wires for input / output with the outside.

なお本例において、第3の凹部33Cは、設計上の都合で形成したものであって、歪の増幅には直接関係しないから、作動腕部11Aには必ずしも形成しなくても良い。   In this example, the third concave portion 33C is formed for the sake of design and does not directly relate to the amplification of strain, and therefore does not necessarily have to be formed in the operating arm portion 11A.

また本例においては、図9、図14に示しているように、作動腕部11A、11Bを、外部の固定された中空な筒部材(支持部材)19に挿入した際に、その筒部材19の内面19Eと作動腕部材11A、11Bの外面との間に空隙Gが生じるように、支点受け領域(段差面)15A、15Bの下側に第2の段差面15C、15Dを形成している。すなわち、作動腕部11A,11Bにおける筒部材(支持部材)19に挿入される部分について、それらの外面間の距離(図9、図14における作動腕部11Aの左側面と作動腕部11Bの右側面との間の最大距離)が、中空な筒部材(支持部材)19の内径よりも小さくなるように設定することによって、上記空隙Gが生じるように調整している。
このように、空隙Gが生じるように形状、寸法を調整しておくことによって、荷重が加わった時の作動腕部11Aの変形をその空隙G内で許容して、確実に歪を検出することが可能となる。
In this example, as shown in FIGS. 9 and 14, when the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B are inserted into an external fixed hollow cylindrical member (supporting member) 19, the cylindrical member 19. The second step surfaces 15C and 15D are formed below the fulcrum receiving regions (step surfaces) 15A and 15B so that a gap G is formed between the inner surface 19E of the actuator and the outer surfaces of the operating arm members 11A and 11B. . That is, with respect to the portion inserted into the cylindrical member (support member) 19 in the operating arm portions 11A and 11B, the distance between their outer surfaces (the left side surface of the operating arm portion 11A and the right side of the operating arm portion 11B in FIGS. 9 and 14). The gap G is adjusted so as to be generated by setting the maximum distance to the surface to be smaller than the inner diameter of the hollow cylindrical member (supporting member) 19.
In this way, by adjusting the shape and dimensions so that the gap G is generated, the deformation of the working arm portion 11A when a load is applied is allowed in the gap G, and the distortion is reliably detected. Is possible.

またここで、本例においても、荷重受け梁部7に鉛直方向に荷重Wを加えれば、一対の作動腕部11A、11Bのうち、剛性が小さい側(左側)の作動腕部11Aが図14に示したように撓み変形するばかりでなく、剛性が大きい側(右側)の作動腕部11Bが、支点受け領域15Bを基準として鉛直方向からわずかに反時計方向へ傾き(下端側が右方に移動するように傾き)、同時に連結部9の位置がわずかに右方に移動するが、その傾き角度、移動量はごくわずかに過ぎず、そこで図14ではその傾きおよび移動は無視して、特に図面上に表していない。但し、前述のように右側の作動腕部11Bの側にも前記空隙Gが生じるように形状、寸法を調整しておくことにより、上記の傾き、移動を許容することができる。   Also in this example, when a load W is applied to the load receiving beam portion 7 in the vertical direction, among the pair of operating arm portions 11A and 11B, the operating arm portion 11A on the side having the lower rigidity (left side) is shown in FIG. As shown in Fig. 5, the working arm portion 11B on the rigid side (right side) is slightly tilted counterclockwise from the vertical direction with respect to the fulcrum receiving region 15B (the lower end side moves to the right) At the same time, the position of the connecting portion 9 moves slightly to the right. However, the inclination angle and the amount of movement are negligible, so in FIG. Not shown above. However, as described above, the inclination and movement can be allowed by adjusting the shape and dimensions so that the gap G is also generated on the side of the right operating arm portion 11B.

なおまた、本例の場合も、ホイートストンブリッジ回路23を構成する4個の抵抗体R1、R2、R3、R4のすべてを歪ゲージとする必要はなく、少なくとも一つを歪ゲージとして、作動腕部11Aにおける第1の凹部33A、第2の凹部33Bの少なくとも一方に対応する位置に貼着し、残りはダミー抵抗を用いても良いことはもちろんである。   Also in the case of this example, it is not necessary that all the four resistors R1, R2, R3, R4 constituting the Wheatstone bridge circuit 23 be strain gauges, and at least one of them is a strain gauge, Needless to say, a dummy resistor may be used for the remaining portion 11A that is attached to a position corresponding to at least one of the first recess 33A and the second recess 33B.

さらに、図9〜図13に示す例では、作動腕部11Aの外面に歪ゲージR1〜R4を貼着しているが、作動腕部11Aの内面側にも歪は発生し、特に第1の凹部33A、第2の凹部33Bの奥側の面(底面)には大きな歪が発生するから、場合によっては、歪ゲージR1〜R4のうちの一部または全部を、作動腕部11Aの内面側、特に凹部33A、33Bの一方または双方の底面に貼着しても、荷重を検出することができる。例えば歪ゲージR1、R3を第1の凹部33Aの底面に貼着し、歪ゲージR2、R4を第2の凹部33Bの底面に貼着しても良い。   Furthermore, in the example shown in FIGS. 9 to 13, strain gauges R1 to R4 are attached to the outer surface of the operating arm portion 11A. However, distortion also occurs on the inner surface side of the operating arm portion 11A. Since a large strain occurs on the inner surface (bottom surface) of the recess 33A and the second recess 33B, depending on the case, a part or all of the strain gauges R1 to R4 may be used on the inner surface side of the operating arm portion 11A. In particular, the load can be detected even if it is attached to the bottom surface of one or both of the recesses 33A and 33B. For example, the strain gauges R1 and R3 may be attached to the bottom surface of the first recess 33A, and the strain gauges R2 and R4 may be attached to the bottom surface of the second recess 33B.

図15には、基体3の荷重受け梁部7における支点受け領域15A、15Bを支持するための構成を変更した実施形態を示す。
本例の場合、外部から荷重を加えるための荷重印加部材21は、図9〜図13に示した例と同様に、水平な軸線を有する軸部材で構成され、また、支持部材(図1〜図4の各例における符号19A、19B)も、図9〜図13に示した例と同様に、垂直な軸線を有する中空な筒部材19とされており、その筒部材(支持部材)19における軸線を中心として対称な位置の端部が支持部19C、19Dとされている。
そして荷重受け梁部7の両端近くの下面に凹溝41A、41Bが形成されており、これらの凹溝41A、41Bが、筒部材(支持部材)19の上端(支持部19C、19D)に嵌められるように構成されている。したがってこの場合、凹溝41A、41Bの内奥面が、支点受け領域15A、15Bに相当する。なおこの場合、凹溝41A、41Bは筒部材(支持部材)19の上端に緊密にはめ込まれる必要はなく、若干の遊びをもってはめ込まれても良い。その他の構成は、図9〜図13に示した例と同様である。
FIG. 15 shows an embodiment in which the configuration for supporting the fulcrum receiving regions 15A and 15B in the load receiving beam portion 7 of the base 3 is changed.
In the case of this example, the load application member 21 for applying a load from the outside is constituted by a shaft member having a horizontal axis, as in the examples shown in FIGS. Similarly to the examples shown in FIGS. 9 to 13, the reference numerals 19 </ b> A and 19 </ b> B) in each example of FIG. 4 are also a hollow cylindrical member 19 having a vertical axis, and in the cylindrical member (support member) 19 End portions at positions symmetrical about the axis are the support portions 19C and 19D.
And the groove 41A, 41B is formed in the lower surface near the both ends of the load receiving beam part 7, and these groove 41A, 41B fits to the upper end (support part 19C, 19D) of the cylinder member (support member) 19. It is configured to be. Therefore, in this case, the inner back surfaces of the concave grooves 41A and 41B correspond to the fulcrum receiving areas 15A and 15B. In this case, the concave grooves 41A and 41B do not need to be closely fitted to the upper end of the cylindrical member (supporting member) 19 and may be fitted with a slight play. Other configurations are the same as those of the example shown in FIGS.

また図16は、基体3の荷重受け梁部7における支点受け領域15A、15Bを支持するための構成を変更したさらに別の例を示す。
本例の場合、外部から荷重を加えるための荷重印加部材21は、図9〜図13に示した例と同様に、水平な軸線を有する軸部材で構成されている。そして荷重受け梁部7の両端近くには、その荷重受け梁部7を貫通する取り付け孔43A、43Bが形成されている。このような荷重検出器の基体3を支持する場合、前記取り付け孔43A、43Bに、ピン状の部材45A、45Bを挿通させて、そのピン状部材45A、45Bを外部(本発明ではベッド本体内)の任意の支持部材19に固定または係止させれば良い。このような構成においては、取り付け孔43A、43Bが支点受け領域15A、15Bに相当する。
FIG. 16 shows still another example in which the configuration for supporting the fulcrum receiving areas 15A and 15B in the load receiving beam portion 7 of the base 3 is changed.
In the case of this example, the load application member 21 for applying a load from the outside is formed of a shaft member having a horizontal axis, as in the examples shown in FIGS. Near the both ends of the load receiving beam portion 7, mounting holes 43A and 43B penetrating the load receiving beam portion 7 are formed. When supporting the base 3 of such a load detector, pin-like members 45A and 45B are inserted into the mounting holes 43A and 43B, and the pin-like members 45A and 45B are external (in the bed main body in the present invention). It may be fixed or locked to any support member 19). In such a configuration, the attachment holes 43A and 43B correspond to the fulcrum receiving areas 15A and 15B.

さらに図9〜図13に示す例では、荷重印加部材21として水平軸部材を適用するため、荷重受け梁部7の荷重受け領域13に軸受け部25を形成し、かつその両側に突辺部27A、27Bを形成しているが、荷重印加部材21の形状によっては、荷重受け領域13は、図1〜図3に示した原理的構成と同様に、単なる窪み13Aを形成しただけでもよく、その場合の例を図17に示す。さらに、荷重印加部材21の形状によっては、荷重受け領域13は、特に窪みなどの形状を与えない平面的な領域であっても良い。   Further, in the example shown in FIGS. 9 to 13, since a horizontal shaft member is applied as the load applying member 21, the bearing portion 25 is formed in the load receiving region 13 of the load receiving beam portion 7, and the projecting side portions 27 </ b> A are formed on both sides thereof. 27B, depending on the shape of the load application member 21, the load receiving region 13 may be formed with a simple recess 13A, similar to the basic configuration shown in FIGS. An example of this case is shown in FIG. Furthermore, depending on the shape of the load application member 21, the load receiving region 13 may be a planar region that does not give a shape such as a depression.

なお、荷重受け梁部7における荷重受け領域13と支点受け領域15A、15Bとの関係(力点と支点の関係)は、あくまで相対的なものであり、実際にロードセル2を使用するに当たっては、これらの関係を逆転して使用することも可能である。すなわち、図18に示しているように、基体3の上下を逆転して配置し、荷重受け梁部7の荷重受け領域13で基体を支持し、支点受け領域15A、15Bにおいて、上方からの荷重Wを受けるように使用することも可能である。   It should be noted that the relationship between the load receiving area 13 and the fulcrum receiving areas 15A and 15B in the load receiving beam portion 7 (relationship between the force point and the fulcrum) is only relative, and when actually using the load cell 2, It is also possible to reverse the relationship. That is, as shown in FIG. 18, the base 3 is arranged upside down, the base is supported by the load receiving area 13 of the load receiving beam portion 7, and the load from above is applied to the fulcrum receiving areas 15A and 15B. It can also be used to receive W.

さらに、前述の説明では、基体3を基準面Pが垂直方向に沿うように(したがって作動腕部11A、11Bの長さ方向が垂直となるように)配置して、鉛直方向に加えられる荷重Wを受け、それを検出することとしているが、場合によっては前記基準面Pが鉛直方向(荷重Wの方向)に対して90度未満の所定角度αだけ傾斜するように設置して使用することもできる。その場合の使用例を図19に示す。
この場合、上方からの荷重Wは、基準面Pに対して角度αだけ傾斜する方向に加えられることになるが、その荷重Wによる鉛直方向の力Fの分力として、基準面Pに沿う方向の力Fpが存在するため、既に述べたと同様に荷重受け梁部7を撓み変形させ、それに伴う作動腕部11Aの変形による歪を検出することにより、荷重Wを検出することができる。
Further, in the above description, the base body 3 is arranged so that the reference plane P is along the vertical direction (therefore, the length directions of the operating arm portions 11A and 11B are vertical), and the load W applied in the vertical direction. In some cases, the reference plane P may be installed and used so as to be inclined at a predetermined angle α of less than 90 degrees with respect to the vertical direction (the direction of the load W). it can. An example of use in that case is shown in FIG.
In this case, the load W from above is applied in a direction inclined by an angle α with respect to the reference plane P, but the direction along the reference plane P as a component of the vertical force F by the load W. Since the force Fp is present, the load W can be detected by flexing and deforming the load receiving beam portion 7 as described above and detecting the distortion caused by the deformation of the operating arm portion 11A.

図20には、本発明の荷重検出機能付きベッドに使用される荷重検出器1におけるロードセル2の別の具体的な例を示す。なお図20に示すロードセル2の基体3は、一対の作動腕部11A、11Bのうち、一方(歪センサ取り付け側)の作動腕部11A以外の部分の構成は、図9〜図13に示した例と同様であり、そこで作動腕部11A以外の構成については、説明を省略する。   FIG. 20 shows another specific example of the load cell 2 in the load detector 1 used in the bed with a load detection function of the present invention. In addition, the base 3 of the load cell 2 shown in FIG. 20 is configured as shown in FIGS. 9 to 13 except for one of the pair of working arm portions 11A and 11B (the strain sensor mounting side) working arm portion 11A. It is the same as that of an example, Therefore, description is abbreviate | omitted about structures other than the operating arm part 11A.

図20において、作動腕部11Aにおける連結部9に近い位置には、表裏貫通する長孔35が、作動腕部11Aの長さ方向に沿って形成されている。その長孔35の両端は、その径が拡大された拡大孔部37A、37Bとされ、これによって長孔35を取り囲む部分が、いわゆるメガネ型のロバーバル機構39となっている。そして作動腕部11Aの外面におけるロバーバル機構39に対応する位置に、歪センサ5として歪ゲージR1、R2、R3、R4(図20ではR1、R2のみを示す)が貼着されている。より具体的には、歪ゲージR1(R3)は、作動腕部11Aの外面における一方の拡大孔部37Aに対応する位置に、また歪ゲージR2(R4)は、作動腕部11Aの外面における他方の拡大孔部37Bに対応する位置に貼着されている。   20, a long hole 35 penetrating the front and back is formed along the length direction of the operating arm portion 11A at a position near the connecting portion 9 in the operating arm portion 11A. Both ends of the long hole 35 are enlarged hole portions 37A and 37B whose diameters are enlarged, and the portion surrounding the long hole 35 is a so-called eyeglass-type robust mechanism 39. Strain gauges R1, R2, R3, and R4 (only R1 and R2 are shown in FIG. 20) are attached as the strain sensor 5 at a position corresponding to the robust mechanism 39 on the outer surface of the operating arm portion 11A. More specifically, the strain gauge R1 (R3) is at a position corresponding to one enlarged hole 37A on the outer surface of the operating arm portion 11A, and the strain gauge R2 (R4) is the other on the outer surface of the operating arm portion 11A. Is attached at a position corresponding to the enlarged hole portion 37B.

図20に示されるロードセル2の使用時の状況、特に荷重が加えられた際の状況を図21に示す。
この場合も、図9〜図13の例について図14に示したと同様に、作動腕部11A、11Bを中空な筒部材(支持部材)19の上端部に挿入して、荷重受け梁部7の支点受け領域15A、15Bを、筒部材(支持部材)19の端縁(支持部19C、19D)に支持させる。その状態で、軸受け部25に挿入されている水平軸部材(荷重印加部材)21から荷重Wが荷重受け領域13に加えられれば、荷重受け梁部7には、その中央部が下方にわずかに降下するように微小撓み変形が生じる。ここで、一対の作動腕部11A、11Bのうち、右側の作動腕部11Bは、切り込み部が形成されていないため、左側の作動腕部11Aと比較してその剛性が高く、そのため右側の作動腕部11Bは実質的に変形せず、もっぱら左側の作動腕部11Aのみが撓み変形する。すなわち、左方の作動腕部11Aが、左方(外方)に張り出すように変形する。しかも、この作動腕部11Aに形成されているロバーバル機構39(長孔35)の両端の拡大孔部37A、37Bによって、それに対応する部位の変形が助長されて、その助長された歪が歪センサ5の各歪ゲージR1〜R4によって効果的に検出される。
FIG. 21 shows a situation when the load cell 2 shown in FIG. 20 is used, particularly a situation when a load is applied.
Also in this case, as shown in FIG. 14 for the examples of FIGS. 9 to 13, the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B are inserted into the upper end portion of the hollow cylindrical member (supporting member) 19, and the load receiving beam portion 7. The fulcrum receiving areas 15 </ b> A and 15 </ b> B are supported by the end edges (supporting portions 19 </ b> C and 19 </ b> D) of the cylindrical member (supporting member) 19. In this state, if a load W is applied to the load receiving region 13 from the horizontal shaft member (load applying member) 21 inserted in the bearing portion 25, the central portion of the load receiving beam portion 7 is slightly below. A micro-deformation deformation occurs so as to descend. Here, of the pair of operating arm portions 11A and 11B, the right operating arm portion 11B is not formed with a notch, and therefore has higher rigidity than the left operating arm portion 11A, and therefore the right operating arm portion 11B. The arm portion 11B is not substantially deformed, and only the left operating arm portion 11A is bent and deformed. That is, the left operating arm portion 11A is deformed so as to project leftward (outward). In addition, the enlarged hole portions 37A and 37B at both ends of the Roverval mechanism 39 (the long hole 35) formed in the operating arm portion 11A facilitate the deformation of the corresponding portion, and the promoted strain is the strain sensor. 5 are effectively detected by the respective strain gauges R1 to R4.

なお、以上のロードセル2の各例において、基体3は、厚板圧延材、鍛造材あるいは鋳造材などから機械加工によってその全体形状を削りだした一体物、あるいは押し出し加工による一体物など、全体が一体に連続した材料で構成することが望ましいが、場合によっては、一部を分割して、溶接や螺子止めなどによって組み立てた結合構造体であっても良い。例えば連結部9は、撓み変形に関係しない部分であるから、その連結部9だけ別体に作って、その両端を作動腕部11A、11Bの下端側の部分に結合した構造としてもよい。   In each of the examples of the load cell 2 described above, the base 3 is entirely composed of a rolled plate, a forged material, a cast material, or the like, which is an integrated product obtained by machining the entire shape thereof, or an integrated product obtained by extrusion. Although it is desirable to be composed of an integrally continuous material, in some cases, it may be a combined structure that is partly divided and assembled by welding or screwing. For example, since the connecting portion 9 is a portion not related to the bending deformation, only the connecting portion 9 may be formed separately and both ends thereof may be coupled to the lower end portions of the operating arm portions 11A and 11B.

以上のような荷重検出器を用いた本発明の荷重検出機能付きベッドについて、図22〜図30を参照して以下に説明する。   The bed with a load detection function of the present invention using the load detector as described above will be described below with reference to FIGS.

図22は、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド201の一例を示す側面図である。
この荷重検出機能付きベッド201は、例えば床面などの設置面B上に設置されたベッド本体201Aを備え、このベッド本体201Aに取り付けられた荷重検出器1のロードセル2によって、ベット本体201Aに加わる荷重の変化を検出し、このベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの状態を検出する機能を備えたものである。
FIG. 22 is a side view showing an example of a bed 201 with a load detection function to which the present invention is applied.
The bed 201 with a load detection function includes a bed main body 201A installed on an installation surface B such as a floor surface, and is added to the bed main body 201A by the load cell 2 of the load detector 1 attached to the bed main body 201A. This is provided with a function of detecting a change in load and detecting the state of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A.

なお、以下の説明において、図22に示すベッド本体201Aの設置面B及び寝床面Tは、水平面(重力方向に対して直交する面)とし、このベッド本体201Aの寝床面T上に利用者Hが仰臥姿勢で就寝している状態において、利用者Hの頭側を「ベッド本体201Aの前側」、利用者Hの足側を「ベッド本体201Aの後側」、利用者Hの右側を「ベッド本体201Aの右側」、利用者Hの左側を「ベッド本体201Aの左側」とする。   In the following description, the installation surface B and the bed surface T of the bed main body 201A shown in FIG. 22 are horizontal surfaces (surfaces orthogonal to the direction of gravity), and the user H is placed on the bed surface T of the bed main body 201A. Is sleeping in a supine posture, the head side of the user H is “the front side of the bed main body 201A”, the foot side of the user H is “the rear side of the bed main body 201A”, and the right side of the user H is “the bed” The right side of the main body 201A and the left side of the user H are referred to as the “left side of the bed main body 201A”.

具体的には、ベッド本体201Aは、寝床面Tを形成する寝床面形成部100と、ベッド本体201Aを設置すべき設置面Bに接する脚部204と、寝床面形成部100が設置面Bの上方に位置するように、寝床面形成部100と脚部204との間を連結して寝床面形成部100からの荷重を脚部204に向けて伝達する連結支持部102とを概略備えた構成とされている。
ここで、図22に示す例では、寝床面形成部100は、寝板202と、寝板202を支持する上側フレーム203とによって構成されている。また連結支持部102は、下側フレーム205と、上側フレーム203および下側フレーム205の間を連結しながら寝板202を上側フレーム203とともに昇降させる昇降リンク機構206とを備えている。
Specifically, the bed main body 201A includes a bed surface forming unit 100 that forms the bed surface T, leg portions 204 that are in contact with the installation surface B on which the bed main body 201A is to be installed, and the bed surface forming unit 100 that is on the installation surface B. A configuration generally including a connection support portion 102 that connects the bed surface forming portion 100 and the leg portion 204 and transmits a load from the bed surface forming portion 100 toward the leg portion 204 so as to be positioned above. It is said that.
Here, in the example illustrated in FIG. 22, the bed surface forming unit 100 includes a bed plate 202 and an upper frame 203 that supports the bed plate 202. The connection support unit 102 includes a lower frame 205 and an elevating link mechanism 206 that moves the bed 202 together with the upper frame 203 while connecting the upper frame 203 and the lower frame 205.

寝板202は、利用者Hが就寝するのに十分な長さ及び幅を有する矩形状の平板からなる。
ベッド本体201Aは、この寝板202の上に例えばマットや敷き布団等を敷設した状態で、この上に利用者Hが在床することが可能となっている。(なお、図22においては、寝板202の上面(寝床面T)に利用者Hが直接横臥した状態を図示している。)
The bed plate 202 is a rectangular flat plate having a length and width sufficient for the user H to go to bed.
The bed main body 201 </ b> A allows a user H to be present on the bed 202 in a state where, for example, a mat or a mattress is laid. (In addition, in FIG. 22, the state where the user H lies directly on the upper surface (bed surface T) of the bed 202 is illustrated.)

上側フレーム203は、寝板202の長さ方向(ベッド本体201Aの長手方向)に延びる左右一対のパイプフレーム203aと、寝板202の幅方向(ベッド本体201Aの短手方向)に延びる前後一対のパイプフレーム203bとが全体として枠状に連結されると共に、寝板202の幅方向(ベッド本体201Aの短手方向)に延びるパイプフレーム203cが、寝板202の長さ方向(ベッド本体201Aの長手方向)に複数並んだ状態で、左右一対のパイプフレーム203aと連結された構造(フレーム構造)を有している。   The upper frame 203 includes a pair of left and right pipe frames 203a extending in the length direction of the bed plate 202 (longitudinal direction of the bed main body 201A) and a pair of front and rear extending in the width direction of the bed plate 202 (short direction of the bed main body 201A). The pipe frame 203b is connected in a frame shape as a whole, and the pipe frame 203c extending in the width direction of the bed 202 (short direction of the bed main body 201A) is the length direction of the bed 202 (longitudinal of the bed main body 201A). A structure (frame structure) connected to a pair of left and right pipe frames 203a in a state of being arranged in a plurality of directions.

そして、上記寝板202は、これら複数のパイプフレーム203cの上に固定した状態で取り付けられている。また、上側フレーム203を構成する前後一対のパイプフレーム203bには、それぞれ鉛直上向きに立設した状態で頭板207a及び足板207bが取り付けられている。   And the said bed 202 is attached in the state fixed on these several pipe frames 203c. Further, a head plate 207a and a foot plate 207b are attached to the pair of front and rear pipe frames 203b constituting the upper frame 203 in a state of being vertically erected.

脚部204は、互いに対称な位置関係にあるベッド本体201Aの4隅(前左側、前右側、後左側、後右側)に4つ配置されている。また、これら4つの脚部204には、それぞれ重量物であるベッド本体201Aの移動を容易にするためのキャスター機構208が設けられている。なお、このキャスター機構208の構成については特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用することが可能である。   Four leg portions 204 are arranged at four corners (front left side, front right side, rear left side, rear right side) of the bed main body 201A that are in a symmetrical positional relationship. Each of the four legs 204 is provided with a caster mechanism 208 for facilitating the movement of the bed main body 201A, which is a heavy object. The configuration of the caster mechanism 208 is not particularly limited, and a conventionally known one can be used.

下側フレーム205は、ベッド本体201Aの長手方向に延びる左右一対のパイプフレーム205aと、ベッド本体201Aの短手方向に延びる前後一対のパイプフレーム205bとが全体として枠状に連結された構造(フレーム構造)を有している。そして、上記脚部204(キャスター機構208)は、上記下側フレーム205を構成する左右一対のパイプフレーム205aの両端部にそれぞれ設けられている。   The lower frame 205 has a structure in which a pair of left and right pipe frames 205a extending in the longitudinal direction of the bed main body 201A and a pair of front and rear pipe frames 205b extending in the short direction of the bed main body 201A are connected in a frame shape as a whole. Structure). The leg portions 204 (the caster mechanisms 208) are provided at both ends of a pair of left and right pipe frames 205a constituting the lower frame 205, respectively.

前述の連結支持部102における昇降リンク機構206は、ベッド本体201Aの前側と後側とに一対並んで配置されている。また、これら前側及び後側の昇降リンク機構206は、その取付位置が異なる以外は基本的に同じ構造を有している。さらに、これら前側及び後側の昇降リンク機構206は、それぞれベッド本体201Aの右側と左側との間で左右対称な構造を有している。   A pair of elevating link mechanisms 206 in the above-described connection support portion 102 are arranged side by side on the front side and the rear side of the bed main body 201A. The front and rear elevating link mechanisms 206 have basically the same structure except that their attachment positions are different. Further, the front and rear elevating link mechanisms 206 have a symmetrical structure between the right side and the left side of the bed main body 201A, respectively.

したがって、前側及び後側の昇降リンク機構206については、例えば図23(a),(b)に示すように、必要に応じてこれらをまとめて説明するものとする。   Accordingly, the front and rear elevating link mechanisms 206 are collectively described as necessary, for example, as shown in FIGS. 23 (a) and 23 (b).

なお、図23(a)は、この昇降リンク機構206により上記寝板202が図示しない上側フレームとともに下降した状態を示すベッド本体201Aの要部側面図である。一方、図23(b)は、この昇降リンク機構206により上記寝板202が図示しない上側フレームとともに上昇した状態を示すベッド本体201Aの要部側面図である。   FIG. 23A is a side view of the main part of the bed main body 201A showing a state in which the bed 202 is lowered together with an upper frame (not shown) by the lift link mechanism 206. FIG. On the other hand, FIG. 23 (b) is a side view of the main part of the bed main body 201A showing the state in which the bed 202 is lifted together with the upper frame (not shown) by the lift link mechanism 206.

具体的には、この昇降リンク機構206は、図23(a),(b)に示すように、上側フレーム203と下側フレーム205との間で互いに連結された第1〜第3の連結アーム209a,209b,209cを左右一対で有している。   Specifically, as shown in FIGS. 23A and 23B, the elevating link mechanism 206 includes first to third connection arms that are connected to each other between the upper frame 203 and the lower frame 205. 209a, 209b, and 209c are provided in a pair of left and right.

このうち、第1の連結アーム209aは、その下端部が上記下側フレーム205を構成する前後一対のパイプフレーム205bに固定した状態で取り付けられている。なおこの第1の連結アーム209aは、少なくとも上端部側(下側フレーム205から遠い側)に、中空筒部103が形成されている。一方、第2の連結アーム209bは、その下端部が第1の連結アーム209aの上端部と第1のヒンジ部210aを介して回動自在に取り付けられている。一方、第3の連結アーム209cは、その下端部が第2の連結アーム209bの上端部と第2のヒンジ部210bを介して回動自在に取り付けられている。   Among these, the 1st connection arm 209a is attached in the state which the lower end part fixed to the pair of pipe frames 205b which comprises the said lower frame 205. The first connecting arm 209a has a hollow cylindrical portion 103 formed at least on the upper end side (the side far from the lower frame 205). On the other hand, the lower end of the second connecting arm 209b is rotatably attached via the upper end of the first connecting arm 209a and the first hinge part 210a. On the other hand, the lower end of the third connecting arm 209c is rotatably attached via the upper end of the second connecting arm 209b and the second hinge part 210b.

また、昇降リンク機構206は、前側及び後側の第3の連結アーム209cの間を連結する左右一対の第4の連結アーム209dを有している。そして、この第4の連結アーム209dには、前側及び後側の第3の連結アーム209cの上端部がそれぞれ第3のヒンジ部210cを介して回動自在に取り付けられている。   The elevating link mechanism 206 has a pair of left and right fourth connection arms 209d that connect the front and rear third connection arms 209c. And the upper end part of the 3rd connection arm 209c of the front side and the rear side is each rotatably attached to this 4th connection arm 209d via the 3rd hinge part 210c.

また、昇降リンク機構206は、上記寝板202を図示しない上側フレームとともに昇降駆動するためのアクチュエータ(駆動機構)211を有している。このアクチュエータ211は、電動によりシリンダ211aからピストン211bを前後方向に移動(伸縮)させるものである。このうち、シリンダ211aは、上記上側フレーム205(図23(a),(b)において図示せず。)に固定した状態で取り付けられている。一方、ピストン211bは、その先端部が第4の連結アーム209dと第4のヒンジ部210dを介して回動自在に取り付けられている。なお、このアクチュエータ211は、上記ベッド本体201Aの左右の一方側のみに設けられている。   The elevating link mechanism 206 has an actuator (driving mechanism) 211 for elevating and driving the bed plate 202 together with an upper frame (not shown). The actuator 211 moves (extends / contracts) the piston 211b from the cylinder 211a in the front-rear direction by electric drive. Among these, the cylinder 211a is attached in a state of being fixed to the upper frame 205 (not shown in FIGS. 23A and 23B). On the other hand, the piston 211b is rotatably attached at its tip via a fourth connecting arm 209d and a fourth hinge 210d. The actuator 211 is provided only on one of the left and right sides of the bed main body 201A.

そして、この昇降リンク機構206では、図23(a)に示すように、上記寝板202が図示しない上側フレームとともに下降した状態から、アクチュエータ211の駆動によりピストン211bが前方に移動する(伸びる)ことによって、第1〜第4の連結アーム209a〜209dが互いに協働しながら、図23(b)に示すように、上記寝板202が図示しない上側フレームとともに上昇した状態となる。逆に、図23(b)に示すように、上記寝板202が図示しない上側フレームとともに上昇した状態から、アクチュエータ211の駆動によりピストン211bが後方に移動する(縮む)ことによって、第1〜第4の連結アーム209a〜209dが互いに協働しながら、図23(a)に示すように、上記寝板202が図示しない上側フレームとともに下降した状態となる。これにより、上記寝板202を図示しない上側フレームとともに昇降動作させながら、上記寝板202の高さを調整することが可能となっている。   In the lifting link mechanism 206, as shown in FIG. 23A, the piston 211b moves forward (extends) by driving the actuator 211 from the state where the bed plate 202 is lowered together with the upper frame (not shown). Thus, while the first to fourth connecting arms 209a to 209d cooperate with each other, as shown in FIG. 23B, the bed 202 is raised together with the upper frame (not shown). Conversely, as shown in FIG. 23 (b), the piston 211b moves backward (shrinks) by driving the actuator 211 from the state where the bed 202 is lifted together with the upper frame (not shown), so that the first to first While the four connecting arms 209a to 209d cooperate with each other, as shown in FIG. 23 (a), the bed 202 is lowered with the upper frame (not shown). Thereby, it is possible to adjust the height of the bed 202 while moving the bed 202 together with an upper frame (not shown).

荷重検出器1は、図22に示しているように、上記ベッド本体201Aに荷重が加わることで発生する歪みを計測する既に述べたようなロードセル2を有するものであり、さらに本実施形態においては、図22に示しているように、ロードセル2の他に、ロードセル2から出力された荷重信号に基づいて、上記ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの状態を演算する演算部252と、演算部252で演算した結果を遠隔に送信する送信部253と、送信部253から送信された信号を受信する受信部254とを概略備えている。   As shown in FIG. 22, the load detector 1 includes the load cell 2 as described above that measures the strain generated when a load is applied to the bed main body 201 </ b> A. As shown in FIG. 22, in addition to the load cell 2, based on a load signal output from the load cell 2, a calculation unit 252 that calculates the state of the user H on the bed surface T of the bed body 201 </ b> A; The transmission unit 253 that remotely transmits the result calculated by the calculation unit 252 and the reception unit 254 that receives the signal transmitted from the transmission unit 253 are roughly provided.

なお、ロードセル2と演算部252との間、及び、演算部252と送信部253との間は、それぞれ配線255a,255bによって電気的に接続されている。一方、送信部253と受信部254との間は、無線(電波)によって送受信が可能となっている。   Note that the load cell 2 and the calculation unit 252 and the calculation unit 252 and the transmission unit 253 are electrically connected by wires 255a and 255b, respectively. On the other hand, transmission / reception is possible between the transmission unit 253 and the reception unit 254 by radio (radio waves).

ところで、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド1は、寝床面形成部100から連結支持部102を経て脚部204に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、寝床面形成部側100からの荷重を受けてその荷重を設置面B側に伝達する部位にロードセル2が組み込まれてなるものである。
そして特に図22の例の場合、上記の荷重伝達経路のうち、連結支持部102の昇降リンク機構206にロードセル2が組み込まれている。そこでここでは、先ず、上述のように昇降リンク機構206にロードセル2が組み込まれている場合について、さらに詳細に説明する。
By the way, the bed 1 with a load detection function to which the present invention is applied is from the bed surface forming part side 100 in any part of the load transmission path from the bed surface forming part 100 to the leg part 204 through the connection support part 102. The load cell 2 is incorporated in a portion that receives a load and transmits the load to the installation surface B side.
In particular, in the case of the example of FIG. 22, the load cell 2 is incorporated in the elevating link mechanism 206 of the connection support portion 102 in the load transmission path. Therefore, here, the case where the load cell 2 is incorporated in the lifting link mechanism 206 as described above will be described in more detail.

具体的には、ロードセル2は、図23(a),(b)に示すように、上記昇降リンク機構206を構成する第1〜第4のヒンジ部210a〜210dのうち、互いに対称な位置関係にある4隅(前左側、前右側、後左側、後右側)に配置された第1のヒンジ部210aに各々(計4つ)取り付けられている。これら4つのロードセル2は、その取付位置が異なる以外は基本的に同じ構造を有しているものであり、ここでは、例えば図9〜図13に示したロードセル2が用いられているものとする。   Specifically, as shown in FIGS. 23A and 23B, the load cell 2 has a symmetrical positional relationship among the first to fourth hinge portions 210 a to 210 d constituting the elevating link mechanism 206. Are attached to each of the first hinge portions 210a arranged at the four corners (front left side, front right side, rear left side, rear right side). These four load cells 2 have basically the same structure except that their mounting positions are different. Here, for example, the load cell 2 shown in FIGS. 9 to 13 is used. .

なお、図24(a)は、ロードセル2が組み込まれた昇降リンク機構206の要部を拡大した側面図である。一方、図24(b)は、ロードセル2が組み込まれた昇降リンク機構206の要部を拡大した正面図である。   FIG. 24A is an enlarged side view of the main part of the lifting link mechanism 206 in which the load cell 2 is incorporated. On the other hand, FIG.24 (b) is the front view to which the principal part of the raising / lowering link mechanism 206 incorporating the load cell 2 was expanded.

具体的には、第1のヒンジ部210aは、図24(a),(b)に示すように、上記第1の連結アーム(一方の連結アーム)209aに設けられたガイドスリット(軸受)212に、上記第2の連結アーム(他方の連結アーム)209bに設けられたピン(支軸)213が係合された状態で軸支されることによって、上記第1の連結アーム209aに対して上記第2の連結アーム209bが回動自在に支持された構造を有している。ここで上記のピン(支軸)213は、図9〜図13における水平軸部材(荷重印加部材)21に相当する。   Specifically, as shown in FIGS. 24A and 24B, the first hinge portion 210a has a guide slit (bearing) 212 provided in the first connecting arm (one connecting arm) 209a. In addition, the pin (support shaft) 213 provided on the second connection arm (the other connection arm) 209b is pivotally supported while being engaged, whereby the first connection arm 209a is The second connecting arm 209b has a structure that is rotatably supported. Here, the pin (support shaft) 213 corresponds to the horizontal shaft member (load application member) 21 in FIGS. 9 to 13.

ロードセル2は、基本的には、寝床面形成部100の側からの荷重により歪を発生する基体3と、その基体の歪を検出するべく基体に取り付けられた歪センサ5とからなるものである。そして基体3は、既に述べたように、荷重受け梁部7と、作動腕部11A,11Bと、連結部9とを有してなるものであり、荷重受け梁部7には軸受け部25が形成されている。そして基体3は、第1の連結アーム209aの中空筒部103内に挿入されている。   The load cell 2 basically includes a base 3 that generates strain due to a load from the bed surface forming unit 100 and a strain sensor 5 attached to the base to detect the strain of the base. . As described above, the base 3 includes the load receiving beam portion 7, the operating arm portions 11 </ b> A and 11 </ b> B, and the connecting portion 9, and the load receiving beam portion 7 has the bearing portion 25. Is formed. And the base | substrate 3 is inserted in the hollow cylinder part 103 of the 1st connection arm 209a.

そして、ロードセル2では、ベッド本体201Aに荷重が加わった際に、鉛直下向きの荷重Wが荷重受け梁部7に加わることによって、既に述べたように作動腕部11Aに増幅された歪みが生じることになる。このとき、歪みセンサ5が作動腕部11Aに生じた歪みの大きさに応じた抵抗の変化を検出し、その歪みの大きさに応じた荷重信号を出力する。これにより、上記ベッド本体201Aに加わる荷重の変化を検出することが可能となっている。   In the load cell 2, when a load is applied to the bed main body 201 </ b> A, a vertically downward load W is applied to the load receiving beam portion 7, so that amplified distortion occurs in the operating arm portion 11 </ b> A as described above. become. At this time, the strain sensor 5 detects a change in resistance corresponding to the magnitude of the distortion generated in the operating arm portion 11A, and outputs a load signal corresponding to the magnitude of the distortion. Thereby, it is possible to detect a change in the load applied to the bed main body 201A.

なお、この荷重検出器1では、上記ベッド本体201Aの四隅(前左側、前右側、後左側、後右側)に配置された4つのロードセル2によって、それぞれ上記ベッド本体201Aの四隅に加わる荷重の変化を検出する。そして、これら4つのロードセル2が検出した荷重信号を上記演算部252へと出力する。   In the load detector 1, changes in loads applied to the four corners of the bed main body 201 </ b> A by the four load cells 2 disposed at the four corners (front left, front right, rear left, and rear right) of the bed main body 201 </ b> A, respectively. Is detected. Then, the load signals detected by these four load cells 2 are output to the calculation unit 252.

演算部252は、ROMやRAM、その他のメモリ、CPU等を有するコンピュータからなり、上記ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの状態を演算するのに必要なプログラム、数値等が予め格納されている。   The calculation unit 252 includes a computer having a ROM, a RAM, other memory, a CPU, and the like, and stores in advance programs, numerical values, and the like necessary to calculate the state of the user H on the bed surface T of the bed body 201A. Has been.

そして、この演算部252では、上記4つのロードセル2から出力された荷重信号に基づいて、上記ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの状態を演算し、その演算結果を送信部253に出力する。   And in this calculating part 252, based on the load signal output from the said four load cells 2, the state of the user H on the bed surface T of the said bed main body 201A is calculated, and the calculation result is sent to the transmission part 253. Output.

例えば、この演算部252では、上記4つのロードセル2から出力された荷重信号から、これら4つのロードセル2に加わる荷重の合計値が予め記憶された閾値よりも大きい場合には、利用者Hが上記ベッド本体201Aの寝床面T上に在床している判断して、その演算結果を送信部253に出力する。   For example, in the calculation unit 252, when the total value of loads applied to the four load cells 2 is larger than a prestored threshold value from the load signals output from the four load cells 2, the user H It is determined that the user is on the bed surface T of the bed main body 201 </ b> A, and the calculation result is output to the transmission unit 253.

なお、この演算部252では、このような利用者Hの入床(就寝)・離床(起床)以外にも、例えば、上記ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの重心位置(在床位置)から、利用者Hの離床を予知する演算等を行うことも可能である。さらに、利用者Hの体動(例:寝返り等)や姿勢(例:仰臥、伏臥、横臥等)などを演算により検出することも可能である。   In addition to the user's H entering (sleeping) and getting out (getting up), for example, the calculation unit 252 also includes, for example, the position of the center of gravity of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A (the presence of the floor). It is also possible to perform calculations for predicting the leaving of the user H from the position. Furthermore, it is also possible to detect the body movement (eg, turning over etc.) and posture (eg: supine, prone, lying down, etc.) of the user H by calculation.

送信部253は、上記ベッド本体201Aに取り付けられた送信機であり、上記演算部252で演算した結果を遠隔にある受信部254へと送信する。一方、受信部254では、送信部253から送信された信号を受信する受信機であり、送信部253からの信号を受信することによって、利用者Hの状態(在床状況)を遠隔から監視することが可能となる。   The transmission unit 253 is a transmitter attached to the bed main body 201 </ b> A, and transmits the result calculated by the calculation unit 252 to the remote reception unit 254. On the other hand, the receiving unit 254 is a receiver that receives the signal transmitted from the transmitting unit 253, and remotely monitors the state of the user H (the occupancy status) by receiving the signal from the transmitting unit 253. It becomes possible.

また、受信部254側では、上記ロードセル2が検出した検出結果や、上記演算部252による演算結果を、例えば、図示を省略するモニタに表示したり、プリンタに出力したりすることも可能である。   On the receiving unit 254 side, the detection result detected by the load cell 2 and the calculation result by the calculation unit 252 can be displayed on a monitor (not shown) or output to a printer, for example. .

また、上記演算部252による演算結果から、例えば利用者Hの状態を、必要に応じてその旨を監視者に告知するようにしてもよい。告知方法については、特に限定されるものではなく、例えば、図示を省略するスピーカから警報を発したり、モニタに表示を行ったりすることが可能である。   Further, from the calculation result by the calculation unit 252, for example, the state of the user H may be notified to the monitor as necessary. The notification method is not particularly limited, and for example, it is possible to issue an alarm from a speaker (not shown) or display on a monitor.

以上のような構造を有する荷重検出機能付きベッドは、例えば、医療施設(例:病院、診療所等)や介護施設、養護施設などにおいて好適に用いられる。   The bed with a load detection function having the above-described structure is suitably used in, for example, medical facilities (eg, hospitals, clinics, etc.), nursing facilities, nursing homes, and the like.

本発明では、このような荷重検出機能付きベッド201を使用することで、例えば、入床(就寝)や、離床(起床)、在床位置、体動(例:寝返り等)、姿勢(例:仰臥、伏臥、横臥等)など、利用者Hの状態(在床状況)を遠隔から監視することが可能となる。また、このような荷重検出機能付きベッド201を使用することで、誰かに監視されているという利用者Hの精神的な負担や、深夜・早朝に限らず利用者Hを常時監視しなければならないという監視者の肉体的・精神的負担を軽減することが可能となる。   In the present invention, by using such a bed 201 with a load detection function, for example, getting into bed (sleeping), getting out of bed (getting up), standing position, body movement (eg, turning over, etc.), posture (eg: It becomes possible to remotely monitor the state of the user H (the presence of bed) such as supine, prone, and lying. Further, by using such a bed 201 with a load detection function, it is necessary to constantly monitor the user H not only in the middle of the night or early morning, but also in the mental burden of the user H being monitored by someone. It is possible to reduce the physical and mental burden of the observer.

なお、このような荷重検出機能付きベッド201は、上述した施設に限定して使用されるものではなく、例えば、宿泊施設(例:ホテル、旅館等)、一般家庭(例:自宅介護等)などにおいても利用可能である。すなわち、この荷重検出機能付きベッド201の利用形態については、特に限定されるものではない。   In addition, such a bed 201 with a load detection function is not limited to the above-described facilities, and for example, accommodation facilities (eg, hotels, inns, etc.), general homes (eg, home care, etc.), etc. Can also be used. That is, the usage form of the bed 201 with the load detection function is not particularly limited.

また、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド201の荷重検出機能を利用した応用例としては、例えば、「床ずれ防止機能」を挙げることができる。具体的には、一定時間(例えば2時間)以上、重心位置がある一定の円より外に移動していない場合、又は、各ロードセル2の荷重変化が一定(例えば1kg)以上変化していない場合に、利用者Hに床ずれが生じる可能性があると判断して、監視者に通知するといった機能を付加することが可能である。   Moreover, as an application example using the load detection function of the bed 201 with a load detection function to which the present invention is applied, for example, a “floor slip prevention function” can be cited. Specifically, when the position of the center of gravity has not moved outside a certain circle for a certain time (for example, 2 hours) or more, or when the load change of each load cell 2 has not changed for a certain (for example, 1 kg) or more In addition, it is possible to add a function of determining that there is a possibility of a bed slip in the user H and notifying the supervisor.

また、別の応用例として「照明制御機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの重心位置や、重心の移動量、重心の移動速度等を計測することによって、入床又は離床したときに、照明を点灯又は消灯させるといった機能を付加することが可能である。   Another application example is “lighting control function”. Specifically, by measuring the gravity center position of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A, the movement amount of the gravity center, the movement speed of the gravity center, etc., the lighting is turned on when entering or leaving the floor. A function of turning off the light can be added.

また、別の応用例として「体重管理機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの体重を定期的に(例えば毎日定刻時に)計測することによって、利用者Hの体重管理を行うといった機能を付加することが可能である。   Another application example is “weight management function”. Specifically, it is possible to add a function of managing the weight of the user H by measuring the weight of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A periodically (for example, every day). It is.

また、別の応用例として「空調管理機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの体動(寝返り等)を検出することによって、利用者Hの睡眠深度を計測し、利用者の状態に応じて空調を管理するといった機能を付加することが可能である。   Another application example is “air conditioning management function”. Specifically, by detecting the body movement of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A (such as turning over), the sleep depth of the user H is measured, and air conditioning is managed according to the state of the user. It is possible to add a function such as

また、別の応用例として「透析時の体重モニタ機能」を挙げることができる。具体的には、ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの体重を計測することによって、透析の開始と終了とを検出するといった機能を付加することが可能である。   Another application example is “weight monitoring function during dialysis”. Specifically, it is possible to add a function of detecting the start and end of dialysis by measuring the weight of the user H on the bed surface T of the bed main body 201A.

このように、本発明では、上述した機能に限らず、上記荷重検出機能付きベッド201の荷重検出機能を利用することで、様々な機能を付加することが可能である。   As described above, in the present invention, various functions can be added by using the load detection function of the bed 201 with the load detection function as well as the functions described above.

また、本発明は、荷重検出器1がベッド本体201Aに予め組み込まれた荷重検出機能付きベッドであってもよく、あるいは荷重検出器1をベッド本体201Aに別途組み込むことによって、既存のベッドに荷重検出機能を付加したものであってもよい。   Further, the present invention may be a bed with a load detection function in which the load detector 1 is preliminarily incorporated in the bed main body 201A, or by loading the load detector 1 in the bed main body 201A separately, A detection function may be added.

すなわち、本発明を適用した荷重検出機能付きベッドは、ベッド本体201Aに予め取り付けられた又は別途取り付けた荷重検出器1によりベッド本体201Aに加わる荷重の変化を測定することで、ベッド本体201Aの寝床面T上における利用者Hの状態を検出することが可能となっている。   That is, the bed with a load detection function to which the present invention is applied measures the change in the load applied to the bed main body 201A by the load detector 1 attached in advance to the bed main body 201A or separately attached, thereby the bed of the bed main body 201A. It is possible to detect the state of the user H on the surface T.

また、本発明では、本発明を適用した荷重検出器1をベッド本体201Aに取り付けることによって、部品点数の増加を抑制しつつ、簡便な構造によって荷重検出機能をベッドに付加することが可能となっている。   In the present invention, by attaching the load detector 1 to which the present invention is applied to the bed main body 201A, it is possible to add a load detection function to the bed with a simple structure while suppressing an increase in the number of parts. ing.

具体的には、本発明を適用した荷重検出器1において、上記ロードセル2は、既存のベッドが備える上記第1の連結アーム209aの第1のヒンジ部210を構成する部品(上記ガイドスリット212が形成された軸受部材)と交換可能な荷重検出用部品を構成している。
このため、上記ロードセル2を構成する基体3は、その軸受部25が軸受部材のそれと同じ取付構造を有している。
Specifically, in the load detector 1 to which the present invention is applied, the load cell 2 is a component (the guide slit 212 is included in the first hinge arm 210 of the first connecting arm 209a included in the existing bed). A load detecting component replaceable with a formed bearing member) is formed.
For this reason, the base 3 constituting the load cell 2 has the same mounting structure as that of the bearing member in the bearing portion 25.

したがって、本発明では、上記ベッド本体201Aの四隅(前左側、前右側、後左側、後右側)に配置された4つの軸受部材と、上記ロードセル2とを交換するだけで、上記ベッド本体201Aに荷重検出器1を容易に組み込むことが可能である。   Therefore, in the present invention, the bed body 201A can be replaced by simply replacing the four bearing members arranged at the four corners (front left side, front right side, rear left side, rear right side) and the load cell 2 of the bed main body 201A. The load detector 1 can be easily incorporated.

これにより、既存のベッドに安価に荷重検出機能を付加することが可能である。また、ロードセル2に故障等が生じた場合でも容易に交換が可能である。さらに、既存のベッドとの違いが少ないため、利用者Hに違和感なくベッドを利用してもらうことが可能である。   Thereby, it is possible to add a load detection function to an existing bed at low cost. Further, even when a failure or the like occurs in the load cell 2, it can be easily replaced. Furthermore, since there is little difference with the existing bed, it is possible for the user H to use the bed without a sense of incongruity.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

例えば、上記荷重検出機能付きベッド201では、昇降リンク機構206を構成する第1のヒンジ部210aに上記ロードセル2が組み込まれた構成となっているが、このような構成に限らず、例えば、昇降リンク機構206を構成する第2のヒンジ部210bや第3のヒンジ部210cに上記ロードセル2を組み込まれた構成とすることも可能である。   For example, the bed 201 with the load detection function has a configuration in which the load cell 2 is incorporated in the first hinge portion 210a that configures the lifting link mechanism 206. It is also possible to adopt a configuration in which the load cell 2 is incorporated in the second hinge part 210b or the third hinge part 210c constituting the link mechanism 206.

また、上記ベッド本体201Aについては、寝板202の上に予めマット等が敷設されたものであってもよい。また、上記寝板202は、その長さ方向(ベッド本体201Aの長手方向)において分割された構造を有して、利用者Hの上半身側や足側の一部が起き上がるといったリクライニング機能を有するものであってもよい。さらに、上記上側フレーム203及び下側フレーム205については、上述したフレーム構造に限定されるものではなく、様々なフレーム構造を採用することが可能である。   Further, the bed main body 201A may be one in which a mat or the like is previously laid on the bed 202. Further, the bed 202 has a structure that is divided in the length direction (longitudinal direction of the bed main body 201A) and has a reclining function in which a part of the upper body side or the foot side of the user H rises. It may be. Furthermore, the upper frame 203 and the lower frame 205 are not limited to the above-described frame structure, and various frame structures can be employed.

また、上記荷重検出器1では、上述したロードセル2と演算部252との間、及び、演算部252と送信部253との間を配線255a,255bによって電気的に接続した構成に限らず、無線により電気的に接続した構成とすることも可能である。一方、送信部253と受信部254との間の通信方法としては、上述した無線通信網を用いる場合に限らず、有線通信網を用いてもよい。さらに、上記荷重検出器1では、上記演算部252と上記送信部253とを一体に形成することも可能である。   Further, the load detector 1 is not limited to the configuration in which the load cell 2 and the calculation unit 252 and the calculation unit 252 and the transmission unit 253 are electrically connected by the wires 255a and 255b. It is also possible to adopt a configuration in which they are electrically connected. On the other hand, the communication method between the transmission unit 253 and the reception unit 254 is not limited to the above-described wireless communication network, and a wired communication network may be used. Further, in the load detector 1, the calculation unit 252 and the transmission unit 253 can be integrally formed.

さらに前述の実施形態では、昇降リンク機構206における第1の連結アーム209aが、下側フレーム205に対して傾斜するように、下側フレーム205の前後一対のパイプフレーム205bに固定されている(図24(a)参照)が、第1の連結アーム209aは、下側フレーム205に対して垂直となるように固定されていても良い。その場合の状況を、図24(a)に準じて図25に示す。   Further, in the above-described embodiment, the first connecting arm 209a in the lifting link mechanism 206 is fixed to the pair of front and rear pipe frames 205b of the lower frame 205 so as to be inclined with respect to the lower frame 205 (see FIG. 24 (a)), the first connecting arm 209a may be fixed so as to be perpendicular to the lower frame 205. The situation in that case is shown in FIG. 25 according to FIG.

図25に示しているように、昇降リンク機構206の第1の連結アーム209aが垂直である場合にも、ロードセル2をその全体が垂直方向に沿うように連結アーム209aの中空筒部に挿入し、かつ第2の連結アーム(他方の連結アーム)209bに設けられたピン(支軸)213を軸受部25によって受けることによって、前記同様に荷重を検出することができる。   As shown in FIG. 25, even when the first connecting arm 209a of the lifting link mechanism 206 is vertical, the load cell 2 is inserted into the hollow cylindrical portion of the connecting arm 209a so that the whole of the load cell 2 is along the vertical direction. In addition, by receiving the pin (support shaft) 213 provided on the second connecting arm (the other connecting arm) 209b by the bearing portion 25, the load can be detected in the same manner as described above.

また前述の各実施形態では、ロードセル2は、その荷重受け部7が上方に、連結部9が下方に位置するようにベッド本体に組み込むものとしているが、荷重受け部と荷重伝達部との関係は相対的なものであり、上下を逆転してベッド本体に組み込んでも良いことはもちろんである。その場合の例を図26に示す。   In each of the above-described embodiments, the load cell 2 is incorporated in the bed main body so that the load receiving portion 7 is located above and the connecting portion 9 is located below. However, the relationship between the load receiving portion and the load transmitting portion. Of course, these are relative and may be incorporated into the bed body upside down. An example in that case is shown in FIG.

図26において、昇降リンク機構206の第1の連結アーム209aの上端部と第2の連結アーム209bの下端部との間が第1のヒンジ部210aを介して回動自在に取り付けられており、その第1のヒンジ部210aのピン(支軸)213は、下方の第1の連結アーム209aの側に設けられている。そしてこのピン213にロードセル2における基体3の軸受け部25が係合され、ロードセル2における基体3の連結部9は、上方の第2の連結アーム209b内に挿入されている。この場合、ベッド本体の荷重は基体3の支点受け領域15a、15bに加わることになるが、その場合でも作動腕部11Aの歪によって荷重を検出することができる。   In FIG. 26, between the upper end part of the 1st connection arm 209a and the lower end part of the 2nd connection arm 209b of the raising / lowering link mechanism 206 is attached rotatably via the 1st hinge part 210a, The pin (support shaft) 213 of the first hinge portion 210a is provided on the lower first connecting arm 209a side. The bearing portion 25 of the base 3 in the load cell 2 is engaged with the pin 213, and the connecting portion 9 of the base 3 in the load cell 2 is inserted into the upper second connecting arm 209b. In this case, the load of the bed main body is applied to the fulcrum receiving areas 15a and 15b of the base 3, but even in that case, the load can be detected by the distortion of the operating arm portion 11A.

さらに前述の各実施形態では、上側フレーム203と下側フレーム205との間の連結支持部102に、昇降リンク機構206を設けた構成としているが、昇降リンク機構206を連結支持部102に設けない場合にも本発明を適用することができる。その一例を、図27、図28に示す。   Further, in each of the above-described embodiments, the elevating link mechanism 206 is provided in the connection support portion 102 between the upper frame 203 and the lower frame 205, but the elevating link mechanism 206 is not provided in the connection support portion 102. The present invention can also be applied to cases. An example thereof is shown in FIGS.

図27、図28に示す実施形態では、上側フレーム203と下側フレーム205との間を、連結支持部102としての例えば中空パイプ状の複数本(通常は4本)の垂直な支柱102Aによって連結した構成として、各支柱102Aの上端と上側フレーム203との間にロードセル2を介在させている。すなわち、ロードセル2の基体3の作動腕部11A,11B、連結部9の部分を、中空パイプ状支柱102Aの上端部分に挿入し、その基体3の荷重受け梁部7の平坦な上面が、上側フレーム203の下面に固定された受け座部材106から鉛直下方に突出する軸棒部(荷重印加部材)106Aの先端面(下面)に接するように配置している。このようにロードセル2を配置した場合でも、上側フレーム203から加わる荷重を検出することができる。   In the embodiment shown in FIGS. 27 and 28, the upper frame 203 and the lower frame 205 are connected by, for example, a plurality of hollow pipe-like (usually four) vertical columns 102A as the connection support portion 102. In this configuration, the load cell 2 is interposed between the upper end of each column 102 </ b> A and the upper frame 203. That is, the operating arm portions 11A and 11B and the connecting portion 9 of the base 3 of the load cell 2 are inserted into the upper end portion of the hollow pipe-like column 102A, and the flat upper surface of the load receiving beam portion 7 of the base 3 is the upper side. The shaft 203 is disposed so as to be in contact with the front end surface (lower surface) of the shaft rod portion (load applying member) 106A that protrudes vertically downward from the receiving member 106 fixed to the lower surface of the frame 203. Even when the load cell 2 is arranged in this manner, the load applied from the upper frame 203 can be detected.

また昇降リンク機構206を連結支持部102に設けない場合の他の例を、図29、図30に示す。   Other examples in the case where the lifting / lowering link mechanism 206 is not provided in the connection support portion 102 are shown in FIGS.

図29、図30に示す実施形態では、図27、図28に示した実施形態と同様に、上側フレーム203と下側フレーム205との間を、連結支持部102としての例えば中空パイプ状の複数本(通常は4本)の垂直な支柱102Aによって連結した構成としているが、この場合は、各支柱102Aの下端と下側フレーム205との間にロードセル2を介在させている。すなわち、ロードセル2の基体3の作動腕部11A,11B,連結部9の部分を、中空パイプ状支柱102Aの下端部分に挿入し、その基体3の荷重受け梁部7の下面に、下側フレーム205の上面に固定された受け座部材108から垂直上方に突出する軸棒部(荷重印加部材)108Aの先端面(上面)が接するように配置している。このようにロードセル2を配置した場合でも、上側フレーム203から支柱102Aを介して加わる荷重を検出することができる。   In the embodiment shown in FIGS. 29 and 30, as in the embodiment shown in FIGS. 27 and 28, a plurality of, for example, hollow pipes as the connection support portion 102 are provided between the upper frame 203 and the lower frame 205. In this case, the load cell 2 is interposed between the lower end of each column 102A and the lower frame 205. That is, the operating arm portions 11A and 11B and the connecting portion 9 of the base 3 of the load cell 2 are inserted into the lower end portion of the hollow pipe-like column 102A, and the lower frame is placed on the lower surface of the load receiving beam 7 of the base 3. The front end surface (upper surface) of the shaft bar portion (load application member) 108A that protrudes vertically upward from the receiving member 108 fixed to the upper surface of 205 is disposed so as to contact. Even when the load cell 2 is arranged in this way, it is possible to detect a load applied from the upper frame 203 via the support column 102A.

なお、図27、図28に示す実施形態、及び図29、図30に示す実施形態は、いずれも上側フレーム203と下側フレーム205との間の連結支持部102に昇降リンク機構を設けない場合の例として説明したが、連結支持部102に昇降リンク機構を設けた場合においても、図27、図28に示す実施形態に倣って、上側フレーム203と連結支持部102との間(例えば上側フレーム203と昇降リンク機構との間)にロードセル2を介在させることができる。また同様に、連結支持部102に昇降リンク機構を設けた場合でも、図29、図30に示す実施形態に倣って、連結支持部102と下側フレーム205との間(例えば昇降リンク機構と下側フレーム205との間)にロードセル2を介在させることができる。   The embodiment shown in FIGS. 27 and 28 and the embodiment shown in FIGS. 29 and 30 are all provided with no lifting link mechanism in the connection support portion 102 between the upper frame 203 and the lower frame 205. However, even in the case where the elevating link mechanism is provided in the connection support portion 102, the upper frame 203 and the connection support portion 102 (for example, the upper frame) can be used according to the embodiment shown in FIGS. 27 and 28. 203 and between the lifting link mechanism). Similarly, even when a lifting / lowering link mechanism is provided in the connection support portion 102, according to the embodiment shown in FIGS. 29 and 30, between the connection support portion 102 and the lower frame 205 (for example, the lifting / lowering link mechanism and the lower link mechanism). The load cell 2 can be interposed between the side frame 205 and the side frame 205.

さらに、図27、図28に示す実施形態、あるいは図29、図30に示す実施形態のように上側フレーム203と下側フレーム205との間の連結支持部102に昇降リンク機構を設けない場合において、その連結支持部102を構成する各支柱102Aの中間部分にロードセル2を介在させることもできる。   Furthermore, in the case where no lifting link mechanism is provided in the connection support portion 102 between the upper frame 203 and the lower frame 205 as in the embodiment shown in FIGS. 27 and 28 or the embodiment shown in FIGS. 29 and 30. In addition, the load cell 2 can be interposed in an intermediate portion of each column 102A constituting the connection support portion 102.

なお昇降リンク機構6を設けない場合(例えば図27、図28に示す実施形態参照)、下側フレーム205をも省略してしまうことがあり、この場合は、各支柱102Aの下端に、脚部204としてのキャスター機構208を直接設けることがある。このような構成のベッド本体においても、図27、図28に示す実施形態に倣って、上側フレーム203と各支柱102Aとの間にロードセル2を介在させたりすれば良い。   If the lifting link mechanism 6 is not provided (see the embodiment shown in FIGS. 27 and 28, for example), the lower frame 205 may also be omitted. In this case, a leg portion is provided at the lower end of each column 102A. A caster mechanism 208 as 204 may be provided directly. Even in the bed main body having such a configuration, the load cell 2 may be interposed between the upper frame 203 and each of the columns 102A according to the embodiment shown in FIGS.

以上のように、本発明を適用した荷重検出機能付きベッド1は、寝床面形成部(前述の各実施形態では寝板202と上側フレーム203とによって構成されるもの)100から連結支持部(昇降リンク機構206もしくは下側フレーム205の有無は問わない)102を経て脚部204に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、寝床面形成部100側からの荷重を受けてその荷重を設置面B側に伝達する部位にロードセル2が組み込まれていればよい。従ってロードセル2は、寝床面形成部100と連結支持部102との間、あるいは連結支持部102の中間、あるいは連結支持部102と脚部4との間、さらには脚部204の部分、のいずれに介在させても良い。   As described above, the bed 1 with a load detection function to which the present invention is applied has a connecting support portion (lifting / lowering) from the bed surface forming portion (in the above-described embodiments, constituted by the bed plate 202 and the upper frame 203). (The presence or absence of the link mechanism 206 or the lower frame 205 does not matter.) In response to a load from the bed surface forming portion 100 side in any part of the load transmission path passing through 102 to the leg portion 204, the load is applied to the installation surface B. The load cell 2 should just be integrated in the site | part which transmits to the side. Therefore, the load cell 2 is either between the bed surface forming part 100 and the connection support part 102, between the connection support part 102, between the connection support part 102 and the leg part 4, and further to the leg part 204. May be interposed.

なお、前述の各実施形態では、ベッド本体201Aにおける寝床面Tを形成する寝床面形成部100が、寝板202と、寝板202を支持する上側フレーム203とによって構成されているものとしたが、場合によっては寝床面形成部100が、上側フレーム203のないもの、すなわち寝板202のみからなるものとなっていることもある。このような場合にも本発明を適用し得ることはもちろんである。例えば、寝板202と、それを支持するための連結支持部(例えば支柱102A)との間にロードセル2を介在させても良い。   In each of the above-described embodiments, the bed surface forming unit 100 that forms the bed surface T in the bed main body 201 </ b> A is configured by the bed 202 and the upper frame 203 that supports the bed 202. In some cases, the bed surface forming unit 100 may be one without the upper frame 203, that is, only the bed 202. Of course, the present invention can also be applied to such a case. For example, the load cell 2 may be interposed between the bed 202 and a connection support portion (for example, the support column 102A) for supporting it.

また、前記同様に寝床面形成部100が、上側フレーム203のないもの、すなわち寝板202のみからなるものとなっている場合において、寝板202を支持するための連結支持部102に昇降リンク機構206を設けて、寝板202を直接昇降させるようにした構成のベッド本体もあり、このような場合にも本発明を適用し得ることはもちろんである。   In the same manner as described above, when the bed surface forming part 100 is not provided with the upper frame 203, that is, only the bed 202, the lifting support mechanism 102 is connected to the connecting support part 102 for supporting the bed 202. There is also a bed main body having a configuration in which 206 is provided so that the bed 202 is directly raised and lowered. Of course, the present invention can also be applied to such a case.

さらに、寝床面形成部100が上側フレーム203を備えていても、上側フレーム203が単なる囲いとして機能するだけで、昇降リンク機構206が、直接寝板202を昇降させる構成としたベッド本体もあり、このような場合は、上側フレーム203は荷重を実質的に支持しないから、上側フレーム203は、寝床面形成部100から連結支持部102を経て脚部204に至る荷重伝達経路からは外れる。そしてその場合は、寝板202から連結支持部102を経て脚部204に至る荷重伝達経路のいずれかの個所にロードセル2を介在させればよい。   Furthermore, even if the bed surface forming unit 100 includes the upper frame 203, there is also a bed main body in which the elevating link mechanism 206 directly raises and lowers the bed 202 by simply functioning as an upper frame 203, In such a case, since the upper frame 203 does not substantially support the load, the upper frame 203 is removed from the load transmission path from the bed surface forming portion 100 to the leg portion 204 via the connection support portion 102. And in that case, what is necessary is just to interpose the load cell 2 in any part of the load transmission path | route from the bed 202 to the leg part 204 via the connection support part 102. FIG.

なおまた、以上の説明では、寝床面形成部100を昇降させるための機構として、リンク機構を適用したものとしているが、場合によってはリンク機構を用いない昇降機構、例えば手動あるいは電動の回転螺子方式(スクリュー方式)、ジャッキ方式などの昇降機構を用いることもあり、そのようなリンク機構以外の昇降機構を有するベッド本体にも本発明を適用し得ることはもちろんである。   In the above description, a link mechanism is applied as a mechanism for raising and lowering the bed surface forming unit 100. However, in some cases, an elevating mechanism that does not use a link mechanism, for example, a manual or electric rotary screw system Of course, a lifting mechanism such as a screw method or a jack method may be used, and the present invention can be applied to a bed body having a lifting mechanism other than the link mechanism.

さらに、前述の各実施形態では、ロードセルの歪センサとして、歪により電気抵抗が変化する歪ゲージを用いているが、歪センサは、要はロードセルの作動腕部の歪を検出できるものであればよく、例えば、導電性エラストマーセンサ素子や、光学式歪センサ素子、電歪デバイスセンサ素子、圧電デバイスセンサ素子、磁歪デバイスセンサ素子などを用いることもできる。   Further, in each of the above-described embodiments, a strain gauge whose electric resistance changes due to strain is used as a strain sensor for the load cell. However, the strain sensor can be used as long as it can detect strain of the operating arm of the load cell. For example, a conductive elastomer sensor element, an optical strain sensor element, an electrostrictive device sensor element, a piezoelectric device sensor element, a magnetostrictive device sensor element, or the like can also be used.

1…荷重検出器 2…ロードセル 3…基体 5…歪センサ 7…荷重受け梁部 9…連結部 11A、11B…作動腕部 13…荷重受け領域 15A、15B…支点受け領域 17…中空部分 19、19A、19B…支持部材21…荷重印加部材 39…ロバーバル機構 100…寝床面形成部 102…連結支持部 103…中空筒部 201…荷重検出機能付きベッド 201A…ベッド本体 202…寝板 203…上側フレーム 204…脚部 205…下側フレーム 206…昇降リンク機構 208…キャスター機構 209a…第1の連結アーム 209b…第2の連結アーム 209c…第3の連結アーム 209d…第4の連結アーム 210a…第1のヒンジ部 210b…第2のヒンジ部 210c…第3のヒンジ部 210d…第4のヒンジ部 211…アクチュエータ 212…ガイドスリット(軸受) 213…ピン(支軸) 252…演算部 253…送信部 254…受信部
B…設置面 T…寝床面 H…利用者 R,R,R,R…歪みゲージ(抵抗体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Load detector 2 ... Load cell 3 ... Base | substrate 5 ... Strain sensor 7 ... Load receiving beam part 9 ... Connection part 11A, 11B ... Actuating arm part 13 ... Load receiving area | region 15A, 15B ... Supporting point receiving area 17 ... Hollow part 19, 19A, 19B ... support member 21 ... load application member 39 ... Roverval mechanism 100 ... bed surface forming part 102 ... connection support part 103 ... hollow cylinder part 201 ... bed with load detection function 201A ... bed main body 202 ... bedding plate 203 ... upper frame 204 ... Leg 205 ... Lower frame 206 ... Elevating link mechanism 208 ... Caster mechanism 209a ... First connecting arm 209b ... Second connecting arm 209c ... Third connecting arm 209d ... Fourth connecting arm 210a ... First Hinge portion 210b ... second hinge portion 210c ... third hinge portion 210d ... fourth hinge portion 211 ... Actuator 212 ... Guide slit (bearing) 213 ... Pin (support shaft) 252 ... Calculation unit 253 ... Transmission unit 254 ... Reception unit
B ... installation surface T ... sleep surface H ... User R 1, R 2, R 3 , R 4 ... strain gauges (resistance)

Claims (22)

ベッド本体に取り付けられた荷重検出器によって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を検出し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出する荷重検出機能付きベッドであって、
前記ベッド本体は、前記寝床面を形成する寝床面形成部と、ベッド本体を設置すべき設置面に接する脚部と、前記寝床面形成部が前記設置面の上方に位置するように、寝床面形成部と脚部との間を連結して前記寝床面形成部からの荷重を脚部に向けて伝達する連結支持部とを有する構成とされ、
前記荷重検出器は、前記ベッド本体に荷重が加わることで発生する歪みを計測するロードセルを有し、
前記ロードセルは、前記寝床面形成部の側から荷重が加えられる基体と、その基体に取り付けられた歪センサとを有してなり、
前記基体は、荷重受け領域及び一対の支点受け領域を有する荷重受け梁部と、その荷重受け梁部における異なる位置から突出する一対の作動腕部と、それら一対の作動腕部の先端側の部分同士を連結する連結部とを有し、かつこれらの荷重受け梁部、一対の作動腕部および連結部が、全体として連続して中空部分を取り囲むように構成されており、
前記荷重受け領域は、前記一対の支点受け領域の中間においてその一対の支点受け領域を結ぶ直線を横断する基準面に相当する位置に形成され、かつその荷重受け領域は、前記基準面に沿った方向に加えられる荷重を受けるように構成され、
さらに、前記一対の作動腕部の一方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの一方が位置する側から突出するように、また一対の作動腕部の他方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの他方の支点受け領域が位置する側から突出するように形成されており、
また前記歪センサは、前記一対の作動腕部の少なくとも一方に取り付けられていて、前記一対の支点受け領域を支持した状態で荷重受け領域に前記基準面に沿った荷重を加えることによって、前記一対の作動腕部の少なくとも一方が弾性変形し、その弾性変形の歪を前記歪センサが検出するように構成され、
前記ベッド本体における前記寝床面形成部から連結支持部を経て脚部に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、寝床面形成部の側からの荷重を受けてその荷重を設置面側に伝達する部位に、前記ロードセンサの基体が設けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
The load detector attached to the bed body detects a change in the load applied to the bed body, and a bed with a load detection function for detecting the state of the user on the bed surface of the bed body,
The bed body includes a bed surface forming portion that forms the bed surface, legs that are in contact with an installation surface on which the bed body is to be installed, and the bed surface so that the bed surface forming portion is located above the installation surface. It is configured to have a connection support part that connects the forming part and the leg part and transmits the load from the bed surface forming part toward the leg part,
The load detector has a load cell that measures strain generated by applying a load to the bed body,
The load cell includes a base body to which a load is applied from the bed surface forming portion side, and a strain sensor attached to the base body.
The base body includes a load receiving beam portion having a load receiving region and a pair of fulcrum receiving regions, a pair of operating arm portions projecting from different positions in the load receiving beam portion, and a tip side portion of the pair of operating arm portions The load receiving beam portion, the pair of operating arm portions and the connecting portion are configured so as to continuously surround the hollow portion as a whole,
The load receiving area is formed at a position corresponding to a reference plane crossing a straight line connecting the pair of fulcrum receiving areas in the middle of the pair of fulcrum receiving areas, and the load receiving area is along the reference plane Configured to receive loads applied in the direction,
Further, one of the pair of operating arm portions protrudes from a side on which one of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion, and The other is formed so as to protrude from the side where the other fulcrum receiving region of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference surface in the load receiving beam portion,
The strain sensor is attached to at least one of the pair of operating arm portions, and applies the load along the reference plane to the load receiving area while supporting the pair of fulcrum receiving areas. At least one of the actuating arm portions is elastically deformed, and the strain sensor is configured to detect the strain of the elastic deformation,
In response to a load from the bed surface forming portion side at any part of the load transmission path from the bed surface forming portion to the leg portion through the connection support portion in the bed body, the load is transmitted to the installation surface side. A bed with a load detection function, wherein a base of the load sensor is provided at a site.
請求項1に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルにおける荷重受け領域が、それぞれ寝床面形成部からの荷重が導かれる荷重印加部材に接する面によって構成されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 1;
A bed with a load detection function, wherein each of the load receiving areas in the load cell is configured by a surface in contact with a load application member to which a load from a bed surface forming portion is guided.
請求項1又は請求項2のいずれかに記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記歪センサが、前記少なくとも一方の作動腕部における各面のうち、前記中空部分に対して外側に向く面と内側に向く面とのいずれか一方または双方の面に取り付けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 1;
The strain sensor is attached to one or both of a surface facing the outside and a surface facing the inner side among the surfaces of the at least one operating arm portion. Bed with load detection function.
請求項3に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部は他方の作動腕部よりも剛性が小さくなるように作られており、かつ前記一方の作動腕部に前記歪センサが取り付けていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 3;
One working arm of the pair of working arms is made to be less rigid than the other working arm, and the strain sensor is attached to the one working arm. A bed with a load detection function.
請求項4に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部における、前記中空部分に向く内側及び/又は外側の面に凹部が形成されて、前記一方の作動腕部が弾性変形したときに、その作動腕部における前記凹部に対応する部位の歪が増幅されるように構成されており、かつその個所に前記歪センサが取り付けていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 4;
When a concave portion is formed on the inner and / or outer surface facing the hollow portion of one of the pair of operating arm portions and the one operating arm portion is elastically deformed, the operation is performed. A bed with a load detection function, which is configured to amplify the strain of a portion of the arm corresponding to the concave portion, and to which the strain sensor is attached.
請求項4に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部における、前記中空部分に向く内側及び/又は外側の面に、2以上の凹部が、その作動腕部の長さ方向に間隔を置いて形成されて、その作動腕部が弾性変形したときに、その作動腕部における前記2以上の各凹部に対応する部位の歪が増幅されるように構成されており、
しかも前記歪センサが、1以上の歪検出素子によって構成されており、かつその1以上の歪検出素子のうちのいずれか少なくとも一つは、前記2以上の凹部のうちの少なくとも一つの凹部に対応する部位に取り付けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 4;
Two or more concave portions are formed at intervals in the length direction of the working arm portion on one of the pair of working arm portions on the inner and / or outer surface facing the hollow portion. In addition, when the operating arm portion is elastically deformed, the strain of the portion corresponding to each of the two or more recesses in the operating arm portion is configured to be amplified,
In addition, the strain sensor is composed of one or more strain detection elements, and at least one of the one or more strain detection elements corresponds to at least one of the two or more recesses. A bed with a load detection function, characterized in that it is attached to a part to perform.
請求項6に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記歪センサが、2以上の歪検出素子によって構成されており、かつその2以上の歪検出素子のうちのいずれか少なくとも一つの歪検出素子は、隣り合う2以上の凹部のうちの一方の凹部に対応する部位に、また他の少なくとも一つの歪検出素子は、隣り合う2以上の凹部のうちの他方の凹部に対応する部位に取り付けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 6;
The strain sensor is composed of two or more strain detection elements, and at least one of the two or more strain detection elements is one of the two or more adjacent recesses. The bed with a load detection function is characterized in that at least one other strain detection element is attached to a portion corresponding to the other of the two or more adjacent recesses.
請求項1〜請求項7のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記一対の作動腕部のうちの一方の作動腕部にロバーバル機構が形成されており、前記一方の作動腕部が弾性変形したときに、前記ロバーバル機構によってその作動腕部の歪が増幅されるように構成され、かつ前記一方の作動腕部に歪センサが取り付けられていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 7;
One of the pair of actuating arm parts is formed with a Roverval mechanism, and when the one actuating arm part is elastically deformed, distortion of the actuating arm part is amplified by the Roverval mechanism. A bed with a load detection function, characterized in that a strain sensor is attached to the one operating arm.
Functional bed.
請求項1〜請求項8のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に接して支持される面によって構成されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 8;
A bed with a load detection function, wherein the pair of fulcrum receiving areas in the load cell are each formed by a surface that is supported in contact with a fixed part of the bed body.
請求項1〜請求項8のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に嵌め込まれていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 8;
A bed with a load detection function, wherein the pair of fulcrum receiving areas in the load cell are respectively fitted in fixed portions in the bed body.
請求項1〜請求項8のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルにおける一対の支点受け領域が、それぞれベッド本体における固定部位に基体を支持させるための取り付け孔によってよって構成されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 8;
A bed with a load detection function, wherein the pair of fulcrum receiving areas in the load cell are each configured by an attachment hole for supporting a base at a fixed part in the bed body.
請求項1〜請求項11のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルの基体が、前記ベッド本体における連結支持部の中間に介在されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 11,
A bed with a load detection function, wherein the base of the load cell is interposed in the middle of a connection support portion in the bed body.
請求項12に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記連結支持部が、前記寝床面形成部を昇降させる昇降リンク機構を備え、
前記ロードセルの基体が、前記昇降リンク機構に組み込まれていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 12;
The connection support part includes an elevating link mechanism that elevates and lowers the bed surface forming part,
A bed with a load detection function, wherein a base of the load cell is incorporated in the lifting link mechanism.
請求項13に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記連結支持部が、前記昇降リンク機構のほか、前記設置面の上方に前記脚部を介して支持される下側フレームを備え、
前記昇降リンク機構は、前記寝床面形成部と下側アームとの間を連結するアームとして、少なくとも第1のアームと第2のアームとを有し、かつ前記第1のアームは、前記寝床面形成部の側に連結され、また前記第2のアームは下側フレームの側に連結され、これらの寝床面形成部及び下側アームの間に前記ロードセルの基体が介在されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 13;
In addition to the elevating link mechanism, the connection support portion includes a lower frame supported via the legs above the installation surface,
The elevating link mechanism has at least a first arm and a second arm as an arm connecting the bed surface forming portion and the lower arm, and the first arm is configured to have the bed surface. It is connected to the forming portion side, the second arm is connected to the lower frame side, and the base of the load cell is interposed between the bed surface forming portion and the lower arm. Bed with load detection function.
請求項14に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記寝床面形成部が、寝板と、その寝板を支持する上側フレームとを有してなり、
かつ前記昇降リンク機構は、前記上側フレームと下側アームとの間を連結するアームとして、少なくとも第1のアームと第2のアームとを有し、かつ前記第1のアームは、前記上側フレームの側に連結され、また前記第2のアームは下側フレームの側に連結され、これらの上側フレーム及び下側アームの間に前記ロードセルの基体が介在されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 14;
The bed surface forming part has a bed and an upper frame that supports the bed,
The lifting link mechanism includes at least a first arm and a second arm as an arm connecting the upper frame and the lower arm, and the first arm is provided on the upper frame. With the load detection function, the second arm is connected to the lower frame side, and the base of the load cell is interposed between the upper frame and the lower arm. bed.
請求項15に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記上側アーム及び下側アームのうちのいずれか一方のアームにおける前記ロードセルの基体が位置する側の端部に支軸が設けられ、前記基体における荷重受け部と荷重伝達部とのうちのいずれか一方に前記支軸を受ける軸受部が形成されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 15,
One of the upper arm and the lower arm is provided with a support shaft at the end of the load cell on the side where the base is located, and either one of the load receiving part and the load transmitting part on the base A bed with a load detection function, wherein a bearing portion for receiving the support shaft is formed on one side.
請求項16に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルの基体における前記荷重伝達部が、上側アーム及び下側アームのうちの他方のアームに取り付けられる取り付け部とされていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to claim 16;
The bed with a load detection function, wherein the load transmitting portion in the base of the load cell is an attachment portion attached to the other arm of the upper arm and the lower arm.
請求項17に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて、
前記他方のアームにおける基体側の端部に中空筒部が形成されており、その中空筒部内に前記基体の取り付け部が挿入されて、その取り付け部が前記中空筒部に固定されるように構成されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
The bed with a load detection function according to claim 17,
A hollow cylinder portion is formed at an end of the other arm on the substrate side, and the attachment portion of the substrate is inserted into the hollow cylinder portion, and the attachment portion is fixed to the hollow cylinder portion. A bed with a load detection function.
請求項1〜請求項11のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルの基体が、前記寝床面形成部と前記連結支持部との間に介在されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 11,
A bed with a load detection function, wherein the base of the load cell is interposed between the bed surface forming part and the connection support part.
請求項1〜請求項11のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルの基体が、前記連結支持部と脚部との間に介在されていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 11,
A bed with a load detection function, wherein a base of the load cell is interposed between the connection support portion and the leg portion.
請求項1〜請求項11のいずれかの請求項に記載の荷重検出機能付きベッドにおいて;
前記ロードセルの基体が、前記脚部に組み込まれていることを特徴とする荷重検出機能付きベッド。
In the bed with a load detection function according to any one of claims 1 to 11,
A bed with a load detection function, wherein a base of the load cell is incorporated in the leg portion.
寝床面を形成する寝床面形成部と、ベッド本体を設置すべき設置面に接する脚部と、前記寝床面形成部が前記設置面の上方に位置するように、寝床面形成部と脚部との間を連結して前記寝床面形成部からの荷重を脚部に向けて伝達する連結支持部とを有してなるベッド本体に取り付けることによって、前記ベッド本体に加わる荷重の変化を測定し、前記ベッド本体の寝床面上における利用者の状態を検出するための荷重検出器において、
寝床面形成部の側からの荷重を受ける基体と、その基体の歪を検出するべく基体に取り付けられた歪センサとを有するロードセルを備え、
前記基体は、荷重受け領域及び一対の支点受け領域を有する荷重受け梁部と、その荷重受け梁部における異なる位置から突出する一対の作動腕部と、それら一対の作動腕部の先端側の部分同士を連結する連結部とを有し、かつこれらの荷重受け梁部、一対の作動腕部および連結部が、全体として連続して中空部分を取り囲むように構成されており、
前記荷重受け領域は、前記一対の支点受け領域の中間においてその一対の支点受け領域を結ぶ直線を横断する基準面に相当する位置に形成され、かつその荷重受け領域は、前記基準面に沿った方向に加えられる荷重を受けるように構成され
さらに、前記一対の作動腕部の一方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの一方が位置する側から突出するように、また一対の作動腕部の他方は、荷重受け梁部における前記基準面に対して前記一対の支点受け領域のうちの他方の支点領が位置する側から突出するように形成されており、
前記歪センサは、前記一対の作動腕部の少なくとも一方に取り付けられていて、前記一対の支点受け領域を支持した状態で荷重受け領域に前記基準面に沿った荷重を加えることによって、前記一対の作動腕部の少なくとも一方が弾性変形し、その弾性変形の歪を前記歪センサが検出するように構成されており、
しかも前記ベッド本体における前記寝床面形成部から連結支持部を経て脚部に至る荷重伝達経路のいずれかの個所における、前記寝床面形成部の側からの荷重を受けてその荷重を設置面側に伝達する部位に、前記基体がベッド本体の部品と交換可能に取り付けられるように構成されたことを特徴とするベッド用荷重検出器。
A bed surface forming portion that forms a bed surface, a leg portion that is in contact with an installation surface on which the bed body is to be installed, and a bed surface forming portion and a leg portion so that the bed surface forming portion is located above the installation surface. Measuring the change in the load applied to the bed body by attaching to a bed body having a connection support part that connects between and transmits the load from the bed surface forming part toward the leg part, In the load detector for detecting the state of the user on the bed surface of the bed body,
A load cell having a base that receives a load from the bed surface forming portion side and a strain sensor attached to the base to detect strain of the base;
The base body includes a load receiving beam portion having a load receiving region and a pair of fulcrum receiving regions, a pair of operating arm portions projecting from different positions in the load receiving beam portion, and a tip side portion of the pair of operating arm portions The load receiving beam portion, the pair of operating arm portions and the connecting portion are configured so as to continuously surround the hollow portion as a whole,
The load receiving area is formed at a position corresponding to a reference plane crossing a straight line connecting the pair of fulcrum receiving areas in the middle of the pair of fulcrum receiving areas, and the load receiving area is along the reference plane Further, one of the pair of operating arm portions protrudes from a side where one of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion. And the other of the pair of operating arm portions is formed so as to protrude from the side where the other fulcrum region of the pair of fulcrum receiving regions is located with respect to the reference plane in the load receiving beam portion. And
The strain sensor is attached to at least one of the pair of operating arm portions, and applies a load along the reference plane to the load receiving region in a state where the pair of fulcrum receiving regions are supported. At least one of the operating arm portions is elastically deformed, and the strain sensor is configured to detect strain of the elastic deformation,
In addition, the load is received from the bed surface forming portion side at any part of the load transmission path from the bed surface forming portion to the legs through the connection support portion in the bed body, and the load is transferred to the installation surface side. A bed load detector, characterized in that the base is attached to a transmitting part so as to be exchangeable with parts of the bed main body.
JP2012106301A 2012-04-27 2012-05-07 Bed with load detection function and load detector Active JP5965716B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106301A JP5965716B2 (en) 2012-04-27 2012-05-07 Bed with load detection function and load detector

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012104203 2012-04-27
JP2012104203 2012-04-27
JP2012106301A JP5965716B2 (en) 2012-04-27 2012-05-07 Bed with load detection function and load detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013242149A true JP2013242149A (en) 2013-12-05
JP5965716B2 JP5965716B2 (en) 2016-08-10

Family

ID=49843179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012106301A Active JP5965716B2 (en) 2012-04-27 2012-05-07 Bed with load detection function and load detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5965716B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023092271A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 Elekta Beijing Medical Systems Co., Ltd. Methods and apparatus for radiotherapy patient positioning support

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63201535A (en) * 1987-02-18 1988-08-19 Ee & D:Kk Stretcher with load cell
JPH02280733A (en) * 1989-04-21 1990-11-16 Paramaunto Bed Kk Monitoring mechanism for user on bed
US5173977A (en) * 1991-10-04 1992-12-29 Hill-Rom Company, Inc. Load cell mount for hospital weigh bed
US5823278A (en) * 1994-10-13 1998-10-20 Future Systems, Inc. Caster mounted weighing system
JP2000105884A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Matsushita Refrig Co Ltd On-bed detecting device
JP3081361U (en) * 2001-04-25 2001-11-02 ガンブロ株式会社 Bed scale
JP2003510594A (en) * 1999-09-29 2003-03-18 ヒル−ロム,インコーポレイティド Load cell device
JP2007256074A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 France Bed Co Ltd Bed device for load measurement
JP2008304397A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Showa Denko Kk Load detector for bed
JP2009247895A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 General Electric Co <Ge> Medical imaging system and method with integrated weight sensing

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63201535A (en) * 1987-02-18 1988-08-19 Ee & D:Kk Stretcher with load cell
JPH02280733A (en) * 1989-04-21 1990-11-16 Paramaunto Bed Kk Monitoring mechanism for user on bed
US5173977A (en) * 1991-10-04 1992-12-29 Hill-Rom Company, Inc. Load cell mount for hospital weigh bed
US5823278A (en) * 1994-10-13 1998-10-20 Future Systems, Inc. Caster mounted weighing system
JP2000105884A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Matsushita Refrig Co Ltd On-bed detecting device
JP2003510594A (en) * 1999-09-29 2003-03-18 ヒル−ロム,インコーポレイティド Load cell device
JP3081361U (en) * 2001-04-25 2001-11-02 ガンブロ株式会社 Bed scale
JP2007256074A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 France Bed Co Ltd Bed device for load measurement
JP2008304397A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Showa Denko Kk Load detector for bed
JP2009247895A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 General Electric Co <Ge> Medical imaging system and method with integrated weight sensing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023092271A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 Elekta Beijing Medical Systems Co., Ltd. Methods and apparatus for radiotherapy patient positioning support

Also Published As

Publication number Publication date
JP5965716B2 (en) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6060093B2 (en) Bed with load detection function and load detector for bed
JP6265556B2 (en) Bed with load detection function and load detector for bed
JP6078478B2 (en) Bed with load detection function and load detector for bed
JP4829020B2 (en) Bed load detector
JP5209044B2 (en) Weight and / or motion sensing in bed
EP2175759B1 (en) A piece of resting furniture such as a bed or chair
JP6078645B2 (en) Bed with load detection function
JP5826050B2 (en) Bed with load detection function and load detector
US9220649B2 (en) Electric actuator system
JP2008229361A (en) Biological information measuring panel, biological information measuring mat, biological information measuring apparatus, and biological information measuring method
JP4584689B2 (en) Biological information measuring device, bed for biological information measuring device, and biological information measuring method
JP2014524792A (en) Measuring device for detecting changes in the position of a person in the bed
JP2006266894A (en) Load detector of bed
JP5965716B2 (en) Bed with load detection function and load detector
JP4802021B2 (en) Load measuring bed equipment
JP5934571B2 (en) Load detector
JP5965717B2 (en) Bed with load detection function and load detector
JP4652226B2 (en) Bed load detector
JP2006247384A (en) Panel, device, and method to detect in-bed position
KR101979210B1 (en) A bed equipped with a roving sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5965716

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350