JP2515754Y2 - 引張型ロードセル - Google Patents
引張型ロードセルInfo
- Publication number
- JP2515754Y2 JP2515754Y2 JP1992053506U JP5350692U JP2515754Y2 JP 2515754 Y2 JP2515754 Y2 JP 2515754Y2 JP 1992053506 U JP1992053506 U JP 1992053506U JP 5350692 U JP5350692 U JP 5350692U JP 2515754 Y2 JP2515754 Y2 JP 2515754Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- load cell
- type load
- tension type
- strain gauges
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は起歪体がほぼＳ字形状を
成す引張型ロードセルに関するものである。
成す引張型ロードセルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に起歪体がほぼＳ字形状を成す引張
型ロードセルを示す。このタイプの引張型ロードセルで
は、ビーム部２０３，２０４に歪みゲージ（ストレンゲ
ージ）Ｇ 1 〜Ｇ 4 を貼着し、引張方向に荷重を加えた場
合に発生する各ビーム部２０３，２０４の歪みに基づい
て引張荷重の大きさを計測する。
型ロードセルを示す。このタイプの引張型ロードセルで
は、ビーム部２０３，２０４に歪みゲージ（ストレンゲ
ージ）Ｇ 1 〜Ｇ 4 を貼着し、引張方向に荷重を加えた場
合に発生する各ビーム部２０３，２０４の歪みに基づい
て引張荷重の大きさを計測する。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、起歪体
がほぼＳ字形状を成す引張型ロードセルでは、起歪体の
形状と荷重方向との関係から、以下のような問題があっ
た。
がほぼＳ字形状を成す引張型ロードセルでは、起歪体の
形状と荷重方向との関係から、以下のような問題があっ
た。
【０００４】即ち、ワイヤーフレームに因る図３に示す
ようなシミュレーションによると、引張方向に荷重を加
えた場合、歪みゲージＧ 1 ，Ｇ 2 において−ε（圧縮方
向），＋ε（引張方向）なる歪が発生する。ここで、秤
量が小さい場合は、図３の（Ｂ）に示すように、荷重を
加える部分Ｈ1 とビーム部２０３，２０４を連結する部
分Ｈ2 （ビーム部２０３，２０４を除く部分）が十分剛
性があると考えることができるので、この場合には歪み
ゲージＧ 1 ，Ｇ 2 に等しい相反する歪εが発生する。し
かし、秤量が大きい場合には、図３の（Ｃ）に示すよう
に、Ｇ 1 ，Ｇ 2に秤量が小さい場合と同様の歪εが発生
するのに加え、荷重の増加に比例してＨ1 ，Ｈ2 の剛性
が低下してＭ2 なるモーメントが増加することになる。
それによってモーメントＭ2 とは逆方向のモーメントを
発生する歪みゲージＧ 2 の歪が打消されることになって
秤量付近での出力値が減少することになる。即ち、秤量
が小さい場合には成立していた荷重と歪との直線性が失
われ、理想線とは異なる変形を起こす。
ようなシミュレーションによると、引張方向に荷重を加
えた場合、歪みゲージＧ 1 ，Ｇ 2 において−ε（圧縮方
向），＋ε（引張方向）なる歪が発生する。ここで、秤
量が小さい場合は、図３の（Ｂ）に示すように、荷重を
加える部分Ｈ1 とビーム部２０３，２０４を連結する部
分Ｈ2 （ビーム部２０３，２０４を除く部分）が十分剛
性があると考えることができるので、この場合には歪み
ゲージＧ 1 ，Ｇ 2 に等しい相反する歪εが発生する。し
かし、秤量が大きい場合には、図３の（Ｃ）に示すよう
に、Ｇ 1 ，Ｇ 2に秤量が小さい場合と同様の歪εが発生
するのに加え、荷重の増加に比例してＨ1 ，Ｈ2 の剛性
が低下してＭ2 なるモーメントが増加することになる。
それによってモーメントＭ2 とは逆方向のモーメントを
発生する歪みゲージＧ 2 の歪が打消されることになって
秤量付近での出力値が減少することになる。即ち、秤量
が小さい場合には成立していた荷重と歪との直線性が失
われ、理想線とは異なる変形を起こす。
【０００５】このように、ほぼＳ字形状の起歪体を有す
る引張型ロードセルによると、起歪体の形状と計測する
荷重の方向に起因して、出力感度と直線性を損なうこと
なく比較的大きな荷重を測定することはできなかった。
る引張型ロードセルによると、起歪体の形状と計測する
荷重の方向に起因して、出力感度と直線性を損なうこと
なく比較的大きな荷重を測定することはできなかった。
【０００６】本考案は、出力感度や直線性などの特性を
損なうことなく比較的大きな秤量を可能とする引張型ロ
ードセルの提供を目的とする。更に、本考案は、比較的
広い測定荷重範囲で直線性を確保し得る引張型ロードセ
ルを提供することを目的とする。
損なうことなく比較的大きな秤量を可能とする引張型ロ
ードセルの提供を目的とする。更に、本考案は、比較的
広い測定荷重範囲で直線性を確保し得る引張型ロードセ
ルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案は、引張り荷重を受けるほぼＳ字形状の起歪
体に貫通孔をあけて２つのビーム部を設けると共にこの
２つのビーム部に一組以上の歪ゲージを貼着した引張型
ロードセルにおいて、ビーム部の歪ゲージが貼着されて
いる面とは反対側の面でかつ１対の歪ゲージの間の中間
位置にそれぞれ切欠き凹部を形成している。ここで、切
欠き凹部は２つのビーム部の互いに対向する面に形成さ
れ、２つのビーム部の外側の面に歪ゲージを貼着、ある
いは切欠き凹部は２つのビーム部の外側の面にそれぞれ
形成され、２つのビーム部の互いに対向する面には歪ゲ
ージを貼着している。
め、本考案は、引張り荷重を受けるほぼＳ字形状の起歪
体に貫通孔をあけて２つのビーム部を設けると共にこの
２つのビーム部に一組以上の歪ゲージを貼着した引張型
ロードセルにおいて、ビーム部の歪ゲージが貼着されて
いる面とは反対側の面でかつ１対の歪ゲージの間の中間
位置にそれぞれ切欠き凹部を形成している。ここで、切
欠き凹部は２つのビーム部の互いに対向する面に形成さ
れ、２つのビーム部の外側の面に歪ゲージを貼着、ある
いは切欠き凹部は２つのビーム部の外側の面にそれぞれ
形成され、２つのビーム部の互いに対向する面には歪ゲ
ージを貼着している。
【０００８】
【作用】したがって、起歪体に荷重が作用した時、荷重
が加えられる部分から各ビーム部を連結する部分にかけ
て生ずるＭ2 による影響を切欠き凹部で吸収してしま
い、歪みゲージＲ2 （あるいはＲ3 ）の歪を妨げるモー
メントが減少して秤量付近での出力が正常な値になる。
しかも切欠き凹部は各ゲージの間の中心で曲げモーメン
トがゼロとなる変曲点に形成してあるから出力感度や起
歪体の機械的強度等の特性を損うことがなく、モーメン
トＭ2 の影響を排除する。
が加えられる部分から各ビーム部を連結する部分にかけ
て生ずるＭ2 による影響を切欠き凹部で吸収してしま
い、歪みゲージＲ2 （あるいはＲ3 ）の歪を妨げるモー
メントが減少して秤量付近での出力が正常な値になる。
しかも切欠き凹部は各ゲージの間の中心で曲げモーメン
トがゼロとなる変曲点に形成してあるから出力感度や起
歪体の機械的強度等の特性を損うことがなく、モーメン
トＭ2 の影響を排除する。
【０００９】
【実施例】以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１０】図１に本考案の引張型ロードセルの一実施
例を示す。この引張型ロードセルは、ロバーバル機構を
構成する起歪体１とこの起歪体１に貼着されてホイスト
ーンブリッジ回路を構成する１組の歪ゲージＲ1 〜Ｒ4
とで構成されている。
例を示す。この引張型ロードセルは、ロバーバル機構を
構成する起歪体１とこの起歪体１に貼着されてホイスト
ーンブリッジ回路を構成する１組の歪ゲージＲ1 〜Ｒ4
とで構成されている。
【００１１】本実施例の場合、起歪体１は弾性に富む材
料例えばアルミニウム合金によって構成されており、ほ
ぼＳ字型の形状を成している。そこで、例えばＳ字断面
のアルミニウム押出し材を得、これを所望厚さに切断す
ることによって図１に示すＳ字断面の起歪体１を得るよ
うにしている。
料例えばアルミニウム合金によって構成されており、ほ
ぼＳ字型の形状を成している。そこで、例えばＳ字断面
のアルミニウム押出し材を得、これを所望厚さに切断す
ることによって図１に示すＳ字断面の起歪体１を得るよ
うにしている。
【００１２】Ｓ字形状の起歪体１の上端及び下端の辺
６，７は当該起歪体１を他の部材例えば測定器本体及び
荷重受け部材（図示省略）等に対して固定するための固
定部である。起歪体１にはその中央にはほぼ矩形状の貫
通孔２があけられて２つのビーム部３，４が形成されて
いる。貫通孔２の四隅は応力集中を回避するため曲面で
構成されている。貫通孔２をほぼ四角形としかつコーナ
部分に曲面を形成したのは、起歪体１の小型化を可能と
しかつ成形し易くするためである。また、この場合、貫
通孔２を構成する起歪体１の内周壁面にストレンゲージ
Ｒ1 〜Ｒ4 が配置し易いこととなる。
６，７は当該起歪体１を他の部材例えば測定器本体及び
荷重受け部材（図示省略）等に対して固定するための固
定部である。起歪体１にはその中央にはほぼ矩形状の貫
通孔２があけられて２つのビーム部３，４が形成されて
いる。貫通孔２の四隅は応力集中を回避するため曲面で
構成されている。貫通孔２をほぼ四角形としかつコーナ
部分に曲面を形成したのは、起歪体１の小型化を可能と
しかつ成形し易くするためである。また、この場合、貫
通孔２を構成する起歪体１の内周壁面にストレンゲージ
Ｒ1 〜Ｒ4 が配置し易いこととなる。
【００１３】また、貫通孔２によって形成されているビ
ーム部３，４の貫通孔２とは反対側の面には円弧状の切
欠き凹部５，５が形成されている。そして、この切欠き
凹部５，５が形成されている面とは反対側の面には切欠
き凹部５，５の中心Ｏを挾んで対称に１対のストレンゲ
ージＲ1 とＲ2 ，Ｒ3 とＲ4 が貼着されている。切欠き
凹部５，５の深さｄ及び形状は特に限定されるものでは
ない。
ーム部３，４の貫通孔２とは反対側の面には円弧状の切
欠き凹部５，５が形成されている。そして、この切欠き
凹部５，５が形成されている面とは反対側の面には切欠
き凹部５，５の中心Ｏを挾んで対称に１対のストレンゲ
ージＲ1 とＲ2 ，Ｒ3 とＲ4 が貼着されている。切欠き
凹部５，５の深さｄ及び形状は特に限定されるものでは
ない。
【００１４】尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図１の実施例では歪ゲージは起歪体１の内
側に貼着されているがこれに特に限定されるものではな
く、起歪体１の外側の面に貼着することも可能である。
例えば、起歪体１の外側に歪ゲージＲ1 〜Ｒ4 を貼着し
内側の貫通孔２を構成する壁面に切欠き凹部５，５を形
成するようにしても良い。このとき、貫通孔２は例えば
楕円形状あるいは長円形状等を採用することも可能であ
る。歪ゲージは切欠き凹部５，５を形成する面とは反対
側の面に貼着されるため、切欠き凹部５，５の左右に相
当する位置に配置するとしても、それらの間に切欠き凹
部５，５が存在しないためぎりぎりまで接近させて配置
することができる。切欠き凹部５，５の形状は図１に示
す半円形状に特に限定されるものではなく、図２の
（Ａ）〜（Ｃ）に示すような三角形、矩形、ほぼ円形な
どのさまざまな形状としても良い。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図１の実施例では歪ゲージは起歪体１の内
側に貼着されているがこれに特に限定されるものではな
く、起歪体１の外側の面に貼着することも可能である。
例えば、起歪体１の外側に歪ゲージＲ1 〜Ｒ4 を貼着し
内側の貫通孔２を構成する壁面に切欠き凹部５，５を形
成するようにしても良い。このとき、貫通孔２は例えば
楕円形状あるいは長円形状等を採用することも可能であ
る。歪ゲージは切欠き凹部５，５を形成する面とは反対
側の面に貼着されるため、切欠き凹部５，５の左右に相
当する位置に配置するとしても、それらの間に切欠き凹
部５，５が存在しないためぎりぎりまで接近させて配置
することができる。切欠き凹部５，５の形状は図１に示
す半円形状に特に限定されるものではなく、図２の
（Ａ）〜（Ｃ）に示すような三角形、矩形、ほぼ円形な
どのさまざまな形状としても良い。
【００１５】
【考案の効果】以上の説明より明らかなように、本考案
の引張型ロードセルは、ビーム部の歪ゲージが貼着され
ている面とは反対側の面でかつ１対の歪ゲージの間の中
間位置にそれぞれ切欠き凹部を形成したので、ほぼＳ字
形状の起歪体に引張り荷重が作用した時、荷重が加えら
れる部分から各ビーム部を連結する部分にかけて生ずる
モーメントによる影響を切欠き凹部で吸収し、歪みゲー
ジの歪を妨げるモーメントを減少させて理想的な変形を
与えて秤量付近での出力を正常な値とする。また、本考
案の引張型ロードセルは、切欠き凹部は各ゲージの間の
中心で曲げモーメントがゼロとなる変曲点に形成してい
るので、出力感度や起歪体の機械的強度等の特性を損う
ことなく、歪みゲージの歪を妨げるモーメントの影響だ
けを排除する。
の引張型ロードセルは、ビーム部の歪ゲージが貼着され
ている面とは反対側の面でかつ１対の歪ゲージの間の中
間位置にそれぞれ切欠き凹部を形成したので、ほぼＳ字
形状の起歪体に引張り荷重が作用した時、荷重が加えら
れる部分から各ビーム部を連結する部分にかけて生ずる
モーメントによる影響を切欠き凹部で吸収し、歪みゲー
ジの歪を妨げるモーメントを減少させて理想的な変形を
与えて秤量付近での出力を正常な値とする。また、本考
案の引張型ロードセルは、切欠き凹部は各ゲージの間の
中心で曲げモーメントがゼロとなる変曲点に形成してい
るので、出力感度や起歪体の機械的強度等の特性を損う
ことなく、歪みゲージの歪を妨げるモーメントの影響だ
けを排除する。
【００１６】したがって、本考案の引張型ロードセルに
よると、比較的広い測定荷重範囲で出力感度と直線性を
損なわず、尚かつ比較的大きな秤量を可能とする。
よると、比較的広い測定荷重範囲で出力感度と直線性を
損なわず、尚かつ比較的大きな秤量を可能とする。
【図１】本考案の引張型ロードセルの一実施例を示す正
面図ある。
面図ある。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は切欠き凹部の他の実施例を示
す断面図ある。
す断面図ある。
【図３】引張型ロードセルをワイヤフレームでシミュレ
ーションした説明図で、（Ａ）は荷重をかける前のワイ
ヤフレームの状態、（Ｂ）は小さな秤量の時、（Ｃ）は
大きな秤量の時をそれぞれ示す。
ーションした説明図で、（Ａ）は荷重をかける前のワイ
ヤフレームの状態、（Ｂ）は小さな秤量の時、（Ｃ）は
大きな秤量の時をそれぞれ示す。
１ 起歪体 ３ ビーム部 ４ ビーム部 ５ 切欠き凹部
Claims (3)
- 【請求項１】 引張り荷重を受けるほぼＳ字形状の起歪
体に貫通孔をあけて２つのビーム部を設けると共にこの
２つのビーム部に一組以上の歪ゲージを貼着した引張型
ロードセルにおいて、前記ビーム部の歪ゲージが貼着さ
れている面とは反対側の面でかつ１対の歪ゲージの間の
中間位置にそれぞれ切欠き凹部が形成されていることを
特徴とする引張型ロードセル。 - 【請求項２】 前記切欠き凹部は２つのビーム部の互い
に対向する面に形成され、２つのビーム部の外側の面に
歪ゲージを貼着したことを特徴とする請求項１記載の引
張型ロードセル。 - 【請求項３】 前記切欠き凹部は２つのビーム部の外側
の面にそれぞれ形成され、２つのビーム部の互いに対向
する面には歪ゲージを貼着したことを特徴とする請求項
１記載の引張型ロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992053506U JP2515754Y2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 引張型ロードセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992053506U JP2515754Y2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 引張型ロードセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630743U JPH0630743U (ja) | 1994-04-22 |
| JP2515754Y2 true JP2515754Y2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=12944712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992053506U Expired - Lifetime JP2515754Y2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 引張型ロードセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515754Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5557359B1 (ja) * | 2013-06-21 | 2014-07-23 | 株式会社タニタ | 起歪体、ロードセルおよび重量測定装置 |
| GB201603449D0 (en) * | 2016-02-29 | 2016-04-13 | Univ Leicester | Urine weighing apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4107985A (en) * | 1976-09-10 | 1978-08-22 | National Controls, Inc. | Load cell |
| JPS57182136U (ja) * | 1981-05-12 | 1982-11-18 | ||
| DE3702271A1 (de) * | 1987-01-27 | 1988-08-04 | Bizerba Werke Kraut Kg Wilh | Biegekraftaufnehmer, insbesondere fuer waagen |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP1992053506U patent/JP2515754Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630743U (ja) | 1994-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960611 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |