JP2561402B2 - ロードセル秤 - Google Patents

ロードセル秤

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JP2561402B2
JP2561402B2 JP3227830A JP22783091A JP2561402B2 JP 2561402 B2 JP2561402 B2 JP 2561402B2 JP 3227830 A JP3227830 A JP 3227830A JP 22783091 A JP22783091 A JP 22783091A JP 2561402 B2 JP2561402 B2 JP 2561402B2
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    • G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1402—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
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  • Measurement Of Force In General (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単独で用いられたり電
子料金秤等の一構成要素として用いられるロードセル秤
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、品物の重量を電気的なデータとし
て検出するロードセル秤が実用化されている。その従来
の一例を図５に示す。まず、矩形のベース１に基端部２
ａが固定されたロードセル２にはその先端部２ｂに受皿
フレーム３が固定され、この受皿フレーム３にはその四
隅に取り付けられた緩衝ゴム４を介して受皿５が支持さ
れている。そして、ベース１にはその四隅に四隅ストッ
パ６が垂直方向に伸縮自在に立設され、これらの四隅ス
トッパ６の先端部が受皿フレーム３の下面四隅に僅かな
隙間を開けて対向するよう各部が位置付けられている。
なお、ロードセル２には基端部２ａと先端部２ｂとの間
に起歪部２ｃが形成されており、この起歪部２ｃには図
示しない演算回路に接続されたストレンゲージが貼着さ
れている。
【０００３】このような構造のものは、受皿５に品物を
載置すると受皿フレーム３を介してロードセル２の先端
部２ｂに荷重がかかり、ロードセル２の起歪部２ｃに歪
が生じてこの起歪部２ｃに貼着されたストレンゲージの
抵抗値が変化するため、この抵抗値の変化を基に品物の
重量が演算回路によって算出される。そして、算出結果
は演算回路から図示しないディスプレイやラベルプリン
タ等に電送され、所定の表示や印刷等に供される。この
際、受皿フレーム３の四隅は荷重を受けて僅かに湾曲す
るが、その湾曲量は四隅ストッパ６によって規制され、
受皿フレーム３が弾性限界を越えて変形するのが防止さ
れる。これにより、受皿フレーム３に塑性変形が生じた
り、ロードセル２に大きな負担がかかる等の不都合が回
避され、装置の保護が図られる。
【０００４】一方、ロードセル２の起歪部２ｃの歪は、
ロードセル２の先端部２ｂが垂直荷重を受けることによ
って生ずる。したがって、計量時のロードセル２には基
端部２ａを中心とするモーメントが生じ、このモーメン
トはストレンゲージの抵抗値の変化に影響を与えて計量
結果に誤差を生じさせてしまうという不都合がある。そ
こで、このようなモーメントを打ち消すため、図５に例
示したロードセル秤では、ロードセル２の先端部２ｂに
対する受皿フレーム３の連結位置がその中心から偏位し
た位置にずらされている。これにより、荷重がかけられ
た受皿フレーム３にはロードセル２との連結位置を中心
としてロードセル２に生ずるモーメントとは逆方向のモ
ーメントが生じ、このモーメントによってロードセル２
に生ずるモーメントが打ち消され、計量精度の向上が図
られる。
【０００５】なお、従来のロードセル秤には、ロードセ
ルに生ずるモーメントを打ち消すことを目的とするわけ
ではなく、装置の小型化を図ったり、装置内部における
部品の合理的配置等の目的から、ロードセルに対する受
皿フレームの固定位置をその中心から偏位させた構造の
ものも存する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ロードセル
に対する受皿フレームの連結位置をその中心から偏位さ
せた構造のロードセル秤では、荷重を受けた受皿フレー
ムの変位量がその両隅部でそれぞれ異なる。すなわち、
受皿フレームでは、隅部からロードセルとの連結位置ま
での距離が長い部分の方が短い部分よりも同一荷重に対
する変位量が多くなってしまう。図５に例示したロード
セル秤を例に挙げて説明すると、図５中、同一荷重に対
する変位量は受皿フレーム３の左側隅部の方が右側隅部
よりも多い。このため、受皿フレーム３の隅部の湾曲量
を規制する四隅ストッパ６の調整量を受皿フレーム３の
右側隅部と左側隅部とで違える必要があり、その調整作
業が煩雑で機器の生産効率に劣るという欠点を有する。
【０００７】特に、受皿フレーム３としては、アルミダ
イキャスト製法を用い、アルミ合金を図６に例示するよ
うな軽め孔７を有する矩形形状や図７に例示するような
Ｘ形形状に形成したものが従来から広く用いられてい
る。ところが、アルミ合金により形成された受皿フレー
ム３では、必要な強度を保つためにある程度の厚みを必
要とし、その撓み量が少なくなる。このため、受皿フレ
ーム３と四隅ストッパ６との間の隙間をきわめて微小に
しなければならず、四隅ストッパ６の調整に微妙さが要
求されて益々その調整作業が煩雑になるという欠点を有
する。
【０００８】また、厚みが厚いアルミ合金による受皿フ
レーム３を用いると装置が大型化してしまい、しかも、
アルミダイキャスト製法によって受皿フレーム３を製造
するには金型の製作を要するために製造コストが高くつ
くし製造時間も長くかかってしまうという欠点も有す
る。
【０００９】これに対し、鋼板に曲げや絞り加工等を施
して受皿フレーム３を形成するということも従来から一
般に行われており、このような鋼板により形成された受
皿フレーム３では厚みを薄く形成しても充分な強度が保
たれることから装置の小型化が図られる。図８には鋼板
に曲げ加工を施して形成した受皿フレーム３の一例を示
す。しかし、鋼板に曲げ等の加工を施すと、その加工時
に製品にバラツキが生じ、また、荷重がかけられた際に
受皿フレーム３の全体に均一な応力を発生させることが
困難であり、ロードセル２の計量精度を低下させてしま
うという欠点を有する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ベースに基端部が固定されたロードセルと、品物が載せ
られる受皿と、受皿を四隅に形成された保持部で支持し
てロードセルの先端部に中心から偏位した位置で連結さ
れる受皿フレームと、この受皿フレームの四隅下面に一
定の隙間を開けて対向するようベースの四個所に立設さ
れた四隅ストッパとを設け、受皿フレームに同一荷重に
対する四隅の変位量を各々同等にする切欠孔を形成し
た。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に関し、ロードセルと受皿フレームとの連結位置を互
いに逆向きのロードセルに生ずるモーメントと受皿フレ
ームに生ずるモーメントとを均衡させる位置に設定し
た。
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明の受皿フレームを平板状の鋼板により形成した。
【００１３】
【作用】請求項１記載の発明では、受皿に品物が載せら
れると受皿フレームを介してロードセルの先端部に荷重
がかかり、ロードセルの起歪部に歪が生じてその品物の
重量が電気的に計量される。この際、荷重を受けると受
皿フレームが撓むが、この時の受皿フレームの四隅の撓
み量は切欠孔によって均一にされる。このため、受皿フ
レームと四隅ストッパとの間の隙間の調整に際し、その
隙間を各四隅ストッパについてすべて同一とすれば良
く、その調整が容易になる。
【００１４】請求項２記載の発明では、受皿に品物を載
置することによりロードセルに生ずるモーメントが受皿
フレームに生ずるモーメントによって打ち消され、ロー
ドセルにおいてモーメントの影響を受けない高精度の計
量がなされる。
【００１５】請求項３記載の発明では、薄く形成しても
充分な強度を保つ鋼板により受皿フレームが形成されて
いるので、受皿フレームを薄く形成することで、荷重が
かけられた場合の受皿フレームの撓み量を大きくするこ
とができる。これにより、受皿フレームと四隅ストッパ
との間の隙間をある程度広くすることができ、四隅スト
ッパの調整作業の容易化が図られる。また、受皿フレー
ムの厚みが薄ければそれだけ装置の小型化も図られる。
しかも、受皿フレームの製造に際しては、鋼板を所定の
形状に打抜き加工するだけで良く、製造コストが安く製
造時間も短く済む。さらに、受皿フレームは平板状に形
成されているので、製造時のバラツキが微小であり、荷
重がかけられた場合に生ずる応力も全面的に略均一化す
る。したがって、計量精度の向上が図られる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づい
て説明する。図２に示すのは全体の外観構成である。す
なわち、ゴムやプラスチック等により形成された脚部１
０を下面四隅に有するベース１１に筐体状の本体ケース
１２が被せられ、この本体ケース１２の上部に受皿１３
が配設されている。前記本体ケース１２には、その前面
にキーボード１４が設けられ、両側面に把手１５が形成
されている。
【００１７】次いで、図１、図３及び図４に内部構造を
示す。前記ベース１１には、その上面四隅に同一の高さ
で四つの四隅ストッパ１６が立設され、その中央部にシ
ールド板１７に包囲させてロードセル１８の基端部１９
がねじ止めされている。そして、そのロードセル１８の
先端部２０には受皿フレーム２１がねじ止めされてい
る。しかして、この受皿フレーム２１はその中心から偏
位した位置で前記ロードセル１８に連結され、かつ、こ
のロードセル１８の起歪部２２を通る垂直線上に前記受
皿フレーム２１の中心が位置するよう全体が位置付けら
れている。
【００１８】ここで、前記受皿フレーム２１は、厚延鋼
板を打抜き加工することで、所定形状の切欠孔２３を前
記ロードセル１８との連結部近傍に有する矩形平板状に
形成されたものである。そして、前記切欠孔２３は、同
一荷重に対する前記受皿フレーム２１の四隅の撓み量を
均一にしうる形状に形成されており、具体的には、互い
に近接した受皿フレーム２１の前記ロードセル１８に対
する連結部分と二つの隅部とを結ぶ線分を分断する略コ
の字状に形成されている。
【００１９】次いで、前記受皿フレーム２１の四隅に
は、前記受皿１３を支持するための保持部としての円筒
状の緩衝ゴム２４が取り付けられ、前記四隅ストッパ１
６に対向するよう下面に突出させて調整ねじ２５が捩じ
込まれている。そして、前記ベース１１に被せられる前
記本体ケース１２には、前記緩衝ゴム２４を非接触状態
で挿通させるための挿通孔２６が形成され、これらの挿
通孔２６を挿通した前記緩衝ゴム２４に前記受皿１３の
下面より突出形成された突部２７が差し込まれることに
よりその受皿１３が前記受皿フレーム２１に支持されて
いる。
【００２０】このような構成において、計量しようとす
る品物を受皿１３に載置すると、受皿フレーム２１を介
してロードセル１８の先端部１に垂直荷重がかかり、そ
の起歪部２２に歪が生ずる。すると、その起歪部２２に
貼着された図示しないストレンゲージが伸びてその抵抗
値が変化し、この抵抗値の変化を基に図示しない演算回
路で品物の重量が算出される。この際、荷重を受けて湾
曲する受皿フレーム３の湾曲量は四隅ストッパ６によっ
て規制され、受皿フレーム３の塑性変形等が防止されて
装置の保護が図られる。
【００２１】一方、ロードセル１８にはその先端部２０
に垂直荷重がかかると基端部１９を中心としたモーメン
トが生ずる。これに対し、受皿フレーム２１はその中心
から偏位した位置でロードセル１８に連結されると共
に、その中心がロードセル１８の起歪部２２を通る垂直
線上に位置することから、受皿フレーム２１にはロード
セル１８に生ずるモーメントと逆向きで略同一の大きさ
のモーメントが生ずる。これにより、ロードセル１８に
生ずるモーメントと受皿フレーム２１に生ずるモーメン
トとが互いに打ち消し合い、ロードセル１８の出力に対
するモーメントの影響が消去されて計量精度の向上が図
られる。
【００２２】また、受皿１３に品物が載せられて荷重が
かけられることにより受皿フレーム２１の四隅が撓む
が、この撓み量は受皿フレーム２１の四隅で均一であ
る。すなわち、受皿フレーム２１には切欠孔２３が形成
され、この切欠孔２３によって互いに近接する受皿フレ
ーム２１のロードセル１８に対する連結部分と二つの隅
部とが分断されているため、同一加重に対する撓み量が
受皿フレーム２１の四隅で略均一になる。これにより、
受皿フレーム２１の湾曲量を規制する四隅ストッパ１６
に対する調整ねじ２５の調整量を各々同一にすることが
でき、受皿フレーム２１と四隅ストッパ１６との間のギ
ャップ調整が容易になって機器の生産効率の向上が図ら
れる。
【００２３】しかも、受皿フレーム２１は鋼板により形
成されているのでその厚みが薄くとも充分な強度を保
つ。このため、受皿フレーム２１はその厚みが薄く形成
されている。しかして、このように厚みが薄い受皿フレ
ーム２１では荷重がかけられて弾性限界に至るまでの撓
み量が比較的大きいため、受皿フレーム２１と四隅スト
ッパ１６との間の隙間もある程度広く設定されている。
したがって、受皿フレーム２１と四隅ストッパ１６との
間のギャップ調整に厳密さが要求されず、この面からも
ギャップの調整作業の容易化が図られる。
【００２４】また、受皿フレーム２１の厚みを薄く形成
すれば装置の小型化を図ることも可能になる。しかも、
受皿フレーム２１の製造に際しては金型等を必要とせ
ず、厚延鋼板を所定形状に打抜き加工するだけで良いた
め、製造コストを安くでき、短い時間で製造することも
できる。
【００２５】さらに、受皿フレーム２１は平板状に形成
されているため、その加工時のバラツキが小さく、しか
も、荷重がかけられたときの応力も受皿フレーム２１の
全面に略均等に生ずる。したがって、ロードセル１８に
おける計量精度の向上が図られる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、受皿を四隅に形
成された保持部で支持しロードセルの先端部に中心から
偏位した位置で連結される受皿フレームに同一荷重に対
する四隅の変位量を各々同等にする切欠孔を形成したの
で、この切欠孔によって同一荷重に対する受皿フレーム
の四隅の撓み量をそれぞれ均一にすることができ、した
がって、受皿フレームとこの受皿フレームの四隅の湾曲
量を規制する四隅ストッパとの間の隙間の調整量を受皿
フレームの四隅で均一にすることができ、その調整作業
を容易にしてロードセル秤の生産効率の向上に寄与する
ことができる等の効果を有する。
【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に関し、ロードセルと受皿フレームとの連結位置を互
いに逆向きのロードセルに生ずるモーメントと受皿フレ
ームに生ずるモーメントとを均衡させる位置に設定した
ので、荷重がかけられることによりロードセルに生ずる
モーメントを受皿フレームに生ずるモーメントによって
打ち消すことができ、したがって、ロードセルにおいて
モーメントの影響を受けない高精度の計量を行うことが
でき、計量精度の向上を図ることができる等の効果を有
する。
【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明の受皿フレームを平板状の鋼板により形成したので、
剛板は強度に優れることから受皿フレームの厚みを薄く
形成することができ、したがって、荷重を受けた受皿フ
レームの弾性限界に至るまでの撓み量が大きくなること
から受皿フレームと四隅ストッパとの間の隙間を広くし
てその調整作業の容易化を図ることができ、しかも、厚
みが薄い受皿フレームにより装置の小型を図ることがで
き、また、鋼板による受皿フレームではその製造に際し
て金型等を必要とせず鋼板を所定形状に打抜き加工する
だけで良く、したがって、製造コストを安くすることが
できると共に製造時間の短縮を図ることができ、さら
に、受皿フレームが平板状に形成されていることから製
造時のバラツキを微小にすることができると共に荷重が
かけられた場合に受皿フレームに生ずる応力を均一化す
ることができ、したがって、計量精度の向上を図ること
ができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すロードセル秤に用いら
れる受皿フレームの平面図である。
【図２】ロードセル秤全体の斜視図である。
【図３】その分解斜視図である。
【図４】本体ケースを省略して示す縦断側面図である。
【図５】本体ケースを省略して従来のロードセル秤の一
例を示す側面図である。
【図６】ロードセル秤に用いられる受皿フレームの従来
の一例を示す斜視図である。
【図７】受皿フレームの従来の別の一例を示す斜視図で
ある。
【図８】受皿フレームの従来の別の一例を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
１１ ベース １３ 受皿 １６ 四隅ストッパ １８ ロードセル １９ 基端部 ２０ 先端部 ２１ 受皿フレーム ２２ 起歪部 ２３ 切欠孔 ２４ 保持部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースと、このベースに基端部が固定さ
    れて先端部に垂直荷重を受けることでそれらの基端部と
    先端部との間に形成された起歪部に歪が生ずるロードセ
    ルと、品物が載せられる受皿と、この受皿を四隅に形成
    された保持部で支持して前記ロードセルの前記先端部に
    中心から偏位した位置で連結された矩形の受皿フレーム
    と、前記ベースの四個所に立設されてその受皿フレーム
    の四隅下面に一定の隙間を開けて対向する四隅ストッパ
    とを設け、前記受皿フレームに同一荷重に対する四隅の
    変位量を各々同等にする切欠孔を形成したことを特徴と
    するロードセル秤。
  2. 【請求項２】 ロードセルと受皿フレームとの連結位置
    を互いに逆向きの前記ロードセルに生ずるモーメントと
    前記受皿フレームに生ずるモーメントとを均衡させる位
    置に設定したことを特徴とする請求項１記載のロードセ
    ル秤。
  3. 【請求項３】 受皿フレームを平板状の鋼板により形成
    したことを特徴とする請求項１記載のロードセル秤。
JP3227830A 1991-04-18 1991-09-09 ロードセル秤 Expired - Lifetime JP2561402B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3227830A JP2561402B2 (ja) 1991-04-18 1991-09-09 ロードセル秤
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DE69204200T DE69204200T2 (de) 1991-04-18 1992-04-13 Waage mit Lastmesszelle.
EP92303285A EP0509735B1 (en) 1991-04-18 1992-04-13 Load cell balance
US07/871,092 US5235141A (en) 1991-04-18 1992-04-20 Load cell balance

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-86484 1991-04-18
JP8648491 1991-04-18
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JPH051940A JPH051940A (ja) 1993-01-08
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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