JP2962703B1 - ロードセル - Google Patents
ロードセルInfo
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- JP2962703B1 JP2962703B1 JP10116354A JP11635498A JP2962703B1 JP 2962703 B1 JP2962703 B1 JP 2962703B1 JP 10116354 A JP10116354 A JP 10116354A JP 11635498 A JP11635498 A JP 11635498A JP 2962703 B1 JP2962703 B1 JP 2962703B1
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Abstract
【要約】
【課題】 高さが低く、ひずみゲージに張力による影響
が生ぜず、更には加工が容易なロードセルを得る。 【解決手段】 起歪体１１は一体の金属ブロックから切
削されている。円柱状の荷重受部１２の周囲に環状の枠
体部１３が配置され、荷重受部１２と枠体部１３間には
角柱状の例えば３個の梁部１４が放射状に掛け渡されて
いる。梁部１４の一端は荷重受部１２に直接連結され、
枠体部１３に対しては枠体部１３に設けた壁部１５を介
して連結されている。壁部１５は梁部１４に対して直交
するように枠体部１３上に設けられ、壁部１５の中央部
に梁部１４の他端が接続され、壁部１５はその両端の下
部において枠体部１３と一体にされている。また、梁部
１４にはその長手方向と直交する水平方向に楕円形の孔
部１６が穿孔され、孔部１６の上下２個ずつのフレクシ
ャ部にはそれぞれひずみゲージ１７が張り付けられてお
り、図示しないリード線が起歪体１に沿って布線されて
いる。
が生ぜず、更には加工が容易なロードセルを得る。 【解決手段】 起歪体１１は一体の金属ブロックから切
削されている。円柱状の荷重受部１２の周囲に環状の枠
体部１３が配置され、荷重受部１２と枠体部１３間には
角柱状の例えば３個の梁部１４が放射状に掛け渡されて
いる。梁部１４の一端は荷重受部１２に直接連結され、
枠体部１３に対しては枠体部１３に設けた壁部１５を介
して連結されている。壁部１５は梁部１４に対して直交
するように枠体部１３上に設けられ、壁部１５の中央部
に梁部１４の他端が接続され、壁部１５はその両端の下
部において枠体部１３と一体にされている。また、梁部
１４にはその長手方向と直交する水平方向に楕円形の孔
部１６が穿孔され、孔部１６の上下２個ずつのフレクシ
ャ部にはそれぞれひずみゲージ１７が張り付けられてお
り、図示しないリード線が起歪体１に沿って布線されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高さが低く薄型で
ありながら、加工が容易で高精度なロードセルに関する
ものである。
ありながら、加工が容易で高精度なロードセルに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特許公報第２５１５６４５号に
は、図５に示すような中央部に荷重受部１を有し、周囲
の環状の枠体部２との間に複数個の梁部３を設け、この
梁部３に孔部４を貫通してロバーバル機構部を形成し、
そのフレクシャ部ひずみゲージ５を張り付けた、高さが
低く薄型のロードセルが開示されている。
は、図５に示すような中央部に荷重受部１を有し、周囲
の環状の枠体部２との間に複数個の梁部３を設け、この
梁部３に孔部４を貫通してロバーバル機構部を形成し、
そのフレクシャ部ひずみゲージ５を張り付けた、高さが
低く薄型のロードセルが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このロードセ
ルは図６に示すように荷重受部１に力Ｆを加えた場合
に、梁部３に形成されたフレクシャ部が撓むことにより
ロバーバル機構部に矢印で示すような張力が発生し、力
Ｆに比例して発生する曲げひずみ以外に、張力によるヒ
ステリシスの影響がひずみゲージ５の出力に加って誤差
要因となる。
ルは図６に示すように荷重受部１に力Ｆを加えた場合
に、梁部３に形成されたフレクシャ部が撓むことにより
ロバーバル機構部に矢印で示すような張力が発生し、力
Ｆに比例して発生する曲げひずみ以外に、張力によるヒ
ステリシスの影響がひずみゲージ５の出力に加って誤差
要因となる。
【０００４】また、この従来例のロードセルは加工が複
雑であり、特に孔部４の形成は、図７に示すように枠体
部２にドリルにより孔部８を穿孔してから、梁部３の孔
部４を穿けなければならず、加工は難渋を極めている。
雑であり、特に孔部４の形成は、図７に示すように枠体
部２にドリルにより孔部８を穿孔してから、梁部３の孔
部４を穿けなければならず、加工は難渋を極めている。
【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
高さが低く、ひずみゲージに張力による影響が生ぜず、
更には加工が容易なロードセルを提供することにある。
高さが低く、ひずみゲージに張力による影響が生ぜず、
更には加工が容易なロードセルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るロードセルは、一体の金属製ブロックを
加工して形成した起歪体を有し、該起歪体は、中央部に
荷重受部、外側に環状の枠体部を形成し、前記荷重受部
から外側に向けて複数個の角柱状の梁部を水平かつ放射
状に設け、前記枠体部の上部に前記梁部の長手方向と直
交する方向に設けた撓み部に前記梁部の端部を結合し、
前記梁部にその長手方向と直交する水平方向に孔部を設
けてロバーバル機構を構成し、前記孔部により形成した
フレクシャ部にひずみゲージを張り付けたことを特徴と
する。
の本発明に係るロードセルは、一体の金属製ブロックを
加工して形成した起歪体を有し、該起歪体は、中央部に
荷重受部、外側に環状の枠体部を形成し、前記荷重受部
から外側に向けて複数個の角柱状の梁部を水平かつ放射
状に設け、前記枠体部の上部に前記梁部の長手方向と直
交する方向に設けた撓み部に前記梁部の端部を結合し、
前記梁部にその長手方向と直交する水平方向に孔部を設
けてロバーバル機構を構成し、前記孔部により形成した
フレクシャ部にひずみゲージを張り付けたことを特徴と
する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００８】図１は斜視図を示し、起歪体１１は鋼、ア
ルミニウム等の一体の金属ブロックを旋盤、フライス盤
等によって切削加工することにより形成されている。円
柱状の荷重受部１２の周囲に環状の枠体部１３が配置さ
れ、荷重受部１２と枠体部１３間には角柱状の例えば３
個の梁部１４が放射状に掛け渡されている。各梁部１４
の一端は荷重受部１２に直接連結されているが、枠体部
１３に対しては枠体部１３に設けた可撓部を介して連結
されている。この可撓部は梁部１４に対して直交するよ
うに枠体部１３上に配置され、その両端の下部において
枠体部１３と一体にされた壁部１５とされ、この壁部１
５の中央部に梁部１４の他端が接続されている。
ルミニウム等の一体の金属ブロックを旋盤、フライス盤
等によって切削加工することにより形成されている。円
柱状の荷重受部１２の周囲に環状の枠体部１３が配置さ
れ、荷重受部１２と枠体部１３間には角柱状の例えば３
個の梁部１４が放射状に掛け渡されている。各梁部１４
の一端は荷重受部１２に直接連結されているが、枠体部
１３に対しては枠体部１３に設けた可撓部を介して連結
されている。この可撓部は梁部１４に対して直交するよ
うに枠体部１３上に配置され、その両端の下部において
枠体部１３と一体にされた壁部１５とされ、この壁部１
５の中央部に梁部１４の他端が接続されている。
【０００９】梁部１４には、その長手方向と直交する水
平方向に楕円形の孔部１６が穿孔され、ロバーバル機構
が構成されている。なお、孔部１６は単孔であっても、
そこには上下２個ずつのフレクシャ部が形成されること
は応力解析の結果からも判っている。そして、孔部１６
の上下２個ずつのこのフレクシャ部にはそれぞれひずみ
ゲージ１７が張り付けられており、図示しないリード線
が起歪体１に沿って布線されているが、下部のひずみゲ
ージ１７は図示を省略している。なお、荷重受部１２に
は負荷荷重に連結するためのねじ孔１８が穿孔されてお
り、枠体部１３にも他部材にこの起歪体１１を固定する
ための複数個のねじ孔１９が形成されている。
平方向に楕円形の孔部１６が穿孔され、ロバーバル機構
が構成されている。なお、孔部１６は単孔であっても、
そこには上下２個ずつのフレクシャ部が形成されること
は応力解析の結果からも判っている。そして、孔部１６
の上下２個ずつのこのフレクシャ部にはそれぞれひずみ
ゲージ１７が張り付けられており、図示しないリード線
が起歪体１に沿って布線されているが、下部のひずみゲ
ージ１７は図示を省略している。なお、荷重受部１２に
は負荷荷重に連結するためのねじ孔１８が穿孔されてお
り、枠体部１３にも他部材にこの起歪体１１を固定する
ための複数個のねじ孔１９が形成されている。
【００１０】荷重受部１２に負荷荷重を掛けると荷重は
３等分され、各梁部１４においてひずみゲージ１７によ
って測定することができるので、各ひずみゲージ１７の
出力を加算すればよい。この場合に、図２に誇張して示
すように荷重受部１２に矢印のように荷重Ｆが加わると
各壁部１５は撓み、測定値に影響を及ぼす張力は壁部１
５の変形により吸収されるので、ひずみゲージ１７の出
力により正確に負荷荷重を測定することができる。
３等分され、各梁部１４においてひずみゲージ１７によ
って測定することができるので、各ひずみゲージ１７の
出力を加算すればよい。この場合に、図２に誇張して示
すように荷重受部１２に矢印のように荷重Ｆが加わると
各壁部１５は撓み、測定値に影響を及ぼす張力は壁部１
５の変形により吸収されるので、ひずみゲージ１７の出
力により正確に負荷荷重を測定することができる。
【００１１】この起歪体１１の加工は極めて容易であ
り、例えば梁部１４は枠体部１３の上方に位置している
ので、孔部１６は枠体部１３に邪魔されることなく切削
が可能となる。また、荷重受部１２、枠体部１３、梁部
１４、壁部１５の切出しは、他部位に干渉されることな
く行うことができる。
り、例えば梁部１４は枠体部１３の上方に位置している
ので、孔部１６は枠体部１３に邪魔されることなく切削
が可能となる。また、荷重受部１２、枠体部１３、梁部
１４、壁部１５の切出しは、他部位に干渉されることな
く行うことができる。
【００１２】本実施例では、フレクシャ部の厚みはマク
ロメータにより測定可能なので、従来のノギスによる測
定よりも１桁程度精度が良くなり、フレクシャ部の厚み
を正確に調整することができる。
ロメータにより測定可能なので、従来のノギスによる測
定よりも１桁程度精度が良くなり、フレクシャ部の厚み
を正確に調整することができる。
【００１３】また、ひずみゲージ１７の貼り付けは、貼
付個所が上下方向に露出されているので、容易にかつ正
確に行うことができ、その貼付状態の確認を顕微鏡等に
より行うことができる。
付個所が上下方向に露出されているので、容易にかつ正
確に行うことができ、その貼付状態の確認を顕微鏡等に
より行うことができる。
【００１４】更に、梁部１４の側方の空間部に電気回路
を備えた基板を収納できるので、ひずみゲージ１７の近
傍で増幅等の電気的処理を行うことが可能となり、電気
的な安定度が向上する。
を備えた基板を収納できるので、ひずみゲージ１７の近
傍で増幅等の電気的処理を行うことが可能となり、電気
的な安定度が向上する。
【００１５】なお、梁部１４は３方向だけでなく、十字
形の４方向やその他の複数方向への掛け渡しができる。
また、孔部１６の形状は実施例のような楕円形ばかりで
なく、図３に示す丸孔１６’や図４に示す眼鏡型の孔部
１６”とすることもできる。また、撓み部の形状も実施
例の壁部１５のみに拘泥することはない。
形の４方向やその他の複数方向への掛け渡しができる。
また、孔部１６の形状は実施例のような楕円形ばかりで
なく、図３に示す丸孔１６’や図４に示す眼鏡型の孔部
１６”とすることもできる。また、撓み部の形状も実施
例の壁部１５のみに拘泥することはない。
【００１６】また、起歪体１１にカバーを密閉して被着
することにより、ひずみゲージ１７を湿気等から保護す
ることができる。この場合には、起歪体１１は例えば台
板上に固定し、この台板上に固設されたカバーにより起
歪体１１を覆い、カバーと荷重受部１２の間に、カバー
からの力が荷重受部１２に伝達しないようにベローズを
介すればよい。
することにより、ひずみゲージ１７を湿気等から保護す
ることができる。この場合には、起歪体１１は例えば台
板上に固定し、この台板上に固設されたカバーにより起
歪体１１を覆い、カバーと荷重受部１２の間に、カバー
からの力が荷重受部１２に伝達しないようにベローズを
介すればよい。
【００１７】なお、孔部１６、１６’、１６”は貫通し
ていなくとも、中間部が行き止まり部となっていてもよ
く、この行き止まり部をフレクシャ部として使用するこ
ともできる。
ていなくとも、中間部が行き止まり部となっていてもよ
く、この行き止まり部をフレクシャ部として使用するこ
ともできる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るロード
セルは、梁部と枠体部間に撓み部を介することにより、
従来からのロードセルが持つ張力の影響を解消し、精度
の良い計測を実施することができ、また、枠体上に梁部
を配置したことによって枠体部に干渉されることなく、
自在な形状寸法の孔部を加工することが容易となる。
セルは、梁部と枠体部間に撓み部を介することにより、
従来からのロードセルが持つ張力の影響を解消し、精度
の良い計測を実施することができ、また、枠体上に梁部
を配置したことによって枠体部に干渉されることなく、
自在な形状寸法の孔部を加工することが容易となる。
【図１】起歪部の斜視図である。
【図２】荷重が加わった場合の壁部の変形の説明図であ
る。
る。
【図３】孔部の第１の変形例の斜視図である。
【図４】孔部の第２の変形例の斜視図である。
【図５】従来例のロバーバル機構の斜視図である。
【図６】従来例に荷重が加わった状態の説明図である。
【図７】従来例の平面図である。
１１ 起歪体 １２ 荷重受部 １３ 枠体部 １４ 梁部 １５ 壁部 １６ 孔部 １７ ひずみゲージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−332502（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−19641（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−209796（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−79930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271129（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−8345（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 1/22 G01L 5/16 G01G 3/14
Claims (5)
- 【請求項１】 一体の金属製ブロックを加工して形成し
た起歪体を有し、該起歪体は、中央部に荷重受部、外側
に環状の枠体部を形成し、前記荷重受部から外側に向け
て複数個の角柱状の梁部を水平かつ放射状に設け、前記
枠体部の上部に前記梁部の長手方向と直交する方向に設
けた撓み部に前記梁部の端部を結合し、前記梁部にその
長手方向と直交する水平方向に孔部を設けてロバーバル
機構を構成し、前記孔部により形成したフレクシャ部に
ひずみゲージを張り付けたことを特徴とするロードセ
ル。 - 【請求項２】 前記梁部は３個とし、前記荷重受部から
前記枠体部に向けて放射状に配置した請求項１に記載の
ロードセル。 - 【請求項３】 前記撓み部は前記梁部の長手方向と直交
して配置し、両端部の下部を前記枠体部に取り付けた壁
部とし、該壁部の中央に前記梁部を結合した請求項１に
記載のロードセル。 - 【請求項４】 前記枠体部を台板及びカバーにより取り
囲んだ請求項１に記載のロードセル。 - 【請求項５】 前記カバーと前記荷重受部の間をベロー
ズで密閉接合した請求項４に記載のロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116354A JP2962703B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | ロードセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116354A JP2962703B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | ロードセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2962703B1 true JP2962703B1 (ja) | 1999-10-12 |
| JPH11304606A JPH11304606A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14684888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10116354A Expired - Fee Related JP2962703B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | ロードセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962703B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9506106B2 (en) | 2013-10-15 | 2016-11-29 | Genetrainer Limited | Weight sensor suitable for use under a bed with a deformable plate mounted to a base at three contact points |
| US10365149B2 (en) | 2013-10-15 | 2019-07-30 | Bedsense Limited | Bed based weight sensors for physiological analysis |
| JP2020165898A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社レプトリノ | 力覚センサ及び起歪体 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6711960B2 (en) | 2001-05-31 | 2004-03-30 | Teac Corporation | Compact load cell with arm tension absorption means and arm reinforcement means |
| JP4933778B2 (ja) * | 2003-05-07 | 2012-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 力測定素子 |
| JP4741872B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-08-10 | 株式会社新菱 | ロードセルおよび計量装置 |
| JP5428226B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2014-02-26 | 株式会社ニコン | 基板接合装置 |
| JP2010021373A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Nikon Corp | アクチュエータ、ステージ装置および接合装置 |
| CN101975607B (zh) * | 2010-11-15 | 2013-09-04 | 黑龙江省水利科学研究院 | 电子秤 |
| CN102538919B (zh) * | 2011-12-28 | 2014-01-15 | 福建省计量科学研究院 | 一种测力传感器结构 |
| US10422707B2 (en) | 2016-01-19 | 2019-09-24 | Ati Industrial Automation, Inc. | Compact robotic force/torque sensor including strain gages |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP10116354A patent/JP2962703B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9506106B2 (en) | 2013-10-15 | 2016-11-29 | Genetrainer Limited | Weight sensor suitable for use under a bed with a deformable plate mounted to a base at three contact points |
| US10365149B2 (en) | 2013-10-15 | 2019-07-30 | Bedsense Limited | Bed based weight sensors for physiological analysis |
| JP2020165898A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社レプトリノ | 力覚センサ及び起歪体 |
| CN111829712A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-27 | 新东工业株式会社 | 力觉传感器和应变体 |
| JP7154178B2 (ja) | 2019-03-29 | 2022-10-17 | 株式会社レプトリノ | 力覚センサ及び起歪体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11304606A (ja) | 1999-11-05 |
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