JP3159092B2 - ロードセル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロードセルに係り、
中心部に被測定物の荷重が作用する荷重作用部を有し、
荷重作用部の周囲に複数の起歪部を有し、周囲にロード
セルを設置固定するための設置固定部を有し、荷重作用
部に軸線方向に作用する荷重を計測するロードセルに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば大型トラックの荷台に積載される
積載物あるいは天井クレーンに吊下される鋼材あるいは
製鉄所等で運搬される鉄鉱石、鋼材、コイル状鋼板とい
った重量物の荷重を測る測定器としては、歪ゲージ（st
rain gauge）により荷重が印加された際の歪を検知し、
電気的に荷重を求めて計測するロードセルが用いられて
いる。

【０００３】図１４、図１５、図１６は、本出願人が先
に出願して特許された、特許番号第２５１５６４５号の
特許公報に記載されているロードセル１０を示す。この
ロードセル１０は、円盤状の円柱形状のアルミニウム製
のロードセル本体１１と、歪ゲージ１２とよりなる。ロ
ードセル本体１１は、中心部に荷重が作用する荷重作用
部１１ａを有し、荷重作用部１１ａの周囲に荷重作用部
１１ａに作用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪
部１１ｂを有し、周囲にロードセルを基台等に設置固定
するための環状の設置固定部１１ｃを有する。歪ゲージ
１２は、各起歪部１１ｂに接着してある。各歪ゲージ１
２はブリッジ回路を構成している。

【０００４】起歪部１１ｂは、縦穴２０、２１、２２と
横穴２３、２４、２５とによって定められており、周方
向上、隣合う縦穴２０、２１、２２の間に存在してお
り、３箇所にある。縦穴２０、２１、２２は、１２０度
間隔で形成してあり、ロードセル本体１１をその軸線方
向に貫通している。横穴２３、２４、２５は、同じく１
２０度間隔でロードセル本体１１の円周面２６から横に
延びており、夫々、縦穴２０、２１、２２を横切って、
周方向上隣の縦穴２０、２１、２２にまで到っている。
起歪部１１ｂは、周方向上隣合う縦穴２０、２１、２２
の間であって、横穴２３、２４、２５とロードセル本体
１１の上下面との間に薄厚に形成されている。

【０００５】ロードセル１０は設置固定部１１ｃを基台
上に設置固定されて設置される。荷重作用部１１ａに荷
重Ｆが作用すると、複数の起歪部１１ｂが歪み、歪ゲー
ジ１２が起歪部１１ｂの歪みを検知して、ブリッジ回路
によって荷重Ｆが電気的に測定される。

【０００６】縦穴２０、２１、２２及び横穴２３、２
４、２５は、共にドリル加工によって形成してある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のロードセル
１０においては、ロードセル本体１１の形状が円柱形状
であるため、ロードセル本体１１がチャキングしにく
く、よって、ドリル加工がしにくかった。特に、横穴２
３、２４、２５を形成するドリル加工は、ロードセル本
体１１の角度出しが難しいこともあって、縦穴２０、２
１、２２を形成するドリル加工よりも難しかった。

【０００８】更に、横穴２３、２４、２５のドリル加工
は、曲面である円周面２６から、しかもロードセル本体
１１の径方向からずれた方向に切り込むことが必要であ
り、切り込むときにドリルの先端が滑り易く、加工が難
しかった。よって、上記構成のロードセル１０は製造し
難くかった。

【０００９】そこで、本発明は上記課題を解決したロー
ドセルを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、中心
部に被測定物の荷重が作用する荷重作用部を有し、該荷
重作用部の周囲に該荷重作用部に作用した荷重の大きさ
に応じて歪む複数の起歪部を有し、周囲にロードセルを
基台等に設置固定するための設置固定部を有するロード
セル本体と、該起歪部に装着され該起歪部に生じた歪を
検出する歪ゲージとよりなるロードセルにおいて、上記
ロードセル本体が、正多角柱形状を有し、上記各起歪部
が、該正多角柱形状のロードセル本体の各角毎に１つづ
つ該ロードセル本体の軸線の方向に貫通して形成してあ
る角対向縦穴と、該ロードセル本体の平面状の各側面毎
に該ロードセル本体をその軸線の方向に貫通して形成し
てある側面対向縦穴と、該ロードセル本体の平面状の各
側面から該側面に隣合う側面に平行に、上記設置固定部
を横切り上記角対向縦穴を横切り上記側面対向縦穴を横
切って、次の角対向縦穴にまで延びている横穴とによっ
て定められている構成としたものである。

【００１１】請求項２の発明は、中心部に被測定物の荷
重が作用する荷重作用部を有し、該荷重作用部の周囲に
該荷重作用部に作用した荷重の大きさに応じて歪む複数
の起歪部を有し、周囲にロードセルを基台等に設置固定
するための設置固定部を有するロードセル本体と、該起
歪部に装着され該起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージ
とよりなるロードセルにおいて、上記ロードセル本体
が、正多角柱形状を有し、上記各起歪部が、該正多角柱
形状のロードセル本体の各角毎に１つづつ該ロードセル
本体の軸線の方向に貫通して形成してある角対向縦穴
と、該ロードセル本体の平面状の各側面毎に該ロードセ
ル本体をその軸線の方向に貫通して形成してある側面対
向縦穴と、該ロードセル本体の平面状の各側面から該側
面に隣合う側面に平行に、上記設置固定部を横切り上記
角対向縦穴を横切り上記側面対向縦穴まで延びている横
穴とによって定められている構成としたものである。

【００１２】請求項３の発明は、中心部に被測定物の荷
重が作用する荷重作用部を有し、該荷重作用部の周囲に
該荷重作用部に作用した荷重の大きさに応じて歪む複数
の起歪部を有し、周囲にロードセルを基台等に設置固定
するための設置固定部を有するロードセル本体と、該起
歪部に装着され該起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージ
とよりなるロードセルにおいて、上記ロードセル本体
が、正多角柱形状を有し、上記各起歪部が、該正多角柱
形状のロードセル本体の各角毎に１つづつ該ロードセル
本体の軸線の方向に貫通して形成してある隣合う２つの
角対向縦穴と、該ロードセル本体の平面状の各側面から
該側面に隣合う側面に平行に、上記設置固定部を横切り
上記角対向縦穴を横切って、次の角対向縦穴にまで延び
ている横穴とによって定められている構成としたもので
ある。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち
いずれか一項において、設置固定部は、上記荷重作用部
を中心とする環状の面である構成としたものである。請
求項５の発明は、中心部に被測定物の荷重が作用する荷
重作用部を有し、該荷重作用部の周囲に該荷重作用部に
作用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪部を有
し、周囲にロードセルを基台等に設置固定するための設
置固定部を有するロードセル本体と、該起歪部に装着さ
れ該起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージとよりなるロ
ードセルにおいて、上記ロードセル本体が、正四角柱よ
りなり、上記各起歪部が、該正四角柱の各角毎に１つづ
つ該正四角柱をその軸線の方向に貫通して形成してある
角対向縦穴と、該正四角柱の各側面毎に該正四角柱をそ
の軸線の方向に貫通して形成してある側面対向縦穴と、
該正四角柱の周囲の平面である各側面から該側面に隣合
う側面に平行に、上記設置固定部を横切り上記角対向縦
穴を横切り上記側面対向縦穴を横切って、次の角対向縦
穴にまで延びている横穴とによって定められており、上
記設置固定部は、上記荷重作用部を中心とする環状であ
って上記各起歪部を囲む環状の部分である構成としたも
のである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例にな
るロードセル３０を示す。このロードセル３０は、大
略、アルミニウム製のロードセル本体３１と、８個の歪
ゲージ３２−１〜３２−８とを有する。

【００１５】図２、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び図
４は、ロードセル本体３１を示す。各図に示すように、
ロードセル本体３１は、一辺の長さａが約６０ｍｍ、高
さ（厚さ）ｂが約２０ｍｍの正四角柱形状を有し、周囲
に４つの平面状の側面３３、３４、３５、３６と、４つ
の角３７、３８、３９、４０を有する。Ｘは側面３３、
３５と平行な方向であり、Ｙは側面３４、３６と平行な
方向であり、Ｚはロードセル本体３１の高さ方向（軸線
方向）である。

【００１６】また、ロードセル本体３１は、中心部に荷
重が作用する荷重作用部３７を有し、荷重作用部４７の
周囲に荷重作用部４７に作用した荷重の大きさに応じて
歪む８つの起歪部４８−１〜４８−８を有し、起歪部４
８−１〜４８−８より外側の周囲にロードセルを基台等
に設置固定するための設置固定部４９を有する。８個の
歪ゲージ３２−１〜３２−８は、図６（Ａ），（Ｂ）に
示すように、各起歪部４８−１〜４８−８に一つづつ接
着してある。歪ゲージ４８−１〜４８−８は、適宜接続
されて図７に示すブリッジ回路５０を構成している。

【００１７】特に図２及び図３（Ｂ）に示すように、荷
重作用部４７は、略円柱形状を有し、ロードセル本体３
１の上面５１側の凸部５２と、ロードセル本体３１の下
面５３側の凸部５４と、凸部５２及び凸部５３とを軸
（Ｚ）方向に貫通するねじ穴５５とよりなる。凸部５２
は、環状の溝５６の底面５７より相対的に凸となってい
る。凸部５２は、環状の溝５８の底面５９より相対的に
凸となっている。荷重作用部４７の上端面６０は、環状
台部６１の上面６２より少し低い。荷重作用部４７の下
端面６３は、環状台部６４の面６５より少し凹んでい
る。なお、荷重作用部４７の上端面６０は、環状台部６
１の上面６２と同じ高さであっても構わない。

【００１８】凸部５２の高さ寸法は凸部５４の高さ寸法
より少し長い。底面５３と底面５９の間の環状板部７２
の厚さ寸法ｃは、横穴９５の径ｄ３より若干だけ大き
い。環状台部６１は、環状溝５６とロードセル本体３１
の上面５１の各角３７〜４０の三角形面部６６との間に
存在している。環状台部６４は、環状溝５８とロードセ
ル本体３１の下面５３の各角３７〜４０の三角形面部６
７との間に存在している。

【００１９】図２及び図３（Ｂ）に示すように、設置固
定部４９は、環状台部６４と、環状台部６１と、貫通穴
６８〜７１とよりなる。貫通穴６８〜７１は、各角３
７、３８、３９、４０毎に設けてあり、環状台部６１及
び環状台部６４を貫通している。

【００２０】図２及び図３（Ｂ）に示すように、起歪部
４８−１〜４８−８は、複数の穴が形成してある上記環
状板部７２に作り込まれている。環状板部７２のうち穴
によって除去されずに残った部分が、起歪部４８−１〜
４８−８を形成している。環状板部７２（ロードセル本
体３１）には以下の縦穴と横穴が有る。縦穴とはＺ方向
の穴であり、横穴とはＸ−Ｙ面に沿う穴である。

【００２１】８０、８１、８２、８３は角対向縦穴であ
り、径がｄ１であり、各角３７、３８、３９、４０に対
向して各角３７、３８、３９、４０毎に設けてある。角
対向縦穴８０、８２は、夫々、角３７と角３９とを結ぶ
対角線８４上であって、角３７、３９に近い位置、即
ち、環状板部７２のうち外周寄りの位置に位置してお
り、環状板部７２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴
８１、８３は、夫々、角３８と角４０とを結ぶ対角線８
５上であって、角３８、４０に近い位置、即ち、環状板
部７２のうち外周寄りの位置に位置しており、環状板部
７２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴８０と角対向
縦穴８３、及び角対向縦穴８１と角対向縦穴８２とは、
夫々Ｘ軸と平行な線９１、９３上に位置している。角対
向縦穴８０と角対向縦穴８１、及び角対向縦穴８２と角
対向縦穴８３とは、夫々Ｙ軸と平行な線９０、９２上に
位置している。

【００２２】８６、８７、８８、８９は側面対向縦穴で
あり、径がｄ２である。径ｄ２は、上記の角対向縦穴８
０等の径ｄ１と等しい。側面対向縦穴８６は、側面３４
の中央に対向しており、環状板部７２のうち、角対向縦
穴８０と角対向縦穴８１の中間の位置に形成してあり、
環状板部７２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴８０
と、側面対向縦穴８６と、角対向縦穴８１とは、Ｙ軸と
平行な線９０上に整列している。

【００２３】側面対向縦穴８７は、側面３５の中央に対
向しており、環状板部７２のうち、角対向縦穴８１と角
対向縦穴８２の中間の位置に形成してあり、環状板部７
２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴８１と、側面対
向縦穴８７と、角対向縦穴８２とは、Ｘ軸と平行な線９
１上に整列している。

【００２４】側面対向縦穴８８は、側面３６の中央に対
向しており、環状板部７２のうち、角対向縦穴８２と角
対向縦穴８３の中間の位置に形成してあり、環状板部７
２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴８２と、側面対
向縦穴８８と、角対向縦穴８３とは、Ｙ軸と平行な線９
２上に整列している。

【００２５】側面対向縦穴８９は、側面３３の中央に対
向しており、環状板部７２のうち、角対向縦穴８０と角
対向縦穴８３の中間の位置に形成してあり、環状板部７
２をＺ方向に貫通している。角対向縦穴８０と、側面対
向縦穴８９と、角対向縦穴８３とは、Ｘ軸と平行な線９
３上に整列している。

【００２６】９５，９６，９７，９８は横穴であり、径
ｄ３を有する。横穴９５は、その中心が上記の線９０と
一致しており、側面３３より側面３３に対して垂直にロ
ードセル本体３１（環状板部７２）の内部にＹ１方向に
延びており、設置固定部４９を横切り、環状板部７２内
に入り、角対向縦穴８０を横切り、側面対向縦穴８６を
横切り、角対向縦穴８１の位置が終端となっている。

【００２７】横穴９６は、その中心が上記の線９１と一
致しており、側面３４より側面３４に対して垂直にロー
ドセル本体３１（環状板部７２）の内部にＸ２方向に延
びており、設置固定部４９を横切り、環状板部７２内に
入り、角対向縦穴８１を横切り、側面対向縦穴８７を横
切り、角対向縦穴８２の位置が終端となっている。

【００２８】横穴９７は、その中心が上記の線９２と一
致しており、側面３５より側面３５に対して垂直にロー
ドセル本体３１（環状板部７２）の内部にＹ２方向に延
びており、設置固定部４９を横切り、環状板部７２内に
入り、角対向縦穴８２を横切り、側面対向縦穴８８を横
切り、角対向縦穴８３の位置が終端となっている。

【００２９】横穴９８は、その中心が上記の線９３と一
致しており、側面３５より側面３５に対して垂直にロー
ドセル本体３１（環状板部７２）の内部にＸ１方向に延
びており、設置固定部４９を横切り、環状板部７２内に
入り、角対向縦穴８３を横切り、側面対向縦穴８９を横
切り、角対向縦穴８０の位置が終端となっている。

【００３０】横穴９５の径ｄ３は、環状板部７２の厚さ
寸法ｃより約１ｍｍ小さい。起歪部４８−１〜４８−８
は、環状板部７２のうち上記の角対向縦穴８０、８１、
８２、８３、側面対向縦穴８６、８７、８８、８９、及
び横穴９５，９６，９７，９８によって除去されずに残
った部分によって形成してある。起歪部４８−１〜４８
−８は、図４に示すように、荷重作用部４７を中心とし
て井の字を書いたときに各画で描かれる線１０５〜１０
８上に位置している。

【００３１】起歪部４８−１は、線１０５上に位置して
おり、図５に併せて拡大して示すように、Ｘ方向に延び
ている上側梁１００と、上側梁１００の下方約寸法ｃの
位置にあって同じくＸ方向に延びている下側梁１０１と
よりなり、所謂、平行バネ構造を有している。

【００３２】上側梁１００及び下側梁１０１は、角対向
縦穴８０と側面対向縦穴８６と横穴９５とによって削り
取られずに残った部分で形成されている。上側梁１００
は、中央が最小幅ｗ１で最小厚さｔ１を有する長さｌ１
の梁である。下側梁１０１は、上側梁１００と同じであ
る。最小幅ｗ１は、角対向縦穴８０の径ｄ１と、側面対
向縦穴８６の径ｄ２と、角対向縦穴８０と側面対向縦穴
８６との間隔で決まる。最小厚さｔ１は、環状板部７２
の厚さ寸法ｃと横穴９５の径ｄ３で決まる。長さｌ１
は、角対向縦穴８０の径ｄ１と側面対向縦穴８６の径ｄ
２とで決まる。上記の上側梁１００は、最小幅ｗ１が約
４ｍｍであり、最小厚さｔ１が約０．５ｍｍであり、長
さｌ１が約８ｍｍである。

【００３３】また、底面５７、５９、及び角対向縦穴８
０、側面対向縦穴８６、横穴９５の内面の仕上げ粗さ精
度は最大高さＲｍａｘで３Ｓであり、上側梁１００及び
下側梁１０１の表面の仕上げ粗さ精度は最大高さＲｍａ
ｘで３Ｓである。上側梁１００と下側梁１０１とは、図
８に示すように、Ｘ１端側が固定端とされて、Ｘ２端側
がＺ２方向に変位するように弾性的に撓む。

【００３４】起歪部４８−２は、角対向縦穴８１と側面
対向縦穴８６と横穴９５とによって削り取られずに残っ
たＸ方向に延在する平行梁で形成されており、線１０６
上に位置している。起歪部４８−３は、角対向縦穴８１
と側面対向縦穴８７と横穴９６とによって削り取られず
に残ったＹ方向に延在する平行梁で形成されており、線
１０７上に位置している。起歪部４８−４は、角対向縦
穴８２と側面対向縦穴８７と横穴９６とによって削り取
られずに残ったＹ方向に延在する平行梁で形成されてお
り、線１０８上に位置している。起歪部４８−５は、角
対向縦穴８２と側面対向縦穴８８と横穴９７とによって
削り取られずに残ったＸ方向に延在する平行梁で形成さ
れており、線１０６上に位置している。起歪部４８−６
は、角対向縦穴８３と側面対向縦穴８８と横穴９７とに
よって削り取られずに残ったＸ方向に延在する平行梁で
形成されており、線１０５上に位置している。起歪部４
８−７は、角対向縦穴８３と側面対向縦穴８９と横穴９
８とによって削り取られずに残ったＹ方向に延在する平
行梁で形成されており、線１０８上に位置している。起
歪部４８−８は、角対向縦穴８０と側面対向縦穴８９と
横穴９８とによって削り取られずに残ったＹ方向に延在
する平行梁で形成されており、線１０７上に位置してい
る。

【００３５】起歪部４８−１〜４８−８は、荷重作用部
４７の周囲に配されている。起歪部４８−１と起歪部４
８−６とは、線１０５上に整列している。起歪部４８−
２と起歪部４８−５とは、線１０６上に整列している。
起歪部４８−３と起歪部４８−８とは、線１０７上に整
列している。起歪部４８−４と起歪部４８−７とは、線
１０８上に整列している。

【００３６】各起歪部４８−１〜４８−８は、荷重作用
部４７に荷重が作用して撓むとき、上面については、設
置固定部４９寄り側が引っ張られ、荷重作用部４７寄り
側が圧縮される。歪ゲージ３２−１〜３２−８は、図６
に示すように、上記底面５７上に各起歪部４８−１〜４
８−８に一つづつ梁に沿う向きで接着してある。

【００３７】各歪ゲージ３２−１〜３２−８は、エポキ
シ樹脂製フィルムに微細な電気抵抗箔のパターンが印刷
形成されたものであり、引張方向に歪むと電気抵抗パタ
ーンが細くなって抵抗値が増え、圧縮方向に歪むと電気
抵抗パターンが太くなって抵抗値が減る特性を有する。

【００３８】図８及び図９に併せて示すように、歪ゲー
ジ３２−１，３２−３，３２−５，３２−７について
は、圧縮歪を検知するように、その中心が起歪部４８−
１，４８−３等の中心（上記の線９０〜９３）より荷重
作用部４７側に寸法δずらしてある。

【００３９】同じく図８及び図９に併せて示すように、
歪ゲージ３２−２，３２−４，３２−６，３２−８につ
いては、引張歪を検知するように、その中心が起歪部４
８−２，４８−４等の中心（上記の線９０〜９３）より
設置固定部４９側に寸法δずらしてある。

【００４０】上記の寸法δは、角対向縦穴８０の径ｄ１
（又は、側面対向縦穴８６の径ｄ２）の１５〜１６％の
寸法である。各歪ゲージは、ロードセル本体３１内で図
７に示すブリッジ回路５０を構成するように接続してあ
る。圧縮歪を検知する歪ゲージ３２−１と３２−３とが
直列に接続してあり、同じく圧縮歪を検知する歪ゲージ
３２−５と３２−７とが直列に接続してあり、両者が対
向している。引張歪を検知する歪ゲージ３２−２と３２
−４とが直列に接続してあり、同じく引張歪を検知する
歪ゲージ３２−６と３２−８とが直列に接続してあり、
両者が対向している。

【００４１】図１に示すように、ロードセル本体３１の
環状溝５２、５８は環状の蓋１１０で覆われている。ま
た、横穴９６にコネクタ１１１が組み込まれている。コ
ネクタ１１１は、上記の出力端子１１２と接続してあ
り、且つ、横穴９６の開口に露出している。なお、コネ
クタ１１１を使用せずに、直接結線してもよい。

【００４２】次に、上記構成のロードセル３０の使用、
動作について説明する。ロードセル３０は、図１に示す
ように、貫通穴６８〜７１を貫通したボルト１２０で設
置固定部４９を基台１２１上に固定される。また、ねじ
穴５５に螺合して荷重受け部材１２２を荷重作用部４７
に取付け、計測器（図示せず）のコードの先のコネクタ
１２３をコネクタ１１１に接続する。これにより、ロー
ドセル３０は使用状態となる。

【００４３】荷重受け部材１２２に荷重が作用すると、
ロードセル本体３１は荷重作用部４７が設置固定部４９
に対して沈むように変形する。起歪部４８−１及び起歪
部４８−６は、図８に誇張して示すように略平行四辺形
状に歪み、歪ゲージ３２−１が圧縮歪を検知し、歪ゲー
ジ３２−６が引張歪を検知する。起歪部４８−２及び起
歪部４８−５は、図９に誇張して示すように略平行四辺
形状に歪み、歪ゲージ３２−１が引張歪を検知し、歪ゲ
ージ３２−５が圧縮歪を検知する。

【００４４】各歪ゲージ３２−１〜３２−８の抵抗値の
変化が所定の計算式にあてはめられて、計測器（図示せ
ず）には荷重受け部材１２２に作用した荷重が表示され
る。次に、上記構成のロードセル３０の特徴について説
明する。ロードセル本体３１の形状が正四角柱形状であ
るため、ＮＣフライス盤、旋盤等へのチャッキングがし
易い。

【００４５】起歪部４８−１等を形成するための横穴９
５，９６，９７，９８は、夫々、側面３３、３４、３
５、３６より側面３３、３４、３５、３６に対して垂直
に形成してある。このため、円の側面にドリルで穴をあ
ける場合に比べて、横穴９５，９６，９７，９８をドリ
ルで加工するときに、ロードセル本体３１の位置出しが
し易く、且つ、ドリルで加工の開始時にドリルの先端が
滑ることが起きず、横穴９５，９６，９７，９８を簡単
に且つ精度良く形成出来る。

【００４６】よって、ロードセル３０を、従来に比べて
歩留り良く、且つ、従来に比べて約半分の加工費で製作
出来る。また、基台１２１に当たっている部分は環状の
設置固定部４９であり、角の三角形状の部分は基台１２
１より浮いているため、ロードセル３０が円柱形状でな
く正四角柱形状であっても、荷重は十分に精度良く測定
出来る。測定誤差は、ロードセル３０の定格荷重の０．
０２％以下である。

【００４７】また、歪ゲージ３２−１〜３２−８は、各
起歪部４８−１〜４８−８について上側梁１００にだけ
接着してある。よって、歪ゲージを４つづつ上側梁と下
側梁とに分けて接着した場合にくらべて、荷重はより精
度良く測定される。次に変形例について説明する。

【００４８】ロードセル本体３１の材料は、ニッケルク
ロムモリブデン鋼も使用可能である。側面対向縦穴８６
の径ｄ２と角対向縦穴８０等の径ｄ１とは異なっていて
もよい。

【００４９】次に、本発明の別の実施例を説明する。図
１０は本発明の第２実施例になるロードセル１３０を示
す。ロードセル１３０は、正三角柱形状のロードセル本
体１３１を有する。ロードセル本体１３１には、角対向
縦穴１３２、側面対向縦穴１３３、１３４、横穴１３５
が形成してある。側面対向縦穴１３３、１３４は各側面
１３６について２つ設けてある。横穴１３５は、側面１
３６から開始し、この側面１３６の隣の側面と平行に延
在し、角対向縦穴１３２、側面対向縦穴１３３、１３４
を横切って、次の角対向縦穴にまで到っている。側面対
向縦穴１３３、１３４の間が起歪部１３７となってお
り、ここに、歪ゲージ３２が接着してある。歪ゲージ３
２は、上記と同じくブリッジ回路を組んである。

【００５０】図１１は本発明の第３実施例になるロード
セル１４０を示す。ロードセル１３０は、正六角柱形状
のロードセル本体１４１を有する。ロードセル本体１４
１には、角対向縦穴１４２、側面対向縦穴１４３、横穴
１４５が形成してある。横穴１４５は、側面１４６から
開始し、この側面１４６の隣の側面と平行に延在し、角
対向縦穴１４２を横切って、側面対向縦穴１４３にまで
到っている。角対向縦穴１４２と側面対向縦穴１４３の
間が起歪部１４７となっており、ここに、歪ゲージ３２
が接着してある。歪ゲージ３２は、上記と同じくブリッ
ジ回路を組んである。

【００５１】図１２は本発明の第４実施例になるロード
セル１５０を示す。ロードセル１５０は、正八角柱形状
のロードセル本体１５１を有する。ロードセル本体１５
１には、角対向縦穴１５２、横穴１５５が形成してあ
る。側面１５６の長さが短いため、側面対向縦穴は形成
されていない。横穴１５５は、側面１５６から開始し、
この側面１５６の隣の側面と平行に延在し、角対向縦穴
１５２を横切って、次の角対向縦穴にまで到っている。
隣合う角対向縦穴１５２の間が起歪部１５７となってお
り、ここに、歪ゲージ３２が接着してある。歪ゲージ３
２は、上記と同じくブリッジ回路を組んである。

【００５２】図１３は本発明の第５実施例になるロード
セル１５０Ａを示す。ロードセル１５０Ａは、図１２の
ロードセル１５０の変形例であり、横穴１５５が一つお
きの側面１５６に形成してある。

【００５３】

【発明の効果】上述の如く、請求項１、請求項２、請求
項３の発明は、ロードセル本体が正多角柱よりなり、横
穴が正多角柱の周囲の平面である各側面からロードセル
本体内に延びているため、横穴を形成するドリル加工は
曲面ではなく平面に対して開始すればよく、ロードセル
本体を工作機械にチャッキングして横穴を加工する作業
が、ロードセル本体が円柱である場合に比べて容易とな
り、ロードセルを従来に比べて低い加工費でもって、し
かも、歩留り良く製造出来る。

【００５４】請求項１、請求項２の発明は、起歪部が角
対向縦穴と側面対向縦穴との間に形成されているため、
ロードセル本体の各辺の長さが長い場合、例えば、角の
数が少ない、正三角柱、正四角柱の場合にも、十分に歪
む起歪部を形成出来る。請求項２の発明は、横穴が角対
向縦穴を横切り側面対向縦穴まであるため、ロードセル
本体の強度を無用に低下させないようにすることが出来
る。

【００５５】請求項３の発明は、側面対向縦穴が無い構
成であるため、各辺の長さが短いロードセル本体、例え
ば、正八角柱のロードセル本体に適用して効果がある。
請求項４の発明は、設置固定部は、上記荷重作用部を中
心とする環状の面である構成としたため、ロードセル本
体が正多角柱であることの影響が最小とされ、荷重を精
度良く測定出来る。

【００５６】請求項４の発明によれば、正四角柱の形状
をしており、横穴を側面に垂直に切り込んで形成出来、
よって、横穴をより容易に且つ精度良くあけることが出
来、よって、安価な加工費で製造出来、また荷重を精度
良く測定出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のロードセルの一部切截斜
視図である。

【図２】図２はロードセル本体の斜視図である。

【図３】図２のロードセル本体を示す図である。

【図４】図２のロードセル本体の平面図である。

【図５】図５は一の起歪部を拡大して示す図である

【図６】図１のロードセルを蓋を取り外した状態で示す
図である

【図７】図７はブリッジ回路を示す図である。

【図８】ロードセルを使用したときの起歪部の歪の状態
を誇張して示す図である。

【図９】ロードセルを使用したときの起歪部の歪の状態
を誇張して示す図である。

【図１０】本発明の第２実施例のロードセルの平面図で
ある。

【図１１】本発明の第３実施例のロードセルの平面図で
ある。

【図１２】本発明の第４実施例のロードセルの平面図で
ある。

【図１３】本発明の第５実施例のロードセルの平面図で
ある。

【図１４】従来の１例のロードセルの一部切截斜視図で
ある。

【図１５】図１４のロードセルの平面図である。

【図１６】図１４のロードセルの正面図である。

【符号の説明】

３０、１３０、１４０、１５０、１５０Ａ ロードセル ３１、１３１、１４１、１５１ ロードセル本体 ３２−１〜３２−８ 歪ゲージ ３３〜３６、１３６、１４６、１５６ 平面状の側面 ３７〜４０ 角 ４７ 荷重作用部 ４８−１〜４８−８、１３７、１４７、１５７ 起歪部 ４９ 設置固定部 ５０ ブリッジ回路 ５１ 上面 ５２、５４ 凸部 ５３ 下面 ５５ ねじ穴 ５６、５８ 溝 ５７、５９ 底面 ６０ 上端面 ６１、６４ 環状台部 ６２ 上面 ６３ 下端面 ６５ 面 ６６、６７ 三角形面部 ６８〜７１ 貫通穴 ７２ 環状板部 ８０〜８３、１３２、１４２、１５２ 角対向縦穴 ８４、８５ 対角線 ８６〜８９、１３３、１３４、１４３ 側面対向縦穴 ９０〜９３ 線 ９５〜９８、１３５、１４５、１５５ 横穴 １００ 上側梁 １０１ 下側梁 １０５〜１０８ 線 １１０ 蓋 １１１ コネクタ １１２ 出力端子 １２０ ボルト １２１ 基台 １２２ 荷重受け部材 １２３ コネクタ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部に被測定物の荷重が作用する荷重
   作用部を有し、該荷重作用部の周囲に該荷重作用部に作
   用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪部を有し、
   周囲にロードセルを基台等に設置固定するための設置固
   定部を有するロードセル本体と、該起歪部に装着され該
   起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージとよりなるロード
   セルにおいて、 上記ロードセル本体が、正多角柱形状を有し、 上記各起歪部が、該正多角柱形状のロードセル本体の各
   角毎に１つづつ該ロードセル本体の軸線の方向に貫通し
   て形成してある角対向縦穴と、該ロードセル本体の平面
   状の各側面毎に該ロードセル本体をその軸線の方向に貫
   通して形成してある側面対向縦穴と、該ロードセル本体
   の平面状の各側面から該側面に隣合う側面に平行に、上
   記設置固定部を横切り上記角対向縦穴を横切り上記側面
   対向縦穴を横切って、次の角対向縦穴にまで延びている
   横穴とによって定められている構成としたことを特徴と
   するロードセル。
2. 【請求項２】 中心部に被測定物の荷重が作用する荷重
   作用部を有し、該荷重作用部の周囲に該荷重作用部に作
   用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪部を有し、
   周囲にロードセルを基台等に設置固定するための設置固
   定部を有するロードセル本体と、該起歪部に装着され該
   起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージとよりなるロード
   セルにおいて、 上記ロードセル本体が、正多角柱形状を有し、 上記各起歪部が、該正多角柱形状のロードセル本体の各
   角毎に１つづつ該ロードセル本体の軸線の方向に貫通し
   て形成してある角対向縦穴と、該ロードセル本体の平面
   状の各側面毎に該ロードセル本体をその軸線の方向に貫
   通して形成してある側面対向縦穴と、該ロードセル本体
   の平面状の各側面から該側面に隣合う側面に平行に、上
   記設置固定部を横切り上記角対向縦穴を横切り上記側面
   対向縦穴まで延びている横穴とによって定められている
   構成としたことを特徴とするロードセル。
3. 【請求項３】 中心部に被測定物の荷重が作用する荷重
   作用部を有し、該荷重作用部の周囲に該荷重作用部に作
   用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪部を有し、
   周囲にロードセルを基台等に設置固定するための設置固
   定部を有するロードセル本体と、該起歪部に装着され該
   起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージとよりなるロード
   セルにおいて、 上記ロードセル本体が、正多角柱形状を有し、 上記各起歪部が、該正多角柱形状のロードセル本体の各
   角毎に１つづつ該ロードセル本体の軸線の方向に貫通し
   て形成してある隣合う２つの角対向縦穴と、該ロードセ
   ル本体の平面状の各側面から該側面に隣合う側面に平行
   に、上記設置固定部を横切り上記角対向縦穴を横切っ
   て、次の角対向縦穴にまで延びている横穴とによって定
   められている構成としたことを特徴とするロードセル。
4. 【請求項４】 上記設置固定部は、上記荷重作用部を中
   心とする環状の面である構成としたことを特徴とする請
   求項１乃至３のうちいずれか一項記載のロードセル。
5. 【請求項５】 中心部に被測定物の荷重が作用する荷重
   作用部を有し、該荷重作用部の周囲に該荷重作用部に作
   用した荷重の大きさに応じて歪む複数の起歪部を有し、
   周囲にロードセルを基台等に設置固定するための設置固
   定部を有するロードセル本体と、該起歪部に装着され該
   起歪部に生じた歪を検出する歪ゲージとよりなるロード
   セルにおいて、 上記ロードセル本体が、正四角柱状を有し、 上記各起歪部が、該正多角柱形状のロードセル本体の各
   角毎に１つづつ該ロードセル本体の軸線の方向に貫通し
   て形成してある角対向縦穴と、該ロードセル本体の平面
   状の各側面毎に該ロードセル本体をその軸線の方向に貫
   通して形成してある側面対向縦穴と、該ロードセル本体
   の平面状の各側面から該側面に隣合う側面に平行に、上
   記設置固定部を横切り上記角対向縦穴を横切り上記側面
   対向縦穴を横切って、次の角対向縦穴にまで延びている
   横穴とによって定められており、 上記設置固定部は、上記荷重作用部を中心とする環状で
   あって上記各起歪部を囲む環状の部分である構成とした
   ことを特徴とするロードセル。