JP3534877B2 - 重量センサー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】重量計の偏置荷重誤差の調整に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、槓桿式重量計の偏置荷重誤差の調
整方法は、支点・力点の刃部を切削して支点，力点，作
用点の距離を変化させてテコ比を変えて調整する方法、
支点の位置を変化させてテコ比を変えて調整する方法で
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】重量センサーには、加
工精度や組立時の誤差が原因で、載台への負荷する位置
の変化（偏置荷重）による検出誤差である偏置荷重誤差
があり、この誤差を如何に効率よく、精度よく調整する
かは重量センサーにとって重要な課題であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

１．載台に加えられた重量を分散して複数の重点に荷重
し、複数の支点で荷重を支えて複数の撓み槓桿で荷重を
集中して受感部に作用させ、受感部の歪または変形を電
気量の変化量として取り出して重量を計量する重量計の
撓み槓桿を切削する。 ２．撓み槓桿に、偏置荷重誤差調整時に槓桿を切削する
ための案内となる切削ガイドを、調整感度の異なる場所
に複数組設ける。

【０００５】

【作用】撓み槓桿を切削することにより、受感部の歪み
の中心位置が変化して、受感部に貼着している歪み検出
部材（ストレンゲージ）の出力が変化する。このことに
より各槓桿の制作時のバラツキが原因の偏置荷重誤差
や、歪み検出部材の貼着時の受感部の中心部と歪み検出
部材の中心部のズレが原因の偏置荷重誤差を小さくする
ことが可能になる。又、槓桿に切削ガイドを設けること
により、所定の位置を削ることができるようになり、同
じ削り量なら同じ調整効果を得ることができ、又同じ辺
部に受感部からの距離を変えて複数個の切削ガイドを設
けることによって、微調整の場合には外側のガイド部を
削り、粗調整の場合には内側のガイド部を削ることによ
って同じ削り量で違う調整効果が得られる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１の（Ａ）は、本発明の切削ガイドを設けた
一体構成の薄型重量センサーの平面図で、（Ｂ）は切削
ガイド部の拡大図、図２の（Ａ），（Ｂ）は、本発明の
他の実施例の切削ガイド部の拡大図、図３は、本発明の
切削ガイドを設けた一体構成の薄型重量センサーを使用
した薄型はかりの展開斜視図である。

【０００７】図１により本発明の切削ガイドを設けた一
体構成の薄型重量センサーの構成を説明する。一体構成
の薄型重量センサー（３１）は、抗張力アルミニューム
の１枚の平板でできており外形は長方形をしており、外
枠（１），８個の捻れバネ支点，２個の撓み槓桿
（４），起歪部（５），受感部（６），２個の載台取付
部（３）とで構成されている。

【０００８】各種長形の孔について説明する。長方形の
平板の、左右には基台取付部（２）である外枠部を残し
て縦に細長い孔である縦孔（７）２個が中心に対して対
称に設けてあり、前後には外枠部を残して横に細長い孔
である横孔（８）２個が中心に対して対称に設けてあ
り、中心部の前後には略三角形状の内部孔（９）２個が
中心に対して対称に設けてある。

【０００９】それぞれの横孔からは、縦方向に４本の短
孔が延設されており、外側２個の短孔（８Ａ）は前説の
縦孔との間に、第１の捻れバネ支点（１０）となる細長
い針状の部分を残している。内側２個の短孔（８Ｂ）
は、次説の内部孔との間に第２の捻れバネ支点となる細
長い針状の部分を残しており、内側２個の短孔の間は載
台取付部（３）を構成している。

【００１０】略三角形状の内部孔（９）には、両端に短
孔（９Ａ）が延設されており、前説のように横孔に延説
された短孔との間に、第２の捻れバネ支点（１１）とな
る細長い針状の部分を残しており、前後２個の内部孔の
間はＸ字状に材料が残されて、槓桿（４）及び起歪部
（５）を構成している。

【００１１】各種丸孔について説明する。外枠中央の２
個の孔は、加工時及び組立時の基準となるガイド孔（１
２）である。槓桿部中央の２個の孔は、一方は受感部に
配設する歪ゲージからの信号線を通すための孔（１３）
で、他方は左右の槓桿の対称性を維持するための孔であ
る。外枠の４隅部のそれぞれ２個づつの孔は、内側４個
が本重量センサー組立用の孔（１４）で、外側４個が重
量センサー組立をベースに取り付けるための孔（１５）
である。２つの載台取付部のそれぞれ２個の孔は、重量
センサーに載台を取り付けるための孔（１６）である。

【００１２】次に重量センサーの作用について説明す
る。載台に荷重されると、力は４個の第２の捻れバネ支
点に分散され、槓桿は第２の捻れバネ支点を荷重点に、
第１の捻れバネ支点を支点にして傾斜し、槓桿の先端に
形成された受感部に力が作用する。左右の槓桿の先端が
傾斜して降下すると、起歪部には下方へ凸状に湾曲する
力が作用し、受感部の上面には圧縮の応力が、下面には
伸張の応力が生じ、両面に貼着された歪ゲージ（１７）
の抵抗値は対称に変化し、ホイートストンブリッヂ法に
より電気量に変換され出力される。

【００１３】次に、一体構成の薄型重量センサーにおけ
る本発明の偏置荷重調整方法及び本発明の切削ガイドに
ついて説明する。実施例に示すように、力点と作用点の
間は撓み槓桿で構成されているので、槓桿の一部を切削
することにより起歪部の撓み方が変化して受感部に貼着
している歪ゲージの出力が変化し、偏置荷重による誤差
を修正できる。槓桿を切削する為の切削ガイド（１８）
は、槓桿の４カ所の各辺部（４Ａ）にそれぞれ２個づつ
配設されている。４カ所の各切削ガイドは、重量センサ
ーの前後左右の中心線（図示せず）に対し対称に配設さ
れおり、形状は略半円形の凹状で、各辺部の２個には若
干の距離をおいてある。本発明の他の実施例として図２
の（Ａ）では、切削ガイド（１９）は槓桿の内側に円形
形状で設けてあり、（Ｂ）では切削ガイド（２０）は各
辺部に略半円形の凸状で設けてある。

【００１４】重量センサーには、加工精度や組立時の誤
差が原因で、載台への負荷する位置の変化による検出誤
差である偏置荷重誤差があり、この誤差を如何に効率よ
く、精度よく調整するかは計量器の重量センサーにとっ
て重要な課題である。本発明によれば、この課題が次の
ように解決される。

【００１５】載台（２１）の中央部に荷重を負荷したと
きの表示値を基準にして、載台の前後左右に負荷を偏置
させたときに中央部に比べて表示値がプラスした所の辺
部を切削して断面積を小さくすることによって、プラス
した偏置荷重誤差を０に近づけて所定の範囲内に入れる
ときに、辺部に設けられた切削ガイド部を切削すれば、
常に一定の場所を削ることができ、削った事による効果
を一定にすることができる。

【００１６】又、辺部の２カ所に切削ガイドを設けるこ
とにより、本実施例の図に示すように撓み槓桿部の幅
は、外側（支点側）の幅が広く内側（受感部側）の幅が
狭いので、同じ削り量でも削る位置によって断面積の変
化量が異なる。このことにより偏置荷重誤差が大きいと
きには中心部に近い切削ガイドを削ることで大きい効果
を得ることができ、偏置荷重誤差が小さいときには中心
部から遠い切削ガイドを削ることで小さい効果の微調整
をすることができ、同じ削り量でも違ったガイド部を削
ることにより違った効果を得ることができる。ガイド部
の切削は、円形断面のヤスリで切削してもよく、リーマ
を回転させて切削してもよい。

【００１７】図３により、本発明の偏置荷重調整方法及
び切削ガイドを設けた一体構成の薄型重量センサーを使
用した薄型はかりを簡単に説明する。重量センサー（３
１）の基台取付部の上下面には、基台との間のスペーサ
ーを兼ねた補強板小（２３）が４個取り付けられてお
り、基台取付部は基台（２２）を介してベース（２５）
に取り付け、載台取付部には載台の変形を防止するため
の補強板（２４）を介して載台が取り付けられている。
重量センサーの歪ゲージからは信号線（図示せず）が電
子基板組立（２７）へ配線されている。

【００１８】

【発明の効果】加工精度や組立時の誤差が原因で、載台
への負荷する位置の変化による検出誤差である偏置荷重
誤差を調整する方法として、撓み槓桿を切削することに
より受感部の撓み方を変化させて、又、切削する箇所に
切削ガイドを設けることにより、所定の位置を削ること
ができるようになり、同じ削り量なら同じ調整結果を確
実に得ることができ、又同じ辺部に受感部からの距離を
変えて複数個の切削ガイドを設けることによって、微調
整の場合には外側のガイド部を削り、粗調整の場合には
内側のガイド部を削ることによって同じ削り量で違う調
整結果を得ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の切削ガイドを設けた一体構
成の薄型重量センサーの平面図、（Ｂ）は切削ガイド部
の拡大図

【図２】本発明の他の実施例の切削ガイド部の拡大図

【図３】本発明の切削ガイドを設けた一体構成の薄型重
量センサーを使用した薄型はかりの展開斜視図

【符号の説明】

１ 外枠 ２ 基台取付部 ３ 載台取付部 ４ 撓み槓桿 ４Ａ 辺部 ５ 起歪部 ６ 受感部 ７ 縦孔 ８ 横孔 ８Ａ 短孔 ８Ｂ 短孔 ９ 内部孔 ９Ａ 短孔 １０ 第１の捻れバネ支点 １１ 第２の捻れバネ支点 １２ ガイド孔 １３ 孔 １４ 孔 １５ 孔 １６ 孔 １７ 歪ゲージ １８ 切削ガイド １９ 切削ガイド ２０ 切削ガイド ２１ 載台 ２２ 基台 ２３ 補強板小 ２４ 補強板 ２５ ベース ２６ カバー ２７ 電子基板組立 ２８ バッテリー ２９ 作業孔 ３０ 切削作業孔 ３１ 重量センサー

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 21/16 G01G 23/01 G01G 21/24 G01G 3/14,3/147 G01L 1/22,1/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載台に加えられた重量を分散して複数の
   重点に荷重し、複数の支点で荷重を支えて複数の撓み槓
   桿で荷重を集中して受感部に作用させ、受感部の歪また
   は変形を電気量の変化として取り出して重量を計量する
   重量計の重量センサーにおいて、外枠、８個の捻れバネ
   支点、２個の撓み槓桿、歪ゲージが貼着された受感部を
   含む起歪部及び２個の載台取付部を一枚の平板から一体
   に形成し、前記２個の撓み槓桿が、前記起歪部よりも幅
   を広くし、かつ、捻れバネ支点側の幅を広く起歪部側の
   幅を狭くすると共に、偏置荷重誤差調整時に切削するた
   めの案内となる切削ガイドを起歪部側寄りに形成するも
   のであることを特徴とする重量センサー。
2. 【請求項２】 前記２個の撓み槓桿は、起歪部側から捻
   れバネ支点側の方向の複数箇所に前記切削ガイドを形成
   するものであることを特徴とする請求項１記載の重量セ
   ンサー。