JP5323220B2 - 防爆型ロードセル装置 - Google Patents

Description

本発明は防爆型ロードセル装置に関する。

金属製の起歪体にストレインゲージを貼り着けてなるロードセル装置は既に広く知られている。このロードセル装置は、爆発性ガスなどを取り扱う環境でも使用されるが、この場合、従来は、耐圧防爆型構造のロードセル装置と、本質安全防爆型構造のロードセル装置とが用いられている。

耐圧防爆型のロードセル装置は、例えば特許文献１等に開示されており、鋳物などの強固な金属製の箱体などによりロードセルを周囲から覆って、万一内部で発火した場合でも、外部への火炎逸走が生じないように構成されている。

本質安全防爆型構造のロードセル装置は、例えば特許文献２等に開示されており、電圧等を制限するバリア（安全保持器）などを備えたコントローラを安全場所に配設して、ロードセルにおいて発火しないように構成されている。

特開昭６０−１１１１２７号公報 特開平９−２３６４８０号公報

しかし、耐圧防爆型のロードセル装置では、ロードセルを周囲から覆う金属製の箱体などが必要となるので、製造コストが大幅に増加するとともに、箱体などのために大型化してしまう短所がある。

また、本質安全防爆型のロードセル装置では、バリア（安全保持器）などを備えたコントローラを設けなければならないため、この場合も製造コストが大幅に増加する。また、ロードセルにおいて、極めて小さい電力しか使用できないので、使用用途や使用方法に制限を生じてしまう短所や、原則として、バリア（安全保持器）を備えたコントローラを安全な場所に配置しなければならない欠点がある。

これらの短所を改善する方法として、ロードセルのストレインゲージ貼着部やストレインゲージに接続される回路基板などを樹脂で覆って、ストレインゲージ貼着部や回路基板の配設部などへの爆発性ガスなどの侵入を阻止することが考えられる。このように構成すると、構造を簡素化できるので、製造コストを抑えることができるとともに、耐圧防爆型のロードセル装置のような金属製の箱体などを設けなくても済むので、防爆型のロードセル装置として小型化を図ることも可能となる。なお、樹脂で電気部品に対して絶縁する場合には、固体絶縁の最低厚さが０．１ｍｍあれば、すなわち、絶縁対象となる箇所の樹脂の厚みが０．１ｍｍ以上であれば、絶縁耐力があるとみなすことが、ＩＥＣ（International Electro technical Commission：国際電気標準会議）の国際規格「６００７９−１８（可燃性ガス検知用電気機器 第１８部：カプセル封じ”ｍ”の保護形式電気機器の構造、試験及びマーキング）」における「７．２．３．２固体絶縁内の距離」で規定されている。

しかしながら、ストレインゲージ貼着部では、金属製の起歪体にストレインゲージを密着させなければ感度が低下するため、ある程度の感度を得ようとすると、ストレインゲージを０．１ｍｍよりも小さい寸法で密着させて貼着せざるを得ず、ストレインゲージと起歪体との間に、０．１ｍｍ以上の樹脂厚層を介在させることはできない。したがって、ストレインゲージと起歪体とがショートしたり、故障したりするなどして、ストレインゲージやストレインゲージに接続している電気部品が発熱するなどして、温度が耐熱温度を越える温度まで上昇して発熱部近傍の樹脂が柔らかくなったり、溶け出したりする恐れがあり、この際には、最悪の場合には、爆発性ガスが、樹脂が溶けた空間を通して前記ショート箇所や電気部品の発熱部などに侵入して爆発する可能性がある。

本発明は上記課題を解決するもので、耐圧防爆型構造や本質安全防爆型構造のロードセル装置よりも製造コストを低減することができるとともに、耐圧防爆型構造のロードセル装置よりも小型化でき、しかも、爆発性ガスなどが、ストレインゲージ貼着部やストレインゲージに接続している電気部品の配設部などに侵入することを確実に防止できる防爆型ロードセル装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の防爆型ロードセル装置は、起歪体と、前記起歪体に密着して貼り付けられたストレインゲージと、前記ストレインゲージに接続されるとともに前記起歪体に装着された電気回路と、前記ストレインゲージおよび前記電気回路を密封状態で覆う樹脂部と、前記起歪体と前記ストレインゲージとがショートした場合、または前記電気回路やこの電気回路に接続した配線部が起歪体と接触したり前記電気回路が故障したりした場合でも、前記電気回路および前記ストレインゲージの発熱温度が前記樹脂部の耐熱温度以下となるように、前記電気回路およびストレインゲージに供給する電力を制限する電力制限回路と、を備えていることを特徴とする。

この構成により、電力制限回路によってストレインゲージおよび電気回路に供給する電力が制限されているので、万一、起歪体とストレインゲージとがショートした場合、または電気回路の端子やこの電気回路に接続した配線部が起歪体と接触したり電気回路が故障したりした場合でも、電気回路やストレインゲージによる発熱温度が前記樹脂部の耐熱温度以下となる。したがって、電気回路やストレインゲージを覆っている樹脂部が耐熱温度を越えて柔らかくなったり溶けたりすることが防止され、この結果、爆発性ガスが、樹脂部が溶けた空間を通して前記ショート箇所や電気回路の発熱部などに侵入して爆発することを防止できる。

また、本発明は、前記電力制限回路が、電流方向を一方向に制限する電流方向制限素子を有していることを特徴とする。この構成により、例えば、電力制限回路までの回路に正電圧と負電圧との両方の電圧が付加される可能性がある場合に、万一、起歪体とストレインゲージとがショートしたり、電気部品の端子や配線部などが起歪体などと接触したり、電気部品が故障したりした場合でも、電流方向が一方に制限されるので、正電圧または負電圧しか付加されなくなって、その分だけ、電気回路やストレインゲージの発熱量を抑えることができる。

また、前記電力制限回路として、前記電流方向制限素子を２つ有しているとともに、電流量を制限する電流量制限素子を有していることが好ましく、この構成によれば、電流方向および電流量を良好に制限できるので、電気部品やストレインゲージに流れる電力を良好に制限することができる。

また、前記電気回路として、複数のストレインゲージからなるブリッジ回路から出力されるアナログ信号を処理するアナログ信号処理回路と、Ａ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を処理するデジタル信号処理回路とを有することを特徴とする。この構成により、電力制限回路として、抵抗などの電流量制限素子を有していた場合でも、ブリッジ回路から出力される信号を良好に処理することができる。

なお、樹脂部を覆って保護する保護カバーを設けることが好ましい。この構成により、樹脂部が保護カバーにより保護されるので、当該防爆型ロードセル装置を設置した場合に、何かが樹脂部に当たって、電気回路やストレインゲージを覆う樹脂部の厚さが小さくなるなどの不具合が生じることを防止できて、信頼性が向上する。

また、本発明は、前記電力制限回路に接続される電線内に配設された複数の配線に、被覆部を除いた導線露出部を設けて、この導線露出部の周囲に樹脂部が充填されているとともに、配線の導線露出部同士が接触することを防止する導線ガイド部を設けたことを特徴とする。この構成により、万一、配線における被覆部と導線部との間を通って、外部から防爆性ガスが侵入した場合でも、配線の導線露出部の周囲に充填された樹脂部により、これより内部に防爆性ガスが侵入することを防止できる。また、導線ガイド部により、配線の導線露出部同士が接触することが防止されるので、信頼性が向上する。

なお、起歪体から電線が抜け出すことを防止する平板状の固定具を取り付けたり、樹脂部を充填する箇所の上部に気泡抜き用孔部を形成したりすることが好ましい。気泡抜き用孔部を形成すると、樹脂を充填する際に内部に気泡が残ることを防止できて、信頼性が向上する。

本発明によれば、起歪体とストレインゲージとがショートした場合、または前記電気回路の端子やこの電気回路に接続した配線部が起歪体と接触したり前記電気回路が故障したりした場合でも、電気回路およびストレインゲージの発熱温度が樹脂部の耐熱温度以下となるように、電気回路およびストレインゲージに供給する電力を制限する電力制限回路を設けることにより、万一、起歪体とストレインゲージとがショートした場合、または前記電気回路の端子やこの電気回路に接続した配線部が起歪体と接触したり前記電気回路が故障したりした場合でも、電気回路やストレインゲージによる発熱温度が前記樹脂部の耐熱温度以下となる。したがって、電気回路やストレインゲージを覆っている樹脂部が耐熱温度を越えて柔らかくなったり溶けたりすることが防止され、この結果、爆発性ガスが、樹脂部が溶けた空間を通して前記ショート箇所や電気回路の発熱部などに侵入して爆発することを防止でき、信頼性が向上する。

また、樹脂部により電気回路やストレインゲージを覆い、電力制限回路を設けるだけの比較的簡単な構成であるので、耐圧防爆型構造や本質安全防爆型構造のロードセル装置よりも製造コストを低減することができるとともに、耐圧防爆型構造のロードセル装置よりも小型化できる。

また、前記電力制限回路として、電流方向を一方向に制限する電流方向制限素子を設けることで、電流方向が一方に制限されるので、電気回路やストレインゲージの発熱量を抑えることができる。

（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明の実施の形態に係る防爆型ロードセル装置の平面図、正面図、および底面図である。 （ａ）は同防爆型ロードセル装置の左側面図、（ｂ）は同防爆型ロードセル装置の縦断右側面図（図１（ｂ）のIIｂ−IIｂ線矢視断面側面図）である。 同防爆型ロードセル装置の縦断正面図（図１（ａ）のIII−III線矢視断面正面図）である。 同防爆型ロードセル装置の横断平面図（図１（ｂ）のIV−IV線矢視断面平面図）である。 同防爆型ロードセル装置の横断底面図（図１（ｂ）のV−V線矢視断面底面図）である。 同防爆型ロードセル装置の保持枠および電力制限回路が設けられている箇所の平面断面図である。 （ａ）は同防爆型ロードセル装置の概略的な回路図で、（ｂ）は同防爆型ロードセル装置の変形例を示す概略的な回路図である。

以下、本発明の実施の形態に係る防爆型ロードセル装置を、図面に基づき説明する。なお、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。

図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明の実施の形態に係る防爆型ロードセル装置の平面図、正面図、および底面図を示し、また、図２（ａ）は同防爆型ロードセル装置の左側面図、図２（ｂ）は同防爆型ロードセル装置の縦断右側面図（図１（ｂ）のIIｂ−IIｂ線矢視断面側面図）、図３は同防爆型ロードセル装置の縦断正面図（図１（ａ）のIII−III線矢視断面正面図）、図４は同防爆型ロードセル装置の横断平面図（図１（ｂ）のIV−IV線矢視断面平面図）、図５は同防爆型ロードセル装置の横断底面図（図１（ｂ）のV−V線矢視断面底面図）、図６は同防爆型ロードセル装置の保持枠および電力制限回路が設けられている箇所の平面断面図である。

図１〜図５に示すように、本発明の実施の形態に係る防爆型ロードセル装置は、金属製の起歪体（ロードセル本体）１と、この起歪体１に密着して貼り付けられた複数のストレインゲージ２と、これらのストレインゲージ２に接続された状態で起歪体１に装着された複数の回路基板３Ａ、３Ｂからなる電気回路３と、ストレインゲージ２および電気回路３を密封状態で覆う樹脂部４と、前記電気回路３およびストレインゲージ２に供給する電力を制限する電力制限回路５と、前記電力制限回路５に接続された電線６と、樹脂部４を外側から覆って保護する金属製の保護カバー７（７Ａ、７Ｂ）などから構成されている。

起歪体１は、所定位置に支持（固定）される支持固定部１ａと、荷重が負荷される荷重負荷部１ｂと、支持固定部１ａと荷重負荷部１ｂとの間に形成された薄肉部１ｃと、が形成され、薄肉部１ｃの上面と下面とにそれぞれ対となったストレインゲージ２（すなわち４つのストレインゲージ２）が極めて薄い（０．１ｍｍよりも小さい厚さ）絶縁フィルム（図示せず）を介して貼り付けられている。また、起歪体１は略直方体形状とされており、薄肉部１ｃは、起歪体１の上面から下方に窪む窪み部１ｄと、起歪体１の下面から上方に窪む窪み部１ｅとが形成されることで、これらの窪み部１ｄ、１ｅ間に形成されているが、図４、図５に示すように、上下の窪み部１ｄ、１ｅの左寄り部分と右寄り部分（図４、図５との紙面においては上寄り部分と下寄り部分）とには、上下に貫通する貫通部１ｆ、１ｇも形成されている。

起歪体１の支持固定部１ａにおける下部には下面から上方に窪む窪み部１ｈ、１ｉが形成され、これらの窪み部１ｈ、１ｉに、電気回路３（回路基板３Ａ、３Ｂ）が配設されている。なお、この実施の形態では、回路基板３Ａは、金属パターンが形成されていない片面基板の面で窪み部１ｈの底面部に取り付けられ、また、回路基板３Ｂはボス状のスペーサ１１を介して固定されて、窪み部１ｈの底面部に対して離間した状態で配設されているが、回路基板３Ａや回路基板３Ｂを０．１ｍｍよりも厚い絶縁膜などを介して取り付けるなどしてもよい。

起歪体１の支持固定部１ａの上方には、電力制限回路５が、ボス状のスペーサ１２を介してねじなどで固定されて、起歪体１の上面から離間した状態で配設されている。さらに、起歪体１の支持固定部１ａの上方には、平面視して、電力制限回路５を四方（前後左右）から囲む状態で上方に延びる姿勢で、薄板状のパッキン１３（図３参照）を介して保持枠１４が搭載されている。

また、図３などに示すように、起歪体１の支持固定部１ａの端部から内部に向けて横方向に延びるように孔部１ｊが形成され、この孔部１ｊに、電線６の先端部が突入されている。電線６は、４本の配線６ａとシールド線６ｂ（図７（ａ）、（ｂ）参照）とが被覆部６ｃで覆われており、被覆部６ｃの端部には筒状のパッキン１５が外嵌され、シールド線６ｂが金属製の起歪体１に接触されている状態で電線６の端部が取り付けられている。また、電線６には、この電線６が起歪体（ロードセル本体）１から離脱しないように確実に取り付けるための、電線保持体（いわゆるリテイナ）１６および電線保持取付体（いわゆるアダプタ）１７が組み付けられている。この実施の形態では、図４に示すように、起歪体１に固定用ねじ１８で略円環状の電線保持取付体１７が組み付けられているともに、電線保持取付体１７の中心部に形成された雌ねじ部１７ａに、電線保持体１６の太径部１６ａから突出する細径の雄ねじ部１６ａが突入されてねじ込まれた状態で、電線保持取付体１７に電線保持体１６が固定されている。

さらに、図４、図５などに示すように、電線保持体１６の太径部１６ａの一部に、その外周面から電線６の通された箇所まで切欠かれた切欠部１６ｃが形成されており、この切欠部１６ｃには、電線６を押さえて、電線６の端部が起歪体１から抜け出さないように係止する平板状の係止板（固定具の１例）１６ｄが固定用ねじ２０で取り付けられている。

起歪体１の支持固定部１ａには、電線６が通されている孔部１ｊに続いてこの孔部１ｊ内空間と、電力制限回路５が配設されている保持枠１４の内部領域（保持枠内部領域１４ａ）とを連通させる配線用連通孔１ｋが形成されており、この配線用連通孔１ｋを介して、電線６の配線６ａが保持枠内部領域１４ａに通されている。そして、各配線６ａの、被覆を除いた導線露出部６ａａが、電力制限回路５の入力端子部（詳しくは電力制限回路５が設けられている回路基板５ａの入力端子部）に接続されている。ここで、配線６ａの導線露出部６ａａは被覆部６ａｂが長め（例えば約５ｍｍ以上の長さ）に剥がされている。また、保持枠内部領域１４ａにおける配線用連通孔１ｋとの連通部分近傍には、絶縁性の導線ガイド部２１がねじ２２（図３参照）で取り付けられており、図６に示すように、導線ガイド部２１には、４本の配線６ａの被覆部６ａｂの端部とこれに続く導線露出部６ａａとを個別に案内する４つの溝部２１ａが、互いに横方向に離れた位置に形成されている。そして、この絶縁性の導線ガイド部２１により、各導線露出部６ａａ同士が接触することが防止された状態で、電力制限回路５の入力端子部に接続されている。

また、電気回路３（回路基板３Ａ、３Ｂ）が配設されている窪み部１ｈ、１ｉの内部領域と、電力制限回路５が配設されている保持枠内部領域１４ａとは、上下に延びる連通用孔部１ｍ、１ｎによっても連通されている。

起歪体１における、ストレインゲージ２が配設されている窪む窪み部１ｄ、１ｅと、これらの窪み部１ｈ、１ｉ同士を貫通して連通させる貫通部１ｆ、１ｇと、電気回路３（回路基板３Ａ、３Ｂ）が配設されている窪み部１ｈ、１ｉと、電力制限回路５が配設されている保持枠内部領域１４ａと、配線用連通孔１ｋと、窪み部１ｈ、１ｉと保持枠内部領域１４ａとを連通させる連通用孔部１ｍ、１ｎとは、全て、樹脂が充填されている。そして、この樹脂が充填されてなる樹脂部４によって、ストレインゲージ２や、電気回路３（回路基板３Ａ、３Ｂ）および電力制限回路５が密封状態で覆われている。なお、保持枠１４の上部には広く開口する開口孔（気泡抜き用孔の１例）１４ｂが形成されており、この開口孔１４ｂは、樹脂を充填する際での、樹脂の充填量を確認する確認用孔部としても機能する。

また、起歪体１における樹脂部４が外側に露出する面（すなわち、窪み部１ｄに充填されている樹脂部４の上面と、窪み部１ｅに充填されている樹脂部４の下面と、窪み部１ｈ、１ｉに充填されている樹脂部４の下面）と、保持枠１４の保持枠内部領域１４ａにおける樹脂部４が外側に露出する上面とは、金属製の保護カバー７（７Ａ、７Ｂ）により隙間を有する状態で外側から覆われて保護されている。

図７（ａ）は同防爆型ロードセル装置の概略的な回路図を示す。上記したように、全てのストレインゲージ２と、電気回路３（回路基板３Ａ、３Ｂ）と、電力制限回路５とは樹脂部４により覆われている。例えば、回路基板３Ａはストレインゲージ２同士がブリッジ回路をなすように接続する接続回路である。回路基板３Ｂは、ブリッジ回路から出力されるアナログ信号を処理する回路と、この回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号を処理する信号処理回路と、この信号を伝送する通信回路とから構成される。そして、これらの回路と、複数のストレインゲージ２と、起歪体１となどによりデジタルロードセルユニットが構成されている。

また、電力制限回路５は、例えば、電流方向を一方向に制限するダイオードからなる２つの電流方向制限素子５ｂと、電流量を制限する抵抗からなる３つの電流量制限素子５ｃとからなる。つまり、電力制限回路５における、ストレインゲージ２側に向けて電力を供給する配線６ａ−１が接続されている箇所と、グランド線となる配線６ａ−４が接続されている箇所とに、それぞれ電流方向制限素子５ｂが設けられており、この結果、電力制限回路５において、配線６ａ−１から正電圧が付与され、かつ配線６ａ−４が接地された場合のみ、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２に電力が供給されるよう構成されている。また、電力制限回路５における、ストレインゲージ２側に向けて電力を供給する配線６ａ−１が接続されている箇所と、ストレインゲージ２側からの信号が伝えられる配線６ａ−２、６ａ−３が接続されている箇所とに、抵抗からなる電流量制限素子５ｃがそれぞれ配設されている。そして、万一、ストレインゲージ２が起歪体１に接触してショートしたり、電気回路３、３Ａ、３Ｂに配設されている電気部品の端子やこの電気部品に接続した配線部が起歪体と接触したり前記電気部品が故障したりして電気回路３、３Ａ、３Ｂから漏電を生じた場合でも、電気回路３、３Ａ、３Ｂおよびストレインゲージ２の発熱温度が、樹脂部４の耐熱温度以下となるように、電気回路３、３Ａ、３Ｂおよびストレインゲージ２に供給する電力を制限するよう構成されている。なお、図７（ｂ）に示すように、電力制限回路５における、電力が供給される配線６ａ−１が接続されている箇所などに、抵抗からなる電流量制限素子５ｃの代わりにヒューズなどからなる電流量制限素子５ｄを設けてもよく、これによっても最大電流を制限できる。

上記構成によれば、電力制限回路５によってストレインゲージ２および電気回路３、３Ａ、３Ｂに供給する電力が制限されているので、万一、起歪体１とストレインゲージ２とがショートしたり、電気回路３、３Ａ、３Ｂから漏電を生じたりした場合でも、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２による発熱温度が樹脂部４の耐熱温度以下となる。したがって、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２を覆っている樹脂部４が耐熱温度を越えて柔らかくなったり溶けたりすることが防止され、この結果、爆発性ガスが、樹脂部４が溶けた空間を通して前記ショート箇所や電気回路３、３Ａ、３Ｂの発熱部などに侵入して爆発することを防止でき、信頼性が向上する。

また、電力制限回路５として、電流方向を一方向に制限する２つの電流方向制限素子５ｂを有しているので、例えば、電力制限回路５までの回路に正電圧と負電圧との両方の電圧が付加される可能性がある場合に、万一、起歪体１とストレインゲージ２とがショートしたり、電気回路３、３Ａ、３Ｂの端子や配線部などが起歪体１などと接触したり、故障したりした場合でも、電流方向が一方に制限される。これにより、この実施の形態では、正電圧（または回路によっては、負電圧）しか付加されなくなって、その分だけ、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２の発熱量を抑えることができ、さらに信頼性が向上する。

また、樹脂部４により電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２を覆い、電力制限回路５を設けるだけの比較的簡単な構成であるので、耐圧防爆型構造や本質安全防爆型構造のロードセル装置よりも製造コストを低減することができるとともに、耐圧防爆型構造のロードセル装置よりも小型化できる。

つまり、耐圧防爆型のロードセル装置では、ロードセルを周囲から覆う極めて頑強な金属製の箱体などが必要となるので、製造コストが大幅に増加するとともに、本質安全防爆型のロードセル装置では、バリア（安全保持器）などを備えたコントローラを設けなければならないため、この場合も製造コストが大幅に増加する。これに対して、本実施の形態のように樹脂の充填による防爆型のロードセル装置では、樹脂部４により電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２を覆い、電力制限回路５を設けるだけの比較的簡単な構成であるので、耐圧防爆型のロードセル装置や本質安全防爆型のロードセル装置の場合と比較して、製造コストを大幅に低減することができる。

また、本質安全防爆型のロードセル装置では、極めて小さい電力しか使用できないので、使用用途や使用方法に制限を生じてしまう短所や、原則として、バリア（安全保持器）を備えたコントローラを安全な場所に配置しなければならない欠点があるが、本実施の形態に係る防爆型のロードセル装置では、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２による発熱温度が樹脂部４の耐熱温度以下となるような電力、すなわち、本質安全防爆型のロードセル装置よりも比較的大きな電力を扱うことが可能であるので、使用用途や使用方法に制限が、本質安全防爆型のロードセル装置よりも大幅に緩和される。また、電力制限回路５も樹脂部４で覆うことで、ロードセル装置全体を危険場所に設置することも可能である。

また、上記実施の形態では、樹脂部４を覆って保護する保護カバー７（７Ａ、７Ｂ）を設けており、樹脂部４が保護カバー７（７Ａ、７Ｂ）により保護されるので、当該防爆型ロードセル装置を設置した場合に、何かが樹脂部４に当たって、電気回路３、３Ａ、３Ｂやストレインゲージ２を覆う樹脂部の厚さが小さくなるなどの不具合が生じることを防止できて、これによっても信頼性が向上する。つまり、耐圧防爆型構造のロードセル装置では内部で爆発しても火が外部に逃げないような極めて頑強な箱体などの覆いが必要であるが、本実施の形態では、樹脂部４に何かが当接するなどして、樹脂部４の厚みが減少することを防御するための保護カバー７（７Ａ、７Ｂ）であればよいので、その構造も簡単なもので済ますことができるとともに厚みも薄くてもよいので、耐圧防爆型構造のロードセル装置よりも小型化できる。

また、本実施の形態の防爆型ロードセル装置が、Ａ／Ｄ変換器などを備えたデジタルロードセルユニットで構成されているので、電力制限回路５として、抵抗などの電流量制限素子を有していた場合でも、ブリッジ回路から出力される信号を良好に処理することができる。つまり、アナログ信号を処理するロードセル装置では、抵抗をブリッジ回路などに追加すると、ブリッジ回路のバランスが崩れて、正確な測定を行えなくなる不具合を生じるが、本実施の形態の防爆型ロードセル装置は、デジタルロードセルであるので、抵抗などの電流量制限素子を設けても良好に測定できる。

また、上記実施の形態によれば、電線６の配線６ａに、被覆部６ｃを除いた導線露出部６ａａを設けて、この導線露出部６ａａの周囲にも樹脂部４が充填されているので、万一、配線６ａにおける被覆部６ｃと導線部との間を通って、外部から、防爆性ガスが侵入した場合でも、配線６ａの導線露出部６ａａの周囲に充填された樹脂部４により、これより内部に防爆性ガスが侵入することが防止される。この結果、防爆性ガスが電力制限回路５側に侵入して爆発することを防止できる。なお、この導線露出部６ａａは、樹脂防爆の規定寸法（例えば５ｍｍ）以上設けることが好ましい。また、導線ガイド部２１により、配線６ａの導線露出部６ａａ同士が接触することが防止されているので、これにより、配線６ａの導線露出部６ａａ同士が接触することによる爆発も防止できて信頼性が向上する。

また、電線保持体１６には、電線６を押さえて、電線６の端部が起歪体１から抜け出さないように係止する平板状の係止板１６ｄが固定用ねじ２０で取り付けられているので、電線６の端部が起歪体１から抜け出すことを確実に防止でき、これによっても信頼性が向上する。また、固定具の１例としての係止板１６ｄが平板状であるので、断面略丸形の電線６を良好に押圧することができる。なお、係止板１６ｄの形状を略矩形とするとともにその角部を湾曲させる（図１（ｂ）参照）ことで、係止板１６ｄを組み付ける際に電線６を傷つけることを防止できる利点もある。

また、ロードセル装置における樹脂部４を充填する上部に相当する保持枠１４の上部に広く開口する開口孔１４ｂを形成したので、当該ロードセル装置に樹脂を注入した後に、この開口孔１４ｂを通して内部の気泡が外部に排出されて、内部に気泡が残ることを防止でき、これによっても信頼性が向上する。また、この開口孔１４ｂは、樹脂を充填する際での、樹脂の充填量を確認する確認用孔部としても機能するので、樹脂の充填時には、開口孔１４ｂでの樹脂量を確認しながら、良好に樹脂を充填でき、作業性も良好となる。

なお、上記の実施の形態では、起歪体１が略長方体形状の防爆型ロードセル装置の場合を述べたが、このような種類のロードセル装置に限るものではない。すなわち、上記のように起歪体が直方体形状の片持ち梁型のロードセル装置だけでなく、起歪体が直方体形状の両端固定梁型のロードセル装置や、起歪体が円柱形状で片持ち梁型、両端固定梁型または柱状のロードセル装置や、起歪体がダイヤフラム状またはリング状のロードセル装置など、殆どすべての型のロードセル装置に本発明の構成を適用することが可能である。

１ 起歪体（ロードセル本体）
２ ストレインゲージ
３ 電気回路
４ 樹脂部
５ 電力制限回路
５ｂ 電流方向制限素子
５ｃ、５ｄ 電流量制限素子
６ 電線
６ａ 配線
６ａａ 導線露出部
６ａｂ 被覆部
７（７Ａ、７Ｂ） 保護カバー
１４ 保持枠
１４ｂ 開口孔（気泡抜き用孔）
１６ 電線保持体
１７ 電線保持取付体
２１ 導線ガイド部

Claims (8)

1. 起歪体と、
   前記起歪体に密着して貼り付けられたストレインゲージと、
   前記ストレインゲージに接続されるとともに前記起歪体に装着された電気回路と、
   前記ストレインゲージおよび前記電気回路を密封状態で覆う樹脂部と、
   前記起歪体と前記ストレインゲージとがショートした場合、または前記電気回路の端子やこの電気回路に接続した配線部が起歪体と接触したり前記電気回路が故障したりした場合でも、前記電気回路および前記ストレインゲージの発熱温度が前記樹脂部の耐熱温度以下となるように、前記電気回路およびストレインゲージに供給する電力を制限する電力制限回路と、
   を備えていることを特徴とする防爆型ロードセル装置。
2. 前記電力制限回路が、電流方向を一方向に制限する電流方向制限素子を有していることを特徴とする請求項１に記載の防爆型ロードセル装置。
3. 前記電力制限回路として、前記電流方向制限素子を２つ有しているとともに、電流量を制限する電流量制限素子を有していることを特徴とする請求項２に記載の防爆型ロードセル装置。
4. 前記電気回路として、複数のストレインゲージからなるブリッジ回路から出力されるアナログ信号を処理するアナログ信号処理回路と、Ａ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を処理するデジタル信号処理回路とを有する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の防爆型ロードセル装置。
5. 前記樹脂部を覆って保護する保護カバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の防爆型ロードセル装置。
6. 前記電力制限回路に接続される電線内に配設された複数の配線に、被覆部を除いた導線露出部を設けて、この導線露出部の周囲に樹脂部が充填されているとともに、配線の導線露出部同士が接触することを防止する導線ガイド部を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の防爆型ロードセル装置。
7. 起歪体から電線が抜け出すことを防止する平板状の固定具を取り付けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の防爆型ロードセル装置。
8. 樹脂部を充填する箇所の上部に気泡抜き用孔部を形成した
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の防爆型ロードセル装置。

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