JP7191737B2 - load cell - Google Patents

load cell Download PDF

Info

Publication number
JP7191737B2
JP7191737B2 JP2019043994A JP2019043994A JP7191737B2 JP 7191737 B2 JP7191737 B2 JP 7191737B2 JP 2019043994 A JP2019043994 A JP 2019043994A JP 2019043994 A JP2019043994 A JP 2019043994A JP 7191737 B2 JP7191737 B2 JP 7191737B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strain
blocks
cutouts
block
notch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019043994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020148498A (en
Inventor
四輩 熊
嵩幸 遠藤
ありさ 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Copal Electronics Corp
Original Assignee
Nidec Copal Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Copal Electronics Corp filed Critical Nidec Copal Electronics Corp
Priority to JP2019043994A priority Critical patent/JP7191737B2/en
Publication of JP2020148498A publication Critical patent/JP2020148498A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7191737B2 publication Critical patent/JP7191737B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)

Description

本発明の実施形態は、力やトルクを検出することが可能なロードセルに関する。 Embodiments of the present invention relate to load cells capable of detecting force and torque.

ロードセルは、例えば力を受ける起歪体と、起歪体に設けられた歪センサとしての歪ゲージと、起歪体が固定される構造体を用いて構成される(例えば特許文献1参照)。 A load cell is composed of, for example, a strain body that receives a force, a strain gauge as a strain sensor provided on the strain body, and a structure to which the strain body is fixed (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-172983号公報JP 2017-172983 A

起歪体は、例えば構造体にボルトを用いて固定される。しかし、ロードセルの小型化に伴い、起歪体をボルトにより構造体に固定することが困難となっており、構造体に対する起歪体の位置を高精度に保持することが困難となっている。 The strain bodies are fixed to the structure using bolts, for example. However, with the miniaturization of the load cell, it has become difficult to fix the strain-generating body to the structure with bolts, and it has become difficult to hold the position of the strain-generating body with respect to the structure with high accuracy.

構造体に対して起歪体が高精度に固定されていない場合、歪ゲージにおいて、歪と電気抵抗の変化との比率としてのゲージファクタが小さくなり、例えば弱い力を正確に検出することが困難となるなどの問題がある。 If the strain-generating body is not fixed to the structure with high precision, the gauge factor, which is the ratio of the strain to the change in electrical resistance, becomes small, making it difficult to accurately detect, for example, a weak force. There are problems such as

本実施形態は、起歪体を本体に対して高精度に固定することが可能なロードセルを提供するものである。 This embodiment provides a load cell capable of fixing the strain generating body to the main body with high precision.

本実施形態のロードセルは、複数の第1切り欠き部を有する第1構造体と、複数の第2切り欠き部を有する第2構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体とを接続する第3構造体と、歪センサが設けられ、第1端部が前記第1構造体の複数の前記第1切り欠き部にそれぞれ挿入され、第2端部が前記第2構造体の複数の前記第2切り欠き部に挿入される複数の起歪体と、複数の前記第1切り欠き部内にそれぞれ圧入され、前記起歪体の前記第1端部を前記第1構造体に固定させる複数の第1ブロックと、複数の前記第2切り欠き部内にそれぞれ圧入され、前記起歪体の前記第2端部を前記第2構造体に固定させる複数の第2ブロックと、第1端部が複数の前記第1切り欠き部内にそれぞれ設けられ、第2端部が複数の前記第2切り欠き部内にそれぞれ設けられ、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを固定する複数の第3ブロックと、を具備する。 The load cell of this embodiment includes a first structure having a plurality of first notches, a second structure having a plurality of second notches, and the first structure and the second structure. A third structure to be connected and a strain sensor are provided. and a plurality of strain-generating bodies inserted into the second cutout portions of the strain-generating bodies, and the first end portions of the strain-generating bodies being press -fitted into the plurality of first cutout portions, respectively, to be fixed to the first structure. a plurality of first blocks; a plurality of second blocks press-fitted into the plurality of second cutouts to fix the second end of the strain-generating body to the second structure; and a first end. are provided in the plurality of first notches, and second ends are provided in the plurality of second notches, respectively, and a plurality of third blocks that fix the first block and the second block; ,

実施形態に係るロードセルを示す平面図。The top view which shows the load cell which concerns on embodiment. 図1のII-II線に沿った断面図。Sectional drawing along the II-II line of FIG. 図1の一部を分解して示す斜視図。FIG. 2 is a partially exploded perspective view of FIG. 1 ; 実施形態に適用される起歪体及び歪センサの一例を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an example of a strain generating body and a strain sensor applied to the embodiment;

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には、同一符号を付している。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are given the same reference numerals.

(実施形態)
図1乃至図4は、実施形態に係るロードセル10を示している。
ロードセル10は、本体としての第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13と、第1センサチップを構成する第1起歪体14、第2センサチップを構成する第2起歪体15、例えば2つの第1ブロック16a、16b、及び2つの第2ブロック17a、17bを具備している。
(embodiment)
1 to 4 show a load cell 10 according to an embodiment.
The load cell 10 includes a first structural body 11, a second structural body 12 and a third structural body 13 as a main body, a first strain body 14 constituting a first sensor chip, and a second strain body constituting a second sensor chip. The strain body 15 comprises, for example, two first blocks 16a, 16b and two second blocks 17a, 17b.

第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13は、金属例えばステンレススチール(SUS)により一体的に構成されている。しかし、構造体の材料は、SUSに限定されるものではなく、鉄、アルミニウム、樹脂などの材料を使用することも可能である。 The first structure 11, the second structure 12, and the third structure 13 are integrally made of metal such as stainless steel (SUS). However, the material of the structure is not limited to SUS, and materials such as iron, aluminum, and resin can also be used.

第1構造体11及び第2構造体12は、例えば円筒であり、第2構造体12は、第1構造体11の内側で、第1構造体11と同心状に配置されている。すなわち、第1構造体11と第2構造体12は、中心軸を共有している。 The first structure 11 and the second structure 12 are, for example, cylinders, and the second structure 12 is arranged inside the first structure 11 and concentrically with the first structure 11 . That is, the first structure 11 and the second structure 12 share the central axis.

図2、図3に示すように、第3構造体13は、第1構造体11と第2構造体12の軸心に沿った方向のほぼ中間部において、第1構造体11と第2構造体12とを接続する。第3構造体13は、弾性を有しており、第2構造体12は、第1構造体11に対して、軸心に沿った方向(図1、2に示す矢印Z方向)及び軸心回り方向(図2に示す矢印T方向)に移動可能とされている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the third structure 13 is located substantially midway between the first structure 11 and the second structure 12 in the direction along the axis of the first structure 11 and the second structure. connect with the body 12; The third structure 13 has elasticity, and the second structure 12 moves toward the first structure 11 in the direction along the axis (the direction of arrow Z shown in FIGS. 1 and 2) and the axis. It is made movable in the turning direction (direction of arrow T shown in FIG. 2).

第1構造体11は、直径方向に例えば2つの第1切り欠き部11a、11bを具備し、第2構造体12も、直径方向に例えば2つの第2切り欠き部12a、12bを具備している。第1切り欠き部11aと第2切り欠き部12aは、互いに対向され、第1切り欠き部11bと第2切り欠き部12bは、互いに対向されている。 The first structure 11 comprises, for example, two first cutouts 11a, 11b in the diametrical direction, and the second structure 12 also comprises, for example, two second cutouts 12a, 12b in the diametrical direction. there is The first notch 11a and the second notch 12a face each other, and the first notch 11b and the second notch 12b face each other.

第1構造体11及び第2構造体12は、必ずしも円筒形である必要はなく、第3構造体13により互いに接続され、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bを具備する構成であれば、例えば直方体であってもよい。 The first structure 11 and the second structure 12 are not necessarily cylindrical, and are connected to each other by the third structure 13 to form the first cutouts 11a, 11b and the second cutouts 12a, 12b. For example, it may be a rectangular parallelepiped as long as it is provided.

第1起歪体14は、第1構造体11の第1切り欠き部11a内と、第2構造体12の第2切り欠き部12a内に挿入される。すなわち、第1起歪体14の第1端部は、第1切り欠き部11a内に配置され、第2端部は、第2切り欠き部12a内に配置される。 The first strain generating body 14 is inserted into the first notch portion 11 a of the first structure 11 and the second notch portion 12 a of the second structure 12 . That is, the first end of the first strain generating body 14 is arranged in the first notch 11a, and the second end is arranged in the second notch 12a.

第2起歪体15は、第1構造体11の第1切り欠き部11b内と、第2構造体12の第2切り欠き部12b内に挿入される。すなわち、第2起歪体15の第1端部は、第1切り欠き部11b内に配置され、第2端部は、第2切り欠き部12b内に配置される。 The second strain generating body 15 is inserted into the first notch portion 11 b of the first structure 11 and the second notch portion 12 b of the second structure 12 . That is, the first end of the second strain generating body 15 is arranged in the first notch 11b, and the second end is arranged in the second notch 12b.

第1起歪体14及び第2起歪体15は、例えばSUSにより構成されている。第1起歪体14及び第2起歪体15の厚みは、例えば第3構造体13の厚みより薄く、後述するように、第2構造体12が第1構造体11に対して移動した場合、変形可能とされている。 The first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 are made of SUS, for example. The thicknesses of the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 are, for example, thinner than the thickness of the third structure 13, and as described later, when the second structure 12 moves relative to the first structure 11, , is deformable.

第1構造体11の第1切り欠き部11a内には、第1ブロック16aが設けられ、第2構造体12の第2切り欠き部12a内には、第2ブロック17aが設けられる。さらに、第1構造体11の第1切り欠き部11b内には、第1ブロック16bが設けられ、第2構造体12の第2切り欠き部12b内には、第2ブロック17bが設けられる。 A first block 16 a is provided in the first notch 11 a of the first structure 11 , and a second block 17 a is provided in the second notch 12 a of the second structure 12 . Further, a first block 16b is provided in the first cutout portion 11b of the first structure 11, and a second block 17b is provided in the second cutout portion 12b of the second structure 12. As shown in FIG.

第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bの形状は、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bの形状に対応されている。 The shapes of the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b correspond to the shapes of the first notches 11a, 11b and the second notches 12a, 12b.

第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bは、例えば第1構造体11、第2構造体12、第3構造体13と同様の材料、又は、硬質のゴムにより製造されている。 The first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b are made of the same material as the first structure 11, the second structure 12, and the third structure 13, or hard rubber, for example.

図3に示すように、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bの幅W1は、第1構造体11の第1切り欠き部11a、11b、及び第2構造体12の第2切り欠き部12a、12bの幅W2より僅かに広い(W1>W2)。このため、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bは、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bにそれぞれ圧入される。 As shown in FIG. 3, the width W1 of the first blocks 16a and 16b and the second blocks 17a and 17b is the same as the first cutouts 11a and 11b of the first structure 11 and the second cutouts of the second structure 12. It is slightly wider than the width W2 of the cutouts 12a and 12b (W1>W2). Therefore, the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b are press-fitted into the first notches 11a, 11b and the second notches 12a, 12b, respectively.

第1起歪体14の第1端部は、第1ブロック16aにより第1切り欠き部11a内の例えば上面、すなわち第1構造体11に圧接される。第1起歪体14の第2端部は、第2ブロック17aにより第2切り欠き部12a内の例えば上面、すなわち第2構造体12に圧接される。 A first end portion of the first strain generating body 14 is pressed against, for example, the upper surface of the first notch portion 11a, that is, the first structure 11 by the first block 16a. The second end of the first strain generating body 14 is pressed against, for example, the upper surface of the second notch 12a, that is, the second structure 12 by the second block 17a.

第2起歪体15の第1端部は、第1ブロック16bにより第1切り欠き部11b内の例えば上面、すなわち第1構造体11に圧接される。第2起歪体15の第2端部は、第2ブロック17bにより第2切り欠き部12b内の例えば上面、すなわち第2構造体12に圧接される。 A first end portion of the second strain generating body 15 is pressed against, for example, the upper surface of the first notch portion 11b, that is, the first structure 11 by the first block 16b. The second end of the second strain generating body 15 is pressed against, for example, the upper surface of the second notch 12b, that is, the second structure 12 by the second block 17b.

しかし、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bの幅W1は、第1切り欠き部11a、11b、及び第2切り欠き部12a、12bの幅W2と等しいか、僅かに狭くともよい(W1≦W2)。すなわち、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bは、第1切り欠き部11a、11b、及び第2切り欠き部12a、12b内にそれぞれ挿入され、第1起歪体14、第2起歪体15の上にそれぞれ載置されていてもよい。 However, the width W1 of the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b may be equal to or slightly narrower than the width W2 of the first cutouts 11a, 11b and the second cutouts 12a, 12b. (W1≦W2). That is, the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b are inserted into the first cutouts 11a, 11b and the second cutouts 12a, 12b, respectively. They may be placed on the strain-generating bodies 15, respectively.

第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bの幅W2は、第1起歪体14及び第2起歪体15の幅W3とほぼ等しいか僅かに大きい(W2≧W3)。このため、第1、第2起歪体14、15は、第1切り欠き部11a、11b、及び第2切り欠き部12a、12b内において、第1構造体11及び第2構造体12の円周方向に移動しないように規制される。 The width W2 of the first cutouts 11a, 11b and the second cutouts 12a, 12b is substantially equal to or slightly larger than the width W3 of the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 (W2≧W3). . Therefore, the first and second strain-generating bodies 14 and 15 are arranged in the first cutouts 11a and 11b and the second cutouts 12a and 12b, respectively. It is regulated so as not to move in the circumferential direction.

第1構造体11は、第1切り欠き部11a、11bと連通する第3切り欠き部11a-1、11b-1をそれぞれ有し、第2構造体12は、第2切り欠き部12a、12bと連通する第4切り欠き部12a-1、12b-1をそれぞれ有している。 The first structure 11 has third cutouts 11a-1 and 11b-1 communicating with the first cutouts 11a and 11b, respectively, and the second structure 12 has second cutouts 12a and 12b. and fourth cutouts 12a-1 and 12b-1, respectively.

第3切り欠き部11a-1、11b-1及び第4切り欠き部12a-1、12b-1は、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bの幅方向の中央部に設けられている。 The third cutouts 11a-1 and 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1 and 12b-1 are central portions in the width direction of the first cutouts 11a and 11b and the second cutouts 12a and 12b. is provided in

第3切り欠き部11a-1、11b-1及び第4切り欠き部12a-1、12b-1の幅W4は、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bの幅W2より狭い(W4<W2)。 The width W4 of the third cutouts 11a-1 and 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1 and 12b-1 is equal to the width W2 of the first cutouts 11a and 11b and the second cutouts 12a and 12b. Narrower (W4<W2).

第3切り欠き部11a-1と第4切り欠き部12a-1との間には、第3ブロック18aが設けられ、第3切り欠き部11b-1と第4切り欠き部12b-1との間には、第3ブロック18bが設けられる。 A third block 18a is provided between the third cutout portion 11a-1 and the fourth cutout portion 12a-1. A third block 18b is provided between them.

第3ブロック18aは、第3切り欠き部11a-1と第4切り欠き部12a-1との間に圧入され、第3ブロック18bは、第3切り欠き部11b-1と第4切り欠き部12b-1との間に圧入される。 The third block 18a is press-fitted between the third cutout portion 11a-1 and the fourth cutout portion 12a-1, and the third block 18b is inserted between the third cutout portion 11b-1 and the fourth cutout portion. 12b-1.

具体的には、第3ブロック18a、18bの幅W5は、第3切り欠き部11a-1、11b-1、第4切り欠き部12a-1、12b-1の幅W4より僅かに広い(W5>W4)。又は、第3ブロック18a、18bの長さL1は、第3切り欠き部11a-1と第4切り欠き部12a-1との間の長さ、及び第3切り欠き部11b-1と第4切り欠き部12b-1との間の長さL2の長さより長い。 Specifically, the width W5 of the third blocks 18a and 18b is slightly wider than the width W4 of the third cutouts 11a-1 and 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1 and 12b-1 (W5 >W4). Alternatively, the length L1 of the third blocks 18a and 18b is the length between the third cutout portion 11a-1 and the fourth cutout portion 12a-1, and the length between the third cutout portion 11b-1 and the fourth cutout portion 11b-1. It is longer than the length L2 between the notch 12b-1.

第3ブロック18a、18bを第3切り欠き部11a-1、11b-1、第4切り欠き部12a-1、12b-1に圧入するための上記条件は、どちらか一方、又は両方を備えていてもよい。 Either or both of the above conditions for press-fitting the third blocks 18a and 18b into the third cutouts 11a-1 and 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1 and 12b-1 are provided. may

このように、第3ブロック18aは、第3切り欠き部11a-1と第4切り欠き部12a-1との間に圧入され、第3ブロック18bは、第3切り欠き部11b-1と第4切り欠き部12b-1との間に圧入される。このため、第1ブロック16a、16b、第2ブロック17a、17bは、第3ブロック18a、18bにより押圧され、第1起歪体14及び第2起歪体15は、第1ブロック16a、16b、第2ブロック17a、17bにより、第1構造体11及び第2構造体12に固定される。 In this manner, the third block 18a is press-fitted between the third cutout portion 11a-1 and the fourth cutout portion 12a-1, and the third block 18b is inserted between the third cutout portion 11b-1 and the fourth cutout portion 12a-1. 4 is press-fitted between the notch portion 12b-1. Therefore, the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b are pressed by the third blocks 18a, 18b, and the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 are pressed against the first blocks 16a, 16b, It is fixed to the first structure 11 and the second structure 12 by the second blocks 17a and 17b.

図4は、第1起歪体14及び第2起歪体15の構成を概略的に示している。
第1起歪体14の表面には、歪センサ(歪ゲージ)としての例えば薄膜抵抗体R1、R2が配置され、第2起歪体15の表面には、歪センサとしての例えば薄膜抵抗体R3、R4が配置される。薄膜抵抗体R1~R4は、第1、第2起歪体14、15において大きな歪が発生する位置に配置される。具体的には、薄膜抵抗体R1~R4は、第1、第2起歪体14、15の長手方向中央部より、第2構造体12側に配置される。
FIG. 4 schematically shows configurations of the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 .
Thin-film resistors R1 and R2, for example, as strain sensors (strain gauges) are arranged on the surface of the first strain-generating body 14, and thin-film resistors R3, for example, as strain sensors are arranged on the surface of the second strain-generating body 15. , R4 are arranged. The thin film resistors R1 to R4 are arranged at positions where a large strain occurs in the first and second strain generating bodies 14 and 15. FIG. Specifically, the thin-film resistors R1 to R4 are arranged closer to the second structure 12 than the central portions of the first and second strain generating bodies 14 and 15 in the longitudinal direction.

薄膜抵抗体R1~R4は、例えば図示せぬホイートストンブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路より、ロードセルの出力信号が出力される。ブリッジ回路の構成は適宜変更可能である。 The thin film resistors R1 to R4 constitute, for example, a Wheatstone bridge circuit (not shown), and the output signal of the load cell is output from this bridge circuit. The configuration of the bridge circuit can be changed as appropriate.

図2に示すように、ロードセル10に外部から矢印Z方向の力が印加され、第1構造体11に対して第2構造体12が軸心に沿った方向に移動すると、第1起歪体14及び第2起歪体15が変形する。これにより、薄膜抵抗体R1~R4が圧縮又は伸張され、抵抗値が変化すると、ブリッジ回路から印加された力に応じた電気信号がセンサ出力として発生される。 As shown in FIG. 2, when a force in the direction of the arrow Z is applied to the load cell 10 from the outside and the second structure 12 moves in the direction along the axis with respect to the first structure 11, the first strain body 14 and the second strain-generating body 15 are deformed. As a result, the thin film resistors R1 to R4 are compressed or expanded, and when the resistance value changes, an electrical signal corresponding to the force applied from the bridge circuit is generated as a sensor output.

(実施形態の効果)
本実施形態によれば、第1構造体11は、第1切り欠き部11a、11bを有し、第2構造体12は、第2切り欠き部12a、12bを有している。第1起歪体14の第1端部は、第1切り欠き部11a内に圧入された第1ブロック16aにより、第1構造体11に密着して固定され、第2端部は、第2切り欠き部12a内に圧入された第2ブロック17aにより、第2構造体12に密着して固定される。また、第2起歪体15の第1端部は、第1切り欠き部11b内に圧入された第1ブロック16bにより、第1構造体11に密着して固定され、第2端部は、第2切り欠き部12b内に圧入された第2ブロック17bにより、第2構造体12に密着して固定されている。このため、ボルトを用いて起歪体を固定する場合に比べて、ロードセル10を小型化することが可能であり、第1構造体11及び第2構造体12が小型化された場合においても、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bによって、第1起歪体14及び第2起歪体15を第1構造体11及び第2構造体12に確実且つ高精度に固定することができる。したがって、ロードセル10に弱い力が印加された場合においても、印加された力を高精度に検出することが可能である。
(Effect of Embodiment)
According to this embodiment, the first structure 11 has first notches 11a and 11b, and the second structure 12 has second notches 12a and 12b. A first end portion of the first strain generating body 14 is fixed in close contact with the first structure 11 by a first block 16a press-fitted into the first notch portion 11a, and a second end portion is a second It is fixed in close contact with the second structure 12 by the second block 17a press-fitted into the notch 12a. A first end of the second strain generating body 15 is fixed in close contact with the first structure 11 by a first block 16b press-fitted into the first notch 11b, and the second end is It is fixed in close contact with the second structure 12 by the second block 17b press-fitted into the second notch 12b. Therefore, the load cell 10 can be made smaller than when the strain-generating bodies are fixed using bolts. By the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b, the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 can be fixed to the first structure 11 and the second structure 12 with high precision. can. Therefore, even when a weak force is applied to the load cell 10, the applied force can be detected with high accuracy.

また、本実施形態によれば、第1切り欠き部11a、11b内に第1ブロック16a、16bを圧入又は挿入し、第2切り欠き部12a、12b内に第2ブロック17a、17bを圧入又は挿入することにより、第1起歪体14及び第2起歪体15を第1構造体11及び第2構造体12に固定することができる。したがって、第1構造体11及び第2構造体12が小型化された場合においても、ボルトを用いる場合に比べて、製造が容易であり、製造コストを低廉化することが可能である。 Further, according to the present embodiment, the first blocks 16a and 16b are press-fitted or inserted into the first cutouts 11a and 11b, and the second blocks 17a and 17b are press-fitted or inserted into the second cutouts 12a and 12b. By inserting them, the first strain body 14 and the second strain body 15 can be fixed to the first structure 11 and the second structure 12 . Therefore, even when the first structure 11 and the second structure 12 are miniaturized, they are easier to manufacture than when bolts are used, and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、第1ブロック16a、16b、及び第2ブロック17a、17bは、第3切り欠き部11a-1、11b-1と第4切り欠き部12a-1、12b-1との間にそれぞれ圧入される第3ブロック18a、18bにより、押圧される。このため、第1起歪体14及び第2起歪体15は、第1ブロック16a、16b、第2ブロック17a、17b、及び第3ブロック18a、18bにより、第1構造体11及び第2構造体12に一層強固に固定される。したがって、ロードセル10に印加される力をより一層、第1起歪体14及び第2起歪体15に伝達することができ、微弱な力を高精度に検知することが可能なロードセルを構築することができる。 Furthermore, the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b are press-fitted between the third cutouts 11a-1, 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1, 12b-1, respectively. are pressed by the third blocks 18a and 18b. Therefore, the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 are formed by the first blocks 16a, 16b, the second blocks 17a, 17b, and the third blocks 18a, 18b. It is fixed to the body 12 more firmly. Therefore, a load cell capable of transmitting the force applied to the load cell 10 to the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 and detecting a weak force with high accuracy is constructed. be able to.

(変形例)
第3ブロック18a、18bは、第3切り欠き部11a-1、11b-1と第4切り欠き部12a-1、12b-1との間にそれぞれ圧入した。しかし、これに限定されるものではなく、図3の破線内に示すように、第3ブロック18a、18bを、例えば第1切り欠き部11a、11bと第2切り欠き部12a、12bとの間にそれぞれ圧入することも可能である。
(Modification)
The third blocks 18a, 18b are press-fitted between the third cutouts 11a-1, 11b-1 and the fourth cutouts 12a-1, 12b-1, respectively. However, the present invention is not limited to this, and as shown within the dashed lines in FIG. It is also possible to press-fit into each.

この場合、第3ブロック18a、18bの幅W6は、第1切り欠き部11a、11b及び第2切り欠き部12a、12bの幅W2より僅かに広くされる(W6>W2)。又は、第3ブロック18a、18bの長さL3は、第1切り欠き部11aと第2切り欠き部12aとの間の長さL4より僅かに長くされる(L3>L4)。 In this case, the width W6 of the third blocks 18a, 18b is slightly wider than the width W2 of the first cutouts 11a, 11b and the second cutouts 12a, 12b (W6>W2). Alternatively, the length L3 of the third blocks 18a and 18b is slightly longer than the length L4 between the first cutout portion 11a and the second cutout portion 12a (L3>L4).

これにより、第3ブロック18a、18bは、第1切り欠き部11a、11bと第2切り欠き部12a、12bとの間にそれぞれ圧入され、第3ブロック18a、18bにより、第1起歪体14及び第2起歪体15は、第1ブロック16a、16b、第2ブロック17a、17bにより、第1構造体11、第2構造体12に固定される。 As a result, the third blocks 18a and 18b are press-fitted between the first notch portions 11a and 11b and the second notch portions 12a and 12b, respectively, and the third blocks 18a and 18b cause the first strain-generating body 14 to move. And the second strain generating body 15 is fixed to the first structure 11 and the second structure 12 by first blocks 16a and 16b and second blocks 17a and 17b.

(変形例の効果)
この変形例によっても、実施形態と同様の効果を得ることが可能である。しかも、本変形例の場合、第3ブロック18a、18bの幅W6が第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bの幅より僅かに広い。このため、第3ブロック18a、18bの第1端部は、第3ブロック18a、18bの上面のほぼ全面に接触し、第3ブロック18a、18bの第2端部は、第2ブロック17a、17bの上面のほぼ全面に接触する。したがって、第1ブロック16a、16b及び第2ブロック17a、17bを介在して第1起歪体14及び第2起歪体15を、第1構造体11及び第2構造体12に強固に固定させることができる。
(Effect of modification)
This modification can also provide the same effects as the embodiment. Moreover, in this modification, the width W6 of the third blocks 18a, 18b is slightly wider than the widths of the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b. Therefore, the first ends of the third blocks 18a, 18b contact substantially the entire top surfaces of the third blocks 18a, 18b, and the second ends of the third blocks 18a, 18b contact the second blocks 17a, 17b. almost the entire surface of the upper surface of the Therefore, the first strain-generating body 14 and the second strain-generating body 15 are firmly fixed to the first structure 11 and the second structure 12 through the first blocks 16a, 16b and the second blocks 17a, 17b. be able to.

尚、起歪体の数は、2つに限定されるものではなく、1つ又は、3つ以上であってもよい。 The number of strain-generating bodies is not limited to two, and may be one or three or more.

起歪体に設けられる歪ゲージの数は、2つに限定されるものではなく、1つ又は4つでもよく、歪ゲージの種類は薄膜抵抗体に限定されるものではない。 The number of strain gauges provided on the strain generating body is not limited to two, and may be one or four, and the type of strain gauge is not limited to thin film resistors.

その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the gist of the present invention at the implementation stage. Also, various inventions can be formed by appropriate combinations of the plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Furthermore, components across different embodiments may be combined as appropriate.

10…ロードセル、11…第1構造体、11a、11b…第1切り欠き部、12…第2構造体、12a、12b…第2切り欠き部、11a-1、11b-1…第3切り欠き部、12a-1、12b-1…第4切り欠き部、13…第3構造体、14…第1起歪体、15…第2起歪体、16a、16b…第1ブロック、17a、17b…第2ブロック、18a、18b…第3ブロック、R1~R4…薄膜抵抗体。 Reference Signs List 10 Load cell 11 First structure 11a, 11b First notch 12 Second structure 12a, 12b Second notch 11a-1, 11b-1 Third notch Part 12a-1, 12b-1... Fourth notch part 13... Third structure 14... First strain-generating body 15... Second strain-generating body 16a, 16b... First block 17a, 17b . . 2nd block, 18a, 18b .. 3rd block, R1 to R4 .

Claims (6)

複数の第1切り欠き部を有する第1構造体と、
複数の第2切り欠き部を有する第2構造体と、
前記第1構造体と前記第2構造体とを接続する第3構造体と、
歪センサが設けられ、第1端部が前記第1構造体の複数の前記第1切り欠き部にそれぞれ挿入され、第2端部が前記第2構造体の複数の前記第2切り欠き部に挿入される複数の起歪体と、
複数の前記第1切り欠き部内にそれぞれ圧入され、前記起歪体の前記第1端部を前記第1構造体に固定させる複数の第1ブロックと、
複数の前記第2切り欠き部内にそれぞれ圧入され、前記起歪体の前記第2端部を前記第2構造体に固定させる複数の第2ブロックと、
第1端部が複数の前記第1切り欠き部内にそれぞれ設けられ、第2端部が複数の前記第2切り欠き部内にそれぞれ設けられ、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを固定する複数の第3ブロックと、
を具備することを特徴とするロードセル。
a first structure having a plurality of first notches;
a second structure having a plurality of second notches;
a third structure connecting the first structure and the second structure;
A strain sensor is provided, the first end being inserted into the plurality of first notches of the first structure, and the second end being inserted into the plurality of second notches of the second structure. a plurality of strain-generating bodies to be inserted;
a plurality of first blocks press- fitted into the plurality of first notches, respectively, to fix the first end of the strain-generating body to the first structure;
a plurality of second blocks that are press -fitted into the plurality of second cutouts to fix the second end of the strain generating body to the second structure;
First ends are provided in the plurality of first notches, and second ends are provided in the plurality of second notches, respectively, to fix the first block and the second block. a third block;
A load cell comprising:
前記第3ブロックの幅は、前記第1切り欠き部及び前記第2切り欠き部の幅より広いことを特徴とする請求項1記載のロードセル。 2. The load cell according to claim 1, wherein the width of the third block is wider than the widths of the first cutout and the second cutout. 前記第3ブロックの長さは、前記第1切り欠き部と前記第2切り欠き部の間の長さより長いことを特徴とする請求項1又は2記載のロードセル。 3. The load cell according to claim 1, wherein the length of said third block is longer than the length between said first notch and said second notch. 前記第1構造体は、前記第1切り欠き部に連通する第3切り欠き部を有し、前記第2構造体は、前記第2切り欠き部に連通する第4切り欠き部を有し、前記第3切り欠き部及び前記第4切り欠き部の幅は、前記第1切り欠き部及び前記第2切り欠き部の幅より狭く、前記第3ブロックの幅は、前記第3切り欠き部及び前記第4切り欠き部の幅より広いことを特徴とする請求項1記載のロードセル。 The first structure has a third cutout communicating with the first cutout, the second structure has a fourth cutout communicating with the second cutout, The width of the third cutout portion and the fourth cutout portion is narrower than the width of the first cutout portion and the second cutout portion, and the width of the third block is the width of the third cutout portion and the width of the fourth cutout portion. 2. The load cell according to claim 1, wherein the width is wider than the width of the fourth notch. 前記第1構造体は、前記第1切り欠き部に連通する第3切り欠き部を有し、前記第2構造体は、前記第2切り欠き部に連通する第4切り欠き部を有し、前記第3ブロックの長さは、前記第3切り欠き部と前記第4切り欠き部の間の長さより長いことを特徴とする請求項1又は2記載のロードセル。 The first structure has a third cutout communicating with the first cutout, the second structure has a fourth cutout communicating with the second cutout, 3. The load cell according to claim 1, wherein the length of said third block is longer than the length between said third cutout portion and said fourth cutout portion. 前記第1ブロック及び前記第2ブロックの幅は、前記第1切り欠き部及び前記第2切り欠き部の幅より広いことを特徴とする請求項1記載のロードセル。 2. The load cell according to claim 1, wherein widths of said first block and said second block are wider than widths of said first notch and said second notch.
JP2019043994A 2019-03-11 2019-03-11 load cell Active JP7191737B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019043994A JP7191737B2 (en) 2019-03-11 2019-03-11 load cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019043994A JP7191737B2 (en) 2019-03-11 2019-03-11 load cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020148498A JP2020148498A (en) 2020-09-17
JP7191737B2 true JP7191737B2 (en) 2022-12-19

Family

ID=72429463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019043994A Active JP7191737B2 (en) 2019-03-11 2019-03-11 load cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7191737B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296177A (en) 2000-02-13 2001-10-26 Yazaki Corp Sensor unit for measuring vehicle load
JP2003083707A (en) 2001-09-14 2003-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Strain sensor
JP2008132968A (en) 2006-10-31 2008-06-12 Aisin Seiki Co Ltd Vehicular seat device equipped with load detection device
DE102009007425B3 (en) 2009-02-04 2010-07-29 Still Gmbh Sensor bolts for force detection and methods for force detection in a truck
WO2010088922A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Abb Ag Set of multiaxial force and torque sensor and assembling method
JP2018179647A (en) 2017-04-07 2018-11-15 日本電産コパル電子株式会社 Torque sensor
JP2018179945A (en) 2017-04-21 2018-11-15 日本電産コパル電子株式会社 Torque sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT206727Z2 (en) * 1985-09-17 1987-10-01 Marelli Autronica THICK FILM EXTENSIMETRIC SENSOR FOR DETECTION OF STRESSES AND DEFORMATIONS IN ORGANS OR MECHANICAL STRUCTURES
JPH0624748Y2 (en) * 1986-02-25 1994-06-29 日立建機株式会社 Earth pressure measuring device for tunnel machine
JPH0668460B2 (en) * 1987-08-17 1994-08-31 ジェイアールスリー インコーポレイティッド Force-moment sensor unit
JPH06313740A (en) * 1993-03-04 1994-11-08 Yazaki Corp Sensing element and its fixing method
DE102009053043A1 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Baumer Innotec Ag Load cell for measuring the injection force during injection molding

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296177A (en) 2000-02-13 2001-10-26 Yazaki Corp Sensor unit for measuring vehicle load
JP2003083707A (en) 2001-09-14 2003-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Strain sensor
JP2008132968A (en) 2006-10-31 2008-06-12 Aisin Seiki Co Ltd Vehicular seat device equipped with load detection device
DE102009007425B3 (en) 2009-02-04 2010-07-29 Still Gmbh Sensor bolts for force detection and methods for force detection in a truck
WO2010088922A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Abb Ag Set of multiaxial force and torque sensor and assembling method
JP2018179647A (en) 2017-04-07 2018-11-15 日本電産コパル電子株式会社 Torque sensor
JP2018179945A (en) 2017-04-21 2018-11-15 日本電産コパル電子株式会社 Torque sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020148498A (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11085839B2 (en) Torque sensor capable of independently setting the sensitivity and allowance torque of a strain sensor
US7296473B2 (en) Pressure sensor
JP6066490B2 (en) Load sensor
JP4905872B2 (en) Conductive contact unit
US20050211003A1 (en) Foil strain gage
JP7396731B2 (en) Multi-axis tactile sensor
US20210325266A1 (en) Force sensor
US5455477A (en) Encased piezoelectric actuator
WO2019187706A1 (en) Torque sensor
WO2019187705A1 (en) Torque sensor
JP7191737B2 (en) load cell
JP7187358B2 (en) load cell
JP7203645B2 (en) load cell
EP3396976B1 (en) Electromechanical transducer
JP7159072B2 (en) load cell
JP7187359B2 (en) load cell
JP2009294019A (en) Acceleration sensor
JP6851893B2 (en) Torque sensor
JP7159073B2 (en) load cell
JP2021032820A (en) Sensor
US11061427B2 (en) Operating device
JP7171476B2 (en) load cell
WO2019187707A1 (en) Torque sensor
WO2021193469A1 (en) Sensor
JPH06207866A (en) Load detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7191737

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150