JPH02205724A - 平面ロードセル秤量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトランスデユーサ要素としてのロードセルを用
いた秤量装置に関する。より詳しく言えば、偏心荷重に
より生じたねじれに抵抗する平面形のロードセルを用い
た背の低い秤量装置に関する。

［従来の技術］ 現在用いられている多くの秤量装置はモーメント不感応
ロードセルを採用している。通常用いられている秤量装
置は二梁弐ロードセルのものであり、該ロードセルは一
対の平行に配された梁を有する。これらの梁は一方の端
部で互いに結合されており、各梁にはストレインゲージ
が取り付けられている。二梁弐ロードセルは偏心荷重、
に対し適度な抵抗を有し、その点に関し補償されてより
良い秤量が行なわれる。不利な点は、装置の背が高いこ
と、マシンニングに費用がかかること、二以上の表面に
ストレインゲージを取り付けるので手間がかかることで
ある。

単一梁ロードセルを用いれば、費用のかかる湾曲及びオ
ーバロード防止手段が必要であり、これにより装置の構
造コストが高くなり、また、秤量装置の背も高くなる。

単一梁ロードセルは湾曲がなくても、今まで広範囲には
用いられていない。

なぜなら、横方向及び縦方向−これは横方向のものより
は若干小さいが−の柔性が大きいため、すなわち、ねじ
れに対する抵抗が不足しているためである。単一梁ロー
ドセルは、梁の中心縦軸上に並べられたストレインゲー
ジを有するものが通常用いられてきた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の単一梁ロードセルを用いた以前の秤量装置にあっ
ては、同じ一つの荷を載荷台の異なる位置に載荷した場
合、ロードセルが様々にたわむ。

特に、横方向にオフセットした荷重により生じたねじれ
たわみはかなりのものである。

本発明の課題は、横方向に関する実質的に大きな剛性あ
るいはねじれ抵抗を有する湾曲の生じない単一梁ロード
セルを用いた背の低い秤量装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のロードセルは、一つのプレートであって、該プ
レートの対向する横倒両端にストレインゲージが取り付
けられ、横向きに対向するストレインゲージ間に渡って
プレートにスロット即ち開口が設けられたものを含む、
該ロードセルはこのように「平面」形状である。ストレ
インゲージはプレートの同一面上に配設した方が良い、
ねじれ力に対する抵抗に関して既知の単一梁ロードセル
より優れたものとするために平面ロードセルの横方向の
寸法即ち幅を必要に応じたものにすればよい。

［作用］ 本発明の平面ロードセルは、−枚の平板から打ち抜き等
により形成することができる。

ロードセルの幅を広げることにより大きなねじり剛性を
得、載荷台に載荷された荷重が横方向にオフセットした
位置にある場合でもロードセルのたわみが減少される。

ストレインゲージが応力集中領域に配設されているので
ひずみの検出が容易になる。

［実施例］ 第１図において１本発明の実施例のロードセルｌＯは、
アルミニウム又は他の適当な材料の−枚板から打抜き等
により成形され一対の横方向に長いスロット１４．１５
を有するカウンタフォースプレート１２を含む、第一の
対のストレインゲージ１７．１８がプレート１２の横側
一端の近辺に縦に並んで取り付けられている。同様に、
第二の対のストレインゲージ２１，２２が縦に一列に並
んで該一端に対向するプレート１２の横側他端の近辺に
取り付けられている。各ストレインゲージ１７．１８及
び２１．２２はプレート１２の横側端部とスロット１４
．１５の外端との間に設けられている。ストレインゲー
ジはこのようにロードセルに荷重が載せられたときにひ
ずみ集中が生じる領域内に存する。使用の際にはストレ
インゲージ１７．１８及び２１．２２は、ロードセルに
載せられた荷重に比例する出力信号を与えるようにブリ
ッジ回路状に接続される。

第２図に示すように、ロードセル１０は、その縦側一端
が荷重受は部２５に、他の縦側−端が地盤に接地された
ベースプレート２７に剛接された状態で使用される。荷
重受は部２５に加えられた力はロードセル１０に伝えら
れ、ストレインゲージが該力に比例する信号を発するよ
うにロードセルを湾曲させる。ロードセル１０の縦側一
端が荷重受は部２５に、他の縦側一端がベースプレート
２７に結合されている限り、荷重受は部２５．ロードセ
ルｌＯ及びベースプレート２７は様々な状態で物理的に
組み合わせても良く、その場合も満足のいく結果が得ら
れる。

第２図において、ロードセルｌＯは、従来の単一梁ロー
ドセルであってその梁の中心縦軸上にストレインゲージ
が配列されたものがなす挙動と実質的に同様な挙動を行
なう、しかしながら１本発明のロードセルは、プレート
の対向する横側両端に位置するストレインゲージ、及び
対向するストレインゲージ間に横たわるスロットとを有
している。この構成は、梁のねじり剛性を大きくするた
めに梁幅を大きくすることができ（そして、偏心荷重に
対する抵抗も大きくすることができる）、もちろん、他
のすべての点に関してロードセルは良好に機能する。

ロードセル１０の横寸法即ち幅は、所望のねじり剛性を
得るように選択されうる。更に特別に、プレート１２の
縦横寸法は秤量装置の所望の方向の剛性を得るために選
択されうる。第１図のロードセルの場合には、プレー）
１２の縦横の寸法がほとんど同一に描かれているが、こ
れがすべてのケースではない１代表的デザインにあって
は、プレートの縦寸法は秤量装置の荷重受は部の大きさ
により決定され、横寸法は所望のね、じ、り剛性を得る
ために選択される。第１図のロードセルは、プレートの
対向する横側両端に配されたストレインゲージ間に二つ
のスロットが存するように描かれているが、本発明の利
点は、ただ一つの大きなスロット即ち開口、又は、いく
つかの小さな開口によって得られる。

第３図から第５図において、本発明の実施例の秤量装置
は、それのハウジング４０内に配設された。ロードセル
１０、荷重受は部２５及びベースプレート２７を有して
いる。ストレインゲージ１７、Ｉ８及び２１．２２は容
易にアクセスできるようにロードセル１０の底面に取り
付けられている。ハウジング４０は、垂直リム４７と中
央シリンダ４９が設けられた鋳造のプラスチックカバー
４５を有する。リム４７とシリンダ４９は後に説明する
ように秤量装置のオーバロード防止機能をなす。カバー
４５はハウジング４０に接続され、ハウジング４０は脚
５１を有し、秤量装置は該脚５１により地盤面上に支持
されている。ベースプレート２７は、いかなる適当な手
段−例えば、加熱溶着−によりカバー４５に直接結合さ
れている。

ベースプレート２７の縦側一端の一対のスペーサ５５．
５６（第４図）は該ベースプレートと一体に鋳造される
。ロードセルの一端、即ち「固定」端は、スクリュー６
０をロードセルに貫通させスペーサ５５，５６に到達さ
せることによりベースプレート２７に結合される。

荷重受は部２５は、垂直方向においてロードセル１０と
ベースプレート２７の間に配設される。

荷重受は部２５の一端のスペーサ６４．６５　（第５図
ンは該荷重受は部２５と一体に鋳造される。

ロードセルの「自由」端（ベースプレート２７に固定さ
れていない。）は、スクリューをロードセルに貫通させ
スペーサ６４．６５に到達させることにより荷重受は部
２５に結合される。荷重受は部２５は、また、縦側両端
に各二個、計四個のグロメットホルダを備えている。各
グロメットホルダ７０はスプリングクリップ７５の端部
を受ける。

該四つのスプリングクリップは、載荷台８０と一体に鋳
造され、載荷台８０から鉛直下方に突き出ている。載荷
台８０は秤量物を受ける。スプリングクリップ７５は、
カバーに設けられた開口８２を貫通しており、また、載
荷台８０に載せられた秤量物の重量を荷重受は部２５に
伝達する。該重量はスペーサ６４．６５を介してロード
セル１０の自由端に作用し、ロードセルを湾曲させてス
トレインゲージ１７，１８及び２１．２２に該重量に比
例した信号を生じさせる。載荷台８０は、載荷されてい
ないときには、リム４７及びシリンダ４９から上方向に
所定の距離離れた位置にある。

載荷台８０に制限以上の重量が載荷された場合。

荷重受は部２５及びロードセル１０のたわみは。

載荷台８０の底面がリム４７又はシリンダ４９と接触す
ることにより制限される。

［効果］ 本発明の平面ロードセルは、打ち抜き等により一枚の平
板から形成することができ、このため。

安価であり、しかも非常に背の低い秤量装置を製作する
ことができる。

ロードセルの横寸法を大きくすることにより、ねじり剛
性が大きくなり、そして横方向に偏心した荷重の下での
秤量装置の荷重受は部のたわみを減少させることができ
、背の低い秤量装置を提供することができる。

秤量装置の背が低いため、秤量装置の上部に大きな空間
を与えることができ、また、秤量物を容易に秤量装置上
に載せることができる。

すべてのストレインゲージをプレートの同一面上に取り
付けることができ、これにより取付は手間や費用を減ら
すことができる。また、ストレインゲージの相互接続が
従来のロードセルよりもより簡易にでき、よって安い労
務費でできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例のロードセルの平面図。 第２図は、実施するために連結された第１図のロードセ
ルを示す図面。 第３図は、本発明の実施例の秤量装置の縦断面図。 第４図は、第３図の秤量装置の４−４断面図。 第５図は、第３図の秤量装置の５−５断面図。 ４５　　・・・・・・・・・・ ４７　　・・・・・・・・・・ ４９　　・・・・・・・・・・ ５５、５６、６４ カバー 垂直リム 中央シリンダ スペーサ グロメットホルダ スプリングクリップ 載荷台８０ １０　　・・・・・・・・・・ １２　　・・・・・・・・・・ １４、１５　　・・・・ １７．１８、２１、 ０−ドセル カウンタフォース スロット ストレインゲージ 荷重受は部 ベースプレート

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦方向及び横方向の寸法を有するプレート、該プ
   レートの対向する横側両端の近辺に配されたストレイン
   ゲージ、並びに横向きに対向するストレインゲージ間に
   横たわってプレートに存する開口を具備する平面ロード
   セル秤量装置
2. （２）請求項１に記載の秤量装置であって、プレートが
   上面と下面を有し、そのどちらか一方の面にすべてのス
   トレインゲージが配されたもの
3. （３）請求項１に記載の秤量装置であって、プレートの
   横側各端部の近辺にそれぞれ配された一対のストレイン
   ゲージであって、その対のストレインゲージが間隔をお
   いて、かつ、縦に一列に配されているものを含むもの
4. （４）請求項３に記載の秤量装置であって、横向きに対
   向する各組のストレインゲージ間に渡ってプレートに存
   するスロットを含むもの
5. （５）請求項１に記載の秤量装置であって、プレートの
   一端に剛接されて該一端を固定するベースプレートであ
   って前記プレートと実質的に平行に伸びたものを含むも
   の
6. （６）請求項１に記載の秤量装置であって、プレートの
   一端に接続された荷重受け部を含むもの
7. （７）縦方向及び横方向の寸法を有するプレート、該プ
   レートの横側各端部の近辺にそれぞれ配された一対のス
   トレインゲージであって縦に一列に間隔をおいて配され
   たもの、並びに横向きに対向するストレインゲージ間に
   横たわってプレートに存するスロットであってストレイ
   ンゲージ近辺においてプレートに応力集中を生じさせる
   ものを具備する平面ロードセル秤量装置
8. （８）縦方向及び横方向の寸法を有するプレート、該プ
   レートの横側両端の近辺に配された複数のストレインゲ
   ージ、横向きに対向するストレインゲージ間に横たわっ
   てプレートに存するスロット、プレートの縦側の一端に
   剛接されて該一端を固定するベースプレート、並びに該
   プレートの縦側の他の一端に接続された荷重受け部を具
   備する平面ロードセル秤量装置
9. （９）請求項８に記載の秤量装置であって、プレートの
   たわみを制限するオーバロード防止手段を含むもの
10. （１０）請求項８に記載の秤量装置であって、プレート
    が上面と下面を有し、そのどちらか一方の面にすべての
    ストレインゲージが配されたもの