JPH0547389Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は、荷重検知素子としての一個あるいは
それ以上の標準規格のビームを備え、ずれた荷重
の秤計測値を補償することができるようにしたロ
ードセルに関する。 （従来の技術） 従来、一個あるいはそれ以上のビームを有する
ロードセルを用いた秤量装置おいては、通常、秤
量すべき物品はビームの一端に支持された台板あ
るいは秤量台に載置される。この種の秤量装置に
おいては、重りが「ずれた」位置、すなわち「秤
量装置の目盛調べ（calibration）の間に位置す
る中心を離れた位置」に置かれると測定値に誤差
を生ずることが良く知られている。中心ずれ荷重
は、長さ方向、すなわち細長いビームロードセル
の中心縦軸（centrsl longitudinal axis）に沿つ
た方向、あるいは横（lateral）方向、すなわち
該縦軸に垂直な軸に沿つた方向、または両方向に
生ずる場合もある。 ロードセルの各ビーム及び他の構成要素が一様
でありかつ完全に対称的であれば、理論的には重
りがロードセルに支持された台板上の異なつた位
置に置かれてもロードセルの感応性に影響を与え
ることはない。しかし実際には、重りを台板上の
異なつた位置に置くと誤差が生ずる。誤差は、
種々の要因におけるわずかな変化により引き起こ
される。例えば、(1)ビーム上の歪ゲージの位置の
小さな変化、(2)ビームに対する歪ゲージの連結状
態の変化、(3)歪ゲージの配置上の変化、(4)歪ゲー
ジの抵抗の変化、(5)歪ゲージ因子の変化、(6)ロー
ドセルの配置上の変化、(7)ビームの凹み部分の厚
さの変化、(8)凹み部分の位置及び（あるいは）配
置上の変化、(9)ロードセルビームの補正における
変化、(10)切削その他の要因によるロードセルにお
ける歪の変化、および(11)接続回路系につながるリ
ード線の変化等である。 このような中心のずれ荷重による影響を補正す
るための種々の考案が以下のようになされてい
る。 米国特許第3576128（Lockery）には、ロードセ
ルの歪ゲージに抵抗を接続することにより、荷重
の縦方向の変位のみを補正しうるようにした２ビ
ームロードセルが開示されている。 米国特許第4128001（Marks）にはビーム上の
ある所定の位置から物質を除去することにより荷
重の縦横方向の変位を補正する２ビームロードセ
ルが開示されている。 米国特許出願第272928（Griffen，1981年６月12
日出願）には、２ビームロードセルにおける縦横
方向の変位を補正するための改良装置が開示され
ている。 米国特許第4282748（Lockeryet al）は、荷重
部位と取り付け部位間の角度を調整してロードセ
ルが機内および機外荷重に対して、実質的に感応
しないようにした単一ビームのロードセルに関す
るものである。 同時係属中の米国特許出願第358195（Griffen
and Behrman）には、荷重の縦横方向変位を補
正する改良型単一ビームロードセルが開示されて
いる。この場合ビームの凹み部分に油砥石加工を
行うことにより、あるいはビームの縦軸に角度を
持つて歪ゲージを取り付け、該歪ゲージに適宜の
抵抗ネツトワークを接続することにより補正が行
われる。 米国特許第4107985（Sommer）には、一対の平
行な屈曲部材間に配置した単一ビームロードセル
が開示されている。ビーム上の長さ方向に離隔配
置された歪ゲージ間を油砥石加工あるいはやすり
加工し、ビームから物質を除去して中心ずれ荷重
の影響を滅殺するように構成されている。 これらの従来例は、縦方向および横方向の中心
ずれ荷重による種々の誤差を完全に補正すること
ができなかつた。 ［考案が解決しようとする課題］ 本考案は、従来の技術の問題に鑑みてなされた
ものであり、一個あるいはそれ以上のビーームを
用いてロードセルに付与される荷重の大きさを測
定することにより、中心ずれの荷重の補正を可能
とする新規なロードセルを提供することを目的と
する。 詳記すれば、荷重感知素子として一個あるいは
それ以上の歪ゲージ付きビームを備えた縦方向お
よび横方向の中心ずれ荷重を補正しうるロードセ
ルを設け、該歪ゲージとビームの中立軸との相対
位置は、該歪ゲージを適宜の位置に配することに
よりおよび（または）ビームを物理的に変更させ
ることにより該歪ゲージが中心ずれ荷重に対して
補正可能な応答を生ずるように配置するものであ
る。 また歪ゲージを各ビームに設け、該歪ゲージを
ビームの縦軸に対して回転及び変位をさせること
によつて該歪ゲージが補正可能な応答を発生する
ようにし、上記歪ゲージのあるものに抵抗を接続
して中心ずれ荷重の補正を行わせるものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本考案のロード
セルは、(1)縦軸と横軸とを有する２本の実質的
に平行なビームと、該２本のビームの一方の端
部を互いに剛接する手段と、該２本のビームの
他端部を互いに剛接する手段と、各ビーム上に
設ける一対の歪ゲージをブリツジ回路状に接続す
る手段と、該ブリツジ回路の出力を前記軸のう
ちの少なくとも１つの軸に沿つた荷重位置とは実
質的に無関係にするための、歪ゲージの少なくと
も１つに回路として接続する抵抗と、からなるロ
ードセルにおいて、前記各ビーム上の歪ゲージの
少なくとも１つは、その歪検出要素のうちの少な
くとも一部分がビームの縦軸に対してかる角度傾
斜していることを特徴とする。 (2) そして前記各ビーム上の歪ゲージの少なくと
も１つは、ビームの縦軸からずれていることが良
い。 (3) さらに、前記歪ゲージの少なくとも１つに回
路として接続する抵抗が試験補償抵抗であり、
前記ロードセルに偏心して載荷された荷重に対し
該ブリツジ回路の応答を確定し、前記試験補償
抵抗の値を計算して偏心載荷の影響に対する補償
を行うために、前記応答と試験補償抵抗の値とを
用い、かつ、適当な値の抵抗を前記歪ゲージに
回路として接続して、前記ブリツジ回路の出力を
ビーム部材の少なくとも１つの軸に沿つた位置と
は実質的に独立（無関係に）させることが良い。 ［作用］ 本考案は、一個あるいはそれ以上のビームを用
いてロードセルに与えられる荷重の大きさを測定
するようにされた補正ロードセルであつて、本考
案によれば、歪ゲージの取り付けられるビームの
中立軸に対する該歪ゲージの位置は、該歪ゲージ
が中心ずれ荷重を受けた時に補正可能な出力応答
を生じるように配置させてあり、歪ゲージをビー
ム上に適切に位置せしめることにより、また、ビ
ームの適宜部分から物質を除去することにより中
立軸の位置を変化させることにより達成される。 好ましくは歪ゲージをビームの中心縦軸に対し
て或る角度をなして、また、該軸から変位させて
該ビーム上に取り付け、中心ずれ荷重が生じた場
合該ゲージが補正可能な出力応答を生じるように
する。 また歪ゲージの或るものには抵抗ネツトワーク
を接続して中心ずれ荷重の補正を行わしめるよう
にする。更に、取り付けを容易にすると同時に接
近性を良くするため、歪ゲージをすべてビームの
同じ側に配置するのが有利であるが、必ずしもこ
うする必要はなく、ビームの両対抗側に配置して
もよい。歪ゲージそれ自体は各歪ゲージの路条の
少なくとも一部が他の路条部分に対して或る角度
を有するように構成される。これにより中心ずれ
荷重に対する補正可能な応答が生ぜしめるための
各歪ゲージのビーム上の配位がより容易となる。 本考案によるロードセルの一例は各々複数個の
歪ゲージを取り付けた一個あるいはそれ以上のビ
ームを設けてなり、更に全体的に各ビームに平行
で荷重受け部材と支持体間に配置された一個ある
いはそれ以上の屈曲アームを有する。 ［実施例］ 第１，２図は、本考案によるロードセルの力感
応部材の一実施例を示す。この力感応部材は単一
の屈曲部材、すなわちビーム１０よりなる。該ビ
ーム部材１０は長方形の横長面を有する。しかし
横長面は必ずしも長方形でなくてもよい。他の適
宜形状のものでもよい。該ビーム１０はその一端
で支持され他端に力、すなわち荷重が掛けられる
ように構成されている。該ビーム１０の上側には
歪ゲージ１３，１４が、その下側には歪ゲージ１
５，１６が取り付けられ、これら各歪ゲージは互
いに縦方向に離隔して配置され、正しく接続され
た時には該ビーム１０に付与された荷重を示す信
号を発生するようになされている。 本考案の好適な一例として、上記歪ゲージをビ
ームの表面に載置し、該歪ゲージが荷重の垂直方
向の分力により生じた歪に対して感応し、重り
（荷重）の位置変化により生じせしめられたビー
ム上の捩じれにより生ずる歪には感応しないよう
に構成することが理想的である。このような目的
に適合するようにビーム上に正確に載置された歪
ゲージはビームの中立軸上にあるといえる。ビー
ム１０のような形状を有した理想的な屈曲ビーム
においては、その中立軸がビーム表面の中心縦軸
と一致する。 しかし実際にはそのような理想的なビームとは
ならず、中立軸はビームの中心縦軸と完全には一
致せず、通常正確に位置させることはできない。
歪ゲージはその最良の決定可能位置としてビーム
の縦軸上に配置されるが、中心ずれ荷重により生
ずる捩じれに感応するためロードセルの更なる補
正が要求される。この補正は、通常、ビームある
いは関連機構の或る特定部分を油砥石加工するこ
とにより行なわれてきた。 本考案によれば、ビームの中立軸に対する歪ゲ
ージの位置を中心ずれ荷重に対し該歪ゲージが補
正可能な応答を生ずるようにすることにより、歪
ゲージに抵抗ネツトワークを接続し、一個あるい
はそれ以上のビームを荷重感知素子として用いた
秤量装置の中心ずれ荷重に対する補正を、更に高
度に行なうことができることを見い出した。補正
可能な応答は歪ゲージを適切な位置に配置せしめ
ることにより、また、ビームを物理的に変更して
中立軸を変位させることにより得られる。いずれ
の場合においても、その目的は対称性を欠除させ
て歪ゲージが中心ずれ荷重に呼応して応答を生ず
るようになすことであり、この反応は回路内の抵
抗を一個あるいはそれ以上の歪ゲージと接続する
ことにより補正される。特に、少なくとも幾つか
の歪ゲージをビームの中心縦軸（中立軸の最近似
軸）に対して変移および回転させることにより、
上記反応を生じさせるようにすることが望まし
い。例えば、歪ゲージの路条の少なくとも一部分
がビーム表面の中心縦軸に対して小さな角度を有
するように各歪ゲージをビーム上に配置される。 本考案によれば、第１，２図の歪ゲージ１３〜
１６をビーム１０の縦軸１８に対し或る角度を有
して配置し、該軸１８よりわずかに変位させる。
歪ゲージ１３と１５は、ビーム１０の一端の対向
面に位置させ、互いに反対の方向に回転変位され
る。同様に歪ゲージ１４と１６をビーム１０の他
端に同じように取り付ける。各歪ゲージはビーム
１０の中心ずれ荷重に感応するように配置され
る。荷重の変位により生ずる誤差の補正は、以下
に述べる如く、抵抗を一個あるいはそれ以上の歪
ゲージに接続することにより達成させる。 第３図には、第１，２図の単一ビーム１０を荷
重受けアーム２７とベース２９間に固着させたロ
ードセル構造２５が第１，２図より小さなスケー
ルで示されている。ビーム１０は上記荷重受けア
ーム２７とベース２９間を接着、溶接あるいはそ
の他適当の堅固に接続するための手段で、そのア
ーム２７とベース２９が接続される。またビーム
１０は荷重受けアーム２７とベース２９を含むロ
ードセル機構の一体部分として形成することもで
きる。第１，２図に示すように、ビーム１０には
荷重受けアーム２７に付与された荷重あるいは重
みによりビーム１０内に生ずる引張歪および圧縮
歪を感知する歪ゲージ１３〜１６が設けられる。
また一対の屈曲アーム３４，３５が荷重受けアー
ム２７とベース２９間にビーム１０と実質的に平
行に設けられている。第３図に示すように、各屈
曲アーム３４，３５は屈曲部分３８，３９を有す
る。この屈曲部分は必ずしも必要ではなく、それ
らがなくてもロードセルは充分にその機能を発揮
できる。屈曲アーム３４，３５は荷重受けアーム
２７に付与された中心ずれ荷重がビーム１０に好
ましからざる影響を与えるのを防止する作用を有
する。第３図のロードセル２５には２個の屈曲ア
ーム３４，３５が設けられているが、一個のみあ
るいは２個以上の屈曲アームを設けてもよく、２
個設けた場合と同様の効果が得られる。 一個あるいはそれ以上の屈曲アーム３４，３５
を有する第３図のロードセル構造２５は、荷重受
けアーム２７からの長さ方向あるいは横方向にず
れた荷重の変位により影響される。そのような中
心ずれ荷重に対する補正は、第３図のロードセル
の場合、歪ゲージ１３〜１６を上述のように配置
し、かつ補正抵抗を一個あるいはそれ以上の歪ゲ
ージに後記（第７図、第８図の説明の項参照）す
るように説明することにより達成される。 第４図は、本考案によるロードセルの単一ビー
ムによりなる感応部材の他の実施例を示す。この
ビーム４０は、第１，２図のビーム１０の場合と
同様に、第３図のロードセル構造２５の力感応部
材として用いることができる。第４図に示すよう
に、ビーム４０は２つの凹み部分４２，４３を
各々その端部近くに有している。この凹み４２，
４３部分はビーム４０の各エツジに切り込み４
５，４５を設けることにより形成される。補正用
抵抗の付加により長さ方向および横方向に中心ず
れ荷重の補正を助長するため歪ゲージ４６〜４９
をビーム４０の中心線から変位して配置させる。 第５図に示すビーム５０も上記ビーム１０，４
０に関連して述べたと同様にして第３図のロード
セルの力感応部材として用いることができる。第
５図に示されるように、歪ゲージ１〜４をビーム
５０にその凹み部分５３，５４あるいはその近く
に取り付ける。上記凹み部分は必須のものではな
いが、ロードセルの性能を向上させるので、通
常、設けられる。ビーム５０の上面側に歪ゲージ
１，４が下面側に歪ゲージ２，３が装着される。 第５図に示されるように、歪ゲージ１〜４およ
び全ての歪ゲージ素子はビーム５０の中心縦軸６
０に対して或る角度を有して配置されている。そ
の角度は、縦軸６０に対して10度まであるいはそ
れ以上の角度であつてもよい。本実施例の場合に
は５度程度の角度が好適である。第５図に示すよ
うに、該角度は歪ゲージ１をビーム５０に設ける
時に、それを反時計方向に回転させることにより
形成され、また歪ゲージ４をビームに取り付ける
時にはそれを時計方向に回すことにより形成され
る。同時にビーム５０の下面側に装着される歪ゲ
ージ２，３の場合には、上面側の対応ゲージと反
対向きに回転させる。本実施例においては、上記
全部の歪ゲージを回転させるが、これは必ずしも
必要ではなく、一個のみの引張感知ゲージおよび
一個の圧縮感知ゲージだけを回転させても同様の
中心ずれ荷重に対する補正効果が得られる。また
上記のような回転を行う代りに、あるいはそのよ
うな回転の外に、二個あるいはそれ以上の歪ゲー
ジを縦軸６０から変位させても同様の効果が得ら
れる。各隣接歪ゲージは互いに反対向きに横方向
に変位させる。 上記のように、通常の歪ゲージを回転および変
位させる代りに、特殊の構成を有した歪ゲージ
（その例を第６図の６５ａ〜６５ｅに示す）を用
いて所期の目的が達せられることが見い出され
た。第６図の歪ゲージにおいては、各歪ゲージの
波状路条の少なくとも一部分が各々の接続タブ６
８ａ〜６８ｅで定められる歪ゲージの全体に亘る
方位に対して或る角度を有するように、または、
変位するように構成されている。６５ａ〜６５ｅ
の歪ゲージは例示であり、その他の構成の歪ゲー
ジもその路条の少なくも一部が他の路条に対して
或る角度を有し且つ該部分から変位しているもの
であれば用いることができる。勿論補正すべきず
れの程度に従つて或る種の形状のものが他のもの
より有利に用いられるであろうことは当然であ
る。特殊歪ゲージは通常ビーム５０のようなビー
ムにその縦軸のまわりに全体に対称的に設けられ
る。以下の記載において歪ゲージの回転および変
位という語を用いる場合それは通常の歪ゲージの
回転および変位を意味するばかりでなく、第６図
に例示されるような歪ゲージを用いた場合も含ま
れる。 第１，２，４または５図のビームあるいは上記
の回転および変位させた歪ゲージを取り付けた単
一ビームを備えた第３図のロードセル構造２５を
秤量装置に装着する場合、中心ずれ荷重に対する
補正は、抵抗ネツトワークを一個あるいはそれ以
上の歪ゲージに接続することによつても達成され
る。例えば第７図には秤量台９０を支持したロー
ドセル２５が示されている。このロードセル２５
には第５図に示す中心縦軸６０に対して回転させ
た歪ゲージ１〜４を備えた単一ビーム５０が装着
されている。補正を行うために一個あるいはそれ
以上の歪ゲージ１〜４に接続すべき抵抗の値は米
国特許第4380175（グリフイン）に開示された方法
により決めることができる。 ロードセルを上記の如く構成した後、歪ゲージ
の抵抗R₁，R₂，R₃およびR₄を第８図に示すよう
にブリツジ回路に接続し、ロードセル機構の各隣
接ぺアの歪ゲージ１，２；２，３；３，４および
４，１が該ブリツジ回路において電気的に隣接す
るようにする。一組のブリツジ端子を電源８０に
接続しもう一組のブリツジ端子を表示器８２に接
続する。該表示器８２は所望の単位で目盛ること
ができるが、ここでは便宜上単位をカウントと称
する。ブリツジ回路を上記のように接続した後、
試験用重りを秤量台に掛け、ブリツジ回路の出力
を測定する。この時、補正抵抗８５，８６，８
７，８８はまだ接続されていない。図示のよう
に、単一補正抵抗を各歪ゲージに接続する。しか
し所望の型の抵抗ネツトワーク、例えば直列抵
抗、並列抵抗あるいは両者の組合わせ等を用いる
ことができる。 長さ方向の誤差を補正するための抵抗の値を決
定する一つの方法は、２個の可変抵抗をロードセ
ルの一端の歪ゲージに接続することである。これ
らの抵抗は、試験用重りを縦軸に沿つて動かし、
ブリツジの出力が縦軸に沿う全ての試験用重りの
位置において実質的に一定となるまで同時に変化
させる。同様に２個の可変抵抗をロードセルの上
面側あるいは下面側の歪ゲージに接続し、試験用
重りを横方向に異なつた位置に動かし、その横方
向の移動がブリツジの出力に何らかの変化も生じ
なくなるまで変化させる。この構成は一方向の
み、すなわち横方向のみの補正をしたい場合に効
果的である。しかし横方向および縦方向のずれ補
正を個々に行う場合には、その両者間に相互作用
が生ずる。或る一つの補正を行う時には、常に他
の種類のずれに必要とされる補正の量に変化が生
ずる。従つて当該ずれの所要事項が満たされるま
で数多くの補正が繰り返し行わなければならな
い。この方法は、時間がかかり費用も多くなる。 各種歪ゲージに付与さるべき抵抗ネツトワーク
の値を決定するためのより直接的方法は、第７図
に示すように、試験用重りを秤量台隅のａ，ｄ，
ｆ，ｈで示す個所に載置することである。このよ
うに試験用重りを上記各個所に載置すると、一対
の試験用抵抗器が各対の隣接歪ゲージに接続し、
表示器の読みにより所望の抵抗値が決定される。
本考案の実施例において、約350オームの抵抗を
有する歪ゲージの場合にはそれに適した試験用抵
抗器の値は約4000オームであることが分つた。こ
のように、例えば試験用重りがａの個所にあると
き、２個の試験用抵抗器を最初に歪ゲージ１，２
に接続し、２番目に歪ゲージ２，３に、次に３，
４に、そして最後に４，１に接続する。これらの
各場合における表示器の読みは、上記したように
用いられる。次に、試験用重りをｄ位置に移し上
記の手順が繰り返さられる。ｆとｈの個所におい
ても同様の手順が繰り返される。これらの試験結
果から、長さ方向と横方向の両方向における秤量
器の荷重の変位に対する所望の補正抵抗を算出す
ることができる。上記変位をいずれか一方の方向
に対してのみ補正することもできる。 異なつた値を有する抵抗を歪ゲージと並列に接
続する場合の結果は、次のようにして計算でき
る。単一歪ゲージの出力はしばしばΔG／Ｇとして 表される（Ｇは歪ゲージの抵抗）。例えば、Ｓオ
ームの分路抵抗を歪ゲージに接続したとするとそ
の出力は、Ａ（ΔG／Ｇ）に減少する（Ａは０〜１の 減衰定数で Ａ＝Ｓ／Ｓ＋ＧＳに近似値である）。歪ゲージブリ ツジの出力は、ΔE／Ｖで表される（ΔEは出力変化 付加電圧）。 従つて秤量台の中心ｃ（第７図）の荷重に対し
ては、 （ΔE／Ｖ）ｃ＝１／４｛ΔG₁／G₁−ΔG₂／G₂＋
ΔG₃／G₃−ΔG₄／G₄｝(1) 荷重ｅの位置に移つた時には、ブリツジ回路の
出力は次のようになる。 （ΔE／Ｖ）ｅ＝１／４｛ΔG₁＋_r1／G₁−ΔG₂＋_r
2／G₂＋ΔG₃＋_r3／G₃−ΔG₄＋_r4／G₄(2) 上式においてr₁，r₂，r₃，r₄は、荷重のｃから
ｅへの移動による各歪ゲージの出力変化を表わ
す。 式(2)から式(1)を引くと、 （ΔE／Ｖ）ｅ−（ΔE／Ｖ）ｃ＝１／４｛r₁／G₁
−r₂／G₂＋r₃／G₃−r₄／G₄｝(3) 試験用分路抵抗Ｓを歪ゲージ１，２に接続する
と荷重がｃに存する場合には （ΔE／Ｖ）cs＝１／４｛Ar（ΔG₁／G₁）−Ar（
ΔG₂／G₂）＋ΔG₃／G₃−ΔG₄／G₄｝(4) 上式においてArは、試験用分路抵抗により生
じた減衰を表す。荷重がｅに移ると （ΔE／Ｖ）es＝１／４｛Ar（ΔG₁＋r₁／G₁）−A
r（ΔG₂＋r₂／G₂）＋ΔG₃＋r₃／G₃−ΔG₄＋r₄／G₄｝(5)
式(5)から式(4)を引くと （ΔE／Ｖ）es−（ΔE／Ｖ）cs＝１／４｛Ar（r₁
／G₁−Arr₂／G₂＋r₃／G₃−r₄／G₄｝(6) 式(3)から式(6)を引くと １／４｛r₁／G₁−Arr₁／G₁−r₂／G₂＋Arr₂／G₂｝ ＝１／４｛（１−A_T）r₁／G₁−（１−A_T）r₂／G₂｝ ＝１／４（１−A_T）｛r₁／G₁−r₂／G₂｝ (7) 例えば歪ゲージ１と２に接続された4000オーム
の分路抵抗は、ずれ誤差（第７図のｃからｅへの
ずれ）を54単位から34単位に減少させる。ずれ誤
差を更に完全に補正し、そのような補正を行うた
めの最終減衰A_Fおよび分路抵抗値を得るために
は式(7)より次のようになる。 １−A_T／１−A_F＝54−34／54−０＝20／54 (8) しかし A_T＝4000／4000＋350＝0.9195 であるので最終のＡの値はA_F＝0.783となる。 また、分路抵抗をブリツジに接続せずに得た試
験値の代りに、試験用分離抵抗をゲージ１，２に
接続した場合の試験値と歪ゲージ３，４に接続し
た場合の試験値６５との中間値を用いることもで
きる。即ち、 １−A_T／１−A_F＝１／２（65＋34）−34／１／２（65
＋34）＋０ ＝49.5−34／49.5＝15.5／49.5 （8a） この場合 Ar＝0.743、Ｓ＝1012オームであ
る。この方法により、通常、分路抵抗の所望値の
更に良い近似値を得ることができる。 上記の例においては横方向のずれのみ、すなわ
ち第７図のｃ点からｅ点（またはｊ点）へのずれ
に対する補正が行われる。長さ方向のずれのみ、
すなわちｃ点からｂへのずれに対する補正を行い
たい場合にも上記の手順を継承しうる。上述の場
合、試験用分路抵抗を歪ゲージ２と３あるいは１
と４あるいは両対に接続して得た値が適用でき
る。 横方向および縦方向のずれ補正間には相互関係
が存する。両補正を独自に行う場合、一方の補正
をするとその補正は他のずれに要求される補正の
量を変化させる。従つてずれの所要事項が満たさ
れるまで補正を何度も繰り返し行う必要がある。
この方法は、時間がかかり費用も多くなる。 本考案の一態様によれば、所望される縦横両方
向の補正を表す式が示される。各定数が試験によ
り決定され、それにより所望の補正量が定められ
る。 例えば、 Ｙ＝Ay＋Bx＋Ｅ及びＸ＝Cy＋Dx＋Ｆ (9) とする。上式において、 ｙは、付与された荷重が一方向（ｙ方向とす
る）にずれた場合における表示重量の変化で、試
験用補正の抵抗値の関数である。 ｘは、荷重がｙ方向と実質的に直角な方向（ｘ
方向とする）にずれた場合における表示重量の変
化で、試験用補正の抵抗値の関数である。 Ｙは、補正抵抗を隣接歪ゲージの対向対、例え
ば第７，８図における歪ゲージ２，３あるいは
４，１に付加したことにより生ずる荷重ずれ誤差
の変化。 Ｘは、補正抵抗を上記Ｙの決定には用いられな
かつた隣接歪ゲージの対向対、例えば歪ゲージ
１，２あるいは３，４に付加したことにより生ず
る荷重ずれ誤差の変化。 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは定数である。 上記に定義したように、ＸとＹの値は互いに実
質的に独立したものである。またＹ，Ｘ，ｙおよ
びｘの単位は重量の増加分、本実施例の場合で言
えばカウントである。またｘおよびｙの方向は、
必ずしも秤量台９０表面の横方向および縦方向と
一致するものではない。 式(9)における定数を決定するための一つの方法
は、試験用補正抵抗を歪ゲージの異なつた対に接
続し、且つ試験用重りを秤量台９０上の異なつた
位置に載置し、表示器８２の出力表示を利用する
ことである。そのうちの一つの方法としては、試
験用補正抵抗を歪ゲージの各対に接続しておき、
試験用重りを第７図に示すように、ｂ，ｅ，ｇお
よびｊの位置、あるいはａ，ｄ，ｆおよびｈの位
置に置くことによつて得られたデータを利用す
る。試験用補正分路抵抗Ｓを4000オームとした場
合のデータの一例を次の第１表に示す。

【表】 第１表において、秤量台９０の反対側（第７図
におけるｇ，ｂおよびｅ，ｊ）での読みの違いを
算定して、試験用補正抵抗が各組の歪ゲージに接
続配置された場合のｘ値およびｙ値として記録す
る。試験用補正抵抗が接続されていない場合の読
みは、取る必要がないので第１表には「NO Ｒ」
欄は設けられていない。「NO Ｒ」点は以下の記
載に説明されたように第１表から決定される。 第１表からのデータを第９図に示すようにｘ−
ｙ軸にあらわすと、R₁，R₂とR₃，R₄の各点を結
ぶ線９５と、この線を横切りR₂，R₃とR₄，R₁の
各点を結ぶもう一つの線９６が描かれる。歪ゲー
ジに接続された補正用分路抵抗Ｓの値が小さけれ
ば小さいほどあらわされた点は上記両線の交点か
ら遠くなる。交点はｘ方向あるいはｙ方向あるい
は両方における荷重ずれに対する非補正の点即ち
「NO Ｒ」点に近い所にある。 分路抵抗を一対の歪ゲージに接続配置したこと
により生ずるずれの変化は、当該線に沿つた移動
であらわされる。分路抵抗の値が大きくなると上
記の点は、該線に沿つて交点の方向に移動し、抵
抗の値が小さくなると交点から離れる方向に移動
する。 ｘ，ｙ軸の原点は荷重ずれ誤差がゼロの点であ
り、x′，y′点は補正のなされていない荷重ずれ誤
差を示すものであるので、適切な補正抵抗値を適
切な歪ゲージにかけ、x′，y′点をｘ−ｙ軸の原点
と一致するようになすことにより荷重ずれに対す
る完全な補正が得られる。本考案によれば、これ
を達成するための補正抵抗の値は、第９図および
第１表を用いて数理的に定めることができる。ま
ずｘ，ｙ軸を回して各々交差線９５，９６と平行
となるようにする。そしてx′，y′点のｘ−ｙ座標
（x′，y′）を決めて所要補正抵抗の値を決定する。 ｘ，ｙ軸のＸ，Ｙ軸に対する関係は次式で表わ
される。 ｙ＝YsinΦ＋XsinΘ 及び ｘ＝YcosΦ＋XcosΘ (10) 上式においてΦとΘは第９図に示される角度で
ある。ＹとＸの値を求めると、 Ｙ＝cosΘ／sin（Φ−Θ）ｙ−sinΘ／sin（Φ−Θ）
ｘ Ｘ＝cosΦ／sin（Φ−Θ）ｙ＋sinΦ／sin（Φ−Θ）
ｘ(11) となり、Ｘ−Ｙ座標系におけるx′，y′点のX′，
Y′座標を求めると、 Y′＝cosΘ／sin（Φ−Θ）y′−sinΘ／sin（Φ−Θ
）x′ X′＝−cosΦ／sin（Φ−Θ）y′＋sinΦ／sin（Φ−
Θ）x′ となる、上式においてy′およびx′は先に定義した
如く線９５，９６の交点座標である。 ここでy′，x′は y′＝−709.0，x′＝19.14 第９図および第１表からY′とX′を求めると Y′＝−９・17，X′＝1707・79 各線の勾配はｘ軸に対する傾斜角のタンジエン
トである。即ち、 tanΦ＝ 0.2016 tanΘ＝−25.20 Φ＝11.40° Θ＝ 92.27° sinΦ＝ 0.1977 sinΘ＝ 0.9992 cosΦ＝ 0.9803 cosΘ＝− 0.0396 sin（Φ−Θ）＝−0.9873 この点から、算出したX′とY′の値を試験用分
路抵抗により生じた実際の変化と共に用いて必要
とされる最終補正抵抗の大きさを決める。 次の作業は、A_FYすなわちＹ方向の変化に対す
る最終減衰項を求めることである。これより最終
トリム抵抗S_FYが算出される。式(8)より １−A_TY／１−A_FY＝P_Y／Y′ なる比較が得られる。上式において、P_Yはx′，
y′（またはX′，Y′）点の重量と必要とされる補正
方向の線９６上の試験値の座標で示される重量と
の間の重量変化である。この重量変化は第９図に
おいて線９６上のx′，y′からx₂，y₂までの距離に
より示される。本例においては、第１表および第
９図より P_Y＝√（−696＋709）²＋（83＋19.04）²＝65.27 また式(8)より、試験用抵抗が4000オームの場
合、A_T＝A_TY＝0.9195，１−A_TY＝0.0805 従つて、 0.0805／１−A_FY＝65.27／9.17 A_FY＝0.9887＝S_FY／S_FY＋Ｇ，Ｇ＝355オーム S_FY＝31.060オーム となる。 同様にA_FXを求めると、 −1A_TX／１−A_FX＝P_X／Ｘ P_Xは第９図において線９６上のx′，y′からx₃，
y₃までの距離で表わされる。 P_X＝√（−330＋709）²＋（４−19.04）²＝379.30 １−A_TX＝0.0805 0.0805／１−A_FX＝P_X／X′＝379.3／707.79 A_FX＝0.8489 S_FX＝2009オーム 従つて、歪ゲージ４には2009オームの抵抗を、
歪ゲージ２には31060オームの抵抗を置く必要が
ある。 S_FXとS_FYを組み合わせると S_FX．S_FY／S_FX＋S_FY これは歪ゲージ３に置くべき1887オームの抵抗
となる。 このように秤量台の荷重のずれにより誤差は極
めて小さな値となる。 上記したように、歪ゲージに接続される試験用
および最終抵抗ネツトワークには、前述の実施例
におけるような分路抵抗の代りに直列抵抗を用い
てもよい。この場合には分路抵抗の減衰率の代り
に歪ゲージに接続された直列抵抗の減衰率Ａを用
いなければならない。直列抵抗の減衰率は Ａ＝Ｇ／Ｇ＋Ｔである。Ｇはは歪ゲージの抵抗、 Ｔは直列抵抗の抵抗値である。直列抵抗と直列抵
抗の減衰率Ａを用いることを除けば、荷重ずれの
補正手順および算出方法は、上記の場合と同じで
ある。 第１０図には、歪ゲージ１，２，３，４を全て
ビームの同じ表面に取り付け、かつビームの中心
縦軸に対して種々の態様で変位および回転させた
単一ビームからなる力感応部材（ビーム）１００
が一覧的に示されている。歪ゲージ１〜４は、全
てビーム１００の上面側に配置されているように
示されているが、ビームの下面側に配置してもよ
い。この場合に、歪ゲージ１〜４をビーム１００
の縦軸に対して配向して、中心ずれ荷重に対して
補正可能な応答を生ずるようにしてある。歪ゲー
ジを全てビームの同じ表面に配置することによ
り、ビーム上のゲージの取り付けおよび補正抵抗
の歪ゲージへの接続が容易となる利点が得られ
る。上述の場合のように、全ての歪ゲージを変位
あるいは回転させることあるいは全ての歪ゲージ
を存在させることは必ずしも必要ではない。歪ゲ
ージを２個だけ存在させ上記の如く配置すること
によつても或る程度の効果が得られるからであ
る。しかし、中心ずれ荷重に対してより大きな補
正可能な応答を生ぜしめるためには、全ての歪ゲ
ージを前記の如く配向させることが望ましい。 また、ビーム１００に取り付けられる歪ゲージ
１〜４は、従来構造のものでもあるいは第６図に
例示した特殊の構成のものでもよい。歪ゲージ１
〜４を備えたビーム１００は、単独でロードセル
として用いることもでき、また第３図のロードセ
ル構造２５における単一ビーム型力感応部材とし
て用いることもできる。 歪ゲージを全て一つの表面に取り付けた第１０
図のビーム１００は、適切な抵抗ネツトワークを
一個あるいはそれ以上の歪ゲージに接続すること
により、縦横いずれの方向の中心ずれ荷重も補正
することができる。この補正用抵抗ネツトワーク
は、第５図一９図に関連して上述したのと同じ条
件で選定される。歪ゲージ１〜４を適宜のブリツ
ジ構成に接続すると、試験用直列または分路抵抗
が該歪ゲージのうちの或るものと回路接続し、秤
量台に長さ方向および横方向に離隔配置された重
りが計測され、上記第１表の如き表に記入され
る。このようにして得られたデータは、上記と同
様に用いられて歪ゲージに接続すべき適宜のネツ
トワークを決め、秤量台の横方向および縦方向の
中心ずれ荷重に対する補正を行なうものである。 一例として、第１０Ａ図に示すように配置され
た歪ゲージ１〜４を有するビーム１００を備えた
第１２図の秤量器１０２の補正に適した抵抗ネツ
トワークについて述べる。歪ゲージ１〜４は第１
１図のブリツジ回路１０３に配置され、そのうち
引張歪ゲージ１と３はブリツジの対向脚に、圧縮
ゲージ２と４は、ブリツジのもう一方の対向脚に
配置されている。試験用補正抵抗Ｓ１〜Ｓ６を該
歪ゲージのうちの所定のものに接続して、重りを
秤量器１０２の秤量台１０５の各位置ｌ，ｍ，
ｎ，ｐに置き、上記ブリツジ回路１０３の出力の
出力を表示器（図示せず）より読み取り、下記の
第２表のデータを得る。

【表】 第２表のデータを得るため、分路した試験用補
正抵抗Ｓ１−Ｓ４および直列の試験用補正抵抗Ｓ
５，Ｓ６を種々の組合わせで用いた。直列補正抵
抗Ｓ５，Ｓ６は、各々短絡スイツチ１０７，１０
８を開いて回路につなぐ。試験用補正抵抗の値は
一定ではないが、各目的には分路抵抗に対するゲ
ージ抵抗値の約10倍に近い。試験用補正抵抗は上
記ゲージ抵抗値の約10分の１程度である。本実施
例においては、ゲージ抵抗は350オームであり、
各補正用分路抵抗は2500オームの値を有し、一方
各直列抵抗は50オームであつた。第１２図に示し
た各位置における一連の測定値は、各歪ゲージと
実際に回路接続された一対のみの試験用補正抵抗
について得たものである。いずれの場合において
も、各歪ゲージに実際に接続された２個の補正用
抵抗を選定して、ブリツジのバランスを維持せね
ばならない。第２表の最初の欄のデータは分路抵
抗Ｓ２とＳ３を接続した場合のものであり、同様
に第２表の各欄の見出しは各々の場合のデータを
得るのに用いられた試験用補正抵抗の組合わせを
示す。また第１１図に示すものの他に種々の形状
の歪ゲージブリツジおよび試験用補正抵抗を用い
ても第２表のものと同様のデータが得られた。 第２表のデータは、前述した第１表のデータの
場合と同様に用いられる。すなわち第２表のデー
タは、第９図に関して前述した場合と同様に、ｘ
−ｙ座標を用いてＳ２，Ｓ３点およびＳ４，Ｓ１
点により確定される線およびＳ５，Ｓ３点および
Ｓ６，Ｓ４点により確定される線を定める。そし
て前述の手順に従つて各線の交点座標を求める。 即ち、 y′＝−151.53 x′＝ 41.01 第９図と同様の表出および第２表のデータから
次の値が得られる。 tanΦ＝147 tanΘ＝−3.2550×10^-3 Φ＝89.61度 Θ＝−．186497度 sinΦ＝1.0000 sinΘ＝−3.255×10^-3 cosΦ＝6.8000×10^-3 cosΘ＝1.0000 sin（Φ−Θ）＝．99999 Y′およびX′の値は次のように算出される。 Y′＝cosΘ／sin（Φ−Θ）y′−sinΘ／sin（Φ−Θ
）x′ ＝1.0000×（−151.53）／．99999−3.255×10^-3×
41.01／．99999 ＝−151.40カウント X′＝cosΦ／sin（Φ−Θ）y′−sinΦ／sin（Φ−Θ
）x′ ＝−6.8000×10^-3×（−151.53）／．99999−１×4
1.01／．99999 ＝42.04カウント 次に前述の手順に従つて試験減衰率を求める。
2500オームの分路抵抗の場合の減衰率は ATY＝Ｓ／Ｓ＋Ｇ＝2500／2500＋355＝．8757＝ATX となり、50オームの直列抵抗の場合には減衰率は AT＝Ｇ／Ｇ＋Ｔ＝355／355＋50＝．8765（直列抵抗） となる。直列および分路抵抗の場合の減衰率はほ
ぼ等しい。次の計算においても両者の減衰率は等
しい（＝．876）と仮定する。 １−ATY／１−AFY＝151−６／151.40＝．9577 １−AFY＝．8705 S2＝GA／１−Ａ＝355（．8705）／．1295＝2386オー
ム 従つて歪ゲージ２に永続的に設置すべき分路抵
抗Ｓ２の最終値は2386オームである。 同様に １−ATX／１−AFX＝1335＋41／42.04＝32.73 １−AFX＝（１−．876）／32.73 3.789×10^-3 AFX＝．9962 S5＝Ｇ（１−Ａ）／Ａ＝355（１−．9962）／．9962 ＝1.354オーム となり歪ゲージ１に直列に設置すべき直列抵抗Ｓ
５の最終値は一354オームとなる。どの解式にお
いても歪ゲージ３は共通であるので、分路抵抗Ｓ
３の最終値を求めて歪ゲージ３に設置する必要が
ある。 この値は減衰率から求められる。 Ａ＝（AXF）×（AYF） ＝．9962×．8705＝．8672 S3＝GA／１−Ａ＝355（．8672）／１−．8672＝2318
オーム 第１３，１４図は、２ビーム型（２個のビーム
を有した）ロードセル１１０を示す。このロード
セルは、各々に歪ゲージを備えた２個の屈曲ビー
ム１１１，１１２を有する。各ビーム１１１，１
１２の左側（第１３図において）の端部は垂直部
材１１４で接続され、右側端は垂直部材１１５で
接続されている。該部材１１４，１１５は各ビー
ム１１１，１１２と一体に形成することが望まし
いが、そうでない場合（一体形成でない場合）に
は両ビーム１１１，１１２を堅固に連結する。 ２ビーム型ロードセル１１０は、その一端で支
持部材１１８で支持される。一方部材１２１を介
して荷重受け台１２０を支持する。上側の屈曲ビ
ーム１１１は、２つの凹み部分１２３，１２４を
有し、下側のビーム１１２も同様な凹み部分１２
７，１２８を有する。ビーム１１１の上表面の上
記凹み部分１２３，１２４と近い位置に歪ゲージ
１，２が設けられ、下側ビーム１１２の下表面の
上記凹み部分１２７，１２８と近い位置に歪ゲー
ジ３，４が設けられている。前述の実施例の場合
と同様に凹み部分１２３，１２４，１２７，１２
８は必ずしも必要ではないが、ロードセルの性能
を向上させる効果があるので通常設けられる。 第１４図に示すように歪ゲージ１〜４を台１２
０上の中心ずれ荷重に対して感応するようにビー
ム１１１，１１２に配置し、上記したように２ビ
ームロードセル１１０が中心ずれ荷重の影響に対
しより容易に補正されるようにする。特に歪ゲー
ジ１，２はビーム１１１の縦軸に対して互いに反
対向きに小さな角度をなして配置され、歪ゲージ
３，４も下側のビーム１１２に同様の状態で配置
される。更に、上下に離隔設置された各歪ゲージ
対１と４および２と３も互いに逆向きに配置され
る。また前述した単一ビームのロードセルの場合
のように各歪ゲージをビームの縦軸に対して変位
させてもよく、あるいは変位と共に回転させても
よい。また一方または両方の歪ゲージをビーム１
１１，１１２の一方あるいは両方の対向面に設置
してもよい。前述の単一ビームの場合と同様、主
要な規範は一方の歪ゲージを引張歪を感知し得る
ように各ビームに取り付け他方の歪ゲージを圧縮
歪みを感知し得るように取り付け且つ中心ずれ荷
重に対し補正可能な応答をしてそのような中心ず
れ荷重の影響を補正しうるように配置することで
ある。更に第６図に例示し上記に説明したような
特殊な歪ゲージを通常の歪ゲージの代りに、ある
いはそれと共に用いることもできる。 第１３，１４図の２ビーム型ロードセル１１０
は、一個あるいはそれ以上の歪ゲージに適宜の抵
抗ネツトワークを接続することにより、縦方向あ
るいは横方向あるいは両方向における中心ずれ荷
重に対する補正ができる。補正に適した抵抗ネツ
トワークは、第１〜１２図に関連して前述したと
同様の手順に従つて決められる。歪ゲージ１〜４
を適宜のブリツジ構成に接続した場合には、試験
用直列または、分路抵抗を所定の歪ゲージと接続
し秤量台に長さ方向および横方向に離隔配置した
重りを計測し、その計測値を上記第１，２表の如
き表に記入する。このようにして得られたデータ
を前述のように用いて所定の歪ゲージに接続すべ
き抵抗ネツトワークを決め、秤量台１２０上にお
ける横方向および従方向に中心ずれ荷重に対する
補正を行う。第１５，１６，１７図に示す２ビー
ムロードセル１１０は、第１３，１４図と同様の
ものであるが、各歪ゲージの配置が第１３，１４
図のものと多少異なつている。すなわち第１５〜
１７図のものにおいては、歪ゲージ１，２をビー
ム１１１の両対向面に配し、且つ両歪ゲージをビ
ーム１１１の縦軸に対して互いに反対方向に回転
変位させる。同様に歪ゲージ３，４を下側のビー
ム１１２の対向面に配し、ビーム１１２の縦軸に
対して互いに反対向きに回転変位させる。また歪
ゲージ３，４は、ビーム１１１上の各相応の歪ゲ
ージ１，２とは逆向きに回転変位させることが好
ましい。 第１５〜１７図に示したように各歪ゲージ１〜
４を設置した２ビームロードセル１１０は、前記
の手順に従い適宜の抵抗ネツトワークを一個ある
いはそれ以上の歪ゲージに接続することにより、
前述実施例と同様に横方向あるいは縦方向あるい
は両方向における中心ずれ荷重に対して補正を行
うことができる。また第６図に示したような特殊
形状の歪ゲージを前述実施例と同様通常の歪ゲー
ジの代りに用いることができる。 第１８〜２０図は荷重感応部材として単一剪断
ビーム１６２を備えたロードセル１６０を示す。
このロードセル１６０は支持部材１６７，１６８
間においてビーム１６２にほぼ平行に延長する屈
曲アーム１６５，１６６を有する。歪ゲージ１，
２および３，４を剪断ビーム１６２の両面に該ビ
ームの辺の切欠き１７２，１７３により形成され
る凹み部分に取り付けてこの部分の剪断歪を感知
させる。第１８，２０図に示されるように、各対
の歪ゲージ１，２および３，４は通常の剪断配向
に配置されビームの縦軸に対し互いに反対方向に
且つビーム１６２の反対側の歪ゲージと反対方向
に回転させる。前述の実施例におけると同様、歪
ゲージ１〜４は、中心ずれ荷重により生じる歪を
感知するようにビーム１６２に設置され、そのよ
うな中心ずれ荷重に対する補正がより容易に行わ
れるようにする。２対の歪ゲージは、ビーム１６
２の縦軸に対し互いに反対向きに変位させる。こ
の場合にも各歪ゲージは通常の配向から回転させ
かつ、第６図に示すような特殊な歪ゲージを通常
の歪ゲージの代りにあるいはそれらと共に用いる
ことができる。 第１８〜２０図のロードセル１６０は前記と同
様の操作手順で、適宜の抵抗ネツトワークを所定
の歪ゲージに接続することにより、横方向あるい
は縦方向あるいは両方向における中心ずれ荷重に
対して補正を行うことができる。 第１〜６，１０，１３〜２０図および以上の記
載から明らかなように、中心ずれ荷重により生ず
る歪を感知し、そのような中心ずれ荷重の影響を
補正するように歪ゲージを一個あるいはそれ以上
の力感応ビーム部材に配置するには、様々の仕方
があるが、一般的には各歪ゲージの荷重を移動に
対する反応が（それらを歪ゲージをブリツジ回路
に接続したとした場合）互いに相殺するような歪
ゲージ配置でなければならない。即ち設置される
歪ゲージのうちの２個の歪ゲージはいずれの種類
（縦方向あるいは横方向）に応じてその出力を増
大、し一方他の２個の歪ゲージはその出力を減ず
るような配置パターンとする。また荷重の縦横方
向の変位を補正しようとする場合には、例えば縦
方向のずれを補正するように抵抗ネツトワークを
取り付けた歪ゲージの対（pair）は横方向のずれ
を補正するように抵抗ネツトワークを取り付けた
歪ゲージ対と同じものであつてはならない。ブリ
ツジのバランスも維持し得るものでなければなら
ないのは、勿論のことである。これらの原理を適
用すると荷重ずれ補正を可能にする種々の歪ゲー
ジ配向および配置パターンが想定される。 具体的には、前記の式(3)および歪ゲージ１〜４
の補正抵抗を有しない第８図のブリツジ回路に接
続した第１４図のロードセル１１０の場合を考え
ると、第１４図において荷重のＣ点からＡ点への
移動による第８図のブリツジの出力変化は a1−a2＋a3−a4＝ａ に比例する。式中a1〜a4は荷重を秤量台の中心
からＡ位置に移動させたことに伴うアーム抵抗の
変化であり、 ａ＝a1−a2＋a3−a4 となる。 同様に秤量台のＢ位置への移動の場合にはブリ
ツジの出力の変化は b1−b2＋b3−b4＝ｂ に比例する。b1〜b4は荷重を台の中心からＢ位
置に移動したことによるアーム抵抗の変化で、 ｂ＝b1−b2＋b3−b4となる。 ａとｂを実質的にゼロにすればロードセルの補
正がなされる。本考案によれば、これは抵抗ネツ
トワークの付加により特定の個々の歪ゲージのゲ
ージ係数を減じて、ａ，ｂ両項が小さくあるいは
ゼロになるようにすることにより達成される。 このためには、各歪ゲージをビームに次のよう
に配置することが望ましい。すなわち荷重ずれ
（例えばb1からb4，a1からa4）の結果を生ずる抵
抗変化の記号が次のようになる。すなわちｂとａ
両者の等式が正負両方の項を含むようにし、それ
により抵抗ネツトワークにより適宜の項を減少さ
せることによつて、比較的容易にｂとａをゼロ近
くに減じうるようにする。 減衰率Ａを有するａ，ｂ両者の等式は、次のよ
うになる。 ａ＝（A1×a1）−（A2×a2） ＋（A3×a3）−（A4×a4） ｂ＝（A1×b1）−（A2×b2） ＋（A3×b3）−（A4×b4） 第１４図の２ビームロードセル１１０におい
て、荷重受け台（秤量台）１２０の中心からＡ位
置への移動が縦方向の荷ずれであり、中心からＢ
位置への移動が横方向の荷重ずれである。各歪ゲ
ージの位置は、これら荷重ずれによるブリツジア
ームの抵抗変化の記号が以下のようになるように
配置される。 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ Ａ ＋ ＋ − − Ｂ ＋ − − ＋ すなわちＡ位置へのずれの場合には、アーム１
と２は抵抗の増加を示し、アーム３と４は減少を
示す。またＢ位置へのずれに対してアーム１，４
は、抵抗の増加を示し、アーム２と３は減少を示
す。 次の式を想起されたい。 ａ＝（A1×a1）−（A2×a2） ＋（A3×a3）−（A4×a4） a1〜a4の抵抗変化の記号だけを考えるとａに
ついて上記の式は、次のように表すことができ
る。 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ (+) −(+) ＋(-) −(-) 負の記号をカツコ内の数字に併合すると次のよ
うになる。 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ (+) ＋(+) ＋(-) ＋(+) このように、ａに対する式には、２つの正項と
２つの負項がある。非補正のａが正である場合に
は、アーム１と４を減衰させてａ、すなわち第１
４図におけるＡ位置への荷重のずれによるブリツ
ジ出力の変化をゼロにすることができる。逆に非
補正のａが負である時には、アーム２と３を減衰
させてａをゼロに減ずることができる。数理的に
は、これは一個或いは両方のアームを減衰させる
ことにより達成できる。しかし、ブリツジのバラ
ンスを維持するように抵抗ネツトワークを挿入す
る必要がある。 荷重の横方向の変位、すなわち第１４図におけ
るＢ点へのずれに対しても上記と同様の手順が用
いられる。 ｂ＝（A1×b1）−（A2×b2） ＋（A3×b3）−（A4×b4） 上記のように決定されたb1〜b4の記号を用い
これらの記号を組合せると、 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ (+)− (-)＋ (-)− (+) (+)＋ (+)＋ (-)＋ (-) この場合には、ｂが正の数である時にはブリツ
ジのアーム１，２を減衰させ、ｂが負である時に
はアーム３，４を減衰させる。この場合に対をな
す歪ゲージ組は１，２および３，４であることに
留意すべきである（上記の縦方向のずれの場合に
は１，４および２，３である）。このように縦方
向と横方向における減衰を行うための歪ゲージ組
は異つており、両方向に対する補正は実質的に独
自に行われる。これは各歪ゲージをビーム上にこ
のような結果を生じるように変位または回転させ
て配置することによる。補正を行うために適宜の
歪ゲージと回路に接続すべき減衰抵抗の大きさは
前述と同様に決められる。 もうひとつの例として、試験用補正抵抗を用い
ずに歪ゲージを第１１図のブリツジに接続した第
１２図のロードセル１００について考察する。縦
方向のずれ（第１２図においてｍまたはｐ位置へ
のずれ）をＡで表し、横方向のずれ（第１２図に
おいてｌまたはｎ位置へのずれ）をＢで表すと、
アームの抵抗の変化（ａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４）
の記号は次のようになる。 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ Ａ ＋ ＋ ＋ ＋ Ｂ ＋ − ＋ ＋ 前述の手順に従つてａは次のように表される。 ａ＝（A1×a1）−（A2×a2） ＋（A3×a3）−（A4×a4） 各記号は次のように変る。 アーム１ アーム２ アーム３ アーム４ (+)− (+)＋ (+)− (-) 各記号を併合すると (+)＋ (-)＋ (+)＋ (-) となる。ａが正の場合縦方向の補正に用いられる
アームは１と３であり、ａが負の時には２と４で
ある。この補正に使用されるアームの組は隣接同
志のものではなく、ブリツジの互いに反対側にあ
るアームからなる。ブリツジのバランスを保つ一
つの方法としては、分路抵抗を一つのアームに接
続し、直列抵抗を他方のアームに接続することで
ある。これらを正しく整合させればアームが減衰
され、バランスが維持される。 同様に横方向の荷重ずれの場合には次のように
なる。 ｂ＝（A2×b1）−（A2×b2） ＋（A3×a3）−（A4×b4） (+)− (-)＋ (-)− (+) (+)＋ (+)＋ (-)＋ (-) この場合ｂが正の時に減衰すべきアームは１と
２であり、ｂが負の時にはアーム３と４である。
この組合せは縦方向の場合と異なり、従つて両方
向の補正は独自のものとなる。この場合も歪ゲー
ジの配置関係により上記の結果が得られる。すな
わち歪ゲージの回転および変位により、上記独自
性をもたらすアーム抵抗の記号の変化を生ぜしめ
る。前例の場合のように、必要とされる補正抵抗
の大きさは上記の手順に従つて決定される。 第２１〜２３図は、補正抵抗を一個あるいはそ
れ以上の歪ゲージに接続させて、中心ずれ荷重を
補正し得るように物理的に変動せしめるビームを
示す。 第２１に示すロードセル２００は、歪ゲージ２
０４，２０５を取り付けた上側のビーム２０２と
下面側に歪ゲージ２０９，２１０を取り付けた下
側のビーム２０７を有する。各ビームは、垂直支
持部材２１４，２１５間に一体的に接続されてい
る。各ビーム２０２，２０７はその厚さがテーパ
状になつている。すなわち第２１図において、ビ
ーム２０２はその厚さが手前の方向に大きくなつ
ており、逆にビーム２０７は小さくなつている。
ビーム２０２に設けられた歪ゲージ２０４，２０
５およびビーム２０７に設けられた歪ゲージ２０
９，２１０は、互いに対称的であり、各ビームの
縦軸と整合している。各ビームの厚さをテーパー
状とし、各歪ゲージをビーム上に中央に直線状に
取り付けたことにより、各歪ゲージをビームの中
立軸に対して配置して、該ビームをブリツジに接
続した時に、中心ずれ荷重に対して補正応答でき
るようにすることができる。ロードセル２００の
場合、上記のような中心ずれ荷重に対する補正
は、第１，２表に示すような種類のデータを作成
し、このデータおよび前述の如き手順を用いて、
該ロードセルの一個あるいはそれ以上の歪ゲージ
と回路接続すべき補正抵抗を決定することにより
行われる。 第２２，２３図は、ビームに取り付けた歪ゲー
ジにより、ロードセルの中心ずれ荷重に対する補
正応答ができるようにした物理変動型ロードセル
の他の例を示す。第２２図の例においては、ビー
ム２２０を中心配置された歪ゲージ２２４，２２
５に近接して形成した切欠き２２１，２２２によ
り物理的に変動させる。勿論、該切欠きの歪ゲー
ジに対する位置および大きさは、必要に応じて適
宜調節される。第２３図の場合には、中心配置さ
れた歪ゲージ２３７，２３８を設けたビーム２３
５の同じ辺に、２つの切欠き２３０，２３２が形
成されていている。第２２，２３図のビームを用
いたロードセルも、前述と同じ手順に従つて補正
抵抗を用いることによつて、中心ずれ荷重に対す
る補正を行うことができる。 ［考案の効果］ 以上述べたように本考案のロードセルは、荷重
感応ビームに設けた歪ゲージを回転または変位さ
せる代りに、あるいはそれらとともに更に該ビー
ムを物理的に変動させることにより、該ビームに
取り付けられた歪ゲージが中心ずれ荷重に対して
して補正応答するようにし、ロードセルに支持さ
れた台板上の異なつた位置に置かれても、これに
よるロードセルへの影響を正確に測定することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は。本考案によるロードセルの単一ビー
ムの一例を示す平面図である。第２図は、第１図
のビームの正面図である。第３図は、第１図およ
び第２図に示した単一ビームを備えた本考案によ
るロードセルの正面図である。第４図は、本考案
による単一ビーム部材の他の実施例を示す平面図
である。第５図は、単一ビーム部材の更に他の実
施例を示す平面図である。第６Ａ図〜６Ｅ図は、
本考案によるロードセルに使用しうる歪ゲージの
種々の形状を示す正面図である。第７図は、第３
図に示すような屈曲を有し且つ第５図に示す単一
ビーム部材を備えたロードセルを利用した測定器
の平面図である。第８図は、第７図に示す如きロ
ードセルにおいて各歪ゲージを互いに接続すると
ともに補正用抵抗ネツトワークを該歪ゲージに接
続するための電気的ブリツジ構成図を示す。第９
図は、補正用抵抗を歪ゲージに接続した効果を示
すグラフである。第１０Ａ図〜１０Ｆ図は、中心
ずれ荷重に応答すべく単一ビーム部材を同じ表面
に載置した歪ゲージの載置例を一覧式に示す平面
図である。第１１図は、第１０Ａ図の単一ビーム
部材の各歪ビームを互いに接続するとともに、載
置補正用抵抗を歪ビームに接続するための電気的
ブリツジ構成の例図を示す。第１２図は、第１０
Ａ図の単一ビーム部材を設けたロードセルを用い
た測定器の平面図で、秤り台上の試験用重りを中
心ずれ荷重位置に載置した状態を示す。第１３図
は、本考案による２重ビームロードセルを備えた
秤量機構の正面図である。第１４図は、第１３図
の秤量機構の平面図である。第１５図は、第１
３，１４図と同様の秤量機構を示す正面図で、歪
ゲージを異なつた位置に配置した例を示す。第１
６図は、第１５図の秤量機構における上側ビーム
の平面部分図で、該上側ビーム上の歪ゲージの位
置を示す。第１７図は、第１５図の秤量機構にお
ける下側ビームを示す第１６図と同様の図であ
る。第１８図は、単一ビームおよび一対の屈曲ア
ームを設けた本考案によるロードセルの正面図で
ある。第１９図は、第１８図のロードセルの平面
図である。第２０図は、第１８図のロードセルの
他方の側を示す背面図である。第２１図は、ビー
ムを変更させて中心ずれ荷重に対して補正可能な
反応を生ずるように成した本考案によるロードセ
ルの側面図である。第２２図は、中心ずれ荷重に
対して補正可能な反応を生ぜしめるように変更さ
れるビームの例を示す平面図である。第２３図
は、同様なビームの更に他の例を示す平面図であ
る。 １０，４０，５０，１００，１１１，１１２，
１６２，２０２，２０７，２２０，２３５……ビ
ーム、１，２，３，４，１３，１４，１５，１
６，４６，４７，４８，４９，６５ａ〜６５ｅ，
２０４，２０５，２０９，２１０，２２４，２２
５，２３７，２３８……歪ゲージ、２５，１０
０，１１０，１６０，２００……ロードセル、４
２，４３，５３，５４，１２３，１２４，１２
７，１２８，１７２，１７３……凹み部分、８０
……電源、８２……表示器、８５，８６，８７，
８８……補正抵抗、９０，１０５，１２０……荷
重受け台（秤量台）、１０２……秤量器、１０３
……ブリツジ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 縦軸（longitudinal axis）と横軸
   （lateral axis）とを有する２本の実質的に平
   行なビームと、該２本のビームの一方の端部
   を互いに剛接する手段と、該２本のビームの
   他端部を互いに剛接する手段と、各ビーム上
   に設ける一対の歪ゲージをブリツジ回路状に接
   続する手段と、該ブリツジ回路の出力を前記
   軸のうちの少なくとも１つの軸に沿つた荷重位
   置とは実質的に無関係にするための、歪ゲージ
   の少なくとも１つに回路として接続する抵抗
   と、からなるロードセルにおいて、 前記各ビーム上の歪ゲージの少なくとも１つ
   は、その歪検出要素のうちの少なくとも一部分
   がビームの縦軸に対してある角度傾斜している
   ことを特徴とするロードセル。 (2) 前記各ビーム上の歪ゲージの少なくとも１つ
   は、ビームの縦軸からずれていることを特徴と
   する請求項１記載のロードセル。 (3) 前記歪ゲージの少なくとも１つに回路として
   接続する抵抗が試験補償抵抗であり、前記ロ
   ードセルに偏心して載荷された荷重に対し該ブ
   リツジ回路の応答を確定し、前記試験補償抵
   抗の値を計算して偏心載荷の影響に対する補償
   を行うために、前記応答と試験補償抵抗の値と
   を用い、かつ、適当な値の抵抗を前記歪ゲー
   ジに回路として接続して、前記ブリツジ回路の
   出力をビーム部材の少なくとも１つの軸に沿つ
   た位置とは実質的に独立（無関係に）させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項1.2記載のロ
   ードセル。