JPH0592656U - 荷重計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出精度および信頼性の向上 【構成】 貫通孔５が形成されたケース２の内部に、一
端が薄肉部７で閉塞された筒状の金属ダイアフラム６を
前記貫通孔５の一方の開口部５ａを閉塞するように配設
し、前記貫通孔５の内部に鋼球１２を配設し、前記貫通
孔５の他方の開口部５ｂ側に所定の範囲内で移動可能に
荷重受け９を配設し、前記鋼球１２と荷重受け９との間
にバネ１１を配設して、前記荷重受け９に作用した荷重
が前記バネ１１および鋼球１２を介して金属ダイアフラ
ム６に作用する時、前記金属ダイアフラム６の薄肉部７
に設けた歪ゲージ８で前記荷重受け９に作用した荷重を
検出する荷重計。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は荷重計に関し、特に、金属ダイアフラムおよび歪ゲージを用いた荷 重計に関するものである。

【０００２】

【従来技術および解決しようとする課題】

従来、荷重計として使用されるバネ計りにあっては、バネの伸縮によって荷重 を検出するようになっていて、荷重が繰り返し掛かるとバネは繰り返し伸縮する ため、バネは伸縮によって劣化、変形し、検出精度および信頼性が低下するとい う問題点を有していた。

【０００３】 この考案は上記のような従来のもののもつ問題点を解決したものであって、金 属ダイアフラムおよび歪ゲージを使用して検出精度および信頼性が向上した荷重 計を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、この考案は貫通孔が形成されたケースの内部に 、一端が薄肉部で閉塞された筒状の金属ダイアフラムを、前記貫通孔の一方の開 口部を閉塞するように配設し、前記貫通孔の内部に球状部材を配設して、前記貫 通孔の他方の開口部側に所定の範囲内で移動可能に荷重受けを配設し、前記球状 部材と荷重受けとの間に付勢部材を配設して、前記荷重受けに作用した荷重が前 記付勢部材および球状部材を介して金属ダイアフラムに作用する時、この金属ダ イアフラムの薄肉部に設けた歪ゲージで前記荷重受けに作用した荷重を検出する という手段を採用したものであり、また前記球状部材が鋼球であり、付勢部材が バネであるという手段を採用したものである。

【０００５】

【作用】

この考案は上記の手段を採用したことにより、荷重受けに作用した荷重は、付 勢部材および球状部材を介して金属ダイアフラムに作用してこれを変形させ、金 属ダイアフラムの薄肉部に形成された歪ゲージは金属ダイアフラムの変形に応じ てその抵抗値を変化させる。 そして、前記歪ゲージによってブリッジ回路を形成することにより、歪ゲージ の抵抗値の変化を電圧の変化として検出し、荷重受けに作用した荷重を精度良く 検出することができる。

【０００６】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。 図１にはこの考案による荷重計の実施例が示されていて、この荷重計１は両端 に形成された空所３、４間を中心部に形成した貫通孔５で連通した円筒形状のケ ース２を有し、前記一方の空所３の内部に前記貫通孔５の一方の開口部５ａを閉 塞した状態で金属ダイアフラム６が配設され、この貫通孔５の内部に球状部材で ある鋼球１２が配設されている。

【０００７】 この金属ダイアフラム６は一端が薄肉部７で閉塞され、他端が開口した円筒形 状で、この金属ダイアフラム６の他端側の開口周縁部が、前記貫通孔５の外周縁 部に位置した状態でケース２に電子ビーム溶接等で接合し、一端側の薄肉部７の 外表面には歪ゲージ８がスパッタリング法等で形成され、この歪ゲージ８からブ リッジ回路が構成されている。

【０００８】 そして、前記金属ダイアフラム６の外周側には回路基板１４が配設され、前記 歪ゲージ８はこの回路基板１４にボンディングワイア１３等でワイアボンディン グによって接続されている。

【０００９】 また、前記回路基板１４は温度補償、感度向上機能等を具備し、リード線１５ を介して外部に出力されるようになっている。 なお、前記一方の空所３の開口部２ａは蓋部材１７で閉塞されている。

【００１０】 一方、他方の空所４の内部には、この空所４の開口部２ｂを閉塞するように円 柱形状の荷重受け９が配設され、この荷重受け９の中央部に設けた円柱状の突部 １０が前記貫通孔５に他方の開口部５ｂ側から挿入している。

【００１１】 そして、この荷重受け９と前記貫通孔５の内部に配設された鋼球１２との間に 付勢部材であるバネ１１が配設されている。 なお、前記突部１０はバネ１１のずれを防止している。

【００１２】 また、前記ケース２と荷重受け９の外周面との間には両者２、９間をシールす るＯリング１６が配設され、この空所４の開口部２ｂがかしめられ、前記バネ１ １の作用によってケース２と荷重受け９の突部１０側の端面との間に所定の間隙 が形成され、この間隙間で荷重受け９が移動するようになっていて、荷重受け９ の突部１０側の端面がケース２に当接することによって、金属ダイアフラム６に はこれ以上の荷重が掛からないようになっている。

【００１３】 つぎに、上記のように構成された荷重計１の作用について説明する。 まず、略円柱状の荷重受け９の軸方向に荷重が作用すると、この荷重受け９は ケース２との間隙間で軸方向に移動し、バネ１１および鋼球１２を介して金属ダ イアフラム６に荷重が作用する。

【００１４】 そして、この金属ダイアフラム６に荷重が掛かると、金属ダイアフラム６が変 位し、前記薄肉部７の外部端面が伸縮するため、薄肉部７の外部端面に形成され た歪ゲージ８の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化をブリッジ回路で電圧の変化 として検出することにより、荷重受け９に作用した荷重を検知することができる 。

【００１５】 そして、前記荷重受け９は所定の間隙間で往復するため、異常荷重が荷重受け ９に掛かっても荷重受け９の突部１０側の端面がケース２に当接して金属ダイア フラム６に無理な力が掛からないようになっているため、金属ダイアフラム６が 変形する恐れがない。

【００１６】 また、荷重受け９と鋼球１２との間を付勢するバネ１１は、所定の間隙間で伸 縮するため、劣化、変形を起こしにくく、検出精度および信頼性が向上する。

【００１７】 そして、荷重受け９に作用した荷重はバネ１１および鋼球１２を介して金属ダ イアフラム６に作用するようになっていて、鋼球１２と金属ダイアフラム６とは 点接触するため、荷重受け９に軸方向と異なる他軸方向荷重が作用しても、金属 ダイアフラム６には常に同一の箇所に荷重が作用し、金属ダイアフラム６の変形 に偏りが生じることがない。

【００１８】 また、金属ダイアフラム６の端面に歪ゲージ８を形成し、この歪ゲージ８の抵 抗値の変化から荷重を検出するようにし、また、歪ゲージ８をブリッジ回路に組 み込んだため、従来のバネを用いた荷重計と比較すると耐久性、検出精度および 信頼性が向上し、さらに、従来の荷重計に比較して小型化することができる。

【００１９】

【考案の効果】

この考案は前記のように金属ダイアフラムの端面に歪ゲージを形成し、この歪 ゲージの抵抗値の変化から荷重を検出するようにしたため、従来のように荷重の 検知にバネを用いた荷重計と比較して耐久性、検出精度に優れ、信頼性が向上す る。

【００２０】 また、荷重受けは所定の範囲で移動するため、異常荷重が荷重受けに掛かって も荷重受けがケースに当接して金属ダイアフラムに無理な力が掛からないように なっているため、金属ダイアフラムが変形する恐れがなく、また、荷重受けと球 状部材との間を付勢する付勢部材は、所定の間隙間で伸縮するため、劣化、変形 を起こしにくく、検出精度および信頼性が向上する。

【００２１】 さらに、荷重受けに作用した荷重を球状部材を介して金属ダイアフラムに作用 させるようにしたため、荷重受けに他軸方向から荷重が作用しても検出精度に影 響を与えることがないという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による荷重計の実施例を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１……荷重計 ２……ケース ２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂ……開口部 ３、４……空所 ５……貫通孔 ６……金属ダイアフラム ７……薄肉部 ８……歪ゲージ ９……荷重受け １０……突部 １１……バネ １２……鋼球（球状部材） １３……ボンディングワイア １４……回路基板 １５……リード線 １６……Ｏリング １７……蓋部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔（５）が形成されたケース（２）
   の内部に、一端が薄肉部（７）で閉塞された筒状の金属
   ダイアフラム（６）を、前記貫通孔（５）の一方の開口
   部（５ａ）を閉塞するように配設し、前記貫通孔（５）
   の内部に球状部材を配設して、前記貫通孔（５）の他方
   の開口部（５ｂ）側に所定の範囲内で移動可能に荷重受
   け（９）を配設し、前記球状部材と荷重受け（９）との
   間に付勢部材を配設して、前記荷重受け（９）に作用し
   た荷重が前記付勢部材および球状部材を介して金属ダイ
   アフラム（６）に作用する時、該金属ダイアフラム
   （６）の薄肉部（７）に設けた歪ゲージ（８）で前記荷
   重受け（９）に作用した荷重を検出することを特徴とす
   る荷重計。
2. 【請求項２】 前記球状部材が鋼球（１２）であり、付
   勢部材がバネ（１１）である請求項１記載の荷重計。