JPH088422Y2 - 重量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はキッチンスケール、調理器具用調理物重量
計、体重計その他の各種の機器に利用される平板型ロー
ドセルを用いた重量計に関するものである。

（従来の技術） 従来、平板型ロードセルを用いた重量計としては、実開
昭61−184936号公報に示すものがある。

この重量計は、平板状の起歪体に歪ゲージを貼着した
ロードセルの一端を固定して片持ち支持し、他端に受皿
を取り付けたものである。また、前記歪ゲージをロード
セルの上面及び下面の所定の位置にそれぞれ２個づつ計
４個貼着して、これらの歪ゲージでブリッジ回路を構成
することにより、受皿に加わる荷重に対して一定の精度
が得られるようにしたものである。この重量計では、受
皿に被計量物を載置すると、起歪体が弾性変形して歪ゲ
ージが歪み、その抵抗が変化して重量に応じたブリッジ
回路の出力電圧が得られる結果、被計量物の重量が測定
できるようになっている。

（考案が解決しようとする課題） 前記のような平板型ロードセルには個々の歪ゲージの
感度の相異、その取付位置のずれ、あるいは起歪体の寸
法誤差等が存在するため、偏荷重に対する誤差が発生す
る。

この偏荷重誤差の調整を本体への組込み後に行なうの
は相当の困難を伴うことから、予めロードセルの偏荷重
誤差を調整しておき、これをそのまま組み込むことによ
り、組立後の調整作業を不要としている。このため、既
に調整済みのロードセルの精度が、本体への組み込み後
も維持されて再現されることが望ましい。

ところが、ロードセルを本体に組み込む際に、取付け
ボルトの締付けトルクが異なったり、位置ずれが生じる
ことにより、その支持状態が調整時の支持状態と異なる
ため再現性が低下する。特に、平板型のロードセルで
は、取付部の面積が取付台に依存し、僅かな位置ずれで
支持状態が変化して起歪体の変形に影響する結果、再現
性が極めて悪い。

本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので、ロー
ドセルの偏荷重精度の再現性の良い取付構造を備え、組
立後の調整作業が不要な重量計を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、平板状の起歪体にブリッジ
回路を構成する歪ゲージを貼着したロードセルの一端
を、基板に取り付けて片持ち支持するとともに、当該ロ
ードセルの他端に受皿を取り付けた重量計において、第
１考案は、前記基板又は受皿のうち少なくともいずれか
一方に取付台を設けて、該取付台にロードセルを取り付
けるとともに、当該取付台のロードセルと接する縁角部
を面取りしたものである。

第２考案は、前記ロードセルの一端側上面を基板に設
けた下部取付台の上端の折曲部に取り付けるとともに、
他端側下面を受皿に設けた上部取付台の下端の折曲部に
取り付けたものである。

第３考案は、前記ロードセルの少なくともいずれか一
端側を折曲して取付部を設け、この取付部に基板又は受
皿を取り付けたものである。

第４考案は、前記ロードセルの少なくともいずれか一
端に段状の取付部を設けて、この取付部に基板又は受皿
を取り付け、ロードセルが当該基板又は受皿の取付面か
ら離れるようにしたものである。

（実施例） 次に、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図〜第９図は第１考案の実施例を示す。

第１図において、１はロードセルで、その一端側下面
は基板２に一体成形された下部取付台３に取付ボルト4,
4により固定され、片持ち支持されている。また、ロー
ドセル１の他端側上面には、上部取付台５を介して受皿
６が取付ボルト7,7で取り付けられている。この受皿６
は、その中心がロードセル１の中央部と一致するように
取り付けられている。基板２に設けた穴８は、取付ボル
ト7,7を締め付けるための作業穴である。

前記下部取付台３及び上部取付台５のロードセル１と
接する各々の縁角部3a,5aは面取りされている。この面
取り形状としては、第４図に示すように、完全な曲面状
であってもよいし、また第５図に示すように、ロードセ
ル１に近接する部分のみを曲面状にして他の部分を平面
状に形成してもよい。あるいは、第６図に示すように完
全な平面状に形成することもできる。

ロードセル１は、第８図に示すように、中央上面にブ
リッジ回路を構成する４個の歪ゲージ11a,11b,11c,11d
を貼着したものである。この歪みゲージ11a,11b,11c,11
dは２個ずつ上面と下面に貼着してもよいが、本実施例
のように、一面にのみ貼着することにより、貼着作業が
半減するとともに、一枚のシート上にエッチングで直接
ブリッジ回路を形成することができ、配線が簡単とな
る。

また、このロードセル１の各歪ゲージ11a〜11dの感度
の相異、貼着位置のずれ等に起因して生じる偏荷重誤差
は、その製造時に、一部を削り取る等により適宜調整さ
れている。すなわち、ロードセル１の各歪ゲージ11a〜1
1dの近傍の肉厚を薄くしたり、又は端面を適宜削り取る
等してトリミングし、各歪ゲージ11a〜11dに対応する部
分の剛性を変化させることにより、偏荷重に対する誤差
が一定の精度になるように調整されている。

前記歪ゲージ11a,11b,11c,11dが構成するブリッジ回
路の入力端子は、第９図に示すように、基準電圧Vcc側
に接続され、出力端子は増幅回路13、変換回路14及び処
理回路15を経て表示装置16に接続されている。そして、
このブリッジ回路の出力電圧は、増幅回路13で増幅さ
れ、変換回路14でデシタル変換、周波数変換あるいは時
間変換された後、処理回路15でマイクロコンピュータ等
により風袋引き等の演算処理がなされて重量値が求めら
れ、表示装置16で表示されるようになっている。

以上の構成からなる重量計は、まず前記のようにトリ
ミングにより高精度に偏荷重調整されたロードセル１
を、そのまま基板２の下部取付台３に取り付けた後、先
端に受皿６を取り付けるだけでロードセル１の当初の偏
荷重精度が再現される。

以下、このように組立後の調整作業がなくとも偏荷重
精度が再現される理由について説明する。

荷重Ｗが作用したときのロードセル１の変形は、第４
図に示すように、ロードセル１が接する下部取付台３の
縁角部3aが面取りされているため、取付ボルト４を支点
としたときの片持ち梁の自由撓み曲線Ｃに近似してい
る。したがって、ロードセル１が、第８図中２点鎖線で
示すように、下部取付台３に対して傾斜したり、長手方
向にずれたまま取り付けられたとしても、第４図中２点
鎖線で示すように、変形状態が殆ど変化せず、歪ゲージ
11a〜11dを貼着した部分の変形に与える影響が少ない。

これは、ロードセル１の受皿６の取付側においても同
様である。

仮に、取付台3,5に面取りがないとすると、第７図に
示すように、取付ボルト４から縁角部に至るまで全く変
形しなくなるため、荷重Ｗが作用したときのロードセル
１の変形は、取付ボルト４を支点としたときの片持ち梁
の自由撓み曲線Ｃから外れ、縁角部近傍のＡ点において
局部的に変形した状態となる。そして、ロードセル１に
僅かでも位置ずれが生じると、第７図中２点鎖線で示す
ように、縁角部近傍の変形状態がさらに変化し、歪ゲー
ジ11a,11b,11c,11dの歪が大きく変化してしまい、ロー
ドセル１の当初の偏荷重精度が維持できないことにな
る。

したがって、この重量計では、取付時の位置ずれによ
り、たとえ支持状態が僅かに変化しても、歪ゲージ11a
〜11dを貼着した部分の変形状態に影響しないため、ロ
ードセル１の当初の偏荷重精度が維持され、再現性が良
い。

ところで、この重量計では、ロードセル１の歪ゲージ
11a〜11dが第８図，第９図に示すような位置関係のブリ
ッジ回路を構成しているため、以下に説明するように、
偏荷重誤差が補償される。

すなわち、荷重Ｗが第２図において左側にｘだけ偏心
し、モーメントWxが付加されて、例えば歪ゲージ11d,11
bがより圧縮されたとしても、歪ゲージ11a,11cもその分
だけ圧縮されるため、ブリッジ回路の出力電圧は変化し
ない。また、荷重Ｗが第３図において右側にｙだけ偏心
し、ねじりモーメントWyが付加されて、例えば歪ゲージ
11c,11bがより引っ張られたとしても、歪ゲージ11a,11d
もその分だけ引っ張られるため、ブリッジ回路の出力電
圧は変化しない。このように、偏荷重によるモーメント
が測定値に影響することはない。

第10図に示す重量計は、組立時にロードセル１と下部
取付台３の間、及びロードセル１と上部取付台５の間に
それぞれスペーサ20,21を介在させたものである。この
スペーサ20,21は、ロードセル１の偏荷重誤差調整時に
使用されたものと同一であり、調整時の状態のままロー
ドセル１に接着されたものである。これにより、ロード
セル１の取付部の面積はこのスペーサ20,21によって定
まり、取付台3,5の大きさに影響せず、ロードセル１の
メーカ等での調整時と同一の支持状態となる結果、組立
後の偏荷重精度が維持される。

なお、この実施例のように、下部取付台3,上部取付台
５を設けずに、直接、ロードセル１をスペーサ20を介し
て基板２に取り付け、あるいはロードセル１にスペーサ
21を介して受皿６を取り付けるようにしてもよい。ま
た、スペーサ20,21は板状に限らず、その形状は任意で
ある。

第11図は、第２考案の実施例を示し、この重量計は、
ロードセル１の一端側上面を基板２の上面に突設した下
部取付台22の上端の状折曲部の下面に取付ボルト4,4
で取り付けるとともに、ロードセル１の他端側下面を受
皿６の下面に突設した上部取付台23の下端の状折曲部
の上面に取付ボルト7,7で取り付けたものである。これ
により、受皿６に荷重Ｗが作用すると、ロードセル１の
両端はそれぞれ下部取付台22,上部取付台23と接する面
から離隔する方向に撓むことになる。このため、ロード
セル１の変形状態が取付台22,23の大きさや、取付時の
ロードセル１の位置ずれに影響することはなく、偏荷重
精度の再現性が向上する。

第12図は、第３考案の実施例を示し、この重量計は、
ロードセル１の両端を同一方向に直角に折曲して取付部
1a,1bを設け、一端側の取付部1aの外面を基板２に立設
した下部取付台24の壁面に取り付けるとともに、他端側
の取付部1bの外面に上部取付台25を介して受皿６を取り
付けたものである。

また、第13図は、第４考案の実施例を示し、この重量
計は、ロードセル１の両端を互いに逆方向に段状に折曲
して取付部1c,1dを設け、この取付部1c,1dをそれぞれ下
部及び上部取付台3,5に取り付けて、ロードセル１が各
取付台3,5から離れるようにしたものである。なお、取
付台3,5を介さずに、直接、取付部1c,1dを基板２及び受
皿６に取り付けるようにしてもよい。

前記第３考案及び第４考案の重量計では、いずれもロ
ードセル１の支持状態が、下部又は上部取付台の大きさ
に影響しないため、偏荷重精度の再現性が良い。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、第１考案によれば、
取付台のロードセルと対向する縁角部を曲面状に面取り
しているので、取付時に多少のずれが生じても、ずれに
よる局部的な変形が生じることはなく、偏荷重精度の再
現性が向上し、取付後の調整作業が不要となる。

また、第２考案〜第４考案によれば、ロードセルの支
持状態が取付面に依存しないため、ロードセルの調整時
と同一の支持状態となり、偏荷重精度の再現性が良く、
取付後の調整が全く不要となり、大幅なコストダウンが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は第１考案に係る重量計を示し、第１図
はその重量計の分解斜視図、第２図は重量計の正面図、
第３図は重量計の側面図、第４図はロードセルの変形状
態を示す正面図、第５図，第６図は取付台の面取り状態
を示す断面図、第７図は縁角部を面取りしない場合のロ
ードセルの変形状態を示す正面図、第８図はロードセル
の歪ゲージ貼着状態を示す平面図、第９図は重量計の回
路図、第10図はスペーサを介してロードセルを支持する
構造の重量計の正面図、第11図，第12図，第13図はそれ
ぞれ第２考案，第３考案，第４考案に係る重量計の正面
図である。 １……ロードセル、２……基板、３……下部取付台、3a
……縁角部、５……上部取付台、5a……縁角部、６……
受皿、11a,11b,1c,11d……歪ゲージ、20,21……スペー
サ、22……下部取付台、23……上部取付台、1a,1b……
取付部、24……下部取付台、25……上部取付台、1c,1d
……取付部。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平板状の起歪体にブリッジ回路を構成する
   歪ゲージを貼着したロードセルの一端を、基板に取り付
   けて片持ち支持するとともに、当該ロードセルの他端に
   受皿を取り付けた重量計において、前記基板又は受皿の
   うち少なくともいずれか一方に取付台を設けて、該取付
   台にロードセルを取り付けるとともに、当該取付台のロ
   ードセルと接する縁角部を面取りしたことを特徴とする
   重量計。
2. 【請求項２】平板状の起歪体にブリッジ回路を構成する
   歪ゲージを貼着したロードセルの一端を、基板に取り付
   けて片持ち支持するとともに、当該ロードセルの他端に
   受皿を取り付けた重量計において、前記ロードセルの一
   端側上面を基板に設けた下部取付台の上端の折曲部に取
   り付けるとともに、他端側下面を受皿に設けた上部取付
   台の下端の折曲部に取り付けたことを特徴とする重量
   計。
3. 【請求項３】平板状の起歪体にブリッジ回路を構成する
   歪ゲージを貼着したロードセルの一端を、基板に取り付
   けて片持ち支持するとともに、当該ロードセルの他端に
   受皿を取り付けた重量計において、前記ロードセルの少
   なくともいずれか一端側を折曲して取付部を設け、この
   取付部に基板又は受皿を取り付けたことを特徴とする重
   量計。
4. 【請求項４】平板状の起歪体にブリッジ回路を構成する
   歪ゲージを貼着したロードセルの一端を、基板に取り付
   けて片持ち支持するとともに、当該ロードセルの他端に
   受皿を取り付けた重量計において、前記ロードセルの少
   なくともいずれか一端に段状の取付部を設けて、この取
   付部に基板又は受皿を取り付け、ロードセルが当該基板
   又は受皿の取付面から離れるようにしたことを特徴とす
   る重量計。