JPS5842941A - ロ−ドセル - Google Patents
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- JPS5842941A JPS5842941A JP14075481A JP14075481A JPS5842941A JP S5842941 A JPS5842941 A JP S5842941A JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP S5842941 A JPS5842941 A JP S5842941A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01L1/2243—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram-shaped
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- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
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- G01L1/225—Measuring circuits therefor
- G01L1/2262—Measuring circuits therefor involving simple electrical bridges
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- G—PHYSICS
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- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷重な測定すゐ荷重検出器等に使用され石口―
ドセルに関する。
ドセルに関する。
抵抗体Δターνを設けえ絶縁フィルムをぜ一ム体の起歪
部に接着して構成されｔ公知のロード＋ルに比較して、
製造工数が少なく容謳かり安価に製造できるとともに、
高精度の測定が可能なロードセルを提供するために、ビ
ーム体に直接設けた絶縁膜上に、蒸着、又はスパッタリ
ング、或いはマス呼ンダによ〕抵抗体／量ターンを１接
形成して構成されるロードセルが、本発明者尋によシ提
案され、既に出願済みである・ところで、いずれの構成
のロードセルであっても、その出力電圧は微小でありて
、この出力電圧はビーム体外に配設される増幅回路で増
幅されている・そして、ロードセルのブリッジ回路と増
幅回路とはシールド線で接続されているが、その配線距
離が長いためシールド線を用いゐに゛も拘らず雑音が入
シ易い不具合がある。まえ、増幅回路に使用する抵抗に
は低抵抗温度係数をｌ・゛ 有１・”１°、１ｌｕ）Ｏ−１材″Ｍ″′″″“２とも
に、シールド線の配線作業等も必要とするために、ロー
ドセルを備えた荷重検出器としてはコスト高な不具合が
ある。
部に接着して構成されｔ公知のロード＋ルに比較して、
製造工数が少なく容謳かり安価に製造できるとともに、
高精度の測定が可能なロードセルを提供するために、ビ
ーム体に直接設けた絶縁膜上に、蒸着、又はスパッタリ
ング、或いはマス呼ンダによ〕抵抗体／量ターンを１接
形成して構成されるロードセルが、本発明者尋によシ提
案され、既に出願済みである・ところで、いずれの構成
のロードセルであっても、その出力電圧は微小でありて
、この出力電圧はビーム体外に配設される増幅回路で増
幅されている・そして、ロードセルのブリッジ回路と増
幅回路とはシールド線で接続されているが、その配線距
離が長いためシールド線を用いゐに゛も拘らず雑音が入
シ易い不具合がある。まえ、増幅回路に使用する抵抗に
は低抵抗温度係数をｌ・゛ 有１・”１°、１ｌｕ）Ｏ−１材″Ｍ″′″″“２とも
に、シールド線の配線作業等も必要とするために、ロー
ドセルを備えた荷重検出器としてはコスト高な不具合が
ある。
本発明は上記の事情のもとに提案されたもので、その目
的は、ビーム体にホイートストンプリ、ｙ回路および増
幅回路を直接形成することＫよ〕、高精度の荷重検出が
可能で、かつ外来雑音を減少できるとともに、増幅回路
のビーム体からの剥離も防止でき、しかも増幅回路を備
えるにも−らず工数が少なく容易に製造することができ
、かつ安価な四−ド竜ルを提供するととＫある。
的は、ビーム体にホイートストンプリ、ｙ回路および増
幅回路を直接形成することＫよ〕、高精度の荷重検出が
可能で、かつ外来雑音を減少できるとともに、増幅回路
のビーム体からの剥離も防止でき、しかも増幅回路を備
えるにも−らず工数が少なく容易に製造することができ
、かつ安価な四−ド竜ルを提供するととＫある。
以下本発明を図ＴＩＢＫ示す一実施例を参照して説明す
る・ 第１図および第２図中１はビーム体で、これはステンレ
ス鋼（８Ｕ８６３Ｇ）、高カアルイニクム合金（ム２２
１８）等の金属材料を機械加工して形成されている。ビ
ーム体ＪＦｉ、一端部に設けられた取付孔５，２を通る
Ｉシト３にょ〕、固定部４に片持ち支持されて使用され
る・そして、ビーム体１０中間郁には、一対の円形孔５
．５およびこれら円形孔５，５を連通する！２！膝部６
が、夫々幅方向に買通して設けられていて、円形孔５．
５の上下部分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部Ｆ
Ａ 、７１ｍとして用いるように形成されている。この
ビーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、この孔
８Ｋ例えば吊下金具９を取付けて、測定すべき荷重Ｗ・
を矢印（Ｗ４２図参照）の如く作用させるようになって
いる。
る・ 第１図および第２図中１はビーム体で、これはステンレ
ス鋼（８Ｕ８６３Ｇ）、高カアルイニクム合金（ム２２
１８）等の金属材料を機械加工して形成されている。ビ
ーム体ＪＦｉ、一端部に設けられた取付孔５，２を通る
Ｉシト３にょ〕、固定部４に片持ち支持されて使用され
る・そして、ビーム体１０中間郁には、一対の円形孔５
．５およびこれら円形孔５，５を連通する！２！膝部６
が、夫々幅方向に買通して設けられていて、円形孔５．
５の上下部分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部Ｆ
Ａ 、７１ｍとして用いるように形成されている。この
ビーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、この孔
８Ｋ例えば吊下金具９を取付けて、測定すべき荷重Ｗ・
を矢印（Ｗ４２図参照）の如く作用させるようになって
いる。
第５図に示したようにビーム体１の―面例えば上面には
その全球にわえうて絶縁膜１０が直接形成されている０
本実施例は絶縁膜１０が４リインド等の高分子材料より
な・る絶縁、樹脂膜である場合を示していゐ、しかし、
高温下での使用にも耐え得るように耐熱性をよシ要求さ
れる場合には、二酸化けい素（８１０，） 、アル建す
。
その全球にわえうて絶縁膜１０が直接形成されている０
本実施例は絶縁膜１０が４リインド等の高分子材料より
な・る絶縁、樹脂膜である場合を示していゐ、しかし、
高温下での使用にも耐え得るように耐熱性をよシ要求さ
れる場合には、二酸化けい素（８１０，） 、アル建す
。
フォルステライト等の耐熱性膜材料が用いられる・
そして、この絶縁膜ＪＯ上にはストレンｒ −ジ抵抗体
ツヤターン１１〜１４ｍ増幅回路用抵抗体ノリーンＪ５
〜１８．スノ臂ン調整用抵抗体／譬ターン１９および電
極リードパターン２０が直接設けられているとと亀に、
増幅回路用半導体チップ２Ｊが接着されている。
ツヤターン１１〜１４ｍ増幅回路用抵抗体ノリーンＪ５
〜１８．スノ臂ン調整用抵抗体／譬ターン１９および電
極リードパターン２０が直接設けられているとと亀に、
増幅回路用半導体チップ２Ｊが接着されている。
ストレンｒ−ジ抵抗体／ｆターンＩＪ〜１４は、絶縁膜
１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵抗体ムによ〕
形成されるとともに、夫々ビーム体１の起歪部ｙａ、ｙ
ｌｌｌｉ竣表面において配ＷＩ＆されている。そして、
纂１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗温度係数を有する金属材
料、例えば組−Ｃｒ系合金又は組−Ｃｒ −８１系合金
で形成畜れて、いゐ。
１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵抗体ムによ〕
形成されるとともに、夫々ビーム体１の起歪部ｙａ、ｙ
ｌｌｌｉ竣表面において配ＷＩ＆されている。そして、
纂１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗温度係数を有する金属材
料、例えば組−Ｃｒ系合金又は組−Ｃｒ −８１系合金
で形成畜れて、いゐ。
増幅回路用抵抗体パターン１５〜１８け上記第１の薄膜
抵抗体Ａによシ形成されている・さらに、これらの抵抗
体Ｉ４ターン１５〜Ｊ８は、夫々ビーム体１の起歪部Ｆ
Ａ 、ｙｌｌ［竣から離れえ剛性部領域２２、つｔｎビ
ーム体Ｊにおけゐ歪量が極小な部分の表面において配設
されている・ スノ臂イ調整用抵抗体Ａターフ１９は、上記第ｌの薄膜
抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜１８を残して
第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形成され九第２の薄膜
抵抗体Ｂの２重層によ層形成されている。そして、第２
の薄膜抵抗体Ｂは、高抵抗温度係数を有する金属材料、
例えばＴＩで形成されている。
抵抗体Ａによシ形成されている・さらに、これらの抵抗
体Ｉ４ターン１５〜Ｊ８は、夫々ビーム体１の起歪部Ｆ
Ａ 、ｙｌｌ［竣から離れえ剛性部領域２２、つｔｎビ
ーム体Ｊにおけゐ歪量が極小な部分の表面において配設
されている・ スノ臂イ調整用抵抗体Ａターフ１９は、上記第ｌの薄膜
抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜１８を残して
第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形成され九第２の薄膜
抵抗体Ｂの２重層によ層形成されている。そして、第２
の薄膜抵抗体Ｂは、高抵抗温度係数を有する金属材料、
例えばＴＩで形成されている。
さらに、電極リード／臂ターン２０は、上記第１、第２
の薄膜抵抗体Ａ、ＩＩと、上記３８１の抵抗体ノ譬ター
ン１１〜１４．１１〜１１１．１１を残して第２の抵抗
体／＃ターンｌ上にＩ警積層形成された第３の薄膜抵抗
体Ｃとの３重層により形成されている。そして、側３の
薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗温度係数含有する金属材料、例
えげＡｎ又はＡｔ等で形成されている。この電極リード
パターン２０は上記ストレンｒ−ジ抵抗体ノ臂ターン１
１〜１４相互を接続して落３＠に示しタホイートストン
ブリッジ回路を形成している・さらに、電極リードパタ
ーンｚｏｔｉブリッジ回路とス・ダン調整用抵抗体／１
ターン１ｇとｔｅａして設けられているととも”′に、
プリツゾ回路の出力端子：ＴＩ３．７４と増幅回路用抵
抗体／４ターン１５〜１８とを接続して設けられている
。なお、第１図および第４図中２０ム、ｘｏｈ＃ｉ入力
儒電＊＊５ｚｏＢ、ｚｏＢは一方ｔｌＥｔｌｌ地すｔＬ
九増幅出力貴電極部、ｓｅｃは増幅回路電源電極部、ｘ
ｏＤｌｄチップ取付予定部を夫々示す。
の薄膜抵抗体Ａ、ＩＩと、上記３８１の抵抗体ノ譬ター
ン１１〜１４．１１〜１１１．１１を残して第２の抵抗
体／＃ターンｌ上にＩ警積層形成された第３の薄膜抵抗
体Ｃとの３重層により形成されている。そして、側３の
薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗温度係数含有する金属材料、例
えげＡｎ又はＡｔ等で形成されている。この電極リード
パターン２０は上記ストレンｒ−ジ抵抗体ノ臂ターン１
１〜１４相互を接続して落３＠に示しタホイートストン
ブリッジ回路を形成している・さらに、電極リードパタ
ーンｚｏｔｉブリッジ回路とス・ダン調整用抵抗体／１
ターン１ｇとｔｅａして設けられているととも”′に、
プリツゾ回路の出力端子：ＴＩ３．７４と増幅回路用抵
抗体／４ターン１５〜１８とを接続して設けられている
。なお、第１図および第４図中２０ム、ｘｏｈ＃ｉ入力
儒電＊＊５ｚｏＢ、ｚｏＢは一方ｔｌＥｔｌｌ地すｔＬ
九増幅出力貴電極部、ｓｅｃは増幅回路電源電極部、ｘ
ｏＤｌｄチップ取付予定部を夫々示す。
そして、増幅回路用半導体テラｆｘｘは、上記剛性部領
域２２表面において形成された上記取付予定部２０８ｆ
Ｃ，導電性の接着剤りにより接着されている・このテッ
プ２１は電極リード／中ターンｇｏとがンデンダによ〕
接続され、増幅回路用抵抗体Δターン１５〜１８ととも
に増幅回路鵞を形成している。 ゛ ｔえ、上記各抵抗体パターン１１〜１８の具体的な構造
−図示されてないが、これらは蛇行状に形成され、更に
上゛記抵抗体ノ４ターン１９も蛇行状部分の一１！ｌｌ
Ｋ１［数のパ゛イノスを設けて形成されるものであ夛、
抵抗体Ｉ譬ターン１９においてはそのバイパスの一部を
削除することによ１１．１１′、 ）抵抗値を費えて・ス／４ン調整を可能にしていゐ。
域２２表面において形成された上記取付予定部２０８ｆ
Ｃ，導電性の接着剤りにより接着されている・このテッ
プ２１は電極リード／中ターンｇｏとがンデンダによ〕
接続され、増幅回路用抵抗体Δターン１５〜１８ととも
に増幅回路鵞を形成している。 ゛ ｔえ、上記各抵抗体パターン１１〜１８の具体的な構造
−図示されてないが、これらは蛇行状に形成され、更に
上゛記抵抗体ノ４ターン１９も蛇行状部分の一１！ｌｌ
Ｋ１［数のパ゛イノスを設けて形成されるものであ夛、
抵抗体Ｉ譬ターン１９においてはそのバイパスの一部を
削除することによ１１．１１′、 ）抵抗値を費えて・ス／４ン調整を可能にしていゐ。
なお、以上の如き構造のロードセルは次のようにして製
造される。′ｌｋお、製造工程を示す第４園側）〜（至
）においては、各層１０．Ａ、Ｂ・Ｃの判別の理解をよ
シ容易にするために、各層１０、Ａ−Ｃに対し、第４図
に）および第５図に示したハツチングを同じ膜に対応さ
せて施してあって、断面を表示している図で＃ｉない。
造される。′ｌｋお、製造工程を示す第４園側）〜（至
）においては、各層１０．Ａ、Ｂ・Ｃの判別の理解をよ
シ容易にするために、各層１０、Ａ−Ｃに対し、第４図
に）および第５図に示したハツチングを同じ膜に対応さ
せて施してあって、断面を表示している図で＃ｉない。
まずＷＬ４図（４）の断面で示すようにビーム体ｌの表
面全竣にわたって、絶縁膜１０．第１の薄膜抵抗体ム、
第２の薄膜抵抗体Ｂおよび−３の薄膜抵抗体Ｃを順次積
層形成する。絶縁１／Ｉｘ。
面全竣にわたって、絶縁膜１０．第１の薄膜抵抗体ム、
第２の薄膜抵抗体Ｂおよび−３の薄膜抵抗体Ｃを順次積
層形成する。絶縁１／Ｉｘ。
が樹脂膜の場合は、粘［１０・ｏｏｅｐ程度に調整され
たワニス状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体
１上に滴下させた螢、スピンナを駆動してビーム体１を
１６０Ｏｒｐｍ＠変の速度で回転させるととによシ、ビ
ーム体１沙面全域にわたって絶縁材料を均−ＫＩ！１布
し、次に、仁のビーム体１を２５０℃で約４時間加熱処
理して、絶縁膜１’０を形成する。ｔた、絶縁膜ｌｅｔ
が耐熱性膜材料の場合には、スバ、タリンダ又は蒸着等
の手段でビーム体Ｊ！！面に直接形成する。上記第１〜
第３の薄膜抵抗体Ａ、１１．Ｃは、夫々蒸着又はス／ダ
ッタリング等の手段で直接積層形成され息・なお、各層
１０ｍＡ−Ｃの厚みはロードセルの使用条件中要求され
る特性に応じて数μ以下の厚みに夫々適ａＫ定められる
。
たワニス状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体
１上に滴下させた螢、スピンナを駆動してビーム体１を
１６０Ｏｒｐｍ＠変の速度で回転させるととによシ、ビ
ーム体１沙面全域にわたって絶縁材料を均−ＫＩ！１布
し、次に、仁のビーム体１を２５０℃で約４時間加熱処
理して、絶縁膜１’０を形成する。ｔた、絶縁膜ｌｅｔ
が耐熱性膜材料の場合には、スバ、タリンダ又は蒸着等
の手段でビーム体Ｊ！！面に直接形成する。上記第１〜
第３の薄膜抵抗体Ａ、１１．Ｃは、夫々蒸着又はス／ダ
ッタリング等の手段で直接積層形成され息・なお、各層
１０ｍＡ−Ｃの厚みはロードセルの使用条件中要求され
る特性に応じて数μ以下の厚みに夫々適ａＫ定められる
。
次に％第゛４図ω）Ｋ示したように＠１−第３の薄膜抵
抗体Ａ、ＩＩ、Ｃを全ノリ―ンＪ１〜２゜に相轟する部
分を残して、フォトエツチングによシ次々に除去する。
抗体Ａ、ＩＩ、Ｃを全ノリ―ンＪ１〜２゜に相轟する部
分を残して、フォトエツチングによシ次々に除去する。
このフォトエツチングけ、最も表側の薄膜抵抗体にフォ
トレジストを筒布（スピンナを使用して行う）して感光
−を形威しえ後、全ノ々ターン１１〜２０Ｋｉｌ＠ＭＡ
する部分を残すマスクツ臂ターンを用いて露光し、次に
現ｇＩ＃定着を施して行うものであシ、夫々の薄膜抵抗
体Ａ、Ｂ、ＣＫ対して同一のマスク／中ターンが用いら
れゐ・したがって、この工程にょシ現出された１次／ｆ
ターｙｌは薄膜抵抗体Ａ、Ｂ。
トレジストを筒布（スピンナを使用して行う）して感光
−を形威しえ後、全ノ々ターン１１〜２０Ｋｉｌ＠ＭＡ
する部分を残すマスクツ臂ターンを用いて露光し、次に
現ｇＩ＃定着を施して行うものであシ、夫々の薄膜抵抗
体Ａ、Ｂ、ＣＫ対して同一のマスク／中ターンが用いら
れゐ・したがって、この工程にょシ現出された１次／ｆ
ターｙｌは薄膜抵抗体Ａ、Ｂ。
Ｃの３層構造であシ、電極′リードパターン２゜を備え
ている。
ている。
ヒの後、ＩＲ４図０に示したように、１次／４ターレ″
Ｉに一対して、ｍｓの薄膜抵抗体Ｃにお叶るｊＣ）ｌｚ
ンｒ−ジ抵抗体ノ譬１−ンｘｉ〜１４．増秦回路用抵抗
体／ｆターン１ｊ〜１８およびス／帯ン調整用抵抗体ノ
ｆターンＩＩＩＫ相娼する７１１！分だけを、フォトエ
ツチングによ〕除去する。これによってスノ臂ン、調整
用抵抗体パターンＪ廖が形成されるとともに１他の抵抗
体／争ターン１１〜１８相当部分においては、第２０薄
ＩＩ抵抗体ｌが露出される。第４図初生Ｂ１１ａ〜Ｂ１
８＆は夫々上記露出部を示す。
Ｉに一対して、ｍｓの薄膜抵抗体Ｃにお叶るｊＣ）ｌｚ
ンｒ−ジ抵抗体ノ譬１−ンｘｉ〜１４．増秦回路用抵抗
体／ｆターン１ｊ〜１８およびス／帯ン調整用抵抗体ノ
ｆターンＩＩＩＫ相娼する７１１！分だけを、フォトエ
ツチングによ〕除去する。これによってスノ臂ン、調整
用抵抗体パターンＪ廖が形成されるとともに１他の抵抗
体／争ターン１１〜１８相当部分においては、第２０薄
ＩＩ抵抗体ｌが露出される。第４図初生Ｂ１１ａ〜Ｂ１
８＆は夫々上記露出部を示す。
次に、第４図（０の工程で得た２次）臂ターンｌの露出
部ＢＩＪＩＡ−″−ＢＪＪＩＫ対してのみフォトエツチ
ングを施して、第４図（ロ）に示すように上記露出部Ｂ
ＩＪａ〜ＢＪＪｆａの纂２の薄膜抵抗体ムを露出させる
。なお、第４図（２）中Ａ１１ｇ−Ａｌｌ１ｍは夫々・
上記露出部を示す・この工程によ〕、ストレングージ抵
抗体パターン１１〜１４、および増幅回路用、抵抗体／
４ターン１５〜Ｊ８が夫々形成され、このようにし、て
全パターン１１〜２０が形成された３次パターン■が得
られる・最後に、第４図（６）に示すように３次パター
ン■のチップ取付部オａＤ上に、増幅回路用半導体テ、
！１１を接着した後、このチップ７７と電極リード／譬
ターン２０とをぎンｒンダによ〕豪験すゐ・ 以上によシ第１ＷＪおよび第２図に示すロードセルが完
成する・ そして、上記構造の詔−ドセルにおいて、吊下金具りに
荷重Ｗが作用し九場合、ビーム体１０円形孔１．６Ｎｆ
Ｊｔ）部分は＃！２図に示したように平行−送形状に賢
形される。このため、自由ｊ１！ｌＩｍの起歪部７ム上
面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起歪部Ｆｍ上面には
最大引張歪が生じる。したがって、これらの歪にもとづ
（各ストレンｒ−ジ抵抗体パターン１１〜１４での夫々
の抵抗値変化によ〕、ホイートストンプリ、ｙ回路は入
力電圧Ｖ！にもとづき出力端子ｉｓ。
部ＢＩＪＩＡ−″−ＢＪＪＩＫ対してのみフォトエツチ
ングを施して、第４図（ロ）に示すように上記露出部Ｂ
ＩＪａ〜ＢＪＪｆａの纂２の薄膜抵抗体ムを露出させる
。なお、第４図（２）中Ａ１１ｇ−Ａｌｌ１ｍは夫々・
上記露出部を示す・この工程によ〕、ストレングージ抵
抗体パターン１１〜１４、および増幅回路用、抵抗体／
４ターン１５〜Ｊ８が夫々形成され、このようにし、て
全パターン１１〜２０が形成された３次パターン■が得
られる・最後に、第４図（６）に示すように３次パター
ン■のチップ取付部オａＤ上に、増幅回路用半導体テ、
！１１を接着した後、このチップ７７と電極リード／譬
ターン２０とをぎンｒンダによ〕豪験すゐ・ 以上によシ第１ＷＪおよび第２図に示すロードセルが完
成する・ そして、上記構造の詔−ドセルにおいて、吊下金具りに
荷重Ｗが作用し九場合、ビーム体１０円形孔１．６Ｎｆ
Ｊｔ）部分は＃！２図に示したように平行−送形状に賢
形される。このため、自由ｊ１！ｌＩｍの起歪部７ム上
面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起歪部Ｆｍ上面には
最大引張歪が生じる。したがって、これらの歪にもとづ
（各ストレンｒ−ジ抵抗体パターン１１〜１４での夫々
の抵抗値変化によ〕、ホイートストンプリ、ｙ回路は入
力電圧Ｖ！にもとづき出力端子ｉｓ。
２４関に荷重に比例す−る出力電圧ｖ（１を発生する。
この出力電圧ＶＱは電極リード／ぐターン２０によシ、
ビーム体１上の増幅回路ＩＫ大入力れて、これＫよ〕増
幅されて図示しない回路装置に出力されゐものである。
ビーム体１上の増幅回路ＩＫ大入力れて、これＫよ〕増
幅されて図示しない回路装置に出力されゐものである。
なお、本発明のｐ−ドセルには必１’に応じて１スノ臂
ン温度補償用抵抗体／ｆターン、ツリ、シバランス補償
用抵抗体／ｌターン等の各種補償抵抗体ノ９ターンを設
けて実施してもよい、ｔた、耐候性を向上し一層高い信
頼性を得るえめに、上記１４図に）〜（イ）の工程を終
えた彼、Ｉリイイド樹脂等の樹脂膜をオーバーコーテン
シするようにしてもよい・そＱ他、本発明の実施Ｋｍり
ては、発明の要旨に反しない＠〕、ビーム体、起歪部、
絶縁膜、ストレングージ抵抗体／ヤターン。
ン温度補償用抵抗体／ｆターン、ツリ、シバランス補償
用抵抗体／ｌターン等の各種補償抵抗体ノ９ターンを設
けて実施してもよい、ｔた、耐候性を向上し一層高い信
頼性を得るえめに、上記１４図に）〜（イ）の工程を終
えた彼、Ｉリイイド樹脂等の樹脂膜をオーバーコーテン
シするようにしてもよい・そＱ他、本発明の実施Ｋｍり
ては、発明の要旨に反しない＠〕、ビーム体、起歪部、
絶縁膜、ストレングージ抵抗体／ヤターン。
増幅回路用抵抗体ノ々ターン、ス／ｆン調整用抵抗体ノ
譬ターン、電極リーｒノぐターン、増幅回路用半導体チ
ップ、第１−篤３の薄膜抵抗体等の具体的な構造、形状
１位置、材質等は、上記−実施例に制約されるものでは
なく、種々の態様に構成して実施できる２ことは勿論で
ある。 ・以上説明した本発明は上記特許請求の範＠
１）記載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
譬ターン、電極リーｒノぐターン、増幅回路用半導体チ
ップ、第１−篤３の薄膜抵抗体等の具体的な構造、形状
１位置、材質等は、上記−実施例に制約されるものでは
なく、種々の態様に構成して実施できる２ことは勿論で
ある。 ・以上説明した本発明は上記特許請求の範＠
１）記載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
、本発明のロードセルは、ビーム体表面に設けた絶縁膜
上に、ホイートストンプリ、ジ回路および増幅回路を設
け、これら回路等を構成する舎抵抗体パターンおよび電
極リードノ臂ターンを、直ＩＩ−絶縁膜上に積層形成し
たことを特徴とする・このため、抵抗体ノリーンが設け
られた絶縁フィルムをビーム体表面に接着した〕、スト
レンｒ−ジ抵抗体・譬ターン相互をリード線で接綬する
面倒がない、そして、増−回路を備えるにも拘らず、増
幅回路用抵抗体ノ４ターン相互をリード線で、１１Ｉ続
した）、ホイートストン１す。
上に、ホイートストンプリ、ジ回路および増幅回路を設
け、これら回路等を構成する舎抵抗体パターンおよび電
極リードノ臂ターンを、直ＩＩ−絶縁膜上に積層形成し
たことを特徴とする・このため、抵抗体ノリーンが設け
られた絶縁フィルムをビーム体表面に接着した〕、スト
レンｒ−ジ抵抗体・譬ターン相互をリード線で接綬する
面倒がない、そして、増−回路を備えるにも拘らず、増
幅回路用抵抗体ノ４ターン相互をリード線で、１１Ｉ続
した）、ホイートストン１す。
ゾ回路と増幅回路相互をシールド綜を用いて接続する面
倒がない・よりて、製造工数が減少され、量産性も、高
めることができる。しかも、増薯回路用抵抗体／譬ター
ンとストレングージ抵抗体１４メーンとを、これらに共
通の１８１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が゛
簡単となるとともに、より製造の容易化を図シ得る、し
たがって、これらの理由によ〕本発嬰−に、よれば前倒
な、ロードセルを、提供できる・ そして、本発明はビ、＝ム体上に絶縁膜および纂、１〜
第３の薄−抵抗体を直接積層形成し九ρ為ら、ホイート
ストンブリッジ回路および増幅回路の各抵抗体パターン
および電極リードパターンを極薄に形成できる。このた
め、ビーム体の歪が正確にストレングージ抵抗体ノ臂タ
ーンに伝わる・そして、極薄であることによジストレン
デージ抵抗体での抵抗値を大きくできるから、荷′重測
定時における消費電力の削減が可能であゐとともに、こ
れに伴って荷重測定時の発熱を極小にできる。また、ビ
ーム体上に備えられる増幅回路の半導体チップを、ビー
ム体の起歪部から離れた剛性部領域に接着したから、こ
の半導体チップによってビーム体の歪が妨げられること
もない・し象がりて、これらの理由によシ本発明によれ
ば高“精−で荷重検出を行うことｔ”′できる。
倒がない・よりて、製造工数が減少され、量産性も、高
めることができる。しかも、増薯回路用抵抗体／譬ター
ンとストレングージ抵抗体１４メーンとを、これらに共
通の１８１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が゛
簡単となるとともに、より製造の容易化を図シ得る、し
たがって、これらの理由によ〕本発嬰−に、よれば前倒
な、ロードセルを、提供できる・ そして、本発明はビ、＝ム体上に絶縁膜および纂、１〜
第３の薄−抵抗体を直接積層形成し九ρ為ら、ホイート
ストンブリッジ回路および増幅回路の各抵抗体パターン
および電極リードパターンを極薄に形成できる。このた
め、ビーム体の歪が正確にストレングージ抵抗体ノ臂タ
ーンに伝わる・そして、極薄であることによジストレン
デージ抵抗体での抵抗値を大きくできるから、荷′重測
定時における消費電力の削減が可能であゐとともに、こ
れに伴って荷重測定時の発熱を極小にできる。また、ビ
ーム体上に備えられる増幅回路の半導体チップを、ビー
ム体の起歪部から離れた剛性部領域に接着したから、こ
の半導体チップによってビーム体の歪が妨げられること
もない・し象がりて、これらの理由によシ本発明によれ
ば高“精−で荷重検出を行うことｔ”′できる。
さらに、本発明はビーム体上にホイートストンプリ、ジ
回路および増幅回路を直接設けたから、これら回路が接
近して配設され、したがって、ホイートストンブリッジ
回路から増幅回路に入力される出力信号に対する外来雑
音の入）込みを、効果的にかつ伺も特別な対策を講じる
ことなく、抑制することができる。
回路および増幅回路を直接設けたから、これら回路が接
近して配設され、したがって、ホイートストンブリッジ
回路から増幅回路に入力される出力信号に対する外来雑
音の入）込みを、効果的にかつ伺も特別な対策を講じる
ことなく、抑制することができる。
しかも、本発明は増幅回路を形成する抵抗体ツタターン
および半導体チップを、ビーム体における起歪部から離
れ九剛性部領域に設けたから、この剛性部領竣に＊＊＠
れた半導体チップが、ビーム体の歪の影響を受けて剥れ
ることを防止できる・
および半導体チップを、ビーム体における起歪部から離
れ九剛性部領域に設けたから、この剛性部領竣に＊＊＠
れた半導体チップが、ビーム体の歪の影響を受けて剥れ
ることを防止できる・
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は斜視図、第一
２図は荷車作用時の断面図、第３図は電気回゛路図、第
４図（４）〜（６）け゛製造方法を順を追りて示す説明
図、第５図は第４図（６）中ｖ−ｖ線に沿う断面図であ
る。 １・・・ビーム体、ＦＡ、ＦＢ・・・起歪部、１０・・
・絶縁膜、ＪＪ〜１４・・・ストレングージ抵抗体ノぐ
ターン、１５〜１８・・・増幅回路用抵抗体ノリーン、
１＃・・・スパン調整用抵抗体ノ９ターン、２０・・・
電極リードパターン、１１−・・増幅回路用半導体チッ
プ、Ａ−・・第１の薄膜抵抗体、Ｂ・・・第２の薄膜抵
抗体、Ｃ・・・第３の薄膜抵抗体。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦
２図は荷車作用時の断面図、第３図は電気回゛路図、第
４図（４）〜（６）け゛製造方法を順を追りて示す説明
図、第５図は第４図（６）中ｖ−ｖ線に沿う断面図であ
る。 １・・・ビーム体、ＦＡ、ＦＢ・・・起歪部、１０・・
・絶縁膜、ＪＪ〜１４・・・ストレングージ抵抗体ノぐ
ターン、１５〜１８・・・増幅回路用抵抗体ノリーン、
１＃・・・スパン調整用抵抗体ノ９ターン、２０・・・
電極リードパターン、１１−・・増幅回路用半導体チッ
プ、Ａ−・・第１の薄膜抵抗体、Ｂ・・・第２の薄膜抵
抗体、Ｃ・・・第３の薄膜抵抗体。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 測定すべき荷重が作用するビーム体と、このビーム体の
表面に直接形成された絶縁膜と、低抵抗温度−数を着す
墨金属材料製で、かつ上記絶縁ｉ上に直接積層形成され
た第１の薄膜抵抗１体によシ形成されゐとともに、上記
ビーム体の起歪部領域表面にお−いて配設された検数の
ストレングージ抵抗体パターンと、゛ 上記第１の薄膜抵抗体によ）形成されるとと□もにＪ上
記ビーム体の起歪部領域から離れ九剛性部領域表面にお
いて配設され廠複数６増幅回路用抵抗体ノリ一ンと、
″ 高抵抗温度係数を有する金属材料製で、かつ１記各抵抗
体Ｉり一ンを残して上記第１−の薄膜抵抗体上に直接積
層形成され麩第２の薄膜抵抗体、および上記−１の薄膜
抵抗体の２重層によ〕形成されたスフ４ン調整用抵抗体
Ｉすをンと、低抵抗部・度係数を有する金属材料製で、
かつ上記３種の各抵抗体／量ターンを残して上記第２の
薄膜抵抗体上に直接積層形成された第３の薄膜抵抗体、
および上記第１．第２の各薄膜抵抗体の３重層によシ形
成され、上記ストレンｆ−ジ抵抗体／臂ターン相互をＩ
Ｉ絣してホイートストンツ゛リッゾ回路を形成するとと
もに、上記３種の各抵抗体ノ譬ターンを接続した電極リ
ード／ｆターンと、・ “ 上記剛性部領域１１ＷＫＩＩ着されるとともに１上記増
幅回路用抵抗体ノ中ターンに！！綬しえ電極リードノ中
ターンとぎ、ンデングによ〕接続されて、上記増幅回路
用抵抗体ノ々ターンとともに増幅回路を形成する増幅回
路用亭導体チップとを具備したことを特徴とするロード
セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842941A true JPS5842941A (ja) | 1983-03-12 |
| JPS6140330B2 JPS6140330B2 (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=15275953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14075481A Granted JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842941A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147616A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60213837A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242334A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242333A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243528A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243529A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| EP0164862A2 (en) * | 1984-05-17 | 1985-12-18 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Strain-gauged load cell |
| JPS61223524A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 荷重変換器 |
| JPS62123534U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JP2006518841A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 集積されたデータ検出及び処理装置を持つ測定軸受 |
| JP2008505323A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-21 | ユーオーピー エルエルシー | 試料の質量分析方法及び装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0434130U (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-19 |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14075481A patent/JPS5842941A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147616A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPH0339569B2 (ja) * | 1984-01-12 | 1991-06-14 | Tokyo Electric Co Ltd | |
| JPS60213837A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242334A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242333A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| EP0164862A2 (en) * | 1984-05-17 | 1985-12-18 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Strain-gauged load cell |
| JPS60243528A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243529A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS61223524A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 荷重変換器 |
| JPS62123534U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JP2006518841A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 集積されたデータ検出及び処理装置を持つ測定軸受 |
| JP2008505323A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-21 | ユーオーピー エルエルシー | 試料の質量分析方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140330B2 (ja) | 1986-09-09 |
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