JPS60260820A - ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法 - Google Patents
ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法Info
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- JPS60260820A JPS60260820A JP11761184A JP11761184A JPS60260820A JP S60260820 A JPS60260820 A JP S60260820A JP 11761184 A JP11761184 A JP 11761184A JP 11761184 A JP11761184 A JP 11761184A JP S60260820 A JPS60260820 A JP S60260820A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、起歪体に貼着したストレインゲージや水晶振
動子等の歪検出素子め電気特性の変化により、上記起歪
体に負荷さ、れた、荷重を電気的に検出するようにした
ロードセルにおける上記起歪体の製造方法に関する。
動子等の歪検出素子め電気特性の変化により、上記起歪
体に負荷さ、れた、荷重を電気的に検出するようにした
ロードセルにおける上記起歪体の製造方法に関する。
（従 来 技 術）
両側の剛体部簡に２本のビーム部を平行に架設に夫々２
箇所づつ剛性を低くした可撓部を設けてなる起歪体を用
いて１．“上記各可撓部に貼着したストレインゲージや
水晶振動子等の歪検出素子によって、一方の剛体部を固
定した状態で他方の剛体部に負荷された荷重を電気的に
検出するようにしたロードセルが秤等の荷重検出器とし
て使用されている。
箇所づつ剛性を低くした可撓部を設けてなる起歪体を用
いて１．“上記各可撓部に貼着したストレインゲージや
水晶振動子等の歪検出素子によって、一方の剛体部を固
定した状態で他方の剛体部に負荷された荷重を電気的に
検出するようにしたロードセルが秤等の荷重検出器とし
て使用されている。
然して、この種のロードセルに用いられる上記の如き起
歪体は、従来、次のようにして製造されていた。つまり
、先ず蚕体の外形が完成品より□若干人き目のむくの素
材を鍛造や鋳造により成形し、こあむく素材の全周部を
機械加工により切削すると共に、中央部を中空状に切削
して両端の剛体部と両剛体部間に架設される２本のビー
ム部とでなるｉ空四角形状に加工し、更に上記ビーム部
の所定位置を削除して肉厚の１い可撓部を形成して、最
終形状としていた。
歪体は、従来、次のようにして製造されていた。つまり
、先ず蚕体の外形が完成品より□若干人き目のむくの素
材を鍛造や鋳造により成形し、こあむく素材の全周部を
機械加工により切削すると共に、中央部を中空状に切削
して両端の剛体部と両剛体部間に架設される２本のビー
ム部とでなるｉ空四角形状に加工し、更に上記ビーム部
の所定位置を削除して肉厚の１い可撓部を形成して、最
終形状としていた。
また、特公昭５８−５７６９４号公報によれば、起歪体
（該公報では荷重受体）の素材を中空押出し成形により
細長く成形し、これを所定の幅で切断した後、寸法精度
を要する可撓部等について機械加工を行うようにした製
造方法に関する発明が開示されている。
（該公報では荷重受体）の素材を中空押出し成形により
細長く成形し、これを所定の幅で切断した後、寸法精度
を要する可撓部等について機械加工を行うようにした製
造方法に関する発明が開示されている。
これらの製造方法によれば、寸法誤差が小さい起歪体が
得られ、これを用いることにより荷重−歪特性等のばら
つきが少ない高精度のロードセルが製造されるが、その
反面において製造コス！・が高く付くという難点がある
。つまり、前者の方法によれば、むく素材の全周部、中
空部、可撓部等を全て機械加工によって成形するので、
機械加工量が著しく多くなって生産性が極めて悪く、ま
たむく素材からの切削量、即ち材料の無駄が相当に多く
なるのである。また、後者の方法によれば、中空押出し
成形で得られた素材を所定幅に切断することにより、最
終製品の形状に略対応する形状の中間製品が得られるの
で、以後の機械加工量は上記のむく素材から成形する場
合より少なくなるが、この方法によっても、外周面の仕
上げ加工や薄肉状の可撓部（上記公報では柔軟部）を形
成するための機械加工が必要なため、加工に相当の学園
を要し、またかなりの量の材料の無駄が生じる。
得られ、これを用いることにより荷重−歪特性等のばら
つきが少ない高精度のロードセルが製造されるが、その
反面において製造コス！・が高く付くという難点がある
。つまり、前者の方法によれば、むく素材の全周部、中
空部、可撓部等を全て機械加工によって成形するので、
機械加工量が著しく多くなって生産性が極めて悪く、ま
たむく素材からの切削量、即ち材料の無駄が相当に多く
なるのである。また、後者の方法によれば、中空押出し
成形で得られた素材を所定幅に切断することにより、最
終製品の形状に略対応する形状の中間製品が得られるの
で、以後の機械加工量は上記のむく素材から成形する場
合より少なくなるが、この方法によっても、外周面の仕
上げ加工や薄肉状の可撓部（上記公報では柔軟部）を形
成するための機械加工が必要なため、加工に相当の学園
を要し、またかなりの量の材料の無駄が生じる。
更に、この種の起歪体においては、ビーム部における各
可撓部が荷重に精度良く対応して撓まなければならない
から、該ビーム部については材質のむらや巣等のない高
品質の材料を用いる必要があるが、上記のような製造方
法によれば、該ビーム部と両端の剛体部とを一体形成す
るため、単にロードセルの全体を支え或いは荷重を受け
るだけの剛体部についても高品質の材料で形成されるこ
とになる。その結果、体積割合が小さいビーム部のため
に全体を高価な材料で形成しなければならず、これによ
ってもコストが徒らに高くなる。
可撓部が荷重に精度良く対応して撓まなければならない
から、該ビーム部については材質のむらや巣等のない高
品質の材料を用いる必要があるが、上記のような製造方
法によれば、該ビーム部と両端の剛体部とを一体形成す
るため、単にロードセルの全体を支え或いは荷重を受け
るだけの剛体部についても高品質の材料で形成されるこ
とになる。その結果、体積割合が小さいビーム部のため
に全体を高価な材料で形成しなければならず、これによ
ってもコストが徒らに高くなる。
（発 明 の 目 的）
本発明はＯ−ドセルの起歪体を製造する方法に関する上
記のような実情に鑑みてなされたもので、起歪体におけ
るビーム部と剛体部とを別材料で形成すると共に、これ
らを鋳造により結合して最終製品としての起歪体を得る
ようにし、これにより製造時における機械加工量や材料
の無駄を少なくすると共に、体積比率の大きい剛体部に
ついては安価な材料の使用を可能とし、もって秤用のロ
ードセルに用いられる起歪体として、製造コストが大幅
に低減された起歪体を実現することを目的とする。
記のような実情に鑑みてなされたもので、起歪体におけ
るビーム部と剛体部とを別材料で形成すると共に、これ
らを鋳造により結合して最終製品としての起歪体を得る
ようにし、これにより製造時における機械加工量や材料
の無駄を少なくすると共に、体積比率の大きい剛体部に
ついては安価な材料の使用を可能とし、もって秤用のロ
ードセルに用いられる起歪体として、製造コストが大幅
に低減された起歪体を実現することを目的とする。
（発 明 の 構 成）
即ち、本発明に係るロードセルにおける起歪体の製造方
法は、先ず剛性を低くした可撓部を２箇所づつ有する一
対のビーム部材をプレス成形成いは切削加工等により予
め形成すると共に、この一対のビーム部材を平行に配置
した状態で且つ両端部を夫々鋳込むようにして両側の剛
体部を鋳造により形成し、これにより両端の剛体部と、
両剛体部間に平行に架設され且つ可撓部を２１１所づつ
有する上下のビーム部とでなる起歪体を得るようにした
ことを特徴とする。このような構成によれば、剛体部の
鋳造後における起歪体全体についての機械加工が不要と
なるので、生産性が向上し且つ材料の無駄が少なくなる
と共に、特に高品質材料を必要としない剛体部を安価な
材料で形成することが可能となり、もってこの種の起歪
体のコストが低減されることになる。
法は、先ず剛性を低くした可撓部を２箇所づつ有する一
対のビーム部材をプレス成形成いは切削加工等により予
め形成すると共に、この一対のビーム部材を平行に配置
した状態で且つ両端部を夫々鋳込むようにして両側の剛
体部を鋳造により形成し、これにより両端の剛体部と、
両剛体部間に平行に架設され且つ可撓部を２１１所づつ
有する上下のビーム部とでなる起歪体を得るようにした
ことを特徴とする。このような構成によれば、剛体部の
鋳造後における起歪体全体についての機械加工が不要と
なるので、生産性が向上し且つ材料の無駄が少なくなる
と共に、特に高品質材料を必要としない剛体部を安価な
材料で形成することが可能となり、もってこの種の起歪
体のコストが低減されることになる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
先ず、所定厚さの板状素材をプレス加工することにより
第１．２図に示す如きビーム部材１０を打ち抜き形成す
る。このビーム部材１０は、全体が所定寸法の長方形と
されていると共に、両端部１１．１１’ に夫々複数個
（図例では３個づつ）の貫通孔１２・・・１２が形成さ
れており、また、両側部１３．１３’には両端部寄りの
位蹟に夫々２箇所づつ、合計４箇所の略半円状の切込み
部１４・・・１４が形成されて、両側に対応位胃する切
込み部１４．１４によって幅方向寸法が小さくされた可
撓部１５が２箇所に形成されている。ここで、上記貫通
孔１２・・・１２及び切込み部１４・・・１４・は全体
の打ち抜き時に同時に形成されるものである。
第１．２図に示す如きビーム部材１０を打ち抜き形成す
る。このビーム部材１０は、全体が所定寸法の長方形と
されていると共に、両端部１１．１１’ に夫々複数個
（図例では３個づつ）の貫通孔１２・・・１２が形成さ
れており、また、両側部１３．１３’には両端部寄りの
位蹟に夫々２箇所づつ、合計４箇所の略半円状の切込み
部１４・・・１４が形成されて、両側に対応位胃する切
込み部１４．１４によって幅方向寸法が小さくされた可
撓部１５が２箇所に形成されている。ここで、上記貫通
孔１２・・・１２及び切込み部１４・・・１４・は全体
の打ち抜き時に同時に形成されるものである。
次に、第３，４図に示すようにこのビーム部材１０を２
枚用意し、これを平行に配置すると共に、この状態で両
ビーム部材１０．１０の両端部１１゜１１及び１１’、
１１’が夫々突入する２つのキャピテイＡ、Ａ’を有す
る型＠Ｗ１（図示せず）を用いて、該ビーム部材１０．
１０を両端部で結合するように鋳造を行う。そして、上
記キャピテイＡ、Ａ’ に注入されたアルミニウム合金
等の金属溶湯が冷却、凝固した後、型装置を分解する。
枚用意し、これを平行に配置すると共に、この状態で両
ビーム部材１０．１０の両端部１１゜１１及び１１’、
１１’が夫々突入する２つのキャピテイＡ、Ａ’を有す
る型＠Ｗ１（図示せず）を用いて、該ビーム部材１０．
１０を両端部で結合するように鋳造を行う。そして、上
記キャピテイＡ、Ａ’ に注入されたアルミニウム合金
等の金属溶湯が冷却、凝固した後、型装置を分解する。
これにより、第５図に示すように、両端に鋳造により形
成されたブロック状の剛体部２１．２１′を有し、且つ
夫々２箇所づつ可撓部２２・・・２２（１５・・・１５
）が形成された上下のビーム部２３゜２３が上記両剛体
部２１．２１’間に架設されてなる起歪体２０が得られ
ることになる。その場合に、上記ビーム部２３．２３を
構成するビーム部材１０．１０は、両端部１１．１１及
び１１′。
成されたブロック状の剛体部２１．２１′を有し、且つ
夫々２箇所づつ可撓部２２・・・２２（１５・・・１５
）が形成された上下のビーム部２３゜２３が上記両剛体
部２１．２１’間に架設されてなる起歪体２０が得られ
ることになる。その場合に、上記ビーム部２３．２３を
構成するビーム部材１０．１０は、両端部１１．１１及
び１１′。
１１′が両側の剛体部２１．２１’内に鋳込まれており
、またこの実施例では該端部１１．１１゜１１’、１１
’ に貫通孔１２・・・１２が形成されていて、該貫通
孔１２・・・１２内に剛体部２１．２１′を構成する金
属が充填されているから、該剛体部２１．２１’ とビ
ーム部材１０．１０とが強固に結合され、一体化された
起歪体２０が′得られることになる。
、またこの実施例では該端部１１．１１゜１１’、１１
’ に貫通孔１２・・・１２が形成されていて、該貫通
孔１２・・・１２内に剛体部２１．２１′を構成する金
属が充填されているから、該剛体部２１．２１’ とビ
ーム部材１０．１０とが強固に結合され、一体化された
起歪体２０が′得られることになる。
尚、この実施例では、第３．４図に示すように型装置に
おけるキャビティＡ、Ａ’に突出部Ｂ。
おけるキャビティＡ、Ａ’に突出部Ｂ。
Ｂ′が設けられ、これに伴って第５．６図に示すように
起歪体２０における剛体部２１．２１’の両側面には凹
部２４．２４’が形成されている。
起歪体２０における剛体部２１．２１’の両側面には凹
部２４．２４’が形成されている。
これは該剛体部２１．２１’ないし起歪体２０の全体を
可能な範囲で軽量化し、また鋳造材料を顧約するための
ものである。
可能な範囲で軽量化し、また鋳造材料を顧約するための
ものである。
そして、このようにして製造された起歪体２０における
ビーム部２３．２３の各可撓部２２・・・２２には、第
５図に示すようにストレインゲージや水晶振動子等の歪
検出素子２５・・・２５が貼着され、且つこれらを含む
電気回路が構成されて、荷重検出器としてのロードセル
が完成される。
ビーム部２３．２３の各可撓部２２・・・２２には、第
５図に示すようにストレインゲージや水晶振動子等の歪
検出素子２５・・・２５が貼着され、且つこれらを含む
電気回路が構成されて、荷重検出器としてのロードセル
が完成される。
更に、このロードセルが秤に用いられる場合は、第６図
に示すように剛体部２１．２１’にネジ穴２６・・・２
６が設けられると共に、これらのネジ穴２６・・・２６
に螺挿されるボルト２７・・・２７により、一方の剛体
部２１′が当該秤のベース２８に固着され、また他方の
剛体部２１には皿受は台２９が固着されて、該皿受は台
２９上に計量皿３０が設置される。
に示すように剛体部２１．２１’にネジ穴２６・・・２
６が設けられると共に、これらのネジ穴２６・・・２６
に螺挿されるボルト２７・・・２７により、一方の剛体
部２１′が当該秤のベース２８に固着され、また他方の
剛体部２１には皿受は台２９が固着されて、該皿受は台
２９上に計量皿３０が設置される。
尚、以上の実施例では、一対のビーム部材１０゜１０を
プレス加工により形成したが、材料や板厚等の関係でプ
レス加工が適さない場合、或いは可撓部の荷重に対する
歪精度を高める等のために該可撓部の剛性を肉厚を薄く
することにより低くする場合等においては、ビーム部材
を切削加工により形成するようにしてもよい。
プレス加工により形成したが、材料や板厚等の関係でプ
レス加工が適さない場合、或いは可撓部の荷重に対する
歪精度を高める等のために該可撓部の剛性を肉厚を薄く
することにより低くする場合等においては、ビーム部材
を切削加工により形成するようにしてもよい。
次に、ビーム部材を切削加工により形成する場合の実施
例について説明する。先ず、第７．８図に示すように、
外形が所定寸法の長方形とされていると共に、両端部４
１．４１’ に複数の貫通孔４２・・・４２を有し、且
つ一方の面における両端部寄りの位置に略半円状の凹部
４４．４４を全幅にわたって形成した板状のビーム部材
４０を切削加工により形成する。そして、このビーム部
材４０を２枚用い、第９図に示すように・その両端部４
１゜４１及び４１’ 、４１’を鋳込むようにして両端
の剛体部５１．５１’を鋳造により形成する。これによ
り、両端の剛体部５１．５１’ と、両剛体部５１．５
１’間に架設され且つ肉厚を薄くすることによって剛性
を低下させた可撓部５２・・・５２を２箇所づつ有する
上下のビーム部５３．５３とでなる起歪体５０が得られ
ることになる。ここで、この起歪体５０においては、各
可撓部５２・・・５２における凹部４４・・・４４の形
成面の反対側の面に歪検出素子５５・・・５５が貼着さ
れることになるが、その場合に、図示のように凹部形成
面を内側に向けてもよく、また図示しないが該凹部形成
面を外側に向けて、歪検出素子をビーム部の内側の面に
貼着するようにしてもよい。
例について説明する。先ず、第７．８図に示すように、
外形が所定寸法の長方形とされていると共に、両端部４
１．４１’ に複数の貫通孔４２・・・４２を有し、且
つ一方の面における両端部寄りの位置に略半円状の凹部
４４．４４を全幅にわたって形成した板状のビーム部材
４０を切削加工により形成する。そして、このビーム部
材４０を２枚用い、第９図に示すように・その両端部４
１゜４１及び４１’ 、４１’を鋳込むようにして両端
の剛体部５１．５１’を鋳造により形成する。これによ
り、両端の剛体部５１．５１’ と、両剛体部５１．５
１’間に架設され且つ肉厚を薄くすることによって剛性
を低下させた可撓部５２・・・５２を２箇所づつ有する
上下のビーム部５３．５３とでなる起歪体５０が得られ
ることになる。ここで、この起歪体５０においては、各
可撓部５２・・・５２における凹部４４・・・４４の形
成面の反対側の面に歪検出素子５５・・・５５が貼着さ
れることになるが、その場合に、図示のように凹部形成
面を内側に向けてもよく、また図示しないが該凹部形成
面を外側に向けて、歪検出素子をビーム部の内側の面に
貼着するようにしてもよい。
（発 明 の 効 果）
以上のように本発明によれば、両端の剛体部と、両割体
部間に平行に架設され且つ夫々２箇、所づつ剛性を低く
した可撓部を有する上下のビーム部とでなるロードセル
の起歪体を、予め形成した一対のビーム部材の両端部を
鋳込むようにして両側の剛体部を鋳造することにより製
造するようにしたから、鋳造後における機械加工が不要
となると共に、高品質の材料を用いる必要がなく且つ全
体に対する体積比率が大きい剛体部について安価な材料
を使用することが可能となる。これにより、秤等のロー
ドセル用として、安価な起歪体が提供されることになる
。
部間に平行に架設され且つ夫々２箇、所づつ剛性を低く
した可撓部を有する上下のビーム部とでなるロードセル
の起歪体を、予め形成した一対のビーム部材の両端部を
鋳込むようにして両側の剛体部を鋳造することにより製
造するようにしたから、鋳造後における機械加工が不要
となると共に、高品質の材料を用いる必要がなく且つ全
体に対する体積比率が大きい剛体部について安価な材料
を使用することが可能となる。これにより、秤等のロー
ドセル用として、安価な起歪体が提供されることになる
。
第１〜６図は本発明方法の第１実施例を示すもので、第
１．２図はこの方法で用いるビーム部材の平面図及び側
面図、第３．４図は剛体部の鋳造工程を示す側面図及び
平面図、第５図はこの方法で製造された起歪体の斜視図
、第６図はこの起歪体の一使用状態を゛示す側面図であ
る。第７〜９図は本発明方法の第２実施例を示すもので
、第７゜８図はこの方法で用いるビーム部材の側面図及
び平面図、第９図はこの方法で製造された起歪体の一部
縦断側面図である。 １０．４０・・・ビーム部材、２０．５０・・・起歪体
、２１．２１’ 、５１．５１’・・・剛体部、２２（
１５）、５２・・・可撓部、２３．５３・・・ビーム部
。 出願人 株式会社石田衡器製作所
１．２図はこの方法で用いるビーム部材の平面図及び側
面図、第３．４図は剛体部の鋳造工程を示す側面図及び
平面図、第５図はこの方法で製造された起歪体の斜視図
、第６図はこの起歪体の一使用状態を゛示す側面図であ
る。第７〜９図は本発明方法の第２実施例を示すもので
、第７゜８図はこの方法で用いるビーム部材の側面図及
び平面図、第９図はこの方法で製造された起歪体の一部
縦断側面図である。 １０．４０・・・ビーム部材、２０．５０・・・起歪体
、２１．２１’ 、５１．５１’・・・剛体部、２２（
１５）、５２・・・可撓部、２３．５３・・・ビーム部
。 出願人 株式会社石田衡器製作所
Claims (1)
- （１）両端の剛体部と、両剛体部間に平行に架設され且
つ剛性を低くした可撓部を２箇所づつ有する上下のビー
ム部とでなるロードセルにおける起歪体の製造方法であ
って、先ず上記可撓部を２箇所づつ有する一対のビーム
部材を予め形成すると共に、この一対のビーム部材を平
行に配置した状態で、その両端部を夫々鋳込むようにし
て上、記両剛体部を鋳造により形成することを特徴とす
るロードセル・における起歪体の＠遣方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11761184A JPS60260820A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11761184A JPS60260820A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260820A true JPS60260820A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14716042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11761184A Pending JPS60260820A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218833A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Nippon Kuatsu Syst Kk | 圧力センサ |
| EP1043573A1 (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-11 | CTS Corporation | Shear beam load cell |
| JP2008309719A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Tanita Corp | ロードセル用起歪体、並びに、該ロードセル用起歪体を用いたロードセル及び重量測定装置、該ロードセル用起歪体の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939766U (ja) * | 1972-07-10 | 1974-04-08 | ||
| JPS54133176A (en) * | 1978-04-05 | 1979-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Load detector of electronic measuring instruments |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11761184A patent/JPS60260820A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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