JPS61124826A - 荷重検出機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、秤等に用いられる荷重検出ａ構に関し、特に
偏荷重に対し測定誤差のない荷重検出機構に関する。

〔従来の技術〕

秤等に用いる荷重検出機構として、従来、第２図に示す
ように、平行四辺形の起歪体５１の上下面の四箇所に歪
ゲージを貼付けた構造のロードセル５０に計量皿支持部
材５３を介在させて、計量皿５４を直接取付けた構造の
ものがある。このような構造の荷重検出機構には下記の
ような欠点があった。

（１）、ロードセル５０が偏荷重で破壊されるため計量
皿５４をあまり大きくできない。

（２）、ロードセルを偏荷重に対して強くするため、起
歪体５１の高さおよび幅を大きくする必要があり、小型
化ができない。

（３）、偏荷重に対して正確に荷重を測定することが困
難である。

（４）、起歪体および歪ゲージが偏荷重により曲げ応力
やねじり応力を受は疲労しやすく、従って耐久性が劣る
。

（５）、歪ゲージ５２の経時変化を防ぐため、起歪体５
１全体にベローズをかぶせたり歪ゲージ５２の上をカバ
ーや箔でおおって防湿処理をするが、ベローズやカバー
には、起歪体曲げ方向の柔軟性はあってもねじり方向の
柔軟性はなく、従ってねじり方向の偏荷重の場合、著し
く精度が阻害される。また、ねじり応力を受けるとベロ
ーズやカバーの耐久性も極端に落ちる。

（６）、四隅調整のため、歪ゲージ貼付部分のたわみ部
５５を削って調整する方法があるが、たわみ部分を削る
とスパンが大きく変イヒする。

（７）、ロードセルを四隅調整した後、ベローズをかぶ
せると再び四隅誤差が生じるが、ベローズをかぶせた後
、四隅調整する手段がない。

上記のような偏荷重に対する問題点を解決するために、
第３図に示すような荷重検出機構が提案されている。同
図において、計量皿６１に被測定物を置くと計量皿保持
支柱６２は柔軟部６３を撓ませつつ垂直下方に偏位して
ピボット等の伝達部材６４を介してロードセル６５に荷
重を伝達する。

被測定物を計量皿６１のロードセル軸中心直角方向に中
心よりずれた位置におくとモーメントにより計量皿保持
支柱６２は傾斜しつつ、ビーム６６および６７の平行四
辺形の角部となる位置に位置決めした柔軟部６３を撓ま
せて偏位させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記第３図に示す従来の荷重検出機構にお
いても、ビーム６６．６７および計量皿保持支柱６２よ
りなる機構部の受ける曲げモーメントやねじり応力を伝
えないためにピボット等の伝達部材６４を介して荷重を
ロードセル６５に伝えている。この伝達部材６４として
は、ピボットの外に、刃と刃受け、リボン、ワイヤ等が
考えられるが、このような伝達部材６４を設けると、一
般に精度が落ちる。特に伝達部材６４を小さくした場合
に荷重による柔軟部６３およびロードセル６５のたわみ
につれて、伝達部材６４の両端の取り付は角がより大き
く変化し、従って、接点構造がピボット、刃と刃受等両
端の伝達部材６４にあっては摩擦によるヒステリシスが
増大し、リボン、ワイヤ等両端が連結された伝達部材６
４においては伝達部材６４のつけ根部分のたわみによる
ヒステリシスが生じたり、連結部のずれ等により精度が
落ち、小型化の弊害となる。また、伝達部材６４の耐久
性も低いため、荷重検出機構の寿命が阻害される。さら
にピボット、刃と刃受、リボン、ワイヤ等の伝達部材の
加工には、極めて丹念な加工と熟練した組立技術を必要
とし、それが荷重検出機構のコストを高くするという欠
点があった。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので。

偏荷重による誤差がなく、部品の加工および組立が容易
で、かつ耐久性に優れ、かつ小型化、薄型化可能な荷重
検出機構を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため１本発明は、上下に離間して
位置した複数の水平梁のそれぞれの端部を連結部材で連
結する第１および第２のビームと、起歪体に歪ゲージを
有し該起歪体の一端が固定され他端が可動のロードセル
とを備え、前記第１のビームと第２のビームを互にその
軸芯が平行になるように配置し、第１のビームの一端を
可動端とし、該第１のビームの他端と第２のビームの一
端とを間接的にあるいは直接的に連結し、該第２のビー
ムの他端を固定すると共に、第１のビームの可動端とロ
ードセルの可動端とを第１のビームの軸芯とロードセル
軸芯とが交差するように結合し、該結合部に計量皿の荷
重が加わるように荷重検出機構を構成した。

〔作用〕

上記のように荷重検出機構を構成することにより、第１
および第２のビームは曲げモーメントに対し変形目薬な
構造であり、また、ロードセルはねじりモーメントに対
して変形しやすい形状であるので、これら第１のビーム
可動端とロードセルの可動端をそれぞれの軸芯が直交す
るように結合することにより、その応力のほとんどを変
形しにくいビームが受け、ロードセルに発生するねじり
応力は無視できるほど微小となる。よってロードセルに
作用する応力として荷重の垂直成分と、ロードセルへの
曲げモーメントのみを考えれば良いが、ビームのねじれ
強さを増してやれば、該曲げモーメントもかなり緩和さ
れる。

また、第１のビームの他端と第２のビームの一端を結合
することにより、第１のビームの軸芯方向の変位がおよ
ぼすロードセルへの横方向の力を第２のビームの相似し
た軸線方向の変位により打消すことになる。

また、上記のように構成することによりロードセルにね
じれ応力がほとんど４動かないため、ピボット等の精度
低下の要因となる伝達部材を用いずに。

ベローズやその他の防湿カバーでロードセル全体あるい
は歪ゲージを密封できる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例をなす荷重検出機構を示す斜
視図である。図示するように荷重検出機構は、第１のビ
ーム１１と第２のビーム１２とロードセル１３とから構
成される。第１のビーム１１は上下に離間して配置され
た水平梁１４，１５と該水平梁１４，１５の端部で一体
的に形成される連結部材１６．１７とから構成され、第
２のビーム１２も同様に上下に離間して配置された水平
梁１８，１９と該水平梁１８．１９の端部で一体的に形
成される連結部材２０．２１とから構成される。ロード
セル１３は、上下に離間して配置された水平梁２２，２
３と該水平＠２２，２３の端部で一体的に形成される連
結部材２４．２５とから構成される起歪体２６を有し、
該起歪体２６の水平１１２２，２３の起歪部に歪ゲージ
２７を上下２個づつ計４個貼付した構造のものである。

起歪体２６の一端は支持部材２８で基台２９に固定され
、他端は可動端となる。第１のビーム１１の一端の連結
部材１７にロードセル１３の起歪体２６の可動端が結合
され、第１のビーム１１の他端と第２のビーム１２の一
端が結合部材３０で結合され、さらに第２のビーム１２
の他端は支持部材３１で基台２９に固定される。第１の
ビーム１１の一端と起歪体２６の可動端との結合部には
支持部材３２を介在させて計量皿（図示せず）が設けら
れる。

上記構成の荷重検出機構の動作を第４図に基づいて説明
する。第４図は第１図に示す荷重検出機構の第２のビー
ム１２を除去し、第１のビーム１１の一端を固定した構
造のものである。同図において、ロードセル１３および
第１のビーム１１の可動端部には、矢印ＡおよびＢに示
す方向のモーメントが作用し、矢印Ａはビーム１１への
曲げモーメントＭＢとロードセル１３へのねじりモーメ
ントＴＬとの和を示し、矢印Ｂは第１のビーム１１への
ねじりモーメントＴＢとロードセル１３への曲げモーメ
ントＭＬとの和を示す。ビーム１１の構造は、曲げモー
メントＭＢに対してきわめて変形が困難な形状であり、
またロードセル１３は、ねじりモーメントＴＬに対し変
形しゃすい形状である。第１のビーム１１とロードセル
１３を直角に組合わせた事によって、その応力のほとん
どを変形しにくいビームが受け、ロードセル１３に発生
するねじり応力ＴＬは無私できる程微小である。

いま上記曲げモーメントＭＢ、ＭＬおよびねじりモーメ
ントＴＢ、ＴＬの関係を明らかにするために、ロードセ
ル１３およびビーム１１の相互の曲げモーメントとねじ
りモーメントを求める。

Ａ＝Ｗ−ｔ＝ＭＢ＋ＴＬ・・・（１） Ｂ＝Ｗ−ｇ＝ＴＢ＋ＭＬ・・・（２） となり、最終的に となる。上記記号は下記の通りである。

ｉｙｇ・・・ロードセル起歪体の中心ＮからＸ＋７方向
に偏る荷重までの距離 Ｗ・・・荷重 ｘｉ、ｘｂ・・・ロードセル１３および第１のビーム１
１の幅 Ｈｆｉ、Ｈｂ・・・ロードセル１３および第１のビーム
１１のたわみ部の厚さ ＹＱ、Ｙｂ・・・ロードセル１３および第１のビーム１
１の上下水平梁の中立軸間隔 Ｌ・・・ロードセル１３およびビーム１１の上下水平梁
の長さ ココでいま仮に、ｔ＝ｇ＝２００ｍｍ、Ｗ＝１０Ｋｇ、
ＨＱ＝３．６７ｍｍ、Ｈｂ＝１．２２ｍｍ、ＸＱ＝＝Ｌ
　Ｏｍｍ、Ｘｂ＝３０ｍｍ、Ｙｊｌ＝３６．３３ｍｍ、
Ｙｂ＝３８．７３ｍｍ、Ｌ＝５０ｍｍとした場合 となり、ロードセル１３のねじりモーメントは微小で、
しかもロードセル１３の曲げモーメントＭＬは軽減され
ていることがわかる。また、ここではロードセル１３の
高さと第１のビーム１１の高さを同じくしたために、ロ
ードセル１３の曲げモーメントＭＬは３４％の軽減にと
どまったがロードセルの高さを低くすればロードセルの
曲げモーメントは上記よりさらに軽減され、ロードセル
の曲げモーメントＭＬ、ねじりモーメントＴＬ共にほと
んど無視できる程軽減する。ただし高さを極力押えつつ
計量皿の大きさを最大にする場合にはビームに入方向、
Ｂ方向のモーメントの大半を負担させずに、第４図のよ
うにｙ方向のモーメントをロードセル１３の曲げモーメ
ントＭＬ成分で多少負担させた方が良く、これは計量皿
の面積および荷重検出機構の高さの設定条件によってロ
ードセル１３とビームの幅と高さを変えて、偏荷重のモ
ーメントに負担割合を任意に設定することが可能である
。従ってロードセル１３には荷重の垂直成分とロードセ
ル１３への曲げモーメントＭＬのみが働くが、ロードセ
ル１３の高さを低くしたり第１のビーム１１の幅および
高さを増したりしてロードセル１３の強さを増してやれ
ば曲げモーメントもかなり緩和される。

荷重Ｗによりロードセルおよびビームがたわんだ際、ビ
ームの全長の変化によってロードセル１３、起歪体２６
をＸ軸方向に曲げようとする力ＦＸが働く。ビーム全体
の変化によって厳密に言えばＺ軸方向の分力も同時に発
生するが、ロードセル１３およびビームのたわみが微小
である事から、Ｚ軸方向の分力も無視できるほど微小で
ある。よって、この方向の分力を考えた場合、最終的に
Ｘ軸方向に曲げようとする力Ｆｘは、 また、この時のビームの全体の変化 さらにビーム１１の荷重負担 上記の各記号は下記の通りである。

Ｌｌ、Ｌｂ・・・ロードセル１３およびビーム１１のた
わみ部長さ ＨＱ、Ｈｂ・・・ロードセル１３およびビーム１１のた
わみ部板厚 ）ｃｍ、；ｚｂ・・・ロードセル１３およびビーム１１
のたわみ部幅 ＥＡ、Ｅｂ・・・ロードセル１３およびビーム１１の材
質のヤング率 である。

ここで今、Ｗ＝１０Ｋｇ、ＬＱ＝Ｌｂ＝５０ｍｍ、Ｈｎ
＝３．６７　ｍｍ、　Ｈ，ｂ　＝　１．２２　ｍｍ、　
ＸＱ＝１０ｍｍ、Ｘｂ＝３０ｍｍ、Ｅｆｌ＝Ｅｂ＝７３
５０Ｋｇ／ｍｍ　と仮定した場合 ｗｂ＝ｏ、９９２６５７・・・・ Ｅｘ＝Ｏ１０００６４・・− Ｆ中６．　８Ｋｇ となり、ロードセルに１２６．８Ｋｇの横方向の力Ｆｘ
が働く。

しかしながら、上記第１図に示す荷重検出機構では、該
第１のビー４１１と平行に第２のビーム１２を配置し、
第１のビームの他端と第２のビームの一端を結合部材３
０で結合し、さらに第２のビームの他端を支持部材３１
で固定するので、第５図の実線で示すように第２のビー
ムが第１のビームと相似したたわみを生じるために第１
のビームはロードセルと結合された自由端がＸ軸方向に
変位せず第２のビームに結合された他端が変位する。従
って力Ｆｘは解消する。

以上説明したように、上記のように荷重検出機構を構成
すると、被計測荷重を計量皿に載置した場合、ロードセ
ルＢの水平梁２２の中央部分Ｎに計測する重量の中心が
位置するのと同様な高精度を計量皿の四隅付近でも維持
できるから、計量皿を大きくすることが可能となる。ま
た、ロードセル１３のねじり応力をほぼゼロにでき１曲
げモーメントも緩和できることから耐久性にすぐれたも
のとなる。さらに、第３図に示す従来の荷重検出機構に
比較して１本発明の荷重検出機構はピボット等の荷重伝
達部材を用いないため、小型化、薄型化でき、第２図に
示す四辺形ロードセルに直接計量皿を取付けた構造もの
との比較においても。

直接計量皿を取付けた構造のものは、四隅誤差および歪
ゲージや起歪体に生じるヒステリシス等を小さく押える
ために、曲げ応力、ねじり応力、とも起歪体の弾性限界
よりはるかに小さくすることが必要であることから、起
歪体の高さを充分大きく取る必要があった。このため、
上記荷重検出機構の高さはロードセル１３の高さに制約
を受けて、小型化、薄型化できない状態にあった。それ
に対し、上記実施例の荷重検出機構は、第１のビーム１
１および第２のビーム１２で偏荷重のモーメントの多く
を受けつつせん断方向の垂直荷重成分の大半はロードセ
ル１３で受ける様にすることが可能で、第１のビーム１
１および第２のビーム１２は曲げモーメント、ねじりモ
ーメントに対し、材料の弾性限界を満たしていれば偏荷
重により多少のヒステリシスがビーム１１．１２に生じ
てもそれがロードセル１３の出力に誤差として現われる
場合は微小である。よって、ビームの高さは、直接計量
皿を取付けた構造のロードセル５０に比べても大幅に小
型化でき、また、上記実施例のロードセルにおいても、
偏荷重のほとんどを受けずにすむため、これも小型化、
薄型化できる。従って。

荷重検出機構全体も小型化、薄型化できる。

また、加工１組立性は、ロードセル１３に計量皿を直接
取付ける構造の荷重検出機構に比較して劣るが、第３図
に示すような構造のもの、あるいはその他の機構部介在
のものとを比較して、加工および組立が容易で製造コス
トが安価となる。さらに、四隅調整は、ビーム１１およ
びビーム１２のたわみ部を削ったり、ビーム１１および
ビーム１２の水平梁１４，１５．および１８，１９、連
結部材１６，１７および２０，２１の寸法を変化させて
調整でき、ロードセル１３の起歪体２６を削らないため
、ロードセル１３のスパン変化も少なくなる。よってロ
ードセル出力表示器のスパン調整範囲を逸脱することな
く、また表示器調整範囲を少なくできるため、調整手段
が安価に製造できる。

第６図は、本発明に係る他の実施例をなす図である。同
図において、第１図と同一符号を付した部分は同一また
は相当部分を示す（以下他の図面においても同様とする
）１図示するように、第１のビーム１１および第２のビ
ーム１２を構成する水平ｇｋ１４，１５および１８，１
９の両端のたわみ部には半円筒の凹状溝３３が形成され
ている６また。ロードセル１３を構成する起歪体は両端
部に波形の可動部３４ａを形成した円筒状のベローズ３
４で完全密封されており、歪ゲージが湿気等により経時
変化するのを防いでいる。前述のベローズ３４は、ロー
ドセル１３の起歪体曲げ方向の柔軟性はあってもねじり
方向に対しては柔軟性がない。しかし上記のように構成
することによりロードセル１３にねじれ応力がほとんど
働かないため、ねじれ応力による誤差は生じない、また
１口−ドセル１３にベローズ３４をかぶせた後、凹状溝
３３を削り四隅調整を行なうことが可能となる。

第７図、第８図、第９図はいずれも荷重検出機構に用い
る第１のビーム１１および第２のビーム１２の各種の例
を示す図で１図においては第１のビーム１１のみを示す
、第７図は水平９１４．１５と連結部材１６．１７は別
体であり、水平！１ｌ１４．１５はその両端を連結部材
１６．１７にビス等の固定手段４０で固定する。このよ
うに構成することにより安易に入手できる市販の規格素
材により加工成形することが可能となる。また、第８図
は水平梁１４，１５の両端近傍の外表面に弾性可動部を
なす凹状の溝３３を形成したもので、溝３３を削り調整
するのに便利である。第９図は、水平梁１４および１５
が弾性を有する板状片１４ａ、１５ａの上下両面に弾性
可動部となる部分４１を残して板状部材１４ｂ、１５ｂ
をサンドイッチ状に固定して構成された該水平梁１４，
１５の両端を連結部材１６および連結部材１７に固定し
た構造としたものである。連結部材１６は、ボトル１６
ａおよびナツト１６ｂによりその長さを調整できるよう
に構成され、四隅調整をこの長さを調整することにより
容易に行なうことが可能となる。

第１０図〜１５図は、それぞれ他の実施例をなす荷重検
出機構の構造を示す図で、以下各荷重検出機構を説明す
る。

第１０図に示す荷重検出機構は、ロードセル１３の両端
部に第１のビーム１１と第２のビーム１２とを配置し、
第２のビーム１２の連結部材２１とロードセル１３の固
定端とを結合し基台（図示せず）に固定する。また、第
１のビーム１１の可動端である連結部材１７とロードセ
ル１３の可動端を結合し、さらに第１のビーム１１の連
結部材１６と第２のビーム１２の連結部材２０とを結合
部材３０で結合する６、上記構造の荷重検出機構におい
て、連結部材１７の上部に荷重を加えると、弾性可動部
を有する凹状の溝３３により第１Ｏ図（ｂ）にその側面
を示すように第１のビーム１１および第２のビーム１２
が変位する。これにより、前記第６図に示す荷重検出機
構とほぼ同じ性能の加重検出機構が得られる。

第１１図に示す荷重検出機構は、ロードセル１３の固定
端側および可動端側にそれぞれ直線Ａ−Ａ°を中心に一
対の第１のビーム１１．１１’と一対の第２のビーム１
２．１２’とを設け、ビーム１１の連結部材１７とビー
ム１１′の連結部材１７′を一体的に形成し、該一体的
に形成した連結部材１７．１７’をビーム１１およびビ
ーム１１’の可動端としロードセル１３の可動端と結合
する。

ビーム１１とビーム１１′の連結部材１６および１６″
は１、それぞれ第２のビーム１２および１２″の一端の
連結部材２１．２１’と結合部材３０゜３０″で結合さ
れ、ビーム１２および１２′の他端の連結部材２０．２
０’は一体的に形成され、かつ該連結部材２０．２０’
はロードセル１３の固定端に結合された基台（図示せず
）上に固定される。上記構造の荷重検出機構において、
前記一体的に形成された連結部材１７．１７’の上部に
荷重を加えると、第１１図（ｂ）に示すように第１のビ
ーム１１，１１’および第２のビーム１２．１２’は凹
状溝３３により変位する。これにより第６図および第１
０図に示す荷重検出機構とほぼ同じ性能の荷重検出機構
が得られる。

第１２図に示す荷重検出機構は、第６図に示す荷重検出
機構の変形例であり、第１２図（ａ）は斜視図、同図（
ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線上断面図である。

図示するように、第１のビーム１１および第２のビーム
１２はその一端の連結部材１６および２０が一体的に形
成され、第１のビーム１１の可動端となる連結部材１７
とロードセル１３の可動端が結合され、第２のビーム１
２の固定端となる連結部材２１は支持部材３１を介して
基台２９に固定される。また、ロードセル１３の固定端
は支持部材２８を介して基台２９に固定される。上記構
造の荷重検出機構において、第１のビーム１１の連結部
材１７の上部に設けられた支持部材３２に荷重力を加え
ると、第６図に示す荷重検出機構と同じように第１のビ
ーム１１および第２のビーム１２が変位し、該荷重検出
機構と同様な性能の荷重検出機構が得られる。

第１３図に示す荷重検出機構は、第１１図に示す荷重検
出機構の変形例であり、第１３図（ａ）は斜視図、同図
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線上断面図である。図示する
ように、ビーム１１とビーム１１′は第１１図の場合と
同様、その一端の連結部材１７．１７’を一体的に形成
することによりビーム１１とビーム１１′を一体的に形
成し、該一体的に形成された連結部材１７．１７″にロ
ードセル１３の可動端と結合する。また、ビーム１２と
ビーム１２′をその一端の連結部材２０．２０’を一体
的に形成する点も第１１図の場合と同様であるが、相違
する点は、一体的に形成されたビーム１２．１２’を前
記ビーム１１．１１’の外側に、ビーム１２の連結部材
２１とビーム１１の連結部材１６′とを一体的に形成し
て、ビーム１１．１１’およびビーム１２．１２’を全
て一体的に形成した点にある。ビーム１２．１２’の一
体的に形成された連結部材２０．２０’は、支持部材３
１を介して基台２９に固定され、ロードセル１３の固定
端も支持部材２８を介して基台２９に固定される。上記
構造において、第１のビーム１１．１１’の可動端とな
る連結部材１７．１７’の上部に設けられた支持部材３
２に荷重力を加えると第１のビーム１１．１１’および
第２のビーム１２，１２′が第１１図（ｂ）に示すのと
同様に変形して、第１１図に示す荷重検出機構と同様な
性能の荷重検出機構とが得られる。

第１４図の荷重検出機構は、第１３図の荷重検出機構の
変形例で、同図（ａ）に全体斜視図、同図（ｂ）に（ａ
）のＣ−Ｃ’線上断面回を示す０図示するように、直線
ｃ−ｃ’を中心に左右対称に上下に離間して位置する水
平梁７１〜７４および７５〜７８を設は水平梁７１〜７
４の一端を連結部材７９で一体的に形成し、水平梁７５
〜７８の一端を連結部材８０で一体的に形成し、水平梁
７１と７５の他端を連結部材８１で、水平梁７４と７８
の他端を連結部材８２でそれぞれ一体的に形成し、さら
に水平１３７２，７３および水平［７６，７７の一端も
連結部材８３で一体的に形成する。連結部材８３とロー
ドセル１３の可動端を支持部材３１で結合し、連結部材
８１と８２とを支持部材３２を介して結合し、さらに該
支持部材３１を基板２９に固定する。またロードセル１
３の固定端は支持部材２８を介して基台２９に固定され
る。上記構造の荷重検出機構において、水平ビーム７２
゜７３で構成するビームが第１３図のビーム１１に相当
し、水平ビーム７６．７７で構成されるビームが第１３
＠のビーム１１′に相当し、水平ビーム７１．７４で構
成するビームが第１３図のビーム１２に相当し、さらに
水平梁ビーム７５と７８で構成されるビームが第１３図
のビーム１２′に相当することになる。第１３図の荷重
検出機構と第１４図の荷重検出機構の相違点は、第１の
ビーム１１．１１’を構成する水平梁７２，７３，７６
．７７および第２のビーム１２．１２’を構成する水平
梁７１，７４，７５，７８の全てが同一平面上に位置し
、しかも水平梁７１〜７４が上下に離間して互いに平行
に位置し、水平梁７５〜７８も上下に離間して互いに位
置している点である。

検出機構を上記のように構成しても第１３＠に示す荷重
検出機構とほぼ同様の性能が得られる。

第１５図に示す荷重検出機構は、第１２図の荷重検出機
構の変形例である０図示するように、第１のビーム１１
と第２のビーム１２はその一端を連結部材１６と２０を
一体的に形成することにより全体として一体的に形成さ
れている。第１のビーム１１の可動端となる連結部材１
７はロードセル１３の可動端と結合部材９２により結合
され、さらに該連結部材１７にはロードセル１３や第１
のビーム１１や第２のビーム１２を衝撃から保護する緩
衝部材９３が結合されている。また、第２のビーム１２
の固定端となる連結部材２１は支持部材９１を介してロ
ードセル１３の固定端に結合され、該支持部材９１は基
台（図示せず）上に固定される。緩衝部材９３の他端に
は支持部材３２が設けられ、該支持部材３２上に計量皿
（図示せず）が設けられる。上記構造の荷重検出機構に
おいて、支持部材３２に荷重が加わると、第１２図に示
す荷重検出機構と同様ビーム１１．１２が変位し、はぼ
同じ性能の荷重検出機構が得られる。

また、上記構造においては、第１のビーム１１、第２の
ビーム１２お°よび緩衝部材９３の中央空隙部にロード
セル１３を配置するので、荷重検出機構全体をコンパク
トに構成できる。

なお、上記第１０図〜第１５図に示す荷重検出機構のロ
ードセル１３は、起歪体をベローズで密封した例を示し
たが、歪ゲージの密封手段はベローズに限定されるもの
ではなく、他の密封手段であってもよく、また、必ずし
も密封する必要のない場合もある。

また、上記実施例においては、第１のビーム１１の可動
端とロードセル１２の可動端をビーム１１の軸芯とロー
ドセル１２の軸芯とが直交するように結合したが両軸芯
はかならずしも直交する必要はなく、互いに交差するよ
うに結合すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、第１のビームの
一端と第２のビームの一端とを結合し。

第１のビーム他端とロードセル可動端とを該ビーム軸芯
とロードセル軸芯とが交差するように結合すると共に、
第２のビーム他端を固定する構造としきので、ロードセ
ルに発生するねじれ応力は極めて微小となり、曲げモー
メントもビームのねじれ強さを増すことで緩和でき、さ
らに第１のビームが変位することにより該第１のロード
セル軸芯方向に加わる力を第２のビームの変位により解
消できるから、偏荷重による誤差がなく、計量皿を大き
くすることが可能となる。また、部品の加工および組立
が容易でかつ耐久性に優れた荷重検出機構が得られる。

さらに、四隅調整は第１のビー１ム、第２のビームのた
わみ部を削ったり、水平梁連結部材の寸法を変化させて
調整でき、ロードセルの起歪体を削らないですむため、
歪ゲージを防湿カバーで密封してから調整が可能となり
調整の容易な荷重検出機構が得られる６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る荷重検出機構の構造を示す斜視図
、第２図、第３図は従来の荷重検出機構の構造を示す斜
視図、第４図は第１図に示す荷重検出機構の動作を説明
するための図、第５図は第１図に示す荷重検出機構にビ
ームの変形状態を示す図、第７図、第８図、第９図はそ
れぞれ本発明に係る荷重検出機構に用いるビームの構造
を示す図、第６図、第１０図、第１１図、第１２図、第
１３図、第１４図、第１５図はいずれも本発明に係る他
の荷重検出機構の構造を示す図である。 図中、１１・・・第１のビーム、１２・・・第２のビー
ム、１３・・・ロードセル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、上下に離間して位置した複数の水平梁のそれぞ
   れの端部を連結部材で連結する第１および第２のビーム
   と、起歪体に歪ゲージを有し該起歪体の一端が固定され
   他端が可動のロードセルとを備え、前記第１のビームと
   第２のビームを互いにその軸芯が平行になるように配置
   し、第１のビームの一端を可動端とし、該第１のビーム
   の他端と前記第２のビームの一端とを間接的にあるいは
   直接的に連結し、該第２のビームの他端を固定すると共
   に、前記第１のビームの可動端とロードセルの可動端と
   を前記第１のビーム軸芯と前記ロードセル軸芯とが交差
   するように結合したことを特徴とする荷重検出機構。
2. （２）、前記第１のビームと第２のビームを一体に形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   荷重検出機構。
3. （３）、前記第１のビームと第２のビームを該ビームお
   よび前記ロードセルを保護する緩衝部材を設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の荷重検出機
   構。