JPS6227635A

JPS6227635A - ロ−ドセル

Info

Publication number: JPS6227635A
Application number: JP16582285A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kuroda; 黒田　司
Original assignee: Ee & D kk
Current assignee: Ee & D kk
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1987-02-05

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〉本発明はロードセルに係り、枠に精度が高くかつ安価に
製造できるロードセルの構造に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉ひずみゲージ（ストレインゲージ）を用いたトランスジ
ューサーであるロードセルは質量（重量）または力の測
定や制御等に使用されるが、高い精度と信頼性により各
種の計量装置や試験機に利用されており、今後その需要
は益々広がってゆくものと思われる。

ロードセルの用語は、受感部たる起歪体、起歪体に接着
したひずみゲージ、各種の補償回路、専用ケーブル等の
全体を指す広義の用法と、受感部たる起歪体、起歪体に
接着したひずみゲージのみを指す狭義の用法とがあるが
、以下この用語を狭義に用いる。

第５図は従来の平行四辺彫型ロードセルを示し、ロード
セルに係合する受は皿上に載置した荷重をこのロードセ
ルで検出することにより秤量するものである。この種の
秤に用いられるロードセルの本体である起歪体２０は図
示の如く６面体く直方体）であり、この起歪体に対して
ひずみゲージ２１が取りつけである。この形式のロード
セルにおいては次の様な欠点が指摘されておりその改善
が望まれている。

（１）起歪体を形成する材料を加工する際に６面の加工
を行わなければならず、加工コストが高い。

（２）重量の少ないものを計測する場合にはひずみゲー
ジ貼着部における起歪体のひずみゲージの厚さｔ、を少
なくしなければならないが、これにより計測精度が低下
する。例えば、秤量６００ｇの秤ではこのｔｌは１１１
以下となる。このような状態になると、ひずみゲージの
接着に使用する接着剤や防湿用コーティング剤の剛性が
無視できなくなり、ヒステリシスやクリープ特性が悪化
し、秤としての精度が低下する。このため、符号２２で
示すように、ひずみゲージの両側部に切り欠きを形成し
、ひずみゲージ貼着部の起歪体の断面積を減少させるこ
とにより対応していたが、工作が複雑になる等の問題が
ある。

（３）計測精度を高く保持するためには、ひずみゲージ
の貼着面はできるだけ平滑にする必要があるが、この平
滑加工を６面の加工後に更に行わなければならないため
、加工作業は更に高価なものとなる。

以上のように従来のロードセルは問題があり、その解決
が望まれている。

なお、本発明は後述する如く、起歪体を略円筒形に形成
することを構成要素の一つとするものであるが、この点
に於いて、外形が類似するものとして実開昭５９−３１
０２７号がある。しかし、これはストレインゲージ貼着
部に対し、防水等の防護を施すための構成であり、本願
発明とその目的、構成、効果を全く異にするものである
。

〈本発明の目的〉本発明は上述した問題点に鑑み構成したものであり、加
工が容易かつ安価で、計測精度の高いロードセルの構造
を提供することを目的とする。

く本発明の概要〉要するに本発明は、ロードセル本体たる起歪体を円筒状
に形成して起歪体の加工を簡易化すると共に、ひずみゲ
ージ貼着部の起歪体断面を略弓形とすることにより貼着
部断面の厚さを相対的に厚く形成するよう構成したロー
ドセルである。

〈実施例〉以下、本発明の実施例に付いて添付図面を用いて具体的
に説明する。

第１図ないし第４図はこの発明に係るロードセルを示す
。

図中、符号１はロードセル本体たる起歪体、２ａ、２ｂ
はこの起歪体に貼着したひずみゲージ（ストレインゲー
ジ）である。この起歪体１は図示の如く円筒形に形成し
である。このため、加工前の原材料から起歪体１を形成
する際には、円周面を旋盤によって一体的に切削形成し
、両端は切断加工するだけでよく、加工は極めて簡単に
なる。

また、この円周面形成加工自体が、従来の６固型ロード
セルの平面加工に比較して表面の仕上げを格段に平滑に
することができる。従って、円周面形成加工の外に、ゲ
ージ貼着のための平滑化加工を別途行う必要はない。

次に、起歪体１の空隙部３とひずみゲージ（図示の場合
はひずみゲージ２ｂ）貼着部との間の起歪体１の断面は
弓形となるので、その肉厚ｔは最大ｔ２となり、断面積
に対して肉厚を相対的に厚くすることができる。このよ
うに肉厚が相対的に厚くなることにより、ひずみゲージ
貼着のための接着剤や防湿コーティング剤の剛性の影響
は相対的に低下する。従ってクリープ特性が向上し、秤
の精度は向上する。

また、主として第４図（Ａ）、（Ｂ）に於いて、空隙部
３の形状を、その中心軸線が起歪体の中心軸線と直交す
るよう構成した円筒形とすると、肉厚、幅等には次のよ
って関係が成立する。

すなわち、第４図（Ａ）において、空隙部３の内径ｄを
所定の値ｄ、にすると、起歪体１の外径はり、は一定で
あるため、肉厚部の幅ＷはＷｌに、またその最大肉厚ｔ
はｔ２に定まる。次に、同図（Ｂ）において、空隙部３
の内径ｄを前記の値ｄ、よりも大きいｄ２にすれば、肉
厚部の幅ＷはＷｚ　　（Ｗｌ　＞ｗ、）に、最大肉厚ｔ
は１．（１２＞ｔ３）になる。

つまり、空隙部の内径を大きくすれば肉厚部の幅及び肉
厚自体は少なくなり、反対の関係も成立するので、空隙
部内径を適当に選択することにより所定の効果を得るこ
とができる。なお、歪ゲージは起歪体の外周面の外、第
４図に符号２Ｃで示すように空隙部３の内周面であって
もよい。

〈効果〉本発明は以上のように構成しであるので次のような効果
を発揮することができる。

即ち、ロードセル本体たる起歪体の加工を容易、かつ高
精度で行うことができるので加工時間、加工費を大幅に
低減することができる。

また、ひずみゲージ貼着部の起歪体断面の肉厚を相対的
に厚くできるので秤としての計測精度を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す起歪体の斜視図、第２図
は第１図の平面部分図、第３図は第２図のＡ−Ａ線によ
る断面図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は第３図のＢ−Ｂ線
起歪体切断部の端面図、第５図は従来の６面形ロードセ
ルの斜視図である。ｌ・・・起歪体　２ａ１２ｂ・・・ひずみゲージ３・・
・空隙部　　　ｔ２　・・・ひずみゲージ貼着部最大肉
厚　　　Ｄｌ　・・・起歪体外径Ｄ２　・・・空隙部内
径　　Ｗ・・・ひずみゲージ「く −く

Claims

【特許請求の範囲】

（１）起歪体にひずみゲージを貼着して質量の測定を行
うものにおいて、起歪体の形状を略円筒形に形成し、こ
の略円筒形起歪体に対してひずみゲージを貼着したこと
を特徴とするロードセル。
（２）前記ひずみゲージの貼着部を、起歪体とこの起歪
体に穿設した空隙部とにより形成された断面弓形部の最
大肉厚部としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載のロードセル。
（３）前記ひずみゲージの貼着部を、起歪体の円周面と
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または
第（２）項記載のロードセル。
（４）前記ひずみゲージの貼着部を、起歪体に穿設した
空隙部の内面としたことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項または第（２）項記載のロードセル。
（５）前記空隙部の形状を略円筒形に形成し、かつその
中心軸線が起歪体の中心軸線とほぼ直交するよう構成す
ることにより、ひずみゲージの貼着部における起歪体の
幅Ｗをこの起歪体の外径Ｄ＿１よりも小さく形成し、か
つ空隙部内径ｄと起歪体の幅Ｗとの間において、空隙部
内径ｄを大きくした場合、起歪体の幅Ｗが小さくなり、
反対に空隙部内径ｄを小さくした場合、起歪体の幅Ｗが
大きくなるという関係が成立するよう構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項ないし第（４）項の
いずれかに記載のロードセル。