JPS6238328A - 広測定範囲形ロ−ドセル - Google Patents
広測定範囲形ロ−ドセルInfo
- Publication number
- JPS6238328A JPS6238328A JP17788585A JP17788585A JPS6238328A JP S6238328 A JPS6238328 A JP S6238328A JP 17788585 A JP17788585 A JP 17788585A JP 17788585 A JP17788585 A JP 17788585A JP S6238328 A JPS6238328 A JP S6238328A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- load cell
- small
- capacity
- spring element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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、広い範囲に亘る荷重を測定するのに使用する
広測定範囲形ロードセルに関するものである。
広測定範囲形ロードセルに関するものである。
［従来の技術］
一般に、ロードセルはその種類によって定格荷重が決っ
ており、そのため定格荷重を越えた広い範囲に亘る荷重
を測定するには、定格荷重の異なる複数のロードセルを
用意し、それらのロードセルを順次取交えて使用する必
要がある。
ており、そのため定格荷重を越えた広い範囲に亘る荷重
を測定するには、定格荷重の異なる複数のロードセルを
用意し、それらのロードセルを順次取交えて使用する必
要がある。
□
しかしながら、実際の測定に際して、ロードセルを逐次
交換するのは著しく煩雑であるだけでな １く・予め
加わる荷重の大きさに丁度置台・た定格 ｌ荷重のロ
ードセルを選定するのも実際上困難であ ｉ」 る・ ”
１［発明が解決しようとする問題点］
・本発明の目的は、ロードセルを非常に広範囲に
゛。６力ｓｓｏ’ｍ＊ｔ□□９３ｏ０゜２．あ ｉる
・
ｊ［ｆ！！ｆ Ｏ、ａ ｅ ！ Ｄ ｔ ６ ？、
／） （７） ｆ−１３） ］ ｉ上記
目的を達成するため、本発明のロードセル ［は、定
格荷重の大きい大容量ロードセル部を構成 ［するス
プリングエレメントと、定格荷重の小さい小容量ロード
セル部を構成するスプリングエレメントとを、直列に接
続し、小容量ロードセル部のスプリングエレメントに、
それに作用する荷重が定格荷重を越えた場合にそれ以上
の小容量ロードセル部の変形を阻止すると共に、荷重を
大容量ロードセル部に直接的に伝達する荷重伝達体を設
けることにより構成される。
交換するのは著しく煩雑であるだけでな １く・予め
加わる荷重の大きさに丁度置台・た定格 ｌ荷重のロ
ードセルを選定するのも実際上困難であ ｉ」 る・ ”
１［発明が解決しようとする問題点］
・本発明の目的は、ロードセルを非常に広範囲に
゛。６力ｓｓｏ’ｍ＊ｔ□□９３ｏ０゜２．あ ｉる
・
ｊ［ｆ！！ｆ Ｏ、ａ ｅ ！ Ｄ ｔ ６ ？、
／） （７） ｆ−１３） ］ ｉ上記
目的を達成するため、本発明のロードセル ［は、定
格荷重の大きい大容量ロードセル部を構成 ［するス
プリングエレメントと、定格荷重の小さい小容量ロード
セル部を構成するスプリングエレメントとを、直列に接
続し、小容量ロードセル部のスプリングエレメントに、
それに作用する荷重が定格荷重を越えた場合にそれ以上
の小容量ロードセル部の変形を阻止すると共に、荷重を
大容量ロードセル部に直接的に伝達する荷重伝達体を設
けることにより構成される。
［作 用］
小容量ロードセル部を構成するスプリングエレメントに
荷重を作用させると、その荷重が定格荷重の範囲内にお
いては、そのスプリングエレメントの変形によって、小
容量ロードセル部から出力が得られる。上記荷重が小金
ｊｌｅｒ−ドセル部の定格荷重を越えると、小容量ロー
ドセル部のスプリングエレメントの変形が荷重伝達体に
よって阻止されて、その破損が防止され、これと同時に
上記荷重が荷重伝達体を介して大容量ロードセル部に伝
えられ、この大容量ロードセル部のスプリングエレメン
トが変形して、大容量ロードセル部から出力が得られる
。
荷重を作用させると、その荷重が定格荷重の範囲内にお
いては、そのスプリングエレメントの変形によって、小
容量ロードセル部から出力が得られる。上記荷重が小金
ｊｌｅｒ−ドセル部の定格荷重を越えると、小容量ロー
ドセル部のスプリングエレメントの変形が荷重伝達体に
よって阻止されて、その破損が防止され、これと同時に
上記荷重が荷重伝達体を介して大容量ロードセル部に伝
えられ、この大容量ロードセル部のスプリングエレメン
トが変形して、大容量ロードセル部から出力が得られる
。
［発明の効果］
本発明によれば、従来のロードセルに比して非常に広い
範囲に亘る荷重を測定することが可能なロードセルを提
供することができ、しかも同一精度レベルで広範囲な荷
重測定を行うことができる。
範囲に亘る荷重を測定することが可能なロードセルを提
供することができ、しかも同一精度レベルで広範囲な荷
重測定を行うことができる。
［実施例１
第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、１は大容量ロ
ードセル部、２は荷重伝達体、３は小容量ロードセル部
であり、両ロードセル部は実質的に直列に接続されてい
る。
ードセル部、２は荷重伝達体、３は小容量ロードセル部
であり、両ロードセル部は実質的に直列に接続されてい
る。
上記大容量ロードセル部！を構成するスプリングエレメ
ントは、第１図に例示するように、直立状・態に保持さ
れる荷重伝達杆５のまわりに放射状に複数のばね板ｅ、
ｅ、−・を突出させると共に、それらのばね板Ｂ、８．
・番の先端に支持脚７を設けることにより構成すること
ができる。上記荷重伝達杆５は、力の作用軸線見上に位
置するもので、この伝達杆５の軸方向に力を加えること
によりばね（１，８，ｅｔが撓んで、その撓みに応じ左
出力が１例えば所要箇所に貼着されたストレーンゲージ
等から得られるものである。
ントは、第１図に例示するように、直立状・態に保持さ
れる荷重伝達杆５のまわりに放射状に複数のばね板ｅ、
ｅ、−・を突出させると共に、それらのばね板Ｂ、８．
・番の先端に支持脚７を設けることにより構成すること
ができる。上記荷重伝達杆５は、力の作用軸線見上に位
置するもので、この伝達杆５の軸方向に力を加えること
によりばね（１，８，ｅｔが撓んで、その撓みに応じ左
出力が１例えば所要箇所に貼着されたストレーンゲージ
等から得られるものである。
上記大容量ロードセル部ｌに取付けた荷重伝達体２は、
小容量ロードセル部３に加えられた荷重がその定格荷重
を越えた際に、その荷重を大容量ロードセル部ｌに直接
的に伝達するものであり。
小容量ロードセル部３に加えられた荷重がその定格荷重
を越えた際に、その荷重を大容量ロードセル部ｌに直接
的に伝達するものであり。
枠状の力伝達用スプリングエレメント等によって構成さ
れる。この荷重伝達体２は、その下横枠１１における力
の作用軸線見上に設けたねじ杆１４を上記荷重伝達杆５
に螺挿することにより、大容量ロードセル部１に一体的
に固定している。また、上記荷重伝達体２の上横枠１２
には、上面を球面座としたストッパ１５を力の作用軸縁
立に沿って上下に進退可能に螺挿することにより、その
ストッパ１５の上横枠１２からの突出量、即ちストッパ
１５と後述する小容量ロードセル部３の上横枠２！との
間の間隙１８を調節可能に構成している。このように構
成すると、荷重伝達体２や小容量ロードセル部３に必要
以上の高い加工精度を要求する必要がない。
れる。この荷重伝達体２は、その下横枠１１における力
の作用軸線見上に設けたねじ杆１４を上記荷重伝達杆５
に螺挿することにより、大容量ロードセル部１に一体的
に固定している。また、上記荷重伝達体２の上横枠１２
には、上面を球面座としたストッパ１５を力の作用軸縁
立に沿って上下に進退可能に螺挿することにより、その
ストッパ１５の上横枠１２からの突出量、即ちストッパ
１５と後述する小容量ロードセル部３の上横枠２！との
間の間隙１８を調節可能に構成している。このように構
成すると、荷重伝達体２や小容量ロードセル部３に必要
以上の高い加工精度を要求する必要がない。
上記荷重伝達体２に取付けられる小容量ロードセル部３
は、ダブルビーム形のスプリングエレメントによって構
成され、それを上記荷重伝達体２に対して力の作用軸縁
立のまわりに９０’捩った状態で互いに嵌め合わせ、下
横枠２０をねじ２３，２３により荷重伝達体２の下横枠
１１に固定している。さらに、上記小容量ロードセル部
３の上横枠２１には、外部からの荷重を上記軸縁立に沿
って作用させるため、上端面を球面座としたロードボタ
ン２４を付設している。従って、上記ロードボタン２４
に小容量ロードセル部３の定格荷重の範囲で荷重を
゛作用させると、小容量ロードセル部３のスプリング
エレメントが撓んで、小容量ロードセル部３に適宜貼着
したストレーンゲージ等から出力が得られることになる
。
は、ダブルビーム形のスプリングエレメントによって構
成され、それを上記荷重伝達体２に対して力の作用軸縁
立のまわりに９０’捩った状態で互いに嵌め合わせ、下
横枠２０をねじ２３，２３により荷重伝達体２の下横枠
１１に固定している。さらに、上記小容量ロードセル部
３の上横枠２１には、外部からの荷重を上記軸縁立に沿
って作用させるため、上端面を球面座としたロードボタ
ン２４を付設している。従って、上記ロードボタン２４
に小容量ロードセル部３の定格荷重の範囲で荷重を
゛作用させると、小容量ロードセル部３のスプリング
エレメントが撓んで、小容量ロードセル部３に適宜貼着
したストレーンゲージ等から出力が得られることになる
。
なお、上記小容量ロードセル部３は、複数の部材をねじ
等により結合一体化したものとして構成することもでき
る。
等により結合一体化したものとして構成することもでき
る。
次に、上記構成を有するロードセルの作用について説明
する。
する。
今、第２図に示すような無荷重状態から、小容量ロード
セル部３のロードボタン２４に力の作用軸縁立に沿って
荷重を作用させると、その荷重が小さい場合には、小容
量ロードセル部３からその荷重に応じた出力が得られ、
荷重が小容量ロードセル部３の定格荷重を越えて大きく
なった場合には、大容量ロードセル部ｌからその荷重に
応じた出力を得ることができる。
セル部３のロードボタン２４に力の作用軸縁立に沿って
荷重を作用させると、その荷重が小さい場合には、小容
量ロードセル部３からその荷重に応じた出力が得られ、
荷重が小容量ロードセル部３の定格荷重を越えて大きく
なった場合には、大容量ロードセル部ｌからその荷重に
応じた出力を得ることができる。
即ち、小容量ロードセル部３の定格荷重の範囲内の小さ
な荷重がロードボタン２４に作用すると、その力に応じ
て小容量ロードセル部３を構成するスプリングエレメン
トが撓み、その撓み量に応じた出力が小容量ロードセル
部３から出力される。
な荷重がロードボタン２４に作用すると、その力に応じ
て小容量ロードセル部３を構成するスプリングエレメン
トが撓み、その撓み量に応じた出力が小容量ロードセル
部３から出力される。
この場合においても、上記荷重は常時小容量ロードセル
部３及び荷重伝達体２を介して大容量ロードセル部ｌに
作用し、それに応じた出力を指示しているが、大容量ロ
ードセル部ｌは定格荷重が大きいため、上記の小さな荷
重では適正な出力が得られない。
部３及び荷重伝達体２を介して大容量ロードセル部ｌに
作用し、それに応じた出力を指示しているが、大容量ロ
ードセル部ｌは定格荷重が大きいため、上記の小さな荷
重では適正な出力が得られない。
また、小容量ロードセル部３の定格荷重を越えた大きな
荷重がロードボタン２４に加わると、小容量ロードセル
部３を構成するスプリングエレメントの撓み量が増大し
、第３図に示すように、上横枠２１の裏面が荷重伝達体
２上のストッパ１５の球面座に当接する。これにより、
小容量ロードセル部３を構成するスプリングエレメント
のそれ以上の変形が阻止されると共に、荷重が荷重伝達
体２を介して大容量ロードセルｌの荷重伝達杆５に伝え
られる。その結果、大容量ロードセルｌを構成するスプ
リングエレメントの荷重の大きさに応じた撓みが増大し
、測定精度を満たす出力を得ることができる。
荷重がロードボタン２４に加わると、小容量ロードセル
部３を構成するスプリングエレメントの撓み量が増大し
、第３図に示すように、上横枠２１の裏面が荷重伝達体
２上のストッパ１５の球面座に当接する。これにより、
小容量ロードセル部３を構成するスプリングエレメント
のそれ以上の変形が阻止されると共に、荷重が荷重伝達
体２を介して大容量ロードセルｌの荷重伝達杆５に伝え
られる。その結果、大容量ロードセルｌを構成するスプ
リングエレメントの荷重の大きさに応じた撓みが増大し
、測定精度を満たす出力を得ることができる。
上記の小容量ロードセル部３から荷重伝達体２への荷重
の伝達は、ストッパ１５の上面を球面座としてストー／
パ１５と上横枠２１とが１点で当接するようにしている
ので、力の作用軸縁立に沿って行われる。従って、大容
量ロードセル部１からの出力は、上記上横枠２１とスト
ッパ１５とを複数の点あるいは面で当接させた場合と異
なり、安定的なものとして得られることになる。
の伝達は、ストッパ１５の上面を球面座としてストー／
パ１５と上横枠２１とが１点で当接するようにしている
ので、力の作用軸縁立に沿って行われる。従って、大容
量ロードセル部１からの出力は、上記上横枠２１とスト
ッパ１５とを複数の点あるいは面で当接させた場合と異
なり、安定的なものとして得られることになる。
一般に、ロードセルは加えた力の増大に伴ってその出力
も増大し、その定格出力は、力を受けるスプリングエレ
メントの応力特性や、力によってスプリングエレメント
に発生した歪の大きさを電気信号に変換するストレーン
ゲージの特性等によって制限される。そのため、ロード
セルの定格出力は、定格荷重に関係なく通常２ ｍＶ／
Ｖ （４０００マイクロストレーン）ないし３ ｍＶ／
Ｖ （１３０００マイクロストレーン）である。
も増大し、その定格出力は、力を受けるスプリングエレ
メントの応力特性や、力によってスプリングエレメント
に発生した歪の大きさを電気信号に変換するストレーン
ゲージの特性等によって制限される。そのため、ロード
セルの定格出力は、定格荷重に関係なく通常２ ｍＶ／
Ｖ （４０００マイクロストレーン）ないし３ ｍＶ／
Ｖ （１３０００マイクロストレーン）である。
而して、通常のロードセルは印加電圧がＩＯＶであるの
で、出力の大きさ／分解能＝ １００００で考えると、
上記実施例の特性は第４図に示すようになる。
で、出力の大きさ／分解能＝ １００００で考えると、
上記実施例の特性は第４図に示すようになる。
即ち、同図における直線Ａ、Ｂはそれぞれ小容量ロード
セル部３及び大容量ロードセル部１の特性を示している
。これによって明らかなように、小容量ロードセル及び
大容量ロードセルのいずれか一方を用いた場合には、ａ
あるいはｂの狭い範囲の測定しかできないが、上記実施
例のロードセルによれば（ａ＋ｂ）の広い範囲の測定が
可能であり、しかも同一精度レベルで広範囲な荷重測定
が可能である。
セル部３及び大容量ロードセル部１の特性を示している
。これによって明らかなように、小容量ロードセル及び
大容量ロードセルのいずれか一方を用いた場合には、ａ
あるいはｂの狭い範囲の測定しかできないが、上記実施
例のロードセルによれば（ａ＋ｂ）の広い範囲の測定が
可能であり、しかも同一精度レベルで広範囲な荷重測定
が可能である。
なお、直列に接続するロードセル部の数は上記実施例の
二つに限定されるものではなく、三つ以上の異なる定格
荷重のロードセル部を荷重伝達体を介して接続すること
ができる。また、大容量ロードセル部１及び小容量ロー
ドセル部３として定格荷重の異なる複数のものを用意し
、それらを適宜交換して使用すれば、測定範囲を適宜変
えることができる。
二つに限定されるものではなく、三つ以上の異なる定格
荷重のロードセル部を荷重伝達体を介して接続すること
ができる。また、大容量ロードセル部１及び小容量ロー
ドセル部３として定格荷重の異なる複数のものを用意し
、それらを適宜交換して使用すれば、測定範囲を適宜変
えることができる。
第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図及び第３図は
無荷重状態及び荷重状態の概略的正面図、第４図はその
特性を示す線図である。 ｌ ・・大容量ロードセル部、 ２・・荷重伝達体、 ３・・小容量ロードセル部。 文・番力の作用軸線。 指定代理人 ＭＩ図 １第３図 ！
無荷重状態及び荷重状態の概略的正面図、第４図はその
特性を示す線図である。 ｌ ・・大容量ロードセル部、 ２・・荷重伝達体、 ３・・小容量ロードセル部。 文・番力の作用軸線。 指定代理人 ＭＩ図 １第３図 ！
Claims (1)
- １、定格荷重の大きい大容量ロードセル部を構成するス
プリングエレメントと、定格荷重の小さい小容量ロード
セル部を構成するスプリングエレメントとを、直列に接
続し、小容量ロードセル部のスプリングエレメントに、
それに作用する荷重が定格荷重を越えた場合にそれ以上
の小容量ロードセル部の変形を阻止すると共に、荷重を
大容量ロードセル部に直接的に伝達する荷重伝達体を設
けたことを特徴とする広測定範囲形ロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17788585A JPS6238328A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 広測定範囲形ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17788585A JPS6238328A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 広測定範囲形ロ−ドセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238328A true JPS6238328A (ja) | 1987-02-19 |
Family
ID=16038757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17788585A Pending JPS6238328A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 広測定範囲形ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6238328A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013018715A1 (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Ntn株式会社 | 磁気式荷重センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5991327A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ロ−ドセル |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17788585A patent/JPS6238328A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5991327A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ロ−ドセル |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013018715A1 (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Ntn株式会社 | 磁気式荷重センサ |
| JP2013032970A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Ntn Corp | 磁気式荷重センサ |
| US9482587B2 (en) | 2011-08-02 | 2016-11-01 | Ntn Corporation | Magnetic load sensor unit |
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