JPS6337227A - Load cell - Google Patents

Load cell

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JPS6337227A
JPS6337227A JP18111486A JP18111486A JPS6337227A JP S6337227 A JPS6337227 A JP S6337227A JP 18111486 A JP18111486 A JP 18111486A JP 18111486 A JP18111486 A JP 18111486A JP S6337227 A JPS6337227 A JP S6337227A
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creep
strain gauge
load cell
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strain
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Tetsuo Mori
哲夫 森
Hiroshi Tanaka
博 田中
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Teraoka Seiko Co Ltd
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Teraoka Seiko Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a load cell of which the creep capacity is adjusted in such a state that a strain gauge is adhered, by forming a creep adjusting layer at least to either one of the end parts of the strain gauge except the sensitive part thereof in the main axis direction of said gauge. CONSTITUTION:A creep adjusting end part layer 9, wherein the creep characteristic of the output of a load cell changes in a negative direction as compared with that before adjustment, is formed to the end part of the strain gauge 1, adhered to the thin wall part of a strain generator 11 through the adhesive layer 5 formed thereto, except the sensitive part 7a thereof. Further, A creep characteristic finely adjusting sensitive part layer 10 is formed to the upper surface of the gauge 1 based on the sensitive part 7a. When tensile deformation is generated in the thin wall part, the end part layer 9 extends so as to follow the deformation of the strain generator 11 and the sensitive part 7a further receives tensile force through a laminate 8 in the direction shown by an arrow B. When the end part layer 9 further extends while gradually generating stress-strain creep, the sensitive part 7a is contracting in the direction shown by an arrow C. As a result, since the resistance value of the strain gauge side receiving the tensile force of a Wheatstone bridge advances toward reduction, the output of the load cell becomes negative creep.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼設
し、クリープ調整を施した構造のロードセルに関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver and creep adjustment is performed.

〔従来技術〕[Prior art]

荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼設した構造の
ロードセルにおいて、その極めて重要な性能として、ロ
ードセルの出力値が時間経過に対して変化する所謂クリ
ープ特性がある。このクリープ特性が良くないと出力値
が安定しないばかりではなく、他の諸性能、特に器差(
特性)、零復帰、再現性等に大きな影響を与える。従っ
て、ロードセルを高精度、高性能化するためには、該ク
リープ特性を良くすることが必要である。
In a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver, an extremely important performance thereof is a so-called creep characteristic in which the output value of the load cell changes over time. If this creep characteristic is not good, not only the output value will not be stable, but also other performance problems, especially instrumental error (
characteristics), return to zero, reproducibility, etc. Therefore, in order to improve the accuracy and performance of a load cell, it is necessary to improve the creep characteristics.

従来このクリープ特性改善のために用いられる手法の代
表的な方法は、第2図に示すようなフォイル歪ゲージ1
のグリッドの折り返しタブ2,3の長さd、、d、を変
えてクリープ性能を改善する手法である。しかしながら
該手法は下記のような欠点があった。
A typical method conventionally used to improve creep characteristics is to use a foil strain gauge 1 as shown in Figure 2.
This is a method of improving creep performance by changing the lengths d, , d, of the folded tabs 2 and 3 of the grid. However, this method had the following drawbacks.

〈1)種々の定格荷重のロードセルの要求に対して、そ
れぞれ適合したクリープ特性を持つ歪ゲージが必要とな
る。
(1) Strain gauges with creep characteristics that suit the requirements of load cells with various load ratings are required.

(2)同一定格荷重のロードセルにおいても、設計条件
から荷重受体の形状を変えると、それに適合したクリー
プ特性を有する歪ゲージが必要となる。
(2) Even in load cells with the same rated load, if the shape of the load receiver is changed based on the design conditions, a strain gauge with creep characteristics suitable for the change is required.

(3)同一定格荷重、同一荷重受体のロードセルにおい
ても防湿処理を変えるとそれに適合したクリープ特性を
持つ歪ゲージが必要となる。
(3) Even for load cells with the same rated load and the same load receptor, if the moisture-proofing treatment is changed, a strain gauge with creep characteristics suitable for the change will be required.

また、上記(1)〜(3)に加え更に、(4)上記(1
)〜(3)の如く数多くの歪ゲージが製造される結果、
歪ゲージ選択等の誤認によって不良のロードセルが製造
される恐れがある。
In addition to (1) to (3) above, (4) above (1)
)~(3) As a result of manufacturing a large number of strain gauges,
There is a risk that defective load cells may be manufactured due to misunderstandings such as strain gauge selection.

(5)開発に要する労力、開発費、開発日程等にかなり
の損失が生じる。
(5) Considerable losses will occur in the labor required for development, development costs, development schedule, etc.

(6)また、ロードセルの製造数が少ない場合に歪ゲー
ジメーカーが上記ロードセルに適合する歪ゲージを開発
製造する意欲を損ない、制作しても高価な歪ゲージとな
ってロードセルを安価に製造できなくなる。
(6) Also, if the number of load cells manufactured is small, strain gauge manufacturers will be discouraged from developing and manufacturing strain gauges that are compatible with the load cells mentioned above, and even if they are manufactured, the strain gauges will be expensive, making it impossible to manufacture load cells at a low price. .

また、特開昭55−29756号公報には、予めストレ
ンゲージを接着してビームとの総合特性が負のクリープ
特性になる様に設定し、ストレンゲージを正のクリープ
特性を有する被覆層により覆う様にしたものが記載され
ている。
Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-29756, a strain gauge is bonded in advance so that the overall characteristic with the beam becomes a negative creep characteristic, and the strain gauge is covered with a coating layer having a positive creep characteristic. It describes what was done.

しかしながらこの方法ではマイナス側にクリープを移行
することができないという欠点がある。
However, this method has the disadvantage that creep cannot be transferred to the negative side.

さらに、本出願人は先に上記欠点のないクリープ性能改
善手法を開発し、特許出願(特願昭59−277800
号)している。
Furthermore, the present applicant has previously developed a creep performance improvement method that does not have the above-mentioned drawbacks, and has filed a patent application (Japanese Patent Application No. 59-277800).
No.).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、該クリープ特性改善手法においても、下
記のような不具合があった。
However, this technique for improving creep characteristics also had the following problems.

(a)マイナス側にクリープを移行させるためには、歪
ゲージの下に調整フィルムを設けなければならず、予め
調整フィルムを介在する前のクリープを同種の歪ゲージ
を貼って測定しなければならない。
(a) In order to shift the creep to the negative side, an adjustment film must be provided under the strain gauge, and the creep must be measured in advance by pasting the same type of strain gauge before the adjustment film is interposed. .

(b)同種の歪ゲージ中島クリープのバラツキはロット
の違いも考慮すると±0.03%程の誤差となり、歪ゲ
ージのバラツキによる個々のロードセルのマイナス方向
へのクリープ特性の移行には対処できない。
(b) The variation in Nakajima creep of the same type of strain gauge becomes an error of about ±0.03% when taking into account the difference between lots, and it is not possible to deal with the shift of the creep characteristics of individual load cells in the negative direction due to the variation in strain gauges.

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、既に歪ゲー
ジの貼設された個々のロードセルの出力特性に合わせて
再度歪ゲージを貼り変える等の工程を加えることなく、
歪ゲージが貼設されたままでクリープ性能を調整したロ
ードセルを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and does not require additional steps such as changing the strain gauge to match the output characteristics of each load cell to which a strain gauge has already been attached.
To provide a load cell whose creep performance is adjusted while a strain gauge is attached.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するため本発明は、荷重受体の所定部
分に抵抗線歪ゲージを貼設した構造のロードセルにおい
て、歪ゲージの受感部上を除く歪ゲージ上の少なくとも
縦方向のいずれかの端部にロードセル出力のクリープ特
性が調整前に比較して負方向に変化するクリープ調整用
層を形成して、ロードセルの正方向のクリープ特性を調
整するようにした。また、前記クリープの調整が過度に
m整された場合、再調整にクリープ特性が正方向になる
様子ゲージの受感部上を主とする歪ゲージ上面にクリー
プ調整用層を形成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver, in which at least one of the longitudinal directions on the strain gauge excluding the sensing part of the strain gauge is provided. A creep adjustment layer is formed at the end of the load cell so that the creep characteristic of the load cell output changes in the negative direction compared to before adjustment, so as to adjust the creep characteristic of the load cell in the positive direction. In addition, if the creep adjustment was excessively adjusted, a creep adjustment layer was formed on the upper surface of the strain gauge, mainly on the sensitive part of the gauge, so that the creep characteristics would be in the positive direction upon readjustment.

〔作用〕[Effect]

ロードセルを上記の如く構成することにより、荷重受体
に歪ゲージを貼設してなるロードセルの歪ゲージ上の端
部にクリープ調整用層を形成するだけで、上記のような
問題がなく極めて容易にクリープ特性を調整することが
可能となる。
By configuring the load cell as described above, the above-mentioned problems can be avoided by simply forming a creep adjustment layer at the end of the load cell on which the strain gauge is attached to the load receiver, and it is extremely easy to use. It becomes possible to adjust the creep characteristics.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は本発明に係るロードセルの起歪体の歪ゲージを
貼設した部分を示す図で、同図(a)は平面図、同図(
b’)は側面図である。図示するように、歪ゲージ1は
ベース6と、該ベース6上の受感部7aとターミナル部
7bからなるパターン部7と、該パターン部7のターミ
ナル部7bに接続されたリードワイヤ4と、該パターン
部7及びリードワイヤ4の上部に形成されたラミネート
8とで構成されている。ロードセルは上記の様に構成さ
れた歪ゲージ1を起歪体11の薄肉部11aの−に部に
接着層5を形成して貼設している。歪ゲージ1の受感部
7aを除く端部にロードセルの出力のクリープ特性が調
整前に比較して負方向に変化させるクリープ調整用の端
部層9を形成する。また、クリープ特性の微調整のため
に歪ゲージ1の受感部7a上を主とする歪ゲージ1の上
面にクリープ調整用の受感部層10を形成する。端部層
9及び受感部層10は、例えばエポキシ系の塗料を塗布
して形成する。
FIG. 1 is a diagram showing a portion of a strain body of a load cell according to the present invention to which a strain gauge is attached, and FIG. 1(a) is a plan view, and FIG.
b') is a side view. As shown in the figure, the strain gauge 1 includes a base 6, a pattern section 7 on the base 6 consisting of a sensing section 7a and a terminal section 7b, and a lead wire 4 connected to the terminal section 7b of the pattern section 7. It is composed of the pattern section 7 and a laminate 8 formed on top of the lead wire 4. In the load cell, the strain gauge 1 constructed as described above is attached to the - of the thin part 11a of the strain generating body 11 with an adhesive layer 5 formed thereon. An end layer 9 for creep adjustment is formed at the end of the strain gauge 1 excluding the sensing portion 7a, which changes the creep characteristic of the output of the load cell in a negative direction compared to before adjustment. Further, in order to finely adjust the creep characteristics, a sensing layer 10 for creep adjustment is formed on the upper surface of the strain gauge 1 mainly on the sensing portion 7a of the strain gauge 1. The end layer 9 and the sensing layer 10 are formed by applying, for example, an epoxy paint.

次に上記のように構成されたロードセルの動作を説明す
る。歪ゲージ1は、それが貼設された起歪体11の薄肉
部11aの位置により引張力を受けるものと、圧縮力を
うけるものとがある。
Next, the operation of the load cell configured as described above will be explained. The strain gauge 1 may be subjected to tensile force or compressive force depending on the position of the thin wall portion 11a of the strain body 11 to which it is attached.

先ず、歪ゲージ1に引張力が作用する場合について説明
する。第3図は起歪体11の薄肉部に引張力がかかる場
合の変形過程を示す概念図で、同図(a)は引張力が加
わる前の状態、同図(b)は引張力が加わって変形した
直後の状態、同図(c)は引張力が加わって変形した後
、端部層9がクリープして受感部7aが復帰する状態を
示す。今、起歪体11の薄肉部に引張変形が生しると端
部層9は起歪体の変形に追随して延びるが、端部層9は
受感部7aの端をラミネート8を介して間接的に保持し
ており(ラミネート8が無い歪ゲージ1では、ベース6
を介して受感部7aの端を保持する)、受感部7aは端
部層9が無い場合に比較し、更に引張りを縦方向から受
けることになる(第3図(b)の矢印B参照)。更に、
その端部層9が徐々に応カー歪クリープを生じて伸びる
に従い、上記受感部7aが縦方向から引張られる端部層
9の影響が薄れ、受感部7aが縮んで行く(第3図(c
)の矢印C参照)。従ってホイートストンブリッジの引
張力を受けた歪ゲージ辺の抵抗値が引張力を受ける前の
抵抗値に復帰する方向に(抵抗値が減少する方向)向か
うため、ロードセル出力はマイナスクリープとなる。
First, a case where a tensile force acts on the strain gauge 1 will be explained. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the deformation process when a tensile force is applied to the thin wall portion of the flexure element 11. FIG. 3(a) shows the state before the tensile force is applied, and FIG. FIG. 2C shows a state immediately after the end layer 9 is deformed by applying a tensile force, and then the end layer 9 creeps and the sensing part 7a returns to its original state. Now, when tensile deformation occurs in the thin wall portion of the flexure element 11, the end layer 9 extends following the deformation of the flexure element 11, but the end layer 9 connects the end of the sensing part 7a with the laminate 8. (For strain gauge 1 without laminate 8, base 6
(holding the end of the sensing part 7a through the edge layer 9), the sensing part 7a receives more tension from the vertical direction than when there is no end layer 9 (as shown by the arrow B in FIG. 3(b)). reference). Furthermore,
As the end layer 9 gradually causes stress creep and stretches, the influence of the end layer 9, which pulls the sensing section 7a in the vertical direction, weakens, and the sensing section 7a shrinks (Fig. 3). (c
)). Therefore, the resistance value of the strain gauge side of the Wheatstone bridge that receives the tensile force tends to return to the resistance value before receiving the tensile force (in the direction that the resistance value decreases), so the load cell output becomes negative creep.

次に歪ゲージ1に圧縮力が作用する場合について説明す
る。第4図は起歪体11の薄肉部に圧縮力がかかる場合
を示す概念図で、同図(a)は圧縮力が加わる前の初期
状態、同図(b)は圧縮力が加わって変形した直後状態
、同図(c)は圧縮力が加わって変形した後、端部層9
がクリープして受感部7aが復帰する状態を示す。
Next, a case where a compressive force acts on the strain gauge 1 will be explained. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a case in which a compressive force is applied to the thin wall portion of the strain body 11. FIG. Immediately after the end layer 9 is deformed by compressive force, the end layer 9
shows a state in which the sensing portion 7a returns to its normal state due to creep.

今、起歪体11の薄肉部に圧縮変形が生じると端部層9
は起歪体の変形に追随して縮むが、端部層9は受感部7
aの端をラミネート8を介して間接的に押しており(ラ
ミネート8が無い歪ゲージ1では、ベース6を介して受
感部7aの端を押す)、受感部7aは端部層9が無い場
合に比較し、更に圧縮力を縦方向から受けることになる
(第4図(b)の矢印り参照)。更にその端部層9が徐
々に応カー歪クリープを生じて縮むに従い、上記受感部
7aが縦方向から圧縮される端部層9の影響が薄れ、受
感部7aが伸びて行く(第4図(C)の矢印E参照)。
Now, when compressive deformation occurs in the thin part of the flexure element 11, the end layer 9
shrinks following the deformation of the strain body, but the end layer 9
The end of a is pushed indirectly through the laminate 8 (in the strain gauge 1 without the laminate 8, the end of the sensing part 7a is pushed through the base 6), and the sensing part 7a has no end layer 9. Compared to the case, the compressive force is further applied in the vertical direction (see the arrow in FIG. 4(b)). Furthermore, as the end layer 9 gradually causes stress creep and shrinks, the influence of the end layer 9, which compresses the sensing section 7a in the longitudinal direction, weakens, and the sensing section 7a stretches (first (See arrow E in Figure 4 (C)).

従ってホイートストンブリッジの圧縮力を受けた歪ゲー
ジ辺の抵抗値が圧縮を受ける前の抵抗値に復帰する方向
に(抵抗値が増す方向)に向かうため、ロードセル出力
はマイナスクリープとなる。
Therefore, the resistance value of the strain gauge side subjected to the compressive force of the Wheatstone bridge tends to return to the resistance value before being compressed (in the direction in which the resistance value increases), so that the load cell output exhibits negative creep.

上記の如く、ホイートストンブリッジの引張力を受ける
歪ゲージ1及び圧縮力を受ける歪ゲージ1のいずれを取
ってもロードセル出力はマイナスクリープとなる。なお
、ホイートストンブリッジの1枚或いは2枚又は3枚が
アクチブゲージで他がダミー抵抗であっても作用効果は
何ら変わらず所定のマイナス方向へのクリープ特性の移
行が行なえる。従って初期において、プラスクリープの
ロードセルに前記処置を施せば総合的にクリープを零に
することが可能である。
As mentioned above, the load cell output will be negative creep regardless of whether the strain gauge 1 receives the tensile force of the Wheatstone bridge or the strain gauge 1 receives the compressive force. Incidentally, even if one, two, or three of the Wheatstone bridges are active gauges and the others are dummy resistors, the effect remains unchanged and the creep characteristic can be shifted in a predetermined negative direction. Therefore, if the above treatment is applied to the positive creep load cell in the initial stage, it is possible to reduce the creep to zero overall.

また、前記処置を施してもまだプラスクリープ特性を相
殺しきらない場合は、前記端部層9の厚みを増すか、更
には他の種類のもっと応カー歪クリープを生じやすい材
質の層を形成しても良い。
If the positive creep characteristics are still not completely offset even after the above measures are taken, the thickness of the end layer 9 may be increased, or a layer made of another type of material that is more likely to cause stress creep may be formed. You may do so.

また、歪ゲージ1の先端部側に分散きせると盛り上がり
が少なく実装上効果的である(第1図(b)の一点鎖線
で囲まれた部分B参照)。
In addition, if they are distributed on the tip end side of the strain gauge 1, there will be less swelling and it will be more effective for mounting (see part B surrounded by the dashed-dotted line in FIG. 1(b)).

更に、前記処置を行なう事によってマイナスクリープに
行き過ぎが生じた場合は、受感部7aの−1;に応カー
歪クリープを生じる層を微調整用として薄く形成してや
れば良い。第1図の受感部層10は該微調整用の層であ
る。該受感部層10を形成することにより、行き過ぎた
マイナスクリープを零に近付けることができる。
Furthermore, if the above-mentioned measures result in excessive negative creep, it is sufficient to form a thin layer on -1 of the sensing portion 7a that causes stress creep for fine adjustment. The sensitive layer 10 in FIG. 1 is a layer for fine adjustment. By forming the sensing layer 10, excessive negative creep can be brought close to zero.

また、ロードセルは防湿及び防水のためのコーティング
を施したり、或いは密封処置を行なって使用されること
が多い。このように防湿及び防水処理を行なった場合、
防湿及び防水処理を行なう前はクリープの殆ど生じない
理想的なロードセルであっても該防湿及び防水処理を施
すと、殆どの場合プラスクリープが生じる。このような
場合、予め防湿及び防水処理をする事によってどの程度
クリープが動くかを見きわめた上でその分上記処置を施
してクリープ特性を所定量マイナス側にしておき、前記
防湿及び防水処理を施すことにより、マイナス側のクリ
ープ特性を相殺してクリープ特性を略零付近に移行きせ
ることができる。
In addition, load cells are often coated with moisture-proof and waterproof coatings, or sealed. When moisture-proofing and waterproofing are performed in this way,
Even if an ideal load cell has almost no creep before being subjected to moisture-proofing and waterproofing, positive creep occurs in most cases when the moisture-proofing and waterproofing treatments are applied. In such a case, determine in advance how much the creep will move by applying moisture-proofing and waterproofing treatment, and then apply the above measures accordingly to bring the creep characteristics to the negative side by a predetermined amount, and then apply the moisture-proofing and waterproofing treatment. By doing so, it is possible to cancel out the creep characteristic on the negative side and shift the creep characteristic to approximately zero.

また、低温、常温、高温で各ロードセルを構成する材料
の個々の物性(例えば、弾性係数や硬度及び応カー歪ク
リープ量)が変化する。そのためロードセルの特性とし
て各温度でのクリープ特性が変化することが普通である
。そして低温になるに伴いラミネート材の硬化によって
ラミネート材の応カー歪クリープの歪ゲージ1に与える
影響(+クリープ)が相対的に強まり、またベース材、
接着層材の硬化によって受感部7aの復帰現象(マイナ
スクリープ)が少なくなり、結果としてプラスクリープ
が増大する傾向となり、更に防湿及び防水処理を施す場
合は低温で防湿防水層が硬化し、歪ゲージ1で起歪体1
1に与える影響が強まるため低温でのプラスクリープ傾
向が顕著となる。この時上記端部層9はどのように作用
するかと言えば、低温になるに従い硬化するために、歪
ゲージ1を押さえる影響力が強まり、ロードセルに与え
る影響としては、低温になるに従いマイナスクリープが
増大する。従って、温度に対する物性変化の適切な材料
の端部層9を形成すれば、前記低温に向かうにつれてプ
ラスクリープが増大するロードセル、特に防湿及び防水
処理を施したロードセルに対して温度によるクリープ特
性の変化を良く相殺でき、低温でも高温でもクリープの
生じない優れたロードセルを提供することが可能となる
。第5図及び第6図は、上記処置を施した場合の実験結
果を示す図である。
In addition, the individual physical properties (eg, elastic modulus, hardness, and stress creep amount) of the materials constituting each load cell change at low temperature, room temperature, and high temperature. Therefore, it is common for the creep characteristics of a load cell to change at each temperature. As the temperature decreases, the effect of stress creep of the laminate on strain gauge 1 (+creep) becomes relatively stronger due to the hardening of the laminate.
As the adhesive layer material hardens, the return phenomenon (minus creep) of the sensitive part 7a decreases, and as a result, positive creep tends to increase.Furthermore, when moisture-proofing and waterproofing treatment is performed, the moisture-proof waterproof layer hardens at low temperatures, causing distortion. Gauge 1, strain body 1
1, the positive creep tendency becomes more pronounced at low temperatures. At this time, how the end layer 9 acts is as it hardens as the temperature decreases, its influence on the strain gauge 1 becomes stronger, and its effect on the load cell is that as the temperature decreases, negative creep occurs. increase Therefore, if the end layer 9 is formed of a material whose physical properties change appropriately with respect to temperature, the creep characteristics will change with temperature for a load cell in which positive creep increases as the temperature decreases, especially for a load cell subjected to moisture-proofing and waterproofing treatment. It is possible to provide an excellent load cell that does not cause creep even at low or high temperatures. FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing the experimental results when the above treatment was performed.

第5図(a)、(b)は、同図(c)に示すように歪ゲ
ージ1の受感部7aを除く端部にエポキシ系塗料により
厚さ100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の
硬度は鉛筆硬度H)を形成した場合のクリープ特性と零
復帰特性とを示す図である。(a)は補正前を示し、(
b)は補正後を示す。図示するように端部層9を形成す
ることにより、クリープ特性及び零復帰特性が大幅に改
善されることが確認できる。
5(a) and 5(b), as shown in FIG. 5(c), an end layer 9 (hardened) of approximately 100 μm in thickness is coated with epoxy paint on the end of the strain gauge 1, excluding the sensing part 7a. The hardness of the rear end layer 9 is a graph showing creep characteristics and zero return characteristics when forming a pencil hardness H). (a) shows before correction, (
b) shows after correction. It can be confirmed that by forming the end layer 9 as shown in the figure, the creep characteristics and zero return characteristics are significantly improved.

第6図(a)、(b)は、同図(c)に示すように歪ゲ
ージ1の受感部7aを除く端部にエポキシ系塗料により
厚さ100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の
硬度は鉛筆硬度で4H)を形成した場合のクリープ特性
と零復帰特性とを示す図である。(a)は補正前を示し
、(b)は補正後を示す。図示するように端部層9を形
成することによりクリープ特性及び零復帰特性が大幅に
改善されることが確認できる。
6(a) and 6(b), as shown in FIG. 6(c), an end layer 9 (hardened) of approximately 100 μm in thickness is coated with epoxy paint on the end of the strain gauge 1, excluding the sensing part 7a. The hardness of the rear end layer 9 is 4H on the pencil hardness scale. (a) shows before correction, and (b) shows after correction. It can be confirmed that by forming the end layer 9 as shown in the figure, the creep characteristics and zero return characteristics are significantly improved.

第5図及び第6図から端部層9の硬度が高い程プラスク
リープをマイナス方向に移行させる作用が大きいことも
確認できる。
It can also be confirmed from FIGS. 5 and 6 that the higher the hardness of the end layer 9, the greater the effect of shifting the positive creep in the negative direction.

第7図はクリープ補正が行き過ぎた場合の再補正の実験
結果を示す図である。同図(a)は補正前のクリープ特
性と零復帰特性とを示す。同図(b)は、同図(e)に
示すように歪ゲージ1の受感部7aから0.5mmの間
隔をおいて、ターミナル部7bにエポキシ系塗料により
厚さ100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の
硬度は鉛筆硬度で4H)を形成した場合のクリープ特性
と零復帰特性とを示す図である。図示するように、端部
層9を形成することにより、クリープ特性及び零復帰特
性がマイナス方向に行き過ぎてしまったことが確認でき
る。そこで同図(f)に示すように歪ゲージ1の受感部
7aに1.5mm食い込んでエポキシ系塗料により厚さ
100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の硬度
は鉛筆硬度で4H)を形成し、再補正した場合のクリー
プ特性及び零復帰特性とを同図(c)に示ず。図示する
ように受感部7aに食い込んで端部層9を形成すること
により、マイナス方向に移行し過ぎたクリープ特性及び
零復帰特性を零付近に戻すことができる。
FIG. 7 is a diagram showing experimental results of re-correction when creep correction has gone too far. FIG. 4(a) shows the creep characteristics and zero return characteristics before correction. The figure (b) shows an end layer of about 100μ thick coated with epoxy paint on the terminal part 7b at a distance of 0.5 mm from the sensitive part 7a of the strain gauge 1, as shown in figure (e). 9 (the hardness of the end layer 9 after hardening is 4H on a pencil hardness) is a diagram showing creep characteristics and zero return characteristics when formed. As shown in the figure, it can be confirmed that by forming the end layer 9, the creep characteristics and zero return characteristics have gone too far in the negative direction. Therefore, as shown in FIG. 5(f), the end layer 9 is applied with a thickness of about 100 μm by digging into the sensitive part 7a of the strain gauge 1 by 1.5 mm and applying an epoxy paint (the hardness of the end layer 9 after hardening is a pencil). The creep characteristics and zero return characteristics when a hardness of 4H) is formed and re-corrected are not shown in the same figure (c). By forming the end layer 9 by biting into the sensing portion 7a as shown in the figure, the creep characteristics and zero return characteristics that have shifted too much in the negative direction can be returned to near zero.

第8図は、第9図に示すロードセルを用いて本発明に係
る上記処置を施した場合の実験結果を示す図である。第
9図に示すロードセルは支持部材12に一端が支持され
た起歪体11の薄肉部11a〜lidに歪ゲージ1を貼
設した構造のものであり、更に起歪体11の上面をジル
バラ13a。
FIG. 8 is a diagram showing experimental results when the above treatment according to the present invention was performed using the load cell shown in FIG. 9. The load cell shown in FIG. 9 has a structure in which strain gauges 1 are affixed to thin parts 11a to lid of a strain body 11 whose one end is supported by a support member 12, and furthermore, the upper surface of the strain body 11 is attached to a jill plate 13a. .

13bが形成されたアルミ箔13で密封することにより
、歪ゲージ1に防湿及び防水処理を施した構造のもので
ある。第8図(a)はアルミ箔13で密封しただけのク
リープ特性を示す図で、同図(b)は更に歪ゲージ1の
端部に端部層9を形成した場合のクリープ特性を示す図
である。図示するように、端部層9を施すことによりク
リープ特性が改善され温度によるクリープのバラツキも
少なくなることが確認できる。
The strain gauge 1 has a moisture-proof and waterproof structure by being sealed with an aluminum foil 13 on which 13b is formed. FIG. 8(a) is a diagram showing the creep characteristics when the strain gauge 1 is simply sealed with aluminum foil 13, and FIG. 8(b) is a diagram showing the creep characteristics when an end layer 9 is further formed at the end of the strain gauge 1. It is. As shown in the figure, it can be confirmed that by applying the end layer 9, the creep characteristics are improved and the variation in creep due to temperature is reduced.

上記端部層9や受感部層10の形成方法としては、下記
の方法が可能である。
The following methods can be used to form the end layer 9 and the sensitive layer 10.

(1)塗料を塗布する。(1) Apply paint.

(2)受感部のみにマスキングして塗料の中に入れる。(2) Mask only the sensing part and put it in the paint.

(3)薄膜フィルムを接着或いは貼着する。(3) Glue or paste a thin film.

(4)金属をイオン化して投射するスパッタ、或いは蒸
着又はイオンブレーティング。
(4) Sputtering, vapor deposition, or ion blating, in which metal is ionized and projected.

また、端部層9及び受感部層10の材質としては下記の
ものが適する。
Further, the following materials are suitable for the end layer 9 and the sensing layer 10.

(1)エポキシ、ポリミド、シリコン、その他の高分子
化合物又は塗料。
(1) Epoxy, polymide, silicone, other polymer compounds or paints.

(2)金属箔。(2) Metal foil.

(3)上記(1) 、 (2)の併用又は多層化。(3) Combination or multilayering of (1) and (2) above.

なお、上記実施例においては、端部層をクリープ調整用
としてのみ用いる場合を示したが、該端部層はターミナ
ル、配線部の防湿、防水、絶縁、傷等の保護層や起歪体
の防錆コートを兼ねることもできる。
In addition, in the above embodiment, the case where the end layer is used only for creep adjustment is shown, but the end layer is used for moisture proofing, waterproofing, insulation, protection layer for scratches, etc. of the terminal and wiring part, and for protecting the strain body. It can also serve as an anti-corrosion coat.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、歪ゲージの受感部
上を除く歪ゲージ上の少なくとも主軸方向のいずれかの
端部にクリープ調整用層を形成する構成としたので下記
に示す等の優れた効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, the creep adjustment layer is formed on at least one end of the strain gauge in the main axis direction, excluding the sensing part of the strain gauge, so that the creep adjustment layer is formed as shown below. Excellent effects can be obtained.

(1)少量多種のロードセルの要求にも労力、開発費、
開発日程をかけずに精度の良いロードセルを安価に供給
できる。
(1) To meet the demand for a wide variety of load cells in small quantities, labor, development costs,
Highly accurate load cells can be supplied at low cost without requiring a long development schedule.

(2)歪ゲージを貼設した後にクリープ調整ができるか
らクリープ調整作業が極めて容易になる。
(2) Since creep adjustment can be performed after attaching the strain gauge, creep adjustment work becomes extremely easy.

(3)同種の歪ゲージを貼設したロードセルの個々のク
リープ特性のバラツキにも対処できる。
(3) It is possible to deal with variations in the creep characteristics of individual load cells to which strain gauges of the same type are attached.

(4)防湿、防水処理によるクリープ特性の移動を相殺
して調整できる。
(4) Adjustments can be made by offsetting changes in creep characteristics due to moisture-proofing and waterproofing treatments.

(5)温度によって異なるクリープ特性を温度によって
もあまり変化しないものとすることができる。
(5) Creep characteristics that vary depending on temperature can be made to not change much depending on temperature.

(6)歪ゲージの端部に負方向に変化するクリープ調整
層又は受感部上に正方向に変化するクリープ調整層を設
けたので、例えば予め一方向のクリープを予想して起歪
体、歪ゲージを設定する必要がない。
(6) Since a creep adjustment layer that changes in the negative direction is provided at the end of the strain gauge or a creep adjustment layer that changes in the positive direction is provided on the sensitive part, for example, by anticipating creep in one direction in advance, There is no need to set strain gauges.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るロードセルの起歪体に歪ゲージを
貼設した部分を示す図で、同図(a)は平面図、同図(
b)は側面図、第2図は歪ゲージの構造を示す平面図、
第3図(a)、(b)。 (c)は起歪体の薄肉部に引張力がかかる場合の変形過
程を示す概念図、第4図は起歪体の薄肉部に圧縮力がか
かる場合の変形過程を示す概念図、第5図及び第6図は
歪ゲージの端部に端部層を形成してクリープ特性及び零
復帰特性を実測した結果を示す図、第7図は端部層の形
成範囲を変えクリープ調整及び再調整を行なった場合の
クリープ特性及び零復帰特性の実測結果を示す図、第8
図はアルミ箔で歪ゲージを密封したロードセルのクリー
プ調整の実測した結果を示す図、第9図は第8図の実測
に用いたロードセルの構造を示す図である。 図中、1・・・・歪ゲージ、4・・・・端子、5・・・
・接着層、6・・・・ベース、8・・・・ラミネート、
9・・・・端部層、10・・・・受感部層、11・・・
・起歪体。
FIG. 1 is a diagram showing a portion where a strain gauge is attached to a strain body of a load cell according to the present invention, and FIG. 1(a) is a plan view, and FIG.
b) is a side view, Figure 2 is a plan view showing the structure of the strain gauge,
Figure 3 (a), (b). (c) is a conceptual diagram showing the deformation process when a tensile force is applied to the thin part of the flexure element, FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the deformation process when a compressive force is applied to the thin part of the flexure element, and Figure 6 and Figure 6 are diagrams showing the results of actually measuring the creep characteristics and zero return characteristics by forming an end layer at the end of the strain gauge, and Figure 7 shows creep adjustment and readjustment by changing the formation range of the end layer. Figure 8 shows the actual measurement results of creep characteristics and zero return characteristics when
The figure shows the results of actual creep adjustment of a load cell with a strain gauge sealed with aluminum foil, and FIG. 9 is a diagram showing the structure of the load cell used for the actual measurement in FIG. In the figure, 1...Strain gauge, 4...Terminal, 5...
・Adhesive layer, 6... Base, 8... Laminate,
9... End layer, 10... Sensing layer, 11...
- Strain body.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼設した
構造のロードセルにおいて、前記歪ゲージの受感部上を
除く歪ゲージ上の少なくとも主軸方向のいずれかの端部
にロードセル出力のクリープ特性が調整前に比較して負
方向に変化するクリープ調整用層を形成したことを特徴
とするロードセル。
(1) In a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined part of a load receiver, the load cell output is applied to at least one end of the strain gauge in the main axis direction, excluding the sensing part of the strain gauge. A load cell characterized by forming a creep adjustment layer whose creep characteristics change in a negative direction compared to before adjustment.
(2)特許請求の範囲第(1)において、更に微調整の
ためロードセルの出力のクリープ特性が正方向になる様
歪ゲージの受感部上を主とする歪ゲージ上面にクリープ
調整用層を形成したことを特徴とするロードセル。
(2) In Claim No. (1), a creep adjustment layer is provided on the upper surface of the strain gauge, mainly on the sensitive part of the strain gauge, so that the creep characteristic of the output of the load cell is in the positive direction for further fine adjustment. A load cell characterized by the following:
(3)特許請求の範囲第(1)又は(2)において、コ
ーティング材のクリープ特性を相殺するように予め更に
防湿のためのコーティングを歪ゲージ上に施したことを
特徴とするロードセル。
(3) The load cell according to claim (1) or (2), characterized in that a moisture-proof coating is further applied on the strain gauge in advance so as to offset the creep property of the coating material.
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