JPS641601Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主として各種特性を調整する複数の抵
抗およびその抵抗を接続する端子（または端子
板）を内部に収納するための端子箱に係り、特に
ひずみゲージ式変換器本体に付設され、蓋体によ
り閉塞可能なる開口部を有するひずみゲージ式変
換器の端子箱に関するものである。

ひずみゲージ式変換器、特に荷重変換器におい
ては、高精度な荷重特性や温度特性を得るため
に、荷重をひずみに変換する起歪部とそのひずみ
を電気量に変換するひずみゲージからなる検出部
と、この検出部とは別に、上記特性の調整を行う
ための調整部を設けるのが一般的である。

この調整部を収納する箱つまり端子箱として
は、例えば従来第１図および第２図に示されるも
のがある。

第１図において、１は変換器本体（図示せず）
に付設され一端に開口部１ａを有する端子箱本
体、２は開口部を閉塞するための蓋体、３は端子
箱本体１の底部に穿設された段状の孔１ｂに嵌入
され変換器本体と端子箱との間を気密に保持して
変換器本体内に配設されたひずみゲージ（図示せ
ず）の出力を端子箱側に導出する気密端子、４は
気密端子３のピン３ａが直接挿入されて接続固定
されその上面に各種特性を調整する抵抗５が接続
されたプリント基板である。

このように構成された上記従来の端子箱におい
ては、プリント基板４と気密端子３のピン３ａと
を直接接続しているため、プリント基板４と気密
端子３との間を結ぶ配線材が不要であり、その配
線作業が簡易化されるという点では有利であるが
反面プリント基板４のスペースを気密端子３との
配線に大きく使つてしまうため、プリント基板自
体を大きくせざるを得ず、各種抵抗の交換におけ
る作業性は多少よいものの端子箱自体が大型化す
るという欠点がある。

一方、第２図に示す従来の他の端子箱は、プリ
ント基板４を支柱６によつて端子箱本体１の底部
より浮かして固定し、プリント基板４と気密端子
３との間を配線材７をもつて接続した構成となつ
ている。

尚第２図において、第１図に示す部材と同一の
部材には同一符号を付してある。

この後者の従来例の場合、プリント基板４は小
さくでき従つて端子箱本体１も小型化できるが、
反面プリント基板４と気密端子３との間を配線材
７をもつて配線する作業が必要となり作業工程が
増えるばかりでなく、端子箱本体１が小さいがた
めに端子箱本体１内部での調整抵抗の交換が非常
にしにくいという欠点がある。

本考案はこのような事情に鑑みなされたもの
で、端子箱内の配線が単純化でき且つ各種特性を
調整するための抵抗を交換する場合の作業性を改
善することができると共に端子箱自体を小型化し
得るひずみゲージ式変換器の端子箱を提供するこ
とを目的としている。

このような目的を達成するため本考案は、ひず
みゲージ式変換器本体に付設され、蓋体により閉
塞可能なる開口部を有する端子箱において、前記
変換器本体と前記端子箱との間を気密に保持して
変換器本体内に配設されたひずみゲージの出力を
ピンを介して端子箱側に導出する気密端子と、両
端部の異なる一面にそれぞれ絶縁性と一定の剛性
を有する補強板が添着され両面に配線パターンが
形成されると共にその配線パターンに接続された
スルーホールが形成されたフレキシブルプリント
板と、各種特性を調整する複数の抵抗とが収納さ
れ、前記フレキシブルプリント板の一端部は前記
補強板が添着されていない面を前記端子箱の前記
開口部側に向けて前記気密端子のピンに前記スル
ーホールを嵌入することで前記気密端子に接続固
定し、前記フレキシブルプリント板の他端部は前
記一端部に対し捩ることなく略180゜反転させ前記
補強板が添着されていない面を前記端子箱の前記
開口部側に向けて前記開口部に嵌入し前記蓋体を
閉じることで前記端子箱内に固定すると共に前記
補強板側に配設された前記複数の抵抗を接続して
成り、前記蓋体を取り外し前記開口部より前記複
数の抵抗が接続された前記フレキシブルプリント
板の他端部を前記端子箱の外部に引き出し得るよ
うに構成したものである。

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。

第３図は、本考案に係る端子箱を荷重変換器に
適用した場合における一実施例の構成を示す断面
図である。

同図において、１０は荷重変換器本体（ケー
ス）であり、その内部には両端１１ａ，１１ｂが
該本体１０に固定され中央部に荷重導入部１１ｃ
が設けられ、その荷重導入部１１ｃと両端１１
ａ，１１ｂとの間に起歪部１１ｄ，１１ｅが形成
された起歪ビーム１１が内装されている。そし
て、起歪部１１ｄおよび１１ｅの上面には各２枚
のひずみゲージＳ１，Ｓ２，およびＳ３，Ｓ４が
例えば接着等の手段で添着されている。

一方、荷重変換器本体１０の側壁には、端子箱
本体（ケース）１２がこの場合溶接によつて一体
的に付設されている。この端子箱本体１２の一端
に開口部１２ａ，この開口部１２ａに対向する壁
１２ｂに段状をなす孔１２ｃ、側壁に孔１２ｄが
それぞれ形成されている。開口部１２ａには、側
周面に凹溝１３ａが形成されその凹溝１３ａにゴ
ム等の弾性体からなるＯリング１４を嵌入してな
る蓋体１３が取り外し可能なるように嵌合し、ま
た孔１２ｃには、第１図に示したと同様の複数の
ピン１５，１５……を有する気密端子１６の気密
状態に嵌合し、更に孔１２ｄには接続ケーブル１
７を内挿固定するケーブルグランド金具１８の一
端が嵌合している。

１９はフレキシブルプリント板（いわゆる
FPC）で、第４図Ａ，Ｂに展開して示すように、
両面に配線パターン１９ａ，１９ａ……が形成さ
れ且つその配線パターン１９ａ……に連結する複
数のスルーホール１９ｂ，１９ｂ……が形成され
ており、両端部１９ｃ，１９ｄの異なる面にはそ
れぞれ絶縁性と一定の剛性を有する補強板２０，
２１が例えば接着、融着等の手段にて添着されて
いる。このフレキシブルプリント板１９における
一端部１９ｃ側、即ち、第３図，第４図Ａ，Ｂに
おける上端側は、補強板２０が添着されていない
面を端子箱本体１２の蓋体１３（開口部１２ａ）
側に向けて、その一端部１９ｃに設けられたスル
ーホール１９ｂを気密端子１６のピン１５に嵌入
することにより接続され且つ固定されている。一
方、フレキシブルプリント板１９の他端部（図に
おいては下端）１９ｄ側は、一端部１９ｃ側に対
し捩ることなく略180゜反転させ、補強板２１が添
着されていない面を同様に蓋体１３側に向けて、
端子箱本体１２の開口部１２ａに嵌入され蓋体１
３により押圧保持されている。そして、更にこの
フレキシブルプリント板１９の一端１９ｃ側の配
線パターン１９ａには、接続ケーブル１７が接続
され他端部１９ｄの補強板２１側の配線パターン
１９ａには、各種の特性を調整するための複数の
抵抗２２（第３図においては１個のみ示してあ
る）がそのリード線をスルーホールに挿入され且
つ半田付けされて接続されている。

一方、気密端子１６のピン１５の荷重変換器本
体１０の内部に突出する側の端部は各ひずみゲー
ジにゲージリード２３を介して接続されている。

フレキシブルプリント板１９は展張した状態に
おいては端子箱本体１２の深さ寸法より長い寸法
を有し、端子箱本体１２内に収納した状態におい
てはその中間のフレキシブルな部分が側壁側から
中心側に弧を描いて曲げられており、荷重変換器
の特性を変化させようとする場合には、例えば、
止めねじ（図示せず）を抜き、蓋体１３を取り外
しフレキシブルプリント板１９の他端１９ｄ側を
開口部１２ａから引き出した上、調整抵抗２２の
半田を融かして外し他の抵抗値を持つ調整抵抗２
２のリード線をスルーホール１９ｂに挿入し半田
付けし得るようになつている。

第５図はひずみゲージと各種補償抵抗と各種調
整抵抗との結線例を示す回路図である。

同図において、引張側ひずみゲージＳ１，Ｓ４
と圧縮ひずみゲージＳ２，Ｓ３とをそれぞれ対辺
にしてホイートストンブリツジを形成しこのホイ
ートストンブリツジに各種調整抵抗（または補償
抵抗）を回路挿入して成る。すなわち、ひずみゲ
ージＳ１とＳ２およびひずみゲージＳ３とＳ４の
それぞれ一端同士が接続され、ひずみゲージＳ１
とＳ３およびひずみゲージＳ２とＳ４のそれぞれ
他端同士が零点温度補償抵抗２４および初期不平
衡調整抵抗２５を介して接続されている。ひずみ
ゲージＳ１とＳ２の一端の接続点は温度感度補償
抵抗２６ａおよび出力感度調整抵抗２７ａを介し
一方の入力端子ａに接続され、ひずみゲージＳ３
とＳ４の一端の接続点も同様に温度感度補償抵抗
２６ｂおよび出力感度調整抵抗２７ｂを介して他
方の入力端子ｂに接続されている。温度感度補償
抵抗２６ａおよび２６ｂにはそれぞれ温度感度調
整抵抗２８ａおよび２８ｂが並列に接続されてい
る。入力端子ａ，ｂ間には入力抵抗調整抵抗２９
が並列に接続されている。初期不平衡調整抵抗２
５とひずみゲージＳ４の他端との接続点は直接一
方の出力端子ｃに接続され、零点温度補償抵抗２
４の一端とひずみゲージＳ１の他端との接続点は
直接他方の出力端子ｄに接続され零点温度補償抵
抗２４の他端とひずみゲージＳ３の他端との接続
点は零点温度調整抵抗３０を介して他方の出力端
子ｄに接続されている。出力端子ｃ，ｄ間には出
力抵抗調整抵抗３１が並列に接続されている。尚
第５図中、鎖線は端子箱本体１２を示すものと
し、各種抵抗２５，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２
８ｂ，２９，３０，３１はすべて端子箱本体内１
２内の収納される。

以上の構成において、荷重変換器の特性を調整
する場合には、端子箱の蓋体１３を取り外しフレ
キシブルプリント板１９の他端部１９ｄを、補強
板２１が添着されていない面側を開口部１２ａ側
に向けて端子箱本体１２外に引き出し例えば、荷
重変換器を無負荷状態とし、先ず常温において、
初期不平衡調整抵抗２５を適宜選択して接続して
ブリツジ回路の平衡をとり、次いで周囲温度を高
めた状態において出力を確認し、温度上昇による
ブリツジ回路の零点ドリフトが生じていれば、零
点温度調整抵抗３０および／または温度感度調整
抵抗２８ａ，２８ｂを交換して温度補償を行う。
零点温度補償抵抗２４，温度感度補償抵抗２６
ａ，２６ｂは、荷重変換器の組立時において、予
定の温度変化に対応し得るよう設定してあり且つ
ひずみゲージＳ１〜Ｓ４の近傍位置に配設させ、
ひずみゲージＳ１〜Ｓ４とほぼ同一の温度変化す
るので、上記の如く調整すればたとえ、起歪部１
１ｄ，１１ｅの温度が変化しても上記各種抵抗に
よつて良好な温度補償がなされることになる。そ
の他、入・出力抵抗または出力感度を調整する必
要がある場合には、入・出力抵抗調整抵抗２９，
３１または出力感度調整抵抗２７ａ，２７ｂを適
宜交換する。

上述のように構成された実施例によれば、次の
ような種々の利点をもつひずみゲージ式変換器の
端子箱を提供することができる。

第１に、気密端子１６や各種特性調整用の抵抗
２２（より具体的には、２４，２５，２６ａ，２
６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９〜
３１）等を接続するためのフレキシブルプリント
板１９の構成および配設関係を合理的に工夫した
ので、このフレキシブルプリント板１９に対する
気密端子１６のピン１５の半田付接続作業、現場
における複数の抵抗２２の交換、半田付接続作業
が少ない工程数でしかも容易に行うことができ、
それにも拘らず、フレキシブルプリント板１９の
所要長さが可及的に少なくてすみ、その分コンパ
クト化、低コスト化が図られる。

これをより具体的に説明すると、フレキシブル
プリント板１９における一端部１９ｃ側は、補強
板２０が添着されていない面（つまり配線パター
ン１９ａが露呈されている面）を端子箱本体１２
の開口部１２ａ側に向け、その一端部１９ｃ側に
設けられたスルーホール１９ｂを気密端子１６の
ピン１５に嵌入することにより接続、固定されて
いるので、ピン１５とスルーホール１９ｂとの半
田付作業および接続ケーブル１７と配線パターン
１９ａとの半田付作業を開口部１２ａ側から容易
に行うことができ、また、フレキシブルプリント
板１９の他端部１９ｄ側は、一端部１９ｃ側に対
し捩ることなく略180°反転させ補強板２１が添着
されていない面を同様に蓋体１３側に向けて、端
子箱本体１２の開口部１２ａに向けて、端子箱本
体１２の開口部１２ａに嵌入され蓋体１３によつ
て押圧保持される構成としてあるため、他端部１
９ｄの補強板２１が添着されている側から抵抗２
２の接続線をスルーホール１９に挿入し、反対側
の面、すなわち配線パターン１９ａが露出してい
る面から半田付作業ができ、しかも、フレキシブ
ルプリント板１９の他端部１９ｄは端子箱本体１
２から長く引き出さなくても、配線作業が容易に
行え、従つて、フレキシブルプリント板１９の余
裕長（弛ませておく長さ）は他端部１９ｄが端子
箱本体１２から取出せる長さがあれば足りるの
で、フレキシブルプリント板１９の所要長を可及
的に短くすることができ、その分、コストの低減
化および端子箱本体１２の省スペース化を実現す
ることができる。

またフレキシブルプリント板１９の一端１９ｃ
側は、気密端子１６のピンに直接、接続できるか
ら、別途配線材を用いる必要がなく、その配線作
業においても容易化される。

また、フレキシブルプリント板１９の接続に供
される両端１９ｃ，１９ｄ部分には、硬質の補強
板２０，２１が添着されているから、電子素子と
の接続およびび端子箱への固定が確実となり長期
使用に耐え得るものとなる。

またフレキシブルプリント板１９の一端１９ｃ
側には、気密端子１６を、他端１９ｄ側には、各
種調整抵抗を、接続するようにして、接続部を分
割したので、端子構造としては小型化が実現で
き、従つて、端子箱本体１２も小型化できる。

更にまた、荷重変換器本体１０と端子箱本体１
２とを連結する壁部に気密端子１６を設けて変換
器本体１０内を気密に保持した状態でひずみゲー
ジＳ１〜Ｓ４の出力を端子箱内に導出するように
構成して、ひずみゲージＳ１〜Ｓ４の吸湿による
性能の劣化を防止している。しかも、端子箱本体
１２に対し、ケーブルグランド金具１８を気密状
に固定し、蓋体１３の側周部にはシーリング用の
Ｏリング１４を介して取付けた構成としたので、
端子箱本体１２の内部も外気と遮断される。従つ
て、ひずみゲージは二重にシーリングされている
ことになり、信頼性を一段と向上させることがで
きる。

尚、本考案は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。

例えば、荷重変換器本体１０と端子箱本体１２
とは、別個に加工され、溶接等の手段にて両者を
固着した例で説明したが、両者１０，１２を一体
に成形するようにしてもよい。

また、端子箱本体１２内には各種の調整抵抗を
収納させた例で説明したが、半導体素子、集積回
路等の電気素子を内蔵させることもできる。

また、接続ケーブル１７は、フレキシブルプリ
ント板１９の他端１９ｄ側に接続してもよいが、
作業性の点からは一端１９ｃ側に接続するのが望
ましい。

また、上述したところでは本考案に係る端子箱
を荷重変換器に適用した例で述べたが、ひずみゲ
ージ式の変位変換器、圧力変換器、加速度変換器
など他のひずみゲージ式変換器にも適用し得るも
のである。

以上詳述したように本考案に係るひずみゲージ
式変換器の端子箱によれば、特に、端子箱に収納
されるフレキシブルプリント板は、両端部の異な
る一面にそれぞれ絶縁性と一定の剛性を有する補
強板が添着され両面に配線パターンが形成される
と共にその配線パターンに接続されたスルーホー
ルが形成されたものを用い、しかも、そのフレキ
シブルプリント板の一端部は、補強板が添着され
ていない面を前記端子板箱の開口側に向けて気密
端子のピンにスルーホールを嵌入することで気密
端子に接続し、他端部は、前記一端部に対し捩る
ことなく略180゜反転させ補強板が添着されていな
い面を前記開口部側に向けて前記開口部に嵌入し
蓋体を閉じることで端子箱内に固定すると共に補
強板側に配設された複数の抵抗を接続するように
構成したので、気密端子のピンとの接続作業が別
途配線材を用いることなくしかも容易に行い得る
と共に各種特性を調整する複数の抵抗を交換する
場合、フレキシブルプリント板の他端のみを端子
箱外に引き出し、該抵抗の離脱や、接続作業を極
めて容易に行うことができ、しかもフレキシブル
プリント板を上述のように構成し且つ配置したか
ら、その所要の長さは可及的に短くてすみ、その
分コストの低減化、端子箱の少型化を実現するこ
とができ、さらには小型化された端子箱内に収納
し得る小型なフレキシブルプリント基板でありな
がら、一端部には気密端子を、他端部には、複数
の抵抗をそれぞれ接続するように接続部を分割し
たので、接続の実効スペースが大きくとれ、各種
特性を調整する抵抗、その他の回路素子を接続す
ることができ、さらに加えて、フレキシブルプリ
ント板の両端部には一定の剛性を有する補強板を
添着した構成としたから端子箱への固定が確実と
なり長期使用に耐え得るひずみゲージ式変換器の
端子箱を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の端子箱の一例を示す平面断面
図、第２図は従来の端子箱の他の例を示す平面断
面図、第３図は本考案に係る端子箱を荷重変換器
に適用した場合における一実施例の構成を示す平
面断面図、第４図ＡおよびＢは同実施例に用いる
フレキシブルプリント板の一実施例の構成を示す
それぞれ平面図および側面図、第５図は第３図に
示すひずみゲージと各種の特性を補償または調整
するための複数の抵抗との結線例を示す回路図で
ある。 １０……荷重変換器本体、１２……端子箱本
体、１２ａ……開口部、１３……蓋体、１６……
気密端子、１７……接続ケーブル、１９……フレ
キシブルプリント板、１９ａ……配線パターン、
１９ｃ……一端、１９ｄ……他端、２０……補強
板、２２……抵抗、２４，２６ａ，２６ｂ……補
償抵抗、２５，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８
ｂ、２９，３０，３１……調整抵抗、Ｓ１〜Ｓ４
……ひずみゲージ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ひずみゲージ式変換器本体に付設され、蓋体に
   より閉塞可能なる開口部を有する端子箱におい
   て、前記変換器本体と前記端子箱との間を気密に
   保持して変換器本体内に配設されたひずみゲージ
   の出力をピンを介して端子箱側に導出する気密端
   子と、両端部の異なる一面にそれぞれ絶縁性と一
   定の剛性を有する補強板が添着され両面に配線パ
   ターンが形成されると共にその配線パターンに接
   続されたスルーホールが形成されたフレキシブル
   プリント板と、各種特性を調整する複数の抵抗と
   が収納され、前記フレキシブルプリント板の一端
   部は前記補強板が添着されていない面を前記端子
   箱の前記開口部側に向けて前記気密端子のピンに
   前記スルーホールを嵌入することで前記気密端子
   に接続固定し、前記フレキシブルプリント板の他
   端部は前記一端部に対し捩ることなく略180゜反転
   させ前記補強板が添着されていない面を前記端子
   箱の前記開口部側に向けて前記開口部に嵌入し前
   記蓋体を閉じることで前記端子箱内に固定すると
   共に前記補強板側に配設された前記複数の抵抗を
   接続して成り、前記蓋体を取り外し前記開口部よ
   り前記複数の抵抗が接続された前記フレキシブル
   プリント板の他端部を前記端子箱の外部に引き出
   し得るように構成したことを特徴とするひずみゲ
   ージ式変換器の端子箱。