TWI471537B - 撓曲元件及重量測量裝置 - Google Patents

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TWI471537B
TWI471537B TW102130814A TW102130814A TWI471537B TW I471537 B TWI471537 B TW I471537B TW 102130814 A TW102130814 A TW 102130814A TW 102130814 A TW102130814 A TW 102130814A TW I471537 B TWI471537 B TW I471537B
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Shinji Sasaki
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Tanita Seisakusho Kk
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Description

撓曲元件及重量測量裝置
本發明係關於一種撓曲元件，其使用在用於測量重量之荷重計中且其可藉由轉移至其之一荷重而變形，且關於一種包含此撓曲元件之重量測量裝置。
舉例而言，諸如體重計之重量測量裝置係包含至少一個荷重計，被施加至一平台的荷重係轉移至該荷重計。該荷重計包含一可藉由一荷重而變形之撓曲元件以及複數個附著至該撓曲元件之應變計。日本專利第2977278號揭示此一撓曲元件。
該撓曲元件係由高強度金屬所形成，且大體上係藉由可以大量生產來達到高產率之衝壓模製而形成。然而，由於藉由衝壓而欲被衝壓之部分的寬度必須等於或大於厚度，欲製造在尺寸上增加之撓曲元件存在著限制。此外，亦難以形成複雜形狀，諸如小間隙等等。為了減少撓曲元件之尺寸以藉由衝壓來予以製造或形成複雜形狀，已有嘗試將撓曲元件薄化或者由低強度金屬材料來形成，但在這些 例子之任一者中都會使撓曲元件的機械強度劣化。此外，若撓曲元件係由高強度金屬材料，則衝壓會在衝壓表面中造成剪力下降、斷裂表面及毛邊。因此，便難以形成具有高準確度之撓曲元件的厚度及寬度。基於此一理由，荷重計之重量測量準確度會受到限制。
因此，本發明提供一種撓曲元件，其可減小尺寸、確保機械強度且在厚度與寬度上具有高尺寸準確度，且亦提供包含該撓曲元件之重量測量裝置。
本發明提供一撓曲元件，其係使用在用於測量重量之荷重計中，且其可藉由轉移至其之荷重而變形，且其係藉由粉末冶金而形成。依照本發明，由於撓曲元件係藉由粉末冶金而製成，因此該撓曲元件在尺寸上可縮減且可確保其機械強度。此外，由於在撓曲元件之厚度與寬度上之尺寸準確度很高，因此可改良該荷重計之重量測量準確度。
依照一實施例，撓曲元件係使用在用於測量重量之荷重計中，其可藉由轉移至其之荷重而變形，且係藉由粉末冶金而形成，且具有相對於一對稱軸線之軸對稱形狀及一均勻厚度。該撓曲元件包含：一矩形應變區域，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向，並且具有一第一末端及一第二末端；兩個第一臂部分，其等平行於該對稱軸線而延伸；一第一連接部分，其延伸於橫交於該對稱軸線之一方向且被連接至該應變區域之 該第一末端及該第一臂部分；兩個第二臂部分，其等安置成相較該第一臂部分係較靠近該應變區域且平行於該對稱軸線而延伸；及一第二連接部分，其延伸於橫交於該對稱軸線之一方向且被連接至該應變區域之該第二末端及該第二臂部分；其中該對第一臂部分及該對第二臂部分中之一者於垂直於該撓曲元件之一方向上接收一荷重，且該對第一臂部分及該對第二臂部分之另一者係固定至一支撐本體，且在該第一臂部分與該第二臂部分之間之一間隙及在該第二臂部分與該應變區域之間之一間隙係等於或小於該厚度的一半。
在此實施例中，在該第一臂部分與該第二臂部分之間之一間隙及在該第二臂部分與該應變區域之間之一間隙係等於或小於該厚度的一半。由於此間隙被設定成較小，因此該撓曲元件在尺寸上可被縮減。針對適用於撓曲元件之高強度金屬材料而言，當採用衝壓時，此間隙可僅設定成等於撓曲元件之厚度且無法比該厚度更薄。然而，當採用粉末冶金時，此間隙可以窄化且該撓曲元件在尺寸上可以縮減。在本實施例中，該撓曲元件係藉由加壓模製且燒結一金屬粉末而獲得，或者可藉由金屬射出成型而獲得。亦即，在本實施例中，就粉末冶金之方法而言，金屬粉末可被加壓模製且燒結，或者亦可採用金屬射出成型。
依照另一實施例，該撓曲元件係使用於測量重量之一荷重計中，該撓曲元件係藉由轉移至其之一荷重而變形且係藉由加壓模製及燒結包含至少釩(V)與鉻(Cr)及主要包含 鐵(Fe)之一金屬粉末而獲得，並且具有相對於一對稱軸線的軸對稱形狀，該撓曲元件包含：一矩形應變區域，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向，並且具有一第一末端及一第二末端；兩個第一臂部分，其等平行於該對稱軸線而延伸；一第一連接部分，其延伸於橫交於該對稱軸線之一方向且被連接至該應變區域之該第一末端及該第一臂部分；兩個第二臂部分，其等安置成相較該第一臂部分係較靠近該應變區域且平行於該對稱軸線而延伸；及一第二連接部分，其延伸於橫交於該對稱軸線之一方向且被連接至該應變區域之該第二末端及該第二臂部分；其中該對第一臂部分及該對第二臂部分中之一者於垂直於該撓曲元件之一方向上接收一荷重，且該對第一臂部分及該對第二臂部分之另一者係固定至一支撐本體。
在本實施例中，由於撓曲元件可藉由加壓模製及燒結包含至少釩與鉻及主要包含鐵之一金屬粉末而獲得，具有複雜形狀之該撓曲元件在尺寸上可以縮減且可確保其機械強度。
較佳地，每一第一臂部分於垂直於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之一長度係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之長度的1.3倍或更長。較佳地，每一第一臂部分具備有第一貫穿孔，且可利用該貫穿孔而被螺釘固定至另一組件。當每一第一臂部分之兩側邊表面之間的間隙較大時，可以降低在第一臂部分中由在 緊固螺釘時所產生之旋擰力矩造成的殘餘應力。由於殘餘應力會不利地影響荷重計之重量測量準確度，因此最好能減小該殘餘應力。當每一第一臂部分於垂直於該撓曲元件之對稱軸線的方向上之一長度係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之長度的1.3倍或更長時，可降低殘餘應力，且因此可以增進荷重計之重量測量準確度。
較佳地，該第一連接部分於平行於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之一長度係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之該長度的1.4倍或更長。較佳地，每一第一臂部分具備有第一貫穿孔，且可利用該貫穿孔而被螺釘固定至另一組件。當該第一連接部分在平行於對稱軸線之方向上的長度較大時，可以降低在第一臂部分中由在緊固螺釘時所產生之旋擰力矩造成的殘餘應力。由於殘餘應力會不利地影響荷重計之重量測量準確度，因此最好能減小該殘餘應力。當該第一連接部分於平行於該撓曲元件之該對稱軸線的一方向上之長度係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的方向上之長度的1.4倍或更長時，可降低殘餘應力，且因此可以增進荷重計之重量測量準確度。
每一第二臂部分可具備有一第二貫穿孔。
依照又另一實施例之重量測量裝置係包含該撓曲元件及一荷重計，該荷重計包含複數個附著至該撓曲元件之應變計且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號。
1‧‧‧重量測量裝置
11‧‧‧外殼
12‧‧‧平台
13‧‧‧內罩蓋
13a‧‧‧轂部
14‧‧‧外罩蓋
15‧‧‧基部
15a‧‧‧基部貫穿孔
16‧‧‧支腳
161‧‧‧支腳本體
162‧‧‧凹入部分
163‧‧‧長形孔
164‧‧‧邊緣部分
165、166、167、168‧‧‧彈性連接部分
165a、166a、167a、168a‧‧‧外部分
165b、166b、167b、168b‧‧‧內部分
170、171‧‧‧第一凸部
172、173、174、175‧‧‧第二凸部
180、181‧‧‧凸出部分
182、183‧‧‧鉤部
17‧‧‧電源開關
18‧‧‧電極板
19‧‧‧把手單元
20‧‧‧操作盒
21、22‧‧‧握把
23‧‧‧顯示器
24、25‧‧‧操作按鈕
27‧‧‧容納空間
28‧‧‧基板
29‧‧‧電纜
30‧‧‧荷重計總成
32‧‧‧荷重轉移構件
321‧‧‧上壁
322、323、324、325‧‧‧凸部
326‧‧‧側壁
327‧‧‧下方區域
327a‧‧‧下方接觸表面
327b‧‧‧下方非接觸表面
328‧‧‧凸部
329‧‧‧外側壁
330‧‧‧鉤部
331‧‧‧端壁
332‧‧‧缺口
34‧‧‧荷重計
36‧‧‧撓曲元件
361‧‧‧應變區域
361a‧‧‧末端
361b‧‧‧末端
362‧‧‧第一臂部分
363‧‧‧第一連接部分
364‧‧‧第二臂部分
365‧‧‧第二連接部分
366‧‧‧第一貫穿孔
367‧‧‧第二貫穿孔
368‧‧‧標記
369‧‧‧溝槽
38‧‧‧應變計
40‧‧‧橋接部
401‧‧‧上方表面
402‧‧‧下方表面
403‧‧‧轂部
404‧‧‧貫穿孔
406、407‧‧‧貫穿孔
410‧‧‧鉚釘
42‧‧‧彈性支撐構件
421‧‧‧上方部分
422‧‧‧下方部分
50‧‧‧膠帶
60‧‧‧地毯支腳
61‧‧‧下方表面
62‧‧‧凸部
70‧‧‧螺釘
本發明之撓曲元件與重量測量裝置之其他特徵及優點將可從結合附圖之以下描述中獲得瞭解，其中：圖1係立體圖，其中繪示當從上方斜視時之依照本發明之一實施例的重量測量裝置；圖2係立體圖，其中繪示當從下方斜視時之圖1的重量測量裝置；圖3係圖1之重量測量裝置的俯視圖；圖4係俯視圖，其中繪示圖1之重量測量裝置內部之荷重計總成；圖5係經拆卸之荷重計總成的立體圖；圖6係俯視圖，其中繪示荷重計總成內部的荷重轉移構件；圖7係立體圖，其中繪示當從下側觀看時之荷重轉移構件；圖8係立體圖，其中繪示當從上方斜視時之荷重計總成內部的撓曲元件；圖9係繪示撓曲元件之仰視圖；圖10係繪示荷重轉移構件與撓曲元件彼此耦接在一起之仰視圖；圖11係繪示彼此耦接之撓曲元件與橋接部的俯視圖；圖12係繪示橋接部之俯視圖；圖13係繪示圖11中彼此耦接之撓曲元件與橋接部的側視圖； 圖14係繪示荷重計總成內部的支腳與彈性支撐構件的俯視圖；圖15係立體圖，其中繪示該支腳與該彈性支撐構件；圖16係繪示該彈性支撐構件之俯視圖；圖17係繪示該支腳之俯視圖；圖18係繪示該支腳之仰視圖；圖19係繪示該支腳之前視圖；圖20係繪示該支腳之側視圖；圖21係繪示荷重計總成內部之荷重計的側視圖；圖22係沿圖3之剖面線XXII-XXII所取之截面視圖；圖23係表格，其中繪示藉由檢查彈性支撐構件之硬度與荷重計總成之耐用性之間的關係所獲得之測試結果；圖24係一曲線圖，其中繪示藉由檢查彈性支撐構件之硬度與重量測量誤差之間的關係所獲得之測試結果；圖25係一示意圖，其中繪示重量測量期間在撓曲元件中產生的應力分佈；圖26係立體圖，其中繪示可附著至支腳之地毯支腳；圖27係截面視圖，其中繪示依照另一實施例之重量測量裝置；圖28係一曲線圖，其中繪示藉由檢查撓曲元件之尺寸與重量測量誤差之間的關係所獲得之測試結果；圖29係一曲線圖，其中繪示藉由檢查撓曲元件之尺寸與重量測量誤差之間的關係所獲得之測試結果；圖30係一曲線圖，其中繪示藉由檢查撓曲元件之尺 寸與重量測量誤差之間的關係所獲得之測試結果。
以下將參考附圖來說明依照本發明之一實施例。圖1及2繪示依照本發明之實施例的重量測量裝置。重量測量裝置1係一體重計，其測量人體重量，且亦係身體成份計，其用以測定身體成份，諸如人體脂肪百分比。重量測量裝置1包含一外殼11，且該外殼11包含一平台12及固定至該平台12之一基部15。如圖1所示，平台12包含大致平坦的上方表面，其在重量測量時係被定向成水平放置。人可以站在平台12之上方表面上。亦即，物體可放置在平台12上且該物體之荷重係施加至該平台。
如圖2所示，基部15係形成大致矩形形狀，且係由例如諸如不銹鋼或樹脂之硬質材料所製成。在基部15之底部表面的四個邊角各安置一支腳16。在重量測量期間，支腳16係與地板接觸。一隔開組件可插置在支腳16與地板之間。每一支腳16用以作為支撐構件，其支撐重量測量裝置1且亦作為稍後將說明之荷重計的支腳。在重量測量期間，包含平台12與基部15之整個外殼11回應於在平台12上之重量而相對於由地板支撐之支腳16來位移。
用以啟動重量測量裝置1之電源開關17係附著至外殼11，且電源開關17從平台12之一側邊表面突出。由於重量測量裝置1係用以作為身體成份計，因此在平台 12之上方表面上設有複數個電極板18，如圖1所示。這些電極板18係用以測量受測人之生物電阻。站在平台12上的受測人以雙腳踏上電極板18。
圖3係一俯視圖，其繪示重量測量裝置1，而電極板18則未圖示於圖3。如圖3所示，平台12包含例如盒狀內罩蓋13，其係由諸如鋼之硬質材料所形成，以及一外罩蓋14，其被安置於該內罩蓋13外部且由樹脂所形成。外罩蓋14係平台12的外部蓋且將金屬內罩蓋13與電極板18隔絕。
重量測量裝置1包含一把手單元19。把手單元19係經由電纜(未繪示)而連接至外殼11。把手單元19包含一中央操作盒20及朝向操作盒20兩側延伸之握把21及22(圖1)。操作盒20具有可顯示受測人之重量及身體成份之一顯示器23，及操作按鈕24及25。每一握把21及22係具有電極，其用以測量受測人的生物電阻。電極係由站在平台12上之受測人的雙手所握持。依照本實施例之重量測量裝置1亦可用以作為身體成份計，但由於本實施例係關於重量測量，因此並不一定需要電極板18與把手單元19。
如圖3所示，平台12之內罩蓋13與連接至平台12的基部15係協作以界定一容納空間27。四個荷重計總成30係安置在容納空間27內部以測量重量。然而，荷重計總成30之支腳16係從基部15向下突出，如圖2所示。
此外，一基板28係安置在容納空間27內部，在該基 板上係安裝有用於處理從荷重計總成30之應變計所供應之信號的處理電路。基板28係經由電纜29而連接至應變計。在基板28上之處理電路基於從荷重計總成30之應變計所供應之信號來計算受測人的重量。此外，在基板28上之處理電路係電連接至平台12上的電極板18及把手單元19上的電極，且基於重量及在受測人之各個不同部位處之生物電阻的變化來計算受測人的身體成份。如上述經計算之重量與身體成份係顯示在顯示器23上。
如圖4及5所示，每一荷重計總成30包含一荷重轉移構件(荷重計支架)32及一荷重計34。荷重轉移構件32係由例如諸如樹脂之硬質材料所形成。荷重轉移構件32覆蓋荷重計34且可拆卸地附著至荷重計34。此外，荷重轉移構件32係可拆卸地附著至平台12之內罩蓋13。荷重轉移構件32係將從平台12轉移之荷重轉移至荷重計34之一撓曲元件36。
如圖5所示，荷重計34包含可藉由從平台12轉移之荷重而變形之撓曲元件36、附著至撓曲元件36之複數個應變計38、支撐撓曲元件36之橋接部40，以及支撐橋接部40之支腳16。更具體言之，橋接部40係由一彈性支撐構件42(參考圖14及15)所支撐，且彈性支撐構件42係由支腳16所支撐。然而，彈性支撐構件42未圖示於圖5。用於應變計38之電纜29係藉由膠帶50而黏附至撓曲元件36。
如由圖8之斜上側之立體圖及圖9之仰視圖所示，撓 曲元件36係一單一元件，其具有軸對稱形狀及均勻厚度。該撓曲元件36係由例如板構件所形成，該板構件係由諸如碳工具鋼之高硬質材料所形成。撓曲元件36包含安置於撓曲元件36之中心處的應變區域361、兩個第一臂部分362、兩個第二臂部分364、連接該應變區域361至第一臂部分362的一第一連接部分363，以及連接該應變區域361至第二臂部分364的一第二連接部分365。
該應變區域361係一呈矩形部分，其包含延伸於與撓曲元件36之對稱軸線相同之方向的一末端361a及另一末端361b。該應變區域361係可藉由從平台12經由荷重轉移構件32所轉移之荷重而變形之一區域。應變計38係附著至應變區域361(參考圖5)。應變區域361之上方表面係具有標記368，其用於引導應變計38附著至其。
兩個第一臂部分362平行於撓曲元件36之對稱軸線而延伸。第一連接部分363延伸於垂直地橫交於撓曲元件36之對稱軸線的方向，且被連接至應變區域361之一末端361a與兩個第一臂部分362。
兩個第二臂部分364係安置成相較該第一臂部分362係較靠近該應變區域361，且平行於撓曲元件36之對稱軸線而延伸。第二連接部分365延伸於垂直地橫交於該撓曲元件36之對稱軸線的方向，且被連接至應變區域361之另一末端361b與第二臂部分364。
每一第一臂部分362之一末端係形成半圓形形狀，且該末端係具有一圓形第一貫穿孔366。每一第二臂部分 364之一末端係形成半圓形形狀，且該末端係具有一圓形第二貫穿孔367。第一貫穿孔366與第二貫穿孔367之中心軸線係配置在垂直地橫交於撓曲元件36之對稱軸線的一直線上。撓曲元件36包含形成在該應變區域361兩側邊之大體上呈J形的對稱溝槽369，且每一溝槽369係由應變區域361、第一臂部分362、第一連接部分363、第二臂部分364及第二連接部分365所包圍。
在第二臂部分364藉由被安置在撓曲元件36下方之一支撐本體(橋接部40，稍後將說明)支撐的狀態中，一向下垂直荷重係由荷重轉移構件32從上側強力地施加至該第一臂部分362，藉此使該應變區域361變形(當從橫側方向觀看時係被彎曲成S形，亦即平行於圖9之紙面的方向)。在應變區域361上的每一個應變計38會回應於撓曲元件36之應變區域361的變形而產生一信號。
在本實施例中，向下垂直荷重係藉由荷重轉移構件32從上側強力地施加至第一臂部分362。該第二臂部分364被固定至安置於該撓曲元件36下方之支撐本體(橋接部40，稍後將說明)。然而，撓曲元件36並未侷限於如此使用，而是該撓曲元件36亦可用以使得一荷重在垂直方向上被施加至第二臂部分364且該第一臂部分362被固定至支撐本體。亦即，該對第一臂部分362與該對第二臂部分364之一者於垂直於撓曲元件36之方向上接收一荷重，而該對第一臂部分362與該對第二臂部分364之另一者係固定至支撐本體。在任一情況中，該撓曲元件36係以 使該應變區域361大大地彎曲成S形的方式被使用。
如圖4至6所示，荷重轉移構件32包含八邊形上壁321。該上壁321係與平台12之內罩蓋13(圖3)相接觸。上壁321之上方表面係具有複數個凸部322、323、324及325。凸部322、323、324及325係固持在形成於內罩蓋13中的孔(未繪示)中。以此方式，荷重轉移構件32係可拆卸地附著至平台12之內罩蓋13。上壁321係安置成平行於平台12之上方表面。上壁321覆蓋整個撓曲元件36。
如圖5、7及10所示，荷重轉移構件32包含兩個從上壁321向下延伸之側壁326。如圖10之仰視圖所示，每一側壁326包含一下方區域327，其面向撓曲元件36之第一臂部分362。每一下方區域327包含一平坦下方接觸表面327a，其變成撓曲元件36之第一臂部分362的表面接觸部分，及一平坦下方非接觸表面327b，其以非接觸狀態面向撓曲元件36之第一臂部分362。下方接觸表面327a與下方非接觸表面327b係平行於撓曲元件36之對稱軸線而延伸。此外，下方接觸表面327a與下方非接觸表面327b係安置成平行於上壁321且因此平行於平台12之上方表面。基於此一理由，表面327a及327b係經定向以在重量測量期間成水平地延伸。在下方接觸表面327a與下方非接觸表面327b之間形成一階部。
如圖10之仰視圖所示，撓曲元件36之每一第一臂部分362包含其軸線在重量測量期間延伸於垂直方向的第一貫穿孔366，且荷重轉移構件32之側壁326的每一下方 區域327係有一被插入至第一貫穿孔366中的凸部328。下方接觸表面327a位於凸部328周圍。荷重轉移構件32進一步包含兩個外側壁329，該兩個外側壁係安置在兩個側壁326的外側且平行於兩個側壁326而延伸，且每一外側壁329係具有一鉤部330，使得撓曲元件36之第一臂部分362可被扣鉤於該鉤部。
如圖7所示，荷重轉移構件32進一步包含一端壁331，其將兩個側壁326彼此連接在一起。端壁331具有一缺口332，且用於應變計38之電纜29可穿過該缺口332(圖5)。
如圖11及13所示，撓曲元件36係由橋接部40所支撐且固定。橋接部40係例如為一單一構件，其由諸如鋼之硬質材料所形成。如圖12及13所示，橋接部40係一板，其具有大致呈八邊形的輪廓且具有大致均勻厚度，且包含大致平坦的上方表面401及大致平坦下方表面402。該上方表面401與下方表面402可經定向以在重量測量期間成水平延伸。
具有圓形輪廓之轂部403係形成在橋接部40之兩個位置處。轂部403可例如藉由加壓模製而形成。兩個轂部403之表面係大致呈平坦，且與撓曲元件36之下方表面(不具有應變計38之表面)相接觸。在每一轂部403的中心處形成有一貫穿孔404。
橋接部40之兩個貫穿孔404分別地重疊於撓曲元件36之兩個第二貫穿孔367，且一鉚釘410穿過貫穿孔404 與第二貫穿孔367。撓曲元件36與橋接部40係藉由兩個鉚釘410所固定。如圖13所示，在本實施例中，鉚釘410之一末端係從撓曲元件36之上方表面突出，而鉚釘410之另一頭部部分係安置在橋接部40之轂部403背面的空間中而未從橋接部40之下方表面402突出。然而，若鉚釘410從橋接部40突出的突出量足夠小，則彈性支撐構件42(稍後將說明)便可與緊密地接觸橋接部40之下方表面402而不會被鉚釘410弄斷或變形。
橋接部40之轂部403係允當一間隔件，其可確保撓曲元件36與橋接部40之上方表面401之間存在空間。亦即，即使當撓曲元件36變形時，撓曲元件36之第一連接部分363等等不會靠抵於該橋接部40之上方表面401。
此外，橋接部40具有橢圓形貫穿孔406及407。貫穿孔406及407係用於將橋接部40附著至支腳16，此稍後將說明。
橋接部40係由圖14及15所示之彈性支撐構件42所支撐，且該彈性支撐構件42係由支腳16所支撐。彈性支撐構件42係由橡膠所形成之單一構件。如圖14至16所示，彈性支撐構件42包含一上方部分421及一下方部分422，該上方部分係形成大致平行六面體形狀且在縱向方向上具有兩個圓弧形末端，且該下方部分係形成大致平行六面體形狀且在縱向方向上具有兩個圓弧形末端。上方部分421在縱向方向上之長度係大於下方部分422之長度，且上方部分421之寬度係小於下方部分422之寬度。
在本實施例中，彈性支撐構件42之上方表面係大致呈平坦狀。然而，彈性支撐構件42之上方表面亦可形成圓弧形狀，且該上方表面亦可具有不均勻部分。橋接部40之下方表面402係與彈性支撐構件42之上方表面緊密接觸。橋接部40係相對於彈性支撐構件42安置而使得兩個鉚釘410被配置成平行於彈性支撐構件42的縱向方向。彈性支撐構件42之下方部分422係安裝於支腳16中，且彈性支撐構件42由支腳16所支撐。
如圖14、15及17至20所示，支腳16包含圓柱狀支腳本體161及安置成環繞該支腳本體161之環形邊緣部分164。該橋接部40係被放置在支腳本體161上。支腳本體161之上方表面係具有一凹入部分162，且該凹入部分162具有可使該彈性支撐構件42之下方部分422被安裝於其中之一部分。如圖17所示，凹入部分162之下方表面係具有複數個大致呈矩形的長形孔163，且該凹入部分162之下方表面係因為長形孔163而形成格子形狀。支腳本體161係安置成使得其下方表面與地板直接接觸，且由地板所支撐。然而，一分隔組件(例如，稍後將說明之地毯支腳)可介置在支腳本體161與地板之間。支腳16係例如由樹脂形成之單一構件。
如圖14、15、17及18所示，支腳本體161與邊緣部分164係藉由四個彎曲彈性連接部分165、166、167及168而彼此連接在一起。彈性連接部分165、166、167及168係以大約90°之角度間隔配置，且每一彈性連接部分 165、166、167及168包含呈長形S形且被連接至邊緣部分164的內周邊之一外部分，及連接至支腳本體161之上端的外周邊之一圓弧碟狀內部分。彈性連接部分165、166、167及168係形成薄且細的形狀。詳言之，在彈性連接部分165、166、167及168中，在靠近邊緣部分164處呈長形S形之外部分165a、166a、167a及168a係形成比靠近支腳本體161之圓弧碟狀內部分165b、166b、167b及168b還要薄且細。因此，彈性連接部分165、166、167及168(且尤其係外部分165a、166a、167a及168a)具有極高的撓曲性。在本實施例中，彈性連接部分165、166、167及168具有彎曲形狀，但本發明並未侷限於此。舉例而言，彈性連接部分亦可形成直線形狀。
支腳16包含兩個從邊緣部分164向內突出之第一凸部170及171。此外，支腳16包含一體式連接至彈性連接部分165之內部分165b且從彈性連接部分165沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向突出之第二凸部172、一體式連接至彈性連接部分166之內部分166b且從彈性連接部分166沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向突出之第二凸部173、一體式連接至彈性連接部分167之內部分167b且從彈性連接部分167沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向突出的第二凸部174，以及一體式連接至彈性連接部分168之內部分168b且從彈性連接部分168沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向突出之第二凸部175。第一凸部170被安置在第二凸部172及173之間，且第二 凸部172及173係沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向相鄰於第一凸部170。第一凸部171係安置在第二凸部174及175之間，且第二凸部174及175係沿著繞支腳本體161之軸線的圓周方向相鄰於第一凸部171。第一凸部170及171與第二凸部172、173、174及175係用以作為旋轉防止部分以用於調整支腳本體161相對於邊緣部分164的相對旋轉。
橋接部40係附著至支腳16之邊緣部分164。邊緣部分164之第一凸部170及171係分別地具有向上突出成圓柱形形狀之凸出部分180及181。如圖5所示，凸出部分180及181係插入至橋接部40之貫穿孔406及407。此外，支腳16之邊緣部分164係具有鉤部182及183，該等鉤部182及183係調整橋接部40之向上移動。因此，橋接部40相對於支腳16之邊緣部分164的垂直移動及水平移動(直線移動及旋轉移動)係受到限制。換言之，邊緣部分164相對於橋接部40之垂直移動與水平移動(直線移動及旋轉移動)係受到限制。
圖22係一截面視圖，其中繪示重量測量裝置1之荷重計總成30的周邊。在圖22中，箭頭係指示一荷重。被施加於平台12之外罩蓋14的荷重係經由內罩蓋13與荷重轉移構件32而被轉移至撓曲元件36。然後，該荷重係從撓曲元件36經由橋接部40而被轉移至彈性支撐構件42，且進一步被轉移至支腳16之支腳本體161，且由地板所接收。
在本實施例中，彈性支撐構件42支撐橋接部40。橋接部40包含大致平坦下方表面，其在重量測量期間係被定向成水平放置。在重量測量期間，彈性支撐構件42之上方表面係與橋接部40之大致平坦下方表面緊密接觸。因此，即使當過度的荷重或重覆荷重被施加至重量測量裝置1時，亦可以減少荷重集中在一局部位置而使得組件之部分斷裂之擔憂，進而能夠長時間維持測量準確度。此外，由於沒有於其上荷重局部地集中之凸部且亦沒有與此一凸部接觸的任何組件，因此無需針對此等部分來使用昂貴材料或執行熱處理以增加此等部分的硬度，如此可降低重量測量裝置1之製造成本。
此外，撓曲元件36之姿態係藉由彈性支撐構件42之彈性變形而被適當地保持。舉例而言，當撓曲元件36之兩個第一臂部分362或兩個第二臂部分364的高度彼此不同時，重量測量準確度會變差。然而，藉由彈性支撐構件42之彈性變形可降低或防止此劣化。此外，由於彈性支撐構件42具有一撞擊降低功能，即使當一撞擊被施加於重量測量裝置1時，可以降低或防止重量測量裝置1之組件的鬆弛，且因此可以確保重量測量裝置1具有較長使用壽命。
在支腳16中，強力地接收荷重之支腳本體161係連接至藉由彈性連接部分165、166、167及168具有高撓曲性來調整橋接部40之移動的邊緣部分164。由於彈性連接部分165、166、167及168具有高撓曲性，可防止不當 力量從邊緣部分164施加至支腳本體161。
在重量測量裝置1中，基部15係連接至平台12且與平台12一起界定容納空間27。容納空間27容納每一荷重計總成30的大部分(支腳16之上方部分、荷重轉移構件32、撓曲元件36、應變計38、橋接部40及彈性支撐構件42)。然而，如圖22所示，基部15包含基部貫穿孔15a，且每一支腳16之下方部分從容納空間27穿過基部貫穿孔15a中之一者而突出朝向基部15之下側。因此，支腳16未被固定至基部15，且該基部15沿相對於支腳16之垂直方向與平台12一起位移。
在支腳被固定至基部或平台的結構中(不同於本實施例之結構)，插置在支腳與平台之間的撓曲元件係回應於從平台施加至撓曲元件之荷重及從基部施加至撓曲元件的力量而變形。當一荷重被施加於平台時，基部會略微地變形，且因此從基部施加至撓曲元件的力量會回應於該基部之姿態而改變。此外，由於撓曲元件係藉由荷重而變形，使得基部與支腳彼此拉扯，因此被施加至撓曲元件之荷重會被改變。此外，當如在本實施例中提供彈性支撐構件時，在基部與支腳之間的拉力會因為彈性支撐構件之彈性壓縮變形而進一步增加。這會劣化由重量測量裝置所測量之重量的測量準確度。
相反地，在本實施例中，支腳16係獨立於基部15與平台12而未被固定至基部15與平台12，且因此基部15與平台12會相對於支腳16而一起位移。因此，插置在支 腳16與平台12之間的撓曲元件36會回應於從平台12施加至撓曲元件36的荷重及從於其上放置支腳16之地板施加至撓曲元件36的力量而變形。然而，本發明並未侷限於支腳16獨立於基部15與平台12之配置。本發明亦可應用於支腳16係固定至基部15或平台12的情況中。
彈性支撐構件42係由橡膠所形成，彈性支撐構件係由其他彈性體所形成，例如彈簧。為何在本實施例中使用類似橡膠之彈性支撐構件42的理由係在於因為橡膠通常相對於重覆荷重係具有較高的耐用性，且即使在重量測量期間支腳16(及連帶的橋接部40)相對於水平平面傾斜時，測量誤差會較小。因此，即使當地板略微傾斜或重量測量裝置相對於地板係略微傾斜時，仍可充份確保由重量測量裝置1測量之重量的測量準確度。
圖23係一表格，其中繪示使用由不同橡膠形成之彈性支撐構件42之荷重計總成30的耐用性測試的結果。在此測試中，50公斤重(kgf)之荷重係重複地施加20000次至單一荷重計總成30。
在使用由具有蕭氏硬度A90及蕭氏硬度A80之橡膠形成之彈性支撐構件42的荷重計總成30中並不會發生任何問題。在使用由具有蕭氏硬度A70之橡膠形成之彈性支撐構件42的荷重計總成30中，在樹脂形成之支腳16的內部會發生裂痕，但當考量一般體重計之使用次數時，該荷重計總成則可以使用在該重量測量裝置1中。在使用由具有蕭氏硬度A60之橡膠形成之彈性支撐構件42的荷重 計總成30中，由樹脂形成之支腳16的裂痕則會明顯發生，使得該裂痕可從外部看到。因此，已證實具有蕭氏硬度A60之彈性支撐構件係較差的。這係基於以下的理由。若彈性支撐構件42係由極柔軟的橡膠形成，則該彈性支撐構件42在垂直方向上的壓縮會非常大，且該彈性支撐構件42會在水平方向上被過度地擴寬，藉此增加擴寬彈性支撐構件42被安裝至其之該支腳16(參考圖15)的力量。
圖24係一曲線圖，其中繪示藉由檢查彈性支撐構件42之硬度與重量測量誤差之間的關係所獲得之測試結果。在此一測試中，重量測量值係藉由增加應變至重量測量裝置1的外殼11來予以檢查。用於增加應變至重量測量裝置1之外殼11的方式係一種將附著有柔軟橡膠之扁平木板放置在平台12上且將一重量放置在該木板上的方式。此方式類似於一人站在平台12上的狀態。如圖24所示，由於應變添加至外殼11，因此會發生相對於該荷重之一誤差。存在有誤差隨著橡膠較堅硬而增加的趨勢。此外，依照實驗法則，若支腳16(及連帶該重量測量裝置1)係由於地板之傾斜而傾斜，則可視為將獲得相同的結果。然而，依照圖24所繪示之測試結果，可以判斷出不會發生問題，尤其係因為針對具有蕭氏硬度A70至蕭氏硬度A90之橡膠的重量測量誤差即使在150公斤重之荷重下並未如此大。針對具有蕭氏硬度A90之橡膠的誤差在150公斤重的荷重下係大約為80公克重(gf)，且在125公斤重之荷重下係大約為60公克重。針對比蕭氏硬度A90還硬的橡膠 ，測量準確度可視為會進一步降低。
由於依照圖23及24之測試結果，該彈性支撐構件42之硬度係較佳地從蕭氏硬度A70至蕭氏硬度A90。若彈性支撐構件42的硬度係由硬度從蕭氏硬度A70至蕭氏硬度A90之橡膠所形成，則相對於該重複荷重之耐用性係較高的，且即使當支腳16(及連帶該橋接部40)在重量測量期間係相對於一水平平面成傾斜，該測量誤差仍會很小。
彈性支撐構件42之硬度較佳地係從蕭氏硬度A75至蕭氏硬度A85。在依照圖23之測試中，在使用由具有蕭氏硬度A70之橡膠形成之彈性支撐構件42的荷重計總成30中由樹脂形成之支腳16內部會發生裂痕，但在使用由具有蕭氏硬度A80之橡膠形成之彈性支撐構件42的荷重計總成30中則不會發生任何問題。基於此一理由，具有蕭氏硬度A75或以上之高硬度的橡膠從耐用性的觀點來看係可視為較令人滿意的。在依照圖24之測試中，針對具有蕭氏硬度A90之橡膠，該誤差在125公斤重之荷重下係大約為60公克重，且針對具有蕭氏硬度A80之橡膠，該誤差在125公斤重之荷重下係大約為30公克重。當假設在125公斤重之荷重下的可容許誤差為50公克重，則具有蕭氏硬度A85或以下之硬度的橡膠係可視為較佳的。
如上藉由參考圖10所述，每一側壁326之下方區域327包含會成為撓曲元件36之第一臂部分362之表面接觸部分的平坦下方接觸表面327a，及面向撓曲元件36之 第一臂部分362而成非接觸狀態之平坦下方非接觸表面327b。在下方接觸表面327a與下方非接觸表面327b之間形成一階部。下方接觸表面327a會變成該撓曲元件36之第一臂部分362的表面接觸部分，且在重量測量期間被定向成水平延伸。該下方接觸表面327a延伸於平行於撓曲元件36之對稱軸線的方向，該方向係第一臂部分362延伸之方向。因此，當荷重被施加至平台12時，接收來自於平台12之荷重之撓曲元件36的兩個第一臂部分362之姿態的改變係可忽略地輕微。此外，兩個側壁326之每一者的下方區域327係不僅具有下方接觸表面327a，且亦具有下方非接觸表面327b。亦即，該下方區域327僅有一部分(下方接觸表面327a)會成為撓曲元件36之第一臂部分362的表面接觸部分，而其他部分(下方非接觸表面327b)則面向第一臂部分362而成非接觸狀態。以此方式，在荷重轉移構件32之每一側壁326中與該第一臂部分362接觸之部分係侷限於下方接觸表面327a，使得撓曲元件36之第一臂部分362係以具有極窄寬度之一表面與該下方接觸表面327a接觸而成類似於線接觸之狀態。在撓曲元件36之第一臂部分362係以具有極寬寬度之表面與下方接觸表面327a接觸的情況中，在撓曲元件36之第一臂部分362中的荷重集中部分係隨著荷重的量值而改變。然而，在本實施例中，由於撓曲元件36之第一臂部分362係以具有極窄寬度之表面以類似於線接觸之方式與下方接觸表面327a接觸，因此在撓曲元件36之第一臂部分 362中的荷重集中部分大致上不會隨著荷重之量值而改變。此外，對應於未接觸第一臂部分362之每一側壁之下方非接觸表面327b的部分可確保側壁326之較大厚度，且有助於抑制荷重轉移構件32的變形。因此，在本實施例中，當荷重被施加至平台12時，不論該荷重之量值為何，在接收來自於至少平台12荷重之撓曲元件36之兩個臂部分之姿態的改變係極小的，且因此可確保重量測量裝置1之測量準確度。
每一第一臂部分362包含第一貫穿孔366，其在重量測量期間係經定向以在垂直方向上延伸，該荷重轉移構件32之每一側壁326的下方區域327係具有可被插入至第一貫穿孔366中之凸部328，且該下方接觸表面327a圍繞凸部328而平置。由於凸部328係插入至經定向在重量測量期間延伸於垂直方向之第一貫穿孔366，因此可防止撓曲元件36與荷重轉移構件32在水平方向上的相對移動。此外，由於下方接觸表面327a係圍繞插入至第一貫穿孔366中之凸部328而平置，即使當荷重被施加至偏離於荷重轉移構件32之凸部328的位置時，撓曲元件36之下方接觸表面327a與第一臂部分362仍會在水平平面中彼此相接觸，且因此可確保重量測量裝置1之測量準確度。
圖25係一示意圖，其中繪示重量測量期間在撓曲元件36中產生的應力分佈。該應力分佈係藉由電腦模擬而獲得。在圖25中，區域A1係最小應力的區域，而區域A5係最大應力的區域。隨著與區域A相關之數次減少， 所產生之應力量較小。從圖10至25之間的比較可知，荷重轉移構件32之側壁326之下方區域327的下方接觸表面327a係與具有相應於在撓曲元件36中之應力區域A1及A2的較小應變之部分相接觸。因此，撓曲元件36之區域A1及A2以一穩定的姿態接收來自於荷重轉移構件32之側壁326之下方區域327的下方接觸表面327a之荷重，因此可確保重量測量裝置1之測量準確度。
如上藉由參考圖10所述，荷重轉移構件32進一步包含兩個安置在兩個側壁326且平行於兩個側壁326延伸之外側壁329，且每一外側壁329係具有鉤部330，該撓曲元件36之第一臂部分362可鉤扣在該鉤部。由於撓曲元件36被鉤扣在荷重轉移構件32之鉤部330，因此撓曲元件36與荷重轉移構件32可一體式地附著至平台12且可從該平台脫離。因此，這些組件可被輕易地搬移。
如上參考圖14、15、17及18所述，每一支腳16包含從邊緣部分164向內突出之兩個第一凸部170及171，以及一體式地連接至彈性連接部分165、166、167及168之第二凸部172、173、174及175。第一凸部170係安置在第二凸部172及173之間，且該第二凸部172及173係沿著繞支腳本體161之軸線之圓周方向相鄰於第一凸部170。第一凸部171係安置於第二凸部174及175之間，且第二凸部174及175係沿著繞支腳本體161之圓周方向相鄰於第一凸部171。基於此一理由，即使當較大力矩係在邊緣部分164繞軸線之旋轉被拘束的情況下施加至支腳 本體161時，第一凸部170係與第二凸部172或173相接觸，該第一凸部171係與第二凸部174或175相接觸，且該支腳本體161之旋轉(且因此該彈性連接部分165、166、167及168之變形)會受到限制，藉此防止圍繞支腳本體161安置之彈性連接部分165、166、167及168的斷裂。
如上參考圖5所述，支腳16之邊緣部分164之凸出部分180及181係插入至橋接部40之貫穿孔406及407中，使得邊緣部分164相對於橋接部40之水平移動(直線移動及旋轉移動)會受到限制。如上所述，撓曲元件36係藉由鉚釘410而固定至橋接部40(參考圖11及22)。此外，撓曲元件36係附著至荷重轉移構件32而使得撓曲元件36相對於荷重轉移構件32之水平移動係以使得荷重轉移構件32之兩個凸部328被插入撓曲元件36之兩個第一貫穿孔366(參考圖10及22)的方式來予以限制。荷重轉移構件32相對於平台12之移動係以使得凸部322、323、324及325(參考圖4至6)被鎖定至平台12之內罩蓋13的方式來予以防止。因此，支腳16之邊緣部分164係經調整而使得邊緣部分不會相對於平台12而旋轉。亦即，在重量測量裝置1之配置中，邊緣部分164繞軸線之旋轉係由橋接部40、撓曲元件36、荷重轉移構件32及平台12所拘束。因此，在支腳16未具有第一凸部170及171與第二凸部172、173、174及175的配置中，當較大力矩施加至支腳本體161時，該彈性連接部分165、166、167及168可能會有斷裂的問題。然而，藉由第一凸部170及 171與第二凸部172、173、174及175的功能，即使當較大力矩被施加至支腳本體161時，可以限制支腳本體161之旋轉(及因此彈性連接部分165、166、167及168之變形)，且因此可防止圍繞支腳本體161安置之彈性連接部分165、166、167及168的斷裂。
當一地毯支腳被附著至每一支腳16時，第一凸部170及171與第二凸部172、173、174及175之功效係特別有用。圖26係繪示一地毯支腳60之立體圖。該地毯支腳60係例如為一大致呈圓碟狀組件，其係由樹脂所形成，且包含一平坦下方表面61。複數個凸部62在地毯支腳60之上方部分的中心處向上突出。這些凸部62係分別插入至形成在支腳16之支腳本體161之下方表面中的複數個孔185。以此方式，地毯支腳60係可拆卸地附著至支腳本體161。地毯支腳60之直徑係遠大於支腳本體161。因此，當地毯支腳60被附著至支腳本體161時，較大力矩可能會從地毯支腳60施加至支腳本體161。由於第一凸部170及171與第二凸部172、173、174及175係充當調整支腳本體161相對於邊緣部分164之旋轉的旋轉防止部分，因此即使當較大力矩被施加至支腳本體161時仍可防止彈性連接部分165、166、167及168斷裂。
圖27係類似於圖22繪示依照另一實施例之重量測量裝置1的截面視圖。重量測量裝置1不包括荷重轉移構件32，且荷重係從平台12直接施加至撓曲元件36。平台12之內罩蓋13之下方表面係具有轂部13a，且每一轂部13a 具有一螺釘孔。撓曲元件36之第一臂部分362靠抵於轂部13a，且螺釘70穿過形成在第一臂部分362中之第一貫穿孔366且由轂部13a之螺釘孔所拘束。以此方式，撓曲元件36係直接地固定至內罩蓋13。
在圖27中，箭頭指示一荷重。被施加於平台12之外罩蓋14的荷重係經由內罩蓋13與荷重轉移構件32而被轉移至撓曲元件36。然後，該荷重係從撓曲元件36經由橋接部40而被轉移至彈性支撐構件42，且進一步被轉移至支腳16之支腳本體161，藉此該荷重由地板所接收。
在任一實施例中，該撓曲元件36可較佳地由粉末冶金所形成。藉由粉末冶金來形成撓曲元件有助於減少撓曲元件36之尺寸且相較於衝壓亦可確保撓曲元件36之機械強度。此外，當使用粉末冶金時，由於在撓曲元件36之厚度與寬度上之尺寸準確度很高，因此可增進該荷重計之重量測量準確度。就粉末冶金之方法而言，金屬粉末可被衝壓模製且燒結，或者亦可採用金屬射出成型(MIM)。
請參考圖9，以下將說明撓曲元件36之適當尺寸。較佳地，在第一臂部分362與第二臂部分364之間的間隙G1及在第二臂部分364與應變區域361之間的間隙G2係等於或小於撓曲元件36之厚度的一半。由於間隙G1及G2係設定成較小，因此可以實現撓曲元件36之尺寸(尤其，在圖9之橫向方向上的長度之減小)。在適用於撓曲元件之高強度金屬材料中，在衝壓製程中之間隙僅可設定為等於撓曲元件36之厚度，且不能比該厚度還窄。然而 ，藉由粉末冶金可以使該間隙窄化，且因此使該撓曲元件36之尺寸可以減小。
較佳地，每一第一臂部分362在垂直於撓曲元件36之對稱軸線的方向上的長度L1係該應變區域361在垂直地橫交撓曲元件36之對稱軸線之方向上的長度L2之1.3倍或更長。每一第一臂部分362具有第一貫穿孔366，且可利用第一貫穿孔366以螺釘固定於另一組件(在圖27之實施例中為內罩蓋13)。當每一第一臂部分362之兩個側邊表面之間的間隙L1較大時，可以減少在第一臂部分362中當緊固該螺釘70時產生之旋擰力矩所造成的殘餘應力。由於殘餘應力會不利地影響荷重計之重量測量準確度，因此最好使該殘餘應力較小。當每一第一臂部分362在垂直於撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L1係該應變區域361在垂直地橫交撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L2之1.3倍或更長時，可以減小殘餘應力，且因此可以增進荷重計之重量測量準確度。
較佳地，第一連接部分363在平行於撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L3係該應變區域361在垂直地橫交於撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L2的1.4倍或更長。當第一連接部分363在平行於撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L3較大時，可以減少在第一臂部分362中當緊固該螺釘70時產生之旋擰力矩所造成的殘餘應力。由於殘餘應力會不利地影響荷重計之重量測量準確度，因此最好使該殘餘應力較小。當該第一連接部分 363於平行於該撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L3係該應變區域361於橫交於撓曲元件36之對稱軸線的方向上之長度L2的1.4倍或更長時，可降低殘餘應力，且因此可以增進荷重計之重量測量準確度。
圖28至30係曲線圖，其中繪示藉由改變間隙L1與長度L3來檢查重量測量誤差所獲得之結果。圖28繪示當L1/L2等於86%且L3/L2等於86%時重量測量誤差與螺釘70之旋擰力矩(1.0Nm、2.0Nm及2.5Nm)之間的關係。圖29繪示當L1/L2等於93%且L3/L2等於100%時重量測量誤差與螺釘70之旋擰力矩之間的關係。圖30繪示當L1/L2等於130%且L3/L2等於140%時重量測量誤差與螺釘70之旋擰力矩之間的關係。從這些圖式中可以看出，測量誤差會隨著旋擰力矩增加而增加。這係因為在第一臂部分362中由於當緊固螺釘70時產生之旋擰力矩所造成之殘餘應力會不利地影響測量。然而，如圖30所示，當L1/L2係130%且L3/L2係140時，重量測量誤差係大幅度地小於在圖28及29中所示之結果。因此，可以瞭解的是，當L1係L2的1.3倍或更長且L3係L2之1.4倍或更長時，可以達到很大的效果。
如上所述，撓曲元件36可藉由加壓模製且燒結金屬粉末而製成，或者可依照金屬射出成型而製成。然而，本案發明人已發現，藉由加壓模製且燒結一特定種類之材料來製造該撓曲元件36係很恰當的。該特定種類之材料係包含至少釩(V)及鉻(Cr)及主要包含鐵(Fe)的金屬粉末。以 下將詳細說明該材料。
本案發明人已發現當鉻及釩包括在作為撓曲元件36之材料的金屬粉末中時，可以改良具有包含兩個第一臂部分362、兩個第二臂部分364、第一連接部分363、第二連接部分365之複雜形狀的撓曲元件36之機械強度。本案發明人亦經由試誤法的結果發現，當10.8%或更多的鉻包括在藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中時，可以確保極為適當的強度。相反地，當鉻的量過多時，強度會劣化且增加製造成本。本案發明人已藉由試誤法之結果發現到在考量強度與成本之平衡的情況下，藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中的鉻含量百分比最好係18.2%或以下。因此，藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中的鉻最好係10.8%至18.2%。
本案發明人亦藉由試誤法之結果發現到，當在藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中包括0.1%或以上的釩時，可以確保極為適當的強度。在另一方面，當釩的量太大時，製造成本會增加。詳言之，由於釩極昂貴，當含量太大時會大大地增加成本。本案發明人已藉由試誤法之結果發現到在考量強度與成本之平衡的情況下，藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中的釩含量百分比最好係0.5%或以下。因此，藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中的釩最好係0.1%至0.5%。
當在作為撓曲元件36之材料的金屬粉末包括碳時，撓曲元件36之硬度可在燒結程序之後藉由熱處理來予以 改良，且亦可改良撓曲元件36之機械強度。本案發明人亦藉由試誤法之結果發現到，當在藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中包括0.5%或以上的碳時，可以確保極為適當的強度。然而，當碳含量太大時，則材料在燒結程序及熱處理期間之收縮量會太大，使得撓曲元件36之尺寸改變。當材料之收縮量太大時，具有包含兩個第一臂部分362、兩個第二臂部分364、第一連接部分363、第二連接部分365等等複雜形狀之撓曲元件36便無法以高準確度來製成。本案發明人已藉由試誤法之結果發現到在考量強度與成本之平衡的情況下，當在藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中的碳含量百分比係1.8%或以下時，可以適當地抑制尺寸的變化。因此，藉由燒結金屬粉末所獲得之經燒結金屬中最好係包括0.5%至1.8%的碳。
雖然已說明作為體重計(其可用以作為身體成份計)之重量測量裝置，然而本發明係關於重量測量，用於測量除人體及其成份以外之物體的重量之其他重量測量裝置亦落在本發明的範圍內。在上述實施例中，重量測量裝置1係具有四個荷重計總成，但在重量測量裝置中可提供之荷重計總成的數量並未侷限於四個。
上述已呈現之描述係僅用以繪示及說明本發明之撓曲元件及重量測量裝置之例示性實施例。吾人不意欲將本發明窮舉或侷限於所揭示之任何精確的形式。熟習此項技術者應瞭解，在不違背本發明之範疇的情況下，仍可實行各種不同的改變及可替化其元件之等效件。此外，依照本發 明之教示可實行許多修改已配合特殊的情況或材料而不違背本發明的基本範疇。因此，吾人意欲本發明並非侷限於以設想為用於實施本發明之最佳模式所揭示之特定實施例，而是本發明意欲包括落在申請專利範圍之範疇內之所有的實施例。
其他發明
從上述描述中衍生出來的其他發明將說明如下。
先前技術
日本專利申請案公告第2012-145389揭示一種包含複數個荷重計之體重計，每一荷重計包含一撓曲元件。如在日本專利申請案公告第2012-145389號之圖2及5中所揭示，每一荷重計之撓曲元件係由一支撐構件(其被稱之為橋接部且延伸於水平方向)所支撐，且該橋接部係藉由體重計之若干支腳中之一者所支撐。該橋接部之下方表面係具有向下突出之一半球形凸部，而由金屬所形成之一堅硬的板構件係嵌入於該支腳之上方部分中。橋接部之凸部係與嵌入於支腳中之板構件相接觸，且因此橋接部係由支腳所支撐。
橋接部具有儘可能維持撓曲元件之姿態的功能，使得一荷重可儘可能地沿著垂直方向來施加至撓曲元件且同時允許撓曲元件之變形。為了達成此目的，橋接部之凸部係以一窄小區域(理想地，以點接觸的方式)與嵌入在支腳中 之板構件相接觸，因此即使當支腳傾斜時，該橋接部仍可維持水平姿態。
然而，在日本專利申請案公告第2012-145389號之圖2及5中所揭示之結構中，由於橋接部之凸部係以窄小區域與嵌入在支腳中之板構件相接觸，因此可能會發生該凸部被過大的荷重或重複的荷重壓毀的問題。當凸部被壓毀時，橋接部無法容易地保持水平姿態，且施加至撓曲元件之荷重的方向無法變成垂直，使得無法實現準確的重量測量。
此外，為了承受集中的荷重，該橋接部(特定而言，該凸部與接觸該凸部之板構件)必須具有相當高的硬度。基於此一理由，橋接部及板構件必須由具有高硬度或該硬度必須由熱處理來增加之昂貴材料來製成。
因此，依照另一發明係提供重量測量裝置及荷重計，其能夠減少製造成本且長時間維持測量準確度。
此發明之實施例可由如以下若干經編號之條項中之陳述而提供：
1.一種重量測量裝置(1)，其包括：一平台(12)，一荷重係被施加至該平台；至少一個撓曲元件(36)，其係藉由從該平台轉移之荷重而變形；複數個應變計(38)，其等附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號；至少一個橋接部(40)，其支撐該撓曲元件；及 至少一個彈性支撐構件(42)，其支撐該橋接部，其中該橋接部包含大致平坦下方表面(402)，且其中該彈性支撐構件之上方表面係與該橋接部之下方表面相接觸。
在條項1之實施例中，該彈性支撐構件支撐橋接部。彈性支撐構件之上方表面係與橋接部之大致平坦下方表面相接觸。因此，即使當過度的荷重或重覆荷重被施加至該重量測量裝置時，亦可以減少荷重集中在一局部位置而使得組件之部分斷裂之擔憂，進而能夠長時間維持測量準確度。此外，由於沒有於其上荷重局部地集中之凸部且亦沒有凸部與該凸部接觸的任何組件。因此無需針對此等部分來使用昂貴材料或執行熱處理以增加此等部分的硬度，如此可減少重量測量裝置之製造成本。
2.依照條項1之重量測量裝置(1)，其中彈性支撐構件(42)之上方表面係與橋接部(40)之下方表面(402)形成表面接觸。由於這些表面係彼此緊密地表面接觸，因此橋接部係由彈性支撐構件以一穩定的姿態被支撐。因此，該彈性支撐構件可具有大致平坦的上方表面。
3.依照條項1或2之重量測量裝置(1)，彈性支撐構件(42)具有大致平坦的上方表面。
4.依照條項1至3中任一項之重量測量裝置(1)，其中該彈性支撐構件(42)係由橡膠形成。一般而言，當彈性支撐構件係由橡膠形成時，針對重複荷重的耐用性很高。此外，即使當支腳(及連帶地該橋接部)在重量測量期間係相對於水平平面成傾斜時，測量誤差仍可維持很小。
5.依照條項4之重量測量裝置(1)，彈性支撐構件(42)之硬度係從蕭氏硬度A70至蕭氏硬度A90。當由橡膠所形成之彈性支撐構件的硬度範圍係從蕭氏硬度A70至蕭氏硬度A90時，針對重複荷重之耐用性係很高的。此外，即使當支腳(及連帶地該橋接部)在重量測量期間係相對於水平平面成傾斜時，測量誤差仍可維持很小。
6.依照條項1至5中任一項之重量測量裝置(1)，其進一步包括：至少一個支腳(16)，其支撐彈性支撐構件(42)；及一基部(15)，其連接至該平台(12)且與該平台一起界定一容納空間(27)，其中該容納空間容納支腳(16)之上方部分、撓曲元件(36)、應變計(38)、橋接部(40)及該彈性支撐構件(42)，其中該基部包含一基部貫穿孔(15a)，且該支腳之下方部分從容納空間穿過該基部貫穿孔朝向基部之下方側突出，且其中該支腳未固定至基部，使得基部與平台可相對於支腳而垂直地位移。
在支腳被固定至基部的結構中(不同於本實施例之結構)，插置在支腳與平台之間的撓曲元件係回應於從平台施加至撓曲元件之荷重及從基部施加至撓曲元件的力量而變形。當該荷重被施加於平台時，基部會略微地變形，且因此從基部施加至撓曲元件的力量會回應於該基部之姿態而改變。此外，由於撓曲元件係藉由該荷重而變形而使得基部與支腳彼此拉扯，因此被施加至撓曲元件之荷重會被改變。此外，當彈性支撐構件係如條項1所述被提供時， 基部與支腳之間的拉扯力會由於彈性支撐構件之彈性壓縮變形而進一步增加。這些會劣化由重量測量裝置所測量之重量的測量準確度。相反地，在條項6中所述之實施例中，支腳係獨立於基部而不是被固定至基部，且該基部與平台會相對於支腳而一起位移。因此，插置在支腳與平台之間之撓曲元件會回應於從該平台施加至撓曲元件之荷重以及從支腳被設置於其上之地板施加至該撓曲元件的力量而變形。即使當地板略微傾斜或重量測量裝置相對於地板係略微傾斜時，仍足以確保由重量測量裝置測量之重量的測量準確度。
7.一種荷重計(34)，包括：至少一個撓曲元件(36)，其係藉由從該平台轉移之荷重而變形；複數個應變計(38)，其等附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號；至少一個橋接部(40)，其支撐該撓曲元件；及至少一個彈性支撐構件(42)，其支撐該橋接部，其中該橋接部包含大致平坦下方表面(40)，且其中該彈性支撐構件之上方表面係與該橋接部之下方表面相接觸。
先前技術
日本專利申請案公告第2012-145389揭示一種包含複數個荷重計之體重計，每一荷重計包含一撓曲元件。如在日本專利申請案公告第2012-145389號之圖2及5中所揭 示，每一荷重計之撓曲元件係由一支撐構件(其被稱之為橋接部且延伸於水平方向)所支撐，且該橋接部係藉由體重計之若干支腳中之一者所支撐。該撓曲元件具有軸對稱形狀，且包含一應變區域，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向；兩個臂部分，其等連接至應變區域之一末端，且平行於對稱軸線延伸，且接收來自於平台之荷重；以及兩個臂部分，其等連接至該應變區域之另一末端，且平行於對稱軸線延伸，並且被固定至該橋接部。應變區域係其中藉由荷重產生之應變很大的區域，且應變計被附著至其。
當荷重沿垂直方向被施加至平台，當從橫側觀看時，撓曲元件之應變區域係彎曲成S形。然而，當荷重施加至平台時，接收來自平台之荷重的兩個臂部分以及固定至橋接部之兩個臂部分最好係固持成水平姿態而不管荷重的量值為何。當這些保持水平姿態時，荷重係沿垂直方向施加至撓曲元件，且因此可以確保重量測量裝置之測量準確度。至目前為止尚未發現有用於此目的之裝置。
因此，依照另一發明係提供重量測量裝置及用於重量測量裝置之荷重轉移構件，其中當荷重被施加至平台時，不管荷重之量值為何，用於接收來自平台之荷重之一撓曲元件之至少兩個臂部分的姿態的改變係極小的。
此發明之實施例可由如以下若干經編號之條項中之陳述而提供：
1.一種重量測量裝置(1)，其包括： 一平台(12)，一荷重係被施加至該平台；至少一個撓曲元件(36)，其係藉由從該平台轉移之荷重而變形；至少一個荷重轉移構件(32)，其將來自於平台之荷重轉移至該撓曲元件；複數個應變計(38)，其等附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號；至少一個橋接部(40)，其支撐該撓曲元件；及至少一個支腳(16)，其支撐該橋接部，其中該撓曲元件(36)包含相對於一對稱軸線之軸對稱形狀，且包含一應變區域(361)，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向，且包含第一末端(361a)及第二末端(361b)；兩個第一臂部分(362)，其等連接至應變區域之第一末端，且平行於對稱軸線延伸，且接收來自於平台之荷重；以及兩個第二臂部分(364)，其係安置成比第一臂部分還要靠近該應變區域，且連接至該應變區域之第二末端，且平行於對稱軸線延伸，並且被固定至該橋接部，且其中該荷重轉移構件(32)包含與平台接觸之一上壁(321)以及從該上壁向下延伸之兩個側壁(326)，每一側壁包含面向撓曲元件之第一臂部分的下方區域(327)，每一下方區域包含與撓曲元件之第一臂部分成表面接觸部分之一平坦下方接觸表面(327a)，以及面向撓曲元件之第一臂部分而不與第一臂部分接觸之平坦下方非接觸表面(327b)，且該下方接觸表面與該下方接觸表面係平行於撓曲元件之對稱軸 線延伸並且在重量測量期間被定向成水平地平置。
在條項1之實施例中，荷重轉移構件之兩個側壁的每一者的下方區域包含下方接觸表面，且下方接觸表面係與撓曲元件之第一臂部分成表面接觸部分且在重量測量期間被定向成水平地平置。該下方接觸表面延伸於平行於撓曲元件之對稱軸線的方向，該方向為第一臂部分延伸之方向。因此，當一荷重被施加至平台時，接收來自於平台之荷重的撓曲元件之兩個第一臂部分的姿態的改變係輕微的。此外，兩個側壁之每一者的下方區域係不僅具有下方接觸表面，且亦具有下方非接觸表面。亦即，僅在下方區域中之部分(下方接觸表面)係與撓曲元件之第一臂部分成表面接觸部分，且面向第一臂部分之另一部分(下方非接觸表面)係處在非接觸狀態。以此方式，在荷重轉移構件之每一側壁中與該第一臂部分接觸之部分係侷限於下方接觸表面，使得撓曲元件之第一臂部分係以具有極窄寬度之一表面與該下方接觸表面接觸而成類似於線接觸之狀態。在撓曲元件之第一臂部分係以具有極寬寬度之表面與下方接觸表面彼此接觸的情況中，在撓曲元件之第一臂部分(362)中的荷重集中部分係會隨著荷重的量值而改變。然而，在該下方接觸表面與撓曲元件之第一臂部分係類似於線接觸之狀態以具有極窄寬度之一表面彼此接觸的情況中，在撓曲元件之第一臂部分中的荷重集中部分大致上不會隨著荷重的量值而改變。此外，對應於未與第一臂部分接觸之每一側壁之下方非接觸表面的部分係可確保該側壁具有較大 的厚度，且有助於抑制荷重轉移構件之變形。因此，在條項1之實施例中，當荷重被施加至平台時，在接收來自於平台之荷重的撓曲元件之至少兩個臂部分的姿態之改變係極小的，且不管荷重的量值為何，因此可以確保重量測量裝置之測量準確度。
2.依照條項1之重量測量裝置(1)，其中每一第一臂部分(362)包含一孔(366)，其在重量測量期間經定向延伸於垂直方向，其中該荷重轉移構件(32)之每一側壁(326)的下方區域327係具有可插入至該孔之凸部(328)，且其中該下方接觸表面(327a)圍繞該凸部而平置。由於凸部係插入於在重量測量期間經定向垂直延伸之該孔中，因此可防止撓曲元件與荷重轉移構件在水平方向上之相對移動。此外，由於下方接觸表面係圍繞插入至該孔中之凸部而平置，即使當荷重被施加至偏離於荷重轉移構件之凸部的位置時，下方接觸表面與撓曲元件之第一臂部分仍會在水平平面中彼此相接觸，且因此可確保重量測量裝置之測量準確度。
3.依照條項1或2之重量測量裝置(1)，其中該荷重轉移構件(32)包括被安置於兩個側壁(326)外側且平行於該兩個側壁延伸之兩個外側壁(329)，且該等外側壁之每一者係具有一鉤部(330)，其扣鉤撓曲元件(36)之第一臂部分(362)中之一者。由於撓曲元件係藉由荷重轉移構件之鉤部所扣鉤，因此撓曲元件與荷重轉移構件可一體式地附著至平台及自平台脫離。因此，可以容易地搬移該等組件。
4.依照條項1至3中任一項之重量測量裝置(1)，其進一步包括一基部(15)，其連接至該平台(12)且與該平台一起界定一容納空間(27)，其中該容納空間容納支腳(16)之上方部分、荷重轉移構件(32)、撓曲元件(36)、應變計(38)及橋接部(40)，其中該基部包含一基部貫穿孔(15a)，且該支腳之下方部分從容納空間穿過該基部貫穿孔朝向基部之下方側突出，且其中該支腳未固定至基部，使得基部與平台可相對於支腳而垂直地位移。
在支腳被固定至基部的結構中(不同於本實施例之結構)，插置在支腳與平台之間的撓曲元件係回應於從平台施加至撓曲元件之荷重及從基部施加至撓曲元件的力量而變形。當該荷重被施加於平台時，基部會略微地變形，因此從基部施加至撓曲元件的力量會回應於該基部之姿態而改變。此外，由於撓曲元件係藉由該荷重而變形而使得基部與支腳彼此拉扯，因此被施加至撓曲元件之荷重會被改變。這些會劣化由重量測量裝置所測量之重量的測量準確度。相反地，在條項4中所述之實施例中，支腳係獨立於基部而不是被固定至基部，且該基部與平台會相對於支腳而一起位移，使得被插置在支腳與平台之間的撓曲元件會回應於從平台施加至該撓曲元件之荷重以及從於其上設置該支腳之地板施加至撓曲元件的力量而變形。即使當地板略微傾斜或重量測量裝置相對於地板係略微傾斜時，仍足以確保由重量測量裝置測量之重量的測量準確度。此外，當地板係水平時，橋接部之姿態會穩定，且因此亦可穩定 被固定至撓曲元件中之橋接部的兩個第二臂部分的姿態。因此，可進一步增進重量測量裝置之測量準確度。
5.一種重量測量裝置(1)，其包括：一平台(12)，一荷重被施加至該平台；至少一個撓曲元件(36)，其係藉由從該平台轉移之荷重而變形；及至少一個荷重轉移構件(32)，其將來自於平台之荷重轉移至撓曲元件，其中該荷重轉移構件包含與平台接觸之一上壁(321)以及從該上壁向下延伸之兩個側壁(326)，每一側壁包含面向該撓曲元件之下方區域(327)，每一下方區域包含與撓曲元件接觸之平坦下方接觸表面(327a)以及面向該撓曲元件成非接觸狀態之平坦下方非接觸表面(327b)，且在該下方接觸表面與該下方非接觸表面之間形成一階部。
6.依照條項1至5中任一項之重量測量裝置(1)，其中該兩個側壁(326)之每一者之下方接觸表面(327a)係設置在下方非接觸表面(327b)的外側。
7.一種荷重轉移構件(32)，其用於一重量測量裝置(1)，其將來自於該重量測量裝置之一平台(12)之荷重轉移至可藉由轉移至其之該荷重而變形之一撓曲元件(36)，該荷重轉移構件包括：與平台接觸之一上壁(321)以及從該上壁向下延伸之兩個側壁(326)，每一側壁包含經形成面向該撓曲元件之下方區域(327)，每一下方區域包含經形成以與撓曲元件 相接觸之平坦下方接觸表面(327a)以及經形成以非接觸狀態面向撓曲元件之平坦下方非接觸表面(327b)，且在下方接觸表面與下方非接觸表面之間形成一階部。
8.依照條項7之荷重轉移構件(32)，其中兩個側壁(326)之每一者的下方接觸表面(372a)係設置在下方非接觸表面(327b)的外側。在此情況中，相較於對照例，在撓曲元件中接收來自於平台之荷重的兩個臂部分之姿態的改變係極小的，因此可以確保重量測量裝置之測量準確度。
先前技術
日本專利申請案公告第2012-145389揭示一種包含複數個荷重計之體重計，每一荷重計包含一撓曲元件。如在日本專利申請案公告第2012-145389號之圖2及5中所揭示，每一荷重計之撓曲元件係由一支撐構件(其被稱之為橋接部且延伸於水平方向)所支撐，且該橋接部係藉由體重計之若干支腳中之一者所支撐。該支腳包含使該橋接部設置於其上之一支腳本體、一環形邊緣部分及複數個可彈性變形且將支腳本體與邊緣部分彼此連接在一起的連接部分。
支腳之邊緣部分係固定至基部，該基部係重量測量裝置的地板。基部係連接至平台，且該基部與平台界定可容納各個組件之容納空間。該基部包含一貫穿孔，且該支腳本體之下方部分係穿過該貫穿孔朝向基部的底側突出，以使其可放置在該地板上。每一可彈性變形連接部分係經設 置以使得不需要的力量不會從基部被施加至支腳本體，亦即，基部與平台可相對於支腳本體而位移。
然而，在此類型的支腳中，當較大力矩圍繞支腳之垂直軸線施加時，該等連接部分會大大地變形，使得該等連接部分有時會斷裂。詳言之，當第二支腳(稱之為地毯支腳，其具有較大尺寸)被附著至支腳本體時，較大力矩有可能從該地毯支腳施加至支腳本體。地毯支腳係附著至支腳本體以防止該支腳本體被埋入柔軟織物而使得當該重量測量裝置被放置在厚地毯之柔軟織物上時，該重量測量裝置之基部與該柔軟織物相接觸而因此該荷重從基部被轉移至該柔軟織物。
在日本專利申請案公告第2012-145389號中，由於支腳之邊緣部分係固定至基部而使得邊緣部分之旋轉受到拘束，使得當較大力矩被施加至支腳本體時，會發生該等連接部分會大大地變形而使得該等連接部分斷裂的情況。儘管邊緣部分未固定至基部，然而，若邊緣部分之旋轉受到拘束，則當一力矩被施加至支腳本體時，連接部分會大大地變形而使得連接部分斷裂。
因此，依照另一發明係提供荷重計及包含該荷重計之重量測量裝置，其包含支腳，該支腳具有一支腳本體、一環形邊緣部分及將該支腳本體與該邊緣部分彼此連接在一起之至少一個可彈性變形的連接部分，其中即使當較大力矩被施加至該支腳本體時，其亦可防止圍繞該支腳本體安置之彈性連接部分斷裂。
此發明之實施例可由如以下若干經編號之條項中之陳述而提供：
1.一種荷重計(34)，包括：至少一個撓曲元件(36)，其係藉由轉移至其之荷重而變形；複數個應變計(38)，其等附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號；至少一個橋接部(40)，其支撐該撓曲元件；及至少一個支腳(16)，其用於支撐該橋接部，且該橋接部係附著至該支腳，其中該支腳包含於其上設置該橋接部之一圓柱形支腳本體(161)、圍繞該支腳本體而安置之一環形邊緣部分(164)、可彈性變形且將支腳本體與邊緣部分彼此連接在一起之至少一個彈性連接部分(168)、從邊緣部分向內突出之至少一個第一凸部(170、171)、以及至少一個第二凸部(172、173、174、175)，其係一體式地連接至(integrally connected to)該彈性連接部分，且從該彈性連接部分沿著繞該支腳本體之軸線的圓周方向上突出，並且在該圓周方向上相鄰於該第一凸部。在條項1之本實施例中，其係提供從該環形邊緣部分向內突出之至少一個第一凸部以及從該彈性連接部分沿著繞該支腳本體之軸線的圓周方向突出之至少一個第二凸部。第二凸部在圓周方向上相鄰於第一凸部。基於此一理由，即使當較大力矩被施加至支腳本體且繞該邊緣部分之軸線的旋轉受到拘束時，第一凸部與第二凸部仍會彼此接觸以限制支腳本體之旋 轉及因此造成之該彈性連接部分的變形，藉此可防止圍繞支腳本體安置之彈性連接部分的斷裂。
2.一種荷重計(34)，包括：至少一個撓曲元件(36)，其係藉由轉移至其之荷重而變形；複數個應變計(38)，其等附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號；支撐該撓曲元件之至少一個橋接部(40)；及至少一個支腳(16)，其用於支撐該橋接部，且該橋接部係附著至該支腳，其中該支腳包含於其上設置該橋接部之一圓柱形支腳本體(161)、圍繞該支腳本體而安置之一環形邊緣部分(164)、可彈性變形且將支腳本體與邊緣部分彼此連接在一起之至少一個彈性連接部分(168)、從邊緣部分向內突出之至少一個第一凸部(170、171)、以及至少一個第二凸部(172、173、174、175)，其係與該第一凸部接觸以當力量沿圓周方向被施加至該圓柱形支腳本體時可以抑制圓周力。
3.依照條項1或2之荷重計(34)，其中該彈性連接部分係呈彎曲形狀。
4.依照條項1至3中任一項之荷重計(34)，其中該支腳(16)包含至少一個凸出部分(180、181)，其係從第一凸部突出且被插入至橋接部(40)之一貫穿孔(404)中。在此情況中，橋接部相對於該支腳之邊緣部分的水平移動(直線移動及旋轉移動)會受到限制。換言之，邊緣部分相對於 橋接部之水平移動(直線移動及旋轉移動)係受到限制。在此狀態中，若支腳未具有第一凸部與第二凸部，則當較大力矩被施加至支腳本體時有可能會發生彈性連接部分斷裂的問題。然而，依照條項4之本實施例，即使當較大力矩被施加至支腳本體時，可藉由第一凸部與第二凸部之功能來限制支腳本體之旋轉及因此造成之該彈性連接部分的變形，藉此可防止圍繞支腳本體安置之彈性連接部分的斷裂。
5.一種重量測量裝置(1)，其包括：一平台(12)，一荷重係被施加至該平台；依照條項1至4中任一項之荷重計(34)；及一荷重轉移構件(32)，其係固定至平台且將來自於該平台之荷重轉移至撓曲元件，其中該撓曲元件係附著至荷重轉移構件以限制撓曲元件相對於荷重轉移構件之水平移動並且被固定至橋接部，且該橋接部係附著至支腳之支腳部分以限制橋接部相對於支腳之水平移動。在此一配置中，繞邊緣部分之軸線的旋轉係由橋接部、撓曲元件、荷重轉移構件及平台所拘束。因此，若支腳未具有第一凸部與第二凸部，則當較大力矩被施加至支腳本體時有可能會發生彈性連接部分斷裂的問題。然而，依照條項5之本實施例，即使當較大力矩被施加至支腳本體時，可藉由第一凸部與第二凸部之功能來限制支腳本體之旋轉及因此造成之該彈性連接部分的變形，藉此可防止圍繞支腳本體安置之彈性連接部分的斷裂。
6.依照條項5之重量測量裝置，其進一步包括一基部(15)，其連接至該平台且與該平台一起界定一容納空間(27)，該容納空間容納支腳(16)之上方部分、荷重轉移構件(32)、撓曲元件、應變計(38)及橋接部(40)，該基部包含一基部貫穿孔(15a)，且該支腳(16)之支腳本體(161)之下方部分從容納空間穿過該基部貫穿孔朝向基部之下方側突出，且其中該支腳未固定至基部，使得基部與平台可相對於支腳而垂直地位移。
在支腳被固定至基部的結構中(不同於本實施例之結構)，插置在支腳與平台之間的撓曲元件係回應於從平台施加至撓曲元件之荷重及從基部施加至撓曲元件的力量而變形。當該荷重被施加於平台時，基部會略微地變形，且因此從基部施加至撓曲元件的力量會回應於該基部之姿態而改變。此外，由於撓曲元件係藉由該荷重而變形而使得基部與支腳彼此拉扯，因此被施加至撓曲元件之荷重會被改變。這些會劣化由重量測量裝置所測量之重量的測量準確度。相反地，在條項6中所述之實施例中，支腳係獨立於基部而不是被固定至基部，且該基部與平台會相對於支腳而一起位移，使得被插置在支腳與平台之間的撓曲元件會回應於從平台施加至該撓曲元件之荷重以及從於其上設置該支腳之地板施加至撓曲元件的力量而變形。即使當地板略微傾斜或重量測量裝置相對於地板係略微傾斜時，仍足以確保由重量測量裝置測量之重量的測量準確度。
7.依照條項5或6之重量測量裝置，該支腳並未被 固定至該平台與該基部中之任一者。
36‧‧‧撓曲元件
361‧‧‧應變區域
361a‧‧‧末端
361b‧‧‧末端
362‧‧‧第一臂部分
363‧‧‧第一連接部分
364‧‧‧第二臂部分
365‧‧‧第二連接部分
366‧‧‧第一貫穿孔
367‧‧‧第二貫穿孔
369‧‧‧溝槽
G1、G2‧‧‧間隙
L1、L2、L3‧‧‧長度

Claims (15)

  1. 一種撓曲元件(36)，其係使用於測量重量之荷重計(34)中，該撓曲元件係藉由轉移至其之荷重而變形且係藉由粉末冶金而形成，並且具有相對於對稱軸線之軸對稱形狀及均勻厚度，該撓曲元件包括：矩形應變區域(361)，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向，並且具有第一末端(361a)及第二末端(361b)；兩個第一臂部分(362)，其等平行於該對稱軸線而延伸；第一連接部分(363)，其延伸於橫交於該對稱軸線之方向且被連接至該應變區域之該第一末端及該第一臂部分；兩個第二臂部分(364)，其等安置成相較該第一臂部分係較靠近該應變區域且平行於該對稱軸線而延伸；及第二連接部分(365)，其延伸於橫交於該對稱軸線之方向且被連接至該應變區域之該第二末端及該第二臂部分；其中該對第一臂部分及該對第二臂部分中之一者於垂直於該撓曲元件之方向上接收荷重，且該對第一臂部分及該對第二臂部分之另一者係固定至支撐本體，且在該第一臂部分與該第二臂部分之間之間隙(G1)及在該第二臂部分與該應變區域之間之間隙(G2)係等於或小於該厚度的一半。
  2. 如申請專利範圍第1項之撓曲元件(36)，其中該撓曲元件係藉由加壓模製且燒結金屬粉末而獲得。
  3. 如申請專利範圍第1項之撓曲元件(36)，其中該撓曲元件係藉由金屬射出成型而獲得。
  4. 一種撓曲元件(36)，其係使用於測量重量之荷重計(34)中，該撓曲元件係藉由轉移至其之荷重而變形且係藉由加壓模製及燒結包含至少釩(V)與鉻(Cr)及主要包含鐵(Fe)之金屬粉末而獲得，並且具有相對於對稱軸線的軸對稱形狀，該撓曲元件包括：矩形應變區域(361)，其係安置於該撓曲元件之中心，且延伸於與該對稱軸線相同之方向，並且具有第一末端(361a)及第二末端(361b)；兩個第一臂部分(362)，其等平行於該對稱軸線而延伸；第一連接部分(363)，其延伸於橫交於該對稱軸線之方向且被連接至該應變區域之該第一末端及該第一臂部分；兩個第二臂部分(364)，其等安置成相較該第一臂部分係較靠近該應變區域且平行於該對稱軸線而延伸；及第二連接部分(365)，其延伸於橫交於該對稱軸線之方向且被連接至該應變區域之該第二末端及該第二臂部分；其中該對第一臂部分及該對第二臂部分中之一者於垂直於該撓曲元件之方向上接收荷重，且該對第一臂部分及 該對第二臂部分之另一者係固定至支撐本體。
  5. 如申請專利範圍第4項之撓曲元件(36)，其中經燒結金屬係藉由燒結包含10.8%至18.2%之鉻的金屬粉末而獲得。
  6. 如申請專利範圍第4項之撓曲元件(36)，其中該經燒結金屬係藉由燒結包含0.1%至0.5%之釩的金屬粉末而獲得。
  7. 如申請專利範圍第4項之撓曲元件(36)，其中該金屬粉末進一步包含碳(C)。
  8. 如申請專利範圍第7項之撓曲元件(36)，其中該經燒結金屬係藉由燒結包含0.5%至1.8%之碳的金屬粉末而獲得。
  9. 如申請專利範圍第4至8項中任一項之撓曲元件(36)，其中在該第一臂部分與該第二臂部分之間之間隙(G1)及在該第二臂部分與該應變區域之間之間隙(G2)係等於或小於該厚度的一半。
  10. 如申請專利範圍第1或4項之撓曲元件(36)，其中該第一臂部分於垂直於該撓曲元件之方向上接收荷重且該等第二臂部分係固定至該支撐本體。
  11. 如申請專利範圍第1或4項之撓曲元件(36)，其中每一第一臂部分於垂直於該撓曲元件之該對稱軸線的方向上之長度(L1)係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的方向上之長度的1.3倍或更長。
  12. 如申請專利範圍第1或4項之撓曲元件(36)，其 中該第一連接部分於平行於該撓曲元件之該對稱軸線的方向上之長度(L3)係該應變區域於橫交於該撓曲元件之該對稱軸線的方向上之該長度的1.4倍或更長。
  13. 如申請專利範圍第1或4項之撓曲元件(36)，其中每一第一臂部分係具有第一貫穿孔(366)。
  14. 如申請專利範圍第1或4項之撓曲元件(36)，其中每一第二臂部分係具有第二貫穿孔(367)。
  15. 一種重量測量裝置(1)，其包括：至少一個如申請專利範圍第1或4項之該撓曲元件(36)；及至少一個荷重計(34)，其包含附著至該撓曲元件且可回應於該撓曲元件之變形而產生信號的複數個應變計(38)。
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