(57)【要約】【課題】  この発明は、重量物を取り扱う機器に取り付けて、当該機器にかかる荷重を検出し過荷重を防止することを目的としたものである。【解決手段】  重量物を取り扱う機器の荷重のかかる位置に荷重検出板を介装し、前記荷重による荷重検出板の歪を測定して該歪量から荷重を算定できるようにした。【選択図】図１
2013122408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量物の支持装置と基礎上の受け台との間に、ロードセルを取り付けた荷重検出板を設置したことを特徴とする荷重検出装置。
【請求項２】
重量物は、軸受け又は重量物の移動に使用する装置の脚部としたことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。
【請求項３】
荷重検出板は、荷重により変形する歪板であって、歪量により荷重を算出する重量計算器と連結したことを特徴とする請求項１記載の荷重検出装置。
【請求項４】
弾性板の下面中央部へ当接面を設け、前記弾性板の上面と下面において、前記当接面の両側部に前記弾性板の長縁と直角な溝を設け、該溝を介して左右へ受圧部を連設し、前記溝内へロードセルを貼着すると共に、前記ロードセルの歪出力を重量に換算する歪検出器との連結用端子を設けたことを特徴とする荷重検出板。
【請求項５】
弾性板には、当接部を固定するボルト孔を設けたことを特徴とする請求項４記載の荷重検出板。
【請求項６】
ボルト孔は、２個又は４個としたことを特徴とする請求項５記載の荷重検出板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吊り上げ装置の機台など重量物取扱い装置にかかる荷重を検出し、取扱い装置に過荷重がかかることを未然に防止することを目的とした重量物取扱い装置における荷重検出装置及びこれに用いる荷重検出板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷重検出装置としては、ブーム旋回台と上側フランジとの間に円盤状のロードセルを介装した考案が提案されている（特許文献１）。また機台に架設する車軸の中央部に中心線と並行な十字状の透孔を設け、該透孔の上下水平壁にそれぞれロードセルを固定した荷重検出装置が提案されており、それぞれ使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第５７６００９号公報
【特許文献２】特許第４４２３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ブーム旋回台と上側フランジとの間にロードセルを介装した技術は、ロードセルの当接面が加圧状態で移動するので、ロードセルが破損するおそれがあるのみならず、円盤状ロードセルにかかる力が位置によって異なり、クレーンアームの場合にはアームの角度によって荷重が異なるなどの問題点があった。また、車軸にロードセルを設置するには、車軸に加工する必要があるので設置についての問題点となっていた。
【０００５】
近年、天井クレーン用としてピン型ロードセルが多用されているが、クレーンに設置する構造的な問題から荷重の検出方法が限定されるので、今まではクラブフレームを２段階式として、圧縮型ロードセル４個で荷重を受け持つ方式を採用していた。前記方法は、高価であって構造が複雑であるから、メーカーに敬遠されていた。
【０００６】
この発明は、前記問題点を解決するために、軸受けの下にロードセル付の受圧板を介装し、前記受圧板の中心部を支持部に当接した。そして、前記受圧板の両側部で荷重を受けることにより、当接部と荷重受け部との間に歪みを生じさせると、この歪みは荷重の大きさに正比例するので前記歪みを正確に測定すれば、荷重を正確に検出することができる。
【０００７】
また、ロードセルによる歪みの測定において、荷重を徐々に増加させる場合と、前記かけた荷重を徐々に減少させる場合とがあり、可逆的数値を示さない場合があって測定値が不正確になる問題点があったが、この発明の構造によれば、可逆的数値を正確に示すことが認められた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、矩形平板の下面中央部に当接平面を突設すると共に、前記当接平面の左右に長縁と直角な溝部を介した荷重受け板を連設して荷重検出板を構成したものである。
【０００９】
即ち、前記荷重検出板の当接平面を支持平面上に重ね、前記支持板上へ荷重をかけると前記溝部が荷重の大きさに比例して変形することになる（変形歪）。従って、前記溝部へロードセルを貼着し、ロードセルの歪量を測定すれば前記支持板上にかけられた荷重を精確に算定することができる。なぜならば、ロードセルの歪量と荷重とが正比例するからである。
【００１０】
前記矩形平板の形状は左右対称で、当接部をねじで締付け固定する場合と固定しない場合とがあり、締付け固定した方が荷重の変化に対する歪度合が安定しているけれども、必須要件ではない。要するに、荷重増加の場合と荷重減少の場合と共に安定していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、歪量と荷重の増減量とが安定しているので、荷重の変化を高精度で認知できる効果がある。また、荷重の増減に対する変化が正確であるから、荷重の増加又は減少時の測定値も正しく把握できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）この発明の実施例の平面図、（ｂ）同じく正面図。
【図２】（ａ）同じく他の実施例の平面図、（ｂ）同じく正面図。
【図３】実験例における正面図であって、（ａ）中央荷重の場合の実験例、（ｂ）両側荷重の実験例、（ｃ）図（ａ）の固定型の実験例、（ｄ）図（ｂ）の固定型の実験例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明は、軸受け又はクレーンの支持脚、あるいは吊り上げ装置の支柱などのように大きな重量を支持する装置の大きな荷重がかかる場所にロードセルを介装し、前記荷重をロードセルの歪量により測定して過荷重による事故を未然に防止しようとするものである。
【００１４】
前記ロードセルは、前記クレーン等の使用中に生じる歪を測定して、作用している外力（荷重）を換算するものであるが、外力に対する歪量が正確に把握され、かつ前記歪量を荷重に換算しなければならない。
【００１５】
一般に、鋼材の弾性変形内における荷重と変形量とは比例するものであるから、ロードセルにより歪量を測定し、その数値により荷重を正確に予測することができる。これにより器械の過荷重を予測し、過荷重になる直前に、過荷重であることを知らせることができるので、過荷重による事故を未然に防止することができる。
【００１６】
この発明は、矩形平板の下面中央部に当接平面を突設すると共に、該当接平面及びこれに対応する上面左右に、それぞれ長縁と直角なロードセル貼着用の溝を介して荷重受け板を連設して荷重検出板を構成した。従って、荷重受け板に荷重がかかるとロードセルを貼った溝が歪み、その歪量が荷重に比例するので、歪量を測定することによって荷重の大きさを知ることができる。
【００１７】
前記のように、荷重受け板と当接平面とは溝を介して連結しているので、荷重当接面にかかる荷重による溝の歪量を正確に測定して荷重に換算すれば目的を達成することができる。
【００１８】
前記において、荷重検出板は弾性限度内で荷重を受けるので、繰り返し測定において、常時正確な数値を示し高精度の測定値を示すことができる。
【００１９】
（実験例）
この発明に関連する各種形状の荷重検出板で検出する荷重Ｆについての実験例を図３（ａ）乃至（ｄ）に基づいて説明する。
【００２０】
（１）図３（ａ）は、荷重検出板１５の下面両側１４、１４を当接部とし、上面中央１３に荷重Ｆがかかるようにしたもので、図中１２はロードセルである。この荷重検出板１５で測定した荷重Ｆの測定値は表１のとおりである（ネジ締付けなし）。
【表１】
2013122408.tif 000003
【００２１】
（２）図３（ｂ）は、荷重検出板の当接部をねじで締め付けしていない場合の荷重Ｆを測定したものである。その測定値は表２のとおりである（ネジ締付けなし）。
【表２】
2013122408.tif 000004
【００２２】
（３）図３（ｃ）は、図３（ａ）の荷重検出板の両側をねじ１６、１６で止めた場合の荷重Ｆを測定したものである。その測定値は表３のとおりである（中心ネジ締付けあり）。
【表３】
2013122408.tif 000005
【００２３】
（４）図３（ｄ）は、本発明の形状の荷重検出板を用いて、その中央部でねじ１７、１７で止めた場合の荷重Ｆを測定したものである。その測定値は表４のとおりである（中心ネジ締付けあり）。
【表４】
2013122408.tif 000006
【００２４】
前記のように、本発明の形状の荷重検出板であって、ねじ１６、１７で止めた場合が好ましいことが判明した。即ち、図３（ｄ）で示した本願発明の荷重検出板が最も安定した数値を示し、非直線性０．１６、ヒステリシス０．１６であった。
【実施例１】
【００２５】
この発明の実施例を図１に基づいて説明する。弾性変形できる鋼製の矩形平板１の下面中央部に当接平面２を突設すると共に、当接平面２の左右及びこれに対応する上面左右に平板１の長縁と直角な溝３、３をそれぞれ設け、溝３、３を介して荷重受け板４、４を連設し、溝３、３内へロードセル５、５を設置し、ロードセル５、５の変形による歪を歪計により計測し、これを荷重に換算して荷重表示する荷重検出板１０を構成した。
【００２６】
荷重検出板１０で計測される計測値は、荷重の増加時と減少時にほぼ同一値を示し変形の安定性が高いので、荷重検出板の形状として適切である。図中７は重量計算器へのリード線である。
【実施例２】
【００２７】
この発明の他の実施例を図２に基づいて説明する。弾性変形できる鋼製の矩形平板１の下面中央部に当接平面２を突設すると共に、該当接平面の左右及びこれに対応する上面の左右に長縁と直角な溝３、３をそれぞれ設け、溝３、３を介して荷重受け板４、４を連設し、溝３、３内へロードセル５、５を設置し、ロードセル５、５の歪計測を行う荷重検出板１０を構成した。図中６、６は固定ボルト孔、７はリード線、８は軸受け、９は軸である。軸９に荷重がかかると該荷重は軸受け８を介して検出板１０に伝えられる。そこで検出板１０に歪みが生じ、その歪量を測定して荷重に換算する。
【００２８】
この発明のロードセルは、例えばクレーンなどのように荷重の異なる重量物を取り扱う機器の設置部に介装し、前記器械が能力以上の重量物を取り扱わないように警告して事故を未然に防止するのに使用される。
【符号の説明】
【００２９】
１  平板
２  当接平面
３  溝
４  荷重受け板
５  ロードセル
１０  荷重検出板
【図１】
2013122408.tif 000007
【図２】
2013122408.tif 000008
【図３】
2013122408.tif 000009