(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねると共に、前記固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対して前記ビームの長手方向にボルトで締結してなるロードセル式計量装置において、
前記固定部または可動部の少なくとも一方からロードセルの中空部に向って突出する突出部または突出部材を設け、
該突出部または突出部材を前記固定部または可動部の少なくとも一方を介して前記取付部材に固定したことを特徴とするロードセル式計量装置。
【請求項２】
一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねると共に、前記固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対して前記ビームの長手方向にボルトで締結してなるロードセル式計量装置において、
前記固定部または可動部の少なくとも一方からロードセルの中空部に向って突出する突出部または突出部材を設け、
該突出部または突出部材に形成した雌ネジ部に前記ボルトをねじ込んで、前記固定部または可動部の少なくとも一方を前記取付部材に締結したことを特徴とするロードセル式計量装置。
【請求項３】
一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねると共に、前記固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対して前記ビームの長手方向にボルトで締結してなるロードセル式計量装置において、
前記固定部または可動部の少なくとも一方からロードセルの中空部に向って突出する突出部または突出部材を設け、
該突出部または突出部材に形成した雌ネジ部に前記ボルトをねじ込んで、前記突出部または突出部材を前記固定部または可動部の少なくとも一方を介して前記取付部材に固定したことを特徴とするロードセル式計量装置。
【請求項４】
請求項１，２もしくは３において、
前記突出部または突出部材を設けた前記固定部または可動部における前記ビームの外側には、前記ボルトが挿通されると共に前記ボルトの雄ネジ部が係合しないボルト挿通孔が形成されているロードセル式計量装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記突出部材が前記ボルトの頭部で形成されていると共に、該ボルトの締結力を発揮する雄ネジ部が前記固定部または可動部に挿通されて取付部材まで突出しているロードセル式計量装置。
【請求項６】
一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねたロードセルであって、
前記固定部または可動部の少なくとも一方における前記ビームの外側には、前記固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対して前記ビームの長手方向に締結するボルトを挿通可能とするボルト挿通孔が形成され、
該ボルト挿通孔における前記ビームの外側の部分には雌ネジが形成されていないことを特徴とするロードセル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロードセルの取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロードセルの一般的な取付構造を図６に示す。
図７において、ロードセル式計量装置１は中央に中空部２０を有するロードセル（起歪体）２の４つの起歪部２３の表面に、歪ゲージのような検出素子３が貼着されてなる。前記ロードセル２は、たとえばアルミ合金製で上下の一対のビーム２４と、該一対のビーム２４の両端を上下に連結する固定部２１および可動部２２とが一体に形成されてなる。前記固定部２１および可動部２２には、各々一対の雌ネジ２００が形成されており、これらの雌ネジ２００に第１および第２ボルト４１，４２がねじ込まれて、前記固定部２１および可動部２２が、それぞれ、第１取付部材５および第２取付部材６にビーム２４の長手方向に締結されている。なお、各ボルト４１，４２の軸線は、それぞれ、ビーム２４の長手方向（軸線方向）に設定されている。また、第２取付部材６の遊端部６０には、被計量物を載置する皿などが取り付けられている。
【０００３】
前記ロードセル式計量装置１は、荷重が負荷されると起歪部２３が変形して、該起歪部２３の表面の歪みを４つの検出素子３の電気抵抗の変化によって検出することで、被計量物の重量が測定される。かかるロードセル式計量装置１においては、前記各ボルト４１，４２の締結力（軸力）によりロードセル２の内部に応力が発生し、該応力が起歪部２３に伝達される。そのため、重量の測定に際し、ロードセル２から検出素子３への歪伝達にヒステリシスなどの悪影響が生じ、計量精度が低下することは、既に知られている（実開昭５４−１８０７６９号、特許第２６３８４５９号）。
【０００４】
そこで、かかるボルト４１，４２の締結力による悪影響を減少させる手段として、図８に示すロードセル式計量装置１の取付構造が知られている。図８のロードセル２には、ボルト４１，４２とビーム２４との間に溝２０１が設けられており、ボルト４１，４２の締結力により発生した応力が起歪部２３に伝わるのを、前記溝２０１によって遮断している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術では、固定部２１および可動部２２に溝２０１を刻設しているので、ロードセル２が左右に大型化するのは避けられない。一方、近年、ロードセルを組み込む計量機器は小型化される傾向にあり、また、モータ、配線基板などの電気部品やリンクなどの機械要素をロードセル２と共に筐体内に組み込む場合が多く、ロードセル２を小型化することは重要である。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ボルトの締結力による計量精度の低下を防止し得ると共に、ロードセルの小型化を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本第１発明のロードセル式計量装置は、一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねると共に、固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対してビームの長手方向にボルトで締結してなるロードセル式計量装置において、固定部または可動部の少なくとも一方からロードセルの中空部に向って突出する突出部または突出部材を設け、該突出部または突出部材を固定部または可動部の少なくとも一方を介して取付部材に固定したことを特徴とする。
【０００８】
本第１発明によれば、突出部または突出部材を固定部または可動部を介して取付部材に固定しているから、固定部または可動部に雌ネジ部を設けないので、ビームの起歪部に雌ネジ部からの応力が伝達されにくくなる。
【０００９】
一方、本第２発明のロードセル式計量装置は、一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねると共に、固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対してビームの長手方向にボルトで締結してなるロードセル式計量装置において、固定部または可動部の少なくとも一方からロードセルの中空部に向って突出する突出部または突出部材を設け、該突出部または突出部材に形成した雌ネジ部にボルトをねじ込んで固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に締結したことを特徴とする。
【００１０】
本第２発明によれば、ボルトの締結力を生み出す雌ネジ部が、固定部または可動部から中空部に向って突出しており、つまり、締結力を発揮する雌ネジ部が固定部または可動部よりも一対のビームの内側に入り込んでいるから、雌ネジ部とビームとの間に中空部が介在するので、雌ネジ部から前記ビームの起歪部に応力が伝達されにくくなる。
【００１１】
本第３発明のロードセルは、一対の平行なビームの両端を互いに固定部および可動部で上下に一体に連ねたロードセルであって、固定部または可動部の少なくとも一方におけるビームの外側には、固定部または可動部の少なくとも一方を取付部材に対してビームの長手方向に締結するボルトを挿通可能とするボルト挿通孔が形成され、該ボルト挿通孔におけるビームの外側の部分には雌ネジが形成されていないことを特徴とする。
【００１２】
本発明において、ビームの起歪部に伝達される応力は、ボルトに螺合する雌ネジ部から発生する。したがって、本第３発明のロードセルのように、ビームの外側の部分に雌ネジを形成しなければ、ビームの起歪部に応力が伝達されにくくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
以下の実施形態のロードセル式計量装置１の基本的な構造等は、前記図６の従来例と同様であり、主に、相違する部分について説明する。
【００１４】
図１は第１実施形態を示す。
この第１実施形態では、中空部２０を略Ｈ字状に形成して、固定部２１および可動部２２から、一対のビーム２４の内側の中空部２０に向って突出する突出部２１ａ，２２ａを設けると共に、該突出部２１ａ，２２ａを固定部２１および可動部２２に一体に形成している。該固定部２１および可動部２２は、一対のビーム２４の外側に位置しており、該固定部２１および可動部２２には、ボルト４１，４２の雄ネジ部よりも径大なボルト挿通孔２５が形成されている。一方、前記ビーム２４の内側に設けられた突出部２１ａ，２２ａには、各ボルト４１，４２がねじ込まれる雌ネジ部２６が形成されており、該雌ネジ部２６にボルト４１，４２がねじ込まれることにより、前記固定部２１および可動部２２が第１および第２取付部材５，６に締結されている。
【００１５】
前記構成においては、雌ネジ部２６が中空部２０に突出した突出部２１ａ，２２ａに形成されているから、つまり、雌ネジ部２６を一対のビーム２４の内側に配設したから、ロードセル２を左右に小型化しても、雌ネジ部２６から起歪部２３までの応力伝達の経路を十分に長くとることができる。したがって、雌ネジ部２６から発生する内部応力が起歪部２３に伝達されるのを抑制し得ると共に、ロードセル２の小型化を図り得る。
【００１６】
ここで、本明細書において、「一対のビーム２４の内側」とは、２本のビーム２４，２４によって挟まれた空間をいい、一方、「一対のビーム２４の外側」とは、前記内側よりもロードセル２の外方寄りの部分をいう。また、「雌ネジ部２６を内側に設け、ボルト挿通孔２５を外側に設ける」とは、前記雌ネジ部２６とボルト挿通孔２５との境界が、ビーム２４の内側と外側との境界線Ｌ上または境界線の近傍にある場合の他に、前記ボルト挿通孔２５が突出部２１ａ，２２ａに入り込んで、境界線Ｌよりも内側までボルト挿通孔２５が存在する場合も含む。また、「ボルト４１，４２の雄ネジ部よりも径大なボルト挿通孔２５」とは、ボルト４１，４２が挿通すると共に螺合（係合）しない孔であることを意味する。
【００１７】
図２は第２実施形態を示す。
前記図１の実施形態では、ビーム２４の両端部に薄肉の起歪部２３が形成されていたが、図２の第２実施形態ではビーム２４の両端部よりも若干内方に寄った位置に起歪部２３が形成されている。換言すれば、図６の従来のロードセル２の中空部２０からボルト４１，４２の軸線に沿って一対の各ボルト４１，４１（ボルト４２，４２）と起歪部２３との間に、図２の溝２０ａを延設すると共に、ボルト挿通孔２５を設けたものである。
【００１８】
図３は第３実施形態を示す。
図３において、この実施形態では、突出部２１ａ，２２ａと固定部２１および可動部２２にボルト挿通孔２５が形成されている。前記突出部２１ａ，２２ａから突出した各ボルト４１，４２の先端部には、突出部材７に形成した雌ネジ部２６が螺合している。該突出部材７は、固定部２１または可動部２２の一方からロードセル２の中空部２０に向って突出していると共に、前記固定部２１および可動部２２とは別体に形成されている。なお、本実施形態では、各突出部材７に一対の雌ネジ部２６が形成されている。その他の構成は図１の第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１９】
図４は第４実施形態を示す。
この実施形態は、図３の実施形態の突出部２１ａ，２２ａを設けずに、前記突出部材７と同じ構造の突出部材７を一対のビーム２４の内側の中空部２０に突出して設けたものである。
【００２０】
図５は第５実施形態を示す。
図５の実施形態は、図４の突出部材７に代えて、図５の固定部２１および可動部２２のボルト挿通孔２５に合致するボルト挿通孔２５を有する挟付部材（突出部材を構成する）７Ｂを設けると共に、各ボルト４１，４２の先端部に螺合するナット（突出部材）４１ａ，４２ａを設けている。
【００２１】
なお、図４の突出部材７および図５の挟付部材７Ｂとしては、ロードセル２を構成する材料よりもヤング率の大きい素材（たとえばステンレス鋼）を用いるのが好ましい。このように、ヤング率の大きい素材を用いることにより、ボルト４１，４２の軸力による突出部材７または挟付部材７Ｂの変形が小さくなるので、検出素子３にボルト４１，４２の締結力が影響したとしても、一対のビーム２４の上下において均等に作用するからである。
【００２２】
図６（ａ）は第６実施形態を示す。
図６（ａ）の実施形態は、ボルト４１，４２を中空部２０から挟持部材７Ｂを介して固定部２１または可動部２２のボルト挿通孔２５に挿入して、該ボルト４１，４２の締結力を発揮する雄ネジ部４１ｂ，４２ｂを第１または第２取付部材５，６まで突出している。前記ボルト４１，４２の頭部４１ｃ，４２ｃおよび前記挟持部材７Ｂは、本発明の突出部材を構成しており、該ボルト４１，４２の雄ネジ部４１ｂ，４２ｂはナット４１ａ，４２ａに螺合している。
なお、前記ナット４１ａ，４２ａに代えて、図６（ｂ）のように、第１または第２取付部材５，６に雌ネジ部５ａ，６ａを形成して、該雌ネジ部５ａ，６ａにボルト４１，４２をねじ込んで、ボルト４１，４２を第１および第２取付部材５，６に固定してもよい。
【００２３】
また、前記実施形態では、固定部２１および可動部２２の双方をボルト４１，４２によりビーム２４の長手方向に固定したが、本発明では固定部２１または可動部２２の少なくとも一方をボルト４１，４２によりビーム２４の長手方向に固定すればよく、他方はビーム２４の長手方向に直交する方向に固定してもよい（たとえば、特許第２６３８４５９号参照）。また、本発明では、ビーム２４に起歪部２３を形成せずにビーム２４に検出素子３を設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本第１発明によれば、突出部または突出部材を固定部または可動部を介して取付部材に固定しているから、固定部または可動部に雌ネジ部を設けないので、ロードセルをビームの長手方向に小型化しても、前記雌ネジ部から検出素子までの応力の伝達経路を十分に長くとることができる。したがって、雌ネジ部で発生した応力が検出素子に伝達されるのを抑制して、計量精度の向上を図り得ると共に、ロードセルの小型化を図り得る。
【００２５】
また、本第２発明によれば、ボルトの締結力を受ける雌ネジ部が固定部または可動部から中空部に突出した突出部または突出部材に形成されているから、締結力を発揮する雌ネジ部が一対のビームの内側に入り込んでいるので、ロードセルをビームの長手方向に小型化しても、前記雌ネジ部から検出素子までの応力の伝達経路を十分に長くとることができる。したがって、雌ネジ部で発生した応力が検出素子に伝達されるのを抑制して、計量精度の向上を図り得ると共に、ロードセルの小型化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図２】第２実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図３】第３実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図４】第４実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図５】第５実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図６】第６実施形態にかかるロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図７】従来の一般的なロードセルの取付構造を示す断面図である。
【図８】他のロードセルの取付構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１：ロードセル式計量装置
２：ロードセル
２０：中空部
２１：固定部
２２：可動部
２１ａ，２２ａ：突出部
４１ｃ，４２ｃ：突出部材
２４：ビーム
２５：ボルト挿通孔
２６：雌ネジ部
４１：ボルト
４２：ボルト
５：第１取付部材
６：第２取付部材
７：突出部材
【図１】
0003771046.tif 000002
【図２】
0003771046.tif 000003
【図３】
0003771046.tif 000004
【図４】
0003771046.tif 000005
【図５】
0003771046.tif 000006
【図６】
0003771046.tif 000007
【図７】
0003771046.tif 000008
【図８】
0003771046.tif 000009