JPH0325152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は主として電子秤に組込まれて使用され
るロードセルに関する。

（従来技術） 荷重の大きさを電気信号に変換するロードセル
は、第１図に示すように、起歪体１の固定剛体部
２と可動剛体部３との間に平行に設けられた２本
のビーム部４，５に夫々２箇所づつ可撓部６…６
を設け、該可撓部６…６に夫々ストレインゲージ
７…７を貼着すると共に、該ストレインゲージ７
…７によつて第２図に示すようなブリツジ回路を
構成し、且つ該回路に外部機器との信号受け渡し
用の入出力用導線８を接続した構成である。そし
て、上記ブリツジ回路の対向する一対の結線点
イ，ロ間に電圧を印加した状態で、上記可動剛体
部３に荷重を加えると、各可撓部６…６に生じる
歪によつて各ストレインゲージ７…７の電気抵抗
値が変化することにより、ブリツジ回路の平衡が
破れて他方の結線点ハ，ニ間に荷重に相当する電
気信号が出力されるものである。

ところで、このようなロードセルの製造時にお
ける配線作業、即ち、起歪体に貼着されたストレ
インゲージをエナメル線等のリード線を用いてブ
リツジ結合し、且つ該ブリツジ回路に入出力用導
線を取付ける配線作業は、特にストレインゲージ
が小さな部品であるため極めて細かな、配線ミス
を犯し易い大変面倒な作業となる。また、第１図
に示すように各ストレインゲージ７…７及び入出
力導線８が起歪体１の異なる面に夫々貼着される
ために上記配線用のリード線が起歪体の異なる面
に跨つて結線されることになり、該リード線の被
覆が起歪体の角部で剥れ、リード線と起歪体が短
絡するといつた問題が生じる。

上記のようなロードセルの配線作業を容易化す
るため、従来、プリント配線基板を用いることが
行われている。例えば、各ビーム部に夫々貼着さ
れた２つのストレインゲージの間にストレインゲ
ージ接続用の中継基板を貼着し且つ固定剛体部の
側面に入出力用導線を接続するための入出力用基
板を貼着して、ゲージ回りの配線や入出力用導線
の接続の容易化が図られる。

しかし、これによつても各基板が起歪体の異な
る面に設けられるため、各基板間を接続するリー
ド線が起歪体の異なる面に跨つて配線されること
になり、上記の場合と同様にリード線の被覆が起
歪体の角部で剥離されて起歪体に短絡するという
問題が生じ、またこれを防止するためにはリード
線が起歪体の角部を跨ぐ箇所に絶縁クロス等を敷
設しなければならないといつた面倒があつた。

このような問題に対して、本件出願人は先の出
願（実願昭58−162035）で、入出力用導線が接続
される入出力用基板を固定剛体部の側面からスト
レインゲージが貼着される上下両ビーム部の表面
にまで跨つて貼付けられるようにしたことを特徴
とする「電気配線用基板」に関する考案を提案し
た。これによれば、リード線が起歪体の角部を跨
ぐことがなくなり、該リード線の被覆が剥離され
るという問題が解消される。

（考案の目的） 本考案は上記出願に係る考案を更に改良して、
ロードセル製造時における配線作業の作業性を一
層向上させることにより、安価で且つ配線ミスの
ない信頼性の高いロードセルを実現することを目
的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案は、両端の固定剛体部及び可動剛
体部と、両剛体部間に設けられた上部ビーム部及
び下部ビーム部とでなる起歪体における上記上部
ビーム部の上面及び下部ビーム部の下面に夫々複
数のストレインゲージを貼着し、且つこれらのス
トレインゲージと上記起歪体に貼着したプリント
配線基板とによつてブリツジ回路を構成したロー
ドセルにおいて、上記プリント配線基板を、入出
力用導線が接続される入出力部とその両側に設け
られて上記ストレインゲージが接続される一対の
中継部とで構成し、且つこれら各部を一体形成す
ると共に、上記入出力部を起歪体における固定剛
体部の側面から上部ビーム部の上面及び下部ビー
ム部の下面に跨がつて貼着し、また一対の中継部
を上部ビーム部の上面及び下部ビーム部の下面に
夫々貼着したことを特徴とする。このような構成
によれば、プリント配線基板の中継部とストレイ
ンゲージの結線及び該基板の入出力部と入出力用
導線の結線だけで所要の回路が構成されることに
なり、上記目的が達成される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図において１０は秤本体Ａとその上部に備
えられた計量皿Ｂとの間にブラケツトＣ，Ｄを介
して装着されたロードセルで、第４図に示すよう
に、該ロードセル１０の本体となる起歪体１１は
上記ブラケツトＣを介して秤本体Ａに固定される
一端の固定剛体部１２と、上記ブラケツトＤを介
して計量皿Ｂが固着される他端の固定剛体部１３
と、両剛体部１２，１３の上下端部間に設けられ
た上部ビーム部１４及び下部ビーム部１５とによ
つて中空の四辺形状とされている。そして、上記
上部ビーム部１４及び下部ビーム部１５には、半
円状の切込みによつて肉厚が薄くされた可撓部１
４ａ，１５ａが夫々２個所づつ形成され、且つ各
可撓部の表面に第１〜第４ストレインゲージ１６
ａ〜１６ｄ（第３，第４ストレインゲージ１６ｃ，
１６ｄについては第５図に示す）が夫々貼着され
ている。

然して、該起歪体１１には、上記各ストレイン
ゲージ１６ａ〜１６ｄに加えて、これらをブリツ
ジ結合するプリント配線基板１７が貼着されてい
る。この基板１７は第５図に展開して示すよう
に、上部ビーム部１４の上面に貼着されて第１、
第２ストレインゲージ１６ａ，１６ｂが接続され
る第１中継部１７ａと、下部ビーム部１５の下面
に貼着されて第３、第４ストレインゲージ１６
ｃ，１６ｄが接続される第２中継部１７ｄと、固
定剛体部１２の側面ないし上、下面に貼着されて
入出力用導線１８ａ，１８ａ，１８ｂ，１８ｂが
接続される入出力部１７ｃとをコ字状に一体形成
した構成とされている。

上記第１中継部１７ａには、第１ストレインゲ
ージ１６ａが接続される端子ａ，ａと、第２スト
レインゲージ１６ｂが接続される端子ｂ，ｂと、
出力感度の温度補償用素子Rxが接続される端子
ｃ，ｃとが設けられており、同様に、第２中継部
１７ｂには、第３ストレインゲージ１６ｃが接続
される端子ｄ，ｄと、第４ストレインゲージ１６
ｄが接続される端子ｅ，ｅと、出力感度の温度補
償用素子Ryが接続される端子ｆ，ｆとが設けら
れている。ここで、両中継部１７ａ，１７ｂにお
ける合計４個所の突出部１７ｄ…１７ｄは両ビー
ム部１４，１５に貼着された各ストレインゲージ
１６ａ〜１６ｄのリード線が起歪体１１に接触す
るのを防止するためのものである。

また、上記入出力部１７ｃには、ブリツジ回路
に印加される電圧が入力される入力端子ｇ，ｇ
と、当該ロードセル１０に加えられた荷重に相当
する信号を出力する出力端子ｈ，ｈと、通常は短
絡用リード線で短絡されて、ブリツジバランスが
ずれた時或いは零点が温度変化によりずれた時等
に必要に応じて補償用のコンスタンタン線或いは
銅細線が接続される２組の調整用端子ｉ，ｊ，ｋ
及びｌ，ｍ，ｎとが設けられている。

そして、上記各端子ａ〜ｎ間は、第６図に示す
ようなブリツジ回路が形成されるように配線ライ
ン１７ｅ…１７ｅによつて結ばれている。

尚、該プリント配線基板１７を起歪体１１に貼
着する際には、第５図に符号Ｌで示す部分は起歪
体１１に貼付けることなく、若干の弛みをもたせ
た状態で貼着されている。また、各突出部１７ｄ
…１７ｄの部分も起歪体１１に貼付けられること
なく浮き上つた状態とされている。

このような構成によれば、ロードセル１０は次
のようにして製造されることになる。

先ず、起歪体１１の各可撓部１４ａ，１４ａ，
１５ａ，１５ａの表面に夫々第１〜第４ストレイ
ンゲージ１６ａ〜１６ｄを貼着すると共に、その
終了後にプリント配線基板１７を起歪体１１の固
定剛体部１２及び上下両ビーム部１４，１５に跨
つて貼付ける。このとき、該基板１７の第１、第
２中継部１７ａ，１７ｂは上下両ビーム部１４，
１５に、入出力部１７ｃは折線ｘ−ｘ、ｙ−ｙで
折り曲げられて固定剛体部１２の側面ないし上、
下面に跨つて貼付けられる。また、両中継部１７
ａ，１７ｂに設けられた端子ｃ，ｃ間及び端子
ｆ，ｆ間には夫々出力感度の温度補償用抵抗Rx，
Ryが予め取付けられており、また入出力部１７
ｃに設けられた２組の調整用端子ｉ，ｊ，ｋ及び
ｌ，ｍ，ｎ間は夫々リード線で短絡されている。

次に、両中継部１７ａ，１７ｂに設けられた各
端子ａ，ａ，ｂ，ｂ，ｄ，ｄ，ｅ，ｅ間に夫々第
１〜第４ストレインゲージ１６ａ〜１６ｄのリー
ドを接続すると共に、入出力部１７ｃにおける端
子ｇ，ｇ，ｈ，ｈに各２本の入力用及び出力用導
線１８ａ，１８ａ，１８ｂ，１８ｂを接続する。

然る後、ブリツジバランス、感度、温度特性試
験等が行われるが、このときリード線によつて予
め短絡されていた上記２組の調整用端子ｉ，ｊ，
ｋ及びｌ，ｍ，ｎ間に上記リード線に代えて必要
に応じてコンスタンタン線や銅細線が挿入され
る。

そして、上記のような作業の後、ロードセル１
０には防水用、防錆用等のコーテイング処理が施
され、これにより該ロードセルが完成されるので
ある。然して、その製造工程における結線作業と
しては、上記の説明から明らかなように、プリン
ト配線基板１７へのストレインゲージ１６ａ〜１
６ｄ、入出力用導線１８ａ，１８ａ，１９ｂ，１
８ｂ及び調整部材の半田付け作業だけであつて、
各ストレインゲージ間或いは複数の基板間をリー
ド線を用いて結線する作業がなくなり、従つてリ
ード線が起歪体１１の角部を跨つて配線されるこ
とも当然になくなる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、起歪体の表面に
複数のストレインゲージを貼着し、これらをブリ
ツジ回路を形成するように接続してなるロードセ
ルにおいて、上記ブリツジ回路及びその入出力回
路が各ストレインゲージ及び入出力用導線をプリ
ント配線基板に接続するだけ形成されることにな
る。これにより、各ストレインゲージ間或いは複
数の基板間をリード線で結線する必要がなくな
り、配線作業が容易化されて配線ミスが防止され
ることになる。特に、起歪体の異なる面に跨つて
の配線が不必要となるため、従来のようにリード
線の被覆が剥れて起歪体に短絡するといつたこと
がなくなり、或いはこれを防止するための絶縁ク
ロス等が不要となる。もつて、この種のロードセ
ルの製造コストが低減され、且つ品質、信頼性が
向上されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すロードセルの外観図、第
２図は該ロードセルのブリツジ回路図、第３図は
本考案に係るロードセルの一使用状態を示す電子
秤の概略図、第４図は本考案の実施例を示すロー
ドセルの外観図、第５図は該ロードセルにおける
プリント配線基板の展開平面図、第６図は同じく
ブリツジ回路の回路図である。 １０……ロードセル、１１……起歪体、１２…
…固定剛体部、１３……可動剛体部、１４……上
部ビーム部、１５……下部ビーム部、１６ａ〜１
６ｄ……ストレインゲージ、１７……プリント配
線基板、１７ａ，１７ｂ……中継部、１７ｃ……
入出力部、１８ａ，１８ｂ……入出力用導線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 両端の固定剛体部及び可動剛体部と、両剛体
   部間に設けられた上部ビーム部及び下部ビーム
   部とでなる起歪体における上記上部ビーム部の
   上面及び下部ビーム部の下面に夫々複数のスト
   レインゲージを貼着すると共に、これらのスト
   レインゲージと上記起歪体に貼着したプリント
   配線基板とによつてブリツジ回路を構成したロ
   ードセルであつて、上記プリント配線基板が、
   入出力用導線が接続される入出力部とその両側
   に設けられて上記ストレインゲージが接続され
   る一対の中継部とを有し、且つこれら各部が一
   体形成されて、上記入出力部が起歪体における
   固定剛体部の側面から上部ビーム部の上面及び
   下部ビーム部の下面に跨がつて、一対の中継部
   が上部ビーム部の上面及び下部ビームの下面に
   夫々貼着されていることを特徴とするロードセ
   ル。 (2) プリント配線基板における入出力部の上部ビ
   ーム部の上面及び下部ビーム部の下面に跨がつ
   て貼着された部分と、上部ビーム部の上面及び
   下部ビーム部の下面に貼着された一対の中継部
   との間の部分が、該上面及び下面に対して貼着
   されていないことを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のロードセル。