JPH0474940A

JPH0474940A - 測定装置

Info

Publication number: JPH0474940A
Application number: JP18861090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukuyama; 博福山; Kazuaki Hama; 和明浜
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1992-03-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は重量を測定したり、種々の力の測定に利用で
きるひずみゲージを使用した測定装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の測定装置としては、いわゆるビーム型ロードセル
とよばれるものが知られている。これは、第７図ないし
第９図に示すような構造のものであり、基盤１と荷重板
１００との間に受板１０１を設けである。この受板１０
１の一端側は基盤１に取付けられ、他端側は荷重板１０
０に取付けられている。この受板１０１は金属材料から
形成され第７図に示すように眼鏡型の貫通孔１０２を両
側面を貫通するように形成しである。この貫通孔１０２
の上下にひずみゲージ１０３を取付けである。

このような貫通孔１０２を形成することにより金属製の
受板１０１の両端及び中央部の剛性を高め剛性の低い個
所にひずみゲージ１０３を上下に４枚貼り付けたもので
ある。（第８図及び第９図参照）。この貫通孔１０２は
眼鏡型に繰り抜いである。このような測定装置において
、荷重板１００に上方から荷重がかかると、受板１０１
に曲げが発生し、剛性の低い個所にひずみゲージ１０３
を通じて受板１０１のひずみ量を電気的な信号として取
り出すことでひずみ量を測定する。

〔解決しようとする課題〕

従来の測定装置では、受板１０１に対し眼鏡型の繰り抜
き加工を施して貫通孔１０２を形成するため、工数がか
かり受板１０１として薄型のものを造りにくいものであ
った。例えば、５００ｋｇの容量のものでは受板１０１
の厚みは１０闘以上必要であった。また、このような従
来の測定装置では精度を出すためにひずみゲージが４枚
必要となり、これ以下にすると精度が劣るものであった
。

また、ひずみゲージ１０３を受板１０１の外側に貼り付
けるため防水対策がしにくいという不都合もあった。

そこで、この発明は眼鏡型の繰り抜き加工を不要とし、
薄型の受板にすることができ、ひずみゲージの数を減少
できるとともに、ひずみゲージに対する防水対策も施し
た測定装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕上述の目的を達成するた約、この発明は、基盤から所定
の間隔を開けて一端側を基盤側に取付けた受板と、この
受板の両側面から中心に向けて上面を残して受板の底面
側も開口するように形成された切り欠きと、これら切り
欠きにより形成された受板の大略中央に位置する梁部と
、この梁部の両側面に取付けられ受板に荷重が加えられ
た時に梁部の剪断ひずみ量を検出するひずみゲージとか
らなるものである。

〔作用〕

この発明においては直接又は間接に受板に荷重がかかる
と、受板に曲げが発生するが、同時に剛性の低い梁部に
剪断ひずみが発生する。この剪断ひずみ量をひずみゲー
ジで検出し、これを電気的に増幅して検出し表示するこ
とで重量や各種の力の測定が可能となる。また、従来の
ように眼鏡型の繰り抜き加工ではなぐ底面も開口する切
り欠きを形成するので加工も容易であり、受板を薄くし
ても強度的に充分なものとなる。

〔実施例〕

以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照にして説
明する。

第１図に示す実施例は、従来と同様に基盤１と荷重板２
との間に受板３を介在させ荷重板２に加えられた荷重を
受板３がうけるようになっている。

この受板３は、基盤１から所定の間隔をあけるために設
けられたスペーサー４を介してねじ５により基盤１にそ
の一端側が取付けてあり、他端側はスペーサー６を介し
てねじ７により荷重板２に取付けである。荷重板２の裏
面には補強用のリブ８を設けである。受板３の両側面か
ら中心に向けて上面を残して受板３の底面側も開口する
ように２つの切り欠き９．１０を形成しである。これら
切り欠きにより形成された受板３の大略中央に位置して
梁部１１が設けられる。受板３の両端にはねじ５，７が
挿通されるための孔５Ａ、７Ａが開けられている。切り
欠き９．１０の形成により設けられる梁部１１の両側面
には受板３に荷重が加えられたときに梁部１１の剪断ひ
ずみ量を検出するひずみゲージ１２．１３を取付けであ
る。切り欠き９，１０と梁部１１及びひずみゲージ１２
，１３の詳細は第２図ないし第５図に示す通りである。

この実施例においては受板３の厚みを１’２ｍｍ、スペ
ーサー４．６の厚みを２［０１１１，荷重板２の厚みを
４關、補強用のリブ８の厚みを１０ｍｍとした。また、
基盤１の厚みは５ｍｍとし、全体としての厚みを２５ｍ
ｍとした。荷重板２の大きさは２５０ｍｍｘ２５０ｍｍ
、積載容量は５００ｋｇ、精度は０．１％の直線性を得
た。受板３の大きさは１２０ｍｍｘ６０１１１１０、ス
テンレス板から形成し幅１２ｍｍ、深さ１０ｍｍ、奥行
き２０闘の切り欠き９．１０を切削して形成し、輻２０
闘の梁部１１を残した。梁部１１の両側面に取付けられ
るひずみゲージ１２．１３は剪断型のひずみゲージを取
付けた。

このように構成された測定装置において、スペーサー６
を介して荷重板２にねじ７で取付けた側の受板３の他端
にＷなる応力を加えると、梁部１１に剪断力が発生する
。ここで、梁部１１および基盤１の断面積をＡとし、剪
断応力をτとすると、τ＝Ｗ／Ａとなる。

横弾件係数をＧとし、剪断ひずみをＴとすると、γ＝τ
／Ｇとなる。

第５図に示すように剪断型のひずみゲージは４５度の角
度をもっているためゲージに加わるひずみをεとすると
、 ε＝ｒ／（２となる。

このようなひずみゲージ１２．１３を第６図のように結
線すると、入力端子Ｅと出力電圧ｅの関係は、ｅ＝４Ｋ・ε・Ｅ　（Ｋはゲージファクター）即ち、入
力電圧と剪断ひずみに比例した出力が得られる。温度変
化が生じた場合、第６図に示すゲージ１２−Ａと１２−
Ｂ、１３−Ａ、１３−Ｂが相互に抵抗値の増減に対し打
ち消し合うため、温度補償がそのままで行える。力の作
用点がずれた場合の精度低下についても、曲げ成分によ
る影響は、ゲージ１２−八と１２−Ｂ、１３−Ａ、１３
−Ｂが相互に抵抗値の増減に対し打ち消し合うため補償
され低下を防止できる。また、ねじれが発生した場合も
、ゲージ１２−Ａが延びる方向に作用したときは、ゲー
ジ１３−Ｂが縮むため出力の変化は打ち消される。ゲー
ジ１２−Ａが延びる方向に作用したときは、ゲージ１２
−Ｂは縮むが、これもゲージ１３−Ｂが延びるため、出
力の変化は打ち消される。従って、温度変化１曲げ、ね
じれの影響はすべて補償される。

上述した実施例では、受板３の上に荷重板２を取付けた
が、受板３が直接荷重を受けるような構成にすることも
勿論可能である。なお、基盤１としては板状のものに限
る必要はなく、工場内の床自体であっても良い。

〔効果〕

以上説明したように、この発明によれば、基盤から所定
の間隔を開けて一端側を基盤に取付けた受板と、この受
板の両側面から中心に向けて上面を残して受板の底面側
も開口するように形成された切り欠きとこれら切り欠き
により形成された受板の大略中央に位置する梁部とこの
梁部の両側面に取付けられ受板に荷重が加えられたとき
に梁部の剪断ひずみ量を検出するひずみゲージとからな
るものであり、従来のような眼鏡型の繰り抜き加工が不
要となり、受板の加工工数も低減する。また、従来より
も薄型のものを製作することができ、小型化およびコス
トダウンを図ることが可能となる。また、ひずみゲージ
は切り欠きにより形成された梁部の両側面に取付けられ
るので、ひずみゲージは内側に取付けられることとなり
防水対策がし易いものとなる。また精度的にもひずみゲ
ージの数が少なくても従来以上の精度を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適な実施例を示す断面図、第２図
は受板の平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第
４図は受板の底面側から見た斜視図、第５図は第４図の
梁部の個所の拡大斜視図、第６図はひずみゲージの結線
図、第７図は従来例を示す断面図、第８図は従来例にお
ける受板の平面図、第９図は第８図Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。１・・・基盤、　　　　　　　３・・・受板、９．１０
・・・切り欠き、　　　１１・・・梁部、１２．１３・
・・ひずみゲージ。

Claims

【特許請求の範囲】１、基盤から所定の間隔をあけて一端側を基盤に取付け
た受板と、この受板の両側面から中心に向けて上面を残して受板の
底面側も開口するように形成された切り欠きと、これらの切り欠きにより形成された受板の大略中央に位
置する梁部と、この梁部の両側面に取付けられ受板に荷重が加えられた
ときに梁部の剪断ひずみ量を検出するひずみゲージとか
ら成る測定装置。