JPH0652204B2 - ロードセル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はロードセルの防食構造に関するものである。

従来の技術 ロードセルは、起歪体にストレインゲージを貼着し、起
歪体が荷重で弾性変形した程度を前記ストレインゲージ
の出力電圧の変化から検出するように構成されている。
ストレインゲージはフイルムの上に形成された薄膜抵抗
体であるため、腐食に弱く、従来では第５図と第６図に
示すように起歪体１へのストレインゲージ２Ａ〜２Ｄの
貼着固所を合成樹脂３Ａ，３Ｄでコーティングした防湿
構造とされている。４Ａ，４Ｂは固定側５への取り付け
用ボルト、１Ａは起歪体１の固定端、１Ｂは起歪体１の
着力点である。

起歪体１の材料としては、引張強度が高く、ヒステリシ
スが小さい性質のものが要求され、従来ではアルミニュ
ーム合金（Al−Cu系合金 ＪＩＳ材質記号Ｈ４０４０，
種類２０００番台）や機械構造用炭素鋼合金（Ni−Cr−
Mo鋼 ＪＩＳ材質記号Ｇ４１０３）を熱処理したものが
使用されている。

しかし、程度の差はあるけれども上記の何れの材料も耐
食性に劣る。低容量のロードセルの起歪体に多く使用さ
れるアルミニューム合金は、Ｃｕが含まれているため機
械構造用炭素鋼合金よりも耐食性に劣り、特にアルカリ
性水溶液に極端に弱い。機械構造用炭素鋼合金の方は、
アルミニューム合金ほどではないが弱酸性の水溶液には
耐食性が劣る。

発明が解決しようとする課題 このように起歪体１が耐食性に劣っている現状下では、
ストレインゲージ２Ａ〜２Ｄの貼着位置だけをコーティ
ングしても、起歪体１が腐食して、起歪体１と合成樹脂
３Ａ，３Ｂの境界面６から内部へ水分が侵入して、スト
レインゲージ２Ａ〜２Ｄが腐食し、計重値の信頼性が低
下する。そこで起歪体１の露出部分に塗装を施こすこと
が考えられるが、塗膜は剥がれ易く、塗膜が剥がれると
その部分から起歪体１の腐食が始まって、起歪体１と合
成樹脂３Ａ，３Ｂの境界面６から内部へ水分が侵入し
て、ストレインゲージ２Ａ〜２Ｄが腐食する。塗膜が剥
がれ難くなるように膜厚を厚くした場合には、塗料の硬
さが計重精度を低下させるように作用するため、低容量
のロードセルには塗装による防湿対策を適用できない。

本発明は計重精度を低下させることなく起歪体を腐食か
ら保護して、ストレインゲージへの水分の侵入をより確
実に防止できるロードセル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 本発明のロードセルは、ストレインゲージを貼着した起
歪体の着力点と固定端に、この起歪体を形成する材料よ
りも高耐食性の材料からなる接続部材を、絶縁体を介在
させて取り付け、硬化状態で弾性を有する合成樹脂によ
って、前記起歪体とこの起歪体から前記接続部材にかけ
てモールドしたことを特徴とする。

作用 この構成によると、ロードセルは起歪体の固定端に取り
付けられた接続部材を介して固定側に取り付けられる。
起歪体の着力点に取り付けられた接続部材に作用した荷
重は、絶縁体と起歪体と固定端に取り付けられた接続部
材とを介して支持される。接続部材と起歪体との当接面
には絶縁体が介装されていて、この当接面では両金属材
料が電気的に分離されている。

ロードセルの表面は、起歪体の固定端に取り付けられた
接続部材の一部と起歪体の着力点に取り付けられた接続
部材の一部を除いて、弾力性のある合成樹脂でモールド
されていて、起歪体は露出していない。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説
明する。なお、従来例を示す第５図〜第６図と同様の作
用を成すものには、同一の符号を付けて説明する。

第１図は本発明のロードセルを示す。アルミニューム合
金で成形された起歪体１の固定端１Ａと着力点１Ｂに
は、アルミニューム合金よりも耐食性に優れたステンレ
ス鋼SUS-304）で成形された接続部材７Ａ，７Ｂが、そ
の間に第２図に示すように絶縁シート14A，14Bを介在さ
せた状態で、ボルト８Ａ，８Ｂで取り付けられている。
さらに起歪体１の露出面は、硬化状態で弾性を有するポ
リウレタン樹脂９でモールドされている。起歪体１と接
続部材７Ａ，７Ｂの当接部分では、第２図と第３図に示
すように起歪体１から接続部材７Ａ，７Ｂにかけてポリ
ウレタン樹脂９で覆われている。10は穴埋め用の合成樹
脂である。

このように構成したため、ロードセルの固定側１Ａは接
続部材７Ａに穿設された孔にボルト11A〜11Dを通して固
定側５に固定され、着力点１Ｂには接続部材７Ｂに穿設
されたねじ孔12A〜12Dにボルト（図示せず）で荷重受台
が取り付けられる。

ロードセルは、接続部材７Ａ，７Ｂの一部分を除いて弾
性を有するポリウレタン樹脂９で覆われていて、腐食し
易いアルミニューム合金の起歪体１は一切露出しない状
態にモールドされているため、計重精度を低下させるこ
となく起歪体１の腐食を防止することができ、長期間の
使用後であっても起歪体１と合成樹脂３Ａ〜３Ｂの境界
面６からの内部への水分の侵入が無く、ストレインゲー
ジ２Ａ〜２Ｄを腐食から保護することができる。

起歪体１を形成するアルミニューム合金は反応傾向が−
0.7電位ボルト、接続部材７Ａ，７Ｂを形成するステン
レス鋼は反応傾向が−0.09電位ボルトと異なるため、こ
の両者を直接に当接させた場合には異種金属接触腐食が
生じるが、ここでは絶縁シート14A，14Bを介在させてあ
るため、上記のような異種金属接触腐食もなく、起歪体
１と接続部材７Ａ，７Ｂの対向面を平坦な状態に維持す
ることができる。ここではボルト８Ａ，８Ｂと起歪体１
の間も次のようにして電気絶縁されている。ボルト８
Ａ，８Ｂの頭部と起歪体１の間には、絶縁板15が介装さ
れ、ボルト８Ａ，８Ｂの首下の部分に合成樹脂16による
コーティングを施して、起歪体１に穿設された挿通孔17
の内周面との電気絶縁を達成している。

このように接続部材７Ａ，７Ｂと起歪体１とは異種金属
でありながら、両者の間は完全に電気絶縁されているた
め、異種金属接触腐食がなく、長期の使用によってもこ
の接続部材７Ａ，７Ｂと起歪体１の間にがたつきが発生
せず、合成樹脂９と接続部材７Ａ，７Ｂの間に隙間が発
生して水分が侵入するような事態を防止できる。

上記の実施例では片持ちビーム型ロードセルの場合を例
に挙げて説明したが、これは第４図に示す両端固定式ビ
ーム型ロードセルの場合も同様である。ここでは接続部
材７Ｂの上に鋼球受け座13が載置されている。

上記の各実施例では、接続部材７Ａ，７Ｂの厚みの半分
までポリウレタン樹脂９でコーティングしたが、これは
荷重受台，固定側５への取り付け面だけを残して接続部
材７Ａ，７Ｂを起歪体１とともにポリウレタン樹脂９で
モールドしてもよい 発明の効果 以上のように本発明によれば、ストレインゲージを貼着
した起歪体の着力点と固定端に、この起歪体を形成する
材料よりも高耐食性の材料からなる接続部材を取り付
け、硬化状態で弾性を有する合成樹脂によって、前記起
歪体とこの起歪体から前記接続部材にかけてモールドし
たため、低容量のロードセルであっても計重精度を損な
うことなく起歪体を腐食から保護することができ、スト
レインゲージを腐食から守って、腐食性ガスや酸やアル
カリ性の溶液を取り扱う環境下においても長期にわたっ
て安定した荷重変換動作を期待できる。さらに起歪体と
接続部材の間には絶縁体を介在させて電気絶縁したた
め、異種金属接触腐食もなく、長期の使用によってもこ
の接続部材と起歪体の間にがたつきが発生せず、合成樹
脂と接続部材の間に隙間が発生して水分が侵入するよう
な事態を防止でき、防食構造の信頼性をより確実なもの
としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロードセルの一実施例の平面図、第２
図は同装置の縦断面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ′断面
図、第４図は別の実施例の縦断面図、第５図は従来のロ
ードセルの平面図、第６図は第５図の一部切り欠き正面
図である。 １……アルミニューム合金製の起歪体、１Ａ……起歪体
１の固定端、１Ｂ……起歪体１の着力点、２Ａ〜２Ｄ…
…ストレインゲージ、４Ａ〜４Ｄ……取り付け用ボル
ト、７Ａ，７Ｂ……ステンレス鋼製の接続部材、９……
ポリウレタン樹脂、14A，14B，15……絶縁シート〔絶縁
体〕。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストレインゲージを貼着した起歪体の着力
   点と固定端に、この起歪体を形成する金属材料よりも高
   耐食性の金属材料からなる接続部材を、絶縁体を介在さ
   せて取り付け、硬化状態で弾性を有する合成樹脂によっ
   て、前記起歪体とこの起歪体から前記接続部材にかけて
   モールドしたロードセル。