JPH08233644A - ロードセル保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直荷重に対する変形量を十分小ならしめる
一方、上下取付板（板状部材）の水平方向の相対変位量
および相対傾動量のそれぞれを十分大ならしめて、ロ−
ドセル作動精度を大きく向上させ、そのロ−ドセルを、
有効に保護するロ−ドセル保護装置を提供する。 【構成】 ロ−ドセルと、受荷部材との間、もしくは設
置ベ−スとの間に介装されるロ−ドセル保護装置であっ
て、取付部材としての相互にほぼ平行をなす二枚の板状
部材を対峙させて、一方の板状部材の内面中央部に棒状
突起を設け、対向する他方の板状部材の内面に該棒状突
起を包囲する筒状突起を設けると共に、これらの板状部
材の対向面をそれぞれの前記突起を内包する弾性体で相
互に連結して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、台秤、材料供給ホッ
パ−、圧縮・引張試験機その他に適用される、ロ−ドセ
ルを用いた荷重計のロ−ドセル保護装置に関するもので
あり、ロ−ドセルの作動精度を十分に高めてなお、水平
方向および傾動方向の外力に対してロ−ドセルを有効に
保護するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラックの重量計測に適用される従来の
台秤としては、たとえば、図５に平面図で示すように、
トラック全体の乗り込みを許容する方形形状の受荷部材
１００を、少なくともそれの各隅部で、ロ−ドセル１０
１を介して設置ベ−ス１０２に取り付けたものがあり、
ここでは受荷部材１００とロ−ドセル１０１との間にロ
−ドセル保護部材１０３を配設している。

【０００３】図６は、従来のロ−ドセル保護部材１０３
の取付状態を示す正面図であり、ここでは、ゴムもしく
はゴム状弾性体からなる複数の弾性層１０３ａと、金属
板その他からなる複数枚の剛性板１０３ｂとの交互積層
体の、上下のそれぞれの端面に面板１０３ｃ、１０３ｄ
を固着して構成したロ−ドセル保護部材１０３の、下面
板１０３ｄを、ロ−ドセル１０１の受圧部１０１ａにボ
ルト止めするとともに、上面板１０３ｃを、受荷部材１
００の下部フレ−ム１００ａに、これもボルト止めする
ことによって、ロ−ドセル保護部材１０３を装着してい
る。

【０００４】図７（ａ）及び（ｂ）は、他の従来例とし
てのロ−ドセル保護部材２０３を示す平面図及び正面図
であって、この場合では、上下の面板２０３ｃ、２０３
ｄの間にゴムもしくはゴム状弾性体からなる弾性層２０
３ａが加硫接着されて構成されている。そして、該弾性
層２０３ａは円盤状とされて円盤中心に対して各方向に
ほぼ対称な力学特性（例えば、圧縮剛性や曲げ剛性）が
得られるように考慮されている。そして、前記弾性層２
０３ａとほぼ同一の円盤形状とされた下面板２０３ｄの
中心部に設けられた円柱２０３ｅが、ロ−ドセル２０１
の受圧部２０１ａの中央部に設けられている円筒孔２０
１ｂに嵌挿されると共に、矩形状の上面板２０３ｃを、
前記受荷部材１００の下部フレ−ム（図示省略）に、ボ
ルト止めすることによって、ロ−ドセル保護部材２０３
が装着される。なお、前記受圧部２０１ａの底面は、ロ
−ドセル２０１の枠状固定部２０４の底面から浮き上が
って位置されており、前記受圧部２０１ａと枠状固定部
２０４との間には、該受圧部２０１ａの周囲に配置され
る複数の梁部材２０５が固着されており、それぞれの梁
部材２０５の上下両面に、ひずみゲ−ジ２０６が貼着そ
の他によって固着されている。従って、受荷部材１００
から伝達された垂直荷重は、ロ−ドセル保護部材２０３
を介して受圧部２０１ａを押し下げ梁部材２０５を撓ま
せて歪みゲ−ジ２０６の抵抗値を変化させる様になって
いる。

【０００５】かかるロ−ドセル保護部材１０３または２
０３は、受荷部材１００に作用する垂直荷重に対して
は、小さい変形量の下で、ロ−ドセル１０１または２０
１に垂直荷重を正確に伝達するとともに、受荷部材１０
０の水平度を高めて、その受荷部材上のトラックの傾き
を十分に防止し、また、水平方向の外力に対しては、大
きく変形して、ロ−ドセル１０１または２０１を有効に
保護する他、ロ−ドセル１０１または２０１の作動精度
を向上させ、併せて、各部の熱収縮および、取付孔の形
成誤差を吸収し、さらに、一方の面板に対する他方の面
板の傾動変位を十分大ならしめて、これもまた、ロ−ド
セル１０１または２０１の保護および作動精度の向上を
担保する他、これらのロ−ドセルおよび／または受荷部
材１００の、保護部材取付面の傾きを吸収すべく機能す
ることが好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
ロ−ドセル保護部材１０３または２０３にあっては、こ
のような各機能を十分にバランスさせることができない
不都合があった。すなわち、ロ−ドセル保護部材１０３
または２０３の水平方向変形量は総ゴム厚みを厚くする
ほど大きくなり、また、ロ−ドセル保護部材１０３の場
合では、総ゴム厚みが同じでも、剛性板の積層数が多い
ほど垂直方向変形量を小さくすることができ、他方ロ−
ドセル保護部材２０３の場合では、弾性層２０３ａの厚
さを減少するほど垂直方向変形量を小さくすることがで
き、これによれば、小さい垂直方向変形量の下で、大き
な水平方向変形量を確保することはできるも、そのまま
では、上下の面板１０３ｃ、１０３ｄ及び２０３ｃ、２
０３ｄの大きな相対傾動量を確保することができず、他
方、ゴム厚みを更に厚くするなどして大きな相対傾動量
を確保した場合には、垂直方向変形量もまた大きくなっ
てしまうという問題があった。

【０００７】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発明の目的は、垂直荷重に対する変
形量を十分小ならしめる一方、水平方向の変位量および
上下面板の相対傾動量のそれぞれを十分大ならしめて、
ロ−ドセル作動精度を大きく向上させ、また、そのロ−
ドセルを、意図しない方向の大きな外力に対して有効に
保護することができるロ−ドセル保護装置を提供するに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のロ−ドセル保護装置は、特許請求項１
に記載の如く、設置ベ−ス上に順次に配設したロ−ドセ
ルおよび受荷部材を具える荷重計の、ロ−ドセルと、受
荷部材との間、もしくは設置ベ−スとの間に介装される
ロ−ドセル保護装置であって、相互にほぼ平行をなす二
枚の板状部材を対峙させて、一方の板状部材の内面中央
部に棒状突起を設け、対向する他方の板状部材の内面に
前記棒状突起の外側に同心的に配置される筒状突起を設
けると共に、それらの板状部材の対向面を、該対向面に
設けられた前記突起を内包する弾性体によって相互連結
したものである。

【０００９】また、対向する前記棒状突起と前記筒状突
起との配置は、許容する各方向の変位が過大にならない
様にするために、特許請求項２に記載の如く、特許請求
項１に記載のロ−ドセル保護装置において、前記筒状突
起の筒内に前記棒状突起の先頭部分が配置されるのを好
適としている。

【００１０】さらに、前記一対の板状部材の間に狭着さ
れる弾性体の変形を外力の方向に応じてより好ましい状
態にするために、特許請求項３に記載の如く、特許請求
項１または２に記載のロ−ドセル保護装置において、前
記棒状突起の外周面と筒状突起の内周面との間の間隔
が、筒状突起の先端面と前記板状部材の内面との間の間
隔より狭くならない様に設定される。

【００１１】

【作用】このロ−ドセル保護装置では、垂直荷重の作用
に際するそれの圧縮変形が、相互にほぼ平行をなす二枚
の板状部材の各々に設けられた突起によって板状部材の
内面と前記各突起の先端面との間に狭着された弾性体の
変形が効果的に拘束されるために、有効に阻止されるの
で、その垂直荷重は、ロ−ドセル保護装置によって吸収
されることなく、ロ−ドセルに正確に伝達されることに
なる。

【００１２】また、その保護装置への水平方向外力の作
用に際しては、上下の板状部材は、該板状部材間の前記
弾性体が上板状部材の中央部に棒状突起を設けその外側
に下板状部材の筒状突起を配置する本発明の構成によっ
てその変形が適度に抑制されながらも、水平方向に十分
に変形（剪断変形）することができるために、前記外力
の作用方向に必要にして十分な相対変位をすることが出
来る。

【００１３】また、前記両板状部材を相対傾動させる方
向の外力の作用に対しては、双方の板状部材に設けられ
たそれぞれの突起によって傾動方向の変形が適度に抑制
されながらも、一方の板状部材の中央部に設けられた棒
状突起を支点として、他方の板状部材に設けられた筒状
突起の外周部に配置された弾性体を該筒状突起の両側で
それぞれ伸張、圧縮変形させて両板状部材を大きく相対
傾動させることが出来る。

【００１４】従って、これらのそれぞれの外力によっ
て、ロ−ドセルが、意図しない方向の大きな外力を受け
るのを十分に防止して、ロ−ドセルの作動精度（測定精
度）を高め、併せて、そのロ−ドセルを効果的に保護す
ることができる。

【００１５】ここで、本発明のロ−ドセル保護装置を、
その作用効果を一段と高め、より好ましいものとする様
に、特許請求項２に記載の如く、前記棒状突起及び筒状
突起の各々を対向する板状部材の方向に延設して筒状突
起の筒内に棒状突起の先端部分が入り込む様に形成する
ことによって、水平方向の外力を受けた場合での前記剪
断変形の量、または両板状部材を相対傾動させる方向の
外力を受けた場合での相対傾動変形の量をより効果的に
制御できると共にそれらの量に限界を設定することが出
来る。即ち、過度な剪断変形は、棒状突起と筒状突起の
各々の先端部分が弾性体を介して互いに当接する状態と
なって前記剪断変形量が規制される。また、傾動変形の
場合は、棒状突起を支点として相対傾動した筒状突起の
一方の端部が対向する板状部材の内面に弾性体を介して
当接する状態となることによって傾動量が規制される。
さらにまた、この様に両突起の先端が延設されることに
よって、各々の突起の先端面が対向する板状部材の内面
に接近するために、該先端面と対向する板状部材の内面
間の弾性体の厚さが薄くなって、垂直荷重を受けた場合
の垂直方向の変形が抑制され垂直荷重のロ−ドセルへの
伝達がより正確となる。

【００１６】また、特許請求項３に記載のごとく、前記
棒状突起の外周面と筒状突起の内周面との間の間隔を、
筒状突起の先端面と前記板状部材の内面との間の間隔よ
り狭くならない様に設定することによって、垂直荷重に
対しては垂直方向の変形を極力小さくして、他方で水平
方向及び傾動方向の外力に対してはそれらの方向の変形
を適度に許容することが担保される。

【００１７】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、この発明装置の実施例を示す縦断面
図であり、図中１は設置ベ−スを、２はこの設置ベ−ス
上に固定したロ−ドセルを、また３は、受荷部材をそれ
ぞれ示す。

【００１８】ここで、この例では、ロ−ドセル２の受圧
部４と、受荷部材３の下部フレ−ム５とのそれぞれに、
たとえばボルトによって固定されるロ−ドセル保護装置
６を設置している。ロ−ドセル保護装置６は、図１及び
図２に示す様に、相互にほぼ平行をなす、上下２枚の板
状部材としての金属製の円盤７、８を対峙させて、一方
の円盤７の内面中央部に棒状突起９を設け、対向する他
方の円盤８の内面に前記棒状突起９と間隔を持ってこれ
を包囲する金属製のリング状突起１０を設けると共に、
それらの円盤７、８の対向面を、該対向面に設けられた
前記突起９、１０を内包して外観円柱状となる弾性体１
１（ゴム）によって相互に連結して構成されている。

【００１９】ところで、この例に示すロ−ドセル２は、
図３の平面図で示すように、全体として、円形形状の内
輪郭線と、ほぼ方形形状の外輪郭線とで画成される平面
形状を有し、設置ベ−ス１に面接触する枠状固定部１２
と、この枠状固定部１２から半径方向内方に突出させた
複数本の梁部材１３、ここでは平面視で、長さ方向の中
央部分が括れる梁部材１３と、これらの梁部材１３の先
端に連結されて、平面輪郭形状が円形をなすとともに、
設置ベ−ス１の表面から浮き上がって位置する受圧部４
と、それぞれの梁部材１３の上下両面に、貼着その他に
よって固着した歪みゲ−ジ１４とからなり、かかるロ−
ドセル２は、受圧部４に作用する荷重の大きさに応じ
た、梁部材１３の撓み変形量に基づき、通常は、歪みゲ
−ジ１４の抵抗値の変化を出力する。

【００２０】なお、このようなロ−ドセル２の、枠状固
定部１２、梁部材１３および受圧部４は、それらの各々
を別体構成した後、事後的に一体化し得ることはもちろ
んであるが、たとえば、鉄、アルミニュウム、セラミッ
クス、プラスティックなどの材料の削り出しによって一
体構成すること、あるいは鋳造、射出成形等によって一
体構成すること等も可能である。

【００２１】この例によれば、受荷部材上に乗り上げ
た、たとえばトラックの車重は、上円盤７の棒状突起９
の先端面１５と下円盤８との薄い弾性体（ゴム）１７を
介しての当接、及び下円盤８のリング状突起１０の先端
面１６と上円盤７との薄い弾性体（ゴム）１８を介して
の当接の結果、ロ−ドセル保護装置６の極めて小さな垂
直方向の変形下で、ロ−ドセル２の受圧部４に伝達され
ることになり、その車重エネルギ−が、保護装置６の変
形によって吸収されることが殆どもしくは全くないの
で、ロ−ドセル２による車重計測が十分高い精度にて行
われることになる。

【００２２】この一方において、ロ−ドセル保護装置６
は、そこへの水平方向外力の作用に対しては、リング状
突起１０の外周を包囲して上下円盤７、８間に挟着され
る弾性体１９の剪断変形及びリング状突起の筒内を充填
する弾性体２０に固着された棒状突起９が水平に相対移
動する時の該弾性体２０の剪断及び伸張、圧縮変形、棒
状突起またはリング状突起の先端面１５、１６と、これ
らの先端面に対向する円盤８、７の内面との間に挟着さ
れる前記弾性体１７、１８の剪断変形によって可成大き
く変形することができるので、たとえば、受荷部材３へ
のトラックの乗り込み、またその受荷部材上でのトラッ
クの制動停止などによって生じる水平方向外力は、ロ−
ドセル保護装置６の上記の変形によって有効に吸収され
ることとなり、その水平方向外力の、ロ−ドセル２への
伝達は十分に緩和されることになる。

【００２３】ここで、棒状突起の外周面と筒状突起の内
周面との間の間隔は、筒状突起の先端面と板状部材の内
面との間の間隔より狭くならない様に設定されている。
即ち、棒状突起の外周面と筒状突起の内周面との間の間
隔が狭くなって該間隔内の弾性体の圧縮剛性を高め、ロ
−ドセル保護装置の水平方向外力吸収能力が低下するの
を防止している。

【００２４】従って、水平方向外力が車重計測に及ぼす
影響を十分に除去することができる他、薄肉の梁部材１
３が、大きな水平方向外力によって損傷されるおそれを
取り除くことができる。

【００２５】また、このロ−ドセル保護装置６では、上
下の円盤７、８の相対傾動を、リング状突起１０の外周
で上下の円盤７、８に挟着される弾性体１９のリング状
突起１０の左右における伸張、圧縮変形及び棒状突起９
がリング状突起１０の筒内で傾倒することによるこじり
変形等によって、十分大ならしめることができる。ただ
し、この場合、前記弾性体１９の厚さ及びリング状突起
１０の外周面からの幅、をリング状突起１０の直径に応
じて大きく設定する必要がある。従って、設置ベ−ス１
及び受荷部材３の少なくとも一方の取付面の傾斜を、ロ
−ドセル２への無理な力の作用なしに吸収することが出
来、これがため、両円盤７、８の傾動方向の力の、ロ−
ドセル２への作用を有効に排除して、車重の計測精度を
高め、併せて、ロ−ドセル梁部材１３の損傷を防止する
ことができる。

【００２６】たとえば、ロ−ドセル２に垂直荷重のみが
作用する場合には、ロ−ドセル２を計測予想重量に合わ
せて設計することでロ−ドセル２の損傷を防止すること
ができるも、受荷部材３のロ−ドセル２から離れた位置
に荷重が作用した場合には、ロ−ドセル２には、その荷
重にモ−メントア−ム長さを積算した、計測予想荷重を
はるかに越える大きなモ−メントが作用することにな
り、それによってロ−ドセル２が損傷されるおそれがあ
るところ、上述したように、両円盤の相対傾動を十分に
許容したときには、傾動方向の力をそれによって効果的
に吸収してロ−ドセル２を有効に保護することができ
る。

【００２７】なお、この例に示すところにおいて、ロ−
ドセル２の構造は、既知の各種のものとすることがで
き、また、ロ−ドセル保護装置６の、図では受圧部４と
実質的に同一とした外輪郭を、枠状固定部１２のそれと
実質的に同一のものとすることもでき、そのロ−ドセル
保護装置６を、ロ−ドセル２と設置ベ−ス１との間に配
設することもできる。

【００２８】図４はロ−ドセル保護装置６の他の実施例
を示す縦断面図である。図４に示す例は、円柱状、多角
柱状などとすることができる弾性体１１の側壁に、その
全周にわたって延びる環状の切欠き２１を設けたもので
あり、この例によれば、切欠き２１の作用下で、上下の
円盤７、８の水平方向の相対変位量および相対傾動量の
それぞれを一層大ならしめることができ、このことは切
欠き２１を複数条設けた場合により顕著となる。なおこ
の例において、切欠き２１を弾性体１１の周方向に間隔
をおいて間欠的に設けた場合には、水平方向変位量およ
び傾動量に、所要に応じた方向性を付与することができ
る。

【００２９】なお、前記実施例では、板状部材に突設さ
れる筒状突起が周方向に連続したリング状とされている
が、本発明の主旨からしてこれに拘ることなく、筒状突
起を周方向の数か所で分断した構成とすることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
この発明によれば、とくには上下の板状部材のそれぞれ
の内面に設けた棒状突起及びリング状突起の作用下で、
装置の、垂直方向荷重に対する圧縮変形を有効に阻止す
ることができ、この一方で、装置の、大きな水平方向変
形及び傾動方向変形をともに十分に許容することができ
るので、ロ−ドセルの作動精度を有効に向上させると共
に、そのロ−ドセルを外力に対して効果的に保護するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例を示す縦断面図である。

【図２】板状部材の側面図、平面図を示す図である。

【図３】ロ−ドセルを例示する平面図である。

【図４】本発明に係る他の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図５】車両重量計測用の台秤の平面図である。

【図６】従来例を示す正面図である。

【図７】（ａ）他の従来例を示す平面図である。 （ｂ）他の従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 設置ベ−ス ２ ロ−ドセル ３ 受荷部材 ４ 受圧部 ５ 下部フレ−ム ６ ロ−ドセル保護装置 ７ （上）板状部材 ８ （下）板状部材 ９ 棒状突起 １０ リング状突起 １１ 弾性体 １２ 枠状固定部 １３ 梁部材 １４ 歪みゲ−ジ １５ 先端面 １６ 先端面 １７ 薄い弾性体（棒状突起先端面と対向する板状部材
の内面とに狭着される弾性体） １８ 薄い弾性体（筒状突起先端面と対向する板状部材
の内面とに狭着される弾性体） １９ リング状突起の外周部で上下の板状部材に狭着さ
れる弾性体 ２０ リング状突起の筒内を充填する弾性体 ２１ 切欠き

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設置ベ−ス上に順次に配設したロ−ドセ
   ルおよび受荷部材を具える荷重計の、ロ−ドセルと、受
   荷部材との間、もしくは設置ベ−スとの間に介装される
   ロ−ドセル保護装置であって、相互にほぼ平行をなす二
   枚の板状部材を対峙させて、一方の板状部材の内面中央
   部に棒状突起を設け、対向する他方の板状部材の内面に
   前記棒状突起の外側に同心的に配置される筒状突起を設
   けると共に、それらの板状部材の対向面を、該対向面に
   設けられた前記突起を内包する弾性体によって相互連結
   してなるロ−ドセル保護装置。
2. 【請求項２】 前記筒状突起の筒内に前記棒状突起の先
   頭部分が配置される特許請求項１に記載のロ−ドセル保
   護装置。
3. 【請求項３】 前記棒状突起の外周面と筒状突起の内周
   面との間の間隔が、筒状突起の先端面と前記板状部材の
   内面との間の間隔より狭くない特許請求項１または２に
   記載のロ−ドセル保護装置。