JPS5842941A - ロ−ドセル - Google Patents
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- JPS5842941A JPS5842941A JP14075481A JP14075481A JPS5842941A JP S5842941 A JPS5842941 A JP S5842941A JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP S5842941 A JPS5842941 A JP S5842941A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01L1/2243—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram-shaped
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
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- G01L1/225—Measuring circuits therefor
- G01L1/2262—Measuring circuits therefor involving simple electrical bridges
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- G—PHYSICS
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷重な測定すゐ荷重検出器等に使用され石口―
ドセルに関する。
ドセルに関する。
抵抗体Δターνを設けえ絶縁フィルムをぜ一ム体の起歪
部に接着して構成されｔ公知のロード＋ルに比較して、
製造工数が少なく容謳かり安価に製造できるとともに、
高精度の測定が可能なロードセルを提供するために、ビ
ーム体に直接設けた絶縁膜上に、蒸着、又はスパッタリ
ング、或いはマス呼ンダによ〕抵抗体／量ターンを１接
形成して構成されるロードセルが、本発明者尋によシ提
案され、既に出願済みである・ところで、いずれの構成
のロードセルであっても、その出力電圧は微小でありて
、この出力電圧はビーム体外に配設される増幅回路で増
幅されている・そして、ロードセルのブリッジ回路と増
幅回路とはシールド線で接続されているが、その配線距
離が長いためシールド線を用いゐに゛も拘らず雑音が入
シ易い不具合がある。まえ、増幅回路に使用する抵抗に
は低抵抗温度係数をｌ・゛ 有１・”１°、１ｌｕ）Ｏ−１材″Ｍ″′″″“２とも
に、シールド線の配線作業等も必要とするために、ロー
ドセルを備えた荷重検出器としてはコスト高な不具合が
ある。
部に接着して構成されｔ公知のロード＋ルに比較して、
製造工数が少なく容謳かり安価に製造できるとともに、
高精度の測定が可能なロードセルを提供するために、ビ
ーム体に直接設けた絶縁膜上に、蒸着、又はスパッタリ
ング、或いはマス呼ンダによ〕抵抗体／量ターンを１接
形成して構成されるロードセルが、本発明者尋によシ提
案され、既に出願済みである・ところで、いずれの構成
のロードセルであっても、その出力電圧は微小でありて
、この出力電圧はビーム体外に配設される増幅回路で増
幅されている・そして、ロードセルのブリッジ回路と増
幅回路とはシールド線で接続されているが、その配線距
離が長いためシールド線を用いゐに゛も拘らず雑音が入
シ易い不具合がある。まえ、増幅回路に使用する抵抗に
は低抵抗温度係数をｌ・゛ 有１・”１°、１ｌｕ）Ｏ−１材″Ｍ″′″″“２とも
に、シールド線の配線作業等も必要とするために、ロー
ドセルを備えた荷重検出器としてはコスト高な不具合が
ある。
本発明は上記の事情のもとに提案されたもので、その目
的は、ビーム体にホイートストンプリ、ｙ回路および増
幅回路を直接形成することＫよ〕、高精度の荷重検出が
可能で、かつ外来雑音を減少できるとともに、増幅回路
のビーム体からの剥離も防止でき、しかも増幅回路を備
えるにも−らず工数が少なく容易に製造することができ
、かつ安価な四−ド竜ルを提供するととＫある。
的は、ビーム体にホイートストンプリ、ｙ回路および増
幅回路を直接形成することＫよ〕、高精度の荷重検出が
可能で、かつ外来雑音を減少できるとともに、増幅回路
のビーム体からの剥離も防止でき、しかも増幅回路を備
えるにも−らず工数が少なく容易に製造することができ
、かつ安価な四−ド竜ルを提供するととＫある。
以下本発明を図ＴＩＢＫ示す一実施例を参照して説明す
る・ 第１図および第２図中１はビーム体で、これはステンレ
ス鋼（８Ｕ８６３Ｇ）、高カアルイニクム合金（ム２２
１８）等の金属材料を機械加工して形成されている。ビ
ーム体ＪＦｉ、一端部に設けられた取付孔５，２を通る
Ｉシト３にょ〕、固定部４に片持ち支持されて使用され
る・そして、ビーム体１０中間郁には、一対の円形孔５
．５およびこれら円形孔５，５を連通する！２！膝部６
が、夫々幅方向に買通して設けられていて、円形孔５．
５の上下部分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部Ｆ
Ａ 、７１ｍとして用いるように形成されている。この
ビーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、この孔
８Ｋ例えば吊下金具９を取付けて、測定すべき荷重Ｗ・
を矢印（Ｗ４２図参照）の如く作用させるようになって
いる。
る・ 第１図および第２図中１はビーム体で、これはステンレ
ス鋼（８Ｕ８６３Ｇ）、高カアルイニクム合金（ム２２
１８）等の金属材料を機械加工して形成されている。ビ
ーム体ＪＦｉ、一端部に設けられた取付孔５，２を通る
Ｉシト３にょ〕、固定部４に片持ち支持されて使用され
る・そして、ビーム体１０中間郁には、一対の円形孔５
．５およびこれら円形孔５，５を連通する！２！膝部６
が、夫々幅方向に買通して設けられていて、円形孔５．
５の上下部分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部Ｆ
Ａ 、７１ｍとして用いるように形成されている。この
ビーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、この孔
８Ｋ例えば吊下金具９を取付けて、測定すべき荷重Ｗ・
を矢印（Ｗ４２図参照）の如く作用させるようになって
いる。
第５図に示したようにビーム体１の―面例えば上面には
その全球にわえうて絶縁膜１０が直接形成されている０
本実施例は絶縁膜１０が４リインド等の高分子材料より
な・る絶縁、樹脂膜である場合を示していゐ、しかし、
高温下での使用にも耐え得るように耐熱性をよシ要求さ
れる場合には、二酸化けい素（８１０，） 、アル建す
。
その全球にわえうて絶縁膜１０が直接形成されている０
本実施例は絶縁膜１０が４リインド等の高分子材料より
な・る絶縁、樹脂膜である場合を示していゐ、しかし、
高温下での使用にも耐え得るように耐熱性をよシ要求さ
れる場合には、二酸化けい素（８１０，） 、アル建す
。
フォルステライト等の耐熱性膜材料が用いられる・
そして、この絶縁膜ＪＯ上にはストレンｒ −ジ抵抗体
ツヤターン１１〜１４ｍ増幅回路用抵抗体ノリーンＪ５
〜１８．スノ臂ン調整用抵抗体／譬ターン１９および電
極リードパターン２０が直接設けられているとと亀に、
増幅回路用半導体チップ２Ｊが接着されている。
ツヤターン１１〜１４ｍ増幅回路用抵抗体ノリーンＪ５
〜１８．スノ臂ン調整用抵抗体／譬ターン１９および電
極リードパターン２０が直接設けられているとと亀に、
増幅回路用半導体チップ２Ｊが接着されている。
ストレンｒ−ジ抵抗体／ｆターンＩＪ〜１４は、絶縁膜
１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵抗体ムによ〕
形成されるとともに、夫々ビーム体１の起歪部ｙａ、ｙ
ｌｌｌｉ竣表面において配ＷＩ＆されている。そして、
纂１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗温度係数を有する金属材
料、例えば組−Ｃｒ系合金又は組−Ｃｒ −８１系合金
で形成畜れて、いゐ。
１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵抗体ムによ〕
形成されるとともに、夫々ビーム体１の起歪部ｙａ、ｙ
ｌｌｌｉ竣表面において配ＷＩ＆されている。そして、
纂１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗温度係数を有する金属材
料、例えば組−Ｃｒ系合金又は組−Ｃｒ −８１系合金
で形成畜れて、いゐ。
増幅回路用抵抗体パターン１５〜１８け上記第１の薄膜
抵抗体Ａによシ形成されている・さらに、これらの抵抗
体Ｉ４ターン１５〜Ｊ８は、夫々ビーム体１の起歪部Ｆ
Ａ 、ｙｌｌ［竣から離れえ剛性部領域２２、つｔｎビ
ーム体Ｊにおけゐ歪量が極小な部分の表面において配設
されている・ スノ臂イ調整用抵抗体Ａターフ１９は、上記第ｌの薄膜
抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜１８を残して
第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形成され九第２の薄膜
抵抗体Ｂの２重層によ層形成されている。そして、第２
の薄膜抵抗体Ｂは、高抵抗温度係数を有する金属材料、
例えばＴＩで形成されている。
抵抗体Ａによシ形成されている・さらに、これらの抵抗
体Ｉ４ターン１５〜Ｊ８は、夫々ビーム体１の起歪部Ｆ
Ａ 、ｙｌｌ［竣から離れえ剛性部領域２２、つｔｎビ
ーム体Ｊにおけゐ歪量が極小な部分の表面において配設
されている・ スノ臂イ調整用抵抗体Ａターフ１９は、上記第ｌの薄膜
抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜１８を残して
第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形成され九第２の薄膜
抵抗体Ｂの２重層によ層形成されている。そして、第２
の薄膜抵抗体Ｂは、高抵抗温度係数を有する金属材料、
例えばＴＩで形成されている。
さらに、電極リード／臂ターン２０は、上記第１、第２
の薄膜抵抗体Ａ、ＩＩと、上記３８１の抵抗体ノ譬ター
ン１１〜１４．１１〜１１１．１１を残して第２の抵抗
体／＃ターンｌ上にＩ警積層形成された第３の薄膜抵抗
体Ｃとの３重層により形成されている。そして、側３の
薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗温度係数含有する金属材料、例
えげＡｎ又はＡｔ等で形成されている。この電極リード
パターン２０は上記ストレンｒ−ジ抵抗体ノ臂ターン１
１〜１４相互を接続して落３＠に示しタホイートストン
ブリッジ回路を形成している・さらに、電極リードパタ
ーンｚｏｔｉブリッジ回路とス・ダン調整用抵抗体／１
ターン１ｇとｔｅａして設けられているととも”′に、
プリツゾ回路の出力端子：ＴＩ３．７４と増幅回路用抵
抗体／４ターン１５〜１８とを接続して設けられている
。なお、第１図および第４図中２０ム、ｘｏｈ＃ｉ入力
儒電＊＊５ｚｏＢ、ｚｏＢは一方ｔｌＥｔｌｌ地すｔＬ
九増幅出力貴電極部、ｓｅｃは増幅回路電源電極部、ｘ
ｏＤｌｄチップ取付予定部を夫々示す。
の薄膜抵抗体Ａ、ＩＩと、上記３８１の抵抗体ノ譬ター
ン１１〜１４．１１〜１１１．１１を残して第２の抵抗
体／＃ターンｌ上にＩ警積層形成された第３の薄膜抵抗
体Ｃとの３重層により形成されている。そして、側３の
薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗温度係数含有する金属材料、例
えげＡｎ又はＡｔ等で形成されている。この電極リード
パターン２０は上記ストレンｒ−ジ抵抗体ノ臂ターン１
１〜１４相互を接続して落３＠に示しタホイートストン
ブリッジ回路を形成している・さらに、電極リードパタ
ーンｚｏｔｉブリッジ回路とス・ダン調整用抵抗体／１
ターン１ｇとｔｅａして設けられているととも”′に、
プリツゾ回路の出力端子：ＴＩ３．７４と増幅回路用抵
抗体／４ターン１５〜１８とを接続して設けられている
。なお、第１図および第４図中２０ム、ｘｏｈ＃ｉ入力
儒電＊＊５ｚｏＢ、ｚｏＢは一方ｔｌＥｔｌｌ地すｔＬ
九増幅出力貴電極部、ｓｅｃは増幅回路電源電極部、ｘ
ｏＤｌｄチップ取付予定部を夫々示す。
そして、増幅回路用半導体テラｆｘｘは、上記剛性部領
域２２表面において形成された上記取付予定部２０８ｆ
Ｃ，導電性の接着剤りにより接着されている・このテッ
プ２１は電極リード／中ターンｇｏとがンデンダによ〕
接続され、増幅回路用抵抗体Δターン１５〜１８ととも
に増幅回路鵞を形成している。 ゛ ｔえ、上記各抵抗体パターン１１〜１８の具体的な構造
−図示されてないが、これらは蛇行状に形成され、更に
上゛記抵抗体ノ４ターン１９も蛇行状部分の一１！ｌｌ
Ｋ１［数のパ゛イノスを設けて形成されるものであ夛、
抵抗体Ｉ譬ターン１９においてはそのバイパスの一部を
削除することによ１１．１１′、 ）抵抗値を費えて・ス／４ン調整を可能にしていゐ。
域２２表面において形成された上記取付予定部２０８ｆ
Ｃ，導電性の接着剤りにより接着されている・このテッ
プ２１は電極リード／中ターンｇｏとがンデンダによ〕
接続され、増幅回路用抵抗体Δターン１５〜１８ととも
に増幅回路鵞を形成している。 ゛ ｔえ、上記各抵抗体パターン１１〜１８の具体的な構造
−図示されてないが、これらは蛇行状に形成され、更に
上゛記抵抗体ノ４ターン１９も蛇行状部分の一１！ｌｌ
Ｋ１［数のパ゛イノスを設けて形成されるものであ夛、
抵抗体Ｉ譬ターン１９においてはそのバイパスの一部を
削除することによ１１．１１′、 ）抵抗値を費えて・ス／４ン調整を可能にしていゐ。
なお、以上の如き構造のロードセルは次のようにして製
造される。′ｌｋお、製造工程を示す第４園側）〜（至
）においては、各層１０．Ａ、Ｂ・Ｃの判別の理解をよ
シ容易にするために、各層１０、Ａ−Ｃに対し、第４図
に）および第５図に示したハツチングを同じ膜に対応さ
せて施してあって、断面を表示している図で＃ｉない。
造される。′ｌｋお、製造工程を示す第４園側）〜（至
）においては、各層１０．Ａ、Ｂ・Ｃの判別の理解をよ
シ容易にするために、各層１０、Ａ−Ｃに対し、第４図
に）および第５図に示したハツチングを同じ膜に対応さ
せて施してあって、断面を表示している図で＃ｉない。
まずＷＬ４図（４）の断面で示すようにビーム体ｌの表
面全竣にわたって、絶縁膜１０．第１の薄膜抵抗体ム、
第２の薄膜抵抗体Ｂおよび−３の薄膜抵抗体Ｃを順次積
層形成する。絶縁１／Ｉｘ。
面全竣にわたって、絶縁膜１０．第１の薄膜抵抗体ム、
第２の薄膜抵抗体Ｂおよび−３の薄膜抵抗体Ｃを順次積
層形成する。絶縁１／Ｉｘ。
が樹脂膜の場合は、粘［１０・ｏｏｅｐ程度に調整され
たワニス状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体
１上に滴下させた螢、スピンナを駆動してビーム体１を
１６０Ｏｒｐｍ＠変の速度で回転させるととによシ、ビ
ーム体１沙面全域にわたって絶縁材料を均−ＫＩ！１布
し、次に、仁のビーム体１を２５０℃で約４時間加熱処
理して、絶縁膜１’０を形成する。ｔた、絶縁膜ｌｅｔ
が耐熱性膜材料の場合には、スバ、タリンダ又は蒸着等
の手段でビーム体Ｊ！！面に直接形成する。上記第１〜
第３の薄膜抵抗体Ａ、１１．Ｃは、夫々蒸着又はス／ダ
ッタリング等の手段で直接積層形成され息・なお、各層
１０ｍＡ−Ｃの厚みはロードセルの使用条件中要求され
る特性に応じて数μ以下の厚みに夫々適ａＫ定められる
。
たワニス状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体
１上に滴下させた螢、スピンナを駆動してビーム体１を
１６０Ｏｒｐｍ＠変の速度で回転させるととによシ、ビ
ーム体１沙面全域にわたって絶縁材料を均−ＫＩ！１布
し、次に、仁のビーム体１を２５０℃で約４時間加熱処
理して、絶縁膜１’０を形成する。ｔた、絶縁膜ｌｅｔ
が耐熱性膜材料の場合には、スバ、タリンダ又は蒸着等
の手段でビーム体Ｊ！！面に直接形成する。上記第１〜
第３の薄膜抵抗体Ａ、１１．Ｃは、夫々蒸着又はス／ダ
ッタリング等の手段で直接積層形成され息・なお、各層
１０ｍＡ−Ｃの厚みはロードセルの使用条件中要求され
る特性に応じて数μ以下の厚みに夫々適ａＫ定められる
。
次に％第゛４図ω）Ｋ示したように＠１−第３の薄膜抵
抗体Ａ、ＩＩ、Ｃを全ノリ―ンＪ１〜２゜に相轟する部
分を残して、フォトエツチングによシ次々に除去する。
抗体Ａ、ＩＩ、Ｃを全ノリ―ンＪ１〜２゜に相轟する部
分を残して、フォトエツチングによシ次々に除去する。
このフォトエツチングけ、最も表側の薄膜抵抗体にフォ
トレジストを筒布（スピンナを使用して行う）して感光
−を形威しえ後、全ノ々ターン１１〜２０Ｋｉｌ＠ＭＡ
する部分を残すマスクツ臂ターンを用いて露光し、次に
現ｇＩ＃定着を施して行うものであシ、夫々の薄膜抵抗
体Ａ、Ｂ、ＣＫ対して同一のマスク／中ターンが用いら
れゐ・したがって、この工程にょシ現出された１次／ｆ
ターｙｌは薄膜抵抗体Ａ、Ｂ。
トレジストを筒布（スピンナを使用して行う）して感光
−を形威しえ後、全ノ々ターン１１〜２０Ｋｉｌ＠ＭＡ
する部分を残すマスクツ臂ターンを用いて露光し、次に
現ｇＩ＃定着を施して行うものであシ、夫々の薄膜抵抗
体Ａ、Ｂ、ＣＫ対して同一のマスク／中ターンが用いら
れゐ・したがって、この工程にょシ現出された１次／ｆ
ターｙｌは薄膜抵抗体Ａ、Ｂ。
Ｃの３層構造であシ、電極′リードパターン２゜を備え
ている。
ている。
ヒの後、ＩＲ４図０に示したように、１次／４ターレ″
Ｉに一対して、ｍｓの薄膜抵抗体Ｃにお叶るｊＣ）ｌｚ
ンｒ−ジ抵抗体ノ譬１−ンｘｉ〜１４．増秦回路用抵抗
体／ｆターン１ｊ〜１８およびス／帯ン調整用抵抗体ノ
ｆターンＩＩＩＫ相娼する７１１！分だけを、フォトエ
ツチングによ〕除去する。これによってスノ臂ン、調整
用抵抗体パターンＪ廖が形成されるとともに１他の抵抗
体／争ターン１１〜１８相当部分においては、第２０薄
ＩＩ抵抗体ｌが露出される。第４図初生Ｂ１１ａ〜Ｂ１
８＆は夫々上記露出部を示す。
Ｉに一対して、ｍｓの薄膜抵抗体Ｃにお叶るｊＣ）ｌｚ
ンｒ−ジ抵抗体ノ譬１−ンｘｉ〜１４．増秦回路用抵抗
体／ｆターン１ｊ〜１８およびス／帯ン調整用抵抗体ノ
ｆターンＩＩＩＫ相娼する７１１！分だけを、フォトエ
ツチングによ〕除去する。これによってスノ臂ン、調整
用抵抗体パターンＪ廖が形成されるとともに１他の抵抗
体／争ターン１１〜１８相当部分においては、第２０薄
ＩＩ抵抗体ｌが露出される。第４図初生Ｂ１１ａ〜Ｂ１
８＆は夫々上記露出部を示す。
次に、第４図（０の工程で得た２次）臂ターンｌの露出
部ＢＩＪＩＡ−″−ＢＪＪＩＫ対してのみフォトエツチ
ングを施して、第４図（ロ）に示すように上記露出部Ｂ
ＩＪａ〜ＢＪＪｆａの纂２の薄膜抵抗体ムを露出させる
。なお、第４図（２）中Ａ１１ｇ−Ａｌｌ１ｍは夫々・
上記露出部を示す・この工程によ〕、ストレングージ抵
抗体パターン１１〜１４、および増幅回路用、抵抗体／
４ターン１５〜Ｊ８が夫々形成され、このようにし、て
全パターン１１〜２０が形成された３次パターン■が得
られる・最後に、第４図（６）に示すように３次パター
ン■のチップ取付部オａＤ上に、増幅回路用半導体テ、
！１１を接着した後、このチップ７７と電極リード／譬
ターン２０とをぎンｒンダによ〕豪験すゐ・ 以上によシ第１ＷＪおよび第２図に示すロードセルが完
成する・ そして、上記構造の詔−ドセルにおいて、吊下金具りに
荷重Ｗが作用し九場合、ビーム体１０円形孔１．６Ｎｆ
Ｊｔ）部分は＃！２図に示したように平行−送形状に賢
形される。このため、自由ｊ１！ｌＩｍの起歪部７ム上
面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起歪部Ｆｍ上面には
最大引張歪が生じる。したがって、これらの歪にもとづ
（各ストレンｒ−ジ抵抗体パターン１１〜１４での夫々
の抵抗値変化によ〕、ホイートストンプリ、ｙ回路は入
力電圧Ｖ！にもとづき出力端子ｉｓ。
部ＢＩＪＩＡ−″−ＢＪＪＩＫ対してのみフォトエツチ
ングを施して、第４図（ロ）に示すように上記露出部Ｂ
ＩＪａ〜ＢＪＪｆａの纂２の薄膜抵抗体ムを露出させる
。なお、第４図（２）中Ａ１１ｇ−Ａｌｌ１ｍは夫々・
上記露出部を示す・この工程によ〕、ストレングージ抵
抗体パターン１１〜１４、および増幅回路用、抵抗体／
４ターン１５〜Ｊ８が夫々形成され、このようにし、て
全パターン１１〜２０が形成された３次パターン■が得
られる・最後に、第４図（６）に示すように３次パター
ン■のチップ取付部オａＤ上に、増幅回路用半導体テ、
！１１を接着した後、このチップ７７と電極リード／譬
ターン２０とをぎンｒンダによ〕豪験すゐ・ 以上によシ第１ＷＪおよび第２図に示すロードセルが完
成する・ そして、上記構造の詔−ドセルにおいて、吊下金具りに
荷重Ｗが作用し九場合、ビーム体１０円形孔１．６Ｎｆ
Ｊｔ）部分は＃！２図に示したように平行−送形状に賢
形される。このため、自由ｊ１！ｌＩｍの起歪部７ム上
面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起歪部Ｆｍ上面には
最大引張歪が生じる。したがって、これらの歪にもとづ
（各ストレンｒ−ジ抵抗体パターン１１〜１４での夫々
の抵抗値変化によ〕、ホイートストンプリ、ｙ回路は入
力電圧Ｖ！にもとづき出力端子ｉｓ。
２４関に荷重に比例す−る出力電圧ｖ（１を発生する。
この出力電圧ＶＱは電極リード／ぐターン２０によシ、
ビーム体１上の増幅回路ＩＫ大入力れて、これＫよ〕増
幅されて図示しない回路装置に出力されゐものである。
ビーム体１上の増幅回路ＩＫ大入力れて、これＫよ〕増
幅されて図示しない回路装置に出力されゐものである。
なお、本発明のｐ−ドセルには必１’に応じて１スノ臂
ン温度補償用抵抗体／ｆターン、ツリ、シバランス補償
用抵抗体／ｌターン等の各種補償抵抗体ノ９ターンを設
けて実施してもよい、ｔた、耐候性を向上し一層高い信
頼性を得るえめに、上記１４図に）〜（イ）の工程を終
えた彼、Ｉリイイド樹脂等の樹脂膜をオーバーコーテン
シするようにしてもよい・そＱ他、本発明の実施Ｋｍり
ては、発明の要旨に反しない＠〕、ビーム体、起歪部、
絶縁膜、ストレングージ抵抗体／ヤターン。
ン温度補償用抵抗体／ｆターン、ツリ、シバランス補償
用抵抗体／ｌターン等の各種補償抵抗体ノ９ターンを設
けて実施してもよい、ｔた、耐候性を向上し一層高い信
頼性を得るえめに、上記１４図に）〜（イ）の工程を終
えた彼、Ｉリイイド樹脂等の樹脂膜をオーバーコーテン
シするようにしてもよい・そＱ他、本発明の実施Ｋｍり
ては、発明の要旨に反しない＠〕、ビーム体、起歪部、
絶縁膜、ストレングージ抵抗体／ヤターン。
増幅回路用抵抗体ノ々ターン、ス／ｆン調整用抵抗体ノ
譬ターン、電極リーｒノぐターン、増幅回路用半導体チ
ップ、第１−篤３の薄膜抵抗体等の具体的な構造、形状
１位置、材質等は、上記−実施例に制約されるものでは
なく、種々の態様に構成して実施できる２ことは勿論で
ある。 ・以上説明した本発明は上記特許請求の範＠
１）記載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
譬ターン、電極リーｒノぐターン、増幅回路用半導体チ
ップ、第１−篤３の薄膜抵抗体等の具体的な構造、形状
１位置、材質等は、上記−実施例に制約されるものでは
なく、種々の態様に構成して実施できる２ことは勿論で
ある。 ・以上説明した本発明は上記特許請求の範＠
１）記載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
、本発明のロードセルは、ビーム体表面に設けた絶縁膜
上に、ホイートストンプリ、ジ回路および増幅回路を設
け、これら回路等を構成する舎抵抗体パターンおよび電
極リードノ臂ターンを、直ＩＩ−絶縁膜上に積層形成し
たことを特徴とする・このため、抵抗体ノリーンが設け
られた絶縁フィルムをビーム体表面に接着した〕、スト
レンｒ−ジ抵抗体・譬ターン相互をリード線で接綬する
面倒がない、そして、増−回路を備えるにも拘らず、増
幅回路用抵抗体ノ４ターン相互をリード線で、１１Ｉ続
した）、ホイートストン１す。
上に、ホイートストンプリ、ジ回路および増幅回路を設
け、これら回路等を構成する舎抵抗体パターンおよび電
極リードノ臂ターンを、直ＩＩ−絶縁膜上に積層形成し
たことを特徴とする・このため、抵抗体ノリーンが設け
られた絶縁フィルムをビーム体表面に接着した〕、スト
レンｒ−ジ抵抗体・譬ターン相互をリード線で接綬する
面倒がない、そして、増−回路を備えるにも拘らず、増
幅回路用抵抗体ノ４ターン相互をリード線で、１１Ｉ続
した）、ホイートストン１す。
ゾ回路と増幅回路相互をシールド綜を用いて接続する面
倒がない・よりて、製造工数が減少され、量産性も、高
めることができる。しかも、増薯回路用抵抗体／譬ター
ンとストレングージ抵抗体１４メーンとを、これらに共
通の１８１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が゛
簡単となるとともに、より製造の容易化を図シ得る、し
たがって、これらの理由によ〕本発嬰−に、よれば前倒
な、ロードセルを、提供できる・ そして、本発明はビ、＝ム体上に絶縁膜および纂、１〜
第３の薄−抵抗体を直接積層形成し九ρ為ら、ホイート
ストンブリッジ回路および増幅回路の各抵抗体パターン
および電極リードパターンを極薄に形成できる。このた
め、ビーム体の歪が正確にストレングージ抵抗体ノ臂タ
ーンに伝わる・そして、極薄であることによジストレン
デージ抵抗体での抵抗値を大きくできるから、荷′重測
定時における消費電力の削減が可能であゐとともに、こ
れに伴って荷重測定時の発熱を極小にできる。また、ビ
ーム体上に備えられる増幅回路の半導体チップを、ビー
ム体の起歪部から離れた剛性部領域に接着したから、こ
の半導体チップによってビーム体の歪が妨げられること
もない・し象がりて、これらの理由によシ本発明によれ
ば高“精−で荷重検出を行うことｔ”′できる。
倒がない・よりて、製造工数が減少され、量産性も、高
めることができる。しかも、増薯回路用抵抗体／譬ター
ンとストレングージ抵抗体１４メーンとを、これらに共
通の１８１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が゛
簡単となるとともに、より製造の容易化を図シ得る、し
たがって、これらの理由によ〕本発嬰−に、よれば前倒
な、ロードセルを、提供できる・ そして、本発明はビ、＝ム体上に絶縁膜および纂、１〜
第３の薄−抵抗体を直接積層形成し九ρ為ら、ホイート
ストンブリッジ回路および増幅回路の各抵抗体パターン
および電極リードパターンを極薄に形成できる。このた
め、ビーム体の歪が正確にストレングージ抵抗体ノ臂タ
ーンに伝わる・そして、極薄であることによジストレン
デージ抵抗体での抵抗値を大きくできるから、荷′重測
定時における消費電力の削減が可能であゐとともに、こ
れに伴って荷重測定時の発熱を極小にできる。また、ビ
ーム体上に備えられる増幅回路の半導体チップを、ビー
ム体の起歪部から離れた剛性部領域に接着したから、こ
の半導体チップによってビーム体の歪が妨げられること
もない・し象がりて、これらの理由によシ本発明によれ
ば高“精−で荷重検出を行うことｔ”′できる。
さらに、本発明はビーム体上にホイートストンプリ、ジ
回路および増幅回路を直接設けたから、これら回路が接
近して配設され、したがって、ホイートストンブリッジ
回路から増幅回路に入力される出力信号に対する外来雑
音の入）込みを、効果的にかつ伺も特別な対策を講じる
ことなく、抑制することができる。
回路および増幅回路を直接設けたから、これら回路が接
近して配設され、したがって、ホイートストンブリッジ
回路から増幅回路に入力される出力信号に対する外来雑
音の入）込みを、効果的にかつ伺も特別な対策を講じる
ことなく、抑制することができる。
しかも、本発明は増幅回路を形成する抵抗体ツタターン
および半導体チップを、ビーム体における起歪部から離
れ九剛性部領域に設けたから、この剛性部領竣に＊＊＠
れた半導体チップが、ビーム体の歪の影響を受けて剥れ
ることを防止できる・
および半導体チップを、ビーム体における起歪部から離
れ九剛性部領域に設けたから、この剛性部領竣に＊＊＠
れた半導体チップが、ビーム体の歪の影響を受けて剥れ
ることを防止できる・
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は斜視図、第一
２図は荷車作用時の断面図、第３図は電気回゛路図、第
４図（４）〜（６）け゛製造方法を順を追りて示す説明
図、第５図は第４図（６）中ｖ−ｖ線に沿う断面図であ
る。 １・・・ビーム体、ＦＡ、ＦＢ・・・起歪部、１０・・
・絶縁膜、ＪＪ〜１４・・・ストレングージ抵抗体ノぐ
ターン、１５〜１８・・・増幅回路用抵抗体ノリーン、
１＃・・・スパン調整用抵抗体ノ９ターン、２０・・・
電極リードパターン、１１−・・増幅回路用半導体チッ
プ、Ａ−・・第１の薄膜抵抗体、Ｂ・・・第２の薄膜抵
抗体、Ｃ・・・第３の薄膜抵抗体。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦
２図は荷車作用時の断面図、第３図は電気回゛路図、第
４図（４）〜（６）け゛製造方法を順を追りて示す説明
図、第５図は第４図（６）中ｖ−ｖ線に沿う断面図であ
る。 １・・・ビーム体、ＦＡ、ＦＢ・・・起歪部、１０・・
・絶縁膜、ＪＪ〜１４・・・ストレングージ抵抗体ノぐ
ターン、１５〜１８・・・増幅回路用抵抗体ノリーン、
１＃・・・スパン調整用抵抗体ノ９ターン、２０・・・
電極リードパターン、１１−・・増幅回路用半導体チッ
プ、Ａ−・・第１の薄膜抵抗体、Ｂ・・・第２の薄膜抵
抗体、Ｃ・・・第３の薄膜抵抗体。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 測定すべき荷重が作用するビーム体と、このビーム体の
表面に直接形成された絶縁膜と、低抵抗温度−数を着す
墨金属材料製で、かつ上記絶縁ｉ上に直接積層形成され
た第１の薄膜抵抗１体によシ形成されゐとともに、上記
ビーム体の起歪部領域表面にお−いて配設された検数の
ストレングージ抵抗体パターンと、゛ 上記第１の薄膜抵抗体によ）形成されるとと□もにＪ上
記ビーム体の起歪部領域から離れ九剛性部領域表面にお
いて配設され廠複数６増幅回路用抵抗体ノリ一ンと、
″ 高抵抗温度係数を有する金属材料製で、かつ１記各抵抗
体Ｉり一ンを残して上記第１−の薄膜抵抗体上に直接積
層形成され麩第２の薄膜抵抗体、および上記−１の薄膜
抵抗体の２重層によ〕形成されたスフ４ン調整用抵抗体
Ｉすをンと、低抵抗部・度係数を有する金属材料製で、
かつ上記３種の各抵抗体／量ターンを残して上記第２の
薄膜抵抗体上に直接積層形成された第３の薄膜抵抗体、
および上記第１．第２の各薄膜抵抗体の３重層によシ形
成され、上記ストレンｆ−ジ抵抗体／臂ターン相互をＩ
Ｉ絣してホイートストンツ゛リッゾ回路を形成するとと
もに、上記３種の各抵抗体ノ譬ターンを接続した電極リ
ード／ｆターンと、・ “ 上記剛性部領域１１ＷＫＩＩ着されるとともに１上記増
幅回路用抵抗体ノ中ターンに！！綬しえ電極リードノ中
ターンとぎ、ンデングによ〕接続されて、上記増幅回路
用抵抗体ノ々ターンとともに増幅回路を形成する増幅回
路用亭導体チップとを具備したことを特徴とするロード
セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842941A true JPS5842941A (ja) | 1983-03-12 |
| JPS6140330B2 JPS6140330B2 (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=15275953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14075481A Granted JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842941A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147616A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60213837A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242333A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242334A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243528A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243529A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS61223524A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 荷重変換器 |
| JPS62123534U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JP2006518841A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 集積されたデータ検出及び処理装置を持つ測定軸受 |
| JP2008505323A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-21 | ユーオーピー エルエルシー | 試料の質量分析方法及び装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0434130U (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-19 |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14075481A patent/JPS5842941A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147616A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60213837A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242333A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242334A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243528A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243529A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS61223524A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 荷重変換器 |
| JPS62123534U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JP2006518841A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 集積されたデータ検出及び処理装置を持つ測定軸受 |
| JP2008505323A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-21 | ユーオーピー エルエルシー | 試料の質量分析方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140330B2 (ja) | 1986-09-09 |
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