JPS60243530A

JPS60243530A - ロ−ドセルにおける起歪体の製造方法

Info

Publication number: JPS60243530A
Application number: JP10021684A
Authority: JP
Inventors: Akira Okano; 公岡野; Takashi Tatematsu; 隆立松
Original assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd; Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd; Ishida Co Ltd
Priority date: 1984-05-17
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1985-12-03

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）本発明は、所定形状の起歪体に貼着したストレインゲー
ジや水晶振動子等の歪検出素子の電気特性の変化により
、上記起歪体に負荷された荷重を電気的に検出するよう
にしたＯ−ドセルにおける上記起歪体の製造方法に関す
る。

（従　来　技　術）両端の剛体部間に２本のビーム部を平行に架設して中空
四角形状とすると共に、上記ビーム部に夫々２箇所づつ
肉厚を薄くした可撓部を設けてなる起歪体を用いて、上
記各可撓部に貼着したストレインゲージや水晶振動子等
の歪検出素子によって、一方の剛体部を固定した状態で
他方の剛体部に負荷された荷重を電気的に検出するよう
にしたロードセルが秤等の荷重検出器として使用されて
いる。

然して、この種のロードセルに用いられる上記の如き起
歪体は、従来、次のようにして製造されていた。つまり
、先ず全体の外形が完成品より若干太き目のむくの素材
を鍛造や鋳造により成形し、このむく素材の全周部を機
械加工により切削すると共に、中央部を中空状に切削し
て両端の剛体部と両側体部間に架設される２本のビーム
部とでなる中空四角形状に加工し、更に上記ビーム部の
所定位置を削除して肉厚の薄い可撓部を形成して、最終
形状としていた。

また、特公昭５８−５７６９４号公報によれば、起歪体
（該公報では荷重受体）の素材を中空押出し成形により
細長く成形し、これを所定の幅で切断した後に寸法精度
を要する部分について機械加工を行うようにした製造方
法に関する発明が開示されている。

これらの製造方法によれば、寸法誤差が小さい起歪体が
得られ、これを用いることにより荷重−歪特性等のばら
つきが少ない高精度のロードセルが製造されるが、その
反面において製造コストが高く付くという難点がある。

つまり、前者の方法によれば、むく素材の全周部、中空
部、可撓部等を全て機械加工によって成形するので、機
械加工量が著しく多くなって生産性が極めて悪く、また
むく素材からの切削量、即ち材料の無駄が相当に多くな
るのである。また、後者の方法によれば、中空押出し成
形で得られた素材を所定幅に切断することにより、最終
製品の形状に略対応する形状の中間製品が得られるので
、以後の機械加工量は上記のむく素材から成形する場合
より少なくなるが、この方法によっても、外周面の仕上
げ加工や薄肉状の可撓部（上記公報では柔軟部）を形成
するための機械加工が必要なため、加工に相当の手間を
要し、またかなりの量の材料の無駄が生じる。

つまり、高い計量精度が要求される秤等の荷重検出器と
して用いられるロードセルの起歪体としては、上記のよ
うなむ（素材からの削り出し或いは中空押出し成形素材
からの削り出し等の方法で寸法精度に優れた起歪体を形
成する必要があるが、このように高い計量精度が要求さ
れない秤等のロードセルの起歪体としては、もっと安価
に製造されることが望まれるのである。

（発　明　の　目　的）本発明はロードセルの起歪体を製造する方法に関する上
記のような実情に鑑みてなされたもので、比較的高い計
量精度を要しない秤等のロードセルの起歪体として、こ
れをアルミダイキャスト法によって製造することにより
適当な寸法精度を有し且つ機械加工量を必要最少成層に
留め、もってこの種の起歪体の製造コストを大幅に低減
することを目的とする。

（発　明　の　構　成）即ち、本発明は、両端の剛体部と両側体部間に平行に架
設された２本のビーム部とにより中空四角形状とされ、
且つ両ビーム部に夫々２箇所づつ凹部を形成することに
よって可撓部が設けられた起歪体の製造方法に関するも
のであって、上記両側体部と、両ビーム部と、両ビーム
部における２箇所づつの四部とを有する中間製品をアル
ミニウム又はアルミニウム合金（例えばＡＤＣｌ　２＞
を材料としてアルミダイキャスト法により鋳造成形する
と共に、この中間製品にお【プる両ビーム部の各凹部を
機械加工によって所定寸法に仕トげることを特徴とする
。

ところで、アルミダイキャスト法によって得られる中間
製品の寸法精度は、機械加工品に比較すれば劣るものの
、少なくとも±０．２１１１１１程度の精度は得られ、
また上記のように特に寸法精度が要求される可撓部につ
いては仕上げ加工を行うので、高い計量精度を要求され
ない秤等のロードセル用としては十分使用し得る起歪体
が得られる。そして、機械加工量が上記各凹部について
の必要最少成層とされるので、製造コストが著しく低減
されることになる。

（実　施　例）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１，２図は本発明におけるアルミダイキャスト法によ
って使用される型装置１０の構成例を示すもので、この
型装置１０は、製品（起歪体〉の外形形状が直方体であ
ることに対応して６個の型１１〜１６で構成−されてい
る。これらの型１１〜１６のうち、製品の上、下面及び
両端面を大々形成する上面用型１１、下面用型１２及び
端面用型１３．１４の型面１１８〜１４ａはいずれも平
坦面とされていると共に、第１図に示すように両端内用
型１３．１４を所定の間隔りを隔てて配置し、且つその
上、下方に上面用型１１及び下面用型１２を夫々配置し
て、これらの４つの型１１〜１４により、長さが上記間
ＭＬに等しく且つ高さが端面用型１３．１４の高さＨに
等しい四角形状の空間が形成されるようになっている。

そして、第２図に示すようにこの空間の両側面を閉鎖す
るように上記側面用型１５．１６がセットされて、閉鎖
されたキャピテイ１７が構成されるようになっている。

然して、上記側面用型１５．１６の型面１５ａ。

１６ａには、第１．２図及び第３図に示すような膨出部
１８．１９が設けられている。この膨出部１８．１９は
、両端部上下に上方及び下方に夫々突出した略半円状の
凸部１８ａ・・・１８ａ、１９ａ・・・１９ａを有する
と共に、周面１８ｂ、１９ｂには若干の抜ぎ勾配が設け
られている。そして、両側面用型１５．１６を上記上、
下面用及び端面用型１１〜１４の両側にセットした時に
、第２図に示すように両膨出部１８．１９の端面１８０
．１９Ｃが対接するようになっている。ここで、これら
の型１１〜１６には、図示しないが必要に応じて溶湯注
入孔やエア抜き孔等が設けられている。

そして、上記のような構成の型装置１０を用いて、アル
ミダイキャスト法によって鋳造が行われる。即ち、各型
１１〜１６によって形成されるキャビティ１７内にアル
ミニウム又はアルミニウム合金（例えばＡＤＣ１２＞の
溶湯が注入され且つ冷却、凝固される。これにより、第
４図に示すような中間製品２０が鋳造成形される。この
中間製品２０は、上記上、下面用型１１．１２の型面１
１ａ、１２ａ、端面用型１３．１４の型面１３ａ。

１４ａ１及び側面用型１５．１６の型面１５ａ。

１６ａにおける膨出部１８．１９を除く部分によって、
外形形状が平坦な６つの而２１〜２６によって構成され
る直方体状とされ、且つ上記側面用型１５．１６の膨出
部１８．１９によって両側面２５．２６間を貫通する中
空部２７を有する形状とされる。即ち、この中間製品２
０は、両端の厚肉状の剛体部３１．３２と、両側体部３
１．３２問に平行に架設された上下のビーム部３３．３
４とでなる中空四角形状となる。そして、上記側面用型
１５．１６における膨出部１８．１９には、両端部上下
に上方及び下方に夫々突出する略半円状の凸部１８ａ・
・・１８ａ、１９ａ・・・１９ａが設けられていること
に対応して、中間製品２０における上記中空部２７も同
様の形状とされ、従って上下のビーム部３３．３４の両
端部よりに合計４箇所の凹部３５〜３８が形成されるこ
とになる。こＣで、この中間製品２０は、目標寸法に対
して±０．２ＩＩＩＩＭ程度の誤差内で成形される。

次に、上記のようにして得られた中間製品２０における
各凹部３５〜３８の周面について機械加工を行い、第５
図に斜線で示す部分の肉を切削除去する。この機械加工
は、該中間製品２０の上、下面２１．２２間を２等分す
る直線Ｘ−Ｘを基準として加工を行うのが寸法精度をで
きるだけ高くする上で望ましい。これにより、ビーム部
３３゜３４に２箇所づつ厚み［が精度良く仕上げられた
薄肉状の可撓部３９〜４２が形成され、最終製品として
の起歪体５０が得られることになる。

そして、第６図に示ずように上記のようにして形成され
た起歪体５０の各可撓部３９〜４２の表面にストレイン
ゲージや水晶振動子等の歪検出素子５１・・・５１が貼
着され、これによりロードセル６０が完成される。また
、このロードセル６０が秤に使用される場合は、第６図
に示すように、起歪体５０の一方の剛体部３１に固定ブ
ラケット６１が固着され、且つ他方の剛体部３２に可動
ブラケット６２が固着されて、固定ブラケット６１が秤
ケース６３に取付けられ、且つ可動ブラケット６２に計
量皿６４が取付けられる。

尚５以上の実施例は、上下のビーム部３３．３４の内側
の面に凹部３５〜３８を設けて可撓部３９〜４２とした
起歪体５０についてのものであるが、上下のビーム部の
外側の面、即ち上部ビーム部の上面と下部ビーム部の下
面とに夫々２箇所づつ凹部を設けて可撓部とする起歪体
の場合は、第７．８図に示すような型装置１０’　が用
いられる。

つまり、この型装置１０′においては、上面用型１１′
と下面用型１２′の型面１１ａ’、１２ａ′に夫々２箇
所づつ突出部１１ｂ’　、１１ｂ’　。

１２ｂ’　、１２ｂ’　が設けられると共に、側面用型
１５’、１”６’　における中空部成形用の膨出部１８
’　、１９’　は上下方への凸部を有しない略長方形状
とされる。

また、起歪体の両端面や上、下面等に逃げ部を設けるこ
とがあるが、これらの逃げ部も型装置における該当する
型の型面に逃げ部に対応する凸部を設けておけばよい。

更にまた、型装置を複数使用して同時に複数個の起歪体
としての中間製品を鋳造成形することもでき、また、実
施例では上、下面用、両端面用及び両側面用の計６個の
型で型装置を構成したが、これらを起歪体の長手方向に
沿う幅に対する中心線を合せ面とする２個の型で型装置
を構成することも可能である。

（発　明　の　効　果）以」二のように本発明によれば、ロードセルの起歪体が
、アルミダイキャスト法による中間製品の鋳造成形と、
必要最少成苗の機械加工とによって製造されることにな
るから、従来のむく素材からの削り出し或いは中空押出
し成形素材からの削り出し等の方法に比較して著しく製
造コストが低減されることになる。これにより、主とし
て高い計量精度を必要としない秤等のロードセル用とし
て安価な起歪体が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で用いられる型装置の縦断正面
図、第２図は第１図ＩＩ−Ｉｔ線で切断した型装置の縦
断側面図、第３図はこの型装置における側面用型の斜視
図、第４図はこの型装置で製造される中間製品の斜視図
、第５図はこの中間装置についての機械加工部分を示す
正面図、第６図は最終製品及びその使用状態を示す正面
図、第７図は他の実施例で用いられる型装置の縦断正面
図、第８図は第７図■−■線で切断した型装置の縦断側
面図である。２０・・・中間製品、３１．３’２・・・剛体部、３３
゜３４・・・ビーム部、３５〜３８・・・四部、３９〜
４２・・・可撓部、５０・・・起歪体。出願人　株式会社石田衡器製作所第１図第２図１第３図鴇（鴇）第４図第５図第７図第８図０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　両端の剛体部と両剛体部間に平行に架設された
２木のビーム部とによって中空四角形状とされ且つ両ビ
ーム部に夫々２箇所づつ凹部を形成することにより肉厚
を薄くした可撓部を設けてなるロードセルにおける起歪
体の製造方法であって、上記両剛体部と、両ビーム部と
、両ビーム部における２箇所づつの凹部とを有する中間
製品をアルミニウム又はアルミニウム合金を材料として
ダイキャスト法により鋳造成型すると共に、この中間製
品における両ビーム部の各凹部を機械加工により所定寸
法の可撓部に仕上げて、最終製品としての起歪体を得る
ことを特徴とするロードセルにお番プる起歪体の製造方
法。