JPS61132831A - ロ−ドセル - Google Patents
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- JPS61132831A JPS61132831A JP25481184A JP25481184A JPS61132831A JP S61132831 A JPS61132831 A JP S61132831A JP 25481184 A JP25481184 A JP 25481184A JP 25481184 A JP25481184 A JP 25481184A JP S61132831 A JPS61132831 A JP S61132831A
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- Japan
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- silicone rubber
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- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
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Classifications
-
- 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
- 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
- G01L1/2287—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 constructional details of the strain gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は主として秤に用いられるストレインゲージ式の
ロードセルに関する。
ロードセルに関する。
（従 来 技 術）
秤用等として用いられるロードセルは、加えられた荷重
に対応する起歪体の量器を該起歪体に貼着されたストレ
インゲージによって電気的に検出するように構成したも
のであるが、特に水分や湿気の多い環境で使用されるこ
とが多い秤用のロードセルにあっては、所要の耐久性を
得るために上記ストレインゲージを水分や湿気から保護
する必要がある。そこで、従来においては、ストレイン
ゲージをシリコーンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン等
の高分子材料で被覆し、或いは金属箔でシールする等の
防湿処理が行われていた。
に対応する起歪体の量器を該起歪体に貼着されたストレ
インゲージによって電気的に検出するように構成したも
のであるが、特に水分や湿気の多い環境で使用されるこ
とが多い秤用のロードセルにあっては、所要の耐久性を
得るために上記ストレインゲージを水分や湿気から保護
する必要がある。そこで、従来においては、ストレイン
ゲージをシリコーンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン等
の高分子材料で被覆し、或いは金属箔でシールする等の
防湿処理が行われていた。
然るに、これらの防湿処理によると、高分子材料や金属
箔等の被覆材がストレインゲージに直接接着されるため
、起歪体の変形に伴うストレインゲージの伸縮が該被覆
材によって束縛されることになって、起歪体の歪量、即
ち負荷された荷重を正しく検出できないことになり、特
にこれらの被覆材がクリープ誤差の原因となる。第８図
はこのクリープ誤差について、１０豹の荷重を１０分間
負荷した時のロードセルの出力電圧を測定した実験結果
を示すもので、実線部は被覆処理が行われていないロー
ドセルの出力、点線部はシリコーンゴムによって直接ス
トレインゲージを被覆したロードセルの出力である。こ
の第８図よりわかるように、シリコーンゴムによりスト
レインゲージを被覆したロードセルの出力は、該シリコ
ーンゴムによってストレインゲージの伸縮が束縛される
ために、荷重の負荷時或いは除荷時における起歪体の歪
みに対する応答性が悪く、時間の経過と共に被覆処理が
行われていないロードセルの出力に接近するように変化
し、一定の時間の経過後にようやく正規の出力値となる
。従って、一定時間の経過前においては出力値が荷重値
を正しく示さないことになる。また、上記のようなりリ
ープ特性は、ストレインゲージを被覆するシリコーンゴ
ム等の被覆材の塗布手段や塗布量の差異に伴って変化す
るため、各ロードセル間に精度のバラツキを生じさせる
原因となる。
箔等の被覆材がストレインゲージに直接接着されるため
、起歪体の変形に伴うストレインゲージの伸縮が該被覆
材によって束縛されることになって、起歪体の歪量、即
ち負荷された荷重を正しく検出できないことになり、特
にこれらの被覆材がクリープ誤差の原因となる。第８図
はこのクリープ誤差について、１０豹の荷重を１０分間
負荷した時のロードセルの出力電圧を測定した実験結果
を示すもので、実線部は被覆処理が行われていないロー
ドセルの出力、点線部はシリコーンゴムによって直接ス
トレインゲージを被覆したロードセルの出力である。こ
の第８図よりわかるように、シリコーンゴムによりスト
レインゲージを被覆したロードセルの出力は、該シリコ
ーンゴムによってストレインゲージの伸縮が束縛される
ために、荷重の負荷時或いは除荷時における起歪体の歪
みに対する応答性が悪く、時間の経過と共に被覆処理が
行われていないロードセルの出力に接近するように変化
し、一定の時間の経過後にようやく正規の出力値となる
。従って、一定時間の経過前においては出力値が荷重値
を正しく示さないことになる。また、上記のようなりリ
ープ特性は、ストレインゲージを被覆するシリコーンゴ
ム等の被覆材の塗布手段や塗布量の差異に伴って変化す
るため、各ロードセル間に精度のバラツキを生じさせる
原因となる。
（発 明 の 目 的）
本発明は、起歪体にストレインゲージを貼着してなるロ
ードセルにおける上記の如き問題に対処するもので、ス
トレインゲージの伸縮を阻害しないように該ストレイン
ゲージを防湿処理することにより、ロードセルとしての
精度の低下やクリープ誤差を来たすことなく、該ロード
セルの耐久性の向上を図ることを目的とする。
ードセルにおける上記の如き問題に対処するもので、ス
トレインゲージの伸縮を阻害しないように該ストレイン
ゲージを防湿処理することにより、ロードセルとしての
精度の低下やクリープ誤差を来たすことなく、該ロード
セルの耐久性の向上を図ることを目的とする。
（発 明 の 構 成）
即ち、本発明に係るロードセルは、起歪体に貼着、され
たストレインゲージの上に、フッ素系ポリマーを塗布す
ると共に、その上からシリコーンゴム、ブチルゴム、ポ
リウレタン等の高分子材料を被覆することを特徴とする
。上記フッ素系ポリマーはシリコーンゴム等の被覆材に
比較して極めて薄く塗布されるので、ストレインゲージ
に直接接着されても該ストレインゲージの伸縮を妨げる
ことがなく、且つこの上から被覆される高分子材料に対
しては接着性を全く有しないので、ストレインゲージが
該フッ素系ポリマーを介してシリコーンゴム等に束縛さ
れることもない。
たストレインゲージの上に、フッ素系ポリマーを塗布す
ると共に、その上からシリコーンゴム、ブチルゴム、ポ
リウレタン等の高分子材料を被覆することを特徴とする
。上記フッ素系ポリマーはシリコーンゴム等の被覆材に
比較して極めて薄く塗布されるので、ストレインゲージ
に直接接着されても該ストレインゲージの伸縮を妨げる
ことがなく、且つこの上から被覆される高分子材料に対
しては接着性を全く有しないので、ストレインゲージが
該フッ素系ポリマーを介してシリコーンゴム等に束縛さ
れることもない。
尚、上記フッ素系ポリマーとしては、例えば、７０ラー
ド、フタージエント（いずれも商品名）等が使用される
。゛ （実 施 例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
ド、フタージエント（いずれも商品名）等が使用される
。゛ （実 施 例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
第１図はロードセルを秤に用いた状態を示すもので、該
ロードセル１は秤本体Ａとその上部に備えられた計量皿
Ｂとの間にブラケットＣ２Ｏを介して片持ち状に支持さ
れ、上記計量皿Ｂ上に載置された被計量物の重量が一端
部に負荷されるようになっている。次に、第２図により
該ロードセル１の構成を説明すると、該ロードセル１の
本体と々る起歪体２は、上記ブラケットＣを介して秤本
体Ａに固定される一端の固定剛体部３と、上記ブラケッ
トＤを介して計量皿Ｂが固着される他端の可動剛体部４
と、両側体部３．４の上、下端部間に設けられた上部ビ
ーム部５及び下部ビーム部６とによって中空の四辺形状
とされている。そして、上記上部ビーム部５及び下部ビ
ーム部６には、半円状の切込み５ａ 、６ａによって肉
厚が薄くされた低剛性部５ｂ 、６ｂが夫々２箇所づつ
形成され、且つ各低剛性部５ｂ、５ｂ、６ｂ、５ｂの表
面にストレインゲージ７・・・７が夫々貼着されている
。
ロードセル１は秤本体Ａとその上部に備えられた計量皿
Ｂとの間にブラケットＣ２Ｏを介して片持ち状に支持さ
れ、上記計量皿Ｂ上に載置された被計量物の重量が一端
部に負荷されるようになっている。次に、第２図により
該ロードセル１の構成を説明すると、該ロードセル１の
本体と々る起歪体２は、上記ブラケットＣを介して秤本
体Ａに固定される一端の固定剛体部３と、上記ブラケッ
トＤを介して計量皿Ｂが固着される他端の可動剛体部４
と、両側体部３．４の上、下端部間に設けられた上部ビ
ーム部５及び下部ビーム部６とによって中空の四辺形状
とされている。そして、上記上部ビーム部５及び下部ビ
ーム部６には、半円状の切込み５ａ 、６ａによって肉
厚が薄くされた低剛性部５ｂ 、６ｂが夫々２箇所づつ
形成され、且つ各低剛性部５ｂ、５ｂ、６ｂ、５ｂの表
面にストレインゲージ７・・・７が夫々貼着されている
。
尚、第３．４図に示すようにストレインゲージ７゜は、
ベース８上にフォイルでなる抵抗線９を蛇行状に配設す
ると共に、その上からカバー１０を被覆し、且つ上記抵
抗線９の両端にリード線１１を接続した構成とされてい
る。
ベース８上にフォイルでなる抵抗線９を蛇行状に配設す
ると共に、その上からカバー１０を被覆し、且つ上記抵
抗線９の両端にリード線１１を接続した構成とされてい
る。
然して、第３．４図に示すように、各ストレインゲージ
７の上にはフッ素系ポリマー１２が塗布されていると共
に、その上から該フッ素系ポリマー１２を完全に覆うよ
うにシリコーンゴム１３が塗布又はディッピング処理等
によってコーティングされている。
７の上にはフッ素系ポリマー１２が塗布されていると共
に、その上から該フッ素系ポリマー１２を完全に覆うよ
うにシリコーンゴム１３が塗布又はディッピング処理等
によってコーティングされている。
上記の構造によれば、起歪体２の各低剛性部５ｂ、５ｂ
、６ｂ、６ｂの表面に貼着されたストレインゲージ７・
・・７は、シリコーンゴム１３．１３によって水分や湿
気から保護されることになる。
、６ｂ、６ｂの表面に貼着されたストレインゲージ７・
・・７は、シリコーンゴム１３．１３によって水分や湿
気から保護されることになる。
一方、各ストレインゲージ７とシリコーンゴム１３との
間には夫々フッ素系ポリマー１２が介在されているが、
該フッ素系ポリマー１２は極めて薄く塗布され、しかも
シリコーンゴム１３に対しては接着性を有しないのであ
り、従って各ストレインゲージ７はフッ素系ポリマー１
２によって伸縮を妨げられることはなく、且つシリコー
ンゴム１３とは分離された状態となる。そのため、第１
図に示す計量皿Ｂに被計量物を載置した場合において、
起歪体２における可動剛体部４が下方に変位することに
伴って上部ビーム部５及び下部ビーム部６の各低剛性部
５ｂ、５ｂ、６ｂ、６ｂの表面が伸張又は収縮した際に
、これらの低剛性部５ｂ。
間には夫々フッ素系ポリマー１２が介在されているが、
該フッ素系ポリマー１２は極めて薄く塗布され、しかも
シリコーンゴム１３に対しては接着性を有しないのであ
り、従って各ストレインゲージ７はフッ素系ポリマー１
２によって伸縮を妨げられることはなく、且つシリコー
ンゴム１３とは分離された状態となる。そのため、第１
図に示す計量皿Ｂに被計量物を載置した場合において、
起歪体２における可動剛体部４が下方に変位することに
伴って上部ビーム部５及び下部ビーム部６の各低剛性部
５ｂ、５ｂ、６ｂ、６ｂの表面が伸張又は収縮した際に
、これらの低剛性部５ｂ。
５ｂ、６ｂ、６ｂの表面に貼着された上記各ストレイン
ゲージ７・・・７がシリコーンゴム１３．１３によって
束縛されることなく、低剛性部５ｂ、５ｂ、６ｂ、６ｂ
の表面の伸縮に忠実に追従して伸縮することになる。こ
れにより、起歪体２の歪量、即ち上記被計量物の重量が
ストレインゲージ７・・・７からの電気出力として精度
良く検出されることになる。
ゲージ７・・・７がシリコーンゴム１３．１３によって
束縛されることなく、低剛性部５ｂ、５ｂ、６ｂ、６ｂ
の表面の伸縮に忠実に追従して伸縮することになる。こ
れにより、起歪体２の歪量、即ち上記被計量物の重量が
ストレインゲージ７・・・７からの電気出力として精度
良く検出されることになる。
次に第５〜７図に示す本発明の第２実施例について説明
する。
する。
第５．６図に示すように、この実施例におけるロードセ
ル２１の起歪体２２は、下端の固定剛体部２３と荷重が
負荷される上端の可動剛体部２４と、両側体部２３．２
４間に設けられた小径の低剛性部２５とによってコラム
状に構成され、該低剛性部２５の周囲に複数のストレイ
ンゲージ２６・・・２６が貼着されている。そして、各
ストレインゲージ２６・・・２６を覆うように低剛性部
２５にはフッ素系ポリマー２７が塗布されていると共に
、その上に各剛体部２３．２４及び低剛性部２５の全体
にわたるシリコーンゴム層２８が設けられている。ここ
で、各剛体部２３．２４の周面におけ ゛るシリコ
ーンゴム層２８との接触面は物理的に表面を粗くしたり
、プライマー処理等を施すことによりシリコーンゴム層
２８との接着力が高められており、これによりストレイ
ンゲージ２６・・・２６の接着部への水分や湿気の侵入
を効果的に防止するように図られている。
ル２１の起歪体２２は、下端の固定剛体部２３と荷重が
負荷される上端の可動剛体部２４と、両側体部２３．２
４間に設けられた小径の低剛性部２５とによってコラム
状に構成され、該低剛性部２５の周囲に複数のストレイ
ンゲージ２６・・・２６が貼着されている。そして、各
ストレインゲージ２６・・・２６を覆うように低剛性部
２５にはフッ素系ポリマー２７が塗布されていると共に
、その上に各剛体部２３．２４及び低剛性部２５の全体
にわたるシリコーンゴム層２８が設けられている。ここ
で、各剛体部２３．２４の周面におけ ゛るシリコ
ーンゴム層２８との接触面は物理的に表面を粗くしたり
、プライマー処理等を施すことによりシリコーンゴム層
２８との接着力が高められており、これによりストレイ
ンゲージ２６・・・２６の接着部への水分や湿気の侵入
を効果的に防止するように図られている。
この実施例においても、上記各ストレインゲージ２６
・２６とシリコーンゴム層２８との間にはフッ素系ポリ
マー２７が介在しているので、該ストレインゲージ２６
・・・２６がシリコーンゴム層２８によって束縛される
ことがなく、荷重に対応する低剛性部２５の歪を精度良
く検出することになる。
・２６とシリコーンゴム層２８との間にはフッ素系ポリ
マー２７が介在しているので、該ストレインゲージ２６
・・・２６がシリコーンゴム層２８によって束縛される
ことがなく、荷重に対応する低剛性部２５の歪を精度良
く検出することになる。
尚、この実施例におけるシリコーンゴム層２８は、例え
ば第７図に示すようなポツティング法により形成される
。つまり、剛体部２３．２４についてはブライマー処理
或は表面を粗くする処理を施し、且つ低剛性部２５には
ストレインゲージ２６・・・２６を覆うようにフッ素系
ポリマー２７を塗布した起歪体２２をポット状の鋳型３
０内にセットし、然る後、起歪体２２の周りに主剤と硬
化剤の２液を混合させた熱硬化型のシリコーンゴムを流
し込む。そして、約１００°０で１時間程加熱して該シ
リコーンゴムを硬化させ、その後鋳型３０から製品を取
り出す。これにより第５．６図に示す如きロードセル２
１が得られる。
ば第７図に示すようなポツティング法により形成される
。つまり、剛体部２３．２４についてはブライマー処理
或は表面を粗くする処理を施し、且つ低剛性部２５には
ストレインゲージ２６・・・２６を覆うようにフッ素系
ポリマー２７を塗布した起歪体２２をポット状の鋳型３
０内にセットし、然る後、起歪体２２の周りに主剤と硬
化剤の２液を混合させた熱硬化型のシリコーンゴムを流
し込む。そして、約１００°０で１時間程加熱して該シ
リコーンゴムを硬化させ、その後鋳型３０から製品を取
り出す。これにより第５．６図に示す如きロードセル２
１が得られる。
（発 明 の 効 果）
以上のように本発明によれば、起歪体に設けられた低剛
性部にストレインゲージが貼着されてなるロードセルに
おいて、上記ストレインゲージの上にフッ素系ポリマー
を塗布すると共に、その上から高分子材料で被覆する構
成としたから、ストレインゲージが起歪体の変形に伴う
伸縮を上記高分子材料によって束縛されることなく、該
高分子材料によって水分や湿気から保護されることにな
る。これにより、水分や湿気の多い環境で使用されるこ
とが多い秤用のロードセルとして、耐久性に優れ且つ秤
量精度の良いロードセルが実現される。
性部にストレインゲージが貼着されてなるロードセルに
おいて、上記ストレインゲージの上にフッ素系ポリマー
を塗布すると共に、その上から高分子材料で被覆する構
成としたから、ストレインゲージが起歪体の変形に伴う
伸縮を上記高分子材料によって束縛されることなく、該
高分子材料によって水分や湿気から保護されることにな
る。これにより、水分や湿気の多い環境で使用されるこ
とが多い秤用のロードセルとして、耐久性に優れ且つ秤
量精度の良いロードセルが実現される。
第１図は本発明の第１実施例に係るロードセルの一使用
状態を示す正面図、第２図は該ロードセルの単体正面図
、第３．４図は該ロードセルの要部拡大平面図及び要部
拡大縦断正面図、第５図は本発明の第２実施例に係るロ
ードセルを示す縦断正面図、第６図は第５図Ｖｌ−Ｖｌ
線で切断した拡大横断面図、第７図は該実施例に係るロ
ードセルの一製造工程を示す説明図である。また、第８
図は従来の問題点を示すロードセルのクリープ特性を示
すグラフである。 １．２１・・・ロードセル、２．２２・・・起歪体、５
ｂ、６ｂ、２５・・・低剛性部、７．２６・・・ストレ
インゲージ、１２．２７・・・フッ素系ボ゛すマー、１
３．２８・・・高分子材料（シリコーンゴム等）。 出願人 株式会社石田衡器製作所 第１ 図 第８図 ６５図 第７図
状態を示す正面図、第２図は該ロードセルの単体正面図
、第３．４図は該ロードセルの要部拡大平面図及び要部
拡大縦断正面図、第５図は本発明の第２実施例に係るロ
ードセルを示す縦断正面図、第６図は第５図Ｖｌ−Ｖｌ
線で切断した拡大横断面図、第７図は該実施例に係るロ
ードセルの一製造工程を示す説明図である。また、第８
図は従来の問題点を示すロードセルのクリープ特性を示
すグラフである。 １．２１・・・ロードセル、２．２２・・・起歪体、５
ｂ、６ｂ、２５・・・低剛性部、７．２６・・・ストレ
インゲージ、１２．２７・・・フッ素系ボ゛すマー、１
３．２８・・・高分子材料（シリコーンゴム等）。 出願人 株式会社石田衡器製作所 第１ 図 第８図 ６５図 第７図
Claims (1)
- （１）起歪体に設けられた低剛性部にストレインゲージ
が貼着されてなるロードセルであって、上記ストレイン
ゲージが、その上に塗布されたフッ素系ポリマーを介し
て、高分子材料によって被覆されていることを特徴とす
るロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25481184A JPS61132831A (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25481184A JPS61132831A (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | ロ−ドセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132831A true JPS61132831A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH052085B2 JPH052085B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=17270210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25481184A Granted JPS61132831A (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132831A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154926A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 圧覚センサ |
| JPH02193031A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Kubota Ltd | ロードセル |
| JPH05231965A (ja) * | 1991-02-27 | 1993-09-07 | Keisoku Gihan Kk | 衝撃荷重用ロードセル |
-
1984
- 1984-12-01 JP JP25481184A patent/JPS61132831A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154926A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 圧覚センサ |
| JPH02193031A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Kubota Ltd | ロードセル |
| JPH05231965A (ja) * | 1991-02-27 | 1993-09-07 | Keisoku Gihan Kk | 衝撃荷重用ロードセル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH052085B2 (ja) | 1993-01-11 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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