JPS6324418Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は荷重の測定に使用されるロードセルに
関する。

金属箔製の抵抗体パターンを絶縁フイルムに接
着し、このフイルムを測定すべき荷重が作用する
ビーム体の起歪部領域に接着して構成される公知
のロードセルに比較して、製造工数が少なく容易
かつ安価に製造できるとともに、高精度の測定が
可能となる新規なロードセルが、本考案者等によ
り提案され、既に出願済みである。このロードセ
ルは、ビーム体上に絶縁被膜を直接形成し、この
被膜上に、金属材料を蒸着、スパツタリング等に
より直接積層形成し、これら金属層をエツチング
処理して必要な抵抗体パターンおよび端子リード
パターン等に形成した構成である。

ところで、この種ロードセルでは端子リードパ
ターンの端子部にリード線を直接半田付けして電
源部等との接続を行つている。しかし、端子リー
ドパターンはビーム体上に直接形成されているた
め、半田付け作業時に半田ごての熱が絶縁被膜を
通してビーム体に吸収され易い。したがつて、作
業性が悪い欠点があつた。

本考案は上記の事情のもとに提案されたもの
で、その目的は、端子リードパターンと電源部と
の接続の作業性を向上することができるととも
に、ワイヤーボンデング装置のような高価な設備
を用いることなく、しかも最少の工数で必要な接
続を行え安価に製造できるロードセルを提供する
ことにある。

すなわち、本考案は、ビーム体に直接形成した
絶縁被膜上に、端子リードパターンの端子部の近
傍において熱伝導性が悪い絶縁板上に電極を設け
てなる端子板を接着し、端子部と電極とをこれら
にわたつて肉盛りして設けられるろう材又は導電
性接着剤により直接に接続してなることを特徴と
する。

以下、本考案を図面に示す一実施例を参照して
説明する。

図中１はステンレス鋼や高力アルミニウム合金
等の金属材料を機械加工して形成されたビーム体
で、これは一端部に設けた通孔２，２を通るボル
ト３により、固定部４に片持ち支持されて使用さ
れる。このビーム体１の中間部には、一対の円形
孔５，５およびこれらをつなぐ空隙部６が夫々幅
方向に貫通して設けられ、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７Ａ，
７Ｂとして用いるように形成されている。ビーム
体１の自由端部には係止孔８が設けられ、この孔
８に例えば吊下金具９を取付けて、測定すべき荷
重Ｗを矢印（第２図参照）の如く作用させるよう
になつている。

このビーム体１にはその少なくともパターン形
成面（本実施例では上面）に絶縁被膜１０がが直
接形成されている。この被膜１０はポリイミド樹
脂等の高子材料からなる。この絶縁被膜１０上に
は、少なくともストレンゲージ抵抗体パターン１
１〜１４、および端子リードパターン１５が、金
属材料を直接積層して夫々形成されている。な
お、絶縁被膜１０は既に出願されたものと同じ
く、ビーム体１をその上面を脱脂洗浄してスピン
ナに支持し、ビーム体１の上面にワニス状の絶縁
樹脂液を滴下してから、スピンナによりビーム体
１を回転させた後、加熱処理して形成されたもの
であつて、その厚みは例えば４〜5μｍ程度であ
る。

ストレンゲージ抵抗体パターン１１〜１４は、
夫々起歪部７Ａ，７Ｂの領域に対向して設けら
れ、例えばNi−Cr系合金で形成されている。こ
れら各パターン１１〜１４は夫々第１図に示した
ように屈曲蛇行状をなしている。また、端子リー
ドパターン１５は第３図で代表して示したように
上記Ni−Cr系合金の金属層Ｘと、この上に直接
積層して形成されたAu又はAl等の金属層Ｙとで
形成されている。このパターン１５は、入力側端
子部１５Ａ，１５ｃおよび出力側端子部１５Ｂ，
１５Ｄを有しているとともに、各ストレンゲージ
抵抗体パターン１１〜１４相互を接続してホイー
トストンブリツジ回路を形成して設けられてい
る。なお、各パターン１１〜１５も既に出願され
たものと同じく、絶縁被膜１０上に厚み数μｍ以
下の金属層Ｘ，Ｙを次々に蒸着又はスパツタリン
グ法により直接積層形成した後、金属層Ｙに応じ
たエツチヤントを用いて端子リードパターン１５
を残して金属層Ｙを除去し、次に金属層Ｘに応じ
たエツチヤントを用いて各パターン１１〜１５を
残して除去して形成されたものである。

さらに、絶縁被膜１０上には上記端子部１５Ａ
〜１５Ｄの近傍において、端子板１６が接着材１
７（第３図参照）により接着されている。端子板
１６は、例えば厚さ0.2mm程度のペーパー状をな
すフエノール樹脂又はエポキシ樹脂等の薄くかつ
熱伝導性の悪い電気絶縁性材料製の基板１８上
に、Cu等の金属箔等からなる電極１９Ａ〜１９
Ｄを設けて形成されている。なお、電極１９Ａ〜
１９Ｄの一端は第４図に示したように本実施例の
場合には、夫々基板１８の一辺に沿つて面一状に
設けられていて、この一辺を端子部１５Ａ〜１５
Ｄに沿わせて隣接するようにして端子板１６は接
着されている。また、本考案において「近傍」と
は上記の隣接の場合は勿論のこと、端子部と端子
板とが近くに離れている状態、および端子部の一
部に端子板が重なつている状態も包含するもので
ある。

そして、相対向する端子部１５Ａ〜１５Ｄと電
極１９Ａ〜１９Ｄとは、これら両者にわたつて肉
盛りして設けられる半田等のろう材２０…を介し
て直接に夫々接続されている。勿論、端子リード
パターン１５が例えばAlの場合には、Sn−Sb系
ろう材又はZn−Al系ろう等のアルミニウムろう
が使用される等、パターン１５の構成金属に合わ
せたろう材が用いられることは言うまでもない。
また、本考案においては接着剤に金属粉等の粉状
導電材料を混入して例えばペースト状をなした導
電性接着剤を、上記ろう材に代えて用いてもよ
い。さらに、電極１９Ａ〜１９Ｄには図示しない
電源部につらなるリード線２１の一端が夫々半田
付けされている。

なお、本考案において温度補償用スパン抵抗体
パターン、ブリツジバランス調整用抵抗体パター
ン等の他のパターンを必要により追加してもよ
い。また、端子部が１個所にまとまらない場合、
夫々の端子部の近傍に各々端子板が接着配置され
ることは勿論である。その他、本考案の実施に当
つては、考案の要旨に反しない限り、ビーム体、
起歪部、絶縁被膜、ストレンゲージ抵抗体パター
ン、端子リードパターン、端子板、ろう材又は導
電性接着剤等の具体的な形状、構造、位置、材質
等は、上記一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ことは勿論であ
る。

以上説明した本考案は上記実用新案登録請求の
範囲に記載の構成を要旨とする。したがつて、本
考案によれば、端子リードパターンの各端子部に
直接リード線を半田付けするものではなく、端子
部の近傍に接着配置した端子板と端子部とを接続
し、端子板にリード線を半田付けして、電源部と
端子部とを接続するように構成したから、熱伝導
性が悪い端子板によつてリード線半田付け時にお
ける金属性ビーム体への熱の逃げを防止できる。
したがつて、作業性を向上できる。そして、端子
部と端子板の電極とはこれら両者にわたつて肉盛
りして設けられるろう材又は導電性接着剤により
直接に接続されるように構成したから、その接続
が確実であり、また、高価なワイヤーボンデング
装置等を用いることなく接続することができると
ともに、端子部と電極とをこれらにわたるリード
線を半田付けして接続するものでもないから接続
に要する工数が最少となる。したがつて、以上の
理由により安価なロードセルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は斜視
図、第２図は荷重作用時における第１図中−
線に沿う断面図、第３図は第１図中−線に沿
う断面図、第４図は端子板の斜視図である。 １……ビーム体、７Ａ，７Ｂ……起歪部、１
１，１２，１３，１４……抵抗体パターン、１５
……端子リードパターン、１５Ａ，１５Ｂ，１５
Ｃ，１５Ｄ……端子部、１６……端子板、１７…
…接着剤、１８……基板、１９Ａ，１９Ｂ，１９
Ｃ，１９Ｄ……電極、２０……ろう材、２１……
リード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 測定すべき荷重が作用する金属製ビーム体に直
   接形成した絶縁被膜上に、金属材料を直接積層し
   て、少なくとも端子リードパターン、およびビー
   ム体の起歪部領域に配置されかつ端子リードパタ
   ーンで接続されてホイートストンブリツジ回路を
   形成する抵抗体パターンを設けたロードセルにお
   いて、上記絶縁被膜上には端子リードパターンに
   おける端子部の近傍に、熱伝導性が悪い絶縁材料
   製の基板上に電極を設けてなる端子板を接着し、
   この端子板と端子部とをこれら両者にわたつて肉
   盛りして設けられるろう材又は導電性接着材によ
   り直接に接続し、かつ電極にはリード線の一端を
   半田付けしてなることを特徴とするロードセル。