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JP2001343294A - ロードセル及び秤 - Google Patents

ロードセル及び秤

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Publication number
JP2001343294A
JP2001343294A JP2000162125A JP2000162125A JP2001343294A JP 2001343294 A JP2001343294 A JP 2001343294A JP 2000162125 A JP2000162125 A JP 2000162125A JP 2000162125 A JP2000162125 A JP 2000162125A JP 2001343294 A JP2001343294 A JP 2001343294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load cell
coating film
strain
strain body
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000162125A
Other languages
English (en)
Inventor
Sachiko Chimura
幸子 地村
Yukio Wakasa
由喜夫 若狭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishida Co Ltd
Original Assignee
Ishida Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishida Co Ltd filed Critical Ishida Co Ltd
Priority to JP2000162125A priority Critical patent/JP2001343294A/ja
Priority to TW090113094A priority patent/TW505778B/zh
Priority to AU60667/01A priority patent/AU753160B2/en
Priority to CNB018015387A priority patent/CN1177200C/zh
Priority to NZ516832A priority patent/NZ516832A/en
Priority to KR1020017014802A priority patent/KR100793119B1/ko
Priority to EP01934439A priority patent/EP1286146A4/en
Priority to CA002380470A priority patent/CA2380470C/en
Priority to PCT/JP2001/004574 priority patent/WO2001092844A1/ja
Publication of JP2001343294A publication Critical patent/JP2001343294A/ja
Priority to US10/058,966 priority patent/US6694829B2/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring 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
    • G01L1/22Measuring 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
    • G01L1/2206Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2243Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram-shaped
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1402Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01G3/1412Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram shaped

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起歪体と、その起歪体に取り付けられる(接
続される)部材との接続部における異種金属接触腐食を
抑制しつつ、起歪体に取り付けられる部材と起歪体との
固着度が確保され重量検出精度が高いロードセルを提供
する。 【解決手段】 ロードセル1は、起歪体2と、歪ゲージ
7とを備え、さらに絶縁性を有するコーティング塗膜1
0を備えている。歪ゲージ7は、荷重による起歪体2の
変位を検出する。コーティング塗膜10は、少なくとも
起歪体2の表面の一部に形成されるものである。このコ
ーティング塗膜10は、少なくとも、起歪体2とは異な
る金属材料から成る部材が取り付けられる起歪体2の部
位を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロードセル及び
秤、特に、起歪体及び荷重による起歪体の変位を検出す
るセンサを備えたロードセル及びそれを用いた秤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、計量機器などで用いられるロー
ドセルは、可動部と固定部とを有する起歪体の荷重負荷
に伴う変位をセンサにより検出し、その検出結果を被計
量物の重量に変換する。ロードセルの起歪体の可動部
は、被計量物を支持する部材、あるいはこの部材と起歪
体とを接続する接続部材(以下、被計量物側の可動部材
という。)に固定される。また、起歪体の固定部は、固
定ベース、あるいはこの固定ベースと起歪体の固定部と
を接続する接続部材(以下、固定ベース側の固定部材と
いう。)に固定される。そして、被計量物の荷重が被計
量物側の可動部材を介して起歪体に作用すると、起歪体
の可動部が固定部に対して相対的に下方に変位するの
で、その変位を歪ゲージ等のセンサを用いて検出して重
量に変換する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなロードセル
の起歪体の材料としては、高精度化の要求や加工性を重
視し、アルミニウムやアルミニウム合金が使われること
が多い。一方、被計量物側の可動部材や固定ベース側の
固定部材としては、主として、ステンレスや鉄などの材
料が使われている。
【0004】したがって、起歪体と被計量物側の可動部
材との接続部、及び起歪体と固定ベース側の固定部材と
の接続部は、異種金属が電気的に接触した状態となる。
このため、これらの接続部の周囲に酸素を含む大気や湿
気が存在する場合には、異種金属間に電気が流れ、異種
金属接触腐食が発生し、進行の早い腐食によってロード
セルの寿命が縮まる。
【0005】これに対して、まず、起歪体をステンレス
製にすることが考えられるが、重量検出精度を確保する
ことが難しく、加工コストの面からもアルムニウムに代
えてステンレスを採用することは難しい。また、異種金
属接触腐食を防ぐために、シリコーンやポリウレタン等
の材料で起歪体をモールドすることがある。しかし、被
計量物側の可動部材や固定ベース側の固定部材と起歪体
との間にモールド材料が存在するようになると、モール
ド材料の持つ粘弾性特性に起因する重量検出精度の劣化
が起こる。すなわち、被計量物側の可動部材や固定ベー
ス側の固定部材と起歪体との間に数百μm〜数mmのモ
ールド材料が存在すれば、被計量物側の可動部材と起歪
体との固着度及び固定ベース側の固定部材と起歪体との
固着度が低下し、荷重負荷時のモールド材料の変形によ
って重量検出精度が劣化する。このため、従来において
は、起歪体を被計量物側の可動部材及び固定ベース側の
固定部材に取り付けた状態でモールドを行っている。し
かしながら、このようにすると、モールド作業が煩雑に
なり作業コストが高くなるという問題がある。
【0006】また、起歪体の可動部及び固定部をマスキ
ングして、起歪体単体をモールドすることもできるが、
これでは異種金属接触の問題は解決されない。さらに、
起歪体の腐食を防ぐために、被計量物側の可動部材や固
定ベース側の固定部材を起歪体に取り付けた後に起歪体
をステンレス製の箱で覆うこともあるが、この場合に
は、被計量物側の可動部材や起歪体の可動部の動きを拘
束しないように構造を工夫する必要があり、コスト的に
もサイズ的にもデメリットが生じる。
【0007】本発明の課題は、起歪体と、その起歪体に
取り付けられる(接続される)部材との接続部における
異種金属接触腐食を抑制しつつ、起歪体に取り付けられ
る部材と起歪体との固着度が確保され重量検出精度が高
いロードセルを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るロードセ
ルは、起歪体と、センサとを備え、さらに絶縁性を有す
るコーティング被膜を備えている。センサは、荷重によ
る起歪体の変位を検出する。コーティング被膜は、少な
くとも起歪体の表面の一部に形成されるものである。こ
のコーティング被膜は、少なくとも、起歪体とは異なる
金属材料から成る部材が取り付けられる起歪体の部位を
覆う。
【0009】このロードセルは、被計量物側の荷重が起
歪体に作用したときに、センサが荷重による起歪体の変
位を検出する。被計量物の荷重の大きさに応じて、起歪
体の変形度合いが異なるため、このセンサの検出結果か
ら、被計量物の重量を求めることができる。そして、こ
こでは、起歪体とは異なる金属材料から成る部材(以
下、異種金属部材という。)が起歪体に取り付けられ接
触するときに異種金属接触腐食が発生しないように、異
種金属部材が取り付けられる起歪体の部位を絶縁性の有
るコーティング被膜で覆っている。すなわち、異種金属
部材が起歪体に取り付けられても、異種金属部材と起歪
体との間には絶縁性の有るコーティング被膜が介在する
ことになる。したがって、異種金属部材と起歪体とは異
種金属であるが、両者の間に電気は殆ど流れない。
【0010】言い換えれば、もしコーティング被膜がな
ければ、異種金属部材と起歪体との間の異種金属間の通
電によって起歪体が腐食する。しかし、請求項1に係る
ロードセルでは、そのような異種金属部材が隣接するこ
とになる起歪体の部位をコーティング被膜で覆ってい
る。したがって、起歪体と、起歪体に取り付けられる異
種金属部材とは、直接接するのではなく、コーティング
被膜を挟んだ状態で接することになる。そして、このコ
ーティング被膜が絶縁性を有しているため、コーティン
グ被膜を挟んで接する両者の間に流れるはずであった異
種金属間の通電が遮断されることになる。
【0011】また、ここでは、起歪体と、起歪体に取り
付けられる異種金属部材との間にコーティング被膜を介
在させているので、起歪体と異種金属部材との固着度が
劣化して重量検出精度に悪影響を及ぼすことが考えられ
るが、絶縁のために厚みのあるモールド部材やその他の
部材を介在させることに較べれば、それは極めて小さい
レベルに抑えられる。言い換えれば、コーティング被膜
は極めて薄いものであるため、起歪体に固定される(取
り付けられる)異種金属部材と起歪体とを絶縁しつつ、
両者の固着度には殆ど影響を与えず、重量検出精度を高
く保持することができる。
【0012】なお、センサは、起歪体に貼り付けるタイ
プのものであってもよいし、特許2506064号に示
すように起歪体に形成するものであってもよい。また、
コーティング被膜は、塗布によって形成してもよいし、
蒸着やスパッタリングなどの手法を用いて形成してもよ
い。また、起歪体に取り付けられる異種金属部材として
は、例えば、起歪体の一部を固定ベースに固定させるた
めの固定部材、被計量物の荷重を起歪体の他部に伝える
可動部材、起歪体に過大な荷重が作用したときに起歪体
の変形を規制するネジや金属片といった限界止め部材、
センサから外部への配線ターミナル部やセンサ出力を増
幅するアンプ等が設けられている基板などが挙げられ
る。
【0013】請求項2に係るロードセルは、請求項1に
記載のロードセルであって、センサは、起歪体の表面に
貼付される歪ゲージである。また、コーティング被膜
は、起歪体の表面のうち、少なくともセンサの貼付位置
には形成されていない。起歪体と歪ゲージとの間にコー
ティング被膜が存在すると、コーティング被膜の特性や
厚みによっては正確な起歪体の変位が歪ゲージの出力値
に反映されないこともあり得るため、請求項2に係るロ
ードセルでは、センサ(歪ゲージ)の貼付位置にコーテ
ィング被膜が形成されないようにしている。具体的な手
法としては、例えば、センサの貼付予定位置にマスキン
グをした状態で起歪体に塗料をコーティングすることが
考えられる。
【0014】請求項3に係るロードセルは、請求項2に
記載のロードセルであって、コーティング被膜は、親水
性を有しており、センサの貼付位置を除く起歪体の表面
全体に形成されている。ここでは、コーティング被膜を
起歪体のほぼ全面に形成しているため、起歪体と異種金
属部材との間の通電の遮断によって起歪体の腐食を抑制
できるとともに、大気中の酸素や水分の起歪体への接触
を抑えることができ、起歪体の腐食の発生及び進行が抑
えられる。
【0015】また、コーティング被膜が親水性を有して
いるため、起歪体表面のコーティング被膜に粉塵や汚れ
が付着した場合にも、親水性による自己洗浄作用によっ
てそれらが除去される。すなわち、腐食を促進する塩分
や金属分などを含んだ汚れが蓄積することがなくなり、
起歪体の腐食の発生及び進行が小さくなる。請求項4に
係るロードセルは、請求項3に記載のロードセルであっ
て、センサに接続された配線をさらに備えている。この
配線及びセンサは、防水性を有する樹脂で覆われてい
る。
【0016】ここでは、センサ及び配線を防水性を有す
る樹脂で覆っているため、大気中の湿気がセンサや配線
に悪影響を与えることが抑えられる。また、センサを樹
脂で覆うため、センサ付近においても起歪体の表面(コ
ーティングされていない生の表面)が露出しなくなる。
このため、起歪体の腐食の発生や進行がより抑えられ
る。
【0017】なお、センサ及び配線は、例えば、防水性
を有するブチル系のゴムシートの上にシリコーン樹脂を
塗布することで覆うことができる。請求項5に係るロー
ドセルは、請求項1に記載のロードセルであって、コー
ティング被膜は、親水性を有するものであり、起歪体の
表面全体に形成されている。
【0018】ここでは、コーティング被膜を起歪体の表
面全面に形成しているため、起歪体と異種金属部材との
間の通電の遮断によって起歪体の腐食を抑制できるとと
もに、大気中の酸素や水分の起歪体への接触を抑えるこ
とができ、起歪体の腐食の発生及び進行が抑えられる。
また、コーティング被膜が親水性を有しているため、起
歪体表面のコーティング被膜に粉塵や汚れが付着した場
合にも、親水性による自己洗浄作用によってそれらが除
去される。すなわち、腐食を促進する塩分や金属分など
を含んだ汚れが蓄積することがなくなり、起歪体の腐食
の発生及び進行が小さくなる。
【0019】請求項6に係るロードセルは、請求項1か
ら5のいずれかに記載のロードセルであって、コーティ
ング被膜は、セラミック塗料により形成されている。表
面の適度な硬度、耐汚染性(親水性)、電気絶縁性など
を満足するように、ここでは、セラミック塗料によりコ
ーティング被膜を形成している。請求項7に係るロード
セルは、請求項1から6のいずれかに記載のロードセル
であって、コーティング被膜の厚みは、100μm未満
である。
【0020】ここでは、起歪体に取り付けられる異種金
属部材と起歪体との固着度を確保して重量検出精度を維
持するために、コーティング被膜の厚みを100μm未
満に抑えている。これにより、起歪体と異種金属部材と
の間にコーティング被膜が介在することによる両者の固
着度の悪化を、重量検出精度に殆ど影響のないレベルに
抑えている。すなわち、従来のように数百μm〜数mm
のモールド材料が両者間に存在する場合には重量検出精
度を維持できない恐れが高いが、本発明では100μm
未満のコーティング被膜により絶縁を行っているため、
重量検出精度を維持しつつ異種金属接触腐食を防ぐこと
ができる。
【0021】なお、適切なコーティング被膜の厚みはロ
ードセルの種類や大きさによって異なるが、数μm〜数
十μmの範囲が望ましい。請求項8に係る秤は、請求項
1から7のいずれかに記載のロードセルと、固定部材
と、可動部材とを備えている。固定部材は、ロードセル
の起歪体の一部を固定ベースに固定させるための部材で
ある。可動部材は、被計量物の荷重をロードセルの起歪
体の他部に伝えるための部材である。
【0022】固定部材は、固定ベースの一部であっても
よいし、固定ベースと起歪体の一部とを接続する接続部
材であってもよい。また、可動部材は、被計量物を支持
する支持部材そのものであってもよいし、その支持部材
と起歪体の他部とを接続する接続部材であってもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】<ロードセルの概略構成>本発明
の一実施形態に係るロードセルを図1に示す。このロー
ドセル1は、主として、起歪体2と、4つの歪ゲージ7
(センサ)とから構成されている。起歪体2は、両端が
固定剛体部3及び可動剛体部4となっており、両剛体部
3,4が上下2本のビーム部5,6で連結されている構
成となっている。また、起歪体2は、アルミニウム合金
を原材料としている。
【0024】2本のビーム部5,6には、それぞれ、固
定剛体部3寄りの薄肉の歪測定部5a,6a及び可動剛
体部4寄りの薄肉の歪測定部5b,6bが形成されてい
る。これらの歪測定部5a,5b,6a,6bには、図
1及び図6に示すように、それぞれ歪ゲージ7が貼付さ
れる。これらの歪ゲージ7は、ホイーストンブリッジに
接続され、可動剛体部4に負荷された荷重Pによる起歪
体2の歪(変形度合い)を電気抵抗値の変化によって検
出する。各歪ゲージ7の検出結果から、荷重(被検出物
の重量)が演算される。
【0025】<ロードセルを用いた秤の一例>このロー
ドセル1は、例えば、図2に示すように、固定ベース8
0及び被計量物Gを支持する支持部材90に取り付けら
れ、秤を構成する一要素になる。図2に示す例では、起
歪体2の固定剛体部3が、固定ベース80に固定されて
いる固定接続部材81に取り付けられている。また、起
歪体2の可動剛体部4が、支持部材90に固定されてい
る可動接続部材91に取り付けられている。支持部材9
0上に被計量物Gが載ると、可動接続部材91を介して
被計量物Gの荷重P(図1参照)が起歪体2の可動剛体
部4に作用し、可動剛体部4が下方に変位する。する
と、固定剛体部3が固定ベース80に固定されている起
歪体2が変形し、ビーム部5が伸びてビーム部6が縮
む。これらの変位(歪)は、歪ゲージ7によって検出さ
れる。
【0026】なお、固定接続部材81及び可動接続部材
91には、防錆性や耐腐食性に優れるステンレス製の部
材が使われる。 <起歪体の詳細構成及びコーティング>ロードセル1
は、起歪体2にコーティング等が施され、歪ゲージ7や
配線が取り付けられて完成する。この過程を説明する。
【0027】(コーティング塗膜の形成)図3に示すよ
うに所定の形状に成形されたアルミニウム合金から成る
起歪体2には、最初に、無機・有機ハイブリッド系塗料
(セラミック塗料)によるコーティングが施される。基
本的には起歪体2の表面全体にコーティングを施すが、
後に歪ゲージ7を貼り付けるビーム部5の上面の中央の
エリアA1及びビーム部6の下面の中央のエリアA2
(図4参照)については、マスキングを行う。このコー
ティングにより、図4に示すように、エリアA1,A2
を除く起歪体2の表面全体にコーティング塗膜10が形
成される。すなわち、歪ゲージ7を貼付する部位及びそ
の周辺部位(エリアA1,A2)を除く部分にコーティ
ング塗膜10が形成される。
【0028】図5に、コーティング塗膜10が形成され
た起歪体2の断面の一部を示す。コーティング塗膜10
の厚みtは、数μm〜数十μmである。また、コーティ
ング塗膜10は、電気絶縁性を有しており、後にネジや
ビスといった締結部材によって起歪体2の固定剛体部3
(可動剛体部4)に固定接続部材81(可動接続部材9
1)が取り付けられたときにおいて、両者3,81
(4,91)間の電気的な遮断の役割を果たすことにな
る。なお、図3に示すように、固定剛体部3及び可動剛
体部4には、固定接続部材81や可動接続部材91をネ
ジ等により固定するための雌ネジ(ネジ穴)3a,4a
が形成されている。
【0029】さらに、このコーティング塗膜10は、適
度な親水性を有している。 (歪ゲージ及びフレキシブルプリント基板の装着)図4
のように起歪体2の表面にコーティング塗膜10を形成
した後に、歪ゲージ7及びフレキシブルプリント基板2
0を起歪体2に貼付する(図6参照)。歪ゲージ7の端
子は、フレキシブルプリント基板20内の配線に接続さ
れる。フレキシブルプリント基板20は、歪ゲージ7及
び出力補償用の抵抗等からなるブリッジ回路の配線作業
の簡略化のために用いられている。
【0030】図6のように歪ゲージ7及びフレキシブル
プリント基板20を起歪体2の装着した後には、歪ゲー
ジ7、フレキシブルプリント基板20、及び剥き出しに
なっている起歪体2のエリアA1,A2の部分を樹脂で
覆う。具体的には、防水性を有するブチル系のゴムシー
トの上にシリコーン樹脂25を塗布することで、図7に
示すように歪ゲージ7やフレキシブルプリント基板20
を外側から覆う。
【0031】<本実施形態のロードセルの特徴> (1)ロードセル1では、起歪体2がアルミニウム合金
を原材料とし、これに取り付けられる固定接続部材81
及び可動接続部材91がステンレスを原材料としてい
る。したがって、接続部材81,91を起歪体2に直接
押し当ててネジ止めしたのでは、異種金属接触により両
者間に電気が流れ、起歪体2に進行の早い腐食が発生す
る。
【0032】これを回避するために、ここでは、図4及
び図5に示すように、少なくとも接続部材81,91が
取り付けられる起歪体2の表面部分に対して、絶縁性の
有るコーティング塗膜10を形成している。これによ
り、互いに異種金属部材である起歪体2と接続部材8
1,91とが固着されても、両者の間には絶縁性の有る
コーティング塗膜10が介在することになる。したがっ
て、起歪体2と接続部材81,91とが異種金属である
にもかかわらず、両者の間に電気は流れなくなる。これ
により、異種金属接触腐食がなくなり、起歪体2の腐食
によるロードセル1の寿命低下が抑えられるようにな
る。
【0033】(2)また、ロードセル1では、起歪体2
と接続部材81,91との間にコーティング塗膜10を
介在させているので両者の固着度が劣化して重量検出精
度に悪影響を及ぼすことが考えられるが、絶縁のために
厚みのあるモールド部材やその他の部材を介在させるこ
とに較べれば、それは極めて小さいレベルに抑えられ
る。言い換えれば、コーティング塗膜10は極めて薄い
ものであるため、起歪体2に固定される接続部材81,
91と起歪体2とを絶縁しつつ、両者の固着度には殆ど
影響を与えず、重量検出精度を高く保持することができ
る。
【0034】具体的には、コーティング塗膜10の厚み
tを数μm〜数十μmに設定している。これは、接続部
材81,91と起歪体2との固着度を確保して重量検出
精度を維持するために、コーティング塗膜10の厚みt
を100μm未満に抑えることが必要であると判断した
ためである。このようにコーティング塗膜10の厚みt
を100μm未満に抑えることにより、起歪体2と接続
部材81,91との固着度の悪化を、重量検出精度に殆
ど影響のないレベルに抑えることができる。
【0035】なお、適切なコーティング塗膜10の厚み
tはロードセル1の種類や大きさによって異なるので、
ロードセル1に応じて100μmを超えない範囲で適切
な塗膜厚tを設定すればよい。 (3)ロードセル1では、起歪体2と歪ゲージ7との間
にコーティング塗膜10が存在すると、コーティング塗
膜10の特性や厚みtの大きさによっては正確な起歪体
2の変位が歪ゲージ7の出力値に反映されないこともあ
り得ることを考慮して、歪ゲージ7の貼付位置及びその
近傍部分(図4のエリアA1,A2)にコーティング塗
膜10が形成されないようにしている。これにより、歪
ゲージ7の検出結果の信頼性が向上し、このロードセル
1の重量検出精度が高く維持される。
【0036】(4)ロードセル1では、コーティング塗
膜10を起歪体2の表面のほぼ全面に形成しているた
め、起歪体2と接続部材81,91との間の通電の遮断
によって起歪体2の腐食を抑制できるとともに、大気中
の酸素や水分の起歪体2への接触を抑えることができ、
起歪体2の腐食の発生及び進行がより抑えられている。
【0037】さらに、ロードセル1では、歪ゲージ7や
配線を含むフレキシブルプリント基板20、コーティン
グ塗膜10が形成されていないエリアA1,A2に対し
ても、図7に示すように、これらを外側から樹脂で覆う
構成を採っている。これにより、大気中の湿気が歪ゲー
ジ7や配線、起歪体2に悪影響を与えることが抑えられ
る。
【0038】また、コーティング塗膜10が適度な親水
性を有しているため、起歪体2の表面のコーティング塗
膜10に粉塵や汚れが付着した場合にも、親水性によ
り、水が汚れの下にもぐり込み、その汚れを浮かして洗
い流すといった自己洗浄作用によってそれらが除去され
る。すなわち、腐食を促進する塩分や金属分などを含ん
だ汚れが蓄積することがなくなり、起歪体2の腐食の発
生及び進行が小さくなる。
【0039】(5)ロードセル1では、無機・有機ハイ
ブリッド系塗料によりコーティング塗膜10を形成して
いるため、表面の適度な硬度、耐汚染性(親水性)、電
気絶縁性などが満足される。 (6)ロードセル1では、フレキシブルプリント基板2
0を、異なる大きさの起歪体2に対応できるような構成
としている。図8に示すように、フレキシブルプリント
基板20は、図8(a)に示す幅W1の起歪体2に対し
ても、図8(b)に示す幅W2(W2>W1)の起歪体
102に対しても、装着することができる。どちらの場
合であっても、歪ゲージ7は、起歪体の幅の中心部分に
設置される。
【0040】このようにフレキシブルプリント基板20
を幅の異なる起歪体に対応可能なものにしているため、
従来のように起歪体の幅が変わるたびにフレキシブルプ
リント基板を設計する手間が省け、コスト的にもメリッ
トを得られるようになっている。 [他の実施形態] (A)上記実施形態では、起歪体2に貼り付けるタイプ
の歪ゲージ7を用いているが、特許2506064号に
示すようにして起歪体2に歪ゲージを形成してもよい。
【0041】(B)上記実施形態では、コーティング塗
膜10を塗布によって形成しているが、蒸着やスパッタ
リングなどの手法を用いてコーティング被膜を形成する
ことも考えられる。 (C)上記実施形態では、起歪体2に取り付けられる異
種金属の部材として固定接続部材81や可動接続部材9
1を挙げているが、ロードセルの構造によっては、固定
ベース80自身の一部、支持部材90自身の一部、起歪
体2に過大な荷重が作用したときに起歪体2の変形を規
制するネジや金属片といった限界止め部材、起歪体2と
は異種の金属から成る基板なども考えられる。いずれの
部材であっても、起歪体2の表面にコーティング塗膜1
0が形成されていれば、異種金属接触による起歪体2の
腐食を抑えることができる。
【0042】(D)上記実施形態では、一端に固定剛体
部3が位置し他端に可動剛体部4が位置しており2本の
ビーム部5,6を有する起歪体2を使ったロードセル1
を例示しているが、本発明は、固定剛体部3や可動剛体
部4の位置が異なる起歪体を使うもの、1本のビーム部
を有する起歪体を使うもの、起歪体の曲げ変形ではなく
圧縮変形を検出するものなど、種々のロードセルに対し
て適用することが可能である。
【0043】(E)上記実施形態では、図4に示すよう
に、歪ゲージ7を貼り付けるビーム部5の上面の中央の
エリアA1及びビーム部6の下面の中央のエリアA2に
マスキングを行った状態でコーティングを行い、コーテ
ィング塗膜10の存在によって歪ゲージ7の検出結果に
悪影響が出ないようにしている。
【0044】しかし、コーティング塗膜10の厚みtが
十分に薄くコーティング塗膜10の上から歪ゲージ7を
貼付しても検出結果への悪影響が極めて小さい場合や、
コーティング塗膜10の存在が歪ゲージ7の検出結果に
殆ど影響を与えない場合には、マスキングせずに、起歪
体2の表面全体にコーティング塗膜10を形成してもよ
い。
【0045】
【発明の効果】本発明では、起歪体とは異なる金属材料
から成る部材(異種金属部材)が起歪体に取り付けられ
接触するときに異種金属接触腐食が発生しないように、
異種金属部材が取り付けられる起歪体の部位を絶縁性の
有るコーティング被膜で覆っている。このため、異種金
属部材と起歪体とは異種金属であるが、両者の間に電気
は殆ど流れず、異種金属接触腐食が発生しない。
【0046】また、コーティング被膜は極めて薄いもの
であるため、起歪体に固定される異種金属部材と起歪体
とを絶縁しつつ、両者の固着度には殆ど影響を与えず、
重量検出精度を高く保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るロードセルの側面
図。
【図2】ロードセルを用いた秤の概略図。
【図3】起歪体の斜視図。
【図4】コーティングを施した起歪体の斜視図。
【図5】コーティングを施した起歪体の一部断面図。
【図6】歪ゲージ及びフレキシブルプリント基板を貼付
した起歪体の斜視図。
【図7】歪ゲージ等の樹脂で覆った起歪体の斜視図。
【図8】異なる大きさの起歪体に同一のフレキシブルプ
リント基板を適用し得ることを示す図。
【符号の説明】
1 ロードセル 2,102 起歪体 3 固定剛体部(起歪体の一部) 4 可動剛体部(起歪体の他部) 5,6 ビーム部 7 歪ゲージ(センサ) 10 コーティング塗膜(コーティング被膜) 20 フレキシブルプリント基板 25 シリコーン樹脂 80 固定ベース 81 固定接続部材(固定部材) 90 支持部材 91 可動接続部材(可動部材) G 被計量物

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】起歪体と、荷重による前記起歪体の変位を
    検出するセンサとを備えたロードセルであって、 絶縁性を有しており、前記起歪体とは異なる金属材料か
    ら成る部材が取り付けられる前記起歪体の部位を少なく
    とも覆うように、前記起歪体の表面に形成されるコーテ
    ィング被膜をさらに備えたロードセル。
  2. 【請求項2】前記センサは、前記起歪体の表面に貼付さ
    れる歪ゲージであり、 前記コーティング被膜は、前記起歪体の表面の少なくと
    も前記センサの貼付位置には形成されていない、請求項
    1に記載のロードセル。
  3. 【請求項3】前記コーティング被膜は、親水性を有して
    おり、前記センサの貼付位置を除く前記起歪体の表面全
    体に形成されている、請求項2に記載のロードセル。
  4. 【請求項4】前記センサに接続された配線をさらに備
    え、 前記センサ及び前記配線が防水性を有する樹脂で覆われ
    ている、請求項3に記載のロードセル。
  5. 【請求項5】前記コーティング被膜は、親水性を有して
    おり、前記起歪体の表面全体に形成されている、請求項
    1に記載のロードセル。
  6. 【請求項6】前記コーティング被膜は、セラミック塗料
    により形成されている、請求項1から5のいずれかに記
    載のロードセル。
  7. 【請求項7】前記コーティング被膜の厚みは、100μ
    m未満である、請求項1から6のいずれかに記載のロー
    ドセル。
  8. 【請求項8】請求項1から7のいずれかに記載のロード
    セルと、 前記ロードセルの起歪体の一部を固定ベースに固定させ
    る固定部材と、 被計量物の荷重を前記ロードセルの起歪体の他部に伝え
    る可動部材と、を備えた秤。
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