図１は本発明の実施の形態に係る多点式秤１００を示す側面図であって、図２は当該多点式秤１００を示す底面図である。図２では、説明の便宜上、図１に示される筐体２の図示を省略して、筐体２の内部が理解できるようにしている。本実施の形態に係る多点式秤１００は、例えば４点で測定された被計量物ＴＧの部分重量を足し合わせて、当該被計量物ＴＧの全体重量を求める。
FIG. 1 is a side view showing a multipoint scale 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view showing the multipoint scale 100. In FIG. 2, for convenience of explanation, illustration of the housing 2 shown in FIG. 1 is omitted so that the inside of the housing 2 can be understood. The multipoint scale 100 according to the present embodiment adds the partial weights of the objects to be weighed TG measured at, for example, 4 points, and obtains the total weight of the objects to be weighed TG.
図１，２に示されるように、多点式秤１００は、被計量物ＴＧが載置される計量皿１と、当該計量皿１を支持する筐体２とを備えている。計量皿１は、例えば、一方向にやや長い平面視四角形の板状形状を成している。筐体２内には、計量皿１の底面の４隅に固定部材４によってそれぞれ固定された４つの平板状の起歪体３が収納されている。この４つの起歪体３は、被計量物ＴＧの重量を測定するためのものであって、計量皿１に被計量物ＴＧが載置されると、当該被計量物ＴＧの重量に応じて歪むようになっている。４つの起歪体３の底面には、筐体２から露出するように４つの足部材５がそれぞれ取り付けられている。多点式秤１００が設置された場合には、この４つの足部材５が多点式秤１００を支持する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the multipoint scale 100 includes a weighing pan 1 on which an object to be weighed TG is placed, and a housing 2 that supports the weighing pan 1. The weighing pan 1 has, for example, a rectangular plate shape that is slightly long in one direction. In the housing 2, four flat plate-like strain bodies 3 fixed by fixing members 4 at the four corners of the bottom surface of the weighing pan 1 are housed. The four strain bodies 3 are for measuring the weight of the object to be weighed TG, and when the object to be weighed TG is placed on the weighing pan 1, according to the weight of the object to be weighed TG. It is distorted. Four leg members 5 are attached to the bottom surfaces of the four strain bodies 3 so as to be exposed from the housing 2. When the multipoint scale 100 is installed, the four foot members 5 support the multipoint scale 100.
図３は本実施の形態に係る多点式秤１００の電気的構成を示す図である。図３に示されるように、多点式秤１００は、それぞれが被計量物ＴＧの部分重量を検出する４つのロードセル１０と、当該４つのロードセル１０からの計量信号に基づいて、被計量物ＴＧの全体重量を求める重量算出部１１とを備えている。４つのロードセル１０及び重量算出部１１は、上述の筐体２内に収納されている。
FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of the multipoint balance 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the multipoint scale 100 includes four load cells 10 that detect partial weights of the objects to be weighed TG, and weighing objects TG based on the weighing signals from the four load cells 10. A weight calculation unit 11 for obtaining the total weight of The four load cells 10 and the weight calculation unit 11 are accommodated in the case 2 described above.
図４は各ロードセル１０の構成を示す図である。図４に示されるように、各ロードセル１０は、上述の起歪体３と、当該起歪体３に貼り付けられた４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂとを備えている。４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂは、ホイートストンブリッジ回路を構成している。歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂの一方端は互いに接続されており、歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂの一方端は互いに接続されている。そして、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａの他方端は互いに接続されており、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂの他方端は互いに接続されている。歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂのそれぞれは、被計量物ＴＧが計量皿１に載置された際に、起歪体３において圧縮歪みが発生する箇所に貼り付けられる。一方で、歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂのそれぞれは、被計量物ＴＧが計量皿１に載置された際に、起歪体３において引っ張り歪みが発生する箇所に貼り付けられる。互いに接続された歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂの一方端にはプラスの電圧が印加され、互いに接続された歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂの一方端は接地される。そして、各ロードセル１０からは、互いに接続された歪みゲージ５ｃａ，５ｔａの他方端での電圧と、互いに接続された歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂの他方端での電圧とが、一対の計量信号として出力される。この一対の計量信号は、それを出力するロードセル１０が検出した被計量物ＴＧの部分重量を示している。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of each load cell 10. As shown in FIG. 4, each load cell 10 includes the strain body 3 described above and four strain gauges 5 ca, 5 cb, 5 ta, and 5 tb attached to the strain body 3. The four strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb constitute a Wheatstone bridge circuit. One ends of the strain gauges 5ca and 5cb are connected to each other, and one ends of the strain gauges 5ta and 5tb are connected to each other. The other ends of the strain gauges 5ca and 5ta are connected to each other, and the other ends of the strain gauges 5cb and 5tb are connected to each other. Each of the strain gauges 5ca and 5cb is attached to a location where compressive strain is generated in the strain generating body 3 when the object to be weighed TG is placed on the weighing pan 1. On the other hand, each of the strain gauges 5ta and 5tb is attached to a location where tensile strain is generated in the strain generating body 3 when the object to be weighed TG is placed on the weighing pan 1. A positive voltage is applied to one end of the strain gauges 5ca and 5cb connected to each other, and one end of the strain gauges 5ta and 5tb connected to each other is grounded. Each load cell 10 outputs a voltage at the other end of the strain gauges 5ca and 5ta connected to each other and a voltage at the other end of the strain gauges 5cb and 5tb connected to each other as a pair of measurement signals. The This pair of weighing signals indicates the partial weight of the object to be weighed TG detected by the load cell 10 that outputs it.
重量算出部１１は、図３に示されるように、４つの差動アンプ１２と、４つのフィルタ１３と、４つのＡ／Ｄ変換器１４と、ＣＰＵ１５とを備えている。４つの差動アンプ１２には、４つのロードセル１０から出力される一対の計量信号がそれぞれ入力される。各差動アンプ１２は、入力された一対の計量信号の差分を増幅して出力する。４つのフィルタ１３には、４つの差動アンプ１２の出力信号がそれぞれ入力される。各フィルタ１３は、入力された信号をフィルタリングして出力する。４つのＡ／Ｄ変換器１４には、４つのフィルタ１３の出力信号がそれぞれ入力される。各Ａ／Ｄ変換器１４は、入力された信号をアナログ形式からデジタル形式に変換して出力する。ＣＰＵ１５は、複数のＡ／Ｄ変換器１４からの出力信号に基づいて、被計量物ＴＧの全体重量を求める。具体的には、ＣＰＵ１５は、複数のＡ／Ｄ変換器１４からの出力信号が示す被計量物ＴＧの部分重量を足し合わせて、被計量物ＴＧの全体重量を求める。そして、ＣＰＵ１５は、求めた全体重量を示す信号を、図示しない表示部に出力する。これにより、当該表示部には、被計量物ＴＧの全体重量が表示される。
As shown in FIG. 3, the weight calculation unit 11 includes four differential amplifiers 12, four filters 13, four A / D converters 14, and a CPU 15. A pair of weighing signals output from the four load cells 10 are respectively input to the four differential amplifiers 12. Each differential amplifier 12 amplifies and outputs the difference between the pair of input measurement signals. The four filters 13 receive the output signals of the four differential amplifiers 12, respectively. Each filter 13 filters and outputs the input signal. The four A / D converters 14 receive the output signals of the four filters 13 respectively. Each A / D converter 14 converts the input signal from an analog format to a digital format and outputs the converted signal. CPU15 calculates | requires the whole weight of the to-be-measured object TG based on the output signal from the several A / D converter 14. FIG. Specifically, the CPU 15 adds the partial weights of the objects to be weighed TG indicated by the output signals from the plurality of A / D converters 14 to obtain the total weight of the objects to be weighed TG. And CPU15 outputs the signal which shows the calculated | required total weight to the display part which is not shown in figure. Thereby, the whole weight of the to-be-measured object TG is displayed on the said display part.
本実施の形態では、重量測定用の起歪体３が、被計量物ＴＧの重量によって荷重が加わる荷重印加部が主に荷重方向に変位するように構成されている。これにより、複数の起歪体３の間において荷重印加部の変位を妨げる拘束力が発生することを抑制できる、薄型の多点式秤１００を実現することができる。以下に起歪体３の各種構造例について説明する。以下の説明では、起歪体３の平面視における外形が一方向に長い長方形である場合には、当該外形の長辺及び短辺に沿った方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、起歪体３の形状にかかわらず、起歪体３の厚み方向をＺ軸方向とし、起歪体３の底面かその上面に向かう方向を＋Ｚ方向、起歪体３の上面からその底面に向かう方向を−Ｚ方向とする。
In the present embodiment, the strain measuring element 3 for weight measurement is configured such that the load application unit to which a load is applied depending on the weight of the object TG is mainly displaced in the load direction. Thereby, the thin multipoint type | mold scale 100 which can suppress that the restraint force which prevents the displacement of a load application part between the some strain generating bodies 3 can be implement | achieved is realizable. Hereinafter, various structural examples of the strain generating body 3 will be described. In the following description, when the outer shape of the strain body 3 in a plan view is a rectangle that is long in one direction, the directions along the long side and the short side of the outer shape are defined as the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Regardless of the shape of the strain-generating body 3, the thickness direction of the strain-generating body 3 is the Z-axis direction, the bottom surface of the strain-generating body 3 or the direction toward the top surface is the + Z direction, and the top surface of the strain-generating body 3 is the bottom surface. The direction toward is defined as the −Z direction.
＜起歪体の第１の構造例＞
図５，６は、第１の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ａ」と呼ぶ）を示す斜視図である。図５は起歪体３Ａの上面斜視図であって、図６は起歪体３Ａの底面斜視図である。図５，６に示されるように、起歪体３Ａは、平面視において、一方向にやや長い長方形を成し、計量皿１に固定される固定厚肉部３００と、計量皿１に搭載された被計量物ＴＧの重量によって荷重が加わって固定厚肉部３００に対して相対的に変位する厚肉の荷重印加部３０１と、荷重印加部３０１と固定厚肉部３００とを接続する第１構造体３０２及び第２構造体３０３とを備えている。
<First structural example of strain generating body>
5 and 6 are perspective views showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3A”) according to the first structural example. FIG. 5 is a top perspective view of the strain body 3A, and FIG. 6 is a bottom perspective view of the strain body 3A. As shown in FIGS. 5 and 6, the strain body 3 </ b> A has a rectangular shape that is slightly longer in one direction in plan view, and is mounted on the weighing pan 1 and a fixed thick portion 300 that is fixed to the weighing pan 1. A thick load applying unit 301 that is displaced relative to the fixed thick part 300 when a load is applied by the weight of the measured object TG, and a first connecting the load applying part 301 and the fixed thick part 300. A structure 302 and a second structure 303 are provided.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３は、互いに同じ形状を有しており、それぞれ、荷重印加部３０１に荷重が加わると歪む薄肉部３０５〜３０７と、荷重印加部３０１に荷重が加わると固定厚肉部３００に対して相対的に変位する可動厚肉部３０８とを備えている。起歪体３Ａにおいては、固定厚肉部３００、荷重印加部３０１及び可動厚肉部３０８は、薄肉部３０５〜３０７に対して十分に厚く形成されており、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されて薄肉部３０５〜３０７が歪んだとしてもほとんど歪むことはない。したがって、起歪体３Ａを用いて被計量物ＴＧを計量する際には、固定厚肉部３００、荷重印加部３０１及び可動厚肉部３０８は剛体と見なすことができる。
The first structure 302 and the second structure 303 have the same shape. When the load is applied to the load application unit 301, the thin-walled portions 305 to 307 are distorted, and when the load is applied to the load application unit 301, respectively. A movable thick part 308 that is displaced relative to the fixed thick part 300 is provided. In the strain body 3A, the fixed thick portion 300, the load applying portion 301, and the movable thick portion 308 are formed sufficiently thick with respect to the thin portions 305 to 307, and the object TG to be measured is placed on the weighing pan 1. Even if the thin portions 305 to 307 are mounted and distorted, they are hardly distorted. Therefore, when weighing the object TG using the strain body 3A, the fixed thick portion 300, the load application portion 301, and the movable thick portion 308 can be regarded as rigid bodies.
固定厚肉部３００は、平面視の外形がＸ軸方向にやや長い長方形を成す枠状部分である。固定厚肉部３００は、Ｘ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の長辺部分３００ａと、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の短辺部分３００ｂと、一対の長辺部分３００ａからそれぞれ内側に突出する２つの突出部分３００ｃとで構成されている。２つの突出部分３００ｃは、一対の長辺部分３００ａの長手方向の中央部からそれぞれ突出して、Ｙ軸方向で互いに対向している。荷重印加部３０１、第１構造体３０２及び第２構造体３０３は、この枠状の固定厚肉部３００の内側に配置されている。
The fixed thick portion 300 is a frame-shaped portion whose outer shape in plan view forms a rectangle that is slightly longer in the X-axis direction. The fixed thick portion 300 includes a pair of parallel long side portions 300a extending along the X-axis direction, a pair of parallel short side portions 300b extending along the Y-axis direction, and a pair It is comprised by the two protrusion parts 300c which protrude inward from each long side part 300a. The two protruding portions 300c protrude from the central portion in the longitudinal direction of the pair of long side portions 300a and face each other in the Y-axis direction. The load application unit 301, the first structure 302, and the second structure 303 are disposed inside the frame-shaped fixed thick portion 300.
荷重印加部３０１は、略直方体であって、平面視では略正方形となっている。荷重印加部３０１は、平面視において、固定厚肉部３００の２つの突出部分３００ｃにＹ軸方向で挟まれるように起歪体３Ａの中央に位置している。
The load application unit 301 is a substantially rectangular parallelepiped and has a substantially square shape in plan view. The load application unit 301 is located at the center of the strain body 3A so as to be sandwiched between the two protruding portions 300c of the fixed thick portion 300 in the Y-axis direction in plan view.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３は、荷重印加部３０１及び固定厚肉部３００の２つの突出部分３００ｃを間に挟んでＸ軸方向で対向している。第１構造体３０２は＋Ｘ側に位置し、第２構造体３０３は−Ｘ側に位置している。そして、第１構造体３０２及び第２構造体３０３は、荷重印加部３０１の周辺において、荷重印加部３０１を中心にして１８０°回転させた位置関係を有している。これにより、第１構造体３０２及び第２構造体３０３は、平面視において、荷重印加部３０１を中心にして点対称に配置されている。
The first structure 302 and the second structure 303 are opposed to each other in the X-axis direction with the two protruding portions 300c of the load application unit 301 and the fixed thick part 300 interposed therebetween. The first structure 302 is located on the + X side, and the second structure 303 is located on the −X side. The first structure 302 and the second structure 303 have a positional relationship around the load application unit 301 and rotated by 180 ° around the load application unit 301. Thereby, the first structure 302 and the second structure 303 are arranged symmetrically with respect to the load application unit 301 in plan view.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３の可動厚肉部３０８は、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに同じ形状の略直方体である。
The movable thick part 308 of the first structure 302 and the second structure 303 is a substantially rectangular parallelepiped having the same shape and extending along the Y-axis direction.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０５は、互いに同じ形状の板状部分であって、厚み方向をＺ軸方向としてＸ軸方向に沿って延在している。第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０５は、Ｘ軸方向に沿って荷重印加部３０１を間に挟んで一直線上に並んでいる。つまり、第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０５は、荷重印加部３０１の周縁に等間隔（１８０度間隔）で配置されている。
The thin portions 305 of the first structure 302 and the second structure 303 are plate-like portions having the same shape, and extend along the X-axis direction with the thickness direction as the Z-axis direction. The thin portions 305 of the first structure 302 and the second structure 303 are aligned in a straight line along the X-axis direction with the load application portion 301 interposed therebetween. That is, the thin portions 305 of the first structure 302 and the second structure 303 are arranged at equal intervals (180 degree intervals) on the periphery of the load application unit 301.
第１構造体３０２では、薄肉部３０５が、荷重印加部３０１の＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の中央部における−Ｘ側の側面まで延びている。第２構造体３０３では、薄肉部３０５が、荷重印加部３０１の−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の中央部における＋Ｘ側の側面まで延びている。第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０５の一方端が、荷重印加部３０１の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３０５の他方端が、可動厚肉部３０８の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。また、第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０５の底面において、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行を成す２つの溝３０５ａが形成されている。一方の溝３０５ａは、荷重印加部３０１と薄肉部３０５との接続箇所付近に形成されており、他方の溝３０５ａは、薄肉部３０５と可動厚肉部３０８との接続箇所付近に形成されている。
In the first structure 302, the thin portion 305 extends from the side surface on the + X side of the load application unit 301 to the side surface on the −X side in the central portion in the longitudinal direction of the movable thick portion 308. In the second structure 303, the thin portion 305 extends from the −X side side surface of the load application unit 301 to the + X side side surface in the central portion in the longitudinal direction of the movable thick portion 308. In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 305 is connected to the center portion in the Z-axis direction on the side surface of the load application unit 301, and the other end of the thin portion 305 is It is connected to the central part in the Z-axis direction on the side surface of the movable thick part 308. In each of the first structure 302 and the second structure 303, two grooves 305a extending in the Y-axis direction and parallel to each other are formed on the bottom surface of the thin portion 305. One groove 305 a is formed in the vicinity of the connection portion between the load application portion 301 and the thin portion 305, and the other groove 305 a is formed in the vicinity of the connection portion between the thin portion 305 and the movable thick portion 308. .
第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０６，３０７は、互いに同じ形状の板状部分であって、厚み方向をＺ軸方向としてＸ軸方向に沿って延在している。薄肉部３０６，３０７のＹ軸方向の幅は、薄肉部３０５のＹ軸方向の幅の半分となっている。
The thin portions 306 and 307 of the first structure 302 and the second structure 303 are plate-like portions having the same shape, and extend along the X-axis direction with the thickness direction as the Z-axis direction. The width of the thin portions 306 and 307 in the Y-axis direction is half the width of the thin portion 305 in the Y-axis direction.
第１構造体３０２では、薄肉部３０６が、薄肉部３０５と＋Ｙ側において平行を成すように、固定厚肉部３００の＋Ｙ側の突出部分３００ｃにおける＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の＋Ｙ側端部における−Ｘ側の側面まで延びている。また、第１構造体３０２では、薄肉部３０７が、薄肉部３０５と−Ｙ側において平行を成すように、−Ｙ側の突出部分３００ｃにおける＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の−Ｙ側端部における−Ｘ側の側面まで延びている。
In the first structure 302, the thin portion 306 is parallel to the thin portion 305 on the + Y side, from the + X side side surface of the + Y side protruding portion 300c of the fixed thick portion 300, from the side of the movable thick portion 308. It extends to the side surface on the −X side at the end portion on the + Y side in the longitudinal direction. Further, in the first structure 302, the longitudinal direction of the movable thick portion 308 from the side surface on the + X side of the protruding portion 300c on the −Y side so that the thin portion 307 is parallel to the thin portion 305 on the −Y side. It extends to the side surface on the −X side at the −Y side end of the.
第２構造体３０３では、薄肉部３０６が、薄肉部３０５と−Ｙ側において平行を成すように、−Ｙ側の突出部分３００ｃにおける−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の−Ｙ側端部における＋Ｘ側の側面まで延びている。また、第２構造体３０３では、薄肉部３０７が、薄肉部３０５と＋Ｙ側において平行を成すように、＋Ｙ側の突出部分３００ｃにおける−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の長手方向の＋Ｙ側端部における＋Ｘ側の側面まで延びている。
In the second structure 303, the thin-walled portion 306 extends in the longitudinal direction of the movable thick-walled portion 308 from the -X-side side surface of the protruding portion 300c on the -Y side so that the thin-walled portion 306 is parallel to the thin-walled portion 305 on the -Y side. It extends to the side surface on the + X side at the −Y side end. Further, in the second structure 303, the thin-walled portion 307 is parallel to the thin-walled portion 305 on the + Y side, from the −X side side surface of the + Y-side protruding portion 300c in the longitudinal direction of the movable thick-walled portion 308. It extends to the side surface on the + X side at the + Y side end.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０６の一方端が、突出部分３００ｃの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３０６の他方端が、可動厚肉部３０８の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。また、第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０７の一方端が、突出部分３００ｃの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３０７の他方端が、可動厚肉部３０８の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。
In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 306 is connected to the center portion in the Z-axis direction on the side surface of the protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 306 is movable. The thick portion 308 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface. In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 307 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 307 is The thick wall portion 308 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０６の底面に、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行を成す２つの溝３０６ａが形成されている。一方の溝３０６ａは、固定厚肉部３００と薄肉部３０６との接続箇所付近に形成されており、他方の溝３０６ａは、薄肉部３０６と可動厚肉部３０８との接続箇所付近に形成されている。
In each of the first structure 302 and the second structure 303, two grooves 306a extending in the Y-axis direction and parallel to each other are formed on the bottom surface of the thin portion 306. One groove 306a is formed in the vicinity of the connecting portion between the fixed thick portion 300 and the thin portion 306, and the other groove 306a is formed in the vicinity of the connecting portion between the thin portion 306 and the movable thick portion 308. Yes.
第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３０７の底面に、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行を成す２つの溝３０７ａが形成されている。一方の溝３０７ａは、固定厚肉部３００と薄肉部３０７との接続箇所付近に形成されており、他方の溝３０７ａは、薄肉部３０７と可動厚肉部３０８との接続箇所付近に形成されている。
In each of the first structure body 302 and the second structure body 303, two parallel grooves 307 a extending along the Y-axis direction are formed on the bottom surface of the thin portion 307. One groove 307a is formed in the vicinity of the connection portion between the fixed thick portion 300 and the thin portion 307, and the other groove 307a is formed in the vicinity of the connection portion between the thin portion 307 and the movable thick portion 308. Yes.
第１構造体３０２においては、薄肉部３０５が荷重印加部３０１から可動厚肉部３０８まで延びる方向（−Ｘ方向）が、薄肉部３０７が可動厚肉部３０８から固定厚肉部３００まで延びる方向（＋Ｘ方向）とは逆方向となっている。同様に、第２構造体３０３においては、薄肉部３０５が荷重印加部３０１から可動厚肉部３０８まで延びる方向（＋Ｘ方向）が、薄肉部３０７が可動厚肉部３０８から固定厚肉部３００まで延びる方向（−Ｘ方向）とは逆方向となっている。
In the first structure 302, the direction in which the thin portion 305 extends from the load application portion 301 to the movable thick portion 308 (the -X direction) is the direction in which the thin portion 307 extends from the movable thick portion 308 to the fixed thick portion 300. The direction is opposite to (+ X direction). Similarly, in the second structure 303, the direction in which the thin portion 305 extends from the load application portion 301 to the movable thick portion 308 (+ X direction) is the thin portion 307 from the movable thick portion 308 to the fixed thick portion 300. The direction is opposite to the extending direction (−X direction).
以上のような構造を有する起歪体３Ａにおいては、上述の足部材５が荷重印加部３０１の底面に取り付けられる。そして、固定厚肉部３００の上面が、複数の上述の固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。例えば、一対の長辺部分３００ａ、一対の短辺部分３００ｂ及び２つの突出部分３００ｃのそれぞれの上面が、少なくとも一つの固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。これにより、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３００が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３０１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。そして、荷重印加部３０１は、＋Ｚ方向の荷重が加わると、固定厚肉部３００に対して、主に＋Ｚ方向（荷重方向）に相対的に変位する。本実施の形態に係る多点式秤１００が備える４つの起歪体３Ａは、それらの長手方向が計量皿１の長手方向と一致し、かつそれらの向きが同じとなるように、計量皿１の底面の４隅に取り付けられる。
In the strain body 3A having the above-described structure, the above-described foot member 5 is attached to the bottom surface of the load application unit 301. Then, the upper surface of the fixed thick portion 300 is attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via the plurality of fixing members 4 described above. For example, the upper surfaces of the pair of long side portions 300 a, the pair of short side portions 300 b, and the two protruding portions 300 c are attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via at least one fixing member 4. Thus, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick portion 300 sinks in the −Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 301 in the + Z direction. Become. Then, when a load in the + Z direction is applied, the load application unit 301 is relatively displaced in the + Z direction (load direction) mainly with respect to the fixed thick part 300. The four strain bodies 3A provided in the multipoint scale 100 according to the present embodiment have the weighing pan 1 so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the weighing pan 1 and the direction thereof is the same. It is attached to the four corners of the bottom surface.
また、起歪体３Ａにおいては、図５に波線で示されるように、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが例えば第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面に貼り付けられ、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが例えば第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面に貼り付けられる。第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面では、荷重印加部３０１に＋Ｚ方向の荷重が加わると、それらの底面に形成された荷重印加部３０１側の溝３０５ａに対向する箇所に引っ張り応力が大きく発生することから、これらの箇所に歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂが取り付けられる。また、第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面では、荷重印加部３０１に＋Ｚ方向の荷重が加わると、それらの底面に形成された可動厚肉部３０８側の溝３０５ａに対向する箇所に圧縮応力が大きく発生することから、これらの箇所に歪みゲート５ｃａ，５ｃｂが取り付けられる。なお、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂは、薄肉部３０６，３０７に貼り付けても良い。
Further, in the strain generating body 3A, as indicated by the wavy line in FIG. 5, the strain gauges 5ca and 5ta are attached to, for example, the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302, and the strain gauges 5cb and 5tb are, for example, the first 2Attached to the upper surface of the thin portion 305 of the structure 303. On the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302 and the second structure 303, when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 301, the load application unit 301 faces the groove 305 a on the load application unit 301 side. Since a large tensile stress is generated at the locations, the strain gauges 5ta and 5tb are attached to these locations. On the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302 and the second structure 303, when a load in the + Z direction is applied to the load application portion 301, the groove 305a on the movable thick portion 308 side formed on the bottom surface thereof. Since the compressive stress is greatly generated at the locations facing the gates, the strain gates 5ca and 5cb are attached to these locations. The strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb may be attached to the thin portions 306, 307.
図７，８は、荷重印加部３０１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に起歪体３Ａが歪む様子を示す図である。図７は起歪体３Ａの上面斜視図であって、図８は起歪体３Ａの底面斜視図である。図７，８に示されるように、起歪体３Ａにおいては、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、加わった荷重に応じてほぼ荷重方向（＋Ｚ方向）にだけ相対的に変位するように、薄肉部３０５〜３０７がＳ字状に曲がっている。
7 and 8 are diagrams showing a state in which the strain generating body 3A is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 301. FIG. 7 is a top perspective view of the strain body 3A, and FIG. 8 is a bottom perspective view of the strain body 3A. As shown in FIGS. 7 and 8, in the strain body 3 </ b> A, the load application unit 301 is relatively relative to the fixed thick part 300 only in the load direction (+ Z direction) according to the applied load. The thin portions 305 to 307 are bent in an S shape so as to be displaced.
具体的には、薄肉部３０５は、上面側から見ると、荷重印加部３０１側の溝３０５ａが形成されている部分を凸とし、可動厚肉部３０８側の溝３０５ａが形成されている部分を凹とするＳ字状となっている。これにより、薄肉部３０５の上面では、荷重印加部３０１側の溝３０５ａに対向する箇所に引っ張り応力が大きく発生し、可動厚肉部３０８側の溝３０５ａに対向する箇所に圧縮応力が大きく発生する。
Specifically, when viewed from the upper surface side, the thin-walled portion 305 has a portion where the groove 305a on the load applying portion 301 side is formed as a protrusion, and a portion where the groove 305a on the movable thick-walled portion 308 side is formed. It is S-shaped to be concave. Thereby, on the upper surface of the thin portion 305, a large tensile stress is generated at a location facing the groove 305a on the load application portion 301 side, and a large compressive stress is generated at a location facing the groove 305a on the movable thick portion 308 side. .
また、薄肉部３０６は、上面側から見ると、可動厚肉部３０８側の溝３０６ａが形成されている部分を凸とし、固定厚肉部３００側の溝３０６ａが形成されている部分を凹とするＳ字状となっており、薄肉部３０７は、上面側から見ると、可動厚肉部３０８側の溝３０７ａが形成されている部分を凸とし、固定厚肉部３００側の溝３０７ａが形成されている部分を凹とするＳ字状となっている。
Further, when viewed from the upper surface side, the thin-walled portion 306 has a convex portion at the groove 306a on the movable thick-wall portion 308 side and a concave portion at the groove portion 306a on the fixed thick-walled portion 300 side. When viewed from the upper surface side, the thin-walled portion 307 has a portion where the groove 307a on the movable thick-walled portion 308 side is convex, and a groove 307a on the fixed thick-walled portion 300 side is formed. It has an S-shape with the recessed portion as a concave.
以上のように、本例に係る起歪体３Ａにおいては、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、薄肉部３０５、可動厚肉部３０８及び薄肉部３０６，３０７を介して接続されており、薄肉部３０５が荷重印加部３０１から可動厚肉部３０８まで延びる方向が、薄肉部３０６，３０７が可動厚肉部３０８から固定厚肉部３００まで延びる方向とは逆方向である。これにより、図７，８に示されるように、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３０５〜３０７を歪ませることができる。よって、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ａを実現することができる。
As described above, in the strain body 3A according to this example, the load application unit 301 is connected to the fixed thick part 300 via the thin part 305, the movable thick part 308, and the thin parts 306 and 307. The direction in which the thin portion 305 extends from the load application portion 301 to the movable thick portion 308 is opposite to the direction in which the thin portions 306 and 307 extend from the movable thick portion 308 to the fixed thick portion 300. As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, the thin wall portion 305 is arranged so that the load applying portion 301 is relatively displaced with respect to the fixed thick portion 300 mainly in the load direction according to the applied load. ~ 307 can be distorted. Therefore, the thin weight-generating strain body 3 </ b> A that allows the load applying unit 301 to be displaced relative to the fixed thick portion 300 mainly in the load direction according to the applied load is realized. can do.
また、起歪体３Ａにおいては、荷重印加部３０１に対して、その周縁に沿って等間隔で配置された複数の薄肉部３０５が接続されているため、固定厚肉部３００に対して、荷重印加部３０１を安定して荷重方向に相対的に変位させることができる。さらに、荷重印加部３０１に印加できる荷重を大きくすることができ、起歪体３Ａで検出可能な重量の上限値を増加させることができる。その結果、本例に係る起歪体３Ａを使用する多点式秤１００においては、測定可能な被計量物ＴＧの重量の上限値が増加する。
Further, in the strain body 3A, a plurality of thin portions 305 arranged at equal intervals along the periphery of the load application portion 301 are connected to the load application portion 301. The application unit 301 can be stably displaced relatively in the load direction. Furthermore, the load that can be applied to the load application unit 301 can be increased, and the upper limit value of the weight that can be detected by the strain body 3A can be increased. As a result, in the multipoint balance 100 using the strain body 3A according to the present example, the upper limit value of the weight of the measurable object TG increases.
なお、本例においては、薄肉部３０５〜３０７がよりＳ字状に曲がりやすくするために、それらの底面に溝を形成したが、この溝がなくても、薄肉部３０５〜３０７はＳ字状に曲がるため、当該溝は必ずしも設ける必要はない。
In this example, in order to make the thin-walled portions 305 to 307 bend more easily in an S shape, grooves are formed on their bottom surfaces. However, even if this groove is not provided, the thin-walled portions 305 to 307 have an S-shape. Therefore, the groove is not necessarily provided.
＜起歪体の第２の構造例＞
図９は、第２の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ｂ」と呼ぶ）を示す上面斜視図である。図１０は、起歪体３Ｂの構造が理解し易いように、起歪体３Ｂを厚み方向に切断して、その一部を除去した様子を示す上面斜視図である。本例に係る起歪体３Ｂは、上述の起歪体３Ａを若干変形したものである。以下では、起歪体３Ｂについて、起歪体３Ａとの相違点を中心に説明する。
<Second structural example of strain generating body>
FIG. 9 is a top perspective view showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3B”) according to the second structure example. FIG. 10 is a top perspective view showing a state in which the strain generating body 3B is cut in the thickness direction and a part thereof is removed so that the structure of the strain generating body 3B can be easily understood. The strain body 3B according to this example is obtained by slightly modifying the strain body 3A. Hereinafter, the strain body 3B will be described focusing on differences from the strain body 3A.
図９，１０に示されるように、起歪体３Ｂでは、固定厚肉部３００の突出部分３００ｃ、荷重印加部３０１及び可動厚肉部３０８の形状が完全な直方体となっている。また、薄肉部３０５〜３０７の底面には溝が形成されていない。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the strain body 3 </ b> B, the shape of the protruding portion 300 c of the fixed thick portion 300, the load application portion 301, and the movable thick portion 308 is a perfect cuboid. Moreover, the groove | channel is not formed in the bottom face of the thin parts 305-307.
薄肉部３０５の一方端は、荷重印加部３０１の側面における＋Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３０５の他方端は、可動厚肉部３０８の側面における＋Ｚ側端部に接続されている。
One end of the thin portion 305 is connected to the + Z side end portion on the side surface of the load application portion 301, and the other end of the thin portion 305 is connected to the + Z side end portion on the side surface of the movable thick portion 308. .
第１構造体３０２では、薄肉部３０６の一方端が、＋Ｙ側の突出部分３００ｃの側面における−Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３０６の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における−Ｚ側端部に接続されている。また、第１構造体３０２では、薄肉部３０７の一方端が、−Ｙ側の突出部分３００ｃの側面における−Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３０７の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における−Ｚ側端部に接続されている。
In the first structure 302, one end of the thin portion 306 is connected to the −Z side end portion of the side surface of the + Y side protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 306 is the side surface of the movable thick portion 308. Is connected to the −Z side end. In the first structure 302, one end of the thin portion 307 is connected to the −Z side end portion of the side surface of the −Y side protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 307 is the movable thick portion. It is connected to the −Z side end on the side surface of 308.
第２構造体３０３では、薄肉部３０６の一方端が、−Ｙ側の突出部分３００ｃの側面における−Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３０６の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における−Ｚ側端部に接続されている。また、第２構造体３０３では、薄肉部３０７の一方端が、＋Ｙ側の突出部分３００ｃの側面における−Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３０７の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における−Ｚ側端部に接続されている。
In the second structure 303, one end of the thin portion 306 is connected to the −Z side end portion of the side surface of the −Y side protruding portion 300 c, and the other end of the thin portion 306 is connected to the movable thick portion 308. It is connected to the −Z side end on the side surface. In the second structure 303, one end of the thin portion 307 is connected to the −Z side end on the side surface of the + Y side protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 307 is connected to the movable thick portion 308. Is connected to the −Z side end of the side surface.
以上のような構造を有する起歪体３Ｂは、起歪体３Ａと同様にして計量皿１に取り付けられる。そして、起歪体３Ｂの荷重印加部３０１の底面の中央には足部材５が取り付けられる。したがって、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３００が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３０１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。荷重印加部３０１は、荷重が加わると、固定厚肉部３００に対してほぼ荷重方向にだけ相対的に変位する。
The strain body 3B having the above structure is attached to the weighing pan 1 in the same manner as the strain body 3A. And the foot member 5 is attached to the center of the bottom face of the load application part 301 of the strain body 3B. Therefore, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick portion 300 sinks in the -Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 301 in the + Z direction. . When a load is applied, the load application unit 301 is relatively displaced only in the load direction with respect to the fixed thick part 300.
また、起歪体３Ｂにおいては、起歪体３Ａと同様に、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが例えば第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面に貼り付けられ、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが例えば第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面に貼り付けられる。具体的には、歪みゲージ５ｃａは、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍に取り付けられ、歪みゲージ５ｔａは、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍に取り付けられる。また、歪みゲージ５ｃｂは、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍に取り付けられ、歪みゲージ５ｔｂは、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍に取り付けられる。
In the strain body 3B, similarly to the strain body 3A, the strain gauges 5ca and 5ta are attached to the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302, for example, and the strain gauges 5cb and 5tb are the second structure, for example. Affixed to the upper surface of the thin portion 305 of the body 303. Specifically, the strain gauge 5ca is attached in the vicinity of the movable thick part 308 on the upper surface of the thin part 305 of the first structure 302, and the strain gauge 5ta is provided on the upper surface of the thin part 305 of the first structure 302. It is attached in the vicinity of the load application unit 301. The strain gauge 5cb is attached in the vicinity of the movable thick portion 308 on the upper surface of the thin portion 305 of the second structure 303, and the strain gauge 5tb is a load application portion on the upper surface of the thin portion 305 of the second structure 303. It is attached in the vicinity of 301.
図１１は、荷重印加部３０１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に起歪体３Ｂが歪む様子を示す底面斜視図である。図１１に示されるように、起歪体３Ｂにおいては、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向（＋Ｚ方向）にだけ相対的に変位するように、薄肉部３０５〜３０７がＳ字状に曲がっている。そして、歪みゲージ５ｃａが貼り付けられる、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔａが貼り付けられる、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍には引っ張り応力が発生する。また、歪みゲージ５ｃｂが貼り付けられる、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔｂが貼り付けられる、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍には引っ張り応力が発生する。これにより、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを有するロードセル１０からの一対の計量信号は、被計量物ＴＧの部分重量を示すようになる。
FIG. 11 is a bottom perspective view showing a state in which the strain generating body 3B is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 301. FIG. As shown in FIG. 11, in the strain body 3B, the load application unit 301 is relatively displaced relative to the fixed thick part 300 mainly in the load direction (+ Z direction) according to the applied load. As shown, the thin portions 305 to 307 are bent in an S shape. Then, compressive stress is generated in the vicinity of the movable thick portion 308 on the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302 to which the strain gauge 5ca is attached, and the first structure 302 to which the strain gauge 5ta is attached. Tensile stress is generated in the vicinity of the load application portion 301 on the upper surface of the thin portion 305. Further, a compressive stress is generated in the vicinity of the movable thick part 308 on the upper surface of the thin part 305 of the second structure 303 to which the strain gauge 5cb is attached, and the second structure 303 to which the strain gauge 5tb is attached. Tensile stress is generated in the vicinity of the load application portion 301 on the upper surface of the thin portion 305. Thereby, a pair of measurement signals from the load cell 10 having the four strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb constituting the Wheatstone bridge circuit indicate the partial weight of the object TG to be measured.
このように、本例に係る起歪体３Ｂは、上述の起歪体３Ａと同様の構造を有していることから、起歪体３Ａと同様の効果を生じる。
Thus, since the strain body 3B according to this example has the same structure as the above-described strain body 3A, the same effect as the strain body 3A is produced.
＜起歪体の第３の構造例＞
図１２は、第３の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ｃ」と呼ぶ）を示す底面斜視図である。図１３は、起歪体３Ｃの構造が理解し易いように、起歪体３Ｃを厚み方向に切断して、その一部を除去した様子を示す底面斜視図である。本例に係る起歪体３Ｃは、上述の起歪体３Ｂにおいて、第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれが薄肉部３１０〜３１２をさらに備えるものである。以下では、起歪体３Ｃについて、起歪体３Ｂとの相違点を中心に説明する。
<Third structural example of strain generating body>
FIG. 12 is a bottom perspective view showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3C”) according to the third structural example. FIG. 13 is a bottom perspective view showing a state in which the strain generating body 3C is cut in the thickness direction and a part thereof is removed so that the structure of the strain generating body 3C can be easily understood. In the strain body 3C according to this example, in the strain body 3B described above, each of the first structure body 302 and the second structure body 303 further includes thin portions 310 to 312. Hereinafter, the strain body 3C will be described focusing on differences from the strain body 3B.
図１２，１３に示されるように、薄肉部３１０は、薄肉部３０５と同じ形状の板状部分であって、厚み方向をＺ軸方向としてＸ軸方向に沿って延在している。第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３１０は、Ｘ軸方向に沿って荷重印加部３０１を間に挟んで一直線上に並んでいる。つまり、第１構造体３０２及び第２構造体３０３の薄肉部３１０は、荷重印加部３０１の周縁に等間隔（１８０度間隔）で配置されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the thin portion 310 is a plate-like portion having the same shape as the thin portion 305, and extends along the X-axis direction with the thickness direction as the Z-axis direction. The thin portions 310 of the first structure 302 and the second structure 303 are aligned along the X-axis direction with the load application portion 301 interposed therebetween. In other words, the thin portions 310 of the first structure 302 and the second structure 303 are arranged at equal intervals (180 degree intervals) on the periphery of the load application unit 301.
第１構造体３０２では、薄肉部３１０が、荷重印加部３０１の＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の−Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０５の−Ｚ側において薄肉部３０５と対向するように配置されている。第２構造体３０３では、薄肉部３１０が、荷重印加部３０１の−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の＋Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０５の−Ｚ側において薄肉部３０５と対向するように配置されている。第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３１０の一方端が、荷重印加部３０１の側面における−Ｚ側端部に接続されており、薄肉部３１０の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における−Ｚ側端部に接続されている。
In the first structure 302, the thin portion 310 extends from the side surface on the + X side of the load application unit 301 to the side surface on the −X side of the movable thick portion 308, and the thin portion 305 on the −Z side of the thin portion 305. Are arranged to face each other. In the second structure 303, the thin portion 310 extends from the −X side side surface of the load application unit 301 to the + X side side surface of the movable thick portion 308, and the thin portion 305 on the −Z side of the thin portion 305. Are arranged to face each other. In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 310 is connected to the −Z side end portion on the side surface of the load application portion 301, and the other end of the thin portion 310 is movable. It is connected to the −Z side end on the side surface of the thick portion 308.
薄肉部３１１，３１２は、薄肉部３０６，３０７と同じ形状の板状部分であって、厚み方向をＺ軸方向としてＸ軸方向に沿って延在している。第１構造体３０２では、薄肉部３１１が、固定厚肉部３００の＋Ｙ側の突出部分３００ｃにおける＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の−Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０６の＋Ｚ側で薄肉部３０６と対向するように配置されている。第２構造体３０３では、薄肉部３１１が、固定厚肉部３００の−Ｙ側の突出部分３００ｃにおける−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の＋Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０６の＋Ｚ側で薄肉部３０６と対向するように配置されている。第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３１１の一方端が、突出部分３００ｃの側面における＋Ｚ側の端部に接続されており、薄肉部３１１の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における＋Ｚ側の端部に接続されている。
The thin portions 311 and 312 are plate-like portions having the same shape as the thin portions 306 and 307, and extend along the X-axis direction with the thickness direction as the Z-axis direction. In the first structure 302, the thin portion 311 extends from the + X side side surface of the + Y side protruding portion 300 c of the fixed thick portion 300 to the −X side side surface of the movable thick portion 308. Are arranged to face the thin portion 306 on the + Z side. In the second structure 303, the thin portion 311 extends from the −X side side surface of the protruding portion 300c on the −Y side of the fixed thick portion 300 to the + X side side surface of the movable thick portion 308. It is arranged so as to face the thin portion 306 on the + Z side of 306. In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 311 is connected to the + Z side end portion of the side surface of the protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 311 is movable thickness. The side of the meat portion 308 is connected to the + Z side end.
また、第１構造体３０２では、薄肉部３１２が、固定厚肉部３００の−Ｙ側の突出部分３００ｃにおける＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の−Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０７の＋Ｚ側で薄肉部３０７と対向するように配置されている。第２構造体３０３では、薄肉部３１２が、固定厚肉部３００の＋Ｙ側の突出部分３００ｃにおける−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３０８の＋Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３０７の＋Ｚ側で薄肉部３０７と対向するように配置されている。第１構造体３０２及び第２構造体３０３のそれぞれでは、薄肉部３１２の一方端が、突出部分３００ｃの側面における＋Ｚ側の端部に接続されており、薄肉部３１２の他方端が、可動厚肉部３０８の側面における＋Ｚ側の端部に接続されている。
In the first structure 302, the thin portion 312 extends from the + X side side surface of the −Y side protruding portion 300c of the fixed thick portion 300 to the −X side side surface of the movable thick portion 308. It arrange | positions so that the thin part 307 may be opposed by the + Z side of the thin part 307. In the second structure 303, the thin portion 312 extends from the −X side side surface of the + Y side protruding portion 300 c of the fixed thick portion 300 to the + X side side surface of the movable thick portion 308, and the thin portion 307. Are arranged so as to face the thin portion 307 on the + Z side. In each of the first structure 302 and the second structure 303, one end of the thin portion 312 is connected to the + Z side end of the side surface of the protruding portion 300c, and the other end of the thin portion 312 is movable thickness. The side of the meat portion 308 is connected to the + Z side end.
以上のような構造を有する起歪体３Ｃは、図１４に示される構造体３０Ｃを同じ面で２つ貼り合わせることによって形成することができる。構造体３０Ｃは、枠状部分６００と、複数の板状部分６０１〜６０９とで構成されている。２つの構造体３０Ｃが同じ面で張り合わされて得られる構造においては、互いに重ね合わされた２つの枠状部分６００が固定厚肉部３００を構成し、互いに重ね合わされた２つの板状部分６０１が荷重印加部３０１を構成し、互いに重ね合わされた２つの板状部分６０５が第２構造体３０３の可動厚肉部３０８を構成し、互いに重ね合わされた２つの板状部分６０９が第１構造体３０２の可動厚肉部３０８を構成する。そして、２つの構造体３０Ｃが同じ面で張り合わされて得られる構造においては、対向配置された２つの板状部分６０２がそれぞれ第２構造体３０３の薄肉部３０５，３１０を構成し、対向配置された２つの板状部分６０３がそれぞれ第２構造体３０３の薄肉部３０７，３１２を構成し、対向配置された２つの板状部分６０４がそれぞれ第２構造体３０３の薄肉部３０６，３１１を構成する。また、当該構造においては、対向配置された２つの板状部分６０６がそれぞれ第１構造体３０２の薄肉部３０５，３１０を構成し、対向配置された２つの板状部分６０７がそれぞれ第１構造体３０２の薄肉部３０６，３１１を構成し、対向配置された２つの板状部分６０８がそれぞれ第１構造体３０２の薄肉部３０７，３１２を構成する。
The strain body 3C having the above structure can be formed by bonding two structures 30C shown in FIG. 14 on the same surface. The structure 30C includes a frame-shaped portion 600 and a plurality of plate-shaped portions 601 to 609. In the structure obtained by bonding the two structures 30C on the same surface, the two frame-shaped portions 600 stacked on each other constitute the fixed thick portion 300, and the two plate-shaped portions 601 stacked on each other are loaded. The application unit 301, the two plate-like portions 605 that overlap each other constitute the movable thick portion 308 of the second structure 303, and the two plate-like portions 609 that overlap each other constitute the first structure 302. The movable thick part 308 is configured. In the structure obtained by bonding the two structural bodies 30C on the same surface, the two plate-like portions 602 arranged to face each other constitute the thin portions 305 and 310 of the second structure 303, and are arranged to face each other. The two plate-like portions 603 respectively constitute the thin portions 307 and 312 of the second structure 303, and the two plate-like portions 604 arranged opposite to each other constitute the thin portions 306 and 311 of the second structure 303, respectively. . In the structure, the two plate-like portions 606 arranged opposite to each other constitute the thin portions 305 and 310 of the first structure 302, respectively, and the two plate-like portions 607 arranged opposite to each other constitute the first structure body. The thin portions 306 and 311 of the 302 are configured, and the two plate-like portions 608 arranged to face each other configure the thin portions 307 and 312 of the first structure 302, respectively.
以上のような構造を有する起歪体３Ｃは、起歪体３Ｂと同様にして計量皿１に取り付けられる。そして、起歪体３Ｃの荷重印加部３０１の底面の中央には足部材５が取り付けられる。したがって、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３００が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３０１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。荷重印加部３０１は、荷重が加わると、固定厚肉部３００に対してほぼ荷重方向にだけ相対的に変位する。
The strain body 3C having the above structure is attached to the weighing pan 1 in the same manner as the strain body 3B. And the foot member 5 is attached to the center of the bottom face of the load application part 301 of the strain body 3C. Therefore, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick portion 300 sinks in the -Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 301 in the + Z direction. . When a load is applied, the load application unit 301 is relatively displaced only in the load direction with respect to the fixed thick part 300.
また、起歪体３Ｃにおいては、起歪体３Ｂと同様に、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが例えば第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面に貼り付けられ、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが例えば第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面に貼り付けられる。
In the strain body 3C, similarly to the strain body 3B, the strain gauges 5ca and 5ta are attached to the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302, for example, and the strain gauges 5cb and 5tb are the second structure, for example. Affixed to the upper surface of the thin portion 305 of the body 303.
図１５は、荷重印加部３０１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に起歪体３Ｃが歪む様子を示す底面斜視図である。図１５に示されるように、起歪体３Ｃにおいては、荷重印加部３０１が、固定厚肉部３００に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向（＋Ｚ方向）に相対的に変位するように、薄肉部３０５〜３０７，３１０〜３１２がＳ字状に曲がっている。そして、歪みゲージ５ｃａが貼り付けられる、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔａが貼り付けられる、第１構造体３０２の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍には引っ張り応力が発生する。また、歪みゲージ５ｃｂが貼り付けられる、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における可動厚肉部３０８の近傍には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔｂが貼り付けられる、第２構造体３０３の薄肉部３０５の上面における荷重印加部３０１の近傍には引っ張り応力が発生する。これにより、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを有するロードセル１０からの一対の計量信号は、被計量物ＴＧの部分重量を示すようになる。
FIG. 15 is a bottom perspective view illustrating a state in which the strain generating body 3 </ b> C is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 301. As shown in FIG. 15, in the strain body 3 </ b> C, the load application unit 301 is relatively displaced with respect to the fixed thick part 300 mainly in the load direction (+ Z direction) according to the applied load. As described above, the thin portions 305 to 307 and 310 to 312 are bent in an S shape. Then, compressive stress is generated in the vicinity of the movable thick portion 308 on the upper surface of the thin portion 305 of the first structure 302 to which the strain gauge 5ca is attached, and the first structure 302 to which the strain gauge 5ta is attached. Tensile stress is generated in the vicinity of the load application portion 301 on the upper surface of the thin portion 305. Further, a compressive stress is generated in the vicinity of the movable thick part 308 on the upper surface of the thin part 305 of the second structure 303 to which the strain gauge 5cb is attached, and the second structure 303 to which the strain gauge 5tb is attached. Tensile stress is generated in the vicinity of the load application portion 301 on the upper surface of the thin portion 305. Thereby, a pair of measurement signals from the load cell 10 having the four strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb constituting the Wheatstone bridge circuit indicate the partial weight of the object TG to be measured.
このように、本例に係る起歪体３Ｃでは、上述の起歪体３Ａ，３Ｂと同様の構造を有しているため、起歪体３Ａ，３Ｂと同様の効果を生じる。
Thus, since the strain body 3C according to the present example has the same structure as the strain bodies 3A and 3B described above, the same effects as those of the strain bodies 3A and 3B are produced.
さらに、本例に係る起歪体３Ｃにおいては、荷重印加部３０１と可動厚肉部３０８との間と、可動厚肉部３０８と固定厚肉部３００との間は、起歪体３Ｃの厚み方向に並んだ２つの薄肉部で接続されているため、荷重印加部３０１に印加できる荷重をさらに大きくすることができ、起歪体３Ｃで検出可能な重量の上限値を増加させることができる。その結果、本例に係る起歪体３Ｃを使用する多点式秤１００においては、測定可能な被計量物ＴＧの重量の上限値が増加する。
Furthermore, in the strain body 3C according to this example, the thickness of the strain body 3C is between the load application unit 301 and the movable thick part 308 and between the movable thick part 308 and the fixed thick part 300. Since the two thin portions arranged in the direction are connected, the load that can be applied to the load application unit 301 can be further increased, and the upper limit value of the weight that can be detected by the strain body 3C can be increased. As a result, in the multipoint balance 100 using the strain body 3C according to this example, the upper limit value of the weight of the object TG that can be measured increases.
＜起歪体の第４の構造例＞
図１６は、第４の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ｄ」と呼ぶ）を示す底面斜視図である。図１６に示されるように、起歪体３Ｄは、平面視において、一方向にやや長い長方形を成し、計量皿１に固定される固定厚肉部３２０と、計量皿１に搭載された被計量物ＴＧの重量によって荷重が加わって固定厚肉部３２０に対して相対的に変位する厚肉の荷重印加部３２１と、荷重印加部３２１と固定厚肉部３２０とを接続する第１構造体３２２及び第２構造体３２３とを備えている。
<Fourth structural example of strain generating body>
FIG. 16 is a bottom perspective view showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3D”) according to the fourth structure example. As shown in FIG. 16, the strain body 3 </ b> D has a rectangular shape that is slightly longer in one direction in a plan view, and a fixed thick portion 320 that is fixed to the weighing pan 1, and a cover mounted on the weighing pan 1. A thick load application unit 321 that is displaced relative to the fixed thick part 320 when a load is applied by the weight of the weighing object TG, and a first structure that connects the load application unit 321 and the fixed thick part 320. 322 and a second structure 323.
第１構造体３２２及び第２構造体３２３は、互いに同じ形状を有しており、それぞれ、荷重印加部３２１に荷重が加わると歪む薄肉部３２５，３２６と、荷重印加部３２１に荷重が加わると固定厚肉部３２０に対して相対的に変位する可動厚肉部３２７とを備えている。起歪体３Ｄにおいては、固定厚肉部３２０、荷重印加部３２１及び可動厚肉部３２７は、薄肉部３２５，３２６に対して十分に厚く形成されており、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されて薄肉部３２５，３２６が歪んだとしてもほとんど歪むことはない。したがって、起歪体３Ｄを用いて被計量物ＴＧを計量する際には、固定厚肉部３２０、荷重印加部３２１及び可動厚肉部３２７は剛体と見なすことができる。
The first structure 322 and the second structure 323 have the same shape. When the load is applied to the load application unit 321, the thin portions 325 and 326 are distorted, and when the load is applied to the load application unit 321, respectively. A movable thick part 327 that is displaced relative to the fixed thick part 320 is provided. In the strain body 3D, the fixed thick part 320, the load application part 321 and the movable thick part 327 are formed sufficiently thick with respect to the thin parts 325 and 326, and the object to be measured TG is placed on the weighing pan 1. Even if the thin-walled portions 325 and 326 are distorted by being mounted, they are hardly distorted. Therefore, when weighing the object TG using the strain body 3D, the fixed thick part 320, the load application part 321 and the movable thick part 327 can be regarded as rigid bodies.
固定厚肉部３２０は、平面視の外形がＸ軸方向にやや長い長方形を成す枠状部分である。固定厚肉部３２０は、Ｘ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の長辺部分３２０ａと、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の短辺部分３２０ｂと、一対の短辺部分３２０ｂから内側にそれぞれ突出する２つの突出部分３２０ｃとで構成されている。一方の突出部分３２０ｃは、−Ｘ側の短辺部分３２０ｂにおける＋Ｙ側端部から＋Ｘ方向に突出しており、＋Ｙ側の長辺部分３２０ａにも接続されている。他方の突出部分３２０ｃは、＋Ｘ側の短辺部分３２０ｂにおける−Ｙ側端部から−Ｘ方向に突出しており、−Ｙ側の長辺部分３２０ａにも接続されている。荷重印加部３２１、第１構造体３２２及び第２構造体３２３は、この枠状の固定厚肉部３２０の内側に配置されている。
The fixed thick part 320 is a frame-shaped part whose outer shape in plan view forms a rectangle that is slightly longer in the X-axis direction. The fixed thick portion 320 includes a pair of parallel long side portions 320a extending along the X-axis direction, a pair of parallel short side portions 320b extending along the Y-axis direction, and a pair It is comprised by the two protrusion parts 320c which protrude inward from the short side part 320b of this. One protruding portion 320c protrudes from the + Y side end of the −X side short side portion 320b in the + X direction, and is also connected to the + Y side long side portion 320a. The other protruding portion 320c protrudes in the −X direction from the −Y side end portion of the short side portion 320b on the + X side, and is also connected to the long side portion 320a on the −Y side. The load application unit 321, the first structure 322, and the second structure 323 are arranged inside the frame-shaped fixed thick part 320.
荷重印加部３２１は、上述の荷重印加部３０１と同様の形状を有しており、平面視において、起歪体３Ｄの中央に位置している。
The load application unit 321 has the same shape as the load application unit 301 described above, and is located at the center of the strain body 3D in plan view.
第１構造体３２２及び第２構造体３２３は、荷重印加部３２１の周辺において、荷重印加部３０１を中心にして１８０°回転させた位置関係を有している。これにより、第１構造体３２２及び第２構造体３２３は、平面視において、荷重印加部３２１を中心にして点対称に配置されている。
The first structure 322 and the second structure 323 have a positional relationship in which the first structure 322 and the second structure 323 are rotated 180 ° around the load application unit 301 around the load application unit 321. Thereby, the first structure 322 and the second structure 323 are arranged point-symmetrically with the load application unit 321 as the center in plan view.
第１構造体３２２及び第２構造体３２３の可動厚肉部３２７のそれぞれは、平面視Ｌ字形の板状部分であって、Ｙ軸方向に沿って延びる比較的短い第１部分３２７ａと、当該第１部分３２７ａにおけるＹ軸方向の一方端部からＸ軸方向に沿って延びる比較的長い第２部分３２７ｂとで構成されている。
Each of the movable thick portions 327 of the first structure 322 and the second structure 323 is a plate-like portion having an L shape in plan view, and a relatively short first portion 327a extending along the Y-axis direction, The first portion 327a includes a relatively long second portion 327b extending from one end portion in the Y-axis direction along the X-axis direction.
第１構造体３２２及び第２構造体３２３の薄肉部３２５，３２６は、互いに同じ形状であって、平面視四角形の板状部分である。薄肉部３２５，３２６は、厚み方向をＺ軸方向として配置されている。
The thin portions 325 and 326 of the first structure 322 and the second structure 323 are plate-shaped portions having the same shape as each other and having a square shape in plan view. The thin portions 325 and 326 are arranged with the thickness direction as the Z-axis direction.
第１構造体３２２では、薄肉部３２５が、荷重印加部３２１の−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａの＋Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３２６が、可動厚肉部３２７の第２部分３２７ｂの＋Ｘ側の側面から、固定厚肉部３２０の−Ｙ側の突出部分３２０ｃにおける−Ｘ側の側面まで延びている。第２構造体３２３では、薄肉部３２５が、荷重印加部３２１の＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａの−Ｘ側の側面まで延びており、薄肉部３２６が、可動厚肉部３２７の第２部分３２７ｂの−Ｘ側の側面から、固定厚肉部３２０の＋Ｙ側の突出部分３２０ｃにおける＋Ｘ側の側面まで延びている。第１構造体３２２及び第２構造体３２３のそれぞれでは、薄肉部３２５の一方端が、荷重印加部３２１の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３２５の他方端が、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。
In the first structure 322, the thin portion 325 extends from the −X side side surface of the load application portion 321 to the + X side side surface of the first portion 327a of the movable thick portion 327, and the thin portion 326 is movable. It extends from the side surface on the + X side of the second portion 327 b of the thick portion 327 to the side surface on the −X side of the −Y side protruding portion 320 c of the fixed thick portion 320. In the second structure 323, the thin portion 325 extends from the side surface on the + X side of the load application portion 321 to the side surface on the −X side of the first portion 327a of the movable thick portion 327, and the thin portion 326 is movable. The second portion 327b of the thick portion 327 extends from the −X side surface to the + X side surface of the + Y side protruding portion 320c of the fixed thick portion 320. In each of the first structure 322 and the second structure 323, one end of the thin portion 325 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the load application portion 321, and the other end of the thin portion 325 is It is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the first portion 327a of the movable thick portion 327.
第１構造体３２２及び第２構造体３２３の薄肉部３２５は、Ｘ軸方向に沿って荷重印加部３２１を間に挟んで一直線上に並んでいる。つまり、第１構造体３２２及び第２構造体３２３の薄肉部３２５は、荷重印加部３２１の周縁に等間隔（１８０度間隔）で配置されている。第２構造体３２３の薄肉部３２６は、第１構造体３２２の薄肉部３２５に対して＋Ｙ側に位置しており、第１構造体３２２の薄肉部３２６は、第２構造体３２３の薄肉部３２５に対して−Ｙ側に位置している。
The thin portions 325 of the first structure 322 and the second structure 323 are aligned on the straight line with the load application portion 321 interposed therebetween along the X-axis direction. That is, the thin portions 325 of the first structure 322 and the second structure 323 are arranged at equal intervals (180 degrees intervals) on the periphery of the load application unit 321. The thin part 326 of the second structure 323 is positioned on the + Y side with respect to the thin part 325 of the first structure 322, and the thin part 326 of the first structure 322 is the thin part of the second structure 323. It is located on the −Y side with respect to 325.
平面視において、荷重印加部３２１の中心と第１構造体３２２の薄肉部３２５の中心との間のＸ軸方向の距離Ｄ１と、荷重印加部３２１の中心と第１構造体３２２の薄肉部３２６の中心との間のＸ軸方向の距離Ｄ２とは一致している。つまり、Ｘ軸方向において、第１構造体３２２の薄肉部３２５，３２６は、荷重印加部３２１に対して等距離に配置されている。同様に、Ｘ軸方向において、第２構造体３２３の薄肉部３２５，３２６は、荷重印加部３２１に対して等距離に配置されている。
In plan view, the distance D1 in the X-axis direction between the center of the load application part 321 and the center of the thin part 325 of the first structure 322, and the center of the load application part 321 and the thin part 326 of the first structure 322. Is equal to the distance D2 in the X-axis direction between the center and the center. That is, in the X-axis direction, the thin portions 325 and 326 of the first structure 322 are arranged at an equal distance from the load application portion 321. Similarly, in the X-axis direction, the thin portions 325 and 326 of the second structure 323 are arranged at an equal distance from the load application portion 321.
第１構造体３２２では、薄肉部３２５が荷重印加部３２１から可動厚肉部３２７まで延びる方向（−Ｘ方向）が、薄肉部３２６が可動厚肉部３２７から固定厚肉部３２０まで延びる方向（＋Ｘ方向）とは逆方向となっている。同様に、第２構造体３２３では、薄肉部３２５が荷重印加部３２１から可動厚肉部３２７まで延びる方向（＋Ｘ方向）が、薄肉部３２６が可動厚肉部３２７から固定厚肉部３２０まで延びる方向（−Ｘ方向）とは逆方向となっている。
In the first structure 322, the direction in which the thin part 325 extends from the load application part 321 to the movable thick part 327 (−X direction) is the direction in which the thin part 326 extends from the movable thick part 327 to the fixed thick part 320 ( + X direction) is the opposite direction. Similarly, in the second structure 323, the direction in which the thin part 325 extends from the load application part 321 to the movable thick part 327 (+ X direction), and the thin part 326 extends from the movable thick part 327 to the fixed thick part 320. The direction is opposite to the direction (−X direction).
以上のような構造を有する起歪体３Ｄにおいては、足部材５が荷重印加部３２１の底面の中央に取り付けられる。そして、固定厚肉部３２０の上面が、複数の固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。例えば、一対の長辺部分３２０ａ、一対の短辺部分３２０ｂ及び２つの突出部分３２０ｃのそれぞれの上面が、少なくとも一つの固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。これにより、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３２０が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３２１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。そして、荷重印加部３２１は、＋Ｚ方向の荷重が加わると、固定厚肉部３２０に対してほぼ＋Ｚ方向にだけ相対的に変位する。多点式秤１００に設けられる４つの起歪体３Ｄは、それらの長手方向が計量皿１の長手方向と一致し、かつそれらの向きが同じとなるように、計量皿１の底面の４隅に取り付けられる。
In the strain body 3D having the above-described structure, the foot member 5 is attached to the center of the bottom surface of the load application unit 321. Then, the upper surface of the fixed thick portion 320 is attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via the plurality of fixing members 4. For example, the upper surfaces of the pair of long side portions 320 a, the pair of short side portions 320 b, and the two protruding portions 320 c are attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via at least one fixing member 4. Thus, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick part 320 sinks in the −Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 321 in the + Z direction. Become. Then, when a load in the + Z direction is applied, the load application unit 321 is relatively displaced only in the + Z direction with respect to the fixed thick part 320. The four strain bodies 3D provided in the multipoint scale 100 have four corners on the bottom surface of the weighing pan 1 such that their longitudinal directions coincide with the longitudinal direction of the weighing pan 1 and their orientations are the same. Attached to.
また、起歪体３Ｄにおいては、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが、例えば第１構造体３２２の薄肉部３２５の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。また、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが、例えば第２構造体３２３の薄肉部３２５の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。なお、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂは、薄肉部３２６に貼り付けても良い。
Further, in the strain body 3D, strain gauges 5ca and 5ta are attached to the upper surface and the bottom surface of the thin portion 325 of the first structure 322, for example. Further, the strain gauges 5cb and 5tb are attached to, for example, the upper surface and the bottom surface of the thin portion 325 of the second structure 323, respectively. The strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb may be attached to the thin portion 326.
図１７は、荷重印加部３２１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に起歪体３Ｄが歪む様子を示す底面斜視図である。図１７に示されるように、起歪体３Ｄにおいては、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向（＋Ｚ方向）に相対的に変位するように、薄肉部３２５，３２６が曲がっている。このとき、本構造例に係る薄肉部３２５，３２６のそれぞれは、Ｓ字状に曲がるのではなく、その底面が凸となるようにほぼ湾曲するように曲がる。その結果、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂがそれぞれ貼り付けられる、第１構造体３２２及び第２構造体３２３の薄肉部３２５の上面には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂがそれぞれ貼り付けられる、第１構造体３２２及び第２構造体３２３の薄肉部３２５の底面には引っ張り応力が発生する。これにより、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを有するロードセル１０からの一対の計量信号は、被計量物ＴＧの部分重量を示すようになる。
FIG. 17 is a bottom perspective view showing a state in which the strain generating body 3D is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load applying unit 321. FIG. As shown in FIG. 17, in the strain body 3D, the load application unit 321 is relatively displaced relative to the fixed thick part 320 mainly in the load direction (+ Z direction) according to the applied load. As shown, the thin portions 325 and 326 are bent. At this time, each of the thin portions 325 and 326 according to the present structural example is not bent in an S shape, but is bent so that the bottom surface thereof is convex. As a result, compressive stress is generated on the upper surfaces of the thin portions 325 of the first structure 322 and the second structure 323 to which the strain gauges 5ca and 5cb are attached, and the strain gauges 5ta and 5tb are attached respectively. A tensile stress is generated on the bottom surfaces of the thin portions 325 of the first structure 322 and the second structure 323. Thereby, a pair of measurement signals from the load cell 10 having the four strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb constituting the Wheatstone bridge circuit indicate the partial weight of the object TG to be measured.
以上のように、本例に係る起歪体３Ｄにおいては、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、薄肉部３２５、可動厚肉部３２７及び薄肉部３２６を介して接続されており、薄肉部３２５が荷重印加部３２１から可動厚肉部３２７まで延びる方向が、薄肉部３２６が可動厚肉部３２７から固定厚肉部３２０まで延びる方向とは逆方向である。したがって、図１７に示されるように、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３２５，３２６を歪ませることができる。よって、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｄを実現することができる。
As described above, in the strain body 3D according to this example, the load application unit 321 is connected to the fixed thick part 320 via the thin part 325, the movable thick part 327, and the thin part 326. The direction in which the thin portion 325 extends from the load application portion 321 to the movable thick portion 327 is opposite to the direction in which the thin portion 326 extends from the movable thick portion 327 to the fixed thick portion 320. Therefore, as shown in FIG. 17, the thin wall portions 325 and 326 are arranged so that the load application portion 321 is relatively displaced with respect to the fixed thick wall portion 320 mainly in the load direction according to the applied load. Can be distorted. Therefore, a thin weight measuring body 3D for weight measurement is realized in which the load application unit 321 can be displaced relatively to the fixed thick part 320 mainly in the load direction according to the applied load. can do.
また、起歪体３Ｄにおいては、荷重印加部３２１に対して、その周縁に沿って等間隔で配置された複数の薄肉部３２５が接続されているため、固定厚肉部３２０に対して、荷重印加部３２１を安定して荷重方向に相対的に変位させることができる。さらに、荷重印加部３２１に印加できる荷重を大きくすることができ、起歪体３Ｄで検出可能な重量の上限値を増加させることができる。その結果、本例に係る起歪体３Ｄを使用する多点式秤１００においては、測定可能な被計量物ＴＧの重量の上限値が増加する。
Further, in the strain body 3D, a plurality of thin portions 325 arranged at equal intervals along the periphery of the load application portion 321 are connected to the load application portion 321, so that the load is applied to the fixed thick portion 320. The application unit 321 can be stably displaced relatively in the load direction. Furthermore, the load that can be applied to the load application unit 321 can be increased, and the upper limit value of the weight that can be detected by the strain body 3D can be increased. As a result, in the multipoint balance 100 using the strain body 3D according to the present example, the upper limit value of the weight of the object TG that can be measured increases.
なお、図１８に示されるように、可動厚肉部３２７を第１部分３２７ａだけで構成し、突出部分３２０ｃを可動厚肉部３２７に向けて延ばしても良い。図１８の起歪体３Ｄの変形例においては、第１構造体３２２では、薄肉部３２５の一方端が、荷重印加部３２１の−Ｘ側の側面に接続されており、薄肉部３２５の他方端が、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける＋Ｘ側の側面の＋Ｙ側半分に接続されている。また、第１構造体３２２では、薄肉部３２６の一方端が、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける＋Ｘ側の側面の−Ｙ側半分に接続されており、薄肉部３２６の他方端が、固定厚肉部３２０の−Ｙ側の突出部分３２０ｃにおける−Ｘ側の側面に接続されている。これにより、第１構造体３２２では、薄肉部３２５，３２６がＹ軸方向で並ぶようになる。
As shown in FIG. 18, the movable thick portion 327 may be configured by only the first portion 327 a and the protruding portion 320 c may be extended toward the movable thick portion 327. In the modified example of the strain body 3D of FIG. 18, in the first structure 322, one end of the thin portion 325 is connected to the side surface on the −X side of the load application portion 321, and the other end of the thin portion 325. Is connected to the + Y side half of the side surface on the + X side in the first portion 327a of the movable thick part 327. Further, in the first structure 322, one end of the thin portion 326 is connected to the -Y side half of the + X side side surface of the first portion 327a of the movable thick portion 327, and the other end of the thin portion 326 is The fixed thick portion 320 is connected to the −X side side surface of the −Y side protruding portion 320c. Accordingly, in the first structure 322, the thin portions 325 and 326 are arranged in the Y-axis direction.
同様に、第２構造体３２３では、薄肉部３２５の一方端が、荷重印加部３２１の＋Ｘ側の側面に接続されており、薄肉部３２５の他方端が、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける−Ｘ側の側面の−Ｙ側半分に接続されている。また、第２構造体３２３では、薄肉部３２６の一方端が、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける−Ｘ側の側面の＋Ｙ側半分に接続されており、薄肉部３２６の他方端が、固定厚肉部３２０の＋Ｙ側の突出部分３２０ｃにおける＋Ｘ側の側面に接続されている。これにより、第２構造体３２３でも、薄肉部３２５，３２６がＹ軸方向で並ぶようになる。
Similarly, in the second structure 323, one end of the thin portion 325 is connected to the side surface on the + X side of the load application portion 321, and the other end of the thin portion 325 is the first portion of the movable thick portion 327. It is connected to the -Y side half of the side surface on the -X side in 327a. In the second structure 323, one end of the thin portion 326 is connected to the + Y side half of the −X side side surface of the first portion 327a of the movable thick portion 327, and the other end of the thin portion 326 is The fixed thick portion 320 is connected to the + X side side surface of the + Y side protruding portion 320c. Accordingly, even in the second structure 323, the thin portions 325 and 326 are arranged in the Y-axis direction.
図１９は、荷重印加部３２１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に、図１８の起歪体３Ｄの変形例が歪む様子を示す底面斜視図である。図１９に示されるように、起歪体３Ｄの変形例においても、図１７の起歪体３Ｄと同様に、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じてほぼ荷重方向（＋Ｚ方向）にだけ相対的に変位するように、薄肉部３２５，３２６が曲がっている。このとき、本変形例の起歪体３Ｄに係る薄肉部３２５，３２６のそれぞれは、湾曲するのではなく、ねじれるように曲がっている。
FIG. 19 is a bottom perspective view showing a state in which the modified example of the strain generating body 3D in FIG. 18 is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load applying unit 321. As shown in FIG. 19, also in the modified example of the strain generating body 3D, the load applying unit 321 responds to the load applied to the fixed thick portion 320, similarly to the strain generating body 3D of FIG. The thin portions 325 and 326 are bent so as to be relatively displaced only in the load direction (+ Z direction). At this time, each of the thin portions 325 and 326 related to the strain body 3D of the present modification is not curved but bent so as to be twisted.
このように、図１８の起歪体３Ｄの変形例においても、図１６の起歪体３Ｄと同様に、荷重印加部３２１を、固定厚肉部３２０に対して、薄肉部３２５、可動厚肉部３２７及び薄肉部３２６を介して接続し、薄肉部３２５が荷重印加部３２１から可動厚肉部３２７まで延びる方向を、薄肉部３２６が可動厚肉部３２７から固定厚肉部３２０まで延びる方向と逆方向にしている。したがって、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３２５，３２６を歪ませることができる。よって、荷重印加部３２１が、固定厚肉部３２０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｄを実現することができる。
As described above, also in the modified example of the strain generating body 3D in FIG. 18, the load application unit 321 has a thin wall portion 325, a movable thick wall, with respect to the fixed thick wall portion 320, as in the strain body 3D in FIG. The thin portion 325 extends from the load application portion 321 to the movable thick portion 327, and the thin portion 326 extends from the movable thick portion 327 to the fixed thick portion 320. The direction is reversed. Therefore, the thin portions 325 and 326 can be distorted so that the load application portion 321 is relatively displaced relative to the fixed thick portion 320 mainly in the load direction according to the applied load. Therefore, a thin weight measuring body 3D for weight measurement is realized in which the load application unit 321 can be displaced relatively to the fixed thick part 320 mainly in the load direction according to the applied load. can do.
ここで、図１８の本変形例に係る起歪体３Ｄにおいては、上述のように、荷重印加部３２１に荷重が加わると、薄肉部３２５，３２６は、ねじれるように曲がるため、薄肉部３２５，３２６がほぼ湾曲するように曲がる図１６の起歪体３Ｄと比較して、薄肉部３２５，３２６に歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂが貼りにくくなる。これは、図１８の起歪体３Ｄの変形例の方が、図１６の起歪体３Ｄよりも、可動厚肉部３２７がＸ軸方向に沿った軸の周りに回転し易いからである。以下にこの点について詳細に説明する。
Here, in the strain body 3D according to the present modification of FIG. 18, as described above, when a load is applied to the load application portion 321, the thin portions 325 and 326 are bent so as to be twisted. The strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, and 5tb are less likely to be attached to the thin portions 325 and 326, as compared with the strain body 3D of FIG. This is because the movable thick portion 327 is easier to rotate around the axis along the X-axis direction in the modification of the strain body 3D in FIG. 18 than in the strain body 3D in FIG. This point will be described in detail below.
図２０は、図１８の変形例において、荷重印加部３２１に荷重が加わった際に第１構造体３２２の可動厚肉部３２７が回転する様子を説明するための図である。図１８の変形例に係る第１構造体３２２では、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける＋Ｙ側部分に、薄肉部３２５を介して荷重印加部３２１が接続されているため、図２０に示されるように、当該＋Ｙ側部分における、薄肉部３２５との接続箇所３２８ａに対して、−Ｚ方向の力Ｆが加わると考えることができる。そして、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける−Ｙ側部分に、薄肉部３２６を介して固定厚肉部３２０が接続されているため、可動厚肉部３２７の回転を考える上では、当該−Ｙ側部分における、薄肉部３２６との接続箇所３２８ｂが支点であると見なすことができる。したがって、可動厚肉部３２７は、接続箇所３２８ａに力Ｆが加わることによって、接続箇所３２８ｂを通る、Ｘ軸に沿った軸ＲＸを回転軸として回転することになる。なお、図１８の変形例に係る第１構造体３２２の可動厚肉部３２７では、薄肉部３２５との接続箇所３２８ａに力Ｆが加わることから、つまり接続箇所３２８ａが作用点となることから、接続箇所３２８ａを通る、Ｙ軸方向に沿った軸ＲＹを回転軸として回転しない。
FIG. 20 is a diagram for explaining how the movable thick part 327 of the first structure 322 rotates when a load is applied to the load application part 321 in the modification of FIG. In the first structure 322 according to the modification of FIG. 18, the load application unit 321 is connected to the + Y side portion of the first portion 327 a of the movable thick portion 327 via the thin portion 325. As shown, it can be considered that a force F in the −Z direction is applied to the connection portion 328a with the thin portion 325 in the + Y side portion. And since the fixed thick part 320 is connected to the -Y side part in the first part 327a of the movable thick part 327 via the thin part 326, when considering the rotation of the movable thick part 327, The connection location 328b with the thin portion 326 in the −Y side portion can be regarded as a fulcrum. Therefore, the movable thick portion 327 rotates with the axis RX along the X axis passing through the connection location 328b as a rotation axis when the force F is applied to the connection location 328a. In addition, in the movable thick part 327 of the first structure 322 according to the modification of FIG. 18, the force F is applied to the connection part 328a with the thin part 325, that is, the connection part 328a serves as an action point. It does not rotate with the axis RY along the Y-axis direction passing through the connection location 328a as the rotation axis.
図２１は、図１６の起歪体３Ｄにおいて、荷重印加部３２１に荷重が加わった際の第１構造体３２２の可動厚肉部３２７が回転する様子を説明するための図である。図１６の起歪体３Ｄにおいても、可動厚肉部３２７の第１部分３２７ａにおける＋Ｙ側部分に、薄肉部３２５を介して荷重印加部３２１が接続されているため、図２１に示されるように、当該＋Ｙ側部分における薄肉部３２５との接続箇所３２８ａに対して、−Ｚ方向の力Ｆが加わると考えることができる。そして、可動厚肉部３２７の第２部分３２７ｂの＋Ｘ側の側面に、薄肉部３２６を介して固定厚肉部３２０が接続されているため、可動厚肉部３２７の回転を考える上では、当該第２部分３２７ｂの＋Ｘ側端を支点と考えることができる。したがって、可動厚肉部３２７は、接続箇所３２８ａに力Ｆが加わることによって、その第２部分３２７ｂにおける薄肉部３２６との接続箇所３２８ｃを通る、Ｘ軸に沿った軸ＲＸを回転軸として回転することになる。
FIG. 21 is a diagram for explaining a state in which the movable thick part 327 of the first structure 322 rotates when a load is applied to the load application part 321 in the strain body 3D of FIG. Also in the strain body 3D of FIG. 16, the load application unit 321 is connected to the + Y side portion of the first portion 327a of the movable thick portion 327 via the thin portion 325, so as shown in FIG. It can be considered that a force F in the −Z direction is applied to the connection portion 328a with the thin portion 325 in the + Y side portion. And since the fixed thick part 320 is connected to the side surface on the + X side of the second part 327b of the movable thick part 327 via the thin part 326, when considering the rotation of the movable thick part 327, The + X side end of the second portion 327b can be considered as a fulcrum. Therefore, when the force F is applied to the connection portion 328a, the movable thick portion 327 rotates around the axis RX along the X axis passing through the connection portion 328c with the thin portion 326 in the second portion 327b. It will be.
ここで、物体の回転のしにくさを示す慣性モーメントＩは、連続体については以下の式（１）で表すことができる。
Here, the inertia moment I indicating the difficulty of rotation of the object can be expressed by the following formula (1) for a continuum.
式（１）では、ｄｍは、連続体の微小部分の質量を表し、ｒは微小部分と回転軸（中心軸）との距離を表している。
In Expression (1), dm represents the mass of the minute part of the continuum, and r represents the distance between the minute part and the rotation axis (center axis).
図１６の起歪体３Ｄにおいては、図１８の変形例と比較して、可動厚肉部３２７の大きさが、第２部分３２７ｂ（図２１において斜線で示している部分）の分だけ大きくなっている。したがって、軸ＲＸ周りの慣性モーメントＩは、図１６の起歪体３Ｄに係る可動厚肉部３２７の方が、図１８の変形例に係る可動厚肉部３２７よりも大きくなる。つまり、図１６の起歪体３Ｄに係る可動厚肉部３２７の方が、図１８の変形例に係る可動厚肉部３２７よりも、軸ＲＸの周りに回転しにくくなる。図１６の起歪体３Ｄに係る第１構造体３２２の可動厚肉部３２７では、第２部分３２７ｂが、Ｘ軸方向に沿って、第１部分３２７ａから荷重印加部３２１の＋Ｘ側端まで延びているため、軸ＲＸの周りにはほとんど回転しなくなる。図１６の起歪体３Ｄに係る第１構造体３２２の可動厚肉部３２７では、第２部分３２７ｂが＋Ｘ方向に延びれば延びるほど、軸ＲＸの周りには回転しにくくなる。
In the strain body 3D of FIG. 16, the size of the movable thick portion 327 is increased by the amount of the second portion 327b (the portion indicated by the slanted line in FIG. 21) compared to the modification of FIG. ing. Accordingly, the moment of inertia I about the axis RX is larger in the movable thick portion 327 related to the strain body 3D in FIG. 16 than in the movable thick portion 327 according to the modification in FIG. That is, the movable thick part 327 according to the strain body 3D of FIG. 16 is less likely to rotate around the axis RX than the movable thick part 327 according to the modification of FIG. In the movable thick portion 327 of the first structure 322 related to the strain body 3D of FIG. 16, the second portion 327b extends from the first portion 327a to the + X side end of the load application portion 321 along the X-axis direction. Therefore, it hardly rotates around the axis RX. In the movable thick part 327 of the first structure 322 related to the strain body 3D of FIG. 16, the more the second portion 327b extends in the + X direction, the less likely it is to rotate around the axis RX.
一方で、図１６の起歪体３Ｄに係る可動厚肉部３２７では、図２１に示されるように、作用点たる接続箇所３２８ａと、支点たる接続箇所３２８ｃを通る、Ｙ軸方向に沿った軸ＲＹとの間に距離Ｄ３が存在するため、軸ＲＹを回転軸として回転するようになる。
On the other hand, in the movable thick part 327 according to the strain body 3D of FIG. 16, as shown in FIG. 21, the axis along the Y-axis direction passes through the connection location 328a as the action point and the connection location 328c as the fulcrum. Since there is a distance D3 between RY and the axis RY, the axis RY is rotated as a rotation axis.
このように、図１６の起歪体３Ｄに係る第１構造体３２２の可動厚肉部３２７では、第１部分３２７ａから＋Ｘ方向に突出する第２部分３２７ｂを有しているため、力Ｆが加わると、軸ＲＸの周りにほとんど回転せず、軸ＲＹの周りに回転する。言い換えれば、図１６の起歪体３Ｄでは、平面視において、可動厚肉部３２７と薄肉部３２６との接続箇所（支点）は、可動厚肉部３２７と薄肉部３２５との接続箇所（作用点）を通る、Ｙ軸方向に沿った仮想線ＶＬ（図２１参照）に対して、荷重印加部３２１側に位置しているため、荷重印加部３２１に荷重が加わると、軸ＲＸの周りにほとんど回転せず、軸ＲＹの周りに回転する。これにより、薄肉部３２５，３２６がねじれにくくなり、薄肉部３２５，３２６のそれぞれはほぼ湾曲するように曲がることになる。その結果、薄肉部３２５，３２６に対して、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを貼り付けやすくなる。
As described above, the movable thick portion 327 of the first structure 322 according to the strain body 3D of FIG. 16 has the second portion 327b protruding in the + X direction from the first portion 327a, and therefore the force F is When applied, it rotates about axis RY with little rotation about axis RX. In other words, in the strain body 3D of FIG. 16, in a plan view, the connection portion (fulcrum) between the movable thick portion 327 and the thin portion 326 is the connection portion (operation point) between the movable thick portion 327 and the thin portion 325. ) Passing through the imaginary line VL (see FIG. 21) along the Y-axis direction, the load application unit 321 is positioned so that when a load is applied to the load application unit 321, the axis RX is almost It does not rotate but rotates about the axis RY. As a result, the thin portions 325 and 326 are hardly twisted, and the thin portions 325 and 326 are bent so as to be substantially curved. As a result, the strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb can be easily attached to the thin portions 325, 326.
第２構造体３２３の可動厚肉部３２７についても同様のことが言え、図１６の起歪体３Ｄでは、平面視において、可動厚肉部３２７と薄肉部３２６との接続箇所は、可動厚肉部３２７と薄肉部３２５との接続箇所を通る、Ｙ軸方向に沿った仮想線に対して、荷重印加部３２１側に位置しているため、薄肉部３２５，３２６がねじれにくくなり、薄肉部３２５，３２６に対して、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを貼り付けやすくなる。
The same can be said for the movable thick part 327 of the second structure 323. In the strain body 3D of FIG. 16, the connection portion between the movable thick part 327 and the thin part 326 is not movable thick in the plan view. Since it is located on the load application unit 321 side with respect to the imaginary line along the Y-axis direction that passes through the connection portion between the portion 327 and the thin portion 325, the thin portions 325, 326 are difficult to twist, and the thin portion 325 , 326, the strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb can be easily attached.
＜起歪体の第５の構造例＞
図２２は、第５の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ｅ」と呼ぶ）を示す底面斜視図である。図２２に示されるように、起歪体３Ｅは、平面視において、一方向にやや長い長方形を成し、計量皿１に固定される固定厚肉部３３０と、計量皿１に搭載された被計量物ＴＧの重量によって荷重が加わって固定厚肉部３３０に対して相対的に変位する厚肉の荷重印加部３３１と、荷重印加部３３１と固定厚肉部３３０とを接続する第１構造体３３２〜第４構造体３３５とを備えている。
<Fifth structural example of strain generating body>
FIG. 22 is a bottom perspective view showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3E”) according to the fifth structure example. As shown in FIG. 22, the strain body 3 </ b> E has a rectangular shape that is slightly longer in one direction in a plan view, and a fixed thick portion 330 that is fixed to the weighing pan 1, and a cover mounted on the weighing pan 1. A thick load application unit 331 that is displaced relative to the fixed thick part 330 when a load is applied by the weight of the weighing object TG, and a first structure that connects the load application unit 331 and the fixed thick part 330. 332 to a fourth structure 335.
第１構造体３３２〜第４構造体３３５は、互いに同じ形状を有しており、それぞれ、荷重印加部３３１に荷重が加わると歪む薄肉部３４０，３４１と、荷重印加部３２１に荷重が加わると固定厚肉部３３０に対して相対的に変位する可動厚肉部３４２とを備えている。起歪体３Ｅにおいては、固定厚肉部３３０、荷重印加部３３１及び可動厚肉部３４２は、薄肉部３４０，３４１に対して十分に厚く形成されており、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されて薄肉部３４０，３４１が歪んだとしてもほとんど歪むことはない。したがって、起歪体３Ｅを用いて被計量物ＴＧを計量する際には、固定厚肉部３３０、荷重印加部３３１及び可動厚肉部３４２は剛体と見なすことができる。
The first structure 332 to the fourth structure 335 have the same shape. When the load is applied to the load application unit 331, the thin-walled portions 340 and 341 are distorted, and when the load is applied to the load application unit 321, respectively. A movable thick part 342 that is displaced relative to the fixed thick part 330 is provided. In the strain body 3E, the fixed thick part 330, the load applying part 331, and the movable thick part 342 are formed sufficiently thick with respect to the thin parts 340 and 341, and the object TG to be measured is placed on the weighing pan 1. Even if the thin portions 340 and 341 are mounted and distorted, they are hardly distorted. Therefore, when measuring the object TG using the strain body 3E, the fixed thick part 330, the load application part 331, and the movable thick part 342 can be regarded as rigid bodies.
固定厚肉部３３０は、平面視の外形がＸ軸方向にやや長い長方形を成す枠状部分である。荷重印加部３３１及び第１構造体３３２〜第４構造体３３５は、この枠状の固定厚肉部３３０の内側に配置されている。固定厚肉部３３０は、Ｘ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の長辺部分３３０ａと、Ｙ軸方向に沿って延在する、互いに平行な一対の短辺部分３３０ｂと、固定厚肉部３３０の内側四隅に設けられた４つの突出部分３３０ｃとで構成されている。４つの突出部分３３０ｃは、第１構造体３３２〜第４構造体３３５にそれぞれ接続されている。
The fixed thick portion 330 is a frame-shaped portion whose outer shape in plan view forms a rectangle that is slightly long in the X-axis direction. The load application part 331 and the first structure body 332 to the fourth structure body 335 are arranged inside the frame-shaped fixed thick part 330. The fixed thick portion 330 includes a pair of parallel long side portions 330a extending along the X-axis direction and a pair of parallel short side portions 330b extending along the Y-axis direction. It is comprised by the four protrusion parts 330c provided in the inner four corners of the thick part 330. FIG. The four projecting portions 330c are connected to the first structure body 332 to the fourth structure body 335, respectively.
第１構造体３３２に接続されている突出部分３３０ｃ（以後、「左下突出部分３３０ｃ」と呼ぶことがある）は、−Ｙ側の長辺部分３３０ａにおける−Ｘ側端部から＋Ｙ方向に沿って内側に突出しており、−Ｘ側の短辺部分３３０ｂにも接続されている。第２構造体３３３に接続されている突出部分３３０ｃ（以後、「左上突出部分３３０ｃ」と呼ぶことがある）は、−Ｘ側の短辺部分３３０ｂにおける＋Ｙ側端部から＋Ｘ方向に沿って内側に突出しており、＋Ｙ側の長辺部分３３０ａにも接続されている。第３構造体３３４に接続されている突出部分３３０ｃ（以後、「右上突出部分３３０ｃ」と呼ぶことがある）は、＋Ｙ側の長辺部分３３０ａにおける＋Ｘ側端部から−Ｙ方向に沿って内側に突出しており、＋Ｘ側の短辺部分３３０ｂにも接続されている。第４構造体３３５に接続されている突出部分３３０ｃ（以後、「右下突出部分３３０ｃ」と呼ぶことがある）は、＋Ｘ側の短辺部分３３０ｂにおける−Ｙ側端部から−Ｘ方向に沿って内側に突出しており、−Ｙ側の長辺部分３３０ａにも接続されている。
The protruding portion 330c connected to the first structure 332 (hereinafter, may be referred to as “lower left protruding portion 330c”) extends along the + Y direction from the −X side end of the −Y side long side portion 330a. It protrudes inward and is also connected to the short side portion 330b on the -X side. The protruding portion 330c connected to the second structure 333 (hereinafter may be referred to as “upper left protruding portion 330c”) is located along the + X direction from the + Y side end portion of the short side portion 330b on the −X side. And is connected to the long side portion 330a on the + Y side. The protruding portion 330c connected to the third structure 334 (hereinafter may be referred to as the “upper right protruding portion 330c”) is inward along the −Y direction from the + X side end of the + Y side long side portion 330a. And is also connected to the short side portion 330b on the + X side. The protruding portion 330c connected to the fourth structure 335 (hereinafter may be referred to as “lower right protruding portion 330c”) extends along the −X direction from the −Y side end portion of the + X side short side portion 330b. Projecting inward and connected to the long side portion 330a on the -Y side.
荷重印加部３３１は、上述の荷重印加部３０１等と同様の形状を有しており、平面視において、起歪体３Ｅの中央に位置している。
The load application unit 331 has the same shape as the above-described load application unit 301 and the like, and is located at the center of the strain body 3E in plan view.
第１構造体３３２〜第４構造体３３５は、荷重印加部３３１の周辺において、荷重印加部３３１を中心にして９０°ずつ回転させた位置関係を有している。これにより、第１構造体３３２及び第３構造体３３４は、平面視において、荷重印加部３３１を中心にして点対称に配置されており、第２構造体３３３及び第４構造体３３５は、平面視において、荷重印加部３３１を中心にして点対称に配置されている。
The first structure body 332 to the fourth structure body 335 have a positional relationship in which the first structure body 332 to the fourth structure body 335 are rotated by 90 ° around the load application section 331 around the load application section 331. Accordingly, the first structure 332 and the third structure 334 are arranged point-symmetrically with respect to the load application unit 331 in plan view, and the second structure 333 and the fourth structure 335 are planar. In view, they are arranged symmetrically with respect to the load application unit 331.
薄肉部３４０，３４１は、互いに同じ形状であって、一方向に長い板状部分である。薄肉部３４０，３４１は、厚み方向をＺ軸方向として配置されている。薄肉部３４０の長手方向の一方端及び他方端が、荷重印加部３３１及び可動厚肉部３４２にそれぞれ接続されており、薄肉部３４１の長手方向の一方端及び他方端が、固定厚肉部３３０及び可動厚肉部３４２にそれぞれ接続されている。第１構造体３３２〜第４構造体３３５の薄肉部３４０は、荷重印加部３３１の周縁に等間隔（９０度間隔）で配置されている。そして、第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、薄肉部３４０が荷重印加部３３１から可動厚肉部３４２まで延びる方向ＤＲ１は、薄肉部３４１が可動厚肉部３４２から固定厚肉部３３０まで延びる方向ＤＲ２とは逆方向となっている。
The thin portions 340 and 341 are plate-shaped portions having the same shape and long in one direction. The thin portions 340 and 341 are arranged with the thickness direction as the Z-axis direction. One end and the other end in the longitudinal direction of the thin portion 340 are connected to the load application portion 331 and the movable thick portion 342, respectively, and one end and the other end in the longitudinal direction of the thin portion 341 are the fixed thick portion 330, respectively. And the movable thick part 342. The thin portions 340 of the first structure 332 to the fourth structure 335 are arranged at equal intervals (90-degree intervals) on the periphery of the load application portion 331. In each of the first structure 332 to the fourth structure 335, the direction DR1 in which the thin portion 340 extends from the load application portion 331 to the movable thick portion 342 is such that the thin portion 341 is fixed from the movable thick portion 342. The direction DR2 extends to the portion 330 in the opposite direction.
可動厚肉部３４２は、一方向に延在する第１部分３４２ａと、当該第１部分３４２ａの延在方向の一方端部からＬ字形を成すように延びる第２部分３４２ｂと、第１部分３４２ａから内側に突出する突出部分３４２ｃとで構成されている。
The movable thick portion 342 includes a first portion 342a extending in one direction, a second portion 342b extending from one end portion in the extending direction of the first portion 342a so as to form an L shape, and a first portion 342a. It is comprised by the protrusion part 342c which protrudes inside from.
第１構造体３３２及び第３構造体３３４では、可動厚肉部３４２の第１部分３４２ａはＸ軸方向に沿って延在し、可動厚肉部３４２の第２部分３４２ｂはＹ軸方向に沿って延在している。第２構造体３３３及び第４構造体３３５では、可動厚肉部３４２の第１部分３４２ａはＹ軸方向に沿って延在し、可動厚肉部３４２の第２部分３４２ｂはＸ軸方向に沿って延在している。
In the first structure 332 and the third structure 334, the first portion 342a of the movable thick portion 342 extends along the X-axis direction, and the second portion 342b of the movable thick portion 342 extends along the Y-axis direction. It is extended. In the second structure 333 and the fourth structure 335, the first portion 342a of the movable thick portion 342 extends along the Y-axis direction, and the second portion 342b of the movable thick portion 342 extends along the X-axis direction. It is extended.
第１構造体３３２では、薄肉部３４０が、荷重印加部３３１の＋Ｙ側の側面から、可動厚肉部３４２における第１部分３４２ａの−Ｙ側の側面まで延びている。また、第１構造体３３２では、薄肉部３４１が、可動厚肉部３４２における第２部分３４２ｂの−Ｙ側の側面から、固定厚肉部３３０の左下突出部分３３０ｃの＋Ｙ側の側面まで延びている。
In the first structure 332, the thin portion 340 extends from the + Y side surface of the load application unit 331 to the −Y side surface of the first portion 342 a of the movable thick portion 342. In the first structure 332, the thin portion 341 extends from the −Y side side surface of the second portion 342 b of the movable thick portion 342 to the + Y side side surface of the lower left protruding portion 330 c of the fixed thick portion 330. Yes.
第２構造体３３３では、薄肉部３４０が、荷重印加部３３１の＋Ｘ側の側面から、可動厚肉部３４２における第１部分３４２ａの−Ｘ側の側面まで延びている。また、第２構造体３３３では、薄肉部３４１が、可動厚肉部３４２における第２部分３４２ｂの−Ｘ側の側面から、固定厚肉部３３０の左上突出部分３３０ｃの＋Ｘ側の側面まで延びている。
In the second structure 333, the thin portion 340 extends from the side surface on the + X side of the load application unit 331 to the side surface on the −X side of the first portion 342 a in the movable thick portion 342. In the second structure 333, the thin portion 341 extends from the −X side side surface of the second portion 342 b of the movable thick portion 342 to the + X side side surface of the upper left protruding portion 330 c of the fixed thick portion 330. Yes.
第３構造体３３４では、薄肉部３４０が、荷重印加部３３１の−Ｙ側の側面から、可動厚肉部３４２における第１部分３４２ａの＋Ｙ側の側面まで延びている。また、第３構造体３３４では、薄肉部３４１が、可動厚肉部３４２における第２部分３４２ｂの＋Ｙ側の側面から、固定厚肉部３３０の右上突出部分３３０ｃの−Ｙ側の側面まで延びている。
In the third structure 334, the thin portion 340 extends from the −Y side side surface of the load application portion 331 to the + Y side side surface of the first portion 342 a in the movable thick portion 342. In the third structure 334, the thin portion 341 extends from the + Y side surface of the second portion 342 b of the movable thick portion 342 to the −Y side surface of the upper right protruding portion 330 c of the fixed thick portion 330. Yes.
第４構造体３３５では、薄肉部３４０が、荷重印加部３３１の−Ｘ側の側面から、可動厚肉部３４２における第１部分３４２ａの＋Ｘ側の側面まで延びている。また、第４構造体３３５では、薄肉部３４１が、可動厚肉部３４２における第２部分３４２ｂの＋Ｘ側の側面から、固定厚肉部３３０の右下突出部分３３０ｃの−Ｘ側の側面まで延びている。
In the fourth structure 335, the thin portion 340 extends from the −X side side surface of the load application portion 331 to the + X side side surface of the first portion 342 a in the movable thick portion 342. Further, in the fourth structure 335, the thin portion 341 extends from the side surface on the + X side of the second portion 342b of the movable thick portion 342 to the side surface on the −X side of the lower right protruding portion 330c of the fixed thick portion 330. ing.
第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、薄肉部３４０の一方端が、荷重印加部３３１の側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３４０の他方端が、可動厚肉部３４２の第１部分３４２ａの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。また、第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、薄肉部３４１の一方端が、可動厚肉部３４２の第２部分３４２ｂの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されており、薄肉部３４１の他方端が、固定厚肉部３３０の突出部分３３０ｃの側面におけるＺ軸方向の中央部に接続されている。
In each of the first structure 332 to the fourth structure 335, one end of the thin portion 340 is connected to the center portion in the Z-axis direction on the side surface of the load application portion 331, and the other end of the thin portion 340 is It is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the first portion 342a of the movable thick portion 342. Further, in each of the first structure 332 to the fourth structure 335, one end of the thin portion 341 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the second portion 342b of the movable thick portion 342, The other end of the thin portion 341 is connected to the central portion in the Z-axis direction on the side surface of the protruding portion 330 c of the fixed thick portion 330.
第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、平面視において、荷重印加部３３１の中心と薄肉部３４０の中心との間の方向ＤＲ１，ＤＲ２に沿った距離Ｄ４と、荷重印加部３３１の中心と薄肉部３４１の中心との間の方向ＤＲ１，ＤＲ２に沿った距離Ｄ５とが一致している。つまり、第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、方向ＤＲ１，ＤＲ２に平行な方向においては、薄肉部３４０，３４１は、荷重印加部３３１に対して等距離に配置されている。
In each of the first structure body 332 to the fourth structure body 335, the distance D4 along the directions DR1 and DR2 between the center of the load application section 331 and the center of the thin section 340 and the load application section 331 in plan view. And the distance D5 along the directions DR1 and DR2 between the center of the thin portion 341 and the center of the thin portion 341 coincide with each other. That is, in each of the first structure body 332 to the fourth structure body 335, the thin portions 340 and 341 are arranged at an equal distance from the load application portion 331 in the direction parallel to the directions DR1 and DR2.
第１構造体３３２の薄肉部３４０と、第３構造体３３４の薄肉部３４１とは、第２構造体３３３の可動厚肉部３４２を間に挟んで互いに対向している。第２構造体３３３の薄肉部３４０と、第４構造体３３５の薄肉部３４１とは、第３構造体３３４の可動厚肉部３４２を間に挟んで互いに対向している。第３構造体３３４の薄肉部３４０と、第１構造体３３２の薄肉部３４１とは、第４構造体３３５の可動厚肉部３４２を間に挟んで互いに対向している。そして、第４構造体３３５の薄肉部３４０と、第２構造体３３３の薄肉部３４１とは、第１構造体３３２の可動厚肉部３４２を間に挟んで互いに対向している。
The thin part 340 of the first structure 332 and the thin part 341 of the third structure 334 are opposed to each other with the movable thick part 342 of the second structure 333 interposed therebetween. The thin part 340 of the second structure 333 and the thin part 341 of the fourth structure 335 are opposed to each other with the movable thick part 342 of the third structure 334 interposed therebetween. The thin part 340 of the third structure 334 and the thin part 341 of the first structure 332 are opposed to each other with the movable thick part 342 of the fourth structure 335 interposed therebetween. The thin portion 340 of the fourth structure 335 and the thin portion 341 of the second structure 333 are opposed to each other with the movable thick portion 342 of the first structure 332 interposed therebetween.
以上のような構造を有する起歪体３Ｅにおいては、足部材５が荷重印加部３３１の底面に取り付けられる。そして、固定厚肉部３３０の上面が、複数の固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。例えば、一対の長辺部分３３０ａ、一対の短辺部分３３０ｂ及び４つの突出部分３３０ｃのそれぞれの上面が、少なくとも一つの固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。これにより、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３３０が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３３１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。そして、荷重印加部３３１は、荷重が加わると、固定厚肉部３３０に対してほぼ荷重方向にだけ相対的に変位する。多点式秤１００に設けられる４つの起歪体３Ｅは、それらの長手方向が計量皿１の長手方向と一致し、かつそれらの向きが同じとなるように、計量皿１の底面の４隅に取り付けられる。
In the strain body 3E having the above-described structure, the foot member 5 is attached to the bottom surface of the load application unit 331. Then, the upper surface of the fixed thick portion 330 is attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via the plurality of fixing members 4. For example, the upper surfaces of the pair of long side portions 330 a, the pair of short side portions 330 b, and the four protruding portions 330 c are attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via at least one fixing member 4. Thus, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick part 330 sinks in the −Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 331 in the + Z direction. Become. Then, when a load is applied, the load application unit 331 is relatively displaced only in the load direction with respect to the fixed thick part 330. The four strain bodies 3E provided in the multipoint scale 100 have four corners on the bottom surface of the weighing pan 1 so that their longitudinal directions coincide with the longitudinal direction of the weighing pan 1 and their orientations are the same. Attached to.
また、起歪体３Ｅにおいては、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが、例えば第１構造体３３２の薄肉部３４０の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。また、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが、例えば第３構造体３３４の薄肉部３４０の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。なお、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂは、薄肉部３４１に貼り付けても良い。
Further, in the strain body 3E, strain gauges 5ca and 5ta are attached to, for example, the upper surface and the bottom surface of the thin portion 340 of the first structure 332, respectively. Further, the strain gauges 5cb and 5tb are attached to the upper surface and the bottom surface of the thin portion 340 of the third structure 334, for example. The strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb may be attached to the thin portion 341.
図２３は、荷重印加部３３１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に起歪体３Ｅが歪む様子を示す底面斜視図である。図２３に示されるように、起歪体３Ｅにおいては、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向（＋Ｚ方向）に相対的に変位するように、第１構造体３３２〜第４構造体３３５の薄肉部３４０，３４１が曲がっている。このとき、本構造例に係る薄肉部３４０，３４１は、Ｓ字状に曲がるのではなく、その底面が凸となるようにほぼ湾曲するように曲がる。その結果、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂが貼り付けられる、第１構造体３３２及び第３構造体３３４の薄肉部３４０の上面には圧縮応力が発生し、歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂが貼り付けられる、第１構造体３３２及び第３構造体３３４の薄肉部３４０の底面には引っ張り応力が発生する。これにより、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを有するロードセル１０からの一対の計量信号は、被計量物ＴＧの部分重量を示すようになる。
FIG. 23 is a bottom perspective view showing a state in which the strain generating body 3E is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 331. FIG. As shown in FIG. 23, in the strain body 3E, the load application unit 331 is relatively displaced relative to the fixed thick part 330 mainly in the load direction (+ Z direction) according to the applied load. As described above, the thin portions 340 and 341 of the first structure 332 to the fourth structure 335 are bent. At this time, the thin-walled portions 340 and 341 according to the present structural example are not bent in an S shape, but are bent so that the bottom surface is convex. As a result, compressive stress is generated on the upper surfaces of the thin portions 340 of the first structure 332 and the third structure 334 to which the strain gauges 5ca and 5cb are attached, and the strain gauges 5ta and 5tb are attached. Tensile stress is generated on the bottom surfaces of the thin portions 340 of the structural body 332 and the third structural body 334. Thereby, a pair of measurement signals from the load cell 10 having the four strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb constituting the Wheatstone bridge circuit indicate the partial weight of the object TG to be measured.
以上のように、本例に係る起歪体３Ｅにおいては、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、薄肉部３４０、可動厚肉部３４２及び薄肉部３４１を介して接続されており、薄肉部３４０が荷重印加部３３１から可動厚肉部３４２まで延びる方向ＤＲ１が、薄肉部３４１が可動厚肉部３４２から固定厚肉部３３０まで延びる方向ＤＲ２とは逆方向である。したがって、図２３に示されるように、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３４０，３４１を歪ませることができる。よって、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じてほぼ荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｅを実現することができる。
As described above, in the strain body 3E according to this example, the load application unit 331 is connected to the fixed thick part 330 via the thin part 340, the movable thick part 342, and the thin part 341. The direction DR1 in which the thin part 340 extends from the load application part 331 to the movable thick part 342 is opposite to the direction DR2 in which the thin part 341 extends from the movable thick part 342 to the fixed thick part 330. Therefore, as shown in FIG. 23, the thin-walled portions 340 and 341 are arranged so that the load applying portion 331 is relatively displaced relative to the fixed thick-walled portion 330 mainly in the load direction according to the applied load. Can be distorted. Therefore, the thin load-generating body 3E for weight measurement is realized in which the load applying unit 331 can be displaced relatively to the fixed thick portion 330 in the load direction according to the applied load. be able to.
また、起歪体３Ｅにおいては、荷重印加部３３１に対して、その周縁に沿って等間隔で配置された複数の薄肉部３４０が接続されているため、固定厚肉部３３０に対して、荷重印加部３３１を安定して荷重方向に相対的に変位させることができる。さらに、荷重印加部３３１に印加できる荷重を大きくすることができ、起歪体３Ｅで検出可能な重量の上限値を増加させることができる。その結果、本例に係る起歪体３Ｅを使用する多点式秤１００においては、測定可能な被計量物ＴＧの重量の上限値が増加する。
Further, in the strain body 3E, a plurality of thin portions 340 arranged at equal intervals along the periphery of the load application portion 331 are connected to the load application portion 331. The application unit 331 can be stably displaced relatively in the load direction. Furthermore, the load that can be applied to the load application unit 331 can be increased, and the upper limit value of the weight that can be detected by the strain body 3E can be increased. As a result, in the multipoint balance 100 using the strain body 3E according to the present example, the upper limit value of the weight of the measurable object TG increases.
なお、図２４に示されるように、第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれにおいて、可動厚肉部３４２を、第１部分３４２ａと、当該第１部分３４２ａにおける中央部から内側に突出する突出部分３４２ｃとだけで構成し、左上突出部分３３０ｃを＋Ｘ方向に、右上突出部分３３０ｃを−Ｙ方向に、右下突出部分３３０ｃを−Ｘ方向に、左下突出部分３３０ｃを＋Ｙ方向にそれぞれ延ばしても良い。図２４の起歪体３Ｅの変形例では、薄肉部３４０の一方端は荷重印加部３３１に接続されており、薄肉部３４０の他方端は、可動厚肉部３４２の第１部分３４２ａにおける延在方向の一方側端部に接続されている。また、図２４の起歪体３Ｅの変形例では、薄肉部３４１の一方端は、可動厚肉部３４２の第１部分３４２ａにおける延在方向の他方端部に接続されており、薄肉部３４１の他方端は、固定厚肉部３３０の突出部分３３０ｃに接続されている。これにより、第１構造体３３２〜第４構造体３３５のそれぞれでは、平面視において、薄肉部３４０が荷重印加部３３１から可動厚肉部３４２まで延びる方向ＤＲ１及び薄肉部３４１が可動厚肉部３４２から固定厚肉部３３０まで延びる方向ＤＲ２に対して垂直方向において、薄肉部３４０，３４１が対向するようになる。
As shown in FIG. 24, in each of the first structure body 332 to the fourth structure body 335, the movable thick portion 342 protrudes inward from the first portion 342a and the central portion of the first portion 342a. The upper left protruding portion 330c extends in the + X direction, the upper right protruding portion 330c extends in the -Y direction, the lower right protruding portion 330c extends in the -X direction, and the lower left protruding portion 330c extends in the + Y direction. May be. In the modification of the strain body 3E of FIG. 24, one end of the thin portion 340 is connected to the load application portion 331, and the other end of the thin portion 340 extends in the first portion 342a of the movable thick portion 342. It is connected to one end of the direction. In the modification of the strain body 3E in FIG. 24, one end of the thin portion 341 is connected to the other end portion in the extending direction of the first portion 342a of the movable thick portion 342. The other end is connected to the protruding portion 330 c of the fixed thick portion 330. Thereby, in each of the first structure body 332 to the fourth structure body 335, the direction DR1 in which the thin portion 340 extends from the load application portion 331 to the movable thick portion 342 and the thin portion 341 are the movable thick portion 342 in plan view. The thin-walled portions 340 and 341 face each other in the direction perpendicular to the direction DR2 extending from to the fixed thick-walled portion 330.
図２５は、荷重印加部３３１に＋Ｚ方向の荷重が加わった際に、図２４の起歪体３Ｅの変形例が歪む様子を示す底面斜視図である。図２５に示されるように、起歪体３Ｅの変形例においても、図２２の起歪体３Ｅと同様に、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じてほぼ荷重方向（＋Ｚ方向）にだけ相対的に変位するように、第１構造体３３２〜第４構造体３３５の薄肉部３４０，３４１が曲がっている。このとき、本変形例の起歪体３Ｅに係る薄肉部３４０，３４１のそれぞれは、湾曲するのではなく、ねじれるように曲がっている。
FIG. 25 is a bottom perspective view showing a state in which the modified example of the strain generating body 3E in FIG. 24 is distorted when a load in the + Z direction is applied to the load application unit 331. As shown in FIG. 25, also in the modified example of the strain body 3E, the load application unit 331 responds to the load applied to the fixed thick portion 330 in the same manner as the strain body 3E in FIG. The thin portions 340 and 341 of the first structure body 332 to the fourth structure body 335 are bent so as to be relatively displaced substantially only in the load direction (+ Z direction). At this time, each of the thin portions 340 and 341 related to the strain body 3E of this modification is not curved but bent so as to be twisted.
このように、図２４の起歪体３Ｅの変形例においても、図２２の起歪体３Ｅと同様に、荷重印加部３３１を、固定厚肉部３３０に対して、薄肉部３４０、可動厚肉部３４２及び薄肉部３４１を介して接続し、薄肉部３４０が荷重印加部３３１から可動厚肉部３４２まで延びる方向ＤＲ１を、薄肉部３４１が可動厚肉部３４２から固定厚肉部３３０まで延びる方向ＤＲ２と逆方向にしている。したがって、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３４０，３４１を歪ませることができる。よって、荷重印加部３３１が、固定厚肉部３３０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｅを実現することができる。
As described above, also in the modification of the strain body 3E in FIG. 24, the load application unit 331 has a thin wall portion 340, a movable thick wall with respect to the fixed thick wall portion 330, as in the strain body 3E in FIG. The thin portion 340 extends from the load application portion 331 to the movable thick portion 342, and the thin portion 341 extends from the movable thick portion 342 to the fixed thick portion 330. The direction is the opposite of DR2. Therefore, the thin-walled portions 340 and 341 can be distorted so that the load applying portion 331 is relatively displaced relative to the fixed thick-walled portion 330 mainly in the load direction according to the applied load. Therefore, the thin weight-generating strain body 3E that can be displaced relative to the fixed thick portion 330 mainly in the load direction according to the applied load with respect to the fixed thick portion 330 is realized. can do.
なお、図１７の起歪体３Ｄと同様に、図２２の起歪体３Ｅの第１構造体３３２では、図２６に示されるように、平面視において、可動厚肉部３４２と薄肉部３４１との接続箇所３４６は、可動厚肉部３４２と薄肉部３４０との接続箇所３４５を通る、Ｘ軸方向に沿った仮想線ＶＬに対して、荷重印加部３３１側に位置しているため、荷重印加部３３１に荷重が加わると、接続箇所３４６を通るＹ軸方向に並行な軸ＲＹを回転軸として回転しにくくなる。よって、図２２の起歪体３Ｅの第１構造体３３２では、接続箇所３４６が仮想線ＶＬ上に位置する、図２４の起歪体３Ｅの変形例に係る第１構造体３３２と比較して、薄肉部３４０，３４１がねじれにくくなり、薄肉部３４０，３４１のそれぞれはほぼ湾曲するように曲がることになる。その結果、薄肉部３４０，３４１に対して、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを貼り付けやすくなる。その他の第２構造体３３３〜第４構造体３３５についても同様のことが言える。
As in the strain generating body 3D in FIG. 17, in the first structure 332 of the strain generating body 3E in FIG. 22, as shown in FIG. 26, in the plan view, the movable thick portion 342 and the thin portion 341 Is located on the load application unit 331 side with respect to a virtual line VL along the X-axis direction that passes through the connection part 345 between the movable thick part 342 and the thin part 340. When a load is applied to the portion 331, it becomes difficult to rotate with the axis RY parallel to the Y-axis direction passing through the connection location 346 as a rotation axis. Therefore, in the first structure 332 of the strain body 3E in FIG. 22, as compared with the first structure 332 according to the modification example of the strain body 3E in FIG. 24 in which the connection portion 346 is located on the virtual line VL. The thin-walled portions 340 and 341 are difficult to twist, and the thin-walled portions 340 and 341 are bent so as to be substantially curved. As a result, the strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb can be easily attached to the thin portions 340, 341. The same applies to the other second structures 333 to 335.
＜起歪体の第６の構造例＞
図２７は、第６の構造例に係る起歪体３（以後、「起歪体３Ｆ」と呼ぶ）を示す底面図である。図２７に示されるように、起歪体３Ｆは、計量皿１に固定される固定厚肉部３５０と、計量皿１に搭載された被計量物ＴＧの重量によって荷重が加わって固定厚肉部３５０に対して相対的に変位する厚肉の荷重印加部３５１と、荷重印加部３５１と固定厚肉部３５０とを接続する第１構造体３５２〜第３構造体３５４とを備えている。
<Sixth structural example of strain generating body>
FIG. 27 is a bottom view showing the strain body 3 (hereinafter referred to as “strain body 3F”) according to the sixth structure example. As shown in FIG. 27, the strain body 3F includes a fixed thick portion 350 fixed to the weighing pan 1, and a fixed thick portion that is loaded with a load depending on the weight of the object TG mounted on the weighing pan 1. A thick load applying unit 351 that is displaced relative to 350, and a first structure 352 to a third structure 354 that connect the load applying unit 351 and the fixed thick part 350.
第１構造体３５２〜第３構造体３５４は、互いに同じ形状を有しており、それぞれ、荷重印加部３５１に荷重が加わると歪む薄肉部３６０，３６１と、荷重印加部３５１に荷重が加わると固定厚肉部３５０に対して相対的に変位する可動厚肉部３６２とを備えている。起歪体３Ｆにおいては、固定厚肉部３５０、荷重印加部３５１及び可動厚肉部３６２は、薄肉部３６０，３６１に対して十分に厚く形成されており、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されて薄肉部３６０，３６１が歪んだとしてもほとんど歪むことはない。したがって、起歪体３Ｆを用いて被計量物ＴＧを計量する際には、固定厚肉部３５０、荷重印加部３５１及び可動厚肉部３６２は剛体と見なすことができる。
The first structure body 352 to the third structure body 354 have the same shape. When the load is applied to the load application unit 351, the thin-walled portions 360 and 361 are distorted, and when the load is applied to the load application unit 351, respectively. A movable thick part 362 that is displaced relative to the fixed thick part 350 is provided. In the strain body 3F, the fixed thick part 350, the load application part 351, and the movable thick part 362 are formed sufficiently thicker than the thin parts 360 and 361, and the object TG to be measured is placed on the weighing pan 1. Even if the thin portions 360 and 361 are mounted and distorted, they are hardly distorted. Therefore, when measuring the object TG using the strain body 3F, the fixed thick part 350, the load application part 351, and the movable thick part 362 can be regarded as rigid bodies.
固定厚肉部３５０は、平面視の外形が円形を成す枠状部分である。固定厚肉部３５０は、リング状の周縁部３５０ａと、当該周縁部３５０ａの内側側面から内側に突出する複数の突出部分３５０ｂとで構成されている。複数の突出部分３５０ｂは、周縁部３５０ａの中心の周りに１２０°ずつ回転させた位置関係を有している。荷重印加部３５１及び第１構造体３５２〜第３構造体３５４は、この枠状の固定厚肉部３５０の内側に配置されている。
The fixed thick part 350 is a frame-shaped part whose outer shape in plan view is circular. The fixed thick part 350 includes a ring-shaped peripheral part 350a and a plurality of protruding parts 350b that protrude inward from the inner side surface of the peripheral part 350a. The plurality of protruding portions 350b have a positional relationship of being rotated by 120 ° around the center of the peripheral edge portion 350a. The load application part 351 and the first structure body 352 to the third structure body 354 are arranged inside the frame-shaped fixed thick part 350.
荷重印加部３５１は、円盤状を成しており、平面視において、起歪体３Ｆの中央に位置している。
The load application unit 351 has a disk shape and is located at the center of the strain body 3F in plan view.
第１構造体３５２〜第３構造体３５４は、荷重印加部３５１の周辺において、荷重印加部３５１を中心にして１２０°ずつ回転させた位置関係を有している。薄肉部３６０，３６１は、互いに同じ形状であって、一方向に長い板状部分である。薄肉部３６０，３６１は、厚み方向をＺ軸方向として配置されている。第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、薄肉部３６０の長手方向の一方端及び他方端が、荷重印加部３５１及び可動厚肉部３６２にそれぞれ接続されており、薄肉部３６１の長手方向の一方端及び他方端が、固定厚肉部３５０及び可動厚肉部３６２にそれぞれ接続されている。第１構造体３５２〜第３構造体３５４の薄肉部３６０は、荷重印加部３５１の周縁に等間隔（１２０度間隔）で配置されている。そして、第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、薄肉部３６０が荷重印加部３５１から可動厚肉部３６２まで延びる方向ＤＲ３は、薄肉部３６１が可動厚肉部３６２から固定厚肉部３５０まで延びる方向ＤＲ４とは逆方向となっている。
The first structure 352 to the third structure 354 have a positional relationship around the load application unit 351 and rotated by 120 ° about the load application unit 351. The thin portions 360 and 361 are plate-shaped portions having the same shape and long in one direction. The thin portions 360 and 361 are arranged with the thickness direction as the Z-axis direction. In each of the first structure body 352 to the third structure body 354, one end and the other end in the longitudinal direction of the thin portion 360 are connected to the load application portion 351 and the movable thick portion 362, respectively. One end and the other end in the longitudinal direction are connected to the fixed thick part 350 and the movable thick part 362, respectively. The thin portions 360 of the first structure 352 to the third structure 354 are arranged at equal intervals (120 degree intervals) on the periphery of the load application unit 351. In each of the first structure 352 to the third structure 354, the thin portion 361 extends from the movable thick portion 362 in the direction DR3 in which the thin portion 360 extends from the load application portion 351 to the movable thick portion 362. The direction DR4 extending to the portion 350 is opposite to the direction DR4.
可動厚肉部３６２は、一方向に長い第１部分３６２ａと、当該第１部分３６２ａの長手方向の一方端部から当該第１部分３６２ａとＬ字形を成すように延びる第２部分３６２ｂとで構成されている。第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、薄肉部３６０の一方端は、荷重印加部３５１の側面に接続されており、薄肉部３６０の他方端は、可動厚肉部３６２における第１部分３６２ａの短手方向の側面に接続されている。また、第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、薄肉部３６１の一方端は、可動厚肉部３６２において第２部分３６２ｂが第１部分３６２ａから延びる方向における当該第２部分２６２ｂの側面に接続されており、薄肉部３６１の他方端は、固定厚肉部３５０における突出部分３５０ｂの側面に接続されている。
The movable thick portion 362 includes a first portion 362a that is long in one direction and a second portion 362b that extends from one end in the longitudinal direction of the first portion 362a so as to form an L shape with the first portion 362a. Has been. In each of the first structure body 352 to the third structure body 354, one end of the thin portion 360 is connected to the side surface of the load application portion 351, and the other end of the thin portion 360 is the first end of the movable thick portion 362. The first portion 362a is connected to the side surface in the short direction. Further, in each of the first structure body 352 to the third structure body 354, one end of the thin portion 361 is the end of the second portion 262b in the direction in which the second portion 362b extends from the first portion 362a in the movable thick portion 362. The other end of the thin portion 361 is connected to the side surface of the protruding portion 350 b in the fixed thick portion 350.
第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、平面視において、薄肉部３６０の中心と荷重印加部３５１の中心との間における方向ＤＲ３，ＤＲ４に沿った距離Ｄ６と、薄肉部３６１の中心と荷重印加部３５１の中心との間における方向ＤＲ１，ＤＲ２に沿った距離Ｄ７とが一致している。つまり、方向ＤＲ１，ＤＲ２に平行な方向において、薄肉部３６０，３６１は、荷重印加部３５１に対して等距離に配置されている。
In each of the first structure 352 to the third structure 354, the distance D6 along the directions DR3 and DR4 between the center of the thin portion 360 and the center of the load application portion 351 and the thin portion 361 in the plan view. A distance D7 along the directions DR1 and DR2 between the center and the center of the load application unit 351 coincides. That is, in the direction parallel to the directions DR1 and DR2, the thin portions 360 and 361 are arranged at an equal distance from the load application unit 351.
以上のような構造を有する起歪体３Ｆにおいては、足部材５が荷重印加部３５１の底面に取り付けられる。そして、固定厚肉部３５０の上面が、複数の固定部材４を介して計量皿１の底面に取り付けられる。これにより、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって固定厚肉部３５０が−Ｚ方向に沈み、荷重印加部３５１には＋Ｚ方向に荷重が加わるようになる。そして、荷重印加部３５１は、荷重が加わると、固定厚肉部３５０に対してほぼ荷重方向にだけ相対的に変位する。多点式秤１００に設けられる４つの起歪体３Ｆは、それらの向きが同じとなるように、計量皿１の底面の４隅に取り付けられる。
In the strain body 3F having the above-described structure, the foot member 5 is attached to the bottom surface of the load application unit 351. Then, the upper surface of the fixed thick part 350 is attached to the bottom surface of the weighing pan 1 via the plurality of fixing members 4. Thus, when the object to be weighed TG is mounted on the weighing pan 1, the fixed thick portion 350 sinks in the −Z direction due to the weight of the object to be weighed TG, and a load is applied to the load application unit 351 in the + Z direction. Become. Then, when a load is applied, the load application unit 351 is relatively displaced only in the load direction with respect to the fixed thick part 350. The four strain bodies 3F provided in the multipoint scale 100 are attached to the four corners of the bottom surface of the weighing pan 1 so that their directions are the same.
また、起歪体３Ｆにおいては、歪みゲージ５ｃａ，５ｔａが、例えば第１構造体３５２の薄肉部３６０の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。また、歪みゲージ５ｃｂ，５ｔｂが、例えば第２構造体３５３の薄肉部３６０の上面及び底面にそれぞれ貼り付けられる。なお、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂは薄肉部３６１に貼り付けても良い。
Further, in the strain body 3F, strain gauges 5ca and 5ta are attached to, for example, the top surface and the bottom surface of the thin portion 360 of the first structure 352, respectively. Moreover, the strain gauges 5cb and 5tb are attached to the upper surface and the bottom surface of the thin portion 360 of the second structure 353, for example. The strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb may be attached to the thin portion 361.
以上のように、本例に係る起歪体３Ｆにおいては、荷重印加部３５１が、固定厚肉部３５０に対して、薄肉部３６０、可動厚肉部３６２及び薄肉部３６１を介して接続されており、薄肉部３６０が荷重印加部３５１から可動厚肉部３６２まで延びる方向ＤＲ３が、薄肉部３６１が可動厚肉部３６２から固定厚肉部３３０まで延びる方向ＤＲ４とは逆方向である。したがって、上記の各構造例と同様に、荷重印加部３５１が、固定厚肉部３５０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３６０，３６１を歪ませることができる。よって、荷重印加部３５１が、固定厚肉部３５０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｆを実現することができる。
As described above, in the strain body 3F according to this example, the load application unit 351 is connected to the fixed thick part 350 via the thin part 360, the movable thick part 362, and the thin part 361. The direction DR3 in which the thin portion 360 extends from the load application portion 351 to the movable thick portion 362 is opposite to the direction DR4 in which the thin portion 361 extends from the movable thick portion 362 to the fixed thick portion 330. Therefore, similarly to each of the structural examples described above, the thin wall portions 360 and 361 are arranged so that the load application portion 351 is relatively displaced with respect to the fixed thick portion 350 mainly in the load direction according to the applied load. Can be distorted. Therefore, the thin load-generating body 3F for weight measurement is realized in which the load application unit 351 can be displaced relative to the fixed thick part 350 mainly in the load direction according to the applied load. can do.
また、起歪体３Ｆにおいては、荷重印加部３５１に対して、その周縁に沿って等間隔で配置された複数の薄肉部３６０が接続されているため、固定厚肉部３５０に対して、荷重印加部３５１を安定して荷重方向に相対的に変位させることができる。さらに、荷重印加部３５１に印加できる荷重を大きくすることができ、起歪体３Ｆで検出可能な重量の上限値を増加させることができる。その結果、本例に係る起歪体３Ｆを使用する多点式秤１００においては、測定可能な被計量物ＴＧの重量の上限値が増加する。
In the strain body 3F, a plurality of thin portions 360 arranged at equal intervals along the periphery of the load application portion 351 are connected to the load application portion 351. Therefore, the load is applied to the fixed thick portion 350. The application unit 351 can be stably displaced in the load direction. Furthermore, the load that can be applied to the load application unit 351 can be increased, and the upper limit value of the weight that can be detected by the strain body 3F can be increased. As a result, in the multipoint scale 100 using the strain body 3F according to this example, the upper limit value of the weight of the measurable object TG increases.
なお、図２８に示されるように、第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれにおいて、可動厚肉部３６２を、第１部分３６２ａだけで構成し、固定厚肉部３５０の突出部分３５０ｂを可動厚肉部３６２に向けて延ばしても良い。図２８の起歪体３Ｆの変形例では、薄肉部３６０の一方端は、荷重印加部３５１の側面に接続されており、薄肉部３６０の他方端は、可動厚肉部３４２の第１部分３６２ａにおける長手方向の一方端部の側面に接続されている。また、図２８の起歪体３Ｆの変形例では、薄肉部３６１の一方端は、可動厚肉部３４２の第１部分３６２ａにおける長手方向の他方端部の側面に接続されており、薄肉部３６１の他方端は、固定厚肉部３５０の突出部分３５０ｂの側面に接続されている。これにより、第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、平面視において、方向ＤＲ３，ＤＲ４に対して垂直方向において、薄肉部３６０，３６１が対向するようになる。
As shown in FIG. 28, in each of the first structure body 352 to the third structure body 354, the movable thick portion 362 is configured only by the first portion 362a, and the protruding portion 350b of the fixed thick portion 350 is formed. May be extended toward the movable thick part 362. In the modification of the strain body 3F in FIG. 28, one end of the thin portion 360 is connected to the side surface of the load application portion 351, and the other end of the thin portion 360 is the first portion 362a of the movable thick portion 342. Is connected to the side surface of one end in the longitudinal direction. In the modification of the strain body 3F of FIG. 28, one end of the thin portion 361 is connected to the side surface of the other end portion in the longitudinal direction of the first portion 362a of the movable thick portion 342, and the thin portion 361 Is connected to the side surface of the protruding portion 350 b of the fixed thick portion 350. Thereby, in each of the first structure 352 to the third structure 354, the thin portions 360 and 361 are opposed to each other in the direction perpendicular to the directions DR3 and DR4 in plan view.
このような図２８の起歪体３Ｆの変形例においても、荷重印加部３５１が、固定厚肉部３５０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位するように、薄肉部３６０，３６１を歪ませることができる。よって、荷重印加部３５１が、固定厚肉部３５０に対して、加わった荷重に応じて主に荷重方向に相対的に変位することが可能な、薄型の重量測定用の起歪体３Ｆを実現することができる。
In such a modification of the strain body 3F in FIG. 28, the load application unit 351 is relatively displaced in the load direction mainly according to the applied load with respect to the fixed thick part 350. The thin portions 360 and 361 can be distorted. Therefore, the thin load-generating body 3F for weight measurement is realized in which the load application unit 351 can be displaced relative to the fixed thick part 350 mainly in the load direction according to the applied load. can do.
なお、図１７の起歪体３Ｄ及び図２２の起歪体３Ｅと同様に、図２７の起歪体３Ｆの第１構造体３５２〜第３構造体３５４のそれぞれでは、平面視において、可動厚肉部３６２と薄肉部３６１との接続箇所は、可動厚肉部３６２と薄肉部３６０との接続箇所を通る、方向ＤＲ３，ＤＲ４に対して垂直な方向に沿った仮想線に対して、荷重印加部３５１側に位置している。そのため、荷重印加部３５１に荷重が加わると、可動厚肉部３６２と薄肉部３６１との接続箇所を通る、方向ＤＲ３，ＤＲ４に並行な軸を回転軸として回転しにくくなる。よって、図２７の起歪体３Ｆでは、可動厚肉部３６２と薄肉部３６１との接続箇所が上記仮想線上に位置する、図２８の起歪体３Ｆの変形例と比較して、薄肉部３６０，３６１がねじれにくくなり、薄肉部３６０，３６１のそれぞれはほぼ湾曲するように曲がることになる。その結果、薄肉部３６０，３６１に対して、歪みゲージ５ｃａ，５ｃｂ，５ｔａ，５ｔｂを貼り付けやすくなる。
As in the strain generating body 3D in FIG. 17 and the strain generating body 3E in FIG. 22, each of the first structure body 352 to the third structure body 354 of the strain generation body 3F in FIG. The connection place between the meat part 362 and the thin part 361 applies a load to an imaginary line passing through the connection part between the movable thick part 362 and the thin part 360 and perpendicular to the directions DR3 and DR4. It is located on the part 351 side. For this reason, when a load is applied to the load application unit 351, it becomes difficult to rotate using an axis parallel to the directions DR3 and DR4 passing through the connection portion between the movable thick part 362 and the thin part 361 as a rotation axis. Therefore, in the strain body 3F in FIG. 27, the thin portion 360 is compared with the modification of the strain body 3F in FIG. 28 in which the connection portion between the movable thick portion 362 and the thin portion 361 is located on the imaginary line. , 361 are difficult to twist, and each of the thin portions 360, 361 is bent so as to be substantially curved. As a result, the strain gauges 5ca, 5cb, 5ta, 5tb can be easily attached to the thin portions 360, 361.
＜変形例＞
上記の例では、起歪体３の荷重印加部の底面に足部材５を取り付け、起歪体３の固定厚肉部３５０の上面に固定部材４を介して計量皿１を取り付けていたが、起歪体３の固定厚肉部の底面に足部材５を取り付け、起歪体３の荷重印加部の上面に固定部材４を介して計量皿１を取り付けも良い。この場合には、計量皿１に被計量物ＴＧが搭載されると、被計量物ＴＧの重量によって荷重印加部には−Ｚ方向の荷重が加わるようになる。その結果、荷重印加部は、固定厚肉部に対して主に−Ｚ方向（荷重方向）に相対的に変位するようになる。
<Modification>
In the above example, the foot member 5 is attached to the bottom surface of the load application portion of the strain body 3, and the weighing pan 1 is attached to the top surface of the fixed thick portion 350 of the strain body 3 via the fixing member 4. The foot member 5 may be attached to the bottom surface of the fixed thick portion of the strain body 3 and the weighing pan 1 may be attached to the top surface of the load application portion of the strain body 3 via the fixing member 4. In this case, when the object TG is mounted on the weighing pan 1, a load in the −Z direction is applied to the load application unit due to the weight of the object TG. As a result, the load application part is displaced relatively in the −Z direction (load direction) mainly with respect to the fixed thick part.
また、多点式秤などの計量器については、日本国及び外国において、外部電波による計量値の変動についての許容変動範囲が法律で定められており、この許容変動範囲は、厳しくなっていく傾向にある。
In addition, for measuring instruments such as multipoint scales, the allowable fluctuation range for fluctuations in measurement values due to external radio waves is stipulated by law in Japan and abroad, and this allowable fluctuation range tends to become stricter. It is in.
外部電波が計量値に与える影響を抑制するためには、一般的には、外部電波の影響を受けにくい部品の選定、外部電波の影響を受けにくい基板の設計、外部電波に対する対策部品の追加、ロードセル及びアナログ回路に対する金属シールドなどが行われる。しかしながら、このような対策では、効果が十分であるとは言えず、コストが増加する傾向にある。
In order to suppress the influence of external radio waves on the measurement value, generally, select parts that are not easily affected by external radio waves, design a board that is not easily affected by external radio waves, add countermeasure parts for external radio waves, Metal shielding for load cells and analog circuits is performed. However, such measures cannot be said to be sufficiently effective, and the cost tends to increase.
そこで、上述の多点式秤１００において、ロードセル１０を停止させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値を、外部電波が計量値に与える影響度とみなして、当該出力値を、ロードセル１０を動作させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値から差し引き、それによって得られた値を、当該ロードセル１０で検出された被計量物ＴＧの部分重量とする。これにより、安価な構成によって、外部電波が計量値に与える影響を確実に抑制することができる。以下にこの変形例について詳細に説明する。
Therefore, in the multipoint scale 100 described above, the output value of the A / D converter 14 when the load cell 10 is stopped is regarded as the degree of influence of external radio waves on the measured value, and the output value is determined as the load cell 10. The value obtained by subtracting from the output value of the A / D converter 14 when operating is used as the partial weight of the object TG detected by the load cell 10. Thereby, the influence which an external radio wave has on a measured value can be reliably suppressed with an inexpensive configuration. This modification will be described in detail below.
図２９は本変形例のロードセル１０の構成を示す図である。図２９に示されるロードセル１０は、図４に示されるロードセル１０において、スイッチ素子３０をさらに設けたものである。スイッチ素子３０の一方端は、互いに接続された歪みゲージ５ｔａ，５ｔｂの一方端に接続されており、スイッチ素子３０の他方端は接地される。そして、スイッチ素子３０の動作はＣＰＵ１５によって制御される。つまり、ＣＰＵ１５は、スイッチ素子３０のオン／オフを切り替えることができる。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration of the load cell 10 of the present modification. The load cell 10 shown in FIG. 29 is obtained by further providing a switch element 30 in the load cell 10 shown in FIG. One end of the switch element 30 is connected to one end of the strain gauges 5ta and 5tb connected to each other, and the other end of the switch element 30 is grounded. The operation of the switch element 30 is controlled by the CPU 15. That is, the CPU 15 can switch the switch element 30 on and off.
このようなロードセル１０においては、スイッチ素子３０がオン状態となると、電流が流れて動作状態となり、スイッチ素子３０がオフ状態となると、電流が流れずに停止状態となる。
In such a load cell 10, when the switch element 30 is turned on, a current flows to be in an operating state, and when the switch element 30 is turned off, a current is not flown to be stopped.
ＣＰＵ１５は、被計量物ＴＧの全体重量を求める際には、まず、各ロードセル１０のスイッチ素子３０をオフ状態として、そのときの各Ａ／Ｄ変換器１４の出力値を読み取る。
When determining the total weight of the object TG, the CPU 15 first turns off the switch element 30 of each load cell 10 and reads the output value of each A / D converter 14 at that time.
次に、ＣＰＵ１５は、各ロードセル１０のスイッチ素子３０をオン状態として、そのときの各Ａ／Ｄ変換器１４の出力値を読み取る。
Next, the CPU 15 turns on the switch element 30 of each load cell 10 and reads the output value of each A / D converter 14 at that time.
そして、ＣＰＵ１５は、各Ａ／Ｄ変換器１４について、対応するロードセル１０のスイッチ素子３０をオフ状態にしたときの出力値を、当該スイッチ素子３０をオン状態にしたときの出力値から差し引いて、これを当該ロードセル１０が検出した被計量物ＴＧの部分重量とする。その後、ＣＰＵ１５は、得られた複数の部分重量を足し合わせて、被計量物ＴＧの全体重量を求める。
Then, for each A / D converter 14, the CPU 15 subtracts the output value when the corresponding switch element 30 of the load cell 10 is turned off from the output value when the switch element 30 is turned on, This is the partial weight of the object TG detected by the load cell 10. Thereafter, the CPU 15 adds up the obtained partial weights to obtain the total weight of the object to be weighed TG.
以上のように、多点式秤１００において、ロードセル１０を停止させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値を、ロードセル１０を動作させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値から差し引き、それによって得られた値を、当該ロードセル１０で検出された被計量物ＴＧの部分重量とすることによって、多点式秤１００を電波環境の悪い場所でも使用することができる。また、設計変更等によって、差動アンプ１２やフィルタ１３などのアナログ部品を変更した場合であっても、外部電波に対する耐性の変化を抑制することができる。また、スイッチ素子３０という比較的安価な部材で、外部電波の計量値に対する影響を抑制できることから、外部電波に対する対策部品やシールド部材などの比較的高価な部品の使用を抑制することができ、コストダウンをはかることができる。
As described above, in the multipoint balance 100, the output value of the A / D converter 14 when the load cell 10 is stopped is subtracted from the output value of the A / D converter 14 when the load cell 10 is operated. By using the value obtained thereby as the partial weight of the object TG detected by the load cell 10, the multipoint scale 100 can be used even in a place where the radio wave environment is bad. Further, even when analog components such as the differential amplifier 12 and the filter 13 are changed due to a design change or the like, it is possible to suppress a change in resistance to external radio waves. In addition, since the influence on the measurement value of the external radio wave can be suppressed with a relatively inexpensive member such as the switch element 30, it is possible to suppress the use of a relatively expensive part such as a countermeasure part for external radio wave or a shield member. Can go down.
なお本例は、多点式秤だけではなく、ロードセル１０、差動アンプ１２、フィルタ１３及びＡ／Ｄ変換器１４を一組だけ備えるような、一点で被計量物ＴＧの重量を測定する計量器においても適用することができる。つまり、ロードセル１０を停止させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値を、ロードセル１０を動作させたときのＡ／Ｄ変換器１４の出力値から差し引き、それによって得られた値を、当該ロードセル１０で検出された被計量物ＴＧの重量とすれば良い。
In this example, not only the multipoint scale, but also a weighing that measures the weight of the object TG at one point, which includes only one set of the load cell 10, the differential amplifier 12, the filter 13, and the A / D converter 14. It can also be applied to a vessel. That is, the output value of the A / D converter 14 when the load cell 10 is stopped is subtracted from the output value of the A / D converter 14 when the load cell 10 is operated, and the value obtained thereby is The weight of the object TG detected by the load cell 10 may be used.
