JP3823234B2 - Load cell - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度補償回路、A/D変換回路、増幅回路等の電気回路部をプリント基板として具備したロードセルに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のロードセルにおける配線方法としては、ケーブルの長さが短縮でき且つロードセル自体の温度特性も安定することからストレインゲージ近くまで延伸させたフレキシブルプリント基板が多く用いられている。又このロードセルに必要な電気的機能を搭載した基板も備えられるようになった。図2に従来の電気回路部基板を直接弾性体上のフレキシブルプリント基板に接続したロバーバル型ロードセルを示す。この図において1はロードセル本体、2は起歪部、3は剛体部、4は入出力の配線としてのフレキシブルプリント基板で、一般に樹脂製ベース材料の上に銅箔6による導体膜を形成し、これを更に樹脂材料でオーバーコーティングされている。7は電気回路部と接続する端子で、8は上記起歪部2上の4ヶ所に貼付されたストレインゲージで、上記フレキシブルプリント基板4の銅箔6に接続されている。9は両面接着用テープで片面はフレキシブルプリント基板へもう一方の面は電気回路部基板10に貼着され、上記電気回路部基板はロードセルの歪み特性を乱さないために剛体部3の位置に貼付されている。又11は電気回路部基板の脚で上記フレキシブルプリント基板の端子7と入出力線15にそれぞれ接続されている。しかし、低原価を目的とするために上記のように電気回路基板10を両面接着用テープによりロードセル本体の剛体部3に貼付されているが、電気回路部基板には種々の部品が取り付けられているので激しい凹凸面を持っている。従って両面接着用テープでの貼付では良好な密着性が確保できないという問題がある。図3はロバーバル型ロードセルに偏荷重が作用したときの図である。図に示すようにロバーバル型ロードセル1の一端をロードセル取付台20に固定し、他端に載台16を取り付け、この載台16の左右端のいずれかに重り17を載せる。重りの重量が矢印18の方向に作用するものとすると該ロードセルには矢印19のねじれモーメントが生ずる。重りの重量がロードセルの定格荷重に近い場合やそれを越えるような場合には矢印19のモーメントは大きくなり、該ロードセルの固定側の剛体部3にも微少の変形が生ずる。特に材料コストの削減でロードセル全体がコンパクトに設計されている場合には特にこの傾向が強い。従って上記電気回路部基板がこの変形を受けたときは回路内の動作に支障が生ずるという問題がある。又、上記電気回路部はロードセルに貼付される前に単独で検査機械にかけられて動作確認が行われ良品のみが使用されるが、外部に引き出す信号線は直接この電気回路部に接続されているので、この信号線に加えられた外力が電気回路部に伝わることになり、電気回路内の動作に支障が生ずるという問題もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記の問題点を解決するために電気回路部基板をフレキシブルプリント基板に接続するとき、ロードセル剛体部に微少な変形が起こっても電気回路部が変形を起こさず安定した動作が発揮できるように簡単で確実な装置を備えたロードセルを提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この発明は、起歪部にストレインゲージを貼付したロードセルにおいて、上記ストレインゲージに接続された導体パターンを展開したフレキシブルプリント基板をロードセル本体に貼付し、ロードセルの剛体部に貼付された上記フレキシブルプリント基板部分に両面接着用テープを貼着し、その上に補強用プリント基板を貼付し、更にその上に脚を上記補強用プリント基板のスルーホールを介してフレキシブルプリント基板の接点に接続するようにして温度補償回路、A/D変換回路、増幅回路、安定化電源回路等を備えた電気回路部基板の導体部を経由して上記電気回路部基板に接続するように構成したものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
この発明によれば、電気回路部基板を補強用プリント基板のスルーホールに確実に半田付けにすることにより補強用プリント基板と電気回路部が確実に接続され、又平面性の良い上記補強用プリント基板をロードセルの剛体部に両面接着用テープにて貼付することで補強用プリント基板とロードセルとは密着される。従って電気回路部もロードセルに確実に接着されることになる。更に電気回路部からの信号は上記補強用プリント基板の導体部を経由して入出力線にて外部に接続されるがこの線に外力がかかったときでも電気回路部が安定な動作をするので正確な計量が可能となる。
【0006】
【実施例】
本発明の実施例をロバーバル型ロードセルに適用した組み立て斜視図を図1に示す。この図において、1はロードセル本体、2は4ヶ所設けられた起歪部、3は計量器のベースに固定される剛体部、4は出入力の配線としてのフレキシブルプリント基板で、一般に耐熱ポリエステル、ポリイミド等の樹脂製ベース材料の上に銅箔6による導体膜を形成し、これをまた樹脂材料でオーバーコーティングされている。7は電気回路部と接続する端子で上記ロードセルの剛体部の側面上部となるよう配置されている。8は上記起歪部2の上面2ヶ下面2ヶの合計4ヶのストレインゲージで、上記フレキシブルプリント基板4の上下の銅箔6にそれぞれ接続されている。9は両面テープで片面はフレキシブルプリント基板4の剛体部の側面へ貼付された部分へ、もう一方は本発明の主要部である補強用プリント基板12に貼付されている。10は温度補償回路、A/D変換回路、増幅回路、安定化電源回路等を備えた電気回路部のプリント基板で、この脚11は上記補強用プリント基板12に設けられたスルーホール13を介して上記フレキシブルプリント基板4の接点7に半田により固定されている。15は入出力線で補強用プリント基板12の導体部14を経由して電気回路部に接続されている。従ってロードセルに偏荷重が負荷され剛体部3に微少な変形が生じても補強用プリント基板12によりその影響が遮断されて電気回路部まで悪い影響を与えることはない。又平面性のあるロードセルの剛体部3と同じく平面性のある補強用プリント基板12とが両面テープ9を介して結合されるので安定した密着性を得ることができる。又入出力線のケーブルを動かしても電気回路部まで悪い影響を与えることもない。
【0007】
【発明の効果】
この発明によれば、ロードセルに各種信号処理機能を有した電気回路部基板を貼付する際、補強用プリント基板を設け、この基板を介してロードセルの剛体部に取り付けているので、ロードセルに大きな偏荷重が負荷され上記剛体部に微少変形が生じても、基板上の電気回路部に悪影響を与えることがなく安定した動作により正確な計量ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例になるロバーバル型ロードセルの組み立て斜視図である。
【図2】従来のロバーバル型ロードセルの組み立て斜視図である。
【図3】ロードセルに偏荷重が負荷されるときの図である。
【符号の説明】
1 ロードセル本体
2 起歪部
3 剛体部
4 フレキシブルプリント基板
5 樹脂製ベース材料
6 銅箔
7 端子
8 ストレインゲージ
9 両面テープ
10 電気回路部基板
11 電気回路部基板の脚
12 補強用プリント基板
13 スルーホール
14 補強用プリント基板の導体部
15 入出力線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load cell including an electric circuit section such as a temperature compensation circuit, an A / D conversion circuit, and an amplifier circuit as a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
As a wiring method in a load cell in recent years, a flexible printed circuit board extended to near a strain gauge is often used because the cable length can be shortened and the temperature characteristics of the load cell itself are stabilized. In addition, a substrate on which an electrical function necessary for the load cell is mounted can be provided. FIG. 2 shows a Robert load cell in which a conventional electric circuit board is directly connected to a flexible printed circuit board on an elastic body. In this figure, 1 is a load cell body, 2 is a strain generating portion, 3 is a rigid body portion, 4 is a flexible printed circuit board as input / output wiring, and a conductor film made of copper foil 6 is generally formed on a resin base material. This is further overcoated with a resin material. 7 is a terminal connected to the electric circuit portion, and 8 is a strain gauge affixed at four locations on the strain generating portion 2 and is connected to the copper foil 6 of the flexible printed circuit board 4. 9 is a double-sided adhesive tape, one side is attached to the flexible printed circuit board and the other side is attached to the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the present invention, when the electric circuit board is connected to the flexible printed circuit board in order to solve the above-described problems, even if a slight deformation occurs in the rigid body of the load cell, the electric circuit does not deform and the stable operation is achieved. It is an object of the present invention to provide a load cell having a simple and reliable device that can be used.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a load cell in which a strain gauge is attached to a strain generating portion, a flexible printed circuit board in which a conductor pattern connected to the strain gauge is developed is attached to a load cell body, and a rigid body of the load cell A double-sided adhesive tape is affixed to the flexible printed circuit board part that is affixed to the part, a reinforcing printed circuit board is affixed thereon, and a leg is then printed on the flexible printed circuit board through the through hole of the reinforcing printed circuit board. Connected to the electrical circuit board via the conductor part of the electrical circuit board provided with a temperature compensation circuit, an A / D conversion circuit, an amplifier circuit, a stabilized power supply circuit, etc. It is configured.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to this invention, the reinforcing printed circuit board and the electric circuit section are securely connected by reliably soldering the electric circuit section board to the through hole of the reinforcing printed circuit board, and the reinforcing printed board having good flatness is provided. The printed circuit board for reinforcement and the load cell are brought into close contact with each other by sticking the substrate to the rigid portion of the load cell with a double-sided adhesive tape. Therefore, the electric circuit portion is also securely bonded to the load cell. Furthermore, the signal from the electric circuit section is connected to the outside via an input / output line via the conductor section of the reinforcing printed circuit board, but the electric circuit section operates stably even when an external force is applied to this line. Accurate weighing is possible.
[0006]
【Example】
FIG. 1 shows an assembled perspective view in which an embodiment of the present invention is applied to a Robert type load cell. In this figure, 1 is a load cell main body, 2 is a strain generating portion provided at four places, 3 is a rigid body portion fixed to the base of a measuring instrument, 4 is a flexible printed circuit board as an input / output wiring, generally heat resistant polyester, A conductor film made of copper foil 6 is formed on a resin base material such as polyimide, and this is also overcoated with a resin material. Reference numeral 7 denotes a terminal connected to the electric circuit portion, which is arranged to be an upper part of the side surface of the rigid body portion of the load cell. Reference numeral 8 denotes a total of four strain gauges, the upper surface 2 and the lower surface 2 of the strain generating portion 2, which are connected to the upper and lower copper foils 6 of the flexible printed board 4, respectively. Reference numeral 9 denotes a double-sided tape, one side of which is attached to the side of the rigid body portion of the flexible printed circuit board 4, and the other is attached to the reinforcing printed
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the electric circuit board having various signal processing functions is attached to the load cell, the reinforcing printed circuit board is provided and attached to the rigid body of the load cell via this board. Even if a load is applied and the rigid body portion is slightly deformed, there is an effect that accurate measurement can be performed by a stable operation without adversely affecting the electric circuit portion on the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembled perspective view of a robust load cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an assembled perspective view of a conventional robust valve.
FIG. 3 is a diagram when an unbalanced load is applied to the load cell.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load cell main body 2 Strain part 3 Rigid part 4 Flexible printed circuit board 5 Resin base material 6 Copper foil 7 Terminal 8 Strain gauge 9 Double-
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