一种变形元件、测压元件及重量测定装置，该变形元件包括：载荷承受部，载荷施加于该载荷承受部上；受支承部，该受支承部由支承件支承；和变形部分，该变形部分连接于所述载荷承受部和所述受支承部，该变形部分附着有应变片。所述载荷承受部、所述受支承部和所述变形部分包括位于相同平面上的表面。所述变形部分的厚度小于所述载荷承受部的厚度和所述受支承部的厚度。所述变形部分在与所述平面相反的一侧上形成有凹部，该凹部位于所述载荷承受部和所述受支承部之间。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种变形元件、测压元件及重量测定装置，该变形元件包括：载荷承受部，载荷施加于该载荷承受部上；受支承部，该受支承部由支承件支承；和变形部分，该变形部分连接于所述载荷承受部和所述受支承部，该变形部分附着有应变片。所述载荷承受部、所述受支承部和所述变形部分包括位于相同平面上的表面。所述变形部分的厚度小于所述载荷承受部的厚度和所述受支承部的厚度。所述变形部分在与所述平面相反的一侧上形成有凹部，该凹部位于所述载荷承受部和所述受支承部之间。【专利说明】变形元件、测压元件及重量测定装置
本技术涉及用于测定重量的测压元件(load cell)中且传递至其上的载荷而产生变形的变形元件(flexure element)、包括所述变形元件的测压元件以及包括所述测压元件的重量测定装置。
技术介绍
例如像体重计一样的重量测定装置，包括至少一个传递施加于平台上的载荷的测压元件。测压元件包括随载荷的施加而产生变形的变形元件和多个附着于变形元件上的应变片(strain gauges)。专利文献I中公开了这种变形元件。专利文献2公开了一种变形元件，该变形元件包括第一端部、第二端部和设于第一端部和第二端部之间的变形部，其中变形部的厚度小于第一端部和第二端部的厚度。载荷施加于第一端部，而第二端部由支承件来支承。现有技术文献专利文献专利文献1: JP-B-2977278专利文献2: JP-A-2008-309578然而，专利文献2公开的变形元件中，变形部的上侧和下侧中的每一个上各自形成有凹部。因此，由于需要在两侧形成凹部，该变形元件的生产成本较高。
技术实现思路
因此，本技术提供了一种生产成本较低的变形元件、包括该变形元件的测压元件以及包括该测压元件的重量测定装置。根据本技术的变形元件包括:载荷承受部(load-applied part),载荷施加于该载荷承受部上；受支承部(supported part)，该受支承部由支承件支承；和变形部分(flexure part)，该变形部分连接于所述载荷承受部和所述受支承部，该变形部分附着有应变片。所述载荷承受部、所述受支承部和所述变形部分包括位于相同平面上的表面。所述变形部分的厚度小于所述载荷承受部的厚度和所述受支承部的厚度。所述变形部分在与所述平面相反的一侧上形成有凹部，该凹部位于所述载荷承受部和所述受支承部之间。本技术中，所述载荷承受部、所述受支承部和所述变形部分包括位于相同平面上的表面。所述凹部形成于所述变形部分的与所述平面相反的一侧上，位于所述载荷承受部和所述受支承部之间，并且对应于所述变形部分。因此，所述凹部形成于所述变形元件的一个侧面上，从而减小变形部分的厚度而使得所述变形部分的厚度小于所述载荷承受部的厚度和所述受支承部分的厚度。当凹部仅形成于变形元件的一个侧面上时，该变形元件的生产成本可低于凹部形成于变形元件的两个侧面的结构的生产成本。通过减小变形部分的厚度，而使变形部分的厚度小于其他部分的厚度，能够减小变形部分的截面二次力矩，变形部分能够更容易随载荷的施加而变形。因此，当多个应变片附着于以维持应变片之间的间隔这种方式形成的变形部分时，多个应变片之间的位置差异将不会明显影响测定精度，从而得到更高精度的重量测定。进一步地，通过在变形部分设凹部，以及通过减小变形部分的厚度而使变形部分的厚度小于其他部分的厚度，能够减小包括该变形元件的测压元件的厚度。根据本技术的变形元件可为关于对称轴的轴对称形状，其中所述变形部分设于该变形元件的中央、沿与所述对称轴的延伸方向相同的方向延伸并且包括第一端部和第二端部。所述变形元件还包括:两个第一臂部，该两个第一臂部平行于所述对称轴延伸；第一连接部，该第一连接部沿横穿所述对称轴的方向延伸，并且连接于所述第一臂部和所述变形部分的所述第一端部；两个第二臂部，该第二臂部设置为比所述第一臂部更接近所述变形部分，并且平行于所述对称轴延伸；以及，第二连接部，该第二连接部沿横穿所述对称轴的方向延伸，并且连接于所述第二臂部和所述变形部分的所述第二端部。在包括所述两个第一臂部和所述第一连接部的组件和包括所述两个第二臂部和所述第二连接部的组件中，其中一者为所述载荷承受部，另一者为所述受支承部。所述凹部仅形成于所述变形部分的具有复杂形状的一侧上。因此，所述变形元件的生产成本可低于凹部形成于变形元件的两个侧面的结构的生产成本。优选地，所述变形元件由粉末冶金制成。这种情况下，所述变形元件的尺寸可减小同时可确保机械强度。进一步地，因为所述变形元件的厚度和宽度的尺寸精度高，从而能够提高测压元件的重量测定精度。所述变形元件可通过压力成型和烧结金属粉末而获得，或者可通过金属射出成型(metal injection molding)而获得。换句话说,粉末冶金的方法可以是压力成型和烧结金属粉末，或者是金属射出成型。在粉末冶金中，当对成型的金属粉末压块(metallic powder compact)进行烧结时,将一块压力成型的金属粉末压块放置在平板(flat plane)上。因本技术中仅在所述变形部分的一侧上形成有所述凹部，金属粉末块(即变形元件的材料)，能够以所述载荷承受部、受支承部和变形部分的与所述凹部相反一侧的表面与所述平板接触的方式放置。如果金属粉末块与所述平板之间有间隙，变形元件将会产生不需要的变形。然而，如果金属粉末块以所述载荷承受部、受支承部和变形部分的与所述凹部相反一侧的表面与所述平板接触的方式放置，其可以防止变形元件产生不需要的变形，该变形可能因烧结而产生。优选地，所述凹部包括靠近所述载荷承受部的第一倾斜面和靠近所述受支承部的第二倾斜面，所述第一倾斜面倾斜为使得越靠近所述载荷承受部，就越远离所述平面，并且所述第二倾斜面倾斜为使得越靠近所述受支承部，就越远离所述平面。通过在所述凹部内设置如此的第一倾斜面和第二倾斜面，所述变形元件具有随载荷的施加而产生应变变化较小的部分(对应所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的部分)。通过将应变片设置于所述部分，能够减小由所述应变片的位置的误差产生的测定误差。所述载荷承受部可包括设置于与所述平面相反的一侧上的加强筋，且所述受支承部可包括设置于与所述平面相反的一侧上的加强筋。这些加强筋能够提高所述载荷承受部和所述受支承部的变形刚度。根据本技术的测压元件，该测压元件包括上述的变形元件以及应变片，该应变片附着于所述变形元件的所述变形部分，并且该应变片响应于所述变形部分的变形产生信号。本技术的测压元件还包括连接于所述应变片的外部缆线。各个所述应变片可设置于柔性基板上，该柔性基板包括连接所述应变片的线路，并且各个所述应变片可位于所述变形部分上。所述柔性基板从所述变形部分向所述载荷承受部或所述受支承部延伸。各个所述柔性基板内的所述线路可连接于位于所述载荷承受部或所述受支承部处于所述载荷承受部或所述受支承部的厚度范围内的部分上的所述外部缆线中的任意一根。在这种情况下，各个柔性基板内的所述线路连接于位于所述载荷承受部或所述受支承部处于所述载荷承受部或所述受支承部的厚度范围内的部分的所述外部缆线中的一根。因此，所述线路与所述缆线的电连接部不会沿厚度方向从所述载荷承受部或所述受支承部突出来。因此，所述测压元件可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变形元件，该变形元件包括：载荷承受部，载荷施加于该载荷承受部上；受支承部，该受支承部由支承件支承；变形部分，该变形部分连接于所述载荷承受部和所述受支承部，该变形部分附着有应变片；其中，所述载荷承受部、所述受支承部和所述变形部分包括位于相同平面上的表面；其中，所述变形部分的厚度小于所述载荷承受部的厚度和所述受支承部的厚度，并且所述变形部分在与所述平面相反的一侧上形成有凹部，该凹部位于所述载荷承受部和所述受支承部之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：茑谷孝夫，佐佐木伸治，小林広拓，
申请(专利权)人：株式会社百利达，
类型：新型
国别省市：日本;JP
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