(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022133175
(43)【公開日】2022-09-13
(54)【発明の名称】ロードセル、秤、及び歪センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 1/22 20060101AFI20220906BHJP
G01G 3/142 20060101ALI20220906BHJP
【ＦＩ】
G01L1/22 A
G01L1/22 H
G01G3/142
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021032127
(22)【出願日】2021-03-01
(71)【出願人】
【識別番号】000133179
【氏名又は名称】株式会社タニタ
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】市原 聖也
(72)【発明者】
【氏名】山田 裕之
【テーマコード（参考）】
2F049
【Ｆターム（参考）】
2F049AA12
2F049BA16
2F049CA01
2F049CA07
2F049CA11
2F049DA04
(57)【要約】
【課題】使用状況に起因した測定誤差を抑制することが可能なロードセル、秤、及び歪センサを提供する。
【解決手段】ロードセルは、固定部及び荷重受け部を繋ぐとともに前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体を備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージとを備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが直列接続された第一直列回路と、前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが直列接続された第二直列回路とを備える。
【選択図】図９
【解決手段】ロードセルは、固定部及び荷重受け部を繋ぐとともに前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体を備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージとを備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが直列接続された第一直列回路と、前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが直列接続された第二直列回路とを備える。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定部及び荷重受け部を繋ぐとともに、前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体と、
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが直列接続された第一直列回路と、
前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが直列接続された第二直列回路と、
を備えるロードセル。
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが直列接続された第一直列回路と、
前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが直列接続された第二直列回路と、
を備えるロードセル。
【請求項2】
請求項１に記載のロードセルであって、
前記起歪部が弾性変形した状態において、
凸状に変形する部位の表面に前記第一歪ゲージが配置され、凸状に変形する部位の裏面に前記第四歪ゲージが配置されるとともに、
凹状に変形する部位の表面に前記第二歪ゲージが配置され、凹状に変形する部位の裏面に前記第三歪ゲージが配置された
ロードセル。
前記起歪部が弾性変形した状態において、
凸状に変形する部位の表面に前記第一歪ゲージが配置され、凸状に変形する部位の裏面に前記第四歪ゲージが配置されるとともに、
凹状に変形する部位の表面に前記第二歪ゲージが配置され、凹状に変形する部位の裏面に前記第三歪ゲージが配置された
ロードセル。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のロードセルであって、
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、前記第四歪ゲージ、前記第一直列回路、及び前記第二直列回路は、短冊状のシート体を有する歪センサに一体的に設けられ、
前記歪センサが前記起歪体の縁で折り返された状態で、前記第一歪ゲージ及び前記第二歪ゲージが前記起歪部の表面に配置されるとともに、前記第三歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが前記起歪部の裏面に配置されている、
ロードセル。
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、前記第四歪ゲージ、前記第一直列回路、及び前記第二直列回路は、短冊状のシート体を有する歪センサに一体的に設けられ、
前記歪センサが前記起歪体の縁で折り返された状態で、前記第一歪ゲージ及び前記第二歪ゲージが前記起歪部の表面に配置されるとともに、前記第三歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが前記起歪部の裏面に配置されている、
ロードセル。
【請求項4】
請求項３に記載のロードセルであって、
前記シート体は、合成樹脂を含んで構成される、
ロードセル。
前記シート体は、合成樹脂を含んで構成される、
ロードセル。
【請求項5】
請求項３から請求項４のいずれか一項に記載のロードセルであって、
前記歪センサは、前記起歪体が取り付けられる筐体の周縁に近い位置に配置される前記起歪体の部位で折り返されている、
ロードセル。
前記歪センサは、前記起歪体が取り付けられる筐体の周縁に近い位置に配置される前記起歪体の部位で折り返されている、
ロードセル。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロードセルであって、
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージは、前記起歪部の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する抵抗体を含む、
ロードセル。
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージは、前記起歪部の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する抵抗体を含む、
ロードセル。
【請求項7】
固定部及び荷重受け部を繋ぐとともに、前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体と、
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージを各辺に有し、前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが対向する辺に配置されるとともに、前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが対向する辺に配置されたホイートストンブリッジ回路と、
を備えるロードセル。
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージを各辺に有し、前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが対向する辺に配置されるとともに、前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが対向する辺に配置されたホイートストンブリッジ回路と、
を備えるロードセル。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のロードセルと、
前記ロードセルの前記固定部を支持する筐体ベースと、
前記ロードセルの前記荷重受け部で支持される載台と、
を備える秤。
前記ロードセルの前記固定部を支持する筐体ベースと、
前記ロードセルの前記荷重受け部で支持される載台と、
を備える秤。
【請求項9】
請求項８に記載の秤であって、
前記載台は、矩形状であり、前記ロードセルは、前記載台の四隅に配置されている、
秤。
前記載台は、矩形状であり、前記ロードセルは、前記載台の四隅に配置されている、
秤。
【請求項10】
筐体ベースに支持される固定部及び載台を支持する荷重受け部を繋ぐとともに、前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体に設けられる歪センサであって、
前記起歪体の縁部で折り返された状態で前記起歪部に取り付けられる短冊状のシート体と、前記シート体に設けられた歪ゲージと、を備え、
前記歪ゲージは、
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
を含み、
前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージは、第一直列回路で直列接続され、前記第三歪ゲージ及び前記第四歪ゲージは、第二直列回路で直列接続されている、
歪センサ。
前記起歪体の縁部で折り返された状態で前記起歪部に取り付けられる短冊状のシート体と、前記シート体に設けられた歪ゲージと、を備え、
前記歪ゲージは、
前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、
前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージと、
前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、
を含み、
前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージは、第一直列回路で直列接続され、前記第三歪ゲージ及び前記第四歪ゲージは、第二直列回路で直列接続されている、
歪センサ。
【請求項11】
請求項１０に記載の歪センサであって、
前記起歪部が弾性変形した状態において、
凸状に変形する部位の表面に前記第一歪ゲージが配置され、凸状に変形する部位の裏面に前記第四歪ゲージが配置されるとともに、
凹状に変形する部位の表面に前記第二歪ゲージが配置され、凹状に変形する部位の裏面に前記第三歪ゲージが配置される、
歪センサ。
前記起歪部が弾性変形した状態において、
凸状に変形する部位の表面に前記第一歪ゲージが配置され、凸状に変形する部位の裏面に前記第四歪ゲージが配置されるとともに、
凹状に変形する部位の表面に前記第二歪ゲージが配置され、凹状に変形する部位の裏面に前記第三歪ゲージが配置される、
歪センサ。
【請求項12】
請求項１０又は請求項１１に記載の歪センサであって、
前記第二直列回路の一端に接続された第一端子と、
前記第一直列回路の他端及び前記第二直列回路の他端に接続された第二端子と、
前記第一直列回路の一端に接続された第三端子と、
を備える、
歪センサ。
前記第二直列回路の一端に接続された第一端子と、
前記第一直列回路の他端及び前記第二直列回路の他端に接続された第二端子と、
前記第一直列回路の一端に接続された第三端子と、
を備える、
歪センサ。
【請求項13】
請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の歪センサであって、
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージは、前記起歪部の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する抵抗体を含む、
歪センサ。
前記第一歪ゲージ、前記第二歪ゲージ、前記第三歪ゲージ、及び前記第四歪ゲージは、前記起歪部の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する抵抗体を含む、
歪センサ。
【請求項14】
請求項１１から請求項１３のいずれか一項に記載の歪センサであって、
前記シート体は、合成樹脂を含んで構成される、
歪センサ。
前記シート体は、合成樹脂を含んで構成される、
歪センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロードセル、秤、及び歪センサに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ロードセルを用いた計量装置が示されており、計量装置は、扁平に形成されている。
【0003】
ロードセルは、起歪体を備えている。起歪体には、筐体ベースに支持される固定部と載台を支持する荷重受け部との間に起歪部が設けられており、起歪部は、荷重受け部の変位に伴って弾性変形する。
【0004】
この起歪部には、複数の歪ゲージが設けられており、各歪ゲージで得られる測定値から載台に加えられた重量を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１４－１０９４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このような計量装置である秤にあっては、冷やされた箇所又は暖められた箇所に秤を配置した場合や、手で秤を持った場合に、歪みゲージの測定結果に誤差が生じる。これは、外部の熱が筐体ベースや載台を介してロードセルに伝達され、起歪体の起歪部に温度勾配が生ずることが原因であることを発明者は発見した。
【0007】
この誤差は、秤の薄型化に伴って起歪体を薄くする、あるいは筐体ベース又は載台を薄くすると、顕著に表れる。
【0008】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能なロードセル、秤、及び歪センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のある態様のロードセルは、固定部及び荷重受け部を繋ぐとともに、前記荷重受け部の変位に伴って弾性変形する起歪部を有した起歪体を備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第一歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の表面の部位に配置された第二歪ゲージと、前記荷重受け部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第三歪ゲージとを備える。ロードセルは、前記固定部に近接する前記起歪部の裏面の部位に配置された第四歪ゲージと、前記第一歪ゲージ及び前記第三歪ゲージが直列接続された第一直列回路と、前記第二歪ゲージ及び前記第四歪ゲージが直列接続された第二直列回路とを備える。
【発明の効果】
【0010】
この態様のロードセルを用いた秤において、一例として筐体ベースから起歪体の固定部に加えられる熱は、起歪部を介して荷重受け部へ伝達される。また、一例として載台から起歪体の荷重受け部に加えられる熱は、起歪部を介して固定部へ伝達される。これにより、起歪体の起歪部には、温度勾配が生じ、固定部に近接する起歪部の部位と、荷重受け部に近接する起歪部の部位とで温度差が生ずる。
【0011】
この起歪部の固定部に近接する部位には、表面に第一歪ゲージが配置されており、裏面に第四歪ゲージが配置されている。また、起歪部の荷重受け部に近接する部位には、表面に第二歪ゲージが配置されており、裏面に第三歪ゲージが配置されている。
【0012】
ここで、暖められた箇所に秤が配置された場合、筐体ベースから起歪体の固定部に加えられた熱は、起歪部を介して荷重受け部へ伝達される。すると、第一歪ゲージ及び第四歪ゲージが配置された部位の温度は、第二歪ゲージ及び第三歪ゲージが配置された部位の温度より高くなる。
【0013】
このため、起歪部に伝達される熱が第一歪ゲージ及び第四歪ゲージの測定値に与える影響は、第二歪ゲージ及び第三歪ゲージの測定値に与える影響より大きい。
【0014】
そして、起歪部に生じた温度差が測定値に与える影響の大きい第一歪ゲージと、起歪部に生じた温度差が測定値に与える影響の小さい第三歪ゲージとは、第一直列回路を構成しているので、互いに直列接続されている。
【0015】
また、起歪部に生じた温度差が測定値に与える影響の大きい第四歪ゲージと、起歪部に生じた温度差が測定値に与える影響の小さい第二歪ゲージとは、第二直列回路で直列接続されている。これにより、第一直列回路及び第二直列回路において、どちらの回路にも同じように熱影響による誤差が生じるので、両回路における誤差は平均化される。
【0016】
このため、第一直列回路及び第二直列回路を用いることで、起歪部に生ずる温度勾配が測定値に与える影響を抑えることができる。したがって、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。
【0019】
【0020】
秤１０としては、重量計、体重計、クッキングスケールが挙げられ、本実施形態の秤１０は、調理する材料などの重さを測るクッキングスケールを構成する。
【0021】
秤１０は、図１に示すように、長方形の板状に形成されており、秤１０の長さ方向の手前側には、測定結果を表示する表示部１２が設けられている。なお、本実施形態では、秤１０が長方形状の場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、秤１０は、正方形状であってもよい。
【0022】
秤１０は、図２に示すように、長方形状の筐体ベース１４と、筐体ベース１４に対して上下動可能な載台１６とを備えており、秤１０は、載台１６に乗せられた載置物の重さを測定する。載台１６は、筐体ベース１４の上部に配置される補強板２０と、補強板２０の上部に取り付けられる樹脂カバー２２と、樹脂カバー２２の上面を覆うトップカバー２４とを備えている。
【0023】
トップカバー２４の手前側には、長方形状の開口部２６が形成されており、開口部２６内には、表示器２８が配置されている。表示器２８は、一例として液晶パネルで構成されており、この表示器２８は、開口部２６を閉鎖する透明のレンズ３０で覆われている。
【0024】
筐体ベース１４と載台１６との間には、ロードセル（４０、４２、４４、４６）が設けられており、載台１６は、ロードセル（４０、４２、４４、４６）によって筐体ベース１４に対して上下動可能に支持されている。このロードセル（４０、４２、４４、４６）は、筐体ベース１４を挿通する締結部品３２によって筐体ベース１４に固定されており、締結部品３２は、筐体ベース１４の下面に取り付けられるゴム足３４によって隠蔽される。
【0025】
ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、図３に示すように、筐体ベース１４の四隅に配置されており、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、第一ロードセル４０と、第二ロードセル４２と、第三ロードセル４４と、第四ロードセル４６とで構成されている。これにより、長方形状に形成された載台１６は、各ロードセル４０、４２、４４、４６によって四隅が支持される。
【0026】
図４は、第一実施形態に係る秤１０の筐体ベース１４を示す要部の拡大図である。図５は、第一実施形態に係る秤１０の筐体ベース１４にロードセル（４０、４２、４４、４６）が取り付けられた状態を示す要部の拡大図である。
【0027】
各ロードセル４０、４２、４４、４６が配置される筐体ベース１４の部位には、図４に示すように、土台部４８が設けられている。土台部４８は、長方形状に突出した基部５０と、基部５０の両端部に突出した凸部５２とを備え、各凸部５２には、締結部品３２が挿通する挿通穴５４が形成されている。
【0028】
この土台部４８には、図５に示すように、対応するロードセル（４０、４２、４４、４６）が配置されている。土台部４８に配置された各ロードセル４０、４２、４４、４６は、土台部４８に形成された凸部５２の挿通穴５４を挿通する締結部品３２によって筐体ベース１４に固定される（図３参照）。
【0029】
【0030】
各ロードセル４０、４２、４４、４６には、図６に示すように、ブリッジ６０が取り付けられている。ブリッジ６０は、一例として、長方形状の金属板で構成されており、ブリッジ６０の中央部には、上方へ向けて突出した段差部６２が形成されている。段差部６２には、一対の丸穴６４が形成されている。
【0031】
ブリッジ６０の周縁部の四隅には、カシメ部６６が形成されており、ブリッジ６０は、カシメ部６６によって各ロードセル４０、４２、４４、４６に固定される。
【0032】
ブリッジ６０の段差部６２には、両面テープ６８が貼着されている。両面テープ６８の側縁には、Ｕ字状の切欠部７０が形成されており、切欠部７０は、ブリッジ６０の段差部６２の丸穴６４を回避する位置に設けられている。両面テープ６８の上面は、載台１６の補強板２０に貼着される。これにより、各ロードセル４０、４２、４４、４６の上部には、載台１６が固定される（図２参照）。
【0033】
（ロードセル）
各ロードセル４０、４２、４４、４６は、起歪体７２と、起歪体７２に設けられた歪センサ７４とを備えている。
各ロードセル４０、４２、４４、４６は、起歪体７２と、起歪体７２に設けられた歪センサ７４とを備えている。
【0034】
ここで、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）とは、起歪体７２と、起歪体７２に設けられた各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６と、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を接続する後述の回路（１５０）とで構成されたものを指す。また、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６及び回路（１５０）は、歪センサ７４に設けられており、詳細については後述する。
【0035】
［起歪体］
各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する起歪体７２は、図７に示すように、筐体ベース１４に支持される固定部８０と、載台１６を支持する荷重受け部８２と、を備えている。また、各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する起歪体７２は、固定部８０及び荷重受け部８２を繋ぐとともに荷重受け部８２の下方への変位に伴って弾性変形する起歪部８４を備えている。
各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する起歪体７２は、図７に示すように、筐体ベース１４に支持される固定部８０と、載台１６を支持する荷重受け部８２と、を備えている。また、各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する起歪体７２は、固定部８０及び荷重受け部８２を繋ぐとともに荷重受け部８２の下方への変位に伴って弾性変形する起歪部８４を備えている。
【0036】
起歪体７２は、一例として金属板で形成されており、固定部８０はＣ字状に形成されている。固定部８０の両端部には、内固定穴８６が形成されており、内固定穴８６には、筐体ベース１４に設けられた土台部４８の挿通穴５４を挿通する締結部品３２が固定される（図２参照）。
【0037】
これにより、起歪体７２は、固定部８０が筐体ベース１４の土台部４８の凸部５２に面接触した状態で固定され、筐体ベース１４に固定される固定部８０は、固定側を構成する固定部と言い換えることができる。
【0038】
荷重受け部８２は、固定部８０より大きなＣ字状に形成されており、荷重受け部８２の内側に固定部８０が配置されている。荷重受け部８２の四隅には、外固定穴８８が形成されており、外固定穴８８には、載台１６を支持するブリッジ６０のカシメ部６６が固定される。
【0039】
これにより、載台１６からの荷重は、Ｃ字状の荷重受け部８２の全面に渡って均等に加えられ、荷重受け部８２にほぼ水平を保持した状態で上下方向に可動する。この荷重受け部８２は、可動側を構成する可動部と言い換えることができる。
【0040】
荷重受け部８２において、起歪部８４が延出する内縁に対して逆側の外縁には、内側に後退した凹部９０が形成されており、凹部９０は、起歪部８４の延長上に配置されている。
【0041】
固定部８０の中心部と荷重受け部８２の中心部とは、起歪部８４で一体的に連結されており、固定部８０と荷重受け部８２とを連結する起歪部８４は、長方形状に形成されている。
【0042】
【0043】
この起歪部８４は、載台１６（図２参照）からの荷重を受けて荷重受け部８２が下方Ｄへ変位する際に、Ｓ字状に弾性変形する。
【0044】
具体的に説明すると、荷重受け部８２が下方Ｄへ変位して起歪部８４が弾性変形した状態において、図８に示すように、起歪部８４には、下方Ｄへ向けて突出した湾曲状に変形する下方湾曲部位９２が載台１６を支持する荷重受け部８２に近接した部位に形成される。また、起歪部８４には、上方へ向けて突出した湾曲状に変形する上方湾曲部位９４が筐体ベース１４に固定される固定部８０に近接した部位に形成される。
【0045】
上方へ向けて突出した湾曲状に変形する上方湾曲部位９４は、凸状に変形する凸状部位を示す。下方Ｄへ向けて突出した湾曲状に変形する下方湾曲部位９２は、凹状に変形する凹状部位を示す。
【0046】
［歪センサ］
図９は、第一実施形態に係る歪センサ７４を起歪体７２に取り付けた状態を示す説明図であり、歪センサ７４の一端側１００が配置された起歪体７２の上面７２Ａと歪センサ７４の他端側１０２が配置された起歪体７２の下面７２Ｂとを示す図である。図１０は、第一実施形態に係る歪センサ７４と、歪センサ７４に形成された回路とを示す説明図である。
図９は、第一実施形態に係る歪センサ７４を起歪体７２に取り付けた状態を示す説明図であり、歪センサ７４の一端側１００が配置された起歪体７２の上面７２Ａと歪センサ７４の他端側１０２が配置された起歪体７２の下面７２Ｂとを示す図である。図１０は、第一実施形態に係る歪センサ７４と、歪センサ７４に形成された回路とを示す説明図である。
【0047】
ここで、起歪体７２の上面７２Ａは、起歪体７２の表面を示し、以下でも同様とする。また、起歪体７２の下面７２Ｂは、起歪体７２の裏面を示し、以下でも同様とする。
【0048】
各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する歪センサ７４は、図５及び図９に示すように、起歪体７２の縁部で折り返された状態で起歪部８４に取り付けられる短冊状のシート体１１０を備えている。また、各ロードセル４０、４２、４４、４６を構成する歪センサ７４は、シート体１１０に設けられた歪ゲージ（１２０、１２２、１２６、１２４）を備えている。
【0049】
シート体１１０は、電子部品やプリント配線が一体的に形成されるフレキシブル基板で構成されている。シート体１１０は、フィルム状に形成されており、折り曲げ可能な可撓性を有する。シート体１１０は、合成樹脂を含んで構成されており、シート体１１０は、一例として、ポリイミドを含むポリイミド樹脂で構成されている。
【0050】
シート体１１０は、図１０に示すように、取付時に折り曲げられる折曲部１１２が長さ方向の中央部に設定されている。これにより、歪センサ７４は、図６に示したように、折曲部１１２が起歪体７２の荷重受け部８２の外縁に形成された凹部９０の縁９０Ａで折り返された状態で起歪体７２に取り付けられる。
【0051】
各ロードセル４０、４２、４４、４６は、図５に示したように、歪センサ７４が折り返される凹部９０を有した荷重受け部８２の外縁が、筐体を構成する筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置されるように設けられている。
【0052】
なお、本実施形態では、各ロードセル４０、４２、４４、４６の荷重受け部８２が筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【0053】
例えば、各ロードセル４０、４２、４４、４６の固定部８０を筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置してもよい。この場合、歪センサ７４を固定部８０の縁で折り返すように構成してもよい。すなわち、歪センサ７４は、固定部８０及び荷重受け部８２の外縁のうち筐体ベース１４の周縁に近い位置の外縁で折り返されている。
【0054】
ここで、歪センサ７４のシート体１１０の折曲部１１２は、筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置されていることが好ましい。すなわち、歪センサ７４の折曲部１１２には、秤１０の載台１６又は筐体ベース１４を介して熱が加えられ得る。また、歪センサ７４の折曲部１１２には、秤１０内部の雰囲気中に伝わった熱も加えられ得る。この場合、歪センサ７４の折曲部１１２に加えられた熱が歪センサ７４に設けられた配線部を介して、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４に影響を与え得る。
【0055】
そこで、歪センサ７４の折曲部１１２を、筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置する。これにより、歪センサ７４の折曲部１１２の配線部分を筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置できるので、前述した熱の影響を緩和することができる。
【0056】
また、シート体１１０は、図９及び図１０に示したように、折曲部１１２を境とする一端側１００が起歪体７２の上面７２Ａに配置される上面配置領域１１４を構成する。また、シート体１１０は、折曲部１１２を境とする他端側１０２が起歪体７２の下面７２Ｂに配置される下面配置領域１１６を構成する。
【0057】
上面配置領域１１４には、起歪体７２の上面７２Ａに配置される第一歪ゲージ１２０と第二歪ゲージ１２２とが設けられている。
【0058】
第一歪ゲージ１２０は、図９に示したように、上面配置領域１１４の一端側１００に配置されており、第一歪ゲージ１２０は、歪センサ７４が起歪体７２に取り付けられた状態で、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置される。
【0059】
固定部８０に近接する起歪部８４の部位は、図８に示したように、起歪部８４が弾性変形した状態において、上方へ突出した湾曲状に変形する上方湾曲部位９４を構成し、この上方湾曲部位９４の上面７２Ａに第一歪ゲージ１２０が配置される。
【0060】
第二歪ゲージ１２２は、図９に示したように、上面配置領域１１４の他端側１０２に配置されており、第二歪ゲージ１２２は、歪センサ７４が起歪体７２に取り付けられた状態で、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置される。
【0061】
荷重受け部８２に近接する起歪部８４の部位は、図８に示したように、起歪部８４が弾性変形した状態において、下方へ突出した湾曲状に変形する下方湾曲部位９２を構成し、この下方湾曲部位９２の上面７２Ａに第二歪ゲージ１２２が配置される。
【0062】
下面配置領域１１６には、起歪体７２の下面７２Ｂに配置される第四歪ゲージ１２４と第三歪ゲージ１２６とが設けられている。
【0063】
第四歪ゲージ１２４は、図９に示したように、下面配置領域１１６の他端側１０２に配置されており、第四歪ゲージ１２４は、歪センサ７４が起歪体７２に取り付けられた状態で、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置される。
【0064】
固定部８０に近接する起歪部８４の部位は、図８に示したように、起歪部８４が弾性変形した状態において、上方へ突出した湾曲状に変形する上方湾曲部位９４を構成し、この上方湾曲部位９４の下面７２Ｂに第四歪ゲージ１２４が配置される。
【0065】
第三歪ゲージ１２６は、図９に示したように、下面配置領域１１６の一端側１００に配置されており、第三歪ゲージ１２６は、歪センサ７４が起歪体７２に取り付けられた状態で、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置される。
【0066】
荷重受け部８２に近接する起歪部８４の部位は、図８に示したように、起歪部８４が弾性変形した状態において、下方へ突出した湾曲状に変形する下方湾曲部位９２を構成し、この下方湾曲部位９２の下面７２Ｂに第三歪ゲージ１２６が配置される。
【0067】
各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６は、図１０に示したように、抵抗体で構成されている。各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６は、シート体１１０に設けられた電子部品と言い換えることができ、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を、歪を検出する電子部品で構成してもよい。
【0068】
各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、金属を含んで構成されており、抵抗体は、一例として金属箔で形成されている。また、抵抗体を構成する金属箔は、一例としてコンスタンタンを含んで構成されている。
【0069】
各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、複数回折り返されたプリントパターンによって形成されており、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、伸縮に応じて電気抵抗が変化する。
【0070】
具体的に説明すると、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、圧縮力を受けて圧縮された状態で抵抗値が小さくなる。また、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、引張力を受けて伸ばされた状態で抵抗値が大きくなる。これにより、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６を構成する抵抗体は、起歪部８４の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する。
【0071】
第一歪ゲージ１２０の一端と第三歪ゲージ１２６の他端とは、プリント配線で接続されており、抵抗体を構成する第一歪ゲージ１２０と第三歪ゲージ１２６とは、直列接続されている。これにより、シート体１１０には、第一歪ゲージ１２０と第三歪ゲージ１２６とが直列接続された第一直列回路１３０が構成されている。
【0072】
また、第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６は、起歪部８４が弾性変形した状態で引張力を受ける。これにより、第一直列回路１３０は、起歪部８４が弾性変形した状態で引張力を受ける第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６で構成される。
【0073】
第二歪ゲージ１２２の一端と第四歪ゲージ１２４の他端とは、プリント配線で接続されており、抵抗体を構成する第二歪ゲージ１２２と第四歪ゲージ１２４とは、直列接続されている。これにより、シート体１１０には、第四歪ゲージ１２４と第二歪ゲージ１２２とが直列接続された第二直列回路１３２が構成されている。
【0074】
また、第二歪ゲージ１２２及び第四歪ゲージ１２４は、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力を受ける。これにより、第二直列回路１３２は、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力を受ける第二歪ゲージ１２２及び第四歪ゲージ１２４で構成される。
【0075】
この歪センサ７４の他端部には、リード線１３４（図９参照）がはんだ付けされるタブで構成された第一端子１４０と、第二端子１４２と、第三端子１４４とがシート体１１０に一体的に形成されている。
【0076】
第一端子１４０から延びるプリント配線は、第二直列回路１３２を構成する第四歪ゲージ１２４の一端に接続されており、歪センサ７４は、第二直列回路１３２の一端に接続された第一端子１４０を備える。第三端子１４４から延びるプリント配線は、第一直列回路１３０を構成する第三歪ゲージ１２６の一端に接続されており、歪センサ７４は、第二直列回路１３２の一端に接続された第三端子１４４を備える。
【0077】
第二端子１４２から延びるプリント配線は、第一直列回路１３０を構成する第二歪ゲージ１２２の他端及び第二直列回路１３２を構成する第一歪ゲージ１２０の他端に接続されている。これにより、歪センサ７４は、第一直列回路１３０の他端及び第二直列回路１３２の他端に接続された第二端子１４２を備える。
【0078】
（回路構成）
図１１は、第一実施形態に係る各ロードセル４０、４２、４４、４６の各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６が接続されて形成されたホイートストンブリッジ回路１５０を示す図である。このホイートストンブリッジ回路１５０は、秤１０の四隅に設けられた各ロードセル４０、４２、４４、４６の歪センサ７４における各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６で構成される。
図１１は、第一実施形態に係る各ロードセル４０、４２、４４、４６の各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６が接続されて形成されたホイートストンブリッジ回路１５０を示す図である。このホイートストンブリッジ回路１５０は、秤１０の四隅に設けられた各ロードセル４０、４２、４４、４６の歪センサ７４における各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６で構成される。
【0079】
なお、図１１において、第一ロードセル４０の歪センサ７４、各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６、各直列回路１３０、１３２、及び各端子１４０、１４２、１４４の符号の末尾には「－１」を付して説明する。また、第二ロードセル４２の歪センサ７４及び各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６、各直列回路１３０、１３２、及び各端子１４０、１４２、１４４の符号の末尾には「－２」を付して説明する。
【0080】
そして、第三ロードセル４４の歪センサ７４及び各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６、各直列回路１３０、１３２、及び各端子１４０、１４２、１４４の符号の末尾には「－３」を付して説明する。また、第四ロードセル４６の歪センサ７４及び各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６、各直列回路１３０、１３２、及び各端子１４０、１４２、１４４の符号の末尾には「－４」を付して説明する。
【0081】
第一ロードセル４０における歪センサ７４－１の第一端子１４０－１は、第四ロードセル４６における歪センサ７４－４の第一端子１４０－４に接続されている。第四ロードセル４６における歪センサ７４－４の第三端子１４４－４は、第三ロードセル４４における歪センサ７４－３の第三端子１４４－３に接続されている。
【0082】
第三ロードセル４４における歪センサ７４－３の第一端子１４０－３は、第二ロードセル４２における歪センサ７４－２の第一端子１４０－２に接続されている。第二ロードセル４２における歪センサ７４－２の第三端子１４４－２は、第一ロードセル４０における歪センサ７４－１の第三端子１４４－１に接続されている。
【0083】
このホイートストンブリッジ回路１５０は、第一辺１６０と、第二辺１６２と、第三辺１６４と、第四辺１６６とを備える。第一辺１６０と第三辺１６４とは対向し、第二辺１６２と第四辺１６６とは対向する。
【0084】
第一辺１６０は、第一ロードセル４０における歪センサ７４－１の第一直列回路１３０－１と、第二ロードセル４２における歪センサ７４－２の第一直列回路１３０－２とが直列接続された回路で構成されている。これにより、第一辺１６０は、起歪部８４が弾性変形した状態で引張力が加えられる各歪ゲージ１２０－１、１２６－１、１２０－２、１２６－２を有した第一直列回路１３０－１、１３０－２で構成される。
【0085】
第二辺１６２は、第二ロードセル４２における歪センサ７４－２の第二直列回路１３２－２と第三ロードセル４４における歪センサ７４－３の第二直列回路１３２－３とが直列接続された回路で構成されている。これにより、第二辺１６２は、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力が加えられる各歪ゲージ１２２－２、１２４－２、１２４－３、１２２－３を有した第二直列回路１３２－２、１３２－３で構成される。
【0086】
第三辺１６４は、第三ロードセル４４における歪センサ７４－３の第一直列回路１３０－３と第四ロードセル４６における歪センサ７４－４の第一直列回路１３０－４とが直列接続された回路で構成されている。これにより、第一辺１６０に対向する第三辺１６４は、起歪部８４が弾性変形した状態で引張力が加えられる各歪ゲージ１２０－４、１２６－４、１２６－３、１２０－３を有した第一直列回路１３０－３、１３０－４で構成される。
【0087】
第四辺１６６は、第四ロードセル４６における歪センサ７４－４の第二直列回路１３２－４と、第一ロードセル４０における歪センサ７４－１の第二直列回路１３２－１とが直列接続された回路で構成されている。これにより、第二辺１６２に対向する第四辺１６６は、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力が加えられる各歪ゲージ１２２－１、１２４－１、１２４－４、１２２－４を有した第二直列回路１３２－１、１３２－４で構成される。
【0088】
このホイートストンブリッジ回路１５０において、第二ロードセル４２における歪センサ７４－２の第二端子１４２－２は、正極が印加される正極入力部１７０を構成する。また、第四ロードセル４６における歪センサ７４－４の第二端子１４２－４は、負極が印加される負極入力部１７２を構成する。
【0089】
また、ホイートストンブリッジ回路１５０において、第一ロードセル４０における歪センサ７４－１の第二端子１４２－１は、正極を出力する正極出力部１７４を構成する。また、第三ロードセル４４における歪センサ７４－３の第二端子１４２－３は、負極を出力する負極出力部１７６を構成する。
【0090】
そして、正極出力部１７４及び負極出力部１７６は、図示しない制御部に接続される。制御部は、正極出力部１７４と負極出力部１７６との間の電位から載台１６に加えられた荷重を演算し、演算結果を表示部１２に表示する。
【0091】
（作用及び効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。
次に、本実施形態による作用効果について説明する。
【0092】
本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）は、筐体ベース１４に支持される固定部８０及び載台１６を支持する荷重受け部８２を繋ぐとともに、荷重受け部８２の変位に伴って弾性変形する起歪部８４を備えた起歪体７２を備える。また、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第一歪ゲージ１２０と、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第二歪ゲージ１２２と、を備える。さらに、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第三歪ゲージ１２６と、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第四歪ゲージ１２４と、を備える。そして、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６が直列接続された第一直列回路１３０と、第四歪ゲージ１２４及び第二歪ゲージ１２２が直列接続された第二直列回路１３２と、を備える。
【0093】
また、本実施形態の歪センサ７４は、筐体ベース１４に支持される固定部８０及び載台１６を支持する荷重受け部８２を繋ぐとともに、荷重受け部８２の変位に伴って弾性変形する起歪部８４を有した起歪体７２に設けられる歪センサ７４である。歪センサ７４は、起歪体７２の縁部で折り返された状態で起歪部８４に取り付けられる短冊状のシート体１１０と、シート体１１０に設けられた歪ゲージ（１２０、１２２、１２６、１２４）と、を備える。歪ゲージ（１２０、１２２、１２６、１２４）は、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第一歪ゲージ１２０と、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第二歪ゲージ１２２と、を含む。また、歪ゲージ（１２０、１２２、１２６、１２４）は、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第三歪ゲージ１２６と、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第四歪ゲージ１２４と、を含む。そして、第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６は、第一直列回路１３０で直列接続され、第四歪ゲージ１２４及び第二歪ゲージ１２２は、第二直列回路１３２で直列接続されている。
【0094】
さらに、本実施形態の秤１０は、ロードセル（４０、４２、４４、４６）の固定部８０を支持する筐体ベース１４と、ロードセル（４０、４２、４４、４６）の荷重受け部８２で支持される載台１６と、を備える。
【0095】
この構成のロードセル（４０、４２、４４、４６）を用いた秤１０において、筐体ベース１４から起歪体７２の固定部８０に加えられる熱は、起歪部８４を介して荷重受け部８２へ伝達される。また、載台１６から起歪体７２の荷重受け部８２に加えられる熱は、起歪部８４を介して固定部８０へ伝達される。これにより、起歪体７２の起歪部８４には、温度勾配が生じ、固定部８０に近接する起歪部８４の部位と、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の部位とで温度差が生ずる。
【0096】
この起歪部８４の固定部８０に近接する部位には、上面７２Ａに第一歪ゲージ１２０が配置されており、下面７２Ｂに第四歪ゲージ１２４が配置されている。また、起歪部８４の荷重受け部８２に近接する部位には、上面７２Ａに第二歪ゲージ１２２が配置されており、下面７２Ｂに第三歪ゲージ１２６が配置されている。
【0097】
ここで、暖められた箇所に秤１０が配置された場合、図９に示したように、筐体ベース１４から起歪体７２の固定部８０に加えられる熱は、起歪部８４を介して荷重受け部８２へ伝達される。これにより、起歪部８４には、固定部８０から荷重受け部８２へ向けて熱が伝達される伝熱経路１９０が形成される。
【0098】
このため、第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４が配置された部位の温度は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６が配置された部位の温度より高くなる。これにより、起歪部８４に伝達される熱が第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４の測定値に与える影響は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６の測定値に与える影響より大きい。
【0099】
そして、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が大きい第一歪ゲージ１２０と、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が小さい第三歪ゲージ１２６とは、第一直列回路１３０で直列接続されている。
【0100】
また、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が大きい第四歪ゲージ１２４と、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が小さい第二歪ゲージ１２２とは、第二直列回路１３２で直列接続されている。これにより、第一直列回路１３０及び第二直列回路１３２において、どちらの回路にも同じように熱影響による誤差が生じるので、両回路における誤差は平均化される。
【0101】
このため、第一直列回路１３０及び第二直列回路１３２を用いることで、起歪部８４に生ずる温度勾配が測定値に与える影響を抑えることができる。したがって、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【0102】
具体的に説明すると、各歪センサ７４の各直列回路１３０、１３２によってホイートストンブリッジ回路１５０が形成されている。このため、抵抗値の上昇が大きく表れる各歪ゲージ１２０、１２４と、抵抗値の上昇が小さく表れる各歪ゲージ１２２、１２６とを、ホイートストンブリッジ回路１５０の各辺１６０、１６２、１６４、１６６にバランス良く配置することができる。
【0103】
これにより、隣接する各辺１６０、１６２、１６４、１６６の抵抗値のバランスを保つことができるので、起歪部８４に生ずる温度勾配が測定値に与える影響を抑えることができ、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【0104】
また、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）は、起歪部８４が弾性変形した状態において、上方へ突出した湾曲状に変形する部位の上面７２Ａに第一歪ゲージ１２０が配置されている。また、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、起歪部８４が弾性変形した状態において、上方へ突出した湾曲状に変形する部位の下面７２Ｂに第四歪ゲージ１２４が配置されている。
【0105】
さらに、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、起歪部８４が弾性変形した状態において、下方へ突出した湾曲状に変形する部位の上面７２Ａに第二歪ゲージ１２２が配置されている。また、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、起歪部８４が弾性変形した状態において、下方へ突出した湾曲状に変形する部位の下面７２Ｂに第三歪ゲージ１２６が配置されている。
【0106】
また、本実施形態の歪センサ７４は、起歪部８４が弾性変形した状態において、上方へ突出した湾曲状に変形する部位の上面７２Ａに第一歪ゲージ１２０が配置され、上方へ突出した湾曲状に変形する部位の下面７２Ｂに第四歪ゲージ１２４が配置される。また、下方へ突出した湾曲状に変形する部位の上面７２Ａに第二歪ゲージ１２２が配置され、下方へ突出した湾曲状に変形する部位の下面７２Ｂに第三歪ゲージ１２６が配置される。
【0107】
この構成によれば、起歪部８４が弾性変形した状態において、引張力が加えられる第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６によって第一直列回路１３０が形成される。また、起歪部８４が弾性変形した状態において、圧縮力が加えられる第四歪ゲージ１２４及び第二歪ゲージ１２２によって第二直列回路１３２が形成される。
【0108】
このため、起歪部８４に生じた温度差に起因する影響を抑えつつ、弾性変形した起歪部８４に生ずる引張力から得られた測定値を第一直列回路１３０で得ることができる。起歪部８４に生じた温度差に起因する影響を抑えつつ、弾性変形した起歪部８４に生ずる圧縮力から得られた測定値を第二直列回路１３２で得ることができる。
【0109】
これにより、測定精度の向上が可能となる。
【0110】
また、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）は、短冊状のシート体１１０を有する歪センサ７４を備える。歪センサ７４には、第一歪ゲージ１２０、第二歪ゲージ１２２、第四歪ゲージ１２４、第三歪ゲージ１２６、第一直列回路１３０、及び第二直列回路１３２が一体的に設けられている。
【0111】
また、歪センサ７４が起歪体７２の縁９０Ａで折り返された状態で、第一歪ゲージ１２０及び第二歪ゲージ１２２が起歪部８４の上面７２Ａに配置されるとともに、第四歪ゲージ１２４及び第三歪ゲージ１２６が起歪部８４の下面７２Ｂに配置されている。
【0112】
この構成によれば、歪センサ７４を起歪体７２の縁９０Ａで折り返して起歪体７２に取り付けることで、第一歪ゲージ１２０及び第二歪ゲージ１２２を、起歪部８４の上面７２Ａに配置することができる。また、第四歪ゲージ１２４及び第三歪ゲージ１２６を、起歪部８４の下面７２Ｂに配置することができる。これにより、各ロードセル４０、４２、４４、４６の組み立て容易性が向上する。
【0113】
また、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４及び各直列回路１３０、１３２は、歪センサ７４に一体的に設けられている。このため、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４のそれぞれが独立する場合と比較して、部品の管理コストを抑制することができる。
【0114】
また、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）において、シート体１１０は、合成樹脂を含んで構成される。
【0115】
このような構成において、合成樹脂製のシート体１１０は、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４と線膨張係数が異なる。このため、起歪体７２に熱が加えられた場合、歪センサ７４のシート体１１０の膨張率と、シート体１１０に一体的に設けられた各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４の膨張率とが異なり、その膨張率の差により歪みが生じ、測定値への影響が大きくなり得る。
【0116】
しかし、本実施形態では、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響を抑制することができる。このため、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４とシート体１１０との線膨張係数が異なる場合であっても、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【0117】
さらに、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）において、シート体１１０は、ポリイミドを含んで構成される。
【0118】
このような構成において、歪センサ７４を、シート体１１０がポリイミドで構成されたフレキシブル基板で構成することが可能となる。これにより、生産コストを抑制することが可能となる。
【0119】
また、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）において、歪センサ７４は、起歪体７２が取り付けられる筐体の周縁に近い位置に配置される起歪体７２の縁で折り返されている。
【0120】
このような構成において、具体的には荷重受け部８２の縁９０Ａが筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置されるように各ロードセル４０、４２、４４、４６を設ける。そして、歪センサ７４の端部より延出するリード線１３４を筐体ベース１４の内側に延ばす。これにより、一例として、筐体ベース１４の中央部に配置される制御基板への配線が容易となる。
【0121】
また、歪センサ７４を、載台１６と共に可動する荷重受け部８２の縁９０Ａで折り返すことで、リード線１３４の取り付け位置が起歪体７２の可動側となることを回避する。これに対して、可動する荷重受け部８２側にリード線１３４が配線されると、リード線１３４にテンションが生じたり、リード線１３４が筐体ベース１４に物理的に接触したりする可能性がある。この場合、荷重検出に影響が生じ得る。
【0122】
そこで、本実施形態では、可動しない固定部８０側からリード線１３４を引き出すことで、荷重検出への影響を抑制することが可能となる。
【0123】
また、歪センサ７４を、筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置される荷重受け部８２の縁９０Ａで折り返す。そして、歪センサ７４の折曲部１１２を筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置した。これにより、歪センサ７４の折曲部１１２の配線部に熱が加えられないように、折曲部１１２の配線部を秤１０の中心からできるだけ遠ざけている。
【0124】
すなわち、秤１０において、使用時に熱が加えられる場所としては、載台１６の中央部分が挙げられる。載台１６の中央部に加えられた熱は、載台１６を通じて伝達されるとともに、秤１０内部の雰囲気にも伝達される。
【0125】
ここで、歪センサ７４の折曲部１１２は、起歪体７２から浮きが生じ得る。この浮き部分は、雰囲気中の熱伝達の影響を受けやすい。
【0126】
そこで、本実施形態では、起歪体７２から浮きが生じ得る歪センサ７４の折曲部１１２を筐体ベース１４の周縁に近い位置に配置することで、折曲部１１２に加えられる熱を抑制する。これにより、雰囲気中の熱が荷重検出に与える影響を抑制することが可能となる。
【0127】
また、本実施形態のロードセル（４０、４２、４４、４６）において、第一歪ゲージ１２０、第二歪ゲージ１２２、第四歪ゲージ１２４、及び第三歪ゲージ１２６は、起歪部８４の変形に伴う伸縮に応じて抵抗値が変化する抵抗体を含む。
【0128】
このような構成において、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４が受けた引張力又は圧縮力の大きさを、抵抗値の変化として取得することが可能となる。
【0129】
また、本実施形態のロードセルにおいて、抵抗体は、金属を含む。
【0130】
このような構成において、例えば金属を含んだプリントパターンで抵抗体を形成することで、各歪センサを構成することが可能となる。
【0131】
ここで、線膨張係数が異なるシート体１１０と各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４とにおいて、シート体１１０の膨張率が各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４の膨張率より大きい場合を例に挙げて説明する。
【0132】
この場合、伝熱経路１９０の上流側に設けられた第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４は、伝熱経路１９０の下流側に設けられた第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６と比較して、熱膨張したシート体１１０で大きく引っ張られる。これにより、第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６と比較して、抵抗値が高くなる。
【0133】
また、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４を構成する金属は、熱が加わると抵抗値が高くなる。このため、伝熱経路１９０の上流側に設けられた第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４は、伝熱経路１９０の下流側に設けられた第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６と比較して、熱による抵抗値の変化が大きく表れる。
【0134】
これらによって、第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６と比較して、抵抗値が総合的に高くなる。
【0135】
しかし、本実施形態では、前述した構成によって、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響を抑制することができる。このため、各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４とシート体１１０との線膨張係数が異なる場合であっても、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【0136】
そして、本実施形態の秤１０において、載台１６は、矩形状であり、ロードセル（４０、４２、４４、４６）は、載台１６の四隅に配置されている。
【0137】
このような構成では、載台１６の四隅に配置された各ロードセル４０、４２、４４、４６の歪センサ７４を用いて測定を行なうことができる。これにより、測定精度の向上が可能となる。
【0138】
また、本実施形態の歪センサ７４において、第二直列回路１３２の一端に接続された第一端子１４０と、第一直列回路１３０の他端及び第二直列回路１３２の他端に接続された第二端子１４２と、第一直列回路１３０の一端に接続された第三端子１４４と、を備える。
【0139】
このような構成では、第一直列回路１３０の他端と第二直列回路１３２の他端とを配線で接続する必要が無いので、配線作業が容易となる。
【0140】
なお、本実施形態では、載台１６の四隅をそれぞれ支持する各ロードセル４０、４２、４４、４６を備えた秤１０について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、載台１６を筐体ベース１４に支持するロードセル（４０、４２、４４、４６）は、次に示す実施形態のように、一つであってもよい。
【0141】
＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る秤１０は、載台１６が第一ロードセル４０のみによって筐体ベース１４に支持されており、第一ロードセル４０の歪センサ７４のみによってホイートストンブリッジ回路２００（図１２参照）が形成されている点で第一実施形態と異なる。この第二実施形態について、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
第二実施形態に係る秤１０は、載台１６が第一ロードセル４０のみによって筐体ベース１４に支持されており、第一ロードセル４０の歪センサ７４のみによってホイートストンブリッジ回路２００（図１２参照）が形成されている点で第一実施形態と異なる。この第二実施形態について、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【0142】
第一ロードセル４０は、図５に示したように、起歪体７２を備えている。起歪体７２は、図７に示したように、筐体ベース１４に支持される固定部８０と、載台１６を支持する荷重受け部８２と、固定部８０及び荷重受け部８２を繋ぐとともに荷重受け部８２の下方への変位に伴って弾性変形する起歪部８４とを有する。
【0143】
起歪体７２には、図５に示したように、歪センサ７４が設けられており、歪センサ７４は、図９に示したように、第一歪ゲージ１２０と、第二歪ゲージ１２２と、第三歪ゲージ１２６と、第四歪ゲージ１２４とが設けられている。
【0144】
歪センサ７４を起歪体７２に取り付けた取付状態において、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位には、第一歪ゲージ１２０が配置され、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位には、第二歪ゲージ１２２が配置される。また、取付状態において、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位には、第三歪ゲージ１２６が配置され、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位には、第四歪ゲージ１２４が配置される。
【0145】
そして、第一歪ゲージ１２０、第二歪ゲージ１２２、第四歪ゲージ１２４、及び第三歪ゲージ１２６によって測定結果を取得するためのホイートストンブリッジ回路２００（図１２参照）が形成される。
【0146】
図１２は、第二実施形態に係る歪センサ７４の各歪ゲージ１２０、１２２、１２４、１２６で形成されたホイートストンブリッジ回路２００を示す図である。このホイートストンブリッジ回路２００は、第一ロードセル４０に設けられた歪センサ７４の各歪ゲージ１２０、１２２、１２６、１２４によって形成されている。
【0147】
このホイートストンブリッジ回路２００は、第一歪ゲージ１２０、第二歪ゲージ１２２、第四歪ゲージ１２４、及び第三歪ゲージ１２６を各辺に有している。第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６は、対向する辺２１０、２１４に配置されており、第四歪ゲージ１２４及び第二歪ゲージ１２２は、対向する辺２１２、２１６に配置されている。
【0148】
具体的に説明すると、ホイートストンブリッジ回路２００の第一辺２１０は、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第一歪ゲージ１２０で構成されている。この第一歪ゲージ１２０には、起歪部８４が弾性変形した状態で、引張力が加えられる。
【0149】
ホイートストンブリッジ回路２００の第二辺２１２は、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第四歪ゲージ１２４で構成されており、第四歪ゲージ１２４には、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力が加えられる。
【0150】
ホイートストンブリッジ回路２００の第三辺は２１４、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第三歪ゲージ１２６で構成されており、第三歪ゲージ１２６には、起歪部８４が弾性変形した状態で引張力が加えられる。
【0151】
ホイートストンブリッジ回路２００の第四辺２１６は、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第二歪ゲージ１２２で構成されており、第二歪ゲージ１２２には、起歪部８４が弾性変形した状態で圧縮力が加えられる。
【0152】
このホイートストンブリッジ回路２００の第一辺２１０と第四辺２１６との接続部は、正極を出力する正極出力部１７４を構成し、第二辺２１２と第三辺２１４との接続部は、負極を出力する負極出力部１７６を構成する。また、第一辺２１０と第二辺２１２との接続部は、正極を入力する正極入力部１７０を構成し、第三辺２１４と第四辺２１６との接続部は、負極を入力する負極入力部１７２を構成する。
【0153】
（作用及び効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。
次に、本実施形態による作用効果について説明する。
【0154】
本実施形態のロードセル（４０）は、筐体ベース１４に支持される固定部８０及び載台１６を支持する荷重受け部８２を繋ぐとともに、荷重受け部８２の変位に伴って弾性変形する起歪部８４を有した起歪体７２を備える。
【0155】
また、ロードセル（４０）は、固定部８０に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第一歪ゲージ１２０と、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の上面７２Ａの部位に配置された第二歪ゲージ１２２と、を備える。さらに、ロードセル（４０）は、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第三歪ゲージ１２６と、固定部８０に近接する起歪部８４の下面７２Ｂの部位に配置された第四歪ゲージ１２４と、を備える。
【0156】
そして、ロードセル（４０）は、第一歪ゲージ１２０、第二歪ゲージ１２２、第四歪ゲージ１２４、及び第三歪ゲージ１２６を各辺２１０、２１２、２１４、２１６に有したホイートストンブリッジ回路２００を備える。ホイートストンブリッジ回路２００は、第一歪ゲージ１２０及び第三歪ゲージ１２６が対向する辺２１０、２１４に配置されるとともに、第四歪ゲージ１２４及び第二歪ゲージ１２２が対向する辺２１２、２１６に配置されている。
【0157】
この構成のロードセル（４０）を用いた秤１０において、筐体ベース１４から起歪体７２の固定部８０に加えられる熱は、起歪部８４を介して荷重受け部８２へ伝達される。また、載台１６から起歪体７２の荷重受け部８２に加えられる熱は、起歪部８４を介して固定部８０へ伝達される。これにより、起歪体７２の起歪部８４には、温度勾配が生じ、固定部８０に近接する起歪部８４の部位と、荷重受け部８２に近接する起歪部８４の部位とで温度差が生ずる。
【0158】
この起歪部８４の固定部８０に近接する部位には、上面７２Ａに第一歪ゲージ１２０が配置されており、下面７２Ｂに第四歪ゲージ１２４が配置されている。また、起歪部８４の荷重受け部８２に近接する部位には、上面７２Ａに第二歪ゲージ１２２が配置されており、下面７２Ｂに第三歪ゲージ１２６が配置されている。
【0159】
ここで、暖められた箇所に秤１０が配置された場合、筐体ベース１４から起歪体７２の固定部８０に加えられる熱は、起歪部８４を介して荷重受け部８２へ伝達される。これにより、第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４が配置された部位の温度は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６が配置された部位の温度より高くなる。
【0160】
このため、起歪部８４に伝達される熱が第一歪ゲージ１２０及び第四歪ゲージ１２４の測定値に与える影響は、第二歪ゲージ１２２及び第三歪ゲージ１２６の測定値に与える影響より大きい。
【0161】
そして、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が大きい第一歪ゲージ１２０は、ホイートストンブリッジ回路２００の第一辺２１０に設けられている。また、第一辺２１０に対向する第三辺２１４は、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が小さい第三歪ゲージ１２６で構成されている。
【0162】
このため、温度差による影響が大きく表れる第一歪ゲージ１２０で構成された第一辺２１０と、温度差による影響が小さく表れる第三歪ゲージ１２６で構成された第三辺２１４と組み合わせによって、出力に表れる影響が抑制される。
【0163】
また、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が大きい第四歪ゲージ１２４は、ホイートストンブリッジ回路２００の第二辺２１２に設けられている。また、第二辺２１２に対向する第四辺２１６は、起歪部８４に生じた温度差が測定値に与える影響が小さい第二歪ゲージ１２２で構成されている。
【0164】
このため、温度差による影響が大きく表れる第四歪ゲージ１２４で構成された第二辺２１２と、温度差による影響が小さく表れる第二歪ゲージ１２２で構成された第四辺２１６と組み合わせによって、出力に表れる影響が抑制される。
【0165】
このように、前述したホイートストンブリッジ回路２００を用いることで、起歪部８４に生ずる温度勾配が測定値に与える影響を抑えることができる。したがって、使用状況に起因する測定結果への影響を抑制することが可能となる。
【0166】
そして、本実施形態においても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【0167】
１０ 秤
１４ 筐体ベース
１６ 載台
４０ 第一ロードセル
４２ 第二ロードセル
４４ 第三ロードセル
４６ 第四ロードセル
７２ 起歪体
７２Ａ 上面（表面）
７２Ｂ 下面（裏面）
７４ 歪センサ
８０ 固定部
８２ 荷重受け部
８４ 起歪部
９０Ａ 縁
９２ 下方湾曲部位
９４ 上方湾曲部位
１００ 一端側
１０２ 他端側
１１０ シート体
１２０ 第一歪ゲージ
１２２ 第二歪ゲージ
１２４ 第四歪ゲージ
１２６ 第三歪ゲージ
１３０ 第一直列回路
１３２ 第二直列回路
１４０ 第一端子
１４２ 第二端子
１４４ 第三端子
１５０、２００ ホイートストンブリッジ回路
２１０ 第一辺
２１２ 第二辺
２１４ 第三辺
２１６ 第四辺
１４ 筐体ベース
１６ 載台
４０ 第一ロードセル
４２ 第二ロードセル
４４ 第三ロードセル
４６ 第四ロードセル
７２ 起歪体
７２Ａ 上面（表面）
７２Ｂ 下面（裏面）
７４ 歪センサ
８０ 固定部
８２ 荷重受け部
８４ 起歪部
９０Ａ 縁
９２ 下方湾曲部位
９４ 上方湾曲部位
１００ 一端側
１０２ 他端側
１１０ シート体
１２０ 第一歪ゲージ
１２２ 第二歪ゲージ
１２４ 第四歪ゲージ
１２６ 第三歪ゲージ
１３０ 第一直列回路
１３２ 第二直列回路
１４０ 第一端子
１４２ 第二端子
１４４ 第三端子
１５０、２００ ホイートストンブリッジ回路
２１０ 第一辺
２１２ 第二辺
２１４ 第三辺
２１６ 第四辺
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】