撓性件和體重測量裝置製造方法

2023-12-09 20:13:51

撓性件和體重測量裝置製造方法
【專利摘要】一種用於載荷傳感器的撓性件，該撓性件由粉末冶金術形成。所述撓性件具有軸對稱形狀並包括矩形應變區域、兩個第一臂、第一連接部、兩個第二臂和第二連接部，所述第一連接部連接於所述第一臂和所述應變區域的一端，所述第二連接部連接於所述第二臂和所述應變區域的另一端。一對第一臂和一對第二臂中的一對受到沿垂直於所述撓性件的方向上的載荷，並且一對第一臂和一對第二臂中的另一對固定於支撐體。
【專利說明】撓性件和體重測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種撓性件，該撓性件用於載荷傳感器中，以測量體重，並且該撓性件通過傳遞到其上的載荷而變形，此外，本發明還涉及一種包括所述撓性件的體重測量裝置。
【背景技術】
[0002]例如，體重測量裝置(如體重秤)包括至少一個載荷傳感器，施加到平臺上的載荷傳遞到載荷傳感器上。載荷傳感器包括通過載荷而變形的撓性件和連接於撓性件的多個應變片(strain gauges)。日本專利N0.2977278公開了這種撓性件。
[0003]撓性件由高強度的材料形成，並且通常通過在大規模生產中達到高生產力的衝壓而成型。然而，由於被衝壓的待衝壓部分的寬度需要等於或大於厚度，因此限制了待加工的撓性件的尺寸的增大。此外，很難形成如小間隙等的複雜形狀。為了減小撓性件的尺寸以便通過衝壓製造或形成複雜形狀，可考慮使撓性件變薄或撓性件由低強度的金屬材料製成，但在這些情況下，撓性件的機械強度變差。此外，如果撓性件由高強度的金屬材料製成，那麼衝壓會在衝壓表面上產生剪切下陷、斷裂的表面和毛刺。因此，很難形成具有高精度的撓性件的厚度和寬度。為此，載荷傳感器的重量測量精度受到限制。

【發明內容】

[0004]所以，本發明提供一種撓性件，該撓性件具有減小的尺寸，保證了機械強度，並且在厚度和寬度方面具有高的尺寸精度，本發明還提供一種包括所述撓性件的體重測量裝置。
[0005]本發明提供一種撓性件，該撓性件用在測量體重的載荷傳感器中，通過傳遞到所述撓性件上的載荷而變形，並且由粉末冶金術製成。根據本發明，由於所述撓性件由粉末冶金術製成，因此所述撓性件的尺寸可以減小並且可以保證所述撓性件的機械強度。此外，由於所述撓性件的厚度和寬度的尺寸精度高，因此提高了所述載荷傳感器的體重測量精度。
[0006]根據實施方式，所述撓性件用在測量體重的載荷傳感器中，所述撓性件通過傳遞到其上的載荷而變形，所述撓性件由粉末冶金術製成，並且所述撓性件具有關於對稱軸線的軸對稱形狀和均勻的厚度。所述撓性件包括:矩形應變區域，該矩形應變區域設置在所述撓性件的中心，沿與其對稱軸線相同的方向延伸，並且所述矩形應變區域具有第一端和第二端；兩個第一臂部，該兩個第一臂部平行於所述對稱軸線延伸；第一連接部，該第一連接部沿正交所述對稱軸線的方向延伸，並且所述第一連接部連接於所述第一臂部和所述應變區域的第一端；兩個第二臂部，該兩個第二臂部設置為比所述第一臂部更靠近所述應變區域，並且所述兩個第二臂部平行於所述對稱軸線延伸；以及第二連接部，所述第二連接部沿正交所述對稱軸線的方向延伸，並且所述第二連接部連接於所述第二臂部和所述應變區域的第二端，其中，一對第一臂部和一對第二臂部中的一對受到沿垂直於所述撓性件方向上的載荷，並且一對第一臂部和一對第二臂部中的另一對固定於支撐體，並且，其中所述第一臂部和所述第二臂部之間的間隙與所述第二臂部和所述應變區域之間的間隙等於或小於所述撓性件的厚度的一半。
[0007]在所述實施方式中，所述第一臂部和所述第二臂部之間的間隙與所述第二臂部和所述應變區域之間的間隙等於或小於所述撓性件的厚度的一半。由於這種間隙設置為很小，因此可以減小所述撓性件的尺寸。關於適合所述撓性件的高強度的金屬材料，當使用衝壓時，這種間隙只能設置為與所述撓性件的厚度相同並且不能比所述撓性件的厚度薄。然而，當使用粉末冶金術時，這種間隙可以變薄並且所述撓性件的尺寸可以減小。在所述實施方式中，可以通過壓製成型和燒結金屬粉末獲得所述撓性件，或者通過金屬注射成型獲得所述撓性件。也就是，在所述實施方式中，作為用粉末冶金術的方法，金屬粉末可以壓製成型並且燒結，或者可以採用金屬注射成型。
[0008]根據本發明的另一實施方式，所述撓性件用於測量體重的載荷傳感器中，所述撓性件通過傳遞到其上的載荷而變形，所述撓性件通過壓製成型並且燒結至少包括釩(V)和鉻(Cr)並且主要包括鐵(Fe)的金屬粉末獲得，並且所述撓性件具有關於對稱軸線的軸對稱形狀，所述撓性件包括:矩形應變區域，該矩形應變區域設置在所述撓性件的中央，在與所述對稱軸線相同的方向上延伸，並且具有第一端和第二末；兩個第一臂部，該兩個第一臂部平行於所述對稱軸線延伸；第一連接部，該第一連接部在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第一臂部和所述應變區域的第一端；兩個第二臂部，該兩個第二臂部設置為比所述第一臂部更靠近所述應變區域，並且平行於所述對稱軸線延伸；以及第二連接部，該第二連接部在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第二臂部和所述應變區域的第二端，其中，一對第一臂部和一對第二臂部中的一對受到沿垂直於所述撓性件的方向上的載荷，並且一對第一臂部和一對第二臂部中的另一對固定於支撐體。
[0009]在所述實施方式中，由於所述撓性件可以通過壓製成型並且燒結至少包括釩(V)和鉻(Cr)並且主要包括鐵(Fe)的金屬粉末獲得，具有複雜形狀的所述撓性件可以減小尺寸並且可以保證其機械強度。
[0010]優選地，每個第一臂部在垂直於所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度的1.3倍或更多。優選地，每個第一臂部設置有第一通孔，並且可以通過使用所述通孔螺栓連接於其他部件。當每個第一臂部的兩個側表面之間的所述間隙大時，能夠減小所述第一臂部上由擰緊所述螺釘時產生的擰緊力矩引起的殘餘應力。由於所述殘餘應力對所述載荷傳感器的體重測量精度有不利影響，理想的是所述殘餘應力是小的。當每個第一臂部在垂直於所述撓性件的對稱軸線方向上的長度為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度的1.3倍或更多時，所述殘餘應力減小，因此可以提高所述體重傳感器的體重測量精度。
[0011]優選地，所述第一連接部在平行於所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度的1.4倍或更多。優選地，每個第一臂部設置有第一通孔，並且可以通過使用所述通孔螺栓連接於其他部件。當所述第一連接部在平行於所述對稱軸線的方向上的長度大時，能夠減小所述第一臂部上由擰緊所述螺釘時產生的擰緊力矩引起的殘餘應力。由於所述殘餘應力對所述載荷傳感器的體重測量精度有不利影響，理想的是所述殘餘應力是小的。當所述第一連接部在平行於所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度的1.4倍或更多時，所述殘餘應力減小，因此可以提高所述體重傳感器的體重測量精度。[0012]每個第二臂部可以設置有第二通孔。
[0013]根據另外的實施方式的體重測量裝置，該體重測量裝置包括所述撓性件和載荷傳感器，該載荷傳感器包括多個應變片，該應變片連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]從隨後的描述中，結合附圖，本發明的撓性件和體重測量裝置的其它特徵和優點將變得明顯。其中:
[0015]圖1是顯示當從上側傾斜看時根據本發明的實施方式的體重測量裝置的立體圖；
[0016]圖2是顯示當從下側看時圖1中的體重測量裝置的立體圖；
[0017]圖3是圖1中的體重測量裝置的俯視圖；
[0018]圖4是顯示圖1中的體重測量裝置內部的載荷傳感器組件的俯視圖；
[0019]圖5是拆開的載荷傳感器組件的立體圖；
[0020]圖6是顯示所述載荷傳感器組件內部的載荷傳遞件的俯視圖；
[0021]圖7是顯示當從下側看時載荷傳遞件的立體圖；
[0022]圖8是顯示當從上側傾斜看時載荷傳感器組件內部的撓性件的立體圖；
[0023]圖9是顯示撓性件的仰視圖；
[0024]圖10是顯示彼此相互連接的載荷傳遞件和撓性件的仰視圖；
[0025]圖11是顯示彼此相互連接的撓性件和連接梁的俯視圖；
[0026]圖12是顯示連接梁的俯視圖；
[0027]圖13是顯示圖11中彼此相互連接的撓性件和連接梁的側視圖；
[0028]圖14是顯示支腿和載荷傳感器組件內部的彈性支撐件的俯視圖；
[0029]圖15是顯示支腿和彈性支撐件的立體圖；
[0030]圖16是顯示彈性支撐件的俯視圖；
[0031]圖17是顯示支腿的俯視圖；
[0032]圖18是顯示支腿的仰視圖；
[0033]圖19是顯示支腿的正視圖；
[0034]圖20是顯示支腿的側視圖；
[0035]圖21是顯示載荷傳感器組件內部的載荷傳感器的側視圖；
[0036]圖22是沿圖3中XXI1-XXII線剖切的剖視圖；
[0037]圖23是顯示通過研究彈性支撐件的硬度和載荷傳感器組件的耐用性之間的關係得到的實驗結果的表格；
[0038]圖24是顯示通過研究彈性支撐件的硬度和體重測量誤差之間的關係得到的實驗結果的曲線圖；
[0039]圖25是顯示在體重測量期間產生在撓性件的壓力分布的示意圖；
[0040]圖26是顯示可連接到支腿的地毯支腿的立體圖；
[0041]圖27是顯示根據另一實施方式的體重測量裝置的剖視圖；
[0042]圖28是顯示通過研究撓性件的尺寸和體重測量誤差之間的關係得到的結果的曲線圖；[0043]圖29是顯示通過研究撓性件的尺寸和體重測量誤差之間的關係得到的結果的曲線圖；以及
[0044]圖30是顯示通過研究撓性件的尺寸和體重測量誤差之間的關係得到的結果的曲線圖。
【具體實施方式】
[0045]在下文中，將參考附圖描述根據本發明的【具體實施方式】。圖1和圖2示出根據本發明的【具體實施方式】的體重測量裝置。體重測量裝置I為測量人體體重的體重秤，體重測量裝置I也是測定身體組成成分(如人體脂肪百分比)的身體成分測量儀。體重測量裝置I包括外殼11，外殼11包括平臺12和固定於平臺12的底座。如圖1所示，平臺12包括近似於平面的上表面，這直接便於在測量體重時處於水平。人站在平臺12的上表面上。也就是，物體放置到平臺12上並且物體的載荷施加於所述平臺。
[0046]如圖2所示，底座15形成為近似矩形的形狀，並且由例如剛性材料(如不鏽鋼或樹月旨)製成。支腿16配置於底座15的底面的四個角部的每個角部。當測量體重時，支腿16與地面接觸。獨立的部件可以插入支腿16和地面之間。每個支腿16用作支撐件支撐體重測量裝置1，並且每個支腿16還用作稍後描述的載荷傳感器的支腿。在測量體重時，包括平臺12和底座15的整個外殼11關於由地面支撐的支腿16配置，以響應平臺12上的體重。
[0047]激活體重測量裝置I的電源開關17連接於外殼11，並且電源開關17從平臺12的側面伸出。由於體重測量裝置用作身體成分測量儀，因此多個電極片18設置在平臺12的上表面，如圖1所示。這些電極片18用於測量人體的生物阻抗(bioelectrical impedance)。站在平臺12上的人體雙腳踏在電極片18上。
[0048]圖3是顯示體重測量裝置I的俯視圖，但圖3中沒有示出電極片18。如圖3所示，平臺12包括如由剛性材料(如鋼)製成的盒狀內罩13和配置在內罩13外部並且由樹脂製成的外罩14。外罩14為平臺12的外蓋並且使金屬內罩13與電極片18絕緣。
[0049]體重測量裝置I包括手柄單元19。手柄單元19穿過電纜(未示出)連接於外殼11。手柄單元19包括中央操作箱20和向操作箱20 (圖1)兩側延伸的握柄21和22。操作箱20設置有顯示人體的體重和身體成分的顯示器23以及操作按鈕24和25。每個握柄21和22設置有用於測量人體生物阻抗的電極。站在平臺12上的人體用雙手握住這些電極。根據本實施方式的體重測量裝置I也能夠用作人體成分測量儀，但由於本實施方式涉及體重測量，因此本質上不需要電極片18和手柄單元19。
[0050]如圖3所示，平臺12的內罩13和連接於平臺12的底座15相配合以限定容納空間27。四個載荷傳感器組件30設置在容納空間27內側，以便測量體重。但是，載荷傳感器組件30的支腿16從基座15向下伸出，如圖2所示。
[0051]進一步地，基板28設置在容納空間27內，用於處理負載傳感器組件30的應變片提供的信號的處理電路安裝在基板28上。基板28通過電纜29連接於所述應變片。基板28上的處理電路根據負載傳感器組件30的應變片提供的信號計算人體的體重。此外，基板28上的處理電路電連接於平臺12上的電極片18和手柄單元19上的電極，並且根據體重和人體在不同位置上生物阻抗的變化計算人體的身體成分。如上所述計算出的體重和身體成分顯示在顯示器23上。[0052]如圖4和圖5所示，每個載荷傳感器組件30包括載荷傳遞件(載荷傳感器支架)32和載荷傳感器34。例如，載荷傳遞件32由剛性材料(如樹脂)製成。載荷傳遞件32覆蓋載荷傳感器34並且可拆卸地連接於載荷傳感器34。另外，載荷傳遞件32可拆卸地連接於平臺12的內罩13。載荷傳遞件32將從平臺12傳遞過來的載荷傳遞到載荷傳感器34的撓性件36。
[0053]如圖5所示，載荷傳感器34包括:撓性件36，撓性件36通過由平臺12傳遞的載荷而變形；多個應變片38，多個應變片38連接於撓性件36 ;連接梁(bridge)40，連接梁40支撐撓性件36 ;以及支腿16，支腿16支撐連接梁40。更具體地，連接梁40由彈性支撐件42 (參見圖14和圖15)支撐，並且彈性支撐件42由支腿16支撐。但是，彈性支撐件42未在圖5中示出。用於應變片38的電纜29通過膠帶50粘接於撓性件36。
[0054]如從圖8的斜上側看的立體圖和圖9的仰視圖所示，撓性件36為具有軸對稱形狀和均勻厚度的單一部件。例如，撓性件36由板件形成，該板件由如碳素工具鋼的高剛性材料製成。撓性件36包括:應變區域361，該應變區域361設置在撓性件36的中央；兩個第一臂部362 ;兩個第二臂部364 ;第一連接部363，第一連接部363將應變區域361連接於第一臂部362 ;以及第二連接部365，第二連接部365將應變區域361連接於第二臂部364。
[0055]應變區域361為矩形部，該矩形部包括沿相同方向(撓性件36的對稱軸線的方向)延伸的一端361a和另一端361b。應變區域361為由通過載荷傳遞件32從平臺12傳遞的載荷而變形最大的區域。應變片38連接於應變區域361 (見圖5)。應變區域361的上表面設置有用於引導應變片38連接到應變區域361上的標記368。
[0056]兩個第一臂部362平行於撓性件36的對稱軸線延伸。第一連接部363沿垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向延伸，並且第一連接部363連接於兩個第一臂部362和應變區域361的一端361a。
[0057]兩個第二臂部364設置為比第一臂部362更靠近應變區域361，並且兩個第二臂部364平行於撓性件36的對稱軸線延伸。第二連接部365沿垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向延伸，並且第二連接部365連接於第二臂部364和應變區域361的另一端361b。
[0058]每個第一臂部362的一端形成為半圓形狀，並且該端設置有圓形的第一通孔366。每個第二臂部364的一端形成為半圓形狀，並且該端設置有圓形的第二通孔367。第一通孔366和第二通孔367的中心軸線布置在垂直正交撓性件36的對稱軸線上。撓性件36通常包括形成在應變區域361兩側大致J型的對稱的溝槽369，並且每個溝槽369由應變區域361、第一臂部362、第一連接部363、第二臂部364以及第二連接部365圍繞。
[0059]在第二臂部364由配置在撓性件36下方的支撐體(下面將描述的連接梁40)支撐的情況下，向下垂直的載荷通過載荷傳遞件32從上側集中施加到第一臂部362，從而使應變區域361變形(當從橫向看時，也就是與顯示圖9的紙張平行的方向看時變形成S型)。應變區域361上的每一個應變片38產生響應於撓性件36的應變區域361的形變的信號。
[0060]在本實施方式中，向下垂直的載荷通過載荷傳遞件32從上側集中施加到第一臂部362。第二臂部364固定於配置在撓性件36下方的支撐體(下面將要描述的連接梁40)。然而，撓性件36並不局限於這種用途，還可以使用撓性件36，使得載荷在垂直方向上施加到第二臂部364上，並且第一臂部362固定於所述支撐體。也就是，一對第一臂部362和一對第二臂部364中的一對在垂直於撓性件36的方向上受到載荷，並且一對第一臂部362和一對第二臂部364中的另一對固定於所述支撐體。不論哪種情況，撓性件36以應變區域361發生大形變為S型的方式使用。
[0061]如圖4至圖6所示，載荷傳遞件32包括八角形的上壁321。上壁321與平臺12的內罩13 (圖3)接觸。上壁321的上表面設置有多個凸起322、323、324、325。凸起322、323、324、325容納在形成在內罩13上的孔(未示出)中。通過這種方式，載荷傳遞件32可拆卸地連接於平臺12的內罩13。上壁321設置為平行於平臺12的上表面設置。上壁321覆蓋整個撓性件36。
[0062]如圖5、圖7和圖10所示，載荷傳遞件32包括兩個從上壁321向下延伸的側壁
326。如圖10的仰視圖所示，每個側壁326包括朝向撓性件36的第一臂部362的下部區域
327。每個下部區域327包括平坦的下部接觸表面327a和平坦的下部非接觸表面327b，平坦的下部接觸表面327a與撓性件36的第一臂部362的部分表面接觸，平坦的下部非接觸表面327b在非接觸的狀態下朝向撓性件36的第一臂部362。下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b平行於撓性件36的對稱軸線延伸。另外，下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b平行於上壁321設置，從而下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b平行於平臺12的上表面設置。因此，下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b直接便於在體重測量時水平延伸。在下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b之間形成臺階。
[0063]如圖10的俯視圖所示，撓性件36的每個第一臂部362包括第一通孔366，在體重測量期間第一通孔366的軸線沿垂直方向延伸，並且載荷傳遞件32的每個側壁326的下部區域327設置有插入第一通孔366的凸起328。下部接觸表面327a位於凸起328的四周。載荷傳遞件32還包括兩個設置在兩個側壁326外側並且平行於兩個側壁326延伸的外部側壁329，每個外部側壁329設置有鉤部330，以鉤住撓性件36的第一臂部362。
[0064]如圖7所示，載荷傳遞件32還包括將兩個側壁326相互連接的端壁331。端壁331設置有槽口 332，並且用於應變片38的電纜29穿過槽口 332 (圖5 )。
[0065]如圖11和圖13所示，撓性件36由連接梁40支撐並且撓性件36固定於連接梁40。例如，連接梁40為由剛性材料(如鋼)製成的單一部件。如圖12和圖13所示，連接梁40為具有近似八角形的輪廓並且近似均勻的厚度的板，連接梁40包括近似平面的上表面401和近似平面的下表面402。上表面401和下表面402可以直接便於在體重測量時水平延伸。
[0066]具有環形輪廓的凸臺403形成在連接梁40的兩個位置。例如，凸臺403可以通過壓製成型(press-molding)製成。兩個凸臺403的表面實質上為平面,並且與撓性件36的下表面(沒有應變片38的表面)接觸。通孔404形成在每個凸臺403的中央。
[0067]連接梁40的兩個通孔404分別與撓性件36的兩個第二通孔367重疊，並且鉚釘穿過通孔404和第二通孔367。撓性件36和連接梁40通過兩個鉚釘410固定。如圖13所示，在本實施方式中，鉚釘410的一端從撓性件36的上表面伸出，而鉚釘410的其他頭部配置在連接梁40的凸臺403的後側的空間內，以免從連接，40的下表面402伸出。然而，如果鉚釘410從連接梁40的伸出量足夠小，在彈性支撐件42 (下面將描述到)不被鉚釘410折斷或變形的情況下，彈性支撐件42能夠與連接梁40的下表面402緊緊接觸。
[0068]連接梁40的凸臺403用作保證撓性件36和連接梁40的上表面401之間的空間的墊片。也就是，即使在撓性件36變形時，也能夠避免撓性件36的第一連接部363等抵靠連接梁40的上表面401。[0069]此外，連接梁40設置有橢圓形的通孔406、407。通孔406、407用作將連接梁40連接於支腿16，下面將會描述。
[0070]連接梁40由圖14和圖15中所示的彈性支撐件42支撐，並且彈性支撐件42由支腿16支撐。彈性支撐件42為由橡膠製成的單一部件。如圖14至圖16所示，彈性支撐件42包括上部421和下部422，上部421形成為近似平行六面體形狀並且在長度方向上具有兩個圓弧端，下部422形成為近似平行六面體形狀並且在長度方向上具有兩個圓弧端。在長度方向上上部421的長度大於下部422的長度，並且上部421的寬度小於下部422的寬度。
[0071]在本實施方式中，彈性支撐件42的上表面為近似平面。然而，彈性支撐件42的上表面可以形成為圓弧形狀，並且所述上表面可以具有不均勻部。連接梁40的下表面402與彈性支撐件42的上表面緊緊接觸。連接梁40關於彈性支撐件42配置，從而兩個鉚釘410平行於彈性支撐件的長度方向布置。彈性支撐件42的下部422安裝在支腿16內，並且由支腿16支撐。
[0072]如圖14、圖15和圖17至圖20所示，支腿16包括圓柱形的支腿主體161和繞支腿主體161配置的環形邊緣部164。連接梁40放置在支腿主體161上。支腿主體161的上表面設置有凹部162，凹部162設置有彈性支撐件42的下部422配置在其內的部分。如圖17所示，凹部162的下表面設置有多個近似矩形的細長孔163，並且由於細長孔163，凹部162的下表面形成為格子形狀。配置支腿主體161，從而使支腿主體161的下表面與地面直接接觸，並且由地面支撐。然而，單獨的部件(例如後面將描述的地毯支腿)可以插入在支腿主體161和地面之間。支腿16例如為由樹脂製成的單一部件。
[0073]如圖14、圖15、圖17和圖18所示，支腿主體161和邊緣部164通過四個彎曲的彈性連接部165、166、167、168彼此連接。彈性連接部165、166、167、168間隔90°布置，並且每個彈性連接部165、166、167、168都包括外部和圓弧盤狀的內部，所述外部為細長S型並且連接於邊緣部164的內周，所述圓弧盤狀的內部連接於支腿主體161的上端的外周。彈性連接部165、166、167、168形成為薄且細長。具體地，在彈性連接部165、166、167、168中，靠近邊緣部164形成為細長S型的外部165a、166a、167a、168a形成為比靠近支腿主體161的圓弧盤狀的內部165a、166a、167a、168a更細長。因此，彈性連接部165、166、167、168，具體地，外部165a、166a、167a、168a具有極高的彈性。在本實施方式中，彈性連接部165、166、167、168具有曲線形狀，但本發明並不局限於此。例如，所述彈性連接部可以形成為直線形狀。
[0074]支腿16包括兩個從邊緣部164向內突出的第一突出部170、171。此外，支腿16包括第二突出部172，第二突出部172整體連接於彈性連接部165的內部165b，並且沿關於支腿主體161的軸線的圓周方向從彈性連接部165伸出；第二突出部173，第二突出部173整體連接於彈性連接部166的內部166b，並且沿關於支腿主體161的軸線的圓周方向從彈性連接部166伸出；第二突出部174，第二突出部174整體連接於彈性連接部167的內部167b，並且沿關於支腿主體161的軸線的圓周方向從彈性連接部167伸出；以及第二突出部175，第二突出部175整體連接於彈性連接部168的內部168b，並且沿關於支腿主體161的軸線的圓周方向從彈性連接部168伸出。第一突出部170設置在第二突出部172和第二突出部173之間，並且第二突出部172和第二突出部173在沿圍繞支腿主體161的軸線的圓周方向上相鄰於第一突出部170。第一突出部171設置在第二突出部174和第二突出部175之間，並且第二突出部174和第二突出部175在沿關於圍繞支腿主體161的軸線的圓周方向上相鄰於第一突出部171。第一突出部170、171和第二突出部172、173、174、175用作調整支腿主體161關於邊緣部164相對旋轉的旋轉防止部。
[0075]連接梁40連接於支腿16的邊緣部164。邊緣部164的第一突出部170、171分別設置有向上突出為圓柱型的凸部180、181。如圖5所示，凸部180、181插入連接梁40的通孔406、407內。另外，支腿16的邊緣部164設置有鉤部182、183，並且鉤部182、183調整連接梁40的向上運動。因此，連接梁40關於支腿16的邊緣部164的垂直運動和水平運動(線性運動和旋轉運動)受到限制。也就是，邊緣部164關於連接梁40的垂直運動和水平運動(線性運動和旋轉運動)受到限制。
[0076]圖22為顯示體重測量裝置I的一個載荷傳感器組件30的周邊的剖視圖。在圖22中，箭頭表示載荷。施加到平臺12的外罩14的載荷通過內罩13和載荷傳遞件32傳遞到撓性件36。然後，載荷從撓性件36通過連接梁40傳遞到彈性支撐件42，進一步地，載荷傳遞到支腿16的支腿主體161，之後被地面接收。
[0077]在本實施方式中，彈性支撐件42支撐連接梁40。連接梁40包括近似平面的下表面，該下表面在體重測量期間直接處於水平。在體重測量時，彈性支撐件42的上表面與連接梁40的近似平面的下表面緊緊接觸。因此，即使當過度載荷或重複載荷施加到體重測量裝置I時，也可以減少載荷集中在局部位置而使得部分部件斷裂的擔心，並且因此長時間保持測量精度。此外，由於沒有載荷局部集中的突出部並且沒有連接於該突出部的部件，因此不需要使用昂貴的材料製造這些部件或對這些部件進行熱處理，以增大這些部件的硬度，因此可以降低體重測量裝置I的製造成本。
[0078]此外，撓性件36的姿態由彈性支撐件42的彈性形變恰當地保持。例如，當撓性件36的兩個第一臂部363或兩個第二臂部364的高度彼此不同時，體重測量的精度變差。然而，這種精度變差通過彈性支撐件42的彈性形變減少或避免。此外，由於彈性支撐件42具有減少衝擊的功能，即使當衝擊施加到體重測量裝置I上時，仍能減少或避免體重測量裝置I的部件的鬆動，從而保證體重測量裝置I的長使用壽命。
[0079]在支腿16中，集中接收載荷的支腿主體161連接於邊緣部164，邊緣部164通過具有高彈性的彈性連接部165、166、167、168調節連接梁40的運動。由於彈性連接部165、166、167、168具有高彈性，因此避免不必要的作用力從邊緣部164施加到支腿主體161。
[0080]在體重測量裝置I中，底座15連接於平臺12並且與平臺12—起限定容納空間27。容納空間27調節每個載荷傳感器組件30(支腿16的上部、載荷傳遞件32、撓性件36、應變片38、連接梁40以及彈性支撐件42)的大部分。然而，如圖22所示，底座15包括底座通孔15a，並且每個支腿16的下部通過一個通孔15a從容納空間27向底座15的下側突出。因此，支腿16不固定於底座15，並且底座15和平臺12 —起設置在關於支腿16的垂直方向上。
[0081]在支腿固定於底座或平臺的結構(不同於本實施方式的結構)中，插入支腿和平臺之間的撓性件變形，以響應於從平臺施加到撓性件上的載荷和從底座施加到撓性件上的作用力。當載荷施加到平臺時，底座輕微變形，並且之後從底座施加到撓性件上的載荷改變，以響應於底座的姿態。此外，由於撓性件通過載荷而變形，使得底座和支腿互相拉扯，因此施加到撓性件上的載荷改變。此外，當撓性件如本實施方式中設置時，由於彈性支撐件的彈性壓縮形變，底座和支腿之間的拉力進一步增大。這些降低通過體重測量裝置的體重測量精度。
[0082]相反地，在本實施方式中，支腿16在不固定於底座15和平臺12的情況下獨立於底座15和平臺12，並且之後底座15和平臺12關於支腿16設置在一起。因此，插入支腿16和平臺12之間的撓性件36形變，以響應於從平臺12施加到撓性件36上的載荷和從支腿16放置的底面施加到撓性件36上的作用力。然而，本發明並不局限於支腿16獨立於底座15和平臺12的配置。本發明還可以應用於支腿16固定於底座15或平臺12的情況。
[0083]彈性支撐件42由橡膠製成，但彈性支撐件可以由其他彈性體(如彈簧)製成。本實施方式中使用橡膠狀彈性支撐件42的原因是因為橡膠針對重複負載通常具有高耐久性，並且即使當體重測量期間支腿16 (和之後的連接梁40)相對於水平面傾斜時，測量誤差也很小。因此，即使當地面輕微傾斜或體重測量裝置相對於地面輕微傾斜時，通過體重測量裝置I測量的體重的測量精度得到充分保證。
[0084]圖23為顯示使用由不同橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30的耐用性測試結果的表格。在本測試中，將50千克力(kgf)的載荷重複施加到單個負載傳感器組件30上20000次。
[0085]在使用由具有肖氏硬度(Shore hardness)A90和肖氏硬度(Shore hardness)A80的橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30中沒有問題出現。在使用由具有肖氏硬度(Shore hardness) A70的橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30中，由樹脂製成的底座16的內側出現裂紋，但當考慮常規體重秤的使用次數時，載荷傳感器組件可以用在體重測量裝置I中。在使用由具有肖氏硬度(Shore hardness)A60的橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30中，由樹脂製成的支腿16的裂紋顯著產生，從而從外面明顯看到裂紋。因此，證明了具有肖氏硬度(Shore hardness) A60的彈性支撐件42是欠佳的。這是由於以下原因。如果彈性支撐件42由非常軟的橡膠製成，那麼彈性支撐件42在豎直方向上的壓縮非常大，並且彈性支撐件42在水平方向上過度變寬，因此增大了使配置有彈性支撐件42的支腿16變寬的作用力。
[0086]圖24為顯示通過研究彈性支撐件42的硬度和體重測量誤差之間的關係得到的實驗結果的曲線圖。在這個實驗中，通過使體重測量裝置I的外殼11增加應變測得體重測量值。使體重測量裝置I的外殼11增加應變的方式為將連接有軟橡膠的平木板放置到平臺12上，並且將砝碼放置到所述平木板上的方式。這種方式類似於人站在平臺12上的狀態。如圖24所示，關於載荷的誤差由於增加到外殼11上的應變而出現。隨著橡膠越硬誤差有增大的趨勢。此外，值得考慮的是，如果支腿16 (和之後的體重測量裝置I)由於根據實驗規則的地面的傾斜而傾斜，那麼將得到相同的實驗結果。然而，根據圖24中所示的實驗結果，可以確定的是，由於對於具有肖氏硬度(Shore hardness) A70到A90的橡膠的體重測量誤差即使在載荷為150千克力(kgf)的情況下都不是很大，因此實際上將沒有問題出現。對於具有肖氏硬度(Shore hardness) A90的橡膠的誤差在載荷為150千克力時為80克力並且在載荷為125千克力時為60克力。對於比肖氏硬度(Shore hardness) A90更硬的橡膠，可以認為測量精度進一步降低。
[0087]根據圖23和圖24的實驗結果，理想的是彈性支撐件42的硬度為肖氏硬度(Shorehardness)A70到肖氏硬度(Shore hardness) A90。如果由橡膠製成的彈性支撐件42的硬度為肖氏硬度(Shore hardness) A70到肖氏硬度(Shore hardness) A90,則相對於重複負載的耐久性高，並且甚至當在體重測量期間支腿16 (和之後的連接梁40)相對於水平面傾斜時，測量誤差也小。
[0088]理想的是，彈性支撐件42的硬度為肖氏硬度(Shore hardness) A75到肖氏硬度(Shore hardness)A85。在根據圖23的實驗中，在使用由具有肖氏硬度(Shore hardness)A70的橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30中，由樹脂製成的支腿16的內側出現裂紋，但是在使用由具有肖氏硬度(Shore hardness)A80的橡膠製成的彈性支撐件42的載荷傳感器組件30中沒有出現問題。因此，從耐久性的角度看，認為具有肖氏硬度(Shorehardness) A75或更大的高硬度的橡膠更符合要求。在根據圖24的實驗中，對於具有肖氏硬度(Shore hardneSS)A90的橡膠，在載荷為125千克力下，誤差約為60克力；對於具有肖氏硬度(Shore hardness) A80的橡膠,在載荷為125千克力下,誤差約為30克力。當假設載荷為125千克力下允許的誤差為50克力，認為具有肖氏硬度(Shore hardness)A85或更少硬度的橡膠是理想的。
[0089]如上參照附圖10所述，每個側壁326的下部區域327包括平坦的下部接觸表面327a和平坦的下部非接觸表面327b，下部接觸表面327a與撓性件36的第一臂部362的部分表面接觸，下部非接觸表面327b在非接觸的狀態下朝向撓性件36的第一臂部362。下部接觸表面327a和下部非接觸表面327b之間形成臺階。在體重測量期間，下部接觸表面327a與撓性件36的第一臂部362的部分表面接觸，並且直接水平延伸。下部接觸表面327a沿平行於撓性件36的對稱軸線的方向延伸，該方向為第一臂部362延伸的方向。因此，當載荷施加到平臺12上時，受到來自平臺12的載荷的撓性件36的兩個第一臂部362的姿態的變化微小的幾乎可以忽略不計。此外，兩個側壁326的每一個的下部區域327不僅設置有下部接觸表面327a，還設置有下部非接觸表面327b。也就是，只有部分下部區域327 (下部接觸表面327a)與撓性件36的第一臂部362的部分表面接觸，並且另一部分(下部非接觸表面327b)在非接觸的狀態下朝向第一臂部362。這樣，載荷傳遞件32的每個側壁326的與第一臂部362接觸的部分受到下部接觸表面327a的限制，因此撓性件36的第一臂部362在近似於直線接觸的狀態下以具有非常狹窄的寬度的表面與下部接觸表面327a接觸。在撓性件36的第一臂部362以具有非常狹窄的寬度的表面與下部接觸表面327a接觸的情況下，撓性件36的第一臂362的載荷集中部分根據載荷量變化。然而，在本實施方式中，由於撓性件36的第一臂部362在近似於直線接觸的狀態下以具有非常狹窄的寬度的表面與下部接觸表面327a接觸，因此撓性件36的第一臂362的載荷集中部分實質上並不根據載荷量變化。此外，每個側壁的下部非接觸表面327b相應的不與第一臂部362接觸的部分保證側壁326的厚度大，並且有助於抑制載荷傳遞件32的形變。因此，在本實施方式中，當上時，無論載荷量的大小，承受至少來自平臺12的載荷的撓性件36的兩個臂部的姿態變化都非常小，因此保證了體重測量裝置I的測量精度。
[0090]每個第一臂部362包括在體重測量期間沿豎直方向直接延伸的第一通孔366，載荷傳遞件32的每個側壁326的下部區域327設置有凸起328，以插入第一通孔366，並且下部接觸表面327a位於凸起328的周圍。由於在體重測量期間凸起328安裝在沿豎直方向直接延伸的第一通孔366內，因此避免了撓性件36和載荷傳遞件32在水平方向上的相對運動。此外，由於下部接觸表面327a位於安裝在第一通孔366內的凸起328的周圍，即使當載荷施加到從載荷傳遞件32的凸起328偏移的位置上時，下部接觸表面327a和撓性件36的第一臂部362在水平面上相互接觸，因此保證了體重測量裝置I的測量精度。
[0091]圖25是顯示在體重測量期間撓性件36上產生的壓力分布示意圖。壓力分布由計算機模擬獲得。在圖25中，區域Al為最小壓力區域，區域A5為最大壓力區域。隨著有關區域A的數值減少，產生的壓力量減小。從圖10與圖25的比較中明顯看出，載荷傳遞件32的側壁326的下部區域327的下部接觸表面327a與對應於撓性件36的壓力區域Al和A2具有小應變的區域接觸。因此，撓性件36的區域Al和A2以穩定的姿態接收來自載荷傳遞件32的側壁326的下區域部327的下部接觸表面327a的載荷，從而保證了體重測量裝置I的測量精度。
[0092]如上通過參考附圖10所述，載荷傳遞件32還包括兩個外部側壁329，這兩個外部側壁329配置在兩個側壁326的外部並且平行於兩個側壁326延伸，並且每個外部側壁329設置有鉤部330，以鉤住撓性件36的第一臂部362。由於撓性件36鉤在載荷傳遞件32的鉤部330上，因此，撓性件36和載荷傳遞件32可以整體連接於平臺12和與平臺12分開。因此，這些部件可以很容易地操作。
[0093]如上通過參考圖14、圖15、圖17和圖18所述，每個支腿16包括兩個第一突出部170,171和第二突出部172、173、174、175，第一突出部170、171從邊緣部164向內突出，第二突出部172、173、174、175整體連接於彈性連接部165、166、167、168。第一突出部170設置在第二突出部172和第二突出部173之間，並且第二突出部172和第二突出部173在沿圍繞支腿主體161的軸線的圓周方向上相鄰於第一突出部170。第一突出部171設置在第二突出部174和第二突出部175之間，並且第二突出部174和第二突出部175在沿關於圍繞支腿主體161的軸線的圓周方向上相鄰於第一突出部171。因此，即使當在邊緣部164關於軸線的旋轉受到限制的狀態下施加到支腿主體161的扭矩較大時，第一突出部170與第二突出部172或第二突出部173接觸，第一突出部171與第二突出部174或第二突出部175接觸，並且支腿主體161的旋轉(和之後的彈性連接部165、166、167、168的形變)受到限制，從而避免繞支腿主體161配置的彈性連接部165、166、167、168的破裂。
[0094]如上通過參考圖5所述，支腿16的邊緣部164的凸部180、181插入連接梁40的通孔406、407中，因此邊緣部164相對於連接梁40的水平運動(直線運動和旋轉運動)受到抑制。如上所述，撓性件36通過鉚釘410 (見圖11和圖22)固定於連接梁40。此外，撓性件36連接於載荷傳遞件32，從而以載荷傳遞件32的兩個凸起328安裝在撓性件36的兩個第一通孔366內的方式(見圖10和圖22)限制撓性件36關於載荷傳遞件32的水平運動。通過將前凸322、323、324、325鎖止於平臺12的內罩13 (見圖4至圖6)的方式防止載荷傳遞件32相對於平臺12的移動。因此，支腿16的邊緣部164被控制，使得所述邊緣部關於平臺12不旋轉。也就是，在體重測量裝置I的配置中，通過連接梁40、撓性件36、載荷傳遞件32和平臺12抑制邊緣部164圍繞軸線的旋轉。因此，在支腿16不設置有第一突出部170、171和第二突出部172、173、174、175的配置中，需要考慮的是，當大扭矩施加到支腿主體161上時，彈性連接部165、166、167、168可能被折斷。然而，藉助於第一突出部170、171和第二突出部172、173、174、175的作用，即使當大扭矩施加到支腿主體161上時，支腿主體161的旋轉(和之後的彈性連接部165、166、167、168的形變)也能受到限制，因此避免了繞支腿主體161配置的彈性連接部165、166、167、168的破裂。
[0095]當地毯支腿連接於每一個支腿16時，第一突出部170、171和第二突出部172、173、174、175的作用尤其有效。圖26為圖示地毯支腿60的立體圖。例如，地毯支腿60為由樹脂形成的實質上的盤狀部件，並且包括平坦的下表面61。多個突出部62在地毯支腿60的上部的中央向上伸出。這些多個突出部62分別插入形成於支腿16的支腿主體161的下表面的多個孔185內。通過這種方式，地毯支腿60可拆卸地連接於支腿主體161。地毯支腿60的直徑比支腿主體161的直徑大得多。因此，當地毯支腿60連接於支腿主體161時，大扭矩很可能從地毯支腿60施加到支腿主體161。由於第一突出部170、171和第二突出部172、173、174、175用作控制支腿主體161關於邊緣部164的旋轉的旋轉防止部，因此即使在大扭矩施加於支腿主體161時，也避免彈性連接部165、166、167、168的破裂。
[0096]類似於圖22，圖27為顯示根據另一個實施方式的體重測量裝置I的剖視圖。體重測量裝置I不包括載荷傳遞件32，並且載荷從平臺12直接施加到撓性件36。平臺12的內罩13的下表面設置有凸臺13a，並且每個凸臺13a設置有螺紋孔。撓性件36的第一臂部362緊靠凸臺13a，並且通過凸臺13a的螺紋孔約束穿過形成在第一臂部362的第一通孔366的螺釘70。通過這種方式,撓性件36直接固定於內罩13。
[0097]在圖27中，箭頭表示載荷。施加到平臺12的外罩14的載荷通過內罩13傳遞到撓性件36。然後，載荷通過連接梁40從撓性件36傳遞到彈性支撐件42，並且進一步地傳遞到支腿16的支腿主體161，在此載荷被地面接收。
[0098]在所有的實施方式中，理想的是撓性件通過粉末冶金術形成。與通過衝壓形成的撓性件相比，通過粉末冶金術形成的撓性件有助於減小撓性件36的尺寸並且有助於保證撓性件36的機械強度。此外，由於當使用粉末冶金術時，撓性件36的厚度和寬度的尺寸精度高，因此改善了載荷傳感器的體重測量精度。作為粉狀冶金術的方法，金屬粉末可以是被壓製成型並被燒結，或者也可以採用金屬注射成型(MIM)。
[0099]參考圖9，將描述撓性件36的理想尺寸。優選地，第一臂部362與第二臂部364之間的間隙Gl和第二臂部364與應變區域361之間的間隙G2等於或小於撓性件36的厚度的一半。由於間隙Gl和間隙G2設置為較小，因此實現了撓性件36的尺寸減小(具體地，圖9的側面方向的長度)。在適用於所述撓性件的高強度的金屬材料中，在衝壓工藝中的間隙能夠設置為僅僅等於撓性件36的厚度，並且不能薄於撓性件36的厚度。然而，所述間隙能夠通過粉末冶金術變薄，因此能夠減小撓性件36的尺寸。
[0100]優選地，每個第一臂部362在垂直於撓性件36的對稱軸線的方向上的長度LI為應變區域361在垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L2的1.3倍或更多。每個第一臂部362設置有第一通孔366，並且可以通過使用第一通孔366螺釘固定於其它部件(在圖27中的實施方式裡為內罩13)。當每個臂部362的兩個側表面之間的間隙LI較大時，能夠減小第一臂部362上的殘餘應力，該殘餘剩餘應力由擰緊螺釘70時產生的擰緊力矩弓I起。由於殘餘應力對載荷傳感器的體重測量精度有不利影響，理想的是剩餘應力是小的。當每個第一臂部362在垂直於撓性件36的對稱軸線的方向上的長度LI為應變區域361在垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L2的1.3倍或更多時，殘餘應力減小，因此可以提高載荷傳感器的體重測量精度。
[0101]優選地，第一連接部363在平行於撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L3為應變區域361在垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向上的長度12的1.4倍或更多。當第一連接部363在平行於撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L3大時，能夠減小第一臂部362上的殘餘應力，該殘餘應力由擰緊螺釘70時產生的擰緊力矩引起。由於殘餘應力對載荷傳感器的體重測量精度有不利影響，理想的是殘餘應力是小的。當第一臂部363在平行於撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L3為應變區域361在垂直正交撓性件36的對稱軸線的方向上的長度L2的1.4倍或更多時，殘餘應力減小，因此可以提高載荷傳感器的體重測量精度。
[0102]圖28到圖30為示出通過改變間隙LI和長度L3來研究體重測量誤差得到的結果的曲線圖。圖28示出當L1/L2等於86%並且L3/L2等於86%時，體重測量誤差和螺釘70的擰緊力矩(1.0Nm, 2.0Nm,和2.5Nm)之間的關係。圖29示出當L1/L2等於93%並且L3/L2等於100%時，體重測量誤差和螺釘70的擰緊力矩之間的關係。圖30示出當L1/L2等於130%並且L3/L2等於140%時，體重測量誤差和螺釘70的擰緊力矩之間的關係。從這些圖中可以明顯看出，測量誤差隨著擰緊力矩的增大而增大。這是因為第一臂部362上由擰緊螺釘70時產生的擰緊力矩引起的殘餘應力消極地影響測量。然而，當L1/L2等於130%並且L3/L2等於140% (如圖30所示)時，體重測量誤差顯著小於圖28和圖29所示的其它結果中的體重誤差。因此，可以理解的是，當LI為L2的1.3倍或更多並且L3為L2的1.4倍或更多時，取得了顯著的效果。
[0103]如上所述，撓性件36可以通過壓製成型和燒結金屬粉末製成，或者可以根據金屬注射成型製成。然而，發明人發現理想的是通過壓製成型和燒結特定種類的材料製造撓性件36。所述特定種類的材料為至少包括釩(V)和鉻(Cr)並且主要包括鐵(Fe)的金屬粉末。在下文中，將詳細描述這種材料。
[0104]發明人發現當作為彎曲元件36的材料的金屬粉末中包括鉻和釩時，可以提高具有複雜形狀的撓性件36的機械強度，所述複雜形狀包括兩個第一臂部362、兩個第二臂部364、第一連接部363、第二連接部365等。發明人還發現,作為反覆實驗(trial and error)的結果，當通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括10.8%或更多的鉻時，可以保證非常適合的強度。相反地，當鉻的量太大時，撓性件36強度變差並且製造成本增大。發明人發現，作為反覆實驗的結果，考慮到強度和費用的平衡，理想的是通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中鉻的百分含量為18.2%或更小。因此，理想的是通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括10.8%至18.2%的鉻。
[0105]發明人還發現，作為反覆實驗的結果，當通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括0.1%或更多的釩時，可以保證非常適合的強度。另一方面，當釩的量太大時，製造成本增大。具體地，由於釩非常昂貴，因此當釩的量太大時，成本大大增加。發明人發現，作為反覆實驗的結果，考慮到強度和費用的平衡，理想的是通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中釩的百分含量為0.5%或更小。因此，理想的是通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括0.1%至0.5%的釩。
[0106]當作為撓性件36的材料的金屬粉末包括碳時，撓性件36的硬度通過燒結工藝之後的熱處理提高，並且撓性件36的機械強度可以改善。發明人發現，作為反覆實驗的結果，當通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括0.5%或更多的碳時，可以保證非常適合的強度。然而，當碳的量太大時，在燒結工藝和熱處理期間材料的收縮量大，使得撓性件36的尺寸改變。當材料的收縮量大時，具有複雜形狀的撓性件36不能夠具有高的製造精度，所述複雜形狀包括兩個第一臂部362、兩個第二臂部364、第一連接部363、第二連接部365等。發明人發現，作為反覆實驗的結果，考慮到強度和費用，當通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中的碳的百分比為1.8%或更少時，尺寸改變受到恰當地抑制。因此，理想的是通過燒結金屬粉末獲得的燒結金屬中包括0.5%至1.8%的碳。
[0107]雖然已經描述了可被用作身體成分測量儀的如體重秤的體重測量裝置，但是本發明涉及重量測量，因此用於測量除人以外的物體的重量的其他體重測量裝置和該體重測量裝置的部件也落入本發明的範圍。在上述實施例中，體重測量裝置I配置有四個載荷傳感器組件，但設置於體重測量裝置的載荷傳感器組件的數目並不限於四個。
[0108]公開前面的描述僅僅是為了說明和描述本發明的撓性件和體重測量裝置的典型實施方式。其不用窮舉或不用於將本發明限制於在此公開的任何具體形式。本領域技術人員將會理解的是，在不脫離本發明的範圍的情況下，可以做出各種改變並且等效物可代替其中的部件。此外，在不脫離基本範圍的情況下，對本發明的教導可以做出多種修改，以適應特定情形或材料。因此，本發明並不局限於作為用於實施本發明的最佳方式所公開的【具體實施方式】，而是本發明將包括落入權利要求範圍內的所有實施方式。
[0109]參考標記列表
[0110]I體重測量裝置；11外殼；12平臺；13內罩；13a凸臺；14外罩；
[0111]15底座；15a底座通孔；16支腿；161支腿主體；162凹部；
[0112]163細長孔；164邊緣部；165、166、167、168彈性連接部；
[0113]165a、166a、167a、168a 外部;165b、166b、167b、168b 內部；
[0114]170,171 第一突出部;172、173、174、175 第二突出部；
[0115]180,181凸部；182、183鉤部；17電源開關；18電極片；
[0116]19手柄單元；20操作箱；21、22握柄；23顯示器；24、25操作按鈕；
[0117]27容納空間；28基板；29電纜；30載荷傳感器組件；32載荷傳遞件；
[0118]321 上壁;322、323、324、325 凸起；326 側壁；327 下部區域；
[0119]327a下部接觸表面；327b下部非接觸表面；328凸起；329外部側壁；
[0120]330鉤部；331端壁；332槽口；34載荷傳感器；36撓性件；
[0121]361應變區域；361a端；361b端；362第一臂部；363第一連接部；
[0122]364第二臂部；365第二連接部；366第一通孔；367第二通孔；
[0123]368標記；369溝槽；38應變片；40連接梁；401上表面；402下表面；
[0124]403凸臺；404通孔;406、407通孔；410鉚釘；42彈性支撐件；
[0125]421上部；422下部；50膠帶；60地毯支腿；61下表面；62突出部；
[0126]70 螺釘。
[0127]其他發明
[0128]下面將描述來自於上面的描述中的其他發明。
[0129]【背景技術】
[0130]日本專利申請號N0.2012-145389公開了一種體重秤，該體重秤包括多個載荷傳感器，每個載荷傳感器包括撓性件。如日本專利申請號N0.2012-145389的圖2和圖5所公開，每個載荷傳感器的撓性件由支撐件支撐，該支撐件被稱為連接梁並且在水平方向上延伸，所述連接梁由所述體重秤的一個支腿支撐。所述連接梁的下表面設置有向下凸出的半球形突出部，然而由金屬形成的剛性板件嵌入所述支腿的上部。所述連接梁的突出部與嵌入所述支腿的板件接觸，因此所述連接梁由所述支腿支撐。
[0131]所述公開具有儘可能保持所述撓性件的姿態的功能，因此當允許所述撓性件形變時，載荷儘可能地沿垂直方向施加到所述撓性件上。為了達到這個目的，所述連接梁的突出部與嵌入所述支腿的板件在狹小的空間接觸(理想的為點接觸)，並且因此即使當所述支腿傾斜時，所述連接梁保持水平姿態。
[0132]然而，在日本專利申請號N0.2012-145389的圖2和圖5所公開的結構中，由於所述連接梁的突出部與嵌入所述支腿的板件在狹小的空間內接觸，因此需要考慮的是所述突出可被過度載荷或重複載荷壓碎。當所述突出部被壓碎時，所述連接梁不能很容易地保持水平的姿態，並且施加到所述撓性件上的負載的方向不再垂直，因此，可能不能完成精確的
體重測量。
[0133]此外，為了承受集中載荷，所述連接梁，具體地為所述突出部和與所述突出部接觸的所述板件需要相當高的硬度。有鑑於此，所述連接梁和所述板件需要由具有高硬度或需要通過熱處理提高硬度的昂貴的材料製造。
[0134]因此，根據另一個發明，提供一種能夠減少製造費用並且長時間保持測量精度的體重測量裝置和載荷傳感器。
[0135]本發明的實施方式由以下條款公開:
[0136]1.一種體重測量裝置(1)，該體重測量裝置(I)包括:
[0137]平臺(12)，載荷施加到該平臺(12)上；
[0138]至少一個撓性件(36)，該撓性件(36)通過由所述平臺傳遞的載荷而變形；
[0139]多個應變片(38)，該應變片(38)連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號；
[0140]至少一個連接梁(40)，該連接梁(40)支撐所述撓性件；以及
[0141]至少一個彈性支撐件(42)，該彈性支撐件(42)支撐所述連接梁，其中，所述連接梁包括近似於平面的下表面(402)，並且其中，所述彈性支撐件的上表面與所述連接梁的所述下表面接觸。
[0142]在條款I的實施方式中，所述彈性支撐件支撐所述連接梁。所述彈性支撐件的所述上表面與所述連接梁的所述近似於平面的下表面相接觸。因此，即使當過度載荷或重複載荷施加到所述體重測量裝置上時，能夠減少關於載荷集中在局部位置從而使部件的部分折斷的擔心，並因此長時間保持測量精度。此外，不存在載荷局部集中的突出部並且不存在突出部與突出部接觸的部件。因此，不需要使用昂貴的材料用於這些部件，或者進行熱處理，以增大這些部件的硬度，從而可以減少所述體重測量裝置的製造成本。
[0143]2.根據條款I所述的體重測量裝置(1)，其中，所述彈性支撐件(42)的所述上表面與所述連接梁(40 )的所述下表面(402 )表面接觸。由於這些表面處於彼此緊密地表面接觸，因此所述連接梁由所述彈性支撐件支撐在穩定的姿態。因此，所述彈性支撐件可以具有近似於平面的上表面。
[0144]3.根據條款I或2所述的體重測量裝置(1)，其中，所述彈性支撐件(42)具有近似於平面的上表面。[0145]4.根據條款1-3中任一項所述的體重測量裝置(1)，其中，所述彈性支撐件(42)由橡膠形成。一般地，當所述彈性支撐件由橡膠形成時，關於重複載荷的耐用性高。此外，即使在體重測量期間當所述支腿(和之後的所述連接梁)關於水平面傾斜時，測量誤差小。
[0146]5.根據條款4所述的體重測量裝置(1)，其中，所述彈性支撐件(42)的硬度從肖氏硬度(Shore hardness)A70至肖氏硬度(Shore hardness)A90o當由橡膠形成的彈性支撐件的硬度在肖氏硬度(Shore hardness)A70至肖氏硬度(Shore hardness)A90之間的範圍時，關於重複載荷的耐用性大。此外，甚至在體重測量期間當所述支腿(和之後的所述連接梁)關於水平面傾斜時，測量誤差小。
[0147]6.根據條款1-5中任一項所述的體重測量裝置(1)，所述體重測量裝置(I)還包括:至少一個支腿(16)，該支腿(16)支撐所述彈性支撐件(42)；以及
[0148]底座(15)，該底座(15)連接於所述平臺(12)並且和所述平臺(12)—起限定容納空間(27)，其中，所述容納空間容納所述支腿(16)的上部、所述撓性件(36)、所述應變片(38)、所述連接梁(40)以及所述彈性支撐件(42)，其中，所述底座包括底座通孔(15a)，並且所述支腿的下部通過所述底座通孔從所述容納空間朝向所述底座的下側突出，並且其中，所述支腿不固定於所述底座，因此所述底座和所述平臺可以關於所述支腿垂直設置。
[0149]在所述支腿固定於所述底座的結構(不同於所述實施方式的結構)中，插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件的載荷和從所述底座施加到所述撓性件的作用力。當載荷施加到所述平臺時，所述底座輕微變形，並且因此從所述底座施加到所述撓性件的作用力改變，以響應所述底座的姿態。此外，由於所述撓性件通過載荷而變形，使得所述底座和所述支腿彼此相互拉扯，因此施加到所述撓性件上的載荷改變。此外，當所述彈性支撐件如條款I中所描述的設置時，由於所述彈性支撐件的彈性壓縮形變，所述底座和所述支腿之間的拉力進一步增大。這些使通過所述體重測量裝置測量的體重的測量精度變差。相反地，在條款6所描述的實施方式中，所述支腿在不固定於所述底座的狀態下獨立於所述底座，並且所述底座和所述平臺關於所述支腿設置在一起。因此，插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件上的載荷和從放置所述支腿的地面施加到所述撓性件上的作用力。甚至當所述地面稍微傾斜或所述體重測量裝置關於地面稍微傾斜時，充分地保證了通過所述體重測量裝置所測量的體重的測量精度。
[0150]7.一種載荷傳感器(34)，該載荷傳感器(34)包括:
[0151]至少一個撓性件(36)，該撓性件(36)通過從上側傳遞的載荷而變形；
[0152]多個應變片(38)，該應變片(38)連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號；
[0153]至少一個連接梁(40)，該連接梁(40)支撐所述撓性件；以及
[0154]至少一個彈性支撐件(42)，該彈性支撐件(42)支撐所述連接梁，其中，所述連接梁包括近似於平面的下表面(40)，並且其中，所述彈性支撐件的上表面連接於所述連接梁的所述下表面。
[0155]【背景技術】
[0156]日本專利申請號N0.2012-145389公開了一種體重秤，該體重秤包括多個載荷傳感器，每個載荷傳感器包括撓性件。如日本專利申請號N0.2012-145389的圖2和圖5所公開，每個載荷傳感器的撓性件由支撐件支撐，該支撐件被稱為連接梁，該連接梁在水平方向上延伸，並且所述連接梁由所述體重秤的一個支腿支撐。所述撓性件具有複雜形狀，並且所述撓性件包括應變區域，該應變區域設置在所述撓性件的中央並且在與對稱軸線相同的方向上延伸；兩個臂部，該兩個臂部連接於所述應變區域的一端，平行於所述對稱軸線延伸，並且受到來自平臺的載荷；以及兩個臂部，該兩個臂部連接於所述應變區域的另一端，平行於所述對稱軸線延伸，並且固定於所述連接梁。所述應變區域為通過載荷產生的應變大的區域，並且應變片連接於所述應變區域。
[0157]如果載荷在垂直方向上施加到所述平臺上，那麼當從側面看時所述撓性件的應變區域彎曲為S型。然而，理想的是，當載荷施加到所述平臺上時，無論載荷量大還是小，承受到來自所述平臺的載荷的所述兩個臂部和固定於所述連接梁的兩個臂部都保持在水平姿態。當承受到來自所述平臺的載荷的所述兩個臂部和固定於所述連接梁的兩個臂部都保持在水平姿態時，載荷在垂直方向上施加到所述撓性件，並且因此保證了所述體重測量裝置的測量精度。目前為止未發現用於這個目的的裝置。
[0158]因此，根據另一個發明，提供一種體重測量裝置和一種用於該體重測量裝置的載荷傳遞件，當載荷施加到所述平臺上時，無論載荷量大還是小，受到來自平臺的載荷的所述撓性件的至少所述兩個臂部的姿態改變極小。
[0159]本發明的實施方式由以下條款公開:
[0160]1.一種體重測量裝置(1)，該體重測量裝置(I)包括:
[0161]平臺(12)，載荷施加到該平臺(12)上；
[0162]至少一個撓性件(36)，該撓性件(36)通過由所述平臺傳遞的載荷而變形；
[0163]至少一個載荷傳遞件(32)，該載荷傳遞件(32)將載荷從所述平臺傳遞到所述撓性件；
[0164]多個應變片(38)，該應變片(38)連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號；
[0165]至少一個連接梁(40)，該連接梁(40)支撐所述撓性件；以及
[0166]至少一個支腿(16 )，該支腿(16 )支撐所述連接梁，其中所述撓性件(36 )包括關於對稱軸線的軸對稱形狀，並且所述撓性件(36)包括應變區域(361)，該應變區域(361)設置在所述撓性件的中央，在與所述對稱軸線相同的方向上延伸，並且包括第一端(361a)和第二端(361b);兩個第一臂部(362)，該兩個第一臂部(362)連接於所述應變區域的第一端，平行於所述對稱軸線延伸，並且受到來自所述平臺的載荷；以及兩個第二臂部(364)，該兩個第二臂部(364)設置為比所述第一臂部更靠近所述應變區域，所述第二臂部(364)連接於所述應變區域的第二端，平行於所述對稱軸線延伸，並且固定於所述連接梁；並且其中，所述載荷傳遞件(32)包括與所述平臺接觸的上壁(321)和從所述上壁向下延伸的兩個側壁(326)，每個所述側壁包括朝向所述撓性件的第一臂部的下部區域(327)，每個所述下部區域包括平面的下部接觸表面(327a)和平面的下部非接觸表面(327b)，所述下部接觸表面(327a)與所述撓性件的第一臂部的一部分表面接觸，所述下部非接觸表面(327b)在不接觸所述第一臂部的情況下朝向所述撓性件的第一臂部，並且所述下部接觸表面和所述下部非接觸表面平行於所述撓性件的對稱軸線延伸並且直接便於體重測量期間水平放置。
[0167]在條款I的實施方式中，所述載荷傳遞件的兩個側壁的每一個的下部區域包括所述下部接觸表面，並且所述下部接觸表面與所述撓性件的第一臂部的一部分表面接觸，並且所述下部接觸表面直接便於體重測量期間水平放置。所述下部接觸表面在平行於所述撓性件的對稱軸線的方向上延伸，該方向即為所述第一臂部延伸的方向。因此，當載荷施加到所述平臺時，受到來自平臺的載荷的所述撓性件的兩個臂部的姿態改變很小。此外，每個所述側壁的下部區域不僅設置有所述下部接觸表面還設置有下部非接觸表面。也就是，在所述下部區域中只有部分(所述下部接觸表面)與所述撓性件的第一臂部的一部分表面接觸，所述下部區域的其他部分(所述下部非接觸表面)以非接觸的狀態朝向所述第一臂部。通過這種方式，與所述第一臂部接觸的所述載荷傳遞件的每個側壁的部分限制於所述下部接觸表面，使得在所述撓性件的所述第一臂部在近似於直線接觸的狀態下以具有非常狹窄的寬度的表面與所述下部接觸表面接觸。如果所述下部接觸表面和所述撓性件的第一臂部在具有非常寬的寬度的表面上接觸，所述撓性件的所述第一臂部的載荷集中部分根據所述載荷的量改變。然而，如果所述下部接觸表面和所述撓性件的第一臂部在近似於直線接觸的狀態下以具有非常窄的寬度的表面相互接觸，所述撓性件的第一臂部中的載荷集中部分實質上不根據載荷量改變。此外，保證了對應於不與所述第一臂部接觸的每個所述側壁的下部非接觸表面的部分，以便於所述側壁具有大的厚度，並且有助於抑制所述載荷傳遞件的形變。因此，在條款I的實施方式中，當載荷施加到所述平臺時，無論載荷量大還是小，受到來自所述平臺的載荷的所述撓性件的至少兩個臂部的姿態改變極小，從而保證了所述體重測量裝置的測量精度。
[0168]2.根據條款I所述的體重測量裝置(1)，其中，每個第一臂部(362)包括在體重測量期間直接在垂直方向上延伸的孔(366)，其中，所述載荷傳遞件(32)的每個側壁(326)的下部區域(327)設置有凸起(328)，以插入所述孔內，並且其中，所述下部接觸表面(327a)位於所述凸起四圍。由於所述凸起安裝於在體重測量期間直接在垂直方向上延伸的所述孔內，因此避免了所述撓性件和所述載荷傳遞件在水平方向上的相對運動。此外，由於所述下部接觸表面繞位於安裝在所述孔內的凸起的四周，因此即使載荷施加到偏離所述載荷傳遞件的凸起的位置上，所述下部接觸表面和所述撓性件的所述第一臂部也在水平面上彼此接觸，因此保證了所述體重測量裝置的測量精度。
[0169]3.根據條款I或2所述的體重測量裝置(I )，其中，所述載荷傳遞件(32)包括兩個外部側壁(329)，該兩個外部側壁(329)設置在所述兩個側壁(326)的外部並且平行於所述兩個側壁延伸，每個所述外部側壁設置有鉤掛所述撓性件(36)的第一臂部(362)中的一個的鉤部(330)。由於所述撓性件被所述載荷傳遞件的鉤部鉤掛，因此所述撓性件和所述載荷傳遞件可以整體連接於所述平臺和從所述平臺分離。因此，可以容易地操作所述部件。
[0170]4.根據權利要求1-3中任一項所述的體重秤測量裝置(1)，所述體重秤測量裝置(I)還包括底座(15)，該底座(15)連接於所述平臺並且與所述平臺一起限定容納空間
(27)，所述容納空間容納所述支腿(16)的上部、所述載荷傳遞件(32)、所述撓性件(36)、所述應變片(38)以及所述連接梁(40)，其中，所述底座包括底座通孔(15a)，所述支腿的下部通過所述底座通孔從所述容納空間朝向所述底座的下側突出，並且其中，所述支腿不固定於所述底座，因此所述底座和所述平臺可以關於所述支腿垂直設置。
[0171]在所述支腿固定於所述底座的結構(一種不同於所述實施方式的結構)中，插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件的載荷和從所述底座施加到所述撓性件的作用力。由於當載荷施加到所述平臺上時所述底座輕微變形，因此從所述底座施加到所述撓性件的作用力改變，以響應所述底座的姿態。此外，由於所述撓性件通過載荷變形，使得所述底座和所述支腿彼此拉扯，因此施加到所述撓性件上的載荷改變。它們使通過所述體重測量裝置測量的體重的測量精度變差。相反地，在條款4所描述的實施方式中，所述支腿在不固定於所述底座的情況下獨立於所述底座，並且所述底座和所述平臺關於所述支腿設置在一起，因此插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件的載荷和從放置所述支腿的地面施加到所述撓性件的作用力。即使當地面稍微傾斜或所述體重測量裝置關於地面稍微傾斜時，也能充分地保證通過所述體重測量裝置測量的體重的測量精度。此外，當所述地面水平時，所述連接梁的姿態穩定，從而所述撓性件中固定於所述連接梁的所述兩個臂部的姿態穩定。因此，進一步提高了所述體重測量裝置的測量精度。
[0172]5.一種體重測量裝置(1)，該體重測量裝置(I)包括:
[0173]平臺(12)，載荷施加到該平臺(12)上；
[0174]至少一個撓性件(36)，該撓性件(36)通過由所述平臺傳遞的載荷而變形，以及
[0175]至少一個載荷傳遞件(32)，該載荷傳遞件(32)將載荷從所述平臺傳遞到所述撓性件，其中，所述載荷傳遞件包括與所述平臺接觸的上壁(321)和從所述上壁向下延伸的兩個側壁(326)，每個側壁包括朝向所述撓性件的下部區域(327)，每個所述下部區域包括與所述撓性件接觸的平面的下部接觸表面(327a)、在非接觸的狀態下朝向所述撓性件的平面的下部非接觸表面(327b)以及在所述下部接觸表面和所述下部非接觸表面之間形成的臺階。
[0176]6.根據條款1-5中任一項所述的體重測量裝置(1)，其中，所述兩個側壁(326)的每一個的下部接觸表面(327a)設置在所述下部非接觸表面(327b)的外側。
[0177]7.一種用於體重測量裝置(I)的載荷傳遞件(32)，該載荷傳遞件(32)將載荷從所述體重測量裝置的平臺(12)傳遞到撓性件(36)，撓性件(36)通過傳遞到其上的載荷而變形，所述載荷傳遞件包括:
[0178]上壁(321)，該上壁(321)與所述平臺接觸；和兩個側壁(326)，該兩個側壁(326)從所述上壁向下延伸，每個所述側壁包括形成以便於朝向所述撓性件的下部區域(327)，每個下部區域包括形成以便於與所述撓性件接觸的平面的下部接觸表面(327a)、形成以便於在非接觸的狀態下朝向所述撓性件的下部非接觸表面(327b)以及在所述下部接觸表面和所述下部非接觸表面之間形成的臺階。
[0179]8.根據條款7所述的載荷傳遞件(32)，其中，所述兩個側壁(326)的每一個的下部接觸表面(327a)設置在所述下部非接觸表面(327b)的外側。在這種情況下，與相反的情況相比，所述撓性件中受到來自所述平臺的載荷的所述兩個臂部的姿態改變極小，從而保證了所述體重測量裝置的測量精度。
[0180]【背景技術】
[0181]日本專利申請號N0.2012-145389公開了一種體重秤，該體重秤包括多個載荷傳感器，每個載荷傳感器包括撓性件。如日本專利申請號N0.2012-145389的圖2和圖5所公開，每個載荷傳感器的撓性件由支撐件支撐，該支撐件被稱為連接梁，該連接梁在水平方向上延伸，並且所述連接梁由所述體重秤的一個支腿支撐。所述支腿包括支腿主體、環形邊緣部和多個連接部，所述連接梁配置在所述支腿主體上，所述多個連接部可彈性變形並且將所述支腿主體和所述邊緣部相互連接。
[0182]所述支腿的所述邊緣部固定於作為所述體重測量裝置的底板的底座。所述底座連接於所述平臺，並且所述底座和所述平臺限定容納多種部件的容納空間。所述底座包括通孔，並且所述支腿主體的所述下部通過所述通孔朝向所述底座的下側突出，以便於能夠放置在地面上。設置每個可彈性變形的連接部，以便不必要的作用力不從所述底座施加到所述支腿主體上，也就是，所述底座和所述平臺可以相對於所述支腿主體設置。
[0183]然而，在這種類型的支腿中，當繞所述支腿施加大的力矩時，所述連接部變形大，因此有時候所述連接斷裂。一般地，當第二支腿(稱作具有大尺寸的地毯支腿)連接於所述支腿主體時，大的力矩可能從所述地毯支腿施加到所述支腿主體。所述地毯支腿連接於所述支腿主體，以便於當所述體重測量裝置放置在厚地毯的軟面料上時，避免所述支腿主體被埋在軟面料內，使得所述體重測量裝置的底座與所述軟面料接觸，並因此載荷從所述底座傳遞到所述軟面料的問題。
[0184]在日本專利申請公開N0.2012-145389中，由於所述支腿的邊緣部固定於所述底座，因此約束了所述邊緣部的旋轉，當大的力矩施加到所述支腿主體上時，存在所述連接部變形大而使所述連接部被折斷的情況。然而，儘管所述邊緣部不固定於所述底座，如果約束所述邊緣部的旋轉，當力矩施加到所述支腿主體上時，所述連接部變形大，使得所述連接部被折斷。
[0185]因此，根據另一發明，提供一種載荷傳感器和包括該載荷傳感器的體重測量裝置，所述體重測量裝置包括支腿，該支腿包括支腿主體、環形邊緣部和將所述支腿主體和所述邊緣部相互連接的至少一個可彈性變形的連接部，其中，當大力矩施加到所述支腿主體時，可以避免繞所述支腿主體設置的所述彈性連接部的斷裂。
[0186]本發明的實施方式如下列條款所公開:
[0187]1.一種載荷傳感器(34)，該載荷傳感器(34)包括:
[0188]至少一個彈性件(36)，該彈性件(36)通過傳遞到其上的載荷而變形；
[0189]多個應變片(38)，該應變片(38)連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號；
[0190]至少一個連接梁(40)，該連接梁(40)支撐所述撓性件；以及
[0191]至少一個支腿(16)，該支腿(16)用於支撐所述連接梁，所述連接梁連接於所述支腿(16)，其中，所述支腿包括圓柱形支腿主體(161)，所述連接梁設置在所述支腿主體(161)上；環形的邊緣部(164)，該邊緣部(164)圍繞所述支腿主體設置；至少一個彈性連接部(168)，該彈性連接部(168)能夠彈性變形並且將所述支腿主體和所述邊緣部相互連接；至少一個第一突出部(170,171)，該第一突出部(170，171)從所述邊緣部向內突出；以及至少一個第二突出部(172,173，174，175)，該第二突出部(172，173，174，175)整體連接於所述彈性連接部，並且圍繞所述支腿主體的軸線在周向上從所述彈性連接部突出，並且在周向上與所述第一突出部相鄰。在條款I的本實施方式中，設置有從所述環形邊緣部向內突出的至少一個第一突出部和圍繞所述支腿主體的軸線在周向上從所述彈性連接部突出的至少一個第二突出部。所述第二突出部在周向上與所述第一突出部相鄰。因此，即使當繞所述邊緣部的軸線的旋轉受到約束同時將大力矩施加到所述支腿主體時，所述第一突出部和所述第二突出部彼此相互接觸，以便於約束所述支腿主體的旋轉，從而約束所述彈性連接部的形變，藉此避免圍繞所述支腿主體設置的所述彈性連接部的斷裂。
[0192]2.一種載荷傳感器(34)，該載荷傳感器(34)包括:
[0193]至少一個彈性件(36)，該彈性件(36)通過傳遞到其上的載荷而變形；
[0194]多個應變片(38)，該應變片(38)連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件的形變的信號；
[0195]至少一個連接梁(40)，該連接梁(40)支撐所述撓性件；以及
[0196]至少一個支腿(16)，該支腿(16)用於支撐所述連接梁，所述連接梁連接於所述支腿(16)，其中所述支腿包括圓柱形支腿主體(161)，所述連接梁設置在所述支腿主體
(161)上；環形的邊緣部(164)，該邊緣部(164)繞所述支腿主體設置；至少一個彈性連接部
(168)，該彈性連接部(168)能夠彈性變形並且將所述支腿主體和所述邊緣部相互連接；至少一個第一突出部(170，171 )，該第一突出部(170，171)從所述邊緣部向內突出；以及至少一個第二突出部(172，173，174，175)，該第二突出部(172，173，174，175)與所述第一突出部接觸，以便於當作用力在圓周方向上施加到所述環形的支腿主體時抑制圓周作用力。
[0197]3.根據條款I或2所述的載荷傳感器(34)，其中，所述彈性連接部為曲線型。
[0198]4.根據條款1-3中任一項所述的載荷傳感器(34)，其中，所述支腿(16)包括至少一個凸部(180，181)，該凸部(180，181)從所述第一突出部凸出並且插入所述連接梁(40)的通孔(404)中。在這種情況下，所述連接梁關於所述支腿的所述邊緣部的水平運動(直線運動和旋轉運動)被約束。也就是，所述邊緣部關於所述連接梁的水平運動(直線運動和旋轉運動)被約束。在這種情況下，如果所述支腿不設置有所述第一突出部和所述第二突出部，將需要擔心的是當大的力矩施加到所述支腿主體上時，所述彈性連接部可能斷裂。然而，根據條款4的本實施方式，即使在大的力矩施加到所述支腿主體上時，通過所述第一突出部和所述第二突出部的作用限制所述支腿主體的旋轉和之後的所述彈性連接部的形變，從而避免了圍繞所述支腿主體設置的所述彈性連接部的斷裂。
[0199]5.一種體重測量裝置，該體重測量裝置包括:
[0200]平臺(12)，載荷施加到該平臺(12)上；
[0201]根據條款1-4中任一項所述的載荷傳感器(34);以及
[0202]載荷傳遞件(32)，該載荷傳遞件(32)固定於所述平臺並且將載荷從所述平臺傳遞到所述撓性件，其中，所述撓性件連接於所述載荷傳遞件，以便於約束所述撓性件關於所述載荷傳遞件的水平運動，並且所述撓性件固定於所述連接梁，所述連接梁連接於所述支腿的支腿主體，以便於約束所述連接梁關於所述支腿的水平運動。在這種配置中，通過所述連接梁、所述撓性件、所述載荷傳遞件和所述平臺約束圍繞所述邊緣部的軸線的旋轉。因此，如果所述支腿不設置有第一突出部和第二突出部，將需要擔心的是當大的力矩施加到所述支腿主體上時，所述彈性連接部可能斷裂。然而，根據條款5的實施方式，即使當大的力矩施加到所述支腿主體上時，通過所述第一突出部和所述第二突出部的作用限制所述支腿主體的旋轉和之後的所述彈性連接部的形變，從而避免了圍繞所述支腿主體設置的所述彈性連接部的斷裂。
[0203]6.根據條款5所述的體重測量裝置，所述體重測量裝置還包括連接於所述平臺並且與所述平臺一起限定容納空間(27)的底座(15)，所述容納空間可以容納所述支腿(16)的上部、所述載荷傳遞件(32)、所述撓性件、所述應變片(38)以及所述連接梁(40)，所述底座包括底座通孔(15a)，所述支腿(16)的所述支腿主體(161)的下部通過所述底座通孔從所述容納空間朝向所述底座的下側突出，其中，所述支腿不固定於所述底座，因此所述底座和所述平臺可以關於所述支腿垂直設置。
[0204]在所述支腿固定於所述底座的結構(一種不同於所述實施方式的結構)中，插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件的載荷和從所述底座施加到所述撓性件的作用力。當載荷施加到所述平臺上時，所述底座輕微變形，因此從所述底座施加到所述撓性件的作用力改變，以響應所述底座的姿態。此外，由於所述撓性件通過載荷變形，使得所述底座和所述支腿彼此拉扯，因此施加到所述撓性件上的載荷改變。它們使通過所述體重測量裝置測量的體重的測量精度變差。相反地，在條款6所描述的實施方式中，所述支腿在不固定於所述底座的情況下獨立於所述底座，並且所述底座和所述平臺關於所述支腿設置在一起，因此插入所述支腿和所述平臺之間的所述撓性件變形，以響應從所述平臺施加到所述撓性件的載荷和從放置所述支腿的地面施加到所述撓性件的作用力。即使當地面稍微傾斜或所述體重測量裝置關於地面稍微傾斜時，也能充分地保證通過所述體重測量裝置測量的體重的測量精度。
[0205]7.根據條款5或6所述的體重測量裝置，所述支腿不固定於所述平臺和所述底座中的任意一者。
【權利要求】
1.一種撓性件(36 ),該撓性件(36 )用於測量體重的載荷傳感器(34 ),所述撓性件(36 )通過傳遞到所述撓性件(36)上的載荷而變形，所述撓性件(36)由粉末冶金術形成，並且具有關於對稱軸線的軸對稱形狀和均勻的厚度，所述撓性件包括: 矩形應變區域(361)，該矩形應變區域(361)設置在所述撓性件的中央，在與所述對稱軸線相同的方向上延伸，並且具有第一端(361a)和第二端(361b)； 兩個第一臂部(362)，該兩個第一臂部(362)平行於所述對稱軸線延伸； 第一連接部(363)，該第一連接部(363)在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第一臂部和所述應變區域的所述第一端； 兩個第二臂部(364)，該兩個第二臂部(364)設置為比所述第一臂部更靠近所述應變區域，並且平行於所述對稱軸線延伸；以及 第二連接部(365)，該第二連接部(365)在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第二臂部和所述應變區域的所述第二端， 其中，一對所述第一臂部和一對所述第二臂部中的一對受到沿垂直於所述撓性件的方向上的載荷，並且一對所述第一臂部和一對所述第二臂部中的另一對固定於支撐體，以及所述第一臂部和所述第二臂部之間的間隙(Gl)與所述第二臂部和所述應變區域之間的間隙(G2)等於或小於所述撓性件的厚度的一半。
2.根據權利要求1所述的撓性件(36)，其中，所述撓性件通過壓製成型和燒結金屬粉末獲得。
3.根據權利要求1所述的撓性件(36)，其中，所述撓性件通過金屬注射成型獲得。`
4.一種撓性件(36)，該撓性件(36)用於測量體重的體載荷傳感器(34)中，所述撓性件(36)通過傳遞到所述撓性件(36)上的載荷而變形，所述撓性件(36)通過壓製成型並且燒結至少包括釩(V)和鉻(Cr)並且主要包括鐵(Fe)的金屬粉末獲得，並且具有關於對稱軸線的軸對稱形狀，所述撓性件包括: 矩形應變區域(361)，該矩形應變區域(361)設置在所述撓性件的中央，在與所述對稱軸線相同的方向上延伸，並且具有第一端(361a)和第二端(361b)； 兩個第一臂部(362)，該兩個第一臂部(362)平行於所述對稱軸線延伸； 第一連接部(363)，該第一連接部(363)在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第一臂部和所述應變區域的所述第一端； 兩個第二臂部(364)，該兩個第二臂部(364)設置為比所述第一臂部更靠近所述應變區域，並且平行於所述對稱軸線延伸；以及 第二連接部(365)，該第二連接部(365)在正交所述對稱軸線的方向上延伸並且連接於所述第二臂部和所述應變區域的所述第二端， 其中，一對所述第一臂部和一對所述第二臂部中的一對受到沿垂直於所述撓性件的方向上的載荷，並且一對所述第一臂部和一對所述第二臂部中的另一對固定於支撐體。
5.根據權利要求4所述的撓性件(36)，其中，燒結金屬通過燒結包括10.8%至18.2%的鉻的金屬粉末獲得。
6.根據權利要求4所述的撓性件(36)，其中，所述燒結金屬通過燒結包括0.1%至0.5%的釩的金屬粉末獲得。
7.根據權利要求4所述的撓性件(36)，其中，所述金屬粉末還包括碳(C)。
8.根據權利要求7所述的撓性件(36)，其中，所述燒結金屬通過燒結包括0.5%至1.8%的碳的金屬粉末獲得。
9.根據權利要求4-8中任一項所述的撓性件(36)，其中，所述第一臂部和所述第二臂部之間的間隙(Gl)與所述第二臂部和所述應變區域之間的間隙(G2)等於或小於所述撓性件的厚度的一半。
10.根據權利要求1或4所述的撓性件(36)，其中，所述第一臂部受到沿垂直於所述撓性件的方向上的載荷並且所述第二臂部固定於所述支撐體。
11.根據權利要求1或4所述的撓性件(36)，其中，每個所述第一臂部在垂直於所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度(LI)為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度(L2)的1.3倍或更多。
12.根據權利要求1或4所述的撓性件(36)，其中，所述第一連接部在平行於所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度(L3)為所述應變區域在正交所述撓性件的對稱軸線的方向上的長度(L4)的1.4倍或更多。
13.根據權利要求1或4所述的撓性件(36)，其中，每個所述第一臂部設置有第一通孔(366)。
14.根據權利要求1或4所述的撓性件(36)，其中，每個所述第二臂部設置有第二通孔(367)。
15.一種體重測量裝置(1)，該體重測量裝置(I)包括: 至少一個根據權利要求1或4所述的撓性件(36);以及 至少一個載荷傳感器(34)，該載荷傳感器(34)`包括連接於所述撓性件並且產生響應於所述撓性件形變的信號的多個應變片(38 )。
【文檔編號】G01G19/44GK103674207SQ201310447691
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2012年9月25日
【發明者】蔦谷孝夫, 佐佐木伸治 申請人:株式會社百利達