防爆型測力傳感器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防爆型測力傳感器裝置，其相對于耐壓防爆型構(gòu)造、本質(zhì)安全防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置能夠降低制造成本，并且相對于耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置能夠小型化，并且能夠確實地防止爆炸性氣體等侵入到應(yīng)變儀粘帖部、電氣部件的配設(shè)部等。具備：應(yīng)變體(1)；與應(yīng)變體(1)緊貼地粘帖的應(yīng)變儀(2)；與應(yīng)變儀(2)連接并且安裝在應(yīng)變體(1)上的電氣電路(3)；在密封狀態(tài)下覆蓋應(yīng)變儀(2)和電氣電路(3)的樹脂部(4)；電力限制電路(5)，其在應(yīng)變體(1)和應(yīng)變儀(2)短路的情況等下，限制向電氣電路(3)和應(yīng)變儀(2)供給的電力，以使電氣電路(3)的發(fā)熱溫度小于等于樹脂部(4)的耐熱溫度。
【專利說明】防爆型測力傳感器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防爆型測力傳感器（load cell)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在金屬制的應(yīng)變體（strain element)上粘帖應(yīng)變儀（strain gauge)而成的測力 傳感器裝置已經(jīng)廣為人知。該測力傳感器裝置也被用于對爆炸性氣體等進行處理的環(huán)境， 但在該情況下，以前使用耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置、本質(zhì)安全防爆型構(gòu)造的測力 傳感器裝置等。
[0003] 耐壓防爆型的測力傳感器裝置例如在專利文獻1等中被公開，構(gòu)成為通過鑄造物 等的強固的金屬制的箱體等從周圍覆蓋測力傳感器，在萬一內(nèi)部起火的情況下，火焰不會 向外部脫逸。
[0004] 本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置例如在專利文獻2中被公開，構(gòu)成為將具備限 制電壓等的屏蔽（安全保持器）等的控制器配置在安全地點，使得在測力傳感器中不起火。 [0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開昭60-111127號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開平9-236480號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 但是，在耐壓防爆型的測力傳感器裝置中，需要從周圍覆蓋測力傳感器的金屬制 的箱體等，因此存在以下的缺點：即制造成本大幅增加，并且由于箱體等而大型化。
[0010] 另外，在本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置中，必須設(shè)置具備屏蔽（安全保持器） 等的控制器，因此在該情況下，制造成本也大幅增加。另外，在測力傳感器中，只能使用極小 的電力，因此存在對使用用途、使用方法產(chǎn)生限制的缺點、原則上必須將具備屏蔽（安全保 持器）的控制器配置在安全的地點的缺點。
[0011] 作為改善這些缺點的方法，可以考慮用樹脂覆蓋測力傳感器的應(yīng)變儀粘帖部、與 應(yīng)變儀連接的電路基板等，阻止爆炸性氣體向應(yīng)變儀粘帖部、電路基板的配設(shè)部等的侵入。 如果這樣構(gòu)成，則能夠簡化構(gòu)造，因此能夠抑制制造成本，并且不設(shè)置耐壓防爆型的測力傳 感器裝置那樣的金屬制的箱體等即可，因此作為防爆型的測力傳感器裝置還能夠謀求小型 化。此外，在 IEC(International Electro technical Commission:國際電氣標準會議）的 國際規(guī)格"60079-18 (可燃性氣體檢測用電氣設(shè)備第18部：氣體單元密封"m"的保護形式 電氣設(shè)備的構(gòu)造、試驗以及標記）"中的"7. 2. 3. 2固體絕緣內(nèi)的距離"中，規(guī)定了在通過樹 脂與電氣部件絕緣的情況下，如果固體絕緣的最低厚度為〇. 1mm，即如果成為絕緣對象的位 置的樹脂的厚度為〇. 1mm以上，則看作為有絕緣耐力。
[0012] 但是，在應(yīng)變儀粘帖部，如果應(yīng)變儀不與金屬制的應(yīng)變體緊貼則靈敏度降低，在要 得到某種程度的靈敏度時，必須以比0. 1mm小的尺寸緊貼地粘帖應(yīng)變儀，在應(yīng)變儀和應(yīng)變 體之間無法隔著0. 1mm以上的樹脂厚層。因此，有可能應(yīng)變儀和應(yīng)變體短路或故障等，應(yīng)變 儀、與應(yīng)變儀連接的電氣部件發(fā)熱等，溫度上升到超過耐熱溫度的溫度而發(fā)熱部近旁的樹 脂變軟或熔化，這時，在最壞的情況下，有可能爆炸性氣體通過樹脂熔化的空間侵入到上述 短路位置、電氣部件的發(fā)熱部等而爆炸。
[0013] 本發(fā)明的目的在于：提供一種防爆型測力傳感器裝置，其相對于耐壓防爆型構(gòu)造、 本質(zhì)安全防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置能夠降低制造成本，并且相對于耐壓防爆型構(gòu)造的 測力傳感器裝置能夠小型化，并且能夠確實地防止爆炸性氣體等侵入到應(yīng)變儀粘帖部、與 應(yīng)變儀連接的電氣部件的配設(shè)部等。
[0014] 為了解決上述問題，本發(fā)明的防爆型測力傳感器裝置的特征在于包括：應(yīng)變體； 應(yīng)變儀，與上述應(yīng)變體緊貼地粘帖；電氣電路，與上述應(yīng)變儀連接并且安裝在上述應(yīng)變體 上；樹脂部，以密封狀態(tài)覆蓋上述應(yīng)變儀和上述電氣電路；以及電力限制電路，在上述應(yīng)變 體和上述應(yīng)變儀短路的情況下，或者上述電氣部件的端子或連接于該電氣部件的布線部與 應(yīng)變體接觸或上述電氣部件發(fā)生了故障的情況下，限制向上述電氣電路和應(yīng)變儀供給的電 力，以使上述電氣電路和上述應(yīng)變儀的發(fā)熱溫度小于等于上述樹脂部的耐熱溫度。
[0015] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過電力限制電路限制向應(yīng)變儀和電氣電路供給的電力，因此，在 萬一應(yīng)變體和應(yīng)變儀短路的情況下，或者電氣部件的端子、連接于該電氣部件的布線部與 應(yīng)變體接觸、或電氣部件故障的情況下，電氣電路、應(yīng)變儀的發(fā)熱溫度小于等于上述樹脂部 的耐熱溫度。因此，能夠防止覆蓋電氣電路、應(yīng)變儀的樹脂部超過耐熱溫度而變軟或熔化， 其結(jié)果是能夠防止爆炸性氣體通過樹脂部熔化的空間侵入到上述短路位置、電氣電路的發(fā) 熱部等而爆炸。
[0016] 另外，本發(fā)明的特征在于：上述電力限制電路具有將電流方向限制在一個方向上 的電流方向限制元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，例如在到電力限制電路為止的電路上有可能附加正電 壓和負電壓的電壓的情況下，在萬一應(yīng)變體和應(yīng)變儀短路，或者電氣部件的端子、布線部等 與應(yīng)變體等接觸，或者電氣部件故障的情況下，都將電流方向限制為一個方向，因此只附加 正電壓或負電壓，與之對應(yīng)地能夠抑制電氣電路、應(yīng)變儀的發(fā)熱量。
[0017] 另外，理想的是作為上述電力限制電路，具有2個上述電流方向限制元件，并且具 有限制電流量的電流量限制元件，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠良好地限制電流方向和電流量，因此能 夠良好地限制流過電氣部件、應(yīng)變儀的電力。
[0018] 另外，其特征在于：作為上述電氣電路，具備處理從由多個應(yīng)變儀構(gòu)成的橋電路輸 出的模擬信號的模擬信號處理電路、A/D變換器、處理從A/D變換器輸出的數(shù)字信號的數(shù)字 信號處理電路。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在具有電阻等電流量限制元件作為電力限制電路的情況下，也 能夠良好地處理從橋電路輸出的信號。
[0019] 此外，理想的是設(shè)置覆蓋保護樹脂部的保護罩。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過保護罩保護樹脂 部，因此在設(shè)置了該防爆型測力傳感器裝置的情況下，能夠防止發(fā)生任何物品接觸樹脂部 而覆蓋電氣電路、應(yīng)變儀的樹脂部的厚度減小等的不適合，可靠性提高。
[0020] 另外，本發(fā)明的特征在于：在配設(shè)在與上述電力限制電路連接的電線內(nèi)的多個布 線上設(shè)置除去了覆蓋部的導線露出部，在該導線露出部的周圍填充樹脂部，并且設(shè)置防止 布線的導線露出部之間接觸的導線引導部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在萬一爆炸性氣體從外部通過布 線的覆蓋部和導線部之間侵入的情況下，通過填充在布線的導線露出部的周圍的樹脂部， 也能夠防止爆炸性氣體由此侵入到內(nèi)部。另外，通過導線引導部防止布線的導線露出部之 間接觸，因此可靠性提高。
[0021] 此外，理想的是安裝防止電線從應(yīng)變體脫出的平板狀的夾具，或者在填充樹脂部 的位置的上部形成排氣泡用孔部。如果形成了排氣泡用孔部，則在填充樹脂時能夠防止在 內(nèi)部殘余氣泡，可靠性提高。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置電力限制電路，其在應(yīng)變體和應(yīng)變儀短路的情況下，或者上述電 氣部件的端子、連接于該電氣部件的布線與應(yīng)變體接觸，或者上述電氣部件故障的情況下， 都限制向電氣部件和應(yīng)變儀供給的電力，使得電氣電路和應(yīng)變儀的發(fā)熱溫度小于等于樹脂 部的耐熱溫度，由此在萬一應(yīng)變體和應(yīng)變儀短路的情況下，或者上述電氣部件的端子、連接 于該電氣部件的布線與應(yīng)變體接觸，或者上述電氣部件故障的情況下，電氣電路、應(yīng)變儀的 發(fā)熱溫度小于等于上述樹脂部的耐熱溫度。因此，防止覆蓋電氣電路、應(yīng)變儀的樹脂部超過 耐熱溫度而變軟或熔化，其結(jié)果是能夠防止爆炸性氣體通過樹脂部熔化的空間侵入到上述 短路位置、電氣電路的發(fā)熱部等而爆炸，可靠性提高。
[0023] 另外，是通過樹脂部覆蓋電氣電路、應(yīng)變儀、并只設(shè)置電力限制電路的比較簡單的 結(jié)構(gòu)，因此與耐壓防爆型構(gòu)造、內(nèi)質(zhì)安全防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置相比能夠降低制造 成本，并且與耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置相比能夠小型化。
[0024] 另外，作為電力限制電路，設(shè)置將電流方向限制為一個方向的電流方向限制元件， 由此將電流方向限制為一個方向，因此能夠抑制電氣電路、應(yīng)變儀的發(fā)熱量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1(a)、（b)、（c)是本發(fā)明的實施方式的防爆型測力傳感器裝置的平面圖、正面 圖、以及底面圖。
[0026] 圖2(a)是該防爆型測力傳感器裝置的左側(cè)面圖，（b)是該防爆型測力傳感器裝置 的縱斷右側(cè)面圖（圖1 (b)的Ilb-IIb線向視截面?zhèn)让鎴D）。
[0027] 圖3是該防爆型測力傳感器裝置的縱斷正面圖（圖1(a)的III-III線向視截面 正面圖）。
[0028] 圖4是該防爆型測力傳感器裝置的橫斷平面圖（圖1 (b)的IV-IV線向視截面平 面圖）。
[0029] 圖5是該防爆型測力傳感器裝置的橫斷底面圖（圖1 (b)的V-V線向視截面底面 圖）。
[0030] 圖6是該防爆型測力傳感器裝置的設(shè)置有保持框和電力限制電路的位置的平面 截面圖。
[0031] 圖7(a)是該防爆型測力傳感器裝置的概要電路圖，（b)是表示該防爆型測力傳感 器裝置的變形例子的概要電路圖。

【具體實施方式】
[0032] 以下，根據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式的防爆型測力傳感器裝置。此外，此處所示 的實施方式只不過是一個例子，并不一定限定于該實施方式。
[0033] 圖1(a)、（b)、（c)表示本發(fā)明的實施方式的防爆型測力傳感器裝置的平面圖、正 面圖、以及底面圖，圖2 (a)是該防爆型測力傳感器裝置的左側(cè)面圖，圖2(b)是該防爆型測 力傳感器裝置的縱斷右側(cè)面圖（圖1 (b)的Ilb-IIb線向視截面?zhèn)让鎴D），圖3是該防爆型 測力傳感器裝置的縱斷正面圖（圖1 (a)的III-III線向視截面正面圖），圖4是該防爆型 測力傳感器裝置的橫斷平面圖（圖1 (b)的IV-IV線向視截面平面圖），圖5是該防爆型測 力傳感器裝置的橫斷底面圖（圖1 (b)的V-V線向視截面底面圖），圖6是該防爆型測力傳 感器裝置的設(shè)置有保持框和電力限制電路的位置的平面截面圖。
[0034] 如圖1?圖5所示，本發(fā)明的實施方式的防爆型測力傳感器裝置由金屬制的應(yīng)變 體（測力傳感器主體）1、緊貼地粘帖在該應(yīng)變體1上的多個應(yīng)變儀2、由在與這些應(yīng)變儀2 連接的狀態(tài)下安裝在應(yīng)變體1上的多個電路基板3A、3B構(gòu)成的電氣電路3、在密封狀態(tài)下覆 蓋應(yīng)變儀2和電氣電路3的樹脂部4、限制向上述電氣電路3和應(yīng)變儀2供給的電力的電力 限制電路5、與上述電力限制電路5連接的電線6、從外側(cè)覆蓋保護樹脂部4的金屬制的保 護罩7(7A、7B)等構(gòu)成。
[0035] 應(yīng)變體1形成有被支持（固定）在規(guī)定位置的支持固定部la、負荷載荷的載荷負 荷部lb、形成在支持固定部la和載荷負荷部lb之間的薄部lc，在薄部lc上面和下面分別 隔著極?。ū醛? 1_小的厚度）的絕緣薄膜（未圖示）粘帖有成對的應(yīng)變儀2 (即4個應(yīng) 變儀2)。另外，應(yīng)變體1大致為長方體形狀，薄部lc形成有從應(yīng)變體1的上面向下方凹陷 的凹陷部Id、從應(yīng)變體1的下面向上方凹陷的凹陷部le，由此形成在這些凹陷部Id、le之 間，但如圖4、圖5所示，上下的凹陷部Id、le的靠左部分和靠右部分（在圖4、圖5的紙面 上為靠上部分和靠下部分）還形成有上下貫通的貫通部If、lg。
[0036] 在應(yīng)變體1的支持固定部la的下部形成有從下面向上方凹陷的凹陷部lh、li，在 這些凹陷部lh、li配設(shè)有電氣電路3(電路基板3A、3B)。此外，在本實施方式中，電路基板 3A在沒有形成金屬圖案的單面基板的面上安裝有凹陷部lh的底面部，另外電路基板3B隔 著凸起狀的墊片11被固定，在與凹陷部lh的底面部離開的狀態(tài)下被配設(shè)，但也可以隔著比 0. 1mm厚的絕緣|旲等安裝電路基板3A、電路基板3B等。
[0037] 在應(yīng)變體1的支持固定部la的上方，電力限制電路5隔著凸起狀的墊片12用螺 釘?shù)缺还潭?，在從?yīng)變體1的上面離開的狀態(tài)下被配設(shè)。進而，在應(yīng)變體1的支持固定部la 的上方，從平面看，在從四方（前后左右）圍住電力限制電路5的狀態(tài)下向上方延伸的姿勢 下，隔著薄板狀的密封材料13 (參照圖3)裝載有保持框14。
[0038] 另外，如圖3等所示，以從應(yīng)變體1的支持固定部la的端部朝向內(nèi)部在橫方向 上延伸的方式形成孔部llj，電線6的前端部突入到該孔部lj。對于電線6,4條布線 6a (6a_l?6a_4)和屏蔽線6b (參照圖7 (a)、（b))被覆蓋部6c覆蓋，筒狀的密封材料15從 外嵌入到覆蓋部6c的端部，在屏蔽線6b與金屬制的應(yīng)變體1接觸的狀態(tài)下安裝導線6的 端部。另外，在電線6上組裝有電線保持體（所謂的止動器）16和電線保持安裝體（所謂 的接合器）17,其用于確實地安裝該電線6使其不從應(yīng)變體（測力傳感器主體）1脫離。在 本實施方式中，如圖4所示，用固定用螺釘18將圓環(huán)狀的電線保持安裝體17組裝到應(yīng)變體 1上，并且在從電線保持體16的粗徑部16a突出的細徑的公螺釘部16a突入螺旋到形成在 電線保持安裝體17的中心部的母螺釘部17a中的狀態(tài)下，將電線保持體16固定到電線保 持安裝體17上。
[0039] 進而，如圖4、圖5等所示，在電線保持體16的粗徑部16a的一部分上形成有從其 外周面切除到電線6所穿過的位置的切除部16c，將電線6按壓到該切除部16c，用固定用 螺釘20安裝以電線6的端部不從應(yīng)變體1脫出的方式緊固的平板狀的緊固板（夾具的一 個例子）16d。
[0040] 在應(yīng)變體1的支持固定部la，接著電線6所穿過的孔部lj，形成有使該孔部lj的 內(nèi)部空間和配設(shè)有電力限制電路5的保持框14的內(nèi)部區(qū)域（保持框內(nèi)部區(qū)域14a)連通的 布線用連通孔lk，電線6的布線6a經(jīng)由該布線用連通孔lk與保持框內(nèi)部區(qū)域14a連通。 另外，各布線6a除去了覆蓋的導線露出部6aa與電力限制電路5的輸入端子部（詳細地說， 是設(shè)置有電力限制電路5的電路基板5a的輸入端子部）連接。在此，布線6a的導線露出 部6aa很長（例如約5mm以上的長度）地剝?nèi)チ烁采w部6ab。另外，在保持框內(nèi)部區(qū)域14a 的與布線用連通孔lk連通的部分近旁，用螺釘22(參照圖3)安裝有絕緣性的導線引導部 21，如圖6所示，在導線引導部21上，在橫方向上相互離開的位置上形成有個別地引導4條 布線6a的覆蓋部6ab的端部和與之相接的導線露出部6aa的4個槽部21a。另外，通過該 絕緣性的導線引導部21，在防止各導線露出部6aa之間接觸的狀態(tài)下，與電力限制電路5的 輸入端子部連接。
[0041] 另外，配設(shè)有電氣電路3(電路基板3A、3B)的凹陷部lh、li的內(nèi)部區(qū)域和配設(shè)有 電力限制電路5的保持框內(nèi)部區(qū)域14a也通過上下延伸的連通用孔部lm、In (參照圖4)連 通。
[0042] 應(yīng)變體1的配設(shè)有應(yīng)變儀2的凹陷的凹陷部Id、le、使這些凹陷部lh、li之間貫通 連通的貫通部lf、lg、配設(shè)有電氣電路3(電路基板3A、3B)的凹陷部lh、li、配設(shè)有電力限 制電路5的保持框內(nèi)部區(qū)域14a、布線用連通孔lk、使凹陷部lh、li和保持框內(nèi)部區(qū)域14a 連通的連通用孔部lm、In全部填充有樹脂。另外，通過填充該樹脂而成的樹脂部4,在密封 狀態(tài)下覆蓋應(yīng)變儀2、電氣電路3 (電路基板3A、3B)、以及電力限制電路5。此外，在保持框 14的上部形成有廣開口的開口孔（排氣泡用孔的一個例子）14b，該開口孔14b也作為在填 充樹脂時確認樹脂的填充量的確認用孔部而發(fā)揮功能。
[0043] 另外，在有間隙的狀態(tài)下通過金屬制的保護罩7 (7A、7B)從外側(cè)覆蓋保護應(yīng)變體1 的樹脂部4向外側(cè)露出的面（即填充到凹陷部Id的樹脂部4的上面、填充到凹陷部le的 樹脂部4的下面、填充到凹陷部lh、li的樹脂部4的下面）、保持框14的保持框內(nèi)部區(qū)域 14a的樹脂部4向外側(cè)露出的上面。
[0044] 圖7(a)表示該防爆型測力傳感器裝置的概要電路圖。如上述那樣，全部的應(yīng)變儀 2、電氣電路3 (電路基板3A、3B)、電力限制電路5被樹脂部4覆蓋。例如，電路基板3A是將 應(yīng)變儀2相互之間連接為橋電路的連接電路。電路基板3B由對從橋電路輸出的模擬信號 進行處理的電路、將來自該電路的信號變換為數(shù)字信號的A/D變換器、對數(shù)字信號進行處 理的信號處理電路、傳輸該信號的通信電路構(gòu)成。另外，由這些電路、多個應(yīng)變儀2、應(yīng)變體 1等構(gòu)成數(shù)字測力傳感器。
[0045] 另外，電力限制電路5例如由以下構(gòu)成，即由將電流方向限制為一個方向的二極 管構(gòu)成的2個電流方向限制元件5b、由限制電流量的3個電流量限制元件5c構(gòu)成。即，在 電力限制電路5的連接有向應(yīng)變儀2側(cè)供給電力的布線6a_l的位置、連接有地線等布線 6a-4的位置分別設(shè)置有電流方向限制元件5b，其結(jié)果是在電力限制電路5中，構(gòu)成為只在 從布線6 &-1施加正電壓，并且布線6&-4接地的情況下，向電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2供 給電力。另外，在電力限制電路5的連接有向應(yīng)變儀2側(cè)供給電力的布線6a-l的位置、連 接有傳輸來自應(yīng)變儀2的信號的布線6a-2、6a-3的位置分別配設(shè)有由電阻構(gòu)成的電流量限 制元件5c。另外，構(gòu)成為在萬一應(yīng)變儀2與應(yīng)變體1接觸而短路，或配設(shè)在電氣電路3、3A、 3B的電氣部件的端子、連接于該電氣部件的布線部與應(yīng)變體接觸，或上述電氣部件故障而 從電氣電路3、3A、3B產(chǎn)生漏電的情況下，限制向電氣電路3、3A、3B和應(yīng)變儀2供給的電力， 以使電氣電路3、3A、3B和應(yīng)變儀2的發(fā)熱溫度小于等于樹脂部4的耐熱溫度。此外，也可 以如圖7 (b)所示，在電力限制電路5的連接有供給電力的布線6a-l的位置等，代替由電阻 構(gòu)成的電流量限制元件5c，而設(shè)置由保險絲構(gòu)成的電流量限制元件5d，由此也能夠限制最 大電流。
[0046] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過電力限制電路5限制供給到應(yīng)變儀2和電氣電路3、3A、3B的 電力，因此，在萬一應(yīng)變體1和應(yīng)變儀2短路，或從電氣電路3、3A、3B產(chǎn)生了漏電的情況下， 電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2的發(fā)熱溫度也小于等于樹脂部4的耐熱溫度。因此，能夠防止 覆蓋電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2的樹脂部4超過耐熱溫度而變軟或熔化，其結(jié)果是能夠防 止爆炸性氣體通過樹脂部4熔化的空間侵入到上述短路位置、電氣電路3、3A、3B的發(fā)熱部 等而爆炸，可靠性提高。
[0047] 另外，作為電力限制電路5，具有將電流方向限制為一個方向的2個電流方向限制 元件5b，因此例如在到電力限制電路5為止的電路有可能被施加正電壓和負電壓的雙方的 電壓的情況下，在萬一應(yīng)變體1和應(yīng)變儀2短路，或者電氣電路3、3A、3B的端子、布線部等 與應(yīng)變體1等接觸或故障的情況下，都將電流方向限制為一個方向。由此，在本實施方式 中，只施加正電壓（或根據(jù)電路而只施加負電壓），與之對應(yīng)地能夠抑制電氣電路3、3A、3B、 應(yīng)變儀2的發(fā)熱量，可靠性進一步提高。
[0048] 另外，是通過樹脂部4覆蓋電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2并只設(shè)置電力限制電路5 的比較簡單的結(jié)構(gòu)，因此與耐壓防爆型構(gòu)造、本質(zhì)安全防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置相比 能夠降低制造成本，并且與耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置相比能夠小型化。
[0049] 即，在耐壓防爆型的測力傳感器裝置中，需要從周圍覆蓋測力傳感器的極其強固 的金屬制的箱體等，因此制造成本大幅增加，并且在本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置中， 必須設(shè)置具備屏蔽（安全保持器）的控制器，因此在該情況下，制造成本也大幅增加。與此 相對，在如本實施方式那樣填充樹脂的防爆型的測力傳感器裝置中，是通過樹脂部4覆蓋 電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2并只設(shè)置電力限制電路5的比較簡單的結(jié)構(gòu)，因此與耐壓防爆 型的測力傳感器裝置、本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置的情況相比，能夠大幅降低制造 成本。
[0050] 另外，在本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置中，只能使用極小的電力，因此存在對 使用用途、使用方法產(chǎn)生限制的缺點、原則上必須將具備屏蔽（安全保持器）的控制器配置 在安全的地點的缺點，但在本實施方式的防爆型的測力傳感器裝置中，能夠處理電氣電路 3、3八、38、應(yīng)變儀2的發(fā)熱溫度為樹脂部4的耐熱溫度以下的電力、即與本質(zhì)安全防爆型的 測力傳感器裝置相比比較大的電力，因此與本質(zhì)安全防爆型的測力傳感器裝置相比，大幅 緩和對使用用途、使用方法的限制。另外，通過用樹脂部4還覆蓋電力限制電路5,還能夠?qū)?測力傳感器裝置整體設(shè)置在危險地點。
[0051] 在上述實施方式中，設(shè)置覆蓋保護樹脂部4的保護罩7 (7A、7B)，樹脂部4被保護 罩7 (7A、7B)保護，因此在設(shè)置了該防爆型測力傳感器裝置的情況下，能夠防止發(fā)生任何物 品接觸樹脂部4而使覆蓋電氣電路3、3八、38、應(yīng)變儀2的樹脂部的厚度減小等的不適合，由 此可靠性也提高。即，在耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置中，必須覆蓋即使內(nèi)部爆炸而火 也不能脫逸到外部那樣的極其強固的箱體等，但在本實施方式中，有用于防御樹脂部4與 任何物品接觸等而樹脂部4的厚度減少的保護罩7 (7A、7B)即可，因此其構(gòu)造也可以簡單， 并且厚度也可以薄，因此與耐壓防爆型構(gòu)造的測力傳感器裝置相比能夠小型化。
[0052] 本實施方式的防爆型測力傳感器裝置由具備A/D變換器等的數(shù)字測力傳感器構(gòu) 成，因此在作為電力限制電路5具有電阻等大流量限制元件的情況下，也能夠良好地處理 從橋電路輸出的信號。即，在處理模擬信號的測力傳感器裝置中，如果向橋電路等追加電 阻，則橋電路的平衡被破壞，產(chǎn)生無法進行正確的測定的不適合，但本實施方式的防爆型測 力傳感器裝置是數(shù)字測力傳感器，因此即使設(shè)置電阻等電流量限制元件也能夠良好地進行 測定。
[0053] 根據(jù)上述實施方式，在電線6的布線6a設(shè)置除去了覆蓋部6c的導線露出部6aa， 在該導線露出部6aa的周圍也填充樹脂部4,因此在萬一通過布線6a的覆蓋部6c和導線部 之間從外部侵入了爆炸性氣體的情況下，通過填充在布線6a的導線露出部6aa的周圍的樹 脂部4,也防止了爆炸性氣體由此侵入到內(nèi)部。其結(jié)果是能夠防止爆炸性氣體侵入到電力限 制電路5側(cè)而爆炸。此外，理想的是將該導線露出部6aa設(shè)置樹脂防爆的規(guī)定尺寸（例如 5mm)以上。另外，通過導線引導部21防止布線6a的導線露出部6aa之間接觸，因此，由此 還能夠防止因布線6a的導線露出部6aa之間接觸造成的爆炸，可靠性提高。
[0054] 另外，在電線保持體16,按壓電線6,用固定用螺釘20安裝有以電線6的端部不從 應(yīng)變體1脫出的方式緊固的平板狀的緊固板16d，因此能夠確實地防止電線6的端部從應(yīng)變 體1脫出，由此可靠性也提高。另外，作為夾具的一個例子的緊固板16d是平板狀的，因此 能夠良好地按壓截面為大致圓形的電線6。此外，通過將緊固板16的形狀設(shè)為大致矩形，并 且使其角部彎曲（參照圖1 (b))，還具有能夠防止在組裝緊固板16d時損傷電線6的優(yōu)點。
[0055] 另外，在測力傳感器裝置的相當于填充樹脂部4的上部的保持框14的上部形成了 廣開口的開口孔14b，因此在將樹脂注入到該測力傳感器裝置后，內(nèi)部的氣泡通過該開口孔 14b排出到外部，能夠防止氣泡殘留在內(nèi)部，由此可靠性也提高。另外，該開口孔14b還作為 在填充樹脂時確認樹脂的填充量的確認用孔部而發(fā)揮功能，因此在填充樹脂時，能夠一邊 確認開口孔14b處的樹脂量一邊良好地填充樹脂，操作性也變得良好。
[0056] 此外，在上述實施方式中，說明了應(yīng)變體1為大致長方體形狀的防爆型測力傳感 器裝置，但并不限于這種測力傳感器裝置。即，不只是上述那樣應(yīng)變體為長方體形狀的單柱 梁型的測力傳感器裝置，也能夠?qū)⒈景l(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于應(yīng)變體為圓柱形狀的單柱梁型、兩 端固定梁型、或柱狀的測力傳感器裝置、應(yīng)變體為膜片狀或環(huán)狀的測力傳感器裝置等幾乎 全部型的測力傳感器裝置。
【權(quán)利要求】
1. 一種防爆型測力傳感器裝置，其特征在于包括： 應(yīng)變體； 應(yīng)變儀，與上述應(yīng)變體緊貼地粘帖； 電氣電路，與上述應(yīng)變儀連接并且安裝在上述應(yīng)變體上； 樹脂部，以密封狀態(tài)覆蓋上述應(yīng)變儀和上述電氣電路；以及 電力限制電路，在上述應(yīng)變體和上述應(yīng)變儀短路的情況下，或者上述電氣部件的端子 或連接于該電氣部件的布線部與應(yīng)變體接觸或上述電氣部件發(fā)生了故障的情況下，限制向 上述電氣電路和應(yīng)變儀供給的電力，以使上述電氣電路和上述應(yīng)變儀的發(fā)熱溫度小于等于 上述樹脂部的耐熱溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：上述電力限制電路具 有將電流方向限制為一個方向的電流方向限制元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：作為上述電力限制電 路，具有2個上述電流方向限制元件，并且具有限制電流量的電流量限制元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：作為上述電氣電路，具 備處理從由多個應(yīng)變儀構(gòu)成的橋電路輸出的模擬信號的模擬信號處理電路、A/D變換器、處 理從A/D變換器輸出的數(shù)字信號的數(shù)字信號處理電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：設(shè)置覆蓋保護上述樹 脂部的保護罩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：在配設(shè)在與上述電力 限制電路連接的電線內(nèi)的多個布線上，設(shè)置除去了覆蓋部的導線露出部，在該導線露出部 的周圍填充樹脂部，并且設(shè)置防止布線的導線露出部相互之間接觸的導線引導部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：安裝了防止電線從應(yīng) 變體脫出的平板狀的夾具。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆型測力傳感器裝置，其特征在于：在填充樹脂部的位置 的上部形成排氣泡用孔部。
【文檔編號】G01L1/22GK104094092SQ201380008121
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】溝口高宏, 真鍋逸夫 申請人:株式會社久保田