小型負載傳感器單元的制作方法
小型負載傳感器單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種小型負載傳感器單元，小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置，相對于負載的變動具備良好的響應性并且由于即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備可靠性。具備供按壓力作用的按壓部件；通過第一固定部件固定于按壓部件的應變元件；變形測量部，其設置于應變元件，在作用有按壓力時與應變元件一起變形并且根據(jù)該變形量測定按壓力的大??；放大變形測量部的輸出的放大單元；第一限制機構，其將作用于按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及第二限制機構，其在對按壓部件的端部作用有過負荷的按壓力時，供按壓部件的一部分抵接，阻止并限制按壓部件移動規(guī)定量以上。
【專利說明】小型負載傳感器單元
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測負載的大小的小型負載傳感器單元，其小型、輕量，且能夠容易地組裝于裝置中，相對于負載的變動具備良好的響應性，并且由于即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備可靠性。
【背景技術】
[0002]在專利文獻I中介紹了多個具備根據(jù)負載的大小變形的應變元件與變形測量部，并且通過設置根據(jù)負載的大小限制應變元件的位移量的機構從而防止應變元件與變形測量部破損等的機構。例如，在專利文獻I中，在對載置于托盤的物體的負載進行稱量的秤中設置如下限位機構，該限位機構在托盤的抬起、過負載、落下之類的規(guī)定重量以上的預想外的應力作用于應變元件時防止應變元件變形，在專利文獻I的構造包括連結應變元件與托盤的盤承接板和與連結應變元件與基部的應變元件支架，并且在盤承接板的一部分與應變元件支架的一部分嵌入而作用有規(guī)定以上的應力的情況下，通過采用該被嵌入的部分接觸的限位機構，不會使應變元件進一步變形。
[0003]另外，專利文獻2的特征在于，作為測量流體的流量的流量傳感器，在通過負載差傳感器檢測由經由小孔的2個隔膜泵分別承受的流體的壓力變動產生的位移時，以由隔膜泵承受的流體的壓力變動產生的位移量不會達到一定以上的大小的方式，對隔膜泵、或者負載差傳感器設置位移限制部件。
[0004]專利文獻1:日本特開2002-54984號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2003-337053號公報
[0006]然而，在通過秤測量重量、通過流量傳感器測量流量時，每次對與裝置以及測量的對象物匹配的應變元件或者隔膜泵的設計以及應變元件或者隔膜泵的位移量的限制方法進行設計，并且設計成分別獨特的構造的小型負載傳感器單元，這樣，對小型負載傳感器單元與組裝有小型負載傳感器單元的裝置的評價需要花費時間，難以實現(xiàn)更短期的裝置開發(fā)以及更早期的制造銷售。根據(jù)感知負載的方法每次進行應變元件的設計，從而要求為了實驗或者評價等空出大量時間也是一個負擔。
[0007]并且，在通過變形測量部對應變元件、或者隔膜泵的位移進行檢測時，在需要對分辨率高的負載、或者流量的微小差壓進行測量的情況下，必需提高傳感器(變形測量部)的靈敏度，使應變元件或者隔膜泵的厚度變薄而使位移量增加，并且不得不進行破損防止機構的調整等設計變更。另外，存在伴隨與負載或者流量的大小對應的應變元件、或者隔膜泵的位移量而來的變形測量部的選定、設計等之類的負擔的問題。
[0008]本實用新型鑒于上述實際情況，課題在于提供一種小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置的小型負載傳感器單元，該小型負載傳感器單元相對于負載的變動具備良好的響應性，并且通過即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備高可靠性。實用新型內容
[0009]為了實現(xiàn)上述課題，第一本實用新型涉及的小型負載傳感器單元具備:按壓部件，其供按壓力作用；應變元件，其通過第一固定部件固定于上述按壓部件；變形測量部，其設置于上述應變元件，在作用有上述按壓力的情況下與上述應變元件一起變形，用于根據(jù)該變形量測定上述按壓力的大小；放大單元，其對上述變形測量部的輸出進行放大；第一限制機構，其將作用于上述按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及第二限制機構，其在過負荷的按壓力作用于上述按壓部件的端部的情況下，供上述按壓部件的一部分抵接，阻止并限制上述按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0010]根據(jù)第一本實用新型，由于具備對變形測量部的輸出進行放大的放大單元、第一限制機構與第二限制機構，所以對于負載的變動具備良好的響應性，并且在對按壓部件的中央部以及端部作用有過負荷的情況下，通過第一限制機構與第二限制機構限制過負荷，從而能夠防止小型負載傳感器單元損壞、破壞。
[0011]在第一本實用新型的基礎上，第二本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第一限制機構對其與上述按壓部件的距離進行位置調整，并且通過在超過上述規(guī)定的閾值的按壓力作用于上述按壓部件時，供上述第一固定部件抵接從而限制上述按壓力。
[0012]根據(jù)第二本實用新型，由于對第一限制機構與按壓部件的距離進行位置調整，所以能夠調整按壓部件的全行程的長度。
[0013]在第一本實用新型的基礎上，第三本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第二限制機構設置于上述應變元件的上述按壓部件所配置的一面?zhèn)?，并且通過供上述按壓部件的一部分抵接，從而限制上述按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0014]根據(jù)第三本實用新型，通過按壓部件的一部分與第二限制機構抵接，從而能夠在對按壓部件作用有偏負載的情況下，限制按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0015]在第一至第三中的任一項本實用新型的基礎上，第四本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的上述按壓部件所配置側的一面與上述按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接，從而上述應變元件由上述第一固定部件固定，上述變形測量部位于上述第一固定部的直線狀的邊緣部的外側，并且設置于上述應變元件的、以與上述直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域。
[0016]根據(jù)第四本實用新型，由于應變元件與按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接并被第一固定部件固定，變形測量部位于第一固定部的直線狀的邊緣部的外偵牝并且設置于應變元件的、以與直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域，所以能夠使應變元件以固定端的單純彎曲的狀態(tài)變形。因此，能夠精確地測量變形測量部作用于按壓部件的按壓力。
[0017]在第四本實用新型的基礎上，第五本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，上述第二固定部位于設置有上述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與上述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部。
[0018]根據(jù)第五本實用新型，由于應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，上述第二固定部位于設置有上述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與上述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部，所以能夠使應變元件以固定端的單純彎曲的狀態(tài)變形。因此，能夠精確地測量變形測量部作用于按壓部件的按壓力。
[0019]在第五本實用新型的基礎上，第六本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的兩端部的一對上述第二固定部的邊緣部間的距離和上述應變元件的以上述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離相同，或者比上述應變元件的以上述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離小。
[0020]根據(jù)第六本實用新型，由于應變元件的兩端部的一對上述第二固定部的邊緣部間的距離和設置有變形測量部的應變元件的以大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離相同，或者比設置有變形測量部的應變元件的以大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離小，所以能夠使設置有變形測量部的應變元件的區(qū)域以一樣的形狀在單純彎曲的狀態(tài)下變形。因此，能夠精確地測量作用于按壓部件的按壓力。
[0021]在第六本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第七本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第一固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，上述第二固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積。
[0022]根據(jù)第七本實用新型，由于第一固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，上述第二固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，所以能夠將應變元件的兩端部以一樣的強度固定。因此，能夠精確地測量作用于按壓部件的按壓力。
[0023]在從第一至第七中的任一項本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第八本實用新型涉及的小型負載傳感器單元具備:構成外裝的上殼體以及下殼體、以及用于所述變形測量部的具有布線的基板，上述上殼體、上述下殼體以及上述按壓部件中的至少一個由金屬形成，在上述基板，形成有供由上述金屬形成的部件進行接地的布線圖案，由上述金屬形成的部件、與供上述基板進行上述接地的布線圖案之間經由導體的第二固定部件或者通過相互接觸而電連接。
[0024]根據(jù)第八本實用新型，上述上殼體、上述下殼體以及上述按壓部件中的至少一個由金屬形成。因此，小型負載傳感器單元的強度增強，從而能夠提高小型負載傳感器單元的機械式的可靠性。
[0025]另外，由于能夠將由金屬形成的部件、與供基板進行接地的布線圖案之間經由導體導通，所以不需要另外設置接地的布線。因此，能夠降低部件成本、裝配成本，從而實現(xiàn)低成本化。
[0026]在從第一至第八中的任一項本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第九本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述變形測量部是應變儀。
[0027]根據(jù)第九本實用新型，能夠使用應變儀測量作用于按壓部件的按壓力。
[0028]實用新型的效果
[0029]根據(jù)本實用新型，能夠實現(xiàn)通過如下機構具備高可靠性的小型負載傳感器單元，上述機構小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置，對于負載的變動，具備良好的響應性，并且即便在加載有一定以上的負載的情況下，也能夠防止檢測負載的部位破損。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1A是從上方觀察本實用新型的實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0031]圖1B是從下方觀察實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0032]圖2A是從上方觀察將罩拆下的小型負載傳感器單元的俯視圖。
[0033]圖2B是沿著圖2A的A-A線的剖視圖。
[0034]圖2C是沿著圖2A的B-B線的剖視圖。
[0035]圖3是實施方式的小型負載傳感器單元的分解立體圖。
[0036]圖4A是隔離物的俯視圖。
[0037]圖4B是圖4A的C向視圖。
[0038]圖4C是圖4A的右側視圖。
[0039]圖5是表示將隔離物固定于基板的狀態(tài)的立體圖。
[0040]圖6A是表示應變元件的俯視圖。
[0041]圖6B是圖6A的應變元件的右側視圖。
[0042]圖7A是表示限位板的俯視圖。
[0043]圖7B是圖7A的限位板的右側視圖。
[0044]圖8A是從下方觀察負載按鈕的仰視圖。
[0045]圖8B是圖8A的負載按鈕的D向視圖。
[0046]圖8C是沿著圖8A的E-E線的剖視圖。
[0047]圖9是從背側觀察將隔離物、負載按鈕安裝于基板的狀態(tài)的基板總成的立體圖。
[0048]圖10是從下方觀察將負載按鈕安裝于應變元件的狀態(tài)的仰視圖。
[0049]圖1lA是從下方觀察表示應變元件的固定狀態(tài)的仰視圖。
[0050]圖1lB是用粗箭頭表示在對負載按鈕施加有按壓力的情況下圖1lA的應變元件所承受的上下方向的負載的示意側視圖。(此外，在圖11A，圖1lB中，用實線僅表示應變元件7，用雙點劃線(虛線)表示負載按鈕2、限位板9、應變儀8以及隔離物6)。
[0051]圖12是表示應變元件、限位板與隔離物的優(yōu)選尺寸關系的俯視圖。
[0052]圖13是沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0053]圖14是表示對負載按鈕的中央施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0054]圖15是表示對負載按鈕的端部施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0055]圖16A是表示形成有接地的布線圖案的基板的俯視圖。
[0056]圖16B是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與外部的地面連接的狀態(tài)的示意圖。
[0057]圖16C是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與電池的負極側端子連接的狀態(tài)的示意圖。
[0058]圖17是表示將小型負載傳感器單元搭載于輸液泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0059]圖18是表示將小型負載傳感器單元搭載于注射泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0060]附圖標記的說明:
[0061]L...小型負載傳感器單元；2…負載按鈕(按壓部件)；2b…立方體突起部(第一固定部)；2bl…端緣(第一固定部的直線狀的邊緣部)；3u…罩(上殼體)；3s…支承板(下殼體)；5…基板；5pl…布線圖案；6…隔離物(第二固定部)；6e…長邊端緣(第二固定部的與第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部)；7…應變元件；7a…細幅部(應變元件的以與上述直線狀的邊緣部大致垂直的方式延伸的區(qū)域)；8…應變儀(變形測量部)；9…限位板(第二限制機構、第二固定部)；9al…內側端緣(第二固定部的與第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部)；nl、n2、n3、n4…圓頭小螺釘(第二固定部件)；n5...圓頭小螺釘(第一固定部件、第二固定部件)；n9…止動螺釘(第一限制機構)；1S…輸液泵裝置；2S…注射泵裝置。
【具體實施方式】
[0062]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的實施方式。
[0063]圖1A是從上方觀察本實用新型的實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖，圖1B是從下方觀察實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0064]圖2A是從上方觀察將罩拆下的小型負載傳感器單元的俯視圖，圖2B是沿著圖2A的A-A線的剖視圖，圖2C是沿著圖2A的B-B線的剖視圖。圖3是實施方式的小型負載傳感器單元的分解立體圖。
[0065]實施方式的小型負載傳感器單元I (參照圖1A、圖1B)是用于測量對負載按鈕2的中央部施加的按壓力(參照圖1A的箭頭α I)的設備。
[0066]而且，小型負載傳感器單元I的特征在于構成為，在對負載按鈕2的中央部施加的按壓力(參照圖1A的箭頭α I)以及按向端部的按壓力(圖1A的箭頭β I)為過負荷的情況下，防止小型負載傳感器單元I破損。
[0067]對于小型負載傳感器單元I而言，在上部中央被施加負載的負載按鈕2向上方突出，且被后述的應變元件7彈性支承(參照圖2Β、圖2C)。若如圖1A的箭頭α I那樣施加有負載，則負載按鈕2向小型負載傳感器單元I的內部側移動，在未施加負載的情況下，負載按鈕2被有彈力地支承為位于原來的位置(圖1A的位置)。即，在沒有箭頭α I的負載的情況下，負載按鈕2通過應變元件7的彈性如箭頭α 2那樣復原至原來的位置。
[0068]小型負載傳感器單元I被構成外裝的上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s覆蓋。從支承板3s的下側通過圓頭螺釘nl、n2將罩3u與支承板3s螺紋連接(螺紋固定)。具體而言，如圖3所示，圓頭螺釘nl、n2分別從支承板3s的下側，插通支承板3s的插通孔3sl、3sl，并且旋裝于在上殼體的罩3u被螺旋刻出的內螺紋3ul，從而固定支承板3s與罩3u。
[0069]罩3u 與支承板 3s 由 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯臆-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、POM(polyoxymethylene:聚甲醒)等樹脂形成。
[0070]在支承板3s的中央部，以向內側突出的方式設置有通過絲錐螺旋刻出有內螺紋3s3的凸起3s2。
[0071]小型負載傳感器單元I的4個外部連接端子4a、4b、4c以及4d以向外部突出的方式設置。外部連接端子4a是電源端子，外部連接端子4b是輸出端子。外部連接端子4c是地線(GND)端子，外部連接端子4d是接地(earth)的端子。小型負載傳感器單元I的輸出通過放大單元放大，并且通過外部連接端子4b的輸出與地線(GND)端子的外部連接端子4c的輸出之差獲得。
[0072]如圖2A?圖2C所示，在小型負載傳感器單元I的內部，形成有布線圖案的矩形形狀的基板5夾裝于上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s之間?；?使用環(huán)氧樹脂等成形。在基板5的中央部，形成有用于插通支承板3s的凸起3s2的安裝插通孔5a(參照圖3)。
[0073]在基板5，且在預先形成的圖案上，裝配有作為放大單元的運算放大器、電阻以及電容等(未圖示)。而且，經由基板5將裝配于應變元件7的后述的應變儀8、4個外部連接端子4a、4b、4c以及4d電連接。
[0074]<隔離物6>
[0075]圖4A是隔離物的俯視圖，圖4B是圖4A的C向視圖，圖4C是圖4A的右視圖。
[0076]隔離物6例如使用不銹鋼(SUS)、鋁等金屬形成為長條形的立方體形狀。在隔離物6螺旋刻出有4個內螺紋6a、6b、6c、6d。內螺紋6a、6c通過絲錐從下方螺旋刻出，內螺紋6b、6d通過絲錐從上方螺旋刻出。
[0077]如圖3所示那樣，將圓頭小螺釘n3從基板5的下方插通基板5的插通孔5sl，并且旋裝于隔離物6的內螺紋6a、6c。由此，如圖5所示那樣將一對隔離物6固定于基板5上。圖5是表示將隔離物6固定于基板5的狀態(tài)的立體圖。
[0078]如圖3所示，通過在固定于基板5上的隔離物6重疊應變元件7與限位板9，且將圓頭小螺釘n4旋裝于內螺紋6b、6d，從而固定應變元件7與限位板9。
[0079]<應變元件7 >
[0080]圖6A是表示應變元件的俯視圖，圖6B是圖6A的應變元件的右側視圖。
[0081]應變元件7是使用不銹鋼鋼板等金屬大致沖壓成形為H字樣的薄板。
[0082]應變元件7在中央部形成有寬度較洗的細幅部7a，在兩端部形成有與細幅部7a的端部連續(xù)且將寬度擴寬的擴寬部7b、7c。
[0083]在應變元件7的細幅部7a的中央部，穿孔(開口)有在將應變元件7固定于負載按鈕2時供圓頭螺釘n5插通的插通孔7al。
[0084]另外，在應變元件7的細幅部7a的兩側部，安裝有在對負載按鈕2施加按壓力(圖1A的箭頭α I)從而使應變元件7變形時測量應變元件7的變形量的應變儀8 (圖6Α的雙點劃線的位置)。
[0085]在應變元件7的擴寬部7b，沖壓加工有在固定于隔離物6時供圓頭螺釘n4 (參照圖3)插通的插通孔7bl、7b2。
[0086]同樣地，在應變元件7的擴寬部7c，沖壓加工有在固定于隔離物6時供圓頭螺釘n4從上方插通的插通孔7cl、7c2。
[0087]<限位板9>
[0088]圖7A是表示限位板的俯視圖，圖7B是圖7A的限位板的右側視圖。
[0089]限位板9是在對負載按鈕2的端部施加有過負荷的按壓力的情況下成為限位器的部件。
[0090]限位板9使用不銹鋼鋼板(SUS)等，且是在中央具有用于供負載按鈕2的一部分配置的開口 9a的形成為矩形形狀的薄板。
[0091]在限位板9的4個角部，沖壓加工有供螺釘n4(參照圖3)插通的插通孔9bl、9b2、9b3、9b4。
[0092]<負載按鈕2往應變元件7的安裝>
[0093]如圖2B所示，在與限位板9 一起固定于隔離物6、6的應變元件7，固定有負載按鈕2。
[0094]圖8A是從下方(圖1A的負載按鈕2的下側)觀察負載按鈕2的仰視圖，圖8B是圖8A的負載按鈕2的D向視圖，圖8C是沿著圖8A的E-E線的剖視圖。
[0095]負載按鈕2具有短圓柱形狀，且使用ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、POM(polyoxymethylene:聚甲醒)等樹脂成形。
[0096]負載按鈕2具有:圓柱狀部2a，其具有供按壓力(參照圖1A的箭頭α 1、箭頭β I)施加的上面2al ;以及立方體形狀的立方體突起部2b，其供應變元件7固定。
[0097]在負載按鈕2的圓柱狀部2a的下部，在4個位置形成有用于避免與圓頭小螺釘n4的螺釘頭n4a接觸的凹形狀的避讓部2a2。
[0098]負載按鈕2的立方體突起部2b形成為直徑比圓柱狀部2a小的圓柱部2b2被平行的端緣2bl、2bl切斷而成的形狀。在立方體突起部2b的下面2b3，通過絲錐螺旋刻出有將應變元件7通過圓頭小螺釘n5固定用的內螺紋2b4。
[0099]在將負載按鈕2安裝于應變元件7時，使負載按鈕2的立方體突起部2b的下面2b3與應變元件7的細幅部7a的應變儀8、8之間的安裝部7a2(參照圖6A)匹配為，大致垂直(垂直或者幾乎垂直)。
[0100]而且，通過將圓頭小螺釘n5插通應變元件7的細幅部7a的插通孔7al (參照圖6A)，并且旋裝于負載按鈕2的立方體突起部2b的內螺紋2b4，從而將負載按鈕2安裝于應變元件7。
[0101]圖9是從背側觀察在基板5安裝有隔離物6、6、負載按鈕2的基板總成5A的立體圖。
[0102]將基板總成5A翻過來，如圖3所示那樣，從上下蓋上上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s，將圓頭小螺釘nl、n2從支承板3s的下側分別插通支承板3s的插通孔3sl，并且旋裝于罩3u的內螺紋3ul，從而構成圖1A的小型負載傳感器單元I。
[0103]而且，如圖2B所示，將在螺紋部n9b附著有粘合劑的止動螺釘n9，從支承板3s的下方旋裝于支承板3s的凸起3s2的內螺紋3s3，從而將負載按鈕2的全行程亦即止動螺釘n9的前端緣n9a與圓頭小螺釘n5的螺釘頭n5a之間的距離si調整為規(guī)定距離。然后，使附著于止動螺釘n9的粘合劑隨著時間的流逝固化，從而將止動螺釘n9固定于支承板3s的凸起3s2的內螺紋3s3。
[0104]<應變元件7的固定法>
[0105]圖10是從下方觀察在應變元件7安裝有負載按鈕2的狀態(tài)的仰視圖。在將負載按鈕2安裝于應變元件7時，將圓頭小螺釘n5從應變元件7的下方插通應變元件7的插通孔7al，并且旋裝于負載按鈕2的下面?zhèn)戎醒氲膬嚷菁y2b4(參照圖8A)，從而將負載按鈕2安裝于應變元件7。
[0106]此時，負載按鈕2的立方體突起部2b的一對平行的端緣2bl、2bl配置為，與應變元件7的細幅部7a的延伸方向大致垂直(垂直或者幾乎垂直)地交叉。在該情況下，裝配于細幅部7a的應變儀8 (圖6A的雙點劃線的位置)位于負載按鈕2的立方體突起部2b的外側。
[0107]圖1lA是從下方觀察表示應變元件7的固定狀態(tài)的應變元件7的仰視圖，圖1lB是用粗箭頭表示在對負載按鈕2施加有按壓力的情況下圖1lA的應變元件7所承受的上下方向的負載的示意側視圖。此外，在圖11A、圖1lB中,用實線僅表示應變元件7，用雙點劃線(假想線)表示負載按鈕2、限位板9、應變儀8以及隔離物6。
[0108]如上述所述，在應變元件7的細幅部7a的中央部的上方固定負載按鈕2的立方體突起部2b。
[0109]應變元件7的一端的擴寬部7b的下面?zhèn)扰c隔離物6接觸，并且上面?zhèn)扰c限位板9接觸，從而將應變元件7的一端的擴寬部7b以被隔離物6與限位板9夾裝的方式固定。
[0110]另外，應變元件7的另一端的擴寬部7c的下面?zhèn)扰c隔離物6接觸，并且上面?zhèn)扰c限位板9接觸，從而將應變元件7的另一端的擴寬部7c以被隔離物6與限位板9夾裝的方式固定。
[0111]在該情況下，優(yōu)選應變元件7的一端的擴寬部7b的擴寬端緣7b3與隔離物6的長邊端緣6e在上下方向一致，擴寬部7b的擴寬端緣7b3與限位板9的內側端緣9al在上下方向一致。
[0112]另外，優(yōu)選應變元件7的另一端的擴寬部7c的擴寬端緣7c3與隔離物6的長邊端緣6e在上下方向一致，擴寬部7c的擴寬端緣7c3與限位板9的內側端緣9al在上下方向—致。
[0113]而且，將隔離物6的長邊端緣6e與限位板9的內側端緣9al固定為，與應變元件7的細幅部7a的延伸方向大致垂直(垂直或者幾乎垂直)地交叉。
[0114]另外，將應變元件7的一端的隔離物6的長邊端緣6e以及限位板9的內側端緣9al、與應變元件7的另一端的隔離物6的長邊端緣6e以及限位板9的內側端緣9al配置為大致平行(平行或者幾乎平行)。
[0115]由此，如圖1lB所示，應變元件7的細幅部7a的裝配有應變儀8的位置成為兩側的固定部是固定端的單純彎曲狀態(tài)，對負載按鈕2施加的負載能夠通過應變元件7的細幅部7a的單純彎曲變形，從而使用應變儀8精確地進行測量。
[0116]圖12是表示應變元件7、限位板9與隔離物6的優(yōu)選尺寸關系的俯視圖。
[0117]為了使上述應變元件7的細幅部7a滿足固定端的單純彎曲條件，在應變元件7與限位板9的尺寸關系中,優(yōu)選應變元件7的尺寸7sl與限位板9的尺寸9sl相等,或者應變元件7的尺寸7sl比限位板9的尺寸9sl大。并且，優(yōu)選應變元件7的尺寸7s2、7s3分別與限位板9的尺寸9s2、9s3相同，或者分別比限位板9的尺寸9s2、9s3小。
[0118]另外，為了滿足上述固定端的單純彎曲條件，在應變元件7與隔離物6的尺寸關系中，優(yōu)選應變元件7的尺寸7s3與應變元件7與隔離物6抵接而被固定的位置的尺寸6sl相同，或者比應變元件7與隔離物6抵接而被固定的位置的尺寸6sl小，并且優(yōu)選應變元件7的尺寸7s4與隔離物6的尺寸6s2相同，或者比隔離物6的尺寸6s2小。
[0119]<小型負載傳感器單元的使用狀態(tài)>
[0120]圖13是沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖，粗雙點劃線表示對負載按鈕施加有通常的按壓力的情況。
[0121]在對負載按鈕2施加有按壓力(圖13的箭頭α I)的情況下，負載按鈕2如粗雙點劃線所示那樣移動，固定于負載按鈕2的應變元件7如粗雙點劃線所示那樣進行彎曲變形。由此，裝配于應變元件7的應變儀8伸長，構成電橋電路的應變儀8的電阻值發(fā)生變化，施加于負載按鈕2的按壓力作為電流的變化量(外部連接端子4b的輸出信號與地線(GND)端子的外部連接端子4c的輸出信號之差的信號)來測量。
[0122]圖14是表示對負載按鈕的中央施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0123]在施加于負載按鈕2的中央部的按壓力為過負荷(參照圖14的箭頭α 2)的情況下，如圖14所示，固定應變元件7與負載按鈕2的圓頭小螺釘η5的螺釘頭n5a與作為限位器的止動螺釘π9的前端緣n9a抵接，從而使負載按鈕2的移動停止。由此，在施加于負載按鈕2的中央部的按壓力為過負荷時，通過限制該按壓力，抑制或者防止小型負載傳感器單元I的損壞。
[0124]圖15是表示對負載按鈕的端部施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0125]另一方面，在維護、掃除等中，在對小型負載傳感器單元I的負載按鈕2的端部較大地施加有偏負載(圖15的箭頭β2)(施加有過負荷)的情況下，如圖15所示，負載按鈕2的一部分圓柱狀部2a與限位板9抵接，從而阻止并停止負載按鈕2的移動。
[0126]這樣，即便在處于對負載按鈕2施加有各種過負荷的按壓力的情況時，也能夠使負載按鈕2的移動通過與圓頭小螺釘n5、限位板9抵接而停止，并且能夠抑制或者防止小型負載傳感器單元I的損壞、破壞。
[0127]<小型負載傳感器單元的部件的金屬化>
[0128]圖16A是表示形成有接地的布線圖案的基板的俯視圖，圖16B是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與外部的地面連接的狀態(tài)的示意圖，圖16C是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與電池的負極側端子連接的狀態(tài)的示意圖。
[0129]在上述例子中，雖然舉例示出了負載按鈕2、構成上殼體的罩3u以及構成下殼體的支承板3s由樹脂形成的情況，但是也可以將上述部件中的至少一個由不銹鋼(SUS)等金屬形成。由此，能夠使小型負載傳感器單元I的強度提高，并且能夠提高小型負載傳感器單元I的機械式可靠性。
[0130]這里，如圖2B所示，通過圓頭螺釘n5將負載按鈕2固定于應變元件7。而且，如圖2C所示，通過圓頭小螺釘n4將應變元件7與限位板9 一起固定于隔離物6、6。通過圓頭螺釘n3將隔離物6、6固定于基板5。即，以與基板5接觸的方式固定有隔離物6。
[0131]圓頭螺釘n5、n4、n3由鋼、不銹鋼、黃銅等金屬制造。因此，圓頭螺釘n5、n4、n3是導體。另外，應變元件7、限位板9以及隔離物6分別為不銹鋼板、鋁等金屬，是導體。
[0132]而且，由于隔離物6以與基板5接觸的方式固定，所以負載按鈕2經由導體的圓頭螺釘n5、n4、n3或者通過導體的部件間的接觸，與基板5的隔離物6所接觸的位置導通。
[0133]因此，如圖16A所示，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成為與隔離物6接觸，從而能夠將負載按鈕2與基板5的接地用的布線圖案5pl電連接。
[0134]而且，基板5的接地用的布線圖案5pl與用于接地的外部連接端子4d導通。
[0135]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將由負載按鈕2的金屬化引起的噪聲導向地面，并且能夠防止在將負載按鈕2形成為導體的金屬的情況下所產生的、導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0136]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由負載按鈕2的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將負載按鈕2形成為導體的金屬的情況下向基板5的電子部件傳遞的噪音。
[0137]另外，如圖2B所示，構成上殼體的罩3u構成為通過接觸部5ol與基板5的面5o接觸。因此，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成至基板5的接觸部5ol，從而將罩3u與外部連接端子4d電連接。
[0138]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將在將罩3u形成為金屬的情況下產生的噪聲導向地面，并且能夠防止在將罩3u形成為導體的金屬的情況下產生的導向基板5的電子部件的噪音。
[0139]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由罩3u的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將罩3u形成為金屬的導體的情況下產生的導向基板5的電子部件的噪音。
[0140]如圖2B所示，構成下殼體的支承板3s通過接觸部5ul與基板5的背面5u接觸。因此，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成至接觸部5ul，從而將支承板3s與外部連接端子4d電連接。
[0141]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的噪聲導向地面，并且能夠防止在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0142]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由支承板3s的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0143]根據(jù)上述結構的小型負載傳感器單元1，針對加載于傳感器的負荷部的負載按鈕2整面的過負荷，設置2個限位機構(止動螺釘n9、限位板9)，從而能夠防止小型負載傳感器單元I的損壞、破損。
[0144]換言之，小型負載傳感器單元I具有如下限位構造，該限位構造不僅能夠防止施加于負載按鈕2的中心部(中央部)的過負荷，還能夠同時防止從負載按鈕2的中心(中央)偏離的偏負載的過負荷。
[0145]對于小型負載傳感器單元I而言，無論過負荷施加于負載按鈕2的何處，還有施加了過負荷的殼體，所以本實用新型的小型負載傳感器單元I極其有效。
[0146]<具備小型負載傳感器單元的輸液泵裝置>
[0147]圖17是表示將小型負載傳感器單元搭載于輸液泵裝置的狀態(tài)的立體圖。此外，在圖17中示出了將輸液泵裝置IS的蓋體ISa打開的狀態(tài)。
[0148]在輸液泵裝置IS中，為了通過未圖示的輸出泵輸出藥液，管理對運轉狀態(tài)，對輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力進行測量。
[0149]這里，在對輸液側管ISb、輸出側管ISc的各壓力進行檢測時，以通過檢測壓力的傳感器的大致中心部(中央部)的方式，將輸液側管ISb以及輸出側管ISc配置于輸液泵裝置1S。
[0150]然而，輸液泵裝置IS存在用戶在清掃等無意中將過負荷施加于傳感器部的情況。
[0151]因此，需要針對輸液側管ISb、輸出側管ISc的壓力的過負荷用限位器，但是存在在輸液泵裝置is的清潔、維護等中負荷不一定會施加在負載按鈕2的中心部(中央部)，在負載按鈕2作用了偏負載而造成傳感器破損的情況。因此，需要針對偏負載也需要過負荷用限位器。
[0152]因此，上述小型負載傳感器單元I設置有針對中心部(中央部)的按壓力的第一限位器(止動螺釘π9)與針對偏負載的第二限位器(限位板9)的雙重限位機構。
[0153]因此，小型負載傳感器單元I配置于輸液側管ISb與輸出側管ISc之下，用于檢測(測量)輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力，但是第一限位器(止動螺釘η9)對檢測輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力的小型負載傳感器單元I的過負荷發(fā)揮作用，第二限位器(限位板9)對清潔、維護等偏負載發(fā)揮作用，因此能夠防止小型負載傳感器單元I破損、破壞。
[0154]因此，能夠實現(xiàn)設置有雙重限位功能的輸液泵裝置IS的關閉傳感器的小型負載傳感器單元I。
[0155]因此，能夠使輸液泵裝置IS的耐久性提高，并且能夠提高可靠性。
[0156]<具備小型負載傳感器單元的注射泵裝置>
[0157]圖18是表示將小型負載傳感器單元搭載于注射泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0158]將注射泵裝置2S安裝于點滴臺14的患者(未圖示)的心臟的高度的位置。
[0159]在注射泵裝置2S的注射支架12a固定有注射器13。而且，注射器13的外筒13a的凸緣13al固定于注射泵裝置2S的可動部12b。
[0160]在可動部12b內，以作用于注射器13的外筒13a的凸緣13al的負載(可動部12b的負載)通過按向鎖止按鈕2的按壓力知道的方式搭載有小型負載傳感器單元I。
[0161]通過注射泵裝置2S的可動部12b按壓注射器13的外筒13a的凸緣13al，從而通過注射泵裝置2S的可動部12b使注射器13的內筒13b內的藥劑通過延長管15而被送出(圖18的箭頭Y I)。此時，由于對小型負載傳感器單元I的鎖止按鈕2作用來自注射器13的外筒13a的凸緣13al的反作用力(負載)，所以能夠通過小型負載傳感器單元I測量作用于注射泵裝置2S的可動部12b的負載。
[0162]因此，由于知道作用于注射泵裝置2S的負載的大小，所以能夠使注射泵裝置2S的耐久性提聞，并且能夠提聞可罪性。
[0163]<<其他實施方式>>
[0164]1.在上述實施方式中，舉例示出了止動螺釘n9作為第一限制機構且舉例示出了通過螺釘調整的結構，但是也可以不使用止動螺釘n9，而將第一限制機構構成為，通過使用工廠設備的流體壓力的自動機等調整第一限制機構的位置，并且通過粘合劑固定第一限制機構，或者通過固定用部件固定第一限制機構。
[0165]或者，也可以構成為通過凸輪對第一限制機構進行位置調整，通過粘合劑固定凸輪，第一限制機構的調整也可以使用除螺釘以外的部件來進行。
[0166]然而，若使用止動螺釘n9作為第一限制機構，則由于結構簡單且調整作業(yè)容易而最優(yōu)選。
[0167]2.在上述實施方式中，舉例示出了應變儀作為變形測定部，但是只要是能夠測定作用的力的部件，也可以使用除應變儀以外的壓電元件(壓電電阻元件)等其他元件作為變形測定部。
[0168]以上，雖然敘述了本實用新型的各種實施方式，但是在本實用新型的范圍內能夠進行各種修正與改變。即，本實用新型的具體方式能夠在不改變實用新型的主旨的范圍內，適當?shù)亍⑷我獾剡M行改變。
【權利要求】
1.一種小型負載傳感器單元，其特征在于，具備: 按壓部件，其供按壓力作用； 應變元件，其通過第一固定部件固定于所述按壓部件； 變形測量部，其設置于所述應變元件，在作用有所述按壓力的情況下與所述應變元件一起變形，用于根據(jù)該變形量測定所述按壓力的大?。? 放大單元，其對所述變形測量部的輸出進行放大； 第一限制機構，其將作用于所述按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及 第二限制機構，其在過負荷的按壓力作用于所述按壓部件的端部的情況下，供所述按壓部件的一部分抵接，阻止并限制所述按壓部件移動規(guī)定量以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第一限制機構對其與所述按壓部件的距離進行位置調整，并且在超過所述規(guī)定的閾值的按壓力作用于所述按壓部件時，供所述第一固定部件抵接從而限制所述按壓力。
3.根據(jù)權利要求1所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第二限制機構設置于所述應變元件的所述按壓部件所配置的一面?zhèn)?，并且供所述按壓部件的一部分抵接，從而限制所述按壓部件移動?guī)定量以上。
4.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的所述按壓部件所配置側的一面與所述按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接，所述應變元件由所述第一固定部件固定， 所述變形測量部位于所述第一固定部的直線狀的邊緣部的外側，并且設置于所述應變元件的、以與所述直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求4所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，所述第二固定部位于設置有所述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與所述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部。
6.根據(jù)權利要求5所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的兩端部的一對所述第二固定部的邊緣部間的距離和所述應變元件的以所述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有所述第二固定部的方向的距離相同，或者比所述應變元件的以所述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有所述第二固定部的方向的距離小。
7.根據(jù)權利要求6所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第一固定部具有與所述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積， 所述第二固定部具有與所述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積。
8.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于，具備:構成外裝的上殼體以及下殼體、以及、用于所述變形測量部的具有布線的基板， 所述上殼體、所述下殼體以及所述按壓部件中的至少一個由金屬形成， 在所述基板形成有使由所述金屬形成的部件接地的布線圖案， 由所述金屬形成的部件、與所述基板進行所述接地的布線圖案之間經由導體的第二固定部件或者通過相互接觸而電連接。
9.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于，所述變形測量部是應變儀。
【文檔編號】G01L9/08GK204064539SQ201420419718
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2013年8月19日
【發(fā)明者】小川哲志 申請人:美蓓亞株式會社
【專利摘要】本實用新型提供一種小型負載傳感器單元，小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置，相對于負載的變動具備良好的響應性并且由于即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備可靠性。具備供按壓力作用的按壓部件；通過第一固定部件固定于按壓部件的應變元件；變形測量部，其設置于應變元件，在作用有按壓力時與應變元件一起變形并且根據(jù)該變形量測定按壓力的大??；放大變形測量部的輸出的放大單元；第一限制機構，其將作用于按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及第二限制機構，其在對按壓部件的端部作用有過負荷的按壓力時，供按壓部件的一部分抵接，阻止并限制按壓部件移動規(guī)定量以上。
【專利說明】小型負載傳感器單元
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測負載的大小的小型負載傳感器單元，其小型、輕量，且能夠容易地組裝于裝置中，相對于負載的變動具備良好的響應性，并且由于即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備可靠性。
【背景技術】
[0002]在專利文獻I中介紹了多個具備根據(jù)負載的大小變形的應變元件與變形測量部，并且通過設置根據(jù)負載的大小限制應變元件的位移量的機構從而防止應變元件與變形測量部破損等的機構。例如，在專利文獻I中，在對載置于托盤的物體的負載進行稱量的秤中設置如下限位機構，該限位機構在托盤的抬起、過負載、落下之類的規(guī)定重量以上的預想外的應力作用于應變元件時防止應變元件變形，在專利文獻I的構造包括連結應變元件與托盤的盤承接板和與連結應變元件與基部的應變元件支架，并且在盤承接板的一部分與應變元件支架的一部分嵌入而作用有規(guī)定以上的應力的情況下，通過采用該被嵌入的部分接觸的限位機構，不會使應變元件進一步變形。
[0003]另外，專利文獻2的特征在于，作為測量流體的流量的流量傳感器，在通過負載差傳感器檢測由經由小孔的2個隔膜泵分別承受的流體的壓力變動產生的位移時，以由隔膜泵承受的流體的壓力變動產生的位移量不會達到一定以上的大小的方式，對隔膜泵、或者負載差傳感器設置位移限制部件。
[0004]專利文獻1:日本特開2002-54984號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2003-337053號公報
[0006]然而，在通過秤測量重量、通過流量傳感器測量流量時，每次對與裝置以及測量的對象物匹配的應變元件或者隔膜泵的設計以及應變元件或者隔膜泵的位移量的限制方法進行設計，并且設計成分別獨特的構造的小型負載傳感器單元，這樣，對小型負載傳感器單元與組裝有小型負載傳感器單元的裝置的評價需要花費時間，難以實現(xiàn)更短期的裝置開發(fā)以及更早期的制造銷售。根據(jù)感知負載的方法每次進行應變元件的設計，從而要求為了實驗或者評價等空出大量時間也是一個負擔。
[0007]并且，在通過變形測量部對應變元件、或者隔膜泵的位移進行檢測時，在需要對分辨率高的負載、或者流量的微小差壓進行測量的情況下，必需提高傳感器(變形測量部)的靈敏度，使應變元件或者隔膜泵的厚度變薄而使位移量增加，并且不得不進行破損防止機構的調整等設計變更。另外，存在伴隨與負載或者流量的大小對應的應變元件、或者隔膜泵的位移量而來的變形測量部的選定、設計等之類的負擔的問題。
[0008]本實用新型鑒于上述實際情況，課題在于提供一種小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置的小型負載傳感器單元，該小型負載傳感器單元相對于負載的變動具備良好的響應性，并且通過即便在加載有一定以上的負載的情況下也能夠防止檢測負載的部位破損的機構而具備高可靠性。實用新型內容
[0009]為了實現(xiàn)上述課題，第一本實用新型涉及的小型負載傳感器單元具備:按壓部件，其供按壓力作用；應變元件，其通過第一固定部件固定于上述按壓部件；變形測量部，其設置于上述應變元件，在作用有上述按壓力的情況下與上述應變元件一起變形，用于根據(jù)該變形量測定上述按壓力的大小；放大單元，其對上述變形測量部的輸出進行放大；第一限制機構，其將作用于上述按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及第二限制機構，其在過負荷的按壓力作用于上述按壓部件的端部的情況下，供上述按壓部件的一部分抵接，阻止并限制上述按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0010]根據(jù)第一本實用新型，由于具備對變形測量部的輸出進行放大的放大單元、第一限制機構與第二限制機構，所以對于負載的變動具備良好的響應性，并且在對按壓部件的中央部以及端部作用有過負荷的情況下，通過第一限制機構與第二限制機構限制過負荷，從而能夠防止小型負載傳感器單元損壞、破壞。
[0011]在第一本實用新型的基礎上，第二本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第一限制機構對其與上述按壓部件的距離進行位置調整，并且通過在超過上述規(guī)定的閾值的按壓力作用于上述按壓部件時，供上述第一固定部件抵接從而限制上述按壓力。
[0012]根據(jù)第二本實用新型，由于對第一限制機構與按壓部件的距離進行位置調整，所以能夠調整按壓部件的全行程的長度。
[0013]在第一本實用新型的基礎上，第三本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第二限制機構設置于上述應變元件的上述按壓部件所配置的一面?zhèn)?，并且通過供上述按壓部件的一部分抵接，從而限制上述按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0014]根據(jù)第三本實用新型，通過按壓部件的一部分與第二限制機構抵接，從而能夠在對按壓部件作用有偏負載的情況下，限制按壓部件移動規(guī)定量以上。
[0015]在第一至第三中的任一項本實用新型的基礎上，第四本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的上述按壓部件所配置側的一面與上述按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接，從而上述應變元件由上述第一固定部件固定，上述變形測量部位于上述第一固定部的直線狀的邊緣部的外側，并且設置于上述應變元件的、以與上述直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域。
[0016]根據(jù)第四本實用新型，由于應變元件與按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接并被第一固定部件固定，變形測量部位于第一固定部的直線狀的邊緣部的外偵牝并且設置于應變元件的、以與直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域，所以能夠使應變元件以固定端的單純彎曲的狀態(tài)變形。因此，能夠精確地測量變形測量部作用于按壓部件的按壓力。
[0017]在第四本實用新型的基礎上，第五本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，上述第二固定部位于設置有上述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與上述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部。
[0018]根據(jù)第五本實用新型，由于應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，上述第二固定部位于設置有上述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與上述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部，所以能夠使應變元件以固定端的單純彎曲的狀態(tài)變形。因此，能夠精確地測量變形測量部作用于按壓部件的按壓力。
[0019]在第五本實用新型的基礎上，第六本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述應變元件的兩端部的一對上述第二固定部的邊緣部間的距離和上述應變元件的以上述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離相同，或者比上述應變元件的以上述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離小。
[0020]根據(jù)第六本實用新型，由于應變元件的兩端部的一對上述第二固定部的邊緣部間的距離和設置有變形測量部的應變元件的以大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離相同，或者比設置有變形測量部的應變元件的以大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有上述第二固定部的方向的距離小，所以能夠使設置有變形測量部的應變元件的區(qū)域以一樣的形狀在單純彎曲的狀態(tài)下變形。因此，能夠精確地測量作用于按壓部件的按壓力。
[0021]在第六本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第七本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述第一固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，上述第二固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積。
[0022]根據(jù)第七本實用新型，由于第一固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，上述第二固定部具有與上述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積，所以能夠將應變元件的兩端部以一樣的強度固定。因此，能夠精確地測量作用于按壓部件的按壓力。
[0023]在從第一至第七中的任一項本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第八本實用新型涉及的小型負載傳感器單元具備:構成外裝的上殼體以及下殼體、以及用于所述變形測量部的具有布線的基板，上述上殼體、上述下殼體以及上述按壓部件中的至少一個由金屬形成，在上述基板，形成有供由上述金屬形成的部件進行接地的布線圖案，由上述金屬形成的部件、與供上述基板進行上述接地的布線圖案之間經由導體的第二固定部件或者通過相互接觸而電連接。
[0024]根據(jù)第八本實用新型，上述上殼體、上述下殼體以及上述按壓部件中的至少一個由金屬形成。因此，小型負載傳感器單元的強度增強，從而能夠提高小型負載傳感器單元的機械式的可靠性。
[0025]另外，由于能夠將由金屬形成的部件、與供基板進行接地的布線圖案之間經由導體導通，所以不需要另外設置接地的布線。因此，能夠降低部件成本、裝配成本，從而實現(xiàn)低成本化。
[0026]在從第一至第八中的任一項本實用新型的小型負載傳感器單元的基礎上，第九本實用新型涉及的小型負載傳感器單元的上述變形測量部是應變儀。
[0027]根據(jù)第九本實用新型，能夠使用應變儀測量作用于按壓部件的按壓力。
[0028]實用新型的效果
[0029]根據(jù)本實用新型，能夠實現(xiàn)通過如下機構具備高可靠性的小型負載傳感器單元，上述機構小型、輕型且能夠容易地組裝于裝置，對于負載的變動，具備良好的響應性，并且即便在加載有一定以上的負載的情況下，也能夠防止檢測負載的部位破損。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1A是從上方觀察本實用新型的實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0031]圖1B是從下方觀察實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0032]圖2A是從上方觀察將罩拆下的小型負載傳感器單元的俯視圖。
[0033]圖2B是沿著圖2A的A-A線的剖視圖。
[0034]圖2C是沿著圖2A的B-B線的剖視圖。
[0035]圖3是實施方式的小型負載傳感器單元的分解立體圖。
[0036]圖4A是隔離物的俯視圖。
[0037]圖4B是圖4A的C向視圖。
[0038]圖4C是圖4A的右側視圖。
[0039]圖5是表示將隔離物固定于基板的狀態(tài)的立體圖。
[0040]圖6A是表示應變元件的俯視圖。
[0041]圖6B是圖6A的應變元件的右側視圖。
[0042]圖7A是表示限位板的俯視圖。
[0043]圖7B是圖7A的限位板的右側視圖。
[0044]圖8A是從下方觀察負載按鈕的仰視圖。
[0045]圖8B是圖8A的負載按鈕的D向視圖。
[0046]圖8C是沿著圖8A的E-E線的剖視圖。
[0047]圖9是從背側觀察將隔離物、負載按鈕安裝于基板的狀態(tài)的基板總成的立體圖。
[0048]圖10是從下方觀察將負載按鈕安裝于應變元件的狀態(tài)的仰視圖。
[0049]圖1lA是從下方觀察表示應變元件的固定狀態(tài)的仰視圖。
[0050]圖1lB是用粗箭頭表示在對負載按鈕施加有按壓力的情況下圖1lA的應變元件所承受的上下方向的負載的示意側視圖。(此外，在圖11A，圖1lB中，用實線僅表示應變元件7，用雙點劃線(虛線)表示負載按鈕2、限位板9、應變儀8以及隔離物6)。
[0051]圖12是表示應變元件、限位板與隔離物的優(yōu)選尺寸關系的俯視圖。
[0052]圖13是沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0053]圖14是表示對負載按鈕的中央施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0054]圖15是表示對負載按鈕的端部施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0055]圖16A是表示形成有接地的布線圖案的基板的俯視圖。
[0056]圖16B是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與外部的地面連接的狀態(tài)的示意圖。
[0057]圖16C是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與電池的負極側端子連接的狀態(tài)的示意圖。
[0058]圖17是表示將小型負載傳感器單元搭載于輸液泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0059]圖18是表示將小型負載傳感器單元搭載于注射泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0060]附圖標記的說明:
[0061]L...小型負載傳感器單元；2…負載按鈕(按壓部件)；2b…立方體突起部(第一固定部)；2bl…端緣(第一固定部的直線狀的邊緣部)；3u…罩(上殼體)；3s…支承板(下殼體)；5…基板；5pl…布線圖案；6…隔離物(第二固定部)；6e…長邊端緣(第二固定部的與第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部)；7…應變元件；7a…細幅部(應變元件的以與上述直線狀的邊緣部大致垂直的方式延伸的區(qū)域)；8…應變儀(變形測量部)；9…限位板(第二限制機構、第二固定部)；9al…內側端緣(第二固定部的與第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部)；nl、n2、n3、n4…圓頭小螺釘(第二固定部件)；n5...圓頭小螺釘(第一固定部件、第二固定部件)；n9…止動螺釘(第一限制機構)；1S…輸液泵裝置；2S…注射泵裝置。
【具體實施方式】
[0062]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的實施方式。
[0063]圖1A是從上方觀察本實用新型的實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖，圖1B是從下方觀察實施方式的小型負載傳感器單元的立體圖。
[0064]圖2A是從上方觀察將罩拆下的小型負載傳感器單元的俯視圖，圖2B是沿著圖2A的A-A線的剖視圖，圖2C是沿著圖2A的B-B線的剖視圖。圖3是實施方式的小型負載傳感器單元的分解立體圖。
[0065]實施方式的小型負載傳感器單元I (參照圖1A、圖1B)是用于測量對負載按鈕2的中央部施加的按壓力(參照圖1A的箭頭α I)的設備。
[0066]而且，小型負載傳感器單元I的特征在于構成為，在對負載按鈕2的中央部施加的按壓力(參照圖1A的箭頭α I)以及按向端部的按壓力(圖1A的箭頭β I)為過負荷的情況下，防止小型負載傳感器單元I破損。
[0067]對于小型負載傳感器單元I而言，在上部中央被施加負載的負載按鈕2向上方突出，且被后述的應變元件7彈性支承(參照圖2Β、圖2C)。若如圖1A的箭頭α I那樣施加有負載，則負載按鈕2向小型負載傳感器單元I的內部側移動，在未施加負載的情況下，負載按鈕2被有彈力地支承為位于原來的位置(圖1A的位置)。即，在沒有箭頭α I的負載的情況下，負載按鈕2通過應變元件7的彈性如箭頭α 2那樣復原至原來的位置。
[0068]小型負載傳感器單元I被構成外裝的上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s覆蓋。從支承板3s的下側通過圓頭螺釘nl、n2將罩3u與支承板3s螺紋連接(螺紋固定)。具體而言，如圖3所示，圓頭螺釘nl、n2分別從支承板3s的下側，插通支承板3s的插通孔3sl、3sl，并且旋裝于在上殼體的罩3u被螺旋刻出的內螺紋3ul，從而固定支承板3s與罩3u。
[0069]罩3u 與支承板 3s 由 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯臆-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、POM(polyoxymethylene:聚甲醒)等樹脂形成。
[0070]在支承板3s的中央部，以向內側突出的方式設置有通過絲錐螺旋刻出有內螺紋3s3的凸起3s2。
[0071]小型負載傳感器單元I的4個外部連接端子4a、4b、4c以及4d以向外部突出的方式設置。外部連接端子4a是電源端子，外部連接端子4b是輸出端子。外部連接端子4c是地線(GND)端子，外部連接端子4d是接地(earth)的端子。小型負載傳感器單元I的輸出通過放大單元放大，并且通過外部連接端子4b的輸出與地線(GND)端子的外部連接端子4c的輸出之差獲得。
[0072]如圖2A?圖2C所示，在小型負載傳感器單元I的內部，形成有布線圖案的矩形形狀的基板5夾裝于上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s之間?；?使用環(huán)氧樹脂等成形。在基板5的中央部，形成有用于插通支承板3s的凸起3s2的安裝插通孔5a(參照圖3)。
[0073]在基板5，且在預先形成的圖案上，裝配有作為放大單元的運算放大器、電阻以及電容等(未圖示)。而且，經由基板5將裝配于應變元件7的后述的應變儀8、4個外部連接端子4a、4b、4c以及4d電連接。
[0074]<隔離物6>
[0075]圖4A是隔離物的俯視圖，圖4B是圖4A的C向視圖，圖4C是圖4A的右視圖。
[0076]隔離物6例如使用不銹鋼(SUS)、鋁等金屬形成為長條形的立方體形狀。在隔離物6螺旋刻出有4個內螺紋6a、6b、6c、6d。內螺紋6a、6c通過絲錐從下方螺旋刻出，內螺紋6b、6d通過絲錐從上方螺旋刻出。
[0077]如圖3所示那樣，將圓頭小螺釘n3從基板5的下方插通基板5的插通孔5sl，并且旋裝于隔離物6的內螺紋6a、6c。由此，如圖5所示那樣將一對隔離物6固定于基板5上。圖5是表示將隔離物6固定于基板5的狀態(tài)的立體圖。
[0078]如圖3所示，通過在固定于基板5上的隔離物6重疊應變元件7與限位板9，且將圓頭小螺釘n4旋裝于內螺紋6b、6d，從而固定應變元件7與限位板9。
[0079]<應變元件7 >
[0080]圖6A是表示應變元件的俯視圖，圖6B是圖6A的應變元件的右側視圖。
[0081]應變元件7是使用不銹鋼鋼板等金屬大致沖壓成形為H字樣的薄板。
[0082]應變元件7在中央部形成有寬度較洗的細幅部7a，在兩端部形成有與細幅部7a的端部連續(xù)且將寬度擴寬的擴寬部7b、7c。
[0083]在應變元件7的細幅部7a的中央部，穿孔(開口)有在將應變元件7固定于負載按鈕2時供圓頭螺釘n5插通的插通孔7al。
[0084]另外，在應變元件7的細幅部7a的兩側部，安裝有在對負載按鈕2施加按壓力(圖1A的箭頭α I)從而使應變元件7變形時測量應變元件7的變形量的應變儀8 (圖6Α的雙點劃線的位置)。
[0085]在應變元件7的擴寬部7b，沖壓加工有在固定于隔離物6時供圓頭螺釘n4 (參照圖3)插通的插通孔7bl、7b2。
[0086]同樣地，在應變元件7的擴寬部7c，沖壓加工有在固定于隔離物6時供圓頭螺釘n4從上方插通的插通孔7cl、7c2。
[0087]<限位板9>
[0088]圖7A是表示限位板的俯視圖，圖7B是圖7A的限位板的右側視圖。
[0089]限位板9是在對負載按鈕2的端部施加有過負荷的按壓力的情況下成為限位器的部件。
[0090]限位板9使用不銹鋼鋼板(SUS)等，且是在中央具有用于供負載按鈕2的一部分配置的開口 9a的形成為矩形形狀的薄板。
[0091]在限位板9的4個角部，沖壓加工有供螺釘n4(參照圖3)插通的插通孔9bl、9b2、9b3、9b4。
[0092]<負載按鈕2往應變元件7的安裝>
[0093]如圖2B所示，在與限位板9 一起固定于隔離物6、6的應變元件7，固定有負載按鈕2。
[0094]圖8A是從下方(圖1A的負載按鈕2的下側)觀察負載按鈕2的仰視圖，圖8B是圖8A的負載按鈕2的D向視圖，圖8C是沿著圖8A的E-E線的剖視圖。
[0095]負載按鈕2具有短圓柱形狀，且使用ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、POM(polyoxymethylene:聚甲醒)等樹脂成形。
[0096]負載按鈕2具有:圓柱狀部2a，其具有供按壓力(參照圖1A的箭頭α 1、箭頭β I)施加的上面2al ;以及立方體形狀的立方體突起部2b，其供應變元件7固定。
[0097]在負載按鈕2的圓柱狀部2a的下部，在4個位置形成有用于避免與圓頭小螺釘n4的螺釘頭n4a接觸的凹形狀的避讓部2a2。
[0098]負載按鈕2的立方體突起部2b形成為直徑比圓柱狀部2a小的圓柱部2b2被平行的端緣2bl、2bl切斷而成的形狀。在立方體突起部2b的下面2b3，通過絲錐螺旋刻出有將應變元件7通過圓頭小螺釘n5固定用的內螺紋2b4。
[0099]在將負載按鈕2安裝于應變元件7時，使負載按鈕2的立方體突起部2b的下面2b3與應變元件7的細幅部7a的應變儀8、8之間的安裝部7a2(參照圖6A)匹配為，大致垂直(垂直或者幾乎垂直)。
[0100]而且，通過將圓頭小螺釘n5插通應變元件7的細幅部7a的插通孔7al (參照圖6A)，并且旋裝于負載按鈕2的立方體突起部2b的內螺紋2b4，從而將負載按鈕2安裝于應變元件7。
[0101]圖9是從背側觀察在基板5安裝有隔離物6、6、負載按鈕2的基板總成5A的立體圖。
[0102]將基板總成5A翻過來，如圖3所示那樣，從上下蓋上上殼體的罩3u與下殼體的支承板3s，將圓頭小螺釘nl、n2從支承板3s的下側分別插通支承板3s的插通孔3sl，并且旋裝于罩3u的內螺紋3ul，從而構成圖1A的小型負載傳感器單元I。
[0103]而且，如圖2B所示，將在螺紋部n9b附著有粘合劑的止動螺釘n9，從支承板3s的下方旋裝于支承板3s的凸起3s2的內螺紋3s3，從而將負載按鈕2的全行程亦即止動螺釘n9的前端緣n9a與圓頭小螺釘n5的螺釘頭n5a之間的距離si調整為規(guī)定距離。然后，使附著于止動螺釘n9的粘合劑隨著時間的流逝固化，從而將止動螺釘n9固定于支承板3s的凸起3s2的內螺紋3s3。
[0104]<應變元件7的固定法>
[0105]圖10是從下方觀察在應變元件7安裝有負載按鈕2的狀態(tài)的仰視圖。在將負載按鈕2安裝于應變元件7時，將圓頭小螺釘n5從應變元件7的下方插通應變元件7的插通孔7al，并且旋裝于負載按鈕2的下面?zhèn)戎醒氲膬嚷菁y2b4(參照圖8A)，從而將負載按鈕2安裝于應變元件7。
[0106]此時，負載按鈕2的立方體突起部2b的一對平行的端緣2bl、2bl配置為，與應變元件7的細幅部7a的延伸方向大致垂直(垂直或者幾乎垂直)地交叉。在該情況下，裝配于細幅部7a的應變儀8 (圖6A的雙點劃線的位置)位于負載按鈕2的立方體突起部2b的外側。
[0107]圖1lA是從下方觀察表示應變元件7的固定狀態(tài)的應變元件7的仰視圖，圖1lB是用粗箭頭表示在對負載按鈕2施加有按壓力的情況下圖1lA的應變元件7所承受的上下方向的負載的示意側視圖。此外，在圖11A、圖1lB中,用實線僅表示應變元件7，用雙點劃線(假想線)表示負載按鈕2、限位板9、應變儀8以及隔離物6。
[0108]如上述所述，在應變元件7的細幅部7a的中央部的上方固定負載按鈕2的立方體突起部2b。
[0109]應變元件7的一端的擴寬部7b的下面?zhèn)扰c隔離物6接觸，并且上面?zhèn)扰c限位板9接觸，從而將應變元件7的一端的擴寬部7b以被隔離物6與限位板9夾裝的方式固定。
[0110]另外，應變元件7的另一端的擴寬部7c的下面?zhèn)扰c隔離物6接觸，并且上面?zhèn)扰c限位板9接觸，從而將應變元件7的另一端的擴寬部7c以被隔離物6與限位板9夾裝的方式固定。
[0111]在該情況下，優(yōu)選應變元件7的一端的擴寬部7b的擴寬端緣7b3與隔離物6的長邊端緣6e在上下方向一致，擴寬部7b的擴寬端緣7b3與限位板9的內側端緣9al在上下方向一致。
[0112]另外，優(yōu)選應變元件7的另一端的擴寬部7c的擴寬端緣7c3與隔離物6的長邊端緣6e在上下方向一致，擴寬部7c的擴寬端緣7c3與限位板9的內側端緣9al在上下方向—致。
[0113]而且，將隔離物6的長邊端緣6e與限位板9的內側端緣9al固定為，與應變元件7的細幅部7a的延伸方向大致垂直(垂直或者幾乎垂直)地交叉。
[0114]另外，將應變元件7的一端的隔離物6的長邊端緣6e以及限位板9的內側端緣9al、與應變元件7的另一端的隔離物6的長邊端緣6e以及限位板9的內側端緣9al配置為大致平行(平行或者幾乎平行)。
[0115]由此，如圖1lB所示，應變元件7的細幅部7a的裝配有應變儀8的位置成為兩側的固定部是固定端的單純彎曲狀態(tài)，對負載按鈕2施加的負載能夠通過應變元件7的細幅部7a的單純彎曲變形，從而使用應變儀8精確地進行測量。
[0116]圖12是表示應變元件7、限位板9與隔離物6的優(yōu)選尺寸關系的俯視圖。
[0117]為了使上述應變元件7的細幅部7a滿足固定端的單純彎曲條件，在應變元件7與限位板9的尺寸關系中,優(yōu)選應變元件7的尺寸7sl與限位板9的尺寸9sl相等,或者應變元件7的尺寸7sl比限位板9的尺寸9sl大。并且，優(yōu)選應變元件7的尺寸7s2、7s3分別與限位板9的尺寸9s2、9s3相同，或者分別比限位板9的尺寸9s2、9s3小。
[0118]另外，為了滿足上述固定端的單純彎曲條件，在應變元件7與隔離物6的尺寸關系中，優(yōu)選應變元件7的尺寸7s3與應變元件7與隔離物6抵接而被固定的位置的尺寸6sl相同，或者比應變元件7與隔離物6抵接而被固定的位置的尺寸6sl小，并且優(yōu)選應變元件7的尺寸7s4與隔離物6的尺寸6s2相同，或者比隔離物6的尺寸6s2小。
[0119]<小型負載傳感器單元的使用狀態(tài)>
[0120]圖13是沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖，粗雙點劃線表示對負載按鈕施加有通常的按壓力的情況。
[0121]在對負載按鈕2施加有按壓力(圖13的箭頭α I)的情況下，負載按鈕2如粗雙點劃線所示那樣移動，固定于負載按鈕2的應變元件7如粗雙點劃線所示那樣進行彎曲變形。由此，裝配于應變元件7的應變儀8伸長，構成電橋電路的應變儀8的電阻值發(fā)生變化，施加于負載按鈕2的按壓力作為電流的變化量(外部連接端子4b的輸出信號與地線(GND)端子的外部連接端子4c的輸出信號之差的信號)來測量。
[0122]圖14是表示對負載按鈕的中央施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0123]在施加于負載按鈕2的中央部的按壓力為過負荷(參照圖14的箭頭α 2)的情況下，如圖14所示，固定應變元件7與負載按鈕2的圓頭小螺釘η5的螺釘頭n5a與作為限位器的止動螺釘π9的前端緣n9a抵接，從而使負載按鈕2的移動停止。由此，在施加于負載按鈕2的中央部的按壓力為過負荷時，通過限制該按壓力，抑制或者防止小型負載傳感器單元I的損壞。
[0124]圖15是表示對負載按鈕的端部施加有過負荷的按壓力的情況的沿著圖2A的B-B線的剖面放大圖。
[0125]另一方面，在維護、掃除等中，在對小型負載傳感器單元I的負載按鈕2的端部較大地施加有偏負載(圖15的箭頭β2)(施加有過負荷)的情況下，如圖15所示，負載按鈕2的一部分圓柱狀部2a與限位板9抵接，從而阻止并停止負載按鈕2的移動。
[0126]這樣，即便在處于對負載按鈕2施加有各種過負荷的按壓力的情況時，也能夠使負載按鈕2的移動通過與圓頭小螺釘n5、限位板9抵接而停止，并且能夠抑制或者防止小型負載傳感器單元I的損壞、破壞。
[0127]<小型負載傳感器單元的部件的金屬化>
[0128]圖16A是表示形成有接地的布線圖案的基板的俯視圖，圖16B是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與外部的地面連接的狀態(tài)的示意圖，圖16C是表示連接有接地的布線圖案的外部連接端子與電池的負極側端子連接的狀態(tài)的示意圖。
[0129]在上述例子中，雖然舉例示出了負載按鈕2、構成上殼體的罩3u以及構成下殼體的支承板3s由樹脂形成的情況，但是也可以將上述部件中的至少一個由不銹鋼(SUS)等金屬形成。由此，能夠使小型負載傳感器單元I的強度提高，并且能夠提高小型負載傳感器單元I的機械式可靠性。
[0130]這里，如圖2B所示，通過圓頭螺釘n5將負載按鈕2固定于應變元件7。而且，如圖2C所示，通過圓頭小螺釘n4將應變元件7與限位板9 一起固定于隔離物6、6。通過圓頭螺釘n3將隔離物6、6固定于基板5。即，以與基板5接觸的方式固定有隔離物6。
[0131]圓頭螺釘n5、n4、n3由鋼、不銹鋼、黃銅等金屬制造。因此，圓頭螺釘n5、n4、n3是導體。另外，應變元件7、限位板9以及隔離物6分別為不銹鋼板、鋁等金屬，是導體。
[0132]而且，由于隔離物6以與基板5接觸的方式固定，所以負載按鈕2經由導體的圓頭螺釘n5、n4、n3或者通過導體的部件間的接觸，與基板5的隔離物6所接觸的位置導通。
[0133]因此，如圖16A所示，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成為與隔離物6接觸，從而能夠將負載按鈕2與基板5的接地用的布線圖案5pl電連接。
[0134]而且，基板5的接地用的布線圖案5pl與用于接地的外部連接端子4d導通。
[0135]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將由負載按鈕2的金屬化引起的噪聲導向地面，并且能夠防止在將負載按鈕2形成為導體的金屬的情況下所產生的、導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0136]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由負載按鈕2的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將負載按鈕2形成為導體的金屬的情況下向基板5的電子部件傳遞的噪音。
[0137]另外，如圖2B所示，構成上殼體的罩3u構成為通過接觸部5ol與基板5的面5o接觸。因此，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成至基板5的接觸部5ol，從而將罩3u與外部連接端子4d電連接。
[0138]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將在將罩3u形成為金屬的情況下產生的噪聲導向地面，并且能夠防止在將罩3u形成為導體的金屬的情況下產生的導向基板5的電子部件的噪音。
[0139]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由罩3u的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將罩3u形成為金屬的導體的情況下產生的導向基板5的電子部件的噪音。
[0140]如圖2B所示，構成下殼體的支承板3s通過接觸部5ul與基板5的背面5u接觸。因此，通過將基板5的接地用的布線圖案5pl形成至接觸部5ul，從而將支承板3s與外部連接端子4d電連接。
[0141]因此，如圖16B所示，通過將外部連接端子4d與地面連接，從而能夠將在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的噪聲導向地面，并且能夠防止在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0142]或者，如圖16C所示，通過將外部連接端子4d與電池10的負極側的端子1t連接，從而能夠將由支承板3s的金屬化引起的噪聲導向電池10的負極側的端子10t，并且能夠防止在將支承板3s形成為導體的金屬的情況下產生的導向裝配于基板5的電子部件的噪音。
[0143]根據(jù)上述結構的小型負載傳感器單元1，針對加載于傳感器的負荷部的負載按鈕2整面的過負荷，設置2個限位機構(止動螺釘n9、限位板9)，從而能夠防止小型負載傳感器單元I的損壞、破損。
[0144]換言之，小型負載傳感器單元I具有如下限位構造，該限位構造不僅能夠防止施加于負載按鈕2的中心部(中央部)的過負荷，還能夠同時防止從負載按鈕2的中心(中央)偏離的偏負載的過負荷。
[0145]對于小型負載傳感器單元I而言，無論過負荷施加于負載按鈕2的何處，還有施加了過負荷的殼體，所以本實用新型的小型負載傳感器單元I極其有效。
[0146]<具備小型負載傳感器單元的輸液泵裝置>
[0147]圖17是表示將小型負載傳感器單元搭載于輸液泵裝置的狀態(tài)的立體圖。此外，在圖17中示出了將輸液泵裝置IS的蓋體ISa打開的狀態(tài)。
[0148]在輸液泵裝置IS中，為了通過未圖示的輸出泵輸出藥液，管理對運轉狀態(tài)，對輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力進行測量。
[0149]這里，在對輸液側管ISb、輸出側管ISc的各壓力進行檢測時，以通過檢測壓力的傳感器的大致中心部(中央部)的方式，將輸液側管ISb以及輸出側管ISc配置于輸液泵裝置1S。
[0150]然而，輸液泵裝置IS存在用戶在清掃等無意中將過負荷施加于傳感器部的情況。
[0151]因此，需要針對輸液側管ISb、輸出側管ISc的壓力的過負荷用限位器，但是存在在輸液泵裝置is的清潔、維護等中負荷不一定會施加在負載按鈕2的中心部(中央部)，在負載按鈕2作用了偏負載而造成傳感器破損的情況。因此，需要針對偏負載也需要過負荷用限位器。
[0152]因此，上述小型負載傳感器單元I設置有針對中心部(中央部)的按壓力的第一限位器(止動螺釘π9)與針對偏負載的第二限位器(限位板9)的雙重限位機構。
[0153]因此，小型負載傳感器單元I配置于輸液側管ISb與輸出側管ISc之下，用于檢測(測量)輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力，但是第一限位器(止動螺釘η9)對檢測輸液側管ISb的壓力與輸出側管ISc的壓力的小型負載傳感器單元I的過負荷發(fā)揮作用，第二限位器(限位板9)對清潔、維護等偏負載發(fā)揮作用，因此能夠防止小型負載傳感器單元I破損、破壞。
[0154]因此，能夠實現(xiàn)設置有雙重限位功能的輸液泵裝置IS的關閉傳感器的小型負載傳感器單元I。
[0155]因此，能夠使輸液泵裝置IS的耐久性提高，并且能夠提高可靠性。
[0156]<具備小型負載傳感器單元的注射泵裝置>
[0157]圖18是表示將小型負載傳感器單元搭載于注射泵裝置的狀態(tài)的立體圖。
[0158]將注射泵裝置2S安裝于點滴臺14的患者(未圖示)的心臟的高度的位置。
[0159]在注射泵裝置2S的注射支架12a固定有注射器13。而且，注射器13的外筒13a的凸緣13al固定于注射泵裝置2S的可動部12b。
[0160]在可動部12b內，以作用于注射器13的外筒13a的凸緣13al的負載(可動部12b的負載)通過按向鎖止按鈕2的按壓力知道的方式搭載有小型負載傳感器單元I。
[0161]通過注射泵裝置2S的可動部12b按壓注射器13的外筒13a的凸緣13al，從而通過注射泵裝置2S的可動部12b使注射器13的內筒13b內的藥劑通過延長管15而被送出(圖18的箭頭Y I)。此時，由于對小型負載傳感器單元I的鎖止按鈕2作用來自注射器13的外筒13a的凸緣13al的反作用力(負載)，所以能夠通過小型負載傳感器單元I測量作用于注射泵裝置2S的可動部12b的負載。
[0162]因此，由于知道作用于注射泵裝置2S的負載的大小，所以能夠使注射泵裝置2S的耐久性提聞，并且能夠提聞可罪性。
[0163]<<其他實施方式>>
[0164]1.在上述實施方式中，舉例示出了止動螺釘n9作為第一限制機構且舉例示出了通過螺釘調整的結構，但是也可以不使用止動螺釘n9，而將第一限制機構構成為，通過使用工廠設備的流體壓力的自動機等調整第一限制機構的位置，并且通過粘合劑固定第一限制機構，或者通過固定用部件固定第一限制機構。
[0165]或者，也可以構成為通過凸輪對第一限制機構進行位置調整，通過粘合劑固定凸輪，第一限制機構的調整也可以使用除螺釘以外的部件來進行。
[0166]然而，若使用止動螺釘n9作為第一限制機構，則由于結構簡單且調整作業(yè)容易而最優(yōu)選。
[0167]2.在上述實施方式中，舉例示出了應變儀作為變形測定部，但是只要是能夠測定作用的力的部件，也可以使用除應變儀以外的壓電元件(壓電電阻元件)等其他元件作為變形測定部。
[0168]以上，雖然敘述了本實用新型的各種實施方式，但是在本實用新型的范圍內能夠進行各種修正與改變。即，本實用新型的具體方式能夠在不改變實用新型的主旨的范圍內，適當?shù)亍⑷我獾剡M行改變。
【權利要求】
1.一種小型負載傳感器單元，其特征在于，具備: 按壓部件，其供按壓力作用； 應變元件，其通過第一固定部件固定于所述按壓部件； 變形測量部，其設置于所述應變元件，在作用有所述按壓力的情況下與所述應變元件一起變形，用于根據(jù)該變形量測定所述按壓力的大?。? 放大單元，其對所述變形測量部的輸出進行放大； 第一限制機構，其將作用于所述按壓部件的大致中央部的按壓力限制在規(guī)定的閾值以下；以及 第二限制機構，其在過負荷的按壓力作用于所述按壓部件的端部的情況下，供所述按壓部件的一部分抵接，阻止并限制所述按壓部件移動規(guī)定量以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第一限制機構對其與所述按壓部件的距離進行位置調整，并且在超過所述規(guī)定的閾值的按壓力作用于所述按壓部件時，供所述第一固定部件抵接從而限制所述按壓力。
3.根據(jù)權利要求1所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第二限制機構設置于所述應變元件的所述按壓部件所配置的一面?zhèn)?，并且供所述按壓部件的一部分抵接，從而限制所述按壓部件移動?guī)定量以上。
4.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的所述按壓部件所配置側的一面與所述按壓部件的具有直線狀的邊緣部的一對第一固定部抵接，所述應變元件由所述第一固定部件固定， 所述變形測量部位于所述第一固定部的直線狀的邊緣部的外側，并且設置于所述應變元件的、以與所述直線狀的邊緣部大致垂直的形狀延伸的區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求4所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的兩端部與第二固定部抵接地固定該應變元件，所述第二固定部位于設置有所述變形測量部的區(qū)域的外側，并且具有與所述第一固定部的直線狀的邊緣部大致平行的邊緣部。
6.根據(jù)權利要求5所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述應變元件的兩端部的一對所述第二固定部的邊緣部間的距離和所述應變元件的以所述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有所述第二固定部的方向的距離相同，或者比所述應變元件的以所述大致垂直的形狀延伸的區(qū)域在配置有所述第二固定部的方向的距離小。
7.根據(jù)權利要求6所述的小型負載傳感器單元，其特征在于， 所述第一固定部具有與所述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積， 所述第二固定部具有與所述應變元件對置固定的區(qū)域相同或者比該區(qū)域大的面積。
8.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于，具備:構成外裝的上殼體以及下殼體、以及、用于所述變形測量部的具有布線的基板， 所述上殼體、所述下殼體以及所述按壓部件中的至少一個由金屬形成， 在所述基板形成有使由所述金屬形成的部件接地的布線圖案， 由所述金屬形成的部件、與所述基板進行所述接地的布線圖案之間經由導體的第二固定部件或者通過相互接觸而電連接。
9.根據(jù)權利要求1?3中的任一項所述的小型負載傳感器單元，其特征在于，所述變形測量部是應變儀。
【文檔編號】G01L9/08GK204064539SQ201420419718
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2013年8月19日
【發(fā)明者】小川哲志 申請人:美蓓亞株式會社
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