(57)【要約】  荷重を支える支持台（１）と荷重を受ける荷重受け台（２）との間に、弾性支持部（３）と重量検知素子（９）を有する重量検知部（４）とを、荷重受け台（２）からの荷重を分けて支え合うように配置する。また、重量検知素子（９）は、弾性変位を荷重値に変換する素子であり、重量検知素子（９）のバネ定数Ｋｍと、弾性支持部（３）のバネ定数Ｋｎは、Ｋｍ＞＞Ｋｎとなるように設定する。かつ、弾性支持部（３）には、所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるとともに、規制部（８）は、所定重量に応じた予荷重よりも大きい荷重の負荷方向には、たわみを規制しない規制部（８）を設ける。
2016056245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を支える支持台と荷重を受ける荷重受け台との間に、弾性支持部と重量検知素子を有する重量検知部とを、前記荷重受け台からの荷重を分けて支え合うように配置し、前記重量検知素子は、弾性変位量を荷重値に変換する素子であり、前記重量検知素子のバネ定数Ｋｍと、前記弾性支持部のバネ定数Ｋｎは、Ｋｍ＞＞Ｋｎとなる関係で設定し、かつ、前記弾性支持部には、所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるとともに、前記所定重量に応じた予荷重よりも大きい荷重の負荷方向には、たわみを規制しない規制部を設けた重量計測装置。
【請求項２】
前記荷重受け台の上には、測定対象となる被測定物を収容する収納容器を設置し、前記弾性支持部に設けた前記規制部は、前記収納容器の所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるように構成した請求項１に記載の重量計測装置。
【請求項３】
前記収納容器の負荷がない状態で、前記弾性支持部と前記重量検知部は、前記支持台と前記荷重受け台に各々接地している請求項１または２に記載の重量計測装置。
【請求項４】
前記弾性支持部を、前記収納容器の重心位置に配し、その周囲に複数個の前記重量検知部を配置した請求項１〜３のいずれか１項に記載の重量計測装置。
【請求項５】
前記弾性支持部と前記重量検知部を一対にして、前記荷重受け台下に複数個配置し、前記弾性支持部は、前記収納容器に応じた所定重量の配置個数分で割った重量の予荷重を与えるように前記規制部を設定した請求項１〜３のいずれか１項に記載の重量計測装置。
【請求項６】
前記弾性支持部と前記重量検知部を一対にして前記荷重受け台下に複数個配置した構成において、その配置位置と前記収納容器の重心位置との関係より、前記弾性支持部の予荷重を、前後、もしくは左右方向で、その分力の比に応じた予荷重で設定し、かつ、前記荷重受け台が水平になるように高さを調整した請求項５に記載の重量計測装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項の重量計測装置を、本体下部の床面との接地部に構成した調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被測定物の重量を精度よく計量することが可能な重量計測装置およびそれを備えた調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器や電子レンジといった一部の調理器には、調理する材料の重量を計測する機能が設けられている。炊飯器の場合、鍋底中心部を支持する構成部に重量検知素子を設けたもの（例えば、特許文献１参照）や、炊飯器本体を支える底面に配置した複数個の脚部に重量検知素子を設けたもの（例えば、特許文献２参照）がある。また、電子レンジの場合では、レンジ庫内に配置した食品積載台を支える複数の支持体に重量検知素子を構成したもの（例えば、特許文献３参照）がある。これらの重量検知素子としては、圧電素子や、弾性材に歪みゲージを張り付け、抵抗変化量より弾性変位量を検出するロードセルを用いるのが一般的であり、この調理器に重量計測の機能を設ける目的としては、炊飯器の場合では、中に入れる最適な米と水の投入量を計測して知らせることや、よそったご飯の量、残りご飯の量を計測することである。【０００３】
測定対象の米、水といった調理物は、鍋等の収納容器に入れる必要があるため、重量計測の機能を有する重量検知素子を始めとする重量計測装置としては、上述の通り、鍋、もしくは調理器全体と一緒に測定対象の調理物を測定するというのが一般的である。【０００４】
一方、別の用途として用いられている荷重センサではあるが、上述したような測定対象以外の荷重の影響を除く重量計測装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。【０００５】
この重量計測装置は、支持面と荷重が掛かる入力面との間に独立して支持部材と荷重検知部材を配置し、入力面は支持部材と直接当接した状態とし、入力面と荷重検知部材との間には、所定の荷重に対する支持部材の弾性変形量に相当する隙間を設けている。しかも、荷重検知部材のバネ定数Ｋｓと支持部材のバネ定数Ｋｂを、Ｋｓ≦Ｋｂの関係に設定したものであり、この重量計測装置は、測定対象外の荷重の影響を取り除き、測定対象の荷重範囲に対する荷重検知部材の相対検出精度を向上させることを目的としている。【０００６】
例えば、特許文献２にあるような、炊飯器底面の複数の脚部分に重量検知装置を設けた構成において、重量検知装置は、炊飯器本体の重量である約１０ｋｇと、炊き上げ可能な合数の米／水の重量、約２．５ｋｇまでを測定する必要がある。そのため、重量検知素子のダイナミックレンジは少なくとも１２．５ｋｇまで測定可能な性能が必要となるが、特許文献４にある重量検知装置を組み込んだ場合、支持部材によって炊飯器本体自体の重量のみ弾性変形後に、重量検知素子に作用して計測する構成となる。そのため、重量検知素子のダイナミックレンジは少なくとも測定対象の荷重範囲である２．５ｋｇまで測定可能な性能があれば良いことにはなる。【０００７】
一般的に、重量検知素子の精度は、そのバラつき量が、ダイナミックレンジに対して、０．１％や１％といった精度を持っている。そのため、０．１％の精度でダイナミックレンジが１２．５ｋｇの重量検知素子では、そのバラつき量が１２．５ｋｇ×０．１％より±１２．５ｇとなる。これに対して、ダイナミックレンジが２．５ｋｇとなると、２．５ｋｇ×０．１％より±２．５ｇとなり、上述の構成により、測定対象に対して精度の高い重量検知素子を用いることができるようになる。【０００８】
しかしながら、この構成では、測定対象の荷重を支持部材と荷重検知部材とに分けて支える構成となるため、支持部材と荷重検知部材に分力が発生しており、荷重検知部材が応答した測定値から、正味の測定対象の荷重に補正しようとすると、以下のような課題が発生する。特許文献４の構成では、荷重検知部材と支持部材のバネ定数を、支持部材の方が大きい設定としているため、例えば、そのバネ定数比が１：１である場合、支持部材と荷重検知部材に掛かる分力も１：１となるため、荷重検知部材が応答した測定値から測定対象の正味値への補正係数は『×２』となる。しかし、この補正の際は、バラつき量にも補正係数を掛けることになってしまうため、先述の重量検知素子のバラつき量±２．５ｇが、補正係数を掛けることにより±５ｇへと増加してしまうという課題がある。【０００９】
また、特許文献４にある荷重検知部材と入力面との間の隙間は、支持部材の変形ゼロからスタートする弾性範囲である。そのため、本体荷重の重心位置が偏心した状態にあると、支持部材の所定の弾性変位荷重が負荷せずに、荷重検知部材に接触しないということが起こってしまう。その場合、支持部材と荷重検知部材との分力の比が変化するため、補正係数がズレ、正味値への換算ができなくなるという課題もある。【００１０】
本発明は、測定対象以外の荷重を重量検知素子に与えずに、測定対象の正味の荷重値に精度良く補正する重量計測装置およびそれを備えた調理器を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４１７１６９２号公報
【特許文献２】特許第２５００５４７号公報
【特許文献３】特許第４２０６２８３号公報
【特許文献４】特開平８−２８５７０５号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の重量計測装置は、荷重を支える支持台と荷重を受ける荷重受け台との間に、弾性支持部と重量検知素子を有する重量検知部とを、荷重受け台からの荷重を分けて支え合うように配置する。また、重量検知素子は、弾性変位量を荷重値に変換する素子であり、重量検知素子のバネ定数Ｋｍと、弾性支持部のバネ定数Ｋｎは、Ｋｍ＞＞Ｋｎとなる関係で設定する。かつ、弾性支持部には、所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるとともに、所定重量に応じた予荷重よりも大きい荷重の負荷方向には、たわみを規制しない規制部を設ける。
【００１３】
この構成により、重量検知部には、測定対象以外の荷重の影響を抑えて、重量検知素子のダイナミックレンジは、ほぼ測定対象の測定荷重範囲相当に応じたものを適用することができる。かつ、測定対象の荷重割合の大部分を重量検知部で受け、弾性支持部で受ける負荷を抑えているため、測定対象の正味値への補正の際の換算精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置の構成図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置に収納容器を設置した状態を示す構成図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置に収納容器と被測定物を載置した状態を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す本体底面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す垂直断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器の要部垂直断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す垂直断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す本体底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃは、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置の基本的構成図を示すものである。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、荷重を支える支持台１の上方に、荷重を受ける荷重受け台２を配し、支持台１と荷重受け台２との間には弾性支持部３と重量検知部４を設け、弾性支持部３と重量検知部４は荷重受け台２からの荷重を並列で受ける。そして、荷重受け台２の上には、測定対象となる被測定物５を収容する収納容器６を設置する。
【００１７】
弾性支持部３には、弾性体であるコイルばね７が組み込まれており、収納容器６の重量と同等か、もしくはそれ以下の荷重分だけコイルばね７の伸縮方向を縮めた状態となるように規制部８がコイルばね７を保持している。この弾性支持部３は、さらに荷重の負荷が掛かる方向には、このコイルばね７が自由に縮むように構成している。
【００１８】
また、重量検知部４には、重量検知素子９が組み込まれており、重量検知素子９には、弾性金属体に歪みゲージを貼り付けてあり、弾性金属体の弾性変形による歪みゲージの抵抗値を検出することで荷重値に換算するロードセルを用いている。ここで、ロードセル以外に、弾性変形が生じる、圧電素子や静電容量素子を用いてもよい。そして、この重量検知部４は、弾性支持部３の初期高さ状態に合わせるための高さ調整部１０を設けている。そして、この弾性支持部３と重量検知部４は、図１Ａに示すように、収納容器６が荷重受け台２に設置されていない状態で、弾性支持部３の上下端部、および、重量検知部４の上下端部が、それぞれ、支持台１と荷重受け台２に接地した状態にある。
【００１９】
なお、重量検知素子９の弾性金属体のバネ定数Ｋｍと、弾性支持部３のコイルばね７のバネ定数Ｋｎとは、Ｋｍ＞＞Ｋｎとなるように、重量検知素子９の弾性金属体よりも桁違いにたわみ易いコイルばね７を用いている。
【００２０】
続いて、本実施の形態における重量計測装置の基本原理構成の作用について説明する。
【００２１】
まず、図１Ａに示すように、収納容器６が荷重受け台２に接地されていない状態では、荷重受け台２の重量は、弾性支持部３のコイルばね７の初期たわみ荷重よりもはるかに小さいため、弾性支持部３は剛体の域となりコイルばね７の規制高さから縮むことなく荷重受け台２を支えることとなり、そのため、重量検知部４に荷重が掛からない状態となる。
【００２２】
次に、図１Ｂに示すように、荷重受け台２に収納容器６を設置させると、収納容器６の重量Ｗ１が弾性支持部３のコイルばね７の初期たわみ荷重Ｗ２をわずかに超えて、コイルばね７が縮む方向に幾分か変位し、重量検知部４へも荷重が掛かってくる。ここで、重量検知部４に掛かる荷重は、収納容器６の重量から弾性支持部３の初期たわみ荷重を差し引いた荷重Ｗ３（＝Ｗ１−Ｗ２）を、重量検知部４と弾性支持部３とに分けた分力が作用する。この差し引いた荷重が重量検知部４に掛かる分力Ａ１は、Ｗ３×Ｋｍ／（Ｋｍ＋Ｋｎ）となり、弾性支持部３に掛かる分力Ｂ１は、Ｗ３×Ｋｎ／（Ｋｍ＋Ｋｎ）により求められるバネ定数比の相関が作用する。ここで発生する重量検知部４の負荷をできる限り抑えるために、荷重Ｗ３の値をできる限り小さくなるよう、組立時の偏心やバラつきを考慮して、弾性支持部３のたわみ量を設定している。
【００２３】
そして、図１Ｃに示すように、測定対象である被測定物５（荷重Ｗ４）を収納容器６に置くと、上述の分力と同じように、重量検知部４に掛かる被測定物５の分力Ａ２は、Ｗ４×Ｋｍ／（Ｋｍ＋Ｋｎ）となり、弾性支持部３に掛かる被測定物の分力Ｂ２は、Ｗ４×Ｋｎ／（Ｋｍ＋Ｋｎ）となる。そして、この重量検知部４で検出した分力Ａ２から、被測定物５の正味値に換算する場合、その補正係数は、（Ｋｍ＋Ｋｎ）／Ｋｍとなる。
【００２４】
ここで、本実施の形態における重量計測装置の各設定に数値を与えた一例を持って説明する。
【００２５】
荷重受け台２の重量を１００ｇとし、収納容器６の重量を９．９ｋｇ、測定対象の測定範囲の最大を２．５ｋｇ、弾性支持部３の初期たわみ荷重を９．８ｋｇとし、重量検知部４のバネ定数を９．５ｋｇ／ｍｍ、弾性支持部３のバネ定数を０．５ｋｇ／ｍｍに設定する。
【００２６】
まず、荷重受け台２に収納容器６を設置すると、重量検知部４と弾性支持部３には、（９．９ｋｇ＋１００ｇ）−９．８ｋｇ＝２００ｇの荷重が掛かり、重量検知部４に掛かる分力は、２００ｇ×９．５／（９．５＋０．５）＝１９０ｇ、弾性支持部３に掛かる分力は、２００ｇ×０．５／（９．５＋０．５）＝１０ｇとなる。
【００２７】
続いて、被測定物５の荷重２．５ｋｇを載置すると、重量検知部４には、（２００ｇ＋２．５ｋｇ）×９．５／（９．５＋０．５）＝２．５６５ｋｇの分力が掛かり、弾性支持部３には、（２００ｇ＋２．５ｋｇ）×０．５／（９．５＋０．５）＝１３５ｇの荷重が掛かる。
【００２８】
重量検知部４で検出した値から、被測定物５の正味値に換算するには、２．５６５ｋｇから収納容器６を乗せた時点の検出値である１９０ｇを差し引いた２．３７５ｋｇに補正係数を掛けることになるが、補正係数の２．５ｋｇ／２．３７５ｋｇ＝バネ定数比：（９．５＋０．５）／９．５≒１．０５３となる。
【００２９】
このとき、重量検知素子９の精度は、その素子のダイナミックレンジに対して、ある割合のバラつき量を持っている。上述の測定範囲に対して、重量検知素子９のダイナミックレンジ／３ｋｇ、精度／±０．１％のものであれば、補正した計量値のバラつき量は、３ｋｇ×±０．１％×１．０５３＝±３．１５９ｇとなり、補正前の±３ｇに対して、０．１５９ｇの増加に抑えることができる。
【００３０】
同じ条件で弾性支持部３を設けない状態を考えると、荷重受け台２に収納容器６を乗せた時点で、重量検知部４には（９．９ｋｇ＋１００ｇ）＝１０ｋｇの荷重が掛かり、続けて、被測定物５の荷重２．５ｋｇを乗せると、（１０ｋｇ＋２．５ｋｇ）＝１２．５ｋｇがそのまま重量検知部４に掛かる。そのため、重量検知素子９のダイナミックレンジが１３ｋｇのタイプを選定するとなると、同じ精度であれば、１３ｋｇ×０．１％＝１３ｇのバラつき量を持つことになる。
【００３１】
このように、初期たわみを与えて予荷重を設定した弾性支持部３と重量検知部４とで、収納容器６、および、被測定物５を受けるようにすれば、重量検知部４には収納容器６の荷重の影響をほとんど受けずに済む設定にすることができる。このため、重量検知素子９のダイナミックレンジを測定対象の測定範囲に合わせることができ、それにより重量検知素子９のバラつき量が小さくなり、測定精度が向上することになる。また、重量検知部４のバネ定数を弾性支持部３のバネ定数よりも大きい設定とすることによって、重量検知部４の検出値から被測定物５の正味値への補正も、その補正係数が、より『１』に近づくため、その換算値、すなわち被測定物５の計量精度をさらに向上させることができる。
【００３２】
次に、本実施の形態における重量計測装置を調理器に搭載した実施の形態について説明する。なお、調理器として、炊飯器を例に挙げて説明する。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す本体底面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す垂直断面図である。
【００３４】
図２、図３に示すように、炊飯器底面の４隅に配した脚の部分に重量計測装置を配置し、炊飯器全体を４点で支持する構成であり、４点の重量計測装置がそれぞれ受ける荷重値の総和が、炊飯器全体の重量になる。
【００３５】
炊飯器本体１１は、上述した重量計測装置の基本的構成における「収納容器６」に相当する。内鍋１２には測定対象の被測定物５となる“米”と“水”を入れる。内鍋１２の周りには、保護枠となる外釜１３があり、その外周に電磁誘導加熱を発生させるための電磁コイル１４を、外釜１３の側面と底面部分に配置している。内鍋１２の上方開口を塞ぐ内蓋１５は、炊飯器本体１１上部に回動自在に配した蓋体１６に取り付けた構成としている。さらに、内鍋１２の温度を測定するため、内鍋１２の底中央部分にバネで付勢して当接するようにした温度センサ部１７を配している。また、電磁誘導加熱の制御、および、重量検知装置からの信号を演算し重量表示させるための制御回路１８を、炊飯器本体１１の底部分に配している。
【００３６】
続いて、本実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器における重量計測装置の構成について説明する。
【００３７】
図４は、本実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す要部垂直断面図である。
【００３８】
図４に示すように、内部に重量検知素子９を組み込んだ重量検知部４と、コイルばね７を用いた弾性支持部３とが一対に設けてある。垂直断面方向に略コの字状に形成した荷重受け台２の上面側受け面２ａに重量検知部４を接地し、荷重受け台２の下面側受け面２ｂに弾性支持部３が接地している。弾性支持部３のコイルばね７上端は、荷重受け台２の下面側受け面２ｂに取り付けたガイド座に収まった状態であり、横方向へのズレを防止している。そして、コイルばね７下端は、ガイドを有した支持台１９に接地している。コイルばね７には、炊飯器本体１１の重量に対して配置個数分で割った所定の荷重に応じた縮みを与えるために、シャフト状の規制部２０によって縮み量を規制しており、規制部２０の下端は支持台１９に固持した状態にしている。規制部２０のシャフトは、荷重受け台２の下面側受け面２ｂの一部に設けた開口を通して組立てており、さらに荷重の掛かる負荷方向（下方）には、コイルばね７が伸縮可能にしている。また、規制部２０の上端には重量検知部４が接地する支持台２１を設けており、重量検知部４と弾性支持部３とが同軸上に配した構成としている。重量検知部４に設置する支持台２１は、支持台１９に固持された規制部２０を介した剛体となり、支持台１９〜規制部２０〜支持台２１によって一体の支持部を構成している。
【００３９】
この構成において、炊飯器本体１１を設置場所に置くと、荷重受け台２に炊飯器本体１１の重量が掛かってくるが、図１Ａ〜図１Ｃに示す基本構成で説明したと同様、炊飯器本体１１に応じた所定荷重のたわみを弾性支持部３に与えている。このため、まず、荷重受け台２の下面側受け面２ｂと支持台１９との間で予荷重を与えたコイルばね７で炊飯器本体１１の重量のほとんどを受けることができる。そして、炊飯器本体１１の重量と予荷重の差分重量分が、荷重受け台２の上面側受け面２ａから重量検知部４に掛かる分力Ａ（図示せず）と荷重受け台２の下面側受け面２ｂから弾性支持部３に掛かる分力Ｂ（図示せず）とで支えることになる。重量検知部４の配置は、炊飯器本体１１の重心に対して同じピッチで４方に配置しており、各重量計測装置に掛かる分力は均等になるように構成している。そして、内鍋１２の中に、被測定物５である“米”と“水”を入れる際に、“米”と“水”それぞれの重量分は、重量検知素子９のバネ定数Ｋｍとコイルばね７のバネ定数Ｋｎの比で負荷が分かれた状態となる。
【００４０】
ここで、図４に示すように、重量検知部４と弾性支持部３とを同軸上に配した構成としたことで、各点における重量検知部４と弾性支持部３の各々に掛かる荷重は、一点からの荷重を分ける状態になるため、バネ定数比のみで分力、および、測定対象の正味値への補正係数が決まるため、演算処理がし易くなる。
【００４１】
次に、本実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器における別の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す垂直断面図である。
【００４２】
通常、炊飯器本体１１は、上方の蓋体１６を閉じた状態から蓋体１６を開けた状態にすると、炊飯器本体１１の重心位置が後方に移動し、後方の脚に掛かる荷重の割合が増加する。そこで、測定対象の“米”、“水”、および、“ご飯”の重量は、蓋体１６を開けた状態でのみ計量する操作に限定している。図５に示すように、炊飯器本体１１の前方２か所（図５に示す左側）の重量計測装置における弾性支持部３と、後方２か所（図５に示す右側）の重量計測装置における弾性支持部３において、それぞれ、同じコイルばね７を用いバネ定数は合わせた状態にしている。そして、規制部２０による予荷重の設定の割合を、蓋体１６を開けた状態における炊飯器本体１１の重量分布に応じた所定荷重に合わせ、コイルばね７の縮み量の差分だけ、重量計測装置の取り付け高さを調整し、炊飯器本体１１が置いた時に水平になるように構成している。
【００４３】
このように、測定対象を投入しながらの計量、または、測定対象を取り出しながらの計量に限定することで、それぞれの重量検知部４への炊飯器本体１１重量の影響は、均等に安定して負荷が保たれることになる。そして、重量検知素子９のダイナミックレンジを、測定対象の測定範囲により近づけることができるようになるため、被測定物５の計量精度を向上させることができる。なお、図５において蓋体１６を閉じた状態での炊飯器本体１１の重心位置をＤで示し、蓋体１６を開けた状態での炊飯器本体１１の重心位置をＥで示している。
【００４４】
次に、先述までの２つの実施の形態とは別に、重量検知部４と弾性支持部３の別の組み合わせ配置による実施の形態構成例について説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態における重量計測装置を備えた炊飯器を示す本体底面図である。
【００４５】
図６に示すように、炊飯器本体１１の重心位置に弾性支持部３を配し、その周囲四方に、重量検知部４を配している。弾性支持部３は、１つのコイルばね７で炊飯器本体１１の荷重を受けることになるが、図６に示すように、コイルばね７の径を、蓋体１６を閉じた状態での炊飯器本体１１の重心位置Ｄと蓋体１６を開けた状態での炊飯器本体１１の重心位置Ｅとを覆うサイズとなるように設定している。
【００４６】
この構成によれば、弾性支持部３は、１か所にしているため、その分、部品点数を削減することができる。それと同時に、弾性支持部３のコイルばね７が、蓋体１６の開閉により移動する重心位置が、その十分内側となうようなサイズのコイル径であるため、１つの弾性支持部３で、炊飯器本体１１の偏心による傾きを十分に抑えることができる。そのため、それぞれの重量検知部４に掛かる炊飯器本体１１の影響を安定して抑えることができる。また、コイルばね７の径が大きいことによる座屈発生が少ないことも、重量検知部４への影響を抑えることになるため、被測定物５の計量精度の向上につながる。
【００４７】
このように、予荷重を設定した弾性支持部３と重量検知部４とで、炊飯器本体１１、および、被測定物５を受けるようにすれば、重量検知部４には炊飯器本体１１の重量の影響をほとんど受けずにすむ。このため、重量検知素子９のダイナミックレンジを測定対象の測定範囲に合わせて素子自体のバラつき量を小さくして測定精度が向上できる。そして、重量検知部４のバネ定数を弾性支持部３のバネ定数よりも大きい設定とすることで、換算された被測定物５の計量精度を向上させることができる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の重量検知装置は、荷重を支える支持台と荷重を受ける荷重受け台との間に、弾性支持部と重量検知素子を有する重量検知部とを、荷重受け台からの荷重を分けて支え合うように配置する。また、重量検知素子が弾性変位量から荷重値に変換する素子であり、重量検知素子のバネ定数Ｋｍと、弾性支持部のバネ定数Ｋｎが、Ｋｍ＞＞Ｋｎとなる関係で設定する。かつ、弾性支持部には、所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるとともに、所定重量に応じた予荷重よりも大きい荷重の負荷方向には、たわみを規制しない規制部を設ける。
【００４９】
この構成により、重量検知部には、測定対象以外の荷重の影響を抑えて、重量検知素子のダイナミックレンジは、ほぼ測定対象の測定荷重範囲相当に応じたものを適用することができる。しかも、測定対象の荷重割合の大部分を重量検知部で受け、弾性支持部で受ける荷重は小さいため、測定対象の正味値への補正値を「１」に限りなく近づけることができ、換算の際の重量検知素子が持つバラつき量の増加を抑えることができる。
【００５０】
また、本発明は、荷重受け台の上に、測定対象となる被測定物を収容する収納容器を設置し、弾性支持部に設けた規制部が、収納容器の所定重量に応じた予荷重のたわみ量を与えるように構成する。この構成により、測定対象以外となる収納容器重量の影響を受けずに、精度よく測定することができるようになる。
【００５１】
また、本発明は、収納容器の負荷がない状態で、弾性支持部と重量検知部が、支持台と荷重受け台に各々接地する。この構成により、荷重受け台に偏心した位置で荷重が掛かったとしても、確実に、重量検知部で測定対象荷重範囲を検知することになる。
【００５２】
また、本発明は、弾性支持部を、収納容器の重心位置に配し、その周囲に複数個の重量検知部を配置する。この構成により、重量検知部には均等に荷重を掛けることができ、さらに、荷重を複数個で受けているため、収納容器を安定して支持することができる。
【００５３】
また、本発明は、弾性支持部と重量検知部を一対にして、荷重受け台下に複数個配置し、弾性支持部は、収納容器に応じた所定重量の配置個数分で割った重量の予荷重を与えるように規制部を設定する。この構成により、収納容器と収納物の荷重に偏心が生じ、支持荷重の分力に偏りが発生したとしても、各々の位置において、弾性支持部と重量検知部の分力の比は同じであるため、重量検知部の総和には影響することなく計測することができる。
【００５４】
また、本発明は、弾性支持部と重量検知部を一対にして荷重受け台下に複数個配置するとともに、その配置位置と収納容器の重心位置との関係より、弾性支持部の予荷重を、前後、もしくは左右方向で、その分力の比に応じた予荷重で設定し、かつ、荷重受け台が水平になるように高さを調整する。この構成により、被測定物を置いたときに、受け台は水平に下降することになるため、複数個の重量検知部均等の荷重が掛かるようにでき、ダイナミックレンジを合わせた同じ素子を適用することができる。
【００５５】
また、本発明は、以上に説明した重量計測装置を、本体下部の床面との接地部に設けた調理器であり、測定対象の重量範囲の例えば４倍以上の重量を持つ調理器にも、精度良く測定対象となる被測定物を計量することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明による重量計測装置は、予荷重を設定した弾性支持部と重量検知部とで、収納容器、および、被測定物を受けるようにすれば、重量検知部には収納容器の荷重の影響をほとんど受けずにすむ。このため、重量検知素子のダイナミックレンジを測定対象の測定範囲に合わせて素子自体のバラつき量を小さくして測定精度が向上できる。さらに、重量検知部のバネ定数を弾性支持部のバネ定数よりも大きい設定とすることで、換算された被測定物の計量精度を向上させることができることになるため、本発明による重量計測装置は、調理器を始め広い分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  支持台
２  荷重受け台
３  弾性支持部
４  重量検知部
５  被測定物
６  収納容器
７  コイルばね
８，２０  規制部
９  重量検知素子
１９，２１  支持台
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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