(57)【要約】【解決手段】ダイヤフラム用歪ゲージ１４は、中心から一定の距離の位置に円周状に配置される受感部Ｓ、Ｐと、受感部Ｓ、Ｐの円周状の外側に配置される端子部Ｔとを備える。このようなダイヤフラム用歪ゲージ１４を利用したダイヤフラム型荷重検出センサー、荷重検出ユニットおよび電子秤も提供される。【効果】ダイヤフラム用歪ゲージの端子部を、端子部が起歪部の変形の影響を受け難い位置に配置したので、端子部が不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こすようなこともなくすことができ、性能劣化や故障の低減化につなげることができる。従って、このようなダイヤフラム用歪ゲージを使用することにより、ダイヤフラム型荷重検出センサーや荷重検出ユニットや電子秤の性能劣化や故障の低減化につなげることができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心から一定の距離の位置に円周状に配置される受感部と、該受感部の円周状の外側に配置される端子部とを備えたことを特徴とするダイヤフラム用歪ゲージ。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヤフラム用歪ゲージと、固定部および該固定部に設けられ検出すべき荷重が加えられる加重部を有した起歪部を有したダイヤフラム体とを備えており、前記ダイヤフラム用歪ゲージは、前記中心が前記加重部に位置するようにして前記受感部が前記起歪部に位置し前記端子部が前記固定部に位置するようにして、前記ダイヤフラム体に配設されていることを特徴とするダイヤフラム型荷重検出センサー。
【請求項３】
請求項２に記載のダイヤフラム型荷重検出センサーと、該ダイヤフラム型荷重検出センサーをガイドし設置部に取り付けられるケースと、前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの前記加重部に検出すべき荷重を伝達するための伝達部と、該伝達部を前記ケースに対して支持するための支持部とを備えていることを特徴とする荷重検出ユニット。
【請求項４】
請求項２に記載のダイヤフラム型荷重検出センサーと、ベースと、載せ台と、該載せ台に働く荷重を受けて前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの加重部に伝達するてこ部とを備えることを特徴とする電子秤。
【請求項５】
請求項２に記載のダイヤフラム型荷重検出センサーと、ベースと、前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの加重部と接合する載せ台とを備えることを特徴とする電子秤。
【請求項６】
請求項３に記載の荷重検出ユニットと、該荷重検出ユニットのケース側が取り付けられる載せ台とを備えることを特徴とする電子秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラム用歪ゲージ並びにこれを利用した荷重検出センサー、荷重検出ユニットおよび電子秤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイヤフラム用歪ゲージにおいては、添付図面の図１１に略示するように、歪ゲージ４の中心から一定の距離の位置に受感部４Ｂを配置すると共に、端子部４Ａも受感部４Ｂと略同じ円周上に配置されている（例えば、特許文献１の図１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−７２０２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のダイヤフラム用歪ゲージは、例えば、図１２に示すようなダイヤフラム型荷重検出センサーに使用される場合に次のような問題を生じていた。図１２の（ａ）は、ダイヤフラム型荷重検出センサーの一例を示す平面図であり、図１２の（ｂ）は、その概略断面図である。この図１２の（ｂ）によく示されているように、前述したような従来のダイヤフラム用歪ゲージ４は、固定部１、起歪部２および加重部３からなるダイヤフラム体の起歪部２に対して、受感部４Ｂや端子部４Ａのすべてが貼り付けられ、端子部４Ａにリード線４Ｃが半田付けされるようにして用いられる。そして、固定部１は、秤等のベースである設置部５に取り付けられる。
【０００５】
このような使用例において、図１２の（ｂ）に示すように、加重部３に荷重Ｆが加えられる時、歪ゲージ４の受感部４Ｂのみならず端子部４Ａも起歪部２の変形を受ける。そして、この端子部４Ａもわずかながらの不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりする。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点を解消しうるようなダイヤフラム用歪ゲージ並びにこれを利用した荷重検出センサー、荷重検出ユニットおよび電子秤を提供を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、中心から一定の距離の位置に円周状に配置される受感部と、該受感部の円周状の外側に配置される端子部とを備えたことを特徴とするダイヤフラム用歪ゲージが提供される。
【０００８】
本発明の別の観点によれば、前述したようなダイヤフラム用歪ゲージと、固定部および該固定部に設けられ検出すべき荷重が加えられる加重部を有した起歪部を有したダイヤフラム体とを備えており、前記ダイヤフラム用歪ゲージは、前記中心が前記加重部に位置するようにして前記受感部が前記起歪部に位置し前記端子部が前記固定部に位置するようにして、前記ダイヤフラム体に配設されていることを特徴とするダイヤフラム型荷重検出センサーが提供される。
【０００９】
本発明のさらに別の観点によれば、前述したようなダイヤフラム型荷重検出センサーと、該ダイヤフラム型荷重検出センサーをガイドし設置部に取り付けられるケースと、前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの前記加重部に検出すべき荷重を伝達するための伝達部と、該伝達部を前記ケースに対して支持するための支持部とを備えていることを特徴とする荷重検出ユニットが提供される。
【００１０】
本発明のさらに別の観点によれば、前述したようなダイヤフラム型荷重検出センサーと、ベースと、載せ台と、該載せ台に働く荷重を受けて前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの加重部に伝達するてこ部とを備えることを特徴とする電子秤が提供される。
【００１１】
本発明のさらに別の観点によれば、前述したようなダイヤフラム型荷重検出センサーと、ベースと、前記ダイヤフラム型荷重検出センサーの加重部と接合する載せ台とを備えることを特徴とする電子秤が提供される。
【００１２】
本発明のさらに別の観点によれば、前述したような荷重検出ユニットと、該荷重検出ユニットのケース側が取り付けられる載せ台とを備えることを特徴とする電子秤が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面の図１から図１０に基づいて、本発明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としてのダイヤフラム用歪ゲージの構造を示す平面図である。この図１に示すように、この実施例のダイヤフラム用歪ゲージ１４は、円周方向に一部を除いて均等に略全周に亘り、中心から一定の距離の位置に受感部ＳおよびＰを配置し、受感部Ｐの外側に端子部Ｔを配置してなっている。この実施例では、受感部Ｓは、円周方向の歪を受けるように配置されたパターンとしているが、これは、半径方向に歪を受けるように配置されたパターンでもよい。また、この実施例では、受感部Ｐは、半径方向に歪を受けるように配置されたパターンとしているが、円周方向の歪を受けるように配置されたパターンとしてもよい。
【００１５】
このような歪ゲージの配置とすると、この歪ゲージ１４を貼り付けるダイヤフラム体（固定部、起歪部および加重部からなる）の設計次第では、受感部ＳおよびＰを起歪部（加重部へ荷重が加わると変形する）に、端子部Ｔを固定部（加重部へ荷重が加わっても変形しない）になるように貼り付けることが可能となる。
【００１６】
したがって、端子部Ｔにおいて、不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりすることがなく、性能劣化や故障の低減化を図れる。
【００１７】
図２は、本発明の一実施例としての図１のようなダイヤフラム用歪ゲージを用いたダイヤフラム型荷重検出センサーの構成を示す図であり、図２の（ａ）は、その平面図であり、図２の（ｂ）は、その概略断面図であり、図２の（ｃ）は、その底面図である。これら図に示されるように、この実施例のダイヤフラム型荷重検出センサーは、固定部１１と、起歪部１２と、加重部１３とを備えており、加重部１３とは反対側の起歪部１２の面に、図１に示したようなダイヤフラム用歪ゲージ１４が配設されている。図２の（ｃ）によく示されるように、ダイヤフラム用歪ゲージ１４は、受感部ＳおよびＰの部分が起歪部１２に貼り付けられ、端子部Ｔの部分が固定部１１に張り付けられるように配置されている。
【００１８】
図３は、本発明の別の実施例としての図１のようなダイヤフラム用歪ゲージを用いたダイヤフラム型荷重検出センサーの構成を示す図であり、図３の（ａ）は、その平面図であり、図３の（ｂ）は、その概略断面図であり、図３の（ｃ）は、その底面図である。これら図に示されるように、この実施例のダイヤフラム型荷重検出センサーは、固定部１１と、起歪部１２と、加重部１３とを備えており、固定部１１に形成した凹部１１Ａの天井面、すなわち、加重部１３とは反対側の起歪部１２の面に、図１に示したようなダイヤフラム用歪ゲージ１４が配設されている。図３の（ｃ）によく示されるように、ダイヤフラム用歪ゲージ１４は、受感部ＳおよびＰの部分が起歪部１２に貼り付けられ、端子部Ｔの部分が固定部１１に張り付けられるように配置されている。端子部Ｔに半田付けされたリード線１４Ａは、固定部１１に形成された貫通穴１１Ｂを通して引き出されうる。
【００１９】
このような構成によるダイヤフラム型荷重検出センサーは、加重部１３へ荷重が加わると変形する起歪部１２に配置される受感部ＳおよびＰだけに作用を及ぼし、荷重部１３へ荷重が加わっても変形しない固定部１１に配置された端子部Ｔには作用しない。
【００２０】
したがって、端子部Ｔは、不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりすることがなく、性能劣化や故障の低減化を図れる。
【００２１】
図４は、本発明の一実施例としての荷重検出ユニットを、秤の載せ台等である設置部に取り付けた状態で示しており、図４の（ａ）は、その概略断面図であり、図４の（ｂ）は、それを下方から見た図である。これら図に示されるように、この荷重検出ユニットは、図２を参照して前述したような本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサーを組み込んだものである。この実施例において組み込まれているダイヤフラム型荷重センサーは、図４の（ａ）の概略断面図によく示されるように、固定部１１と、起歪部１２と、加重部１３とを備えており、起歪部１２には、図１に示したような歪ゲージ１４が貼り付けられている。歪ゲージ１４には、リード線１４Ａが接続されている。そして、リード線１４Ａは、設置部５に形成された溝部５Ｄを通して引き出されて、適当な荷重検出回路（図示していない）に接続されうるようになっている。加重部１３の突起部は、先端が凹半球状とされている。
【００２２】
この実施例の荷重検出ユニットは、更に、第１柔軟弾性部１６と、ホルダー２１およびセンサカバー２２からなるケースと、脚２９、伝達体２４、第２柔軟弾性部２５およびネジ２６からなる伝達部と、支持部２３とを備えている。第１柔軟弾性部１６および第２柔軟弾性部２５は、例えば、ゴム材にて形成されており、支持部２３は、例えば、後述するような板バネで構成されている。
【００２３】
ホルダー２１とダイヤフラム型荷重検出センサーとは、固定部１１に配置する歪ゲージ１４の端子部Ｔを除いて、第１柔軟弾性部１６を介在し、ホルダー２１に形成した爪部２１Ａで固定部１１を係止することにより、組み合わされている。この第１柔軟弾性部１６は、ダイヤフラム型荷重検出センサーの全体がホルダー２１の平面部ｈから浮くように、ホルダー２１の平面部ｈと固定部１１の一面ｋの間の少なくとも一部に設けられる。また、ホルダー２１と固定部１１の境界ａは、ホルダー２１と固定部１１とがスライド可能な微細なクリアランスを有する。この実施例では、第１柔軟弾性部１６を介在させているが、この柔軟弾性部は無くてもよい。
【００２４】
センサカバー２２と支持部２３の外周部とは、参照符号２７で示すように、固定接続される。一方、伝達体２４と支持部２３の内周部とは、参照符号２８で示すように、固定されず自由接続とされる。
【００２５】
図５は、支持部２３の詳細を示す平面図であり、この図５に示されるように、この実施例における支持部２３は、バネ板材から打ち抜き加工されたもので、外周片２３Ａと内周片２３Ｂと撓み片（垂直方向と角度を有する方向にも撓むことが可能な形状）２３Ｃとを備えている。参照符号２３Ｄは、打ち抜き部分を示している。撓み片２３Ｃは、伝達体２４の動きに応じて垂直方向のみならず、垂直方向と角度をなす方向にも適度に動く。
【００２６】
センサカバー２２とホルダー２１とは、特に図示していないが、適当な爪部にて互いを係止する等して組み合わされる。
【００２７】
伝達体２４は、センサカバー２２の内側から外側へ形成し、ネジ２６により脚２３と結合し、第２柔軟弾性部２５が脚２９に設けられる。伝達体２４の先端（凸半球状をなす）と加重部（突起部の先端が凹半球状をなす）１３とは、自由度をもって当接した状態をなす。センサカバー２２と脚２９との間隙ｂおよびセンサカバー２２と伝達体２４との間隙ｃは、伝達部が可動可能とする許容範囲（撓み片が塑性変形を生じない範囲）である。この可動可能とする許容範囲を超える動きを伝達部がしようとしたならば、センサカバー２２と脚２９又はセンサカバー２２と伝達体２４とが当たり、伝達部の過度の動きを防止する。
【００２８】
この荷重検出ユニットは、主に、ホルダー２１側を、例えば、秤の載せ台等の設置部に取り付け、脚２９側を床等の土台に置いて使用するものであるが、これに限られるものではない。
【００２９】
この構成による荷重検出ユニットは、伝達部を伝わり加重部へ荷重が加わると変形する起歪部に配置される受感部ＳおよびＰだけに作用を及ぼし、加重部へ過重が加わっても変形しない固定部に配置される端子部Ｔには作用しない。
【００３０】
したがって、端子部Ｔは、不安定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりすることがなく、性能劣化や故障の低減化を図れる。
【００３１】
図６は、図３に関して前述したような本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサーを使用した電子秤の一実施例を示す一部破断して示す平面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。これら図に示されるように、この実施例の電子秤は、一般的に普及している家庭用体重計（主に、載せ台３０、ベース３１、てこ部３２、ダイヤフラム型荷重検出センサー３３、表示部３４等からなる）である。この実施例では、本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサー３３は、てこ部３２の力点（重点（荷重を働かせる点）部３２Ａに働く荷重とつり合わせるために力を働かせる点）部３２Ｂに設けられている。この力点部３２Ｂは、円錐状体とされており、図６において、参照符号３２Ｃは、てこ部３２の支点部を示している。
【００３２】
図７の断面図によく示されているように、ダイヤフラム型荷重検出センサー３３は、ベース３１から切起こして形成されたガイド３１Ａ内に、ゴム材等からなる柔軟弾性部２０を介してベース３１に設けられている（ただし、固定部１１に配置する歪ゲージ１４の端子部Ｔが位置する部分を除く）。そして、加重部１３の突起部は、円錐状の凹溝を有する形状とされており、てこ部３２の力点部３２Ｂの頂点がこの円錐状の凹溝に合致する。歪ゲージ１４からのリード線１４Ａは、固定部１１の一部に形成される孔を通り、歪ゲージ１４で検出された荷重信号に基づいて荷重値を演算したり制御したりし、また結果を表示する表示部３４を有する電子回路基板３５へと引き出されてそこに接続される。なお、この実施例では、柔軟弾性部２０を設けているが、この柔軟弾性部は必ずしも設けなくてもよい。
【００３３】
図８は、図３に関して前述したような本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサーを使用した電子秤の別の実施例を示す平面図であり、図９は、図８のＢ−Ｂ線断面図である。これら図に示されるように、この実施例の電子秤は、ベース３１と載せ台３０との間の４隅付近の各部分に、本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサー３６を設けている。
【００３４】
荷重検出センサー３６は、固定部１１の底面が両面接着テープ１５を用いて柔軟弾性部１６を介してベース３１に接合され（ただし、固定部１１に配置する歪ゲージ１４の端子部Ｔが位置する部分を除く）、突起部の先端が凸半球状をなしている加重部１３の突起部の凸半球状の先端と載せ台３０の凹半球状をなす受け部３０Ａとが当接するようにして、配設されている。なお、この実施例では、ベース３１の撓みの影響を最小にするために加重部１３の真下に脚３１Ｂを配置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、この実施例では、柔軟弾性部１６を設けているが、これは、必ずしも設けなくてもよい。
【００３５】
前述したような実施例の電子秤の構成によると、載せ台３０に品物等が載せられて加重部１３へ荷重が加わると変形する起歪部１２に配置される受感部ＳおよびＰだけに作用を及ぼし、加重部１３へ荷重が加わっても変形しない固定部１１に配置される端子部Ｔには作用しない。
【００３６】
したがって、端子部Ｔは、不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりすることがなく、性能劣化や故障の低減化を図れる。
【００３７】
図１０は、前述したような本発明による荷重検出ユニットを使用した電子秤の一実施例を示す図であり、図１０の（ａ）は、その平面図であり、図１０の（ｂ）は、その正面図である。これら図に示されるように、この実施例の電子秤は、載せ台３７の４隅の各部分に、前述したような本発明による荷重検出ユニット３８を設けたものである。なお、図１０の（ａ）のＣーＣ線断面図は、図４の断面図の設置部５を載せ台３７に代え示される。
【００３８】
荷重検出ユニット３８は、ホルダー２１側が載せ台３７となるように、荷重検出ユニットの一部と載せ台とが係合するようにして設けられている。歪ゲージ１４からのリード線１４Ａは、載せ台３７に形成した溝に通され、電子回路基板に接続される。この電子回路基板は、基板カバー３９内に配設されていて、歪ゲージ１４で検出された荷重信号に基づいて荷重値を演算したり制御したりするものであり、また、結果を表示する表示部を有するものである。
【００３９】
このような電子秤の構成によれば、載せ台３７に品物等が載せられて加重部１３へ荷重が加わると変形する起歪部１２に配置される受感部ＳおよびＰだけに作用を及ぼし、加重部１３へ荷重が加わっても変形しない固定部に配置される端子部Ｔには作用しない。
【００４０】
したがって、端子部Ｔは、不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こしたりすることがなく、性能劣化や故障の低減化を図れる。
【００４１】
【発明の効果】
ダイヤフラム用歪ゲージの端子部を、端子部が起歪部の変形の影響を受け難い位置に配置したので、端子部が不定な抵抗変化を及ぼしたり、半田のはがれを引き起こすようなこともなくすことができ、性能劣化や故障の低減化につなげることができる。したがって、このようなダイヤフラム用歪ゲージを使用することにより、ダイヤフラム型荷重検出センサーや荷重検出ユニットや電子秤の性能劣化や故障の低減化につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのダイヤフラム用歪ゲージの構造を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施例としての図１のようなダイヤフラム用歪ゲージを用いたダイヤフラム型荷重検出センサーの構成を示す図である。
【図３】本発明の別の実施例としての図１のようなダイヤフラム用歪ゲージを用いたダイヤフラム型荷重検出センサーの構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施例としての荷重検出ユニットを、秤の載せ台等である設置部に取り付けた状態で示す図である。
【図５】図４の荷重検出ユニットに使用する支持部の詳細を示す平面図である。
【図６】本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサーを使用した電子秤の一実施例を示す一部破断して示す平面図である。
【図７】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明によるダイヤフラム型荷重検出センサーを使用した電子秤の別の実施例を示す平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】本発明による荷重検出ユニットを使用した電子秤の一実施例を示す図である。
【図１１】従来のダイヤフラム用歪ゲージの一例を示す平面図である。
【図１２】従来のダイヤフラム用歪ゲージを使用したダイヤフラム型荷重検出センサーの例を示す図である。
【符号の説明】
５  設置部
１１  固定部
１２  起歪部
１３  加重部
１４  歪ゲージ
Ｔ  端子部
Ｓ  受感部
Ｐ  受感部
【図１】
2004156939.tif 000003
【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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【図７】
2004156939.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004156939.tif 000011
【図１０】
2004156939.tif 000012
【図１１】
2004156939.tif 000013
【図１２】
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