(57)【要約】【課題】力検出の感度を確保しつつ、小型化を図ることができる力検出装置を提供する。【解決手段】検知部１と、構造部２と、弾性体３とを備える。検知部１は、中空部１１１を有し、磁性体によって形成されるコア１１と、コア１１の中空部１１１を通って巻き回されるコイル１２とを有する。構造部２は、第１構造部２１と第２構造部２２とを有する。第１構造部２１と第２構造部２２との間には、第１の隙間２３が設けられる。前記第１構造部と前記第２構造部は、第１の隙間２３を介して対向して検知部１を保持する。弾性体３は、第１の隙間２３に配置される。構造部２には、荷重を受ける荷重受部２４１が設けられる。構造部２は、荷重受部２４１に荷重を受けたときに、弾性体３を圧縮し、コア１１に荷重がかかるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知部と、構造部と、弾性体とを備え、
前記検知部は、中空部を有し、磁性体によって形成されるコアと、前記コアの前記中空部を通って巻き回されるコイルとを有し、
前記構造部は、第１構造部と第２構造部とを有し、
前記第１構造部と前記第２構造部との間には、第１の隙間が設けられ、
前記第１構造部と前記第２構造部は、前記第１の隙間を介して対向して前記検知部を保持し、
前記弾性体は、前記構造部の弾性率および前記コアの弾性率よりも弾性率の低い材料で形成され、前記第１の隙間に配置され、
前記構造部には、荷重を受ける荷重受部が設けられ、
前記構造部は、前記荷重受部に荷重を受けたときに、前記弾性体を圧縮し、前記コアに荷重がかかるように構成される
ことを特徴とする力検出装置。
【請求項２】
前記コアは、前記構造部を介して荷重を受ける荷重調整面を有し、
前記荷重調整面は、前記荷重の変化に対する前記コイルのインダクタンスの変化を所望の特性とする形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の力検出装置。
【請求項３】
前記コイルは、前記コアの互いに異なる箇所に巻回される２つ以上のサブコイルで構成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の力検出装置。
【請求項４】
前記コアは、前記中空部の貫通方向に交差する方向に荷重を受けるように、
前記構造部に保持される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項５】
前記コアは、前記中空部の貫通方向に荷重を受けるように、
前記構造部に保持される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項６】
前記コイルと前記構造部との間に第２の隙間が設けられる
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項７】
前記第１構造部と前記第２構造部との少なくとも一方に、前記検知部が配置される溝部を有する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項８】
前記荷重を受ける方向と交差する前記検知部の面と前記構造部との間に第３の隙間が設けられる
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項９】
前記構造部には、凹部が形成され、
前記凹部の底面を前記荷重受部とし、
前記検知部は、前記荷重受部の下方に保持される
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項１０】
前記構造部は、板部材の外縁に設けられた凹所に嵌め込まれる取付溝をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項１１】
前記構造部は、前記荷重を受ける方向に弾性を有するばね構造部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項１２】
洗濯槽を吊り下げる構造の洗濯機に用いられ、
前記荷重受部に前記荷重を加える吊棒をさらに備え、
前記吊棒の一方の端が前記洗濯機の前記洗濯槽に取り付けられ、前記吊棒の他方の端が前記洗濯槽の外周壁に形成された吊棒受部に取り付けられ、
前記吊棒の前記他方の端から前記荷重受部に前記荷重が加えられる
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項１３】
洗濯槽を吊り下げる構造の洗濯機に用いられ、
前記荷重受部に前記荷重を加える吊棒をさらに備え、
前記吊棒の一方の端が洗濯機の洗濯槽に取り付けられ、前記吊棒の他方の端が前記洗濯槽の外周壁に形成された吊棒受部に取り付けられ、
前記吊棒の前記一方の端から前記荷重受部に前記荷重が加えられる
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の力検出装置。
【請求項１４】
前記吊棒は、前記荷重を受ける方向の振動を抑制する振動吸収構造を有する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に力検出装置に関し、特に磁性体の逆磁歪効果を利用した力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例として、特許文献１記載の洗濯機に取り付けられる圧力センサ（力検出装置）を例示する。特許文献１に記載の圧力センサは、洗濯機の重量センサとして使用される。圧力センサは、円筒形状の磁歪素子を有する。磁歪素子は、機械的な圧縮、伸長、ひねりなどの荷重を受けて変形すると、力の大きさに応じて磁気特性が変化する素子である。
【０００３】
磁歪素子の上部には上ピンが、磁歪素子の下部には下ピンが配置されており、磁歪素子と、磁歪素子を上下に挟む上ピンおよび下ピンとによって中央軸部が構成されている。さらに、中央軸部にボビンが嵌められ、ボビンを介して磁歪素子、上ピンおよび下ピンを取り巻くように、コイルが巻き回されている。ボビンの底部および両側部には、ヨーク（ケース）が設けられている。ヨークの上部は、蓋で連結されている。蓋の中央には上ピンと接触する孔が形成されていて、この孔から上ピンの頭部が突出している。圧力センサは、上ピンの頭部が洗濯機の洗濯槽の荷重を受けることで、磁歪素子に圧力が加わり、磁歪素子を取り囲むコイルのインダクタンスが変化するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の圧力センサ（力検出装置）は、磁歪素子、上ピン、蓋、ヨーク、および下ピンによって磁気ループ（閉磁路）が形成されている。このように特許文献１に記載の圧力センサは、閉磁路を形成することでセンサの感度向上を図っているが、部品数が多く、構造が複雑になり、結果大型化してしまう。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、力検出の感度を確保しつつ小型化を図ることができる力検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の力検出装置は、検知部と、構造部と、弾性体とを備え、前記検知部は、中空部を有し、磁性体によって形成されるコアと、前記コアの前記中空部を通って巻き回されるコイルとを有し、前記構造部は、第１構造部と第２構造部とを有し、前記第１構造部と前記第２構造部との間には、第１の隙間が設けられ、前記第１構造部と前記第２構造部は、前記第１の隙間を介して対向して前記検知部を保持し、前記弾性体は、前記構造部の弾性率および前記コアの弾性率よりも弾性率の低い材料で形成され、前記第１の隙間に配置され、前記構造部には、荷重を受ける荷重受部が設けられ、前記構造部は、前記荷重受部に荷重を受けたときに前記弾性体を圧縮し、前記コアに荷重がかかるように構成されることを特徴とする。
【０００８】
この力検出装置において、前記コアは、前記構造部を介して荷重を受ける荷重調整面を有し、前記荷重調整面は、前記荷重の変化に対する前記コイルのインダクタンスの変化を所望の特性とする形状であることが好ましい。
【０００９】
この力検出装置において、前記コアの互いに異なる箇所に巻回される２つ以上のサブコイルで構成されることが好ましい。
【００１０】
この力検出装置において、前記コアは、前記中空部の貫通方向に交差する方向に荷重を受けるように、前記構造部に保持されることが好ましい。
【００１１】
この力検出装置において、前記コアは、前記中空部の貫通方向に荷重を受けるように前記構造部に保持されることが好ましい。
【００１２】
この力検出装置において、前記コイルと前記構造部との間に第２の隙間が設けられることが好ましい。
【００１３】
この力検出装置において、前記第１構造部と前記第２構造部との少なくとも一方に、前記検知部が配置される溝部を有することが好ましい。
【００１４】
この力検出装置において、前記荷重を受ける方向と交差する前記検知部の面と前記構造部との間に第３の隙間が設けられることが好ましい。
【００１５】
この力検出装置において、前記構造部には、凹部が形成され、前記凹部の底面を前記荷重受部とし、前記検知部は、前記荷重受部の下方に保持されることが好ましい。
【００１６】
この力検出装置において、前記構造部は、板部材の外縁に設けられた凹所に嵌め込まれる取付溝をさらに有することが好ましい。
【００１７】
この力検出装置において、前記構造部は、前記荷重を受ける方向に弾性を有するばね構造部をさらに有することが好ましい。
【００１８】
この力検出装置は、洗濯槽を吊り下げる構造の洗濯機に用いられ、前記荷重受部に前記荷重を加える吊棒をさらに備え、前記吊棒の一方の端が前記洗濯機の前記洗濯槽に取り付けられ、前記吊棒の他方の端が前記洗濯槽の外周壁に形成された吊棒受部に取り付けられ、前記吊棒の前記他方の端から前記荷重受部に前記荷重が加えられることが好ましい。
【００１９】
この力検出装置は、洗濯槽を吊り下げる構造の洗濯機に用いられ、前記荷重受部に前記荷重を加える吊棒をさらに備え、前記吊棒の一方の端が洗濯機の洗濯槽に取り付けられ、前記吊棒の他方の端が前記洗濯槽の外周壁に形成された吊棒受部に取り付けられ、前記吊棒の前記一方の端から前記荷重受部に前記荷重が加えられることが好ましい。
【００２０】
この力検出装置において、前記吊棒は、前記荷重を受ける方向の振動を抑制する振動吸収構造を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の力検出装置では、第１構造部と第２構造部との間に弾性体を設けることで、荷重を受けるときに、第１構造部と第２構造部とが互いに近づく方向に弾性体が圧縮されて、コアが荷重を受けることができる。したがって、本発明の力検出装置は、力検出の感度を確保しつつ、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係る力検出装置を示し、図１Ａは正面図、図１ＢはＡ１−Ａ２断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る力検出装置を示す一部破断した正面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る力検出装置が使用される洗濯機を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る力検出装置の回路部を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る力検出装置における、荷重とコイルのインダクタンスおよびインピーダンスとの相関図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る力検出装置の第２の隙間を示す一部破断した正面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る力検出装置において、図７Ａは第１構造部に設けられた溝部を示す一部破断した正面図、図７Ｂは第２構造部に設けられた溝部を示す一部破断した正面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る力検出装置の構造部に第３の隙間を示し、図８Ａは一部破断した正面図、図８ＢはＡ３−Ａ４断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る力検出装置に設けられた吊棒を示し、図９Ａは正面図、図９Ｂは右側面図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る力検出装が使用される洗濯機を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る力検出装置のコアの形状を示し、図１１Ａは正面図、図１１Ｂ、図１１Ｃはコアの変形例を示す正面図、図１１Ｄは図１１Ｃの右側面図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係る力検出装置のコアの形状を示し、図１２Ａは正面図、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄはコアの変形例を示す正面図、図１２Ｅは図１２Ｄの右側面図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る力検出装置を示し、図１３Ａは正面図、図１３Ｂは右側面図である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る力検出装置のコアの形状を示し、図１４Ａは正面図、図１４Ｂ、図１４Ｃは変形例を示す正面図、図１４Ｄは図１４Ｃの右側面図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る力検出装置のコアを示し、図１５Ａは正面図、図１５ＢはＡ５−Ａ６断面図である。
【図１６】本発明の実施形態４に係る力検出装置の第２の隙間を示す一部破断した正面図である。
【図１７】本発明の実施形態５に係る力検出装置において、図１７Ａは構造部を示す正面図、図１７Ｂは別の構造部を示す正面図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る力検出装置において、図１８Ａは振動吸収構造を示す正面図、図１８Ｂは別の振動吸収構造を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る力検出装置１０は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、検知部１と、構造部２と、弾性体３とを備える。検知部１は、中空部１１１を有し、磁性体によって形成されるコア１１と、コア１１の中空部１１１を通って巻き回されるコイル１２とを有する。構造部２は、第１構造部２１と第２構造部２２とを有する。第１構造部２１と第２構造部２２との間には、第１の隙間２３が設けられる。前記第１構造部と前記第２構造部は、第１の隙間２３を介して対向して検知部１を保持する。弾性体３は、構造部２の弾性率およびコア１１の弾性率よりも弾性率の低い材料で形成され、第１の隙間２３に配置される。構造部２には、荷重を受ける荷重受部２４１が設けられる。構造部２は、荷重受部２４１に荷重を受けたときに、弾性体３を圧縮し、コア１１に荷重がかかるように構成される。
【００２４】
以下、本発明に係る力検出装置１０の実施形態について、図１から図１８を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る力検出装置１０では、洗濯機４に用いられる力検出装置１０を例示する。ただし、本実施形態の力検出装置１０は、洗濯機４以外の用途に用いられることができる。なお、以下の説明において、特に断わりのない限り、図１Ａおよび図１Ｂにおいて、上下、左右、前後方向を規定する。
（実施形態１）
本実施形態の力検出装置１０について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００２５】
コア１１は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、磁性体、例えばニッケル、によって矩形体に形成される。コア１１は、中心を貫通する円筒形状に形成された中空部１１１を有する。コイル１２は、導線をコア１１の中空部１１１と外側とを交互に通って巻き回されて構成される。なお、導線は、絶縁材料で被覆された銅線、例えばエナメル線、を用いることが好ましい。以下の説明では、コア１１において、導線が巻き付けられている部位を取付部１１２と呼ぶ。
【００２６】
コア１１は、荷重が加わると逆磁歪効果を奏する磁性体で形成されている。コア１１は、コイル１２に電流が流れると発生する磁束により磁化する。中空部１１１の貫通方向を軸方向として、コア１１には、周方向に磁路が形成される。なお、逆磁歪効果とは、磁化されたコア１１が荷重を加えられることで歪み、この歪みによりコア１１の透磁率が変化する効果をいう。
【００２７】
構造部２は、ポリアセタールなどの樹脂材料によって形成され、第１構造部２１と第２構造部２２とで構成される。
【００２８】
第１構造部２１と第２構造部２２には、図２に示すように、検知部１の配置を位置決めするための溝部（第１溝部２１１，第２溝部２２１）が設けられている。第１構造部２１には、検知部１の上部を位置決めする第１溝部２１１が設けられている。また、第２構造部２２には、検知部１の下部を位置決めする第２溝部２２１が設けられている。
【００２９】
さらに、第１構造部２１および第２構造部２２の間には、第１の隙間２３が設けられている。弾性体３は、コア１１が配置される場所を除く第１の隙間２３に配置される。弾性体３は、弾性率の低い材料、例えばシリコーン樹脂で形成されている。
【００３０】
構造部２には、凹部２４が形成される。凹部２４の底面を荷重受部２４１とする。検知部１は、荷重受部２４１の下方に保持される。つまり、構造部２（第１構造部２１）には、前後方向から見て、上部が開口するＵ字形状となるように、左右方向の中心付近に凹部２４が形成される。
【００３１】
コア１１は、中空部１１１の貫通方向に交差する方向（上下方向）に荷重を受けるように、構造部２（第１構造部２１と第２構造部２２）に保持される。つまり、コア１１は、図１Ｂに示すように、前後方向が貫通方向となるように構造部２に保持される。コイル１２は、図１Ａに示すように、前後方向から見て中空部１１１の片側（図示では左側）に設けられる。
【００３２】
コア１１は、荷重受部２４１から荷重を受ける荷重調整面１１３（天面）を有する。
【００３３】
ところで、力検出装置１０は、図３に示すように、洗濯機４の洗濯槽４１の重量を計測するために洗濯機４の内部に実装される。
【００３４】
力検出装置１０は、洗濯槽４１を吊り下げる構造の洗濯機４に用いられ、荷重受部２４１に荷重を加える吊棒４２をさらに備える。力検出装置１０は、吊棒４２の一方の端が洗濯機４の洗濯槽４１に取り付けられ、吊棒４２の他方の端が前記洗濯槽４１の外周壁に形成された吊棒受部４１１に取り付けられる。力検出装置１０は、吊棒４２の前記他方の端から荷重受部２４１に荷重が加えられる。詳細には、吊棒４２の他方の端は、荷重受部２４１に引掛けられる。なお、吊棒受部４１１は、矩形板状に形成され、洗濯槽４１に機械的に接続されていることが好ましい。吊棒受部４１１は、吊棒４２が引っ掛かる貫通孔を備えることが好ましい。
【００３５】
構造部２は、図１Ａに示すように、板部材４３の外縁に設けられた凹所４３１に嵌め込まれる取付溝２５をさらに有する。
【００３６】
力検出装置１０は、図３に示すように、洗濯槽４１を吊り下げる洗濯機４の本体に設けられる板部材４３の凹所４３１に配置されるための留め具などを必要とせずに取付可能となり、留め具やボルトなどを使用する場合と比べて小型化を図ることが可能である。
【００３７】
荷重受部２４１に洗濯槽４１の荷重が加わると、弾性体３が上下方向に圧縮し、荷重受部２４１に加えられた荷重が、荷重調整面１１３に伝わる（加わる）。荷重調整面１１３が荷重を受けると、コア１１が下向きに押圧され、コア１１の逆磁歪効果により、受けた荷重の大きさに応じてコア１１の透磁率が変化する（図１Ａ参照）。
【００３８】
そして、コア１１の透磁率の変化に伴って、コイル１２のインダクタンスが変化し、コイル１２の共振周波数が変化する。
【００３９】
コイル１２は、図４に示すように、信号処理回路部５に電気的に接続されている。信号処理回路部５は、例えばコンデンサが実装された発振回路などを備える。信号処理回路部５は、荷重調整面１１３に加わる荷重に基づいて、洗濯槽４１の荷重を計測する。
【００４０】
図５には、荷重調整面１１３に荷重が加わっていないときのコイル１２のインダクタンス（およびインピーダンス）を１００％として、荷重に応じたコイル１２のインダクタンス（およびインピーダンス）の変化量を示している。荷重調整面１１３に加わる荷重が大きくなると、コイル１２のインピーダンスおよびインダクタンスが減少し、発振周波数が増加する。
【００４１】
なお、信号処理回路部５は、コイル１２の近傍に設けられることで、ノイズの影響を受け難くし、ノイズ対策部品を低減することが可能である。また、信号処理回路部５は、力検出装置１０の内部に配置されてもよい。さらに、信号処理回路部５で処理される信号の対象はコイル１２のインピーダンスでもよい。
【００４２】
力検出装置１０には、図６に示すように、コイル１２と構造部２との間に第２の隙間２７が設けられることが好ましい。力検出装置１０において、第２の隙間２７が形成されることで、コイル１２にかかる荷重を抑制することが可能である。
【００４３】
また、力検出装置１０では、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１構造部２１と前記第２構造部２２との少なくとも一方に、検知部１が配置される溝部（第１溝部２１１，第２溝部２２１）を有してもよい。例えば、力検出装置１０では、図７Ａに示すように、検知部１の上部を位置決めする第１溝部２１１のみを備えてもよい。また、力検出装置１０は、図７Ｂに示すように、検知部１の下部を位置決めする第２溝部２２１のみを備えてもよい。このように、力検出装置１０において、第１溝部２１１および第２溝部２２１が形成されることで、上下方向に対して低背化することが可能である。なお、第１溝部２１１および第２溝部２２１が構造部２に設けられていなくてもよく、例えば、検知部１が第１の隙間２３に配置され、弾性体３は、上下方向の長さが検知部１の上下方向の長さと同じになるように形成されてもよい。
【００４４】
さらに、力検出装置１０では、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、荷重を受ける方向（上下方向）と交差する検知部１の面と、構造部２との間に第３の隙間２８ａ，２８ｂが設けられることが好ましい。詳細に説明すると、第３の隙間２８ａは、図８Ａに示すように、検知部１の両側面と構造部２との間に設けられる。また、第３の隙間２８ｂは、図８Ｂに示すように、検知部１の前面および後面と構造部２との間に設けられる。このように、力検出装置１０において、第３の隙間２８ａ，２８ｂが設けられることで、検知部１が荷重方向以外の荷重を受け難くなる。
【００４５】
また、吊棒４２は、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、荷重を受ける方向の振動を抑制する振動吸収構造４２１を有することが好ましい。振動吸収構造４２１には、伸縮自在のコイルばね４２１が形成されることが好ましい。このように、力検出装置１０は、上下方向の荷重以外の外力、例えば洗濯槽４１の横揺れを振動吸収構造４２１が吸収するので、荷重受部２４１にかかる当該外力を低減することが可能である。
【００４６】
さらに、力検出装置１０は、図１０に示すように、洗濯槽４１を吊り下げる構造の洗濯機４に用いられ、荷重受部２４１に荷重を加える吊棒４２をさらに備える。力検出装置１０は、吊棒４２の一方の端が洗濯機４の洗濯槽４１に取り付けられ、吊棒４２の他方の端が洗濯槽４１の外周壁に形成された吊棒受部４１１に取り付けられる。力検出装置１０は、吊棒４２の前記一方の端から荷重受部２４１に荷重が加えられてもよい。
【００４７】
なお、吊棒受部４１１は、当該貫通孔の周縁の一部に力検出装置１０の荷重受部２４１が露出するように形成されていることが好ましい。つまり、吊棒４２が当該貫通孔に引っ掛かることで、洗濯槽４１の荷重が荷重受部２４１に加わり、力検出装置１０は、洗濯槽４１の荷重を検知することが可能になる。このように、板部材４３に凹所４３１が設けられていなくても力検出装置１０は、洗濯槽４１の荷重を受けて検知することが可能である。
【００４８】
本実施形態の力検出装置１０は、部品点数が少なく、構造が従来例と比較してより単純に構成されている。本実施形態の力検出装置１０が上述のように構成されるので、コア１１に荷重を受けることができ、力検出の感度を確保しつつ小型化を図ることができる。
（実施形態２）
本実施形態の力検出装置１０について、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、および図１２Ｅを参照して説明する。本実施形態の力検出装置１０は、コア１１の形状が実施形態１と相違する。実施形態１と重複する構成については、同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００４９】
本実施形態の力検出装置１０において、コア１１は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、および図１２Ｅに示すように、構造部２を介して荷重を受ける荷重調整面１１３（コア１１の天面）を有する。荷重調整面１１３は、荷重の変化に対するコイル１２のインダクタンスの変化を所望の特性とする形状である。
【００５０】
力検出装置１０において、荷重調整面１１３の荷重を受ける接触面積（構造部２と接触する面積）が小さいほど、コア１１に生ずる応力［力／面積］が大きくなり、微小な荷重に対する検知が可能になる（荷重を検知する感度が増す）。
【００５１】
そこで、図１１Ａに示すように、荷重調整面１１３の接触面積が小さくなるように、中空部１１１の貫通方向（前後方向）から見て、上方に突出する弧状に形成される。力検出装置１０には、接触面積（上端付近）を除く荷重調整面１１３と構造部２との間に隙間が設けられている。この場合、荷重受部２４１に加えられた荷重が荷重調整面１１３の接触面積（上端付近）に加えられる。
【００５２】
また、荷重調整面１１３は、図１１Ｂに示すように、中空部１１１の貫通方向（前後方向）から見て、荷重を受ける方向（上下方向）の両端が先細りするように外周縁の四隅が面取りされてもよい。さらに、荷重調整面１１３は、図１１Ｃおよび図１１Ｄに示すように、左右方向から見て、上下方向の両端が先細りするように、外周縁の四隅が面取りされてもよい。
【００５３】
なお、中空部１１１は、実施形態１に記載の中空部１１１よりも前後方向から見て大きく形成されていてもよい。例えば、中空部１１１は、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、および図１２Ｄに示すように、前後方向から見て矩形状に形成されてもよい。図１２Ａに示すように、中空部１１１が矩形状に形成されることで、コア１１の周方向から見た取付部１１２の断面積が小さくなる。コア１１の周方向から見た取付部１１２の断面積が小さく形成されることで、検知部１の感度が増す。
【００５４】
また、検知部１は、中空部１１１が矩形状に形成されつつ、荷重調整面１１３が、図１２Ｂに示すように、前後方向から見て上方に突出する弧状に形成されれば、荷重を検知する感度がさらに増す。さらに、荷重調整面１１３は、図１１Ｃに示すように、前後方向から見て、上下方向が先細りするように四隅が面取りされてもよい。また、荷重調整面１１３は、図１１Ｄおよび図１１Ｅに示すように、左右方向から見て、上下方向に先細りするように四隅が面取り形成されてもよい。
【００５５】
本実施形態の力検出装置が上述のように構成されれば、実施形態１と比較してより微小な荷重を検知することが可能である。
（実施形態３）
本実施形態の力検出装置１０について、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄを参照して説明する。本実施形態の力検出装置１０は、コイル１２がサブコイル１２１，１２２を有することが実施形態１と相違する。なお、本実施形態の力検出装置１０は、実施形態２と併用可能である。実施形態１と重複する構成については、同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００５６】
本実施形態の力検出装置１０において、コイル１２は、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄに示すように、コア１１の互いに異なる箇所に巻回される２つ以上のサブコイルで構成される。
【００５７】
サブコイル１２１，１２２は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、前後方向から見てコア１１の左右に設けられており、互いに電気的に直列接続している。
【００５８】
サブコイル１２１，１２２が電気的に直列接続されていることで、１か所にのみコイル１２を設けるコア１１と比較すると、コイル１２の巻き数が増えて、コイル１２のインダクタンスが増す。
【００５９】
つまり、コイル１２の巻き数を増やすことで、コア１１の周方向から見た取付部１１２の断面積を小さくすることが可能である。
【００６０】
力検出装置１０が上述のように構成されれば、コア１１の小型化を図ることが可能である。
【００６１】
なお、本実施形態の力検出装置１０において、荷重調整面１１３が、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄに示すように、荷重調整面１１３の荷重を受ける接触面積が小さくなるように形成されてもよい。
【００６２】
本実施形態の力検出装置１０は、サブコイル１２１，１２２を有しつつ、荷重調整面１１３の荷重を受ける接触面積を小さくすることで、荷重を検知する感度を増すことができ、かつコア１１の小型化を図ることが可能である。
（実施形態４）
本実施形態の力検出装置１０について、図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１６を参照して説明する。本実施形態の力検出装置１０は、検知部１の配置される向きが実施形態１と相違する。なお、本実施形態の力検出装置１０は、実施形態２および実施形態３と併用可能である。実施形態１と重複する構成については、同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。なお、本実施形態の力検出装置１０では、図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、上下、左右、前後方向を規定する。
【００６３】
本実施形態の力検出装置１０において、コア１１は、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、中空部１１１の貫通方向に荷重を受けるように、構造部２に保持されてもよい。
【００６４】
つまり、検知部１は、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、中空部１１１の貫通方向が上下方向となるように、構造部２に保持される。コア１１は、中空部１１１の貫通方向と交差する一面に荷重調整面１１３を有する。
【００６５】
なお、力検出装置１０では、コイル１２に加わる荷重を避ける構造を兼ねる構成であってもよい。例えば、図１６に示すように、コイル１２と構造部２との間に第２の隙間２７が設けられてもよい。また、コア１１の周方向から見た取付部１１２の断面積が、コア１１の周方向から見た取付部１１２以外の断面積よりも小さく構成されてもよい。
【００６６】
本実施形態の力検出装置１０が上述のように構成されれば、構造部２の上下方向に対して低背化が可能になる。
（実施形態５）
本実施形態の力検出装置１０について、図１７Ａ、および図１７Ｂを参照して説明する。本実施形態の力検出装置１０は、構造部２の形状および構成が実施形態１と相違する。なお、本実施形態の力検出装置１０は、実施形態２〜実施形態４と併用可能である。実施形態１と重複する構成については、同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００６７】
本実施形態の第２構造部２２は、図１７Ａに示すように、前後方向から見て、Ｕ字形状に形成される。第１構造部２１は、板状に形成される。検知部１は、第２構造部２２に配置され、天面（荷重調整面１１３）を第１構造部２１が上方から覆うように、構造部２に保持されてもよい。また、図１７Ｂに示すように、左右方向の中心に向かって上下方向の厚みが狭くなるように、第１構造部２１の天面は、左右方向の中心に向かって湾曲した形状に形成されてもよい。
【００６８】
本実施形態の力検出装置１０が上述のように構成されれば、凹部構造が実現でき、コア１１に荷重を受けることが可能である。
（実施形態６）
本実施形態の力検出装置１０について、図１８Ａ、図１８Ｂを参照して説明する。本実施形態の力検出装置１０は、ばね構造部６１，６２をさらに有する点が実施形態１と相違する。なお、本実施形態の力検出装置１０は、実施形態２〜実施形態５と併用可能である。実施形態１と重複する構成については、同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００６９】
本実施形態の力検出装置１０において、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、構造部２は、荷重を受ける方向に弾性を有するばね構造部６１，６２をさらに有する。
【００７０】
ばね構造部６１は、図１８Ａに示すように、弾力性のある材料によって、矩形板状に形成される。ばね構造部６１は、厚み方向が上下方向となるように、第１構造部２１の荷重受部２４１よりも上方に設けられる一対の溝２９に保持されることが好ましい。ばね構造部６１は、上面に吊棒４２の他方の端が引掛けられて洗濯槽４１の荷重を受けると、下方に撓むように構成される。ばね構造部６１が所望の荷重（例えば洗濯槽４１のみの重量）を受けると、荷重受部２４１に当たり、さらに荷重（例えば水や衣類が加えられた重量）を受けると、荷重受部２４１に荷重を加える。
【００７１】
また、ばね構造部６２は、図１８Ｂに示すように、弾力性のある材料によって、一対の矩形板状に形成されてもよい。一対のばね構造部６２は、検知部１の左右に第１構造部２１と第２構造部２２に跨って設けられる。一対のばね構造部６２は、荷重受部２４１に荷重が加えられると所望の荷重が加えられるまで、荷重調整面１１３に荷重が加わらないように当該荷重を受けるように構成される。
【００７２】
本実施形態の力検出装置１０が上述のように構成されれば、洗濯槽４１のみによる荷重をばね構造部６１，６２で受けられるようになり、検知部１は、洗濯槽４１にある衣類や水量のみの荷重を検知することが可能になる。
【符号の説明】
【００７３】
１  検知部
１０  力検出装置
１１  コア
１１１  中空部
１１３  荷重調整面
１２  コイル
１２１  サブコイル
１２２  サブコイル
２  構造部
２１  第１構造部
２１１  溝部（第１溝部）
２２  第２構造部
２２１  溝部（第２溝部）
２３  第１の隙間
２４  凹部
２４１  荷重受部
２５  取付溝
２７  第２の隙間
２８ａ  第３の隙間
２８ｂ  第３の隙間
３  弾性体
４  洗濯機
４１  洗濯槽
４１１  吊棒受部
４２  吊棒
４２１  振動吸収構造
４３  板部材
４３１  凹所
６１  ばね構造部
６２  ばね構造部
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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