JP2002296100A

JP2002296100A - 体重計

Info

Publication number: JP2002296100A
Application number: JP2001102880A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Inoue; 潔井上
Original assignee: KONDO SEISANSEI GIJUTSUSHO KK
Current assignee: KONDO SEISANSEI GIJUTSUSHO KK
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】測定誤差が少ない体重計を提供する。【解決手段】体重計に、荷重方向に直角な受圧面を有
し、荷重方向に複数段重ねて配列される複数の撓み部12
と、荷重方向に沿って各撓み部12の表裏で互いに異なっ
た位置に設けられ、相隣り合う撓み部12を連結する連結
部13とからなる弾性体装置1を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性変形を利用し
て伸縮する弾性体装置を用いた体重計に関する。

【０００２】

【従来の技術】体重計に用いられる弾性体装置として
は、各種スプリングや、合成樹脂のブロック、ゴムなど
の弾性体を機械的に組み合わせたものが用いられてい
る。これらの弾性体装置は、一定の方向、即ち、正規の
荷重方向のみから荷重がかかったときには問題がない
が、そうでない方向からの荷重に対して非常に柔軟であ
るため、正規ではない方向からの荷重がかかっても弾性
体装置が変形しないようガイドなどの変形防止手段を設
ける必要がある。しかしながら、このような変形防止手
段は、弾性体装置の伸縮に際し、摩擦を引き起こし、正
確な測定を妨げるという問題があった。

【０００３】また、弾性体装置を構成する各弾性体の弾
性率を厳密に管理して製造することは困難で、例え各弾
性体の弾性率の誤差が僅少であっても、それらを用いて
構成された弾性体装置としての弾性率は、大きく異なっ
てしまうという問題があった。また、複数の弾性体を機
械的に組み合わせると共に、摩擦の原因となるガイドを
設けなければならないことから、弾性体装置が故障しや
すくなるという問題があった。このため、弾性体装置と
してはできるだけ単純な構造のものを用いることが望ま
しいが、構造を単純にすると、計測領域が極めて限られ
てしまうので、体重計に用いられる弾性体装置には適し
ていないという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決するためになされたものであり、その目的は、測定
誤差が少ない体重計を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、体重計
に、荷重方向に直角な受圧面を有し、荷重方向に複数段
重ねて配列される複数の撓み部と、各撓み部の表裏で互
いに異なった位置に設けられ、荷重方向に沿って相隣り
合う撓み部を連結する連結部とからなる弾性体装置を用
いることにより達成される。好ましい実施例としては、
弾性体は、一本の円管の側面に、円周方向に沿って、か
つ、その円管の中心軸を含む平面Ａに対し対称に対をな
して設けられる長孔Ｈ_A、Ｈ_Aと、円管の中心軸を含み、
上記平面Ａに直角な平面Ｂに対し対称に対をなして設け
られる長孔Ｈ_B、Ｈ_Bとが、円管の中心軸方向に交互に配
置されるものである。

【０００６】また、他の実施例としては、弾性体は、撓
み部が薄い円盤状部材であり、連結部が、各撓み部の一
方の表面では一直径の両端部に、他の一方の表面では上
記直径に対し直角方向に向く一直径の両端部にそれぞれ
対をなして配設される。また、更に他の実施例として
は、弾性体は、撓み部が薄い円環状部材であり、連結部
が、各撓み部の一方の表面では外周縁の一直径の両端部
に、他の一方の表面では上記直径に対し直角方向に向く
外周縁の一直径の両端部にそれぞれ対をなして配設さ
れ、このとき、撓み部の、連結部の配設位置の周囲は、
連結部を中心として円盤状に膨出させてもよい。

【０００７】また、更に他の実施例としては、撓み部
が、薄い十字状部材であり、連結部が、各撓み部の一方
の表面では、一方の直線状部分の両端部に、他の一方の
表面では、他の一方の直線状部分の両端部にそれぞれ対
をなして配設される。また、上記の実施例において、各
撓み部の少なくとも一段の撓み弾性率が、他のものと異
なるようにしてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明を詳
細に説明する。図１は本発明に係る体重計に用いられる
弾性体装置の第一実施例を示す斜視図、図２は図１に示
したＣ−Ｃ断面図、図３は図１で示した弾性体装置の荷
重歪特性を示すグラフ、図４は本発明に係る体重計に用
いられる弾性体装置の第二実施例の対称軸直角断面図、
図５は本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の第
三実施例の対称軸直角断面図、図６は本発明に係る体重
計に用いられる弾性体装置の第四実施例の対称軸直角断
面図、図７は本発明に係る体重計に用いられる弾性体装
置の第五実施例の対称軸直角断面図、図８は本発明に係
る体重計に用いられる弾性体装置の第六実施例の縦断面
図、図９は本発明に係る体重計に用いられる弾性体の第
七実施例の側面図である。

【０００９】まず、図１について説明する。図中、１は
弾性体装置、１０は長孔Ｈ_A、１１は長孔Ｈ_B、１２は撓
み部、１３は連結部である。弾性体装置１は、円筒状の
ものであり、一本の円管の側面に、円周方向にそって、
かつ、その円管の中心軸を含む図示しない平面Ａに対し
対称に対をなして設けられる長孔Ｈ_Aと、円管の中心軸
を含み、上記平面Ａに直角名平面Ｂに対し対称に対をな
して設けられる長孔Ｈ_Bとを円管の中心軸方向に交互に
配置してなるものである。この中心軸方向に交互に配置
される長孔同士の間の領域は、撓み部１０となり、ま
た、一対の長孔の間に挟まれた領域が連結部となる。

【００１０】この弾性体装置１は、図２に示した寸法
（単位：ｃｍ）であり、その材料に硬度HRc58のSUJ₂表
皮焼入材を用いた場合、その横方向の撓みをδ₁とする
と、

【数０１】となる。これによると、横方向の応力が100ｇである場
合、その変形値は0.01mm以下となる。このように、δ＜
＜δ₁となり、本発明による場合、極めて高精度とな
る。

【００１１】これに対し、ピアノ線を用いて製造された
半径13mm、巻線径2.3mm、長さ18mmのコイルスプリング
の場合、荷重を５kgとして、その横方向の撓みをδとす
ると、

【数０２】となる。これによると、横方向の応力が100ｇである場
合、その変形値は0.9mmとなり、容易に変形してしま
う。

【００１２】また、図１及び２に示した弾性体装置１で
荷重歪特性の実測結果をグラフとして図３に示した。こ
のグラフ中、計算値は、変形量をδ₂とし、

【数０３】として求めた。このグラフから、この弾性体装置１は、
その総撓み量から正確に荷重を割り出すことができるこ
とが判明した。

【００１３】従って、この弾性体装置１を用いて体重計
を製造すると、構成が単純で壊れにくく、極めて正確か
つ誤差の少ない体重計となる。この弾性体装置１を製造
する場合には、円筒状の部材に対し、プレスワークによ
り所要の位置に、所要の大きさの長孔を抜加工し、その
後、所要の形状に成形加工するようにしてもよい。

【００１４】次に、図３について説明する。図中、２２
は撓み部、２３は連結部である。この実施例は、撓み部
２２が薄い円盤状部材であり、連結部２３が、各撓み部
の一方の表面では一直径の両端部に、他の一方の表面で
は、上記直径に対し直角方向に向く一直径の両端部にそ
れぞれ対をなして配設されたものである。この連結部２
３は円柱状の部材である。

【００１５】撓み部２２と連結部２３の接合は、耐ファ
ティグ性を高めるため、レーザー溶接、ねじ止め、かし
め等で行うことができ、10⁸サイクル以上の寿命を保証
できるものとする。また、必要に応じ、組み立て後に調
質するようにしてもよい。この実施例の作用効果は、第
一実施例のものと同様であるので、重複する説明は省略
する

【００１６】次に図５について説明する。図中、３２は
撓み部、３３は連結部である。この実施例は、撓み部３
２が薄い円環状部材であり、その中央部分に円孔を有す
る以外は図４に示した第二実施例と同様であるので、重
複する説明は省略する。次に、図６について説明する。
図中、４２は撓み部、４３は連結部である。この実施例
は、撓み部３２の、連結部４３の配設位置の周囲が、連
結部４３を中心として、円盤状に膨出する以外は図５に
示した第三実施例と同様であるので、重複する説明は省
略する。

【００１７】次に、図７について説明する。図中、５２
は撓み部、５３は連結部である。撓み部５２は、薄い十
字状部材であり、連結部５３が、各撓み部５２の一方の
表面では、一方の直線状部材の両端部に、他の一方の表
面では、他の一方の直線部分の両端部にそれぞれ対をな
して配設されさたものである。この実施例の説明におい
ても上記の実施例の重複する説明を省略する。

【００１８】次に、図８について説明する。図中、６は
弾性体装置、６２０は撓み部、６２１は撓み部、６３は
連結部である。撓み部６２０、６２１は薄い円盤状部材
であり、図４に示した実施例と同様に連結部６３が配置
される。撓み部６２０は、撓み部６２１よりも撓みにく
い性質を持つものであり、縦置きの弾性体装置６の下層
側には撓み部６２１が、上層側には撓み部６２０が配置
される。

【００１９】また、連結部６３の長さは、下層側では短
く、上層側では長くなっており、所定以上の荷重が掛け
られたときには、上下の撓み部６２１が接触し、突き当
たってそれ以上撓まないようになっている。このため、
荷重が弱いときには、下層側、強いときには上層側の撓
み部が撓むようになり、このような構成とすると、広範
囲の荷重を高精度に計測できるようになる。

【００２０】次に、図９について説明する。図中、７２
は撓み部、７３は連結部である。撓み部７２は薄い円環
状部材であり、連結部７３は図５に示したものと同様に
配置される。この連結部７３は、その軸直角断面が、撓
み部７２の同心円周に沿って延びる偏平な形状である。

【００２１】このような断面の連結部７３を用いた弾性
体装置は、円柱状の連結部を用いたものより、低い荷重
での測定精度が高くなる。従って、必要に応じて、弾性
体装置を構成する連結部の少なくとも一部に、上記の断
面偏平形状の連結部７３を採用することにより、弾性体
装置の大きさを変更させることなく、その弾性体装置が
用いられた体重計の測定精度を高めることができるよう
になる。

【００２２】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、撓み部の形状は上記以外、例え
ば偏平円や楕円、矩形状であってもよく、また、連結部
の断面形状や長さ、配置などは撓み部の適正な撓みを阻
害しないものであればどのようなものであってもよい。
また、上記の弾性体装置が用いられる体重計は、どのよ
うな形式のものであってもよく、用いられる弾性体装置
の種類、個数、配置などは体重計として望ましい性能を
発揮できる範囲で自由に選択することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので、
本発明によるときは、測定誤差が少ない体重計を提供で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示したＣ−Ｃ断面図である。

【図３】図１で示した弾性体装置の荷重歪特性を示すグ
ラフである。

【図４】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第二実施例の対称軸直角断面図である。

【図５】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第三実施例の対称軸直角断面図である。

【図６】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第四実施例の対称軸直角断面図である。

【図７】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第五実施例の対称軸直角断面図である。

【図８】本発明に係る体重計に用いられる弾性体装置の
第六実施例の縦断面図である。

【図９】本発明に係る体重計に用いられる弾性体の第七
実施例の側面図である。

【符号の説明】

１弾性体装置１０長孔Ｈ_A １１長孔Ｈ_B １２撓み部１３連結部２２撓み部２３連結部３２撓み部３３連結部４２撓み部４３連結部５２撓み部５３連結部６弾性体装置６２０撓み部６２１撓み部６３連結部７２撓み部７３連結部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷重方向に直角な受圧面を有し、荷重方
向に複数段重ねて配列される複数の撓み部（１２）と、
各撓み部（１２）の表裏で互いに異なった位置に設けら
れ、荷重方向に沿って相隣り合う撓み部（１２）を連結
する連結部（１３）とからなる弾性体装置（１）を用い
た体重計。
【請求項２】一本の円管の側面に、円周方向に沿っ
て、かつ、その円管の中心軸を含む平面Ａに対し対称に
対をなして設けられる長孔Ｈ_A（１０）、Ｈ_A（１０）
と、円管の中心軸を含み、上記平面Ａに直角な平面Ｂに
対し対称に対をなして設けられる長孔Ｈ_B、Ｈ_B（１１）
とを、円管の中心軸方向に交互に配置してなる弾性体装
置（１）を用いた請求項１に記載の体重計。
【請求項３】撓み部（２２）が薄い円盤状部材であ
り、連結部（２３）が、各撓み部（２２）の一方の表面
では一直径の両端部に、他の一方の表面では上記直径に
対し直角方向に向く一直径の両端部にそれぞれ対をなし
て配設された弾性体装置を用いた請求項１に記載の体重
計。
【請求項４】撓み部（３２）が薄い円環状部材であ
り、連結部（３３）が、各撓み部の一方の表面では外周
縁の一直径の両端部に、他の一方の表面では上記直径に
対し直角方向に向く外周縁の一直径の両端部にそれぞれ
対をなして配設された弾性体装置を用いた請求項１に記
載の体重計。
【請求項５】撓み部（４２）の、連結部（４３）の配
設位置の周囲が、連結部（４３）を中心として円盤状に
膨出する弾性体装置を用いた請求項４に記載の体重計。
【請求項６】撓み部（５２）が、薄い十字状部材であ
り、連結部（５３）が、各撓み部（５２）の一方の表面
では、一方の直線状部分の両端部に、他の一方の表面で
は、他の一方の直線状部分の両端部にそれぞれ対をなし
て配設された弾性体装置を用いた請求項１に記載の体重
計。
【請求項７】撓み部（６２０、６２１）のうち、少な
くとも一段の撓み弾性率が他のものと異なる弾性体装置
を用いた請求項１ないし６のいずれか一に記載の体重
計。