JP2006189267A - 重量測定装置及び加熱調理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で精度の高い重量測定を行なうことが可能な重量測定装置を提供する。
【解決手段】被測定体を載置する載置台２と、該載置台２を上下動可能に弾性的に支持する複数の脚３と、前記載置台２の変位に比例して変動する作動体５と、該作動体５の変動を検出する検出器とを備えた重量測定装置であって、載置台２に被測定体を載置する際に、載置台２が上下に揺れるのを抑制する安定化手段として、粘性流体６が有用された容器３と、載置台２に取り付けられ、粘性流体６内で移動可能な抵抗体８とを有する制振手段を備えた構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、作動体の変動を検出して重量を測定する重量測定装置に関するものである。

従来より、特許文献１及び２に示すように、気密構造の作動体にかかる圧力変化を利用した重量検出方法が知られている。これは、作動体にかかる重量に応じて作動体の圧力が増加する関係を予め求めておいて、圧力の増分を検出して重量を求める方法である。
特開２００４−４４８４２号公報 特開２００４−１１６８７９号公報

上記圧力変化を用いた重量測定方法は、加熱調理装置の食品の重量を測定する手段としても採用されている。しかしながら、上記方式の重量測定方法は、構造上、内部の容積を一定水準に保持するために、図３３及び図３４に示すように、脚４０内に載置台２を支持するバネ７を備えているが、このためにドア開閉の衝撃や食品をテーブルに載せたときの衝撃によるバネ７の振動がなかなか収まらず、その結果、重量測定に時間がかかるという問題が生じていた。

そこで、本発明においては、短時間で精度の高い重量測定を行なうことが可能な重量測定装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る重量測定装置は、被測定体を載置する載置台と、該載置台を上下動可能に弾性的に支持する複数の脚と、前記載置台の変位に比例して変動する作動体と、該作動体の変動を検出する検出器とを備えた重量測定装置であって、前記被測定体を載置台に載置する際に、前記載置台が上下に揺れるのを抑制する安定化手段を設けたことを特徴とする。

上記構成によれば、載置台が上下に揺れるのを抑制する安定化手段を設けたため、検出器で検出される信号が早期に安定し、短時間で精度の高い重量測定が可能となる。ここで、載置台が複数の脚によって弾性的に支持されているとは、載置台にかかる重量に比例して載置台が上下方向に変位するように支持されていることを意味し、例えば、脚がバネやゴム等の弾性体からなる弾性部材を備え、この弾性部材を介して載置台を支持するような構成を採用することができる。

載置台からの荷重は、脚にも作動体にもかかる。被測定体を載置台に載置して重量が増えれば、載置台が下降する。ここで、作動体が各脚によって囲まれる領域外にあると、領域内にある場合に比べて、被測定体と作動体との位置関係によって、作動体の位置での載置台の下降量が大きくなる、あるいは小さくなり、正確な荷重の変動を検出できない。しかし、領域内にあれば、ほぼ重量の増加に応じた下降量となり、荷重の変動を正確に検出できる。したがって、この下降量を検出すれば、被測定体の重量を測定できる。

例えば、脚を４つとする場合、脚によって並行四辺形の領域が形成され、該領域内において対角の脚同士を結ぶ２本の対角線の交点付近に、作動体が配置される。なお、並行四辺形は長方形を含むものである。このように、脚及び作動体を配置することにより、対角上の作動体と各脚との距離は等しくなる。したがって、上記平行四辺形の領域内であれば被測定物をどこに置いても作動体から同一出力を得ることができる。

脚は、前述のごとく、弾性部材を備えている。各弾性部材のバネ定数を同一とすることにより、各脚での載置台の下降量を同じにすることができる。

安定化手段としては、載置台の揺れを吸収する制振手段を用いることが可能である。制振手段としては、具体的に、粘性流体が収容された容器と、載置台に取り付けられ、粘性流体内で移動可能とされる抵抗体とを備えた構造のものを使用することができる。

上記構成によれば、被測定体を載置した際に載置台が揺れると、粘性流体内を移動可能とされている抵抗体が上下動する。このとき、粘性流体により、抵抗体が抵抗を受けることになるため、速やかに揺れを吸収することが可能となる。抵抗体が最も大きな抵抗を受けるには、抵抗体をプレート状に形成し、このプレートを粘性流体中で水平に保持するのが望ましい。また、プレートは、１枚でもよいが、上下方向に間隔をあけて複数枚配置すれば、より大きな抵抗を受けることができる。

粘性流体は、耐熱性を有するものを用いるのが好ましい。すなわち、本発明に係る重量測定装置を加熱調理器などの熱を発生する装置に適用する場合、粘性流体が熱によって粘度が低下したり、劣化により粘度が変化して初期の制振効果が得られにくくなる可能性が生じる。耐熱性に優れた粘性流体としては、シリコーンオイルや、不飽和結合が少なく酸化しにくい樹脂系の流体あるいはゲル状の物質を挙げることができる。

粘性流体を収容する容器には、抵抗体の上下動による応力が粘性流体を介して作用するため、固定しておくのが好ましい。具体的には、各脚及び作動体を載せる支持台を設け、この支持台上に粘性流体を収容した容器を固定すればよい。

制振手段は、各脚と別体に形成してもよいが、脚に一体的に組み込むこともできる。この場合、制振手段は、脚の構造をうまく利用して容易に脚に組み込むことが可能となる。すなわち、前述のごとく、脚はバネ等の弾性部材を備えているが、バネを上下方向に正しく変位させるために、通常、脚には凹部が形成され、この凹部にバネの下部を収容し、脚から突出したバネの上部で載置台を支持する構造が採られる。そこで、脚の凹部を粘性流体の容器として利用し、この凹部内の粘性流体に浸漬するように抵抗用プレートを載置台に垂設すればよい。

上記構成によれば、脚の構造をうまく利用し、部品点数を増やすことなく、脚内に容易に制振手段を形成することが可能となる。

また、作動体についても、各脚と別体に形成してもよいが、脚に一体的に組み込むことも可能である。具体的には、脚に形成された凹部に作動体を収容し、作動体の外側及び／又は内側にバネを配置すればよい。

さらに、同一の脚に制振手段と作動体とを組み込むことも可能であり、この場合には、載置台の面積が狭く、作動体と制振手段とを別々に設けることが困難なときに適用することができる。

安定化手段としては、上記制振手段のほかに、載置台の上下動を制限する固定手段を用いることも可能である。具体的には、固定手段として、シリンダーと、そのシリンダー内を移動可能なピストンと、シリンダー内に供給される液体とを備え、シリンダー及びピストンが、前記脚又は脚の設置面と、前記載置台との間で上下方向に伸縮可能に配置され、重量を測定しないときは前記シリンダー内の液体に圧力をかけてその液圧により固定手段を伸長させて載置台の上下動を制限し、重量測定時に液体の圧力を解除するようにした構成のものを用いることができる。

上記構成によれば、重量を測定しないときは、液圧によりシリンダー及びピストンを伸長させて載置台の上下動を防止し、これにより作動体に負荷がかからないようにして、作動体及び検出器を保護することが可能となる。重量測定時は、圧力を解除することにより荷重に応じて載置台が変位する状態に戻す。

また、固定手段の別の態様として、シリンダーと、そのシリンダー内を移動可能なピストンと、シリンダー内に供給される液体とを備え、ピストンが載置台に取り付けられてシリンダーが上下動するように設けられ、重量測定時にシリンダー内に液体を排出することにより、シリンダーを上昇させて設置面から離し、重量を測定しないときにシリンダー内の液体の出入りを自由状態にすることで、シリンダーが自重でシリンダー内に液体を導入しながら下降して設置面に接地するようにした構成を採用することも可能であり、シリンダーにウエイトを取り付ければ、シリンダーの下降をよりスムーズに行なうことが出来る点でより好ましい。

また、シリンダーが自重でシリンダー内に液体を導入する際に、逆方向（シリンダーから排出される方向）への液体の移動を防止するように逆止弁を設けておくことも可能であり、この場合には、重量を測定しないときに、前記シリンダーが設置面に接地した状態でシリンダー内の液体の移動を規制することで、載置台の変位を防止することができる。

また、固定手段として、コイルと、該コイル中を移動可能な鉄芯とからなるソレノイドを使用することもできる。この場合には、鉄芯を上下方向に移動可能になるようにコイルを載置台に取り付け、重量を測定しないときに鉄芯を下方に突出させて、脚又は脚の設置面に当接させて、載置台を固定すればよい。

作動体は、載置台の変位に比例して変動する。作動体の変動は、例えば、変位とすることであったり、内圧が変化することである。変位であれば、検出器として、位置センサ、距離センサといった変位センサを用い、その変位量を検出する。内圧の変化であれば、検出器として圧力センサを用い、圧力の変動を検出する。

以上説明した重量測定装置は、単独で使用することができるのはもちろんのこと、例えば、加熱調理装置のように、他の機器に組み合わせて使用することも可能である。

以上のように、本発明によれば、載置台に被測定体を載置する際に、載置台が上下に揺れるのを抑制する安定化手段を設けたため、短時間で精度の高い重量測定を行なうことが可能となる。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図面を基に説明する。図１は本発明に係る重量測定装置を搭載した加熱調理装置の外観図であり、図２はその加熱調理装置の平面図である。本実施形態においては、重量測定装置に載置台の揺れを抑制する安定化手段として制振手段を設けた点が特徴とされている。

すなわち、本実施形態の重量測定装置は、被測定体を載置する載置台としての加熱調理装置１のキャビネット２と、脚３及び脚４と、作動体５の変動を検出する検出器としての圧力センサ９とを備えており、キャビネット２内に加熱庫２１が形成され、加熱庫２１内で加熱される被加熱物が重量測定装置の被測定体とされる。キャビネット２は、脚３及び４によって弾性的に支持されている。脚３及び４のうち、脚３には制振手段が組み込まれており、脚４には作動体５が組み込まれている。

脚３及び４の配置について説明すると、図２に示すように、キャビネット２の底板の四隅近くに４つの脚３が形成されている。各脚３は、長方形の４つの頂点に位置している。すなわち、各脚３を結ぶことによって長方形が形成される。この各脚３によって囲まれた長方形の領域内に、作動体５が組み込まれた脚４が配置される。各脚３は、弾性部材として圧縮バネ７を備えており、バネ７を介してキャビネット２を弾性的に支持している。

図３は、脚３の断面図である。脚３は、キャビネット２の底板に取り付けられた保持部材２ａによって保持される。脚３は、保持部材２ａから抜け出すことはなく、キャビネット２に対して上下動可能とされる。脚３には凹部３ａが形成されており、キャビネット２の底板には凹部３ａの底面の近くまで円筒状のガイド部材２ｂが垂設されている。このガイド部材２ｂ内にバネ７が収容され、キャビネット２はバネ７を介して脚３に支持されている。バネ７に上方から荷重がかかったときには、ガイド部材２ｂによって倒れないように支持される。

これにより、脚３とキャビネット２とは上下方向に相対的に移動可能な構造とされ、テーブル等の設置面Ｆに設置された脚３に対して、キャビネット２が上下動する。なお、弾性部材は圧縮バネ５とされるが、弾性ゴムであってもよい。

上記構成の脚３において、凹部３ａには粘性流体としてオイル６が収容されている。そして、脚の上方に位置するキャビネット２の底板には、支持軸２ｃを介して円盤状の抵抗体８が取り付けられており、抵抗体８はオイル６に浸漬されている。この抵抗体８は、キャビネット２が上下動したときに、オイル６中で上下動（移動）するように配置されている。上記オイル６及び抵抗体８により制振手段が構成されている。

粘性流体としてはオイルなどが好適に用いられると述べたが、使用する状況によってはグリセリンなど粘性の高い材料を用いる。粘性流体を高粘度にすることで、強い衝撃に対する抵抗が強くなり、より安定した重量測定が可能となる。また、抵抗体８のスペースを大きくとれない場合にも粘性流体の粘度が高ければ、希望する抵抗力を得ることが可能となる。ここで、粘性流体があまり高粘度でありすぎると逆に粘性流体の抵抗がかかって重量の測定値が安定するまでに時間がかかり過ぎることがあるので、高粘度であっても重量測定が１秒以内で終了する程度の粘度に調整する方が望ましい。

上記構成において、キャビネット２が上下に揺れると、抵抗体８が上下動し、粘性流体であるオイル６によって抵抗を受ける。抵抗体８が急激に動くと抵抗は強くなり、ゆっくり動くと抵抗は弱くなる。この特性により、振動がすみやかに減衰されることになり、精度の高い安定した重量測定が可能となる。脚３には、上下２ｍｍ程度の振動しか発生しない構造的なストッパー構造を備えているが、その上下２ｍｍ程度の振動が本発明の課題となる。ゆえに制振手段としては、５ｍｍ程度の動作範囲が確保されていればよい。

作動体５は、図４に示すように、凹状の脚４に装着される。脚４の内側に凹部４ａが形成され、凹部４ａに作動体５としてベローズ型のダンパの下部が収容され、上方から荷重がかかっても倒れないように支持される。脚４は、上記の脚３と同じ構造とされ、キャビネット２の底板に取り付けられた保持部材２ａによって抜けないように、かつ上下動可能に保持される。

そして、圧力センサ９は、キャビネット２内に配置され、圧力センサ９と作動体５とが導管１０により接続される。作動体５、圧力センサ９、導管１０によって圧力伝達系が構成される。導管１０は、キャビネット２の底板を貫通して設けられ、一側が２つに分岐しており、接続チューブを介して圧力センサ９が接続される。

作動体５とキャビネット２の底板との間に、蓋体１２が介装され、蓋体１２によって作動体５は密閉された構造とされる。蓋体１２内に形成された通路によって、作動体５と導管１０とが連通される。作動体５の内側に内バネ１３が設けられ、内バネ１３は蓋体１２に当接する。従って、作動体５を有する脚４は、キャビネット２を弾性的に支持する。作動体５の外側には外バネ１４が設けられている。外バネ１４は、作動体５の上部に嵌められた押え体１５と脚４との間に介装される。押え体１５と蓋体１２に装着されたシール材とによって作動体５の上縁が挟み込まれ、外バネ１４によって押え体１５が蓋体１２に押し付けられる。これにより、キャビネット２が上下動しても作動体５と蓋体１２とが離れないようにして、作動体５を密閉している。

さらに、非測定時において、圧力センサ９に対するキャビネット２の重量の影響を排除するための保護手段として、開閉弁１６を備えている。開閉弁１６は、常時開の電磁弁とされ、キャビネット２内に配置され、導管１０の一側に接続チューブ１１を介して接続される。

重量測定装置は、図５に示すように、圧力センサ９によって検出された荷重の変動から被加熱物の重量を算出するマイコンからなる制御部１７を備えている。そして、制御部１７からの指令によって、開閉弁１６は開閉され、圧力伝達系を密閉状態と大気圧状態に開放する開放状態とに切換える。非測定時には、開閉弁１６は開き、圧力伝達系の内部圧力は大気圧となっている。

開閉弁１６が閉じると、圧力伝達系は大気圧状態で密閉される。なお、図５中、１８は電源スイッチ、１９は加熱スタートスイッチ、２０は加熱庫２１のドアの開閉状態を検出するドア開閉検知スイッチである。

このように、非測定時に開閉弁１６を開いておくことによって、圧力センサ９に対する作動体５からの圧力がキャンセルされ、圧力センサ９のダイヤフラムが変形しない。このとき、作動体５にはキャビネット２の重量に相当する圧力がかかっているが、圧力センサ９には大気圧がかかる。すなわち、開閉弁１６は、圧力センサ９に対して作動体５からの圧力の伝達を遮断する。したがって、非測定時において圧力センサ９に対するキャビネット２の重量の影響を排除することができる。

開閉弁１６は、ドアの開閉に応じて制御部１７により開閉制御される。すなわち、制御部１７は、電源スイッチ１８のオン後、ドア開閉検知スイッチ２０によりドアの開状態が検出されたとき、開閉弁１６に通電して開閉弁１６を閉じるとともに、重量測定後に加熱を開始したとき、開閉弁１６への通電を停止して開閉弁１６を開く。

そして、制御部１７は、被加熱物が収容されてドアが閉じられてからの圧力センサ９の出力の変動に基づいて重量を算出する。さらに、測定された重量に基づいて入力された調理内容の応じた加熱時間を設定して、被加熱物に対する加熱制御を行なう。

被加熱物が加熱庫２１内に載置されると、開閉弁１６を閉じた状態で作動体５にキャビネット２からの荷重が印加される。作動体５は収縮するが、圧力伝達系は密閉されているため、その内部圧力は上昇する。その後、加熱庫の扉は閉じられるが、キャビネット２は加熱庫２１内に被加熱物を収容したことによる荷重の変動と、加熱庫２１の扉を閉めるときに加わる力によって上下動する。

このとき、前述の制振手段の抵抗体８がキャビネット２にしたがって上下動し、粘性流体であるオイル６によって抵抗を受けることにより振動がすみやかに減衰される。これにより、圧力センサ９に過度の圧力変化をかかるのを抑制することができ、短時間で精度の高い重量測定を行なうことが可能になる。

前述のように、重量測定装置では、被加熱物を収容したキャビネット２の荷重が、各脚３に分散されて印加される。各脚３におけるバネ７が縮み、キャビネット２が沈む。ここで、各バネ７は同一のばね定数とされる。

このように、各バネ７のバネ定数が同じであるので、各脚３におけるキャビネット２の沈み量の合計は、被加熱物の重量に関係する。被加熱物を載置する場所が上記長方形の領域内にある、すなわち、加熱庫２１が長方形の領域内に設置される。このようにすることにより、被加熱物がこの領域内のどこに置かれても、各脚３におけるキャビネット２の沈み量の合計は、被加熱物の載置位置に関係なく重量に比例する。したがって、作動体５を各脚３によって囲まれる領域内に配置することにより、軽量な被加熱物であっても、その重量を測定することができる。

特に、作動体５は、長方形の２本の対角線の交点に配置するとよい。図２に示すように、長方形の各頂点をＡ〜Ｄとし、交点をＥとする。Ｅでの沈み量は、Ａ及びＢでの沈み量の平均値である。また、Ｃ及びＤでの沈み量の平均値でもある。すなわち、Ｅでの沈み量は、各頂点での沈み量の平均値となる。そこで、Ｅにおいて荷重の変動を検出すれば、被加熱物が長方形内のどこに載置されても、作動体５から同じ出力が得られる。従って、ばらつきのない、安定した重量の測定を行なうことができる。

本実施形態において、抵抗体８の別の態様としては、図６に示すように、円盤状のプレートに、貫通孔８ａを形成することもできる。この場合、図６（ａ）のように孔径の大きなものであってもよいし、同図（ｂ）のように、貫通孔８ａの孔径が小さいものであってもよい。

また、抵抗体８としては、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示すように、複数の円盤状プレートを同心軸上に間隔をあけて平行に配したものを使用することもできる。この場合、プレートを複数備えていることにより、抵抗を強くすることができる。このような態様の抵抗体８を使用するケースとしては、粘性流体６の粘度が希望する粘度よりも低い場合や、抵抗力が小さく振動を十分に抑制することができないような場合を挙げることができる。

さらに、抵抗体８は、円盤状プレートのみならず、例えば、図８に示すように、前述のガイド部材２ｂの外周に環状のプレートを形成し、これを抵抗体２３として単独で、若しくは抵抗体８とともに用いることができる。

図９は、本実施形態における脚３の断面図であり、同図（ａ）は脚３にキャビネット２の荷重がかかった状態を示し、同図（ｂ）は加熱調理装置１を据え付ける前であって、脚３にキャビネット２の荷重がかかっていない状態を示している。すなわち、加熱調理装置１の設置前は、図９（ｂ）に示すように、脚３の周縁部がバネ７によって保持部材２ａに押し付けられて内部空間が閉鎖されるため、オイル６が外部に漏れ出さない構造とされている。

オイルの漏れ出しを防止する他の構造としては、図１０に示すように、脚３の周縁部と保持部材２ａとの接触面にシール材２２としてゴムパッキングを取り付けることもでき、この場合には加熱調理装置１の据え付け前の状態における脚３と保持部材２ａとのシール性を高めることができる。その他のシール構造としては、図１１に示すように、脚３の上下動によって抵抗がかからないように弛ませた状態のシール材２２を用いて脚３と保持部材２ａとの間をシールすることも可能である。

さらに、図１２に示すように、脚３の周縁部とキャビネット２の底面との間に、シール材２２としてオイルリング（Ｏリング）を介在させることも可能である。この場合、図１２（ａ）のように、脚３にキャビネット２の荷重がかかっていない状態でシール材２２により脚３内が密閉され、オイルの漏れ出しを防止することができる。

脚３にキャビネット２の荷重がかかった状態では、図１２（ｂ）に示すように、シール材２２は圧縮された状態となるが、このシール材２２も一種のバネとして扱い、バネ定数を算出する際にはシール材のバネ定数とバネ７のバネ定数と合せて計算すればよい。上記シール材は、単独で使用してもよいが、複数組み合わせて使用すればより効果的である。

さらに別のシール構造としては、図１３及び図１４に示すように、凹部３ａ内にさらに筒状部３ｂを設け、この筒状部３ｂにオイル６を収容するとともに、筒状部３ｂの上部にオイル６が筒状部３ｂから漏れ出すのを防止するシール部材２４を設けることも可能である。この場合、シール部材２４は、筒状部３ｂの開口を覆うように設けられる。

シール部材２４には、筒状部３ｂ内に抵抗体８を保持するための支持軸２ｃが通過する孔２４ａが形成されている。ただし、支持軸２ｃは上下動するため、シール部材２４との抵抗が少ないことが好ましい。抵抗を少なくする手段としては、孔２４ａの孔壁面及び支持軸２ｃの外面の少なくとも一方の面にフッ素処理を施す方法を挙げることができる。

また、シール部材２４と支持軸２ｃとを接着してもよい。この場合、支持軸２ｃの上下幅は２ｍｍ程度でしかないので、シール部材２４としては柔軟性を有するフィルム状ないしシート状のものを使用し、これを弛ませた状態で支持軸２ｃに接着すればほとんど抵抗を伴わなずに支持軸２ｃを上下動させることができる。

図１５は、シール部材２４を用いたシール構造の別の態様を示す図である。同図（ａ）はシール部材の斜視図であり、同図（ｂ）はその断面図である。このシール部材２４は、プレート状に形成されており、中央に設けられた孔２４ａ及び／又は支持軸２ｃ表面にはフッ素処理が施されている。そして、シール部材２４の下面側の孔２４ａ周縁部には、ブラシやスポンジなどの柔軟性を有する材料からなる周状のスキージ部材２５が支持軸２ｃに当接するように配されている。

スキージ部材２５は、支持軸２ｃを伝って上方に上がってきたオイル６を孔に到達する前にかき落とすため、シール部材２４から外部にオイル６が漏れ出すのを効果的に防止するとともに、支持軸２ｃを清掃する機能も兼ね備えている。本図におけるシール部材２４は平板状とされているが、図１６に示すように、中心に向けて下り斜面としてもよい。この場合には、何らかの理由でシール部材２４の外側にオイル６が漏れ出したようなときであっても、速やかに孔２４ａ内に戻すことが可能となる。

図１３で示した脚３は脚３内に設けた筒状部３ｂ内にオイル６を収容し、筒状部３ｂの外側にバネ７を配しているため、オイル６とバネ７とが接触しないような構造とされている。したがって、オイル６がバネ７を錆びさせたり、変質させるおそれがないという利点を有するものである。

このように、脚３内にオイル６とバネ７とを分離して収容する別の構造としては、図１７に示すように、凹部３ａ内にオイル６を収容し、このオイル６の液面から上部が突出するような凸部３ｃを凹部３ａ内に形成し、バネ７をこの凸部３ｃ上に載置することもできる。

本実施形態においては、キャビネット２を載置台として、これを脚３及び脚４で支持するような構造としているが、キャビネット２内において、被加熱物の荷重を受けるように配することもできる。具体的には、加熱庫２１内にターンテーブル２６が設置されている場合には、図１８に示すように、ターンテーブルの軸受２７を載置台としてその下側に脚３及び脚４を配することができる。この場合、軸受２７は、ターンテーブル２６を受けるだけであるため、脚３及び脚４が設けられる大きさとすればよい。また、軸受２７上にターンテーブル２６を回転させるためのモータや回路が載っていても問題ない。

また、加熱庫２１内にターンテーブル２６が設置されていない場合には、図１９に示すように、キャビネット２内において、加熱庫２１を載置台としてその下側に脚３及び脚４を配することもできる。このように脚３及び脚４をキャビネット２内に設ける場合にも、脚３と脚４の配置を図２と同様にすることにより、精度の高い重量測定が可能となる。

図１８や図１９において、キャビネット２を支持台として脚３をこの上に固定すれば、脚３が抵抗体８から抵抗力を受けて浮き上がることがなく、安定した制振性能を発揮することが可能となる。

図１８に示したように、ターンテーブルの軸受２７のような小さい範囲で重量を測定する場合には、制振手段を組み込んだ脚３に作動体５も組み込めば効率よく振動を減衰しつつ重量を測定することが可能となる。このような脚３としては、図２０に示すような構造のものを使用することができる。

具体的に、脚３は、図２０（ａ）に示すように、凹部３ａ内にオイル６を収容し、このオイル６の液面から上部が突出するような凸部３ｃを凹部３ａ内に形成した構造とする。そして、この凸部３ｃ上にバネ７を載置し、バネ７の内側に作動体５を配するとともに、凸部３ｃの周囲を覆うようにガイド部材２ｂを加熱庫２１の底板から垂設し、環状の抵抗体２３が形成されたガイド部材２ｂの下端部をオイル６中に浸漬保持することが可能である。この場合、加熱庫２１に応じてガイド部材２ｂが上下動し、抵抗体２３がオイル６中で上下動することにより、すみやかに振動を減衰することができ、作動体５にかかる負荷を少なくすることが可能となる。

また、脚３の別の態様としては、図２０（ｂ）に示すように、凹部３ａ内にさらに筒状部３ｂを設け、この筒状部３ｂにオイル６を収容し、オイル６の液面から上部が突出するような凸部３ｃを筒状部３ｂ内に形成し、作動体５を凸部３ｃ上に載置するとともに、筒状部３ｂの外側にバネ７を配した構造とすることも可能である。この場合、使用されるバネ７は図２０（ａ）のバネ７よりも径が大きい分だけ測定範囲が大きくなる。オイル６は凸部３ｃと筒状部３ｂとの間の環状凹部に収容され、ガイド部材２ｂはこの環状凹部を上下動可能に取り付けられ、抵抗体２３がオイル６中で上下動する。

図２１は、制振手段として、脚とは別体に設けられた制振装置を示す断面図である。この制振装置２８は、本体内部にオイル６を収容するための凹部２８ａを有しており、キャビネット２あるいは加熱庫２１の底板には、支持軸２ｃを介して円盤状の抵抗体８が取り付けられており、抵抗体８はオイル６に浸漬されている。制振装置２８は、脚３のようなキャビネット２を支持するためのバネ７を備えておらず、キャビネット２の上下動を減衰する目的で使用される。

すなわち、脚３の代わりに、従来から使用されている図３３に示す構造の脚４０を設置してキャビネット２を支持する従来の加熱調理装置において（図３４参照）、脚２８を追加するだけでキャビネット２の振動を効果的に抑制することが可能となる。脚２８の配置については、例えば、図２２に示すように、各脚４０の内側（中心寄りの位置）に４つ設置してもよいし、図２３に示すようにサイズの大きな脚２８を脚４付近で、脚４を中心とする対称位置に２箇所設置するようにしてもよい。

［第２の実施形態］
図２４は本発明の第２の実施形態を示す図である。本実施形態においては、安定化手段として、制振手段の代わりに載置台（キャビネット２）の上下動を防止する固定手段２９を用いた点が特徴とされている。すなわち、本実施形態では、第１実施形態で用いられていた脚３の代わりに、制振手段が組み込まれていない従来の脚４０と、キャビネット２を固定する固定手段２９とが用いられており、そのほかの脚４０と脚４との配置や脚４に組み込まれた作動体５を用いての重量測定方法等は第１実施形態と同じとされている。

すなわち、本実施形態における脚４０及び脚４の配置は図３４に示す通りであり、図２における脚３を脚４０に置き換えた形となっている。固定手段２９は、図２４に示すように、各脚４０の周囲にそれぞれ設けられている。固定手段２９は、シリンダー３０と、シリンダー３０内を移動可能なピストン３１とを備え、シリンダー３０とピストン３１との間のスペースには液体３２が満たされている。液体３２は後述する液体流路３３を通じてシリンダー３０内を出し入れ可能とされており、これにより、固定手段２９の長さＧが調節可能とされている。

固定手段２９は、図２５に示すように、液体流路３３を介して液体槽３４に接続されており、液体流路３３にはポンプ３４が設置されている。そして、ポンプの駆動により液体３２に圧力をかけることが可能な構成とされている。

上記構成の固定手段の動作について説明すると、重量測定しないときはポンプ３４が駆動してシリンダー３０内の液体３２の液圧が上昇し、キャビネット２の重量に抗して固定手段２９の長さＧが伸長されてキャビネット２の上下動が規制される（固定される）。固定手段２９が伸長されると、ポンプ３４が停止する。このとき、固定手段２９にはキャビネット２の荷重がかかるため、液体流路３３内は液圧がかかった状態となる。

液体流路３３内の液圧はポンプ３４の停止により保持されるが、もし、ポンプ３４が停止状態で液体流路３３内の液圧を保持できない場合には、液体流路３３に常時閉状態とされる電磁弁（図示せず）を介在させることにより、液体流路３３内の液圧を保持することができる。

重量を測定するときは、液体流路３３内の液圧を解除して、固定手段を自由状態（伸縮自在な状態）とすることにより、キャビネット２の荷重が脚４０及び４にかかることになってキャビネット２が下降し、この変位に応じて作動体５が変動するため、前述のごとく、この変動を検出器で検出して重量測定を行なえばよい。

上記固定手段２９の配置については、キャビネット２をバランスよく支持できればその設置位置については特に限定されないが、図２６（ａ）〜（ｄ）に示すように、脚４０を中心としてその周りに配置すれば、固定手段２９の伸縮をスムーズに行なうことができる点で好ましい。具体的には、図２６（ａ）及び（ｄ）に示すように、複数の固定手段を脚４０を中心として対称位置に形成してもよいし、図２６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、固定手段２９を脚４０の周りに環状に形成することも可能である。

図２７及び図２８は、固定手段２９の別の態様を示す断面図である。この固定手段２９は、基本的には図２４及び図２５に示した固定手段と同じ構成とされているが、シリンダー３０にウエイト３５が一体的に取り付けられている点が相違しており、これにより固定手段２９として異なった動作をするようになっている。

すなわち、固定手段２９は、重量測定するときは、図２７に示すように、ポンプ３４が駆動してシリンダー３０から液体３２を排出する。これにより、シリンダー３０は、設置面Ｆから離れてキャビネット２の荷重が脚４０及び脚４にかかった状態となる。

重量測定が終了すると、ポンプ３４が停止し、液体流路３３内は液体の流通が自由な状態となる。これによりシリンダー３０は、図２８に示すように、ウエイト３５の重みにより自重で下降して設置面Ｆに接地した状態となり、キャビネット２の上下動を抑制することができる。このとき、電源が入らなければ逆流しない逆止弁を液体流路３３に設け、シリンダー３０から液体が出るのを防止すればキャビネット２を確実に固定することができる。

上記固定手段は、シリンダー３０と、シリンダー３０内を移動可能なピストン３１とを備え、液体３２の圧力により伸縮する構造を有するものであるが、これに限らず、たとえば、図２９に示すように、固定手段としてソレノイド３６を使用することもできる。ソレノイド３６は、コイル３７と、コイル３７中を移動可能な鉄芯３８とから構成され、コイル３７に通電する方向を変えることで、図２９（ａ）のように鉄芯３８を上に固定したり、図２９（ｂ）のように下に固定することが可能である。

また、ソレノイド３６として、図３０に示すように、双安定自己保持ソレノイドを使用すれば、同図（ａ）のように鉄芯３８を上の方に固定したり、同図（ｃ）のように鉄芯３８を下方に固定することが可能であるほかに、同図（ｂ）に示すように鉄芯３８を中間位置で保持することも可能となる。

上記ソレノイド３６を固定手段として用いる場合、重量測定するときは、図３０（ｃ）のように短縮した状態にし、重量測定しないときは、図３０（ａ）のように伸長状態とする。そして、次に、重量測定するときには、いったん図３０（ｂ）の中間状態にした後、図３０（ｃ）の状態にする。これにより、キャビネット２の荷重が急激に脚４０及び脚４にかかってキャビネット２が振動するのを防止することが可能となる。

固定手段２９又は３６は脚４０の周囲に設けることができるほか、脚４０内に設けることも可能である。たとえば、図３１及び図３２に示すように、脚４０の上方に固定手段２９又は３６を設け、シリンダー３０又は鉄芯３８が上下動するように配する。この場合、重量測定しないときは、シリンダー３０又は鉄芯３８を下方へ移動させて、脚４０を接地面Ｆ側に押し付けて固定する。重量測定するときは、シリンダー３０又は鉄芯３８を上方に移動させてバネ７にキャビネット２の荷重がかかるようにすればよい。

本発明に係る重量測定装置の第１実施形態を示す外観図 図１における加熱調理装置の平面図 図１における重量測定装置の制振手段付き脚の断面図 図１における重量測定装置の作動体付き脚の断面図 図１における重量測定装置の制御概略図 図１における抵抗体の第２の態様を示す図 図１における抵抗体の第３の態様を示す断面図 図１における抵抗体の第４の態様を示す断面図 図３における制振手段付き脚の第２の態様を示す断面図 図３における脚のシール構造を示す要部拡大図 図３における脚の第２のシール構造を示す要部拡大図 図３における脚の第３のシール構造を示す要部拡大図 図３における脚の第４のシール構造を示す断面図 図１３の要部拡大図 図１３におけるシール構造とは別の第２の態様を示す要部拡大図 図１３におけるシール構造とは別の第３の態様を示す要部拡大図 図１３における制振手段とは別の態様を示す脚の断面図 図１における脚の配置とは別の配置を示す加熱調理装置の概略図 図１における脚の配置とはさらに別の態様を示す加熱調理装置の概略図 本発明に係る重量測定装置の制振手段及び作動体を組み込んだ脚を示す断面図 本発明に係る重量測定装置の制振装置を示す断面図 図２１の制振装置の配置を示す加熱調理装置の平面図 図２１の制振装置とは別の配置を示す加熱調理装置の平面図 本発明に係る重量測定装置の第２実施形態を示す外観図 図２４における固定手段の概略構成図 図２４における固定手段の配置とは別の配置を示す平面図 図２４における固定手段の第２の態様を示す断面図で、重量測定時の状態を示す図 図２４における庫知恵手段の第２の態様を示す断面図で、重量を測定しないときの状態を示す図 図２４における固定手段の第２の態様を示す断面図 図２４における固定手段の第３の態様を示す断面図 図２４における固定手段の配置とは別の第２の配置の態様を示す断面図 図２４における固定手段の配置とは別の第３の配置の態様を示す断面図 従来のバネ付き脚の断面図 従来の重量測定装置を搭載した加熱調理装置における脚の配置を示す平面図

符号の説明

１ 加熱調理装置
２ キャビネット
３、４ 脚
５ 作動体
６ オイル
７ バネ
８ 抵抗体
９ 圧力センサ
１０ 導管
１２ 蓋体
１３ 内バネ
１４ 外バネ
１５ 押え体
１６ 開閉弁
１７ 制御部
１８ 電源スイッチ
１９ 加熱スタートスイッチ
２０ ドア開閉検知スイッチ
２１ 加熱庫
２２ シール材
２３ 環状抵抗体
２４ シール部材
２５ スキージ部材
２６ ターンテーブル
２７ 軸受
２８ 脚
２９ 固定手段
３０ シリンダー
３１ ピストン
３２ 液体
３３ 液体流路
３４ ポンプ
３５ ウエイト
３６ ソレノイド
４０ 脚

Claims (15)

1. 被測定体を載置する載置台と、該載置台を上下動可能に弾性的に支持する複数の脚と、前記載置台の変位に比例して変動する作動体と、該作動体の変動を検出する検出器とを備えた重量測定装置であって、前記載置台に被測定体を載置する際に、前記載置台が上下に揺れるのを抑制する安定化手段を設けたことを特徴とする重量測定装置。
2. 前記安定化手段が、前記載置台の揺れを吸収する制振手段であることを特徴とする請求項１記載の重量測定装置。
3. 前記制振手段は、粘性流体が収容された容器と、前記載置台に取り付けられ、前記粘性流体内で移動可能な抵抗体とを備えたことを特徴とする請求項２記載の重量測定装置。
4. 前記抵抗体が、複数枚のプレートからなることを特徴とする請求項３記載の重量測定装置。
5. 前記粘性流体が、耐熱性を有することを特徴とする請求項３又は４記載の重量測定装置。
6. 前記脚及び作動体を載せる支持台が設けられ、該支持台上に粘性流体が収容された容器が取り付けられたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の重量測定装置。
7. 前記制振手段が、前記脚に組み込まれたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の重量測定装置。
8. 前記作動体が、前記脚に組み込まれたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の重量測定装置。
9. 前記安定化手段が、前記載置台の上下動を制限する固定手段であることを特徴とする請求項１記載の重量測定装置。
10. 前記固定手段は、シリンダーと、そのシリンダー内を移動可能なピストンと、シリンダー内に供給される液体とを備え、前記シリンダー及びピストンが、前記脚又は脚の設置面と、前記載置台との間で上下方向に伸縮可能に配置され、重量を測定しないときは前記シリンダー内の液体に圧力をかけて前記固定手段を伸長させて載置台の上下動を制限し、重量測定時に前記液体の圧力を解除するようにしたことを特徴とする請求項９記載の重量測定装置。
11. 前記固定手段は、シリンダーと、そのシリンダー内を移動可能なピストンと、シリンダー内に供給される液体とを備え、前記ピストンが載置台に取り付けられてシリンダーが上下動するように設けられ、重量測定時にシリンダー内の液体を排出することにより、シリンダーを上昇させて設置面から離し、重量を測定しないときに前記シリンダー内の液体の出入りを自由にすることで、シリンダーが自重でシリンダー内に液体を導入しながら下降して脚の設置面に接地するようにしたことを特徴とする請求項９記載の重量測定装置。
12. 重量を測定しないときに、前記シリンダーが設置面に接地した状態でシリンダー内の液体の移動を規制するようにしたことを特徴とする請求項１１記載の重量測定装置。
13. 前記シリンダーにウエイトが取り付けられたことを特徴とする請求項１１又は１２記載の重量測定装置。
14. 前記固定手段が、ソレノイドである請求項９記載の重量測定装置。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の重量測定装置を搭載したことを特徴とする加熱調理装置。

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