JP2010078504A

JP2010078504A - 体重計

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Publication number: JP2010078504A
Application number: JP2008248506A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yuasa; 毅湯浅; Tadashi Kamibayashi; 正上林; Kazuya Oguri; 一也小栗; Shinichi Fumuro; 晋一文室; Takeshi Kojima; 猛児島; Akihiro Mizuuchi; 明広水内
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP4982462B2

Abstract

【課題】ロードセルの交換等のメンテナンスを容易に行うことができ、且つ、ロードセルの出力特性の変化が少なく、器差を少なくできる体重計の提供を目的とする。
【解決手段】体重計本体２と、脚部３１と、弾性体４とを備えている。脚部３１は、夫々、合成樹脂製の上壁６１を有する連結部材６と、ロードセル３５とを備えている。又、上壁６１は、ロードセル保持部６１ａを備え、連結部材６は、体重計本体２の下端に連結されている。弾性体４は、板状の合成ゴムから構成され、体重計本体２と連結部材６の上壁６１との間のほぼ全体に配設されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、体重を測定する体重計、より詳しくは、歪ゲージを有するロードセルを備えた体重計に関するものである。

従来から、歪ゲージを有するロードセルを備えた体重計は広く知られている。この種の体重計として、例えば、体重計本体の内部にロードセルを配設し、アーム等を介して体重計本体にかかる荷重を、ロードセルが検出して被測定者の体重を測定するようにしたものが提案されている（特許文献１）。
特開平５−７９８９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、体重計本体の内部にロードセルを配設しているため、例えばロードセルを交換する場合に、体重計本体を分解しなければならず、ロードセルの交換等のメンテナンスを容易に行い難いという問題点がある。

又、ロードセルの交換等のメンテナンスを容易に行い得るものとして、例えば図１０に示すようにロードセルを脚部に配設したものも提案されている。詳しくは、体重計本体２とは別体の合成樹脂から構成した連結部材６を有する脚部におけるその連結部材６に上壁６１を設けるとともに、その上壁６１の一部にロードセル３５を保持するロードセル保持部６１ａを設けたものとする。そして、連結部材６を、その上壁６１が体重計本体２の下面に当接するようにして体重計本体２の下端にボルトによって連結する。このようにして、体重計本体２に載った被測定者の体重（荷重）を、その上壁６１のロードセル保持部６１ａに保持したロードセル３５にそのロードセル保持部６１ａを介してかけ得るようにしたものである。

ところが、このものにおいては、上記荷重は、体重計本体２からロードセル保持部６１ａを介してロードセル３５にかかることになるため、次のような問題点がある。即ち、例えば体重計が高温環境下で保管や使用されると、上壁６１が熱的ストレスによって、微小な熱収縮や応力緩和等を引き起こして変形し、ロードセル保持部６１ａと体重計本体２との間に隙間１０１ができてしまう。このような隙間１０１ができると、ロードセル保持部６１ａに力がかかると変形するおそれが生じ、ロードセル３５に荷重がかかった際、その荷重の一部がそのロードセル保持部６１ａを元の状態に変形させる力として作用し、ロードセル３５を変形させる力を減少させることになる。そのため、ロードセル３５の出力特性が変化することになり、その結果、体重計としての器差となっている。尚、この図１０に示すものについては、更に後述する。

本発明は、ロードセルの交換等のメンテナンスを容易に行うことができ、且つ、ロードセルの出力特性の変化が少なく、器差を少なくできる体重計の提供を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、体重計本体と脚部とを備え、体重計本体に被測定者が載ることにより、その体重計本体にかかる荷重を、前記脚部に設けられたロードセルが検出して被測定者の体重を測定する体重計であって、前記脚部は、上壁を有する連結部材を備え、前記上壁は、ロードセルを保持するロードセル保持部を備え、前記連結部材は、前記ロードセル保持部に保持したロードセルにそのロードセル保持部を介して前記荷重をかけ得るようにするとともに、前記体重計本体と当該連結部材の上壁における少なくともロードセル保持部との間に弾性体を介在させるようにして、前記体重計本体の下端に連結され、前記弾性体は、前記ロードセル保持部が変形する力よりも小さい力で変形し得るものから構成されていることを特徴とする体重計を提供する。

請求項２は、請求項１に係る前記連結部材は、合成樹脂から構成され、前記弾性体は、板状の合成ゴムから構成されているとともに、前記体重計本体と連結部材の上壁との間のほぼ全体に配設されていることを特徴とする体重計である。

請求項１によれば、連結部材は、ロードセル保持部を介してロードセルに荷重をかけ得るようにするとともに、体重計本体と連結部材の上壁における少なくともロードセル保持部との間に弾性体を介在させるようにして、体重計本体の下端に連結される。

これにより、被測定者からの荷重が体重計本体からロードセルにかかると、ロードセル保持部が変形する前に弾性体が圧縮される。従って、ロードセル保持部と体重計本体との間に隙間が生じている場合でも弾性体の介在によって測定に際して隙間を無くすことができ、ロードセルからロードセル保持部に力がかかった場合でもロードセル保持部を変形し難くできる。従って、ロードセルの出力特性の変化を少なくでき、器差を少なくできる。

請求項２によれば、連結部材は、合成樹脂から構成され、弾性体は、板状の合成ゴムから構成されているとともに、体重計本体と連結部材との間の全体に配設されている。これにより、連結部材を容易に製作できる。又、ロードセル保持部と体重計本体との間に隙間が生じている場合でも測定に際して隙間を確実に無くすことができる。

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の体重計としての体組成体重計の一実施の形態を下方側からみた斜視図、図２は、その平面図、図３は、右側面図である。

この実施形態の体重計は、体重を測定できるとともに、体脂肪率等の体組成を測定できる体組成体重計１として実施されている。この体組成体重計１は、体重計本体２と、体重計本体２から下方側に突設された脚部３１〜３４と、体重計本体２と脚部３１〜３４との間に配設された弾性体４と、操作部５とを備えている。

体重計本体２は、図２に示すように体重等を測定する被測定者が載る踏み台２１を備えている。この実施形態の踏み台２１は、左端側と右端側との夫々の外周が円弧状に形成され、全体の形状が略円形状を呈するものから構成されている。この踏み台２１の上面には、左足踵載置用明示部２２ａと、右足踵載置用明示部２２ｂとが設けられている。

左足踵載置用明示部２２ａは、被測定者の左足の踵部を載せる位置を明示したもので、踏み台２１の上面における左後部に配置されている。又、右足踵載置用明示部２２ｂは、被測定者の右足の踵部を載せる位置を明示したもので、踏み台２１の上面における右後部に、左足踵載置用明示部２２ａと左右対称になるように配置されている。

又、この実施形態では、これらの左足踵載置用明示部２２ａと右足踵載置用明示部２２ｂとは、上面から所定の深さで下方にほぼ円形状に凹まされるようにして形成することにより、被測定者が上記のものとわかるようになっている。

又、この左足踵載置用明示部２２ａと右足踵載置用明示部２２ｂとには、夫々、それらに載置される踵部と接触し得るように測定電極２４が取付けられている。これらの測定電極２４は、体組成を測定する際に後述の印加電極２７と共に用いるもので、その印加電極２７に印加した電流により生じる抵抗電位を検出する。

また、踏み台２１の上面における上記左足踵載置用明示部２２ａ及び右足踵載置用明示部２２ｂの前方側の左右両側に、夫々、印加電極２７が左右一対をなすように取付けられている。これらの印加電極２７は、被測定者の左足先部、右足先部夫々と接触される。そして、その接触された左足先部、右足先部にこれらの印加電極２７から電流が印加されるようになっている。

以上のように構成された踏み台２１は、図１、図３に示すように、踏み台２１とほぼ同じ外周形状のベース板部材２６の上方側に、上方側から覆い被せるようにして固定的に取り付けられている。このベース板部材２６は、体重がかかっても撓み難いように、金属から構成されている。

又、体重計本体２における上記踏み台２１と上記ベース板部材２６との間には、それらによって、はかり機構部（図示せず）が区画形成されており、そのはかり機構部に、Ａ／Ｄ変換器等が収納されている。

次に、脚部３１〜３４について説明する。脚部３１〜３４は、この実施形態では、図１に示すようにベース板部材２６の左後部（この図１では、右後部側に現れている）に配置された第１の脚部３１と、右後部に配置された第２の脚部３２と、左前部に配置された第３の脚部３３と、右前部に配置された第４の脚部３４との４つから構成されている。

これらの脚部３１〜３４は、同じ構成を採っている。従って、以下の説明において、第１の脚部３１についてのみ説明し、第２〜第４の脚部３２〜３４の説明を省略する。

第１の脚部３１は、この実施形態では、連結部材６と、ロードセル３５（図６、図７に図示）と、ロードセル受部材７とを備えている。

連結部材６は、図５、図６に示すように、上壁６１と、上壁６１から下方側に所定長さで突出した筒状の周壁６２とを備えている。上壁６１は、図４、図６に示すようにロードセル３５を保持するロードセル保持部６１ａを備えている。この実施形態でのロードセル保持部６１ａは、上壁６１の内面に、後述のロードセル３５のロードセル本体３６の上面と当接し、その当接したロードセル本体３６を嵌合片６４によって前後左右方向に移動できないように構成されている。

又、上壁６１には、ボルト（図示せず）を挿通させる３個のボルト挿通孔６１ｂが設けられている。

ロードセル３５は、図６、図７に示すように体重計本体２の踏み台２１にかかる荷重（体重）を検出するための体重センサを構成するもので、この実施形態では、板状体からなるロードセル本体３６と、起歪片３７と、歪ゲージ３８とを備えている。

起歪片３７は、基端側がロードセル本体３６に支持され、先端側にロードセル受部材７と当接する当接部３７ａを備えている。そして、この当接部３７ａにロードセル受部材７から力がかかると、ロードセル本体３６に歪を起こさせるようになっている。

歪ゲージ３８は、ロードセル本体３６における起歪片３７の上方に配設され、起歪片３７によって生じたロードセル本体３６の歪を検出する。又、この歪ゲージ３８には、図示しないが、上記歪に関する情報を体重計本体２に送信するための送信線の一端が接続されている。

又、その送信線の他端は、連結部材６の上壁６１に穿設された送信線挿通孔６１ｃ（図５に図示）及び後述の弾性体４の送信線挿通孔４２（図４（ａ）に図示）、更に、体重計本体２のベース板部材２６に穿設された孔（図示せず）に通されるようにして体重計本体２内部のはかり機構部に接続されている。

これにより、体重計本体２は、歪ゲージ３８から送信線を介して送られてくる歪に関する情報に基づいて体重計本体２の踏み台２１にかかる荷重を算出する。

ロードセル受部材７は、図１、図７に示すように、底壁７１と、筒状の周壁７２とを備えている。底壁７１には、上面側の内面に、ロードセル３５の当接部３７ａを下方側から受ける受部７１ａが設けられている。また、ロードセル受部材７の下面側の外面に、設置面当接部７１ｂが設けられている。

この設置面当接部７１ｂは、この体組成体重計１を設置する床面等の設置面１００に当接する部分で、この実施形態では、ロードセル受部材７と別体の合成ゴム製の円形状の薄板状部材から構成されている。

ロードセル受部材７の周壁７２は、連結部材６の周壁６２の内側に入り込んで連結部材６の周壁６２内を上下移動可能な大きさで、底壁７１から所定長さで上方側に突出されている。

又、この周壁７２には、遊嵌孔７５が設けられており、この遊嵌孔７５に、連結部材６の周壁６２に設けられた係止突片６４（図５、図６に図示）が遊嵌されるようになっている。

次に、弾性体４について説明する。この実施形態の弾性体４は、ＮＢＲ、ＣＲ、ＣＰＥ等の合成ゴム製の板状のものから構成されている。また、弾性体４は、上記連結部材６のロードセル保持部６１ａが変形する力よりも小さい力で変形し得るものから構成されている。この実施形態では、６０度〜９０度程度の硬度を有する弾性体４が使用されている。

又、この実施形態の弾性体４は、連結部材６の上壁６１と略同じ大きさで、その厚さｔ（図４（ｂ））が１ｍｍ程度のものからなる。また、弾性体４は、ボルト挿通孔４１が穿設されているとともに、ロードセル３５に接続された送信線を通す送信線挿通孔４２が穿設されている。

以上のように構成された弾性体４及び脚部３１〜３４は、次のようにして体重計本体１に取り付けられている。まず、図５に示すように、体重計本体１のベース板部材２６の下面と連結部材６の上壁６１との間に弾性体４を配設する。

そして、その状態で、図示しない取付ボルトを、連結部材６のボルト挿通孔６１ｂから弾性体４に設けられたボルト挿通孔４１（図４（ａ）参照）に通し、ベース板部材２６に設けたネジ孔（図示せず）に螺合させて締め付ける。これにより、ベース板部材２６に連結部材６を、弾性体４を介在させた状態で固定的に取り付けることができる。

そして、図６に示すように連結部材６のロードセル保持部６１ａにロードセル３５を当接させるようにして保持させた後、ロードセル受部材７を連結部材６に入れるとともに、、ロードセル受部材７の遊嵌孔７５に連結部材６の係止突片６４を入れる。

又、この状態で、図７に示すように、ロードセル３５の当接部３７ａがロードセル受部材７の受部７１ａに当接するとともに、連結部材６の上壁６１のほぼ全面と弾性体４とが当接した状態になる。

又、ロードセル受部材７は、連結部材６に設けられたコイルバネ８（図５、図６に図示）によって連結部材６に対して常時下方側に付勢されており、遊嵌孔７５に連結部材６の係止突片６４が係止した状態になっている。

図２に戻って、操作部５について説明する。この実施形態の操作部５は、上面側に表示部５１を備え、この表示部５１に、例えば測定した体重や体組成を数値表示する。又、表示部５１の左右の両側には、複数の操作ボタン５２が設けられており、操作ボタン５２を押圧操作することによって、例えば体組成を測定等する場合の年齢、身長、性別等の情報の入力、あるいは、表示部５１に表示する数値データの選択等を行うことができる。

又、この実施形態の操作部５は、体重計本体２と有線または無線によって通信可能に接続されている（この実施形態では、図示しないが有線により接続されている）。又、操作部５は、体重計本体２と着脱自在とされており、操作部５を体重計本体２から外して身体の上部側の体組成を測定できるようになっている。

詳しくは、操作部５の左右の両端には、手で握る握り部５３が設けられているとともに、これらの握り部５３には、夫々、測定電極５４及び印加電極５５（図１に図示）が設けられている。

尚、この実施形態では、測定電極５４及び印加電極５５は、操作部５の左右の握り部５３の夫々に設けられているが、左右のいずれか一方に設けるようにしてもよく、適宜変更できる。

また、操作部５の内部には、図示しないが、記憶装置であり本システムのプログラム等を記録したメモリ、メモリに記録されたプログラム等を実行する制御装置であるＣＰＵ等が備えられている。

以上のように構成されたこの実施形態の体組成体重計１によって、例えば体重を計る場合は、図７に示すように設置面としての床面１００に体組成体重計１の各設置面当接部７１ｂを当接させるようにして設置するとともに、電源を入れ、操作部５の操作ボタン５２を操作して表示部５１に体重測定値を表示可能状態にする。

そして、その状態で、例えば図２に示した体重計本体２の踏み台２１の左足踵載置用明示部２２ａに左足の踵部を載せるとともに、右足の踵部を右足踵載置用明示部２２ｂに載せる。

踏み台２１にかかる荷重は脚部３１〜３４の各ロードセル３５によって検出され、操作部５が各ロードセル３５で検出された荷重の情報に基づいて演算等して表示部５１に体重測定値として表示する。

その際、例えば体組成体重計１が高温環境下で保管や使用されると、連結部材６が合成樹脂から構成されているため、その上壁６１が熱的ストレスによって、微小な熱収縮や応力緩和等を引き起こして変形する場合がある。その結果、例えば図８に示すように、ロードセル保持部６１ａと弾性体４との間に隙間１０１ができてしまう。

このような隙間１０１ができる場合において、例えば図１０に示すように、ベース板部材２６と連結部材６との間に弾性体４を介在させていない場合には、ベース板部材２６と連結部材６のロードセル保持部６１ａとの間に隙間１０１ができることになる。そして、その場合に、ロードセル３５に荷重がかかった際、例えば図１０中の一点鎖線で示すように、その荷重の一部がロードセル保持部６１ａを元の状態に変形させる。即ち、隙間１０１を減少させるように、ロードセル保持部６１ａを変形させる力として作用し、ロードセル３５を変形させる力を減少させることになる。その結果、ロードセル３５の出力特性（荷重に対する変形量）が変化することになり、最終的に体重計としての器差になる。

しかし、この実施形態では、ベース板部材２６と連結部材６との間に弾性体４を介在させているため、例えば図９に示すように、ロードセル３５に荷重がかかった際、ロードセル保持部６１ａが元の状態に変形する前に、弾性体４が圧縮され、隙間１０１が無くなる。

従って、ロードセル保持部６１ａの変形を抑えることができ、ロードセル３５の出力特性の変化を抑えることができる。よって、体重計としての器差を少なくできる。

尚、被測定者の脚の体組成を測定する場合は、例えば操作部５の操作ボタン５２を操作することによって、表示部５１に体組成測定値を表示可能状態に設定するとともに、電流を、踏み台２１に設けた印加電極２７から印加可能状態に設定する。この状態で、上記の体重測定の場合と同様に被測定者が踏み台２１に載ればよい。

これにより、印加した電流により生じる抵抗電位が測定電極２４で検出される。そして、操作部５が、検出されたインピーダンス、体重測定値、予め操作部５に入力された被測定者の身長、年齢、性別等の情報等に基づいて、被測定者の足の体脂肪率や体脂肪量等の体組成を算出し、表示部５１に表示する。

又、被測定者の身体の上部の体組成を測定する場合は、例えば操作部５の操作ボタン５２を操作することによって操作部５に設けた印加電極５５に電流を印加可能状態に設定する。そして、操作部５を体重計本体２から外し、左右両側の握り部５３夫々を左手、右手夫々で握って測定電極５４と印加電極５５とに手を接触させるとともに、腕を伸ばした状態にする。

これにより、同様に、測定電極５４でインピーダンスを検出し、操作部５が、インピーダンスと体重測定値と予め操作部５に入力された被測定者の身長等の情報等に基づいて、被測定者の身体の上部の体脂肪率や体脂肪量等の体組成を算出し、表示部５１に表示する。

尚、上記実施形態では、弾性体を、連結部材６の上壁６１と略同じ大きさのものから構成したが、この形態のものに限らず、ベース板部材２６と連結部材６の上壁６１との間における少なくともロードセル保持部６１ａに対応する位置に配設できるものであればよく、適宜変更できる。

例えば弾性体を、複数の弾性片から構成してもよい。詳しくは、例えば図１１に示すように、弾性体４００を、連結部材６におけるロードセル保持部６１ａに対応する位置に配設される第１弾性片４０１及び第２弾性片４０２と、それらと別体の第３弾性片４０３との３つの弾性片から構成してもよい。尚、図１１中の４４１は、第１弾性片４０１〜第３弾性片４０３の夫々に穿設されたボルト挿通孔を示す。

又、上記実施形態では、本発明の体重計は、体組成体重計から構成されているが、この形態のものに限らず、例えば体重計を、体重だけを測定するものから構成してもよく、適宜変更し得る。

本発明の体重計としての体組成体重計の一実施の形態を、下方側からみた斜視図である。図１の体組成体重計の平面図である。図１の体組成体重計の右側面図である。弾性体の説明図に係り、図４（ａ）は、弾性体の拡大正面図、図４（ｂ）は、弾性体の拡大右側面図である。ロードセル受部材及びロードセルを取り外した状態の脚部の拡大斜視図である。脚部における連結部材にロードセルを保持させた状態の拡大斜視図である。脚部及び弾性体を断面にした説明図である。連結部材が変形して連結部材のロードセル保持部と弾性体との間に隙間ができた状態を断面にした説明図である。連結部材のロードセル保持部と弾性体との間に隙間ができた状態でロードセルに荷重がかかった状態を断面にした説明図である。ベース板部材と連結部材との間に弾性体を介在させていない場合の比較例において、ベース板部材と連結部材のロードセル保持部との間に隙間ができた状態を断面にした説明図である。弾性体の他の実施形態の正面図である。

符号の説明

１体組成体重計（体重計）
２体重計本体
４、４００弾性体
５操作部
６連結部材
３１第１の脚部
３２第２の脚部
３３第３の脚部
３４第４の脚部
３５ロードセル
６１上壁
６１ａロードセル保持部

Claims

体重計本体と脚部とを備え、体重計本体に被測定者が載ることにより、その体重計本体にかかる荷重を、前記脚部に設けられたロードセルが検出して被測定者の体重を測定する体重計であって、
前記脚部は、上壁を有する連結部材を備え、
前記上壁は、ロードセルを保持するロードセル保持部を備え、
前記連結部材は、前記ロードセル保持部に保持したロードセルにそのロードセル保持部を介して前記荷重をかけ得るようにするとともに、前記体重計本体と当該連結部材の上壁における少なくともロードセル保持部との間に弾性体を介在させるようにして、前記体重計本体の下端に連結され、
前記弾性体は、前記ロードセル保持部が変形する力よりも小さい力で変形し得るものから構成されていることを特徴とする体重計。
前記連結部材は、合成樹脂から構成され、
前記弾性体は、板状の合成ゴムから構成されているとともに、前記体重計本体と連結部材の上壁との間のほぼ全体に配設されていることを特徴とする請求項１記載の体重計。