JP4829732B2 - 電子秤 - Google Patents

Description

本発明は電子秤に関する。

近年、電子秤の本体ケースは軽量化や加工の容易さ等から、一般に樹脂で形成されている。しかし、摩擦などで樹脂製の本体ケースが帯電すると、絶縁性が高いことから静電気の逃げ場がなくなり、内蔵された電子基板に誤作動が生じるなど、種々の不具合が生じるおそれがある。特に、金属製の計量皿がケース側に引き付けられて計量精度が低下する。 そこで、本体ケースの全部または一部を導電性の樹脂素材で形成する提案がなされている（特許文献１）。
また、計量法に基づき、電子秤の計量部は１つのケース内に収められ検定を受けた後、封印されている（特許文献２）。
特開昭６１−２８８１２３号（請求項１） 特開平７−４３１９８号（第２頁）

しかし、導電性樹脂素材は高価であり、電子秤のコストアップが避けられない。また、検定に合格し、封印された本体ケースに後から加工を加えることは許されない。

したがって、本発明の目的は、封印後の本体ケースの封印を解除することなく、安価な構成で樹脂製の本体ケースの帯電を防止し得る電子秤を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明の電子秤は、被計量物を載置するための計量皿と、前記計量皿に載った前記被計量物の重量が取付部材および可動部を介して負荷される起歪体と、前記起歪体の固定部を支持する金属製のベースと、前記取付部材が挿通される貫通孔を有し、前記ベースを収容する樹脂製の本体ケースとを備えた電子秤において、前記本体ケースにおける前記貫通孔が形成された上板部の表面または裏面に接触する金属プレートまたは金属フィルムからなる導電性部材が設けられ、前記本体ケースの電荷が前記導電性部材を介して、前記ベースに逃げるように構成されている。

本発明によれば、樹脂製の本体ケースの電荷が導電性部材を介してベースや起歪体等に逃げるので、本体ケースが帯電するのを防止し得る。そのため、計量皿が静電力により本体ケースに引き付けられるのを防止でき、計量精度の低下が防止される。
特に、起歪体はアルミのインゴッドを削り出して形成され、ベースや起歪体の固定部および可動部は歪の生じない堅牢な構造とするために厚肉のアルミダイキャストで形成されているので、前記電荷を逃がす十分な体積を持つ。
しかも、金属プレートや金属フィルムの追加は導電性樹脂で本体ケースを形成するのと異なり、差程コストアップしない上、分解能や精度の高い電子秤など必要な機種についてのみ導電性部材を装着することがでる。

本発明においては、前記導電性部材が、前記計量皿に対面する前記本体ケースの上面に設けられているのが好ましい。
この態様によれば、計量皿に対面する部位に電荷が蓄積されるのを防止できるから、計量精度の信頼性が更に高まる。

本発明において、前記導電性部材は、前記計量皿に対面する前記本体ケースの上面に設けられた金属プレートからなり、該金属プレートは前記本体ケースおよび金属プレートを貫通する金属製の雄ネジ部材により前記本体ケースに圧接した状態で固定されていると共に、前記金属製の雄ネジ部材を介して前記金属プレートが前記ベースに電気的に接続されているのが好ましい。
この態様によれば、雄ネジ部材の軸力により本体ケースとプレートとの接触圧が得られ、電荷を確実に、かつ、瞬時にベースに逃がすことが可能となる。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
電子秤１：
図１に示すように、電子秤１は、樹脂製の本体ケース２と、被計量物を載置するための計量皿３とを備えている。本体ケース２には、表示部４および操作ボタン５などが設けられており、オペレータが操作ボタン５に所定の操作を行った後、計量皿３の上に被計量物を載置すると、該被計量物の重量が表示部４に表示される。

図２に示すように、計量皿３（図１）を取り去ると、皿受け部材６および金属プレート７（導電性部材の一例）が現れる。金属プレート７は、金属製の第１および第２雄ネジ部材部材１６ａ，１６ｂにより、本体ケース２の上面に取り付けられている。

図３に示すように、本体ケース２は、上ケース２１および下ケース２２からなり、上下ケース２１，２２の間には封印空間２Ｓが形成されている。封印空間２Ｓ内には、重量検出器８および電子回路を有する制御基板９が収納されている。

重量検出器８：
図４に示すように、重量検出器８は起歪体３０を備えている。前記起歪体３０には、略Ｈ字状の中空部３４が形成されている。起歪体３０の両端部には、固定部３１および可動部３２が形成されている。固定部３１および可動部３２には、それぞれ、ベース１０の立上部１１および取付部材４２がボルト１２を介して締結されている。図３においては、前記ベース１０に網点を施している。

金属プレート７および上ケース２１には、取付部材４２が挿通される第１および第２貫通孔７ｈ，２１ｈが形成されている（図３参照）。取付部材４２の上端には皿受け部材６が固定されており、皿受け部材６には計量皿３が載置されている。したがって、計量皿３に載置された被計量物の重量は、皿受け部材６および取付部材４２を介して起歪体３０の可動部３２に負荷される。

一方、図３の網点に示すように、立上部１１は、下ケース２２上に固定された金属製のベース１０と一体に成型されている。したがって、図４に示す起歪体３０の固定部３１は、前記立上部１１を介してベース１０に片持ち状態で支持されている。

起歪体３０：
前記起歪体３０の上下には、一対のビーム３３が形成されており、前記中空部３４は、ビーム３３の内側に形成されている。ビーム３３の両端部には、４箇所の薄肉の起歪部３５が形成されている。各起歪部３５に対応する起歪体３０の上下の位置には、検出素子３６がそれぞれ設けられている。検出素子３６は、前記制御基板９（図３）にそれぞれ接続されている。

計量皿３上に被計量物を載置し、荷重がかかると、皿受け部材６および取付部材４２を介して起歪体３０の起歪部３５が変形し、制御基板９（図３）上の電子回路が、該起歪部３５の表面の歪みを４つの検出素子３６の電気抵抗の変化によって検出することで、被計量物の重量が測定される。

制御基板９：
図３に示す制御基板９には、図示しないアナログ回路やＡ／Ｄコンバータ、演算回路、表示部４および操作ボタン５などが実装されている。前記演算回路は、たとえば、マイクロコンピュータなどからなるデジタル回路で構成されている。
前記検出素子３６（図４）からの電気信号は、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル値化された後、演算回路により重量が算出され、当該重量が表示部４に表示される。

静電気による計量精度の低下：
ここで、摩擦などにより、樹脂製の本体ケース２が帯電し、静電気の逃げ場がないと、前記アナログ回路に対する外乱となり計量精度が低下するおそれがある。特に、図１の本体ケース２の帯電により、金属製の計量皿３が本体ケース２に引き付けられて計量精度が低下するおそれがある。
そこで、本電子秤１では、図３の本体ケース２に取り付けた金属プレート７から、該本体ケース２に帯電した静電気をベース１０や起歪体３０に逃がしている。

帯電防止構造：
図４に示すように、前記金属プレート７は、上ケース２１の第２貫通孔２１ｈが形成された上板部２１ｕの表面に接触している。

図３に示すように、金属プレート７には第１孔７ａが貫通して設けられている。上ケース２１には第２孔２１ａが該上ケース２１を貫通して設けられている。一方、前記ベース１０には、金属製の接続板１５が鉛直方向に向って立ち上げられている。接続板１５には雌ネジ部が形成されており、第１雄ネジ部材部材１６ａが第１孔７ａおよび第２孔２１ａを挿通し、接続板１５の雌ネジ部に螺合することで、金属プレート７が雄ネジ部材部材１６ａおよび接続板１５を介してベース１０に電気的に接続される。

前記ベース１０は、歪の生じない堅牢な構造とするために、たとえば、厚肉のアルミダイキャストで形成されている。一方、起歪体３０は、たとえば、アルミのインゴッドを削り出して形成されている。

前述のように、導電性の起歪体３０およびベース１０は互いに接続されているので、本体ケース２の電荷を逃がす十分な体積を持つ。
したがって、摩擦等により本体ケース２に電荷が発生しても、該電荷が金属プレート７から雄ネジ部材部材１６ａおよび接続板１５を介して、起歪体３０やベース１０に逃がすことができる。

一方、金属プレート７には、取付孔７ｂが貫通して設けられており、上ケース２１には、雌ネジ２１ｂが形成されている。第１および第２雄ネジ部材部材１６ａ，１６ｂが、それぞれ上ケース２１および接続板１５に螺合していることで、金属プレート７が上ケース２１に圧接した状態で固定される。
したがって、両雄ネジ部材１６ａ，１６ｂの軸力により、本体ケース２と金属プレート７との接触圧が得られ、金属プレート７が上ケース２１の上板部２１ｕに密着することにより、本体ケース２の電荷を確実に、かつ、瞬時にベース１０や起歪体３０に逃がすことができる。

特に、金属プレート７は計量皿３の円形の平面形状と概ね同じ大きさに形成されているので、本体ケース２との接触面積が十分に大きいから、帯電した本体ケース２の電荷をより一層、確実、かつ、瞬時にベース１０や起歪体３０に逃がすことができる。
さらに、前述のように、金属プレート７は、計量皿３に対面して設けられているので、計量皿３に対面する部位に電荷が蓄積されるのを防止できるから、計量皿３が本体ケース２側に引き付けられるのが防止され、計量精度の信頼性が向上する。

また、金属プレート７は、飛来する電波に対する遮蔽効果も期待できるため、計量精度の低下をより一層防止することができる。

電子秤１の封印：
図３に示す電子秤１は、本体ケース２の封印空間２Ｓ内に前記重量検出器８および制御基板９が収められた後、図５の破線で示す組付ネジ２８により、上下のケース２１，２２が互いに組立てられる。この組立後、検定を受けた後に、前記検定に合格した電子秤１には、組付ネジ２８の上に封印テープ２９が貼付されて封印される。

オプション部品の取付構造：
ところで、図６に示すように、本電子秤１には、たとえば通信カード６０のような、通信用の電子機器をオプション機器として、前記封印後の電子秤１に必要に応じて取り付けることが可能である。

前記通信カード６０としては、たとえば、イーサネット（登録商標）を含むＩＥＥＥ規格の通信カードの他に、ＵＳＢ（Universal Serial Bus) や、シリアルインターフェイス、パラレルインターフェイス、外部表示器へのインターフェイスなど、検定に必要な計量機能以外の機能を有するものがある。

以下、通信カード６０の取付構造について説明する。
図３に示すように、下ケース２２には、該下ケース２２の封印空間２Ｓに向って突出した収納部２３が、図５に示す下ケース２２の外面側２２ｕに形成されている。
図３に示す下ケース２２には、収納部２３と封印空間２Ｓとを連通させる連通孔２４が前記収納部２３の収納部壁２３ｂを貫通して設けられている。連通孔２４には、制御基板９の電子回路から引き出された通信線（信号線の一例）５１が連通孔２４を介して収納部２３内に導出されている。

図５に示すように、通信線５１の先端には、第１コネクタ５０が接続されている。なお、第１コネクタ５０には、通信線５１の他に、たとえば、電源線が接続されていてもよい。

第１コネクタ５０は、収納部２３の凹所２３ａ内に配置されていると共に、収納部２３の凹所２３ａから引き出し可能に設けられている。
図３および図６に示すように、電子秤１の組立時において、第１コネクタ５０は、制御基板９と第１コネクタ５０とが通信線５１を介して結線された状態で、連通孔２４から収納部２３の凹所２３ａに向って押し込まれる。
前記連通孔２４の形状および大きさは、第１コネクタ５０に通信線５１が結線された状態で、第１コネクタ５０を封印空間２Ｓから連通孔２４を介して収納部２３内に挿入可能で、かつ、通信線５１を本体ケース２の封印空間２Ｓに向って引っ張ると、第１コネクタ５０が連通孔２４のまわりの下ケース２２の部分に係合して封印空間２Ｓに入り込まないように形成されている。たとえば、図６の連通孔２４の長さＬ１および幅Ｗ１は、図５の第１コネクタ５０の長さＬ２および幅Ｗ２よりも各々大きく、かつ、第１コネクタ５０の長さＬ２は連通孔２４の幅Ｗ１よりも大きい。

図６に示すように、通信カード６０の端部には、通信ケーブルを接続するための第２コネクタ６１が設けられている。
下ケース２２には、通信カード６０の接続時において、該通信カード６０の第２コネクタ６１が嵌合する挿入孔２６が形成されている。挿入孔２６は、前記カバー２５を設けた面に概ね直交する該下ケース２２後方の外側面に形成されている。

図５に示すように、電子秤１には、収納部２３の凹所２３ａに収納される通信カード６０を覆うカバー２５が設けられている。カバー２５を長手方向Ｘにスライドさせることで、該カバー２５の開閉を行うことが可能である。

通信カード６０の取付方法：
通信カード６０を電子秤１に取り付けるには、図５に示すようにカバー２５を開け、第１コネクタ５０を凹所２３ａから引き出した後、図６に示すように、第１コネクタ５０に通信カード６０を接続する。該接続後、通信カード６０の第２コネクタ６１の端部を挿入孔２６に対向させると共に、通信カード６０を収納部２３の凹所２３ａに収納する。その後、カバー２５を下ケース２２に装着する。前記第２コネクタ６１は挿入孔２６を介して本体ケース２の外方に臨み、外部機器からの通信ケーブル（図示せず）を該第２コネクタ６１に接続することが可能となる。

このように、電子秤１の本体ケース２が封印された後であっても、該封印を解除することなく、通信カード６０を追加することができるので至便である。
また、カバー２５が装着されている面と、通信カード６０の第２コネクタ６１の挿入孔２６を設けた面とが概ね直交しいてるので、該第２コネクタ６１に接続する通信ケーブルの差し込みや取り外し時に、カバー２５に負荷がかかることがないので、カバー２５が傷みにくい。

また、挿入孔２６を電子秤１の後方に設けたので、第２コネクタ６１に接続される通信ケーブルを、表示部４のある前方ではなく、電子秤１の後方に接続することができるのでコード類の取りまわしが良く邪魔にならない。

位置決め部２５ａ，２５ｂ：
ここで、カバー２５には、通信カード６０の一方の側面を固定するための第１位置決め部２５ａが形成されている。一方、収納部２３には、通信カード６０の他方の側面を固定するための第２位置決め部２５ｂが形成されている。第２位置決め部２５ｂは、通信カード６０の他方の側面が嵌合する溝と、第２コネクタ６１部分が嵌り込む溝により構成されている。
したがって、通信カード６０を両位置決め部２５ａ，２５ｂに合わせて装着することにより、通信カード６０が収納部２３内でガタつくことなく収納される。

プログラム記憶装置：
ところで、最近の電子秤１は、付加機能である集計や販売管理機能などのアプリケーシションソフトウエア機能が日々進化している。一方、基本となる計量に関わる部分のソフトウエアについては、検定によって変更することができない。
そこで、本電子秤１では、検定に関するソフトウエアを改ざんから守り、かつ、アプリケーシションソフトウエアのバージョンアップを可能とするために、検定に関するソフトウエア部分を暗号化して改ざんを防止している。

前記暗号化に関しては、ストリーム暗号やブロック暗号等種々の方法を用いることができるが、以下の説明では、対象ファイルのビット情報に基づいて暗号ファイルからなる秘密鍵をシードとして生成する方法を例示して説明する。

本電子秤１の本体ケース２には、封印された本体ケース２の外部からメモリカード（プログラム記憶装置の一例）を装着可能な図示しない装着部（カードスロット）が設けられている。
前記メモリカード７０としては、たとえば、市販のセキュリティ機能付きのメモリカードＳＤカード（登録商標）やメモリースティック（登録商標）などを用いることができる。

図７に示すように、メモリカード７０には、プロテクト領域７１と通常領域７２とが設けられている。
プロテクト領域７１は、専用の機器でのみ、読み書きが可能である。プロテクト領域７１には暗号ファイルＦ１が記憶される。
一方、通常領域７２には、暗号化された検定対象ファイルＦ２および暗号化されていない非検定対象ファイルＦ３が記憶される。

電子秤１には、暗号解読手段が設けられている。前記暗号ファイルＦ１には、検定対象のアプリケーシションソフトウエアの暗号ファイル（シード）が記憶される。暗号ファイルは、検定対象ファイルのビット情報を元に、専用アプリケーシションソフトウエアで生成され、専用の機器で書き込まれる。
検定対象ファイルＦ２には、暗号ファイルＦ１のシードにより暗号化（スクランブル）された検定に関するソフトウエアからなる検定対象ファイルが記憶される。前記検定対象ファイルは、電子秤１の暗号解読手段により、前記暗号ファイルに基づいて解読されて実行される。なお、電子秤１は、前記暗号ファイルや検定対象ファイルの修正や書き込みを行う機能を有していない。
非検定対象ファイルＦ３には、検定対象以外のアプリケーシションソフトウエアが記憶される。

このように、検定に関するアプリケーシションソフトウエアを暗号化し、改ざんを防止すると共に、検定に関係しないアプリケーシションソフトウエアを書き換え可能にすることにより、ソフトウエアのバージョンアップが容易になる。
そのため、従来では、検定対象以外のソフトウエアのバージョンアップを行うには、本体ケース２の封印を解除し、制御基板をバージョンアップされたソフトウエアが搭載された新たな制御基板に取り替えた後、再び検定を受ける必要があるが、本電子秤１では、メモリカード７０の差し替えにより、本体ケース２の封印を解除することなく、極めて容易に検定対象以外のソフトウエアのバージョンアップを行うことができる。
したがって、メンテナンス性が極めて容易になると共に、基板の在庫を大幅に減らすことができる。

なお、前述の説明では、金属プレート７とベース１０との接続は、雄ネジ部材部材１６ａおよび接続板１５を用いることとしたが、接続板１５を介することなく雄ネジ部材部材１６をベース１０に螺合させてもよいし、金属プレート７とベース１０とを導電線などで接続してもよい。
また、金属プレート７を上ケース２１の上板部２１ｕの裏面に設けてもよい。
さらに、導電性部材としては、金属プレート７の他に、たとえば導電性の金属フィルムや金属シート、金属シールなどであってもよい。

また、導電性部材を通常の製品には設けず、高い精度が要求される製品など必要に応じてオプションとして本体ケース２の表面に設けるようにしてもよい。特に、検定が必要な電子秤においては、本体ケース２を封印した後であっても、該封印を解除することなく導電性部材を容易に取り付けることができるので至便である。
また、金属プレート７は、製品の外観デザインを損なうことのないように、計量皿３よりも直径やサイズを小さくしてもよい。
また、計量皿３は円形でなくてもよく、たとえば方形であってもよい。かかる場合には、金属プレート７を計量皿３の形状と同様な形状にするのが好ましい。

本装置は電子秤に用いることができる。

本実施例にかかる電子秤を示す概略斜視図である。 計量皿を取り外した状態の電子秤を示す概略斜視図である。 計量皿および皿受け部材を外した状態の電子秤の分解斜視図である。 重量検出器の部分を示す概略断面図である。 カバーを取り外した状態の電子秤の裏面から見た概略斜視図である。 カバーの裏面および収納部を示す電子秤の裏面からの概略斜視図である。 メモリカードの記憶内容を示す概念図である。

符号の説明

１：電子秤
２：本体ケース
２Ｓ：封印空間
３：計量皿
７：金属プレート（導電性部材の一例）
８：重量検出器
９：制御基板
１０：ベース
１６ａ：雄ネジ部材部材
２１ｈ：第２貫通孔
２１ｕ：上板部
２３：収納部
２４：連通孔
２５：カバー
２５ａ，２５ｂ：位置決め部
２６：挿入孔
３０：起歪体
３１：固定部
３２：可動部
４２：取付部材
５０：第１コネクタ５０
５１：通信線（信号線の一例）
６０：通信カード（通信用の電子機器）
６１：第２コネクタ

Claims (3)

1. 被計量物を載置するための計量皿と、
   前記計量皿に載った前記被計量物の重量が取付部材および可動部を介して負荷される起歪体と、
   前記起歪体の固定部を支持する金属製のベースと、
   前記取付部材が挿通される貫通孔を有し、前記ベースを収容する樹脂製の本体ケースとを備えた電子秤において、
   前記本体ケースにおける前記貫通孔が形成された上板部の表面または裏面に接触する金属プレートまたは金属フィルムからなる導電性部材が設けられ、
   前記本体ケースの電荷が前記導電性部材を介して、前記ベースに逃げるように構成された電子秤。
2. 請求項１において、前記導電性部材が、前記計量皿に対面する前記本体ケースの上面に設けられている電子秤。
3. 請求項１において、前記導電性部材は、前記計量皿に対面する前記本体ケースの上面に設けられた金属プレートからなり、
   該金属プレートは前記本体ケースおよび金属プレートを貫通する金属製の雄ネジ部材により前記本体ケースに圧接した状態で固定されていると共に、前記金属製の雄ネジ部材を介して前記金属プレートが前記ベースに電気的に接続されている電子秤。

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