JPH0348501Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本考案は、歪ゲージにより体重を測定して表示
する歪ゲージ式体重計に関する。

＜従来技術＞ 第２１図は従来の歪ゲージ式体重計の概略平面
図である。

機械式体重計に比べて、薄型化が可能となつた
歪ゲージ式体重計は、例えば特開昭60−42620号
公報に示される様に既に周知であるが、この種の
体重計（機械式及び歪ゲージ式を含む）は全て、
人が荷重台上に安定して乗れる最低面積が必要と
されている。

これは、人が荷重台上にて不安定であると、正
確な測定ができないからであり、この為、人が乗
る荷重台は人間の両足間、足の大きさを考慮して
比較的、大きく形成されている。従つて、体重計
を手軽に運搬することは困難であり、携帯性の極
めて悪いものであつた。

＜目的＞ 本考案は、先の欠点を無くす為成されたもの
で、荷重台をおりたたみ構造にすることにより、
荷重台の面積を小さくコンパクトにすると共に極
めて携帯性に優れ、測定精度の向上した歪ゲージ
式体重計を提供する。

＜実施例＞ 以下、本考案の一実施例を図面第１図乃至第２
０図に基いて説明する。

第１図，第２図は本考案歪ゲージ式体重計の測
定時，非測定時の状態を示す外観斜視図である。

第１図，第２図において、第１図は測定時の状
態を示し、第２図は非測定時の状態であつて携帯
可能な状態を示す。

１は本考案歪ゲージ式体重計であり、左右に分
割された右荷重台２及び左荷重台３を各々基台４
及び基台５上面に配設し、軟質の連結バンド６に
て一体に連結している。上記右荷重台２と基台４
から成る右側本体にはスタートスイツチ７を設け
ると共に、外側の底部にはマジツクバンド８，８
ａを設けている。このマジツクバンド８，８ａは
右側本体と、左荷重台３と基台５から成る左側本
体を第２図に示す状態に固定保持するもので、図
示しない左側本体外側面の上記マジツクバンド
８，８ａの対応する位置に設けたマジツクバンド
接合片と着脱自在に接合される構造であつて、現
在市販されているものの一つである。又、左側本
体の左荷重台３の上面には測定結果を表示する表
示部９を設けている。又、第２図に示す様に基台
４及び基台５の底面前後には、脚部１０，……を
設けると共に、略中央付近には孔部１１を設けて
おり、この孔部１１，１１は非測定時すなわち、
第２図の状態において持ち運びしやすい様に把手
部と成すものである。１２は上記連結バンド６を
各基台４，５に固定する連結バンド固定板であつ
て、ビス１３，……等の締結部品にて固定装着さ
れるものである。第３図はこの連結バンド６と基
台４及び連結バンド固定板１２の取り付け詳細図
であり、連結バンド６にはビス１３，……の挿通
する位置に穴部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
を形成している。この連結バンド６は上記右荷重
台２及び左荷重台３によつて測定した測定信号
を、右側本体又は左側本体に設けた演算部に伝達
する役割を兼ねている。この為、連結バンド６に
は配線処理を施さなければならないが、本実施例
では、第４図ａ，ｂに示す如く、ポリエステルフ
イルム等の軟質材料の連結バンド６に、フレキシ
ブルプリント基板１４を挟持した３層構造となつ
ており、電気信号の伝達が可能であるだけでな
く、屈曲自在であつて、ここを折りたたんで左右
各本体を対峙させた第２図に示す状態にすること
ができる。第５図はこのフレキシブルプリント基
板１４の本体内部への配線処理手順を示すもの
で、該フレキシブルプリント基板１４は基台底面
に形成した孔部１５から内部に導入し、図示しな
い演算部に接続されるものである。

次に、本考案の歪ゲージ式体重計の内部構造に
ついて説明する。

第６図は本考案の歪ゲージ式体重計の左側本体
の概略側面断面図である。

第７図は、第６図における左側本体の左荷重台
３を取り外したところを示す概略平面図である。

第８図は、第６図における左側本体の概略正面
断面図である。

尚、右側本体と左側本体の重量を検出する機構
は左右対象であるので、ここでは左側本体を用い
て説明する。第６図乃至第８図において、１６は
板状の両端から等距離をおいて、表裏面に歪ゲー
ジ１７，１７ａを配設した起歪板である。この起
歪板１６は、両端から等距離をおいて円柱状の上
支点丸棒１８，１８ａと、同じく円柱状の下支点
丸棒１９，１９ａによつて挾持保持され、該下支
点丸棒１９，１９ａは基台５の上面に位置的に固
定されている。又、上記上支点丸棒１８，１８ａ
上には、補強板２０を介して左荷重台３を載置し
ている。この補強板２０は、荷重台３の補強を兼
ねると共に、上支点丸棒１８，１８ａに荷重を伝
えるもので、該上支点丸棒１８，１８ａとの接触
部に、シボリ加工２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄを施すことにより、更に強度アツプを計り、荷
重台３の荷重を支えるだけの強度を維持し、上支
点丸棒１８，１８ａに荷重を分散し、偏荷重によ
る測定誤差を少なくするものである。２１は、荷
重台３上面に埋設された測定値を表示する表示板
であつて、この表示板２１及び上記補強板２０は
荷重台３に対して、ビス締め、スポツト等の締結
部品２２，２２にて固定されている。２３，２３
ａは上記起歪板１６を位置的に固定する起歪板固
定アングルである。この起歪板固定アングル２
３，２３ａは第９図，第１０図に示す形状あつ
て、起歪板１６の短手方向の端面が該起歪板固定
アングル２３，２３ａに形成した一対の傾斜凸部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ（第７図参照）の
傾斜面と接触するものである。この各一対の傾斜
凸部２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃと起歪板１６
の位置関係は、通常荷重の加わらない状態で上記
各一対の傾斜凸部２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
を形成した起歪板固定アングル２３，２３ａの絶
えず一方の傾斜凸部とだけ接触する寸法関係にあ
る。従つて、起歪板１６に荷重が加わると、第１
０図に示す如く起歪板１６は、その長手方向に両
端を上方に弓なりに湾曲して点線に示す如く弓な
りに変形するが、他方の傾斜凸部２４，２４ａの
起歪板１６に対向する接触面は、角度θをもつた
傾斜面であることから、該起歪板１６の変形によ
つて傾斜凸部２４，２４ａに接触することはな
い。又、接触している一方の傾斜凸部２４ｂ，２
４ｃでは、起歪板１６に荷重が加わることで、同
様に接触している起歪板１６の端面は湾曲により
上方へ弓なりに変形するが、角度θは、荷重によ
る起歪板１６が弓なりに変形する寸法を加味して
大きくしてあることから、荷重が加わつても一方
の傾斜凸部２４ｂ，２４ｃでも接触がなくなるも
のであり、起歪板１６の短手方向の接触による摩
擦を無くすものである。又、第７図，第９図に示
す如く、上支点丸棒１８，１８ａと下支点丸棒１
９，１９ａは基台５の上面に一体に形成した支点
丸棒固定アングル２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
によつて、上記上支点丸棒１８，１８ａ及び下支
点丸棒１９，１９ａの両端部を隙間２６ｄ，……
を介して、位置的に固定しているものである。
又、起歪板１６の短手方向への移動に対しては、
該起歪板１６の荷重による湾曲が最も少ない下支
点丸棒１９，１９ａ付近に、上記支点丸棒固定ア
ングル２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃに形成した
段部２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃを設けること
で位置的に固定しており、この接触部はたわみの
最も少ない下支点位置であることから摩擦を最小
限に抑えるるものである。従つて、上記起歪板固
定アングル２３，２３ａと支点丸棒固定アングル
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃと合わせて、起歪
板１６に対して極めて摩擦の少ない機構になつて
いる。

次に、第１１図乃至第１３図に測定原理図を示
す。

第１１図は歪ゲージ１７，１７ａと上支点、下
支点の起歪板１６に対する位置関係を示したもの
である。つまり、歪ゲージの位置は下支点から
／２の距離をおいて、又、上支点から₁の距
離をおいて、すなわち、各支点から等距離の支点
の中心に設けている。従つて、右荷重台２，左荷
重台３に人がまたがつて乗つたとすると、その体
重Ｐは上記右荷重台２，左荷重台３の各上支点丸
棒によつて４つの荷重P₁，P₂，P₃，P₄に分割さ
れて、起歪板１６，１６に伝えられる。尚、（ ）
内の数字は図示しない右側本体の対応する部品又
は数値を示す。而して、体重Ｐは Ｐ＝P₁＋P₂＋P₃＋P₄ …(1) である。

第１１図において、荷重P₁，P₂及びP₃，P₄が
起歪板１６，１６の中央に加わる歪ε₁，ε₂は、起
歪板１６，１６の幅をｂ，高さをｈ，縦弾性係数
をＥとしたとき、左側本体では、 ε₁＝3a／Ebh²（P₁＋P₂） …(2) 右側本体では、 ε₂＝3a／Ebh²（P₃）＋P₄） …(3) となる。この歪ε₁及びε₂は起歪板１６，１６の上
面と下面とで符号が逆になるから、起歪板１６，
１６の上面の歪ゲージ１７，１７では−ε₁，−ε₂
となり、下面の歪ゲージ１７ａ，１７ａでは＋
ε₁，＋ε₂となる。この歪ゲージを用いて第１２図
に示すブリツジ回路を構成すると、歪ゲージ１
７，１７ａ，１７，１７ａの抵抗値を各々R₁，
R₂，R₃，R₄とし、供給電圧をＶとすると、 出力電圧ｅは、 ｅ＝R₁／R₁＋R₂−R₃／R₃＋R₄ …(4) となる。

この上記歪ゲージの抵抗値Ｒは、初期抵抗を
Rv，ゲージ率をＫ，歪をεとしたとき、一般に
Ｒ＝Rv（１＋εK）で与えられるから、各抵抗値 R₁，P₂，R₃，R₄は R₁＝Rv（１＋ε₁Ｋ） …(5) R₂＝Rv（１−ε₁Ｋ） …(6) R₃＝Rv（１−ε₂Ｋ） …(7) R₄＝Rv（１＋ε₂Ｋ） …(8) である。

この(5)〜(8)式を(4)式に導すると、(4)式は、 ｅ＝ε₁＋ε₂／２・KV …(9) となる。この(9)式に(2)式と(3)式を導入すると、 ｅ＝3aKV／2Ebh²（P₁＋P₂＋P₃＋P₄） ……(10) となる。この(10)式にさらに(1)式を導入すると、 ｅ＝3aKV／2Ebh²・Ｐ …(11) となる。

すなわち、ブリツジ回路の出力電圧ｅは、体重
Ｐにのみ依存しており、各荷重P₁，P₂，P₃，P₄
の配分には無関係であり、荷重Ｐと出力電圧ｅと
は比例関係になるわけである。

第１３図は本実施例の電気回路系のブロツク図
である。

第１３図において、２７は歪ゲージであるセン
サー部であり、２８はアンプ、２９はＡ／Ｄコン
バータ、３０はデイスプレイコンバータ、３１は
デイスプレイ、３２はタイマー、３３はスタート
スイツチ部である。

而して、上記構成の動作を説明すると、第１４
図に示す様に、右側本体に設けたスタートスイツ
チ７を0Nする。このスタートスイツチ７の0Nに
よつて、スタートスイツチ部３３は回路全体を電
気的に導通させる。この時、デイスプレイコンバ
ータ３０では導通直後、３秒間デイスプレイ３１
に対して、使用者に荷重台に乗るのを禁示する表
示（例えば“〓・〓・〓・”）を点滅等の点灯表
示によつて行う。これは回路に通電直後では、回
路の自己発熱等によつて不安定な状態であり、こ
の状態で荷重台に乗つても正確な荷重を産出でき
ないからであつて、３秒間は回路が安定するまで
の時間を見こした数値である。而して、３秒間の
後、デイスプレイ３１の禁示の表示が消えたら、
計測可能となる。次に、荷重台に乗るとブリツジ
回路によりセンサー部２７で電圧変換しアンプ２
８によつて、出力増幅されＡ／Ｄコンパータ２９
によりアナログ量からデイジタル量に変換されデ
イスプレイコンバータ３０で数字に変換され、数
字がデイスプレイ３１に表示される。この時、デ
イスプレイ３１に表示された数字は、使用者が荷
重台から降りてもタイマー３２によつて数秒間保
持される。その後、回路への通電は自動的に0FF
される。つまり、使用者はスタートスイツチ７を
押した後、測定可能状態において荷重台上に乗つ
たまま表示を見る必要がなく、降りてから測定結
果を充分確認でき、従つて、使用者は安定した状
態で荷重台に乗ることが出きる為、使用者の荷重
台上での不用な動きによる計測誤差を解消するこ
とが出来る。

尚、第１３図において金属歪ゲージより半導体
歪ゲージでは、歪量に対する抵抗値変化が、数十
倍程度大きくアンプが不必要となり、直接数字変
換可能なＡ／Ｄ変換器LSIを用いれば、より簡単
なコンパクトな体重計が可能となる。

結果、本実施例では非測定時に携帯又は収納可
能な状態に変形する画期的な機能により、持ち運
びに便利な携帯性のすぐれた体重計が得られ、ダ
イエツト、ウエイトコントロール中の使用者にと
つて、使用者の移動先にもかさばらずに手軽に持
ち運こぶことが出来、又、宅内においてもその収
納スペースがコンパクトになる等、効果は大なる
ものである。

＜他実施例＞ 第１５図は本考案歪ゲージ式体重計の他実施例
を示す外観斜視図である。

第１５図において、第１図と異なる点は連結バ
ンド６によるフレキシブルプリント基板１４の配
線を、連結バンド６を取り外し右側本体及び左側
本体の配線をカールコード３４にて結線したもの
である。こうすることによつて、カールコード３
４の伸長する範囲内であれば右側本体と左側本体
との間隔を自由に変えることが可能になる。尚、
第１図に示す連結バンド６を用いたものであつて
も、連結バンド６の長さ範囲内で自由に間隔を変
えることが可能であることは言うまでもない。従
つて、使用者の一番安定する足幅間隔を選定すれ
ば、より正確な体重測定が可能となる。

又、カールコード３４を用いたものであれば、
第１６図ａ，ｂに示す様な使用法も考えられる。

第１６図ａでは、比較的大型の被測定物３５に
対し、載置台３６を介して荷重台に乗せたもので
あり、カールコード３４によつて、被測定物３５
の大きさに応じた測定位置を選べるものである。
又、第１６図ｂでは人の体重を計測する場合にお
いて、イス３７を用いて測定するもので、一般に
人の体重を計測する場合、体のゆれが測定精度に
微妙な影響を与えるものであるが、人がイスにす
わつた状態では極めて安定した姿勢になり、体の
ゆれが少なく測定精度が向上することを利用した
ものである。

尚、第１６図ａ，ｂにおいて被測定物以外のイ
ス３７とか載置台３６は、先に荷重台に乗せてお
いてスタートスイツチ７を押せば重量は加算され
ず、その後、被測定物を乗せれば被測定物のみの
重量表示が成されるもので、すなわち、スタート
スイツチを押した時点が「０」Kgとなるものであ
る。

従つて、第１５図に示す他実施例であるとカー
ルコードによつて、被測定物の大きさにかかわら
ず右側本体と左側本体の距離を適切な位置に合わ
せることができ、常に安定した状態で計測するこ
とが可能となるものである。

又、他の実施例として第１７図ａ，ｂに示す物
が考えられる。

ここで、上述の第１図に示す実施例との相違点
は左右各本体の基台４、５底部に形成した孔部１
１，１１を無くし、左右各本体の外側側面に一対
のコ字状金具３８，……を取り付け、この一対の
コ字状金具３８，３８に両端を幅広に形成したフ
レキシブルな把手３９，３９を設けたものである
（第１７図ｂ参照）。而して、この他の実施例の作
用としては第１８図ａ，ｂに示す様に非測定時の
状態において、一対の把手３９，３９を持ち上げ
“カバン”型に携帯出来る様になつており、この
場合、非測定時の状態で保持するマジツクバンド
は設けておらず、一対の把手３９，３９を持つこ
とによつて、右側本体と左側本体は常に非測定時
の状態である対峙した形体を保ち、携帯中に測定
時の状態に変形することはない。尚、この形体に
おて非測定時の状態で保持する保持装置（マジツ
クバンド等）を設けても何等問題はなく、携帯時
以外でもコンパクトな収納性の良い形体が得られ
る。この形体であると“カバン”を持ち運ぶ感じ
の手軽さで、より携帯性が向上した構造である。

又、単に折りたたみ方だけに着目すれば第１９
図ａ乃至ｇに示すものも考えられる。ここで、第
１図に示す実施例との相違点は、右側本体と左側
本体との電気的配線も兼ねていた連結バンドを屈
曲自在な樹脂製ヒンジ４０に変えて連結したもの
である。第１９図ａは外観斜視図を示し、第１９
図ｂは測定可能状態における底部側平面図を示
し、第１９図ｃは樹脂製ヒンジ４０の構造を示す
外観斜視図である。この場合、右側本体と左側本
体の電気的接続はカールコード３４によつて行わ
れ、４１，４１ａは非測定時の状態においてカー
ルコード３４の収納部と成す凹溝である（第１９
図ｇ参照）。又、第１９図ｃに示す樹脂製ヒンジ
４０は表裏面に屈曲可能な様にスリツト４０ａ，
４０ｂ，４０ｃを形成し、３カ所で屈曲出来る構
造となつている。この樹脂製ヒンジ４０は、スリ
ツト４０ａ，４０ｂ，４０ｃの３カ所で４枚のフ
ラツプに分割されることになり、この４分割され
た樹脂製ヒンジ４０の両側フラツプを左右各本体
底部に一体に固着している（第１９図ｂ参照）。
而して、この実施例における折りたたみ動作を第
１９図ｄ乃至第１９図ｇに基いて説明すると、第
１９図ｄは測定可能な状態を示し、この状態か
ら、左右各本体を持ち上げることによつて、樹脂
製ヒンジ４０はスリツト４０ａ，４０ｂ，４０ｃ
から重力によつて略Ｍ字状に屈曲し、同じくカー
ルコード３４も垂れ下がる（第１９図ｅ参照）。
この状態から樹脂製ヒンジ４０の屈曲に合せて、
左右各本体の基台底部をはり合せる如く押しつけ
ると、第１９図ｆに示す様に無理なく自然に折り
たためる。尚、この時カールコード３４は第１９
図ｇに示す様に凹溝４１，４１ａに収納されるも
のであり、カールコード３４が邪摩になることは
ない。

而して、この様な形体であると、第１図に示す
フレキシブルな連結バンドに比べて、おりたたみ
が容易であり、又、左右各本体の距離も連結バン
ドに比べて広くなり測定しやすいものである。

又、この実施例では電源スイツチと成すスター
トスイツチは省略しており、マジツクバンド等の
保持装置を設けても問題はない。第２０図ａ，ｂ
に示す他実施例は、上記いずれも左右各本体のど
ちらかに設けていた表示部を別体にしたものであ
る。４２は右荷重台であり、４３は左荷重台であ
つて各々基台４２ａ，４３ａの上部に載置してい
る。４４は表示部本体であり、４５，４５ａは第
４図ａ，ｂに示すフレキシブルな連結バンドであ
つて、上記左右各本体と表示部本体４４を一体に
連結している。この連結バンド４５，４５ａは上
述の如くフレキシブルプリント基板を内装して、
上記三者を電気的に結線している。従つて、左右
各荷重台４２，４３から受ける信号は表示部本体
４４に内装した演算部により演算、表示されるこ
とから、左右各本体に表示部に設けることなく、
荷重台上面は平面となり足もとを気にすることな
く使用者は荷重台に乗ることができる。又、表示
部、演算部を別体とすることにより、一段と荷重
台の小型化と薄型化を可能とするものである。

而して、折りたたみとしては表示部本体４４を
中心として、両側から左右各本体を、表示部本体
４４上面に載置する構造となつている（第２０ｂ
参照）。尚、この実施例ではマジツクバンド等の
保持装置と把手等は省略しているが、上述の実施
例に示す様な保持装置と把手を設ければその携帯
性と収納性はより向上するものである。

又、本考案は上記実施例に限定されることはな
く、本考案の要旨を逸脱しないものであれば種々
考えられる。例えば、マジツクバンド等の保持装
置もマグネツトやラツチ等の物が考えられる。

＜効果＞ 本考案は、屈曲可能に両端部分を支持された一
対の起歪板と、該起歪板の上面または下面のすく
なくとも一方の中央部分に設けた歪ゲージと、上
記両起歪板の両端の支持位置と中央の歪ゲージ位
置の間であつて、かつ支持位置から等しい位置で
支持された荷重台と、前記歪ゲージの出力信号を
荷重信号に変換表示する表示部と、を具備してな
る歪ゲージ式体重計において、 上記荷重台は、上記一対の起歪板に対応して分
離構造とした右荷重台及び左荷重台とし、この
右・左の両荷重台を右基台及び左基台のそれぞれ
上面に配設して右側本体、左側本体と成したもの
であつて、上記右側本体と左側本体を一体に連結
する連結部材と、上記右側本体と左側本体を非測
定時の状態で保持する保持手段と、上記歪ゲージ
の出力信号を上記左・右側本体に伝達する電気的
接続手段と、携帯時において把手と成す把手手段
と、を設けたものであるから、非測定時にはコン
パクトに折りたたみ収納することが出来ると共
に、折りたたんだ状態で保持することから、かさ
ばらずに把手手段によつて容易に携帯可能とな
り、持ち運びに大変便利な体重計となるものであ
る。

又、上記電気的接続手段にカールコードを用いれ
ば荷重台間の距離がより自由に選定でき 、使用
条件に合せ測定しやすい位置を任意に決めること
が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図：本考案歪ゲージ式体重計の測
定時、非測定時の状態を示す外観斜視図。第３
図，第５図：本考案歪ゲージ式体重計の要部取り
付け詳細図。第４図ａ，ｂ：本考案歪ゲージ式体
重計の要部部分説明図。第６図：本考案歪ゲージ
式体重計の左側本体の概略側面断面図。第７図：
第６図における左側本体の要部断面概略平面図。
第８図：第６図における左側本体の概略正面断面
図。第９図，第１０図：本考案歪ゲージ式体重計
の要部部分説明図。第１１図乃至第１３図：本考
案歪ゲージ式体重計の測定原理図。第１４図：本
考案歪ゲージ式体重計の使用例を示す説明図。第
１５図乃至第２０図：本考案歪ゲージ式体重計の
他実施例を示す説明図。第２１図：従来の歪ゲー
ジ式体重計の概略平面図。 符号、２：右荷重台、３：左荷重台、４，５：
基台、６：連結バンド、７：スタートスイツチ、
８，８ａ：マジツクバンド、９：表示部、１０，
……：脚部、１１，１１：孔部、１２：連結バン
ド固定板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 屈曲可能に両端部分を支持された一対の起歪
   板と、該起歪板の上面または下面のすくなくと
   も一方の中央部分に設けた歪ゲージと、上記両
   起歪板の両端の支持位置と中央の歪ゲージ位置
   との間であつて、かつ支持位置から等しい位置
   で支持された荷重台と、前記歪ゲージの出力信
   号を荷重信号に変換表示する表示部と、を具備
   してなる歪ゲージ式体重計において、 上記荷重台は、上記一対の起歪板に対応して
   分離構造とした右荷重台及び左荷重台とし、こ
   の右・左の両荷重台を右基台及び左基台のそれ
   ぞれ上面に配設して右側本体、左側本体と成し
   たものであつて、上記右側本体と左側本体を一
   体に連結する連結部材と、上記右側本体と左側
   本体を非測定時の状態で保持する保持手段と、
   上記歪ゲージの出力信号を上記左・右側本体間
   に伝達する電気的接続手段と、携帯時において
   把手と成す把手手段と、を設けたことを特徴と
   する歪ゲージ式体重計。 ２ 上記電気的接続手段はカールコードであるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の歪ゲージ式体重計。