JPH0523057U - 電磁平衡式電子秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化対して大きな特性変化をす電子部品
の温度補正を正確に行うことにより電子天秤の感度を安
定させる。 【構成】 ヨーク１３の上部にリング部材１７が配置さ
れ、リング部材１７には蓋部材１９が取り付けられる。
熱伝導性の良好な材料から構成されたケース１６に対し
ては温度係数の大きな電子部品からなるモジュールが収
納され、このケース１６はボルト２０により前記蓋部材
１９に密着配置され、ヨーク１３等から成る電磁部と熱
的に一体化され、電磁部の熱により加温される。電子部
品の温度は温度センサ１８により測定され、測定された
温度に基づいて容器内の電子部品は温度補正される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電磁平衡式の電子秤に係り、特に温度変化による特性変化の大きい電 子（電気）部品を使用している電磁平衡式電子秤に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子天秤と通称される電磁平衡式電子秤ではＡ／Ｄ変換用回路、機構制御回路 、理論回路にＩＣ、抵抗、コンデンサ等の電子部品や電気部品（以下両者を纏め て「電子部品」と言う）が用いられている。これらの電子部品の中には温度変化 が生じてもその特性が比較的安定しており、温度変化があっても電子秤の性能に 影響を与えない部品と、温度変化にかなり敏感で、温度変化により電子秤の性能 に影響を与える部品とが含まれている。例えば電磁コイルに基準電圧を供給する 電子品であるツェナダイオードは温度変化に敏感で、周囲の温度と自身の温度ド リフトによって特性が変化する。この結果自身の温度変化によって荷重検出値が 異なり測定誤差を招く要因となっている。

【０００３】 このような温度変化に敏感な部品、即ち温度特性変化の大きな部品の特性変化 に起因する電子天秤の感度変化を防止するためには次のような手段が考えられる 。即ち、（１）電子天秤内の温度を一定にする構成、（２）電子天秤内の多点で 温度を測定し各点に於ける測定温度に基づいて電子部品の特性を補正する構成、 （３）温度特性変化の小さい部品のみで回路を形成する構成、（４）安定した熱 を出力する加熱装置を設置して温度特性変化の大きい電子部品を一定した温度環 境下に配置する構成等である。しかしこれらの手段は何れも難点がある。例えば （１）の構成は電磁部が比較的大きな熱量を有する等の理由により実現困難であ り、（２）は制御が複雑となる。また（３）は電子部品のコスト高を招き、さら に（４）は加熱装置を特別に設置するためやはりコスト高となり、かつ加熱用の エネルギーを消費するため電子天秤の運転コストも上昇する。

【考案が解決しようとする課題】

【０００４】 上述の（４）の変形例とも言うべき構成として、加熱源を特別の装置に求めず 、電磁平衡用の電磁部を利用することにより、温度特性変化の大きな電子部品の 特性を安定させる構成が実公昭６３−７８７７号として提案されている。

【０００５】 図５はこの構成を示す。ボビンに対してコイルが巻き廻されている電磁石部５ １を収納するように構成された永久磁石装置５０の鉄心に対して空洞５４が穿設 され、この空洞５４内には温度特性変化の大きな電子部品５２、例えばツェナダ イオードと、電子部品配置部の温度を測定する温度センサ５３が配置されている 。永久磁石装置５０および電磁石部５１等から成る電磁平衡部は発熱量が比較的 大きく、永久磁石装置５０内に収納されている電子部品５２はこの電磁平衡部の 温度に支配される。このため電子部品５２の配置されている部分の温度を温度セ ンサ５３で測定し、測定温度に基づいて電子部品５２の温度特性を補正するよう に構成されている。

【０００６】 以上の構成とすることより温度特性変化の大きな電子部品の特性の補正を安価 にかつかなり正確に実施することが可能となるが、この構成のみでは問題の解決 には必ずしも十分ではない。即ち、永久磁石装置５０の鉄心に対して穿設された 空洞５４内に電子部品５２が収納される構成とされており、かつ空洞５４の穿設 対象である鉄心の大きさにより空洞５４の容量は自ずと制限されるため、空洞内 ５４に配置される電子部品の点数はかなり制限され、温度特性変化の大きな電子 部品の全てを空洞５１内に収容することは事実上不可能である。特に最近の電子 天秤の小型化、薄型化傾向により電磁部も小型化・薄型化してきており、これに 伴い空洞５４の容量はより一層小さくせざるを得ないのが実情である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、荷重検出に使用される電子部品のうち、温度特性変化の大きな電子 部品をまとめて一定温度下に置くことを目的とするものであり、これらの電子部 品をまとめてモジュール化し、かつこのモジュール化した電子部品は電磁平衡部 の一部と熱的に一体化するよう配置されたことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参考に具体的に説明する。

【０００９】 図１は第１の実施例を示す。１は梁部材、２はこの梁部材１に対向位置するよ うに配置された浮枠、３は上部副桿、４は上部副桿３に対して平行に配置された 下部副桿であり、これら梁部材１、浮枠２、上下の副桿３、４はそれぞれ板ばね ５により接続されて一体化され、全体としてロバーバル機構を構成する。６は一 端が浮枠２に接続されるアームであり、他端には秤量皿８が取り付けられるよう になっている。また９はビームであり、板ばね等から形成される支点１０を中心 として揺動するよう構成され、一端は吊りバンドと通称される接続体１１により 浮枠２に接続されている。１２はこのビームに接続された電磁石部であって、ビ ーム９に直接接続するボビン１２ａと、このボビン１２ａに対して巻き廻された コイル１２ｂとから構成されている。

【００１０】 １３は永久磁石装置であるヨーク、１４はこのヨーク１３内に配置固定された 永久磁石であり、前記電磁石部１２とこの永久磁石装置により電磁平衡部３１を 構成する。この構成において秤量皿８に負荷された秤量物の荷重によるビームの 変位を位置センサ３０で検知し、この変位を補正するようコイル１２ｂに対して 補償電流を出力することにより出力した電流から秤量物の重量を演算する。

【００１１】 以上の構成の電子天秤に対し、温度特性変化が高く、温度補正を行わないとそ の特性の変化により電子秤に測定誤差を生るような部品、例えばコイル１２ｂに 基準電圧を供給するツェナダイオード、このツェナダイオードよりも温度特性変 化の大きい抵抗は一つの基板に取り付けられてモジュール化される。このモジュ ールは熱伝導性の良好な材料、例えばアルミニウムからなるケース内に収納され る。

【００１２】 図２はモジュールの収納状態を示し、基板１４に対しては温度特性変化の大き な電子部品１５が取り付けられることにより全体として一体的なモジュールが構 成され、このモジュールがケース１６内に収納される。１８は基板１４の表面ま たは裏面に配置される温度センサである。図示の構成では温度センサは一つだけ 示されているが、ケース１６の内部スペースは十分にあるので設置個数を一つに 限る必要はなく、基板１４の各所に複数個の温度センサを配置するようにしても よい。

【００１３】 ケース１６は上ケース１６ａと、上ケース１６ａに対向するように取り付けら れる下ケース１６ｂとからなっており、ケース１６内に前記モジュールを密閉し て収容するように構成されている。またケース１６の上下のケース１６ａ、１６ ｂは熱伝導性の良好なアルミニウムにより形成されている。

【００１４】 一方ヨーク１３の上部にはこのヨーク１３に密着してリング部材１７が設けら れ、前記ビーム９はこのリング部材１７を挿通して配置されている。なおリング 部材１７をヨーク１３と別個に形成せず、全体を一つのヨークとして一体形成す るようにしてもよい。リング部材１７の上端部には蓋部材１９が配置され、この 蓋部材１９により、電磁石部１２を収容するヨーク１３内部はビーム９の挿通部 を除いて密閉される。なお蓋部材１９自体も鉄系金属またはアルミニウム等、熱 伝導率の高い材料により形成されている。

【００１５】 蓋部材１９に対しては前記ケース１６が密着配置され、かつその周縁部はボル ト等の固定手段により固定される。即ち上部のケース１６ａ、１６ｂの周縁部に は複数本のボルト２０が挿通され、このボルト２０、２０・・・はスペーサリン グ２１、２１・・・を介してリング部材１７と螺合することによりケース１６を 蓋部材１９に密着固定する。この構成によりケース１６およびこのケース１６に 収容されているモジュールはヨーク１３側と熱的に接続され、電磁平衡部３１の 発生する熱により加熱保持される。

【００１６】 なお、これら電子部品自体による温度ドリフトもあるが、この温度ドリフトに 比較して電磁平衡部３１で発生する熱は遙に大きいので実際にはこの温度ドリフ トは無視することができ、前記温度センサ１８の検知温度に基づいて正確な温度 補正を行うことが可能である。また、ケース１６はヨーク１３の直径とほぼ等し い径を有する大きさとすることができるためケース内部の空間は十分あり、温度 特性変化の大きな電子部品は全てこのケース１６内に収納することが可能である 。またケース１６内に伝熱性の高いペーストを充填することにより熱伝導性をよ り高めることも可能である。なお、温度特性変化の大きな電子部品のモジュール をケース１６に収納する代わりに基板１４を蓋部材１９に直接密着配置する構成 とすれば、ケース１６による場合に比較して温度の安定度は劣るもののより安価 にほぼ同様に目的を達成することが可能である。

【００１７】 図３は第２の実施例を示す。この実施例では電子天秤で使用する電子部品のう ち、ツェナダイオード等の温度特性変化により測定値への影響が大きな電子部品 と、荷重伝達機構に於けるＡ／Ｄ変換回路構成用の電子部品等、温度特性変化に による測定値への影響が中程度の電子部品と、制御回路構成用の電子部品等のよ うに温度特性変化が小さい電子部品とのグループに分け、それぞれのグループの 電子部品毎にそれぞれモジュール化する。このうち温度特性変化の大きな電子部 品からなるモジュールは前記実施例１の如くケース１６内に収納し、温度特性変 化が中程度の電子部品からなるモジュール２２はケース１６の上ケース１６ａに 密着配置される。更に温度特性変化の小さい電子部品からなるモジュール２３は ケース１６の背後に立設配置される。これにより電子天秤に用いられる電子部品 の殆どが電磁平衡部３１近傍に集中的に配置され装置全体のコンパクト化が図ら れるとともに、電子部品の交換等の修理も行い易くなる。

【００１８】 温度特性変化の大きな電子部品のモジュールは図１の如く電磁平衡部３１と熱 的に一体化され、また温度特性変化が中程度の電子部品のモジュール２２は電磁 部と熱的に一体化はされてはいないものの、電磁部の熱に支配される状態となる 。従って温度特性変化の中程度の電子部品についても永久磁石の温度に基づいて 温度補正を行い電子天秤の感度をより一層適切に補正することが可能となる。

【００１９】 図４は温度特性変化の大きな電子部品からなるモジュールを収納したケース１ ６がヨーク１３の底部に配置されるようにした構成を示す。この構成では図１な いし図３に示す構成に比較して電子部品の交換等の修理作業はやや行いずらいが 、リング部材１７等を介さず、ヨーク１３に対して直接前記モジーュルを密着配 置することが可能となるため、電子部品の電磁平衡部３１に対する熱的一体性は より完全なものとなる。

【００２０】 更に図示しないが、電子部品のモジュールを構成する基板を可撓性を有するフ レキシブル基板とし、このフレキシブル基板による電子部品モジュールを、曲面 を成すヨーク１３の側面に密着するよう構成することも可能である。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は以上に説明した如く、少なくとも温度特性変化の大きな電子部品をま とめてモジュール化し、かつこの電子部品モジーュルは電磁平衡部に対し、この 電磁平衡部と熱的に一体化するよう近接配置された構成としたので、電子部品の 配置空間を大きく設定することができ、熱的な一体化が必要な電子部品の全てを 配置することが可能となる。

【００２２】 また電子部品はモジュール化して集中的に配置されているので電子部品の交換 等の修理作業の実施が容易である。

【００２３】 更に電磁部を構成する部材に対しては開口の穿設等、特別の加工を行う必要が ないため電子天秤の製造単価を上昇させる心配がなく経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す電子天秤の構成図
である。

【図２】図１に示すケースの断面図である。

【図３】本考案の第２の実施例を示す電磁部の断面図で
ある。

【図４】本考案の第３の実施例を示す電子天秤電磁部の
断面図である。

【図５】従来の構成を示す電子天秤電磁部の断面図であ
る。

【符号の説明】

９ ビーム １２ 電磁石部 １２ａ ボビン １２ｂ コイル １３ ヨーク １４ 永久磁石 １５ 電子部品 １６ ケース １８ 温度センサ ２２ 中程度の温度特性変化を有する電子部品のモジュ
ール ２３ 温度特性変化の小さな電子部品のモジュール ３１ 電磁平衡部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 村山 秀行 埼玉県北本市朝日１丁目243番地 株式会 社エー・アンド・デイ開発・技術センター 内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石とこの永久磁石に近接配置され
   た電磁石とから成る電磁平衡部を有し、荷重による電磁
   石の変位を補正して荷重を検出する電磁平衡式電子秤に
   おいて、荷重検出に使用する電子部品のうち温度特性変
   化の大きな電子部品を熱伝導率の大きな材料で形成され
   たケース内に収容すると共に、このケースを前記電磁平
   衡部に接続配置したことを特徴とする電磁平衡式電子
   秤。
2. 【請求項２】 前記ケースは電磁平衡部の一部を構成す
   るヨークの上部に配置された蓋部材に密着配置されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電磁平衡式電子秤。