JPH076499Y2 - 高安定型静電容量式荷重検出装置 - Google Patents
高安定型静電容量式荷重検出装置Info
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- JPH076499Y2 JPH076499Y2 JP1988120487U JP12048788U JPH076499Y2 JP H076499 Y2 JPH076499 Y2 JP H076499Y2 JP 1988120487 U JP1988120487 U JP 1988120487U JP 12048788 U JP12048788 U JP 12048788U JP H076499 Y2 JPH076499 Y2 JP H076499Y2
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- movable substrate
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は，重畳を検出する静電容量式荷重検出装置，特
に温度特性，及び安定性を改善した高安定型静電容量式
荷重検出装置に関する。
に温度特性，及び安定性を改善した高安定型静電容量式
荷重検出装置に関する。
〈従来の技術〉 第６図は従来の静電容量式荷重検出装置の例を示したも
のである。この静電容量式荷重検出装置において，セン
サ部Ｓ′は，上側開放型の台座８′の底面上に対して載
置された樹脂ケース４′と，この樹脂ケース４′の収納
空間内に電極部11′及びギャップ形成用積層部12′を載
置固定した絶縁性固定基板１′と，金属材料よりなる可
動基板２′とをこの順でそれぞれ重ね，これらの各部材
を金属製キャップ110で覆うことにより，絶縁性固定基
板１′及び可動基板２′の間に空気コンデンサを形成し
て成るものである。
のである。この静電容量式荷重検出装置において，セン
サ部Ｓ′は，上側開放型の台座８′の底面上に対して載
置された樹脂ケース４′と，この樹脂ケース４′の収納
空間内に電極部11′及びギャップ形成用積層部12′を載
置固定した絶縁性固定基板１′と，金属材料よりなる可
動基板２′とをこの順でそれぞれ重ね，これらの各部材
を金属製キャップ110で覆うことにより，絶縁性固定基
板１′及び可動基板２′の間に空気コンデンサを形成し
て成るものである。
ここで，絶縁性固定基板１′には通常アルミナ基板が用
いられるが，その中央部分には電極部11′が印刷され，
電極部11′の周囲部分にはリング状にギャップ形成用積
層部12′が印刷されている。又，可動基板２′及びギャ
ップ形成用積層部12′はエポキシ系，無機系等の接着剤
13′により接着固定されている。樹脂ケース４′は，通
常フェノール樹脂等が材料として用いられるが，その形
状は上側が開放された正方形状であり，高さ方向に延び
た上部に対して下部41′が段差を成して内側に延び，こ
の下部41′面上に絶縁性固定基板１′を載置できるよう
になっている。これにより，上述した絶縁性固定基板
１′，ギャップ形成用積層部12′，及び可動基板２′
は，樹脂ケース４′の下部41′面上及び上部内壁面で規
定される空間に収納される。
いられるが，その中央部分には電極部11′が印刷され，
電極部11′の周囲部分にはリング状にギャップ形成用積
層部12′が印刷されている。又，可動基板２′及びギャ
ップ形成用積層部12′はエポキシ系，無機系等の接着剤
13′により接着固定されている。樹脂ケース４′は，通
常フェノール樹脂等が材料として用いられるが，その形
状は上側が開放された正方形状であり，高さ方向に延び
た上部に対して下部41′が段差を成して内側に延び，こ
の下部41′面上に絶縁性固定基板１′を載置できるよう
になっている。これにより，上述した絶縁性固定基板
１′，ギャップ形成用積層部12′，及び可動基板２′
は，樹脂ケース４′の下部41′面上及び上部内壁面で規
定される空間に収納される。
一方，金属製ギャップ110は樹脂ケース４′全体を上か
ら包み込む箱型形状で，その上面中央部には加圧棒３′
を貫通させるための中空穴が設けられている。この金属
製キャップ110下側の端面隅部には，それぞれ台座８′
の底面との間で取り付け固定を行うための爪部111が設
けられている。又，金属製キャップ110の中空穴には樹
脂材料より成る加圧棒３′がその軸方向に可動となるよ
うに取り付けられる。
ら包み込む箱型形状で，その上面中央部には加圧棒３′
を貫通させるための中空穴が設けられている。この金属
製キャップ110下側の端面隅部には，それぞれ台座８′
の底面との間で取り付け固定を行うための爪部111が設
けられている。又，金属製キャップ110の中空穴には樹
脂材料より成る加圧棒３′がその軸方向に可動となるよ
うに取り付けられる。
そこで，センサ部Ｓ′を組み立てる場合には，樹脂ケー
ス４′の収納空間に上述した各部材を装着した後，樹脂
ケース４′に加圧棒３′を貫通した状態の金属製キャッ
プ110を被せ，爪部111を折り曲げることによってセンサ
部Ｓ′全体を台座８′に固定する。これにより，加圧棒
３′は下側端が可動基板２′に当接し，上側端がシャフ
ト受けバネ６′の下面に当接される。因みに，加圧棒
３′の下側端近傍には金属製キャップ110からの抜け止
め用の係止片が設けられている。
ス４′の収納空間に上述した各部材を装着した後，樹脂
ケース４′に加圧棒３′を貫通した状態の金属製キャッ
プ110を被せ，爪部111を折り曲げることによってセンサ
部Ｓ′全体を台座８′に固定する。これにより，加圧棒
３′は下側端が可動基板２′に当接し，上側端がシャフ
ト受けバネ６′の下面に当接される。因みに，加圧棒
３′の下側端近傍には金属製キャップ110からの抜け止
め用の係止片が設けられている。
この荷重検出装置の場合，シャフト受けバネ６′が荷重
測定駆動軸部（モータシャフト７′）の軸方向における
押圧を受けて加圧棒３′を介して可動基板２′が撓めら
れることにより，可動基板２′が電極部11′に対して接
近し得る構成となっている。
測定駆動軸部（モータシャフト７′）の軸方向における
押圧を受けて加圧棒３′を介して可動基板２′が撓めら
れることにより，可動基板２′が電極部11′に対して接
近し得る構成となっている。
次に，この荷重検出装置による荷重検出の原理を説明す
る。測定荷重がモータシャフト７′（但し，このモータ
シャフト７′における軸方向のクリアランスは3mm程度
である）に加えられると，その荷重はシャフト受けバネ
６′を介して加圧棒３′に伝達される。これにより，可
動基板２′が変形して電極部11′に対して接近するた
め，絶縁性固定基板１′及び電極部11′（絶縁性固定基
板１′）間の静電容量が増加する。第４図はこのときの
荷重に対する静電容量特性を示したものであるが，セン
サ部Ｓ′の回路では静電容量の変化分＋ΔＣを第５図に
示すように発振周波数の変化分−Δｆとして出力する。
従って，荷重の測定は発振周波数の変化の検出として行
われる。
る。測定荷重がモータシャフト７′（但し，このモータ
シャフト７′における軸方向のクリアランスは3mm程度
である）に加えられると，その荷重はシャフト受けバネ
６′を介して加圧棒３′に伝達される。これにより，可
動基板２′が変形して電極部11′に対して接近するた
め，絶縁性固定基板１′及び電極部11′（絶縁性固定基
板１′）間の静電容量が増加する。第４図はこのときの
荷重に対する静電容量特性を示したものであるが，セン
サ部Ｓ′の回路では静電容量の変化分＋ΔＣを第５図に
示すように発振周波数の変化分−Δｆとして出力する。
従って，荷重の測定は発振周波数の変化の検出として行
われる。
尚，第４図において無負荷時における可動基板２′及び
絶縁性固定基板１′間の静電容量値は約30pFである。
絶縁性固定基板１′間の静電容量値は約30pFである。
〈考案が解決しようとする問題点〉 第７図（ａ），（ｂ）はそれぞれセンサ部における静電
容量，絶縁抵抗に等価する構成，回路を示したものであ
るが，ここでは特に可動基板及びアース間における浮漂
容量及び絶縁抵抗の変動が問題となる。
容量，絶縁抵抗に等価する構成，回路を示したものであ
るが，ここでは特に可動基板及びアース間における浮漂
容量及び絶縁抵抗の変動が問題となる。
即ち，第７図（ａ）を参照すれば，静電容量C1′，抵抗
R1′はそれぞれ樹脂ケース４′の間隔（ギャップ）に関
するものであり，静電容量C2′，抵抗R2′は加圧棒３′
の間隔（ギャップ）に関するものである。ここで，一般
に樹脂は吸水率が0.1程度と高いが，この樹脂材料では
外部の湿度変化により誘電率及び絶縁抵抗が大幅に変動
する。
R1′はそれぞれ樹脂ケース４′の間隔（ギャップ）に関
するものであり，静電容量C2′，抵抗R2′は加圧棒３′
の間隔（ギャップ）に関するものである。ここで，一般
に樹脂は吸水率が0.1程度と高いが，この樹脂材料では
外部の湿度変化により誘電率及び絶縁抵抗が大幅に変動
する。
従って，従来の荷重検出装置におけるセンサ部は，可動
基板及びアース間における浮漂容量及び絶縁抵抗が変動
され易く，出力周波数が不安定になって荷重検出を精度
良く行い難いという問題がある。
基板及びアース間における浮漂容量及び絶縁抵抗が変動
され易く，出力周波数が不安定になって荷重検出を精度
良く行い難いという問題がある。
一方絶縁性固定基板の電極部とアース間の浮漂容量
C3′，絶縁抵抗R3′については，通常アルミナ基板が介
在しているが，アルミナ基板はセラミックスのため吸水
率はほぼ零であり，従って，湿度変化に対し安定であ
り，この部分の出力周波数に対する影響はほとんど無視
し得る。
C3′，絶縁抵抗R3′については，通常アルミナ基板が介
在しているが，アルミナ基板はセラミックスのため吸水
率はほぼ零であり，従って，湿度変化に対し安定であ
り，この部分の出力周波数に対する影響はほとんど無視
し得る。
なお，樹脂の誘電率及び絶縁抵抗の温度係数も通常4000
〜6000ppm/℃と非常に大きく，上記可動基板とアース間
の浮漂容量絶縁抵抗の温度変化が，センサ全体の温度係
数に対して約50％程度影響しているという問題点があっ
た。
〜6000ppm/℃と非常に大きく，上記可動基板とアース間
の浮漂容量絶縁抵抗の温度変化が，センサ全体の温度係
数に対して約50％程度影響しているという問題点があっ
た。
次に機械的な不安定性として絶縁性固定基板１′が樹脂
ケース４′の下部41′に乗った構造であって，印加荷重
が樹脂ケースの下部41′に常に加わる構造のため樹脂の
機械的な経年変化の影響によって，絶縁性固定基板１′
の平坦度が変化して，センサ部のＣが変化し従って出力
周波数が変化するという問題点があった。
ケース４′の下部41′に乗った構造であって，印加荷重
が樹脂ケースの下部41′に常に加わる構造のため樹脂の
機械的な経年変化の影響によって，絶縁性固定基板１′
の平坦度が変化して，センサ部のＣが変化し従って出力
周波数が変化するという問題点があった。
また加圧棒３′が樹脂のため，可動基板２′との密着面
の状態について機械的に変形を起し，時間的に可動基板
２′との接触面積が大となってい傾向となり，センサ部
分の容量Cs′が変化し，出力周波数が変化するという問
題点がある。
の状態について機械的に変形を起し，時間的に可動基板
２′との接触面積が大となってい傾向となり，センサ部
分の容量Cs′が変化し，出力周波数が変化するという問
題点がある。
更に金属可動基板２′と絶縁性固定基板１′とが，ギャ
ップ形成用積層部12′を介して互に接着されているた
め，特に両者の熱膨張係数の差により，バイメタル効果
が発生し，温度変化により全体がわん曲し，従って金属
可動基板２′と電極部11′間の間隔が温度により大幅に
変化し，センサ部分のCs′が変化し温度係数は300〜400
ppm/℃以上に大きくばらついていた。
ップ形成用積層部12′を介して互に接着されているた
め，特に両者の熱膨張係数の差により，バイメタル効果
が発生し，温度変化により全体がわん曲し，従って金属
可動基板２′と電極部11′間の間隔が温度により大幅に
変化し，センサ部分のCs′が変化し温度係数は300〜400
ppm/℃以上に大きくばらついていた。
〈問題点を解決するための手段〉 本考案は，従来のかかる静電容量式荷重検出装置の欠点
を改善し得る外部環境（湿度等）及び経時変化に対して
安定であり，しかも温度特性が良好な高安定型静電容量
式荷重検出装置を提供することを目的とする。
を改善し得る外部環境（湿度等）及び経時変化に対して
安定であり，しかも温度特性が良好な高安定型静電容量
式荷重検出装置を提供することを目的とする。
本考案によれば，台座の底面上に対し，センサ受板と，
電極部及びギャップ形成用積層部を載置固定した絶縁性
固定基板と，恒弾性合金から成る可動基板とをこの順で
重ねると共に，該各部材を樹脂ケースで覆って該絶縁性
固定基板及び該可動基板の間に空気コンデンサを形成し
て成るセンサ部と，樹脂ケースの上面中央部にその軸方
向に可動なように貫通された金属材料より成る加圧棒と
を含み，加圧棒は下側端が可動基板に当接すると共に、
上側端が絶縁板を介してシャフト受けバネに当接し、且
つ下側端近傍には樹脂ケースからの抜け止め用の係止片
が設けられ，可動基板はシャフト受けバネが荷重測定用
駆動軸部の軸方向における押圧を受けて絶縁板及び加圧
棒を介して撓められることによって電極部に対して接近
し得るものであり，可動基板及びギャップ形成用積層部
は互いに接着されることなく密着されており，樹脂ケー
スは下側が開放された正方形のキャップであり，且つ該
下側の端面隅部にはそれぞれ台座の底面との間で取り付
け固定を行うための突起部が設けられ，台座の底面部に
は突起部との間で嵌合を行うための挿入穴部が設けられ
て成る高安定型静電容量式荷重検出装置が得られる。
電極部及びギャップ形成用積層部を載置固定した絶縁性
固定基板と，恒弾性合金から成る可動基板とをこの順で
重ねると共に，該各部材を樹脂ケースで覆って該絶縁性
固定基板及び該可動基板の間に空気コンデンサを形成し
て成るセンサ部と，樹脂ケースの上面中央部にその軸方
向に可動なように貫通された金属材料より成る加圧棒と
を含み，加圧棒は下側端が可動基板に当接すると共に、
上側端が絶縁板を介してシャフト受けバネに当接し、且
つ下側端近傍には樹脂ケースからの抜け止め用の係止片
が設けられ，可動基板はシャフト受けバネが荷重測定用
駆動軸部の軸方向における押圧を受けて絶縁板及び加圧
棒を介して撓められることによって電極部に対して接近
し得るものであり，可動基板及びギャップ形成用積層部
は互いに接着されることなく密着されており，樹脂ケー
スは下側が開放された正方形のキャップであり，且つ該
下側の端面隅部にはそれぞれ台座の底面との間で取り付
け固定を行うための突起部が設けられ，台座の底面部に
は突起部との間で嵌合を行うための挿入穴部が設けられ
て成る高安定型静電容量式荷重検出装置が得られる。
本考案によれば，上記高安定型静電容量式荷重検出装置
において，絶縁板端面の断面積は少なくとも加圧棒端面
の断面積と同程度であり，該絶縁板の両端面のうちの少
なくとも一方の片端面はシャフト受けバネの下面又は加
圧棒の上端面の何れかに固定されて成る高安定型静電容
量式荷重検出装置が得られる。
において，絶縁板端面の断面積は少なくとも加圧棒端面
の断面積と同程度であり，該絶縁板の両端面のうちの少
なくとも一方の片端面はシャフト受けバネの下面又は加
圧棒の上端面の何れかに固定されて成る高安定型静電容
量式荷重検出装置が得られる。
〈実施例〉 以下に実施例を挙げ，本考案の高安定型静電容量式荷重
検出装置について，図面を参照して詳細に説明する。
検出装置について，図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本考案の実施例１に係る高安定型静電容量式荷
重検出装置の基本構成を側断面図により示したもので，
第２図はその分解斜視図を示したものである。
重検出装置の基本構成を側断面図により示したもので，
第２図はその分解斜視図を示したものである。
この荷重検出装置のセンサ部Ｓは，上側開放型の台座８
の底面上に対し，センサ受板９と，電極部11及びギャッ
プ形成用積層部12を載置固定した絶縁性固定基板１と，
恒弾性合金から成る可動基板２とをこの順で重ねると共
に，これらの各部材を樹脂ケース４で覆うことにより，
絶縁性固定基板１及び可動基板２間に空気コンデンサを
形成するように構成されている。
の底面上に対し，センサ受板９と，電極部11及びギャッ
プ形成用積層部12を載置固定した絶縁性固定基板１と，
恒弾性合金から成る可動基板２とをこの順で重ねると共
に，これらの各部材を樹脂ケース４で覆うことにより，
絶縁性固定基板１及び可動基板２間に空気コンデンサを
形成するように構成されている。
又，樹脂ケース４の上面中央部には中空穴が設けられ，
この中空穴には金属材料より成る加圧棒３がその軸方向
に可動なように貫通されている。加圧棒３は下側端が可
動基板２に当接すると共に，上側端が絶縁板５を介して
シャフト受けバネ６に当接している。ここでも加圧棒３
の下側端近傍には樹脂ケース４からの抜け止め用の係止
片が設けられている。
この中空穴には金属材料より成る加圧棒３がその軸方向
に可動なように貫通されている。加圧棒３は下側端が可
動基板２に当接すると共に，上側端が絶縁板５を介して
シャフト受けバネ６に当接している。ここでも加圧棒３
の下側端近傍には樹脂ケース４からの抜け止め用の係止
片が設けられている。
樹脂ケース４は，下側が開放された正方形のキャップで
あり，その下側の端面隅部には，それぞれ台座８の底面
との間で取り付け固定を行うための４つの突起部41,42,
43,44が設けられている。これに対し，台座８の底面部
には各突起部41,42,43,44を挿入嵌合するための挿入穴
部81,42,43,44が設けられ，台座８の側面部にはシャフ
ト受けバネ６の両端を保持固定するための切り欠き部8
5,86が設けられている。
あり，その下側の端面隅部には，それぞれ台座８の底面
との間で取り付け固定を行うための４つの突起部41,42,
43,44が設けられている。これに対し，台座８の底面部
には各突起部41,42,43,44を挿入嵌合するための挿入穴
部81,42,43,44が設けられ，台座８の側面部にはシャフ
ト受けバネ６の両端を保持固定するための切り欠き部8
5,86が設けられている。
これにより，センサ部Ｓを組み立てる場合には，樹脂ケ
ース４が配置される台座８の底面上の所定位置に上述し
た各部材を装着した後，これらの各部材に加圧棒３を貫
通した状態の樹脂ケース４を被せ，台座８の挿入穴部8
1,42,43,44にそれぞれを突起部41,42,43,44を嵌合させ
ることによってセンサ部Ｓ自体を台座８に固定する。
ース４が配置される台座８の底面上の所定位置に上述し
た各部材を装着した後，これらの各部材に加圧棒３を貫
通した状態の樹脂ケース４を被せ，台座８の挿入穴部8
1,42,43,44にそれぞれを突起部41,42,43,44を嵌合させ
ることによってセンサ部Ｓ自体を台座８に固定する。
ところで，この荷重検出装置においては，絶縁板５端面
の断面積が少なくとも加圧棒３端面の断面積と同程度と
なっており，絶縁板５の端面は加圧棒３の上端面に固定
されている。（尚，ここで絶縁板５の反対側の端面をシ
ャフト受けバネ６の下面に固定するようにしても良
い。）又，絶縁性固定基板１の片側面上に印刷により設
けられたギャップ形成用積層部12は，厚さが100μｍ程
度の通常ガラスで形成されている。更に，樹脂ケース４
は外形は正方形であるが，例えば絶縁性固定基板1,セン
サ受板9,可動基板２の外形寸法がＤであれば，その内寸
法は0.1〜0.2［mm］程度のクリアランスΔＤを加えたＤ
＋ΔＤに設定されている。
の断面積が少なくとも加圧棒３端面の断面積と同程度と
なっており，絶縁板５の端面は加圧棒３の上端面に固定
されている。（尚，ここで絶縁板５の反対側の端面をシ
ャフト受けバネ６の下面に固定するようにしても良
い。）又，絶縁性固定基板１の片側面上に印刷により設
けられたギャップ形成用積層部12は，厚さが100μｍ程
度の通常ガラスで形成されている。更に，樹脂ケース４
は外形は正方形であるが，例えば絶縁性固定基板1,セン
サ受板9,可動基板２の外形寸法がＤであれば，その内寸
法は0.1〜0.2［mm］程度のクリアランスΔＤを加えたＤ
＋ΔＤに設定されている。
この荷重検出装置の場合，可動基板２及びギャップ形成
用積層部12は，互いに接着されることなく密着され，シ
ャフト受けバネ６が荷重測定駆動軸部（モータシャフト
７）の軸方向における押圧を受けて絶縁板５及び加圧棒
３を介して可動基板２が撓められることにより，可動基
板２が電極部11に対して接近し得る構成となっている。
用積層部12は，互いに接着されることなく密着され，シ
ャフト受けバネ６が荷重測定駆動軸部（モータシャフト
７）の軸方向における押圧を受けて絶縁板５及び加圧棒
３を介して可動基板２が撓められることにより，可動基
板２が電極部11に対して接近し得る構成となっている。
ここで本考案では，特に従来の荷重検出装置よりも，外
部環境（湿度等）及び経時変化に対する安定性を改善
し，さらに温度特性を改善することを主目的に特に下記
の点が従来にない特徴的な改善点となっている。
部環境（湿度等）及び経時変化に対する安定性を改善
し，さらに温度特性を改善することを主目的に特に下記
の点が従来にない特徴的な改善点となっている。
（１）従来問題となっていた電気的な浮遊容量，及び絶
縁抵抗の不安定性の影響については，本考案は以下のご
とく解決している。第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれセ
ンサ部Ｓにおける静電容量，絶縁抵抗に等価する構成，
回路を示したものである。ここで可動基板とアース間の
浮遊容量については，C1,R1については従来存在した金
属製キャップ110を除去した機構のため，そのC1及びR1
を形成する経路が従来よりも倍以上長くなり（図中のご
とく，可動基板端面と台座間の経路），従ってC1の絶対
値は従来よりも1/2以下となり，又R1も従来よりも２倍
以上となり，その部分の出力周波数に対する影響も従来
より大幅に軽減される。又，絶縁板５のC2,R2について
はその材質を特性が安定なセラミックス材料（アルミナ
等）を採用したため，ほとんど経年変化を示さず安定化
が確保され，出力周波数へは全く影響を与えない。
縁抵抗の不安定性の影響については，本考案は以下のご
とく解決している。第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれセ
ンサ部Ｓにおける静電容量，絶縁抵抗に等価する構成，
回路を示したものである。ここで可動基板とアース間の
浮遊容量については，C1,R1については従来存在した金
属製キャップ110を除去した機構のため，そのC1及びR1
を形成する経路が従来よりも倍以上長くなり（図中のご
とく，可動基板端面と台座間の経路），従ってC1の絶対
値は従来よりも1/2以下となり，又R1も従来よりも２倍
以上となり，その部分の出力周波数に対する影響も従来
より大幅に軽減される。又，絶縁板５のC2,R2について
はその材質を特性が安定なセラミックス材料（アルミナ
等）を採用したため，ほとんど経年変化を示さず安定化
が確保され，出力周波数へは全く影響を与えない。
（２）従来問題となっていた樹脂が印加荷重を受けるこ
との解決策については，本考案では，その第１の解決策
として樹脂ケースを第１図中のように下側開放形状とし
て，印加荷重が樹脂ケース４のどの部分にも加わらない
ようにしており，又，絶縁性固定基板１の下側に金属製
のセンサ受け板９を置いており，機械的な経年変化のな
い材質を使用した。
との解決策については，本考案では，その第１の解決策
として樹脂ケースを第１図中のように下側開放形状とし
て，印加荷重が樹脂ケース４のどの部分にも加わらない
ようにしており，又，絶縁性固定基板１の下側に金属製
のセンサ受け板９を置いており，機械的な経年変化のな
い材質を使用した。
次に，その第２の解決策として，従来，加圧棒の材質を
樹脂としていたことについては第１図のごとく本考案で
は加圧棒を金属材料（通常加工性の関係より真ちゅうが
用いられる）として，可動基板２と密着する部分の機械
的経年変化をなくし，一方シャフト受けバネ６との間の
絶縁保持のためセラミックス材の絶縁板５をもうけてい
る。この絶縁板５はシャフト受けバネ６に接着される
か，あるいは加圧棒３の上側面に接着固定する。
樹脂としていたことについては第１図のごとく本考案で
は加圧棒を金属材料（通常加工性の関係より真ちゅうが
用いられる）として，可動基板２と密着する部分の機械
的経年変化をなくし，一方シャフト受けバネ６との間の
絶縁保持のためセラミックス材の絶縁板５をもうけてい
る。この絶縁板５はシャフト受けバネ６に接着される
か，あるいは加圧棒３の上側面に接着固定する。
（３）従来は，可動基板と絶縁性固定基板とを接着固定
していたために両者の熱膨張差によるバイメタル効果が
発生し温度係数が大幅に増加するという問題点があった
が，本考案では可動基板２を絶縁性固定基板１のギャッ
プ形成用積層部11の上に接着なしにて密着しており，従
ってバイメタル効果は全く発生しない。
していたために両者の熱膨張差によるバイメタル効果が
発生し温度係数が大幅に増加するという問題点があった
が，本考案では可動基板２を絶縁性固定基板１のギャッ
プ形成用積層部11の上に接着なしにて密着しており，従
ってバイメタル効果は全く発生しない。
さらに本考案では特に可動基板２の材質としてヤング率
の温度係数が特に少である恒弾性合金を採用しているた
め，センサ部Ｓの温度係数は，ほぼ±50ppm/℃以下が実
現できる。
の温度係数が特に少である恒弾性合金を採用しているた
め，センサ部Ｓの温度係数は，ほぼ±50ppm/℃以下が実
現できる。
なお，本考案の樹脂ケース４がその内側寸法のクリアラ
ンスΔＤの設定により可動基板２及び絶縁性固定基板１
の横方向の位置ズレをおさえる事に寄与しており再現性
ある特性を確保している。
ンスΔＤの設定により可動基板２及び絶縁性固定基板１
の横方向の位置ズレをおさえる事に寄与しており再現性
ある特性を確保している。
〈考案の効果〉 以上本考案によれば，外部環境及び経時変化に対して安
定であり，しかも温度特性が良好な高安定型静電容量式
荷重検出装置を提供できるものである。
定であり，しかも温度特性が良好な高安定型静電容量式
荷重検出装置を提供できるものである。
第１図は本考案による高安定型静電容量式荷重検出装置
の１実施例を示す側断面図，第２図は第１図の分解斜視
図，第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１図に示した荷
重検出装置におけるセンサ部の静電容量，絶縁抵抗に等
価する構成，回路を示したもの，第４図は従来の荷重検
出装置におけるセンサ部の荷重に対する静電容量特性を
示したもの，第５図は従来の荷重検出装置におけるセン
サ部の荷重に対する出力周波数特性を示したもの，第６
図は従来の静電容量式荷重検出装置を示した側断面図，
第７図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第６図に示した荷重検
出装置におけるセンサ部の静電容量，絶縁抵抗に等価す
る構成，回路を示したものである。 1,1′……絶縁性固定基板,2,2′……可動基板,3,3′…
…加圧棒,4,4′……樹脂ケース,5……絶縁板,6,6′……
シャフト受けバネ,7,7′……モータシャフト,8,8′……
台座,9……センサ受板,11,11′……電極部,41,42,43,44
……突起部,41′……下部,81,82,83,84……挿入穴部,8
5,86……切り欠き部,S,S′……センサ部。
の１実施例を示す側断面図，第２図は第１図の分解斜視
図，第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１図に示した荷
重検出装置におけるセンサ部の静電容量，絶縁抵抗に等
価する構成，回路を示したもの，第４図は従来の荷重検
出装置におけるセンサ部の荷重に対する静電容量特性を
示したもの，第５図は従来の荷重検出装置におけるセン
サ部の荷重に対する出力周波数特性を示したもの，第６
図は従来の静電容量式荷重検出装置を示した側断面図，
第７図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第６図に示した荷重検
出装置におけるセンサ部の静電容量，絶縁抵抗に等価す
る構成，回路を示したものである。 1,1′……絶縁性固定基板,2,2′……可動基板,3,3′…
…加圧棒,4,4′……樹脂ケース,5……絶縁板,6,6′……
シャフト受けバネ,7,7′……モータシャフト,8,8′……
台座,9……センサ受板,11,11′……電極部,41,42,43,44
……突起部,41′……下部,81,82,83,84……挿入穴部,8
5,86……切り欠き部,S,S′……センサ部。
Claims (2)
- 【請求項１】台座の底面上に対し，センサ受板と，電極
部及びギャップ形成用積層部を載置固定した絶縁性固定
基板と，恒弾性合金から成る可動基板とをこの順で重ね
ると共に，該各部材を樹脂ケースで覆って該絶縁性固定
基板及び該可動基板の間に空気コンデンサを形成して成
るセンサ部と，前記樹脂ケースの上面中央部にその軸方
向に可動なように貫通された金属材料より成る加圧棒と
を含み，前記加圧棒は下側端が前記可動基板に当接する
と共に，上側端が絶縁板を介してシャフト受けバネに当
接し，且つ下側端近傍には前記樹脂ケースからの抜け止
め用の係止片が設けられ，前記可動基板は前記シャフト
受けバネが荷重測定用駆動軸部の軸方向における押圧を
受けて前記絶縁板及び前記加圧棒を介して撓められるこ
とによって前記電極部に対して接近し得るものであり，
前記可動基板及び前記ギャップ形成用積層部は互いに接
着されることなく密着されており，前記樹脂ケースは下
側が開放された正方形のキャップであり，且つ該下側の
端面隅部にはそれぞれ前記台座の底面との間で取り付け
固定を行うための突起部が設けられ，前記台座の底面部
には前記突起部との間で嵌合を行うための挿入穴部が設
けられて成ることを特徴とする高安定型静電容量式荷重
検出装置。 - 【請求項２】請求項１記載の高安定型静電容量式荷重検
出装置において，前記絶縁板端面の断面積は少なくとも
前記加圧棒端面の断面積と同程度であり，該絶縁板の両
端面のうちの少なくとも一方の片端面は前記シャフト受
けバネの下面又は前記加圧棒の上端面の何れかに固定さ
れて成ることを特徴とする高安定型静電容量式荷重検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988120487U JPH076499Y2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高安定型静電容量式荷重検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988120487U JPH076499Y2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高安定型静電容量式荷重検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243625U JPH0243625U (ja) | 1990-03-26 |
| JPH076499Y2 true JPH076499Y2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=31366641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988120487U Expired - Lifetime JPH076499Y2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高安定型静電容量式荷重検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076499Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115342965A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-11-15 | 内蒙古工业大学 | 一种电容式气体压力传感器结构 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2938205A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-09 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kapazitiver druckgeber und auswerteeinrichtung hierfuer |
| JPH063397B2 (ja) * | 1986-02-03 | 1994-01-12 | 松下電器産業株式会社 | 重量検出装置 |
| JPS63223530A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 重量検出装置 |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP1988120487U patent/JPH076499Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243625U (ja) | 1990-03-26 |
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