JPH0781901B2 - 静電容量式重量検知器 - Google Patents
静電容量式重量検知器Info
- Publication number
- JPH0781901B2 JPH0781901B2 JP60288616A JP28861685A JPH0781901B2 JP H0781901 B2 JPH0781901 B2 JP H0781901B2 JP 60288616 A JP60288616 A JP 60288616A JP 28861685 A JP28861685 A JP 28861685A JP H0781901 B2 JPH0781901 B2 JP H0781901B2
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- JP
- Japan
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- weight
- diaphragm
- load point
- transmission rod
- detector
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、静電容量式重量検知器に関する。
従来の技術 従来のこの種の静電容量式重量検知器は、第７図に示す
ように電気絶縁性基台１の上面中央部に電極２を設け周
辺部にスペーサ３を設け、前記スペーサ上に、裏面に電
極４を有する電気絶縁性のアルミナダイアフラム５を固
着し静電容量式重量検知器としていた。
ように電気絶縁性基台１の上面中央部に電極２を設け周
辺部にスペーサ３を設け、前記スペーサ上に、裏面に電
極４を有する電気絶縁性のアルミナダイアフラム５を固
着し静電容量式重量検知器としていた。
重量を検知する場合、第８図に示すような先端が円錐状
の重量伝達棒６を、摺動抵抗の小さいテフロンなどから
なる支持部７を介して、回転自在もしくは上下動自在に
支持し、重量伝達棒の先端部が重量検知器のダイアフラ
ム５の中央部にくるように調整し、重量伝達棒６の上端
に固定された秤量皿８に荷重９を載置していた。このと
き、ダイアフラム５が重量により変形し、重量検知器の
電極２、４間の静電容量が変化する。この変化を検出
し、荷重を検知していた。
の重量伝達棒６を、摺動抵抗の小さいテフロンなどから
なる支持部７を介して、回転自在もしくは上下動自在に
支持し、重量伝達棒の先端部が重量検知器のダイアフラ
ム５の中央部にくるように調整し、重量伝達棒６の上端
に固定された秤量皿８に荷重９を載置していた。このと
き、ダイアフラム５が重量により変形し、重量検知器の
電極２、４間の静電容量が変化する。この変化を検出
し、荷重を検知していた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、重量伝達棒６の先
端がダイアフラムの中央部からずれたり、あるいは重量
伝達棒６とダイアフラム５との垂直度がずれたりするた
め、正確な重量が検知できないという問題点を有してい
た。
端がダイアフラムの中央部からずれたり、あるいは重量
伝達棒６とダイアフラム５との垂直度がずれたりするた
め、正確な重量が検知できないという問題点を有してい
た。
本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、位置ず
れが発生したときにダイアフラムに与える変形量の変動
を小さくすることができる静電容量式重量検知器を提供
することを目的とする。
れが発生したときにダイアフラムに与える変形量の変動
を小さくすることができる静電容量式重量検知器を提供
することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明の静電容量式重量検知器は、電気絶縁性基台と、
前記基台と所定の間隔を得るように周辺部を前記基台に
固着された円板状の電気絶縁性のアルミナダイアフラム
と、両者の相対向する内面に形成された薄膜電極を備
え、前記ダイアフラムの外面中央部に、上部が凸面、下
部が平面からなる砲弾形の金属性荷重点を前記ダイアフ
ラムと同心円状に設け、前記荷重点を、下端部が平面か
らなり、上端部に物体を載せる秤量皿を有し、且つ、回
転自在もしくは上下動自在に支持されてなる円柱状の重
量伝達棒で押圧してなる構成を備えたものである。
前記基台と所定の間隔を得るように周辺部を前記基台に
固着された円板状の電気絶縁性のアルミナダイアフラム
と、両者の相対向する内面に形成された薄膜電極を備
え、前記ダイアフラムの外面中央部に、上部が凸面、下
部が平面からなる砲弾形の金属性荷重点を前記ダイアフ
ラムと同心円状に設け、前記荷重点を、下端部が平面か
らなり、上端部に物体を載せる秤量皿を有し、且つ、回
転自在もしくは上下動自在に支持されてなる円柱状の重
量伝達棒で押圧してなる構成を備えたものである。
作用 本発明は、上記構成によるため、即ち重量伝達棒の先端
部が水平であるため、重量伝達棒の位置が、重量検知器
の中央部よりずれても、重量伝達棒の先端部が前記荷重
点の凸面状の先端部にさえ接触していれば、正確な重量
を検知することができる。また、重量伝達棒とダイアフ
ラムとの垂直度がずれた場合においても、荷重点の上部
が凸面状であり、重量伝達棒の下部が水平面上であるた
め、秤量皿に印加された荷重は重量検知器のダイアフラ
ムに伝えられることになる。また、ダイアフラムがアル
ミナなどの硬い材料で構成されているため、前記荷重点
がダイアフラムにめり込むこともないため、重量伝達棒
に印加された荷重は重量検知器のダイアフラムに伝えら
れることになる。
部が水平であるため、重量伝達棒の位置が、重量検知器
の中央部よりずれても、重量伝達棒の先端部が前記荷重
点の凸面状の先端部にさえ接触していれば、正確な重量
を検知することができる。また、重量伝達棒とダイアフ
ラムとの垂直度がずれた場合においても、荷重点の上部
が凸面状であり、重量伝達棒の下部が水平面上であるた
め、秤量皿に印加された荷重は重量検知器のダイアフラ
ムに伝えられることになる。また、ダイアフラムがアル
ミナなどの硬い材料で構成されているため、前記荷重点
がダイアフラムにめり込むこともないため、重量伝達棒
に印加された荷重は重量検知器のダイアフラムに伝えら
れることになる。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は、本発明に基づく静電容量式重量検知器の要部
の一部破断斜視図を示す。同図において、11はアルミナ
からなるφ30mm、1.0mmtの電気絶縁性基台、12は、前記
基台11の中央部に設けられたφ23mmの焼付電極、13は前
記基台11の周囲φ24mmからφ28mmにわたって設けられた
高さ50μｍの封着ガラスからなるスペーサ、15はスペー
サ13上に接着されたφ30mm、0.6mmtのアルミナからなる
電気絶縁性ダイアフラム。14はダイアフラム15の裏面に
設けられたφ23mmの焼付電極を示す。16は、ダイアフラ
ム15の中央部にエポキシ樹脂により接着されたステンレ
ス（SUS）からなる上部が凸面状で、下部が平面状のφ6
mmの砲弾形の荷重点を示す。
の一部破断斜視図を示す。同図において、11はアルミナ
からなるφ30mm、1.0mmtの電気絶縁性基台、12は、前記
基台11の中央部に設けられたφ23mmの焼付電極、13は前
記基台11の周囲φ24mmからφ28mmにわたって設けられた
高さ50μｍの封着ガラスからなるスペーサ、15はスペー
サ13上に接着されたφ30mm、0.6mmtのアルミナからなる
電気絶縁性ダイアフラム。14はダイアフラム15の裏面に
設けられたφ23mmの焼付電極を示す。16は、ダイアフラ
ム15の中央部にエポキシ樹脂により接着されたステンレ
ス（SUS）からなる上部が凸面状で、下部が平面状のφ6
mmの砲弾形の荷重点を示す。
荷重を検知する場合、第２図に示すように先端が平面状
のφ12mmの重量伝達棒17を摺動抵抗の小さい四フッ化エ
チレンからなる支持部18を介して、ほぼ垂直になるよう
支持し、回転自在もしくは上下動自在となるように構成
し、重量伝達棒の水平面上の下端に、荷重点16が接触す
るよう構成し、重量伝達棒17の上端部に秤量皿19を固定
し、前記秤量皿に荷重20を載置し、重量伝達棒17を介し
て荷重点16を押圧する構成とし、電極12、14間の静電容
量の変化により、前記荷重20の重量を検知する構成とし
た。
のφ12mmの重量伝達棒17を摺動抵抗の小さい四フッ化エ
チレンからなる支持部18を介して、ほぼ垂直になるよう
支持し、回転自在もしくは上下動自在となるように構成
し、重量伝達棒の水平面上の下端に、荷重点16が接触す
るよう構成し、重量伝達棒17の上端部に秤量皿19を固定
し、前記秤量皿に荷重20を載置し、重量伝達棒17を介し
て荷重点16を押圧する構成とし、電極12、14間の静電容
量の変化により、前記荷重20の重量を検知する構成とし
た。
第３図に本発明による静電容量式重量検知器の重量検知
例を示す。従来例の結果も併せて示す。荷重は5kgを用
いた。同図の横軸は、重量伝達棒の中心と、重量検知器
のダイアフラムの中心との位置ずれを示し、縦軸に検知
重量を示す。白丸20は本発明による静電容量式重量検知
器による結果を、黒丸21は、従来の静電容量式重量検知
器による結果を示す。従来の重量検知器においては、位
置ずれ4mmにおいて、5kgの荷重において、約400gの誤差
を生じていたが、本発明の重量検知器においては、4mm
の位置ずれに対して、30g以下という非常に小さい誤差
にすぎないという効果があった。
例を示す。従来例の結果も併せて示す。荷重は5kgを用
いた。同図の横軸は、重量伝達棒の中心と、重量検知器
のダイアフラムの中心との位置ずれを示し、縦軸に検知
重量を示す。白丸20は本発明による静電容量式重量検知
器による結果を、黒丸21は、従来の静電容量式重量検知
器による結果を示す。従来の重量検知器においては、位
置ずれ4mmにおいて、5kgの荷重において、約400gの誤差
を生じていたが、本発明の重量検知器においては、4mm
の位置ずれに対して、30g以下という非常に小さい誤差
にすぎないという効果があった。
第４図に、重量伝達棒と重量検知器のダイアフラムとの
垂直度がずれた場合の結果を示す。同図において、横軸
は重量伝達棒とダイアフラムとの垂直度からのずれ角を
示し、縦軸に検知重量値を示す。白丸22は本発明による
重量検知器の結果を、黒丸23は、従来の重量検知器の結
果を示す。なお、第２図の構成において重量伝達棒はほ
ぼ垂直に保持されるので、重量伝達棒は垂直に設置し、
重量検知器を水平から傾斜させ、この傾斜角を前記垂直
度からのずれ角とした。具体的には重量伝達棒17と荷重
点16との接触位置が、水平時に重量伝達棒17の中心線に
一致するようにし、基台11の下に厚さの解っているスペ
ーサを挿入し、ダイアフラム15の面と重量伝達棒17の中
心線とが垂直から傾斜するようにして、重量を検知し
た。なお、荷重は5kgを用いた。
垂直度がずれた場合の結果を示す。同図において、横軸
は重量伝達棒とダイアフラムとの垂直度からのずれ角を
示し、縦軸に検知重量値を示す。白丸22は本発明による
重量検知器の結果を、黒丸23は、従来の重量検知器の結
果を示す。なお、第２図の構成において重量伝達棒はほ
ぼ垂直に保持されるので、重量伝達棒は垂直に設置し、
重量検知器を水平から傾斜させ、この傾斜角を前記垂直
度からのずれ角とした。具体的には重量伝達棒17と荷重
点16との接触位置が、水平時に重量伝達棒17の中心線に
一致するようにし、基台11の下に厚さの解っているスペ
ーサを挿入し、ダイアフラム15の面と重量伝達棒17の中
心線とが垂直から傾斜するようにして、重量を検知し
た。なお、荷重は5kgを用いた。
重量伝達棒が垂直より５度ずれた場合、従来の重量検知
器では150gという大きい誤差を生じたが、本発明の重量
検知器によれば誤差は50g以下と非常に小さいという著
しい効果があった。
器では150gという大きい誤差を生じたが、本発明の重量
検知器によれば誤差は50g以下と非常に小さいという著
しい効果があった。
なお、従来の重量検知器の結果（黒丸23）の方が誤差が
大きい理由は、重量伝達棒と、重量検知器のダイアフラ
ムとの垂直度がずれるに従って、即ち、重量伝達棒の球
状の先端部が、ダイアフラム面上で回転することによ
り、その接触部が、回転前の位置（ダイアフラムの中央
部）からずれるために、検知重量値が小さくなると考え
られる。また、本発明の結果（白丸22）の方の誤差が小
さい理由は、重量伝達棒と、重量検知器のダイアフラム
（荷重点）との垂直度がずれても、荷重点の下面でダイ
アフラムを押圧する押圧点は変動することがなく、た
だ、重量伝達棒が垂直からずれるに従って、荷重点に印
加される、ダイアフラム面と平行な分力が発生し、その
分力に相当する荷重分だけ検知重量値が小さくなるため
と考えられる。
大きい理由は、重量伝達棒と、重量検知器のダイアフラ
ムとの垂直度がずれるに従って、即ち、重量伝達棒の球
状の先端部が、ダイアフラム面上で回転することによ
り、その接触部が、回転前の位置（ダイアフラムの中央
部）からずれるために、検知重量値が小さくなると考え
られる。また、本発明の結果（白丸22）の方の誤差が小
さい理由は、重量伝達棒と、重量検知器のダイアフラム
（荷重点）との垂直度がずれても、荷重点の下面でダイ
アフラムを押圧する押圧点は変動することがなく、た
だ、重量伝達棒が垂直からずれるに従って、荷重点に印
加される、ダイアフラム面と平行な分力が発生し、その
分力に相当する荷重分だけ検知重量値が小さくなるため
と考えられる。
尚、この際、荷重点16をダイアフラム15の中央部にエポ
キシ樹脂で接着するとき、エポキシ樹脂が荷重点16の下
部よりはみだし、実効的な荷重点の径が変動し、検知重
量が変化するという不都合が生じることもあった。しか
し、これは以下に示す他の実施例により解消することが
できた。
キシ樹脂で接着するとき、エポキシ樹脂が荷重点16の下
部よりはみだし、実効的な荷重点の径が変動し、検知重
量が変化するという不都合が生じることもあった。しか
し、これは以下に示す他の実施例により解消することが
できた。
以下に、本発明の他の実施例を図面を用いて説明する。
第５図ａは、第６図25に示す上部が凸面状の荷重点を位
置ぎめするための金属板24の斜視図を示す。第５図ｂは
第５図ａのＡ−Ａ′断面を示す。荷重点25は、前記金属
板24の中央部の穴27に下よりはめ込み突起部28を、荷重
点の首部29にはめ込ませて固定する。荷重点25を固定さ
れた金属板24を、重量検知器のダイアフラム15の上部よ
りはめ込み、金属板24の折り返し部30により重量検知器
の基台11、あるいは、ダイアフラム15の側面を保持す
る。このような構成を用いることにより、接着剤エポキ
シ樹脂を固定用に使用する必要がなくなり、樹脂のはみ
だしなどがなくなり、再現性のよい荷重点の固定手段が
得られるという効果があった。
第５図ａは、第６図25に示す上部が凸面状の荷重点を位
置ぎめするための金属板24の斜視図を示す。第５図ｂは
第５図ａのＡ−Ａ′断面を示す。荷重点25は、前記金属
板24の中央部の穴27に下よりはめ込み突起部28を、荷重
点の首部29にはめ込ませて固定する。荷重点25を固定さ
れた金属板24を、重量検知器のダイアフラム15の上部よ
りはめ込み、金属板24の折り返し部30により重量検知器
の基台11、あるいは、ダイアフラム15の側面を保持す
る。このような構成を用いることにより、接着剤エポキ
シ樹脂を固定用に使用する必要がなくなり、樹脂のはみ
だしなどがなくなり、再現性のよい荷重点の固定手段が
得られるという効果があった。
さらに、接着ミスによる荷重点の位置ずれもなくなり作
業性が大幅に向上するという予期せぬ効果も得られた。
業性が大幅に向上するという予期せぬ効果も得られた。
発明の効果 以上説明したように本発明の静電容量式重量検知器によ
れば次の効果を得ることができる。
れば次の効果を得ることができる。
（１） ダイアフラム中央部に砲弾形荷重点が固定され
ているため、重量伝達棒と重量検知器との中心の位置ず
れが生じても、正確な検知重量を示すという効果があ
る。
ているため、重量伝達棒と重量検知器との中心の位置ず
れが生じても、正確な検知重量を示すという効果があ
る。
（２） 砲弾形荷重点を金属板で固定するため、接着ミ
スによる荷重点の位置ずれもなくなり、正確な検知重量
が得られるという効果がある。
スによる荷重点の位置ずれもなくなり、正確な検知重量
が得られるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例における静電容量式重量検知
器の要部の一部破断斜視図、第２図は同荷重を検知する
ための重量検知器の構成を示すための断面図、第３図、
第４図はそれぞれ同静電容量式重量検知器の特性を示す
ための特性図、第５図ａは荷重点を固定するための金属
板の斜視図、第５図ｂは同断面図、第６図ａは同首部を
有する砲弾形荷重点の斜視図、第６図ｂは同断面図、第
７図は従来の静電容量式重量検知器の要部の一部破断斜
視図、第８図は荷重を検知するための従来の重量検知器
の構成を示すための断面図である。 11……基台、12、14……電極、15……ダイアフラム、16
……荷重点。
器の要部の一部破断斜視図、第２図は同荷重を検知する
ための重量検知器の構成を示すための断面図、第３図、
第４図はそれぞれ同静電容量式重量検知器の特性を示す
ための特性図、第５図ａは荷重点を固定するための金属
板の斜視図、第５図ｂは同断面図、第６図ａは同首部を
有する砲弾形荷重点の斜視図、第６図ｂは同断面図、第
７図は従来の静電容量式重量検知器の要部の一部破断斜
視図、第８図は荷重を検知するための従来の重量検知器
の構成を示すための断面図である。 11……基台、12、14……電極、15……ダイアフラム、16
……荷重点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 和穂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三原 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−82819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−213129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−125630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−51783（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−118893（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−137903（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】電気絶縁性基台と、前記基台と所定の間隔
を得るように周辺部を前記基台に固着された円板状の電
気絶縁性のセラミックダイアフラムと、両者の相対向す
る内面に形成された薄膜電極を備え、前記ダイアフラム
の外面中央部に、上部が凸面、下部が平面からなる砲弾
形の金属製荷重点を前記ダイアフラムと同心円状に設
け、前記荷重点を、下端部が平面からなり上端部に物体
を載せる秤量皿を有し、かつ、回転自在もしくは上下動
自在に支持されてなる円柱状の重量伝達棒で押圧して成
る静電容量式重量検知器。 - 【請求項２】周辺部を円板状の電気絶縁性のセラミック
ダイアフラムに固定された金属製薄板の中央部にはめ合
わされた荷重点からなる特許請求の範囲第１項記載の静
電容量式重量検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288616A JPH0781901B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 静電容量式重量検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288616A JPH0781901B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 静電容量式重量検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147321A JPS62147321A (ja) | 1987-07-01 |
| JPH0781901B2 true JPH0781901B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17732509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60288616A Expired - Lifetime JPH0781901B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 静電容量式重量検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781901B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56125630A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin type electronic balance |
| JPS6082819A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Sharp Corp | 電子レンジ |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP60288616A patent/JPH0781901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62147321A (ja) | 1987-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |