JPS61172019A

JPS61172019A - 重量計

Info

Publication number: JPS61172019A
Application number: JP1330285A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Takaya; 高屋　三男; Takuji Watanabe; 卓二渡辺; Hajime Shimizu; 肇清水; Kiyotaka Inoue; 清孝井上
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1986-08-02
Also published as: JPH026006B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕この発明は、導電性を有する弾性体を利用した薄形軽量
の重量計に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の重量針は、物体の重量をコイルバネの長さの変化
や棒材の撓み・捩れ等によって検出し、これらの変位を
機械的に変換して表示したり、またはロードセル等によ
って電気信号に変換した後アナログまたはデジタル表示
するものであった。

従って、これらは、構造上ある程度大型化せざるを得な
いとともに重量も大であり、不使用時の保存及び持ち運
びに不便であった。

このため、近年の製品の小型化傾向に伴い、重量計を小
型軽量化することが望まれていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記事情に鑑み、この発明は重量検出機構を小型軽量化
かつ単純化することにより、従来存在しなかった薄板状
の重量針を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明が上記目的を達成するために講じた技術的手段
は、次の通りである。

すなわち、基板上に上下変位可能に可動板を設け、基板
と可動板との間に印加圧力に応じて弾性変形するととも
に電気抵抗値が変化する導電性弾性体よりなるセンサを
介在させ、このセンサより検出した電気信号に基いて可
動板上に載せた被計量物の重量を表示する様にしたこと
である。

〔作用〕

可動板上に被計量物を載せると、可動板は下方に変位し
１．センサを押圧する。するとセンサは弾性変形し、こ
れに伴って電気抵抗値が圧力に応じて変化するので、こ
の変化を電気信号として検出して重量表示することがで
きる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基いてこの発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図において、基板（１）の上面に形成し
た凹部には可動板（２）が上下変位可能に嵌入されてお
り、基板（１）と可動板（２）との間の空間（３）には
センサ（４）が介在されている。　　　　′ センサ（４）は、第３図に見る様に、４本の円柱状とし
た導電性弾性体（５）を井桁状に積重して構成されてお
り、その上下両面がそれぞれ可動板（２）と基板（１）
に接触する様に配設されている。基板（１）及び可動板
（２）の導電性弾性体（５）と接する面には、絶縁性シ
ート（６）が接着されている。

導電性弾性体（５）としては、ＣＲ，Ｓ’ＢＲ。

ＮＢＲ、シリコーンゴム等の高分子弾性体中に炭素、鉄
、銀等の導電性微粒子を分散混合したものが使用できる
。導電性弾性体（５）は円柱状に形成されているので、
荷重が作用しない時は上下の導電性弾性体（５）の接触
面積は非常に小さく、接触部の電気抵抗値は非常に大で
゛あるが、荷重が作用すると各導電性弾性体（５）は弾
性変形し、接触面積が拡大するので、接触部の電気抵抗
値は減少することになる。この場合、センサ（４）の導
電率と荷重はほぼ比例して変化するため、導電率の変化
を検出することにより、物体の重量を測定することがで
きる。

この実施例では４本の導電性弾性体（５）を積重してい
るが、上下いずれか一方の２本の導電性弾性体（５）を
金属電極としても実施可能である、また、導電性弾性体
（５）の接触面の形状は、弾性変形するにつれて徐々に
接触面積が変化する形状であれば、円筒状でなくてもよ
く、また感度や用途に応じてその数も任意に変えること
ができる。

（７）は基板（１）内に埋設された信号処理回路で、電
流／電圧変換器（８）　、Ａ／Ｄ変換器（９）、及びＣ
ＰＵ（１０）から成っている。（１１）は表示部で、液
晶、ＣＲＴディスプレイ、ＬＥＤ等により重量を表示す
る様にしている。尚、（１２）　　（１３）はインター
フェース、（１４）は基板（１）内に収容された電源で
ある。

次に、この発明に係る重量針の使用状態について説明す
る。

まず、可動板（２）上に被計量物を載せると、可動板（
２）は下方に変位し、センサ（４）を押圧する。すると
、導電性弾性体（５）はその荷重に応じて弾性変形し、
接触面積の増加によりセンサ（４）の導電率が増加する
ので、この変化を電圧信号として検出し、信号処理回路
（７）に入力する。信号処理回路（７）は、この入力信
号に基いてその時の荷重に対応する信号を出力し、表示
部（１１）が重量を表示するものである。

被計量物を可動板（２）上から取り除くと、導電性弾性
体（，５）の弾性力により可動板（２）は上方に変位し
、もとの状態に復帰する。

センサ（４，）の導電率は、荷重を印加する時には荷重
に応じてほぼ直線状に増加するが、荷重を除去する時に
は同一の経路を通って復帰せず、ヒステリシスがあるが
、この発明の場合は第６図の実線部分のみを使用するの
で、なんら支障がない尚、基板（１）及び可動板（２）
は、金属または硬質プラスチック製の板材や成型品にて
製造することができ、また、センサ（４）として印加圧
力に応じて抵抗値が変化する感圧導電性シート、たとえ
ばシリコンゴム中に導電性微粒子を分散混合させたもの
を使用すると、この実施例のように導電性弾性体（５）
を積重する必要がなく、シートをそのまま使用するだけ
でよい。

第７図ないし第９図は、この発明に使用するセンサ（４
）の他の実施例を示したもので、第７図は円柱状の導電
性弾性体（５）を２本並設し、その上下に金属板や導電
性プラスチック板等の硬質の導電性板材（１５）を配設
したものである。この場合には、導電性弾性体（５）と
導電性板材（１５）との接触面積が変化することにより
、センサ（４）の導電率が変化する。

第８図及び第９図は、導電性弾性体（５）を片面にそれ
ぞれ半円柱状、半球状の突起（１６）を有する板状とし
たものであり、この板状の導電性弾性体（５）を２枚の
導電性板材（１５）により挟持、している。これらの場
合には、各突起（１６）と上方の導電性板材（１５）と
の接触面積が変化することにより、センサ（４）の導電
率が変化する。尚、突起（１６）は、他の任意の形状と
することができるが、たとえば断面放物線状とすればセ
ンサ（４）の特性上好ましいものである。

〔発明の効果〕

この発明は上述の構成を有するものであり、重量検出機
構を非常に小型軽量の導電性弾性体（５）により構成し
たので、全体形状を薄板状とすることができるとともに
構造も簡単である等、優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る重量計の平面図。第２図は、
第１図におけるＡ−Ａ線断面図。第３図は、センサの全
体図。第４図は、重量計の部分拡大断面図。第５図は、
この発明に使用される回路のブロック図。第６図は、セ
ンサの荷重−導電率特性を示す特性図。第７図ないし第
９図は、センサの他の実施例を示す一部切欠斜視図。（１）・・・基板　（２）・・・可動板　（４）・・・
センサ（５）・・・導電性弾性体　（１５）・・・導電
性板材（１６）・・・突起

Claims

【特許請求の範囲】１、基板（１）上に上下変位可能に可動板（２）を設け
、基板（１）と可動板（２）との間に印加圧力に応じて
弾性変形するとともに電気抵抗値が変化する導電性弾性
体（５）よりなるセンサ（４）を介在させ、このセンサ
（４）より検出した電気信号に基いて可動板（２）に載
せた被計量物の重量を表示する様にしたことを特徴とす
る重量計。２、センサ（４）が、複数の円柱状の導電性弾性体（５
）を積重したものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の重量計３、センサ（４）が、２枚の硬
質導電性板材（１５）により円柱状の導電性弾性体（５
）を挟持したものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の重量計。４、センサが（４）が、片面に突起（１６）を有する板
状の導電性弾性体（５）を２枚の硬質導電性板材（１５
）により挟持したものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の重量計。