JPS62124423A - 重量検出装置 - Google Patents

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 本発明は、物の重量を計量する秤に関するものである。

そのほか、物の重量を検出し、その重量情報を有効に活
用し、機能や性能を向上させるだめの手段としての重量
検出袋ｆａｔに関するものである。たとえば重量情報を
有効に活用するものとして加熱調理器があり、加熱室内
の食品の重量を検知しそれに最適な出力で加熱すること
で調理性能の向上を実現できる。そういっだ重量検出装
置に関するものである。

従来の技術 従来の例えば第７図に示す秤では、測定物を皿１６に載
置し、その荷重を荷重支え金具３２で平行運動ｆｌｌｌ
ｌ平行保持スペーサ３０に連結している。

又平行運動ｆｌｌｌｌ平行保持スペーサ３０は上下に平
行状（１婢に固定された板バネ２８を介して固定側平行
保持スペーサ２９に連結されている。固定側平行保持ス
ペーサ２９は支持金具３３を介して土台１７に固定され
ている。そして２枚の板金型棒３１はそれぞれ平行運動
側平行保持スペーサ３０および固定（ｔｉｌｌ平行保持
スペーサ２９に取り付けられている。

測定物を皿１６に載置すると、その荷重により板バネ２
８が変形し、平行運動平行保持スペーサ３０側に取り付
けられた部分が下に変位する。これにより２枚の板金電
極の間隔が変化し、板金電極間の静電容量が変化する。

この静電容量の変化を検出して重量を測定する。

壕だもう一つの従来例として第８図に示す加熱調理器と
しての電子レンジでは、食品１９の重量を検出し、マグ
ネトロン２１の高周波出力を重量に対応して最適に制御
するものである。この電子レンジにも第７図ですでに説
明したものと同様の隔の変化に対応用した静電容量の変
化を検出するものである。またこの場合、加熱室２の食
品１９の加熱むらをなくすため食品１９を回転させるモ
ータ２６とその回転力をターンテーブル２４に伝達する
だめにギヤー２７を設けている。

発明が解決しようとする問題点 ところがこのような秤や加熱調理器の重量検出装置にお
いては、重ｈｋの検出を板金電極間の静電容量によって
行なっているだめ次のような問題がある。

まず１つは板金電極間が空気であり、その時の湿度によ
って空気の誘電率が変化する。だのだめ板金′電極間の
静電容量が変化し、重量検出が正確に出来ない。又、加
熱調理器などは、台所に設置されたり、食品等から水蒸
気が発生するため、湿度の変化が大きくなり正確な重量
検出が困難となる。

また２つ目は板金″直棒にほこり等が付着し、それが湿
気を帯びることにより板金電極間の静電容量が変化し、
正確な測定が不能となる。

もう１つは板金電極は、面積が約５０朋×５０問から１
１００ｍｍＸ１００の大きさで、電極間隔が５〜１（ｌ
肩であり、大形なものである。これは荷重による電極間
隔の変化が２〜３朋程度であり、これを静′「Ｅ容量の
変化として検出可能にするには電［、■の面間を大きく
する必要があるためである。

面積が大きく、電極間の変位量が大きいため、電（ｊ間
を外部から遮断して湿度の影響をなくすだめの手段が困
難である。このように従来の万代′ｉ’、　ｉ（：。

湿度やほこり等に対する処理が困備なため、正確な重量
・検出が非常に困難であるという間顧があつれ 本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、湿度やほこりの付着による測定精度への影響を々くし
、正確な重量測定を実現することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 上記目的を達するため、本発明の重量検出装置は、弾体
性を有する絶縁体からなる２枚の平板と、この２枚の平
板を一定間隔で平行にスペーサにより密閉して貼り合わ
せ、かつ２枚の平板の各対向面に電極を形成し、４１１
ｊ定物の重量を伝達する支持機（ｌ？１を設ける構成で
ある。

作　　　用 本発明の重Ｊｉｋ検出装置は、従来の弾性体としての板
バネと静電容量を検出する板金″電極に匹敵する機能が
２枚の平板、電極およびスペーサで置き代わるため、電
極間隙を外部よりａ断することが容易であり、湿度やほ
こり等による電極間の静電界ｉｌｆ″への）；８響がな
く、正確な重量検出が出来るという効果を有するもので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面に基づき説明する
。

第１図に示すように、１は弾性を有する絶縁体からなる
２枚の平板２に″市棒４と電極端子５を印刷し、この平
板２をスペーサ３を介して貼り合わせてｊ４１を成する
センサユニットである。この平板２の材質としては絶縁
体で弾性を有するものとしてセラミック等がある。

又、従来の板金電極の大きさは５０　Ｊｌｌｌ　Ｘ　５
０　ｍｍ〜１００ｉｍＸ　１００ｙで７Ｉｆｌｉ間隔も
５〜１ｏｊ１１１程度の大きなものであった。しかし本
発明のものは、平板が３０　朋Ｘ　３０１１１ｍで型際
間隔は５０〜６０ノ１ｍとなり、平板２の板厚を０．５
ｍｍで構成すると、センサユニット１の厚さは１．２〜
１．３正の非常に小さなものにできる。そして電気的な
特性としての静電容量やその荷重に対する変化率も従来
と同様のものが得られる。

その理白は、２枚の平板２０電瘉聞隔を５０〜ｅｏｐｍ
のせまい間隔で貼り合わすためで、現在の表示素子とし
ての液晶等のガラスの貼り合わす技術と同等に容易に実
現出来る。従ってＷＬＷ間隔が小さいため、従来と同様
の静電容量を得るには電極面積は小さくできる。また平
板２を板厚ｔｏ、５のアルミナセラミックで構成した場
合に、変位として１　ｋｇ当りの荷重に対し１０）ｔｍ
で非常に小さい。しかし荷重による変位が小さくとも、
電極間隔が小さいため、静電容量の変化率は大きく、従
来と同等以上になる。

以上の様に、従来の板バネ２８と板金電極３１とに匹敵
する機能を上記のセンサユニット１が置゛き代わり、さ
らに小形でかつ変位が小さいため電極間隙を外部から容
易に遮断することができ、湿度変化やほこり等の影響を
受けない。

第２図は、センサユニット１への荷重伝達機構の一実施
例を示す。測定物の荷重はシャフト１０から荷重受は金
具９に伝達され、保護用板バネ８を介して加圧ポイント
７にかかる。保護用板バネ８は衝撃を和らげるために設
けている。加圧ポイント７はセンサユニット１の上側の
平板２にかかり、上側の平板２が変形して上下の電極４
の間隔が変化する。これを静電容量の変化として検出す
ることができる。

第３図は、測定物の荷重を支持し、第２図で述べた様に
センサユニット１へ荷重を伝達する支持機構を示す部分
断面斜視図であり第４図は秤に応用した一実施例の側面
図である。実際の重量測定では、皿１６の中央に載置さ
れるとはかぎらない。

従ってｉ晋位置に無関係に荷重をセンサユニット１へ正
確に集中させ伝達する必要がある。これには秤などで一
般に利用されているロバ−パル機構がある。これの利点
は載置位置に無関係に正確な重量が検出可能なことと、
成性台が平行状態を保ちながら変位することである。ロ
バ−パル機構の構成は平行四辺形の４隅を可動な状態で
取め、一辺を固定しその対向辺を平行運動可能な状態と
する。第３図では平行運動金具１２を平行運動可能な辺
とし、その対向辺の固定支持金具１３を固定辺とする。

そして２枚の平行保持金具１４を両者と４隅でピン１５
により取め、平行皿辺形を構成する。そして平行運動金
具１２にシャフト８を取り付け、荷重がセンサユニット
１に伝達する構成とする。

このようにロバ−パル機構を）１４いることにより成性
位酋に無関係に小さなセンサユニット１に集中すること
ができ正確な重量測定が可能となる。

第５図は、本発明の重量検出装置を加熱調理器に搭載し
た場合を示す側面断面図である。この様に加熱室２０の
底面に取り付けることにより、食品１９の重量を検出し
それに対応してマグネトロン２１の出力を制御するもの
であり、湿度やほこりによる影響なしに正確に重量が測
定出来、調理性能も向上する。

第６図は、センサユニット１の静電容量の変化を発振周
波数に変換する発振回路であり、重量変化を周波数の変
化に変換する回路である。この回路は従来の板金電極２
８の静電容量変化を検出するのと同じものである。

このように本実施例によれは、湿度やほこり等の影響な
しに正確な重量測定が可能になる。

発明の効果 以上のように本発明の重量検出装置によれば次の効果を
得ることができる。

（１）平板を絶縁体で弾性有する材質で構成するため小
形で密閉が可能となり、外部から遮断でき、湿度やほこ
りによる重量測定への影響がなく、正確な重量測定がで
きる。

（２）　　センサユニットを小物にできるため、取扱い
が容易である。又、重量検出装置全体を小形にできる。

（３）平板の変形が小さくても十分検出可能なため、載
置台等の変位が小さくてすむ。このことは、加熱調理器
に搭載した場合に、食品の変位が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である重量検出装置のセンサ
ユニットの構造を示す分解斜視図、第２図はセンサユニ
ットへの荷重伝達状態を示す部分断面図、第３図はセン
サユニットおよび荷重の支持機構を示す部分断面斜視図
、第４図は秤に搭載した構成を示す側面図、第５図は加
熱調理器への搭載状態を示す側面断面図、第６図は発振
回路を示す回路図、第７図は従来の秤の構造を示す側面
図、第８図は従来の重量検出装着の加熱調理器への搭載
状態を示す側面断面図である。 １・・・・・・センサユニット、２・・・・・・平板、
３・・・・・・スペーサ、４・・・・・・電極、５・・
・・・・電極端子、６・・・・・・センサペッド、７・
・・・・・加圧ポイント、８・・・・・・保護用板バネ
、９・・・・・・荷重受は金具、１０・・・・・・シャ
フト、１１・・・・・・センサ支持金具、１２・・・・
・・平行運動金具、１３・・・・・・固定支持金具、１
４・・・・・・平行保持金具、１５・・・・・・ピン、
１６・・・用皿、１７・・・・・・土台、１８・・・・
・・足、１９・・・・・・食品、２０・・・・・・加熱
室、２１・・・・・・マグネトロン、２２・・・・・・
ドア、２３・・・・・・皿受け、２４・・・・・・ター
ンテーブル、２５・・・・・・シャーシ、２６・・・・
・・モータ、２７・・・・・−ギヤー、２８・・・・・
・板バネ、２９・・・・・・固定側平行保持スペーサ、
３０・・・・・・平行運動側平行保持スペーサ、３１・
・・・・・板金電極、３２・・・・・・荷重支え金具、
３３・・・・・・支持金具、３４・・・・・・ターンテ
ーブル支持金具。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−’
Ｊ”）寸う

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の弾性を有する絶縁体からなる平板と、この
   平板を平行にかつ一定間隙で貼り合わすスペーサと、前
   記２枚の平板の各対向面に設けた電極と、前記電極間の
   静電容量を検出し重量に変換する重量検出手段と、被測
   定物を支持しその荷重を前記２枚の平板の少なくとも一
   方に伝達する支持機構とを備えた重量検出装置。
2. （２）２枚の平板の間隙空間を外部より密閉する構成と
   した特許請求の範囲第１項記載の重量検出装置。
3. （３）平板をセラミックで構成する特許請求の範囲第１
   項記載の重量検出装置。
4. （４）支持機構は、平行四辺形を構成するように４隅を
   可動な状態で支持し、一辺を固定しその対向辺を平行に
   運動するロバーバル機構で構成する特許請求の範囲第１
   項記載の重量検出装置。