JPH025376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は振動式電子秤詳しくは、加えられた荷
重の重量に対応して変化する共振周波数を検出し
て重量信号とする振動式電子秤に関する。

（従来の技術） 従来の振動式電子秤の構造を第７図、第８図に
より説明する。

図中２４は振動子であり、この振動子２４は２
個の音又先端をつなぎ合わせて一体状に形成し、
励振用と検出用の圧電素子３４，３５を設けたも
ので、荷重の変化に応じて振動周波数が増減する
ものである。

重量検出部について説明する。取付板２５の上
部に支点２７を介して、てこ２６を一体に形成す
る。振動子２４の上端は前記てこ２６の一方端
と、下端は取付板２５の下部と一体的に形成す
る。てこ２６の他端は被計量物の重さを作用させ
る力点とする。前記振動子２４の取付板２５は取
付部材２２に固定され、取付部材２２は台板３６
上に起立状に取付けられた支持部材２１に取り付
けられている。

ロバーバル機構部を説明する。前記支持部材２
１の両端（第７図中の上下）には４個の板ばね３
２を介して上下に２段、第７図に示すような略逆
Ｃ形状の梁板３３が各々設けられる。

前記各梁板３３の中央部には上下に２段４個の
板ばね３２を介して皿受部材２９が設けられると
共に、皿受部材２９の下部は連結リンク２８を介
して、てこ２６の力点に連結されている。

而して前記従来構造では皿受部材２９に荷重が
かかると、連結リンク２８を介しててこ２６の力
点に負荷が加わり、支点２７を介して振動子２４
に引張力が作用し、振動子２４の振動周波数が変
化する。

前記従来の振動式電子秤には次のような不具合
がある。

支持部材２１、２個の梁板３３、皿受部材２９
及び８個の板ばね３２にてロバーバル機構を重量
検出部とは別に構成しているので構造が複雑で、
かつ部品数が多く組立作業性が悪いと共に組立誤
差が発生し易い。

振動子２４をてこ２６、取付板２５及び支点２
７と一体に形成するので加工が難しく、生産性が
悪い。また、構造上、強度が弱く取扱いに注意を
要する。

（考案の目的） 本考案は前記従来事情に鑑みてなされたもので
その目的とする処は、構造が極めて簡単で部品数
が少なく組立作業性がよいと共に、非常に強度の
高い振動式電子秤を提供することにある。

（考案の構成） 斯る本考案の振動式電子秤は、ロバーバル機構
を構成する四角枠形状の起歪体の側辺部の一方を
重点側、他方を支点側に構成すると共に、この起
歪体又はその近傍に起歪体を固有振動数で振動さ
せる励振手段及び起歪体にかかる荷重による上記
固有振動数の変化を検出する振動検出手段を設け
たことを特徴とする。

（作用） 以上の構成により本考案の振動式電子秤は励振
手段にて起歪体を振動させ、振動検出手段によつ
て荷重の重量に対応した起歪体の固有振動数を検
出し、その検出値を重量信号とする。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を用いて説明す
る。第１図および第２図は、その構造を示してお
り第３図はその電気的構成を示している。

第１図中２０は台板であり、該台板２０上に支
柱２を起立状に設け、この支柱２の上部に起歪体
１の一端を取付ける。

起歪体１は上下の水平梁部分１ｃ，１ｄと左右
の連結部分１ｂ，１ａとからなるロバーバル機構
を構成する四角枠形状をしており、一方の連結部
分１ａを支点側、他方の連結部分１ｂを重点側と
して使用する。すなわち支点側の連結部分１ａが
上記支柱２に取付ネジ等（図示せず）によつて取
付固定される。

上記重点側の連結部分１ｂには、皿受板３が取
付ネジ３ａにより取付固定される。この皿受板３
に計量皿４が設けられる。

上記起歪体１の重点側の連結部分１ｂの下部に
第２図に示された如く励振手段として圧電素子７
を貼付するとともに、長手方向側の側面に永久磁
石５をその一部が表面に突出する如く、埋設す
る。そして、この永久磁石５に近接して振動数検
出手段として磁気ヘツド６を配設する。この磁気
ヘツド６は、台板２０上に固定された取付柱８に
取付けられている。

上記の構成において、圧電素子７に所定の周波
数の交流電圧を印加して、振動させるとこれによ
り起歪体１が振動する。起歪体１が振動ると、永
久磁石５が一体に振動し、永久磁石の周囲の磁界
が、起歪体１の振動数と同期して変化する。この
結果磁気ヘツド６には磁界の変化、すなわち起歪
体１の振動数の変化に同期して変化する検出電圧
ｅが誘起される。

この誘起された検出電圧ｅは第３図に示される
ように重量検出部１０の増幅回路１１に供給され
るとともに、その一部が図示しない上記圧電素子
７の励振回路へフイードバツクされる。この結果
励振回路は起歪体１をその固有振動数で振動が継
続する如く圧電素子７に印加する周波数を制御す
る。ここでは励振回路については、本考案と直接
関係しないので説明は省略する。

次に、磁気ヘツド６に生じた周波数の変化を重
量に換算する電気的構成を第３図により説明す
る。

図中１０は重量検出部であり、この重量検出部
１０は永久磁石５、磁気ヘツド６、増幅回路１
１、波形成形回路１２及び計数回路１３よりな
る。

増幅回路１１は磁気ヘツド６に誘起された信号
電圧ｅを増幅して波形成形回路１２に入力するも
のである。波形成形回路１２は入力された交流電
圧をパルス信号SPに変換して計数回路１３に入
力するものである。計数回路１３は入力されたパ
ルス信号SPを一定時間計数してこの計数結果SW
をCPU１５に入力するものである。

CPU１５は前記計数回路１３だけでなく、操
作部１４、ROM１６、RAM１７印字部１８及
び表示部１９が各々接続されている。

ROM１６は計数結果SWと重量との換算プロ
グラム、ラベルやレシートへの印字制御プログラ
ム等の制御プログラムを記憶したメモリーであ
る。RAM１７はCPU１５が制御プログラムを実
行中に使用したり品名及び単価等のプリセツトデ
ータを記憶したりするのに使用するメモリーであ
る。操作部１４はテンキー及びフアンクシヨンキ
ー等からなり諸々の指令及びデータをCPU１５
に入力させるものである。印字部１８は操作部１
４の印字指令によつて駆動し、ROM１６内の印
字制御プログラムに従つてラベル、レシート等を
印字・発行するものである。表示部１９はLED、
LCD等で構成され、品名、単価、重量及び値段
等を表示するものである。

而して計数回路１３からCPU１５に入力され
た計数結果SWは、ROM１６の換算プログラム
を実行することによつて重量値に換算される。

この重量値は、この重量値と単価とから計算さ
れた値段や品名等とともに表示部１９に表示され
るとともに、操作部１４からの印字支持に基づい
て、印字部１８でレシート又はラベル等に印字さ
れる。

本実施例では振動を検出する永久磁石５と磁気
ヘツド６とが非接触な為、重量検出部１０の回路
部分の防湿処理等が極めて容易である。

なお、上記実施例では、計数回路１３に供給さ
れるパルス信号を一定期間計数することで、固有
振動数を検出する構成であつたが、これに限定さ
れない。例えば、信号電圧ｅの周波数が比較的低
い場合には波長の長さを検出することで測定時間
を短縮することが考えられる。

また、起歪体１の振動が計量皿４や台板２０が
伝達されてしまうと、効率上好ましくないので、
起歪体１の連結部分１ａと支柱２との間および連
結部分１ｂと皿取付板３との間にそれぞれ、弾性
体からなるパツト等の振動伝達防止手段を介在さ
せることが望ましい。

なお、起歪体１に対して支柱２の質量が充分大
きく、起歪体１と支柱２との固有振動数が大幅に
異なる場合には支柱２への振動の伝達は防止され
る。

また取付柱８は一緒に振動してしまうことのな
いように強度の高いものとする。

なお図中９は過大な負荷を防止するストツパで
あり、植込ボルトにて構成される。

次に励振手段及び振動検出手段の変形例につい
て述べるが同一構成のものは同一符号で示し説明
は省略する。

第２実施例を第４図により説明すれば、第１実
施例の振動検出手段である永久磁石５および磁気
ヘツド６に代えて、圧電素子６′を励振用の圧電
素子７の反対側に貼付したものでその他の構成は
前記第１実施例と同一である。このようにするこ
とによつて振動検出手段の構造を簡略化できる。

第３実施例を第５図により説明する。

起歪体１の重点側の連結部分１ｂ側面に鉄片
５′を設けると共に、この鉄片５′の下方には電磁
石７′を配設し、該電磁石７′を周期的にオン・オ
フさせて起歪体１を振動させるようにする。また
支点側の連結部分１ａの上面には圧電素子６′を
貼付して起歪体１の振動を検出するようにする。

第４実施例を第６図により説明する。

これは励振手段の一例であり起歪体１の四個の
起歪部１ｅに圧電素子７″を各々貼付して、各圧
電素子７″で励振することで大きな起歪体でも確
実に振動させられるようにしたものである。尚、
振動検出手段は任意である。

（効果） 本考案は以上のように、ロバーバル機構を構成
する四角枠形状の起歪体の側辺部の一方を重点
側、他方を支点側に構成すると共に、この起歪体
又はその近傍に起歪体を固有振動数振動させる励
振手段及び起歪体にかかる荷重による上記固有振
動数の変化を検出する振動検出手段を設けたこと
を特徴とする振動式電子秤に構成したので、次の
ような効果がある。

歪ゲージを使つたロードセル式の電子秤に較べ
て、電力使用量が約1/100程度であるので電源コ
ードを廃して乾電池又は太陽電池によるコンパク
トな構造とすることができる。防湿処理が歪ゲー
ジ式に較べ振動式は簡単である。同様に部品数が
少なく構造簡単であると共に、Ａ／Ｄ変換器が不
要であり回路を簡略化できる。従つて精度1/3000
程度の表示秤としては安価に製造できる。

また従来技術で述べた振動式電子秤に較べて、
ロバーバル機構自体を振動子としたので、従来振
動子とロバーバル機構とからなる構造に較べ構造
簡単であると共に、構成部品が少ないので累積取
付誤差が少なく精度が向上する。また第７図〜第
８図に示すような強度のない振動子を用いないの
で非常に強度が高い。

依つて所期の目的を達する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例の振動式電子秤の構
造を示す１部切欠せる正面図、第２図は第１図の
−線断面図、第３図は同電気構成図、第４図
は第２実施例の要部を示す要部の平面断面図、第
５図は第３実施例の正面図、第６図は第４実施例
の正面図、第７図は従来例の平面図、第８図は第
７図の−線断面図である。 図中、１……起歪体、１ａ……支点側、１ｂ…
…重点側、５……永久磁石、６……磁気ヘツド、
６′……圧電素子、７……圧電素子、７′……電磁
石、７″……圧電素子である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロバーバル機構を構成する四角枠形状の起歪体
   の側辺部の一方を重点側、他方を支点側に構成す
   ると共に、この起歪体又はその近傍に起歪体を固
   有振動数で振動させる励振手段及び起歪体にかか
   る荷重による上記固有振動数の変化を検出する振
   動検出手段を設けたことを特徴とする振動式電子
   秤。