JPH026006B2 - - Google Patents
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- JPH026006B2 JPH026006B2 JP1330285A JP1330285A JPH026006B2 JP H026006 B2 JPH026006 B2 JP H026006B2 JP 1330285 A JP1330285 A JP 1330285A JP 1330285 A JP1330285 A JP 1330285A JP H026006 B2 JPH026006 B2 JP H026006B2
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- conductive elastic
- pressure sensor
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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。
薄形軽量の重量計に関するものである。
従来の重量計は、物体の重量をコイルバネの長
さの変化や棒材の撓み・捩れ等によつて検出し、
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つ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つた。
従つて、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つた。
さの変化や棒材の撓み・捩れ等によつて検出し、
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つ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つた。
従つて、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つた。
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。
量計を小型軽量化することが望まれていた。
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
なかつた薄板状の重量計を提供することを目的と
するものである。
型軽量化かつ単純化することにより、従来存在し
なかつた薄板状の重量計を提供することを目的と
するものである。
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。
術的手段は、次の通りである。
第１の発明では、
基板と、当該基板に対して変位可能に設けられ
た、被計量物が載せられる可動板とを含む略板状
の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して形成された略円柱状の導電
性弾性体を含んで構成されており、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とするもの
である。
た、被計量物が載せられる可動板とを含む略板状
の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して形成された略円柱状の導電
性弾性体を含んで構成されており、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とするもの
である。
第２の発明では、
基板と、当該基板に対して変位可能に設けられ
た、被計量物が載せられる可動板とを含む略板状
の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して成り、且つ少なくとも片面
に略半円柱状あるいは略半球状の突起を有する板
状に形成された導電性弾性体を含んで構成されて
おり、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とするもの
である。
た、被計量物が載せられる可動板とを含む略板状
の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して成り、且つ少なくとも片面
に略半円柱状あるいは略半球状の突起を有する板
状に形成された導電性弾性体を含んで構成されて
おり、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とするもの
である。
以上の技術的手段を講じた結果、可動板上に被
計量物を載せると、その重量によつて可動板は変
位し、圧力センサを弾性変形させる。すると、圧
力センサを構成する導電性弾性体同士、あるいは
導電性弾性体と硬質導電性板材との接触面積が
徐々に増加するので、圧力センサの電気抵抗値が
徐々に減少（導電率が増加）する。また、これと
同時に、導電性弾性体の内部に分散されている導
電性微粒子の密度が増加し、これによつても電気
抵抗値が減少する。
計量物を載せると、その重量によつて可動板は変
位し、圧力センサを弾性変形させる。すると、圧
力センサを構成する導電性弾性体同士、あるいは
導電性弾性体と硬質導電性板材との接触面積が
徐々に増加するので、圧力センサの電気抵抗値が
徐々に減少（導電率が増加）する。また、これと
同時に、導電性弾性体の内部に分散されている導
電性微粒子の密度が増加し、これによつても電気
抵抗値が減少する。
このように、導電性弾性体同士あるいは導電性
硬質材との接触面積の変化と、導電性弾性体内部
の導電性微粒子の密度の変化によつて、圧力セン
サの電気抵抗値が変化するので、この変化を検出
して信号処理手段によつて重量を表示するように
処理すれば、被計量物の重量を表示部に表示する
ことができる。
硬質材との接触面積の変化と、導電性弾性体内部
の導電性微粒子の密度の変化によつて、圧力セン
サの電気抵抗値が変化するので、この変化を検出
して信号処理手段によつて重量を表示するように
処理すれば、被計量物の重量を表示部に表示する
ことができる。
さらに、圧力センサは、導電性弾性体同士ある
いは導電性弾性体と硬質導電性板材とを接触させ
るだけで構成できるため、板状の本体に収容する
ようにコンパクト化が容易であり、かつ構成も非
常に単純化できる。従つて、重量検出機構を小型
軽量化かつ単純化することができ、ひいては全体
を板状にして薄型・軽量の重量計を提供すること
ができる。
いは導電性弾性体と硬質導電性板材とを接触させ
るだけで構成できるため、板状の本体に収容する
ようにコンパクト化が容易であり、かつ構成も非
常に単純化できる。従つて、重量検出機構を小型
軽量化かつ単純化することができ、ひいては全体
を板状にして薄型・軽量の重量計を提供すること
ができる。
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を
説明する。
説明する。
第１図及び第２図は、この発明の重量計の一実
施例を示しており、基板１の上面に形成した凹部
に、被計量物が載せられる可動板２が上下変位可
能に嵌入されている。基板１と可動板２の間の空
間３には、可動板２に作用する圧力に応じて弾性
変形して電気抵抗値が変化する圧力センサ４が介
在されている。前記基板１及び可動板２は、この
重量計の本体を構成している。
施例を示しており、基板１の上面に形成した凹部
に、被計量物が載せられる可動板２が上下変位可
能に嵌入されている。基板１と可動板２の間の空
間３には、可動板２に作用する圧力に応じて弾性
変形して電気抵抗値が変化する圧力センサ４が介
在されている。前記基板１及び可動板２は、この
重量計の本体を構成している。
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。
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，SBR，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。導電
性弾性体５として、絶縁性の高分子弾性体中に導
電性微粒子を分散・混合したものを使用すると、
接触面積が変化すると同時に、導電性弾性体５の
内部に分散されている導電性微粒子の密度が変化
し、これによつても電気抵抗値（導電率）が変化
する。
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。導電
性弾性体５として、絶縁性の高分子弾性体中に導
電性微粒子を分散・混合したものを使用すると、
接触面積が変化すると同時に、導電性弾性体５の
内部に分散されている導電性微粒子の密度が変化
し、これによつても電気抵抗値（導電率）が変化
する。
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、
円柱状とした導電性弾性体５の数や接触の仕方等
は、弾性変形するにつれて徐々に接触面積が変化
するのであれば、感度や用途に応じて任意に変更
することができる。
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、
円柱状とした導電性弾性体５の数や接触の仕方等
は、弾性変形するにつれて徐々に接触面積が変化
するのであれば、感度や用途に応じて任意に変更
することができる。
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CPU
１０から成つている。１１は表示部で、液晶、
LED等により重量を表示する様にしている。尚、
１２，１３はインターフエース、１４は基板１内
に収容された電源である。
流／電圧変換器８、Ａ／Ｄ変換器９、及びCPU
１０から成つている。１１は表示部で、液晶、
LED等により重量を表示する様にしている。尚、
１２，１３はインターフエース、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計の使用状態につい
て説明する。
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、接触面積の増加及び導電性微粒子の密度の増
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。
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、接触面積の増加及び導電性微粒子の密度の増
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。
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つて復帰せず、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。
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つて復帰せず、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
ラスチツク製の板材や成型品にて製造することが
できる。
ラスチツク製の板材や成型品にて製造することが
できる。
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ツ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。
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ツ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により挾持している。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、半円柱
状や半球状とするのが好ましいが、これに似た形
状例えば断面放物線状となる形状にすれば、セン
サ４の特性上好ましいものである。
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により挾持している。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、半円柱
状や半球状とするのが好ましいが、これに似た形
状例えば断面放物線状となる形状にすれば、セン
サ４の特性上好ましいものである。
この発明で、「略円柱状」とは、円柱のみなら
ず楕円柱等のこれに似た形状を含むものであり、
「略半円柱状」についても同様である。また「略
半球状」とは、半球のみならず半楕円体、断面放
物線状となるようなもの等、半球に似た形状を含
むものである。
ず楕円柱等のこれに似た形状を含むものであり、
「略半円柱状」についても同様である。また「略
半球状」とは、半球のみならず半楕円体、断面放
物線状となるようなもの等、半球に似た形状を含
むものである。
この発明は、重量検出機構として、略円柱状と
した導電性弾性体５同士あるいは当該導電性弾性
体５と導電性板材１５等のような硬質導電性板材
とを接触させ、または、少なくとも片面に略半円
柱状あるいは略半球状の突起１６を有する板状に
形成された導電性弾性体５同士あるいは当該導電
性弾性体５と硬質導電性板材とを接触させて成る
圧力センサ４を使用しているため、重量検出機構
を非常に小型軽量で且つ単純な構成にすることが
でき、薄板状の本体に収容するようにコンパクト
化が可能である。
した導電性弾性体５同士あるいは当該導電性弾性
体５と導電性板材１５等のような硬質導電性板材
とを接触させ、または、少なくとも片面に略半円
柱状あるいは略半球状の突起１６を有する板状に
形成された導電性弾性体５同士あるいは当該導電
性弾性体５と硬質導電性板材とを接触させて成る
圧力センサ４を使用しているため、重量検出機構
を非常に小型軽量で且つ単純な構成にすることが
でき、薄板状の本体に収容するようにコンパクト
化が可能である。
従つて、薄型・軽量で持ち運びや保存にも非常
に便利な重量計を提供することができる。
に便利な重量計を提供することができる。
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
のブロツク図。第６図は、センサの荷重一導電率
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。
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
のブロツク図。第６図は、センサの荷重一導電率
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 (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板と、当該基板に対して変位可能に設けら
れた、被計量物が載せられる可動板とを含む略板
状の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して形成された略円柱状の導電
性弾性体を含んで構成されており、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とする重量
計。 ２ 基板と、当該基板に対して変位可能に設けら
れた、被計量物が載せられる可動板とを含む略板
状の本体と、 前記基板と可動板の間に介在された、前記可動
板に作用する圧力に応じて弾性変形して電気抵抗
値が変化する圧力センサと、 前記圧力センサの電気抵抗値変化に基づく電気
信号を処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号に基づいて被計量
物の重量を表示する表示手段とを備え、 前記圧力センサは、絶縁性弾性体中に導電性微
粒子を分散・混合して成り、且つ少なくとも片面
に略半円柱状あるいは略半球状の突起を有する板
状に形成された導電性弾性体を含んで構成されて
おり、 しかも前記導電性弾性体は、他の前記導電性弾
性体あるいは硬質導電性板材と接触していて、前
記可動板の変位によりその接触面積が徐々に変化
するように構成されていることを特徴とする重量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330285A JPS61172019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 重量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330285A JPS61172019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 重量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172019A JPS61172019A (ja) | 1986-08-02 |
| JPH026006B2 true JPH026006B2 (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=11829386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330285A Granted JPS61172019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 重量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61172019A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018007811A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | ロレアル | タッピングデバイス |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1330285A patent/JPS61172019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61172019A (ja) | 1986-08-02 |
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