特許ウォッチ

公開番号2025093752
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209592
出願日2023-12-12
発明の名称重量計
出願人株式会社グローセル
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類G01G 3/13 20060101AFI20250617BHJP(測定;試験)
要約【課題】ひずみ計測センサの使用数を低減し、簡素な構成の重量計を実現する。
【解決手段】計測対象物を載せる天板と、前記天板の下に空間を介して配置された起歪体と、前記天板と前記起歪体とを接続する3つ以上の突起部と、前記起歪体の下に配置された底板と、前記起歪体の一部であって、前記起歪体と前記底板とを固定する固定部と、平面視において前記固定部と3つ以上の前記突起部との間に2つ以上設けられ、前記起歪体の上面に固定されたひずみ計測センサと、を有する重量計を用いる。ここで、前記ひずみ計測センサの数は、前記突起部の数よりも少ない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
計測対象物を載せる天板と、
前記天板の下に空間を介して配置された起歪体と、
前記天板と前記起歪体とを接続する３つ以上の突起部と、
前記起歪体の下に配置された底板と、
前記起歪体の一部であって、前記起歪体と前記底板とを固定する固定部と、
平面視において前記固定部と３つ以上の前記突起部との間に２つ以上設けられ、前記起歪体の上面に固定されたひずみ計測センサと、
を有し、
前記ひずみ計測センサの数は、前記突起部の数よりも少ない、重量計。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の重量計において、
前記天板と前記起歪体とは、前記天板の下面に固定された前記突起部と前記起歪体の上面との載置による接触、接着、溶接による接合、または、ボルトを用いた締結による固定のいずれかにより接続されている、重量計。
【請求項３】
請求項１に記載の重量計において、
前記起歪体は、２つの第１構造体と、平面視においてそれら２つの前記第１構造体の相互間に位置する第２構造体とにより構成されており、
前記第２構造体の下面は、前記固定部により前記底板に固定され、２つの前記第１構造体のそれぞれの下面は、前記底板に固定されず、前記底板から離間している、重量計。
【請求項４】
請求項１に記載の重量計において、
前記ひずみ計測センサの数は、２つである、重量計。
【請求項５】
請求項４に記載の重量計において、
前記起歪体は、２つの第１構造体と、平面視においてそれら２つの前記第１構造体の相互間に位置する第２構造体とにより構成されており、
前記第１構造体、前記第２構造体および前記第１構造体が順に並ぶ第１方向において、２つの前記ひずみ計測センサは、前記起歪体の上面の中心を挟んで対称な位置に配置されている、重量計。
【請求項６】
請求項３に記載の重量計において、
前記突起部は、平面視において前記天板の四隅のそれぞれに設置されており、
前記第１構造体、前記第２構造体および前記第１構造体が順に並ぶ方向を第１方向とし、平面視において前記第１方向に直交する方向を第２方向とするとき、４つの前記突起部である第１突起部、第２突起部、第３突起部および第４突起部のうち、前記第１突起部および前記第２突起部は、前記起歪体の上面の中心を通り前記第２方向に沿う軸を挟んで前記第３突起部および前記第４突起部と対称に位置し、前記第１突起部および前記第３突起部は、前記起歪体の上面の中心を通り前記第１方向に沿う軸を挟んで前記第２突起部および前記第４突起部と対称に位置し、
２つの前記第１構造体のうち、一方の前記第１構造体に前記第１突起部および前記第２突起部が接し、他方の前記第１構造体に前記第３突起部および前記第４突起部が接している、重量計。
【請求項７】
請求項１に記載の重量計において、
前記起歪体は、２つの第１構造体と、平面視においてそれら２つの前記第１構造体の相互間に位置する第２構造体と、２つの前記第１構造体のそれぞれと前記第２構造体との間の第３構造体とにより構成されており、
前記第３構造体は、前記第１構造体および前記第２構造体に比べて機械的強度が低い、重量計。
【請求項８】
請求項７に記載の重量計において、
前記第３構造体の厚さが前記第１構造体および前記第２構造体のそれぞれの厚さよりも薄いか、または、前記第１構造体、前記第２構造体および前記第１構造体が順に並ぶ第１方向に対し平面視において直交する第２方向において、前記第３構造体の両端部に切り欠きが設けられている、重量計。
【請求項９】
請求項７に記載の重量計において、
前記ひずみ計測センサは、前記第３構造体の直上に設けられている、重量計。
【請求項１０】
請求項３に記載の重量計において、
前記第１構造体、前記第２構造体および前記第１構造体が順に並ぶ方向を第１方向とし、平面視において前記第１方向に直交する方向を第２方向とするとき、前記突起部は、前記天板の下面の３箇所に設置されており、
前記３箇所のうち２箇所に設置された第５突起部および第６突起部は、前記起歪体の上面の中心を通り前記第１方向に沿う軸を挟んで平面視において互いに対称に位置し、
前記３箇所のうち残りの１箇所に設置された第７突起部は、前記軸上に位置し、
第５突起部および第６突起部と、前記第７突起部とは、互いに異なる前記第１構造体に接している、前記重量計。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量計に関し、特に、半導体ひずみセンサを用いて重量を計測する重量計に適用して有効な技術に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
重量計測用として、天秤または体重計などの各種重量計が利用されている。重量計では、重量計内部の起歪体に設けられたひずみ計測用センサによって、起歪体に加えられた力の物理量を検知し、電気信号に変換している。特許文献１（特開２０２０－１９３８１０号公報）には、ひずみセンサを少なくとも３つ備えた荷重計が記載されている。特許文献２（特開２００１－３４３２９５号公報）および特許文献４（特開２００２－２８６５３８号公報）には、重量を測定するロードセルとして、８つの歪ゲージを備えるものが記載されている。特許文献３（特開２０２２－１３３１７５号公報）には、歪ゲージを２つ備えたロードセルを４つ有する秤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１９３８１０号公報
特開２００１－３４３２９５号公報
特開２０２２－１３３１７５号公報
特開２００２－２８６５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な重量計の構造は、例えば特許文献３に記載されているように、重量計の四隅にロードセルを設置するものであるが、ロードセルは少なくとも１つのひずみ計測用センサを有するため、ひずみ計測用センサの使用数は、４つ以上である。特許文献１、２の構造は、特許文献３とは異なるものの、ひずみ計測用センサを４つ以上使用する点は同じである。重量計の部品の中でも比較的高価であるひずみ計測用センサを４つ以上用いることは、重量計の製造コスト増大の要因となる。このため、ひずみ計測用センサの使用数の低減による重量計の構成の簡素化が望まれている。
【０００５】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００７】
一実施の形態である重量計は、計測対象物を載せる天板と、前記天板の下に空間を介して配置された起歪体と、前記天板と前記起歪体とを接続する３つ以上の突起部と、前記起歪体の下に配置された底板と、前記起歪体の一部であって、前記起歪体と前記底板とを固定する固定部と、平面視において前記固定部と３つ以上の前記突起部との間に２つ以上設けられ、前記起歪体の上面に固定されたひずみ計測センサと、を有するものである。ここで、前記ひずみ計測センサの数は、前記突起部の数よりも少ない。
【発明の効果】
【０００８】
一実施の形態によれば、簡素な構成の重量計を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る重量計の斜視図である。
実施の形態１に係る重量計の側面図である。
実施の形態１に係る重量計の起歪体の平面図である。
実施の形態１に係る重量計の起歪体と天板との接触部の拡大図である。
図３のＢ－Ｂ線における断面図である。
実施の形態１に係る半導体ひずみセンサモジュールのうち、金属板を用いたモジュールの平面図である。
図６のＣ－Ｃ線における断面図である。
実施の形態１に係る半導体ひずみセンサモジュールのうち、セラミック板を用いたモジュールの平面図である。
図８のＤ－Ｄ線における断面図である。
半導体ひずみセンサの構成を模式的に示す平面図である。
半導体ひずみセンサの構成を模式的に示す平面図である。
実施の形態１に係る重量計において、重量を計測できる原理を説明する斜視図である。
実施の形態１に係る重量計において、重量を計測できる原理を説明する側面図である。
実施の形態２に係る重量計の起歪体および底板の断面図である。
実施の形態３に係る重量計の起歪体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許