JP7223911B1

JP7223911B1 - 電子天びん

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Publication number: JP7223911B1
Application number: JP2022175354A
Authority: JP
Inventors: 裕昭館野
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Holon Holdings Co Ltd
Priority date: 2022-11-01
Filing date: 2022-11-01
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2042-11-01
Also published as: JP2024066077A; US20240142298A1

Abstract

【課題】計量値の補正に必要な、マグネットの温度を検出するため温度センサの取り付けが容易な構造を有する電子天びんを提供する。【解決手段】電子天びんは、内部にマグネット21を配置したヨーク22を有し、マグネット21の磁界中に配置されたコイルに電流を供給して被計量物の荷重と平衡させる電磁部20と、電磁部20の温度を検出する温度センサ31とを備え、前記温度センサ31は、温度センサ31を取り付けるセンサ取付部32aと、前記温度センサ31をA/D変換器40に接続する導線部32ｂとを有するフレキシブル基板32に取り付けられており、ヨーク22の表面には、温度センサ31を収容可能なセンサ用凹部24が形成され、温度センサ31は、温度センサ31がセンサ用凹部24に収容され、センサ取付部32aがセンサ用凹部24を閉塞するように、電磁部20に取り付けられている。【選択図】図７

Description

本開示は、電子天びんに関し、より詳細には、電磁平衡式電子天びんに関する。

従来、電子天びんとして、計量皿に載置された被計量物の荷重によって生じるビームの変異を電圧により検出し、この変異を打ち消し、ビームを平衡に復帰させるための電磁力を発生させるための電流値に基いて質量を測定する電磁平衡式電子天びんが知られている。

このビームを平衡に復帰させるための電磁力は、通常、フォースコイル、マグネット、ヨークを備える電磁部により生成される。マグネットを構成する材料の温度特性に起因して、磁束が温度変化により変化することが知られている。このため、電磁平衡式電子天びんでは、マグネットの近傍に温度センサを設け、マグネットの温度を検出して、温度に応じた計量値の補正をしている（例えば、特許文献１，特許文献２等参照）。

特開２０００－０３９３５６号公報特開２０１９－０５６５８９号公報

しかしながら、特許文献１，２には、温度センサの電磁部への取付方法の詳細は開示されていない。具体的には、特許文献１では、段落００１３において、温度センサがマグネット或いはこのマグネットの近傍に設けられ、測定温度を検出することが開示されているのみである。また、特許文献２では、段落００３２において、温度センサは、マグネットに直接または、ヨーク２２を介して間接に取り付けられていることが開示されているのみである。

製品によれば、従来の電子天びんにおける温度センサの電磁部に対する取付方法は、例えば図１７に示すように、ヨーク９１の側面に、温度センサ９４を挿入可能な円形の穴９３を設け、該穴へ温度センサ９４を挿入して、熱伝導性の樹脂を充填して硬化させるというものであった。該取付方法では、硬化に一晩かかるなど、時間や手間がかかるものであった。このため、電磁部への温度センサ９４の取り付けが容易な電子天びんの開発が求められていた。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、マグネットの温度を検出する温度センサの電磁部への取り付けが容易な電子天びんを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る電子天びんは、以下の通り構成される。
１．電子天びんは、内部にマグネットを配置したヨークを有し、前記マグネットの磁界中に配置されたコイルに電流を供給して被計量物の荷重と平衡させる電磁部と、前記電磁部の温度を検出する温度センサと、前記温度センサに接続されるＡ／Ｄ変換部とを備え、前記温度センサは、前記温度センサを取り付けるセンサ取付部と、前記温度センサを前記Ａ／Ｄ変換部に接続する導線部とを有するフレキシブル基板に取り付けられ、前記ヨークの表面には、前記温度センサを収容可能なセンサ用凹部が形成され、前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部が前記センサ用凹部を閉塞するように、前記電磁部に取り付けられている。

２. 上記１の電子天びんにおいて、前記ヨークの表面に、前記センサ取付部と篏合する形状の位置決め凹部が形成され、前記センサ用凹部は、前記位置決め凹部の底面に形成され、前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部が前記位置決め凹部に篏合するように、取り付けられていることも好ましい。

３．上記１または２の電子天びんにおいて、前記フレキシブル基板は、少なくとも片面がシールドされていることも好ましい。

４．上記１～３のいずれかの電子天びんにおいて、前記センサ取付部は、前記センサ取付部の形状と一致する平板状の支持部材に支持されていることも好ましい。

５．上記４の電子天びんにおいて、前記支持部材は、金属板であることも好ましい。

６．上記１～５のいずれかの電子天びんにおいて、前記第２の凹部の底面と、前記温度センサの間に、熱伝導性樹脂シートを備えることも好ましい。

７．上記１～６のいずれかの電子天びんにおいて、前記フレキシブル基板は、前記ヨークに、前記位置決め凹部の底面に形成されたネジ孔と、前記センサ取付部に設けられた孔とをネジで螺合することによるネジ止めで取り付けられている。

８．また、本発明の別の態様に係る電子天びんは、内部にマグネットを配置したヨークを有し、前記マグネットの磁界中に配置されたコイルに電流を供給して被計量物の荷重と平衡させる電磁部と、前記電磁部の温度を検出する温度センサと、前記電磁部と前記温度センサに接続されるＡ／Ｄ変換部とを備え、前記温度センサは、前記温度センサを取り付けるセンサ取付部と、前記温度センサを前記Ａ／Ｄ変換部に接続する導線部とを有するフレキシブル基板に取り付けられ、前記ヨークの表面には、前記温度センサを収容可能なセンサ用凹部が形成され、前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部と、金属テープとで、前記センサ用凹部を閉塞するように、前記電磁部に取り付けられている。

上記態様によれば、マグネットの温度を検出するための温度センサを容易に取り付けることができる電子天びんを提供することが可能になる。

本発明の実施の形態に係る電子天びんの外観斜視図である。同電子天びんの構成ブロック図である。同電子天びんの本体内部および表示ユニット内部の構造を示す平面図である。同電子天びんの計量機構の底面図である。同電子天びんの、温度検出部を取り付けた電磁部の外観を示す斜視図である。同電子天びんの温度検出部を説明する図である。同電子天びんの電磁部を説明する図である。同電子天びんの温度検出部を電磁部に取り付けた状態の断面図である同実施の形態の１つの変形例に係る電子天びんの、温度検出部と電磁部との結合状態を説明する図である。別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。さらに別の変形例に係る電子天びんの、温度検出部の電磁部への取付構造を説明する図である。実施の形態に係る電子天びんを用いた電波試験の結果を示すグラフである。従来の電子天びんにおける、温度検出部の電磁部のヨークへの取付構造を説明する図である。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、図面における各部の寸法は説明の便宜のために適宜拡縮して描画しており、縮尺は必ずしも正確なものではない。また、以下の変形例の説明において、実施の形態で説明した部材と同じ構成の部材には同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施の形態に係る電子天びん１の外観斜視図である。電子天びん１は、所謂、電磁平衡式電子天びんである。電子天びん１は、外観上、天びん本体２、計量皿３、および表示ユニット５を備える。

天びん本体２は、平面視略四角形の箱状の本体ケース４で画成され、その内部に後述する計量機構１０を格納する。天びん本体２は、底部に水平調整用脚部６を備える。計量皿３は、本体中央に設けられた皿軸（図示せず）を介して計量機構１０に接続されている。

表示ユニット５は、上面にディスプレイ５１、操作ボタン５２を備え、側面にＵＳＢ(Universal・Serial・Bus)ポート、ＲＳ－２３２Ｃ等の外部インタフェイス５３を備える。表示ユニット５は、略コの字状のアーム７で天びん本体２に接続されており、アーム７を上下動することで、上下に移動させることが可能となっている。

図２は、電子天びん１のブロック図であり、図３Ａは、天びん本体２および表示ユニット５の内部構造を示す図である。図３Ｂは、天びん本体２における計量機構１０周辺の底面図である。

計量機構１０は、天びん本体２の中央部に配置されている。計量機構１０は、ロバーバル機構１６、位置センサ１８、電磁部２０、および温度センサ３１を有する温度検出部３０を備える。

ロバーバル機構１６は、フレーム、上下ビームおよび浮き枠により構成され、計量皿３に載置された被計量物の荷重をビームの変位として伝達する。

位置センサ１８は、ビームの変位を検出する。位置センサ１８としては例えば、光学式(発光、受光素子)や静電容量式、差動トランス式等の公知のものを使用することができる。

電磁部２０は、ビームの変異を補正するように補償電流を出力するフォースコイル（図示せず）、マグネット（永久磁石）２１（図４）、およびヨーク２２（図４）を備える。フォースコイルは、位置センサ１８が検出するビームの変位量に応じて、ビームの変位を補正するための補償電流を出力し、ビームが平衡に復帰する電流値に対応する信号を出力する。

マグネット２１は、例えば、アルミニッケルコバルト（アルニコ）合金磁石、サマリュウムやコバルト等の希土類磁石である。ヨーク２２は、肉厚の上面を有する円筒形の部材であり、内部の上面、すなわち上面の下部には、マグネット２１が取り付けられている。ヨーク２２の素材としては、例えば、ＳＵＭ２２等の硫黄複合快削鋼鋼材や、アルミニウム等を採用することができる。

温度検出部３０は、概略として、温度センサ３１、および図３Ａ，図３Ｂにおいて斜線で示すフレキシブル基板（以下、ＦＰＣ（Flexible・Printed・Circuits）という。）３２を備える。温度センサ３１としては、サーミスタ、トランジスタ、ダイオード、熱電対等を使用することができる。トランジスタを用いると、価格の面で有利である。トランジスタの場合、温度は、温度センサ３１の電圧降下として検出され、演算制御部５４で温度に換算される。

位置センサ１８、電磁部２０のフォースコイル、および温度検出部３０の温度センサ３１は、ＦＰＣ３２でＡ／Ｄ変換器４０に接続されており、それぞれ出力信号をＡ／Ｄ変換器４０に出力する。

図示の例において、天びん本体２は、感度調整のための内蔵分銅を載せ降ろしする内蔵分銅機構１４および内蔵分銅の載せ降ろしを制御するための内蔵分銅ボード１５を備えている。内蔵分銅ボード１５もまた、Ａ／Ｄ変換器４０に接続されている。

Ａ／Ｄ変換器４０は、アナログ／デジタル変換回路を基板に実装したものであり、位置センサ１８、電磁部２０のフォースコイル、温度センサ３１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、演算制御部５４に出力する。

表示ユニット５は、上記のディスプレイ５１、操作ボタン５２、外部インタフェイス５３に加えて、その内部に演算制御部５４を備える。演算制御部５４は、Ａ／Ｄ変換器４０とアーム７の内部を介して、ケーブル４２で接続されている。

ディスプレイ５１は、例えば液晶ディスプレイである。操作ボタン５２は、例えば、電源ボタン、モード変更ボタン、ゼロ点ボタン、風袋引きボタン等、電子天びん１を操作するためのボタンである。ディスプレイ５１および操作ボタン５２は、タッチパネルディスプレイとして一体に構成してもよい。外部インタフェイス５３は、上記の通り外部との通信のためのインタフェイスである。

演算制御部５４は、例えば、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central・Processing・Unit））および少なくとも１つのメモリ（例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic・Random・Access・Memory）、ＳＲＡＭ（Static・Random・Access・Memory）等）を基板に実装したマイクロコントローラである。演算制御部５４は、Ａ／Ｄ変換器４０を介して、内蔵分銅機構１４を制御する。演算制御部５４は、電磁部２０から入力された電流値に基いて計量データを生成し、温度センサ３１から入力された電圧値から温度を算出し、温度データに基いて、計量データを補正して、計量値を算出する。

以下、図４～図７を参照して、温度検出部３０の電磁部２０への取付構造を詳細に説明する。図４は、温度検出部３０を取り付けた状態の電磁部２０の外観斜視図である。図５（Ａ）は温度検出部３０の平面図、図５（Ｂ）は温度検出部３０の底面図であり、図５（Ｃ）は、温度検出部３０の、図５（Ａ）のＶＣ－ＶＣ線に沿う断面図であり、図５（Ｄ）は、温度検出部３０を構成するＦＰＣ３２の平面図である。図６（Ａ）は電磁部２０の平面図であり、図６（Ｂ）は電磁部２０の図６（Ａ）のＶＩＢ-ＶＩＢ線に沿う断面図である。図７は、温度検出部３０を電磁部２０に取り付けた状態の断面図である。なお、各図において、ＦＰＣ３２のセンサ取付側端部と反対側に延在する部分は省略されている。

図５（Ａ）～図５（Ｃ）に示すように、ＦＰＣ３２は一端部に温度センサ３１が取り付けられている。ＦＰＣ３２は、平面視矩形状のセンサ取付部３２ａを備え、センサ取付部３２ａの一辺から、幅を狭められた導線部３２ｂが延出するように形成されている。なお、センサ取付部３２ａの形状は矩形に限定されず、円形、六角形等任意の形状でよいが、矩形であれば加工性の観点から有利である。

ＦＰＣ３２は、薄膜状の絶縁体ベースフィルムに導体金属箔が貼りあわされた構造を有し、端子部や半田づけ部以外を絶縁体で保護したものである。絶縁体としてはポリイミドやポリエステル等が、導体としては銅／銅箔等が用いられる。このようなＦＰＣ３２は市場で入手可能である。また、これに限定されず、市場で入手可能な任意のフレキシブル基板を採用することができる。

センサ取付部３２ａの、センサ取付面の背面には、センサ取付部３２ａの形状と一致する形状の平板状の支持部材３３が接着剤で取り付けられている。支持部材３３は、例えば金属板である。支持部材３３には、支持部材３３を貫通する貫通孔３４が形成されている。センサ取付部３２ａにおける、貫通孔３４に対応する位置には、貫通孔３６が形成されている。支持部材３３の大きさがセンサ取付部３２ａと一致するとは、支持部材３３がセンサ取付部３２ａと完全に同じ大きさであることを必要とするものではなく、センサ取付部３２ａが、支持部材３３の外形よりも若干小さくてもよい。

ＦＰＣ３２のセンサ取付面には、導線部３２ｂから、センサ取付部３２ａとの境界を超えて、センサ取付部３２ａの一部を覆うようにシールドフィルム３５が設けられている。

シールドフィルム３５は、例えば、アルミニウム、銅等導電性の金属を蒸着したポリエステル等の絶縁性プラスチックフィルムであり、表面には、保護のためのハードコートを有していてもよい。これに限らず市場で入手可能な、フレキシブル基板用のシールド技術を任意で用いることが可能である。

図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、ヨーク２２の、マグネット２１に近接する側の円形状の表面（すなわち、図示の例におけるヨーク２２の上面）２２ａには、支持部材３３、すなわちセンサ取付部３２ａ、と篏合する形状を有する位置決め凹部２３が形成されている。

位置決め凹部２３の底面には、温度検出部３０を取り付けたときに前記温度センサ３１を収容可能なセンサ用凹部２４が形成されている。センサ用凹部２４の形状および寸法は、温度センサ３１を収容可能であれば、特に限定されない。例えば、平面視で円形状でもよい。しかし、温度センサ３１を収容する最低限の寸法、すなわち、取り付けたときにセンサ用凹部２４の内面が温度センサ３１になるべく近くなるような大きさおよび形状であることが好ましい。また、センサ用凹部２４は、直接的にヨーク２２の外周面と接することなく、位置決め凹部２３の内部に形成されていることが好ましい。

また、前記位置決め凹部２３の底面には、温度検出部３０を取り付けたときに、貫通孔３４および貫通孔３６と整合する位置に、その内面に後述するネジ４１と螺合する雌ネジが形成されたネジ孔２５が形成されている。

温度検出部３０は、図４および図７（Ａ），図７（Ｂ）に示すように、支持部材３３の貫通孔３４およびＦＰＣ３２の貫通孔３６を、ヨーク２２のネジ孔２５とネジ４１で螺合することにより、支持部材３３が、位置決め凹部２３に篏合させた状態で取り付けられている。この結果、センサ取付部３２ａが、センサ用凹部２４を閉塞するようになる。この時、温度センサ３１は、センサ用凹部２４に収容される。なお、図示において、支持部材３３の上面と、ヨーク２２の表面とは面一になっているが、面一であることは必須ではなく、支持部材３３の上面がヨーク２２の表面よりも高くてもよく、低くてもよい。

温度検出部３０の取付は以下の様に行う。まず、支持部材３３を、温度センサ３１がヨーク２２の表面（上面）２２ａに向けた状態で、ヨーク２２の位置決め凹部２３に篏合させることにより位置決めする。これにより、支持部材３３の貫通孔３４と、ＦＰＣ３２の貫通孔３６と、ヨーク２２のネジ孔２５とが位置合わせされる。ここに、ネジ４１を螺合してネジ止めする。このように、本実施の形態に係る電子天びん１によれば、容易な、かつ短時間の温度検出部３０の、電磁部２０の取り付けが可能となる。

位置決め凹部２３を設けることは、下記の変形例でも説明するように、必須ではない。しかし、位置決め凹部２３を設けると、支持部材３３を容易に位置決めできるので有利である。また位置決め凹部２３があることで、１つのネジ４１で固定する本実施形態において、センサ取付部３２ａおよび支持部材３３が、ネジ４１を中心に回転するのを防止することが可能となる。

この取付状態において、温度センサ３１は、センサ用凹部２４の側面および底面とＦＰＣ３２のセンサ取付部３２ａとで画成される空間に閉塞される状態となる。

この結果、温度センサ３１は外部と隔てられ、外気にさらされず、温度検出値における外気の影響を低減することができる。また温度検出部３０（温度センサ３１）は、ヨーク２２のマグネット２１に近い表面に取り付けられるので、ヨーク２２の温度は、マグネット２１の温度であるとすることができ、マグネット２１の温度検出の精度が向上し、したがって、計量値の温度補正の精度が向上する。

なお、支持部材３３の素材は、金属に限定されず、例えば、樹脂板等他の材質であってもよい。しかし、金属板を用いると、その熱伝導性から、ヨーク２２の熱の影響を受けて、熱結合によりヨーク２２と支持部材３３の温度がほぼ同じになり、支持部材３３と、センサ用凹部２４とで画成される空間の雰囲気が、ヨーク２２の温度とほぼ同じとなり、ヨーク２２、したがってマグネット２１の温度を正確に測定することが可能となる。

また、支持部材３３に金属板を用いた場合において、例えば、ヨーク２２の材質を熱伝導率の高い金属（例えば、アルミニウム（２３６Ｗ/（ｍ・ｋ）, 理科年表第９４冊，国立天文台篇，丸善出版，２０２１，以下同））等、とし、金属板の材質を熱伝導率の低い金属（例えば、ＳＵＳ３０４（１６Ｗ/（ｍ・ｋ）））等とすれば、ヨーク２２からの温度が伝わりやすく、外気からの温度が伝わり辛くなり、外気の影響をさらに低減することができるので特に有利である。

次に、このようにして取り付けられた温度検出部３０のＦＰＣ３２の配線について説明する。本実施の形態に係るＦＰＣ３２は、温度センサ３１とＡ／Ｄ変換器４０とを接続するが、その際、図３Ｂに示すように、ヨーク上面から底面に向かい、ロバーバル機構に沿って底面を這うように配置され、同一平面上を通りＡ／Ｄ変換器４０に接続されることになる。

このため、従来のケーブルを用いた配線と比較して、空間の障害が少なく、配線の取り回しが整理される。また、従来では、別途のケーブルを必要とした位置センサ１８およびフォースコイルを、同じＦＰＣ３２を用いて接続することが可能となり、部品点数を削減することが可能となる。これにより空間の障害を低減することできるので設計の自由度が増大する。

ところで、電子機器である電子天びんでは、ＥＭＣ（Electromagnetic・Compatibility：電磁両立性）が要求される。すなわち、電磁的妨害源とならないように、かつ、電磁的な干渉を受けないように、あるいは受けても正常に動作するように設計、製造されていることが求められる。

近年、ＥＭＣの規格が厳格化されており、例えば、外部のノイズに対する耐性に係る放射イミュニティの規格は、従来は、電波試験IEC61000-4-3において、試験レベル２（３Ｖ／ｍ）であったが、近年、試験レベル３（１０Ｖ／ｍ）とされている。図１７に示す従来の取付方法では、試験レベル３を満たせていないという問題もあった。

一方、実施の形態に係る電子天びん１では、通常の配線コードに代えて、シールドフィルム３５で片面シールドしたＦＰＣ３２が用いられている。電子天びん１を用いて上記電波試験に供したところ、実験の項で記載するように、試験レベル３を満たすことが確認された。したがって、電子天びん１は、従来の電子天びんに比べて、配線を別途シールドするという手間やコストを削減することができる。

また、電子天びん１では、シールドフィルム３５は、ＦＰＣ３２の温度センサ取付面に、導線部３２ｂから、センサ取付部３２ａとの境界を超えて、センサ取付部３２ａの一部を覆うように設けられている。また、ヨーク２２において、センサ用凹部２４が、直接的にヨーク２２の表面と接することが無いように、位置決め凹部２３の内部に形成されている。

このようにすることは必須ではないが、このようにすると、温度検出部３０を電磁部２０にとりつけた際に、ＦＰＣ３２のシールドされていない部分が外に露出しないので、より確実に、ノイズの影響を受けるのを防ぐことが可能である。

また、上記実施の形態において、支持部材３３が金属板である場合には、支持部材３３においても、電磁波が遮蔽されるため、ノイズの影響はさらに低減される。この目的において、支持部材３３が樹脂板である場合には、表面に金属を蒸着したものを用いてもよい。

変形例１
図８（Ａ）は、実施の形態の１つの変形例に係る電子天びん１Ａの温度検出部３０の電磁部２０への取付状態を示す拡大図である。電子天びん１Ａでは、電磁部２０は、電子天びん１の電磁部２０と同一の構成を備えるが、センサ用凹部２４の底部に熱伝導性の高い樹脂からなる熱伝導性樹脂シート２６を備える。

熱伝導性の高い熱伝導性樹脂シート２６としては、例えば、シリコーンゲルおよび熱伝導フィラーを含み、例えば、熱線法で１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する樹脂シートであることが好ましい。このような熱伝導性樹脂シートは市場で入手することが可能である。

このようにすることで、ヨーク２２の熱が温度センサ３１により伝達しやすくなり、ヨーク２２、したがってマグネット２１の温度を、より正確に測定することが可能となる。また、熱伝導性樹脂シート２６は、温度検出部３０を電磁部２０に取り付けたときに、温度センサ３１が当接するようになっていると、熱の伝達効率が良いので好ましい。

なお、本変形例において、熱伝導性樹脂シート２６に代えて、センサ用凹部に液体の熱伝導性樹脂を流し入れ、硬化させて用いても同等の効果を奏することが可能である。しかし、製造工程の簡易化の観点から熱伝導性樹脂シートを用いることが有利である。

変形例２
図８（Ｂ）は、変形例２に係る電子天びん１Ｂの温度検出部３０Ａの電磁部２０への取付状態を示す拡大図である。電子天びん１Ｂでは、温度検出部３０Ａは、温度検出部３０と概略的に同じ構成を備えるが、支持部材３３を備えない。また、ＦＰＣ３２の温度センサ取付面と反対側面に、シールドフィルム３５と同等のシールドフィルム３７を備える。すなわち、ＦＰＣ３２は両面がシールドされている。このように支持部材３３は必須ではなく、これに代えてシールドフィルム３７を備えてもよい。

このように、支持部材３３を備えなくても、温度センサ３１はセンサ用凹部２４と、センサ取付部３２ａとで画成される空間に格納されるので、外気の影響を受けにくくなり、マグネット２１の温度の、確度の高い測定が可能となる。

また、本変形例において、電子天びん１と同様に、シールドフィルム３７を備えない場合においても、上記効果を奏することが可能である。しかし、ＦＰＣ３２の両面にシールドフィルム３５，３７を両方取り付けると、ノイズの影響を低減することができるので有利である。

変形例３
図９（Ａ）は、変形例３に係る電子天びん１Ｃの、電磁部２０Ａと温度検出部３０の取付状態を示す断面図であり、図９（Ｂ）は同平面図である。電子天びん１Ｃでは、電磁部２０Ａは電磁部２０と概略同じ構成を有するが、ヨーク２２Ａには、位置決め凹部２３は設けられておらず、センサ用凹部２４Ａのみが設けられている。位置決め凹部２３を備えなくても、ＦＰＣ３２のセンサ取付部３２ａに温度センサ３１が取り付けられていることで、温度センサ３１をセンサ用凹部２４Ａに収容されるように位置決めして、ネジ止めするだけで容易に取り付けることが可能である。また、温度センサ３１はセンサ用凹部２４Ａとセンサ取付部３２ａで閉塞される空間に収容されることになるので電子天びん１と同等に、マグネット２１の温度検出の精度が向上させるという効果を奏することが可能となる。

変形例４
図１０（Ａ）は、変形例４に係る電子天びん１Ｄの、電磁部２０Ａと温度検出部３０Ｂの取付状態を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は同平面図である。電子天びん１Ｄでは、電磁部２０Ａは、電子天びん１Ｃの電磁部２０Ａと同じ構成を有する。一方、温度検出部３０Ｂは、温度検出部３０と概略同じ構成を有するが、以下の点で異なる。温度検出部３０Ｂは、センサ取付部３２Ａａの背面に支持部材３３を備えず、導線部３２Ａｂまで延在する、シールドフィルム３７を有する。また、センサ取付部３２Ａａはヨーク２２Ａの表面に、センサ用凹部２４Ａの周囲を囲むように配置された接着剤４４で取り付けられている。取付手段として、接着剤４４に代えて、両面テープや面ファスナーを用いてもよい。このように、支持部材を設けない場合でも、温度センサ３１は、センサ用凹部２４Ａとセンサ取付部３２Ａａとで閉塞された空間に収容されることになり、実施の形態と同等の効果を奏することができる。この接着剤による取付の変形は、本実施形態の全ての変形例に適用することが可能である。

変形例５
図１１（Ａ）は、変形例５に係る電子天びん１Ｅの、電磁部２０Ｂと温度検出部３０Ｃの取付状態を示す断面図であり、図１１（Ｂ）は同平面図、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）の矢印Ｃ方向から見た同側面図である。電子天びん１Ｅでは、電磁部２０Ｂは、電磁部２０Ａと概略同じ構成を有し、温度検出部３０Ｃは、温度検出部３０と概略同じ構成を有するが、以下の点で異なる。すなわち、ＦＰＣ３２Ｂと支持部材３３Ａはネジ孔を備えず、矢印Ｃを正面としたときの、支持部材３３Ａの両側面にはレール状の溝４３ｂが形成されている。センサ用凹部２４Ｂは、ヨーク２２Ｂの側面まで連続するように形成されている。位置決め凹部２３Ａの内部両側面には、溝４３ｂと整合するレール状の突条４３ａが形成されている。

支持部材３３Ａ（すなわち、センサ取付部３２Ｂａ）は、位置決め凹部２３Ａに突条４３ａと溝４３ｂが嵌合するように取り付けられる。そして、ＦＰＣ３２Ｂと位置決め凹部２３Ａとの間の開口はヨーク２２Ｂの側面に沿って貼り付けられる金属テープ４５で閉塞されている。金属テープ４５は、好ましくは銅テープである。本変形例では、センサ取付部３２Ｂａ（および支持部材３３Ａ）でセンサ用凹部２４Ｂを閉塞する際に、その一部を金属テープで閉塞することにした。このようにしても、容易に取り付けることができ、実施の形態に係る電子天びん１と同等の効果を奏することができる。この嵌め殺しによる取付の変形は、本実施形態の全ての変形例に適用することが可能である。

変形例６，７
図１２（Ａ）は、変形例６に係る電子天びん１Ｆに係る電磁部２０Ｃと温度検出部３０との取付状態を示す平面図である。図１２（Ｂ）は、変形例７に係る電子天びん１Ｇの、電磁部２０Ｄと温度検出部３０との取付状態を示す平面図である。電子天びん１Ｆ，１Ｇでは、電磁部２０Ｃ，２０Ｄは、電磁部２０と概略同じ構成を有するが、ヨーク２２Ｃ、２２Ｄが、それぞれ、内部に円柱形の空洞を有し上面を有する四角柱、内部に円柱形の空洞を有し上面を有する八角柱である点で異なる。しかし、このようにヨーク２２Ｃ，２２Ｄの形状に関わらず、温度検出部３０の取付位置がマグネット２１に近い位置にあれば、同等の効果を奏することが可能である。このような変形は、本実施形態の全ての他の変形例に適用することが可能である。

変形例８
図１３（Ａ）は、変形例８に係る電子天びん１Ｈの、温度検出部３０の電磁部２０Ｅへの取付状態を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は、同正面図である。電磁部２０Ｅは電磁部２０Ｃと概略同様の構成、すなわち、内部に円柱状の空洞を有し上面を有する四角柱であるが、温度検出部３０の取付位置が、ヨーク２２Ｅの上面ではなく、正面（側面）である点で異なる、また、その取付位置は、ヨーク２２Ｅの正面の上部である。このように、温度検出部３０の取付位置を異ならしめた場合であっても、取付位置がマグネット２１の近傍であれば、実施の形態に係る電子天びん１と同等の効果を奏することが可能となる。このような変形は、本実施形態の全ての他の変形例に適用することが可能である。

変形例９
図１４（Ａ）は、変形例９に係る電子天びん１Ｉの、温度検出部３０Ｄの電磁部２０Ｆへの取付状態を示す平面図であり、図１４（Ｂ）は、同正面図である。温度検出部３０Ｄは温度検出部３０と概略同様の構成を有するが、支持部材３３Ｄ（すなわち、センサ取付部）の形状および寸法、と取付手段である貫通孔の数および配置が異なる。また、電磁部２０Ｆは電磁部２０Ｃと概略同様の構成を有するが、位置決め凹部２３Ｃ、センサ用凹部２４Ｂの位置および寸法が異なる。この結果、温度検出部３０Ｄの取付位置と、向きが異なる。しかし、この場合にもヨーク２２Ｆにおけるマグネット２１の近傍に取り付けられているので、実施の形態に係る電子天びん１と同等の効果を奏することが可能である。このような変形は、本実施形態の全ての他の変形例に適用することが可能である。

変形例１０
図１５は、変形例１０に係る電子天びん１Ｊの、電磁部２０Ｇと温度検出部３０Ｄの取付状態を示す断面図であり、電子天びん１Ｊにおいて、センサ用凹部２４Ｅはヨーク２２Ｇの側面に設けられている。本変形例においては、ＦＰＣ３２Ｃのうち、センサ取付部３２Ｃａを、フレキシブル基板とリジッド基板とを一体化させたフレックスリジッド基板で構成することが好ましい。あるいは、ＦＰＣ３２Ｃの、センサ取付部３２Ｃａの、ポリイミド膜厚を大とすることで、強度を確保することが好ましい。また、センサ取付部３２Ｃａに図示しない支持部材を備えていてもよい。センサ用凹部２４Ｅの最深部内壁の上部には、センサ取付部３２Ｃａと嵌合する凹部２７が設けられている。センサ取付部３２Ｃａは先端を２７に差し込んで、嵌め殺し状態で固定されている。センサ用凹部２４Ｃの側面開口は、金属テープ（銅テープ）４５で閉塞されている。この場合にも変形例１～９と同様に、温度センサ３１は、センサ用凹部２４Ｅの内壁、センサ取付部３２Ｃａ，および金属テープ４５で画成される空間に閉塞されており、外気と遮断されている。また、取り付けには、センサ取付部３２Ｃａの先端を差し込み、金属テープ４５で閉塞するだけなので、実施の形態に係る電子天びん１と同等の効果を奏することが可能である。

[実験]
図１６は、実施の形態の電子天びん１を用いて、電波試験IEC61000-4-3に供した結果を示す。実験は、試験設置は０．８ｍ高さの非伝導テーブルに載せ、天びんから配線できるケーブルの一部（１ｍ）を１０Ｖ／ｍの境界線に這わせて行った。図１６（Ａ）は、水平方向に周波数を１％スイープ照射をしたときの計量値の変動であり、図１６（Ｂ）は、垂直方向に周波数を１％スイープ照射をしたときの計量値の変動である。図中太線で示す±１０ｄｉｇ，すなわち０．１が、天びんにおける許容範囲である。これにより、本実施の形態に係る電子天びんにおいて、ＥＭＣの要求が満たされていることわかった。

以上、本発明の好ましい実施の形態および変形例を述べたが、これらを当業者の知識に基いて改変および組み合わせることは可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ：電磁部
２１：マグネット
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ：ヨーク
２３，２３Ａ，２３Ｃ，：位置決め凹部
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ：センサ用凹部
２５：ネジ孔
２６：熱伝導性樹脂シート
３１：温度センサ
３２：フレキシブル基板（ＦＰＣ）
３２ａ,３２Ａａ，３２Ｂａ，３２Ｃａ：センサ取付部
３２ｂ：導線部
３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ：支持部材
３４：貫通孔
３６：貫通孔
４０：Ａ／Ｄ変換器
４１：ネジ
４５：金属テープ

Claims

内部にマグネットを配置したヨークを有し、前記マグネットの磁界中に配置されたコイルに電流を供給して被計量物の荷重と平衡させる電磁部と、
前記電磁部の温度を検出する温度センサと、
前記電磁部と前記温度センサに接続されるＡ／Ｄ変換部とを備え、
前記温度センサは、前記温度センサを取り付けるセンサ取付部と、前記温度センサを前記Ａ／Ｄ変換部に接続する導線部とを有するフレキシブル基板に取り付けられ、
前記ヨークの表面には、前記温度センサを収容可能なセンサ用凹部が形成され、
前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部が前記センサ用凹部を閉塞するように、前記電磁部に取り付けられていることを特徴とする電子天びん。
前記ヨークの表面に、前記センサ取付部と篏合する形状の位置決め凹部が形成され、
前記センサ用凹部は、前記位置決め凹部の底面に形成され、
前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部が前記位置決め凹部に篏合するように、取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子天びん。
前記フレキシブル基板は、少なくとも片面がシールドされていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子天びん。
前記センサ取付部は、前記センサ取付部の形状と一致する平板状の支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子天びん。
前記支持部材は、金属板であることを特徴とする請求項４に記載の電子天びん。
前記センサ用凹部の底面と、前記温度センサとの間に、熱伝導性樹脂シートを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子天びん。
前記フレキシブル基板は、前記ヨークに、
前記位置決め凹部の底面に形成されたネジ孔と、
前記センサ取付部に設けられた孔とをネジで螺合することによる
ネジ止めで取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子天びん。
内部にマグネットを配置したヨークを有し、前記マグネットの磁界中に配置されたコイルに電流を供給して被計量物の荷重と平衡させる電磁部と、
前記電磁部の温度を検出する温度センサと、
前記電磁部と前記温度センサに接続されるＡ／Ｄ変換部とを備え、
前記温度センサは、前記温度センサを取り付けるセンサ取付部と、前記温度センサを前記Ａ／Ｄ変換部に接続する導線部とを有するフレキシブル基板に取り付けられ、
前記ヨークの表面には、前記温度センサを収容可能なセンサ用凹部が形成され、
前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ用凹部に収容され、前記センサ取付部と、金属テープとで、前記センサ用凹部を閉塞するように、前記電磁部に取り付けられていることを特徴とする電子天びん。