JPH04294221A - 秤量皿の揺動吸収機構を有する電子秤 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子秤に係り、特に荷重
の伝達部に改良を加えた電磁平衡式の電子秤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子天秤と通称される電磁平衡式の秤量
装置は秤量精度が高く、理論的には極めて微量の重量測
定が可能であるが、この微量な重量に応動するための機
構は脆弱となり、また狂いも生じ易い。

【０００３】図５は電磁平衡式の秤量装置（以下「電子
天秤」と称する）の作動原理を示す概念図である。装置
本体側に固定された支点Ｐ１を中心として揺動可能に支
持されたビーム５０の一端には吊り下げ機構５１を介し
て秤量皿５２が吊り下げられており、吊り下げ機構５１
のビーム接続部は作用点Ｐ２となっている。支点Ｐ１を
介してこの作用点Ｐ２と反対のビーム端部には電磁部５
３が配置され、秤量皿５２に載置された秤量物の荷重に
対応するビーム５０の傾きと平衡する力を発生させて秤
量皿に載置された秤量物の荷重を測定するようになって
いる。

【０００４】この装置において、秤量皿５２は秤量皿本
体５２ａを、２本の吊り線５２ｂで吊り下げ支持するよ
うになっている（本発明の実施例を示す第２図（Ａ）も
併せて参照）。これにより秤量物の加除作業を容易にし
、かつ加除時に秤量皿接触しても秤量皿は前後方向（図
５のＸ−Ｙ方向）に揺動して、吊り下げ機構５１のフッ
ク部５１ａでその揺動を吸収するようになっている。

【０００５】然し、フック部での揺動の吸収は１００パ
ーセントではなく、測定可能な最小重量が数ｍｍｇまた
は数分の１ｍｍｇ等と非常に微量になると僅かに揺動動
作が伝わっても測定精度が低下するためより複雑な揺動
吸収機構を必要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３および４は従来型
電子天秤におけるビームの作用点部分の構造を示す。

【０００７】秤量皿５２を吊り下げるフック５２ａを有
する荷重伝達部材５３の上端部にはねじ棒５４が接続さ
れ、このねじ棒５４は矢印５５で示す支持体のうち、梁
部５５ａの中央に形成さた開口を挿通して鉛直方向に位
置している。５６はねじ棒５４に固定された揺動吸収材
であって前記梁部５５ａと平行に配置され、梁部５５ａ
に突設された一対のピポット５７、５７に対応する位置
にピポット受５８、５８が形成され、これら一対のピポ
ット５７とピポット受５８とが係合することにより前記
荷重伝達部材５３側の重量は揺動吸収部材５６を介して
この支持体５５で支持されるようになっている。なお図
示の構成では荷重伝達部材５３は内部分銅６１を係止す
るためのアームが両側に展出している。

【０００８】一方ビーム５０の先端部は略Ｙ字状に二分
され、このＹ字部分には金属細線（通常は白金線）５９
が支持線として展張されている。また支持体５５の梁部
５５ａに直交するよう配置された略Ｖ字型の一対の支持
アーム５５ｂの開放端部に対しても前記支持線５９と同
様の金属細線が荷重線６０として展張され、これら支持
線５９および荷重線６０は連結具６１により相互に直交
するように固定されている。このように構成されること
により、前述の如く支持体５５に伝達された秤量物の重
量はさらに荷重線６０および支持線５９を経てビーム５
０に伝達される。即ち支持線５９はビーム５０の作用点
Ｐ２となる。

【０００９】ここで、測定可能な最小重量が数ｍｍｇま
たは数分の１ｍｍｇ等の微量になると、ミクロン単位で
作用点Ｐが移動しても測定精度を低下させることになる
。即ち作用点Ｐである支持線５９に対しては秤量物の重
量以外には可能な限り特別の力が加わらないようにして
この作用点が移動しないようにする必要がある。特に秤
量皿側でのＸ−Ｙ方向における揺れが支持線５９に伝達
されると支持線５９に捩れを生じてビーム５０に於ける
取り付け位置が微妙に変化し、作用点が変化してしまう
虞がある。図示の構成ではこの点を考慮して、ピポット
５７、５７とピポット受５８、５８との係合により秤量
皿側の揺れを揺動吸収材５６の揺れとして吸収し、前記
揺れが支持体５５には及ばないようにしてある。

【００１０】しかし、上述した従来機構は次のような問
題点も指摘されておりその解決が望まれている。

【００１１】先ず図示の如く揺動吸収機構の構成は複雑
であり装置の組み立てに大きな労力を必要とし、かつそ
の複雑さのため各部の取り合わせに非常に微妙な調整を
必要とする。

【００１２】また秤量皿側の揺動をピポットとピポット
受との係合部分で吸収するようになっているが、両者の
加工精度が低いとピポットの円滑な運動が阻害され、揺
動動作の一部がピポット側に伝達されてしまう。即ちこ
の係合部分には非常に高い加工精度が要求され、装置全
体の単価を押し上げる結果となる。また、時間の経過と
共に係合部分が磨耗するので、常時高い揺動動作吸収能
力を保持することも困難である。

【００１３】更に、秤量皿に誤って秤量物を落とす等し
て荷重伝達機構に衝撃が加わった場合、前記ピポットと
ピポット受との係合ではこの衝撃を吸収するには不十分
であり、衝撃のかなりの部分が支持線５９に伝達され、
これによっても作用点の位置が狂う心配がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点に
鑑み構成されたものであり、ビームに展張した支持線と
荷重伝達部材との間に、前記支持線と同効の線材がこの
支持線のほぼ鉛直下でかつこの支持線に平行に位置する
よう展張配置され、この線材により秤量皿側の揺れと、
衝撃とを吸収するように構成したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】ビームに展張した支持線とこの支持線のほぼ鉛
直下に位置する荷重伝達部材との間に展張配置された線
材は秤量皿側の揺動を自己の捩じれ変形として吸収する
ことによりこの揺動が支持線側に伝達されるのを阻止し
、かつ秤量物の落下等により秤量皿側に衝撃が加わった
際にはこの線材の有する弾性、展性など基づく変形によ
りその衝撃を吸収する。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【００１７】図１および図２において、符号１は電子天
秤のビームであり２ａ、２ｂはビーム１を支持しかつビ
ーム１の揺動中心となる部分、即ち支点である。支点２
ａ、２ｂを中心としてビーム１の一端には電磁部Ｍが取
り付けられ、他方の端部には秤量皿に載置された秤量物
の荷重をこのビームに伝達するための荷重伝達機構が取
り付けられる。

【００１８】荷重伝達機構が取り付けられる側のビーム
端は平面略Ｙ字型に分岐し、例えば白金線である支持線
３がこの分岐部１ａを横断するように展張されている。 矢印４は後述する荷重線を介してこの支持線３によって
吊り下げ支持されるダンパ部材である。このダンパ部材
４は上板５と、スペーサ６ａ、６ｂを介してこの上板５
に対して平行に配置固定された下板７とから成っている
。上板５に対してはその幅方向において側面形状が略Ｖ
字形にアーム５ａ、５ａが展出し、これらアーム５ａ、
５ａの間には前記支持線３と同効材料からなる荷重線９
が展張され、さらにこの荷重線９は連結具１０を介して
支持線３に直交するように接続固定されている。またタ
ンパ部材４の全長は前記支持線３の全長よりも長く形成
され、例えば支持線３の全長の約２倍程度としておくの
が好ましい。

【００１９】８は前記ダンパ部材４の下板７に対して展
張固定される揺動吸収用の線材（以下「ダンパ線材」と
称する）であって、図１ではその構成を具体的に示すた
め拡大表示してある。このダンパ線材８は幅Ｗが約０．
２ｍｍ、厚さはこの幅よりも少ない断面略長方形の極め
て細い白金線材であり、かつその両端部に対して中央部
が約９０°捩じられている。ダンパ線材８の取り付け対
象であるダンパ部材４の下板７に対しては図２（Ｂ）の
如く長手方向にスリット７ａが形成されており、このス
リット７ａに沿って荷重伝達部材が取り付けられたダン
パ線材８が展張されるようになっている。

【００２０】即ち、ダンパ線材８の中央部には一対の接
続板１１ａ、１１ｂがダンパ線材８を挟持するようにし
てビス１２により固定され、さらにこの接続板１１ａ、
１１ｂに対しては固定板１３ａ、１３ｂを介して荷重伝
達部材１４が取り付けられる。なお図示の構成ではこの
荷重伝達部材１４と別個に成形されたフック１５がこの
荷重伝達板１４に対して取り付けられる構造となってい
る。

【００２１】ダンパ線材８自体は固定板１６ａ、１６ｂ
によりその両端が下板７の両端部に固定され前記接続板
１１ａ、１１ｂの取り付け部がスリット７ａの中央に位
置するようにしてスリット７ａに沿って展張固定される
。なお前記固定板１６ａ、１６ｂに代えて、上下の板５
と７の間に配置固定するスペーサ６ａ、６ｂにより直接
ダンパ線材８を固定するようしてもよい。なお、秤量皿
側の揺動や衝撃はこのダンパ線材８の変形により吸収す
るが、その変形は直接的にはダンパ線材の取り付け位置
とは関係しない。従って従来技術の如く秤の精度がかし
め位置の設定やピポット精度等に依存することはないの
で、ダンパ線材８の取り付けにはあまり高い精度は要求
されず、組み立ては容易である。

【００２２】また、ダンパ線材として断面が長方形等、
少なくとも断面形状が四角形の線材用いるのは、断面円
形の線材に比較して線材側壁が取り付け対象に対して密
着するため取り付け後の位置ずれが起き難いことによる
。また中央部において約９０°捩じっているのは接続板
１１ａ、１１ｂの取り付けを容易にする外、このように
９０°捩じることにより荷重がダンパ線材の捩じれ中心
を通してダンパ部材４に伝達されるうようにして、支持
線３に対して荷重が正確に伝達されるようにするためで
ある。なお、前記支持線３の全長に対してダンパ部材４
の全長を例えば約２倍とすることにより、ダンパ線８の
全長もこのダンパ部材４の全長とほぼ等しい長さとなる
。ここで、支持線３およびダンパ線８を含めて、線材の
捩じれによる変化量をΘ、線材の単位長さに対する捩じ
れ角度をθ、線材の全長をＬとすると次式の関係が成り
立つ。

【００２３】Θ＝Ｌθ

【００２４】即ち、捩じれによる変化量は線材の全長が
長い方が大きくなる。換言すれば同じ力が加わった場合
、全長の長い線材の方が捩じれ易いことになる。

【００２５】以上の構成において、図２の如く秤量皿５
２の皿本体５２ａに秤量物が載置されるとその荷重は、
秤量皿本体５２ａの両側に設けられた吊り線５２ｂ、５
２ｂ、フック１５を経て荷重伝達部材１４に至る。ここ
において、秤量物の荷重に見合った内部分銅６１が加除
され、ビームに加わる荷重が電磁気的な測定範囲内にあ
るようにされる。さらにこれらの荷重は接続板１１ａ、
１１ｂを介してダンパ部材４の下板７に展張されたダン
パ線８に伝達され、続いてダンパ部材４の上板５のアー
ム５ａ、５ａの間に展張された荷重線９を経て支持線３
に伝達される。ビーム１の支持線３の取り付け部はビー
ムの作用点となっているため、センサにりビーム１の変
移を検出し、電磁部３がビーム１を平衡にするために使
用する電気力を秤量物の重量に換算する。

【００２６】以上の測定作業の際、秤量皿５２に対する
秤量物の載置等の動作により秤量皿等が前後に揺動する
とこの揺動動作はダンパ線８の捩じれとして吸収され、
荷重線９および支持線３側には伝達されない。即ち前述
の如くダンパ線８の全長は支持線３の例えば約２倍と長
くしてあるため、秤量皿側の揺動は変形量の多いダンパ
線８で殆ど吸収されることになる。なおこのようにダン
パ線８の全長を支持線３よりも長く形成する構成に加え
て、またはこれに代えて支持線３と同じ材質の線材であ
ればダンパ線の８の断面積を支持線３よりも小さくする
ことによりダンパ線８の変形量を大きくするようにした
り、または支持線３よりも変形量の大きい線材によりダ
ンパ線を形成するようにしてもよい。

【００２７】また、秤量皿５２の揺動のほか、秤量皿５
２に対して秤量物を落下させる等して瞬間的に大きな荷
重が加わった場合でも変形量の大きいダンパ線材８が主
として変形することによりこの瞬間荷重を吸収してダン
パとしての機能を果たし、衝撃が支持線３側に伝達され
るのを防止する。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上説明した如く、ビームに展
張した支持線と荷重伝達部材との間に、前記支持線と同
効のダンパ線材がこの支持線のほぼ鉛直下でかつこの支
持線に平行に位置するよう展張配置され、秤量皿側の揺
れと、衝撃とをこのダンパ線材の変形により吸収するよ
うに構成され、かつこれら揺れ等の吸収が各部材の取り
合わせ状態等には基本的に依存しないため、高い支持線
保護効果を持ちながら装置の組み立てに於ける部品の取
り合わせの調整が非常に容易となり、しかも常時高い測
定精度を保持することができる。

【００２９】またこのダンパ線材は秤量物の落下等によ
る衝撃の吸収も効果的に行うことができるので、衝撃吸
収用の特別の機構を必要とせず、装置全体の構成を簡素
化することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す荷重伝達機構部の分解斜視
図である。

【図２】（Ａ）は図１に示す機構の組み立て後の正面図
、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図である。

【図３】従来構成の荷重伝達機構部の斜視図である。

【図４】（Ａ）は図３の拡大部分図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｂ−Ｂによる断面図である。

【図５】電磁平行式秤量装置の機構を示す概略図である
。

【符号の説明】

１　　ビーム ２ａ、２ｂ　　支点 ３　　支持線 ４　　ダンパ部材 ５　　上板 ７　　下板 ８　　ダンパ線材 ９　　荷重線 １１ａ、１１ｂ　　接続具 １４　　荷重伝達部材 １５　　フック ５２　　秤量皿

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電磁平衡式秤量装置のビームの一端に
   作用点として展張した支持線に対し、複数の部品から成
   りかつ秤量物の荷重を支持線に伝達する部材が吊り下げ
   られ、荷重を伝達する部材に係止される秤量皿の前後の
   揺動をこの荷重を伝達する部材で吸収するように構成さ
   れた電子式秤において、前記荷重を伝達する部材を構成
   する部品の一つに対し前記支持線よりも変形量の大きい
   線材がほぼこの支持線の鉛直下でかつこの支持線に平行
   になるようダンパ線材として展張配置され、このダンパ
   線材を介して秤量物の重量が支持線側に伝達されると共
   に、秤量皿側の揺動がこのダンパ線材の変形により吸収
   さるようにしたこを特徴とする秤量皿の揺動吸収機構を
   有する電子秤。
2. 【請求項２】　　前記ダンパ線材の全長が支持線の全長
   よりも長く設定されることによりダンパ線材の変形量が
   支持線よりも大きくなるようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の秤量皿の揺動吸収機構を有する電子秤。
3. 【請求項３】　　前記ダンパ線材の断面は略四角形であ
   り、ダンパ線材両端の取り付け部に対して中央部は９０
   度捩じられ、かつこのダンパ線材の中央部に対して秤量
   皿側からの荷重を伝達する部材が取り付けられることに
   より、秤量皿側の荷重がダンパ線材の捩じれ中心に加わ
   るよう構成したことを特徴とする請求項１ないし３の何
   れかに記載の秤量皿の揺動吸収機構を有する電子秤。