JPH0756460B2 - 高分解能秤量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は秤量皿を有する秤量装置に係り、特に装置内部
の空気の流動によって重量計測の精度が低下するのを防
止するよう構成した電子式秤量装置に関する。

〔従来の技術〕

電磁平衡式の高分解能を有する秤量装置として電子天秤
と称する秤量装置がある。この装置の基本構造は秤量物
を載置する秤量皿と、この秤量皿に加わった荷重を伝達
する軸体と、この軸体を介して伝達された荷重を受容し
且つこの荷重を電気量に変換する機構部とから成ってお
り、更に機構部にはこの機構部から出力された信号によ
り液晶等適当な表示手段によって荷重を表示する表示部
が接続している。なお、装置によっては秤量皿の下部に
機構部を配置して軸体により荷重を直接機構部に伝達す
る構造の外、さらにビームを介して秤量皿に近接する機
構部に対して間接的に荷重を伝達する構造もある。

以上の構成を有する電子天秤は高い精度を有するが、こ
のため外部の影響も受けやすく、特に空気流による影響
は大きい。即ち空気流により秤量皿が煽られ、正しい測
定が不可能になったり、重量表示が安定する迄に長時間
を要したりする問題がある。この為特に高い精度を要求
される装置では秤量皿を中心とした秤量部をケース内に
収納するようにしている。即ち、秤量皿をケース（通常
は開閉可能な引き戸を有するガラスケース）内に収納す
ると共に、機構部は別の部屋に収納している。このよう
に構成することにより、外部の空気流による影響からは
ほぼ完全に逃れることができ、然も埃等の侵入も防止す
ることができる。然しながらこの構成においても次の問
題点が指摘されている。

上記の構成において、秤量室と機構部を有する機構室と
は床、壁面等により仕切られており、機構部に於ける熱
損失による影響が秤量室に及ばないようにしている。つ
まり、熱損失により装置内部に空気流が生じるが、この
空気流による影響を防止する為に前記秤量室と機構室と
は分離されている。然し、秤量皿に載置した秤量物の荷
重を機構部に伝達するため、この軸体はこれらの部屋を
仕切る床を必ず挿通させねばならない。秤量室の下部は
機構室となっており、機構室は電子部品や電磁部の熱損
失によって秤量室よりも高温となるため、機構室内の空
気は軸体と、床に形成した軸体挿通孔との間の隙間から
秤量室内に上昇する。このため上昇した気流は秤量皿下
部に当たり、この秤量皿を煽り、測定に悪影響を与える
ことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の理由により、機構室から上昇する気流による悪影
響を防止する構成が今迄に何種か提案されている。この
構成の一つとして先ず特開昭57-153223号がある。この
構成は、秤量皿の下部に下皿（気流防護板）を固設し、
下皿の中央にはスリーブを形成し、荷重の伝達を行う軸
体はこのスリーブ内に挿通位置させると共に、軸体の外
径をスリーブ内径に近い大きさとすることによりスリー
ブと軸体との間の隙間を小さくし、これによりこの隙間
の通気抵抗を高くし、更にスリーブとその周囲に形成し
た床面開口との隙間は大きくし、床面開口部の通気抵抗
は小さくなるよう構成している。これにより機構室から
の気流の殆どは通気抵抗の小さいスリーブ外周部を上昇
し、かつ上昇した気流は床面に固設した下皿に当たる。
このため秤量皿自体には上昇流が当たることはなく高い
秤量精度が保証される。

然しながら、この構成においてはスリーブと軸体との隙
間を可能な限り小さくする必要があり、このため秤量皿
の中心から離れて秤量物を載置した場合、秤量皿の僅か
な傾きによっても軸体とスリーブ内壁面とが接触してし
まい、機構部に対して正確な荷重を伝達することができ
なくなってしまう虞れがある。また仮にスリーブを廃し
て、秤量皿に近接して配置した下皿に対して軸挿通用の
開口部のみを形成しても、この開口部と軸体との間の隙
間はできるだけ少なくする必要があるため、秤量皿が傾
けば軸体はやはり開口部に接触してしまう。つまり秤量
皿上の秤量物の偏在による軸体の揺動の中心は軸体下端
部たる軸体と機構部若しくはビームとの接続部に有るた
め、下皿が秤量皿に近接位置しているこの構造では僅か
な軸体の揺動で開口部に対し、変位の大きい軸体上部が
接触してしまう。また揺動を押さえる為には非常に強固
な軸体を使用せねばならず、軸体と機構部若しくはビー
ムの接続構造も大幅に強化する必要が生じる。

次に以上の構成とは別に実開昭59-21735号がある。

この構成は、上昇気流の影響防止手段の簡素化を図った
ものである。つまり、前記の構成が下皿を用いて秤量皿
を上昇気流から防護するようにしたのに対して、この構
成は秤量室と機構室を仕切る面（床面）のうち、秤量皿
によってカバーされる領域以外の部分に対して複数の開
口を形成することにより上昇気流が秤量皿に直接当たる
のを防止するようにしている。この構成は非常に簡単で
あり、製造費の上昇等を押さえることができる反面次の
問題がある。即ち、その構成上開口部は必ず秤量皿によ
ってカバーされた領域以外に形成しなければならないた
め、この開口部が床面に形成してある場合、秤量皿以外
に落ちた秤量物がこの開口を経て下部の機構室に容易に
落下侵入してしまう。つまり、秤量皿に対する気流の影
響を考慮せず、機構室に対する秤量物の落下防止のみを
考えれば、上昇気流用の開口は秤量皿の下部に形成する
のがよい。因みにこの位置に開口を形成すれば秤量皿自
体が秤量物の落下侵入防止用カバーとして機能するから
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した問題点に鑑み構成したものであって、
秤量室側には空気の上昇流から秤量皿を防護するための
風防を固設し、床には軸体の外径に対して十分大きな内
径を有する軸体挿通用の開口を形成し、床板下部の機構
室には別の風防を配置し、この機構室内の風防の軸体挿
通孔を軸体外径に対して僅かに大きく構成し、かつ床板
のうち秤量皿若しくは秤量室側内の風防の下部に位置す
る床面に対しては気流通過用の開口を形成し、これによ
り機構室からの上昇気流を秤量室側の風防下面側に導く
よう構成した秤量装置である。

〔作用〕

本発明は以上のように秤量室側の風防によって上昇気流
から秤量皿を防護して秤量を正確に行い、かつ床板の軸
体挿通用開口は軸体外径に対して十分に大きく構成して
あるので軸体が揺動しても精度が低下することがなく、
更に床板に形成した気流通過用開口は全て秤量室風防の
下面側に位置するため、秤量物が機構部に直接落下侵入
することもない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例につき図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図において、１は仕切板たる床板であり、この床板
１によりその上部に秤量室２を、その下部に機構室３を
区画形成する。このうち秤量室２はガラス等の材料から
なるケースにより密閉され、秤量時に外部の影響を受け
ないように構成してある。符号４はこのケースの一部を
示す。５は秤量室２内に位置する秤量皿であり、その下
面中心には軸体６が接続している。この軸体６は床板１
に形成した開口部７を挿通して、機構室３内に位置する
アーム８に接続し、アーム８は更に図示しない荷重測定
部に接続し、秤量皿に載置された秤量物の荷重をこれら
軸体６、アーム８を介して荷重測定部に伝達するよう構
成している。このうち開口部７の内径は後述のように軸
体６の外径に対して十分大きく形成しておき、例え軸体
６が揺動してもこの軸体が開口部内壁に接触することが
ないようにしている。

９は秤量皿５の下部に配置した風防であり、秤量皿６よ
りも大径に形成し、秤量皿５の下面を覆うようにしてい
る。その中央部には前記床板１に形成した開口部７とほ
ぼ等しい内径を有する開口部を形成しておく。このよう
に形成した風防９をその開口部が床板の開口部７と一致
するよう床板１に配置する。この状態でゴム等の可撓性
を有する材料からなるリング状の接続部材10により風防
９及び床板１の開口部内周縁部を挟持し、これにより風
防９を床板１に固定する。この場合接続部材10の肉厚を
十分厚くしておけば、風防９側の接続部材端縁部10aが
堰としての役目を果たし、液体等が機構室に流入するの
を防止することができる。但し、風防９の取り付け手段
は以上の方法に限定するものではなく、例えば螺子によ
り床板１に対して直接固定してもよい。12はこの床板１
に対して一個若しくは複数個形成した空気通過用の開口
であり、その形成位置は床板の占める領域のうち秤量皿
５または少なくとも風防９が占有する領域内、つまり少
なくとも風防９の下部に対応する範囲とする。

次に符号11は機構室３内に配置した風防（以下「機構部
風防」と称する）である。この機構部風防11の中心には
軸体挿通用の開口11aが形成してあるが、この開口の内
径は軸体６が接触する虞れがない限りこの軸体６の外径
に近い値として軸体６と開口11aとの間の隙間を少なく
し、空気の流動抵抗が高くなるようにしている。13は床
板１の下面と機構部風防11の上面との間に介在配置した
風避けリングである。この風避けリング13は金属により
形成してもよいが、ゴム、スポンジなどの可撓性材料に
より形成する方が床板１や機構部風防11と密着し易く、
気密性を高めることができる。尚、図示しないが機構部
風防は校正用分銅を支持する押さえ板を利用することに
より構成することも可能である。また符号14は秤量室側
床面に配置したダスト防護体である。

以上の構成において、秤量装置を作動させていると、機
構部の熱損失により秤量室２よりも機構室３の温度が時
間の経過と共に高くなる。このため機構室３内の空気は
上昇しようとするが、機構部風防11の軸体挿通部は前述
のように流動抵抗が高いため、その殆どは機構部風防11
を迂回し、風避けリング13の外側から開口12を経て秤量
室２内に流入する。更に開口12から流入した気流は風防
９に当たるが、この風防は固定してあるため煽られるこ
とはなく、風防９は秤量皿５をこの空気の上昇流から効
果的に防護する。また、床板１の開口７は軸体６の径に
対して十分大きく形成してあるので、例え軸体６が揺動
してもこの軸体が開口部内壁に接触することはなく、正
確な秤量ができる。また機構部風防11は軸体の揺動中心
たるアーム８の接続部に近接しているので変位量は少な
く、且つ機構部風防11の肉厚も1mm程度であるので問題
はない。

第２図は第２の実施例を示す。

この実施例においては、前記床板１の上部にガラス板を
配置し、このガラス板を事実上の床板とした構造を示
す。秤量物の種類によっては腐食性のものもあり、床板
が金属、プラスチック等で形成してあると秤量皿からこ
ぼれた秤量物により床板が腐食したり、変色したりする
可能性がある。このため耐食性高い材料であるガラスの
板材を前記床板１の上に配置する。

15は床板１の上部に配置したガラス板であり、事実上の
床板として機能する。16はこのガラス板15に形成した気
流通過用の開口であり、第１の実施において示した理由
により秤量室側の風防９の下部に位置するよう形成され
る。図示の構成ではこの開口16は床板１に形成した開口
12に対応した位置に形成してあるが、この開口12及び16
の形成位置をずらし、上昇する気流の流路を複雑にして
秤量室内に入る気流の流速を低減するよう構成してもよ
い。なお、ガラス板15に形成した軸体６挿通用の開口19
もやはり実施例１に示した理由により軸体６の外径に対
して十分大きな内径を有するよう形成する。17及び18は
同心円状に配置した風避けリングであり、床板１とガラ
ス板15の間に介在配置される。これらリングは前述のリ
ング13と同様に可撓性を有する材料により形成すれば高
い密着性を得ることができる。

この構成では機構室３内の空気は先ず床板１の開口12を
通過し、続いてガラス板15の開口16を経て秤量室２に入
る。更にこの気流は風防９に当たってこれを迂回する。

なお、この実施例ではガラス板15は床板１に載置した状
態となっているため、ガラス板の取り外しも容易で、こ
のガラス板に付着した汚れも簡単に除去することができ
る。

〔効果〕

本発明は以上のように秤量室側の風防によって上昇気流
から秤量皿を防護することができ秤量を正確に行うこと
が可能となる。

また床板（ガラス板）の軸体挿通用開口は軸体外径に対
して十分に大きく構成してあるので軸体が揺動しても軸
体が開口内壁に接触することはないので秤量精度を常時
高く保持することができる。

更に床板に形成した気流通過用開口は全て秤量皿若しく
は秤量室風防の下面側に位置し、これら秤量皿等がカバ
ーとしての機能を果たすため、秤量物が機構部に直接落
下侵入することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す電子天秤の断面部
分図、第２図は第２の実施例を示す電子天秤の断面部分
図である。 １……床板、２……秤量室、３……機構室、５……秤量
皿、６……軸体、７……軸体挿通用開口、８……アー
ム、９……秤量室側風防、10……接続部材、10a……接
続部材の風防側端縁部、11……機構部風防、11a……軸
体挿通孔、12、16……気流通過孔、13、17、18……風防
リング、15……ガラス板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床板により秤量室とその下部に機構室とを
   区画形成し、この床板を挿通する軸体により秤量室内に
   配置した秤量皿と機構室内の荷重受容部とを直接若しく
   は間接に接続するよう構成した秤量装置において、床板
   １の軸体挿通用開口部７の内径は軸体６の外径に対して
   十分大きく形成し、秤量室２側には秤量皿５の下部に風
   防９が位置し、当該風防９は中央部が段落しかつ段落部
   中央に前記開口部７とほぼ同じ径の開口を形成し、かつ
   当該段落部中央の開口と前記開口部７とがほぼ一致する
   ようにして当該風防９は床板１に固設され、床板１に対
   してはこの風防９の下部に位置するように気流通過用の
   開口12を形成し、当該床板１の下部に位置する機構室３
   内には機構部風防11を配置し、かつこの機構部風防11と
   前記床板１との間には風避けリング13が介在位置するこ
   とにより当該機構部風防11は軸体６の荷重受容部側接続
   部に近接して位置し、さらにこの機構部風防11の軸体挿
   通孔11aと軸体６との隙間を小さくし、前記床板１の開
   口12はこの風避けリング13の外周部に位置するよう構成
   したことにより、秤量皿に対する気流の影響を減少させ
   るようにしたことを特徴とする高分解能秤量装置。