CN1854694A

CN1854694A - 载荷传递机构

Info

Publication number: CN1854694A
Application number: CNA2006100756654A
Authority: CN
Inventors: 辻浩司; 山下干夫
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2006-11-01
Also published as: EP1715311B1; EP1715311A1; US20060231299A1; DE602006008517D1; JP2006300579A; US7232964B2

Abstract

一种载荷传递机构，可通过框架向负载传感器形成一定的载荷传递，降低量程误差。在向构成罗贝瓦尔(Roberval)机构的负载传感器传递载荷的载荷传递机构中，载荷传递构件具有将上述载荷传递构件上表面中的、至少负载传感器安装部的正上表面形成为凹面部而成，该凹面部形成为保持与上述盖构件非接触状态的低一阶的台阶状变形，从而，只要载置于盖构件上的被计量物的载荷的重心位置相同，无论是集中载荷或分割载荷，都可使载荷传递构件的变形或施加于负载传感器的力矩的影响之差降低，可向负载传感器形成通过载荷传递构件的一定的载荷传递，可降低因被计量物的载荷位置而产生的量程误差。

Description

载荷传递机构

技术领域

本发明涉及一种组装入重量计内部的载荷传递机构。

背景技术

以往，在使用负载传感器的重量计中，大多提出这样的载荷传递机构，不是在负载传感器上直接负荷载荷，而是通过用于承受来自被计量物的载荷将其传递到负载传感器的载荷传递构件(以下称为框架)来负荷载荷的。

例如，有这样的载荷传递机构，是将形成为X字型的框架的交叉部安装于负载传感器的上表面而成，上述X字型构架的各端部，位于负荷被计量物的盖构件的四角附近，设置承受施加于盖构件上的载荷的载荷承受部，支承盖构件的四角来构成该机构。由此，构成使被计量物的载荷从盖构件的四角通过上述X字型框架被传递到负载传感器的机构(例如参照日本实开昭58-19236号公报或日本特开昭62-190422号公报)。

另外，还公开有这样的载荷传递机构，将形成为H字型的框架安装在负载传感器的侧端面，与上述载荷传递机构同样，在框架的各端部设置从盖构件的四角承受载荷的载荷承受部来构成(例如参照日本实开昭59-68230号公报)。

这些载荷传递机构，经常用支承盖构件的四角的框架的各端部来承受载置于盖构件上的被计量物的载荷，随着上述框架的弯曲变形而传递到负载传感器，所以具有使施加于负载传感器上的载荷稳定的效果。另外，上述框架或载荷承受部由弹性体构成，从而具有可使被计量物落下到盖构件上等时缓和其冲击、保护负载传感器的效果。

但是，以往的载荷传递机构，根据由盖构件的强度、载荷承受部导致的盖构件与框架之间的距离、或载置在盖构件上的被计量物的载荷位置等，当在上述盖构件中央负荷有载荷时，盖构件弯曲，接触框架或负载传感器(在上述日本实开昭58-19236号公报或日本特开昭62-190422号公报的以往例中，碰到安装于负载传感器上的X字型框架的交叉部，在日本实开昭59-68230号公报的例子中，碰到负载传感器本身。)。即，从框架的四角传递到负载传感器的载荷的一部分或其大部分，未通过上述框架的四角而直接从负载传感器的上表面正上方附近负荷负载。即，负荷力矩几乎接近零的负载，可以说与仅从框架的四角负荷于负载传感器的情况，对负载传感器的影响是明显不同的。

这将在实施例中详细说明，如发明人们的实测结果所示，表示的是量程误差(span error)。而且，有在低载荷负载时、不产生上述那样的接触，当负载一定或一定以上的载荷时才接触这样的情形，在接触了的时刻，负载传感器承受的力矩的影响急剧变化，因此可能引起非线性精度的降低。

单纯要避免该影响时，考虑提高盖构件的强度以使盖构件不弯曲，保持盖构件和框架之间不接触的距离，但这样重量计自身变重，高度变高或造成成本增加等，不适于以薄型且轻量、容易使用的重量计为目标的情形。

发明内容

因此，本发明为解决上述的问题点，提供一种可构成通过框架向负载传感器传递一定的载荷、减少量程误差的载荷传递机构。

为了解决上述课题，本发明提供一种载荷传递机构，具有：负载传感器，其具有两端部并将该两端部分别作为载荷点侧端部及支点侧端部、并在两端部之间具有变形感应元件而成的；载荷传递构件，其具有用于固定于上述负载传感器的载荷点侧端部上表面的负载传感器安装部；盖构件，其支承于上述载荷传递构件，用于载置被计量物；施加于上述盖构件的载荷通过载荷传递构件传递到负载传感器；其中，上述载荷传递构件具有将上述载荷传递构件上表面中的、至少负载传感器安装部的正上表面做成凹面部而成，该凹面部形成为保持与上述盖构件非接触状态的低一阶的台阶状变形。

另外，上述载荷传递构件，具有包围上述负载传感器安装部的外框，用以放射状配置的多个肋连接负载传感器安装部和外框而成，使上述凹面部的范围为包含负载传感器安装部正上表面和上述多个肋的一部分的范围。

另外，上述载荷传递构件，是用载荷传递构件上表面中的、至少四角近旁支承具有载置被计量物的载置面的盖构件，依据由载荷引起的盖构件的弯曲量而设定上述凹面部的范围。

本发明的载荷传递机构，具有：负载传感器，其将两端部分别作为载荷点侧端部及支点侧端部而具有该载荷点例端部及支点侧端部、在两端部之间具有变形感应元件而成的；载荷传递构件，其具有用于固定于上述负载传感器的载荷点侧端部上表面的负载传感器安装部；盖构件，其支承于上述载荷传递构件，用于载置被计量物；施加于上述盖构件的载荷通过载荷传递构件传递到负载传感器；其中，上述载荷传递构件具有将上述载荷传递构件上表面中的、至少负载传感器安装部的正上表面做成凹面部而成，该凹面部形成为保持与上述盖构件非接触状态的低一阶的台阶状变形，从而，只要载置于盖构件上的被计量物的载荷的重心位置相同，无论是集中载荷还是分割载荷，都可使载荷传递构件的变形或施加于负载传感器的力矩的影响的差别降低，可向负载传感器形成通过载荷传递构件的恒定的载荷传递，可降低因被计量物的载荷位置而产生的量程误差。

另外，上述载荷传递构件，具有包围上述负载传感器安装部的外框，并用以放射状配置的多个肋连接负载传感器安装部和外框而成，使上述凹面部的范围为包含负载传感器安装部正上表面和上述多个肋的一部分的范围，从而即使对于现有的载荷传递构件，也可以容易设计及加工来应用。

另外，上述载荷传递构件，是用载荷传递构件上表面中的、至少四角近旁支承具有载置被计量物的载置面的盖构件的，依据由载荷引起的盖构件的弯曲量而设定上述凹面部的范围，从而，即使对盖构件的强度小的场合也可以应对，可以降低盖构件自身的成本。

附图说明

图1是本实施例的载荷传递机构的组装图的主视图。

图2是从负载传感器安装侧看到的框架的主视图。

图3是图2的后视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图3的B-B剖视图。

图6是表示盖上的载荷位置的图。

图7是在图6的载荷点P负荷了集中载荷R的状态的X-X剖视图。

图8是在图6的载荷点Q1及Q2负荷了分割载荷R/2的状态的X-X剖视图。

图9是表示以往的框架形状的图。

图10是向使用了以往的载荷传递机构的载荷点P负荷了集中载荷时的代表性的实测数据。

图11是向使用了以往的载荷传递机构的载荷点Q1及Q2负荷了分割载荷时的代表性的实测数据。

图12是向使用了本发明的载荷传递机构的载荷点P负荷了集中载荷时的代表性的实测数据。

图13是向使用了本发明的载荷传递机构的载荷点Q1及Q2负荷了分割载荷时的代表性的实测数据。

图14是表示现有的负载传感器的一例子的图。

图15是表示本发明的框架的其他形态的一例子的主视图。

图16是表示图14的概略组装图的Z-Z剖视图。

具体实施方式

本发明的载荷传递机构，具有：负载传感器，其将两端部分别作为载荷点侧端部及支点侧端部而具有该载荷点侧端部及支点侧端部、并在两端部之间具有变形感应元件而成的；载荷传递构件，其具有用于固定于上述负载传感器的载荷点侧端部上表面的负载传感器安装部；盖构件，其支承于上述载荷传递构件，用于载置被计量物；施加于上述盖构件上的载荷通过载荷传递构件传递到负载传感器；其中，上述载荷传递构件具有将上述载荷传递构件上表面中的、至少负载传感器安装部的正上表面做成为凹面部而成，该凹面部形成为保持与上述盖构件非接触状态的低一阶的台阶状变形。

另外，上述载荷传递构件，是具有包围上述负载传感器安装部的外框，并用以放射状配置的多个肋连接负载传感器安装部和外框而成的，使上述凹面部的范围为包含负载传感器安装部正上表面和上述多个肋的一部分的范围。

实施例

使用图1至图5，对本发明的实施例的载荷传递机构的结构进行说明。图1是重量计内部的载荷传递机构的组装图的主视图，图2是从负载传感器安装侧看到的框架的主视图，图3是图2的后视图，图4是图3的A-A剖视图，图5是图3的B-B剖视图。

首先，如图1所示，本实施例的载荷传递机构，由构成公知的罗贝瓦尔(Roberval)机构的负载传感器1、作为向负载传感器传递载荷的载荷传递部件的载荷点侧框架2和支点侧框架3、及在负载传感器的规定位置分别固定安装各框架2和3的螺丝4构成。在此，用虚线表示支点侧框架3。另外，将成为载置被计量物的载置部的盖5用螺钉固定于上述载荷点侧框架2的上表面。

另外，负载传感器是具有两端部并将该两端部分别作为载荷点侧端部及支点侧端部、并在两端部之间具有变形感应元件而成的，由于负载传感器是公知的，所以省略其说明。

另外，如作为从负载传感器1的安装侧看到的载荷点侧框架2的主视图的图2所示，上述载荷点侧框架2，在中央附近具有用斜线部表示的、包括用于通过上述螺丝4的孔2a的负载传感器安装面2b，上述载荷点框架2由多根连接用肋2e连接肋2c和外框2d而形成，该肋2c呈コ字型，包围该负载传感器安装面2b，在上述负载传感器安装面2b上形成用于连接上述连接用肋2e的增强肋2g。另外，还具有用于在载荷点侧框架2的四角附近安装固定上述盖5的固定部2f。

另外，如作为从上述图2的背面、即从载荷点侧框架2的盖5的安装侧看到的图的图3所示，图中斜线部表示的面是在上述图2的负载传感器1安装侧将包含负载传感器安装面2b及コ字型肋2c和其近旁的连接用肋2e的一部分的范围、在图中将用m×n的尺寸表示的范围形成为凹形形成为凹面部2a。在此，上述尺寸m及n是根据盖5的弯曲量而设定的，若盖5的弯曲量大，则上述m及n的尺寸设定得小，使凹面部2α的范围小，若盖5的弯曲量小，则上述m及n的尺寸设定得大，使凹面部2α的范围大。

另外，分别如图4的A-A剖视图及图5的B-B剖视图所示，设上述凹面部2α的深度为k，另一盖5安装侧的载荷点侧框架2是形成于同一平面上的。另外，在图4及图5的剖视图中，省略了螺钉4的图示，在以后的剖视图中也省略螺钉来进行图示。

另外，上述支点侧框架3，是与载荷点侧框架2形成为相同形状的，虽未图示，使用与载荷点侧框架2相同的符号，具有孔3a、负载传感器安装面3b、肋3c、外框3d、连接用肋3e、用于安装固定重量计的基座构件的固定部3f及增强肋3g而构成。

然后，使用图6至图8，说明由盖5上的载荷位置引起的载荷传递机构的变形。图6是表示盖上的载荷位置的图，以用虚线表示的负载传感器1的中央位置为载荷点P，以如图示那样从载荷点P离开距离h的位置为载荷点Q1及Q2。另外，图7表示在载荷点P负荷了集中载荷R的状态的图1的X-X剖视图，图8表示图1的X-X剖视图，是为使载荷的重心位置为负载传感器1的中央而在载荷点Q1及Q2负荷将上述集中载荷R分割成分别R/2的载荷的状态的图。但是，图7和图8都省略了支点侧框架3。

根据图7得知，由于盖构件5不接触上述凹面部2α，所以载荷R，在负载传感器安装面2b不负荷直接的载荷，而是如图中黑色箭头所示，从与盖5接触的载荷点侧框架2传递载荷，即，随着外框2d及连接用肋2e的一部分弯曲变形来向负载传感器1传递载荷。

图8所示的分割载荷来负荷的情形与上述图7相同，如图中黑色箭头所示，随着载荷点侧框架2的外框2d及连接用肋2e的一部分弯曲变形来向负载传感器1传递载荷。因此，由载荷位置引起的施加于负载传感器安装面2b上的力矩的影响的差别变小，能够从负载传感器安装面经常传递大致恒定的载荷。

以下，表示实测以往的载荷传递机构和本实施例的载荷传递机构得到的精度比较，图9表示以往的载荷点侧框架的形状，使用图10至图13表示实测数据的比较结果。

图9所示的以往的载荷点侧框架102，相对于上述图2至图5所示的本实施例的载荷点侧框架2，未设置凹面部2α及增强肋2g，载荷点侧框架102的盖5安装侧是形成于同一平面上的，其他结构与上述载荷点侧框架2同样构成。在以下所示的实测中，使用与上述以往的载荷点侧框架102同样形成的支点侧框架103(见图1)，代替上述图1所示的载荷点侧框架2及支点侧框架3来构成载荷传递机构而进行测定的。

使用图10至图13，表示使用以往的载荷传递机构和本实施例的载荷传递机构实测的精度比较结果。该测定是通过电路来取得数据的，该电路是将最大重量为270kg、每次累加50kg直到250kg的逐步负荷载荷及除去载荷时的各变形量作为计数值而进行输出的，如上述图6至图8所示，是比较对载荷点P的集中载荷和对载荷点Q1及Q2的分割载荷的。其中，上述计数值是以5g为1次计数而输出的。

图10是分别表示对以往的载荷传递机构上的载荷点P的集中载荷的代表性实测数据，图11是同样表示对载荷点Q1及Q2的分割数据的数据。另外，图12及图13分别表示本发明的载荷传递机构上的上述集中载荷及分割载荷的各数据。

在该结果中，着眼于负荷集中载荷时与负荷分割载荷时的量程之差时，在图10及图11所示的以往的载荷传递结构中，称重载荷时的计数值分别用54004(count)及53989(count)表示，其差是15(count)，用载荷值换算，相当于75(g)。

与此相比，图12及图13所示的本发明的载荷传递机构中的同一计数值，分别是54002(count)及54001(count)，其差仅是1(count)，可知可以减少到用载荷值换算为5(g)的程度。

另外，由于为形成凹面部2α而设置的上述增强肋2g的影响，对抗框架2自身的弯曲的强度提高，比较一下非线性性能时，得知：在以往的载荷传递机构中，相对于最大称重54000(count)为7或8(count)，与此相对，在本发明的载荷传递机构中，减少到5(count)程度，也可以提高精度。

另外，在本实施例中，是以在不负荷载荷的状态下，载荷点侧框架2和盖5用除上述凹面部2α以外的部分接触的这样构造的载荷传递机构为例，但即使是如以往例所示，在不负荷载荷的状态下，载荷点侧框架2仅支承盖5的四角附近这样构成的载荷传递机构，当然也可以说也具有同本实施例相同的效果。

另外，在此，作为公知的负载传感器没有详细说明，但可根据负载传感器的形状，在载荷点侧框架2的负载传感器安装面2b增加抑制框架自身弯曲的肋，由此可更有效地向负载传感器传递稳定的载荷。例如，如图14所示，在载荷点侧框架2的安装位置附近设有较大的槽的这样的负载传感器101，如图15的框架主视图及图16的概略组装图Z-Z剖视图所示，可以设置在负载载荷时与上述槽不接触程度的增强用肋2z。

Claims

1.一种载荷传递机构，具有：负载传感器，是具有两端部并将该两端部分别作为载荷点侧端部及支点侧端部、并在两端部之间具有变形感应元件而成的；载荷传递构件，其具有用于固定于上述负载传感器的载荷点侧端部上表面的负载传感器安装部；盖构件，其支承于上述载荷传递构件，用于载置被计量物；施加于上述盖构件的载荷通过载荷传递构件传递到负载传感器，其特征在于，

上述载荷传递构件是将上述载荷传递构件上表面中的、至少负载传感器安装部的正上表面形成为凹面部而成，该凹面部形成为保持与上述盖构件非接触状态的低一阶的台阶状变形。

2.根据权利要求1所述的载荷传递机构，其特征在于，上述载荷传递构件具有包围上述负载传感器安装部的外框，并用以放射状配置的多个肋连接负载传感器安装部和外框而成的，使上述凹面部的范围为包含负载传感器安装部正上表面和上述多个肋的一部分的范围。

3.根据权利要求1或2所述的载荷传递机构，其特征在于，上述载荷传递构件，是用载荷传递构件上表面中的、至少四角近旁支承具有载置被计量物的载置面的盖构件，依据由载荷引起的盖构件的弯曲量而设定上述凹面部的范围。