JP2002107215A - 電子天秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロバーバル機構のバネ部の保護をする。 【解決手段】 単一材の塊のくり抜きにより、固定部１
２と可動部１４との間に薄肉のバネ部２０を介して所定
長さを有した一対のロバーバル部１８を設けてなるロバ
ーバル機構２に対し、ロバーバル機構２と共に単一材の
塊のくり抜きにより形成されて固定部１２と可動部１４
とを繋ぐ梁部２２に、可動部１４の移動範囲を規制する
ために線状に切断された規制隙間部２２ｓを設けて、バ
ネ部２０を保護する。また、規制間隔部２２ｓを介して
梁部２２の固定側２２ａおよび可動側２２ｂにそれぞれ
レバー４の固定部３０および可動部３２を連結固定し
て、レバー４の可動部分を共に保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被計量物の質量を
測定する電子天秤に係り、特に電子天秤を構成するロバ
ーバル機構の可動範囲を改良してロバーバル機構のバネ
部の保護ができる電子天秤に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の電子天秤（特公平６−２
９７６１号公報に開示）を示す正面断面図、図１０は同
斜視図である。他に特開平１１−５１７５６号公報に開
示されたものがある。これらの電子天秤８０は、載置皿
９０が設けられた可動部８１ｂが、基台フレーム９２の
支持体９２ａに固定された固定部８１ａに対し可動する
ロバーバル機構８１と、可動部８１ｂの移動に連動する
レバー８３と、レバー８３が平衡状態となるよう移動制
御する電磁コイル８５と、レバー８３の平衡状態を検出
する位置検出センサ（不図示）と、電磁コイル８５を通
電制御して被計量物の質量を演算出力する制御部（不図
示）とによって大略構成されている。

【０００３】図示のようにロバーバル機構８１は、直方
体形状のアルミニウム等を側部からくり抜き形成し上下
一対の平行なロバーバル部８６を有する。ロバーバル部
８６には計４点の薄肉なバネ部８７が形成され、可動部
８１ｂの載置皿９０上に被計量物が載置されると、この
荷重を受けてバネ部８７部分が変形し、可動部８１ｂが
水平状態を維持した状態のまま下方向に移動する。

【０００４】連動してレバー８３の自由端８３ｂは平衡
位置から上方向に変位する。制御部は、位置検出センサ
の出力に基づき、レバー８３が平衡する状態となるよう
電磁コイル８５を通電制御し、レバー８３平衡時におけ
る電磁コイル８５への電流値等に基づき被計量物の質量
を演算出力する。

【０００５】なお、図示の構成におけるレバー８３は、
ロバーバル機構８１と一体形成されたものであるのに対
して、上記他の電子天秤（特開平１１−５１７５６号公
報）のものは、別体で形成されている点が異なるが、い
ずれもロバーバル機構８１は、上記一体塊をくり抜きし
て形成されている。

【０００６】このようなロバーバル機構８１は、被計量
物の質量の測定範囲を予め定めて形成されており、特
に、ロバーバル機構８１全体の剛性と、バネ部８７のバ
ネ定数がこの測定に適するよう適宜設定されている。ロ
バーバル機構８１の剛性、及びバネ部８７のバネ定数
は、測定開始、即ち被計量物を載置してから測定可能と
なる迄の可動部８１ｂの振動収束までの時間（応答時
間）に影響する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子天秤８０では、ロバーバル機構８１が、直
方体形状のアルミニウム等を側部からくり抜き形成して
計４点の薄肉なバネ部８７をなしている構成である。こ
のため、ロバーバル機構８１を成形した後、このロバー
バル機構８１を次の組み立て工程等に輸送する際に、外
部からの振動や衝撃が可動部８１ａと固定部８１ｂとの
間であるバネ部８７に加わると薄肉なバネ部８７が破損
してしまうという問題があった。

【０００８】この問題は、輸送中に限らず、ロバーバル
機構８１を基台フレーム９２の支持体９２ａに取り付け
る組み立て工程時に不意な荷重がバネ部８７に加わった
り、組み立て後の使用時に、載置皿９０上に不意な落下
物があって可動部８１ｂを介してバネ部８７に衝撃荷重
が加わった場合等でも生じ得る。

【０００９】そこで本発明は、上記課題を解消するため
に、ロバーバル機構の可動範囲を改良してロバーバル機
構のバネ部の保護をすることができる電子天秤を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による請求項１に記載の電子天秤は、単一材の塊
のくり抜きにより、固定部１２と可動部１４との間に薄
肉のバネ部２０を介して所定長さを有した一対のロバー
バル部１８を設けてなり、被計量物の荷重を受けた前記
可動部１４を水平状態のまま移動させるロバーバル機構
２と、該ロバーバル機構２の固定部１２と可動部１４と
の間に設けられて、前記可動部１４の移動範囲を規制す
る隙間をなす規制部と、前記可動部１４の移動に連動す
ることにより、自由端４ｂが平衡状態から所定量変位す
るレバー４と、被計量物の質量を演算出力するために、
前記レバー４を平衡状態となるよう移動制御する平衡駆
動手段６と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の電子天秤は、請求項１に
記載の電子天秤において、前記規制部が、前記ロバーバ
ル機構２と共に単一材の塊のくり抜きにより形成され、
前記固定部１２と前記可動部１４とを繋ぐ梁部２２に、
前記可動部１４の移動範囲を規制するために線状に切断
された規制隙間部２２ｓを設けてなることを特徴とす
る。

【００１２】請求項３に記載の電子天秤は、請求項１あ
るいは請求項２に記載の電子天秤において、前記規制部
を介した固定側２２ａおよび可動側２２ｂにそれぞれ前
記レバー４の固定部３０および可動部３２が連結固定さ
れたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。図１は、電子天秤の概要
構成を示す斜視図である。この電子天秤１は、ロバーバ
ル機構２と、レバー４と、レバー４を平衡状態に制御す
る電磁コイルからなる平衡駆動手段６と、位置検出手段
（不図示）と、制御手段（不図示）を有してなる。

【００１４】ロバーバル機構２の可動部１４上には、荷
重受け部材（不図示）が固定され、この荷重受け部材上
にコンベアが載置した動秤を構成できる。そして、コン
ベアで被計量物を搬送させながら被計量物の質量を測定
するようになっている。なお、可動部１４上に載置皿を
設けて被計量物を載置皿上に載せて質量を測定する静秤
として使用することも可能である。

【００１５】、図２はロバーバル機構２を示す正面図、
図３は同平面図、図４は同側面図である。ロバーバル機
構２は、固定部１２と、固定部１２に対し上下方向に可
動する可動部１４を有する。可動部１４の上面は、固定
部１２に対しやや高く形成されている。このロバーバル
機構２は、長さＬ１、幅Ｗ１の直方体形状の硬質材料で
あるアルミニウム塊等の単一材の塊を正面側からくり抜
き内部に中空部１６を貫通形成してなる。また、このロ
バーバル機構２は押出成形等により中空部１６を形成し
てもよい。この際、上下に所定厚を有する一対の平行な
ロバーバル部１８が設けられる。これら一対のロバーバ
ル部１８は長さ方向Ｌ１に対して同じ長さを有し、両端
にはそれぞれ薄肉なバネ部２０が形成されている。バネ
部２０は、上下面に２カ所づつ計４カ所設けられ、各々
上下面から側面で見て円弧状であり、幅Ｗ１方向に連続
する直線状に形成されている。

【００１６】上記中空部１６内であって、上部のロバー
バル部１８の直下位置には、規制部が形成されている。
この規制部は、上記ロバーバル機構２と共に単一材の塊
を正面側からくり抜くことにより形成される。具体的に
規制部は、固定部１２、可動部１４、ロバーバル部１８
およびバネ部２０を形成する際、ロバーバル部１８と平
行にして、中空部１６にて固定部１２と可動部１４とを
長さＬ１方向で繋ぐように連続形成された梁部２２を形
成しておく。そして、この梁部２２に、所定の間隔（例
えば０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度）で幅Ｗ１方向に向か
って線状に切断された規制間隔部２２ｓを形成する。こ
の規制間隔部２２ｓをなす切断によって、固定部１２と
可動部１４とを繋ぐ梁部２２が固定側２２ａと可動側２
２ｂとに分割される。

【００１７】上記規制間隔部２２ｓは、図２に示すよう
に、横向き凸型と横向き凹型とが互いに嵌合するように
して切断されている。これにより、規制間隔部２２ｓ
は、固定側２２ａに対する可動側２２ｂの上下方向の移
動をその間隔の分だけに規制する。この規制間隔部２２
ｓは、上記横向き凸型と横向き凹型との形状に限らず、
例えば横向きＶ字型同士の嵌合や、横向きＵ字型同士の
嵌合等、固定側２２ａに対する可動側２２ｂの上下方向
の移動を規制する構成であればよい。

【００１８】なお、上記の如く固定側２２ａと可動側２
２ｂに分割された梁部２２には、レバー４が固定され
る。即ち、梁部２２の固定側２２ａに、後述するレバー
４の固定部３０が固定され、梁部２２の可動側２２ｂ
に、後述するレバー４の可動部３２が固定される。ま
た、梁部２２は、ロバーバル部１８と平行であり、レバ
ー４をロバーバル部１８と平行に固定する。

【００１９】また、ロバーバル機構２の長さ方向Ｌ１の
一端側２ａには、上部に所定長さの突出片２４が突出形
成されており、下面には平衡駆動手段６が取り付けられ
る。また、この一端側２ａに位置するロバーバル機構２
の一側面の中央部からロバーバル機構２の内部に向け
て、くり抜きによりほぼ直方体形状のレバー収容部２ｂ
が開口形成される。このレバー収容部２ｂは、上記梁部
２２の下面に形成されるものであり、中空部１６に連通
し、図２の正面側から見て可動部１４側の位置まで（上
記ロバーバル部１８のバネ部２０を越えた位置に達する
まで）くり抜き形成されている。

【００２０】図５はレバー４の正面図、図６は同平面
図、図７は同側面図である。レバー４は、ロバーバル機
構２の幅Ｗ１に対して小さな幅Ｗ２を有し小型軽量化が
図られている。レバー４の基端部４ａ側には、ロバーバ
ル部１８の固定部１２（固定側２２ａ）、可動部１４
（可動側２２ｂ）にそれぞれ固定される固定部３０、可
動部３２ａが形成されている。また他端側は自由端４ｂ
とされ、この自由端４ｂは、レバー４のロバーバル機構
２への固定後の状態でロバーバル機構２の外部位置まで
延出され突出片２４の直下に位置する。

【００２１】レバー４は、ロバーバル機構２の可動部１
４の移動に可動部３２ａが連動し、自由端４ｂ側が上下
に移動する。本実施の形態でのレバー４は、２箇所の支
点Ａ，Ｂを有しており、可動部１４に加わる被計量物の
質量（荷重負荷）をこの２箇所の支点Ａ，Ｂにより所定
量減衰させる機能、及びレバー４の長さＬ２の短縮化が
図られている。

【００２２】具体的なレバー４の構成を説明する。レバ
ー４は、ロバーバル機構２と同様にアルミニウム塊等の
単一材の塊がくり抜かれて形成される。この際、図５に
示すように、正面から見て略Ｕ字形状に切削部２８（２
８ａ、２８ｂ、２８ｃ）が貫通形成される。この切削部
２８によって略中央部に固定部３０、固定部３０の両側
及び下面にそれぞれ可動部３２（３２ａ，３２ｂ，３２
ｃ）が形成される。

【００２３】レバー４の固定部３０と可動部３２は、切
削部２８の成形により、支点Ａ，Ｂに位置する２箇所の
薄肉のバネ部３４によって互いに接続されている。この
バネ部３４は、ロバーバル機構２のバネ部２０とほぼ同
様の形状で形成されるものであり、説明は省略する。

【００２４】なお、本実施の形態でのレバー４は、可動
部３２側に、基端部４ａに負荷される荷重をバネ部３４
での支点Ａ，Ｂを介して効率よく自由端４ｂ側に伝達
し、併せてバネ部３４の強度を維持するために所要箇所
（計３カ所）に複数のバネ部３６がバネ部３４同様に形
成されている。このバネ部３６も、ロバーバル機構２の
バネ部２０とほぼ同様の形状で形成されるものであり、
説明は省略する。

【００２５】図８は電子天秤の組み立て状態を示す一部
裁断正面図である。この図は、便宜上、レバー４は裁断
せずロバーバル機構２のみ裁断した状態とした。電子天
秤１は、ロバーバル機構２内部にレバー４を挿入、固定
して構成される。ロバーバル機構２は、固定部１２がベ
ース板１０上にネジ１１で固定される。レバー収容部２
ｂには、レバー４が挿入され基端側４ａが梁部２２にネ
ジ２５で固定される。レバー収容部２ｂを形成する梁部
２２下面には、長さ方向Ｌ１に沿ってレバー４の一側面
を案内する段差部２２ｄが形成されている。これによ
り、レバー４挿入時の位置決めを行いやすく組み立てを
容易に行える。

【００２６】そして、レバー４の固定部３０は梁部２２
の固定側２２ａに固定され、レバー４の可動部３２は梁
部２２の可動側２２ｂに固定される。この固定状態で、
レバー４の自由端４ｂはロバーバル機構２の一端側２ａ
に突出し、突出片２４の直下に位置する。このように、
ロバーバル機構２の内部にレバー４を設けることによ
り、全体の小型化が図れる。

【００２７】レバー４の自由端４ｂ側には、錘取付片３
８が下方に向けて突出形成され、略水平なネジ穴３８ｂ
部分に平衡用錘４０が水平方向にスライド可能に取り付
けられる。これにより、ロバーバル機構２の可動部１４
上に対する荷重受け部材等の重量負荷時に、平衡用錘４
０の調整でレバー４を平衡させることができる。なお、
レバー４の平衡状態は、この自由端４ｂに設けられるス
リットと、突出片２４側に固定の位置検出センサ（不図
示）により検出され、併せてレバー４の移動方向も検出
されるようになっている。

【００２８】平衡駆動手段６を構成する電磁コイルは、
円環状の磁石体６ａが突出片２４下面に固定され、レバ
ー４の自由端４ｂ上面には磁石体６ａの円環内部に巻回
状のコイル６ｂが固定されている。このように、電磁コ
イルはロバーバル機構２の外部に設けることができるた
め、製造時の組み立て及び保守を簡単に行えるようにな
る。この平衡駆動手段６は、被計量物の測定時に制御部
の電流制御を受け、コイル６ｂに供給する電流によって
磁石体６ａとの間の磁力を変化させ、レバー４を平衡状
態に復帰させる。

【００２９】次に、上記構成の電子天秤１による被計量
物の質量測定動作を説明する。平衡用錘４０の調整によ
り、荷重受け部材（コンベア重量を含む）の重量負荷状
態におけるレバー４の平衡が取られる。このレバー４の
平衡状態は位置検出センサにより検出される。

【００３０】次に、被計量物が動秤としての荷重受け部
材に載置されるコンベア上に載置されこのコンベア上を
搬送移動する。ロバーバル機構２は、被計量物の荷重を
受けて可動部１４が図８中Ｚ１方向に下降する。この
際、ロバーバル部１８は計４カ所のバネ部２０の変形に
より、可動部１４を水平状態を維持したままの状態で下
降させる。

【００３１】可動部１４の下降に連動して、レバー４の
可動部３２が同様に下降する。可動部３２ａが下降する
と、バネ部３４（支点Ａ）を中心として可動部３２ｂが
図８中Ｚ２方向に移動し、レバー４の自由端４ｂ（可動
部３２ｃ）はバネ部３４（支点Ｂ）を中心として図８中
Ｚ３方向に上昇する。

【００３２】レバー４の自由端４ｂは、平衡状態に対し
所定量変位（上昇）し、この変位量が位置検出センサで
検出される。制御部は、レバー４が再度平衡状態に復帰
するよう平衡手段６の電磁コイルを通電制御する。この
際、電磁コイルのコイル６ｂに対する電流方向、及び供
給する電流量を制御し、位置検出センサによりレバー４
が再度平衡状態となったことを検出した際における電磁
コイル６ｂへの電流値を得て、この電流値に基づき被計
量物の質量を演算出力する。

【００３３】上記のようにレバー４に支点を２箇所Ａ，
Ｂ設けることにより、可動部３２側に加わる被計量物の
質量（荷重負荷）を、自由端４ｂ側へ減衰して伝達で
き、同時に可動部３２側の移動量に対して自由端４ｂ側
の変位量を増大させて得ることができる。これにより、
計量精度の向上が図れる。また、レバー４の長さＬ２方
向を短距離化しつつ所定の減衰量を有する構成にでき小
型軽量化が図れる。さらに、レバー４を小型、軽量化し
たことにより、荷重に対する移動の反応をより敏感にで
き、計量精度の向上が図れる。なお、レバー４の自由端
４ｂ側から力を加えれば、増大させて可動部３２側（ロ
バーバル機構２の可動部１４）側に伝達できる為、自由
端４ｂ側での小さな力でレバー４を制動できるようにな
る。

【００３４】そして、上記の電子天秤１は、特に、荷重
受け部材上にコンベア等の重量物が設けられる動秤とし
ての使用に耐えることができる。この剛性は、ロバーバ
ル機構２が比較的広い幅Ｗ１を有していることにより得
られる。この剛性の向上により、コンベア上に被計量物
が載置される際の衝撃等に耐え得る電子天秤１を構成で
きる。

【００３５】このように構成された電子天秤１では、上
述したように、ロバーバル機構２が、アルミニウム塊等
の単一材の塊をくり抜いて中空部１６を貫通形成し、上
下に所定厚を有する一対の平行なロバーバル部１８の両
端にそれぞれ薄肉なバネ部２０を形成している。さら
に、中空部１６内には、ロバーバル部１８と平行にして
固定部１２と可動部１４とを繋ぐように連続形成された
梁部２２を、固定側２２ａと可動側２２ｂとに分割する
規制間隔部２２ｓが設けられている。この規制間隔部２
２ｓは、固定側２２ａに対する可動側２２ｂの上下方向
の移動をその間隔の分だけに規制している。

【００３６】したがって、ロバーバル機構２は、規制間
隔部２２ｓにより、固定部１２に対する可動部１４の移
動が所定の範囲に規制されるため、輸送時にて、外部か
らの振動や衝撃があっても、薄肉の各バネ部２０を破損
させる程の範囲を固定部１２と移動部１４が移動しない
ので、バネ部２０を保護することが可能となる。

【００３７】また、ロバーバル機構２にレバー４を組み
付けたり、ロバーバル機構２をベース板１０に固定する
組み立て時においても、規制間隔部２２ｓによって、薄
肉の各バネ部２０を破損させる程の範囲を固定部１２と
移動部１４が移動しないので、バネ部２０を保護するこ
とが可能となる。

【００３８】また、本実施の形態では、規制間隔部２２
ｓをなす梁部２２の固定側２２ａおよび可動側２２ｂに
それぞれレバー４の固定部３０および可動部３２が連結
固定される。これにより、使用時において、ロバーバル
機構２の可動部１４側に不意な落下物があった場合で
も、規制間隔部２２ｓによってバネ部２０に衝撃荷重が
加わることがなく、且つ、レバー４の可動部３２側にも
衝撃荷重が加わることがないので、バネ部２０と共にレ
バー４を構成する各バネ部３４，３６を保護することが
可能となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の電子天秤によれば、単一材の塊
のくり抜きにより固定部と可動部との間に薄肉のバネ部
を介して所定長さを有した一対のロバーバル部を設けて
なるロバーバル機構に対し、固定部と可動部との間にて
可動部の移動範囲を規制する隙間をなす規制部（規制隙
間部）を設けたことにより、輸送時にて、外部からの振
動や衝撃があっても、薄肉の各バネ部を破損させる程の
範囲を固定部と移動部が移動しないためバネ部を保護す
ることができる。また、ロバーバル機構の組み立て時に
不意な荷重がバネ部に加わろうとした場合にも、規制部
（規制隙間部）によって、薄肉の各バネ部を破損させる
程の範囲を固定部と移動部が移動しないためバネ部を保
護することができる。

【００４０】また、規制部（規制間隔部）が、ロバーバ
ル機構の固定部と可動部とを繋ぐ梁部を切断して固定側
と可動側に分割され、この固定側と可動側にそれぞれレ
バーの固定部および可動部を連結固定したことにより、
使用時において、ロバーバル機構の可動部側に不意な落
下物があった場合でも、規制部（規制間隔部）によって
バネ部に衝撃荷重が加わることがなく、且つ、レバーの
可動部側にも衝撃荷重が加わることがないので、バネ部
と共にレバーに可動部分を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子天秤の実施の形態を示す斜視図。

【図２】ロバーバル機構を示す正面図。

【図３】ロバーバル機構の平面図。

【図４】ロバーバル機構の側面図。

【図５】レバーを示す正面図。

【図６】レバーの平面図。

【図７】レバーの側面図。

【図８】ロバーバル機構にレバーを組み込んだ状態を示
す裁断正面図。

【図９】従来の電子天秤を示す正面断面図。

【図１０】同従来の電子天秤の斜視図。

【符号の説明】

１…電子天秤、２…ロバーバル機構、４…レバー、４ｂ
…自由端、６…平衡駆動手段（電磁コイル）、１２…固
定部、１４…可動部、１８…ロバーバル部、２０…バネ
部、２２…梁部、２２ａ…固定側、２２ｂ…可動側、２
２ｓ…規制隙間部、３０…固定部、３２（３２ａ、３２
ｂ、３２ｃ）…可動部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一材の塊のくり抜きにより、固定部
   （１２）と可動部（１４）との間に薄肉のバネ部（２
   ０）を介して所定長さを有した一対のロバーバル部（１
   ８）を設けてなり、被計量物の荷重を受けた前記可動部
   を水平状態のまま移動させるロバーバル機構（２）と、 該ロバーバル機構の固定部と可動部との間に設けられ
   て、前記可動部の移動範囲を規制する隙間をなす規制部
   と、 前記可動部の移動に連動することにより、自由端（４
   ｂ）が平衡状態から所定量変位するレバー（４）と、 被計量物の質量を演算出力するために、前記レバーを平
   衡状態となるよう移動制御する平衡駆動手段（６）と、 を備えたことを特徴とする電子天秤。
2. 【請求項２】 前記規制部が、前記ロバーバル機構
   （２）と共に単一材の塊のくり抜きにより形成され、前
   記固定部（１２）と前記可動部（１４）とを繋ぐ梁部
   （２２）に、前記可動部の移動範囲を規制するために線
   状に切断された規制隙間部（２２ｓ）を設けてなること
   を特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
3. 【請求項３】 前記規制部（２２ｓ）を介した固定側
   （２２ａ）および可動側（２２ｂ）にそれぞれ前記レバ
   ー（４）の固定部（３０）および可動部（３２）が連結
   固定されたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２
   に記載の電子天秤。