JP2003247886A - はかり - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立時やセンサ機構体の取り外し〜再取り付
け時等において調整作業が不要なはかりの過負荷防止機
構を提供する。 【解決手段】 固定部１１に可撓部１２を介して変位部
１３が一体に形成され、その変位部に荷重受け部３を係
合させてなるセンサ機構体１を有するはかりにおいて、
センサ機構体１に、変位部１３の変位を規制するための
ストッパ５を一体に形成することにより、センサ機構体
１自体に固定部１１に対する変位部１３の変位量を制限
する機能を持たせ、ストッパ５と変位部１３間の隙間Δ
の調整を不要とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は過負荷防止機構を備
えたはかりに関し、更に詳しくは、固定部に可撓部を介
して変位部が一体に形成されてなるセンサ機構体を備え
たはかりに関する。なお、本発明は、被測定荷重による
センサ機構体の変位部の変位もしくは変形を電気的に検
出するいわゆる電子はかりのほか、被測定荷重による変
位部の変位に抗して電磁力を発生して、その発生電磁力
から被測定荷重を検出するいわゆる電子天びんにも適用
し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子はかりにおいては、一般に、被測定
荷重によるセンサ機構体の変位量ないしは変形量を電気
的に検出し、その検出結果を用いて被測定荷重の大きさ
を演算する。センサ機構体としては、固定部に対して可
撓部を介して変位部が一体に形成され、その変位部の変
位量ないしは変形量を検出するための歪みゲージが装着
されてなるロードセルが多用され、このロードセルの変
位部に荷重受け部を係合した構成が採用されている。こ
のような電子はかりのセンサ機構体に用いられるロード
セルとしては、固定部と変位部とを、両端部に可撓部を
有してなる互いに平行な２本の梁で連結した、いわゆる
ロバーバル機構（パラレルガイドとも称される）に準じ
た構造のもの一般的に用いられており、このような構造
のロードセルを用いることによって四隅誤差の解消に有
利となる。

【０００３】また、電磁力平衡型の電子天びんにおいて
も、固定部（固定柱）と変位部（可動柱）を、両端部に
可撓部を有する互いに平行な２本の梁を介して相互に連
結してなるロバーバル機構に基づくセンサ機構体を設
け、その変位部の変位を検出して、その変位検出結果が
常にゼロになるような電磁力を発生し、その発生した電
磁力の大きさから被測定荷重を検出する。このような電
子天びんに用いられるロバーバル機構においても、固定
部と可撓部および変位部を、天びんレバーとともに一つ
の母材から一体にくり抜いたものが知られている。

【０００４】以上のような電子はかりや電子天びんにお
いては、センサ機構体の可撓部などに過負荷が作用する
と損傷する恐れがあるため、通常は過負荷防止機構が設
けられる。

【０００５】従来の過負荷防止機構を備えた電子はかり
の構成例を図７に例示する。この例では、固定部８１１
に可撓部８１２を介して一体に形成された変位部８１３
を備えるとともに、各可撓部８１２に歪みゲージ８１４
をそれぞれ貼着してなるセンサ機構体８１を、その固定
部８１１においてはかりベース８２に固定するととも
に、変位部８１３に荷重受け部８３を固定し、その荷重
受け部８３に測定皿８４を搭載している。過負荷防止機
構８５は、変位部８１３の下方に所定の隙間Δを介して
はかりベース８２に固定されたストッパ８５１と、その
ストッパ８５１の高さを調節するねじなどの調節機構８
５２によって構成されている。

【０００６】以上の構成において、変位部８１３の変位
はストッパ８５１との隙間Δに制限されることになり、
この隙間Δを正しく調整しておくことによって、荷重受
け部８３に過剰な負荷が作用してもセンサ機構体８１が
損傷することを防止することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の過負荷防止機構によると、組立時にセンサ機構
体８１を取り付けた後、調節機構８５２によって隙間Δ
を調整する必要があるとともに、センサ機構体８１を取
り外して再度取り付ける場合にも同様の調整が必要であ
り、手間が掛かるばかりでなく、調整不良や調整ミスと
いった人為的なミスが生じる可能性があるとい問題があ
った。

【０００８】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、組立時やセンサ機構体の取り外し〜再取り付け
時等において過負荷防止機構の調整作業が不要なはかり
の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のはかりは、固定部に対して可撓部を介して
変位部が一体に形成されてなるセンサ機構体を備え、そ
のセンサ機構体の変位部に荷重受け部を係合させ、その
変位部の変位量もしくは変位による変形量から荷重受け
部に作用する荷重を検出するはかりにおいて、上記セン
サ機構体に、当該センサ機構体の変位部の変位を規制す
るためのストッパが一体に形成されていることによって
特徴づけられる（請求項１）。

【００１０】ここで、本発明においては、上記ストッパ
を、被測定荷重による上記変位部の変位方向およびその
反対側の双方に形成すること（請求項２）もできる。

【００１１】更に、本発明においては、上記センサ機構
体に、上記変位部のねじれを規制するためのねじれ止め
部材を装着した構成（請求項３）を採用することができ
る。

【００１２】本発明は、センサ機構体と当該センサ機構
体の変位部の変位量を規制するためのストッパとを一体
に形成することで、センサ機構体そのものに過負荷から
自らを保護する機能を持たせることにより、所期の目的
を達成しようとするものである。

【００１３】すなわち、従来の過負荷防止機構において
ストッパと変位部との間の隙間の調整が必要な理由は、
センサ機構体とストッパとが個別にはかりベース等に取
り付けられているためである。本発明では、変位部が固
定部に対して一体に形成されているセンサ機構体の特性
を利用し、ストッパを固定部に対して一体に形成するこ
とにより、センサ機構体自体が変位部の固定部に対する
変位量を制限する機能持つことになり、組立時やセンサ
機構体の取り外し〜取り付け時において過負荷防止機構
の調整が不要となる。

【００１４】また、センサ機構体に、変位部の上下両側
にストッパを一体に形成することにより、請求項２に係
る発明のように被測定荷重による変位部の変位方向のみ
ならず、その反対方向への変位を規制することが可能と
なる。

【００１５】更に、請求項３に係る発明のようにセンサ
機構体にストッパを一体に形成することに加えて、変位
部のねじれを規制するためのねじれ止め部材をセンサ機
構体に追加することにより、簡単な構成のもとに変位部
の過負荷による変位と併せてねじれをも規制することが
可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明を電子はか
りに適用した実施の形態の機構部分を示す要部構成図
で、図２はその右側面図である。

【００１７】センサ機構体１は、固定部１１に対して４
箇所の可撓部１２を介して変位部１３を一体に形成した
ものであり、各可撓部１２は、固定部１１と変位部１３
との間に介在する互いに平行な上下２本の梁部１４の両
端部に形成され、その各可撓部１２に歪みゲージ１５が
貼着されている。

【００１８】固定部１１には、変位部１３に向けて突出
する持ち出し部１１ａが形成されているとともに、変位
部１３にも、固定部１１に向けて突出する持ち出し部１
３ａが形成されている。そして、固定部１１の持ち出し
部１１ａが、はかりベース２に対して固定部材２１を介
して固定され、変位部１３の持ち出し部１３ａには荷重
受け部３が固着され、この荷重受け部３上に測定皿４が
載せられる。

【００１９】変位部１３の持ち出し部１３ａに対する荷
重受け部３の固着部位は、固定部１１の持ち出し部１１
ａに対する固定部材２１の固着部位の鉛直上方に位置し
ており、変位部１３の持ち出し部１３ａの下面と固定部
１１の持ち出し部１１ａの上面との間には所定の微小な
隙間Δが設けられている。そして、この固定部１１の持
ち出し部１１ａの上面が、以下に示すように過負荷防止
用ストッパ５を形成している。

【００２０】以上の本発明の実施の形態において、測定
皿４上に被測定荷重を載せると、その荷重は荷重受け部
３を介して変位部１３に伝達され、この荷重により４箇
所の可撓部１２が撓み、変位部１３がその荷重の大きさ
に応じた量だけ固定部１１に対して下方に変位する。こ
のときの可撓部１２の撓みは、それぞれに貼着された歪
みゲージを歪ませ、これによって測定皿４上の被測定荷
重に応じた検出信号が得られる。その荷重検出信号は例
えばデジタル化された後に演算部（図示せず）に取り込
まれ、あらかじめ設定されている係数を乗じる等によっ
て測定皿上の重量値に換算されたうえで表示器（図示せ
ず）表示される。

【００２１】そして、測定皿４ないしは荷重受け部３に
大きな荷重が作用すると、変位部１３の変位量が大きく
なり、その変位量が隙間Δ以上になれば、変位部１３の
持ち出し部１３ａの下面が固定部１１の持ち出し部１１
ａの上面である過負荷防止用ストッパ５に当接し、変位
部１３の変位量が隙間Δ以下に制限される。その結果、
各可撓部１２には、変位部１３の変位量がΔとなる荷重
よりも大きな荷重が作用することがない。

【００２２】以上の実施の形態で特に注目すべき点は、
変位部１３の変位を規制するための過負荷防止用ストッ
パ５が、センサ機構体１に変位部１３と一体に形成され
ている点であり、これにより、センサ機構体１の製造時
に過負荷防止用ストッパ５と変位部１３との間の隙間Δ
を正確に加工しておけば、はかりの組立時や、組立後に
センサ機構体１を取り外して再度取り付ける場合におい
て、隙間Δの調整を全く行うことなく、常に一定以上の
負荷からセンサ機構体１を保護することが可能となる。

【００２３】ここで、以上の実施の形態においては、過
負荷防止用のストッパ５を上向き、つまり変位部１３の
下方への変位を規制するように配置した例を示したが、
本発明においては、センサ機構体の形状を少し変更する
ことによって、変位部１３の変位を上下両側に規制する
ように構成することができる。図３はその例を示す要部
構成図であり、図４はその右側面図である。

【００２４】この図３，図４の例におけるセンサ機構体
１′は、上記と同様に固定部１１に対して互いに平行な
２本の梁１４の両端部に形成された４箇所の可撓部１２
を介して変位部１３を一体に形成し、各可撓部１２には
歪みゲージ１５を貼着するとともに、変位部１３には持
ち出し部１３ａを一体に形成して荷重受け部３を固着し
ている。また、固定部１１には、変位部１３の持ち出し
部１３ａの上下両側に伸びる２本の持ち出し部１１ａ，
１１ｂを一体に形成し、そのうち、下側の持ち出し部１
１ｂを固定部材２１を介してはかりベース２に固定して
いる。そして、下側の持ち出し部１１ｂの上面と変位部
１３の持ち出し部１３ａの下面との間に隙間Δを形成し
て、この下側の持ち出し部１１ｂの上面を下側ストッパ
５とする一方、上側の持ち出し部１１ａの下面と変位部
１３の持ち出し部１３ａの上面との間に隙間Δ′を形成
して、この上側の持ち出し部１１ａの下面を上側ストッ
パ５′としている。

【００２５】また、この例においては、固定部１１の上
下の持ち出し部１１ａ，１１ｂの両側面に、変位部１３
の持ち出し部１３ａの側面に対して僅かな隙間δを以て
接近するねじれ止め部材６ａ，６ｂの両端が固定されて
いる。

【００２６】以上の構成によると、測定皿４ないしは荷
重受け３に大重量の物品などを載せることによって下向
きの過負荷が作用したとき、先の例と同様に変位部１３
の下向きへの変位が下側ストッパ５に規制され、変位部
１３の下向きへの変位量がΔに制限されるとともに、荷
重受け３に上向きの大荷重が作用したときには、変位部
１３の上向きへの変位が上側ストッパ５′によって規制
され、変位部１３の上向きへの変位量がΔ′に制限され
る。更に、荷重受け部３にねじれる向きの荷重が作用し
たとき、変位部１３のねじれ量はねじれ止め部材６との
隙間δに制限される。従って、この実施の形態による
と、センサ機構体１′は上下の過負荷並びにねじれから
保護されることになる。そして、各ストッパ５，５′は
センサ機構体１′に一体に形成されているための隙間
Δ，Δ′の組立時並びに再取り付け時における調整が不
要であり、また、ねじれ止め部材６についてもセンサ機
構体１′に直接的に取り付けられているため、センサ機
構体１′の再取り付け時においてδの調整は不要であ
る。

【００２７】ここで、以上の各実施の形態においては、
過負荷防止用ストッパ５ないしは５′を、センサ機構体
１ないしは１′の内部に一体に形成した例を示したが、
少なくとも変位部１３の下向きへの変位を規制するため
のストッパ５については、センサ機構体に対してその外
側に一体に形成することも可能である。図５にその例を
示す。

【００２８】この図５の例におけるセンサ機構体１″
は、固定部１１に対して互いに平行な２本の梁１４の両
端部に形成した合計４箇所の可撓部１２を介して変位部
１３を一体に形成した構造を備え、各可撓部１２にはそ
れぞれ歪みゲージ１５を貼着するとともに、固定部１１
をはかりベース２に固定し、変位部１３には荷重受け部
３を固着して、その上に測定皿４が載せられる。そし
て、固定部１２の下端部に過負荷防止用ストッパ５″を
変位部１３側に向けて一体に突出形成し、その先端部の
上面と変位部１３の下面との間に隙間Δを設けている。
このような構成によっても、変位部１３の下向きへの変
位量はΔに制限され、また、センサ機構体１″の取り外
し〜再取り付け時等において隙間Δの調整が不要であ
る。

【００２９】更にまた、電磁力平衡型の電子天びんにお
いても、上記と同様に過負荷防止用ストッパをセンサ機
構体の外側に一体に形成した構成を採用することによ
り、容易に本発明を適用することができる。その例を図
６に示す。

【００３０】この例におけるセンサ機構体１０は、上記
した各例と同様にロバーバル機構に基づく機構体であっ
て、固定部１１に対して互いに平行な上下２本の梁１４
の両端部に形成した合計４箇所の可撓部１２を介して変
位部１３を一体に形成し、更には天びんレバー１６とそ
の支点１６ａ、およびこの天びんレバー１６と変位部１
３とを連結するための連結部１７を一体に形成した構造
を有している。固定部１１は天びんベース２に固定さ
れ、変位部１３には荷重受け部３が固着されて、その荷
重受け部３に測定皿４が載せられる。

【００３１】センサ機構体１０には電磁力発生装置７の
磁気回路７１が固定されており、この磁気回路７１は、
永久磁石７１ａを主体として、ポールピース７１ｂとヨ
ーク７１ｃの間の筒状空間に静磁場を形成するものであ
って、その磁気回路７１か作る静磁場中に、天びんレバ
ー１６に固定されたフォースコイル７２が可動に配置さ
れている。

【００３２】また、天びんレバー１６の変位は変位セン
サ（図示せず）によって検出され、その検出出力は演算
部（図示せず）に取り込まれ、その変位検出結果が常に
ゼロになるような電磁力を発生するように電磁力発生装
置７のフォースコイル７２に流れる電流がフィードバッ
ク制御され、そのフォースコイル７２に流れる電流の大
きさから測定皿４上の被測定荷重が検知される。

【００３３】そして、センサ機構体１０には、固定部１
１の下端から変位部１３の下端に向けて突出する過負荷
防止用ストッパ５０が一体に形成されており、その過負
荷防止用ストッパ５０の上面と変位部１３の下面との間
に所定の隙間Δが設けられている。

【００３４】以上の電磁力平衡型の電子天びんにおける
センサ機構体１０の変位部１３の変位量は、荷重受け部
３に作用する下向きの荷重が電磁力発生装置７による発
生電磁力によって逐次相殺されるために小さなものとな
る。しかしながら、衝撃的な荷重や、電磁力発生装置７
が発生可能な電磁力を越える荷重が荷重受け部３に作用
したときには、変位部１３は大きく変位し、センサ機構
体１０が損傷する可能性がある。この実施の形態におい
ては、変位部１３の下方に隙間Δを開けて設けられた過
負荷防止用ストッパ５０の存在により、変位部１３の変
位量はΔに制限されるため、センサ機構体１０の損傷を
防止することができ、しかも過負荷防止用ストッパ５０
はセンサ機構体１０と一体に形成されているため、先の
各例と同様に、組立時やセンサ機構体１０の取り外し〜
再取り付け時において隙間Δの調整が不要である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固定部
に対して可撓部を介して変位部が一体に形成されたセン
サ機構体を備えた電子はかりや電子天びんにおいて、セ
ンサ機構体に変位部の変位を制限するストッパを一体に
形成しているので、従来のようにセンサ機構体とストッ
パを個別にはかりベース等に取り付ける場合のように、
組立時やセンサ機構体の取り外し〜再取り付け時にスト
ッパと変位部との隙間を調整する必要がなくなり、部品
点数並びに調整工数の削減によるコスト低減を達成でき
ると同時に、調整不良や調整忘れといった人為的ミスを
生じることをなくすることができる。

【００３６】また、センサ機構体の形状を少し変更する
だけで、請求項２に係る発明のように、変位部の変位量
を上下両方にわたって制限することが可能となり、更に
は簡単な形状のねじれ止め部材の装着によってねじれに
対してもセンサ機構体を保護することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の機構部分を示す要部構成
図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態の機構部分を示す要部
構成図である。

【図４】図３の右側面図である。

【図５】本発明の更に他の実施の形態の機構部分を示す
要部構成図である。

【図６】本発明を電磁力平衡型の電子天びんに適用した
実施の形態の機構部分を示す要部構成図である。

【図７】従来の過負荷防止機構を備えた電子はかりの要
部構成図である。

【符号の説明】

１ センサ機構体 １１ 固定部 １１ａ 持ち出し部 １２ 可撓部 １３ 変位部 １３ａ 持ち出し部 １４ 梁部 １５ 歪みゲージ ２ はかりベース ３ 荷重受け部 ４ 測定皿 ５ 過負荷防止用ストッパ ６ａ，６ｂ ねじれ止め部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部に対して可撓部を介して変位部が
   一体に形成されてなるセンサ機構体を備え、そのセンサ
   機構体の変位部に荷重受け部を係合させ、その変位部の
   変位量もしくは変位による変形量から荷重受け部に作用
   する荷重を検出するはかりにおいて、 上記センサ機構体に、当該センサ機構体の変位部の変位
   を規制するためのストッパが一体に形成されていること
   を特徴とするはかり。
2. 【請求項２】 上記ストッパが、被測定荷重による上記
   変位部の変位方向およびその反対側の双方に形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のはかり。
3. 【請求項３】 上記センサ機構体に、上記変位部のねじ
   れを規制するためのねじれ止め部材が装着されているこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のはかり。