JP2005127930A - 計重機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロードセルユニットを使用した大型の計重機において、計重機の据え付け時に多くの時間を必要とする作業性の悪さを改善して、初心者でも大型はかりの据え付けが簡単に行えること。
【解決手段】 圧縮型のロードセルを用い、受圧当金を嵌合し固着した下部ベースと上記受圧当金および加圧当金を同心円とする上記加圧当金の胴部の直径より大なる径の穴が設けられた上部板から成るロードセル収容ケースと、上記加圧当金を嵌合し固着した上部ベースと、上記加圧当金の胴部の直径と上記穴との間隙を均一にするため該間隙に着脱自在に嵌合した間隙調節治具を備えたロードセルユニットにより構成された計重機。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてトラックスケールなどの大型の産業用計重機に使用される圧縮型ロードセルにおいて、該ロードセルが大きな横荷重や浮き上がり荷重を受けたとき、それらの荷重を阻止する機能を備えたロードセル付き計重機に関する。

従来は、計重機に使用されているロードセルに悪影響を及ぼす程の大きな横荷重が発生した場合、計重機及びロードセルを保護する方法として、図５に示す方法が実施されている。図５はトラックスケールに適用したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。この図ではトラックスケールの載台３０を地面と同じ高さにするためピットが掘られ基礎３４が形成され、ロードセルユニット３１が図に示すように載台と基礎の間に４カ所設置されている。また載台側にはストッパ３２を、基礎側には基礎当金３３を矢印で示す進行方向に４カ所、進行方向と直角方向に４カ所の少なくとも８カ所設置し、それぞれ上記ストッパと基礎当金との隙間がｂになるように調整して施工されている。従ってトラックの進入後退による計重機への大きな横荷重と進入方向に対する直角方向の横荷重に対しては、それぞれ隙間ｂの範囲内で防止するようになっている。

しかし、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すトラックスケール等大型の台秤の場合は、ロードセルの取り付け位置とは別にストッパの基礎当金の取り付け基礎工事が必要であり、据え付け工事や調整時に多大な時間を要している。その上部品点数が多いためにコスト高となっている。このような方式の欠点を解決する方法として、特許文献１の荷重検出装置が開示されている。しかしこの装置にしても隙間が確認し難いため所定の隙間を保って取り付けるのに手間がかかるという問題がある。また目視で行っているため、微少なロードセルの傾きが確認し難く、正確なロードセルの垂直度が得られにくい欠点がある。

実開平５−５７６３０号公報

更に上述した欠点を解決する方法として、紹介されている文献に特許文献２がある。ここにはロードセルユニットを組み付け設置する際に、荷重受台の孔部と、横振れ規制用の規制軸との位置関係を目視して隙間が均一になるようにする方法が開示されているが、やはり所定の隙間が確保できたかどうかが目視し難い。

特開２００２−２０２１８３号公報

上述したように、今まで実施されてきた大型秤の横荷重対策は、コスト高になったり据え付け時に多くの時間を要したりして作業性が悪い。例えばトラックスケール等大型はかりの場合は、通常４カ所にロードセルユニットを使用するが、従来の構造では、ユニット１個ではロードセルの垂直度や隙間調整ができても複数のユニットを組み合わせて設置すると、基礎工事における僅かな寸法誤差によりユニット間の取り付け精度が確保しがたく、所定の取り付け精度を得るのに長時間を要すると言う問題が常にある。特にロードセルの垂直度が確認しがたい。また関係寸法の初期状態が変化して再調整を行う場合でも、実際面では正確な調整ができないと言う大きな問題を抱えていた。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするもので、上述した隙間の調節が初心者でも簡単に行え、ロードセルの垂直度が自動的に確立できるロードセルユニットを用いた計重機を提供することにある。

本発明による計重機は、上下部に球面受圧部を形成した圧縮型のロードセル、所謂ダブルコンベックスタイプと称されるロードセルを使用して、このロードセルを収容するロードセルケースを用い、このケースの下部ベース及び上部板には受圧当金及び加圧当金を嵌合し固着させ、これら受圧当金と加圧当金の間に圧縮型ロードセルを装着させている。受圧当金と加圧当金は垂直線上に位置し、上記のケース上部板には受圧当金と加圧当金の同心円上に上記加圧当金の胴部の直径より大なる径の穴を設け、上記加圧当金の胴部と上部板に設けた穴との隙間に間隙調節治具を着脱自在に嵌合した構造のロードセルユニットとし、上記計重機の所定位置に該ロードセルユニットを設置した後、上記間隙調節治具を容易に除去することができる状態に位置合わせをし、上記の間隙調節治具を除去することにより上記ロードセルユニットは所定位置に正確に設置され、ロードセルの垂直度も同時に確保されるロードセルユニットにより構成されていることを特徴としている。（請求項１）。

大型の計重機においては、このような作業手順で各々のロードセルユニットが無理なく正確に取り付けできるような構造にしたので、それぞれのロードセルユニットの間隙Ｓ２を均一にすることができる。従って、Ｓ２が均一になることでロードセルの垂直度が自然と確保されるから、無負荷時と負荷時の載台の撓み量の変化による検出荷重の誤差が極めて少なくなり、同時に間隙が均一なため横揺れに対する揺れの度合いが一定となり揺れに対する復元性の良い振れ止め装置としての機能を発揮する。

本発明は、復元性の良い振れ止め装置としての機能を備えた計重機であるため、例えばトラック（貨物自動車）等の車両を計量する場合、トラックが該計重機の載台上で制動を掛けた場合の載台の揺れが早く収斂するため重量の計測時間が短縮できる。また複数の作業者によって該計重機の据え付け工事を行っても、据え付け寸法精度に対する作業者の感覚的な誤差がなく、ロードセルユニットの間隙Ｓ２が均一になるので横揺れを静止させるための反力が１カ所に集中せず分散されて耐久性の優れた計重機とすることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明のロードセルユニットを使用した計重機の構造図である。図２は図１のＡ−Ａ矢視による平面図である。１はロードセルユニット、２は上下端部に球面受圧部を形成したストレインゲージ式の圧縮型ロードセルでほぼ円筒形状である、３は上記ロードセル２の上部球面受圧部に当接する加圧当金で、計重機の載台２０の主桁２１から取付座１９を経て直接荷重を受ける上部ベース５の中央に嵌入されている、４は上記ロードセル２の下部球面受圧部に当接する受圧当金で、計重機の基礎２２に設置されている基礎ベース板２３に取り付ける下部ベース６の中央に嵌入されている、５は上部ベース、６は下部ベース、７は上部板、８はケース側板である。下部ベース６及び上部板７はケース側板８にて上下に間隔を隔てて空間を成しており、この空間に上記ロードセル２を垂直に設置し収容するものである。また上部ベース５に嵌合された加圧当金の胴部３ａの軸中心と上部板７に設けられた穴１０の中心と下部ベース６に嵌入されている受圧当金の胴部４ａの軸中心とは同一軸心上に位置するものである。９は間隙調節治具で２つ割りまたはそれ以上に分割することもできるものである。そして図３は本発明の間隙調節治具９を示すもので、（Ａ）は２つ割りを示す平面図、（Ｂ）はその断面図である。（Ｂ）に示すように、その断面はＬ字型で厚み方向にｔ１の段差を設けＳ１のツバを設けた構造である。このツバＳ１の部分は、上部板７の中央に設けた穴１０と加圧当金３の胴部３ａの直径との差によって生じる円周の隙間Ｓ２に嵌合し、容易に着脱できる嵌合となっている。

次に本発明のロードセルユニットの組立について述べる。図１に示すようにロードセルユニット１のケース側板８の切り欠き部１２（図２）よりロードセル２を挿入し、該ロードセルは下部ベース６の中央に嵌入されている受圧当金４の凹部４ｂに置く、このままではロードセル２は転倒することになるが、ロードセル２の下端部２ａと受圧当金４の凹部上端部４ｃとの隙間を少なくすることにより組立時の多少の傾きは許容している。この状態で分割された間隙調節治具９を上部板７の中央部に設けた穴に挿入する、そして上部ベースに嵌入されている加圧当金３の胴部３ａを分割された間隙調節治具９により形成されている穴に貫通するように挿入するが、このときロードセルの上部受圧部が加圧当金３の凹部３ｂに当接するようにロードセル２の傾きを調節しながら挿入する。そしてロードセル２の上下の受圧部が加圧当金３の凹部３ｂおよび受圧当金４の凹部４ｂにそれぞれ当接すれば、ロードセル２はケース８の軸芯と合致して垂直度が確保されるようになっている。

次にロードセルユニットの上部ベースが浮き上がり荷重を受けたときの浮き上がり防止装置について述べる。この浮き上がり防止装置は上記ケース１の上部板７と上部ベース５との間に浮き上がり防止のボルト１３を用いて行っている。その構成は図１に示すように上部板７の所定位置に１４の穴を設け、そのボルトはこの穴を貫通して上部ベース５の所定位置に設けられた浮き上がり防止用ボルト取り付け穴１５を更に貫通してナット１６にて固着される。ボルト１３の首下部と上部板７の下面とは所定の隙間Ｓ４が確保されている。また上部板７の所定位置に設けた１４の穴の径はボルトの径より大きく設けられ、その隙間はＳ３となっている。この隙間Ｓ３は上記Ｓ２と同一とするかまたは大きくても良い。

このような構造のロードセルユニットを実際の計重機に応用した例を説明する。図１及び図５を参照として新規に設置する場合を説明すると、図１に示すように地面（図示せず）より掘り下げた基礎２２が施工されており、該基礎２２の４隅にはロードセルユニットを設置するための基礎ベース板２３が所定の間隔で敷設されている。先ず本発明に使用するロードセルユニットを基礎ベース板２３上の所定位置に置く、そして基礎ベース板２３の取り付け穴（図示せず）とロードセルユニットの下部ベース６の取り付け穴（図示せず）とを合わせて取付ボルト１７にて仮止めする。次に取付座１９、主桁２１，載台２０などにより構成された被計量物を載せる載せ台を４隅に設置した上記ロードセルユニットの上部ベース５上に置く、そして取付座１９の取り付け穴（図示せず）と上部ベース５の取り付け穴（図示せず）を合わせて取付ボルト１８にて仮止めする。この過程で各々の取付ボルトが所定の穴に容易に入らない場合があるので、仮止めしている上記の取付ボルトを緩めてロードセルユニットを水平方向に微動させ再度ボルト締めする。この段階で設置位置を正確に確保しておくと、後述する間隙調節治具の着脱が容易になる。

また従来例のトラックスケールに該ロードセルユニットを応用して置き換える場合では、従来のロードセル３１が設置されている部分に設置することになる。この場合４カ所のロードセル３１を一カ所ずつ撤去し、本発明のロードセルユニットに置き換えてゆく、また同時に３２のチェックロッドも撤去する。基礎当金３３は不要となる。このようにしてロードセル３１の後に本発明のロードセルユニットが全て置き換えられる。ロードセルユニット間の関係位置は載台２０を構成する主桁２１を含む全体の工作精度（寸法誤差）により微妙に異なる場合がある。また特にコンクリート基礎に設置する場合は、基礎打ちの際に所定の機械加工を施した基礎ベース板２３を敷設するが、載台と基礎との相互の位置関係が異なる場合があるので取り付けボルト１７および１８を緩めて調節をして位置が決まれば固着する。

本発明においては、トラックスケールを例に挙げ、従来の問題を上記で述べた構造によって解決している。即ち、ロードセルユニットが所定位置に設置された後は、上記の間隙調節治具９が手で容易に除去できる状態に設置されているかどうかを、目視でなく手先の力のみで確認するようにしている。従って上記の例では、先ず何れか一カ所のロードセルユニットの間隙調節治具が容易に着脱できるかどうかを確認し、例えば噛み込んだ状態であれば、ロードセルユニットを取り付けている上下の取り付けボルト１７、１８を緩め、載台側もしく基礎側の何れかを水平方向に少しずつ動かしてロードセルユニットとの取り付け関係を調節して、上記の間隙調節治具が容易に着脱できるようになったかどうかを確認する。容易に着脱できるようになれば、この段階では間隙調節治具を除去せず、次のロードセルユニットに移り同様の作業を行うが、最初に調節したロードセルユニットの位置関係が微妙に変化し容易に着脱できなくなっている場合がある。このような場合は再び同様の作業を繰り返し、全てのロードセルユニットの間隙調節治具が容易に着脱できるようになれば、初めて全ての間隙調節治具を除去する。勿論、間隙調節治具は容易にロードセルユニットの外部に取り出せる必要があるので、厚み方向のｔ１の段差寸法より、間隙調節治具の上面と上部ベース５の下面との間のｔ２の方を大きくしてゆとりを持たせｔ１＜ｔ２関係を確保することが望ましい。

また定期点検等でロードセルの不具合が発見された場合などでは、不具合のロードセルを交換することになる。このような場合でもロードセルを交換した後は、据え付け時に除去した間隙調節治具を再び準備して、据え付け時と同様に上部板７の中央部に設けた穴と加圧当金３の胴部３ａの隙間に間隙調節治具を嵌入し、他のロードセルユニットとの関係も考慮しつつ均等に隙間が生じるように取り付けボルト１７および１８でもって再調整を行うようにする。各ロードセルユニットにおける上記の隙間が均等になれば、全ての間隙調節治具をロードセルユニットから除去することで終了する。このように本発明の間隙調節治具は保守点検時にも使用可能である。

本発明のロードセルユニットを使用した計重機の構造図である。 本発明図１のＡ−Ａ矢視平面図である。 本発明の間隙調節治具の（Ａ）は平面図（Ｂ）は断面図である。 本発明の間隙調節治具の斜視図である。 従来の荷重検出装置をトラックスケールに適用した（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ ロードセルユニット
２ ロードセル
３ 加圧当金
４ 受圧当金
５ 上部ベース
６ 下部ベース
７ 上部板
８ ケース側板
９ 間隙調節治具
１３ 浮き上がり防止用ボルト
１９ 取付座
２０ 載台
２１ 主桁
２２ 基礎
２３ 基礎ベース板

Claims (5)

1. 上下部に球面受圧部を形成した圧縮型ロードセルを用い、受圧当金を嵌合し固着した下部ベースと上記受圧当金及び加圧当金を同心円とする上記加圧当金の胴部の直径より大なる径の穴が設けられた上部板から成るロードセル収容ケースと、上記加圧当金を嵌合し固着した上部ベースと、上記加圧当金の胴部の直径と上記穴との間隙を均一にするため該間隙に着脱自在に嵌合した間隙調節治具を備えたロードセルユニットにより構成されたことを特徴とする計重機。
2. 前記ロードセルユニットであって、当該ロードセルユニットが所定位置に設置された後は、前記間隙調節治具を前記間隙より容易に除去することができるロードセルユニットにより構成された請求項１に記載の計重機。
3. 前記の間隙調節治具は少なくとも２分割（２つ割り）とし、上記間隙調節治具を除去する際は、各々分割ごとに除去できることを特徴とする間隙調節治具を備えて成るロードセルユニットにより構成された、請求項１または請求項２のいずれかに記載の計重機。
4. 前記の間隙調節治具の分割構造は２等分割及びまたは扇状に分割したことを特徴とする請求項３に記載の間隙調節治具。
5. 前記上部ベースと前記ロードセル収容ケースの上部板との間において、上記上部ベースと上記ロードセル収容ケースの上部板とが容易に離脱及びまたは分離することを防止するためのストッパボルトを所定の間隙をもって少なくとも１箇所設けたロードセルユニットを備えた請求項１に記載の計重機。
   

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