JP2006503261A - 荷重測定装置のための可撓ヒンジ構造及び可撓ヒンジ構造を備えた荷重伝達機構 - Google Patents
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Abstract
Description
従って本発明の目的は、高い耐衝撃性を備えると共に、その揺動中心の位置を明確に定めることのできる、可撓ヒンジ構造を提供することにある。
連結要素13、14及び16の連結節点6、6a、6bと、レバー部9、15、17の可撓ヒンジ支点10、20、12は薄肉連結部を構成する。この荷重伝達機構の全体としてのバネ定数によって、この荷重伝達機構の弾性復元力の大きさが決まり、その弾性復元力が大きいほど荷重測定装置の測定精度は悪化する。そして、測定精度に対するこの弾性復元力の影響は非常に大きい。荷重伝達機構の全体としてのバネ定数を決定する主要なファクタは、連結節点及び可撓ヒンジ支点における夫々のバネ定数であり、また特に、第3レバー部17に付随する連結節点並びに可撓ヒンジ部のバネ定数が、大きな影響力を持っている。そのため、特に連結要素16の連結節点6a、6bと可撓ヒンジ支点12とを、本発明に従って形成した薄肉連結部とすることによって、大きな効果が得られる。図2b〜図5に、それらの箇所に用いることのできる、様々な構成の薄肉連結部の実施の形態を詳細に示した。特に、ヒンジ支点12と同じ高さに位置している連結要素16の連結節点6bなどは、本発明に従って形成することが強く望まれる箇所である。
2 線状スリット部
2a 加工作業穴
3 平行四辺形リンク機構のリンク部
4 固定部
5 平行四辺形リンク機構の垂直方向に変位可能な側辺リンク部
6、6a、6b 連結要素の連結節点
7 荷重入力部
8 固定部の延出部
9 第1レバー部
10 第1(可撓)ヒンジ支点
11 平行四辺形リンク機構の可撓部
12 第3(可撓)ヒンジ支点
13 第1連結要素
14 第2連結要素
15 第2レバー部
16 第3連結要素
17 第3レバー部
19 孔
20 第2(可撓)ヒンジ支点
30 非貫通孔
21、31、41、51、61、71、81、91 薄肉連結領域
22、32、42、52、62、82、92 線状スリット部領域
23、33、43、53、63、83、93 線状スリット部領域
24、34、44、54、64、84、94 境界画成用線状スリット部
25、35、45、55、65、85、95 境界画成用線状スリット部
36、46、56、66、76、86、96 くびれ部
37、47、67、97 陥凹部
38、98 陥凹部
57、58 第1陥凹部
59、60 第2陥凹部
72、73 第1半径を有する円弧形状の切除部
77、78 第2半径を有する円弧形状の切除部
Claims (21)
- 荷重伝達機構に用いられると共に中実部分を互いに弾性的に連結する薄肉の連結部である可撓ヒンジ構造であって、該荷重伝達機構は、固定部(4)と、測定用トランスデューサへ荷重を伝達する少なくとも1つの変位伝達用レバー部(9、15、17)を有する連動リンク機構と、該連動リンク機構へ荷重を入力する少なくとも1つの連結要素(13、14、16)とを備え、該少なくとも1つの連結要素は長手方向から受ける荷重に対しては剛性を発揮する一方、曲げ荷重に対しては弾性変位すると共に少なくとも一つの薄肉連結部を有し、前記レバー部(9、15、17)は薄肉連結部を有する可撓ヒンジ支点(10、20、12)を介して前記固定部(4)乃至は連結されている別のレバー部(9、15)に支持され、前記可撓ヒンジ構造は、隣接する肉抜部によって形成されると共に凹形湾曲形状の肉抜部(22、23、32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)によって画成された少なくとも1つの薄肉連結領域(21、31、41、51、61、71、81、91)を有し、
前記薄肉連結領域(31、41、51、61、71、81、91)を画成する前記肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)の少なくとも1つが前記薄肉連結領域(31、41、51、61、71、81、91)にくびれ部(36、46、56、66、76、86、96)を形成する形状であることを特徴とする可撓ヒンジ構造。 - 前記可撓ヒンジ構造(6、6a、6b、10、20、12)の揺動中心は前記くびれ部(36、46、56、66、76、86、96)に位置する請求項1に記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記可撓ヒンジ構造は構造ブロックに一体的に形成され、前記肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)は前記構造ブロック(1)の主面に垂直な方向に貫通するように該構造ブロックに形成した幅の狭い線状スリット部(2)によって画成された請求項1又は2に記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記可撓ヒンジ構造は構造ブロックに一体的に形成され、前記肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)は前記構造ブロック(1)に切削加工によって形成した請求項1又は2記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記薄肉連結領域(31、41、51、61)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63)は細長い形状で且つ少なくとも一つの陥凹部(37、38、47、57、58、59、60、67、68)を有し、該少なくとも一つの陥凹部(37、38、47、57、58、59、60、67、68)は前記薄肉連結領域(31、41、51、61)の中央にくびれ部(36、46、56、66)を形成する請求項1乃至4の何れかに記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記薄肉連結領域(81)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(82、83)は細長い形状で且つ該薄肉連結領域(81)のくびれ部(86)を形成し、該くびれ部(86)は、該肉抜部(82、83)が前記薄肉連結領域(81)の中央に向かって一定の収束角で幅が狭まる形状である請求項1乃至4の何れかに記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記薄肉連結領域(91)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(92、93)は細長い形状で且つ該薄肉連結領域(91)を画成する前記肉抜部(92、93)の少なくとも1つの陥凹部(97、98)が該薄肉連結領域(91)にくびれ部(96)を形成し、該くびれ部(96)は前記薄肉連結部(91)の中央へ向かって一定の収束角で幅が狭まる形状である請求項1乃至4の何れかに記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記薄肉連結領域(71)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部の各々は、第1半径を有する円弧形状の切除部(72、73)に更に該第1半径より小さい第2半径を有する円弧形状の切除部(77、78)を形成して成る肉抜部である請求項1乃至4の何れかに記載の可撓ヒンジ構造。
- 前記薄肉連結領域(51)を画成する前記肉抜部(52、53)の湾曲形状の陥凹部(57、58)の内側に、該陥凹部の曲率より更にきつい曲率を有する更なる湾曲形状の陥凹部(59、60)が形成された請求項5乃至8の何れかに記載の可撓ヒンジ構造。
- 天秤等の荷重測定装置用の荷重伝達機構であって、固定部(4)と、測定用トランスデューサへ荷重を伝達する少なくとも1つの変位伝達用レバー部(9、15、17)を有する連動リンク機構と、該連動リンク機構へ荷重を入力する少なくとも1つの連結要素(13、14、16)とを備え、前記連結要素は長手方向から受ける荷重に対しては剛性を発揮する一方、曲げ荷重に対しては弾性変位すると共に少なくとも一つの薄肉連結部を有し、前記少なくとも1つのレバー部(9、15、17)は薄肉連結部を有する可撓ヒンジ支点(10、20、12)を介して前記固定部(4)乃至は連結されている別のレバー部(9、15)に支持され、薄肉連結部は少なくとも一つの薄肉連結領域(21、31、41、51、61、71、81、91)を有し、該薄肉連結領域は凹形湾曲形状の肉抜部(22、23、32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)によって形成された、荷重伝達機構において、
前記薄肉連結領域(31、41、51、61、71、81、91)を画成する前記肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)の少なくとも1つが前記薄肉連結領域(31、41、51、61、71、81、91)にくびれ部(36、46、56、66、76、86、96)を形成する形状であることを特徴とする荷重伝達機構。 - 前記可撓ヒンジ部(6、6a、6b、10、20、12)の揺動中心は前記くびれ部(36、46、56、66、76、86、96)に位置する請求項10に記載の荷重伝達機構。
- 前記連動リンク機構及び前記少なくとも1つの連結要素(13、14、16)は構造ブロック(1)に一体的に形成された請求項10又は11に記載の荷重伝達機構。
- 前記荷重伝達機構は構造ブロック(1)に一体的に形成された請求項10又は11に記載の荷重伝達機構。
- 前記肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63、72、73、82、83、92、93)は、前記少なくとも1つの変位伝達用レバー部(9、15、17)の揺動平面に対して垂直な方向に貫通するようにして前記構造ブロック(1)に形成した幅の狭い線状スリット部(2)によって画成された請求項12又は13に記載の荷重伝達機構。
- 前記肉抜部(72、73)は前記構造ブロック(1)に切削加工によって穿設した切除空間である請求項12又は13に記載の荷重伝達機構。
- 前記薄肉連結領域(31、41、51、61)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(32、33、42、43、52、53、62、63)は細長い形状で且つ少なくとも一つの陥凹部(37、38、47、57、58、59、60、67、68)を有し、該少なくとも一つの陥凹部(37、38、47、57、58、59、60、67、68)は前記薄肉連結領域(31、41、51、61)の中央にくびれ部(36、46、56、66)を形成する請求項10乃至15の何れかに記載の荷重伝達機構。
- 前記薄肉連結領域(81)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(82、83)は細長い形状で且つ該薄肉連結領域(81)のくびれ部(86)を形成し、該くびれ部(86)は該肉抜部(82、83)が前記薄肉連結領域(81)の中央に向かって一定の収束角で幅が狭まる形状である請求項10乃至15の何れかに記載の荷重伝達機構。
- 前記薄肉連結領域(91)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部(92、93)は細長い形状で且つ該薄肉連結領域(91)を画成する前記肉抜部(92、93)の陥凹部(97、98)が該薄肉連結領域(91)にくびれ部(96)を形成し、該くびれ部(96)は前記薄肉連結部(91)の中央へ向かって一定の収束角で幅が狭まる形状である請求項10乃至15の何れかに記載の荷重伝達機構。
- 前記薄肉連結領域(71)を画成する前記凹形湾曲形状の肉抜部の各々は、第1半径を有する円弧形状の切除部(72、73)に更に該第1半径より小さい第2半径を有する円弧形状の切除部(77、78)を形成して成る肉抜部である請求項10乃至15の何れかに記載の荷重伝達機構。
- 前記薄肉連結領域(51)を画成する前記肉抜部(52、53)の湾曲形状の陥凹部(57、58)の内側に、該陥凹部の曲率より更にきつい曲率を有する更なる湾曲形状の陥凹部(59、60)が形成された請求項16乃至19の何れかに記載の荷重伝達機構。
- 前記連結要素(13、14、16)の前記少なくとも1つの連結節点(6、6a、6b)の断面積と、前記少なくとも1つのレバー部(9、15、17)の前記少なくとも1つのヒンジ支点(10、20、12)の断面積とを、前記少なくとも1つのレバー部(9、15、17)の揺動平面に対して平行な前記構造ブロック(1)の一対の主面から陥没させて前記構造ブロック(1)に形成した切除部によって減じてあり、及び/または、前記構造ブロック(1)の中心線上に形成した切除部(30)によって、前記少なくとも1つのレバー部(9、15、17)及び/または該レバー部のヒンジ支点(10、20、12)及び/または前記少なくとも1つの連結要素(13、14、16)及び/または該連要素の連結節点(6、6a、6b)を、分割してある請求項10乃至20の何れかに記載の荷重伝達機構。
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