JP2013011489A - 小型台秤 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を簡略化した小型台秤を提供する。
【解決手段】１つの重量センサユニット４００を用いて構成した小型台秤であって、センサケース４０１の底面に設けた取付け部４０２と、センサケース４０１と直交する方向に配設された二本の基礎フレーム５００と、基礎フレームの両側縁が下方に折れ曲がって形成された垂下壁５０１と、基礎フレームの中央部に形成されたセンサケースの固定部５０３と、基礎フレームの両端に設けた高さ調整ネジ６００と、重量センサユニット４００の外部に現われた荷重伝達用の部材４０４に機械的に結合された皿受け６０２と、皿受け６０２で保持された計量皿６０１と、を備える。この小型台秤は、重量センサのセンサケース４０１を構造材として利用するとともに、センサケース４０１や高さ調整ネジ６００を基礎フレーム５００に直接装着しているため、少ない数の部品で構成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型の台秤に関し、構造の簡略化を実現したものである。

下記特許文献１には、本発明者等が以前に開発した台秤が開示されている。
この台秤では、部品点数の削減を図るため、重量センサユニットのセンサケースを基礎フレームの構造材に兼用している。この台秤は、図５に示すように、平坦な計量皿（不図示）を支える上側フレーム１０と、二本の並行する基礎フレーム２０、２０と、基礎フレーム２０、２０間に掛け渡された重量センサユニット３０とを備えている。
図６に示すように、重量センサユニット３０のセンサケース３３内には、音叉振動子４１と、加えられた荷重を縮小して音叉振動子４１に伝えるブロック体４２とを備える重量センサ４０が収納されており、ブロック体４２の内部には、ブロックを削り込んでロバーバル機構や梃子機構が形成されている。

ブロック体４２の固定側は、ボルト４３でセンサケース３３の底部に固定され、ブロック体４２の可動側にはボルト３７を通じて被計量物の荷重が伝達される。ボルト３７の先端は、センサケース３３の蓋体３５の孔３５１から導出されて、上側フレーム１０を支える上面支持部材３１（図５）と機械的に結合している。そのため、上側フレーム１０に加わる荷重は、上側フレーム１０に接触する二つの重量センサユニット３０の上面支持部材３１に伝わり、上面支持部材３１から、上面支持部材３１を支えているボルト３７に伝わる。そして、ボルト３７に加わる荷重によって重量センサ４０のブロック体４２の可動側が変位し、その変位に応じた信号が音叉振動子４１から出力される。

また、センサケース３３は、略直方体の箱形状に成形されており、図７に示すように、重量センサ４０を収容するセンサ収容室３３１を有し、下部の取付け部には、基礎フレーム２０に固定するための螺子孔３３７が設けられている。
このセンサケース３３は、ロストワックス法により型を形成し、そこに溶融したステンレスを流し込んで鋳造されている。

また、センサケース３３と蓋体３５との結合箇所にはパッキンを介在させ、また、ボルト３７が導出される蓋体３５の孔３５１は、ボルト３７の動きを許容しながら水分の浸入を防ぐために、ダイヤフラム５１を使って防水している。また、センサ収容室３３１の底に設けた通気孔３３５は、埃や水分を通さないフィルタで塞いでいる。
このように、この重量センサユニット３０は、防水防塵構造を有しており、センサケース３３内には埃や水分が浸入しない。

センサケース３３は、図５に示すように、基礎フレーム２０に取り付けた取付部材２１、２２に固定されている。また、この取付部材２１、２２には、載荷台の高さや水平を調節する高さ調整ネジ（アジャスタ）２２２や、上側フレーム１０のストッパ片１０１と共働して上側フレーム１０の移動範囲を制限するストッパピン２２１が取り付けられている。

国際公開ＷＯ２０１１／００１８７５

比較的軽量の物品や部品などを計量する製造現場・物流現場などでは、低コストで精度の高い小型の台秤を求める声が強い。
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、計量精度を落とさずに構造を簡略化した小型台秤を提供することを目的としている。

本発明は、センサケース内に重量センサが収容された重量センサユニットの一つを用いて構成した小型台秤であって、センサケースのケース底面の両端から長手方向に延出した取付け部と、センサケースの長手方向と直交する方向に配設された二本の基礎フレームと、基礎フレームの長手方向に沿う両側縁が下方に折れ曲がって形成された垂下壁と、基礎フレームの上方表面に在る平坦面の長手方向の中央部に形成された、センサケースの取付け部を固定する固定部と、基礎フレームの長手方向の両端に在る平坦面に装着された高さ調整ネジと、重量センサユニットの外部に現われた荷重伝達用の部材に機械的に結合された皿受けと、皿受けで保持された計量皿と、を備えることを特徴とする。
この小型台秤は、重量センサのセンサケースを構造材として利用するとともに、センサケースや高さ調整ネジを基礎フレームに直接装着しているため、少ない数の部品で構成できる。

また、本発明の小型台秤では、センサケースの取付け部と基礎フレームの固定部とに少なくとも二つの取付け孔を形成し、この取付け孔に挿通したボルトでセンサケースの取付け部を基礎フレームの固定部に固定している。
そのため、簡単な構成で安定的に固定することができる。

また、本発明の小型台秤では、基礎フレームの長さを、計量皿の対応する辺と略等しい長さに設定している。
そのため、基礎フレームの端が計量皿の範囲に収まるので、基礎フレームに躓くなどの危険が回避でき、安全性が高い。

また、本発明の小型台秤では、重量センサユニットが防塵防水構造を有していることが望ましい。
防塵防水構造の重量センサユニットを二本の基礎フレームに取り付けるだけで、防塵防水機能を持つ台秤を得ることができる。

また、本発明の小型台秤では、センサケース内に、音叉振動子と、加えられた荷重を縮小して音叉振動子に伝えるブロック体とを備える重量センサを収納し、あるいは、歪みゲージを備えたロードセルを重量センサとして収納することができる。
センサケース内部の重量センサ取付け構造を共通化して、音叉振動子を備える重量センサや、歪みゲージ式ロードセルを取り付けることにより、高精度の小型台秤から中精度の小型台秤まで、容易に構成することができる。

本発明の小型台秤は、部品数が少なく、構造が簡単である。そのため、製造コストの低減を図ることができる。

本発明の実施形態に係る小型台秤の分解斜視図 図１の計量皿を除いた小型台秤の斜視図 図２の小型台秤の平面図 図２の小型台秤の側面図 従来の台秤を示す図 従来の台秤に用いられている重量センサユニットの分解斜視図 重量センサユニットのセンサケースの平面図 重量センサとしてロードセルを代替使用する場合の説明図

図１は、本発明の実施形態に係る小型台秤の分解斜視図を示している。また、図２は、この小型台秤の計量皿を除いた構造を示し、その平面図を図３に、側面図を図４に示している。
この小型台秤は、重量センサがセンサケース４０１に収容された重量センサユニット４００の一つと、二本の基礎フレーム５００と、４個の高さ調整ネジ６００と、一つの計量皿６０１と、計量皿６０１を受ける皿受け６０２と、被計量物の荷重を重量センサに伝えるために重量センサユニット４００の外部に現われているボルト４０４を皿受け６０２に機械的に結合する機構とを備えている。

重量センサユニット４００は、特許文献１の台秤に組み込まれているもの（図６）と同じものを使用している。即ち、センサケース４０１がステンレスで鋳造され、センサケース４０１内には、音叉振動子４１と、加えられた荷重を縮小して音叉振動子４１に伝えるブロック体４２とを備える重量センサ４０が収容され、重量センサユニット４００は防塵防水構造を有している。
センサケース４０１のケース底面の両端から取付け部４０２が延出しており、各取付け部４０２には、２つの取付け孔４０３が形成されている。

基礎フレーム５００は、計量皿６０１の対応する辺と略等しい長さを有している。基礎フレーム５００の長手方向に沿う両側縁は、下方に折れ曲がって垂下壁５０１を構成している。この垂下壁５０１が有るため、基礎フレーム５００は強い強度を有している。
垂下壁５０１の間の平坦面（上面）５０２が基礎フレーム５００の取付け面であり、平坦面５０２の長手方向の中央部には、センサケース４０１を取り付けるための二つの取付け孔５０３が設けられている。センサケース４０１を基礎フレーム５００に取り付けるときは、基礎フレーム５００の平坦面５０２上にセンサケース４０１の取付け部４０２を載せ、取付け孔４０３及び取付け孔５０３にボルト５０４（図３）を通して固定する。
また、高さ調整ネジ６００は、基礎フレーム５００の両端の平坦面５０２に設けられた孔に下方から挿入する。

重量センサユニット４００のボルト４０４（図６のボルト３７に相当）は、計量皿６０１に載る被計量物の荷重をセンサケース４０１内の重量センサに伝えるため、ダイヤフラムの防水機構を通過して、その先端がセンサケース４０１の外部に導出されている。このボルト４０４は固定板４０５に結合される。
また、皿受け６０２は、複数のフレームを組み合わせて構成されており、組み合わせた構造体の縦・横の長さが計量皿６０１の下面の凹部に嵌合できる寸法に設定されている。皿受け６０２の内部を仕切る二つのフレームの下辺には、皿受け取付板６０３が嵌る切欠けが設けられており、この切欠けに皿受け取付板６０３を嵌めると、皿受け取付板６０３と皿受け６０２との水平方向の相対移動が抑止される。

また、皿受け取付板６０３は、介在板４０６を間に挟み、ネジ６０４で固定板４０５に固定される。その結果、皿受け６０２と重量センサユニット４００のボルト４０４とが機械的に結合される。
ボルト４０４と機械的に結合した皿受け６０２に計量皿６０１を載せて小型台秤の組立てが完成する。

このように、この小型台秤は、使用する重量センサユニットが１つであり、その他の部品の数も少なくて済むため、組立てが容易であり、低コストで製造できる。
また、両側に垂下壁５０１を持つ基礎フレーム５００は強固であり、この基礎フレーム５００にセンサケース４０１の各取付け部４０２を二つの取付け孔（４０２、５０３）で固定すると、重量センサユニット４００は、揺ぎ無い状態で基礎フレーム５００に固定される。そのため、安定した計量特性が得られる。
また、基礎フレーム５００の端が計量皿６０１の範囲に収まるように基礎フレーム５００の長さを設定しているため、基礎フレーム５００に躓くなどの危険が回避でき、安全性が高い。
また、防塵防水構造の重量センサユニットのセンサケースを二本の基礎フレームに取り付けるだけで、防塵防水の小型台秤を作ることができる。

なお、ここで示した構成は一例であって、本発明は、それだけに限定されるものではない。例えば、基礎フレーム５００に取り付けるセンサケースの取付け孔を３個以上としても良い。また、ボルト以外の方法で固着しても良い。
また、ここでは、センサケース内の重量センサが、音叉振動子と、加えられた荷重を縮小して音叉振動子に伝えるブロック体とから成る場合について説明したが、図８（ｂ）に示すように、歪みゲージを備えるロードセル８０を重量センサとして用いても良い。
この場合、ロードセル８０の長さ（Ｌ６）及び高さ（Ｌ７）、ボルト孔８１の位置、間隔及び大きさ、並びに、螺子孔８２の位置、間隔及び大きさを、図８（ａ）に示す音叉振動子に組み合わせるブロック体４２の長さ（Ｌ６）及び高さ（Ｌ７）、ボルト孔４２１の位置、間隔及び大きさ、並びに、螺子孔４２２の位置、間隔及び大きさと等しくなるように設定すれば、センサケースを共通に使用して、音叉振動子を備える重量センサの代わりに、歪みゲージ式ロードセルを取り付けることができ、センサケース内部の重量センサ取付け構造を共通化して、高精度の台秤から中精度の台秤まで、精度の異なる小型台秤を作り分けることができる。

本発明の小型台秤は、構造が簡単で、コスト低減が可能であり、比較的軽量である物品の重量を高精度に求める場合に適している。そのため、そうした物品を扱う製造工場や物流施設、輸送施設などで幅広く利用することができる。

４２ ブロック体
８０ ロードセル
８１ ボルト孔
８２ 螺子孔
４００ 重量センサユニット
４０１ センサケース
４０２ 取付け部
４０３ 取付け孔
４０４ ボルト
４０５ 固定板
４０６ 介在板
４２１ ボルト孔
４２２ 螺子孔
５００ 基礎フレーム
５０１ 垂下壁
５０２ 平坦面
５０３ 取付け孔
５０４ ボルト
６００ 高さ調整ネジ
６０１ 計量皿
６０２ 皿受け
６０３ 皿受け取付板
６０４ ネジ

Claims (6)

1. センサケース内に重量センサが収容された重量センサユニットの一つを用いて構成した小型台秤であって、
   前記センサケースのケース底面の両端から長手方向に延出した取付け部と、
   前記センサケースの長手方向と直交する方向に配設された二本の基礎フレームと、
   前記基礎フレームの長手方向に沿う両側縁が下方に折れ曲がって形成された垂下壁と、
   前記基礎フレームの上方表面に在る平坦面の長手方向の中央部に形成された、前記センサケースの取付け部を固定する固定部と、
   前記基礎フレームの長手方向の両端に在る前記平坦面に装着された高さ調整ネジと、
   前記重量センサユニットの外部に現われた荷重伝達用の部材に機械的に結合された皿受けと、
   前記皿受けで保持された計量皿と、
   を備えることを特徴とする小型台秤。
2. 請求項１に記載の小型台秤であって、前記センサケースの取付け部と前記基礎フレームの固定部とに少なくとも二つの取付け孔が形成され、前記取付け孔に挿通されたボルトで前記センサケースの取付け部が前記基礎フレームの固定部に固定されることを特徴とする小型台秤。
3. 請求項１または２に記載の小型台秤であって、前記基礎フレームの長さが、前記計量皿の対応する辺の長さに略等しいことを特徴とする小型台秤。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の小型台秤であって、前記重量センサユニットが防塵防水構造を有することを特徴とする小型台秤。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の小型台秤であって、前記センサケース内に、音叉振動子と、加えられた荷重を縮小して前記音叉振動子に伝えるブロック体とを備える重量センサが収納されていることを特徴とする小型台秤。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の小型台秤であって、前記センサケース内に、歪みゲージを備えたロードセルが重量センサとして収納されていることを特徴とする小型台秤。