JP2013044691A - 秤 - Google Patents

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Abstract

【課題】物品、なかでも重量の大きい各種機械等の重量物を支持するとともにその重量或いはその重量とともにその重量物に付加されることがある物品等の重量を随時、環境温湿度等に影響されることなく測定できる秤を提供する。
【解決手段】ロードセル211を含む荷重測定装置21と、荷重受け部22と、荷重受け部22で受けた荷重を検出用荷重へ減らしてロードセル211に検出させるためのレバー機構23と、ロードセル211及びレバー機構23を収容するケース25と、検出用荷重のリッセト用操作レバー24を含む秤B、秤Bに物品支持脚ボルト装置10を接続した秤A。
【選択図】図1

Description

本発明は、物品、なかでも重量の大きい各種機械等の重量物を支持するとともにその重量或いはその重量とともにその重量物に付加されることがある物品等の重量を随時測定するのに適する秤に関する。
物品重量の測定は様々な分野で様々な目的で行われている。
今日の物品重量の測定にはロードセルが広く利用されている。
例えば、料理材料の計量に用いる秤、体重計等に利用されており、また、例えば、何らかの処理のために、その処理に用いる材料をホッパから処理機械へ供給するとき、ホッパ内の材料量を知るために、該ホッパの重量変化をロードセル利用の秤で測定することが行われている。
このようなロードセルは相当古くから知られており、多くの書物に記載されてきた。例えば、株式会社コロナ社昭和59年2月15日発行の「計測・制御」にも記載されている。
株式会社コロナ社昭和59年2月15日発行の「計測・制御」
ところで、各種機械等の重量物について、例えば、その重量物上の処理材料の重量から処理量を求めたり(例えばコンベアによる物品搬送量を求めたり)、その重量物上の付加物品の重量やその重量物上の処理材料重量をその重量物の設置場所の耐荷重強度を超えない範囲に管理する等のために、重量物の重量をその上の付加物品等も含めて測定することが望ましい場合がある。
重量物それ自体の重量は、その設計図等から計算で予め求めておくことができるが、重量物とその上の例えば付加物品や処理対象材料とをまとめて重量測定するとなると、それに適する秤はみあたらないのが実情である。
機械等の重量物は一旦予め定めた場所に設置すると、他の場所へ移動させるには重量物を扱うフオークリフト、クレーン車等でもなければ行えないことが多く、通常は、工場の移転、重量物の売却等の特別な場合を除いて他の場所へ移動させることはない。
このように一旦設置されると、特別な場合を除いて移動させることがない機械等の重量物でも、その上に搭載されることがあるオプションの付加物品等や処理対象材料等とともに重量測定できる秤として、ロードセル利用の秤を採用し、そのような秤を設置し、その上に重量物を設置することが考えられるが、その場合、一旦設置した重量物は前記のとおり、通常は、他の場所へ移動させることはないから、その秤に重量物等の重量が印加されたままの状態が長時間にわたり続くことになる。
ロードセルに重量を長時間にわたって印加し続けた場合、その間の環境温度、環境湿度の変化等のロードセルに対する影響で、表示される検出重量に変化が生じ、正しい重量が表示されなくなってくることがある。
ロードセル利用の秤上の物品が軽量物等で容易に取り除けるものであれば、一旦それを取り除いて秤表示をリッセトし、改めてその物を秤に掛ければよいが、前記のとおり機械等の重量物ではそのようなことはできない。
よって、結局のところ、一旦予め定めた場所に設置すると、通常は他の場所へ移動させることがない機械等の重量物について、その重量等を随時計ることができる秤は見当たらない。
そこで本発明は、物品、なかでも重量の大きい各種機械等の重量物を支持するとともにその重量或いはその重量とともにその重量物に付加されることがある物品等の重量を随時、環境温湿度等に影響されることなく、それだけ精度よく測定することができる秤を提供することを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するため、
ロードセル、荷重表示部及び前記ロードセルで検出される荷重情報を表示部に表示させる回路部を含む荷重測定装置と、
荷重受け部と、
前記荷重受け部で受けた荷重を前記ロードセルによる検出可能な荷重範囲内の検出用荷重へ減らして前記ロードセルに検出させるためのレバー機構と、
前記荷重測定装置中の少なくともロードセル及び前記レバー機構を収容するケースとを含んでおり、
前記レバー機構は前記荷重受け部側から前記ロードセル側へ順次隣り合わせて配置された複数段のレバーを含んでおり、
前記レバー機構のレバーのそれぞれは定位置で回動可能に支持された一端部を中心に他端部が揺動可能なレバーであり、各隣り合うレバー間では、前記荷重受け部側レバーの他端部が、前記ロードセル側レバーの、他端部より一端部により近い荷重作用部位に当接可能であり、
前記荷重受け部は、受けた荷重を前記レバー機構のレバーのうち最も荷重受け部側レバーの、他端部より一端部により近い荷重作用部位に加えるように設けられており、
前記ロードセルは、前記検出用荷重を前記レバー機構のレバーのうち最も前記ロードセル側のレバーの他端部で加えられるように設けられており、
前記レバー機構のレバーのうち最もロードセル側のレバーの他端部を前記ロードセルから分離させることで前記ロードセルに加わっている検出用荷重をリッセトするための操作レバーがさらに設けられている秤を提供する。
本発明に係る秤によると、秤量対象物品をその荷重が荷重測定装置の荷重受け部に加わるように秤上に載置することで、該秤量対象物品を支持するとともにその荷重を測定することができる。
荷重測定装置の荷重受け部に加わる物品荷重は、前記複数段のレバーを含むレバー機構の最も荷重受け部側のレバーの、他端部より一端部により近い荷重作用部位に加えられ、ここに加えられた物品荷重は、前記複数段のレバーにより順次減らされつつ前記ロードセル側へ伝達され、該レバー機構の最もロードセル側レバーの他端部から、該ロードセルによる検出可能範囲内の検出用荷重として該ロードセルに加えられ、該ロードセルで検出される荷重情報に基づいて前記回路部が前記表示部に物品荷重を表示する。
このように、物品荷重はレバー機構により、より小さい検出用荷重へ変換されるので、機械等の重量物でも、ロードセルを損傷することなく支持し、その重量を計ることができる。
また、既述のとおり、ロードセルに重量を長時間にわたって掛け続ける場合、その間の環境温度、環境湿度の変化、周囲振動等のロードセルに対する影響で、表示される検出重量に変化が生じ、正しい重量が表示されなくなってくるおそれがある。その点、本発明に係る秤では、検出用荷重をリッセトするための前記操作レバーを随時操作して、レバー機構のレバーのうち最もロードセル側レバーの他端部を前記ロードセルから分離させることで該ロードセルに加わっている検出用荷重を一旦リッセトでき、このリセット操作により環境温湿度等に影響されることなく、それだけ精度よく物品重量を測定することができる。
本発明に係る秤は、より容易、確実に秤量対象物品を支持するとともにその重量を測定できるようにするため、次のように、物品支持脚ボルト装置を付設した秤としてもよい。
すなわち、
秤量対象物品に螺合させる雄ねじ棒部分、前記雄ねじ棒部分から延び出た突出部及び前記雄ねじ棒部分と前記突出部の間のフランジ部を有するボルトと、前記ボルトの突出部に嵌合されて前記ボルトを回動可能に支持するボルト台座と、前記ボルト台座から前記突出部が抜け出ることを防止する抜け止め装置とを含む物品支持脚ボルト装置を前記ボルト台座で前記ケースに接続するとともに前記ボルトの突出部を前記荷重受け部に当接可能とした秤である。
この秤によると、物品支持脚ボルト装置のボルトの雄ねじ棒部分を秤量対象の物品に予め設けられた雌ねじ部に螺合させるとともに秤本体を物品設置床面等上に配置することで、該物品に取り付け、該物品を支持し、その重量を測定することができる。
このように物品支持脚ボルト装置を付設した秤においては、例えば、前記荷重受け部を球体とし、前記ボルトの突出部には該球体の荷重受け部が嵌まる錐体形状の凹所を該突出部下端面から該突出部内へ次第に細まるように形成し、球体の荷重受け部が該凹所に嵌められ、該突出部と前記レバー機構の最も荷重受け部側のレバーの前記荷重作用部位との間に挟まれて位置決めされるようにしてもよい。
前記ボルトは回し具係合部を有していることが望ましい。かかる回し具係合部を設けておくことで、雄ねじ棒部分の物品雌ねじ部への螺合の際、必要に応じ、該係合部に適当な回し具を係合させて該ボルトを回すことができる。また、秤が床面等上に置かれたあと、該回し具係合部に適当な回し具を係合させてボルトを回すことで物品の高さ調節や水平出しを行える。前記フランジ部はかかる回し具係合部を兼ねていてもよい。
前記ボルトにおける回し具係合部は、ボルトを回す道具をこれに係合してボルトを回せる各種形態のものとすることができる。代表的なものの例として、スパナ、モンキーレンチ、チエーントング等を係合できる平面輪郭6角形の係合部を挙げることができる。
前記ボルト台座から前記ボルトの突出部が抜け出ることを防止する抜け止め装置としては、前記ボルトの回動を許しつつ抜け止めを行う様々のものを採用できる。例えば、突出部のボルト台座からボルト台座内側へ突出した部分に、a)接着剤で嵌着固定されるリング部材、b)同部分に螺合されるナット部材、c)同部分に周設した溝に一旦広げられて配置された後、その弾性復元力で該溝に抜けないように嵌まるC形リング等の抜け止め用リング部材、d)同部分に設けた孔に嵌められる抜け止めピン部材を挙げることができる。
いずれにしても前記荷重測定装置のロードセルは様々なタイプのものを採用できる。代表例として、一つの荷重検出部位にて前記レバー機構の最もロードセル側レバーの他端部から加えられる検出用荷重を検出する、歪みゲージ利用のビーム型シングルポイントロードセルを挙げることができる。
以上説明したように本発明によると、物品、なかでも重量の大きい各種機械等の重量物を支持するとともにその重量或いはその重量とともにその重量物に付加されることがある物品等の重量を随時、環境温湿度等に影響されることなく、それだけ精度よく測定することができる秤を提供することができる。
本発明に係る秤の1例の斜視図である。 図1の秤の物品支持脚ボルト装置の一部、並びに秤本体のロードセル、荷重受け部及びレバー機構等を正面側から見て示す断面図である。 本発明に係る秤の他の例の斜視図である。 図1に示す秤の使用状態例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明に係る秤の例について説明する。
図1は本発明に係る秤の1例である物品支持脚ボルト装置10付きの秤Aの全体斜視図である。図2は秤Aの物品支持脚ボルト装置10の一部、並びに秤本体20のロードセル211、荷重受け部22及びレバー機構23等を正面側から見て示す断面図である。
図3は図1の秤Aにおいて物品支持脚ボルト装置10を省略した残りの秤本体20の斜視図であるが、この秤本体20はそれ自体、本発明に係る秤の他の例であるとも言えるものである。以下、この秤本体20を「秤B」ということもある。
図1、図2の秤Aにおける秤本体20(秤B)に搭載された物品支持脚ボルト装置10は、秤量対象物品W(図4参照)に螺合させる雄ねじ棒部分111、該雄ねじ棒部分111の下端部から突出した突出部112、雄ねじ棒部分111と突出部112の間に設けられたフランジ部113からなるボルト11を含んでいる。
ボルト11の雄ねじ棒部分111、フランジ部113及び突出部112の一部112aは一体的に形成されている。
突出部112はその全体が雄ねじ棒部分111やフランジ部113と一体的に形成されていてもよいが、ここでは、その一部112aが雄ねじ棒部分111及びフランジ部113と一体的に、且つ、中心軸線を雄ねじ棒部分111と同じくする短い軸部として形成されている。
この短い軸部112aにその下端面から中心軸線を同じくして頭付きボルト112bが螺着されている。かくして、ボルト112bの頭部下端面が突出部112の下端面となっている。
頭付きボルト112bには、その頭部下端面からボルト内部上方へ向け、中心軸線をボルト112b、軸部112a、雄ねじ棒部分111と同じくして錐体状凹所(本例では円錐形状凹所)12が穿設されている。これについては後ほどさらに説明する。
物品支持脚ボルト装置10は、さらに、ボルト11の突出部112に下方から嵌合されてボルト11をその中心軸線まわりに回転可能に支持するボルト台座13及びボルト台座13からボルト11の突出部112が抜け出ることを防止する抜け止め装置14を含んでいる。
ボルト台座13は、伏せ碗形状を呈しており、頂部131に形成した孔131hに前記ボルト11の突出部112が遊嵌され、その後に、突出部112に抜け止め装置14が設けられている。
抜け止め装置14は様々なタイプのものを採用できるが、本例では突出部112の軸部112aに螺着された雌ねじ部材である。雌ねじ部材14が軸部112aに螺着されて突出部112がボルト台座13から抜け止めされた状態で、ボルト11はボルト台座13に対し、僅かに昇降自在となっている。
ボルト11は、その雄ねじ棒部分111が自由な状態で突出部112が下方から押し上げ力を受けていなければ、フランジ部113がボルト台座頂部131に当接するまで自重で下降してボルト台座13から立ち上がった姿勢をとる。ボルト11の雄ねじ棒部分111を自由な状態にしておいて突出部112を若干持ち上げると、ボルト11は若干傾くもののボルト台座頂部131に接触するフランジ部113に支えられてボルト台座13から立ち上がった姿勢をとる。
ボルト11のフランジ部113は、図示が省略されているが、平面からみると六角形状であり、スパナ、モンキーレンチ等をここに係合させてボルト11を回すことができる。
秤本体20(秤B)は、図示のように、荷重測定装置21、荷重受け部22、レバー機構23及び検出用荷重をリッセトするための操作レバー24並びにこれらを設けたケース25を含んでいる。
荷重測定装置21は、ロードセル211、荷重を表示する液晶表示部212及びロードセル211で検出され、電気信号に変換された荷重情報を表示部212に表示させる回路部213を含んでいる。回路部213は電源として、それとは限定されないが、本例では交換可能のボタン電池を装着したものである。
前記の物品支持脚ボルト装置10はそのボルト台座13の裾部分で秤本体20のケース25の頂部に螺子止め(図示省略)接続されている。
秤本体20(秤B)の荷重受け部22は、それとは限定されないが、本例では球体である。この球体22は、次に詳述するレバー機構23に接触した状態でケース頂部の若干窪ませた箇所251に形成した孔252から一部が上方へ向け露出している。
球体22のこの露出部分が前記ボルト11の突出部112のボルト部分112bに形成した円錐形凹所12に嵌まっている。
球体22はボルト11に加わる荷重を受けてレバー機構23を介して後述するようにロードセル211に伝達する。
レバー機構23は球体22に加えられる荷重を、ロードセル211による検出可能な荷重範囲内の検出用荷重へ減らしてロードセル211に検出させるためのものである。
レバー機構23は、荷重受け部である球体22側からロードセル211側へ順次隣り合わせて配置された3段のレバー231、232、233を含んでいる。
レバー231、232、233のそれぞれは、ケース25に取り付けたレバー支持ブロック26に一端部が回動可能に支持されて他端部が上下方向に揺動可能なレバーである。
隣り合うレバー231と232間では、球体22により近い球体側レバー231の他端部1bが、ロードセル211により近いロードセル側レバー232の、他端部2bより一端部2aにずっと近い荷重作用部位2fに当接している。
また、隣り合うレバー232と233間では、球体22により近い球体側レバー232の他端部2bが、ロードセル211により近いロードセル側レバー233の、他端部3bより一端部3aにずっと近い荷重作用部位3fに当接している。
球体22とレバー機構23の荷重作用位置関係について言えば、球体22は受けた荷重をレバー機構23のレバーのうち最も球体22側のレバー231の、他端部1bより一端部1aにより近い荷重作用部位1fに加えるように設けられている。
ロードセル211とレバー機構23の荷重作用位置関係について言えば、ロードセル211は、検出用荷重をレバー機構23の最もロードセル側のレバー233の他端部3bから加えられるように設けられている。
ロードセル211は、それとは限定されないが、ここでは、秤本体20(秤B)のケース25の底部に片持ち支持された、歪みゲージ利用のビーム型シングルポイントロードセルである。荷重検出用部位であるシングルポイントは自由端部211aに形成された上下方向の孔Hに上方から一部で嵌め乗せられた球体211bで提供されている。
レバー機構23の最もロードセル側のレバー233の他端部3b、すなわち検出用荷重をロードセル211に加える他端部3bはこの球体211bに当接して検出用荷重を加えることができる。
レバー機構23の最もロードセル側のレバー233の他端部3bから延長部分3cがケース外側方向へ向け延ばされていて、その延長部分3cの上方に押さえバネS1が、下方に検出用荷重をリッセトするための操作レバー24及びバネS2がそれぞれ配置されている。
押さえバネS1は、ロードセル211の荷重検出用球体211bに対するレバー233の初期接触状態を安定させる程度の強さのバネである。
操作レバー24はケース25に回動可能に支持されており、常時はバネS2で、レバー233から離れるように付勢されている。操作レバー24をバネS2に抗して手動等で回動させることでレバー233の延長部分3cを持ち上げ揺動させ、レバー他端部3bをロードセル211の球体211bから分離させ、それによりロードセル211に加わっている検出用荷重をリッセトすることができる。なお、操作レバー24に代えてレバー233の延長部分3cを操作レバーとして利用してもよい。
荷重測定装置21を構成している回路部213(図3参照)は、本例では、ロードセル211から荷重が取り除かれると、表示部212による荷重表示を「0」にリセットするように構成されている。この「0」リセットは前記バネS1による安定化荷重を加算した値を「0」点とするように行われる。換言すれば、バネS1による安定化荷重を加えないで秤量対象物品の荷重を表示しなおせるように「0」リセットされる。
図1に示す秤Aによると、図4に例示するように、物品支持脚ボルト装置10のボルト11の雄ねじ棒部分111を支持、秤量対象の物品Wに予め設けられた雌ねじ部Nに螺合させるとともに秤本体20を物品設置床面等F上に配置することで、物品Wを支持し、その重量を測定することができる。
物品支持手段を兼ねる秤Aは図4では物品Wの一か所に対しのみ使用されているが、必要に応じ複数箇所に取り付け使用してもよい。また、他の箇所については、秤量が必要でないなら、例えば、物品支持脚ボルト装置10のような支持手段で支持することもできる。
いずれにしても、図4に示すように物品Wに取り付けられた秤Aによると、物品支持脚ボルト装置10を介して秤本体20の荷重受け部である球体22に加わる物品荷重は、レバー機構23の最も球体側のレバー231の一端部1aに近い荷重作用部位1fに加えられ、ここに加えられた物品荷重は、3段のレバー231、232、233により順次減らされつつロードセル211側へ伝達され、最もロードセル側レバー233の他端部3bからロードセル211による検出可能範囲内の検出用荷重としてロードセル211の球体211bに加えられる。そして、ロードセル211で検出される荷重情報に基づいて回路部213が表示部212に物品荷重を表示する。
このように、物品荷重はレバー機構23により、より小さい検出用荷重へ変換されるので、物品Wが機械等の重量物でも、ロードセル211を損傷することなく支持し、その重量を測定することができる。
レバー機構23の各レバーにおける一端部の回動中心からそのレバーの荷重を受ける部位1f等までの距離と、隣り合うレバー又はロードセルに荷重を伝達する他端部までの距離を所望の荷重減量に応じて設定することで、例えば、球体22に加わる500Kg程度の荷重を2Kg以下程度の検出用荷重まで減量することができる。
ロードセル211に重量を長時間にわたって掛け続ける場合、その間の環境温度、環境湿度の変化、周囲振動等のロードセル211に対する影響で、表示される検出重量に変化が生じ、正しい重量が表示されなくなってくるおそれがあが、秤Aでは、随時、操作レバー24を操作して、レバー機構23の最もロードセル側レバー233の他端部3bをロードセル211の球体211bから分離させ、ロードセル211に加わっている検出用荷重を一旦リッセトでき、このリセット操作により環境温湿度等に影響されることなく、それだけ精度よく物品重量を測定する、或いは測定しなおすことができる。
秤本体20は重量物の重量を随時、精度良く測定できる割りにはコンパクに形成することができ利点もある。
秤本体20はそれ自体で秤Bとして利用することができ、その場合、ケース25から露出する荷重受け用球体22に物品荷重を加えればよい。その場合、必要に応じ、適当な中間部材を介して球体22に測定対象の物品荷重を加えてもよい。
図示の秤A、Bでは、荷重測定装置21の表示部212は秤ケース25に設けられているが、表示部212或いはさらに回路部213は、図4に例示するように、ケース25に拘束されない位置に配置できるようにしても構わない。
或いは、表示部212をケース25に見やすい姿勢で、或いは見やすい姿勢に動かせるように設ける等してもよい。
本発明は、物品、なかでも重量の大きい各種機械等の重量物を支持するとともにその重量或いはその重量とともにその重量物に付加されることがある物品等の重量を随時、環境温湿度等に影響されることなく測定できる秤を提供することに利用できる。
A 秤
10 物品支持脚ボルト装置
11 ボルト
111 雄ねじ棒部分
112 突出部
112a 突出部の一部である軸部
112b 突出部の頭付きボルト
12 円錐形状凹所
113 フランジ部
13 ボルト台座
131 頂部
131h 孔
14 抜け止め装置の1例の雌ねじ部材
20 秤本体(秤B)
21 荷重測定装置
211 ロードセル211
211a ロードセルの自由端部
211b ロードセルの荷重作用部位である球体
H 孔
212 液晶表示部
213 回路部
22 荷重受け部の1例の球体
23 レバー機構
231、232、233 レバー
26 レバー支持ブロック
1a、2a,3a レバーの一端部
1b、2b、3b レバーの他端部
1f、2f、3f レバーの荷重作用部位
3c レバー233の延長部分
24 操作レバー
S1、S2 バネ
25 ケース
251 ケース頂部の窪み箇所
252 孔

Claims (4)

  1. ロードセル、荷重表示部及び前記ロードセルで検出される荷重情報を表示部に表示させる回路部を含む荷重測定装置と、
    荷重受け部と、
    前記荷重受け部で受けた荷重を前記ロードセルによる検出可能な荷重範囲内の検出用荷重へ減らして前記ロードセルに検出させるためのレバー機構と、
    前記荷重測定装置中の少なくともロードセル及び前記レバー機構を収容するケースとを含んでおり、
    前記レバー機構は前記荷重受け部側から前記ロードセル側へ順次隣り合わせて配置された複数段のレバーを含んでおり、
    前記レバー機構のレバーのそれぞれは定位置で回動可能に支持された一端部を中心に他端部が揺動可能なレバーであり、各隣り合うレバー間では、前記荷重受け部側レバーの他端部が、前記ロードセル側レバーの、他端部より一端部により近い荷重作用部位に当接可能であり、
    前記荷重受け部は、受けた荷重を前記レバー機構のレバーのうち最も荷重受け部側レバーの、他端部より一端部により近い荷重作用部位に加えるように設けられており、
    前記ロードセルは、前記検出用荷重を前記レバー機構のレバーのうち最も前記ロードセル側のレバーの他端部で加えられるように設けられており、
    前記レバー機構のレバーのうち最もロードセル側のレバーの他端部を前記ロードセルから分離させることで前記ロードセルに加わっている検出用荷重をリッセトするための操作レバーがさらに設けられていることを特徴とする秤。
  2. 秤量対象物品に螺合させる雄ねじ棒部分、前記雄ねじ棒部分から延び出た突出部及び前記雄ねじ棒部分と前記突出部の間のフランジ部を有するボルトと、前記ボルトの突出部に嵌合されて前記ボルトを回動可能に支持するボルト台座と、前記ボルト台座から前記突出部が抜け出ることを防止する抜け止め装置とを含む物品支持脚ボルト装置を前記ボルト台座で前記ケースに接続するとともに前記ボルトの突出部を前記荷重受け部に当接可能とした請求項1記載の秤。
  3. 前記荷重受け部は球体であり、前記ボルトの突出部には前記荷重受け部が嵌まる錐体形状の凹所が該突出部下端面から該突出部内へ次第に細まるように形成してあり、前記荷重受け部は該凹所に嵌められ、該突出部と前記レバー機構の最も荷重受け部側のレバーの前記荷重作用部位との間に挟まれて位置決めされている請求項1又は2記載の秤。
  4. 前記ロードセルは一つの荷重検出部位にて前記レバー機構の最もロードセル側レバーの他端部から加えられる検出用荷重を検出するビーム型シングルポイントロードセルである請求項1、2又は3記載の秤。
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