JP2018520357A

JP2018520357A - 過負荷保護を有するロードセル

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Publication number: JP2018520357A
Application number: JP2018501333A
Authority: JP
Inventors: ヤーン，チュン; ウー，チャオ; スゥン，ウェイシアーン; ビエン，ナイフオン; ブルクハルト，ハンス−ルドルフ
Original assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Current assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: US20180100760A1; WO2017009212A1; EP3322964B1; US10612965B2; PL3322964T3; JP6771536B2; EP3322964A1

Abstract

本発明は、ロードセルを提供する。このロードセルは、荷重受部材と主要部材と荷重伝達部材とを備える。主要部材は、可動部と、固定部と、固定部と可動部とを接続するための第１の平行ガイド接続部材と、を備える。荷重伝達部材は、荷重受部材を取り付けるための第１の取付部と、可動部を取り付けるための第２の取付部と、第１の取付部を第２の取付部に接続するための平行ガイド部材と、を備える。第１の取付部は、第１の取付部に荷重が加えられたときに第２の取付部に対して鉛直方向に移動可能であり、荷重伝達部材は、単一品である。ロードセルは、さらに、過負荷保護のために、第１の取付部が下方に向けてさらに移動することを防止するためのストッパ部を備える。
【選択図】図１

Description

［0001］本発明は、過負荷保護を有するロードセル、および、過負荷保護を有するロードセルを備える電子天秤に関する。

［0002］従来技術では、使用中または移送中において、過負荷保護がない場合、または、過負荷保護が不完全である場合には、電子天秤は、静的または動的な衝撃力の影響によって容易に損傷を受け得る。ＵＳ４，５７４，８９８は、過負荷保護を有するロードセルを開示している。このロードセルは、荷重レシーバ部材と、主要部材と、荷重レシーバ部材を主要部材に接続する荷重伝達部材と、を備えている。荷重伝達部材はいくつかの別体部品を備えているので、その組み立てによって、製品の労力およびコストが増大する。

［0003］したがって、上述の問題を解決するロードセルを有することが望まれる。

［0004］本発明の目的は、単純な構造を有し、組立が容易であり、過負荷保護を有するロードセルおよび電子天秤を提供することである。

［0005］本発明によれば、ロードセルは、荷重受部材と、主要部材と、荷重伝達部材と、ストッパ部と、を備えている。主要部材は、可動部と、固定部と、固定部と可動部とを接続するための平行ガイド部材と、を備えている。荷重伝達部材は、荷重受部材を取り付けるための第１の取付部と、可動部を取り付けるための第２の取付部と、第１の取付部を第２の取付部へ接続するための平行ガイド部材と、を備えている。第１の取付部は、第１の取付部および荷重伝達部材に加えられている荷重が単一品（single piece）である場合に、第２の取付部に対して延長方向に移動可能である。ロードセルは、さらに、第１の取付部が過負荷保護のために下方に向けてさらに移動することを阻止するためのストッパ部を備えている。

［0006］本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、添付図面と併せて読めば、本実施形態の次の詳細な説明からいっそう明らかになるであろう。

［0007］本発明にしたがったロードセルの詳細は、図面に例示された実施形態の説明から明らかになるであろう。

本発明にしたがったロードセルの斜視図である。ロードセルの正面図である。ロードセルの断面図である。ロードセルの分解図である。荷重伝達部材の斜視図である。荷重伝達部材の他の斜視図である。本発明の第２実施形態にしたがったロードセルの分解図である。図７のロードセルの正面図である。図７の荷重伝達部材の斜視図である。

［0008］本説明において、動作用モードで使用される場合に、相対的な方向がロードセルに言及される。この場合、前方向は、固定部から可動部への方向として定義され、鉛直方向は、前方向に直交し、加えられる荷重に実質的に平行な方向として定義される。鉛直方向における上方向は、ロードセルが設置される地面に近い方の平面から、後者の平面から遠い方の平面への方向として定義される。

［0009］図１〜６を参照すると、本発明はロードセルを提供する。このロードセルは、荷重受部材１と、主要部材３と、荷重伝達部材２と、ストッパ部と、を備えている。

［0010］荷重受部材１は、ベース部１１と、ベース部１１から下方に向けて延在する円柱状の接続部１２と、を備えている。

［0011］主要部材３，３’は、可動部３１，３１’と、固定部３２，３２’と、固定部３２，３２’を可動部３１，３１’へ接続するための第１の平行ガイド部材３３と、を備えている。第１の平行ガイド部材３３は、第１の上側平行ガイドプレート３３１，３３１’と、第１の下側平行ガイドプレート３３２と、を備えている。交差方向に延在する複数のスロットが第１のガイド部材３，３’に形成されている。これらのスロットは、円弧形状または正方形形状である。本実施形態では、スロットは、第１の上側平行ガイドプレート３３１および第１の下側平行ガイドプレート３３２の２つの端部のところに配置されている。

［0012］荷重伝達部材２，２’は、荷重受部材１，１’を取り付けるための第１の取付部２１，２１’と、可動部３１，３１’を取り付けるための第２の取付部２２，２２’と、第１の取付部２１，２１’を第２の取付部２２，２２’に接続するための平行ガイド接続部材２４，２４’と、を備えている。接続部１２は、荷重受部材１，１’に加えられる力を荷重伝達部材２，２’に伝達するために、第１の取付部２１，２１’に取り付けられる。荷重伝達部材２，２’は、単一の構造を有するとともに容易に組み立てられるようにするために、単一品である。荷重伝達部材２，２’は、ダイキャスト鋳造によって、機械加工によって、または、それらの両方によって製造されてもよい。

［0013］図３を参照すると、荷重伝達部材２は、主要部材３１，３２，３３よりも上方に配置され、ロードセルがコンパクトな構造を有するようにＸ方向に延在する。

［0014］図４を参照すると、固定部３２は、端部３２１と、端部３２１から前方へ延在する延在部３２２と、延在部３２２から前方へ延在する支持部（３２３，３２４）と、を備えている。支持部は、第１の支持部３２３と第２の支持部３２４とを備えている。延在部３２２は、水平方向に延在する第１の上面３２２１と、第１の上面３２２１よりも下側に位置し水平方向に延在する上面３２２２と、を画成する。他の実施形態では、第１の上面３２２１および上面３２２２は、同一平面にあってもよい。

［0015］本実施形態では、延在部３２２は、ストッパ部である。荷重受部材１に過負荷が加えられると、第１の取付部２１の底面は、過負荷保護のために上面３２２に当接する。可動部３１の少なくとも一部分は、第１の支持部３２３と第２の支持部３２４との間に形成された空間に配置される。

［0016］図５および図６を参照すると、第２の貫通穴２３が、第１の取付部２１と第２の取付部２２との間において荷重伝達部材２の上面２６から下方に向けて延在している。その結果、荷重受部材２は、軽量となり、荷重レシーバ部材２の剛性は小さくなる。

［0017］平行ガイド接続部材２４は、上側平行ガイド接続プレート２４１と、下側平行ガイド接続プレート２４２と、を備えている。交差方向において水平に延在する第１の貫通穴２４３が、上側平行ガイド接続プレート２４１と下側平行ガイド接続プレート２４２との間に形成されている。第１の貫通穴２４３は、「Ｈ」形状を有している。上側平行ガイド接続プレート２４１は、第１のスロット２４１１と第２のスロット２４１２とを備えている。下側平行ガイド接続プレート２４２は、第１のスロット２４１１に対応する第３のスロット２４２１と、第２のスロット２４１２に対応する第４のスロット２４２２と、を備えている。荷重受部材１に荷重が加えられると、第１の取付部２１の底面は、下方に向けて移動する。平行ガイド接続部材２４によって、中心荷重であろうと、偏心荷重であろうと、第１の取付部２１は、鉛直方向下方にのみ移動することができ、その結果、中心荷重および偏心荷重は、互いに近くなる。これによって、ロードセルが偏心荷重を可動部材に作用させることが防止される。

［0018］荷重伝達部材２は、Ｘ方向に延在する第３の貫通穴２７を備えており、それによって、第３の貫通穴２７は、下方を向いた開口を有している。

［0019］例示的な実施形態において、第１の取付部２１，２１’は、鉛直方向下方に向けて延在する突出部２５，２５’を備えている。荷重レシーバ部材１，１’に荷重が加えられると、第１の取付部２１，２１’は、下方に向けて移動する。第１の取付部２１，２１’は、平行ガイド接続部材２４，２４’の影響によって、鉛直方向下方に向けてのみ変位することができる。荷重が所定の最大値を超えると、突出部２５は、過負荷保護のために上面３２２２に当接する。

［0020］可動部３１は、本体部３１１と、本体部３１１から上向きに延在する取付部３１２と、を備えている。荷重伝達部材２は、取付部３１２に取り付けられており、取付部３１２の少なくとも一部分は、第３の貫通穴２７内に配置される。その結果、ロードセルは、小さい容積を有することができる。

［0021］図７および図９は、本発明の他の実施形態を示している。荷重伝達部材２’は、荷重受部材１’を取り付けるための第１の取付部２１’と、第２の取付部２２’と、第１の取付部２１’を第２の取付部２２’に接続するための平行ガイド部材２４’と、を備えている。平行ガイド接続部材は、第１の貫通穴２４３’によって分割される。第１の貫通穴２４３’は、Ｈ形状を有している。荷重伝達部材２’は、下方に向けて延在する突出部２３’および突出部２５’を備えている。突出部２３’は、第２の取付部２２’よりも下方にあり、突出部２５’は、第１の取付部２１’の下面に配置されている。突出部２５’は、第１の上側平行ガイドプレート３３１’の両側でストッパ部まで突出している。突出部２３’は、荷重伝達部材２’を可動部３１’に固定するためのものである。荷重伝達部材２’の下面と、主要部材３’の上面との間には、荷重伝達部材２’が鉛直方向に変位するために間隔が形成されている。例示的な実施形態では、一対の突出柱３３’は、固定部３２’から上方に向けて延在する。突出柱３３’は、突出部２５’よりも下方に配置される。荷重受部材１’に荷重が加えられると、突出部２５’は、突出柱３３’に当接して、ロードセルを保護する。突出柱３３’は、正方形の形状を有しているか、あるいは、他の形状を有している。

［0022］当業者にはよく理解され得るように、本発明の好ましい実施形態の上記説明は、説明のために使用されているものであり、本発明を限定するために使用されているのではない。本発明の概説された実施形態に対する変形形態は、明らかであろうし、また、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内になると捉えられるべきである。

［0023］１，１’…荷重受部材
２，２’…荷重伝達部材
３，３’…主要部材
１１…ベース部
１２…円柱状接続部
２１，２１’…第１の取付部
２２，２２’…第２の取付部
２３，２３’…第２の貫通穴
２４，２４’…平行ガイド接続部材
２５，２５’…突出部
２６…上面
２７…第３の貫通穴
３１，３１’…可動部
３２，３２’…固定部
３３…第１の平行ガイド部材
３３’…突出柱
２４１…上側平行ガイド接続プレート
２４２…下側平行ガイド接続プレート
２４３，２４３’…第１の貫通穴
３１１…本体部
３１２…取付部
３２１…端部
３２２…延在部
３２３…第１の支持部
３２４…第２の支持部
３３１，３３１’…第１の上側平行ガイドプレート
３３２…第１の下側平行ガイドプレート
２４１１…第１のスロット
２４１２…第２のスロット
２４２１…第３のスロット
２４２２…第４のスロット
３２２１…第１の上面
３２２２…上面

Claims

電子天秤用のロードセルであって、
荷重受部材（１，１’）と、
主要部材（３，３’）と
を備え、
前記主要部材（３，３’）は、
可動部（３１，３１’）と、
固定部（３２，３２’）と、
前記固定部（３２，３２’）と前記可動部（３１，３１’）とを接続するための平行ガイド接続部材（２４，２４’）と
を備え、
前記可動部（３１，３１’）は、該可動部（３１，３１’）に荷重が加えられたときに前記固定部（３２，３２’）に対して鉛直方向に移動可能であり、
前記ロードセルは、さらに、荷重伝達部材（２，２’）を備え、
前記荷重伝達部材（２，２’）は、
前記荷重受部材（１，１’）を取り付けるための第１の取付部（２１，２１’）と、
前記荷重伝達部材（２，２’）を前記可動部（３，３’）に取り付けるための第２の取付部（２２，２２’）と、
前記第１の取付部（２１，２１’）を前記第２の取付部（２２，２２’）に接続するための平行ガイド接続部材（２４，２４’）と
を備え、
前記第１の取付部（２１，２１’）は、該第１の取付部（２１，２１’）に荷重が加えられたときに前記第２の取付部（２２，２２’）に対して鉛直方向に移動可能であり、
前記荷重伝達部材（２，２’）は、硬質材料の単一品から形成され、
前記ロードセルは、さらに、過負荷保護のために、前記第１の取付部（２１，２１’）が下方に向けてさらに移動することを防止するためのストッパ部を備える
ロードセル。
請求項１に記載のロードセルであって、
前記荷重伝達部材（２，２’）は、前記ロードセルが動作用モードにあるときに前記主要部材（３，３’）よりも上方に配置される
ロードセル。
請求項１または請求項２に記載のロードセルであって、
前記平行ガイド接続部材（２４，２４’）は、
上側平行ガイド接続プレート（２４１）と、
下側平行ガイド接続プレート（２４２）と、
前記ロードセルが動作用モードにあるときに前記上側平行ガイド接続プレート（２４１）と前記下側平行ガイド接続プレート（２４２）との間において交差方向に水平に延在する第１の貫通穴（２４３，２４３’）を備え、
前記貫通穴（２４３，２４３’）は、「Ｈ」形状を有する
ロードセル。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のロードセルであって、
前記固定部（３２，３２’）は、
端部（３２１）と、
前記端部（３２１）から前方に向けて延在する延在部（３２２）と
を備え、
前記延在部（３２２）は、前記ストッパ部である
ロードセル。
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のロードセルであって、
第２の貫通穴（２３，２３’）が、
前記第１の取付部（２１，２１’）と前記第２の取付部（２２，２２’）との間に配置され、
前記ロードセルが動作用モードにあるときに下方に向けて延在している
ロードセル。
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のロードセルであって、
前記荷重伝達部材は、長手方向に延在する第３の貫通穴（２７）であって、前記ロードセルが動作用モードにあるときに下方に向く開口を有する第３の貫通穴（２７）を備える
ロードセル。
請求項６に記載のロードセルであって、
前記可動部（３）は、
本体部（３１１）と、
前記本体部（３２２）から上向きに延在する取付部（３１２）と
を備え、
前記荷重伝達部材（１）は、前記取付部（３１２）に取り付けられ、
前記取付部（３１２）の少なくとも一部分は、前記第３の貫通穴（２７）内に配置される
ロードセル。
請求項６に記載のロードセルであって、
前記平行ガイド接続部材（２４）は、
上側平行ガイド接続プレート（２４１）と、
下側平行ガイド接続プレート（２４２）と
を備え、
前記下側平行ガイド接続プレート（２４２）の少なくとも一部分は、前記第３の貫通穴（２７）内に配置される
ロードセル。
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のロードセルであって、
２つの突出部（２５，２５’）が、
前記第１の取付部（２１，２１’）から下方に向けて延在し、
前記第１の取付部（２１，２１’）の両側に配置される
ロードセル。
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のロードセルを備える電子天秤。