JP2570405B2 - 電子天びん - Google Patents

電子天びん

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JP2570405B2 JP63279152A JP27915288A JP2570405B2 JP 2570405 B2 JP2570405 B2 JP 2570405B2 JP 63279152 A JP63279152 A JP 63279152A JP 27915288 A JP27915288 A JP 27915288A JP 2570405 B2 JP2570405 B2 JP 2570405B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、皿上の荷重を複数個のてこに分担負荷し、
その各てこの出力を合成して荷重センサに伝達する方式
の電子天びんに関する。
<従来の技術> 電子天びんのメカニズムとしては、ロバーバル機構
(パラレルガイド)によって皿を支持し、そのロバーバ
ル機構の可動部分にてこを弾性的に連結して、皿上荷重
をこのてこを介して荷重センサに伝達するメカニズムが
主流を占めるが、他に、例えば第4図に示すような複数
個のてこに一旦荷重を分担負荷させた後に合成して荷重
センサに伝達するメカニズムもある。すなわち、第4図
のメカニズムでは、皿Dを支承する皿受Rをその両端部
等においてそれぞれベースBに支持された別個のてこ
L1,L2に弾性的に連結し、皿Dに作用する荷重をこれら
の複数個のてこL1,L2に同時に伝達するとともに、これ
らのてこL1,L2を相互に弾性的に連結してその出力
(力、変位)を合成し、合成後の出力を荷重センサSに
伝達している。
<発明が解決しようとする課題> ところで、上述したいずれのメカニズムにおいても、
各構成部材間を弾性的に連結する必要がある関係上、従
来は、ロバーバル機構やてこ等は例えばアルミニウム合
金等によってそれぞれ個別に製作し、てこの力点、作用
点、支点等を形成する弾性的連結部は高弾性鋼等によっ
て製作し、各部材を互いにねじ止め、カシメ、あるいは
接着する等によって組み立てていた。
そのため、部品点数が多く、組立工数が大となってコ
ストが高くなるとともに、互いに異なる材質を用いるた
めに各部の線膨張係数が相異し、温度変化によって相対
的な寸法変化が生じたり、あるいは異種材料間の接続部
におけるバイメタル効果による変形に起因するドリフト
を生じる等の問題があった。
本発明者は既に、ロバーバル機構を採用したメカニズ
ムについては、上記の問題点を解決するための提案(特
願昭62−113133号、実願昭62−98853号)を行っている
が、本発明の目的は、複数個のてこに皿上荷重を分担負
荷する方式のメカニズムについて、上記問題点を解決す
ることにある。
<課題を解決するための手段> 上記目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第1図、第2図を参照しつつ説明すると、本発明は、皿
受Rに支承された皿Dに加わる荷重を、複数個のてこ
L1,L2に並列的に伝達し、その各てこL1,L2の出力を合成
して荷重センサSに伝えるよう構成された天びんにおい
て、複数個のてこL1,L2を相互に弾性的連結部J1,J2で連
結してなるてこ機構(各てこL1,L2の弾性的支点J3,J4
含む)と、このてこ機構と皿受Rを連結する弾性的連結
部J5,J6,J7,J8を、皿受Rおよび天びんのベースBにそ
れぞれ固着される皿受取付部ARおよびベース取付部AB
ともに、それぞれが板材を刳り貫いて形成された互いに
同形で平行に配設される2枚の板状部材(第1、第2の
機構板)1,2によって構成し、この2枚の板状部材1,2の
間に、皿受RとベースB、および接続部材C1,C2を挟み
込んでそれぞれを各板状部材1,2に固着したことによっ
て、特徴づけられる。
<作用> てこL1,L2や弾性的連結部J1〜J8等を含むてこ機構
と、皿受RおよびベースBへの取付部ARおよびABが、互
いに同形で、かつ、平行に相互に固着された2枚の板状
部材1,2によって、実質的に一体的に形成されることに
なる。つまり、各弾性的連結部J1〜J8を高弾性鋼等によ
って個別に製作しててこL1,L2や皿受Rに組み付けるこ
となく、てこL1,L2等と同一材料で一体形成でき、温度
変化に際して各部が均等に膨張もしくは収縮し、ドリフ
トの発生が少ない。
<実施例> 第1図は本発明実施例の正面図で、第2図はその右側
図面である。
この例は、第4図に示すメカニズムに本発明を適用し
たものであり、同一の機能部材には互いに同一符号を付
してある。
さて、この実施例における部品は、皿Dと荷重センサ
Sのほか、互いに同形の第1および第2の機構板1およ
び2と、皿Dを支承するクッションE…Eを備えた皿受
R、天びんフレームFに固着されるベースB、2個の接
続部材C1,C2、および2枚の支持板3,4である。
第1および第2の機構板1および2は、それぞれ板材
を刳り貫いて互いに同形状に形成されており、それぞれ
てこL1とL2、これらを連結する弾性的連結部J1,J2、各
てこL1,L2の弾性的支点J3,J4、皿受Rを挟み込んで固着
するための皿受取付部AR、この皿受取付部ARとてこL1
よびL2を連結する弾性的連結部J5,J6およびJ7,J8、ベー
スBを挟み込んで固着するためのベース取付部AB、およ
び横揺れ防止部Iが一体形成されている。
なお、横揺れ防止部Iは、その両端部近傍に可撓部が
形成されてなる弾性はりであって、その一端を皿受R
に、他端をベースBに固着することによって皿D(皿受
R)の横揺れを規制するための部分である、 以上の各弾性的連結部J1,J2,J5,J6,J7およびJ8と、各
弾性的支点J3,J4、および横揺れ防止部の各可撓部は、
それぞれ平板母材に狭窄部を形成することによって得て
いる。
このような第1および第2の機構板1および2は、互
いに平行に配設され、その間に、皿受R、ベースB、接
続部材C1およびC2が、それぞれ皿受取付部AR、ベース取
付部AB、てこL1、および横揺れ防止部Iの他端側におい
て挟み込まれ、それぞれねじ等によって相互に締結され
ている。そして、ベースBの上に荷重センサSが固着さ
れ、その感応部がてこL1に接続されている。
また、横揺れ防止部Iの他端側をベースBに剛的に結
合するため、第1および第2の機構板1および2の両外
側に、横揺れ防止部Iの他端側とベースBとにそれぞれ
ねじ止めされた支持板3および4が設けられている。
以上の第1および第2の機構板1および2の材質とし
ては、強度が大きく、弾性係数が小さく、かつ、ばね特
性の優れたものがよく、具体的には例えばジェラルミン
等のアルミニウム合金が適している。また、その成形方
法としては、板材を多数枚重ね合わせてワイヤカット放
電加工で切り出す方法が現時点においてコスト的に最も
有利である。ただし、加工面は放電による熱で変質し、
ばね特性等が劣化しているので、そのままではヒステリ
シス等を生じて性能上好ましくなく、切り出し後にエッ
チング、電解研磨等によって表面の変質層を除去するこ
とが望ましい。
また、支持板3,4、皿受R、ベースBおよび接続部材C
1,C2については、第1および第2の機構板1,2と同じ材
料、もしくは線膨張係数がほぼ等しい材料を用いること
が望ましい。
更に、荷重センサSとしてはそれぞれ公知の、平衡電
磁力発生型のもの、音叉式、弦振動式等の任意のものを
使用することができるが、本発明では、弾性的連結部や
弾性的支点の薄さ(軟らかさ)がある程度に限定される
関係上、変位の少ない零位法に基づく平衡電磁力発生型
のセンサが適している。
さて、以上の本発明実施例の機構動作は、第4図のも
のと同等であるが、皿Dに作用する荷重は、皿受Rから
弾性的連結部J5,J6もしくはJ7,J8を介しててこL1とL2
伝わり、てこL2の出力は弾性的連結部J1,J2を介してて
こL1に伝達されてこのてこL1の出力に合成され、各てこ
比による縮少を受けた後に荷重センサSに伝わる。
なお、この実施例において、皿D上の任意の位置に荷
重を加えても測定値に差がでないように調整する、いわ
ゆる四隅誤差の調整は、第1および第2の機構板1およ
び2のそれぞれのてこL1,L2のてこ比計4個を同一に調
整すべく、例えば第3図に部分拡大図で示す左右いずれ
かのハッチング部をヤスリ等で削ることによって実施す
ることができる。
本発明は以上の実施例のほか、複数個のてこに並列的
に皿上荷重を伝達した後に合成して荷重センサに伝達す
るメカニズムを持つ電子天びんに広く適用することがで
きる。この種のメカニズムは、てこの組み合わせ法に種
々のバリエーションがあり、例えば第5図に示すもの
は、皿受Rの荷重をてこL1,L2に伝達し、これらの出力
を合成するためのてこL3を設けて、このL3の出力を荷重
センサSに伝える方式である。また、第6図に示すもの
は、2段式と称されるもので、皿受Rの荷重をてこL1
L2に伝達し、L2の出力をL1に伝達して合成するまでは第
4図のメカニズムと同じであるが、更にL1の出力をてこ
L3に伝えて、ここで再度変位を拡大(力を縮少)して荷
重センサSに伝えている。
このような第5図、第6図に示されるメカニズムにつ
いても、第1図、第2図に示すように、2枚の機構板そ
れぞれに、各てこおよび各部への弾性的連結部、および
皿受RおよびベースBを固着するための皿受取付部およ
びベース取付部を一体形成し、同様にして皿受R、ベー
スBおよび適当な接続部材をこの機構板間に挟み込んで
それぞれ固着することによって、本発明を適用すること
ができる。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、2枚の板材を
刳り貫いて、それぞれに複数個のてこや各弾性的連結部
を含むてこ機構と、皿受およびベースを固着する部分と
を一体形成し、この2枚の板状部材間に皿受、ベースお
よび接続部材を挟み込んで固着することによって、メカ
ニズムを構成するてこや弾性的連結部等を同一材料で実
質的に一体形成したから、温度変化に伴う各部の膨張な
いし収縮差による変形等が生じず、ほとんどゼロドリフ
トを生ずることがなくなった。
また、従来の組み立て型のメカニズムに比してその部
品点数が極端に少なくなり、組み立て工数が削減される
とともに、薄板を多数枚重ね合わせて切り出す等の加工
法の採用も可能となり、コストを大幅に低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の正面図、 第2図はその右側面図、 第3図はその四隅誤差の調整例を説明するための部分拡
大図、 第4図はその本発明実施例が適用されるメカニズムの説
明図、 第5図および第6図はそれぞれ本発明を適用可能な他の
メカニズムの例を示す説明図である。 1……第1の機構板 2……第2の機構板 3,4……支持板 L1,L2……てこ D……皿 R……皿受 B……ベース C1,C2……接続部材 J1,J2,J5,J6,J7,J8……接続部材 J3,J4……弾性的支点 AR……皿受取付部 AB……ベース取付部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】皿受に支承された皿に加わる荷重を、複数
    個のてこに並列的に伝達し、その各てこの出力を合成し
    て荷重センサに伝えるよう構成された天びんにおいて、
    上記複数個のてこを相互に弾性的連結部で連結してなる
    てこ機構と、このてこ機構と上記皿受を連結する弾性的
    連結部を、上記皿受および当該天びんのベースにそれぞ
    れ固着される皿受取付部およびベース取付部とともに、
    それぞれが板材を刳り貫いて一体形成された互いに同形
    で平行に配設される2枚の板状部材によって構成し、こ
    の2枚の板状部材の間に上記皿受とベース、および接続
    部材を挟み込んでそれぞれを上記各板状部材に固着した
    ことを特徴とする、電子天びん。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007129718A1 (ja) 2006-05-02 2007-11-15 A & D Company, Limited 電子天秤の荷重計測機構および同機構の組み立て方法
US8708893B2 (en) 2009-03-05 2014-04-29 Fujifilm Corporation Structural unit, endoscope, and adhering method

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