JP3134732B2

JP3134732B2 - 上皿はかり

Info

Publication number: JP3134732B2
Application number: JP07257801A
Authority: JP
Inventors: 晟河本; 邦夫島内; 一夫西林; 秋博深井
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 2001-02-13
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JPH08159857A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は上皿はかりに関し、
更に詳しくは、ロバーバル機構と、荷重伝達用ののレバ
ー機構を備えた上皿はかりに関する。なお、本発明は、
電磁力平衡型の荷重感応部を備えたいわゆる電子天びん
のほか、被測定荷重の感応部としてロードセル等を備え
たいわゆるはかりにも適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】上皿はかりあるいは上皿天びんにおいて
は、一般に、図１０に側面図（Ａ）および平面図（Ｂ）
を例示し、かつ、図１２（Ａ）に機構図を示すように、
ロバーバル機構（パラレルガイドとも称される）１０を
介して試料皿２０を支承することにより、試料皿２０が
水平を保ったまま上下に変位するように規制し、これに
よって試料皿２０に対する試料の偏置に伴う誤差、いわ
ゆる偏置誤差（四隅誤差とも言う）が生じないように考
慮されている。

【０００３】ロバーバル機構１０は、両端部分にヒンジ
部となる可撓部１１ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂを
備えた互いに平行な上下２本の梁１１および１２を介し
て可動柱１３を固定柱１４に連結した構造を持ち、試料
皿２０は可動柱１３に支承される。試料皿２０に作用す
る荷重は、可動柱１３に連結されたレバー３０を介して
ロードセルないしは電磁力発生機構等の荷重感応部４０
に伝達される。

【０００４】レバー３０は、通常、弾性支点３１によっ
て支持されるとともに、その一端側の力点３２が連結片
５０を介して可動柱１３に連結される一方、他端側が荷
重感応部４０に連結され、試料皿２０に負荷された被測
定荷重を数分の一から百数十分の一のレバー比のもとに
縮小して荷重感応部４０に伝達する。ここで、レバー３
０の力点３２は前後回転方向（レバー３０の長手方向へ
の移動、図１２（Ａ）において矢印Ｒで示す。以下同）
に可撓性を有しているとともに、連結片５０と可動柱１
３との連結部についても、前後回転方向に可撓の連結用
弾性支点５１が介在しており、この連結用弾性支点５１
と可撓性の力点３２によって、試料皿２０に荷重が作用
することによる、可動柱１３の前後方向への僅かな変位
と、レバー３０の傾斜に起因する力点３２の前後方向へ
の僅かな変位を吸収することが図られている。

【０００５】ところで、このようなロバーバル機構１０
においては、一般に、上下２本の梁１１と１２の平行度
が重要であり、これらの上下の梁１１と１２が正確に平
行になっている条件下で、はじめて試料皿２０上の荷重
の偏置誤差が解消される。すなわち、図１０（Ａ）に示
す寸法ＨとＨ′が一致するように厳密に調整しなければ
偏り偏置誤差が生じる。この調整は、特に精密な電磁力
平衡型の電子天びん等においてはμｍオーダー以下の精
度が必要となる等、ＨとＨ′の寸法を測定することで実
行し得る程度のものではなく、実際の調整作業では、試
料皿２０上に載せた荷重を移動させつつ、各位置で計量
値が変化しないように平行度の微調整を行う。

【０００６】このようなロバーバル機構の平行度を調整
するための機構としては、従来、図１１に例示するよう
に、一端が固定部１４に弾性的に固定され、他端が自由
となった調整用アーム７１等を利用して、調整ねじ７２
の回動による上下の動きをｄ ₂／ｄ₁に縮小して梁１１
または１２の取り付け部Ｆを微動させるようにするのが
一般的であり（例えば実開昭６３−３０８５２２号）、
更にその調整ねじ７２に差動ねじを採用したもの（実開
昭６３−３５９２４号）、あるいは一方の梁の取り付け
部Ｆを、くさびの原理を用いて固定部１４に対して微動
させる方法を採用したもの（実開昭６２−４０５３１
号）等がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のはか
りの小型化、薄型化の要求により、従来よりもレバー比
を大きくして小さなメカニズムで大きな荷重を測定する
必要が生じているが、単純に従来品のレバー比を大きく
して装置の小型化を図った場合、偏置誤差が大きくなっ
て仕様を満足できなくなる。

【０００８】すなわち、レバー比を大きくして、レバー
３０の弾性支点３１と力点３２との間の距離。Ｌ₁を１
ｍｍ程度以下に短くした場合、荷重の大きさによって特
に前後方向への偏置誤差が変わり、上述のような調整機
構を用いて、ある荷重に対する偏置誤差を厳密に調整し
ても、別の荷重では偏置誤差が生じてしまい、はかりと
して実用できなくなってしまう。

【０００９】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、レバー比を大きくして小型化および薄型化して
も、従来のように荷重の大きさによる偏置誤差の変化が
少なく、小型・薄型でしかも偏置誤差の少ない高精度の
上皿はかりの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の構成は、その実施の形態を表す図１
に示すように、両端部に可撓部を備えた互いに平行な上
下２本の梁１１，１２を介して可動柱１３が固定柱１４
に連結されてなるロバーバル機構１０の、その可動柱１
３に試料皿２０が支承されるとともに、その可動柱１３
が、弾性支点３１を有するレバー３０の力点３２に対
し、上下の梁１１，１２の間に位置する連結用弾性支点
５１を介して連結され、そのレバー３０によって試料皿
２０上の荷重が荷重感応部４０に伝達される上皿はかり
において、偏置荷重による連結用弾性支点５１の前後方
向への移動が少なくなるように、上下の梁１１，１２の
うち、連結用弾性支点５１に近い側の梁（図１において
下側梁１２）の剛性を、他側の梁（同じく１１）の剛性
に比して大きくしたことによって特徴づけられる。

【００１１】ここで、本発明で言う梁１１または１２の
剛性とは、それぞれの両端に設けられた可撓部１１ａ，
１１ｂまたは１２ａ，１２ｂをも含めたものであり、ま
た、各梁１１，１２の剛性は、実質的には、これらの両
端部が連結される固定柱１４ないしは可動柱１３の水平
方向の剛性もが加味されることから、以下の構成を採用
しても同等の作用が得られる。

【００１２】すなわち、上記の構成に代えて、ロバーバ
ル機構１０の上下２本の梁１１，１２の剛性を略同等と
するとともに、これらの一端が連結される固定柱１４、
もしくは、可動柱１３の剛性を弱くすることで、上記と
同様に、連結用弾性支点５１に遠い側の梁（図１におい
て上側梁１１）の剛性を、他側の梁（同じく１２）の剛
性に比して見かけ上弱くすることもでき、偏置荷重によ
る連結用弾性支点５１の前後方向への移動を少なくする
ことができる。

【００１３】更に、連結用弾性支点５１に遠い側の梁
（図１において上側梁１１）自体の剛性を他側の梁（１
２）の剛性に比して弱くすると同時に、上記のように固
定柱１４もしくは可動柱１３、あるいはその双方の剛性
を弱くし、これらによって総合的に連結用弾性支点５１
に遠い側の梁１１の剛性を弱くすることもできる。この
場合も、偏置荷重による連結用弾性支点５１の前後方向
への移動を少なくすることができる。

【００１４】更にまた、同じ目的を達成するための本発
明の第２の構成は、その実施の形態を表す図５に示すよ
うに、上記と同じロバーバル機構１０およびレバー３０
を有し、同じくレバー３０の力点３２が連結用弾性支点
５１を介して可動柱１３に連結された上皿はかりにおい
て、上下の梁１１，１２の剛性が略同等であり、かつ、
連結用弾性支点５１の高さ方向の位置が、これらの上下
の梁１１と１２間の中央位置にあることによって特徴づ
けられる。

【００１５】この第２の構成における各梁の剛性につい
ても、前記したようにその両端の可撓部を含めたもので
あり、更には、実質的にこれらの両端が連結される固定
柱１４および可動柱１３の水平方向への剛性を含めたも
のであり、その総合的な剛性としての剛性が、上下の梁
１１，１２で略同等であることを意味する。

【００１６】

【作用】本発明者らは、従来の上皿はかりないしは上皿
天びんにおいて、レバー比をある限度を越えて大きくし
たときに、前記したように偏置誤差が大きくなり、か
つ、偏置荷重の大きさの変化によってその誤差量が変わ
る原因が、偏置誤差によるレバー比の変化であることを
見いだした。

【００１７】本発明はこの対策として、前記した構成を
採用し、所期の目的を達成しようとするものである。以
下、偏置荷重によりレバー比が変化する事実と、本発明
の構成によってその点を解決できることを明らかにす
る。

【００１８】図１２（Ａ）は、ロバーバル機構１０の可
動柱１３と、レバー３０の力点３２とを連結用弾性支点
５１を介して連結した、図８に示した上皿はかりの機構
図であり、同図（Ｂ）はその要部拡大図で示す偏置荷重
による作用説明図である。

【００１９】図１２（Ａ）において、試料皿２０上の荷
重をａからｂに移動させると、ロバーバル機構１０の上
側の梁１１には引張り力が加わり、この梁１１は伸び
る。一方、下側の梁１２には圧縮力が加わり、この梁１
２は縮む。また、荷重をｃに移動させると、上側の梁１
１は縮み、下側の梁１２は伸びる。

【００２０】従来のこの種の上皿はかりにおいては、上
下の梁１１と１２の剛性は互いにほぼ等しく、上記した
各梁１１と１２の伸び量とと縮み量は略等しく、これを
δ₄とすれば、偏置荷重の位置によって各部は、（Ｂ）
に示すように、上下の梁１１，１２の可撓部１１ａと１
２ａを結ぶ直線の中点Ｐを中心として変位する。

【００２１】ここで、一般に、力点３２と連結用弾性支
点５１との長さが長いほど精度上は好ましいため、連結
用弾性支点５１の上下方向位置は、この例においては上
側の梁１１と下側の梁１２との中央位置よりも下側の梁
１２に近い位置に設けられてＡ＞Ｂとなっており、従っ
て、連結用弾性支点５１は、荷重を試料皿２０の中心ａ
に置いた状態での位置Ｋから、荷重をｂに移動させたと
きにはＫb に、同じくｃに移動させたときにはＫc へと
移動する。

【００２２】連結用弾性支点５１がＫb に移動した場
合、レバー３０の弾性支点３１と力点３２との距離Ｌ₁
が実質的に小さくなった状態となり、レバー比はＬ₁／
Ｌ₂からＬ₁′／Ｌ₂（ただしＬ₁′＜Ｌ₁）となり、
逆にＫc に移動した場合には、Ｌ₁が大きくなった状態
となってＬ₁″／Ｌ₂（ただしＬ₁″＞Ｌ₁）となる。
このため、はかりのひょう量範囲内のある荷重、例えば
２ｋｇの荷重を実際に試料皿２０上で移動させ、前記し
た図１１に例示したような調整機構を操作して、計量表
示値が変化しないようにロバーバル機構１０の平行度の
調整を行い、偏置誤差０の状態としたときには、上記し
たレバー比の変化に起因する誤差分を、ロバーバル機構
１０の平行度を狂わす形で補正していることになる。従
って、このような調整の完了後、異なる荷重、例えば４
ｋｇを試料皿２０上で移動させると、先の２ｋｇの移動
量の半分だけ移動させた状態で、試料皿２０へのモーメ
ントが先と等しく、従ってロバーバル機構１０の上下の
梁１１，１２への引張り、圧縮力が等しくなり、Ｋ点の
移動量も等しい状態となる。しかし、この場合、荷重が
２倍となっいるため、レバー比の変化による誤差が２倍
となり、先程の補正量では補正不足となって、誤差が現
れることになる。実際には偏置誤差調整のための荷重の
移動量は半分ではなく等量であるため、４ｋｇでの誤差
は更に大きく現れる。

【００２３】以上がレバー比を大きく、しかもＬ₁を１
ｍｍ程度以下と短くした場合に、偏置誤差が大きくなる
原因である。さて、本発明は、偏置荷重の負荷時に上記
したようなＫ点（連結用弾性支点５１）の移動を無くす
ことにより、偏置荷重によるレバー比の変化を防止しよ
うとするものである。

【００２４】すなわち、第１の構成においては、連結用
弾性支点５１が上記の従来例と同様に一方の梁側に偏っ
て位置している構成をそのまま用い、連結用弾性支点５
１に近い側の梁の剛性を、他側の梁に比して高くするこ
とにより、偏置荷重による上下の梁の伸び量並びに縮み
量を相違させ、Ｋ点の移動を防止する。上記例のように
下側の梁１２が連結用弾性支点５１に近い場合、下側の
梁１２の剛性を上側の梁１１の剛性よりも高くすること
により、図３に例示するように、偏置荷重による上側の
梁１１の伸びまたは縮み量をδ₁と、下側の梁１２の縮
みまたは伸び量δ₂の関係は、δ₂＜δ₁となり、Ｋ点
の移動量はより小さくなり、理論的には、このδ₁とδ
₂の比を、 δ₁／δ₂＝Ａ／Ｂ・・・・（１）とすることにより、Ｋ点の移動は無くなる。以下にこの
点を証明する。

【００２５】図４に幾何学的に示すように、各部の変位
の中心Ｐと下側の梁１１との距離をＣとし、上側の梁１
１の可動柱１３側の可撓部１１ａと下側の梁１２の可動
柱１３側の可撓部１２ａとを結ぶ線の、偏置荷重による
鉛直線に対する傾斜角をθとするとともに、そのときに
Ｋ点がＫ′へとδだけ移動したとすると、

【００２６】

【数１】

【００２７】偏置荷重によるＫ点の移動が０となるため
には、（５）式におけるδ＝０とおいて、

【００２８】

【数２】

【００２９】従って（１）式を満足するとＫ点の移動は
無くなる。また、図８，図９に例示するように、固定柱
１４または可動柱１３、もしくはその双方の上側におけ
る水平方向への剛性を弱くした場合、連結用弾性支点５
１に遠い側の梁である上側の梁１１の剛性は、見かけ
上、下側の梁１２の剛性よりも小さくなるから、上下の
梁１１と１２自体の剛性に差を付けることなく、固定柱
１４ないしは可動柱１３の剛性を意識的に弱くしても、
以上と同等の作用が得られる。

【００３０】一方、第２の構成においては、上下の梁１
１，１２の剛性が従来のように互いに略等しいという構
成をそのまま用い、連結用弾性支点５１の高さ方向位置
を、上下の梁１１と１２の中央位置とすることにより、
図６に示すように、偏置荷重による上下の梁１１と１２
の伸びまたは縮み量δ₃が互いに等しくなるとともに、
この伸びまたは縮みによる各部の変位の中心に連結用弾
性支点５１（Ｋ点）が位置することになり、その移動が
無くなる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の構成を電磁
力平衡型天びんに適用した実施の形態の機構図である。

【００３２】ロバーバル機構１０の基本的構造は、図１
０あるいは図１２に示した従来のものと同等であり、両
端部にそれぞれ可撓部１１ａ，１１ｂ、および１２ａ，
１２ｂを備えた上側梁１１および下側梁１２により、可
動柱１３と固定柱１４を連結した構造を持ち、可動柱１
３には試料皿２０が支承される。

【００３３】また、従来と同様に、この可動柱１３に作
用する荷重は、弾性支点３１によって支持されたレバー
３０を介して荷重感応部である電磁力発生装置４０に伝
達される。すなわち、レバー３０の一端に設けられた力
点３２が、連結片５０によって連結用弾性支点５１を介
して可動柱１３に連結され、レバー３０には支点３１を
挟んで反対側に電磁力発生装置４０のフォースコイル４
２が固着される。電磁力発生装置４０は、永久磁石４１
ａを主体とする磁気回路４１が作る静磁場中に、レバー
３０に固着されたフォースコイル４２を可動に配設した
ものであり、レバー３０の変位はその他端部に形成され
たスリット３３の位置を検知する変位センサ３４によっ
て検出され、その変位検出結果が常に零となるようにフ
ォースコイル４２に流れる電流が制御される。そして、
その電流の大きさから試料皿２０上の荷重が検出され
る。

【００３４】連結用弾性支点５１の高さ方向位置は、ロ
バーバル機構１０の上下の梁のうちの下側梁１２により
近く、上側梁１１と連結用弾性支点５１との上下方向寸
法をＡ、下側梁１２と連結用弾性支点５１との上下方向
寸法をＢとしたとき、Ａ＞Ｂである。

【００３５】そして、下側梁１２剛性は、上側梁１１に
比して高くなっている。具体的には、図２（Ａ）に例示
するように、各梁の本体部分の厚みｔ₁が、下側梁１２
に比して上側梁１１を小さくするか、あるいは、各梁の
両端の可撓部１１ａ〜１２ｂの厚みｔ₂を、それぞれ下
側梁１２に比して上側梁１１を小さくする。あるいはこ
れらのｔ₁およびｔ₂を上下の梁１１，１２で等しく
し、図２（Ｂ）に上側梁１１の部分平面図を示すよう
に、この上側梁１１についてのみ、撓み部Ｅを形成すべ
くスリットＳを形成する。あるいはまた、上側梁１１の
可撓部１１ａ，１１ｂの幅ｗ（図２（Ｂ）参照）を、下
側梁１２よりも狭くする。

【００３６】上下の梁１１と１２の剛性の比は、偏置荷
重による上側梁１１の伸びまたは縮み量をδ₁、同じく
下側梁１２の伸びまたは縮み量をδ₂としたとき、 δ₁／δ₂≒Ａ／Ｂ・・・・（８）となるように設定する。

【００３７】以上の実施の形態において、（８）式を満
足していると、前記した図３に示したように、偏置荷重
による上下の梁１１，１２の伸び縮みがあっても、連結
用弾性支点５１の移動がほぼ無くなり、レバー比を大き
くし、かつレバー３０の弾性支点３１と力点３２間の距
離を１ｍｍ程度以下と小さくしても、偏置荷重が大きく
なることがない。

【００３８】次に、本発明の第２の構成を、同じく電磁
力平衡型の電子天びんに適用した例について述べる。図
５はその機構図である。この図５の実施の形態におい
て、ロバーバル機構１０およびレバー３０に関する機
構、並びに電磁力発生装置４０等の基本的構造は、上記
した実施の形態と全く同様であり、同等の部材について
は同じ符号を付してその詳細説明は省略する。

【００３９】この図５に示す実施の形態の特徴は、ロバ
ーバル機構１０の上側梁１１と下側梁１２の剛性が略同
一であるとともに、連結用弾性支点５１の高さ方向位置
が、上側梁１１と下側梁１２との間の距離Ｈの中央とな
っている点にある。

【００４０】この図５の構成によると、偏置荷重による
上下の梁１１と１２の伸びまたは縮み量が互いに等しく
δ₃となって、前記した図６に示したように、そのδ₃
の伸びまたは縮みによって連結用弾性支点５１は殆ど移
動しない。

【００４１】ところで、以上の各実施の形態では、連結
用弾性支点５１とレバー３０の力点３２の前後方向位置
を、上下の梁１１，１２の可撓部１１ａ，１２ａを結ぶ
鉛直線上とした設けた例を示しており、これが理想的な
位置関係であるが、本発明は、必ずしもこのような位置
関係としなければならないのではなく、実用上は、図７
に例示するように、連結用弾性支点５１および力点３２
を、上下の可撓部１１ａ，１２ａを結ぶ鉛直線に対して
εだけずらしてもよい。すなわち、一般に、はかりは種
々のレバー比のものを用意して、種々のひょう量に対応
しており、上記した理想的な位置関係を全てのタイプに
適用することは困難であって、最も困難な機種で適当な
ひょう量／感度が得られるように、これらの位置関係を
選ぶことがより好ましいからである。

【００４２】図７のような位置関係を採用した場合、連
結用弾性支点５１の位置であるＫ点は、偏置荷重によっ
て上下の梁１１，１２が伸び縮みした場合に上下にγだ
け移動することになるが、レバー３０は電磁力発生装置
４０が発生する電磁力によって常に一定の姿勢を保つか
ら、可動柱１３の方が上下することになる。可動柱１３
が上下動すると、ロバーバル機構１０の上下の梁１１と
１２が等量だけ傾くことになり、平行度は狂わない。ま
た、ロバーバル機構１０の各可撓部１１ａ〜１２ｂの復
元力は、梁１１ないしは１２の傾き量に比例し、荷重量
にはあまり影響を受けないので、結局、可動柱１３の上
下量に見合う分だけ（これは試料皿２０上のモーメント
に比例して増える）ロバーバル機構１０の平行度を調整
して誤差０に合わせ込むことができる。以上は図１およ
び図５の実施の形態に共通しており、ε≦３ｍｍ程度ま
で実用上問題がないことを確認している。

【００４３】また、以上の各実施の形態において述べた
ロバーバル機構１０の上下の梁１１，１２の伸びおよび
縮み量δ₁等は、単に梁１１ないしは１２自体の伸び縮
みだけでなく、各可撓部１１ａ〜１２ｂの撓みを含めた
もので考える必要があることは言うまでもない。従っ
て、各実施の形態において述べた上下の梁１１および１
２の剛性とは、この各可撓部１１ａ〜１２ｂをも含めた
剛性である。

【００４４】また、実質的な各梁１１，１２の剛性は、
その両端がそれぞれ固定される固定柱１４および可動柱
１３の剛性が無視し得ない程度に弱い場合には、その固
定柱１４および可動柱１３の剛性による影響も含まれた
ものとなる。

【００４５】従って、上下の梁１１，１２の剛性に差を
付ける本発明の第１の構成の変形として、固定柱１４ま
たは可動柱１３の剛性を弱くし、これによって連結用弾
性支点５１に遠い側の梁、前記した図１の実施の形態で
は上側の梁１１の剛性を、下側の梁１２の剛性に比して
見かけ上弱くしても、実質的に図１，図２に示した実施
の形態と同等の作用効果を奏することができる。本発明
はこのような構成をも含む。

【００４６】固定柱１４または可動柱１３の剛性を意識
的に弱くすることによって上側の梁１１の見かけ上の剛
性を弱くする手法を、可動柱１３を例にとって図８に示
す。この図８の例では、可動柱１３の上側の梁１１の固
着部分と皿２０を支承する皿受け軸２０ａとの間に略鉛
直方向に伸びるスリットＳを形成している。このような
スリットＳの形成によって、可動柱１３に対する上側の
梁１１の固着部分が撓みやすくなり、上下の梁１１と１
２自体の剛性を略同等としても、これらの各梁１１，１
２の見かけ上の剛性は上側の梁１１が相対的に弱くな
る。つまり、偏置荷重による可動柱１３の撓みにより、
上側の梁１１の実質的な伸びまたは縮み量が下側の梁１
２の伸びまたは縮み量よりも大きくなる。従って、偏置
荷重による上下の梁１１，１２の実質的な伸縮量δ₁，
δ₂を、前記（８）式を満足するように設定すると、図
８に二点鎖線で示すように、偏置荷重による連結用弾性
支点５１のＫ点からの変位を無くすることができ、図
１，図２に示した実施の形態と同等の作用効果を奏する
ことができる。

【００４７】また、可動柱１３の剛性を意識的に弱くし
て弾性用連結支点５１に近い側の梁の見かけ上の剛性を
弱くする他の手法を、図９に例示する。この図９の例に
おいては、可動柱１３自体の剛性を、その水平断面の寸
法を小さくする等によって弱くし、皿受け軸２０ａの取
り付け部分を前方（固定柱１４と反対側）に持ち出した
例であり、このような構成によっても、上記と同様に上
側の梁１１の見かけ上の剛性を弱くすることができる。
この図９の例では、偏置荷重によって可動柱１３は皿受
け軸２０ａを介してし同図に二点鎖線で示すように撓
み、上記と同様に連結用弾性支点５１のＫ点からの変位
を無くすることができる。

【００４８】更に、本発明の第１の構成においては、上
下の梁１１，１２の剛性を相違させると同時に、しかも
固定柱１４および／または可動柱１３の剛性を意識的に
弱くすることにより、連結用弾性支点５１の偏置荷重に
よる移動を防止するような構成を採用することができ
る。すなわち、上下の梁１１と１２の各剛性と、固定柱
１４および可動柱１３の剛性とを併せて、総合的に、連
結用弾性支点５１に近い側の梁１１の剛性を他側の梁１
２の剛性に比して弱くすることで、偏置荷重のＫ点から
の移動を防止することも可能であり、本発明の第１の構
成はこのような形態をも含む。

【００４９】更にまた、本発明の第１の構成において
は、図１の例においてはレバー３０が上側梁１１に近い
上側にあるものを示しているが、レバー３０を下側梁１
２に近い下側に設ける場合もある。この場合、力点３２
と可動柱１３との連結用弾性支点５１は上側梁１１に近
接してともうける方が精度上有利となる。従ってこの場
合には、上側梁１１の剛性を下側梁１２の剛性に比して
高くする必要がある。本発明の第１の構成は、このよう
な配置の構成をも含むことは勿論であり、この場合、前
記した各例と同様な思想のもとに、下側の梁１２自体の
剛性、あるいは見かけ上の剛性を弱くすればよい。

【００５０】また更に、以上の各実施の形態では荷重感
応部として電磁力発生装置４０を用いた電磁力平衡型の
電子天びんに本発明を適用したが、ロードセル等の他種
の荷重感応部を有する、いわゆる電子はかり等と称され
るものにも、本発明を等しく適用し得ることは言うまで
もない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、ロバーバル機構の上下の梁のうち、可動柱
とレバーの力点を繋ぐ連結用弾性支点に近い側の梁の剛
性を、他側の梁の剛性に比して大きくするか、あるい
は、固定柱ないしは可動柱の剛性をも含めてた総合的な
各梁の剛性を、実質的に上記と同様な剛性の差を付けて
いるから、偏置荷重により各梁が伸び縮みしても、従来
に比して連結用弾性支点の前後方向への移動をより少な
くすることができる。

【００５２】また、本発明の第２の構成によれば、ロバ
ーバル機構の上下の梁の実質的な剛性を略同等とすると
ともに、可動柱とレバーの力点を繋ぐ連結用弾性支点の
高さ方向の位置を、これら上下の梁の中央位置としてい
るから、偏置荷重により各梁が伸び縮みしても、上記と
同様に連結用弾性支点の前後方向への移動をより少なく
することができる。

【００５３】従って、第１および第２の構成のいずれに
おいても、レバー比を大きくしても従来に比して偏置誤
差の少ない上皿はかりを得ることができ、あるいは、従
来と同程度の偏置誤差を許容するならば、より小型化お
よび薄型化を達成することができ、ひいては小型化によ
るコストダウンをも達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の構成を、電磁力平衡型の電子天
びんに適用した実施の形態を示す機構図

【図２】その上側梁１１の剛性を下側梁１２に比して低
くするための具体的構造の説明図

【図３】図１の機構に偏置荷重を負荷したときの作用説
明図

【図４】図１の機構において、偏置荷重による連結用弾
性支点５１の移動量を０とするための条件の幾何学的説
明図

【図５】本発明の第２の構成を、電磁力平衡型の電子天
びんに適用した実施の形態を示す機構図

【図６】図５の機構に偏置荷重を負荷したときの作用説
明図

【図７】連結用弾性支点５１とレバー３０の力点３２
を、上下の梁の可撓部１１ａ，１２ａを結ぶ鉛直線上に
対してずらした場合の、本発明の他の実施の形態の作用
説明図

【図８】本発明の第１の構成の他の実施の形態を表す機
構図

【図９】本発明の第１の構成の更に他の実施の形態を表
す要部機構図

【図１０】ロバーバル機構とレバーを有する上皿はかり
または天びんの一般的なメカニズム構成を示す側面図
（Ａ）および平面図（Ｂ）

【図１１】調整用アームを用いた従来のロバーバル機構
の平行度調整機構の説明図

【図１２】図１０に示した上皿はかりの機構図（Ａ）お
よびその要部拡大図で示す偏置荷重による作用の説明図
（Ｂ）

【符号の説明】

１０ロバーバル機構１１上側梁１１ａ，１１ｂ可撓部１２下側梁１２ａ，１２ｂ可撓部１３可動柱１４固定柱２０試料皿３０レバー３１弾性支点３２力点３４変位センサ４０荷重感応部５０連結片５１連結用弾性支点Ｓスリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者深井秋博京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献特開昭62−82328（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−74340（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−59931（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−67829（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−108835（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 21/24 G01G 23/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両端部に可撓部を備えた互いに平行な上
下２本の梁を介して可動柱が固定柱に連結されてなるロ
バーバル機構の、その可動柱に試料皿が支承されるとと
もに、その可動柱が、弾性支点を有するレバー機構の力
点に対し、上記上下の梁の間に位置する連結用弾性支点
を介して連結され、そのレバー機構によって上記試料皿
上の荷重が荷重感応部に伝達される上皿はかりにおい
て、偏置荷重による連結用弾性支点の前後方向への移動
が少なくなるように、上記上下の梁のうち、上記連結用
弾性支点に近い側の梁の剛性を、他側の梁の剛性に比し
て大きくしたことを特徴とする上皿はかり。
【請求項２】両端部に可撓部を備えた互いに平行な上
下２本の梁を介して可動柱が固定柱に連結されてなるロ
バーバル機構の、その可動柱に試料皿が支承されるとと
もに、その可動柱が、弾性支点を有するレバー機構の力
点に対し、上記上下の梁の間に位置する連結用弾性支点
を介して連結され、そのレバー機構によって上記試料皿
上の荷重が荷重感応部に伝達される上皿はかりにおい
て、偏置荷重による連結用弾性支点の前後方向への移動
が少なくなるように、上記上下の梁の剛性を略同等と
し、かつ、上記固定柱の剛性を弱く、上記連結用弾性支
点に遠い側の梁の剛性を他側の梁の剛性に比して見かけ
上弱くしたことを特徴とする上皿はかり。
【請求項３】両端部に可撓部を備えた互いに平行な上
下２本の梁を介して可動柱が固定柱に連結されてなるロ
バーバル機構の、その可動柱に試料皿が支承されるとと
もに、その可動柱が、弾性支点を有するレバー機構の力
点に対し、上記上下の梁の間に位置する連結用弾性支点
を介して連結され、そのレバー機構によって上記試料皿
上の荷重が荷重感応部に伝達される上皿はかりにおい
て、偏置荷重による連結用弾性支点の前後方向への移動
が少なくなるように、上記上下の梁の剛性を略同等と
し、かつ、上記可動柱の剛性を弱く、上記連結用弾性支
点に遠い側の梁の剛性を他側の梁の剛性に比して見かけ
上弱くしたことを特徴とする上皿はかり。
【請求項４】偏置荷重による連結用弾性支点の前後方
向への移動が少なくなるように、上記２本の梁の互いの
剛性と、上記可動柱または固定柱の剛性との双方によ
り、上記連結用弾性支点に遠い側の梁の総合的な剛性
を、他側の梁の総合的な剛性に比して弱くしたこと特徴
とする、請求項１，２または３に記載の上皿はかり。
【請求項５】両端部に可撓部を備えた互いに平行な上
下２本の梁を介して可動柱が固定柱に連結されてなるロ
バーバル機構の、その可動柱に試料皿が支承されるとと
もに、その可動柱が、弾性支点を有するレバー機構の力
点に対し、上記上下の梁の間に位置する連結用弾性支点
を介して連結され、そのレバー機構によって上記試料皿
上の荷重が荷重感応部に伝達される上皿はかりにおい
て、上記上下の梁の剛性が略同等であり、かつ、上記連
結用弾性支点の高さ方向の位置が、これらの上下の梁間
の中央位置にあることを特徴とする上皿はかり。