JP3296106B2 - 上皿はかり - Google Patents

上皿はかり

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JP3296106B2 JP20648194A JP20648194A JP3296106B2 JP 3296106 B2 JP3296106 B2 JP 3296106B2 JP 20648194 A JP20648194 A JP 20648194A JP 20648194 A JP20648194 A JP 20648194A JP 3296106 B2 JP3296106 B2 JP 3296106B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は上皿はかりに関し、更に
詳しくは、ロバーバル機構を備えた上皿はかりに関す
る。なお、本発明は、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のほか、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4に正面図(A)および平面図(B)を
例示するように、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Eを備えた互いに平行な2本の梁11お
よび12を介して可動部13を固定部14に連結した構
造を持ち、試料皿20は可動部13に支承される。試料
皿20に作用する荷重は、可動部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。なお、小秤量のはかり等
においては、レバーを介さずに可動部13が直接荷重感
応部40に接続される場合もある。
【0004】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、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4(A)における寸
法HとH′が一致するように厳密に調整しなければ偏置
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。
【0005】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5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L2/L1 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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なロバーバル機構の従来の各調整機構は、基本的には、
一方の梁の取り付け部Fを固定部14に対して可能な限
り微動させるようとするものであるが、前記したような
実際の調整作業において、特に図4(B)において矢印
Pで示すような方向、つまりロバーバル機構の梁の伸び
る方向に直交する左右方向への偏心荷重に対しての調整
が困難であり、調整ねじ72による梁の取り付け部Fの
上下動を相当に微動可能としたものを用いても、調整限
界に達してしまうことがしばしば生じる。すなわち、荷
重を左右方向どちらに移動させても誤差が同方向に例え
ば+5カウント,+5カウント等と現れたり、あるいは
荷重を一旦右に負荷して中央に戻すと、中央での値が元
の値に戻らないなど、調整しきれない限界に達する。
【0007】特に精密な天びんにおいては、このような
従来の限界を越えて精度を追求する必要があり、その場
合、フレームやロバーバル機構の各梁を含めた各部の剛
性を高めても、僅かにしか精度を向上させることができ
ない。
【0008】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、左右方向への偏置荷重に対する誤差の発生を大
幅に減少させることのできる上皿はかりの提供を目的と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例図面である図1を参照しつつ説明す
ると、本発明の上皿はかりは、ロバーバル機構10の2
本の梁11,12の平行度を調整するための調整機構5
0を、一端部が固定部14に固定され、かつ、2本の梁
のいずれか一方の梁11の一端が固着された調整用アー
ム51と、その調整用アーム51の他端部と固定部14
との上下方向の間隔を調整する間隔調整機構52を備え
るとともに、その調整用アーム51と固定部14との間
には、アーム51に直交して略水平に伸び、当該アーム
51の水平方向への変位を抑制する部材(突っ張り部材
または引っ張り部材)53または53′が介在し、この
部材53は、軸方向に所定の剛性を有し、かつ、上下方
向に撓みやすい部材であることによって特徴づけられ
る。
【0010】
【作用】従来の構造においてロバーバル機構の左右方向
への偏置荷重に対する調整が困難である理由は、平行度
の調整機構の存在そのものにある。すなわち、ロバーバ
ル機構の平行度を調整するためには、一方の梁の固定部
14への取り付け部Fを調整機構によって上下動可能と
しなければならないことは必然であるが、その調整機構
が梁の取り付け部Fと固定部14の間に介在しているが
故に、左右方向への偏心荷重に対して調整機構がその方
向に撓み、ロバーバル機構の左右方向への見かけの剛性
が低下してしまう。
【0011】本発明はこの点に着目してなされたもの
で、調整用アーム51と固定部14との間に、上下方向
には撓みやすく、軸方向にはある程度の剛性を有する
(突っ張りもしくは引っ張り)部材53または53′を
介在させることにより、調整用アーム51の横方向(水
平方向)への剛性が向上し、左右方向への偏心荷重に対
する調整用アーム51の撓みは著しく減少する。また、
この部材53を上下方向に撓みやすくしているため、間
隔調整機構52による固定部14に対する上下方向への
移動に際しては特に影響はない。
【0012】
【実施例】図1は電磁力平衡型の上皿天びんに本発明を
適用した実施例の構造説明図で、(A)はロバーバル機
構10全体の斜視図、(B)はその突っ張り部材53の
近傍の要部拡大斜視図である。
【0013】ロバーバル機構10は、図4に示した従来
の構造と同等であり、両端部分にそれぞれ可撓部Eが形
成された略Y字形の上下の梁11,12により、可動部
13と固定部14を連結した構造を持ち、可動部13に
試料皿(図示せず)が支承される。また、従来と同様
に、この可動部13に作用する荷重は、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
とともに、レバー30の変位は変位センサ41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電磁
力発生装置40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、試料皿上の荷重が検出される。
【0014】ロバーバル機構10の平行度を調整するた
めの調整機構50は、ロバーバル機構10の上側の梁1
1の固定部14への2箇所の取り付け部近傍にそれぞれ
設けられている。
【0015】この調整機構50は、調整機構としての基
本構成は図5に示したものと同等であり、基部がヒンジ
部51aを介して固定部14に固定された調整用アーム
51と、その調整用アーム51の先端部における固定部
14との上下方向への間隔を調整するための間隔調整機
構52を備えている。
【0016】調整用アーム51はヒンジ部51aを中心
として実質的に固定部14に対して回動自在であり、そ
のヒンジ部51aから僅かに先端側に寄った上面に、ロ
バーバル機構10の上側の梁11の一端が固定されてい
る。
【0017】間隔調整機構52は調整ねじ52aと圧縮
コイルばね52bによって構成されており、調整ねじ5
2aは、調整用アーム51の先端部に穿たれた貫通孔を
介して固定部14の形成された雌ねじにねじ込まれてい
る。また、この調整ねじ52aと同軸上に、固定部14
の上面と調整用アーム51の下面との間に圧縮コイルば
ね52bが挿入されている。
【0018】このような基本構成により、調整ねじ52
aをいずれかの向きに回動させることによって、その向
きに応じて調整用アーム51はヒンジ部51aを中心と
して上下いずれかの向きに回動変位し、その先端部分の
調整ねじ52aの装着部における変位量が、ヒンジ部5
1aと調整ねじ52a間の距離、および、ヒンジ部51
aと梁11の取り付け部F間の距離の比に応じた率で縮
小され、梁11の取り付け部Fの高さが変化する。この
点についても図5のものと同等である。
【0019】さて、本発明実施例の特徴とするところ
は、調整用アーム51と固定部14との間に、突っ張り
部材53が介在している点にある。この突っ張り部材5
3は、この例において矩形断面の棒状部材の軸方向2箇
所に可撓部eを設けたもので、その軸は調整用アーム5
1の軸方向に直交して水平方向に伸び、その一端が調整
用アーム51の先端部近傍に固着されているとともに、
他端は支柱53aを介して固定部14に固定されてい
る。
【0020】このような突っ張り部材53を設けること
により、調整用アーム53はその横方向(軸直角方向)
に変位が抑制され、同方向への実質的な剛性が大幅に向
上する。そのため、試料皿に対する左右方向(梁11の
伸びる方向)Pへの偏心荷重に対して2つの調整用アー
ム51が横方向に撓む現象が大幅に抑制され、ひいては
ロバーバル機構10の梁11が左右方向への偏心荷重に
対して傾いたり捩じれることがなくなり、左右方向への
偏置誤差が大幅に減少する。
【0021】また、突っ張り部材53にはその軸方向2
箇所に可撓部eを設けているため、この突っ張り部材5
3は上下方向への力に対しては撓みやすく、従って調整
ねじ52aによる調整用アーム51の上下方向への変位
に際して、これを阻害することがない。
【0022】なお、突っ張り部材53の構造としては、
以上の実施例に限られることなく、例えば図2(A)〜
(C)列挙するように、(A)のように断面円形の棒材
の軸方向2箇所を削り取って可撓部eを設けたもの、
(B)に正面図および平面図を併記するように、同じく
断面円形の棒材の軸方向2箇所を圧縮荷重に押しつぶし
て可撓部eを作ったもの、あるいは所定の厚さを有する
単なる板状の部材をその4さ方向を上下に向けた状態で
使用するもの(C)等を用いることができ、要は軸方向
にある程度以上の剛性を持ち、しかも上下方向へは撓み
やすい部材であればよい。
【0023】更に、突っ張り部材53に代えて引っ張り
部材を用いることができる。すなわち、図3に調整用ア
ーム51をその先端側から見た図を示すように、調整用
アーム51をその軸方向に直交する左右両側からそれぞ
れワイヤからなる引っ張り部材53′によって引っ張っ
た状態としてもよい。この場合、調整用アーム51は先
の例と同様にその軸直角方向への変位が抑制され、従っ
て左右の引っ張り部材53′は共同して軸方向に実質的
にある程度の剛性を持ち、かつ、上下方向へは撓みやす
く、先の例と同等の効果を奏することができる。
【0024】なお、本発明は電磁力平行型の電子天びん
のほか、ロードセル等を荷重感応部として用いた、いわ
ゆるはかりにも同様に適用し得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロバーバル機構の一方の梁が固着されるとともに、その
先端部にロバーバル機構の固定部との間隔調整機構が設
けられた調整用アームを有する平行度調整機構を採用し
た上皿はかりあるいは上皿天びんにおいて、調整用アー
ムと固定部との間に、アームに直交して略水平に伸びて
当該アームの水平方向への変位を抑制する、突っ張りも
しくは引っ張り部材を介在させたから、調整用アームの
横方向への剛性が大幅に向上し、ひいてはロバーバル機
構の左右方向への実質的な剛性が向上する結果、ロバー
バル機構の左右方向への偏心荷重に対する誤差が大幅に
減少する。特に、電磁力平衡型の上皿天びんでは、ゼロ
メソッドにより測定が行われるためにロバーバル機構の
上下方向への動きは殆ど無く、従って高精度の天びんが
得られ、このため従来からの上皿はかりなどでは現れて
こなかった僅かな偏置誤差が目立つようになり、その対
策として有効なものがなかった実情であったが、本発明
はこれに対する有効な対策となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を電磁力平衡型の上皿天びんに適用した
実施例の構造説明図で、(A)はロバーバル機構10全
体の斜視図、(B)はその突っ張り部材53の近傍の要
部拡大斜視図
【図2】本発明に係る突っ張り部材53の他の例の説明
【図3】本発明の他の実施例の要部構成の説明図
【図4】ロバーバル機構を有する上皿天びんまたははか
りの一般的なメカニズムの構成を示す正面図(A)およ
び平面図(B)
【図5】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
【符号の説明】
10 ロバーバル機構 11,12 梁 13 可動部 14 固定部 E 可撓部 50 平行度調整機構 51 調整用アーム 51a ヒンジ部 52 間隔調整機構 52a 調整ねじ 52b 圧縮コイルばね 53 突っ張り部材 e 可撓部 53a 支柱 53′ 引っ張り部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−308522(JP,A) 特開 昭61−108925(JP,A) 実開 昭53−71466(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01G 21/24 G01G 23/01 G01G 21/16 G01G 21/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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部が固定部に連結されてなるロ
    バーバル機構の、その可動部に試料皿が支承され、か
    つ、当該可動部がレバーを介してもしくは直接荷重感応
    部に連結された上皿はかりにおいて、上記ロバーバル機
    構の2本の梁の平行度を調整するための調整機構を有
    し、その調整機構は、一端部が上記固定部に固定され、
    かつ、上記2本の梁のいずれか一方の梁の一端が固着さ
    れた調整用アームと、その調整用アームの他端部と上記
    固定部との上下方向の間隔を調整する間隔調整機構を備
    えるとともに、上記調整用アームと上記固定部との間に
    は、そのアームに直交して略水平に伸び、当該アームの
    水平方向への変位を抑制する部材が介在し、この部材
    は、軸方向に所定の剛性を有し、かつ、上下方向に撓み
    やすい部材であることを特徴とする上皿はかり。
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