JP3654741B2

JP3654741B2 - ロードセルの支持構造体

Info

Publication number: JP3654741B2
Application number: JP15384997A
Authority: JP
Inventors: 久男石井
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH112556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードセル支持構造体に関し、詳しくは、食品プラントの原材料貯蔵構造物、水処理施設の汚水タンク、貯蔵タンク、ホッパ又は台秤等において計量素子として使用されるロードセルを支持する構造体を耐震・強風等外部圧力から保護するロードセル支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品プラントの原材料、水処理施設の汚水タンク、養鶏場或いは牧場において飼料となる粉体を貯蔵するホッパ、或いは燃料等の液体を貯留するタンクは、地上に組まれた櫓状の構築物に設置される。また、これらのホッパやタンクは内容物の重量を計測するために、通常は櫓状構築物の梁上に設置されたロードセル上にその全荷重を掛けるように構成されている。
【０００３】
図７はこのような従来の施設の説明図である。図７から分かるように、従来の施設は、地面から垂直方向に延びる４本の柱１０１、１０２、１０３、１０４を有し、これら柱の中間に、水平方向に主梁１０５〜１０８が設けられている。この主梁の上には、それぞれロードセルの支持構造体１０９が固定されている。主梁１０５〜１０８の上下には、上クロスビーム１１０〜１１３と下クロスビーム１１４〜１１７が設けられている。
【０００４】
これら上下クロスビームには、それぞれサポータ１１８が設けられ、これらサポータ１１８は例えば上下方向に設けられたレール上をローラ様なものが転動するように構成され、それぞれローラ様なものがホッパ１１９の側壁を押さえている。したがって、ホッパ１１９は、Ｘ方向、Ｚ方向には動くことができずかつＸーＺ平面方向で回転できないが、Ｙ方向すなわち上下方向で、ロードセルの支持構造体１０９にはホッパの荷重が掛かるように構成されている。
【０００５】
ロードセルの支持構造体１０９は図８に示すように、上板１２０と下板１２１を持っている。下板１２１は、主梁１０５（１０６、１０７、１０８）上に、ねじ等で堅固に固定されている。また上板１２０はホッパ１１９の側壁に固定された支持金具１２２の下に固着された支持板１２３に固定されている。さらに上板１２０の下面には耐圧板１２４が固定され、また下板１２１の上面には耐圧板１２５が固定されている。１２６はロードセルである。先端が半球面で、ロードセル１２６の上下に突出している荷重受けは、上下の耐圧板１２４、１２５と球面接触している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の施設が地震を受けたり横方向から強い風を受け、ホッパ１１９に対して水平方向に強い力が働いて、これが水平方向に移動する場合がある。この移動距離が少ない場合は、ロードセル１２６の荷重受けと耐圧板１２４、１２５との球面接触部分で吸収できるが、サポータ１１８が破壊するなどしてホッパ１１９が水平方向に大きくずれると、ロードセルの支持構造体自身でホッパ１１９の移動量を吸収することができず、高価なロードセルを破壊してしまうような事態となる。
【０００７】
ロードセルの支持構造自身の保護と、ホッパの移動をロードセルの保持構造で防ごうとする試みがなされ、例えば実公平８ー４５７６号公報にこの種のロードセル支持構造が示されている。この従来例では、上板と下板とがある程度以上広がらないようにするための棒状部材を設け、更に上板と下板が、水平方向にずれないように、ロッドエンド部が設けられている。しかし上述の如き、従来のロードセルの支持構造体は、以下に示す問題点を持っている。
▲１▼ロッドエンド部（リンク）の各軸承部にははめあい等の隙間が多々あり、金属が腐食し易いものを内容物としている場合、これが軸承部に侵入したり、また、洗浄時に使用した洗浄薬品の侵入、或いは雨水が毛細管現象で侵入し、かつ溜まりやすいため、ロッドエンド部（リンク）での腐食が加速的に進みやすい、
▲２▼ロードセルの支持構造体を設置する場合、上側取付板と下側取付板のロッドエンド部の長手方向に対する寸法誤差を吸収するために、上記ロッドエンド部はねじ構造を備えているが、ねじの回転で上側取付板と下側取付板間の歪みを払拭するには、擬似的に計量を行い、誤差の大小で判断したりし、また、一のロードセルの支持構造体を調整すると、他のものの支持状態が変わるので再調整するというような堂々巡り状態の調整が続くなど、設置にかなりの手間と経験を要する、
▲３▼ロードセルの支持構造体を設置する際、ホッパなどに形成した取付孔の寸法精度が悪く上側取付板に開けられた取付孔と位置が一致しない場合、ロッドエンド部の駆動ねじを回転して位置合わせしなければならない、
▲４▼上側取付板に固定された支持金具の水平板には、ホッパ等の上下方向への移動を制限するための前記棒状部材を挿通する孔が設けられているが、上側取付板と下側取付板の相対的な位置ずれが大きくとも、棒状部材が挿通できるように、この孔を大きくしなければならず、必然的に厚くて丈夫なワッシャを棒状部材の保持に用意しなければならない。
【０００８】
本発明は上述の如き従来の欠点を解消しようとするものであり、その目的は、食品プラントの原材料貯蔵構造物、水処理施設の汚水タンク、貯蔵タンク、ホッパ又は台秤等において計量素子として使用されるロードセルを支持するロードセルの支持構造体において、雨水や洗浄用の薬品の侵入により腐食が加速的に進む部分を極力減らし、ロードセルの上下面に設けられた２枚の板が相対的に平行方向に対して移動を制限することができ、かつロードセル設定の際の調整を極力簡単にできるようなロードセルの支持構造体を得ることにある。
【０００９】
上記の如き本発明の目的を達成するために、本発明は、第１の板と、該第１の板に対して間隔を設けて対峙し被計量物の重量を受ける第２の板と、該第１と第２の板の間に介在して第２の板に負荷される重量値を計量するロードセルとを具備するロードセルの支持構造体において、一端が前記第１の板に固着されるとともに、他端にナットがねじ込まれる第１の支持軸と、一端が前記第２の板に固着されるとともに、他端にナットがねじ込まれる第２の支持軸と、前記第１と第２の板の間に配置され、前記第１と第２の支持軸を遊嵌する連結手段と、を備えることを特徴とするロードセルの支持構造体を提供する。また、前記連結手段は、前記第１と第２の支持軸をそれぞれ遊嵌する、長手方向に長い貫通孔を有し、これら貫通孔の外縁に前記第１と第２の支持軸が当接して前記第１と第２の板の離反する距離を制限することを特徴とする請求項１に記載のロードセルの支持構造体を提供する。また、前記連結板は、前記第１と第２の板に略平行に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造体を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態を示す斜視図である。これらの図から分かるように、ロードセルの支持構造は、ホッパ等の被計量物に設けられた支持金具に取り付けられる上板１と土台等の基礎に固定された梁に固定される下板２を有する。これら上板１と下板２はほぼ方形に形成され、互いに平行に配置されている。これら上板１と下板２間にロードセル３が配設されている。ロードセル３は、内部に重量検知素子を収納した円筒状のケース４と、このケース４上部から突出し、重量検知素子と連結した荷受け台５とが配置されている。ケース４の底部は下板２の上面に固定され、荷受け台５の上面は上板１の下面に当接して、上板１に対して摺動自在である。
【００１１】
上板１に開けられた穴６には支持軸７の頭部８がはめ込まれて、溶接などの固着方法で、支持軸７は上板１に固着されている。また、下板２に開けられた穴にも支持軸９の頭部１０がはめ込まれて、同様に下板２に固着されている。１１は支持軸７と支持軸９との間に介在する連結板である。連結板１１の左右端には、連結板１１の長手方向に長い長方形の貫通孔１２、１３が形成されている。これら貫通孔１２、１３には支持軸の支承軸が貫通しており、これら支承軸にねじ込まれたナット１４、１５により、保持されている。被計量物の重量は、その支持板から各ロードセルの支持構造の上板１に伝達され、下板２との間でロードセル３に荷重がかけられ、各重量検知素子により被計量物の重量が検知される。
【００１２】
図１及び図２に示すロードセルの支持構造において、＋Ｘ方向に対して被計量物に外力が印加されたとすると、上板１と下板２とが＋Ｘ方向に移動したとしても、支持軸の支承軸がそれぞれ貫通孔１２、１３の外縁に当接するため、連結板１１には引張力が働く。またーＸ方向に対して被計量物に外力が印加されたとすると、上板１と下板２とが相対的にーＸ方向に移動し、支持軸の支承軸がそれぞれ貫通孔１２、１３の内縁に当接するため、連結板１１には圧縮力が働く。よって、被計量物が大幅に位置ずれしてもロードセルの支持構造、被計量物、支持構造物を破損させることはない。なお、このロードセルの支持構造は、ホッパなどの被計量物に対して複数個配置し、水平方向の強度が平均的となるようにするがその構成は後に述べる。
【００１３】
図３及び図４は、本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。これらの図から分かるように、ロードセルの支持構造は、ホッパ等の被計量物に設けられた支持金具に取り付けられる上板２１と、土台等の基礎に固定された梁に固定される下板２２を有する。これら上板２１と下板２２は互いに平行に配置されている。これら上板２１と下板２２間にロードセル２３が配設されている。ロードセル２３は、内部に重量検知素子を収納した円筒状のケース２４と、このケース２４上部から突出し、重量検知素子と連結した荷受け台２５とが配置されている。ケース２４の底部２６は下板２２の上面に固定され、荷受け台２５の上面は上板２１の下面に当接して、上板２１に対して摺動自在である。
【００１４】
上板２１の下面には支持軸２７の頭部２８が溶接などの固着方法で固着されている。また、下板２２の上面には下部支持台２９が立設され、その側面には、ナット３１を持った止めねじ３０が固定されている。３２は連結板である。連結板３２は、その両端に長手方向に長い貫通穴３３、３４を持っている。これら貫通穴３３、３４の開けられている方向は９０度ずれている。そして、貫通穴３３は止めねじ３０が貫通し、貫通穴３４には支持軸３７の枢支軸３５が貫通している。３６は該枢支軸３５にねじ込まれ、連結板３２の抜けを防止するナットである。被計量物の重量は、その支持板から各ロードセルの支持構造の上板２１に伝達され、下板２２との間でロードセル２３に荷重がかけられ、各重量検知素子により被計量物の重量が検知される。
【００１５】
図３及び図４に示すロードセルの支持構造において、＋Ｘ方向に対して被計量物に外力が印加されたとすると、上板２１と下板２２とが＋Ｘ方向に移動したとしても、支持軸の支承軸がそれぞれ貫通孔３３、３４の外縁に当接するため、連結板３２には引張力が働く。またーＸ方向に対して被計量物に外力が印加されたとすると、上板２１と下板２２とが相対的にーＸ方向に移動し、止めねじの枢支軸、支持軸の支承軸がそれぞれ貫通孔３３、３４の内縁に当接するため、連結板３２には圧縮力が働く。よって、被計量物が大幅に位置ずれしてもロードセルの支持構造、被計量物、支持構造物を破損させることはない。なお、このロードセルの支持構造は、上記実施の態様１と同様、被計量物に対して複数個配置し、水平方向の強度が各方向に対して均等となるようにすることは云うまでもない。
【００１６】
次に図５は水平方向の強度が各方向に対して均等となるようにロードセルの支持構造を被計量物の測定構造に装着した状態を示す正面図である。図において、５０は、粉体或いは液体を貯留するホッパ等の被計量物である。被計量物５０は、４本の柱５１に囲まれている。柱５１上方には、４本のクロスビーム５２が水平方向に掛け渡されている。また、柱５１の下方にも４本のクロスビーム５３が掛け渡されている。柱５１の中央部分には、クロスビーム５２、５３よりも丈夫な主梁５４が掛け渡されている。この主梁５４の上面と被計量物５０の側面に設けられた支持板５５との間には、それぞれ本発明に係る上記ロードセルの支持構造５６が取り付けられている。被計量物５０の重量は、その支持板５５から各ロードセルの支持構造５６の上板に伝達され、下板との間でロードセルに荷重がかけられ、各重量検知素子により被計量物の重量が検知される。なお、被計量物５０はそれぞれサポータ５７に支えられ、これらサポータ５７は例えば上下方向に設けられたレール上をローラ様なものが転動するように構成され、それぞれローラ様なものが被計量物５０の側壁を押さえている。したがって、被計量物５０は、水平方向に動くことができないが、上下方向で、ロードセルの支持構造体５６には被計量物５０の荷重が掛かるように構成されている。
【００１７】
図６に示す矢印は、ロードセルの支持構造物の取付方向を示すもので、これら矢印の方向は図１及び図３の＋Ｘ方向を示している。このようなロードセルの支持構造の取付状態において、被計量物５０の水平方向に外力が印加されたとしても、止めねじがそれぞれ貫通孔の縁に当接するため、被計量物５０が大幅に位置ずれしてもロードセルの支持構造、被計量物を破損させることはない。なお、ホッパ等の被計量物が上下方向に移動した場合は被計量物に設けられているサポータがその上下方向の大幅な移動を抑制する。
【００１８】
これまでに本発明を上述の複数の実施の形態により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、２枚の板間は連結手段により結合され、かつ該連結手段は各板に対して軸承されると共に、少なくとも一方の軸承部分は板に対して遊嵌されて該遊嵌部分により２つの板の水平方向に離反する距離を制限する構造を有するので、従来のように連結手段に長さを調節するようなネジ部分等が無くシンプルな構造であるので、薬品、雨水に触れても連結手段にこれらが溜まることなく、従って、連結部材に腐食が加速度的に進行しない。また連結手段に長さを調節するようなネジ部分がなくとも、ロードセルの取付構造を位置あわせして取り付けることができるので、調整の手間が省ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態の一部破断斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態を示す一部破断斜視図である。
【図５】図５は、ロードセルの支持構造を設置した状態を示す正面図である。
【図６】図６は、本発明の動作を説明するための説明図である。
【図７】図７は、従来例の正面図である。
【図８】図８は、従来のロードセルの支持構造を示す正面図である。
【符号の説明】
１・・・・・上板
２・・・・・下板
３・・・・・ロードセル
４・・・・・ケース
５・・・・・荷受け台
６・・・・・穴
７・・・・・支持軸
８・・・・・頭部
９・・・・・支持軸
１０・・・・・頭部
１１・・・・・連結板
１２・・・・・貫通孔
１３・・・・・貫通孔
１４・・・・・ナット
１５・・・・・ナット
２１・・・・・上板
２２・・・・・下板
２３・・・・・ロ−ドセル
２４・・・・・ケ−ス
２５・・・・・荷受け台
２６・・・・・底部
２７・・・・・支持軸
２８・・・・・頭部
２９・・・・・下部支持台
３０・・・・・止めねじ
３１・・・・・ナット
３２・・・・・連結板
３３・・・・・貫通穴
３４・・・・・貫通穴
３５・・・・・枢支軸
３６・・・・・ナット
３７・・・・・支持軸
５０・・・・・被計量物
５１・・・・・柱
５２・・・・・クロスビーム
５３・・・・・クロスビーム
５４・・・・・主梁
５５・・・・・支持板
５６・・・・・ロードセルの支持構造
５７・・・・・サポータ
１０１・・・・・柱
１０２・・・・・柱
１０３・・・・・柱
１０４・・・・・柱
１０５・・・・・主梁
１０６・・・・・主梁
１０７・・・・・主梁
１０８・・・・・主梁
１０９・・・・・ロードセルの支持構造体
１１０・・・・・上クロスビーム
１１１・・・・・上クロスビーム
１１２・・・・・上クロスビーム
１１３・・・・・上クロスビーム
１１４・・・・・下クロスビーム
１１５・・・・・下クロスビーム
１１６・・・・・下クロスビーム
１１７・・・・・下クロスビーム
１１８・・・・・サポータ
１１９・・・・・ホッパ
１２０・・・・・上板
１２１・・・・・下板
１２２・・・・・支持板
１２３・・・・・支持板
１２４・・・・・耐圧板
１２５・・・・・耐圧板

Claims

第１の板と、
該第１の板に対して間隔を設けて対峙し被計量物の重量を受ける第２の板と、
該第１と第２の板の間に介在して第２の板に負荷される重量値を計量するロードセルとを具備するロードセルの支持構造体において、
一端が前記第１の板に固着されるとともに、他端にナットがねじ込まれる第１の支持軸と、
一端が前記第２の板に固着されるとともに、他端にナットがねじ込まれる第２の支持軸と、
前記第１と第２の板の間に配置され、前記第１と第２の支持軸を遊嵌する連結手段と、を備えることを特徴とするロードセルの支持構造体。
前記連結手段は、前記第１と第２の支持軸をそれぞれ遊嵌する、長手方向に長い貫通孔を有し、これら貫通孔の外縁に前記第１と第２の支持軸が当接して前記第１と第２の板の離反する距離を制限することを特徴とする請求項１に記載のロードセルの支持構造体。
前記連結板は、前記第１と第２の板に略平行に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造体。