JP3746872B2

JP3746872B2 - ロードセル式秤のショックアブソーバおよび同アブソーバの組立方法

Info

Publication number: JP3746872B2
Application number: JP10146897A
Authority: JP
Inventors: 功佐藤
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Co Ltd
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: JPH10293059A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードセル式秤に用いられるショックアブソーバおよび同アブソーバの組立方法に関し、特に、機構の簡素化，薄型化を可能としたショックアブソーバおよび組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロードセル式秤において、ロードセルに上下方向から過度な衝撃が加わった場合、この衝撃的な荷重が、ロードセル自体に直接作用させると、測定精度の狂いなどの不都合が発生する。
【０００３】
このような衝撃荷重からロードセルを保護するために、従来から、最大秤量を超える衝撃荷重が加わった際に、これを吸収するショックアブソーバ機構を付加することが行われていた。
【０００４】
この種のショックアブソーバ機能を備えたロードセル式秤の従来技術としては、例えば、実公昭６１−３３５３６号公報に開示されている構造が知られている。
【０００５】
同公報に記載されている技術は、ロードセルの一端をコ字型をした一対の上下板バネで支持するもので、この板バネによってロバーバル機構を構成し、皿のどこに被測定物を設置しても秤量皿が水平に下がるとともに、四隅性能を悪化させず、さらに、秤量皿に過度な衝撃，荷重が加わった場合には、板バネが弾性変形することにより、ロードセルに永久歪が生ずることを防止している。
【０００６】
しかしながら、前記公報に開示されている板バネを含むショックアブソーバ機構には、以下に説明する技術的課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、板バネを含むショックアブソーバ機構は、ロードセルの長手方向の端部外方に配置されているため、ショックアブソーバ機構を含む全体の長さが長くなってしまい、したがって、ケースも横長にならざるを得ず、大型化し、機構支持部分に大きなモーメントがかかるため、この部分に大きな剛性を必要としていた。
【０００８】
また、ローババル機構を正常に動作させるためには、さらに、コの字に曲げる製作方法からしても、上下の板バネ間隔は、最低でも２０〜３０mm離す必要があり、高さ方向にも大きなスペースを必要としていた。
【０００９】
さらに、板バネが長く減衰振動していると、指示値の安定性が悪くなるため、両板バネの一方に押えバネを介在させて振動を早期に減衰させなければならないなど、機構も複雑化し、組立工数も増すなどの欠点があった。
【００１０】
このような構成のショックアブソーバ機能を付加することにより大型化，重量増，複雑化，コストアップを招来するため、例えば、秤量値が１０kg以上の台秤などには、採用することができるものの、低価格化競争の激しい小型秤では、この種のショックアブソーバ機能を付加することを困難にしていた。
【００１１】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、衝撃吸収のための機構を簡素化し、薄型化を図るようにしたロードセル式秤のショックアブソーバを提供することを目的としている。
【００１２】
また、別の目的として、前記機能を備えたバネユニットを簡単に得られる組立方法を提供することにある。
【００１３】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、荷重が載加される秤量皿と
、前記荷重に対応して変形するロードセルと、前記ロードセルの固定端側を支持するベースプレートとを備えたロードセル式秤において、前記ロードセルの端部付近の上および／または下に長手方向の一端が固定され、他端が前記秤量皿側および／または前記ベースプレート側に固定されたショックアブソーバであって、前記ショックアブソーバは、長さが同じ二枚の板バネの両側にそれぞれスペーサを挟み込むことで、上下に離間した状態に連結され、常時上向きの初期バネ力を導入したバネユニットからなり、前記バネユニットは、前記二枚の板バネを前記一方のスペーサの取付位置を基点として、それぞれ上方に傾斜するように加工し、傾斜した上端部側を弾性変形させ、その状態を保持しつつ前記他方のスペーサを介して圧着し、形状規制をすることにより、上下両端部が平行に保持されることで、前記バネユニットは、最大秤量を超えた荷重、あるいは衝撃荷重が加わった場合には、下方へ弾性変形するように構成した。このように構成したショックアブソーバでは、二枚の板バネとスペーサからなるバネユニットだけでショックアブソーバ機能を発揮でき、機構が簡素であって、薄型化が可能となる。従って、この構成によれば、ロードセルと秤量皿ないしはベースプレートとの間にバネユニットを容易に介在させることができる。更に、永久変形すること無く形状規制、即ち、弾性変形させられた状態でスペーサを介して圧着させられた二枚の板バネは、平坦状から元の傾斜した直線状態に戻ろうとする上方への力が内在した状態で強制的に固定されているため、前記ショックソーバには、内在した上方への初期バネ力が付加導入されるものとなる。
また請求項２に係る発明は、荷重が載加される秤量皿と、前記荷重に対応して変形するロードセルと、前記ロードセルの固定端側を支持するベースプレートとを備えたロードセル式秤の前記ロードセルの端部付近の上および／または下に長手方向の一端が固定され、他端が前記秤量皿側および／または前記ベースプレート側に固定されたショックアブソーバの組立方法であって、前記ショックアブソーバは、長さが同じ二枚の板バネと、この板バネの両端側に挟持される一対のスペーサとからなるバネユニットを備え、前記バネユニットは、前記板バネの一端側をそれぞれ上方に向けて傾斜するように加工して、直線状に保持された前記二枚の板バネの両端にスペーサを挟み込んで仮固定し、次いで、この仮固定したバネユニットを平板状の加工治具間に挟圧保持し、この状態で前記スペーサを前記板バネ間に本固定し、その後、前記加工治具から外すことにより、前記バネユニットの上部側端部が、締め付けにより永久変形することなく形状規制されることにより、下部下端部と平行に保持され、前記バネユニットには、平坦状から元の傾斜状態へ戻ろうとする上向きの力であって、最大秤量を超えた荷重、あるいは衝撃荷重が加わった場合には、下方へ弾性変形するような初期バネ力が導入されるようにした。このように構成された組立方法によれば、形状規制されて上方への初期バネ力が付加導入されるとともに、上下端が平行になるように配置された薄型のバネユニットが簡単に得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１、２は本発明に係るロードセル式秤のショックアブソーバの第一実施例を示している。
【００１５】
同図には、ロードセル式秤の要部が示されており、秤は、ベースプレート１と、ロードセル４と、秤量皿５と、バネユニット（ショックアブソーバ）６を備えている。ベースプレート１の四隅には、レベル調整脚２が取付けられている。
【００１６】
ロードセル４は、ベースプレート１の上面に固設された支持ブロック３に長手方向の一端側下部が固定され、ベースプレート１を基準面としてこれの上部に平行に支持されている。
【００１７】
バネユニット６は、ロードセル４の長手方向の他端上部に一端が固定され、他端の部側が秤量皿５に連結されている。秤量皿５は、レベル調整脚２を下部に突出した状態で全体を覆うケーシング７の上部側に露出されているとともに、その表面が、秤量皿アウターカバー８により覆われている。
【００１８】
バネユニット６は、上方に向けて傾斜する平行な上下一対の板バネ１０，１２と、板バネ１０，１２の長手方向両端に介在され、両板バネ１０，１２を平行状態に保持する一対のスペーサ１４と、下部側板バネ１２の下端にあって、ボルト１６により板バネ１０，１２およびスペーサ１４とともに共締めされたロードセル取付ブロック１８と、上部側板バネ１０の上端にあって、同じくボルト１６によって板バネ１０，１２およびスペーサ１４とともに共締めされた秤量皿取付ブロック２０とを有している。
【００１９】
両板バネ１０，１２の両端に開口された取付孔、およびスペーサ１４、取付ブロック１８，２０に開口された取付孔または取付け用ネジ孔は、幅方向３列、前後方向２列であり、このうちロードセル取付側では、中央の前後２列をロードセル４に対する取付け用とし、これに同じくボルト１６をねじ込んでロードセル４に固定している。
【００２０】
また、秤量皿５側では、前部側３列を秤量皿取付け用とし、秤量皿５側から皿ネジ２２を取付けブロック２０にねじ込むことで取付けている。
【００２１】
このように構成されたバネユニット６の両板バネ１０，１２の上下両端は、平行状態に保持され、これによって秤量皿５を水平に支持し、さらにこの両板バネ１０，１２には、当該秤の最大秤量以上に設定された上向きの初期バネ力が導入されている。
【００２２】
この初期バネ力により、最大秤量を越えた衝撃荷重のみにより弾性変形することで、ロードセル４にかかる衝撃を吸収する構成となっている。このような初期バネ力をバネユニット６に導入するための加工手順を図３，４に基づいて説明する。
【００２３】
先ず、図３および図４（ａ）に示すように、一対の板バネ１０，１２は、一端側に平坦面が設けられ、他端側は、この平坦面から上方に向けて傾斜するように加工され、上端である他端部１０ｂ，１２ｂは、直線状に保持されたままとなっている。
【００２４】
この状態から図４（ｂ）に示すように、それぞれの端部にスペーサ１４，取付ブロック１８，２０を配置し、ボルト１６で仮固定し、これを位置決め治具２４間にセットする。
【００２５】
位置決め治具２４には、取付ブロック２０の嵌合する凹部や、ボルト１６の締め付けが可能な貫通穴などが設けられている平板状の一対の板材から構成されている。
【００２６】
次いで、この位置決め治具２４を図４（ｃ）に示すように、万力，シャコ万，エア圧力などによって挟圧することで、両板バネ１０，１２は、そのバネ力に抗して傾斜状態から水平に曲げられる。
【００２７】
この場合の挟圧力は、例えば、両板バネ１０、１２のバネ圧が４kgの荷重で弾性変形するものであるとすれば、５〜８kg程度の挟持圧力を治具２４に加えることにより水平に変形させることができる。
【００２８】
この状態で、各ボルト１６を本固定することで、板バネ１０，１２の他端部１０ｂ，１２ｂ側は、スペーサ１４，取付ブロック２０の面に圧着挟持され、その面で反撥弾性を規制されることになる。
【００２９】
以上の作業後に、治具２４から外されたバネユニット６は、バネ弾性により再び傾斜形状に復帰する。また、上部側端部は、図４（ｄ）に示すように、締付けによる形状規制により、下部側端部と平行に保持される。
【００３０】
この形状となるのは、板バネ１０，１２の端部の永久変形によってではなく、形状規制によるものであり、これによって平坦状から元の傾斜状態に戻ろうとする上向きの力である初期バネ力が導入されることになる。
【００３１】
この初期バネ力は、例えば、その当該秤の最大秤量が４kgの場合に、初期バネ力を４kgに設定することで、４kgまでの測定物を秤量皿５上に載せても変形することがない。そして、初期バネ力に打勝つ最大秤量を超えた荷重、あるいは衝撃荷重が加わった場合には、両板バネ１０、１２は下方に弾性変形する。
【００３２】
以上の構成のショックアブソーバ（バネユニット）６を備えた秤にあっては、通常使用時において、秤量皿５上に荷重Ｆ（図２参照）が加わると、その荷重Ｆは、バネユニット６を介して、直にロードセル４に加わり、ロードセル４の上下に設けた図示しない複数のストレインゲージに歪み量に対応した電気信号を出力させ、その出力に応じてケーシング７の適宜位置に設けた図示しない表示部にその重量を表示させることになる。
【００３３】
ここで、最大秤量以上の瞬間的な衝撃荷重が加わった場合には、この荷重によりバネユニット６の板バネ１０，１２を下方に弾性変形させ、この衝撃荷重を板バネ１０，１２により吸収するため、ロードセル４自体には過重な荷重が加わったり、過度な衝撃が加わることがなく、ロードセル４を永久歪みから保護することになる。
【００３４】
また、この種の荷重が取除かれることによって、板バネ１０，１２は、その内在する初期バネ力によって早期に弾性復帰するため、減衰振動周期が短く、減衰振動による指示値の不安定を早期に解消できることになる。
【００３５】
さらに、このような機能を有するバネユニット６は、平板状の位置決め治具２４を使用する組立方法の採用により、比較的簡単にかつ大量に製造することができる。
【００３６】
図５は、この発明の他の実施例を示している。なお、図中第一の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分のみに異なる符号を用いて説明する。
【００３７】
同図における秤は、前記実施例の場合とは逆に、ベースプレート１とロードセル４の一端との間に、前記実施例と同様構成のバネユニット６を介在させ、ロードセル４の他端上部と秤量皿５間を取付けブロック２６を介して連結した構造である。
【００３８】
このような構成においても、バネユニット６が前記実施例と同様にショックアブソーバ機能を発揮し、衝撃緩衝効果などを得ることができる。
【００３９】
図６は、この発明の更に他の実施の形態を示すものである。図において、ベースプレート１とロードセル４の一端、およびロードセル４の他端上部と秤量皿５との間のそれぞれには、前記と同様の構成のバネユニット６を介して連結されている。
【００４０】
この実施例の場合でも前記各実施例と同様の緩衝効果などを得ることができるとともに、この実施例の場合には、各バネユニット６の初期バネ力を変えておくことで、二種類の荷重に対応させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上各実施の形態で説明したように、本発明にかかるロードセル式秤のショックアブソーバにあっては、板バネの傾斜角に応じて高さを低く構成できるため、従来のショックアブソーバ機能を備えたロードセル式秤に比べて全体の高さを低く押えることができ、薄型化を図るうえで好適である。
【００４２】
また、ショックアブソーバを構成するバネユニットには、初期バネ力が与えられているため、バネの減衰振動を抑制するための格別な機構も必要とせず、構造も極めて簡素となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるショックアブソーバユニットを備えた秤の要部を示す分解斜視図である。
【図２】同組立状態を示す側断面図である。
【図３】ショックアブソーバユニットの分解斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はショックアブソーバユニットの組立工程を示す説明図である。
【図５】ショックアブソーバユニットを備えた秤の他の実施例を示す側断面図である。
【図６】同秤の更に他の実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ベースプレート（支持側）
３支持ブロック
４ロードセル
５秤量皿（荷重側）
６バネユニット（ショックアブソーバ）
１０、１２板バネ
１４スペーサ
１６ボルト

Claims

荷重が載加される秤量皿と、前記荷重に対応して変形するロードセルと、前記ロードセルの固定端側を支持するベースプレートとを備えたロードセル式秤において、
前記ロードセルの端部付近の上および／または下に長手方向の一端が固定され、他端が前記秤量皿側および／または前記ベースプレート側に固定されたショックアブソーバであって、
前記ショックアブソーバは、長さが同じ二枚の板バネの両側にそれぞれスペーサを挟み込むことで、上下に離間した状態に連結され、常時上向きの初期バネ力を導入したバネユニットからなり、
前記バネユニットは、前記二枚の板バネを前記一方のスペーサの取付位置を基点として、それぞれ上方に傾斜するように加工し、傾斜した上端部側を弾性変形させ、その状態を保持しつつ前記他方のスペーサを介して圧着し、形状規制をすることにより、上下両端部が平行に保持されることで、前記バネユニットは、最大秤量を超えた荷重、あるいは衝撃荷重が加わった場合には、下方へ弾性変形するように構成されていることを特徴とするロードセル式秤のショックアブソーバ。
荷重が載加される秤量皿と、前記荷重に対応して変形するロードセルと、前記ロードセルの固定端側を支持するベースプレートとを備えたロードセル式秤の前記ロードセルの端部付近の上および／または下に長手方向の一端が固定され、他端が前記秤量皿側および／または前記ベースプレート側に固定されたショックアブソーバの組立方法であって、
前記ショックアブソーバは、長さが同じ二枚の板バネと、この板バネの両端側に挟持される一対のスペーサとからなるバネユニットを備え、
前記バネユニットは、前記二枚の板バネの一端側にそれぞれ平坦面を設け、他端側はこの平坦面から上方に向けて傾斜するようにそれぞれ加工し、前記二枚の板バネの両端にスペーサを挟み込んで仮固定し、次いで、この仮固定したバネユニットを平板状の加工治具間に挟圧保持し、水平方向まで弾性変形させた状態を保持しつつ、前記スペーサを前記二つの板バネ間に本固定し、前記加工治具からとり外すことを特徴とするロードセル式秤のショックアブソーバの組立方法。
を特徴とするロードセル式秤のショックアブソーバの組立方法。