JP3761392B2 - ストッパー機構を有する荷重センサユニットからなる秤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、秤に使用される起歪体に関するものであり、詳しくは載せ皿の持ち上げや、過荷重や落下といった規定重量以上の想定外の応力が起歪体に加わった際に、起歪体の変形を防止するストッパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
秤における重量の検出手段の一つにロードセルがある。これは重量に比例して変形する起歪体の特性を生かし、起歪体の変形量に応じたセンサからの電気的信号から重量値を算出するものである。この起歪体は、僅かな荷重でも変形するよう設計されており、その変形がセンサに伝わる精密なものである。
【０００３】
しかし秤は、載せ皿を把持して上方に急激に持ち上げ運ぶような、乱暴な取扱いがなされる場合がある。そのような故意に載せ皿を持ち上げたり、あるいは秤が落下したりした場合には、その衝撃で起歪体が塑性変形を起こして元の形状に戻らなくなる恐れがあった。あるいは、測定可能な規定重量が個々の秤で定められているが、誤って、それ以上の重量を測定しようとしてしまうこともあった。そのために、強い衝撃や過荷重が加わった場合にも、起歪体が変形を起こさないように起歪体の可動側下面に、ストッパーとなるネジを設けて、起歪体がネジに接触するようにし、必要以上に起歪体が可動しないよう制限している。あるいはベース部分にリブを設け、過荷重が加わった時には、そのリブに接触するような構成もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のストッパーとなるネジを用いた方法では、そのための部品点数も増え、起歪体が荷重を測定できる範囲内での可動は確保し、過荷重を防ぐことが出来る高さにネジを調節する煩雑な作業が必要であった。
【０００５】
また、ベースにリブを設ける構成では、センサユニットとベース部のリブとの隙間が正確でなければならず、ベース部材及びセンサユニット、ベース部を連結するビスといった複数の部品を生成する際に正確な寸法精度が必要とされる。しかし、一般的にベース部は樹脂成形品のため、反りや傾きが起き易いものである。そのため、リブとセンサユニットの間隔が安定せず、組み立ての際に正確な面加工が成されているかの確認を必要とした。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で部品点数も少なく、特に調整する工程を設けることなく、起歪体が変形するような衝撃を防止した電子秤を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の秤は、載せ皿に載せられた物体の荷重に応じて変形する起歪体と、起歪体の変形量に応じた電気的信号を出力するセンサと、起歪体と載せ皿を連結する皿受け板と、起歪体をベース部分に連結する起歪体ホルダーとを有し、
規定重量以上の過荷重や、持ち上げ力が起歪体に加わった場合には、皿受け板の一部分と起歪体ホルダーの一部分とが接触することで、起歪体の可動を一定範囲内に制限することで起歪体の変形止めをすることができるストッパー機構を有する荷重センサユニットからなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の秤は、起歪体の変計量に応じた電気的信号を出力するセンサを備え、起歪体と載せ皿を連結する皿受け板及び、起歪体をベース部分に連結する起歪体ホルダーとを有し、測定可能な規定重量以上の過荷重や、載せ皿の持ち上げといった応力が起歪体に加わった場合に、皿受け板の一部分と起歪体ホルダーの一部分とが接触するストッパー構成とし、起歪体の可動を一定範囲内に制限する。
【０００９】
【実施例】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のストッパーを採用した円形の静電容量式秤において、重量を測定する物体を載せる載せ皿を外した状態における秤内部、つまり重量を測定するセンサユニット部と合成樹脂からなるベース部の平面図である。図２は、そのＡ−Ａ断面図。図３はＢ−Ｂ断面図である。
【００１０】
ロバーバル機構を有する起歪体１は、一端（支持枠側）が起歪体ホルダー２を介して、ベース部３からのリブ３Ａにビス４で固着され、他端（可動枠側）はベース部３より浮いた構造となっている。起歪体１の下部には、絶縁体であるスペーサー５を介してセンサとなる一対の電極板６、７が設けられ、支持枠側に固定極板６が取り付けられており、この固定極板６と相対向して互いに略平行になるように、可動枠側に可動極板７が取り付けられている。起歪体１はこの固定極板６と可動極板７の極板間距離の変動により、荷重に応じた信号を出力するものである。
【００１１】
起歪体１には、ビス９によって載せ皿（図示しない）を取り付けるための皿受け板８が取り付けられ、この皿受け板８の切り欠き部分１０に載せ皿の裏側に形成されている爪部のガイド部分を合わせ嵌め込むものである。
【００１２】
皿受け板８は起歪体１に沿って支持枠方向に突出しており、その上面に押しストッパー８Ａが形成され、両側面には押しストッパー８Ａと僅かな間隔を有して持ち上げストッパー８Ｂが形成してある。この押しストッパー８Ａと持ち上げストッパー８Ｂの隙間には、起歪体ホルダー２の周縁部２Ａが僅かな間隔を有して挟み込まれている。
【００１３】
上記構成において本秤の動作を説明する。図示しない載せ皿に計量物を載せると皿受け板８にその重量が伝わる。起歪体１の支持枠側はベースに固定されているため、可動枠側だけが重量によって下降し、それに伴って可動極板７も下がる。これにより、固定極板６と可動極板７との間隔は広がり、両電極間の静電容量が変化する。この変化により発振周波数が変化するため、荷重値に変換して計量物の重量を表示部に表示する。この静電容量式秤における回路構成は公知のため説明を省略する。この時、載せ皿に載せられる物体の重量が規定重量内であれば皿受け板８の押しストッパー８Ａが起歪体ホルダー２の周縁部２Ａに接触することはないよう設計されている。
【００１４】
一方、規定重量を越えるものが載せ皿に載せられた場合には、皿受け板８の押しストッパー８Ａが起歪体ホルダー２の周縁部２Ａに接触し、規定重量を超える重量を受け止めることとなる。これにより、起歪体１の可動枠側の変動も抑えられ、それ以上に可動することはない。
【００１５】
また、載せ皿を持ち上げようとした場合には、起歪体１の可動枠側も上昇するが、皿受け板の持ち上げストッパー８Ｂが起歪体ホルダー２の周縁部２Ｂに接触し、それ以上に可動することはない。
【００１６】
また、このような構成であれば、センサユニット部を自動機で組み立てる際に、各部品をほぼ上方向からの組み立てにより実現でき、また皿受け板を起歪体に固着するときも、上方向から載せ、僅かに横方向にスライドするだけで組み立てられ、ストッパー対策されたセンサユニットを簡単に構成できる。
【００１７】
本発明の第二実施例として、別の形態を図４〜図６に示す。尚、ここでは秤のセンサユニット部のみを記載している。図４は平面図。図５は側面図。図６は背面図である。
【００１８】
起歪体１１と載せ皿とを連結する皿受け板１８の両側面下部に、Ｌ型の突出部１８Ａが形成されており、この側面とＬ型突出部１８Ａとの隙間に起歪体１１とベースを連結する起歪体ホルダー１２の両側面から形成された突起１２Ａが形成されている。このような形態において、規定重量を越える物体が載せ皿に載せられた場合には、皿受け板１８の側面下部に突起１２Ａが接触し、また、載せ皿を持ち上げようとした場合には、Ｌ型突出部１８Ａの上面に突起１２Ａが接触する。これにより、過荷重及び持ち上げといった規定外の力が加わった際に、起歪体１１の変動を抑えられる。
【００１９】
本発明の第三実施例として、更に別の形態を図７〜図９に示す。尚、ここでは秤のセンサユニット部のみを記載している。図７は平面図。図８はＡ−Ａ断面図。図９はＢ−Ｂ背面図である。
【００２０】
起歪体２１と載せ皿とを連結する皿受け板２８の両側面下部に、支持枠側に延長した突出部２８Ａが形成されている。起歪体とベースとを連結する起歪体ホルダー２２には長方形の孔２２Ａが形成されている。この孔２２Ａに、皿受け板２８の突出部２８Ａが挟み込まれ、通常、規定重量内の測定であれば、それらは接触しない。
【００２１】
このような形態において、規定重量を越えるものが載せ皿に載せられた場合には、皿受け板２８の突出部２８Ａが起歪体ホルダー２２の孔２２Ａの上面に接触し、また、載せ皿を持ち上げようとした場合には、孔２２Ａの下面に突出部２８Ａが接触する。これにより、過荷重及び持ち上げといった規定外の力が加わった際に、起歪体の変動を抑えられる。
【００２２】
本発明の第四実施例として、更に別の形態を図１０〜図１３に示す。尚、ここでは秤のセンサユニット部のみを記載している。図１０は平面図。図１１はＡ−Ａ断面図。図１２はＢ−Ｂ断面図。図１３は背面図である。
【００２３】
この第四実施例におけるストッパー構造は、第三実施例に示した場合とほぼ同様であり、起歪体３１と載せ皿とを連結する皿受け板３８の両側面に、支持枠側に延長した突出部３８Ａが形成されている位置が若干異なる。起歪体とベースとを連結する起歪体ホルダー３２には長方形の孔３２Ａが形成されている。この孔３２Ａに、皿受け板３８の突出部３８Ａが挟み込まれ、通常、規定重量内の測定であれば、それらは接触しない。
【００２４】
このような形態において、規定重量を越えるものが載せ皿に載せられた場合には、皿受け板３８の突出部３８Ａが起歪体ホルダー３２の孔３２Ａの上面に接触し、また、載せ皿を持ち上げようとした場合には、孔３２Ａの下面に突出部３８Ａが接触する。これにより、過荷重及び持ち上げといった規定外の力が加わった際に、起歪体の変動を抑えられる。
【００２５】
以上、本発明の実施例として複数のセンサユニット部の場合を示したが、これらは全て、起歪体と載せ皿を連結する皿受け板と、起歪体とベース部を連結する起歪体ホルダーからなり、皿受け板の一部と起歪体ホルダーの一部が嵌め込まれた構成となっている。そして、過荷重や持ち上げ力といった規定以上の応力が加わった場合には、その嵌め込まれた部分が接触するものであり、それ以上、起歪体が変形することがない構成である。
【００２６】
また、ここではセンサの種類として一対の電極板を用いた静電容量式のものを示したが、この形態に限ることなく、ストレンゲージを用いたロードセル式の秤において本発明を適用してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の秤におけるセンサユニット部のストッパー機構であれば、過荷重や持ち上げといった応力が加わった場合に、載せ皿と起歪体とを連結する皿受け板と、起歪体とベース部とを連結する起歪体ホルダーの接触によって、起歪体の変形を制限することが出来るので、特別な部品を設けずに起歪体の永久変形を防ぐことが可能である。
【００２８】
また、本発明の過荷重及び持ち上げ力の対策構造であれば、センサユニット部に用いられる各部品はアルミや鉄が用いられるため寸法精度が高く加工でき、センサユニット部のみで対策が可能であり、その対策のために特別に部品を調整する必要もなく工数も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における秤内部の平面図。
【図２】図１の秤におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】図１の秤におけるＢ−Ｂ断面図。
【図４】本発明の別実施例におけるセンサユニットの平面図。
【図５】図４のセンサユニットの側面図。
【図６】図４のセンサユニットの背面図。
【図７】本発明の更に別実施例におけるセンサユニットの平面図。
【図８】図７のセンサユニットにおけるＡ−Ａ断面図。
【図９】図７のセンサユニットのＢ−Ｂ背面図
【図１０】本発明の更に別実施例におけるセンサユニットの平面図。
【図１１】図１０のセンサユニットにおけるＡ−Ａ断面図。
【図１２】図１０のセンサユニットにおけるＢ−Ｂ断面図。
【図１３】図１０のセンサユニットの背面図。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１ 起歪体
２、１２、２２、３２ 起歪体ホルダー
２Ａ 起歪体ホルダーの周縁部
３ ベース
３Ａ リブ
４、１０ ビス
５ スペーサー
６ 固定極板
７ 可動極板
８、１８、２８、３８ 皿受け板
８Ａ 押しストッパー
８Ｂ 持ち上げストッパー
９ 切り欠き

Claims (2)

1. ストッパー機構を有する荷重センサユニットからなり、載せ皿に載せられた物体の荷重に応じて変形し支持枠側と可動枠側を有する起歪体と、固定極板と可動極板から成る一対の電極板であり起歪体の変形量に応じた電気的信号を出力するセンサと、起歪体の可動を一定範囲内に制限するために上下面を有する空状部を起歪体の支持枠側寄りに一部分として含み起歪体と載せ皿を連結する皿受け板と、起歪体の可動を一定範囲内に制限するために上下面を有する突出部を起歪体の支持枠側寄りに一部分として含み起歪体をベース部分に連結する起歪体ホルダーとを有し、前記ストッパー機構は、規定重量以上の過荷重や持ち上げ力が起歪体に加わった場合には、皿受け板の一部分である起歪体の支持枠側寄りの空状部の上下面と起歪体ホルダーの一部分である起歪体の支持枠側寄りの突出部の上下面とが接触することで、起歪体の可動を一定範囲内に制限することで起歪体の変形止めをするストッパー機構を有する荷重センサユニットからなる秤。
2. ストッパー機構を有する荷重センサユニットからなり、載せ皿に載せられた物体の荷重に応じて変形し支持枠側と可動枠側を有する起歪体と、固定極板と可動極板から成る一対の電極板であり起歪体の変形量に応じた電気的信号を出力するセンサと、起歪体の可動を一定範囲内に制限するために上下面を有する突出部を起歪体の支持枠側寄りに一部分として含み起歪体と載せ皿を連結する皿受け板と、起歪体の可動を一定範囲内に制限するために上下面を有する空状部を起歪体の支持枠側寄りに一部分として含み起歪体をベース部分に連結する起歪体ホルダーとを有し、前記ストッパー機構は、規定重量以上の過荷重や持ち上げ力が起歪体に加わった場合には、皿受け板の一部分である起歪体の支持枠側寄りの突出部の上下面と起歪体ホルダーの一部分である起歪体の支持枠側寄りの空状部の上下面とが接触することで、起歪体の可動を一定範囲内に制限することで起歪体の変形止めをするストッパー機構を有する荷重センサユニットからなる秤。

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