JP3783423B2 - 電子天秤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、校正用分銅を内蔵した電子天秤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子天秤は、そのハウジング内に電磁力平衡機構等の荷重センサを含む公知の荷重検出機構が配設されており、この荷重検出機構は試料皿を介して受感部材に作用する荷重を検出することができるよう構成されている。
【0003】
ところで、通常このような電子天秤、特に精度の高い電子天秤では、温度変化に起因するスパン変化による表示値の変化がよく見られ、一定の精度を維持するためには、頻繁にスパン校正を必要とする。そこで、従来、この校正動作を容易にすることを目的として、天秤筐体内に校正用の分銅とその加除機構を内蔵し、別途校正用の基準分銅を用意することなく校正を可能としていた。
【0004】
この場合、内蔵分銅の加除機構としては、前記分銅を1本もしくは複数本の上下移動棒を用いて上下動を行わせることによって、荷重検出機構に対してそれを付加もしくは付加解除するよう構成するのが一般的である。
しかし、最近では、主に天秤自体の小形化やその製造コストの低減などの観点から、前者の一本の上下移動棒方式による分銅加除機構を採用した電子天秤が多く利用されている。その例を図5に示す。
【0005】
図5において、受感部材3は、鉛直線に沿って直立する部材であって、その上端部はハウジング1の上面に穿たれた孔から外部に臨んでいる。そして、この受感部材3の先端には試料皿2が支承される。受感部材3の上端部近傍、例えば試料皿2の支承部位の直下には、カップ状の分銅受け8が形成されている。試料皿2は、全体として円盤状をした一体形の皿であって、その周縁部は下方に屈曲するとともに下面中央に受感部材3の先端を嵌挿するための孔が形成されている。この試料皿2の下面とハウジング1の上面との間の空間に、受感部材3の軸心を中心とした円環状の校正用分銅4が配設されている。
そして、1本の上下移動棒5の上下動により前記校正用分銅4が突き上げられるが、その際、校正用分銅4はこの上下移動棒5と分銅当たり部材7とで確実に挟持、固定することができ、それと同時に荷重検出機構からの校正用分銅4の付加解除が行われるようになっている。
このような構成においては、通常、分銅当たり部材7は2か所に配設された支柱13a及び13bを介してハウジング1に連接、固定する方式を採っている。
【0006】
上記のような分銅突き上げタイプの内蔵分銅を有する天秤においては、量産化時最も難しい課題の一つとして、校正用分銅の下面4aに当接する上下移動棒5の高さの調整や分銅当たり部材7と校正用分銅4の嵌合具合の調整などが挙げられる。これらの課題を解決する方法として、従来では次の方法のいずれかが用いられてきた。すなわち、
a)突き上げ用の上下移動棒5として、長さの異なるものを何種類か用意しておき、都度現物合わせによる選別を行う。
b)図6に示すように突き上げ用の上下移動棒5自体に伸縮機能を持たせる。すなわち、この上下移動棒5には伸縮形上下移動棒Sが使用され、分銅押し上げ量の調節を行う。具体的には、伸縮形上下移動棒Sは、例えば、図6(a)のように、上下移動棒5を2分割し相互にねじ止めするようにし、その間にスペーサS1を挿入してその厚みを調節出来るようにするか、同図(b)のように、上下移動棒5の一端に調節用のねじS2を設けるようにして構成される。
c)分銅当たり部材7の位置を上下方向に変化できるようにするか、或いは、分銅当たり部材7を弾性変形できるよう構成する。
などである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術によるいずれの解決策においても、それぞれ、次のような問題を有している。
a)長さの異なる棒の現物合わせでは、それらの逐次チェックによる選別が必要で、組立や調整工数により時間を要する。
b)ネジやスペーサなどによる伸縮機構は、上下移動棒自体の材料費や加工費などの面でコスト高となる。
c)分銅当たり部材の位置の調節方法では、突き上げ棒を動かすために必要なトルクが大きく変動し過ぎて、その駆動源に問題を与える。また、前記部材そのものの弾性材料化のみでは、前記トルクの問題に加えて同部材の上下移動棒に対する最適な位置調整が極めて困難である。
【0008】
本発明は、前記諸問題を簡便な方法で一挙に解決でき、かつ、校正用分銅の負荷もしくは負荷解除などの動作も確実で耐久性ある分銅加除機構を提供できる電子天秤を提供することを目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子天秤は、前記諸課題を解決するために、校正用分銅をその上方にて天秤ハウジング側に係架された分銅当たり部材に当接させ固定保持させる天秤において、分銅当たり部材と天秤ハウジング側との間に弾性材を介設させたもので、この弾性材の弾性変形量により前記分銅当たり部材の校正用分銅または上下移動棒に対する相対位置の調整が可能となる。
【0010】
【実施の形態】
本発明の構成を、以下、図1から図4に示す実施例に基づいて説明する。
図1は、分銅当たり部材7を2個の支柱13で固定し、その一方の支柱13bに固定ネジ14による位置調節用弾性材12を配設する方式のもので、図は荷重検出機構部への分銅負荷解除の状態を示す要部縦断面図であり、図2は、同じく荷重検出機構部へ分銅を負荷したときの状態を説明するための要部縦断面図、図3は、図1と図2の状態の中間に位置する時の状態を説明するための要部縦断面図である。図4は、ハウジング1そのものを利用して前記分銅当たり部材7を2か所で固定し、うち1か所に固定ネジ14による位置調節用弾性材12を配設する方式のもので、図は荷重検出機構部への分銅負荷解除の状態を示す要部縦断面図である。また、これらの図のうち図1及び図4は、荷重検出機構の分銅受け8に対して校正用分銅4を負荷していない状態、すなわち、天秤の通常の測定状態を示すものである。
【0011】
ところで、図1に示すように、ハウジング1の内部には、受感部材3から所定の距離を隔てて、すなわち、校正用分銅4の中心から所定距離だけずれた位置に、鉛直方向に変位自在の上下移動棒5が配設されている。この上下移動棒5は、この上下移動棒5をその下端において支承し、かつ、ハウジング1底面に沿って水平方向に摺動自在のスライドカム6aと、このスライドカム6aを摺動させるスライドカム摺動機構6、例えば手動レバー或いはソレノイド等のアクチュエータ(図示せず)からなるスライドカム摺動機構6によって、上下方向に変位が与えられる。
校正用分銅4の下面、上下移動棒5の直上に対応する位置には、この上下移動棒5の先端が入り込む程度の円錐状凹部4aが形成されている。ハウジング1の上方には、校正用分銅4の上面を覆うように円環状の分銅当たり部材7が固着されている。
【0012】
この分銅当たり部材7は、その周縁部に下方に開くテーパ面を有しており、このテーパ面と同等のテーパ面が校正用分銅4の上部外縁部に形成されている。
また、この分銅当たり部材7は、ハウジング1上の2か所に配設された支柱13a及び13bを介して天秤筐体部に固定されるが、特に上下移動棒5の装着側とは反対側に配設されている支柱13bでは分銅当たり部材7との間に弾性材12を介在、狭着させ、固定ネジ14を用いて同弾性材12自身の鉛直方向に関する厚み調整が行えるよう構成されている。
なお、図中9a及び9bは、ハウジング固定柱であり、図示の例ではハウジング固定柱のうちの1本9aを利用し、その下端をベース16に設けた案内孔11内に挿入し、ベース16の外側から回転できるゆるみ防止ネジ10を用いて、ハウジング1の水平調整をも可能としている。
【0013】
以上の構成において、図1に示すようにスライドカム6aが左方に移動して上下移動棒5が上限にまで上昇しているときには、校正用分銅4はこの上下移動棒5に円錐状凹部4aを介して上方に押し上げられ、その上面が分銅当たり部材7の下面全面に押し付けられる。この状態では、校正用分銅4は試料皿2、受感部材3及び分銅受け8のいずれにも接触せずに、分銅当たり部材7に形成されたテーパ面に校正用分銅4が嵌まり込み、かつ、下面に形成された円錐状凹部4aに上下移動棒5が嵌まり込むことと併せて、外部からの多少の衝撃に対してもずれることなく確実に固定される。
【0014】
図2は、スライドカム6aを図1の状態から右方に移動させて上下移動棒5を下限まで下降させた状態を示す図であり、校正用分銅4を荷重検出機構に負荷した状態であり天秤の感度校正時にこの状態が選択される。すなわち、上下移動棒5を下降させると、校正用分銅4もそれにつれて下降するが、校正用分銅4が上下移動棒5との接触を解かれると分銅当たり部材7との接触も解かれ、その全荷重が分銅受け8及び受感部材3を介して荷重検出機構に伝達され、前記負荷状態となる。
【0015】
図3は、前記図2の状態から図1の状態へ移行する時の中間の状態を示す図である。すなわち、この図では、上下移動棒5がスライドカム6aの稜線上を滑動し、その先端は校正用分銅4の円錐状凹部4aに嵌まり込んで重心から所定距離だけ偏位した位置で校正用分銅4を押上げるので、校正用分銅4は傾き図中A点が分銅当たり部材7と最初に当接することになる。
この図3の状態からさらに上下移動棒5が上昇すると、校正用分銅4はA点を支点とし上下移動棒5の先端部を作用点とする梃子運動によって、A点と反対側の部分も上昇し最終的にB点も分銅当たり部材7に当接して、図1のように校正用分銅4は分銅当たり部材7の下面全面に接触して固定されることになる。
【0016】
図4は、分銅当たり部材7を2か所で天秤筐体部に連接、固定するためにハウジング1を利用した場合の本発明の実施例を示すもので、その要部縦断面図である。この実施例では、天秤筐体部を構成するハウジング1上に分銅当たり部材7を連接、固定する2か所の固定箇所を配設し、これら2か所の固定箇所のうち、上下移動棒5が装着されている側の固定箇所では分銅当たり部材7とハウジング1との間に固定スペーサ15を介在させた構造とし、一方上下移動棒5の装着側と反対側に配設されている固定箇所では分銅当たり部材7とハウジング1との間に弾性材12を介在、狭着させ、固定ネジ14を用いて同弾性材12自身の鉛直方向に関する厚み調整が行えるよう構成されている。
【0017】
以上に詳述したように、本発明は、上下移動棒5の装着側とは反対側の位置の支柱13bに弾性材12を狭着し、その伸縮性(弾性変形量)を利用して鉛直方向に関する厚み調整を可能とし、その機能を利用して上下移動棒5の突き上げ時における分銅当たり部材7と上下移動棒5との相対位置の調節を可能とすることによって、上下移動棒5の突き上げ時における校正用分銅4を固定する点を特徴とするものであるが、その構成については上記図示例に限定されない。
例えば、前記実施例において、分銅当たり部材7と支柱13a及び支柱13bとの間の2か所の固定箇所のそれぞれに弾性材を介在、狭着させる構造とすることによっても、本実施例とほぼ同様の効果を期待できる。もちろん、図示例のように、支柱13bの片方のみに弾性体12を介在させる場合は、他方が固定であることにより分銅当たり部材7の固定が行いやすく、また、前記厚み調整も容易に行われる利点がある。
また、分銅当たり部材7の形状や上下移動棒5を上下させるスライドカム摺動機構6をスライドカム6a以外のエクセンカムを利用できるなど、種々の変形例を包含するものである。
【0018】
【発明の効果】
本発明が提供する電子天秤は以上に詳述したとおりであるから、1本の上下移動棒そのもので位置の調節を行う従来技術の方式におけるような、長さの異なる何種類かの上下移動棒からの最適上下移動棒の選択や、伸縮機能を有する上下移動棒の製作の必要もなく、従って組立や調整工数の軽減、或いは材料費や加工費の節減が実現できる。
また、分銅当たり部材そのものに位置の調節機能を持たせる従来技術の方式におけるような、上下移動棒の突き上げ時に生じるトルク変動も少なくできるし、校正用分銅の負荷解除位置での保持動作をも確実かつ安定にできる。
【0019】
本発明による上下移動棒の装着側とは反対側の1か所にのみ弾性材の機能を持たせる方式は、構造も簡単で、かつ、校正用分銅の負荷もしくは負荷解除などの動作も確実で耐久性のある分銅加除機構を提供するものである。従って、電子天秤の製造や提供にあたり、トータルコストの面からは勿論耐久性の面でも輸送時や長期間の使用に十分耐えられる利点をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子天秤の荷重負荷解除時の構成を示す縦断面図である。
【図2】本発明による電子天秤の構成で、荷重負荷時の状態を示す縦断面図である。
【図3】本発明による電子天秤の構成で、荷重負荷途上時の状態を示す縦断面図である。
【図4】本発明による電子天秤の構成で、荷重負荷解除時の状態を示す縦断面図である。
【図5】従来の電子天秤における構成を示す図である。
【図6】従来技術による伸縮機能を有する上下移動棒を示す図である。
【符号の説明】
1………ハウジング
2………試料皿
3………受感部材
4………校正用分銅
4a……円錐状凹部
5………上下移動棒
6………スライドカム摺動機構
6a……スライドカム
7………分銅当たり部材
8………分銅受け
9a……ハウジング固定柱
9b……ハウジング固定柱
10……ゆるみ防止ネジ
11……案内孔
12……弾性材
13a…支柱
13b…支柱
14……固定ネジ
15……固定スペーサ
16……ベース
S………伸縮形上下移動棒
S1……スペーサ
S2……ネジ
Claims (1)
- 荷重検出機構部への校正用分銅の負荷及び負荷解除を上下移動棒の上下動により行う分銅加除機構を備え、前記負荷解除時は校正用分銅をその上方にて天秤ハウジング側に係架された分銅当たり部材に当接させ固定保持するようにした電子天秤において、分銅当たり部材と天秤ハウジング側との間に弾性材を介設させ、前記分銅当たり部材の前記校正用分銅または上下移動棒に対する相対位置の調整を可能としたことを特徴とする電子天秤。
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