JP4180198B2 - 二重梃子を有する電子天秤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子秤に係り、特に小型で高い梃子比を実現することが可能な電磁平衡式の電子秤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁平衡式の電子秤（以下「電子天秤」とする）は最小表示が１μｇ程度の極めて微量の測定が可能な所謂分析天秤がある一方、最近では秤量が数ｋｇの汎用品から数百ｋｇの大型の装置まで提供されている。
【０００３】
図６は発明者が別途提案しているバーバル機構を有する電子天秤の荷重伝達機構部の構造を示す。なおこのロバーバル機構は一つの金属ブロックから形成されているため、以下本発明も含め、このような一つの金属ブロックから形成されたロバーバル機構を「一体型ロバーバル機構」と称することにする。
【０００４】
一体型ロバーバル機構部５１は機構部支持部材５３に固定されることにより全体が片持に支持され、かつ上下４か所に薄肉部５１ａ〜５１ｄが形成されることによりロバーバル部が形成されている。このロバーバル部に突出形成された支点取付部５５に支点５９を有するようにして荷重伝達用ビーム５７が設けられ、当該ビーム５７の一端は吊りバンド６１によりロバーバル機構の荷重受け部５１Ｂと接続し他端は電磁部５８に接続している。
【０００５】
即ち、荷重伝達用ビーム５７は、支点５９と吊りバンド６１との距離ａと、当該支点５９と電磁部５８の接続部までの距離ｂとによるａ／ｂを梃子比とするよう設定され、秤量物の荷重ＷＡは、当該荷重伝達用ビーム５７を介して前記梃子比ａ／ｂをもって電磁部５８に伝達されるよう構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成における荷重伝達用ビームにあってはその梃子比ａ／ｂは１／数百程度であり、特に秤量の比較的小さい電子天秤に効果的な構成である。しかし電子天秤の秤量を大きく設定する場合にはこの構成では下記のような問題が生じ、何らかの対策が必要となる。
【０００７】
先ず、大きな秤量に対応する方策としては、電磁部の電磁力を大きくして大きな秤量に対応する方法と、荷重伝達用ビームの梃子比を大きく設定する方法とが考えられるが、電磁部の電磁力を大きくする方法は電磁部の大型化、大重量化を招き、かつ電磁部に印加される電力の増加による発熱や強力な磁界形成による影響を受けるため現実的ではない。このため荷重伝達用ビームの梃子比を大きく設定することにより対応することになる。このように大きな梃子比で対応するには、例えば電磁部における電磁力が３０ｇであり、かつ電子天秤の秤量が６０ｋｇ（６０，０００ｇ）である場合には梃子比ａ／ｂは１／２０００若しくはこれ以上に設定する必要がある。
【０００８】
上記梃子比を実現するためには図６の構成では、その構成上距離ａの短縮二は限界があるため、ｂを大きく設定すること、即ち荷重伝達用ビーム５７の全長を長く設定する必要が生じ、荷重伝達機構全体が大型化することになる。つまり図示の構成では荷重ＷＡの負荷部分と、電磁部５８とは荷重伝達用ビーム５７を介して両端部に位置することになるため、荷重伝達用ビーム５７を長く設定すると、秤量皿Ｐを含めると電子天秤全体がかなり大型のものとなってしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題点に鑑み構成された電子天秤であって、二重梃子を構成する二つの荷重伝達用ビームと、この二つの荷重伝達用ビームを支点を介して支持しかつ当該各荷重伝達用ビームの動作を案内するよう構成した一体型ロバーバル機構とを有し、かつ一体型ロバーバル機構のうち秤量物の荷重を受ける部分と、電磁部とが隣接するよう構成し、上記二重梃子は、例えば当該一体型ロバーバル機構に対して、一端が一次側支点を支持し、かつ他端は二次側支点を支持するようにした展出部を設けることによって構成され、これにより高い梃子比を実現すると共に、秤量皿を設置しても電子天秤全体がその秤量に比較して小型に形成されるよう構成したことを特徴とする電子天秤である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
一体的に形成されたロバーバル機構のうち、秤量物の荷重を受ける荷重受け部側に隣接して電磁部が配置される。ロバーバル機構の荷重受け部と第１の荷重伝達用ビームの一端とは吊りバンドと称される接続部材で接続されると共に、この吊りバンドに近接した位置に板ばね等からなる支点部材が当該第１の荷重伝達用ビームとロバーバル機構の間に介在配置され、これにより第１の荷重伝達用ビームはこの支点部材を支点として揺動動作するよう構成される。
【００１１】
上記第１の荷重伝達用ビームの他端は第２の吊りバンドを介して第２の荷重伝達用ビームと接続している。この第２の荷重伝達用ビームの端部とロバーバル機構と間には第２の支点部材が介在配置され、これにより第２の吊りバンドに近接して第２の支点部材が配置されることにより、第２の荷重伝達用ビームはこの第２の支点部材を中心として揺動動作するよう構成されている。
【００１２】
前記第２の荷重伝達用ビームの他端は電磁部に接続し、これにより秤量物の荷重は先ず第１の荷重伝達用ビームに伝達され、かつこの第１の荷重伝達用ビームの持つ梃子比に対応して当該荷重は第２の荷重伝達用ビームに伝達され、かつこの伝達された荷重は更に当該第２の荷重伝達用ビームの梃子比に対応して最終的に電磁部に伝達される。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。
図１乃至図４は本発明の実施例を示し、図５は本発明の機能を簡略化して示した図である。
まず図中矢印１は一体型に形成されたロバーバル機構を示す。２はこのロバーバル機構部のうち秤量物の荷重を受ける荷重受け部であり、この荷重受け部２に対向する端部は固定部３となっており、基台４に連設する支持部４Ａに対して当該固定部３が固定されることにより一体型ロバーバル機構１全体がこの支持部２Ａに片持で支持される構成となっている。６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは一体型ロバーバル機構１の薄肉部であって、これら薄肉部を形成することにより当該一体型ロバーバル機構１がロバーバルとして作動するようになっている。
【００１４】
次に符号５は上記一体型ロバーバル機構１の一部を成す梁部であって、一端はロバーバルを構成する空間部７側に展出し、他端は一対の支持ビーム５ａ、５ｂとして基台４側の支持部４Ａの後方に突出位置している。
【００１５】
符号８は二重梃子を構成する部材の一つを成す第１の荷重伝達用ビーム（以下「第１ビーム」と称する）である。この第１ビームの一端は一体型ロバーバル機構１の空間部７に位置し、この第１ビームと梁部５との間には板ばね等からなる支点部材９が介在配置されている（図３参照）。更に第１ビーム８の先端部８ａには第１吊りバンド１０の一端が取り付けられ、この第１吊りバンド１０の他端は一体型ロバーバル機構１の荷重受け部２に接続し、秤量物による荷重受け部２の変位が第１ビーム８に伝達されるようになっている。
【００１６】
第１ビーム８の後端部８ｂは梁部５に沿って位置する中央部８ｃから直角に屈曲するようにして位置し、この後端部８ｂの後部端縁には第２吊りバンド１１の一端が取り付けられている。次に符号１２は第２の荷重伝達用ビーム（以下「第２ビーム」と称する）であって、前記梁部５を介して第１ビーム８と平行に配置されている。即ち、第１ビームの後端部８ｂと同様に中央部１２ｃに対して直角に屈曲するようにして位置する後端部１２ｂのうち、後端部内側縁に対して前記第第２吊りバンド１１の他端が接続している。
【００１７】
上記後端部１２ｂのうち第２吊りバンド１１が接続している側縁と対向する位置の後端縁には板ばね等の支点部材１３、１３がそれぞれ固定され、かつこれら支点部材１３、１３の他端は前記梁部５の支持ビーム５ａ、５ｂの後端縁に固定され、第２ビーム１２は当該第２ビームの後端に位置する支点部材１３を中心として揺動するよう構成されている。第２ビーム１２の先端部１２ａは前記中央部１２ｃに対して所定の角度で屈曲し、一体型ロバーバル機構１の荷重受け部２に隣接して配置されている電磁部１４に接続している。
【００１８】
図５は以上の第１ビーム８及び第２ビーム１２による二重梃子構造を概念的に示した図である。同図において第１ビーム８の梃子比はａ／ｂであり、第２ビーム１２の梃子比はｃ／ｄであるが、各ビームにおいては、梃子比を１／数百程度とすることは容易に実現可能であるため、当該二重梃子の梃子比ａ／ｂ×ｃ／ｄにおいて梃子比を１／数千とすることは容易に実現可能である。また本構成においては図示の如く第１ビーム８及び第２ビーム１２を配置することにより一体型ロバーバル機構１の荷重受け部２と電磁部１４とが隣接する構造となる。このため秤量皿Ｐは秤量機構のほぼ中心部に位置するよう配置されることになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上の構成とすることにより秤量物の荷重を受ける荷重受け部と電磁部が隣接する構造となり、この結果荷重を受ける部分が電子天秤を構成する機構の中央部に近い位置となるため、高い梃子比を実現し、しかも秤量皿も含めた電子天秤全体をコンパクトに構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電子天秤の荷重伝達機構の斜視図である。
【図２】図１に示す荷重伝達機構の平面図である。
【図３】図１及び図２に示す荷重伝達機構の断面図である。
【図４】図１のＡ方向視図である。
【図５】本発明に掛かる機構の概念図である。
【図６】発明者が別途提案している荷重伝達機構の側面図である。
【符号の説明】
１ 一体型ロバーバル機構
２ 荷重受け部
３ 固定部
４Ａ 支持部
５ 梁部
５ａ、５ｂ （梁部後端の）支持ビーム
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 薄肉部
７ 空間部
８ 第１の荷重伝達用ビーム
８ａ 第１の荷重伝達用ビーム先端部
８ｂ 第１の荷重伝達用ビーム後端部
８ｃ 第１の荷重伝達用ビーム中央部
９ 支点部材
１０ 第１吊りバンド
１１ 第２吊りバンド
１２ 第２の荷重伝達用ビーム
１２ａ 第２の荷重伝達用ビーム先端部
１２ｂ 第２の荷重伝達用ビーム後端部
１２ｃ 第２の荷重伝達用ビーム中央部
１３ 支点部材
１４ 電磁部

Claims (3)

1. 秤量物の荷重を荷重伝達用ビームを介して電磁部に伝達するよう構成した電子秤において、秤量物の荷重を受ける荷重受け部（２）に近接して電磁部（１４）が配置され、所定の梃子比をもって当該荷重受け部（２）と接続する第１の荷重伝達用ビーム（８）と、この第１の荷重伝達用ビーム（８）に対して、所定の梃子比をもって接続する第２の荷重伝達用ビーム（１２）とを有し、荷重受け部（２）に加わった秤量物の荷重はこれら第１及び第２の荷重伝達用ビーム（８）、（１２）を介して荷重受け部（４）に近接位置する電磁部（１４）に伝達されるよう構成したことを特徴とする二重梃子を有する電子天秤。
2. 前記第１及び第２の荷重伝達用ビーム（８）及び（１２）は何れも一体型ロバーバル機構（１）により支持され、一体型ロバーバル機構（１）は、荷重受け部（２）と、ロバーバル作動部を介して当該荷重受け部（２）と対向位置する固定部（３）と、固定部（３）から荷重受け部（２）に向かって展出しかつ他端は前記一体型ロバーバル機構を支持する部材側に突出位置するよう構成した梁部（５）とを有し、第１及び第２の荷重伝達用ビーム（８）及び（１２）は、この梁部（５）を介して上下に平行に配置され、第１の荷重伝達用ビーム（８）は前記梁部（５）に支持された支点を介してその一端が荷重受け部（２）に接続し、かつ他端は第２の荷重伝達用ビーム（１２）と接続し、当該第２の荷重伝達用ビーム（１２）は前記梁部（５）の後端に設けられた支点を介して当該一体型ロバーバル機構（１）に支持され、かつ他端は当該一体型ロバーバル機構（１）の荷重受け部（２）に近接位置する電磁部（１４）に接続するよう構成したいことを特徴とする請求項１記載の二重梃子を有する電子天秤。
3. 第１及び第２の荷重伝達用ビーム（８）及び（１２）は一本の中央部（８ｃ）、（１２ｃ）と、この中央部（８ｃ）、（１２ｃ）に対して屈曲して位置する先端部（８ａ）、（１２ａ）および後端部（８ｂ）、（１２ｂ）を有するよう構成され、各荷重伝達用ビームの中央部（８ｃ）、（１２ｃ）は一体型ロバーバル機構（１）の梁部（５）の何れかの側に沿ってそれぞれ位置するよう構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の二重梃子を有する電子天秤。

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