JP4230211B2 - 荷重検出装置の設置方法および間隙調節治具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてホッパスケール、トラックスケールなどの大型の産業用計重機に使用される圧縮型ロードセルにおいて、該ロードセルが大きな横荷重や浮き上がり荷重を受けたとき、それらの荷重を阻止する機能を備えた荷重検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、計重機及びロードセルに悪影響を及ぼす程の大きな横荷重が発生した場合、計重機及びロードセルを保護する方法として、図５及び図６に示す方法が実施されている。図５はホッパスケールに適用したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。この図ではホッパ２０の外周を３等分した位置にフランジ２１を３カ所設け、これらのフランジの下面に荷重検出器２２の上面を固定し、上記荷重検出器の下面をホッパの架台２６の上面に固定している。一方チェックロッド２４とブラケット２５でチェックロッドユニット２３を構成し、ブラケットをそれぞれフランジの下面及び架台の上面に固定している、図５に示すようにホッパ 側のブラケットとチェックロッドの左右の隙間をそれぞれｂ／２に調整して施工されており、ホッパに大きな横荷重がかかったとき、それぞれ隙間ｂ／２の範囲内で横揺れを防止するようになっている。
【０００３】
図６はトラックスケールに適用したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。この図ではトラックスケールの載台３０を地面と同じ高さにするためピットが掘られ基礎３４が形成され、ロードセルユニット３１が図に示すように載台と基礎の間に４カ所設置されている。また載台側にはストッパ３２を、基礎側には基礎当金３３を矢印で示す進行方向に４カ所、進行方向と直角方向に４カ所設置し、それぞれ上記ストッパと基礎当金との隙間がｂになるように調整して施工されている。従ってトラックの進入後退による計重機への大きな横荷重と進入方向に対する直角方向の横荷重に対しては、それぞれ隙間ｂの範囲内で防止するようになっている。
【０００４】
しかし、これら横荷重対策用のチェックロッド方式ではロードセルの取り付け位置とは別にチェックロッドそのものを取り付けるスペースが必要である。また図６（Ａ）、（Ｂ）に示すものはトラックスケール等の大型の台秤であるが、同様にロードセルの取り付け位置とは別にストッパ取り付け装置として基礎工事が必要であり、据え付け調整時に多大な時間を要している。その上部品点数が多いためにコスト高となっている。これら上記の２つの方式の欠点を解決する方法として、特許文献１の荷重検出装置が開示されている。しかしこの装置にしても隙間が確認し難いため所定の隙間を保って取り付けるのに手間がかかるという問題がある。また目視で行っているため、微少なロードセルの傾きが確認し難く、正確なロードセルの垂直度が得られにくい欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−５７６３０号公報
【０００６】
更に上述した欠点を解決する方法として、紹介されている文献に特許文献２がある。ここにはロードセルユニットを組み付け設置する際に、荷重受台の孔部と、横振れ規制用の規制軸との位置関係を目視して隙間が均一になるようにする方法が開示されているが、やはり所定の隙間が確保できたかどうかが目視し難い。
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−２０２１８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、今まで実施されてきたこれらの大型秤の横荷重対策は、コスト高になったり据え付け時に多くの時間を要したりして、作業性が悪いと言う問題があった。更に、従来の構造ではユニット１個ではロードセルの垂直度や隙間調整ができても複数のユニットを組み合わせて使用すると、本体の片寄りやユニットの取付による初期状態が変化して再調整が必要となり、実際面では正確な調整ができないと言う大きな問題を抱えていた。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするもので、上述した隙間の調節が初心者でも簡単に行え、ロードセルの垂直度が自動的に確立できる荷重検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による荷重検出装置の設置方法は、先ず、荷重検出装置の構成において、上下に球面受圧部を形成した圧縮型ロードセルと、受圧金具を嵌合し固着した下部ベース及び上部板から成るロードセル収容ケースと、上記ロードセルに荷重を印加するように胴部を設けた加圧金具と、該加圧金具を嵌合し固着した上部ベースと、該ベースと上記ロードセル収容ケースの上部板とが容易に離脱及び又は分離することを防止するためのストッパボルトを少なくとも１カ所設けた構成の荷重検出装置であって、上記ケースを構成する上部板に設けられており、上記受圧金具及び上記加圧金具と同心円を成し、上記加圧金具の胴部の直径より大なる径の穴を設け、上記加圧金具の胴部と上記上部板に設けた上記穴との間隙に着脱自在に嵌合できる少なくとも２分割（２つ割り）した間隙調節治具を具備し、該間隙調節治具を着脱自在に嵌合した状態で設置場所に置き、上記間隙調節治具を上記間隙より各分割毎に容易に除去できるように当該荷重検出装置を所定位置に設置された後は、上記荷重検出装置から上記間隙調節治具を除去するものである。（請求項１）例えばホッパスケールにおいては、上記荷重検出装置がホッパ側面のフランジ２１の３カ所に設置される場合であるが、当該荷重検出装置が所定位置に設置された後に、上記加圧金具と上記上部板との間に嵌め込んだ上記間隙調節治具が容易に除去できるように、それぞれの設置位置において主に水平方向に微調整をして、３カ所の荷重検出装置に具備する間隙調節治具が全て容易に除去できるようになれば、一斉に取り外すことで正常に荷重検出装置が設置できたことになる。
【００１１】
前記請求項１に記載された荷重検出装置の設置方法に用いられる間隙調節治具であって、該間隙調節治具は少なくとも２分割（俗に言う２つ割り）構造とするものであり、該２分割は分割角度として１８０度のみならず１８０度以下（１８０°−α）の扇状とすることが望ましい。そしてその分割した断面形状は略Ｌ字形であり、厚み方向にｔ１の段差を設け、更にＳ１のツバを設けたものである。（請求項２）このことにより該間隙調節金具が容易に着脱できる
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の荷重検出装置のロードセルユニットを示すもので、平面図である。図２は図１の平面図におけるＡ−Ａの断面図である。１はロードセル収容ケース、２は上下端部に球面受圧部を形成したストレインゲージ式の圧縮型ロードセルでほぼ円筒形状である、３は上記ロードセル２の上部球面受圧部に当接する加圧当金で、ホッパのフランジまたは大型台秤の載台から直接荷重を受ける上部ベース５の中央に嵌入されている、４は上記ロードセル２の下部球面受圧部に当接する受圧当金で、ホッパ計重機では架台、大型台秤では基礎に取り付ける下部ベース６の中央に嵌入されている、５は上部ベース、６は下部ベース、７は上部板、８はケース側板である。下部ベース６及び上部板７はケース側板８にて上下に間隔を隔てて空間を成しており、この空間に上記ロードセルを垂直に設置し収容するものである。また上部ベース５に嵌合された加圧当金の胴部３ａの軸中心と上部板７に設けられた穴１０の中心と下部ベース６に嵌入されている受圧当金の胴部４ａの軸中心とは同一軸心上に位置するものである。９は間隙調節治具で２つ割りまたはそれ以上に分割することもできるものである。そして図３（Ｂ）に示すように、その断面はＬ字型で厚み方向にｔ１の段差を設けＳ１のツバを設けた構造である。このツバＳ１の部分は、上部板７の中央に設けた穴１０と加圧当金３の胴部３ａの直径との差によって生じる円周の隙間Ｓ２に嵌合し、容易に着脱できる嵌合となっている。
【００１４】
次に本発明のロードセルユニットの組立について述べる。図１に示すようにケース１のケース側板８の切り欠き部１２よりロードセル２を挿入し、下部ベース６の中央に嵌入されている受圧当金４の凹部４ｂに置く、このままではロードセル２は転倒することになるが、ロードセル２の下端部２ａと受圧当金４の凹部上端部４ｃとの隙間を少なくすることにより、組立時の多少の傾きは許容している。この状態で分割された間隙調節治具９を上部板７の中央部に設けた穴に挿入する、そして上部ベースに嵌入されている加圧当金３の胴部３ａを分割された間隙調節治具９により形成されている穴に貫通するように挿入するが、このときロードセルの上部受圧部が加圧当金３の凹部３ｂに当接するようにロードセル２の傾きを調節しながら挿入する。そしてロードセル２の上下の受圧部が加圧当金３の凹部３ｂおよび受圧当金４の凹部４ｂにそれぞれ当接すれば、ロードセル２はケース１の軸芯と合致して垂直度が確保されるようになっている。
【００１５】
ロードセルユニットの上部ベースが浮き上がり荷重を受けたときの浮き上がり防止装置について述べる。この浮き上がり防止装置は上記ケース１の上部板７と上部ベース５との間に浮き上がり防止のボルト１３を用いて行っている。その構成は、図２に示すように上部板７の所定位置に１４の穴を設け、そのボルトはこの穴を貫通して上部ベース５の所定位置に設けられた浮き上がり防止用ボルト取り付け穴１５を更に貫通してナット１６にて固着される。ボルト１３の首下部と上部板７の下面とは所定の隙間Ｓ４が確保されている。また上部板７の所定位置に設けた１４の穴の径はボルトの径より大きく設けられ、その隙間はＳ３となっている。この隙間Ｓ３は上記Ｓ２と同一とするかまたは大きくても良い。
【００１６】
このような構造のロードセルユニットを実際のホッパスケールに応用した場合を説明する。例えば図５の従来例に本発明のロードセルユニットを応用する場合では従来のロードセル２２が設置されている部分に設置することになる。この場合３カ所のロードセル２２を一カ所ずつ撤去し、本発明のロードセルユニットに置き換えてゆく、また同時に２３のチェックロッドも撤去する。即ち２４、２５は不要となる。このようにしてロードセル２２の後に本発明のロードセルユニットが全て置き換えられると、ホッパ２０は該ユニットの上に安座するが、ホッパ架台２６およびフランジ２１の関係位置は工作精度（寸法誤差）により微妙に異なる場合がある。特にコンクリート基礎に設置する場合は基礎打ちの際に所定の機械加工を施したベースを埋設するが、やはり位置関係が異なる場合がある。
【００１７】
本発明においては、このような問題を上記で述べた構造によって解決している。即ち、ロードセルユニットが所定位置に設置された後は、上記の間隙調節治具９が手で容易に除去できる状態に設置されているかを、目視でなく手先の力のみで確認するようにしている。従って上記の例では、先ず何れか一カ所のロードセルユニットの間隙調節治具が容易に着脱できるかを確認し、例えば噛み込んだ状態であれば、ロードセルユニットを取り付けている上下の取り付けボルトを緩め、架台側もしくはフランジ側の何れかを水平方向に少しずつ動かしてロードセルユニットとの取り付け関係を調節して、上記の間隙調節治具が容易に着脱できるようになったかどうかを確認する。容易に着脱できるようになれば、次のロードセルユニットに移り同様の作業を行うが、最初に調節したロードセルユニットの位置関係が微妙に変化し容易に着脱できなくなっている場合があるが、このような場合は再び同様の作業を繰り返し、全てのロードセルユニットの間隙調節治具が容易に着脱できるようになれば、初めて全ての間隙調節治具を除去する。勿論、間隙調節治具は容易にロードセルユニットの外部に取り出せる必要があるので、厚み方向のｔ１の段差寸法より、間隙調節治具の上面と上部ベース５の下面との間のｔ２の方を大きくしてゆとりを持たせｔ１＜ｔ２関係を確保することが望ましい。
【００１８】
【発明の効果】
このような作業手順で各々のロードセルユニットを無理なく正確に取り付けできる構造にしたので、それぞれのロードセルユニットの間隙Ｓ２を均一にすることができる。従って、Ｓ２が均一になることでロードセルの垂直度が自然に確保されるから無負荷時と負荷時（零点付近と秤量付近）との検出荷重に対する誤差が少なくなるのと同時に間隙が均一になるため横揺れに対する揺れの度合いが一定となり、揺れに対する復元性のよい荷重検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のロードセルユニットの平面図である。
【図２】 本発明図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 本発明の間隙調節治具の（Ａ）は平面図（Ｂ）は断面図である。
【図４】 本発明の間隙調節治具の斜視図である。
【図５】 従来の荷重検出装置をホッパスケールに適用した（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】 従来の荷重検出装置をトラックスケールに適用した（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【付号の説明】
１ ケース
２ ロードセル
３ 加圧当金
４ 受圧当金
５ 上部ベース
６ 下部ベース
７ 上部板
８ ケース側板
９ 間隙調節治具
１３ 浮き上がり防止用ボルト

Claims (2)

1. 上下に球面受圧部を形成した圧縮型ロードセルと、受圧金具を嵌合し固着した下部ベース及び上部板から成るロードセル収容ケースと、上記ロードセルに荷重を印加するように胴部を設けた加圧金具と、該加圧金具を嵌合し固着した上部ベースと、該ベースと上記ロードセル収容ケースの上部板とが容易に離脱及び又は分離することを防止するためのストッパボルトを少なくとも１カ所設けた構成の荷重検出装置であって、上記ケースを構成する上部板に設けられており、上記受圧金具及び上記加圧金具と同心円を成し、上記加圧金具の胴部の直径より大なる径の穴を設け、上記加圧金具の胴部と上記上部板に設けた上記穴との間隙に着脱自在に嵌合できる少なくとも２分割（２つ割り）した間隙調節治具を具備し、該間隙調節治具を着脱自在に嵌合した状態で設置場所に置き、上記間隙調節治具を上記間隙より各分割毎に容易に除去できるように当該荷重検出装置を所定位置に設置された後は、上記荷重検出装置から上記間隙調節治具を除去することを特徴とする荷重検出装置の設置方法。
2. 前記請求項１に記載された荷重検出装置の設置方法に用いられる間隙調節治具であって、該間隙調節治具は少なくとも２分割（２つ割り）として、その分割構造は２等分割及びまたは扇状に分割し、その分割した断面形状は略Ｌ字形であり、厚み方向に段差（ｔ１）を設け、更にツバ（Ｓ１）を設けたことを特徴とする間隙調節治具。

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