JP4705268B2 - 接続部材の取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子秤の荷重計測機構における接続部材の取り付け構造に係り、特に一体型に形成されたロバーバル機構と各種部材とを接続する部材の取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子秤と総称される電磁平衡式秤量装置、静電容量式秤量装置、ロードセル式秤量装置（電気抵抗線式秤量装置）等においては、装置に負荷された荷重を荷重測定部に伝達する機構を案内する目的でロバーバル機構が設けられていることが多い。ロバーバル機構は複数の部材をばね材で接続することにより四辺形を形成する構造が従来より実施されている。しかしロバーバル機構を構成する部品点数は６０程度にも及び、機構の形成に時間を要すると共に、所期の性能を発揮するためには熟練と手間がかかる部品各部の微調整が必要であった
【０００３】
このような点に鑑み、接続部も含めて荷重の伝達機構全体を一つのブロックとして構成したものが提案され、このような機構の一ブロック化により秤量装置全体としての組み立て工数を大幅に低減することが可能となった。
【０００４】
【従来の技術】
しかしこのような高度な一体化の為には、金属ブロックに対する微細かつ精密な加工を必要とし、しかも加工の一部が不良であると、ブロック全体が使用不能となるため、一体型ブロック製造の歩留りは決して高いものではない。
【０００５】
上記のような観点から、発明者等はロバーバル機構のみを一体化させ、かつ秤量物の荷重を電磁部等の荷重計測部に伝達する部材等を当該一体型ロバーバル機構とは別構成とし、吊りバンドと称される荷重を伝達するばね材や、梃子の支点となるばね材等により接続して、一体化させる構成を採用している。なお以下実施例も含め、これらばね材等の部材は、原則として「接続部材」の語を用いる。
【０００６】
上記のように構成することによって、機構の極度の一体化を避けることにより、機構の構成における歩留りを高め、かつ各部品の組み合わせにより機構構成の汎用性を持たせることによって経済性を高め、しかも機構の保守や調整も容易にすることができる。
【０００７】
図７及び図８は上記従来構成に於ける接続部材の取り付け状態を示している。
符号２０は接続部材であって、例えば接続部材２０が取り付けられる対象（以下本発明の実施例も含め「取付対象」とする）ＯＢ１に加わった荷重を別の取付対象ＯＢ２側に伝達するための部材である。なお、取付対象ＯＢ１及びＯＢ２の形状は概念的に矩形で示しているものである。これら取付対象ＯＢ１及びＯＢ２は実際にはいろいろな形状のものがあり、かつ実施例も含めて全く別部品として構成されている場合の外、一体型ロバーバル機構等、一体型機構の一部をそれぞれ構成している場合も含むものとする。
【０００８】
図７において、接続部材２０の両端部は螺子２２により前記取付対象ＯＢ１、ＯＢ２に対して接続固定されることより、両者を接続する。先ず接続部材２０の上端側の接続について説明すると、螺子２２は押さえ部材２３の螺子挿通孔２３ａ、接続部材２０の螺子挿通孔２０ａを挿通して、取付対象ＯＢ２の雌ねじ孔ＯＢ２ａ（図８参照）と螺合することにより、当該接続部材２０を取付対象ＯＢ２に固定する。
【０００９】
図７における接続部材２０の上端側の取り付けは、図示の如く環状の押さえ部材２３が使用されているが、この環状の押さえ部材２３に代えて接続部材２０の下端に配置されている押さえ部材２４を用いる方法も採用されている。この押さえ部材２４の両側部には凹所２４´が形成され、この凹所２４´が取付対象ＯＢ１の接続部材接合面に突設されたピン（図示せず）と係合することにより、螺子２２による接続部材２０の取り付け時に螺子２２の締め付けによる回転トルクが接続部材２０側に殆ど伝達されないよう構成されている。しかし、接続部材２０における取付対象ＯＢ１とＯＢ２とは図示の如く一定の距離をもって離間しているため、螺子２２による締め付け時のトルクによって極く僅かな変位があっても、その変位はこの距離分だけ増幅され、機構全体としては無視できない変形として現れることになる。
【００１０】
ここで、例えば秤量装置の内部機構に対する二重梃子の採用によって高い梃子比での荷重伝達を行う場合、上記構成の接続部材の取り付け構造に起因して秤量装置としての所期の性能が発揮されないという問題が生じた。
【００１１】
発明者等は、各種実験を行うことよりこの問題が、機構部の作動に伴い取付対象ＯＢ１、ＯＢ２に対する接続部材２０の取り付けが僅かにずれることに起因することを確認した。
先ず、上記構成の接続部材２０と取付対象ＯＢ１、ＯＢ２との接続は、接続部材２０と取付対象ＯＢ１、ＯＢ２の接続部材接触面との間において、螺子２２の締め付け力によって生じる取付対象ＯＢ１、ＯＢ２と接続部材２０の両部材の摩擦係数を乗じた力により相互に接続固定されている。
【００１２】
図８により説明すると、荷重の負荷等により螺子２２の軸心に直交する方向で接続部材２０と取付対象ＯＢ２とが相互に変位しようとするのを、前記接触面Ｆに於ける摩擦力により阻止している。しかし上記高梃子比の採用等より、接触面Ｆに対して当該摩擦力を越える力が作用する場合が生じ、これに起因する両者の変位（ずれ）が、機構全体の性能を悪化させることが判明した。なお、図７の押さえ部材２４は螺子２２の締め付け時には螺子２２の回転トルクを接続部材２０側に伝達しないという特性があるが、ずれ発生の点では上部の押さえ部材２３の場合と変わるところはない。
【００１３】
上記問題点の解決手段の一つとして、図８に示す接続部材２０の螺子挿通孔２２ａ及び押さえ部材２３の螺子挿通孔２３ａのうち、少なくとも接続部材２０の螺子挿通孔２０ａの内径を、取付対象ＯＢ２の雌螺子孔ＯＢ２ａの内径と同一の内径にまで縮小する方法が考えられる。
【００１４】
しかし上記方法は、螺子２２の締め付け時の螺子山部が螺子挿通孔２０ａに接触する可能性があり、この接触によって螺子２２の回転トルクが接続部材２０に伝わって、接続部材２０がこのトルクによって変位する危険性がある。また接続部材２０の取り付け時に螺子挿通孔２０ａと、取付対象ＯＢ１の雌ねじ孔ＯＢ２ａとの中心を極めて正確に一致させる必要があって、接続部材２０の取り付け作業は非常に微妙かつ困難なものとなり、結局この構成は現実的ではない。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであって、押さえ部材に対して、ピン、係止部等、接続部材を介在させて当該接続部材が接続する対象である取付対象と係合する手段を設け、当該押さえ部材の係合手段が、押さえ部材の接続対象である取付対象に係合することにより、取付対象に対して当該接続部材を変位不可能に取り付けるよう構成したことを特徴とする、接続部材の取り付け構造である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
接続部材を押さえる押さえ部材には、ピン或いは取付対象の側縁に係止する係合手段が形成され、係合手段がピンである場合にはピンが当該接続部材を挿通して、接続部材が取り付けられる取付対象に形成されたピン挿通孔に挿通されることにより、接続部材は当該取付対象に対して相対的変位（ずれ）が生じないように取り付けられる。
【００１７】
また、係合部が押さえ部材の側縁に対して庇（ひさし）状に突出形成された突片である場合は、これら突片が当該接続部材の側縁部を抱え込むようにして取付対象の側縁に係止することにより接続部材は当該取付対象に対して相対的変位が生じないように取り付けられる。
【００１８】
【実施例】
図１及び図２は本発明の第１の実施例を示す。
図中矢印１は接続部材を示す。この接続部材１の上下には取付部１Ａ及び１Ｂが形成されている。これら上下の取付部１Ａ及び１Ｂに対しては、その中心部分に螺子挿通孔１Ａａ、１Ｂａがそれぞれ形成されている。
【００１９】
さらに上記取付部１Ａに対しては螺子挿通孔１Ａａを中心としてその両側に、ピン挿通孔１Ａｂがそれぞれ形成されている。同様にして取付部１Ｂに対しても螺子挿通孔１Ｂａを中心としてその両側に、ピン挿通孔１Ｂｂがそれぞれ形成されている。
【００２０】
２は接続部材１の上下の取付部１Ａ、１Ｂにそれぞれ係合する押さえ部材である。各押さえ部材２には、中心部に螺子挿通孔２ａが形成され、かつ押さえ部材２の接続部材接触面に対してはこの螺子挿通孔２ａを中心としてその両側にピン３ａ、３ｂが突設されている。
【００２１】
一方、図２に示すように取付対象ＯＢ１及びＯＢ２における接続部材１の取付部と接触する面には螺子２２と螺合する螺子孔ＯＢ１ａ及び、押さえ部材２の各ピン３ａ、３ｂを挿入するピン挿入孔ＯＢ１ｂが形成されている。なお、当然のことながら取付対象ＯＢ２に対しても同様に螺子孔、ピン挿入孔が形成されている。
【００２２】
次に上記構成の接続部材１を押さえ部材２により取付対象に取り付けた状態を主として図３により説明する。なおこの場合、次の手順で接続部材の取り付けを行うのが適当である。即ち、先ず各押さえ部材２のピン３ａ、３ｂを接続部材１の上下の取付部１Ａ、１Ｂのピン挿通孔１Ａａ〜１Ｂａに予め挿通し、この状態で取付対象ＯＢ１、ＯＢ２に対して螺子２２をもって取付部１Ａ、１Ｂを固定する。
【００２３】
上記の構成において、接続部材１の取付時に押さえ部材２のピン３ａ、３ｂは接続部材１を貫通して取付対象ＯＢ１のピン挿入孔ＯＢ１ｂに挿入されているため、取付対象ＯＢ１、接続部材１及び押さえ部材２の三者はこのピン３ａ、３ｂにより一体的に固定される。即ち、接続部材１と取付対象ＯＢ１或いはＯＢ２とは、両者の有する摩擦係数の外、接続部材２のピン３ａ、３ｂにより一体構造を構成するため、その取付対象ＯＢ１或いはＯＢ２と接続部材１との相対的変位が構造的に阻止され、ずれの発生が完全に防止できる構造となっている。
【００２４】
また、螺子２２による締め込みが完了する前から、ピン３ａ、３ｂは取付対象ＯＢ１或いはＯＢ２のピン挿入孔ＯＢ１ｂ内に挿入されているため、押さえ部材２は螺子２２締め付け時の回転トルクに影響されず、従って取付対象１も、例えば捩れ応力の残留等、螺子２２の回転トルクによる影響を受けること無く正確な取り付けが可能となる。
【００２５】
図３、図４及び図５は第２の実施例を示す。
この実施例では押さえ部材に対してピンの代わりに、押さえ部材が取付対象に対して嵌合可能なよう、庇状に突片が形成された構成となっている。
取付対象ＯＢ１及びＯＢ２に対して取り付けられる接続部材は、図７に示す従来型の接続部材を利用することが可能である。このため本実施例では接続部材は図７と同様符号２０で示す。
【００２６】
４は一対の押さえ部材であって、４ａはこれらの押さえ部材４に設けられた螺子挿通孔である。この押さえ部材４に対しては、当該螺子挿通孔４ａの形成面４ｄの側縁部のうち、対向する側縁部（図示の場合には上下の側縁部）に対し、当該螺子挿通孔形成面４ｄに対して直交するよう、庇状に突片４ｂ、４ｃが対向して形成されている。なお、突片４ｂは下部に位置する第１の取付部２０Ｂに対しては、その下端縁に、また上部に位置する第２の取付部２０Ａ対しては、その上端縁に当接する構成であるため一体的に形成され、他方これら突片４ｂに対向する突片４ｃは中央において接続部材２０を挟持するため、何れも二つに分割されている。また押さえ部材４の螺子挿通孔４ａの形成面４ｄの幅（図示の構成では上下の幅）は取付対象ＯＢ１、ＯＢ２の上下の幅（肉厚）と同じ値に形成されている。なお、取付対象ＯＢ１、ＯＢ２に対してはやはり図７の従来構成と同様、螺子孔ＯＢ１ａ（図５参照）のみが形成されている。
【００２７】
上記の構成において、接続部材２０の取付部２０Ａ、２０Ｂを、押さえ部材４の上下の突片４ｂ、４ｃで挟持するように接続部材２０と押さえ部材４を係合させ、かつ押さえ部材の螺子挿通孔４ａ、接続部材２０の螺子挿通孔２０ａ及び取付対象ＯＢ１の螺子孔ＯＢ１ａ（図５参照）を一致させた状態で、螺子２２を螺子孔ＯＢ１ａに螺合させる。
【００２８】
上記の構成において、押さえ部材４の上下の突片４ｂ、４ｃは取付対象ＯＢ１又はＯＢ２の上下の面に密着することにより押さえ部材４全体が接続部材１の取付部２０Ａ、２０Ｂの上下面を挟持した状態で取付対象ＯＢ１又はＯＢ２に嵌合するので、接続部材２０の取り付け後は、この突片４ｂ、４ｃにより取付対象ＯＢ１又はＯＢ２と接続部材２０とのずれは阻止される。また、押さえ部材４が取付対象ＯＢ１又はＯＢ２に嵌合することにより、前記実施例と同様接続部材２０に対する螺子２２締め付け時の回転トルクの影響も防止される。
【００２９】
本実施例の場合には、接続部材として従来型のものがそのまま利用できること、および取付対象に対してピン挿入孔等の加工を施す必要がない。但し、接続部材２０の上下に配置されている取付部２０Ａ、２０Ｂの上下の幅、これらの取付部２０Ａ、２０Ｂと密着する押さえ部材４の螺子挿通孔形成面４ｄの上下の幅は、各取付対象ＯＢ１、ＯＢ２の上下の幅と等しく形成しておく。
【００３０】
なお、上記の構成では、突片４ｂ、４ｃのうち、接続部材２０が通過しない側の突片４ｂは一体として形成してあるが、上下の突片ともに突片４ｃの如く二つに分割した形状とすることももとより可能である。また図示の構成では、押さえ部材４は取付対象ＯＢ１及びＯＢ２を上下に挟持する構成としてあるが、取付対象の形状によっては突片により取付対象の左右を挟持するよう構成することも当然可能である。
【００３１】
上記実施例の構成を、接続部材の上下の一方にのみ実施したり、或いは上下の接続部材でそれそれ個別の実施例を実行することも可能である。例えば、接続部材の上部の取付部は実施例１の取付部１Ａと同じ構成とし、かつこれに対応して押さえ部材はピン３ａ、３ｂを有する押さえ部材２として構成し、他方下部の取付部は図３に示す取付部２０Ａとして形成し、かつ押さえ部材も突片を有する押さえ部材４とする等である。
【００３２】
図６は第３の実施例である。この実施例は押さえ部材（符号５で示す）に対して突片５ａ、５ｂと、ピン６ａ、６ｂとが形成された構成となっている。この構成により取付対象ＯＢ１（ＯＢ２）と押さえ部材５とは、接続部材１の取付部１Ａ（１Ｂ）を挟持した状態で、突片５ａ、５ｂ及びピン６ａ、６ｂによって構造的により強固に一体化される。この実施例の構成は、接続部材１と取付対象ＯＢ１（ＯＢ２）との密着面に対して両者にずれを生じさせるような特に大きな力が加わる場合、或いは極めて僅かな変位でも計量値に影響が出る精密な装置に対して特に利用価値が高い。
【００３３】
【発明の効果】
以上本発明を各実施例によって具体的に説明したように、本発明はピン或いは突片等、取付対象と構造的に一体化する手段を押さえ部材に形成、かつこの押さえ部材を接続部材両端に配置することにより、押さえ部材と取付対象との間に挟持される接続部材も当該取付対象に対して構造的に一体化させることが可能となる。従って螺子止め時に各取付対象の各々が螺子止めのトルクの影響を受けることがなく、この結果二つの取付対象が一定の距離をもって一体化された場合のように変位の影響が出やすい状態の取付構造であっても、比較的簡単な構成で取付対象とこの取付対象に取り付けられた接続部材とのずれの発生を防止することが可能となる。
【００３４】
また、接続部材或いは押さえ部材の螺子挿通孔の内径を取付対象の螺子孔の内径と等しくする必要がないため、螺子挿通孔の加工精度は従来どおりの精度で十分であり、従って螺子挿通孔内面が螺子山と接触することに起因する、接続部材に対する螺子締め付け時の回転トルクによる接続部材への影響等も排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す取付対象、接続部材及び押さえ部材の分解斜視図である。
【図２】図１の構成において取付対象ＯＢ１に接続部材を取り付けた状態における取付対象ＯＢ１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す取付対象、接続部材及び押さえ部材の分解斜視図である。
【図４】図３に示す接続部材及び押さえ部材を取付対象に取り付けた状態の斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示す取付対象、接続部材及び押さえ部材の断面図である。
【図７】従来の接続部材の取り付け構造を示す取付対象、接続部材及び押さえ部材の分解斜視図である。
【図８】図７の構成において取付対象ＯＢ２に接続部材を取り付けた状態における取付対象ＯＢ１のＣ−Ｃ線による断面図である。
【符号の説明】
１ 接続部材
１Ａ、１Ｂ 取付部
１Ａａ、１Ｂａ 螺子挿通孔
２ 押さえ部材
２ａ 螺子挿通部
３ａ、３ｂ ピン
４ 押さえ部材
４ａ 螺子挿通孔
４ｂ、４ｃ 突片
４ｄ 螺子挿通孔形成面
５ 押さえ部材
５ａ、５ｂ 突片
６ａ、６ｂ ピン
２０ 接続部材
２０Ａ、２０Ｂ 取付部
２０ａ 螺子挿通孔
ＯＢ１、ＯＢ２ 取付対象
ＯＢ１ａ 螺子孔
ＯＢ１ｂ ピン挿入孔

Claims (2)

1. 押さえ部材、接続部材の順に挿通した螺子が取付対象と螺合することにより接続部材を介して二つの取付対象を接続する際の当該取付対象に対する接続部材の取り付け構造において、一定の間隔をもって位置する接続部材（２０）の両端部は二つの取付対象（ＯＢ２）、（ＯＢ１）とそれぞれ接触する第１の取付部（２０Ｂ）及び第２の取付部（２０Ａ）として各々形成され、かつ第２の取付部（２０Ａ）が上側、第１の取付部（２０Ｂ）が下側となるよう当該接続部材（２０）を二つの取付対象（ＯＢ２）、（ＯＢ１）に対して位置させ、これら第１の取付部（２０Ｂ）及び第２の取付部（２０Ａ）と、各螺子（２２）との間に介在するそれぞれの押さえ部材（４）、（４）のうち、接続部材（２０）の第２の取付部（２０Ａ）と係合する押さえ部材（４）には庇状に曲折された突片が対向して形成され、上側に位置する第２の取付部（２０Ａ）の上端縁に位置する側には一体型の突片（４ｂ）が、この突片（４ｂ）に対向する側には２分割された突片（４ｃ）がそれぞれ形成され、接続部材（２０）の下側に位置する第１の取付部（２０Ｂ）と係合する押さえ部材（４）のうち当該第１の取付部（２０Ｂ）の下端縁に位置する側には一体型の突片（４ｂ）が、この一体型の突片（４ｂ）に対向する側には２分割された突片（４ｃ）がそれぞれ形成され、各螺子（２２）による螺合時に、各押さえ部材（４）、（４）のそれぞれの突片（４ｂ）、（４ｃ）が前記第１の取付部（２０Ｂ）、第２の取付部（２０Ａ）及び各取付対象（ＯＢ１）、（ＯＢ２）を挟持するよう構成し、もって接続部材（２０）を介して前記二つの取付対象（ＯＢ１）、（ＯＢ２）が一定の間隔を介して一体化するよう構成したことを特徴とする接続部材の取り付け構造。
2. 突片（４ｂ）、（４ｃ）が形成された前記二つの各押さえ部材（４）、（４）は、ピン（６ａ）、（６ｂ）が突設された押さえ部材（５）、（５）として各々形成され、二つの取付対象（ＯＢ１）、（ＯＢ２）にはこれらピン（６ａ）、（６ｂ）が挿通する挿通孔が形成され、各押さえ部材（５）、（５）はそれぞれの突片（４ｂ）、（４ｃ）とこれらピン（６ａ）、（６ｂ）とにより二つの取付対象（ＯＢ１）、（ＯＢ２）に各々係合するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の接続部材の取り付け構造。

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