JP7149339B2 - 重量測定センサおよびレバー - Google Patents
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Description
現在、レバーの組付け方法の1つはセンサの周辺部からの組付けである。その結果、レバーのサイズが比較的大きくなり、またセンサの周辺部に配置されていることにより、外部要因によって簡単に影響される。
本発明は、荷重受け部分と、固定部分と、荷重受け部分及び固定部分を連結する平行案内部分と、を備えた重量測定センサであって、
平行案内部分が、互いから隔てられた上部平行案内ユニットと下部平行案内ユニットとを備え、上部平行案内ユニットの2つの端部および下部平行案内ユニットの2つの端部が、荷重受け部分および固定部分にそれぞれ連結されており、
固定部分の延在部が、上部平行案内ユニットと下部平行案内ユニットとの間に位置付けられ、上部平行案内ユニットと下部平行案内ユニットの両方からある距離のところに設けられて荷重受け部分へと延在し、固定部分の延在部と荷重受け部分との間に間隙が形成され、
延在部と上部平行案内ユニットとの間の距離が、レバーが固定部分、上部平行案内ユニット、および荷重受け部分の間を通って、固定部分、上部平行案内ユニット、および荷重受け部分によって画定されたレバー収容空間へと入ることを可能にし得る、重量測定センサを提供する。
本発明では、すべての構成要素が一体に形成されており、こうした設計により、重量測定センサの構造が単純になり、加工および組立ても容易になる。
本発明では、既存の加工プロセスおよび重量測定センサの要件(仕様)により、種々の構成要素間のあらゆる連結部品は薄いシートへと切り出されており、それにより、各部品の相対運動範囲がさらに増大する。
本発明では、延在部と荷重受け部分とは、各構成要素を一時的かつ固定して連結することによって固定されている。つまり、固定部分と荷重受け部分は一体に固定されており、したがって、重量測定センサに対する不慮の衝撃、特に輸送中の予期しない衝撃の影響を避けることができる。
本発明では、固定部分の延在部と荷重受け部分とを製造プロセス中に事前に連結することも可能である。この連結部も薄いシートに加工され、やはりこの薄いシートにより、重量測定センサに対する不慮の衝撃の影響を避けることができる。また、固定部分の延在部と荷重受け部分との連結部が必要でない場所では、薄いシートは切り離されて、固定部分の延在部と荷重受け部分との間の連結部を切り落としてもよい。このように、重量測定センサ全体の応力を調節するために、薄いシートを切り落とす作業がさらに行われてもよい。
たとえば、上部平行案内ユニットは、荷重受け部分と固定部分との間で長方形のような形状に形成されるか、または同じ長さを有する2つの端部の辺を備えた他の形状で形成される。
本発明の取付領域は固定部分の内部の構造体、たとえば固定部分に設けられた取付溝または取付開口である。
好ましくは、荷重受け部分は、固定部分の方向に延在する突出部を有し、荷重受け部分と突出部との間に、平行案内部分に対して垂直な方向で貫通穴が設けられる。突出部には、板ばねを取り付けるための取付領域が設けられ、板ばねは、貫通穴を介して取付領域に設けられる。
突出部には、上部平行案内ユニットから離れる方向に取付突出部がさらに設けることが好ましい。
好ましくは、荷重受け部分には、平行案内部分の方向に少なくとも1つの貫通穴が設けられる。この少なくとも1つの貫通穴は、取付突出部または取付領域の方に向く。
本発明は、前述の重量測定センサに適したレバーであって、重量測定センサの固定部分に連結される取付部分と、連結部分と、コイルを取り付けるためのコイル連結部分とを備え、連結部分の2つの端部が、取付部分およびコイル連結部分にそれぞれ連結されており、
レバーの厚みは、レバーが重量測定センサのレバー収容空間の開口からレバー収容空間に入ることができるほどの厚みである、レバーを提供する。
さらに、構成要素の数が減少し、加工および組立ての困難さが緩和され、コストが低減される。
好ましくは、取付部分は帯状であり、取付部分の長手方向に沿って3つの取付領域が設けられ、取付領域は、すべて板ばねを取り付けるために使用される。
好ましくは、連結部分はシート状の三角形であり、三角形の底辺は取付部分に連結され、三角形の頂点はコイル連結部分に連結される。
当然、本発明は取付部分および連結部分の具体的な形状を限定せず、また実際の重量測定センサのレバー収容空間の形状、ならびにレバー収容空間の開口の形状およびサイズに従って、レバーの連結部分および取付部分の形状およびサイズは任意に調節することができる。
さらに、本発明では、レバーと磁石の間の連結部品を磁石コイル部品へと直接形成し、それによって重量測定センサの構造を単純化する。
本発明では、レバーの動作により光電センサのシェーディングプレートを駆動して、位置検出を実現する。
本発明の重量測定センサが単純な構造を有し、加工プロセスと組立てプロセスの両方が単純化され、生産中の加工および組立てが容易になるという点にある。
本発明では、一体に形成された荷重受け部分、固定部分、および平行案内部分により、構造的な複雑さを軽減し、加工負荷の度合いを軽減し、さらに、荷重受け部分の延在部と平行案内部分との間の距離を制御することにより、レバーの取り付けを容易にすることができる。
実施形態1
図1に示してあるように、この実施形態における重量測定センサ1は、荷重受け部分11と、固定部分12と、荷重受け部分11と固定部分12を連結する平行案内部分13とを備える。この実施形態では、荷重受け部分11、固定部分12、および平行案内部分13は一体に形成された構造体であり、すなわちモノリシックな(一体となった)材料から機械加工されており、こうした設計により、重量測定センサ1は単純な構造を有し、加工および組立てがより簡便になる。
固定部分12は、本体121と、本体121の前端面から前方に延在することによって形成された延在部122とを備える。固定部分12の本体121には、(図では円形貫通穴を有する、固定部分12の溝に)磁石を取り付けるための取付領域が設けられ、(図には示されていない)第1の分離溝および第2の分離溝が、本体121の2つの面の上表面から下表面へと取付領域に設けられる。この構成により、組立て中に生じる応力を解放(除去)することができ、重量測定センサの重量測定性能を改善することができる。
上部平行案内プレート131の上表面から下表面へと貫通する第1の貫通穴133が、荷重受け部分11の近くで上部平行案内プレート131に設けられ、上部平行案内プレート131の上表面から下表面へと貫通する第2の貫通穴134が、固定部分12の近くで上部平行案内プレート131に設けられる。第1の貫通穴133および第2の貫通穴134のサイズおよび形状の設計はレバーの構造に従って異なり、図1に示されている形状およびサイズに限定されない。
別の実施形態では、本体部分24は帯状の構造である。一変形形態では、本体部分は台形の構造であり、長辺が取付部分に連結され、短辺が第4の取付部分25に連結される。本体部分24の形状を任意に選択することができ、本体部分が重量測定センサのレバー収容空間に入ってそこに配置されることを可能にするあらゆる形状が本発明で使用されてもよいことが、当業者には理解され得る。
第1の連結取付部分114は、レバー2の力伝達部分として機能するように、荷重受け部分の第1の連結取付部分114を連結板ばねによってレバー2に連結する。荷重が荷重受け部分11に載せられた後、連結板ばねを介して力がレバー2に伝達される。その際、レバー2はバランスを失い、力がレバー2の長いアームによって増大された後、レバー2の末端のシェーディングシートが元のバランス(平衡)位置から変位する。この実施形態では、光電変位センサが、図に示されているレバー2のシェーディングシートのノッチを通過する光束が変化したことを検出し、重量測定センサ回路装置にそれをフィードバックして、重量測定センサ回路装置を用いて対応する補償電流を生成させる。この電流は、レバーの長いアーム端部に位置付けられたコイル組立体6を通って流れ、コイル組立体6により、固定磁場に補償力(またはバランス力とも呼ばれる)が生じ、それにより、レバー2は再びバランス状態へと戻る。つまり、シェーディングシートはバランス位置へと戻る。載せられた荷重の実際の重量は、電子天秤の回路部分を用いて補償電流に関する一連のデータ収集およびデータ処理を実施することによって求めることができる。
実施形態2
図3に示してあるように、この実施形態と実施形態1との相違点は、平行案内部分13’およびレバー2’の形状および構造にある。
つまり、この実施形態の上部平行案内シート131’の2つの側面間の距離は、荷重受け部分に連結された端部分の断面長さから固定部分に連結された端部分の断面長さへと直線的に変化する。
11 荷重受け部分
111 本体部分
112 第1の延在部
113 第1の貫通穴溝
114 第1の連結取付部分
115 第2の貫通穴溝
116 第3の貫通穴溝
12 固定部分
121 本体
122 延在部
1221、1222 取付部分
123 間隙
13、13’ 平行案内部分
131、131’ 上部平行案内プレート
132、132’ 下部平行案内プレート
133 第1の貫通穴
134 第2の貫通穴
1311、1311’ 本体部分
1312、1312’ 薄いシート
1241 第1の受入れ空間
17、1242 第2の受入れ空間
2、2’ レバー
21、21’ 第1の取付部分
22、22’ 第2の取付部分
23、23’ 第3の取付部分
24、24’ 本体部分
25、25’ 第4の取付部分
251、251’ 第4の取付部分の上表面
6、6’ コイル組立体
61、61’ コイル組立体の下表面
Claims (14)
- 重量測定センサ(1)であって、前記重量測定センサ(1)は、
荷重受け部分(11)と、
固定部分(12)と、
前記荷重受け部分(11)と前記固定部分(12)とを連結する平行案内部分(13)と、を備え、
前記平行案内部分(13)が、上部平行案内ユニット(131)と下部平行案内ユニット(132)とを備え、前記上部平行案内ユニット(131)と前記下部平行案内ユニットとが互いから隔てられ、
前記上部平行案内ユニット(131)の2つの端部および前記下部平行案内ユニット(132)の2つの端部が、前記荷重受け部分(11)および前記固定部分(12)にそれぞれ連結されており、
前記固定部分(12)の延在部(122)が、前記上部平行案内ユニット(131)と前記下部平行案内ユニット(132)との間に位置付けられ、前記上部平行案内ユニット(131)と前記下部平行案内ユニット(132)の両方からある距離のところに設けられ、前記荷重受け部分(11)へと延在し、
前記固定部分(12)の前記延在部(122)と前記荷重受け部分(11)との間に間隙(123)が形成され、
前記固定部分(12)の前記延在部(122)と前記上部平行案内ユニット(131)との間の距離は、レバーが前記固定部分(12)、前記上部平行案内ユニット(131)、および前記荷重受け部分(11)の間を通って、前記固定部分(12)、前記上部平行案内ユニット(131)、および前記荷重受け部分(11)によって画定されたレバー収容空間へと入ることを可能にし得ることを特徴とし、
前記荷重受け部分(11)が、前記固定部分(12)の方向に延在する突出部(112)を有し、
前記荷重受け部分(11)と前記突出部(112)との間に、前記平行案内部分(13)に対して垂直な方向で貫通穴(113)が設けられ、
前記突出部(112)には、板ばねを取り付けるための取付領域が提供され、前記板ばねが、前記貫通穴(113)を介して前記取付領域に設けられることを特徴とする、
重量測定センサ(1)。 - 請求項1に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記平行案内部分(13)、前記固定部分(12)、および前記荷重受け部分(11)が一体に形成されていることを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項2に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記固定部分(12)の前記延在部(122)と前記荷重受け部分(11)とが一時的連結シートによって取外し可能にさらに連結されているか、または前記固定部分(12)の前記延在部(122)と前記荷重受け部分(11)とが薄いシートである連結部分によって連結されていることを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項2に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記荷重受け部分(11)および前記固定部分(12)にそれぞれ連結されている、前記上部平行案内ユニット(131)の前記2つの端部の端部分の断面長さが同じであるか、または
前記荷重受け部分(11)および前記固定部分(12)にそれぞれ連結されている、前記上部平行案内ユニット(131)の前記2つの端部の前記端部分の前記断面長さが異なる場合、前記上部平行案内ユニット(131)の2つの側部の間の距離が、前記荷重受け部分(11)に連結された前記端部分から前記固定部分(12)に連結された前記端部分に向かう方向に向かうに従い、前記荷重受け部分(11)に連結された前記端部分の前記断面長さから前記固定部分(12)に連結された前記端部分(11)の前記断面長さへと徐々に変化することを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項4に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記上部平行案内ユニット(131)の前記2つの側部の間の前記距離が、前記荷重受け部分(11)に連結された前記端部分の前記断面長さから前記固定部分(12)に連結された前記端部分の前記断面長さへと直線的に変化することを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項2に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記固定部分(12)には、磁石を取り付けるための取付領域が設けられており、前記取付領域には複数の溝が提供されていることを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項6に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記荷重受け部分(11)から離れた前記取付領域の端部の2つの側部に、溝が少なくともそれぞれ設けられていることを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記突出部(112)には、前記上部平行案内ユニット(131)から離れる方向で、取付突出部がさらに設けられていることを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の重量測定センサ(1)であって、
前記荷重受け部分(11)には、前記平行案内部分(13)の方向に少なくとも1つの貫通穴が設けられており、前記少なくとも1つの貫通穴が、前記取付突出部または前記取付領域の方に向くことを特徴とする、重量測定センサ(1)。 - レバー(2)であって、前記レバー(2)が、請求項1から9のいずれか一項に記載の重量測定センサ(1)のために用いられるものであって、前記レバー(2)は、
前記重量測定センサ(1)の固定部分(12)に連結される取付部分(21、22、23)と、連結部分(24)と、コイルを取り付けるためのコイル連結部分(25)とを備え、
前記連結部分(24)の2つの端部が、前記取付部分(21、22、23)および前記コイル連結部分(25)にそれぞれ連結されており、
前記レバー(2)の厚みは、前記レバー(2)が前記重量測定センサ(1)のレバー収容空間の開口から前記レバー収容空間に入ることができるほどの厚みであることを特徴とする、
レバー(2)。 - 請求項10に記載のレバー(2)であって、
前記取付部分(21、22、23)、前記連結部分(24)、および前記コイル連結部分(25)が一体に形成されているか、または
前記連結部分(24)が、第1の本体部分と第2の本体部分とを備え、前記第1の本体部分と前記第2の本体部分が互いに連結されており、
前記第1の本体部分と前記取付部分(21、22、23)とが一体に形成されており、前記第2の本体部分と前記コイル連結部分(25)とが一体に形成されていることを特徴とする、レバー(2)。 - 請求項10に記載のレバー(2)であって、
前記連結部分(24)がシート状の三角形であり、前記三角形の底辺が前記取付部分(21、22、23)に連結され、前記三角形の頂点が前記コイル連結部分(25)に連結されていることを特徴とする、レバー(2)。 - 請求項10に記載のレバー(2)であって、
前記コイル連結部分(25)に磁石コイル組立体(6)が設けられているか、または前記コイル連結部分(25)が磁石コイル組立体(6)であることを特徴とする、レバー(2)。 - 請求項10から13のいずれか一項に記載のレバー(2)であって、
前記コイル連結部分(25)に光電センサのシェーディングプレートがさらに設けられていることを特徴とする、レバー(2)。
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