JP7288572B2 - 天びん用風防 - Google Patents

Description

本発明は、自動で開閉する扉を有する天びん用風防に関し、特に容易に扉を取外し可能な風防に関する。

従来、自動で開閉する扉を有する風防が、秤量精度の高い電子天びんに用いられている（例えば特許文献１）。風防で秤量皿を覆うことで、精度低下の要因の一つである秤量皿周囲の空気の流動を防ぐことができ、また自動で扉を開閉させることで、秤量作業の作業性を向上させている。

特開平７－８３７４４号

しかし、自動開閉する扉は取り外し難いという問題がある。通常、故障防止のために、扉の駆動機構は風防内部に設置されるため、これに連結されるドアは取り外しが困難であり、逆に、駆動機構が外部に露出している場合は、取り外しは可能ではあるが、外的要因により劣化しやすく、故障にもなりやすい。駆動機構は構造が複雑で、取扱いに専門の知識が必要であり、取扱いを間違えると使用できなくなる。風防で囲まれた内部は試料が飛散して汚れる場合があり、ときどき清掃が必要になるが、扉を取外し難いと清掃をすることも手間がかかってしまう。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、駆動機構を守るため、駆動機構は風防に内蔵されるものとして使用者には触れさせず、単純な構成で、自動で開閉する扉が容易に取外し可能な天びん用風防を提供する。

上記問題を解決するため、本開示のある構成では、内蔵された駆動機構により自動開閉するドアを備えた風防であって、前記駆動機構と前記ドアの間に介装され、少なくともその一部が前記風防の外部に露出する連結部材を備え、前記ドアは取外し可能に構成され、さらに前記連結部材の外部露出部分で、前記連結部材に取り外し可能に連結され、前記ドアは前記連結部材を介して前記駆動機構により開閉するものとした。駆動機構を守るため、駆動機構は内蔵のものとして使用者には触れさせず、駆動機構とドアの間に連結部材を介装し、この連結部材の一部を風防の外部に露出させ、外部に露出しない部分で駆動機構と連結させ、露出する部分でドアと連結させることで、ドアの取り外しを容易にした。内蔵された駆動機構は外部に露出しないため、使用者が駆動機構に触れることはなく、ドア取付け／取外しによる故障の心配もない。

またある態様では、前記ドアは、少なくとも一方の端部が解放されたレールに支持され、前記駆動機構により駆動されて前記レールに沿ってスライドすることにより開閉するよう構成した。レールの少なくとも一方の端部が解放されているため、連結部材とドアの連結を解くことで、レール端部まで移動させて取り外すことができる。

またある態様では、前記駆動機構は前記ドアと平行に配置されたエアシリンダであり、前記連結部材は、前記エアシリンダのピストンロッドに連結され、さらに前記風防から外部に露出する部分で前記ドアと取外し可能に連結されるよう構成した。駆動機構にエアシリンダを使用しているため、ピストンロッドがドア開閉に合わせて動く構造となる。駆動機構に他の構造、例えばモータが使用されると、モータ自身は動かず、プーリー等を使用してタイミングベルト等により間接的にドアを移動させる。さらに例えモータが外部露出しても動力仲介部材としてのベルトは容易には取外しできず、一度外すと再度つけることにも困難がある。ラックアンドピニオンを用いても同様である。さらに動力仲介部材は通常ゴム材であるため、露出すると紫外線や酸化により劣化が著しい。エアシリンダは、エアシリンダ自身（ピストンロッド）が移動して連結されたドアを直接駆動させることができるため、動力仲介部材が不要である。このため、エアシリンダとドアの間に連結部材を介装させるだけで、容易に駆動機構とドアと連結／連結解除させることができる。

またある態様では、前記ドアは少なくとも一方の端部が解放されたガイド孔に懸吊支持され、前記連結部材は、その一部が前記ガイド孔に挿通した状態で配置され、前記ガイド孔に挿通した部分で内蔵された前記駆動機構に連結され、前記ガイド孔に挿通しない部分で前記ドアに連結されるよう構成した。ガイド孔は、挿通すると内部、挿通しない部分では外部に露出することになる。ドアをガイド孔から懸吊支持し、連結部材を、その一部をガイド孔に挿通した状態で配置する構成とすることで、連結部材をこの孔を通して外部に露出させることができる。

上記構成によれば、単純な構成で、自動で開閉する扉が取外し可能な天びん用風防を提供できる。

実施形態に係る風防付き電子天びんの部分破断斜視図である。 風防の右側面図である。 図２のIII-III線に沿った端面図である。 風防の背面図である。 ドアの開閉機構を説明するための説明図であり、図４のＶ-Ｖ線で、一部を破断した部分断面斜視図である。 実施形態に係るドア開閉機構のブロック図である。 実施形態に係るドア開閉機構の動作表である。 実施形態に係るドア開閉動作のフローチャートである。 風防の分解斜視図である。 正面ガラスの接続機構を示す説明図である。 ドアの接続機構を示す説明図である。

（風防付き電子天びんの構成）
以下、本開示の構成に係る好ましい実施形態を図面に従って説明する。図１は、実施形態に係る風防付き電子天びん１の部分破断斜視図である。

図１に示すように、風防付き電子天びん１は、電子天びん３０と、風防１０とを備える。天びん本体３０は、その上面に試料を載置するための秤量皿３１を備える。風防１０は、秤量皿３１の周囲を囲うように天びん３０の上面に配置され、秤量皿３１の周囲の空気の流動、たとえばエアコンの風、秤量時の人の息、人が歩くときに発生する空気の流れなど、秤量皿３１を中心とした荷重負荷部分に風圧として作用して、計量に影響を与えるのを防ぐ。

風防１０は電子天びん３０に着脱可能に備えられており、着脱機構には従来周知に構成、例えば特開2008-216047号公開の構成が使用されているが、これに限らず、また風防１０と電子天びん３０とが分離不可に一体化して構成されていても構わない。

風防１０は無底箱型で、前面に正面ガラス１２、背部に箱型のケース１８、左右の側壁の一部にドア１１、上面に上面ドア１３を有し、これらによって区画された空間として、内部に直方体形状の秤量室Ｓが形成される。

ドア１１は風防１０の下部の枠部材である下部フレーム１４に設けられたレール１４ａに沿って、上面ドア１３は風防１０の上部の左右辺にあるシリンダボックス２０に設けられたレール２０ａに沿って、それぞれ前後方向に移動可能となっている。

正面ガラス１２、上面ドア１３、及び左右のドア１１は、内部の状態が観察可能なように透明なガラス又は樹脂で構成されている。上面ドア１３およびドア１１には、それぞれスライドを補助する取手が取り付けられている。上面ドア１３は手動にて開閉可能であり、左右側面のドア１１は、自動及び手動にて開閉可能に構成されている。

コントロールパネル３５は、天びん本体３０及び風防１０を操作するためのものであり、天びん本体３０および風防１０とは別体で設けられている。これは、スイッチを押すなど操作の振動が秤量に影響を与えることを防ぐためである。別体であるため、ユーザーは操作し易い位置に自由に配置することができる。信号送受信のための無線通信機能を備えるが、有線にて情報を送受信しても構わない。

コントロールパネル３５は、その上面に、秤量結果や状態を表示する表示部３８、操作用のスイッチ３７、赤外線センサ３６を備える。赤外線センサ３６は、ドア１１の開閉スイッチであり、上部に手をかざすだけでドア１１を自動で開閉させることができる。赤外線センサ３６の代わりに押圧スイッチを設けても良く、また押圧スイッチと赤外線センサ３６の両方を備えるよう構成しても好ましい。赤外線センサ３６に、ドア１１開閉機能以外の天びん操作機能を割り当てても良い。赤外線センサ３６を左右二つ設け、それぞれが対応するドア１１を開閉させるように構成してもよい。

略直方体形状である風防１０の左右の上辺を構成するように、上部フレーム１７が設けられており、上部フレーム１７に長手方向を合わせてシリンダボックス２０が係合している。シリンダボックス２０は、中空の筐体であり、内部にはドア１１を開閉させる駆動手段であるエアシリンダ４０が納められている。

エアシリンダ４０は複動型であり、内部のピストンの往復運動は、往きと帰りの両方がエア圧力によってなされるため、エアシリンダ４０内にエアを送るポートは二箇所に設けられている。エアシリンダ４０の前方側には送られたエアによりピストンを後方へと進ませるための後進側ポート４６が、後方側にはピストンを前方へと送るための前進側ポート４４が、それぞれ設けられている。これらポート４４，４６には図示しないエアチューブが接続され、ケース１８内へと繋がっている。

ケース１８内部には、エアシリンダ４０の駆動源であるポンプやエアの流止を制御する電磁弁、およびこれらを制御する制御部３４などが納められている。

（ドアの構造）
まずはドア１１の自動開閉機構、およびその構造について説明する。図２は風防１０の右側面図、図３は図２中のIII－III線に沿った端面図、図４は風防１０の背面図である。図５はドア１１の形状や構成を説明するための説明図であり、ドア１１、シリンダボックス２０、上部フレーム１７のみを示し、シリンダボックス２０及び上部フレーム１７を図４のＶ－Ｖ線に沿って切断した部分断面斜視図である。

図２に示すように、ドア１１の上部前端の角部には、連結部材９０が配置されている。連結部材９０は第１係止部材９１を有し、ドア１１は、第１係止部材９１によって連結部材９０に着脱自在に連結されている。ドア１１と連結部材９０が連結された状態では、両者は一体となって移動する。連結部材９０の上部はシリンダボックス２０内でドア１１の駆動手段であるエアシリンダ４０と連結されており、ドア１１は連結部材９０を介してエアシリンダ４０と接続され、エアシリンダ４０の駆動により開閉する。まずはドア１１の構造および自動開閉機構について、ドア１１と連結部材９０とが連結された状態であり一体となって移動するものとして説明し、連結部材９０の着脱機構については後述する。

図３に示すように、シリンダボックス２０の内壁にはエアシリンダ４０の形状に合わせて凹部が形成されており、ここにエアシリンダ４０が係合して固定される。またシリンダボックス２０は上部にカバー２０ｅを備え、カバー２０ｅを押さえとしてレール２０ａを形成している。

図４および図５に示すように、一対の上部フレーム１７は、一方向に長い略直方体部材で、ケース１８の上部の左右の縁部に設けられた凹部１８ａに沿って配置され、風防１０の上部の枠部材を構成する。シリンダボックス２０は背面視して逆Ｌ字型を押し出した外形を有し、上辺部分が上部フレーム１７の上面に載置され、内側面が上部フレーム１７の側面に当接して、逆Ｌ字の直角部分が上部フレーム１７の角部に係合し、上部フレーム１７と長手方向を合わせて固定されている。

シリンダボックス２０は底面を有さず（図３参照）、ドア１１の上部がシリンダボックス２０内部に入り込んで配置されている。シリンダボックス外側面２０ｂの下端部には内側に向けて内フランジ部２０ｃが長手方向の全長にわたって形成されている。また、上部フレーム１７の外側面１７ｂの下部には、内フランジ部２０ｃに対向して長手方向（前後方向）の全長にわたって伸びる凸部１７ｃが形成されている。

ドア１１は全体の外縁部に備えられるホルダー１６に保持される。ホルダー１６の上部の前後二箇所には、ドア１１のスライド方向（前後方向）に直交して、ドア１１の厚み方向（左右方向）に突き出た保持部５が形成されている。ドア１１の上部が内フランジ部２０ｃと凸部１７ｃとの間に形成されたスリット（以下、ガイド孔２０ｄと呼ぶ）に入り込み、ホルダー１６の保持部５が、内フランジ部２０ｃと凸部１７ｃとに係合し、ドア１１を懸吊保持している。これにより、ドア１１は下部フレーム１４上面やこれに形成されたレール１４ａ上面からは離間して配置され、ガイド孔２０ｄに沿ってスライド可能に保持される。従来の摺動タイプのドア構成では、レール１４ａにゴミや砂等が侵入すると、ドア１１開閉時の摺動抵抗が大きくなって開閉が困難になる問題があるが、ドア１１自体を上部から吊るすことでこれを防止している。

内フランジ部２０ｃと凸部１７ｃは、正対せずに上下方向に僅かにオフセットされて形成されており、内側である凸部１７ｃの方が内フランジ部２０ｃよりも僅かに高い位置にある。これは、保持部５がドア１１の上部から左右同じ高さに突き出して、ドア１１が左右どちらにも振れ易い状態にするよりも、僅かに内側を高くしてドア１１を内側に傾けさせて、ドア１１の下部をレール１４ａ側面に当接させて、ドア１１の姿勢を安定して保持するためである。このように構成することで、ドア１１が移動しても振れることがなく、ドア１１の開閉の際にも、同じ姿勢を維持した状態で移動させることができ、不用意なドア１１の摺動を防止することができる。

ドア１１の保持部５は、内フランジ部２０ｃと凸部１７ｃの形状や配置に合わせて形成されており、外側配置された内フランジ部２０ｃ側に向かって突出して形成される第１係合部１６ｂ、内側配置された凸部１７ｃ側に向かって突出して形成される第２係合部１６ｃ、さらに第２係合部１６ｃの下方にオフセットされて形成される第３係合部１６ｄからなる。

第３係合部１６ｄは、第２係合部１６ｃと併せて凸部１７ｃを挟むように形成されるが、第３係合部１６ｄは、凸部１７ｃ底面とは離間するよう隙を持たせて形成されている。

本実施形態においては、ドア１１の懸吊支持形態をこのように構成したが、平板に形成されたスリットにＴ字に形成された保持部５が係合する形態を用いても構わない。

図５に示すように、ドア１１の前端上部に配置された連結部材９０にも、保持部５が形成されており、連結部材９０もドア１１と同様にガイド孔２０ｄにスライド可能に懸吊支持される。連結部材９０の上部には、ホルダー１６の上面よりも上方に突出した駆動機構結合部９０ａが形成されており、さらに駆動機構結合部９０ａの中央にはドア１１のスライド方向に沿った結合孔９０ｂが形成されている。エアシリンダ４０内のピストンから延在するピストンロッド４０ａの先端が、この結合孔９０ｂに嵌合して固定されている。ピストン（ピストンロッド４０ａ）が連結部材９０を介してドア１１と接続され、ピストンがエアにより前後に移動することで、連結部材９０及びこれに連結されたドア１１が、ガイド孔２０ｄに沿ってスライドする。このようにして、ドア１１はエアシリンダ４０を駆動手段として開閉する。

ホルダー１６が内フランジ部２０ｃと係合した状態においても、エアシリンダ４０はホルダー１６の上面とは接触せず、ホルダー１６とは離間して固定されているため（図３参照）、エアシリンダ４０はドア１１の動きを邪魔しない。また、駆動機構結合部９０ａはホルダー１６上面よりも上方に突出しているが、駆動機構結合部９０ａはピストンロッド４０ａの先端に固定されているため、エアシリンダ４０下方に入り込むことはなく、またシリンダボックス２０内の駆動機構結合部９０ａの経路も確保されているため、シリンダボックス２０と駆動機構結合部９０ａが干渉することはない。

ドア１１の駆動手段であるエアシリンダ４０は、ドア１１のほぼ真上に、ドア１１のスライド方向と平行に配置されている。連結部材９０はホルダー１６と一体化しており、さらに連結部材９０はエアシリンダ４０に連結されている。モータではなく、エアシリンダ４０が駆動手段を使用することで、プーリーやゴムベルト等を介さずに直接ドア１１を移動させることができる。このため、力の伝達率がよく、僅かな力でドア１１を開閉させることができ、ドア１１をスムーズに開閉させることができる。

（ブロック図）
ドア１１の自動開閉機構について詳しく説明する。図６は風防付き電子天びん１のドア１１の開閉機構６０を示すブロック図である。開閉機構６０はドア１１を開閉させるための機構であり、左右のドア１１はそれぞれ開閉機構６０を備え、接続された開閉機構６０により独立して制御される。本実施形態では、エアシリンダ４０の内部のピストン（さらにはピストンから延在するピストンロッド４０ａ）を前方へ移動（前進）させるポンプと後方へ移動（後進）させるためのポンプは、別々に存在する。

開閉機構６０は、第１加圧ポンプ６２Ａ、第２加圧ポンプ６２Ｂ、第１圧力センサ６４Ａ、第２圧力センサ６４Ｂ、第１一方電磁弁６６Ａ、第２一方電磁弁６６Ｂ、およびエアシリンダ４０を備える。エアシリンダ４０はピストンロッド４０ａを介してドア１１に接続される。

第１加圧ポンプ６２Ａ，第２加圧ポンプ６２Ｂは、共にエアポンプである。エアシリンダ４０の駆動源であり、エアを圧縮してエアシリンダ４０に送り、エア圧力によりピストンを動かしてドア１１を移動させる。

第１一方電磁弁６６Ａ，第２一方電磁弁６６Ｂは、弁の出口側は大気に開放されており、弁の開閉によりエアの流止を制御する。

第１圧力センサ６４Ａは第１加圧ポンプ６２Ａから吐出されたエアの圧力を、第２圧力センサ６４Ｂは、第２加圧ポンプ６２Ｂから吐出されたエアの圧力を、それぞれ監視する。二つの圧力センサ６４Ａ，６４Ｂはそれぞれエアシリンダ４０に接続されているため、換言すれば圧力センサ６４Ａ，６４Ｂは、エアシリンダ４０に供給されるエアの圧力、エアシリンダ４０内のエアの圧力を監視している。

エアシリンダ４０の後方に設けられた前進側ポート４４には、第１加圧ポンプ６２Ａが接続されている。途中分岐があり、さらに第１圧力センサ６４Ａと第１一方電磁弁６６Ａが接続されている。エアシリンダ４０の前方に設けられた後進側ポート４６には、第２加圧ポンプ６２Ｂが接続されている。途中分岐があり、こちらには第２圧力センサ６４Ｂと第２一方電磁弁６６Ｂが接続されている。

開閉機構６０の各要素は、ケース１８内部に配置された制御部３４により動作を制御される。

（ドア開閉時の動作）
次にドア１１自動開閉時における各構成要素の動作を説明する。図７は、開閉機構６０の動作表である。

まず、使用者が手動でドア１１を開閉可能な「標準状態」では、第１加圧ポンプ６２Ａ、第２加圧ポンプ６２Ｂ共に作動せず、第１一方電磁弁６６Ａおよび第２一方電磁弁６６Ｂは、開かれている。両加圧ポンプ（６２Ａ，６２Ｂ）が動作せず、両一方電磁弁（６６Ａ，６６Ｂ）が開いて大気と連通しているため、全くエアシリンダ４０からの負荷はなく、ドア１１を手動でスムーズに開閉させることが出来る。

コントロールパネル３５の赤外線センサ３６より、「ドアを開ける／閉じる」の命令が入力されると、制御部３４は各要素に動作を命令する。

ドア１１を開ける「自動開操作」の場合、即ち、エアシリンダ４０のピストンを後方へ移動させる場合、第２一方電磁弁６６Ｂは閉じられ、第２加圧ポンプ６２Ｂの加圧が開始される。このとき、第１加圧ポンプ６２Ａは作動せず、第１一方電磁弁６６Ａは開かれているため、エア圧力によりピストンは後方へ移動し、ドア１１が開かれる。

ドア１１が開ききると、エア圧力が急激に上昇するため、この変化を第２圧力センサ６４Ｂが検知すると、第２加圧ポンプ６２Ｂは停止させられ、第２一方電磁弁６６Ｂが開かれ、エアシリンダ内の圧縮されたエアが大気に開放され、標準状態に戻る。

ドア１１を閉じる「自動閉操作」の場合、即ち、エアシリンダ４０内のピストンを前方へ移動させる場合、第１一方電磁弁６６Ａは閉じられ、第１加圧ポンプ６２Ａの加圧が開始される。このとき、第２加圧ポンプ６２Ｂは動作せず、第２一方電磁弁６６Ｂは開かれているため、エア圧力によりピストンは前方へ移動し、ドア１１が閉じられる。

ドア１１が閉じきると、やはりエア圧力が急激に上昇するため、この変化を第１圧力センサ６４Ａが検知すると、第１加圧ポンプ６２Ａは停止させられ、第１一方電磁弁６６Ａが開かれ、エアシリンダ内の圧縮されたエアが大気に開放され、標準状態に戻る。

また、校正を行う場合、第１一方電磁弁６６Ａ，第２一方電磁弁６６Ｂは閉じられる。両方の一方電磁弁（６６Ａ，６６Ｂ）が閉じられており、エアシリンダ４０内のピストンは前後のどちらにも移動することができず、ドア１１はロックされる。これは校正作業中に扉が不用意に開かれて校正に影響を及ぼすことを防ぐためである。校正が終了すると、第１一方電磁弁６６Ａと第２一方電磁弁６６Ｂが開かれ、標準状態に戻る。

このように校正作業時には自動でドア１１がロックされる。スイッチ３７からの命令でドア１１がロックされるように構成してもよい。校正時に限らず、運搬時にも、ドア１１をロックすることができる。

一方の加圧ポンプが可動時にはもう一方の加圧ポンプは可動せず、一方の電磁弁のみ閉じられ、もう一方の電磁弁は開いて大気と連通している。可動していたポンプが停止すると、閉じていた電磁弁は開いて大気に連通する。即ち、加圧ポンプが停止した際には、全一方電磁弁が開かれて大気に連通するように構成されている。ドア１１が自動で開閉された後には、エアは大気に開放され、ドア１１にかかる負荷が無くなり、ドア１１を手動でスムーズに移動させることが可能となる。ドア１１は自動開閉可能でありながら、自動開閉された後には、特別な操作なしに即座に手動開閉が可能となる。

（フローチャート）
次に、ドア１１開閉動作の流れを、図８のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１０１で、ドア１１開閉のスイッチであるコントロールパネル３５の赤外線センサ３６から、ドア１１開閉の命令信号が入力される。信号が入力されない場合は、入力されるまで待機する。

命令が入力されると、ステップＳ１０２に移行し、ドア位置が閉位置であるか開位置であるかが確認される。本実施形態では、制御部３４は、直前のドア１１の開閉動作を記憶しており、その内容によって判断する。

まずドア１１が閉位置にあった場合（ステップＳ１０３～ステップＳ１０８）について説明する。

ステップＳ１０３に移行し、閉位置にあるドア１１を開けるため、ドア１１の「自動開操作」が実施される。具体的には、第２一方電磁弁６６Ｂが閉じられ、第２加圧ポンプ６２Ｂの動作が開始される。この時、第１一方電磁弁６６Ａは開かれたままで、第１加圧ポンプ６２Ａは作動しない（図６、図７参照）。

次にステップＳ１０４に移動し、ドア１１が移動を開始したかが確認される。ドア１１が移動を始めるとエア圧力が急激に降下するため、第２圧力センサ６４Ｂの値が所定時間内、例えば１秒以内に急激に降下することで、ドア１１が開動作を開始したと判断される。所定時間内にドア１１の移動開始がなされない場合には、制御部３４は「ドア１１は既に開いている」と判断し、ステップＳ１０９に移行し、今度は「自動閉操作」を開始する（後述）。あるいは、第２圧力センサ６４Ｂの値が所定の値を超えたことで、ドアが移動を開始していないと判断するよう構成してもよい。ドア１１の直前の位置は記憶されているが、本実施形態では手動による開閉も可能であり、使用者によりドア１１の位置が移動している場合がある。そのような場合やドア１１位置の誤判断がこのステップＳ１０４により担保される。

ドア１１の移動が開始されると、ステップＳ１０５に移行し、ドア１１の開動作が終了したかが確認される。ドア１１の移動が完了すると、エア圧力が再び上昇するため、第２圧力センサ６４Ｂの値が所定時間内に再び上昇することで、ドア１１の開動作が終了したと判断される。所定時間内に第２圧力センサ６４Ｂの値が上昇しない場合は、エア漏れや故障が疑われるため、エラー処理を行うために、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６では、エラー処理として、警告音が発され、表示部３８にエラーが表示され、第２加圧ポンプ６２Ｂの動作が停止され、第２一方電磁弁６６Ｂが開かれ、緊急停止する。

エア圧力上昇によりドア１１の開動作の完了が確認された場合には、ステップＳ１０７に移行し、第２加圧ポンプ６２Ｂの動作が停止され、第２一方電磁弁６６Ｂが開かれ、自動操作が正常に終了する。

最後にステップＳ１０８に移動し、標準状態となり手動での開閉が可能となる。

次に、ステップＳ１０２でドア１１が開位置にあった場合（Ｓ１０９～Ｓ１１３）を説明する。

ステップＳ１０９に移行し、開位置にあるドア１１を閉めるため、ドア１１の「自動閉操作」が実施される。具体的には、第１一方電磁弁６６Ａが閉じられ、第１加圧ポンプ６２Ａの動作が開始される。この時、第２一方電磁弁６６Ｂは開かれたままで、第２加圧ポンプ６２Ｂは作動しない（図６、図７参照）。

次にステップＳ１１０に移行し、ドア１１が移動を開始したかが確認される。ステップＳ１０４同様、第１圧力センサ６４Ａの値が所定時間内に急激に降下することで、ドア１１が閉動作を開始したと判断される。所定時間内にドア１１の移動が開始されない場合には、制御部３４は「ドア１１は既に閉じている」と判断し、ステップＳ１０３に移行し、今度は「自動開操作」を開始する。このステップＳ１１０も、ステップＳ１０４同様、手動開閉によるドア１１位置の移動などの場合や誤判断の担保である。

ドア１１の移動が開始されると、ステップＳ１１１に移行し、ドア１１の閉動作が終了したかが確認される。ドア１１の移動の完了は、第１圧力センサ６４Ａが所定時間内に第１圧力センサ６４Ａの値が再び上昇することで判断される。所定時間内に第１圧力センサ６４Ａの値が上昇しない場合は、やはりエラー処理を行うため、ステップＳ１１２に移行する。所定時間内に第１圧力センサ６４Ａの値の上昇によりドア閉動作の完了が確認された場合には、ステップＳ１１３に移行する。

ステップＳ１１２では、エラー処理として、警告音が発され、表示部３８にエラーが表示され、第１加圧ポンプ６２Ａの動作が停止され、第１一方電磁弁６６Ａが開かれ、緊急停止する。

所定時間内に第１圧力センサ６４Ａの値の上昇が確認された場合には、ステップＳ１１３に移行し、第１加圧ポンプ６２Ａの動作が停止され、第１一方電磁弁６６Ａが開かれる。

最後にステップＳ１０８に移動し、標準状態となり手動での開閉が可能となる。

ステップＳ１１１及びステップＳ１０５は、指挟み防止などの安全機能の意味も兼ねている。ドア１１が自動で閉じられようとしているとき、あるいは開かれようとしているときに、作業者が指をドア１１に挟んでしまった場合、あるいは試料等をドア１１に挟んでしまった場合や、ドア１１移動に不都合があり移動を強引に止めた場合にも、エア圧力が上昇するため、これを第１圧力センサ６４Ａ（または第２圧力センサ６４Ｂ）が検知して、直ちにドア１１の動作が停止となり、両一方電磁弁（６６Ａ，６６Ｂ）が大気に連通され、ドア１１の負荷が消え安全が確保される。

（着脱機構）
次に、このように構成された風防１０のドアの着脱機構について説明する。図９は風防１０の分解斜視図である。図９に示すように、風防１０に備えられた正面ガラス１２、左右のドア１１、上面ドア１３は、全て取外し可能に構成されている。

図１０は正面ガラス１２が風防１０から取外された状態を示す。正面ガラス１２の上部左右の角には、被係止部材９３が設けられている。被係止部材９３は正面ガラス１２を前後から挟持して強固に固定されており、正面ガラス１２から脱落することはない。

シリンダボックス２０の側面前方には、正面ガラス１２を係止するために設けられた第２係止部材９５が、シリンダボックス２０の側面前方に形成された凹部内に配置されている。第２係止部材９５の前端部である係止部９５ｂは、シリンダボックス２０の前面から突出した状態となっている。

第２係止部材９５は、前端側を作用点、後端側を力点とした平板状のクリップ構造体であって、長手方向（前後方向）中央で鉛直方向に伸びる軸９５ａにより回動可能に支持され、図示しない弾性部材により、前端部である係止部９５ｂが内方向に向かって付勢されている。

係止部９５ｂは前方に向かって薄くなるように内側が面取りされている。さらに係止部９５ｂ内側には嵌合凹部９５ｃが形成されている。

被係止部材９３の側面には、第２係止部材９５の配置位置に合わせて案内溝９３ａが設けられており、案内溝９３ａ底面には嵌合凹部９５ｃに係合する嵌合凸部９３ｂが形成されている。

正面ガラス１２を取付けの際は、まず正面ガラス１２の底面を下部フレーム１４の前方縁部に形成された溝１４ｂ（図９、図１０参照）に嵌め込み、上部をシリンダボックス２０に向けて押しつけるだけで、第２係止部材９５（詳しくは突出している係止部９５ｂ）は案内溝９３ａに案内され、内側の嵌合凹部９５ｃが嵌合凸部９３ｂに嵌合して、正面ガラス１２を固定する。

嵌合凸部９３ｂは、第２係止部材９５がスムーズに案内されるように端部から続く傾斜面を有し、また第２係止部材９５の前端部である係止部９５ｂも内側が面取りされており、両者に案内されてスムーズに、かつワンタッチで簡単に正面ガラス１２を係止できるように構成されている。

また被係止部材９３の背面に設けられた突起９３ｃも、シリンダボックス２０前面に設けられた窪み２０ｇ（図９参照）に係合し、正面ガラス１２の位置決めを助ける。

正面ガラス１２を取り外す際には、前端部である係止部９５ｂとは逆の、後端部である端部９５ｄを押すことで、係止部９５ｂが外れて嵌合が解かれる。

第２係止部材９５は図示しない弾性部材により付勢されているため、正面ガラス１２の係止は強固であり、風防１０使用時に誤って嵌合が解かれ正面ガラス１２が脱落する心配がない。正面ガラス１２は溝１４ｂに嵌り、上部の左右に箇所を第２係止部材９５で係止されており、作業者は風防１０と正対して、左右の第２係止部材９５を両手で押さえてそのまま正面ガラス１２を前方に傾けるだけで、正面ガラス１２を取り外すことができる。端部９５ｄの表面には僅かに浮き出た目印９５ｅが設けられており、作業者が手探りでも簡単に端部９５ｄを探り当て、端部９５ｄを押さえて正面ガラス１２を取り外すことができ、作業性がよい。溝１４ｂに正面ガラス１２は嵌っているため、取外し作業中に誤って正面ガラス１２が脱落する心配がない。

図９に示すように、正面ガラス１２を取り外すことで、上面ドア１３が前方へスライドさせることで取外しできるようになる。通常使用時における脱落防止のために、上面ドア１３の移動を案内するレール２０ａの後端側には止めが設けられており、開放されていない。レール２０ａの前端側は解放されているが、通常使用時には正面ガラス１２が配置され、スライドした上面ドア１３は正面ガラス１２に当接するため脱落することはない。

次に、ドア１１の着脱機構について説明する。図１１はドア１１と連結部材９０の連結状態を示し、（Ａ）がドア１１と連結部材９０との連結が解かれた状態、（Ｂ）がドア１１と連結部材９０とが連結された状態を示す。連結状態を明確とするため、シリンダボックス２０については、その外形のみを破線で示している。

図１１（Ａ）に示すように、ドア１１を保持するホルダー１６の上部前方の角部には、被連結部１６ｅが設けられている。被連結部１６ｅは、ドア１１の角部１１ａを露出させるように形成されている。即ち、ホルダー１６が、前側縁部においては、ドア１１の上端まで伸びずに上端手前で後方へ伸びて、さらに再び上方へ向かって上端まで伸びて上縁部と接続されることで、ドア１１の上部前方の角部１１ａを避けるように被連結部１６ｅが形成されている。被連結部１６ｅの表面には、嵌合凸部１６ｆが形成されている。

連結部材９０に備えられた第１係止部材９１は、第２係止部材９５と同等の構成を有し、第２係止部材９５とは逆向きに取付けられている。即ち、同構成のクリップ構造体であり、前端部が力点となる端部９１ｄ、後端部が作用点となる係止部９１ｂとなっている。第２係止部材９５と同様、軸９１ａにより回動可能に支持され、図示しない弾性部材により係止部９１ｂは内側に向かって付勢されている。係止部９１ｂには内側には、嵌合凸部１６ｆに嵌合する嵌合凹部９１ｃが形成されている。

図１１（Ａ）の状態から、ドア１１を前方へスライドさせると、ホルダー１６に覆われずに露出する角部１１ａが、連結部材９０の後方側面に形成されたスリット９０ｃに入り込み、被連結部１６ｅの嵌合凸部１６ｆが、勘合凹部９１ｃに嵌合して、ドア１１が連結部材９０に連結される。これによりドア１１は連結部材９０と一体化して、連結部材９０に連結されたピストンロッド４０ａに駆動されて移動するようになる。

ドア１１を取外しの際は、正面ガラス１２と同様、第２係止部材９５の目印９１ｅのある端部９１ｄを押すだけで嵌合を解いて、ドア１１と連結部材９０との連結を解消する。ガイド孔２０ｄは後方端部が解放されているため、この状態でドア１１を後方にスライドさせることで、ドア１１を風防１０から取り外すことができる。

第２係止部材９５と同様に、取付けの際は、ドア１１を前方にスライドさせるだけで、係止部９１ｂが嵌合凸部１６ｆを乗り越え、図示しない弾性体による付勢によって自然に係合するため、ワンタッチでドア１１を取付け可能で、取り外しも容易である。

前述の通り、ガイド孔２０ｄに駆動機構結合部９０ａが挿通して、シリンダボックス２０内に入り込んだ状態で、連結部材９０は配置されている。駆動機構結合部９０ａにはピストンロッド４０ａの先端が固定されており、これによりドア１１は連結部材９０を介してエアシリンダ４０と連結して自動で開閉する。

駆動機構結合部９０ａは保持部５を備え、連結部材９０をガイド孔２０ｄにスライド可能に懸吊支持しているが、駆動機構結合部９０ａから下はガイド孔２０ｄから風防の外部に露出する。連結部材９０は、この露出部分にある第１係止部材９１で、ドア１１と連結している。

従来、故障防止に風防ドアの駆動機構は内蔵されるため、この駆動機構に連結されるドアは、取り外しが困難であった。本実施形態では、駆動機構であるエアシリンダ４０はシリンダボックス２０内に配置され、作業者には触れられないようにして故障を防止し、エアシリンダ４０（ピストンロッド４０ａ）に連結される連結部材９０の一部を外部に露出して、露出部分でドア１１と連結させることで、エアシリンダ４０とドア１１との連結／連結解除を容易にした。

ドア１１はガイド孔２０ｄに懸吊支持され、これに沿って移動するスライド機構であり、連結部材９０との連結を解除すると、後方端部が開放されたガイド孔２０ｄにより、簡単に取り外すことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及を述べたが、当業者の知識に基づいて変形ささせることも可能であり、そのような形態は本発明の範囲に含まれる。

１ 風防付き天びん
１０ 風防
１１ ドア
１６ ホルダー
２０ｄ ガイド孔
４０ エアシリンダ
９０ 連結部材
９０ａ 駆動機構結合部９０ａ
９１ 第１係止部材

Claims (4)

1. 内蔵された駆動機構により自動開閉するドアを備えた風防であって、
   前記駆動機構と前記ドアの間に介装され、少なくともその一部が前記風防の外部に露出する連結部材を備え、
   前記ドアは取外し可能に構成され、さらに前記連結部材の外部露出部分で、前記連結部材に取り外し可能に連結され、前記ドアは前記連結部材を介して前記駆動機構により開閉する、
   ことを特徴とする天びん用風防。
2. 前記ドアは、少なくとも一方の端部が解放されたレールに支持され、前記駆動機構により駆動されて前記レールに沿ってスライドすることにより開閉する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の天びん用風防。
3. 前記駆動機構は前記ドアの開閉方向と平行に配置されたエアシリンダであり、
   前記連結部材は前記エアシリンダのピストンロッドに連結され、さらに前記風防から外部に露出する部分で前記ドアと取外し可能に連結される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の天びん用風防。
4. 前記ドアは少なくとも一方の端部が解放されたガイド孔に懸吊支持され、
   前記連結部材は、その一部が前記ガイド孔に挿通した状態で配置され、前記ガイド孔に挿通した部分で内蔵された前記駆動機構に連結され、前記ガイド孔に挿通しない部分で前記ドアに連結される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかの請求項に記載の天びん用風防。

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