JPH0225145Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、秤皿上の荷重に対して荷重受け部や
受感部（力検出部）における変位が微小な構造の
秤における過負荷防止機構に関する。

〈従来技術〉 一般に、電磁力平衡型の天びんのように荷重に
対する変位が殆んど零に近い秤や、ロードセルは
かりのように変位が微小である秤では、秤皿や皿
取付部等の荷重受部に過負荷に対する変位に対応
して当接するようなストツパを設けて、過負荷防
止機構とすることは困難である。

第１図に電磁力平衡型の天びんの代表的な機構
図を示す。秤皿１を支承する皿支持柱２は、両端
に支点３，３を備えた２本の平行なステー４，４
で構成される平行運動機構たるロバーバルの機構
によつて支持され、秤皿１上の荷重の加除に際し
て平行に上下運動される。その変位は支点５、リ
ンク６を介してレバー７に伝達される。電磁力発
生部８は暦バー７の変位が零となるように電磁力
を発生し、その電磁力の大きさから荷重が測定さ
れる。なお、上述の支点３および５は通常フレク
シヤ等の弾性支点が採用される。また、９および
１０はレバー７の変化を検出する為の光源および
フオトセルである。

このような機構においては、レバー７の変位は
極めて小さく、また通常、電磁力によるレバー７
の変位制御範囲を越えないようレバー７の変位検
出端近傍にはストツパ１１が配設され、その可動
範囲は微小である。秤皿１に過荷重が作用する
と、荷重はレバー７のてこ比に応じた力でストツ
パ１１に当接することになる。この場合、ストツ
パ１１とレバー７はその力に対して充分な強度を
持たせることは可能であるが、支点３および５は
通常、天びんの感度に関連して微細な構造とせざ
るを得ず、過荷重が作用したときには破損の虞れ
がある。これを防止する為には、秤皿１又は皿支
持柱２等の変位が所定量以上とならないようにス
トツパを設ければよいが、上述の如くその変位は
極めて微小であるから、単にストツパを設けて過
荷荷を防止することは実質的に不可能である。こ
のことはロードセル式の秤においても同様であ
る。

そこで従来、第２図に示す如く、秤皿１と皿支
持柱２との間に弾性体１２を介することにより秤
皿１の変位を大きくして、過荷重が作用したとき
に秤皿１にストツパ１３を当接させる等の方法が
採られている。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上述のような従来の方法では、秤皿
１上の荷重と秤皿１の変位が比例関係にあり、ま
た、弾性体のばね定数をあまり小さくするのも適
当でないので、変位／荷重が小さく、ストツパ１
３の作動荷重にバラツキが生じやすく、その調整
が困難であるという欠点がある。更に、秤皿１に
偏荷重が作用すると秤皿１が傾き、この場合スト
ツパ１３の作動荷重が大きく変化する。

本考案は上記に鑑みてなされたもので、作動荷
重にバラツキが生じず、その調整が容易で、しか
も偏荷重に対して秤皿が傾くことがなく、常に設
定荷重で安定して作動する過負荷防止機構の提供
を目的としている。また、本考案では、上記の目
的を達成する過負荷防止機構を、秤の計量精度を
全く損なうことなく実現することを他の目的とし
ている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための構成を、実施例に
対応する第３図〜第５図を参照しつつ説明する
と、本考案では、皿支持柱２０に一端が固着さ
れ、他端が受感部（リンク６、レバー７）に連結
され、かつ、その中間部に弾性支点２２が形成さ
れてなる連結レバー２１を設け、その連結レバー
２１の他端と弾性支点２２の間を被測定荷重が作
用する向きと逆向きの所定の大きさの力で皿支持
柱２０に押圧密着させる弾性体２４を配設すると
ともに、皿支持柱２０の変位を所定量以下に規制
するストツパ２５を設けている。

〈作用〉 被測定荷重の作用による皿支持柱２０の変位は
連結レバー２１を介して受感部（リンク６等）に
伝達される。このとき被測定荷重は、連結レバー
２１の一端（皿支持柱２０への固着部）に作用
し、連結レバー２１には弾性支点２２を中心とし
た左回りのモーメントが働く。一方連結レバー２
１には弾性体２４によつて弾性支点２２を中心と
して右回りのモーメントが常時作用しているの
で、被測定荷重の大きさがある一定の大きさを越
えない限り連結レバー２１は皿支持柱２０に押圧
密着された状態を維持する。

被測定荷重が大きくなると、この荷重による左
回りのモーメントが弾性体２４による右回りのモ
ーメントに打ち勝ち、連結レバー２１は皿支持柱
２０から離れる。つまり被測定荷重がある一定の
大きさを越えた以降は、荷重に対する皿支持柱２
０の変位の率が大きくなり、ストツパ２５の作動
ポイント、すなわち過負荷防止機構の作動荷重の
ばらつきが小さくなる。

そして、この機構によれば、皿に偏荷重が作用
しても、基本的に平行運動機構により運動が規制
された皿支持柱２０の後段に機構が設けられてい
るので、偏荷重が作用しても皿が傾くことがない
とともに、その他の“こじれ”等の不具合が生じ
ることもない。

さらに、被測定荷重が保護機構の作動荷重を越
えない状態においては、連結レバー２１に設けた
弾性支点２２によつて、平行運動機構に対する連
結レバー２１の他端位置が変化せず、従つて皿支
持柱２０の平行運動を受感部に伝達する機構のレ
バー比が変化することがなく、秤の測定範囲内で
の直線性を保つことがでてる。

〈実施例〉 本考案実施例を、以下、図面に基づいて説明す
る。

第３図は本考案実施例の要部構成を示す皿支持
柱２０近傍の部分断面図、第４図および第５図は
それぞれその左側面図およびＡ−Ａ矢視図であ
る。

図において１は秤皿、３および５は弾性支点、
４はロバーバルの機構のステー、６はリンク、７
はレバーで、それぞれ第１図の機構図における番
号と対応させている。

弾性支点３，３を介してステー４，４に支承さ
れた皿支持柱２０は、連結レバー２１を介して、
弾性支点５、リンク６を経て、レバー７に係合さ
れている。連結レバー２１は、一端が上述の弾性
支点５に接続され、他端が弾性支点２２を介して
皿支持柱２０に固定されている。また、連結レバ
ー２１の上記一端近傍の上面には、調整子２３に
よつて所定の予荷重が付与された圧縮コイルばね
２４が当接し、その底面を皿支持柱２０に設けら
れた平面２０ａに押圧している。従つて連結レバ
ー２１はこの圧縮コイルばね２４により、弾性支
点２２を中心に第３図中右回りのモーメントが常
時作用していることになる。皿支持柱２０の下方
ｌだけ離れた位置には、当該秤のベース等固定部
分に設けられたストツパ２５が配設されている。

以上のような本考案実施例において、秤皿１上
に被測定荷重が作用すると、皿支持柱２０がロバ
ーバルの機構の作用により、平行に下方に変位す
るが、その変位は連結レバー２１、弾性支点５お
よびリンク６を介してレバー７に伝達される。こ
の被測定荷重により連結レバー２１には弾性支点
２２を中心に第３図中左回りのモーメントが作用
するが、その大きさが圧縮コイルばね２４による
モーメントの大きさを越えたときに限り、連結レ
バー２１の底面が皿支持柱２０の平面２０ａから
離れて、連結レバー２１と皿支持柱２０とが相対
的に変位する。その結果、第６図に皿支持柱２０
の変位と被測定荷重との相関図を示す如く、圧縮
コイルばね２４の予荷重と連結レバー２１のてこ
比等によつて決定される荷重W₀を境に、変位／
荷重の値が大きく変化する。ストツパ２５の作動
荷重Ｗが荷重W₀を越えるよう荷重W₀を設定する
と、変位／荷重の値が大きいところでストツパ２
５が作動することになり、バラツキが生じにく
い。荷重W₀を越えたときの変位／荷重の値は、
圧縮コイルばね２４のばね定数を小さくするほど
大となつて好適である。

ここで、この過負荷防止機構は、平行運動機構
によつて運動が規制された皿支持柱２０の後段に
設けられているので、皿１に偏荷重が作用しても
皿が傾くことがなく、またその動作荷重が変化す
ることもない。

また、皿支持柱２０は平行運動機構によつて上
下方向にのみ運動し、レバー７は支点（図示せ
ず）を中心に回動運動をすることになるが、連結
レバー２１の一端他端間に設けた弾性支点２２に
よつて、その両者の運動の相違によるリンク６と
連結レバー２１との結合点の第３図中左右および
紙面直行方向への位置の変化が生じず、これによ
つて秤のレバー比が変化することなく、その測定
範囲内での直線性が損なわれることがない。

さらには偏荷重によつて機構にこじれが生じる
こともない。

なお、ストツパ２５の配設位置は皿支持柱２０
の下方でなくともよく、適宜位置に設けることが
できる。また、以上の実施例では、レバー７を介
して電磁力発生部８に皿支持柱２０の変位を伝達
する場合について説明したが、皿支持柱２０を直
接電磁力発生部８に係合させるタイプの電磁力平
衡型天びんでは、連結レバー２１に電磁力発生部
８を取り付けることにより、同様な作用効果を得
ることができる。更に、ロードセルはかりにあつ
ては連結レバー２１にロードセルを係合させれば
よい。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、荷重W₀
を越える被測定荷重が作用したときに限り、皿支
持柱の変位／荷重の値が大きくなり、距離ｌで決
定されるストツパ２５の作動荷重にバラツキが生
じにくく、また、作動荷重の調整が容易である。

更に、秤皿と皿支持柱との間に弾性体等を介在
させていないとともに、過負荷防止機構は平行運
動機構によつて運動方向が規制された皿支持柱の
後段に設けられているので、偏荷重に対して秤皿
が傾くことがなく、ストツパ２５の作動荷重が変
動することがない。本考案は、原理的に変位が極
めて小さい、又は零の荷重検出方式を有する秤で
も、以上の効果を持つ過負荷防止機構を持たせる
ことができるものである。

また、連結レバー２１の中間部分に弾性支点２
２を設けているので、過荷重が除去されたときに
再現性よく元の状態に復帰し、以後の検出値の直
線性等に影響を及ぼすことがないばかりでなく、
機構の作動荷重よりも小さい荷重、つまり測定範
囲内の荷重の作用時にも、皿支持柱と受感部とを
連結するレバー機構との運動の相違に基づく干渉
を吸収して、秤のレバー比を一定に保ち、秤の測
定精度に悪影響を及ぼすことが全くない。さらに
また、中間部分に弾性支点を持つ連結レバー２１
の他端部に弾性力を作用させて過荷重が働いたと
きに皿支持柱から連結レバーを離脱させるように
構成しているので、偏荷重によつて機構に“こじ
れ”等の不具合が生じるという問題もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的な電磁力平衡型天びんの機構
図、第２図は従来の過負荷防止機構の構成図、第
３図は本考案実施例の要部構成を示す皿支持柱近
傍の部分断面図、第４図および第５図はそれぞれ
その左側面およびＡ−Ａ矢視図、第６図は本考案
実施例の作用説明図である。 １……秤皿、３，５……弾性支点、４……ステ
ー、６……リンク、７……レバー、２０……皿支
持柱、２１……連結レバー、２２……弾性支点、
２３……調整子、２４……圧縮コイルばね、２５
……ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平行運動機構によりその変位方向が規制された
   皿支持柱によつて秤皿を支持し、その皿支持柱に
   かかる荷重あるいは変位を受感部に伝達して上記
   秤皿上の荷重を測定する秤において、上記皿支持
   柱に一端が固着され、他端が上記受感部に連結さ
   れ、かつ、その中間部に弾性支点が形成されてな
   る連結レバーを設け、その連結レバーの上記他端
   と弾性支点の間を被測定荷重が作用する向きと逆
   向きの所定の大きさの力で上記皿支持柱に押圧密
   着させる弾性体を配設するとともに、上記皿支持
   柱の変位を所定量以下に規制するストツパを設け
   たことを特徴とする秤の過負荷防止機構。