JPH0334663Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はビーム型ロードセルを用いた計量器、
特に過荷重や衝撃荷重から上記ロードセルを保護
するようにした計量器に関する。

（従来技術） 第５図に示すように、一般に計量器に用いられ
るロードセル１は、両端の剛体部２，３に上下平
行にビーム部４，５を架設して中空四角形状とす
ると共に、両ビーム部４，５に２箇所づつ肉厚を
薄くした低剛性部４ａ，４ａ，５ａ，５ａを設け
てなる起歪体を用い、上記各低剛性部４ａ，４
ａ，５ａ，５ａにブリツジ回路を構成するストレ
インゲージ等の歪検出素子６…６を夫々貼着した
構成で、上記剛体部２，３のうちの一方の剛体部
（以下、固定剛体部という）２が計量器の本体７
に片持ち状に固定され且つ他方の剛体部（以下、
可動剛体部という）３に計量皿８が取付けられ
る。そして、該計量皿８上に被計量物が載置され
た時に、その重量に応じてロードセル１の可動剛
体部３が下方に変位することに伴つて上記各低剛
性部４ａ，４ａ，５ａ，５ａに引張又は圧縮歪が
発生することにより、この歪を上記歪検出素子６
…６によつて検出して上記被計量物の重量を測定
するようにしたものである。

然して、この種のロードセル１を用いた計量器
においては、特に秤量が小さい場合（例えば１Kg
以下）に、ロードセル１のビーム部３，４におけ
る各低剛性部４ａ，４ａ，５ａ，５ｂの肉厚が極
めて薄くされるので、計量皿８に衝撃荷重が負荷
された時に、それが極く僅かなものであつても該
低剛性部４ａ，４ａ，５ａ，５ａが塑性変形する
という問題がある。この問題に対しては、第５図
に示すようにロードセル１における可動剛体部３
の下方に所定寸法ｌの間隙を設けてストツパ９を
設け、衝撃荷重の作用時にも該剛体部３が上記寸
法ｌ以上に変位することを阻止することによつて
各低剛性部４ａ，４ａ，５ａ，５ａの無理な変形
を防止することが行われているが、秤量の小さい
計量器の場合には上記間隙の寸法ｌも小さくなり
（例えば秤量が１Kgの計量器の場合には0.5mm程
度）、そのため、この間隙を一定に設定するため
の調節が困難で、著しく手間が掛ることになる。
また、第６図に示すように、ロードセル１１の可
動剛体部１３と計量皿１８との間にダンパ機構を
介設して衝撃を吸収することにより、ロードセル
を衝撃荷重から保護するようにした計量器が存在
する。つまり、この計量器は、ロードセル１１の
可動剛体部１３に側方に突出する突出部１３ａ，
１３ａを上下平行に設けると共に、計量皿１８の
下面に上下方向の軸杆１８ａを固設して、該軸杆
１８ａを上記突出部１３ａ，１３ａに設けた孔に
ガイド部材１９，１９を介して上下摺動自在に貫
挿し、且つ該軸杆１８ａに固着したバネ受け部材
２０と下方の突出部１３ａとの間に該軸杆１８ａ
ないし計量皿１８を上方に付勢するバネ２１を介
設したものである。この計量器によれば、計量皿
１８に衝撃荷重が作用した時に、その衝撃が上記
バネ２１の収縮によつて吸収されてロードセル１
１の可動剛体部１３に直接作用することが防止さ
れる。しかし、この計量器においては、計量皿１
８上に偏心荷重が作用した時に上記軸杆１８ａに
生じる曲げモーメントによつて該軸杆１８ａとガ
イド部材１９，１９との間の摩擦抵抗が増大し、
バネ２１の収縮による衝撃吸収作用が良好に行わ
れなくなるという難点があつた。

更に、特開昭59−150315号、実開昭58−79232
号、実開昭58−167430号公報等によれば、計量器
における上記のような問題に対処するために、ロ
ードセルの可動剛体部と計量皿との間に一対の平
行板バネを介存させたものが提案されている。つ
まり、この計量器は、第７図に示すようにロード
セル３１の可動剛体部３３に当て板３３ａを固着
し且つ計量皿３８の下面に枠３８ａを固着すると
共に、該当て板３３ａと枠３８ａとの間に上下平
行に一対の板バネ３９，３９を架設し、計量皿３
８に作用する衝撃荷重を上記板バネ３９，３９の
撓みによつて吸収するようにしたものである。し
かし、この計量器においては、計量皿３８に偏心
荷重が作用した時に板バネ３９，３９が捻れると
いう問題があり、特に小秤量の計量器の場合には
板バネ３９，３９の弾性力を小さくしなければな
らないため一層捻れ易くなつて、偏心荷重によつ
て計量皿３８が傾くという不具合が生じる。ま
た、これに伴つて計量精度が低下するのである。
更に、板バネ３９，３９は荷重が負荷された時に
生じる振動が減衰しにくいため、ロードセル３１
の出力が安定するのに時間が掛かるという難点が
ある。

（考案の目的） 本考案はビーム型のロードセルを用いた計量器
における上記のような実情に対処するもので、ロ
ードセルの低剛性部が衝撃荷重から効果的に保護
され、しかも計量皿の傾きや計量精度の低下或い
は出力の安定に長時間を要するといつた不具合を
伴わない計量器を実現することを目的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案は、両端の剛体部と両剛体部間に
上下平行に架設されたビーム部とを有し且つ該ビ
ーム部に設けられた低剛性部に歪検出素子が固着
されてなるロードセルを用い、該ロードセルの一
方の剛体部を固定すると共に、他方の剛体部に計
量皿に載置された被計量物の荷重が負荷されるよ
うにした計量器において、上記ロードセルの可動
剛体部（荷重が負荷される方の剛体部）と計量皿
の下面とに夫々上下方向に延びる第１、第２リン
クを平行に固着すると共に、該第１、第２リンク
の上部間及び下部間に平行な第３、第４リンクを
夫々ピン結合して４節回転連鎖でなるロバーバル
機構を構成し、且つこれら第１〜第４リンク、当
該剛体部及び計量皿のうちの２つの要素の間に、
該剛体部に対して計量皿を相対的に上方に付勢す
るコイルバネを介設し、さらに第１〜第４リンク
のうちの２つのリンクに、上記コイルバネによる
計量皿の上方への相対変位時に互いに当接して該
変位を所定量で規制する当接部を設けたことを特
徴とする。

このような構成によれば、上記ロバーバル機構
を構成する第１〜第４リンクは隣接するもの同士
の相対回転のみ可能であるから、該ロバーバル機
構はロードセルの可動剛体部に対して計量皿を平
行移動のみ可能な状態で支持する。従つて、計量
皿に偏心荷重が負荷されても該計量皿が常に水平
姿勢に保持される。そして、該計量皿に負荷され
た荷重は上記バネを介してロードセルの可動剛体
部に伝達されることにより、衝撃荷重の作用時に
はその衝撃が上記バネによつて吸収されることに
なり、これによりロードセル、特に該ロードセル
の低剛性部が衝撃荷重から保護されることにな
る。

（実施例） 以下、本考案に係る計量器の実施例について説
明する。

第１図に示すように、この計量器５０は下部ケ
ース５１と上部ケース５２とでなる本体５３を有
し、該本体５３（下部ケース５１）の下面四隅に
水平調節可能な脚５４…５４が備えられている。
また、本体５３の上方には計量皿５５が備えられ
ていると共に、該本体５３の内部においては、上
記下部ケース５１の側部に立設された支持壁５１
ａにロードセル６０が片持ち状に支持されてい
る。このロードセル６０を構成する起歪体６１
は、上記支持壁５１ａにバネ７１，７１を用いて
固着された一端の固定剛体部６２と、その反対側
における自由端側の可動剛体部６３と、両剛体部
６２，６３間に上下平行に架設された上部ビーム
部６４及び下部ビーム部６５とを有し、且つ上記
両ビーム部６４，６５における両剛体部６２，６
３寄りの位置には半円状の切欠きによつて肉厚が
薄くされた低剛性部６４ａ，６４ａ，６５ａ，６
５ａが設けられている。そして、これらの低剛性
部６４ａ，６４ａ，６５ａ，６５ａの表面には
夫々歪検出素子としてストレインゲージ６６…６
６が貼着され、これらのストレインゲージ６６…
６６を含むブリツジ回路が構成されている。

然して、このロードセル６０の可動剛体部６３
と上記計量皿５５との間にはロバーバル機構８０
が介設されている。つまり、第１図及び第２図に
示すようにロードセル６０の可動剛体部６３の側
端面にはネジ７２，７２を用いて横断面形状が
状の第１リンク８１が上下方向に固着されている
と共に、計量皿５５の下面中央部にはネジ７３，
７３を用いて正面形状が状の第２リンク８２が
下向きに固着され、且つこれらのリンク８１，８
２の上部間が縦断面形状が状の第３リンク８３
により、また下部間が左右一対の第４リンク８
４，８４により夫々連結されている。その場合
に、これらのリンク８１〜８４の各連結点Ａ〜Ｄ
は、隣接するリンクを互いに回転可能に連結する
ピン結合とされていると共に、夫々平行四辺形の
各頂点に位置するように配置され、このようにし
てロードセル６０の可動剛体部６３と計量皿５５
との間に４節回転連鎖でなるロバーバル機構８０
が構成されている。そして、このロバーバル機構
８０における第１リンク８１の下端部には側方に
延びる突出部８１ａが設けられていると共に、該
突出部８１ａの上方に位置するように第３リンク
８３には延長部８３ａが設けられ、この突出部８
１ａと延長部８３ａとの間にコイルバネでなる引
張りバネ８５が装着されている。このバネ８５
は、第１リンク８１に対して第３リンク８３を連
結点Ａを中心としてａ方向に回動させるように、
換言すればロードセル６０の可動剛体部６３に対
して計量皿５５を上方に相対変位させるように付
勢する。そして、第１図に示すように、第３リン
ク８３の第２リンク８２側の端部８３ｂが第２リ
ンク８２の上部下面に当接することにより、該第
３リンク８３のａ方向の回動、即ち計量皿５５の
上方への変位が所定位置で規制されるようになつ
ている。また、上記第２リンク８２の下方には下
部ケース５１の底面に所定寸法l′の間隙を設けて
当て板８６が敷設され、第２リンク８２の下方へ
の移動を上記寸法l′に規制するようになつてい
る。

ここで、この実施例においては計量皿５５が上
記第２リンク８２に固着された額盤５５ａとその
上方に敷設されたカバー５５ｂとで構成されてい
る。

尚、第１図に示すように、バネ８５により計量
皿５５が上方へ付勢されている状態で、第３リン
ク８３の第２リンク８２側の端部８３ｂが第２リ
ンク８２の上部下面に当接することにより、上記
計量皿５５の上方への付勢が所定量で規制される
ようになつている。その場合に、第３図に示すよ
うに、第３リンク８３における第２リンク８２側
の端部８３ｂに第２リンク８２の上部下面に対向
するゴム等でなる緩衝部材９０を介装しておく
と、下方に変位した計量皿５５が上方に戻る時
に、上記第３リンク８３の端部８３ｂの第２リン
ク８２の上部下面に対する衝突を緩和することが
でき、ここれによりロードセル６０を衝撃荷重の
反作用から保護することができる。

上記の構成によれば、計量皿５５上に被計量物
が載置されると、該計量皿５５とロードセル６０
における可動剛体部６３との間に設けられたロバ
ーバル機構８０においては、第４図に示すように
第１リンク８１と第３リンク８３との間に装着さ
れたバネ８５が伸張して、計量皿５５に固着され
た第２リンク８２がロードセル６０の可動剛体部
６３に固着された第１リンク８１に対して相対的
に下方に変位する。また、これと同時に、ロード
セル６０においては、上記可動剛体部６３が固定
剛体部６２に対して被計量物の重量に対応する寸
法だけ下方に変位ち、これに伴つて上下のビーム
部６４，６５における各低剛性部６４ａ，６４
ａ，６５ａ，６５ａの表面に引張又は圧縮歪が生
じる。そして、この歪がストレインゲージ６６…
６６によつて検出されることにより、ブリツジ回
路を介して上記被計量物の重量として出力される
ことになる。

然して、上記ロバーバル機構８０を構成する第
１〜第４リンク８１〜８４は、互いに隣接するも
の同士が相対回転のみ可能とされる４節回転連鎖
を構成しており、しかも各リンク８１〜８４は剛
体であるから、このロバーバル機構８０を介して
ロードセル６０の可動剛体部６３に連結されてい
る計量皿５５は当該剛体部６３に対して平行移動
のみ可能とされた状態にある。従つて該計量皿５
５は常に水平姿勢に保持され、偏心荷重の作用時
にも傾くことがない。

また、計量皿５５に作用する荷重は、上記のよ
うにバネ８５を伸張させた上でロードセル６０の
可動剛体部６３に伝達されるから、衝撃荷重の作
用時にその衝撃が上記バネ８５に吸収されること
になる。これにより、衝撃荷重がロードセル６０
に直接作用することが防止され、該ロードセル６
０のビーム部６４，６５における低剛性部６４
ａ，６４ａ，６５ａ，６５ａに過大な応力が作用
することによる塑性変形が防止されることにな
る。このようにして、ロードセル６０が衝撃荷重
から保護される。

尚、計量皿５５上に過荷重が負荷された時は、
ロバーバル機構８０における第２リンク８２の下
方への変位が、該リンク８２の下端と下部ケース
５１の底面における当て板８６とが当接する位置
で規制されることによりロードセル６０の可動剛
体部６３の下方への変位も一定量で規制されるこ
とになり、これにより該ロードセル６０が過荷重
からも保護されることになる。

ここで、以上の実施例においては、ロバーバル
機構８０における第１リンク８１と第３リンク８
３との間に引張りバネ８５を介設したが、例えば
第４リンク８４を第１図の図面上、左方に延長し
て、その延長部と第２リンク８２の上部との間に
引張りバネを介設し、或いは可動剛体部６３の上
面と計量皿５５の下面との間に直接圧縮バネを介
設する等の構成でもよく、要するに可動剛体部６
３に対して計量皿５５を相対的に上方に付勢する
ようにバネを装着すればよい。その場合に、コイ
ルバネを使用することにより、計量皿５５への荷
重負荷時に生じる振動を速かに減衰させることが
できる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、ビーム型ロード
セルを用いた計量器において、計量皿に作用する
衝撃がバネの弾性力によつて吸収されることによ
り上記ロードセルが衝撃荷重から保護されること
になる。これにより、主として衝撃荷重に弱い小
秤量の計量器として耐久性や信頼性等に優れた計
量器が得られると共に、特に本考案によれば、計
量皿の傾きやこれに伴う計量精度の低下等を伴う
ことがなく、また荷重負荷時の振動が速かに収束
されてロードセルの安定に長時間を要しない等、
種々の点で優れた計量器が実現されることにな
る。更に、ロードセルの可動剛体部の変位幅の限
界をバネ定数によつて決定することができるの
で、従来のようなストツパによる厳しい限界調整
が不要となり、組立工程が簡素化される利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案の実施例を示すもので、第
１図は計量器の全体縦断側面図、第２図は第１図
−線に沿つて切断した要部縦断正面図、第３
図は緩衝部材を介装した場合の計量器の要部縦断
側面図、第４図は計量時の状態を示す計量器の要
部縦断側面図である。第５〜７図は夫々従来例を
示す計量器の概略図である。 ５０……計量器、５５……計量皿、６０……ロ
ードセル、６２，６３……剛体部、６４，６５…
…ビーム部、６４ａ，６５ａ……低剛性部、６６
……歪検出素子（ストレインゲージ）、８０……
ロバーバル機構、８１〜８４……第１〜第４リン
ク、８５……コイルバネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端の剛体部と両剛体部間に上下平行に架設さ
   れたビーム部とを有し且つ該ビーム部に設けられ
   た低剛性部に歪検出素子が固着されてなるロード
   セルを用い、該ロードセルの一方の剛体部を固定
   すると共に、他方の剛体部に計量皿に載置された
   被計量物の荷重が負荷されるように構成した計量
   器であつて、上記ロードセルにおける荷重が負荷
   される方の剛体部と計量皿とに上下方向に延びる
   第１、第２リンクを平行に固着すると共に、該第
   １、第２リンクの上部間及び下部間に平行な第
   ３、第４リンクを夫々ピン結合して４節回転連鎖
   でなるロバーバル機構を構成し、且つこれら第１
   〜第４リンク、当該剛体部及び計量皿のうちの２
   つの要素の間に該剛体部に対して計量皿を相対的
   に上方に付勢するコイルバネを介設し、さらに第
   １〜第４リンクのうちの２つのリンクに、上記コ
   イルバネによる計量皿の上方への相対変位時に互
   いに当接して該変位を所定量で規制する当接部を
   設けたことを特徴とする計量器。