JPH08285671A - 荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型化を回避しつつ十分な高さ低減効果が発
揮できる荷重測定装置の提供。 【構成】 装置は、ケース１０と、荷重検出部１２と、
秤量皿１４と、過負荷保護機構１６とから概略構成され
ている。機構１６は、フレーム１８と、皿受け軸２０
と、揺動アーム２２と、バネ２４とを有している。皿受
け軸２０は、秤量皿１２の四隅に対応するように配置さ
れ、ブッシュ２６によりフレーム１８に対して上下移動
自在に支持されている。揺動アーム２２は、略Ｌ字形に
屈曲した揺動片２２ａと、揺動片２２ａに固設された回
転軸２２ｂとを有し、フレーム１８に回転可能に支持さ
れている。各揺動アーム２２の揺動端２２ｃは、皿受け
軸２０の下球軸部２０ｃの下面側に当接している。バネ
２４は、対向配置された一対の揺動アーム２２間に介装
されていて、各バネ２４は、初期張力が与えられてい
て、揺動アーム２２の揺動端２２ｃが上方に回転するよ
うに付勢している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、荷重測定装置に関
し、特に、その過負荷保護機構の改良技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】荷重測定装置のうちで、例えば、電磁平
衡式のように運動工程の短いものには、過荷重が作用し
たときに、本体の内部機構の破壊を防止する目的で過負
荷保護機構を設けており、このような過負荷保護機構を
設けた荷重測定装置が、例えば、実公平５−２４０２１
号公報に開示されている。

【０００３】この公報に開示されている荷重測定装置の
過負荷保護機構は、接離可能に連結された上下一対の環
状フレームと、これらのフレーム間に設けられ、上フレ
ームを上方に付勢するバネと、上フレームの上面に設け
られ、秤量皿を支持する支持扞とを有している。そし
て、荷重検出部の荷重受け部が下フレームに固着され、
荷重検出部が内蔵されたハウジングには、上フレームが
所定量以上下方に移動した際に、その下方移動を規制す
るストッパが設けられている。また、上下フレーム間に
は、上下方向ほぼ４５度に傾けた複数の板状の案内アー
ムが介装されている。

【０００４】このように構成された過負荷保護機構で
は、秤量皿に過荷重がかかると、案内アームの変形によ
り、秤量皿が上フレームとともに斜め下方に移動して、
その一部を吸収するとともに、より大きな過荷重が加わ
ると、斜め下方に移動した上フレームがストッパに当た
って、それ以上の下方移動が規制され、ハウジング内の
荷重検出部などの保護が図られるとともに、過荷重が取
り除かれると、上下フレーム間の関係がバネにより元の
状態に保たれる。

【０００５】しかしながら、このような構成の従来の過
負荷保護機構には、以下に説明する技術的な課題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記公告公
報に示されている荷重措定装置では、ハウジング内に過
負荷保護機構を設けているので、ハウジング上に過負荷
保護機構を配置した場合よりも荷重測定装置の高さが低
くなると説明されているが、環状に形成された一対の上
下フレームを有していて、これらが接離可能に連結され
ているので、保護機構の自体の全高が高くなりが、荷重
測定装置の高さ低減効果が十分に発揮されない。

【０００７】また、上下フレームや複数の案内アームお
よびバネが必要になるので、構造が複雑になり、構成部
品も多くなる。その上、過負荷が加えられた際に、秤量
皿と上フレームとが斜め下方に移動するので、上下方向
だけなく、水平方向にも移動できる空間が必要になり、
全体が大型化するとともに、案内アームに磨耗が発生
し、長期的に過負荷保護機能を確保することが困難にな
り、しかも、水平方向に移動可能にすると、秤量皿を支
持する支持扞の周囲の防水が非常に困難になるという問
題もあった。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、大
型化を回避しつつ十分な高さ低減効果が発揮できる過負
荷保護機構を備えた荷重測定装置を提供することにあ
る。また、他の目的として、防水機能を簡単に付与する
ことができる荷重測定装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ケース内に内蔵された荷重検出部と、被
測定荷重が載置される秤量皿と、前記荷重検出部と前記
秤量皿との間に介装された過負荷保護機構とを有する荷
重測定装置において、前記過負荷保護機構は、前記荷重
検出部の荷重受け部が固設される角形のフレームと、前
記秤量皿の隅部側の下面に当接し、前記フレームに上下
移動自在に支持された複数の皿受け軸と、前記フレーム
に上下揺動自在に支持され、各揺動端が前記皿受け軸の
下端にそれぞれ当接する複数の揺動アームと、前記フレ
ームの対向する左右方向の同一辺上に位置する一対ずつ
の前記揺動アームの前記揺動端を上方に付勢するバネ
と、前記揺動アームが所定量以上下方に揺動した際に、
その下方移動を規制するストッパとを有することを特徴
とする。前記揺動アームは、略Ｌ字形の揺動片と、この
揺動片の中心に固設された回転軸とを有し、前記フレー
ムの前後方向に位置する一対ずつの前記揺動アームの前
記回転軸を相互に連結することができる。前記ケース
は、前記皿受け軸が貫通する孔部を有し、この孔部の周
縁と前記皿受け軸との間に可撓性防水シールを設けるこ
とができる。また、前記ケースは、上端が開口した凹状
の下ケースと、この下ケースの開口を閉塞する上ケース
と、前記上ケースと接触する前記下ケースの開口縁に形
成された凸部と、この凸部に嵌着される逆凹状パッキン
とを備え、前記逆凹状パッキンは、その中心に対向形成
された一対の円弧状溝と、この円弧状溝の両側対向位置
に所定の間隔を置いて上下方向に突出形成された２組の
円弧状突起とで構成することができる。

【００１０】

【作用】上記構成の荷重測定装置によれば、過負荷保護
機構は、荷重検出部の荷重受け部が固設される角形のフ
レームと、秤量皿の隅部側の下面に当接し、フレームに
上下移動自在に支持された複数の皿受け軸と、フレーム
に上下揺動自在に支持され、各揺動端が皿受け軸の下端
にそれぞれ当接する複数の揺動アームと、フレームの対
向する左右方向の同一辺上に位置する一対ずつの揺動ア
ームの揺動端を上方に付勢するバネと、揺動アームが所
定量以上下方に揺動した際に、その下方揺動を規制する
ストッパとを有しているので、所定以上の過負荷が作用
すると、揺動アームの下方揺動がストッパにより規制さ
れて、フレーム内の荷重検出部などが保護されるととも
に、過負荷が除かれると、バネの付勢力によりもとの状
態に戻る。また、所定以内の過負荷に対しては、揺動ア
ームの下方揺動がバネの付勢力に抗して行なわれるの
で、バネの弾性力により、過負荷を吸収する。また、請
求項２の構成によれば、揺動アームは、略Ｌ字形の揺動
片と、この揺動片の中心に固設された回転軸とを有し、
フレームの前後方向に位置する一対ずつの揺動アームの
回転軸を相互に連結しているので、一方の側に加えられ
た過負荷を、回転軸を介して他方の側に伝達することが
でき、過負荷の分散が図れる。さらに、請求項３の構成
によれば、ケースに設けられた皿受け軸が貫通する孔部
の周縁と皿受け軸との間に可撓性防水シールを設るだけ
で、防水性が簡単に確保できる。また、請求項４の構成
によれば、上ケースと接触する前記下ケースの開口縁に
形成された凸部と、この凸部に嵌着される逆凹状パッキ
ンとを備え、逆凹状パッキンは、その中心に対向形成さ
れた一対の円弧状溝と、この円弧状溝の両側対向位置に
所定の間隔を置いて上下方向に突出形成された２組の円
弧状突起とを有しているので、上下ケース間の止水性も
この構成により確保できる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１から図３は、本発明に
かかる荷重測定装置の第１実施例を示している。同図に
示す荷重測定装置は、ケース１０と、荷重検出部１２
と、秤量皿１４と、過負荷保護機構１６とから概略構成
されている。ケース１０は、上端が開口した角箱状の下
ケース１０ａと、この下ケース１０ａの上端開口を閉塞
する板状の上ケース１０ｂとから構成されていて、この
ケース１０内に荷重検出部１２が内蔵されている。荷重
検出部１２は、例えば、電磁平衡式の秤ユニットであっ
て、その一端側に荷重受け部１２ａが突設されている。

【００１２】秤量皿１４は、被測定荷重が載置されるも
のであって、略逆凹状の角形に形成されていて、上ケー
ス１０ａの上面上を覆うように配置され、その四隅側の
下面には、金属薄板で形成された球座面１４ａが固着さ
れている。過負荷保護機構１６は、フレーム１８と、皿
受け軸２０と、４個の揺動アーム２２と、一対のバネ２
４とから概略構成されている。

【００１３】フレーム１８は、上下方向が開口した略長
方形状に組み立てられたものであって、ケース１０内に
設置されている。フレーム１８は、長手方向に配置され
た一対の第１および第１側板１８ａ，１８ｂと、これら
の第１および第２側板１８ａ，１８ｂの端縁に固設され
た一対の第３および第４側板１８ｃ，１８ｄと、対向す
る長手方向の第１および第２側板１８ａ，１８ｂ側板の
内側にそれぞれ平行に設けられた一対の第１および第２
仕切り板１８ｅ，１８ｆと、対向する側板１８ａ，１８
ｂと仕切り板１８ｅ，１８ｆの上端間に固設された一対
の上板１８ｇ，１８ｈとから構成されている。

【００１４】皿受け軸２０は、秤量皿１２の四隅に対応
するように配置されていて、図３にその詳細を示すよう
に、棒状の軸部２０ａと、この軸部２０ａの上下端にそ
れぞれ着脱可能に固設された一対の上，下球軸部２０
ｂ，２０ｃとから構成されていて、上ケース１０ｂに設
けられた孔部１０ｃを介して上方に伸びる各皿受け軸２
０の上球軸部２０ｂが秤量皿１４の球座面１４ａに摺接
している。

【００１５】このような球座面１４ａと球軸部２０ｂと
の球軸受け構造を採用すると、秤量皿１４の中心から偏
心した位置に被測定荷重が載置されたときに、荷重を皿
受け軸２０に有効に伝達することかできる。また、各皿
受け軸２０は、フレーム１８の四隅に固設されたブッシ
ュ２６の挿通孔２６ａ内に軸部２０ａが挿通されてい
て、フレーム１８に対して上下移動自在に支持されてい
る。各ブッシュ２６は、側板１８ａ，１８ｂと仕切り板
１８ｅ，１８ｆとで囲まれた部分の内部に設けられてい
て、第１および第２上板１８ｇ，１８ｈには、ブッシュ
２６に設けられた挿通孔２６ａに対応して貫通孔１８ｉ
が設けられている。

【００１６】揺動アーム２２は、略Ｌ字形に屈曲した揺
動片２２ａと、揺動片２２ａの中心に固設された回転軸
２２ｂとから構成されていて、回転軸２２ｂが対向する
第１および第２側板１８ａ，１８ｂと第１および第２仕
切り板１８ｅ，１８ｆとの間に回転可能に支持されてお
り、この構成により各揺動片２２ａは、上下方向に揺動
自在になっている。

【００１７】なお、各揺動アーム２２を揺動自在に支持
する構成は、この構造に限ることはなく、例えば、回転
軸２２ｂを側板１８ａ，１８ｂと仕切り板１８ｅ，１８
ｆとに固設し、揺動片２２ａを回転軸２２ｂに対して回
転可能に取り付けてもよい。また、各揺動アーム２２
は、それぞれの揺動端２２ｃが外側に向くように、第１
および第２側板１８ａ，１８ｂと第１および第２仕切り
板１８ｅ，１８ｆとで隔成された部分の端部側に配置さ
れている。

【００１８】そして、各揺動アーム２２の揺動端２２ｃ
は、皿受け軸２０の下球軸部２０ｃの下面側に当接して
いる。一方、一対のバネ２４は、対向する第１および第
２側板１８ａ，１８ｂの長手方向（左右方向）に沿って
配置された一対の揺動アーム２２間に介装されていて、
各バネ２４は、初期張力が与えられていて、揺動アーム
２２の揺動端２２ｃが上方に回転するように付勢してい
る。

【００１９】また、各揺動アーム２２の揺動端２２ｃの
下方には、下ケース１０ａの底面から上方に突出形成さ
れたストッパ２８の上端が所定の間隔をおいてそれぞれ
対向している。この実施例では、ストッパ２８の上端
は、フレーム１８の下端近傍に設定されている。なお、
このストッパ２８は、下ケース１０ａの底面から突出形
成することだけでなく、例えば、下ケース１０ａの側面
側から内方に向けて突出形成したり、あるいは、第１お
よび第２側板１８ａ，１８ｂや第１および第２仕切り板
１８ｅ，１８ｆの内面に設けることもできる。

【００２０】さて、以上のように構成された荷重測定装
置によれば、バネ２４の付勢力よりも弱い荷重が秤量皿
１４に載せられた場合には、その重量が皿受け軸２０，
揺動アーム２２，フレーム１８，荷重受け部１２ａと伝
達され、荷重検出部１２により通常の荷重測定が行なわ
れる。一方、バネ２４の付勢力よりも大きい過負荷が秤
量皿１４に加えられた場合には、図３に点線で示すよう
に、皿受け軸２０がバネ２４の付勢力に抗して下方に移
動する。皿受け軸２０が下方に移動すると、その下端側
に当接している揺動アーム２２が下方に回転し、この回
転に伴ってバネ２４が引き伸ばされることで、過負荷の
吸収が行なわれるとともに、より大きな過負荷が加え
ら、各揺動アーム２２が所定量以上下方に回転すると、
アーム２２の揺動端２２ｃがストッパ２８に当接してそ
の回転が規制され、これにより過負荷に対する荷重検出
部１２などの破壊が阻止される。

【００２１】このとき、本実施例の過負荷保護機構１６
によれば、揺動アーム２２やバネ２４がフレーム１８の
上下方向の厚みの範囲内に設けられており、フレーム１
８は、１つしかないので、従来のこの種の機構よりも高
さを低く抑えることができる。図４は、本発明にかかる
荷重測定装置の第１実施例を示しており、以下にその特
徴点についてのみ説明する。同図に示す実施例では、前
後方向に設けられた一対の揺動アーム２２の回転軸２２
ｃを相互に近接する方向に延長して連結し、一本の回転
軸２２ｃ’で構成している。

【００２２】このように構成された過負荷保護機構１６
ａによると、一方のバネ２４の側に隔たって過負荷が作
用した場合にも、回転軸２２ｃ’を介して他方のバネ２
４の側にも過負荷が伝達されるので、過負荷の分散が図
れるとともに、バネ２４のヘタリも均等化させることが
できる。図５および図６は、この発明にかかる荷重測定
装置の第３実施例を示しており、以下にその特徴点につ
いてのみ説明する。同図に示す荷重測定装置では、上ケ
ース１０ｂに設けられた各皿受け軸２０を挿通するため
の孔部１０ｃと、皿受け軸２０との間に可撓性防水シー
ル３０を設けている。

【００２３】この可撓性防水シール３０は、各皿受け軸
２０の軸部２０ａに設けられた環状溝２０ｄに嵌着され
る内リング３０ａと、孔部１０ｃの直径と同じ内径を有
し、上ケース１０ｂ上に載置される外リング３０ｂと、
内，外リング３０ａ，３０ｂ間を連結するようにして設
けられた蛇腹部３０ｃとを有していて、止めリング３０
ｄにより外リング３０ｂが上ケース１０ｂ上に固設され
ている。

【００２４】この場合、本発明にかかる荷重測定装置で
は、過負荷が加わったときに、秤量皿１４と皿受け軸２
０とが下方にほぼ垂直移動して、過負荷がバネ２４て吸
収されるので、可撓性防水シール３０は、皿受け軸２０
の上下移動が許容できる構成であればよく、比較的簡単
な構造にすることができる。一方、上ケース１０ｂの下
面と接触する下ケース１０ａの開口縁には、凸部１０ｄ
が全周に亙って形成されており、この凸部１０ｄには、
逆凹状パッキン３２が嵌着されている。逆凹状パッキン
３２の詳細を図６に断面で示している。逆凹状パッキン
３２は、対向形成された一対の側壁部３２ａと、これら
の側壁部３２ａの上端側間を連結する連結部３２ｂとを
有している。

【００２５】連結部３２ｂの幅方向の中心には、一対の
円弧状溝３２ｃが厚み方向の上下面にあって、対向する
ようにして形成されている。また、各側壁部３２ａの幅
方向の中心には、一対の円弧状突起３２ｄが厚み方向の
上下に突出するようにして形成されている。つまり、本
実施例のパッキン３２では、その中心に一対の円弧状溝
３２ｃが対向形成され、この円弧状溝３２ｃの両側対向
位置に所定の間隔を置いて上下方向に２組の円弧状突起
３２ｃが突出形成されている。

【００２６】このように構成された逆凹状パッキン３２
を凸部１０ｄに嵌着して、取付ネジ３４を螺着すること
により、上ケース１０ｂを下ケース１０ａに固定する
と、側壁部３２ａに円弧状突起３２ｄが設けられている
部分で、パッキン３２の面圧が大きくなるとともに、円
弧状溝３２ｃの部分でパッキン３２の面圧がほぼ零にな
る。

【００２７】つまり、本実施例のパッキン３２による
と、面圧がほぼ零の部分を挟んでその前後に面圧の大き
い部分が配置される構成になるので、シール性が向上す
るとともに、仮に外側の円弧状突起３２ｄの部分から浸
水したとしても、その浸水が円弧状溝３２ｃの部分に収
容されて、それ以降の浸水が防止される。

【００２８】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる荷重測定装置によれば、大型化を回避し
つつ十分な高さ低減効果が発揮できるとともに、防水機
能を簡単に付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる荷重測定装置の一実施例を示す
断面図である。

【図２】図２の荷重測定装置の過負荷保護機構の下面図
である。

【図３】図１のＡ部拡大図である。

【図４】本発明にかかる荷重測定装置の第２実施例を示
す過負荷保護機構の下面図である。

【図５】本発明にかかる荷重測定装置の第３実施例を示
す要部断面図である。

【図６】図５の要部拡大図である。

【符号の説明】

１０ ケース １０ａ 下ケース １０ｂ 上ケース １０ｃ 孔部 １０ｄ 凸部 １２ 荷重検出部 １２ａ 荷重受け部 １４ 秤量皿 １４ａ 球座面 １６，１６ａ 過負荷保護機構 １８ フレーム ２０ 皿受け軸 ２２ 揺動アーム ２２ａ 揺動片 ２２ｂ 回転軸 ２２ｃ 揺動端 ２４ バネ ２８ ストッパ ３０ 可撓性防水シール ３２ パッキン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に内蔵された荷重検出部と、被
   測定荷重が載置される秤量皿と、前記荷重検出部と前記
   秤量皿との間に介装された過負荷保護機構とを有する荷
   重測定装置において、 前記過負荷保護機構は、前記荷重検出部の荷重受け部が
   固設される角形のフレームと、 前記秤量皿の隅部側の下面に当接し、前記フレームに上
   下移動自在に支持された複数の皿受け軸と、 前記フレームに上下揺動自在に支持され、各揺動端が前
   記皿受け軸の下端にそれぞれ当接する複数の揺動アーム
   と、 前記フレームの対向する左右方向の同一辺上に位置する
   一対ずつの前記揺動アームの前記揺動端を上方に付勢す
   るバネと、 前記揺動アームが所定量以上下方に揺動した際に、その
   下方移動を規制するストッパとを有することを特徴とす
   る荷重測定装置。
2. 【請求項２】 前記揺動アームは、略Ｌ字形の揺動片
   と、この揺動片の中心に固設された回転軸とを有し、前
   記フレームの前後方向に位置する一対ずつの前記揺動ア
   ームの前記回転軸を相互に連結したことを特徴とする請
   求項１記載の荷重測定装置。
3. 【請求項３】 前記ケースは、前記皿受け軸が貫通する
   孔部を有し、この孔部の周縁と前記皿受け軸との間に可
   撓性防水シールを設けたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の荷重測定装置。
4. 【請求項４】 前記ケースは、上端が開口した凹状の下
   ケースと、この下ケースの開口を閉塞する上ケースと、
   前記上ケースと接触する前記下ケースの開口縁に形成さ
   れた凸部と、この凸部に嵌着される逆凹状パッキンとを
   備え、前記逆凹状パッキンは、その中心に対向形成され
   た一対の円弧状溝と、この円弧状溝の両側対向位置に所
   定の間隔を置いて上下方向に突出形成された２組の円弧
   状突起とを有することを特徴とする請求項１から３のい
   ずれか１項記載の荷重測定装置。