JPS623630A - Load detecting vibrator - Google Patents

Load detecting vibrator

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Publication number
JPS623630A
JPS623630A JP14364885A JP14364885A JPS623630A JP S623630 A JPS623630 A JP S623630A JP 14364885 A JP14364885 A JP 14364885A JP 14364885 A JP14364885 A JP 14364885A JP S623630 A JPS623630 A JP S623630A
Authority
JP
Japan
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vibrator
parts
vibrating
thin
hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP14364885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Omichi
吉久 大道
Hiroshi Tanaka
博 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teraoka Seiko Co Ltd
Original Assignee
Teraoka Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Teraoka Seiko Co Ltd filed Critical Teraoka Seiko Co Ltd
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Publication of JPS623630A publication Critical patent/JPS623630A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the working accuracy and the detection accuracy to enhance the mass productivity by working a metallic plate having a prescribed thickness in one direction to constitute a solid part and a vibrating part in one body and providing a through hole near the part connected to this vibrating part and absorbing the bending stress acting upon the vibrating part by a thin part formed with said through hole. CONSTITUTION:Both end parts of thin plate-shaped chords 1a and 1b constituting an oscillating body 1 are connected by connecting parts 5 to constitute an oscillator body 6. This vibrator body 6 is supported by thin plate-shaped supporting parts 7 and 7a extending from connecting parts 5, A through hole 8a parallel with the plate surfaces of supporting parts 7 and 7 and those of chords 1a and 1b is formed on each fixed part 8, and thin parts 8b and 8b are provided, and fixed parts 8 and supporting parts 7 are connected through them. Since the vibrator body 1, supporting parts 7, fixed parts 8, and through holes 8a are worked in the same direction, the working accuracy is improved, and deformation and working stress for working are not generated, and the detection accuracy as a load detecting means is improved, and the mass productivity is improved because there are no complicated reattaching works.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野j この発明は、秤の荷重検出手段等として用いられる荷重
検出用振動子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a load detection vibrator used as a load detection means of a scale.

「従来の技術」 一般に、一端が基台に取り付けられた棒状の振動体の他
端に、この振動体の長手方向に沿って作用する圧縮力(
または、引っ張り力)を加えた場合、この圧縮力(また
は、引っ張り力)と振動体の固有振動数との間に孟よ所
定の関係が存在することが知られている。したがって、
前記振動体に、振動体を共振させる励振手段と、振動体
の振動周波数を検出する検出手段を設けることにより、
振動体に作用する荷重を検出する荷重検出手段を構成す
ることができる。
"Prior Art" Generally, one end of a rod-shaped vibrating body is attached to a base, and a compressive force (
It is known that when a compressive force (or tensile force) is applied, a predetermined relationship exists between this compressive force (or tensile force) and the natural frequency of the vibrating body. therefore,
By providing the vibrating body with an excitation means that makes the vibrating body resonate and a detection means that detects the vibration frequency of the vibrating body,
A load detection means for detecting a load acting on the vibrating body can be configured.

この場合、前述したような荷重検出手段において、高精
変の測定を実現するためには、振動体のQ値を高くしな
ければならないことが知られている。
In this case, it is known that the Q value of the vibrating body must be increased in order to achieve high precision measurement in the load detecting means as described above.

また、一般に、秤の計量皿は被計量物を載せるため、被
計量物に比べて余裕を持たせて大きくできている。この
ため、被計量物は必ずしも計量皿の中心に載せられるこ
とがなく、計量皿の中心に重心がかかるとは限らない。
Furthermore, in general, the weighing pan of a scale is made to be larger than the object to be weighed, so that the weighing pan can accommodate the object to be weighed. For this reason, the object to be weighed is not necessarily placed on the center of the weighing pan, and the center of gravity is not necessarily placed on the center of the weighing pan.

実際はむしろ計量皿の中心からずれた位置に被計量物を
置いて、偏荷重の状態で計量する場合が多い。このため
、前述した振動体を重量検出手段として用いる場合、偏
荷重による曲げモーメントを直接振動体に与えないよう
にするため、ロバ−パル等の機構を介在させて垂直引っ
張り(圧縮)成分のみを振動体に伝えるように構成しな
ければならない。しかし、その際、厳密には機構部の微
妙な傾きによって、振動体は曲げ応力を受けていて、高
精度の測定には、この曲げ応力に影響されて、振動体に
均一な軸力が働かず、Q値が低下し、計量精度が損なわ
れてしまう。また、振動体を秤の機構部に固定する際、
機構部の組み立て誤差に基づく中心軸のずれによる曲げ
応力の発生からも同様の影響がある。
In reality, the object to be weighed is often placed at a position offset from the center of the weighing pan and weighed with an unbalanced load. Therefore, when using the above-mentioned vibrating body as a weight detection means, in order to prevent the bending moment due to unbalanced load from being applied directly to the vibrating body, a mechanism such as a donkey pal is used to detect only the vertical tension (compression) component. It must be configured so that it is transmitted to the vibrating body. However, at this time, strictly speaking, the vibrating body is subjected to bending stress due to the slight inclination of the mechanism, and for high-precision measurement, it is necessary to apply a uniform axial force to the vibrating body due to the influence of this bending stress. First, the Q value decreases and the measurement accuracy is impaired. Also, when fixing the vibrating body to the mechanical part of the scale,
A similar effect is caused by the occurrence of bending stress due to misalignment of the central axis due to assembly errors in the mechanical parts.

ここで、この種の荷重検出手段としては、従来、特公昭
59−6369号によって提案された、第1O図に示す
ような音叉振動子が知られている。
Here, as this type of load detection means, a tuning fork vibrator as shown in FIG. 1O, proposed in Japanese Patent Publication No. 59-6369, is known.

この図において、lは弦1a 、Ibからなる振動体、
3.3は弦1a 、lbの各端部同士を結合する結合部
であり、これら振動体l及び結合部3.3によって振動
子本体2が構成されている。4は透孔4aが形成された
固定部、Fは固定部4と結合部3との間を連結する連結
部であり、互いに直交する板状のフレクシャFaとFb
とから構成されている。
In this figure, l is a vibrating body consisting of strings 1a and Ib,
Reference numeral 3.3 denotes a connecting portion that connects each end of the strings 1a and lb, and the vibrating body 1 and the connecting portion 3.3 constitute the vibrator main body 2. Reference numeral 4 indicates a fixing part in which a through hole 4a is formed, F indicates a connecting part that connects the fixing part 4 and the coupling part 3, and plate-shaped flexures Fa and Fb are perpendicular to each other.
It is composed of.

そして、フレクシャFa 、Fbを設けることによって
、前述した計量皿の四隅荷重や、基台等への取り付けに
より固定部4に生じる曲げ応力が振動体1に伝達される
ことを防ぐと共に、振動体lと基台等との間の振動の伝
達が絶縁されるようになっている。
By providing the flexures Fa and Fb, the four corner loads of the weighing pan described above and the bending stress generated in the fixed part 4 due to attachment to a base etc. are prevented from being transmitted to the vibrating body 1, and the vibrating body l The transmission of vibration between the base and the base etc. is insulated.

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、第10図に示した従来の音叉振動子において
は、振動エネルギーの損失を少なくして、効率を高める
ことができるものの、未だ次のような問題点があった。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, although the conventional tuning fork vibrator shown in Fig. 10 can reduce vibration energy loss and increase efficiency, it still has the following problems. was there.

すなわち、原材料から音叉振動子を製造する工程におい
ては、板厚の薄い部分が多く非常に変形しやすい形状で
あるため、ワイヤーカット放電加工が最も適している。
That is, in the process of manufacturing a tuning fork vibrator from raw materials, wire-cut electric discharge machining is most suitable because there are many thin parts and the shape is very easily deformed.

しかしながら、ワイヤーカット放電加工では、前記原材
料からフレクシャFbとなる部分を形成した後、前記原
材料を90度回転して、その他の部分を形成するか、ま
たはその逆の工程で形成しなければならない。この結果
、いずれかの薄肉部を加工した後に、90度回転して取
り付は直すことは寸法精度が出ない上に、保持方法も困
難で変形を招く場合も多く、音叉振動子の計量精度を損
なうこととなってしまう。また、加工工程が非常に煩雑
であるために量産性に欠け、製造コストがかさんでしま
う。
However, in wire-cut electrical discharge machining, after forming the portion that will become the flexure Fb from the raw material, the raw material must be rotated 90 degrees to form other portions, or vice versa. As a result, after machining one of the thin parts, rotating it 90 degrees and reinstalling it does not result in dimensional accuracy, and the holding method is also difficult, often resulting in deformation, which reduces the measurement accuracy of the tuning fork vibrator. This will result in damage to the In addition, since the processing process is extremely complicated, it lacks mass productivity and increases manufacturing costs.

さらに、音叉振動子の固定部4の形状が限られてしまい
、たとえば、固定部4をコ字状またはL字状として、そ
の端部が振動体lの側方まで延びるように構成すること
は、フレクシャFbを形成しなければならない関係上、
不可能である。
Furthermore, the shape of the fixing part 4 of the tuning fork vibrator is limited; for example, it is not possible to configure the fixing part 4 to be U-shaped or L-shaped, with the end extending to the side of the vibrating body l. , due to the need to form a flexure Fb,
It's impossible.

なお、ワイヤーカット放電加工に代えてエンドミルによ
って削り出す方法も考えられるが、この場合フレクシャ
Fa、Fbの厚みを0.1〜0.2mmとすることが極
めて困難であるばかりか、研削に伴う変形及び熱による
悪影響等がある為、あまり好ましい方法ではない。
Note that instead of wire-cut electrical discharge machining, it is possible to use an end mill to cut the flexures, but in this case, it is not only extremely difficult to make the thickness of the flexures Fa and Fb 0.1 to 0.2 mm, but also deformation due to grinding. This is not a very preferable method because of the adverse effects caused by heat.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、加工
精度を向上することができ、変形や加工応力をなくし、
また荷重検出手段としての検出精度を向上させ、さらに
同一の方向からの加工によって煩雑な付は変え作業もな
くして量産性を高めつつ、計量時の四隅荷重や取り付は
誤差によって生じる曲げ応力が振動子本体に伝達されな
い構造の振動子を提供することを目的としている。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and can improve machining accuracy, eliminate deformation and machining stress,
In addition, the detection accuracy as a load detection means has been improved, and processing from the same direction eliminates the complicated mounting and changing work, increasing mass production. The object of the present invention is to provide a vibrator with a structure in which no signal is transmitted to the vibrator body.

「問題点を解決するための手段」 この発明は、一対の固定部と、これらの各固定部間に形
成された振動部とから成る荷重検出用振動子において、
所定の厚みを有する金属板を一方向から加工して前記固
定部および前記振動部を一体に構成すると共に、前記固
定部の、前記振動部と連結する部分近傍に前記加工方向
と同一方向の貫通孔を設け、この貫通孔によって形成さ
れた肉薄部により、前記振動部に作用する曲げ応力を吸
収するようにしたことを特徴としている。
"Means for Solving the Problems" The present invention provides a load detection vibrator comprising a pair of fixed parts and a vibrating part formed between each of these fixed parts.
The fixed part and the vibrating part are integrally formed by processing a metal plate having a predetermined thickness from one direction, and a penetration is formed in the same direction as the processing direction in the vicinity of the part of the fixed part connected to the vibrating part. It is characterized in that a hole is provided and a thin wall portion formed by the through hole absorbs bending stress acting on the vibrating portion.

「作用」 同一方向からの加工によって加工精度が向上するため、
変形や加工応力がなくダり荷重検出手段としての検出精
度が向上し、また同一方向からの加工によって煩雑な付
は変え作業がなくなるため、量産性が高くなり、さらに
計量時の四隅荷重や取付誤差によって生じる曲げ応力が
振動部に伝達されなくなる。
"Effect" Machining accuracy is improved by machining from the same direction, so
There is no deformation or machining stress, which improves the detection accuracy as a means of detecting burr loads, and machining from the same direction eliminates the need for complicated attachment changes, which improves mass production. Bending stress caused by the error is no longer transmitted to the vibrating part.

「実施例J 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
Embodiment J An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の第1実施例による音叉振動子の構成
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a tuning fork vibrator according to a first embodiment of the present invention.

この図において、振動体Iを構成する薄板状の各弦1a
 、Ibの両端部は結合部5によって結合され、これに
より振動子本体6が構成されている。
In this figure, each thin plate-shaped string 1a that constitutes the vibrating body I is shown.
, Ib are connected by a connecting portion 5, thereby forming a vibrator main body 6.

振動子本体6は結合部5から延びる薄板状の支持部7.
7によって支持されている。一方、8は基台及び検出対
象となる荷重を伝達する荷重伝達部材に各々取り付けら
れる固定部であり、各固定部8には弦1a 、lbの板
面及び支持部7.7の板面と平行な長穴状の貫通孔8a
が各々形成されている。これにより薄肉部8b 、8b
が設けられ、これら薄肉部8b 、8bを介して固定部
8と支持部7が連結されている。また、固定部8には、
貫通孔8aと平行に取付用の取付孔8c 、8cが各々
形成されている。
The vibrator main body 6 includes a thin plate-shaped support portion 7 extending from the coupling portion 5 .
Supported by 7. On the other hand, reference numeral 8 is a fixed part that is attached to the base and the load transmission member that transmits the load to be detected. Parallel long hole-shaped through hole 8a
are formed respectively. As a result, the thin parts 8b, 8b
are provided, and the fixed part 8 and the support part 7 are connected via these thin parts 8b and 8b. In addition, the fixed part 8 includes
Attachment holes 8c and 8c for attachment are formed parallel to the through hole 8a, respectively.

上述した構成によれば、弦1a 、lb、支持部7、貫
通孔8a、固定部8等が全て同一方向から加工でき、従
来のようにフレクシャFaとFbを形成するために90
度回転するといったような工程が必要な(なる。このた
め加工精度が向上し、変形や加工応力がなくなり、荷重
検出手段としての検出精度を向上させることができる。
According to the above-mentioned configuration, the strings 1a, lb, the support portion 7, the through hole 8a, the fixing portion 8, etc. can all be processed from the same direction, and the 90mm
A process such as rotation is required. This improves processing accuracy, eliminates deformation and processing stress, and improves detection accuracy as a load detection means.

また同一方向からの加工によって、さらに煩雑な付は変
え作業がなくなり、量産性が高まる。しかも、第2図(
イ)及び(口〕・に示すように、薄肉部8b 、8bが
ねじれたり屈曲することによって、支持部7にはいずれ
の方向の曲げ応力も伝わりにくくなる。したがって、支
持部7を介して振動子本体6に一様に応力が伝達される
ため、Q値の低下を摺くことが少ない。また、固定部8
と振動子本体6との間の振動の絶縁に関しても、肉薄部
8b 、8bを設けたことで、第1O図に示した従来の
音叉振動子以上に効果的に振動エネルギーの損失を小と
することができる。
Furthermore, machining from the same direction eliminates the complicated work of changing attachments, increasing mass productivity. Furthermore, Figure 2 (
As shown in b) and (b), when the thin parts 8b and 8b are twisted or bent, bending stress in either direction becomes difficult to be transmitted to the support part 7. Therefore, vibrations are transmitted through the support part 7. Since the stress is uniformly transmitted to the child body 6, there is less chance of a decrease in the Q value.
Regarding vibration insulation between the oscillator body 6 and the oscillator body 6, the provision of the thin parts 8b and 8b effectively reduces vibration energy loss more than the conventional tuning fork oscillator shown in FIG. 1O. be able to.

ここで、薄肉部8b 、8bについて、もう少し詳しく
述べると、四隅荷重や、固定する際の機構部の組立誤差
に基づく中心線のずれによって支持部7に曲げ応力が生
じる。たとえば、第3図に示したような場合には、たま
たま曲げ応力が支持部7の面方向の曲げ応力であり、支
持部7がこの曲げ応力に対し屈曲して、この曲げ応力を
吸収し、振動子本体6には影響を与えない。しかしなが
ら、多くの場合は支持部7を屈曲させる方向の応力では
なく、支持部7の軸方向に直角な断面のいずれか片側が
強い応力を受け、他側が弱い応力を受けている。この場
合、支持部7の不均一な応力は振動子本体6にも同様に
伝達され、不均一な応力状態での振動となり、明確な共
振点を得られない。
Here, to describe the thin parts 8b in more detail, bending stress is generated in the support part 7 due to the four corner loads and the deviation of the center line due to assembly error of the mechanism part during fixation. For example, in the case shown in FIG. 3, the bending stress happens to be a bending stress in the plane direction of the support part 7, and the support part 7 bends in response to this bending stress and absorbs this bending stress. The vibrator main body 6 is not affected. However, in many cases, the stress is not in the direction of bending the support part 7, but one side of the cross section perpendicular to the axial direction of the support part 7 receives strong stress, and the other side receives weak stress. In this case, the non-uniform stress of the support portion 7 is similarly transmitted to the vibrator main body 6, resulting in vibration in a non-uniform stress state, making it impossible to obtain a clear resonance point.

すなわち、Q値が低下して、荷重の検出精度が低下して
しまう。また、ボルトによる締め付は力によっても同様
なことがいえる。また第10図に示したようにフレクシ
ャPa 、Fbを設けた音叉振動子においても、フレク
シャFa 、Fbの面方向の曲げ応力に対してはフレク
シャFa 、Fbが屈曲して曲げ応力を吸収できるが、
たとえば、これらに対し45度の角度に曲げ応力が働い
た場合は、それぞれのフレクシャFa 、Fbに不均一
な内部応力が生じ、振動体lがこの影響を受けて、Q値
の低下を招く結果となる。
That is, the Q value decreases and the load detection accuracy decreases. The same thing can be said about tightening with bolts depending on force. Furthermore, as shown in FIG. 10, even in a tuning fork vibrator provided with flexures Pa and Fb, in response to bending stress in the plane direction of flexures Fa and Fb, flexures Fa and Fb can bend and absorb the bending stress. ,
For example, if a bending stress is applied to these at an angle of 45 degrees, uneven internal stress will occur in each flexure Fa and Fb, and the vibrating body l will be affected by this, resulting in a decrease in the Q value. becomes.

これらに対して、上述した第1実施例による振動子にお
いては、貫通孔8aを設け、これにより形成された薄肉
部8b 、8bによって固定部8と支持部7との間を連
結したので、前記曲げ応力や締め付は応力に対し、薄肉
部8b 、8bがねじれたり、屈曲したりして、応力を
吸収し、振動子本体6は影響を受けない。
On the other hand, in the vibrator according to the first embodiment described above, the through hole 8a is provided, and the fixed part 8 and the supporting part 7 are connected by the thin parts 8b, 8b formed thereby. In response to the bending stress and tightening, the thin wall portions 8b, 8b twist or bend to absorb the stress, and the vibrator body 6 is not affected.

次に、上述した第1実施例の各部の変形例について説明
する。第4図(イ)は振動体1を構成する各弦1a 、
lbに各々肉厚部11a 、1 lbを設けた場合を示
している。また、第4図(ロ)は振動体lを一対の固定
部8.8の間に単体の薄板によって構成した場合を示し
ている。また、第5図(イ)〜(ヌ)は固定部8に形成
される貫通孔8aの形状の各種変形例を示している。
Next, modifications of each part of the first embodiment described above will be explained. FIG. 4(A) shows each string 1a constituting the vibrating body 1,
A case is shown in which thick portions 11a and 1 lb are provided in each of the lbs. Further, FIG. 4(b) shows a case in which the vibrating body l is constituted by a single thin plate between a pair of fixed parts 8.8. Moreover, FIGS. 5(A) to 5(N) show various modifications of the shape of the through hole 8a formed in the fixing part 8.

次に、上述した第1実施例による振動子を適用した秤の
構成について、第6図(イ)及び(ロ)を参照して説明
する。
Next, the configuration of a scale to which the vibrator according to the first embodiment described above is applied will be explained with reference to FIGS. 6(a) and 6(b).

第6図(イ)及び(ロ)において、15は4本の脚16
.16  ・によって水平に支持された基台であり、こ
の基台15の下面には固定部材17が取り付けられ、こ
の固定部材17には上述した第1実施例による振動子2
0の下側の固定部8がボルト21.21によって締め付
は固定されている。また基台I5の下面には薄板状の一
対の板金刃25a、25aを介してT字状の下側リンク
24の基端側両端部が各々取り付けられており、これに
より下側リンク24の先端側端部が上下方向へ揺動自在
となっている。
In Figure 6 (a) and (b), 15 has four legs 16
.. 16. A fixing member 17 is attached to the lower surface of the base 15, and the vibrator 2 according to the first embodiment described above is attached to the fixing member 17.
The fixing part 8 on the lower side of 0 is tightened and fixed by bolts 21 and 21. Further, both proximal end portions of the T-shaped lower link 24 are attached to the lower surface of the base I5 via a pair of thin sheet metal blades 25a, 25a. The side ends are swingable in the vertical direction.

一方、基台15の上面には、この上面と平行に板体26
が螺子部材27.27及びナツト28 。
On the other hand, on the upper surface of the base 15, there is a plate 26 parallel to this upper surface.
are the screw members 27, 27 and the nut 28.

28によって固定されている。この板体26には前記下
側リンク24と同一形状のT字状の上側リンク29の基
端側両端部か一対の板金刃25b、25bを介して各々
取り付けれられており、これにより上側リンク29の先
端側端部が上下方向へ揺動自在となっている。下側リン
ク24及び上側リンク29の揺動自在な各先端側端部に
は主金30の下端部及び上端部が板金刃 25c及び板
金刃25dを介して各々取り付けられており、主金30
の上端部には取付金具37を介して計量皿31が取り付
けられている。また基台15の上面と前記板体26の間
にはレバー32が配置され、このレバー32は一対の板
金刃25e、25eを介して基台15に取り付けられ、
板金刃25e、25eを支点として揺動自在となってい
る。レバー32の一端部は主金30に形成された開口部
30aから突出し、薄板状のリボン33を介して主金3
0と連結されている一方、レバー32の他端部には音叉
振動子20の上側の固定部8がボルト34.34によっ
て締め付は固定されている。
28. Both proximal ends of a T-shaped upper link 29 having the same shape as the lower link 24 are attached to this plate body 26 via a pair of sheet metal blades 25b, 25b, so that the upper link 29 The tip side end portion of is swingable in the vertical direction. The lower and upper ends of the main metal 30 are attached to the swingable tip end portions of the lower link 24 and the upper link 29, respectively, via a sheet metal blade 25c and a sheet metal blade 25d.
A weighing pan 31 is attached to the upper end of the weighing pan 31 via a fitting 37. Further, a lever 32 is arranged between the upper surface of the base 15 and the plate 26, and this lever 32 is attached to the base 15 via a pair of sheet metal blades 25e, 25e.
It is swingable about the sheet metal blades 25e, 25e as fulcrums. One end of the lever 32 protrudes from an opening 30a formed in the main metal 30, and connects to the main metal 3 via a thin ribbon 33.
0, while the upper fixing portion 8 of the tuning fork vibrator 20 is fastened to the other end of the lever 32 by bolts 34 and 34.

なお、図において符号35は防振材である。In addition, in the figure, the reference numeral 35 is a vibration isolating material.

上述した秤の構成を簡略化して示せば第7図に示す通り
である。
The structure of the above-mentioned scale is shown in FIG. 7 in a simplified manner.

すなわち、板金刃25a〜25dによって相互に連結さ
れた基台15(図示路)、下側リンク24上側リンク2
9及び主金30によってロバ−パル機構が構成されてお
り、計量皿31に被計量物が載置されると、主金30が
下方へ移動すると共に、リボン33が下方へ移動し、こ
れに伴って、レバー32がその支点となる板金刃25e
を中心として回動し、つまりレバー32の一端部が引き
下げられると共に、レバー32の他端部が引き上げられ
、これにより音叉振動子2oに対して、前記被計量物の
重量に対応した引っ張り力が作用する。
That is, the base 15 (the path shown), the lower link 24 and the upper link 2 are interconnected by the sheet metal blades 25a to 25d.
9 and the main metal 30 constitute a donkey pal mechanism, and when an object to be weighed is placed on the weighing pan 31, the main metal 30 moves downward and the ribbon 33 moves downward. Accordingly, the lever 32 serves as a fulcrum for the sheet metal blade 25e.
In other words, one end of the lever 32 is pulled down and the other end of the lever 32 is pulled up, thereby applying a tensile force corresponding to the weight of the object to be weighed to the tuning fork vibrator 2o. act.

この場合、音叉振動子20には、この音叉振動子20を
共振させる励振手段(図示路)と、音叉振動子20の振
動周波数を検出する検出手段(図示路)が設けられてお
り、これにより、被計量物の重量が・測定されるように
なっている。
In this case, the tuning fork vibrator 20 is provided with an excitation means (the path shown in the figure) that makes the tuning fork vibrator 20 resonate, and a detection means (the path shown) that detects the vibration frequency of the tuning fork vibrator 20. , the weight of the object to be weighed is measured.

なお、板金刃25a〜25eの代わりに平行四辺形の上
下の辺の両端近傍に凹状の起歪部を持つロバ−パル式の
起歪体を用いても良い。
Note that, instead of the sheet metal blades 25a to 25e, a donkey pal type strain body having concave strain generating portions near both ends of the upper and lower sides of a parallelogram may be used.

次に、この発明の第2実施例について、第8図(イ)及
び(ロ)を参照して説明する。第8図(イ)及び(ロ)
において、上述した第1実施例と異なる点は、固定部8
をコ字状またはL字状とし、この固定部8の各端部か振
動子本体6と平行に、かつ振動子本体6の側方まで延び
るように形成した点である。そして、取付孔8c 、8
c・・は振動子本体6の中央部において、これと直交す
る仮想線Sに沿って固定部8の各端部に各々形成されて
いる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8(a) and 8(b). Figure 8 (a) and (b)
The difference from the first embodiment described above is that the fixing part 8
is U-shaped or L-shaped, and each end of the fixing portion 8 is formed parallel to the vibrator body 6 and extending to the sides of the vibrator body 6. And mounting holes 8c, 8
c... are formed at each end of the fixing part 8 in the central part of the vibrator main body 6 along an imaginary line S perpendicular thereto.

これらの構成によれば、上述した第1実施例よりも、さ
らに振動エネルギーの損失を小とすることができる。す
なわち、弦1aと1bの形状が音叉振動子6の長手方向
の中心軸に対して正確に対称な形状であれば、弦1aと
1bは対称的に振動し、この際、弦1a 、lbの振動
によって結合部5に生じる曲げモーメントは互いに打ち
消し合う。
According to these configurations, it is possible to further reduce vibration energy loss than in the first embodiment described above. That is, if the shapes of the strings 1a and 1b are exactly symmetrical with respect to the central axis in the longitudinal direction of the tuning fork vibrator 6, the strings 1a and 1b will vibrate symmetrically, and in this case, the strings 1a and 1b will vibrate symmetrically. The bending moments generated in the joint 5 due to vibration cancel each other out.

しかしながら、実際には弦1aと1bの各形状を正確に
対称に形成することは困難であり、したがって、結合部
5には弦1aと1bの被対称性に起因して曲げモーメン
トMx(第8図(イ)参照)が交互に発生し、固定部8
には架空点Kを中心とした微小な偶力が作用する。した
がって、上述した第1実施例のように、固定部8の取付
孔8c 、8cの間の距離が第8図(イ)にeで示すよ
うに狭いと、前記偶力が固定部8に大きく作用し、これ
により振動子本体6の振動エネルギーが固定部8とこの
固定部8が取り付けられる部材との間、及び固定部8と
取り付は用ボルトとの間における微少な繰り返し運動と
なって消耗されてしまう。一方、上述した第2実施例の
ように、固定部8の取付孔8c。
However, in reality, it is difficult to form the shapes of the strings 1a and 1b accurately symmetrically, and therefore, the bending moment Mx (8th (see figure (a)) occurs alternately, and the fixed part 8
A minute couple of forces centered on the imaginary point K acts on . Therefore, as in the first embodiment described above, if the distance between the mounting holes 8c and 8c of the fixing part 8 is narrow as shown by e in FIG. As a result, the vibration energy of the vibrator main body 6 becomes a minute repetitive movement between the fixed part 8 and the member to which this fixed part 8 is attached, and between the fixed part 8 and the mounting bolt. It gets consumed. On the other hand, as in the second embodiment described above, the attachment hole 8c of the fixing part 8.

8cの間の距離が第8図(イ)にLで示すように広いと
、固定部8に作用する偶力が小さくなり、微少な繰り返
し運動による振動エネルギーの損失量が減少する。
When the distance between 8c and 8c is wide as shown by L in FIG. 8(a), the couple acting on the fixed part 8 becomes smaller, and the amount of loss of vibration energy due to minute repeated movements is reduced.

また、上述した第2実施例においては、第1実施例と比
較して、固定部8自体の質量が大であるため、前記曲げ
モーメントMx及び振動子本体6の振動によって交互に
発生ずる力Fx(第8図(イ)参照)に対する慣性力が
強まり、したがって、振動エネルギーの外部への流失を
有効に絶縁することができる。
In addition, in the second embodiment described above, since the mass of the fixing part 8 itself is large compared to the first embodiment, the force Fx alternately generated by the bending moment Mx and the vibration of the vibrator body 6 (See FIG. 8(a)) is strengthened, and therefore, it is possible to effectively insulate vibrational energy from being lost to the outside.

さらに、上述した第2実施例によれば、外周温度が変化
して、振動子本体6がその長手方向に沿って伸縮した場
合、固定部8の端部が前記振動子本体6の長手方向に沿
って、かつ前記振動子本体6と逆方向に伸縮するので、
これらの伸縮量が相殺され、これにより外周温度が変化
した場合においても、取付孔8c 、8c・・の位置が
常に仮想線S上に維持される。したがって、上述した第
2実施例による振動子を、第6図(イ)及び(ロ)に示
した秤に適用した場合、外周温度の変化に伴う秤のスパ
ン及び零点の変化を極めて小とすることができる。
Furthermore, according to the second embodiment described above, when the outer circumferential temperature changes and the vibrator body 6 expands and contracts along its longitudinal direction, the end of the fixing part 8 moves in the longitudinal direction of the vibrator body 6. Since it expands and contracts along the vibrator body 6 and in the opposite direction to the vibrator main body 6,
These expansion and contraction amounts cancel each other out, so that the positions of the mounting holes 8c, 8c, . . . are always maintained on the virtual line S even if the outer peripheral temperature changes. Therefore, when the vibrator according to the second embodiment described above is applied to the scales shown in FIGS. 6(a) and 6(b), changes in the span and zero point of the scale due to changes in the peripheral temperature are extremely small. be able to.

ここで、外周温度の変化に伴う秤のスパン及び零点の変
化について、第9図を参照して説明する。
Here, changes in the span and zero point of the scale due to changes in the peripheral temperature will be explained with reference to FIG. 9.

まず、音叉振動子20及びリボン33を同じ熱膨張係数
の鋼材によって構成し、また基台15(図示路)、下側
リンク24 、上側リンク29 及び主金30を同じ熱
膨張係数のアルミ材によって構成する。また、音叉振動
子20及びリボン33の長さを共にQtsとし、外周温
度が所定の温度だけ上昇した場合、音叉振動子20及び
リボン33がΔり。
First, the tuning fork vibrator 20 and the ribbon 33 are made of steel material with the same coefficient of thermal expansion, and the base 15 (the path shown), the lower link 24, the upper link 29, and the main metal 30 are made of aluminum material with the same coefficient of thermal expansion. Configure. Further, when the lengths of the tuning fork vibrator 20 and the ribbon 33 are both Qts, and the outer circumferential temperature rises by a predetermined temperature, the tuning fork vibrator 20 and the ribbon 33 become Δ.

だけ膨張し、レバー32の支点がΔQ、たけ上方へ移動
したとする。この場合、基台15 、下側リンク24 
、上側リンク29及び主金30は同一材料なので、ロバ
−パル機構として見た場合の互いに向かい合う各辺の間
の平行関係は崩れない。そして、外周温度が上昇すると
各構成要素は熱膨張により図に一点鎖線で示す状態とな
り、計量皿31の位置が上方へ移動する。この場合、各
板金刃25a〜25eの部分を、たとえばベアリングに
よって構成したとすると、音叉振動子20に作用する張
力は変化せず、したがって、秤のスパン及び零点は変化
しない。しかし、ベアリングにはある程度のガタが存在
し、計測精度が阻害されてしまうため、板金刃25a〜
25eを使用せざるお得ず、この場合、板金刃25a〜
25eの板厚は衝撃に耐え得るように、ある程度厚いも
のを使用しなければならない。そして各板金刃25a〜
25eの板厚が厚い場合においては、各板金刃25a〜
25eに、計量皿31を下げようとする方向の反力が生
じ、この反力が音叉振動子20を引っ張る方向へ作用し
、この結果、音叉振動子20に作用する張力が変化して
秤のスパン及び零点が変化してしまう。
Assume that the lever 32 expands by ΔQ and the fulcrum of the lever 32 moves upward by ΔQ. In this case, the base 15, the lower link 24
, the upper link 29 and the main metal 30 are made of the same material, so the parallel relationship between the opposing sides does not collapse when viewed as a donkey pal mechanism. Then, when the peripheral temperature rises, each component becomes in the state shown by the dashed line in the figure due to thermal expansion, and the position of the weighing pan 31 moves upward. In this case, if each of the sheet metal blades 25a to 25e is constituted by a bearing, for example, the tension acting on the tuning fork vibrator 20 does not change, and therefore the span and zero point of the scale do not change. However, since the bearing has a certain amount of play, which impedes measurement accuracy, the sheet metal blade 25a~
It is advantageous to use 25e, in this case, sheet metal blade 25a ~
25e must be thick enough to withstand impact. And each sheet metal blade 25a~
When the plate thickness of 25e is thick, each sheet metal blade 25a~
25e, a reaction force is generated in the direction of lowering the weighing pan 31, and this reaction force acts in the direction of pulling the tuning fork vibrator 20. As a result, the tension acting on the tuning fork vibrator 20 changes, causing the scale to move downward. The span and zero point will change.

つまり、上述した構成の秤の、外周温度の変化に伴うス
パン及び零点の変化は、音叉振動子20自体の伸縮によ
る影響と各板金刃25a〜25eの反力の作用によって
発生する。したがって、第8図(イ)、(ロ)に示した
音叉振動子を使用することにより、音叉振動子の伸縮が
起因となって生じる秤のスパン及び零点の変化を除去し
、さらにその上で、リボン33のを基台15を構成する
アルミ材の熱膨張係数に近い材質によって構成し、リボ
ン33にレバー32・の支点の上昇分Δg、と同じ伸縮
量が生じるようにすることによって、外周温度の変化に
よる影響をほとんど受けない高精度な秤を構成すること
ができる。
In other words, changes in the span and zero point of the scale configured as described above due to changes in the peripheral temperature occur due to the effect of expansion and contraction of the tuning fork vibrator 20 itself and the reaction force of each of the sheet metal blades 25a to 25e. Therefore, by using the tuning fork vibrator shown in Figures 8 (a) and (b), changes in the span and zero point of the scale caused by the expansion and contraction of the tuning fork vibrator can be removed, and furthermore, , the ribbon 33 is made of a material with a thermal expansion coefficient close to that of the aluminum material constituting the base 15, and by making the ribbon 33 expand and contract by the same amount as the rise Δg of the fulcrum of the lever 32, the outer periphery A highly accurate scale that is almost unaffected by temperature changes can be constructed.

なお、上述した第1実施例による振動子を恒弾性材料に
よって構成して、所定の熱処理を施すことにより、振動
子自身の共振周波数を変化させることができ、外周温度
が変化した際に振動子が伸縮することによって生じる固
有振動数の変化を相殺させ、これにより振動子に対する
外周温度の変化に伴う影響を極めて小とすることができ
る。
Note that by constructing the vibrator according to the first embodiment described above from a constant elastic material and subjecting it to a prescribed heat treatment, the resonant frequency of the vibrator itself can be changed, and when the outer peripheral temperature changes, the vibrator This cancels out changes in the natural frequency caused by expansion and contraction of the vibrator, thereby making it possible to minimize the influence of changes in the outer peripheral temperature on the vibrator.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、一対の固定部
と、これらの各固定部間に形成された振動部とから成る
荷重検出用振動子において、所定の厚みを有する金属板
を一方向から加工して前記固定部および前記振動部を一
体に構成すると共に、前記固定部の、前記振動部と連結
する部分近傍に前記加工方向と同一方向の貫通孔を設け
、この貫通孔によって形成された肉薄部により、前記振
動部に作用する曲げ応力を吸収するようにしたので、次
に述べるような効果を奏することができる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a load detection vibrator comprising a pair of fixed parts and a vibrating part formed between these fixed parts has a predetermined thickness. The fixing part and the vibrating part are formed integrally by processing a metal plate from one direction, and a through hole is provided in the same direction as the machining direction in the vicinity of a part of the fixing part that connects with the vibrating part. Since the thin portion formed by the through hole absorbs the bending stress acting on the vibrating portion, the following effects can be achieved.

■振動部と、支持部と、固定部と、貫通孔とが全て同一
方向により加工できるため、加工精度が向上し、加工の
際の変形や、加工応力の発生もなく荷重検出手段として
の検出精度を向上させることができ、また煩雑な付は変
え作業がなく、量産性を高めることができる。
■Since the vibrating part, support part, fixing part, and through-hole can all be machined in the same direction, machining accuracy is improved, and there is no deformation or machining stress during machining, making it suitable for detection as a load detection means. Accuracy can be improved, and there is no need for complicated attachment and change work, making it possible to increase mass productivity.

■薄肉部がねじれたり屈曲したりすることによって、振
動部にはいずれの方向の曲げ応力も伝わりにくくなり、
固定部と振動部との間の振動の伝達が絶縁され、振動エ
ネルギーの損失を小とすることができる。
■By twisting or bending the thin wall part, bending stress in either direction becomes difficult to transmit to the vibrating part.
Transmission of vibration between the fixed part and the vibrating part is insulated, and loss of vibration energy can be reduced.

■薄肉部が緩衝作用を有しているので、外部から加わる
衝撃に対する許容度が大であり、破壊される恐れが極め
て少ない。
■Since the thin wall part has a buffering effect, it has a high tolerance to external shocks, and there is extremely little risk of breakage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の第1実施例による振動子の構成を示
す斜視図、第2図(イ)及び(ロ)は同実施例の動作を
説明するための斜視図、第3図は同実施例において貫通
孔8aが形成されていない場合の動作を説明するための
図、第4図(イ)及び(ロ)は同実施例の振動子本体の
変形例の構成を示す斜視図、第5図(イ)〜(ヌ)は同
実施例の貫通孔8aの変形例の構成を示す斜視図、第6
図(イ)及び(ロ)は同実施例が適用される秤の構成を
示す平面図及び一部切欠正面図、第7図は第6図に示し
た秤を簡略化して示した基本構成図、第8図(イ)及び
(ロ)はこの発明の第2実施例による振動子の構成を示
す正面図、第9図は第6図に示した秤の外周温度の変化
に伴う各部の伸縮状況を説明するための図、第1O図は
従来の振動子の構成を示す斜視図である。 1・・・・振動体、la 、lb・・・・・弦、5・・
・・・・結合部、6・・・・振動子本体、7・・・・・
・支持部、8・・・・・・固定部、8a・・・・・貫通
孔、8b・・;・・・薄肉部、8c・・・・・取付孔。 第1図 第2図 r 第8図 第5図 第7図 スl 第9図 第8図
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a vibrator according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 2A and 2B are perspective views for explaining the operation of the same embodiment, and FIG. Figures 4(a) and 4(b) are diagrams for explaining the operation when the through hole 8a is not formed in the embodiment, and FIGS. 5(A) to 5(N) are perspective views showing configurations of modified examples of the through hole 8a of the same embodiment;
Figures (a) and (b) are a plan view and partially cutaway front view showing the configuration of a scale to which the same embodiment is applied, and Figure 7 is a simplified basic configuration diagram of the scale shown in Figure 6. , FIGS. 8(a) and 8(b) are front views showing the configuration of the vibrator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows the expansion and contraction of various parts of the scale shown in FIG. 6 due to changes in the outer peripheral temperature. FIG. 1O, which is a diagram for explaining the situation, is a perspective view showing the configuration of a conventional vibrator. 1... vibrating body, la, lb... string, 5...
...Coupling part, 6...Resonator body, 7...
・Supporting part, 8...Fixing part, 8a...Thin hole, 8b...Thin wall part, 8c...Mounting hole. Figure 1 Figure 2 r Figure 8 Figure 5 Figure 7 Sl Figure 9 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一対の固定部と、これらの各固定部間に形成された
振動部とから成る荷重検出用振動子において、所定の厚
みを有する金属板を一方向から加工して前記固定部およ
び前記振動部を一体に構成すると共に、前記固定部の、
前記振動部と連結する部分近傍に前記加工方向と同一方
向の貫通孔を設け、この貫通孔によって形成された肉薄
部により、前記振動部に作用する曲げ応力を吸収するよ
うにしたことを特徴とする荷重検出用振動子。 2)前記振動部を1枚の薄板によって構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の荷重検出用振動子
。 3)前記振動部を、一対の薄板状の弦と、前記各弦の両
端部間を各々結合する結合部と、前記各結合部と前記各
固定部間を各々連結する薄板状の支持部とによって構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の荷重
検出用振動子。
[Claims] 1) A load detection vibrator consisting of a pair of fixed parts and a vibrating part formed between these fixed parts, in which a metal plate having a predetermined thickness is processed from one direction. The fixing part and the vibrating part are integrally configured, and the fixing part includes:
A through hole extending in the same direction as the processing direction is provided near a portion connected to the vibrating portion, and a thin wall portion formed by the through hole absorbs bending stress acting on the vibrating portion. Vibrator for load detection. 2) The load detecting vibrator according to claim 1, wherein the vibrating section is composed of one thin plate. 3) The vibrating section includes a pair of thin plate-shaped strings, a connecting part that connects both ends of each of the strings, and a thin plate-shaped support part that connects each of the connecting parts and each of the fixed parts. A load detection vibrator according to claim 1, characterized in that it is constructed by:
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