JPS6355422A - 電磁平行式秤量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁平行式の高分解能秤量装置に係り、特に秤
量精度の低下を誘発する秤量室内の空気の流動を防止す
るよう構成した秤量装置に関する。

〔従来の技術〕

電磁平衡式の高分解能の秤量装置として電子天秤と称す
る秤量装置がある。この装置の基本構造は秤量物を載置
する秤量皿と、この秤量皿に加わった加重を伝達するア
ームと、このアームを介して伝達された荷重を受容し且
つこの荷重を電気信号に変換する機構部とから成ってい
る。更に機構部には表示部が電気的に接続し、この機構
部から出力された信号により液晶等適当な表示手段によ
り測定した荷重を表示するようにしている。

第４図は上述した電子天秤の具体的な構成を示す。

１は電子天秤本体、２はこの本体の一部を構成する秤量
室であり、通常はこの秤量室２はガラスケースとして構
成しである。

秤量室２内の秤量皿３に載置された被測定物の荷重は秤
量室２の床５を挿通して配置されたピン６及びこのピン
６を有するアーム４を介して機構室１７内のロバ−パル
機構１６に伝達される。このロバ−パル機構１６は上部
副桿７と、これに平行に位置する下部副桿８と、浮枠９
と、これらを接続する板バネ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、
１０ｄとから構成した平行四辺形である。前記アーム４
はこのロバ−パル機構１６に対して接続している。

１２は支点１３を中心として揺動するビームであり、そ
の一端は板バネ１１を介してロバ−パル機構１６の浮枠
９と接続し、他端は電磁部１４に接続している。

以上の構成において、秤量物の荷重はアーム４、ロバ−
パル機構１６、ビーム１２に到す、コノビームの変位を
変位センサ２０で検出し、この変位信号を電子（電気）
回路２１のサーボ機構で増幅し、出力電流Ｅが電磁部１
４に供給され、ビーム１２を荷重に抗して平衡させる。

電磁部１４で発生する力と電磁部に供給する電力Ｅとは
比例するので、この電力を電子回路２１において電圧に
変換して電圧Ｖとして出力し、表示部１５において秤量
物の荷重として表示する。また表示部１５にはゼロ点の
設定等を行う入力部２６も配置してあり、入力部２６か
ら出力された指令信号りは電子回路２１に入力される。

以上の構成の電子天秤は秤量の精度が非常に高いが、反
面この精度が高いことにより外部の影響を受は易いとい
う問題がある。特に秤量皿に対する空気流の影響は大き
く、空気流により秤量皿が揺動し、この揺動のため荷重
の表示が不正確になったり、安定しなかったりする問題
がある。このため秤量部を前述のようにガラスで覆って
秤量室として外気から一応遮断し、外気の流動による影
響を防止している。しかしながら、装置の秤量精度が向
上すると装置内部における極めて僅かな空気の流動も秤
量精度に影響を及ぼすようになってきており、その対策
が何種か提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現在使用されている装置の構成では秤量装置自体の密閉
性を高めても、装置内部における温度差により空気の対
流が生じるのは避けられない。特に機構室に配置した前
記電子回路は通電することにより発熱するため、機構室
は一般的に秤量室よりも温度が高くなる。

ここで、秤量物の荷重を秤量機構に伝達するため、秤量
室２内の秤量皿３と機構室１７内の秤量機構とは機械的
に接続しており、このため、秤量室２の床５に対しては
ピン挿通用の開口５ａが形成しである。然し、この開口
５ａを形成することにより温度の高い機構室内の空気が
この開口５ａを経て秤量室２内に流れ込む。このため開
口５ａを上昇する空気が秤量皿３を煽り、正確な荷重の
測定が困難になる。空気の流動を少なくするためにはこ
の開口５ａの内径を可能な限りピン６の外径に近ずけ、
開口５ａとピン６との間の隙間を少なくする必要がある
。然しながら開口５ａとピン６とが接触したならば正確
な測定は不可能になるため、秤量物載置時のアーム４の
揺れ分も含めて、開口５ａの内径を余り小さくすること
はできず、空気の流動の防止にも自ずと限界がある。

以上の問題点を解決すべ〈従来から何種かの構成が提案
されている。

この構成の一つとして先ず特開昭５７−１５３２２３号
がある。この構成は、秤量皿の下部に下皿（気流防護板
）を固設し、下皿の中央にはスリーブを形成し、荷重の
伝達を行う軸体（ピン）はこのスリーブ内に挿通位置さ
せると共に、軸体の外径をスリーブ内径に近い大きさと
することによりスリーブと軸体との間の隙間を小さくし
、これによりこの隙間の通気抵抗を高くし、更にスリー
ブとその周囲に形成した床面開口との隙間は大きくし、
床面開口部の通気抵抗は小さくなるよう構成している。

これにより機構室からの気流の殆どは通気抵抗の小さい
スリーブ外周部を上昇し、かつ上昇した気流は床面に固
設した下皿に当たる。

このため秤量皿自体には上昇流が当たることはなく高い
秤量精度が保証される。

然しなから、この構成においてはスリーブと軸体との隙
間を可能な限り小さくする必要があり、このため秤量皿
の中心から離れて秤量物を載置した場合、秤量皿の僅か
な傾きによっても軸体とスリーブ内壁面とが接触してし
まい、結局上記したように機構部に対して正確な荷重を
伝達することができなくなってしまう虞れがある。また
仮にスリーブを廃して、秤量皿に近接して配置した下皿
に対して軸挿通用の開口部のみを形成しても、この開口
部と軸体との間の隙間はできるだけ少なくする必要があ
るため、秤量皿が傾けば軸体はやはり開口部に接触して
しまう。つまり秤量皿上の秤量物の偏在による軸体の揺
動の中心は軸体下端部たる軸体と機構部若しくはビーム
との接続部に有るため、下皿が秤量皿に近接位置してい
るこの構造では僅かな軸体の揺動で開口部に対し、変位
の大きい軸体上部が接触してしまう。また揺動を押さえ
る為には非常に強固な軸体を使用せねばならず、軸体と
機構部若しくはビームの接続構造も大幅に強化する必要
が生じる。

次に以上の構成とは別に実開昭５９−２１７３５号があ
る。

この構成は、上昇気流の影響防止手段の簡素化を図った
ものである。つまり、前記の構成が下皿を用いて秤量皿
を上昇気流から防護するようにしたのに対して、この構
成は秤量室と機構室を仕切る面（床面）のうち、秤量皿
によってカバーされる領域以外の部分に対して複数の開
口を形成することにより上昇気流が秤量皿に直接当たる
のを防止するようにしている。この構成は非常に簡単で
あり、装置の製造費の上昇等を押さえることができる反
面、次の問題がある。即ち、その構成上開口部は必ず秤
量皿によってカバーされた領域以外に形成しなければな
らないないため、この開口部が床面に形成しである場合
、秤量皿以外に落ちた秤量物がこの開口を経て下部の機
構室に容易に落下侵入してまう。つまり、秤量皿に対す
る気流の影響を考慮せず、機構室に対する秤量物の落下
防止のみを考えれば、上昇気流用の開口は秤量皿の下部
に形成するのがよい。因みにこの位置に開口を形成すれ
ば秤量皿自体が秤量物の落下侵入防止用カバーとして機
能するからである。

更に、開口５ａからの空気の流出を防止するため、機構
室１７に空気抜きの開口１７ａを形成する方法も試みら
れている。この方法では昇温した空気は機構室内を上昇
して開口１７ａから流出するが、この流出分の空気が秤
量室の開口５ａから機構室１７に吸引され、今度は秤量
皿３の周囲に空気の下降流が生じ、秤量皿３は結局空気
流に煽られる結果となる。

以上のように各種の方法が提案されているが、何れも一
長一短があり、問題の根本的な解決とはなっていないの
が実情である。

〔問題点を解決するための手段〕

秤量室の床面に対しては必ず荷重伝達機構挿通用の開口
が形成され、この基本的構成を保持する以上程度の差は
あってもこの開口を経て空気が流動し、開口の上部に位
置する秤量皿は必ずこの空気の流動の影響を受ける。

本発明はこの点に鑑み構成したものであり、秤量室の床
面に荷重伝達機構挿通用の開口が存在する構成において
は、秤量室と機構室との量温度差が生じる以上、問題の
根本的な解決はできないとの認識に基づき構成したもの
である。

すなわち、装置内の空気流動の原因となる発熱体たる電
子部品を機構室及び秤量室と隔離して配置することによ
り秤量室と機構室との間の温度差を無くし、これにより
装置本体内で空気の流動が生じないよう構成したことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明は上述したように、装置内の空気流動の原因とな
る発熱体たる電子部品を機構室及び秤量室と隔離して配
置し、装置内に空気の流動が生じないよう構成したので
、高い精度の重量測定が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する
。

第１図において、１は電子天秤本体、２はこの本体の一
部を構成する秤量室であり、従来構成と同様、通常はこ
の秤量室２はガラスケースとして構成しである。

符号１６は機構室１７内に配置したロバ−パル機構であ
り、このロバ−パル機構１６は上部副桿７と、これに平
行に位置する下部副桿８と、浮枠９と、これらを接続す
る板バネ１０ａ、１０ｂ、１０Ｃ１１０ｄとから構成し
た平行四辺形である。

次に電子回路２１は機構室１７に隣接して配置した電子
回路室２２内に収納しである。この電子回路室は機構室
１７に対して、電気的には接続するが、これらコード類
の挿通部も含めて全てシールされており、機構室１７に
対しては、電気回路室２２機密の空間として形成しであ
る。機構室１７に対しては気密に形成しであるが、この
電子回路室２２には開口２３ａ、２３ｂが形成してあり
、外部と通気可能に構成しておく。これにより空気はこ
れら開口を通過するので、電子回路で発生した熱は外部
に運ばれ、電子回路室２２内が異常に昇温することはな
い。

以上の構成において、秤量皿３上の秤量物の荷重はアー
ム４、ロバ−パル機構１６、板バネ１１を介してビーム
１２に到り、従来技術と同様このビーム１２の変位を変
位センサ２０で検出し、この変位信号を電子回路２１の
サーボ機構で増幅し、出力電流Ｅが電磁部１４に供給さ
れ、ビーム１２を平衡させる。前述のように電磁部１４
で発生する力と電磁部１４に供給する電力とは比例する
ので、この電力を電圧Ｖとして出力し、表示部１５にお
いて秤量物の荷重として表示する。

以上の作動の際、機構室１７内には発熱部材たる電子回
路が配置されていないので、秤量室２と機構室１７との
温度差は殆ど無く、このため秤量室２の床５に形成した
開口５ａを通過する空気の流動は無く、また有ったとし
ても無視し得る程度であるため、秤量皿３に対して影響
を与えることはない。

第２図及び第３図は本発明の第２の実施例を示す。

この実施例においては、電子回路を収納した容器を秤量
装置本体と分離し、且つこの収納容器に対して表示部及
び入力部も配置した構成としている。

即ちこの実施例では装置本体と分離して表示部（入力部
）を構成し、かつこの表示部ケーシング２４内に電子回
路２１を収納した構造とし、コード２５をもって装置本
体１と電気的に接続する構成としたので、電子回路２１
の熱的影響を良好に回避できるのみでなく、第３図に示
すように装置本体とは別個の位置に表示部を配置するこ
とが可能となり、装置の操作性を向上させることができ
る。なお符号２６は表示部１５に隣接して配置した入力
部である。

〔効果〕

本発明は上述したように、装置内の空気流動の原因とな
る発熱体たる電子部品を機構室及び秤量室と隔離して配
置し、装置内に空気の流動が生じないよう構成したので
、高い精度の重量測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電磁平衡式秤量装置の縦
断面図、第２図は別の実施例を示す電磁平衡式秤量装置
の縦断面図、第３図は第２図に示す装置の斜視図（第４
図は従来の電磁平衡式秤量装置の縦断面図である。 １・・・・秤量装置本体　　２・・・秤量室３・・・秤
量皿　　１５・・・表示部 １７・・・機構室　　２１・・・電子回路２２・・・電
子回路室　　２４・・・表示部ケーシング　　　２５・
・・コード ２６・・・入力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）秤量室内の秤量皿に載置した秤量物の荷重をアー
   ム等の荷重伝達機構を介して機構室内の機構部に伝達し
   、電子回路を介してこの荷重を表示部で表示するよう構
   成した秤量装置において、装置本体に対して気密に形成
   した空間部に電子回路を配置し、電子回路の発熱による
   装置内の空気の流動を防止するよう構成したことを特徴
   とする電磁平行式秤量装置。
2. （２）前記電子回路収納用空間を、機構室に併設した電
   子回路室としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の電磁平行式秤量装置。
3. （３）電子回路収納用空間を秤量装置本体に対し独立に
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の電磁平行式秤量装置。
4. （４）秤量装置本体に対し独立に形成した電子回路収納
   用空間を表示部ケーシングとし、この表示部ケーシング
   と装置本体とを電気的に接続し、これによりこのケーシ
   ングに対して重量を表示する表示部及び入力部を配置し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の電
   磁平行式秤量装置。