JPWO2008026378A1 - 電子天秤 - Google Patents

Abstract

内蔵分銅が用いられることにより正確な校正を行うことができるとともに、軽量化かつ小型化できる電子天秤を提供するものである。その特徴は、計量皿１６に載置された測定物の荷重を伝達する主ロバーバル機構Ｒ１と、主ロバーバル機構Ｒ１が接続されるとともに、接続手段４３が接続される第一ビーム１４と、接続手段４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、第一ビーム１４から伝達された測定物の荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置１７が接続される第二ビーム４２と、校正用の内蔵分銅１８と、内蔵分銅の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２と、内蔵分銅の荷重を、副ロバーバル機構Ｒ２を介して第二ビーム４２に伝達する連結部材４４とを備えた電子天秤であって、連結部材４４が第二ビーム４２の第二支点４１よりも電磁力発生装置１７側で接続されるようにするというものである。

Description

本発明は、電子天秤に関し、特に内蔵分銅により正確な校正を行うように構成された電子天秤に関する。

電子天秤として、１μｇ程度の極めて軽量のものが測定可能である分析天秤が提供されている一方、数十ｋｇの極めて重いものが測定可能である大型天秤も提供されている。このような電子天秤では、例えば、温度の変化等により、秤量物の荷重と平衡させる電磁力の変化や荷重伝達機構の僅かな伸縮等が起こる。その結果、秤量物の荷重の測定結果に誤差が生じることになる。このため、秤量物の荷重の測定結果に誤差が生じないように、校正用の分銅を用いて、電子天秤の校正を行う必要がある。

そこで、校正用の分銅を用いて校正を行う場合には、校正用の分銅の取り扱いや保管等に注意を要するため、電子天秤内に予め校正用の分銅を設置した内蔵分銅型の電子天秤がある（例えば、特許文献１参照）。このような内蔵分銅型の電子天秤では、操作者のボタン操作等により適宜に、或いは、タイマや温度センサ等の信号により自動的に校正が行われるようにしている。

図５は、従来の内蔵分銅型の電子天秤の概略構成を示す図である。電子天秤６０では、上部梁５０、下部梁５１、及び、上部梁５０と下部梁５１とを連結する可動部５２により、計量皿５６に負荷された秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構Ｒ１が構成され、主ロバーバル機構Ｒ１の可動部５２に接続されたビーム５４が支点５５を中心として揺動可能に配置されている。さらに、ビーム５４の可動部５２側の反対側には、電磁力発生装置５７が設けられている。これにより、計量皿５６に負荷された秤量物Ｗの荷重が、主ロバーバル機構Ｒ１を介してビーム５４に伝達されることにより、電磁力発生装置５７では、ビーム５４を平衡に保つために必要な電磁力を発生する。よって、このときの電磁力を生じるために必要な電流値を測定することにより、秤量物Ｗの荷重が電気量として測定される。このとき、ビーム５４の支点５５を基準として、ビーム５４の可動部５２側の長さ（ｇ）とビーム５４の電磁力発生装置５７側の長さ（ｆ）との比（ｇ：ｆ）が、梃子（テコ）比となる。
このような電子天秤６０では、内蔵分銅５８を用いて校正を行うために、可動部５２に係止部６２ａが設けられるとともに、係止部６２ａに内蔵分銅５８の荷重を伝達することができる構成となっている。

図６は、従来の電子天秤の内蔵分銅の小型化を実現した一例であるが、電子天秤１６０では、軽量な内蔵分銅５８を用いて校正を行うために、ビーム５４の可動部５２側が延長された延長部５４ａが設けられるとともに、延長部５４ａに副ロバーバル機構Ｒ２の可動部６１が接続されている。なお、上述した電子天秤６０と同様のものについては、同じ符号を付して、説明を省略することとする。
可動部６１の上下には上部梁６３及び下部梁６４が連結されることにより、副ロバーバル機構Ｒ２が構成されている。そして、可動部６１に、内蔵分銅５８を載置するための係止部６２ｂが設けられている。このとき、ビーム５４の支点５５を基準として、ビーム５４の可動部６１側の長さ（ｈ）とビーム５４の電磁力発生装置５７側の長さ（ｆ）との比（ｈ：ｆ）が、梃子比となる。よって、内蔵分銅５８の荷重が負荷される可動部６１とビーム５４との接続する位置を、ビーム５４の支点５５から遠ざける、すなわちビーム５４の可動部６１側の長さ（ｈ）を長くすることにより、比較的軽量の内蔵分銅５８で校正を行うことができるようにしている。

ここで、校正を正確に行うためには、内蔵分銅５８によって、実際に測定する秤量物Ｗに近い状態となるように、電磁力発生装置５７で電磁力を発生させることが望ましい。しかしながら、数十ｋｇの極めて重い秤量物Ｗを測定する大型天秤では、秤量物Ｗに見合った内蔵分銅５８を収納することは電子天秤６０、１６０の重量を増加させたり、また、比較的軽量の内蔵分銅５８を用いるためにビーム５４の可動部６１側の長さ（ｈ）を長くすることは電子天秤１６０の容積を増加させたりする等、色々な問題があった。

そこで、第一ビームと第二ビームとを備える内蔵分銅型の電子天秤が開示されている。図７は、従来の他の内蔵分銅型の電子天秤の側面図であり、図８は、図７に示す電子天秤の概略構成を示す図である。電子天秤８０は、計量皿７６に負荷された秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構Ｒ１と、支点７５により揺動可能に構成され、かつ、一端部には主ロバーバル機構Ｒ１の可動部が接続されるとともに、他端部には接続部材９３を介して第二ビーム９２が接続される第一ビーム７４と、電磁力発生装置７７と、校正用の内蔵分銅７８と、内蔵分銅７８の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２と、支点９１により揺動可能に構成され、かつ、一端部には副ロバーバル機構Ｒ２の可動部８１が接続されるとともに、他端部には電磁力発生装置７７が接続される第二ビーム９２とを備える。これにより、第一ビーム７４の支点７５を基準として、第一ビーム７４の可動部側の長さ（ｊ）と第一ビーム７４の接続部材９３側の長さ（ｉ）との比（ｊ：ｉ）を、梃子（テコ）比とするとともに、第二ビーム９２の支点９１を基準として、接続部材９３と第二ビーム９２との接続された位置（ｋ）と第二ビーム９２の電磁力発生装置７７側の長さ（ｍ）との比（ｋ：ｍ）を、梃子比としている。

このような電子天秤８０でも、内蔵分銅７８を用いて校正を行うために、第二ビーム９２の電磁力発生装置７７側と反対側が延長された延長部９２ａが設けられるとともに、延長部９２ａに副ロバーバル機構Ｒ２の可動部８１が接続されている。なお、可動部８１の上下には上部梁８３及び下部梁８４が連結されることにより、内蔵分銅７８の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２が構成されている。そして、可動部８１に、内蔵分銅７８を載置するための係止部８２が設けられている。このとき、第二ビーム９２の支点９１を基準として、第二ビーム９２の可動部８１側の長さ（ｌ）と第二ビーム９２の電磁力発生装置７７側の長さ（ｍ）との比（ｌ：ｍ）が、梃子比となる。よって、内蔵分銅７８の荷重が負荷される可動部８１と第二ビーム９２との接続する位置を、第二ビーム９２の支点９１から遠ざける、すなわち第二ビーム９２の可動部８１側の長さ（ｌ）を長くすることにより、比較的軽量の内蔵分銅７８で校正を行うことができるようにしている。
特許第３６４５３７２号

しかしながら、内蔵分銅５８、７８の荷重が負荷される可動部６１、８１とビーム５４又は第二ビーム９２との接続する位置を、ビーム５４又は第二ビーム９２の支点５５、９１から遠ざければ遠ざけるほど、より軽量の内蔵分銅５８、７８で校正を行うことができるが、ビーム５４又は第二ビーム９２の長さが長くなっていく。一方、ビーム５４又は第二ビーム９２の長さを短くすれば短くするほど、内蔵分銅５８、７８の荷重が負荷される可動部６１、８１とビーム５４又は第二ビーム９２との接続する位置が、ビーム５４又は第二ビーム９２の支点５５、９１から近くなるので、内蔵分銅５８、７８の重量を重くしなければならなくなる。つまり、電子天秤の軽量化と小型化とを、両立することができなかった。

そこで、本発明は、内蔵分銅が用いられることにより正確な校正を行うことができるとともに、軽量化かつ小型化できる電子天秤を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の電子天秤は、計量皿と、計量皿に載置された測定物の荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構と、第一支点により揺動可能に支持される第一棹体からなり、かつ、第一棹体上の第一支点に近い側の近距離点と遠い側の遠距離点のうち近距離点に主ロバーバル機構が接続されるとともに遠距離点に測定物の荷重を伝達する接続手段が接続される第一ビームと、第二支点により揺動可能に支持される第二棹体からなり、かつ、第二棹体上の第二支点に近い側の近距離点と遠い側の遠距離点のうち近距離点に接続手段を介して第一ビームが接続されるとともに、遠距離点に第一ビームから伝達された測定物の荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置が接続される第二ビームと、校正用の内蔵分銅と、前記内蔵分銅の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構と、前記内蔵分銅の荷重を、前記副ロバーバル機構を介して第二ビームに伝達する連結部材と、測定物の荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置とを備えた電子天びんであって、前記連結部材が前記第二ビームの第二支点よりも電磁力発生装置側で接続されるようにしている。

ここで、「接続手段」とは、第一ビームと第二ビームとを連結し、計量皿から第一ビームを経て伝達される測定物の荷重（ただし第一ビームの梃子比に応じて荷重の大きさは減衰する）を、第二ビームに伝達するものであり、具体的には、第一ビームの遠距離点での測定物の荷重をそのまま伝達することができる１つの接続部材のみで構成するものでもよいし、第一ビームの遠距離点での測定物の荷重を、さらにメカニカルな荷重伝達機構（例えば中間ビーム）を介在させて減衰し、第二ビームに伝達するようにしてもよい。

本発明の電子天秤によれば、内蔵分銅の荷重を伝達する連結部材が、第二ビームの第二支点と電磁力発生装置との間に接続されるので、第一ビームが延長された延長部が設けられることもなく、内蔵分銅を設置することができる。また、小型で軽量の内蔵分銅で校正を行うことができる。つまり、電子天秤の軽量化と小型化とを、両立することができる。

（他の課題を解決するための手段および効果）
上記発明において、接続手段は、第一ビームと第二ビームとの間で両端が接続部材を介して直列的に接続される棹体からなる少なくとも１つの中間ビームを含み、各中間ビームはそれぞれが有する中間支点で揺動可能に支持されるとともに、各中間ビームの中間支点に近い側の近距離点が第一ビーム側の接続部材に接続され、各中間ビームの中間支点から遠い側の遠距離点が第二ビーム側の接続部材に接続されるようにしてもよい。
これによれば、第一ビームと第二ビームの間に設けた中間ビームの梃子比（複数の中間ビームが直列的に接続されるときは梃子比の積）に応じて、第一ビームから伝達された測定物の荷重を減衰させてから第二ビームに伝達することになるので、校正用の内蔵分銅をさらに軽量にすることができる。

また、上記各発明において、前記測定物の荷重の秤量時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達するとともに、校正時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達しないようにしてもよい。
これによれば、計量皿に載置された秤量物の荷重が電磁力発生装置に伝達されるときの力の方向と、内蔵分銅を副ロバーバル機構に載置したときの荷重（すなわち副ロバーバル機構への増加荷重）によって電磁力発生装置に伝達される力の方向とが反対方向である構造の場合に、校正時に、副ロバーバル機構から荷重を除荷（すなわち予め副ロバーバル機構に負荷されていた荷重を減少）することにより、力の方向が同じ方向となるようにして電磁力発生装置に伝達することができるようになる。よって、力の方向が異なる方向になるように電磁力発生装置に伝達される場合と比較して、電磁力発生装置で第二ビームを平衡に保つために必要な電磁力の強度の幅を狭くする構成とすることができる。

本発明の一実施形態である電子天秤の側面図である。 図１に示す電子天秤の概略構成を示す図である。 本発明の他の一実施形態である電子天秤の概略構成を示す図である。 本発明のさらに他の一実施形態である電子天秤の概略構成を示す図である。 従来の内蔵分銅型の電子天秤の概略構成を示す図である。 従来の他の内蔵分銅型の電子天秤の概略構成を示す図である。 従来の他の内蔵分銅型の電子天秤の側面図である。 図７に示す電子天秤の概略構成を示す図である。

符号の説明

１、２、１０１ 電子天秤
１４ 第一ビーム
１５ 第一支点
４１ 第二支点
１７ 電磁力発生装置
１８ 内蔵分銅
４２ 第二ビーム
４３ 接続部材
４４ 連結部材
４６ 中間ビーム
４７ 中間支点
４８ 接続部材

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態である電子天秤の側面図であり、図２は、図１に示す電子天秤の概略構成を示す図である。本実施形態は、接続機構として、第一ビームと第二ビームとを連結する接続部材のみの構成となっている。
電子天秤１は、秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構Ｒ１と、第一支点１５により揺動可能に支持される第一棹体からなり、かつ、第一棹体の第一支点に近い側の一端部（近距離点）には主ロバーバル機構Ｒ１が接続されるとともに、第一支点から遠い側の他端部（遠距離点）には接続部材４３を介して第二ビーム（最終段のビーム）４２が接続される第一ビーム１４と、第二支点４１により揺動可能に支持される第二棹体からなり、かつ、第二棹体の第二支点４１に近い側の一端部（近距離点）には、上述したように、接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、第二支点４１から遠い側の他端部（遠距離点）には電磁力発生装置１７が接続される第二ビーム４２と、負荷された荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置１７と、校正用の内蔵分銅１８と、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２と、一端部には副ロバーバル機構Ｒ２が接続されるとともに、他端部には第二ビーム４２が接続される連結部材４４とを備える。

主ロバーバル機構Ｒ１は、秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達するものであり、上部梁１１、下部梁１２、及び、上部梁１１と下部梁１２とを連結する可動部１３とを有する。さらに、可動部１３の上部には、秤量物Ｗを載置するための計量皿１６が設けられている。

第一ビーム１４は、第一支点１５を中心として揺動可能な棹体からなる。また、第一ビーム１４の一端部（近距離点）には、主ロバーバル機構Ｒ１の可動部１３が接続されるとともに、第一ビーム１４の他端部（遠距離点）には、接続部材４３を介して第二ビームが接続される。よって、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重は、主ロバーバル機構Ｒ１を介して第一ビーム１４に伝達されることにより、第一ビーム１４の変位が、接続部材４３を介して第二ビーム４２に伝達される。このとき、第一ビーム１４の第一支点１５を基準として、第一ビーム１４の可動部１３側の長さ（ａ）と第一ビーム１４の接続部材４３側の長さ（ｂ）との比（ａ：ｂ）が、梃子（テコ）比となる。

第二ビーム４２は、第二支点４１を中心として揺動可能に配置されている。また、第二ビーム４２の一端部（近距離点）には、接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、第二ビーム４２の他端部（遠距離点）には、電磁力発生装置１７が設けられている。よって、第一ビーム１４の変位が、接続部材４３を介して第二ビーム４２に伝達されることにより、第二ビーム４２の変位が起こる。なお、第一ビーム１４が、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側と反対側で第二ビーム４２に接続される。これにより、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重は、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側で、下向きの変位として伝達される。つまり、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重が電磁力発生装置１７に伝達される方向と、後述する内蔵分銅１８の荷重が電磁力発生装置１７に伝達される方向とを、同じ方向で電磁力発生装置１７に伝達することができるようになる。よって、電磁力発生装置１７で第二ビーム４２を平衡に保つために必要な電磁力は、片側方向への力のみを考慮すればよいので、電磁力の強度の幅を狭くすることができることになる。
なお、第二ビーム４２の第二支点４１を基準として、第二ビーム４２の接続部材４３側の長さ（ｃ）と第二ビーム４２の電磁力発生装置１７側の長さ（ｅ）との比（ｃ：ｅ）が、梃子（テコ）比となる。

電磁力発生装置１７は、負荷された荷重と平衡する電磁力を発生するものである。例えば、磁気回路が作る静磁場中にフォースコイルを可動に設けたものであり、フォースコイルに電流を流すことにより第二ビーム４２を平衡に保つために電磁力を発生することができる。よって、平衡させるのに必要な電流値を測定することにより、秤量物Ｗの荷重が電気量として測定される。

副ロバーバル機構Ｒ２は、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達するものであり、上部梁２１、下部梁２２、及び、上部梁２１と下部梁２２とを連結する可動部２３とを有する。さらに、可動部２３には、内蔵分銅１８を載置するための係止部３２が設けられている。なお、通常の秤量時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わらないにようになっている。一方、校正時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されなくなることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わるようになっている。

連結部材４４の一端部には、副ロバーバル機構Ｒ２の可動部２３が接続されるとともに、連結部材４４の他端部には、第二ビーム４２が接続される。よって、内蔵分銅１８の荷重は、副ロバーバル機構Ｒ２を介して第二ビーム４２に伝達される。このとき、連結部材４４が、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側で第二ビーム４２に接続される。つまり、第二ビーム４２の第二支点４１を基準として、第二ビーム４２と連結部材４４との接続する位置（ｄ）と第二ビーム４２の電磁力発生装置１７側の長さ（ｅ）との比（ｄ：ｅ）が、梃子比となる。

以上のように、電子天秤１によれば、内蔵分銅１８の荷重を伝達する連結部材４４が、第二支点４１と電磁力発生装置１７との間に接続されるので、第一ビーム１４の可動部１３側が延長された延長部が設けられることもなく、内蔵分銅１８を設置することができる。また、Ｗ×（ａ／ｂ）×（ｃ／ｄ）の荷重のような軽量な内蔵分銅１８で正確に校正を行うことができる。つまり、電子天秤１の軽量化と小型化とを、両立することができる。

（実施形態２）
図３は、本発明の他の一実施形態である電子天秤の概略構成を示す図である。本実施形態は、上述した実施形態１と異なり、測定物の荷重の秤量時には、内蔵分銅の荷重を副ロバーバル機構に伝達するとともに、校正時には、内蔵分銅の荷重を副ロバーバル機構に伝達しない構成となっている。なお、上述した実施形態１と同様のものについては、同じ符号を付して、説明を省略することとする。

電子天秤１０１は、秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構Ｒ１と、第一支点１５により揺動可能に支持される第一棹体からなり、かつ、第一棹体の第一支点１５に近い側の一端部（近距離点）には主ロバーバル機構Ｒ１が接続されるとともに、第一支点１５から遠い側の他端部（遠距離点）には接続部材４３を介して第二ビーム４２が接続される第一ビーム１４と、第二支点４１により揺動可能に支持される第二棹体からなり、かつ、第二支点４１に近い側の一点（近距離点）には、上述したように、接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、第二支点４１から遠い側の一点（遠距離点）には電磁力発生装置１７が接続される第二ビーム４２と、負荷された荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置１７と、校正用の内蔵分銅１８と、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２と、一端部には副ロバーバル機構Ｒ２が接続されるとともに、他端部には第二ビーム４２が接続される連結部材４４とを備える。

第二ビーム４２は、端部にある第二支点４１を中心として揺動可能に配置されている。また、第二ビーム４２には、接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、第二ビーム４２の他端部には、電磁力発生装置１７が設けられている。このとき、上述した実施形態１と異なり、第一ビーム１４が、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側で第二ビーム４２に接続される。

副ロバーバル機構Ｒ２は、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達するものであり、上部梁２１、下部梁２２、及び、上部梁２１と下部梁２２とを連結する可動部２３とを有する。なお、上述した実施形態１と異なり、校正時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わらないにようになっている。一方、通常の秤量時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されなくなることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わるようになっている。つまり、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重が電磁力発生装置１７に伝達される方向と、内蔵分銅１８の荷重が電磁力発生装置１７に伝達されなくなった方向とを、同じ方向で電磁力発生装置１７に伝達することができるようになっている。よって、力の方向が反対方向になるように電磁力発生装置に伝達される場合と比較して、電磁力発生装置１７で第二ビーム４２を平衡に保つために必要な電磁力の強度の幅を狭くすることができるようになっている。

以上のように、電子天秤１０１によれば、内蔵分銅１８の荷重を伝達する連結部材４４が、第二支点４１と電磁力発生装置１７との間に接続されるので、第一ビーム１４の可動部１３側が延長された延長部が設けられることもなく、内蔵分銅１８を設置することができる。また、Ｗ×（ａ／ｂ）×（ｃ／ｄ）の荷重のような軽量な内蔵分銅１８で正確に校正を行うことができる。つまり、電子天秤１０１の軽量化と小型化とを、両立することができる。

（実施形態３）
図４は、本発明の他の一実施形態である電子天秤の概略構成を示す図である。
本実施形態は、図２に示した構造を基本とし、さらに第一ビームと第二ビームの間に、中間ビーム４６を直列に追加している。
すなわち、電子天秤２は、秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構Ｒ１と、第一支点１５により揺動可能に支持され、かつ、第一支点に近い側の一端部（近距離点）には主ロバーバル機構Ｒ１が接続されるとともに、第一支点から遠い側の他端部（遠距離点）には接続部材４３を介して中間ビーム４６が接続される第一ビーム１４と、中間支点４７により揺動可能に構成され、中間支点４７に近い側の一端部（近距離点）には、上述したように接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続され、かつ、中間支点４７から遠い側の他端部（遠距離点）には、接続部材４８を介して第二ビーム４２が接続される中間ビーム４６と、端部にある第二支点４１により揺動可能に構成され、かつ、第二支点４１に近い側の一点（近距離点）には、上述したように、接続部材４８を介して中間ビーム４６が接続されるとともに、第二支点４１から遠い側の一点（遠距離点）には電磁力発生装置１７が接続される第二ビーム４２と、負荷された荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置１７と、校正用の内蔵分銅１８と、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構Ｒ２と、一端部には副ロバーバル機構Ｒ２が接続されるとともに、他端部には第二ビーム４２が接続される連結部材４４とを備える。

主ロバーバル機構Ｒ１は、秤量物Ｗの荷重を鉛直方向に伝達するものであり、上部梁１１、下部梁１２、及び、上部梁１１と下部梁１２とを連結する可動部１３とを有する。さらに、可動部１３の上部には、秤量物Ｗを載置するための計量皿１６が設けられている。

第一ビーム１４は、第一支点１５を中心として揺動可能に配置されている。また、第一ビーム１４の一端部には、主ロバーバル機構Ｒ１の可動部１３が接続されるとともに、第一ビーム１４の他端部には、接続部材４３を介して中間ビーム４６が接続される。よって、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重は、主ロバーバル機構Ｒ１を介して第一ビーム１４に伝達されることにより、第一ビーム１４の変位が、接続部材４３を介して中間ビーム４６に伝達される。このとき、第一ビーム１４の第一支点１５を基準として、第一ビーム１４の可動部１３側の長さ（ａ）と第一ビーム１４の接続部材４３側の長さ（ｂ）との比（ａ：ｂ）が、梃子（テコ）比となる。

中間ビーム４６は、中間支点４７を中心として揺動可能に配置されている。また、中間ビーム４６の一端部には、接続部材４３を介して第一ビーム１４が接続されるとともに、中間ビーム４６の他端部には、接続部材４８を介して第二ビーム４２が接続される。このとき、中間ビーム４６の中間支点４７を基準として、中間ビーム４６の近距離点側の長さ（ｆ）と遠距離点側の長さ（ｇ）との比（ｆ：ｇ）が、梃子（テコ）比となる。

第二ビーム４２は、棹体端部にある第二支点４１を中心として揺動可能に配置されている。また、第二ビーム４２上の一点（近距離点）には、接続部材４８を介して中間ビーム４６が接続されるとともに、第二ビーム４２の一点（遠距離点）には、電磁力発生装置１７が設けられている。よって、第一ビーム１４の変位が、接続部材４３、中間ビーム４６を介して第二ビーム４２に伝達されることにより、第二ビーム４２の変位が起こる。
なお、第二支点４１は端部にあるので、中間ビーム４６は、第二支点４１に対して電磁力発生装置１７側と同じ側で第二ビーム４２に接続される。これにより、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重は、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側で、下向きの変位として伝達される。つまり、計量皿１６に載置された秤量物Ｗの荷重が電磁力発生装置１７に伝達される方向と、後述する内蔵分銅１８の荷重が電磁力発生装置１７に伝達される方向とを、同じ方向で電磁力発生装置１７に伝達することができるようになる。よって、電磁力発生装置１７で第二ビーム４２を平衡に保つために必要な電磁力は、片側方向への力のみを考慮すればよいので、電磁力の強度の幅を狭くすることができることになる。
なお、第二ビーム４２の第二支点４１を基準として、第二ビーム４２の接続部材４３側の長さ（ｃ）と第二ビーム４２の電磁力発生装置１７側の長さ（ｅ）との比（ｃ：ｅ）が、梃子（テコ）比となる。

副ロバーバル機構Ｒ２は、内蔵分銅１８の荷重を鉛直方向に伝達するものであり、上部梁２１、下部梁２２、及び、上部梁２１と下部梁２２とを連結する可動部２３とを有する。さらに、可動部２３には、内蔵分銅１８を載置するための係止部３２が設けられている。なお、通常の秤量時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わらないにようになっている。一方、校正時には、内蔵分銅１８は昇降装置（図示せず）により支持されなくなることにより、内蔵分銅１８の荷重が係止部３２に加わるようになっている。

連結部材４４の一端部には、副ロバーバル機構Ｒ２の可動部２３が接続されるとともに、連結部材４４の他端部には、第二ビーム４２が接続される。よって、内蔵分銅１８の荷重は、副ロバーバル機構Ｒ２を介して第二ビーム４２に伝達される。このとき、連結部材４４が、第二ビーム４２の第二支点４１より電磁力発生装置１７側で第二ビーム４２に接続される。つまり、第二ビーム４２の第二支点４１を基準として、第二ビーム４２と連結部材４４との接続する位置（ｄ）と第二ビーム４２の電磁力発生装置１７側の長さ（ｅ）との比（ｄ：ｅ）が、梃子比となる。

以上のように、電子天秤２によれば、内蔵分銅１８の荷重を伝達する連結部材４４が、第二支点４１と電磁力発生装置１７との間に接続されるので、第一ビーム１４の可動部１３側が延長された延長部が設けられることもなく、内蔵分銅１８を設置することができる。また、Ｗ×（ａ／ｂ）×（ｆ／ｇ）×（ｃ／ｄ）の荷重、すなわち、図２のものよりもさらに軽量な内蔵分銅１８で正確に校正を行うことができる。つまり、電子天秤１の軽量化と小型化とを、さらに向上させることができる。

本実施形態では、第一ビーム１４と第二ビーム４２との間に、中間ビーム４６を１つ設けるようにしたが、さらに中間ビーム４６と第二ビーム４２との間に他の中間ビームを直列に追加接続するようにして、減衰比をさらに大きくするようにしてもよい。

本発明の電子天秤は、例えば、内蔵分銅が用いられることにより正確な校正を行うように構成されたものとして、利用される。

Claims (6)

1. 計量皿と、
   計量皿に載置された測定物の荷重を鉛直方向に伝達する主ロバーバル機構と、
   第一支点により揺動可能に支持される第一棹体からなり、かつ、第一棹体上の第一支点に近い側の近距離点と遠い側の遠距離点のうち近距離点に主ロバーバル機構が接続されるとともに遠距離点に測定物の荷重を伝達する接続手段が接続される第一ビームと、
   第二支点により揺動可能に支持される第二棹体からなり、かつ、第二棹体上の第二支点に近い側の近距離点と遠い側の遠距離点のうち近距離点に接続手段を介して第一ビームが接続されるとともに、遠距離点に第一ビームから伝達された測定物の荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置が接続される第二ビームと、
   校正用の内蔵分銅と、
   前記内蔵分銅の荷重を鉛直方向に伝達する副ロバーバル機構と、
   前記内蔵分銅の荷重を、前記副ロバーバル機構を介して第二ビームに伝達する連結部材と、
   測定物の荷重と平衡する電磁力を発生する電磁力発生装置とを備えた電子天びんであって、
   前記連結部材が前記第二ビームの第二支点よりも電磁力発生装置側で接続されることを特徴とする電子天秤。
2. 前記接続手段は、第一ビームと第二ビームとの間で両端が接続部材を介して直列的に接続される棹体からなる少なくとも１つの中間ビームを含み、各中間ビームはそれぞれが有する中間支点で揺動可能に支持されるとともに、各中間ビームの中間支点に近い側の近距離点が第一ビーム側の接続部材に接続され、各中間ビームの中間支点から遠い側の遠距離点が第二ビーム側の接続部材に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
3. 前記測定物の荷重の秤量時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達するとともに、校正時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達しないことを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
4. 前記接続手段は、１つの接続部材のみで構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
5. 前記第二ビームにおける近距離点と遠距離点との間に、前記第二支点は設けられ、
   前記測定物の荷重の秤量時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達しないとともに、校正時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達する昇降装置を備え、
   前記計量皿に載置された秤量物の荷重が電磁力発生装置に伝達される方向と、校正時に内蔵分銅の荷重が電磁力発生装置に伝達される方向とが、同じ方向で電磁力発生装置に伝達することを特徴とする請求項４に記載の電子天秤。
6. 前記第二ビームにおける第二支点と遠距離点との間に、前記近距離点は設けられ、
   前記測定物の荷重の秤量時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達するとともに、校正時には、前記内蔵分銅の荷重を前記副ロバーバル機構に伝達しない昇降装置を備え、
   前記計量皿に載置された秤量物の荷重が電磁力発生装置に伝達される方向と、前記内蔵分銅の荷重が伝達しないことにより校正時に電磁力発生装置に伝達される方向とが、同じ方向で電磁力発生装置に伝達することを特徴とする請求項４に記載の電子天秤。

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