WO2011001877A1 - 分力緩衝装置とそれを用いた台秤 - Google Patents

分力緩衝装置とそれを用いた台秤 Download PDF

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component
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和文 内藤
弘 須澤
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新光電子株式会社
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    • G01G21/242—Guides or linkages for ensuring parallel motion of the weigh-pans combined with ball or roller bearings

Definitions

  • the present invention relates to a component force buffering device that prevents a decrease in accuracy due to bending of an object support and a platform balance using the same, and realizes highly accurate weighing.
  • Main methods of electronic balances include a load cell method using a strain gauge, a tuning fork vibration method using a tuning fork, and an electromagnetic force balance method using an electromagnet and an electromagnetic coil.
  • the load cell method the load is measured from the deformation amount of the strain gauge due to the load.
  • the tuning fork vibration method is a load measuring method that utilizes the fact that the frequency of the tuning fork changes in proportion to the magnitude of the load applied to both ends of the tuning fork, as described in Patent Document 1 below.
  • the electromagnetic force balance method a mechanical balance mechanism whose equilibrium state is broken by a load is returned to the equilibrium state by passing a current through the electromagnetic coil, and the magnitude of the load is obtained from the magnitude of the current at that time.
  • the accuracy of the balance is higher in the tuning fork vibration method and electromagnetic force balance method than in the load cell method, while the manufacturing cost of the balance is highest in the electromagnetic force balance method with a complicated mechanism and lowest in the load cell method with a simple structure. Cost.
  • most of the platform scales having a weighing (measurement range) of 300 kg adopt the load cell method.
  • FIG. 10 (a) when a heavy object 600 is placed on a flat weighing pan 500, the weighing pan 500 bends as shown in FIG. 10 (b), and therefore, a load that supports the weighing pan 500.
  • a horizontal stress acts on the detection unit 400.
  • This horizontal force becomes an error for the load detection unit 400 that detects the load in the vertical direction, and lowers the detection accuracy.
  • a component buffering device 304 FIG. 11B in which a ball 311 is sandwiched between two receiving plates 312 and 313. Is interposed between the support body 305 of the object to be weighed and the load detection unit 303 (FIG. 11A). By doing so, the horizontal stress caused by the bending of the support 305 is released by the component buffering device 304 and thus does not reach the load detection unit 303.
  • the platform scale is required to have a low floor.
  • the component force buffering device using the ball of FIG. Thickness of the degree hinder the low floor.
  • the contact area of the receiving plates 312 and 313 with the ball is localized, an excessive force is applied to the receiving plate, and the receiving plate is damaged. There is a risk of doing. Therefore, it is difficult to make it thinner.
  • the inventors of the present application have previously proposed a thin component force buffering device in which a plurality of needle bearings are arranged to enable buffering of a component force in one direction (Japanese Patent Application No. 2008-229831).
  • the present invention provides a weighing device using this thin component force buffering device and an improvement related to the component force buffering device, and provides a platform scale that incorporates a plurality of thin component force buffering devices and enables high accuracy. It is another object of the present invention to provide a thin component shock absorber that can be easily incorporated into a weighing device.
  • the present invention provides a platform scale for weighing a material to be weighed by supporting a support for supporting the material to be weighed by a plurality of load detection units, an array of a plurality of needle bearings arranged in parallel, and the needle bearing
  • a component force buffering device capable of relative movement in the direction in which the needle bearings are arranged by the two plates. At least four are arranged between a plurality of load detection units, and the four component force buffering devices are in contact with the support at four locations forming a rectangle, and are located on the same side of the rectangle.
  • the component force buffering devices have different relative movement directions, and the two component force buffering devices positioned on the diagonal of the rectangle have the same relative movement direction. With such arrangement of the component force buffering device, the horizontal component force due to the bending can be escaped by the component force buffering device regardless of the direction in which the support member is bent.
  • the support body is supported by the two load detection units arranged in parallel, and the two component force buffering devices located on the same side of the rectangle are disposed in each of the load detection units. Can be configured to.
  • the support body is supported by the four load detection units arranged in two rows in parallel, and each of the load detection units constituting the rectangle is provided in each of the load detection units.
  • Each device may be configured to be placed.
  • the present invention includes an array of a plurality of needle bearings arranged in parallel and two plates facing each other with the array of needle bearings in between, and the two plates are the needle bearings.
  • a component force buffering device capable of relative movement in the direction of arrangement, wherein a spring member is provided for pulling back the two plates when no load is applied to an initial position of relative movement.
  • a component force buffer device that does not have a spring member, when incorporating it into the weighing device, it was necessary to align two relatively movable plates at the initial position, but in the component force buffer device provided with a spring member, Setting to the initial position is performed automatically.
  • the component force buffering device provided with this spring member can be used for the above-described platform scale. Needless to say, a component force buffering device having no spring member can be used for the above-described platform scale.
  • the platform scale of the present invention can measure with high accuracy because the influence of the bending does not appear in the measurement result regardless of the direction in which the support supporting the object to be measured is bent. Therefore, it is possible to reduce the cost of the platform scale by lowering the rigidity standard of the support. Moreover, the component force buffering apparatus of this invention can improve the working efficiency at the time of incorporating in a measuring device significantly.
  • the top view (a) and side view (b) (c) of the component force buffering apparatus which concern on embodiment of this invention 1 is an exploded perspective view of the component shock absorber of FIG.
  • the top view of the platform scale using the two load detection units which concern on embodiment of this invention The top view of the platform scale using the four load detection units which concern on embodiment of this invention
  • the disassembled perspective view of the platform scale which concerns on embodiment of this invention FIG. 5 is a perspective view of the platform scale of FIG.
  • the perspective view of the load detection unit which concerns on embodiment of this invention 7 is an exploded perspective view of the load detection unit of FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensor case of the platform scale of FIG.
  • the figure explaining the horizontal component force by the deflection of the weighing pan The figure which shows the measurement conveyor apparatus using the conventional component force buffering apparatus (b) (a)
  • FIG. 1A is a plan view
  • FIG. 1B and FIG. 1C are side views
  • FIG. 2 is an exploded perspective view.
  • the component force buffering device 32 includes a linear motion bearing 63 in which a plurality of needle bearings 64 are arranged in parallel, a first flat plate 61 for positioning the linear motion bearing 63, and the linear motion bearing 63 as a first flat plate.
  • a second flat plate 62 sandwiched between the first flat plate 61, a spring member 66 stretched over the first flat plate 61 and the second flat plate 62, and an attachment for attaching the component force buffering device 32 to a load detection unit or the like.
  • a screw 65 is a screw 65.
  • the first flat plate 61 is provided with a protrusion 702 for positioning the linear motion bearing 63 in contact with the long side of the linear motion bearing 63 and a projection 701 positioned facing the short side of the linear motion bearing 63.
  • the protrusion 701 facing the short side of the linear motion bearing 63 is erected at a position that allows the linear motion bearing 63 to move a predetermined distance.
  • the second flat plate 62 is provided with a rectangular hole 71 into which the tips of the protrusions 701 and 702 enter.
  • the spring member 66 one end of a wire rod extending in the shape of an eight from the central coil is bent toward the first flat plate 61 and the other is bent toward the second flat plate 62.
  • the first flat plate 61 is provided with a hole 68 into which one of the bent tips of the spring member 66 is fitted, and the second flat plate 62 is provided with a hole into which the other of the bent tips is fitted. 69 is provided.
  • the first flat plate 61 is formed with a mounting hole 67 into which the shaft portion of the mounting screw 65 is loosely fitted, and the second flat plate 62 has a hole 72 into which the head of the mounting screw 65 is loosely fitted. Is formed.
  • the component force buffering device 32 in which the first flat plate 61, the linear motion bearing 63, the spring member 66, the mounting screw 65, and the second flat plate 62 are combined as shown in FIG. 1 includes the first flat plate 61 or the second flat plate 61.
  • the first flat plate 61 and the second flat plate 62 move relative to each other in the arrangement direction of the needle bearings 64 of the linear motion bearing 63 against the elastic force of the spring member 66. can do. This relative movement is possible up to a position where the projections 701 and 702 hit the wall of the rectangular hole 71 and the movement is restricted.
  • the first flat plate 61 and the second flat plate 62 are elastically provided by the spring member 66, and the projections 701 and 702 are rectangular holes 71. It returns to the state located at the center, i.e., the initial position. Since this component force buffer 32 automatically maintains the initial position when it is incorporated into the platform scale, the work of aligning the first flat plate 61 and the second flat plate 62 to the initial position becomes unnecessary, and the work efficiency is improved. Improved.
  • FIG. 5 shows a platform scale in which the component force buffering device 32 or the component force buffering device without the spring member 66 is incorporated.
  • This platform scale includes an upper frame 10 that supports a loading table (not shown), two parallel base frames 20, 20, and a load detection unit 30 spanned between the base frames 20, 20.
  • FIG. 6 shows a state where these are combined.
  • FIG. 7 shows the load detection unit 30 alone.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view thereof.
  • the load detection unit 30 includes an upper surface support member 31 that supports the upper frame 10 and a sensor case 33 that houses a load sensor and a substrate.
  • the component damping device 32 is installed on the upper surface support member 31 that supports the upper frame 10.
  • the sensor case 33 is formed by a lost wax method, cast with molten stainless steel poured therein, and has a large rigidity. Therefore, the sensor case 33 is integrally formed with a screw hole 337 for fixing to the base frame 20 and used as a structural material for keeping the distance between the base frames 20 and 20 as shown in FIG. Yes.
  • FIG. 9 shows the contents of the sensor case 33 in an exploded perspective view.
  • the sensor case 33 accommodates a load detection sensor 40 including a force sensor 41 including a tuning fork vibrator and a block body 42 made of an aluminum alloy.
  • a bolt 37 that transmits a load is fixed to the movable side of the block body 42.
  • the opening of the sensor case 33 that houses the load detection sensor 40 is sealed by the lid 35, and the gap between the bolt 37 and the hole 351 passing through the hole 351 of the lid 35 is the diaphragm 51 and the inner circle of the diaphragm 51.
  • a sealing mechanism including a clamping plate 53 that clamps the periphery of the diaphragm 51 with two discs, and a mounting plate 52 that fixes the outer edge of the diaphragm 51 to the back surface of the lid 35.
  • the clamping plate 53 has a hole 531 into which the bolt 37 is closely fitted, and the tip of the bolt 37 passing through the hole 531 is coupled to the screw hole 422 on the movable side of the block body 42.
  • the load applied to the upper frame 10 is transmitted to the upper surface support members 31 of the two load detection units 30 in contact with the upper frame 10, and the bolts 37 that support the upper surface support member 31 from the upper surface support member 31.
  • the movable side of the block body 42 of the load detection sensor 40 is displaced by the load applied to the bolt 37, and a signal corresponding to the displacement is output from the tuning fork vibrator of the force sensor 41.
  • This signal is converted into a digital signal by the circuit of the substrate accommodated in the sensor case 33 and output, and the digital signals output from the two load detection units 30 are added to display the load of the object to be measured on the display ( (Not shown).
  • the direction of relative movement between 61 and the second flat plate 62 is shown so as to be understood.
  • the direction of relative movement of the component force buffering device 321 is the same as the direction of relative movement of the component force buffering device 323 located on the diagonal line, and the direction of relative movement of the component force buffering device 322 installed in the same load detection unit 301 is the same. It is orthogonal to the direction. Further, the direction of relative movement of the component force buffering device 324 on the same side installed in another load detection unit 302 is also orthogonal.
  • the relative movement directions of the two component force buffering devices located on the same side of the rectangle are orthogonal to each other on the diagonal of the rectangle.
  • the direction of relative movement of the two component force shock absorbers located at the same position is the same. This relationship applies to all of the component shock absorbers 321, 322, 323, and 324.
  • the direction of relative movement of the component force buffer 321 is changed by 90 degrees by the component force buffer 322, and then by 90 degrees also by the component force buffer 323, and further by 90 by the component force buffer 324. It can be seen that it has been changed, and has returned to the component shock absorber 321 after making a round.
  • the component shock absorber By arranging the component shock absorber on the upper surface support member of the load detection unit in this way, the horizontal component force caused by the bending can be released regardless of the direction in which the upper frame 10 is bent. it can.
  • the component damping device 323 when a deflection in the X direction occurs near A due to the offset object to be weighed, the component damping device 323 mainly releases the horizontal component force due to the deflection, and the Y direction near A.
  • the component force buffering device 322 and the component force buffering device 322 work together to release the horizontal component force due to the bending.
  • the component force buffer 321 mainly releases the horizontal component force due to the deflection
  • the component force buffer 322 and the component The force buffer 324 cooperates to release the horizontal component force due to the bending.
  • FIG. 4 shows two load detection units arranged in parallel in two rows, and one component force buffering device 325, 326, 327, one for each of the four load detection units 303, 304, 305, 306, The case where 328 is arrange
  • the component force buffer device shown in FIGS. 1 and 2 in this platform scale, it is natural that a thin component buffer device having no automatic return function may be used.
  • This platform scale can also be applied to systems other than the tuning fork vibration system.
  • the component force buffering device shown in FIGS. 1 and 2 can of course be used for a weighing device other than the platform scale.
  • the spring member for realizing the automatic return function of the component force buffering device various metal springs and rubber springs such as a torsion spring, a coil spring, a spiral spring, and a leaf spring can be used.
  • the platform scale of the present invention is capable of high-precision weighing, and weighs heavy objects in the production field of factories, distribution field, medical field, education / research field, agriculture / fishery field, home, etc. It can be widely used in each field. Further, the component force buffering device of the present invention can be widely used in a weighing device that measures a relatively heavy object such as a platform scale or a weighing conveyor device.

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Abstract

(課題)複数の分力緩衝装置を組込んで高精度化を可能にした台秤を提供する。 (解決手段)被計量物を支持する支持体を複数の荷重検出部３０１、３０２で支えて被計量物の計量を行う台秤であって、並行して配置された複数のニードルベアリングの配列と、ニードルベアリングの配列を間に挟んで対向する二枚の板とを有し、二枚の板がニードルベアリング６３の配列する方向に相対移動可能である分力緩衝装置３２１～４２４が、支持体と複数の荷重検出部３０１、３０２との間に少なくとも４個配置され、４個の分力緩衝装置３２１～４２４は、矩形を形成する４箇所で支持体に接触し、矩形の同一辺上に位置する二つの分力緩衝装置は、相対移動の方向が異なり、矩形の対角線上に位置する二つの分力緩衝装置は、相対移動の方向が一致している。支持体の撓みがどの方向に発生しても、その撓みによる水平分力を分力緩衝装置で逃げることができる。

Description

分力緩衝装置とそれを用いた台秤
　本発明は、被計量物支持体の撓みによる精度低下を防止する分力緩衝装置と、それを用いた台秤に関し、高精度での計量を実現するものである。
　電子秤の主な方式には、歪みゲージを用いるロードセル方式、音叉を使用する音叉振動方式、電磁石及び電磁コイルを用いる電磁力平衡方式が存在する。
　ロードセル方式は、荷重による歪みゲージの変形量から荷重を測定する。音叉振動方式は、下記特許文献１に記載されているように、音叉の振動数が音叉の両端に加わる荷重の大きさに比例して変化することを利用した荷重測定法である。また、電磁力平衡方式は、荷重により平衡状態が崩れた機械的バランス機構を、電磁コイルに電流を流して平衡状態に戻し、そのときの電流の大きさから荷重の大きさを求める。
　秤の精度は、ロードセル方式より音叉振動方式や電磁力平衡方式の方が高く、一方、秤の製造コストは、機構が複雑な電磁力平衡方式が最も高く、構造が簡単なロードセル方式が最も低コストである。
　現在、秤量（測定範囲）が３００ｋｇに及ぶ台秤の多くは、ロードセル方式を採用している。
　しかし、生産現場では、例えば、ドラム缶入りの薬液原料等を計量する場合のように、重量物の重さを高い精度で測定する必要性が増えており、台秤の高精度化が求められている。
　台秤の精度向上は、単に、精度が高い計量方式を採用するだけでは実現できない。重量物に耐えられる機械的強度の確保が必要であり、大きな荷重を安定的に計量できる構造が要求される。
　特に、重い物を量る場合は、被計量物を支える支持体の被計量物の重さによる撓みが問題になる。
　図１０（ａ）に示すように、平らな秤量皿５００の上に重い被計量物６００が載ると、秤量皿５００が、図１０（ｂ）のように撓み、そのため、秤量皿５００を支える荷重検出部４００に対して水平方向の応力が作用する。この水平方向の力は、垂直方向の荷重を検出する荷重検出部４００にとって誤差となり、検出精度を低下させる。
　こうした誤差を減らすため、重量物を計量する従来の計量装置では、図１１に示すように、ボール３１１を二枚の受板３１２、３１３で挟んだ分力緩衝装置３０４（図１１（ｂ））を、被計量物の支持体３０５と荷重検出部３０３との間に介在させている（図１１（ａ））。
　こうすることで、支持体３０５の撓みに起因する水平方向の応力は、分力緩衝装置３０４によって逃がされるため、荷重検出部３０３に及ばなくなる。
特開２００２－１３１１４８号公報
　しかし、台秤では、重量物を載荷台に載せたり降ろしたりする作業をし易くするため、低床化が求められているが、図１１（ｂ）のボールを用いた分力緩衝装置は、３５ｍｍ程度の厚さがあり、低床化の妨げになる。
　この装置の場合、厚さを減らすためにボールの直径を小さくすると、受板３１２、３１３のボールとの接触領域が局所化され、受板に過大な力が加わり、受板の破損等が発生する虞がある。そのため、さらに薄くすることは難しい。
　こうした事情を考慮して、本願の発明者等は、先に、複数のニードルベアリングを配列して一方向の分力の緩衝を可能にした薄型の分力緩衝装置を提案している（特願２００８－２２９８３１）。
　本発明は、この薄型の分力緩衝装置を使用した計量装置、及び、その分力緩衝装置に関する改良であり、複数の薄型の分力緩衝装置を組み込んで高精度化を可能にした台秤を提供し、また、計量装置への組み込みを容易にした薄型の分力緩衝装置を提供することを目的としている。
　本発明は、被計量物を支持する支持体を複数の荷重検出部で支えて被計量物の計量を行う台秤であって、並行して配置された複数のニードルベアリングの配列と、前記ニードルベアリングの配列を間に挟んで対向する二枚の板とを有し、前記二枚の板による前記ニードルベアリングの配列する方向への相対移動が可能である分力緩衝装置が、前記支持体と前記複数の荷重検出部との間に少なくとも４個配置され、前記４個の分力緩衝装置は、矩形を形成する４箇所で前記支持体に接触し、前記矩形の同一辺上に位置する二つの前記分力緩衝装置は、前記相対移動の方向が異なり、前記矩形の対角線上に位置する二つの前記分力緩衝装置は、前記相対移動の方向が同じであることを特徴とする。
　こうした分力緩衝装置の配置により、支持体の撓みがどの方向に発生しても、その撓みによる水平分力を分力緩衝装置で逃げることができる。
　また、本発明の台秤では、並行する２個の前記荷重検出部で前記支持体を支え、この荷重検出部の各々に、前記矩形の同一辺上に位置する二つの前記分力緩衝装置を配置するように構成することができる。
　また、本発明の台秤では、２個ずつを並行する二列に並べた４個の前記荷重検出部で前記支持体を支え、この荷重検出部の各々に、前記矩形を構成する前記分力緩衝装置の一つずつを配置するように構成することができる。
　また、本発明は、並行して配置された複数のニードルベアリングの配列と、このニードルベアリングの配列を間に挟んで対向する二枚の板とを有し、この二枚の板がニードルベアリングの配列する方向に相対移動可能である分力緩衝装置であって、無負荷時の前記二枚の板を相対移動の初期位置に引き戻すバネ部材が設けられていることを特徴とする。
　バネ部材を持たない分力緩衝装置の場合、計量装置に組み込む際に、相対移動可能な二枚の板を初期位置に揃える作業を必要としていたが、バネ部材を設けた分力緩衝装置では、初期位置へのセットが自動的に行われる。
　このバネ部材を設けた分力緩衝装置は、前述する台秤に使用することができる。なお、前述する台秤には、云うまでもないが、バネ部材を持たない分力緩衝装置を使うこともできる。
　本発明の台秤は、被計量物を支持する支持体がどの方向に撓んでも、その撓みの影響が計量結果に現われず、高精度の計量が可能である。
　そのため、支持体の剛性基準を下げて、台秤の低コスト化を図ることもできる。
　また、本発明の分力緩衝装置は、計量装置に組み込む際の作業効率を大幅に向上させることができる。
本発明の実施形態に係る分力緩衝装置の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）（ｃ） 図１の分力緩衝装置の分解斜視図 本発明の実施形態に係る二つの荷重検出ユニットを用いた台秤の平面図 本発明の実施形態に係る四つの荷重検出ユニットを用いた台秤の平面図 本発明の実施形態に係る台秤の分解斜視図 図５の台秤の斜視図 本発明の実施形態に係る荷重検出ユニットの斜視図 図７の荷重検出ユニットの分解斜視図 図５の台秤のセンサケースの分解斜視図 秤量皿の撓みによる水平方向の分力を説明する図 従来の分力緩衝装置（ｂ）を用いた計量コンベア装置を示す図（ａ）
　図１及び図２は、本発明の実施形態に係る分力緩衝装置３２を示している。図１（ａ）は、その平面図、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は側面図、図２は分解斜視図である。
　この分力緩衝装置３２は、複数のニードルベアリング６４が並行して配列された直線運動軸受６３と、この直線運動軸受６３を位置決めする第１の平板６１と、直線運動軸受６３を第１の平板６１との間で挟持する第２の平板６２と、第１の平板６１及び第２の平板６２に掛け渡されたバネ部材６６と、分力緩衝装置３２を荷重検出部などに取り付けるための取付け用螺子６５とを有している。
　また、第１の平板６１には、直線運動軸受６３の長辺に接して直線運動軸受６３を位置決めする突起７０２と、直線運動軸受６３の短辺に対向して位置する突起７０１とが立設されている。この直線運動軸受６３の短辺に対向する突起７０１は、直線運動軸受６３の所定距離の移動を許容する位置に立設されている。第２の平板６２には、これらの突起７０１、７０２の先端が進入する長方形の孔７１が設けられている。
　バネ部材６６は、中央のコイルから八の字状に延びる線材の先端が一方は第１の平板６１の側に折れ曲がり、他方は第２の平板６２の側に折れ曲がっている。第１の平板６１には、このバネ部材６６の折れ曲がった先端の一方が嵌合される孔６８が設けられており、第２の平板６２には、折れ曲がった先端の他方が嵌合される孔６９が設けられている。
　また、第１の平板６１には、取付け用螺子６５の軸部分が遊嵌する取付孔６７が形成され、第２の平板６２には、取付け用螺子６５の頭部が遊嵌する孔７２が形成されている。
　この第１の平板６１、直線運動軸受６３、バネ部材６６、取付け用螺子６５及び第２の平板６２が図１のように組み合わされた分力緩衝装置３２は、第１の平板６１または第２の平板６２に水平方向の力が加わると、第１の平板６１及び第２の平板６２が、直線運動軸受６３のニードルベアリング６４の配列方向に、バネ部材６６の弾性力に抗して相対移動することができる。この相対移動は、突起７０１、７０２が長方形の孔７１の壁に当たって動きが制限される位置まで可能である。
　また、第１の平板６１及び第２の平板６２に加わる負荷が無くなると、第１の平板６１及び第２の平板６２は、バネ部材６６の弾性力で、突起７０１、７０２が長方形の孔７１の中央に位置する状態、即ち、初期位置に戻る。
　この分力緩衝装置３２は、台秤に組み込むとき、初期位置を自動的に維持しているため、第１の平板６１及び第２の平板６２を初期位置に揃える作業が不要になり、作業効率が改善される。
　図５は、この分力緩衝装置３２またはバネ部材６６を持たない分力緩衝装置が組み込まれる台秤を示している。
　この台秤は、載荷台（不図示）を支える上側フレーム１０と、二本の並行する基礎フレーム２０、２０と、基礎フレーム２０、２０間に掛け渡された荷重検出ユニット３０とを備えている。図６は、これらが組み合わされた状態を示している。
　図７は、荷重検出ユニット３０を単独で示している。図８は、その分解斜視図である。この荷重検出ユニット３０は、上側フレーム１０を支える上面支持部材３１と、荷重センサ及び基板を収納したセンサケース３３とを有している。分力緩衝装置３２は、上側フレーム１０を支える上面支持部材３１に設置される。
　センサケース３３は、ロストワックス法により型を形成し、そこに溶融したステンレスを流し込んで鋳造されており、大きな剛性を有している。そのため、このセンサケース３３には、基礎フレーム２０に固定するための螺子孔３３７を一体的に形成し、図５に示すように、基礎フレーム２０、２０の間隔を保つ構造材としても使用している。
　図９は、センサケース３３の中身を分解斜視図で示している。
　センサケース３３には、音叉振動子を含む力センサ４１と、アルミ合金で作られたブロック体４２とから成る荷重検出センサ４０が収容され、このブロック体４２の固定側が、ボルト４３でセンサケース３３の底部に固定され、ブロック体４２の可動側に、荷重を伝達するボルト３７が固定される。
　また、荷重検出センサ４０を収容したセンサケース３３の開口は、蓋体３５により封鎖され、蓋体３５の孔３５１を通るボルト３７と孔３５１との隙間が、ダイヤフラム５１と、ダイヤフラム５１の内円の周縁を二枚の円板で挟持する挟持板５３と、ダイヤフラム５１の外縁を蓋体３５の裏面に固定する取付板５２とから成る封鎖機構で封鎖される。
　挟持板５３は、ボルト３７が密に嵌合される孔５３１を有しており、この孔５３１を通ったボルト３７の先端がブロック体４２の可動側の螺子孔４２２に結合される。
　そのため、この台秤では、上側フレーム１０に加わる荷重が、上側フレーム１０に接触する二つの荷重検出ユニット３０の上面支持部材３１に伝わり、上面支持部材３１から、上面支持部材３１を支えているボルト３７に伝わり、ボルト３７に加わる荷重によって荷重検出センサ４０のブロック体４２の可動側が変位し、その変位に応じた信号が力センサ４１の音叉振動子から出力される。この信号は、センサケース３３に収容された基板の回路でデジタル信号に変換されて出力され、二つの荷重検出ユニット３０から出力されたデジタル信号が加算されて、被計量物の荷重が表示器（不図示）に表示される。
　図３では、二つの荷重検出ユニット３０１、３０２の上面支持部材に設置する分力緩衝装置３２１、３２２、３２３、３２４の直線運動軸受６３の向き、即ち、各分力緩衝装置の第１の平板６１と第２の平板６２との相対移動の方向、が分かるように表示している。
　分力緩衝装置３２１の相対移動の方向は、対角線上に位置する分力緩衝装置３２３の相対移動の方向と同じであり、同じ荷重検出ユニット３０１に設置された分力緩衝装置３２２の相対移動の方向とは直交している。また、別の荷重検出ユニット３０２に設置された同じ側の分力緩衝装置３２４の相対移動の方向とも直交している。
　即ち、分力緩衝装置３２１、３２２、３２３、３２４を結ぶ矩形を考えた場合に、この矩形の同一辺上に位置する二つの分力緩衝装置の相対移動の方向は直交し、矩形の対角線上に位置する二つの分力緩衝装置の相対移動の方向は同一である。
　この関係は、分力緩衝装置３２１、３２２、３２３、３２４の全てに当て嵌まる。
　この関係は、分力緩衝装置３２１の相対移動の方向が、分力緩衝装置３２２により９０度変えられ、次に、分力緩衝装置３２３でも９０度変えられ、さらに、分力緩衝装置３２４で９０度変えられて、一周して分力緩衝装置３２１に戻ってきたものと見ることもできる。
　このような形で分力緩衝装置を荷重検出ユニットの上面支持部材に配置することで、上側フレーム１０がどのような方向に撓んだ場合でも、その撓みに起因する水平分力を逃がすことができる。
　例えば、図６において、偏置された被計量物のためにＡ付近でＸ方向の撓みが発生した場合、主に分力緩衝装置３２３が撓みによる水平方向分力を逃がし、Ａ付近でＹ方向の撓みが発生した場合、分力緩衝装置３２２及び分力緩衝装置３２２が共働して撓みによる水平方向分力を逃がす。また、Ｂ付近でＸ方向の撓みが発生した場合、主に分力緩衝装置３２１が撓みによる水平方向分力を逃がし、Ｂ付近でＹ方向の撓みが発生した場合、分力緩衝装置３２２及び分力緩衝装置３２４が共働して撓みによる水平方向分力を逃がす。
　図４は、荷重検出ユニットの２個ずつを並行に二列に並べて、この４個の荷重検出ユニット３０３、３０４、３０５、３０６のそれぞれに一つずつの分力緩衝装置３２５、３２６、３２７、３２８を配置して上側フレーム１０を支持する場合を示している。
　この形態でも、図３と同様に、分力緩衝装置３２５、３２６、３２７、３２８を繋ぐ矩形の同一辺上に位置する二つの分力緩衝装置の相対移動の方向を直交させ、矩形の対角線上に位置する二つの分力緩衝装置の相対移動の方向を同じにすることで、上側フレーム１０がどのような方向に撓んだ場合でも、その撓みに起因する水平分力を逃がすことができる。
　２個の荷重検出ユニットでは支持しきれないほどの、より重いものを量る場合は、フレームの撓みも大きくなるので、図４の配置がより効果的になる。
　なお、この台秤では、図１及び図２に示す分力緩衝装置を用いることが望ましいが、自動復帰機能を持たない薄型の分力緩衝装置を用いても良いことは当然である。
　また、この台秤は、音叉振動方式以外の方式にも適用できる。
　また、図１及び図２に示す分力緩衝装置は、台秤以外の計量装置に用いることも勿論可能である。
　また、分力緩衝装置の自動復帰機能を実現するバネ部材としては、トーションバネ、コイルバネ、渦巻きバネ、板バネなど、各種金属バネやゴムバネなどが使用できる。
　本発明の台秤は、高精度の計量が可能であり、工場の生産現場を始めとして、流通分野、医療分野、教育・研究分野、農業・漁業分野、家庭など、重量物の計量が行われている各分野において、広く用いることができる。
　また、本発明の分力緩衝装置は、台秤や計量コンベア装置など、比較的に重い被計量物を計量する計量装置に広く用いることができる。
　１０　　上側フレーム
　２０　　基礎フレーム
　３０　　荷重検出ユニット
　３１　　上面支持部材
　３２　　分力緩衝装置
　３３　　センサケース
　３５　　蓋体
　３７　　ボルト
　４１　　音叉振動子
　４２　　ブロック体
　４３　　ボルト
　５１　　ダイヤフラム
　５２　　取付板
　５３　　挟持板
　６１　　第１の平板
　６２　　第２の平板
　６３　　直線運動軸受
　６４　　ニードルベアリング
　６５　　取付け用螺子
　６６　　バネ部材
　６７　　取付孔
　６８　　孔
　６９　　孔
　７１　　長方形の孔
　７２　　孔
　３０１～３０６　荷重検出ユニット
　３２１～３２８　分力緩衝装置
　３５１　孔
　４２２　螺子孔
　７０１　突起
　７０２　突起

Claims (4)

  1. 　被計量物を支持する支持体を複数の荷重検出部で支えて被計量物の計量を行う台秤であって、
    　並行して配置された複数のニードルベアリングの配列と、前記ニードルベアリングの配列を間に挟んで対向する二枚の板とを有し、前記二枚の板による前記ニードルベアリングの配列する方向への相対移動が可能である分力緩衝装置が、前記支持体と前記複数の荷重検出部との間に少なくとも４個配置され、
    　前記４個の分力緩衝装置は、矩形を形成する４箇所で前記支持体に接触し、前記矩形の同一辺上に位置する二つの前記分力緩衝装置は、前記相対移動の方向が異なり、前記矩形の対角線上に位置する二つの前記分力緩衝装置は、前記相対移動の方向が同じであることを特徴とする台秤。
  2. 　請求項１に記載の台秤であって、並行する２個の前記荷重検出部が、前記支持体を支えており、前記荷重検出部の各々に、前記矩形の同一辺上に位置する二つの前記分力緩衝装置が配置されていることを特徴とする台秤。
  3. 　請求項１に記載の台秤であって、２個ずつを並行する二列に並べた４個の前記荷重検出部が、前記支持体を支えられており、前記荷重検出部の各々に、前記矩形を形成する前記分力緩衝装置の一つずつが配置されていることを特徴とする台秤。
  4. 　並行して配置された複数のニードルベアリングの配列と、前記ニードルベアリングの配列を間に挟んで対向する二枚の板とを有し、前記二枚の板が前記ニードルベアリングの配列する方向に相対移動可能である分力緩衝装置であって、
    　無負荷時の前記二枚の板を相対移動の初期位置に引き戻すバネ部材が設けられていることを特徴とする分力緩衝装置。
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