(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板と、
該第１の板に対して間隔を設けて対峙し被計量物の重量を受ける第２の板と、
該第１と第２の板の間に介在して第２の板に負荷される重量値を計量するロードセルとを具備するロードセルの支持構造体において、
前記第１の板の側壁部に軸承されるとともに前記第２の板の側壁部に軸承され、少なくとも一方の軸承部分は対応する板に対して遊嵌されて、前記第１と第２の板の離反する距離を制限するとともに、前記第２の板の３軸方向の移動を規制する連結手段を備え、
前記第１の板、前記第２の板、前記ロードセルおよび前記連結手段をそれぞれ有し前記被計量物の周囲に配置されて前記被計量物を支持する複数のロードセル支持部が設けられ、
前記複数のロードセル支持部のうち、隣接配置される前記ロードセル支持部同士の前記連結板を互いに異なる方向に取り付けて前記被計量物の２軸方向の移動を規制することを特徴とするロードセルの支持構造。
【請求項２】
前記第１の板、前記第２の板、前記ロードセルおよび前記連結手段を有する、少なくとも４つのロードセル支持部を備え、
前記被計量物は、対向する両側面の４箇所に形成される支持板を有し、
前記４つのロードセル支持部のそれぞれが有する４つの前記第２の板は、それぞれ対応する前記支持板を支持するように位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
連結手段の両端に長手方向に長い貫通孔を備え、これら貫通孔は板から突出するピンが挿通し、ピンが貫通孔の外縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項４】
連結手段の一端は板に回転自在に軸承され、他端は長手方向に長い貫通孔を備え、この貫通孔は板から突出するピンが挿通し、ピンが貫通孔の外縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項５】
上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でこれの両側に２カ所設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項６】
上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でほぼ１２０度の方向に３カ所設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項７】
上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でほぼ９０度の方向に４カ所設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項８】
棒状の連結手段の一端に設けられた玉と、該連結手段の棒状部分を挿通させ、板同士が離反するとき、該玉が周縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する板に設けられた孔とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【請求項９】
平行に配置された２つの板に対し傾斜した連結手段が該２つの板を連結していることを特徴とする請求項１または２に記載のロードセルの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードセル支持構造体に関し、詳しくは、食品プラントの原材料の貯蔵構造物、水処理施設の汚水タンク、貯蔵タンク、ホッパ又は台秤等において計量素子として使用されるロードセルの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品プラントの原材料の貯蔵構造物、水処理施設の汚水タンク、養鶏場或いは牧場において飼料となる粉体を貯蔵するホッパ、或いは燃料等の液体を貯留するタンクの重量を計測する場合、土台とこれらホッパ・タンク等の間に介在させたロードセル支持構造物にセットしたロードセルにより計測する。また、このロードセルを支持する構造物は耐震構造を備えている。このようなロードセル支持構造物の一例として、たとえば実公平８−４５７６号公報に記載されているものを挙げることができる。
【０００３】
次に、図１０、図１１を用いて上記構造物である計量用支持構造物を簡単に説明する。上記従来の計量用支持構造物３０は、ホッパなど被計量物の外壁に取り付けられた支持金具３７が載置固定される上側取付板３９と、土台などの基礎体となる梁３１に固定する下側取付板３４とを持っており、これら上側取付板３９と下側取付板３４は、互いに平行な位置関係を持っている。上側取付板３９と下側取付板３４との間には、被計量物の重量を検知するロードセル７０が配設されている。地震等の外力によって上側取付板３９が、図１１に示すＹ方向に分離しないように、図１０に示すように、下側取付板３４に棒状部材６０がねじ孔６１にねじ込まれ、ばね座金６２とナット６３により固定されていると共に、上端は上側取付板３９上に載置固定されている支持金具３７の水平板３７−１に設けられた孔に貫通・遊嵌し、座金８０、ナット８１、ロックナット８２により水平板３７−１の抜け出しを防止している。
【０００４】
また、地震等の外力によって上側取付板３９が図１１に示すＸ方向に分離しないように、上側取付板３９の下面に設けられた方形金属板４５と下側取付板３４の上面に立設されたブラケット４０上端に固定された金属板４１との間に、これらに回転自在に枢着された連結手段が設けられている。上記連結手段は、金属板４１に対して軸４３により垂直面方向に回転自在に軸承されたリンク４２と、方形金属板４５に対して軸４７により垂直面方向に回転自在に軸承されたリンク４６と、駆動ねじ５１により構成されている。リンク４２，４６の先端には互いに逆方向のねじが切られており、これらねじに対して、円筒状の駆動ねじ５１の内側に両方端からそれぞれ逆向きのねじが切られた駆動ねじ５１がねじ込まれている。そして、駆動ねじ５１の頭部５０を一の方向に回転すると、リンク４２、４６が互いに接近する方向に移動し、反対の方向に回転すると、これらが互いに離れる方向に移動する。
【０００５】
上記連結手段は、地震、強風などの外力が上側取付板３９に印加された場合、該上側取付板３９が下側取付板３４に対してＸ方向に移動しないように保持している。また、上記リンク４２、４６は、上述のように、垂直面方向に回転自在であるが、上側取付板３９と下側取付板３４が熱膨張等により水平方向（Ｚ方向）にずれた場合に各リンク４２、４６の軸承部分の破損を防止するため、この部分にロッドエンドベアリングのようなボールジョイント機構を用いて多少の水平方向への回転も許容している。そして、被計量物であるホッパ等は、このように構成された複数個のロードセルの支持構造体により土台等に支持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き、従来のロードセルの支持構造体は、以下に示す問題点を持っている。
▲１▼ロッドエンド部（リンク）４２、４６の各軸承部にははめあい等の隙間が多々あり、金属が腐食し易いものを内容物としている場合、これが軸承部に侵入したり、また、洗浄時に使用した洗浄薬品の侵入、或いは雨水が毛細管現象で侵入し、かつ溜まりやすいため、ロッドエンド部（リンク）での腐食が加速的に進みやすい、
▲２▼ロードセルの支持構造体を設置する場合、上側取付板３９と下側取付板３４のＸ方向に対する寸法誤差を吸収するために、上記連結手段はねじ構造を備えているが、ねじの回転で上側取付板３９と下側取付板３４間の歪みを払拭するには、擬似的に計量を行い、誤差の大小で判断したりし、また、一のロードセルの支持構造体を調整すると、他のものの支持状態が変わるので再調整するというような堂々巡り状態の調整が続くなど、設置にかなりの手間と経験を要する、
▲３▼ロードセルの支持構造体を設置する際、ホッパなどに形成した取付孔の寸法精度が悪く上側取付板３９に開けられた取付孔と位置が一致しない場合、駆動ねじ５１を回転して位置合わせしなければならない、
▲４▼上側取付板３９に固定された支持金具３７の水平板３７−１には、ホッパ等がＹ方向への移動を制限するための棒状部材６０を挿通する孔が設けられているが、上側取付板３９と下側取付板３４の相対的な位置ずれが大きくとも、棒状部材６０が挿通できるように、この孔を大きくしなければならず、必然的に厚くて丈夫なワッシャを棒状部材６０の保持に用意しなければならない。
【０００７】
本発明は上述の如き従来の欠点を解消しようとするものであり、その目的は、土台等の基礎に平行に固定された第１の板と、該第１の板に対して間隔を設けて対峙し被計量物の重量を受ける第２の板と、該第１と第２の板の間に介在して第２の板に負荷される重量値を計量するロードセルとを具備するロードセルの支持構造体において、雨水や洗浄用の薬品の侵入により腐食が加速的に進む部分を極力減らし、第１と第２の板が相対的に平行及び垂直方向に対して移動を制限することができ、かつ設定の際の調整を極力簡単にできるようなロードセルの支持構造体を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の如き本発明の目的を達成するために、本発明は、第１の板と、該第１の板に対して間隔を設けて対峙し被計量物の重量を受ける第２の板と、該第１と第２の板の間に介在して第２の板に負荷される重量値を計量するロードセルとを具備するロードセルの支持構造体において、前記第１の板の側壁部に軸承されるとともに前記第２の板の側壁部に軸承され、少なくとも一方の軸承部分は対応する板に対して遊嵌されて、前記第１と第２の板の離反する距離を制限するとともに、前記第２の板の３軸方向の移動を規制する連結手段を備え、前記第１の板、前記第２の板、前記ロードセルおよび前記連結手段をそれぞれ有し前記被計量物の周囲に配置されて前記被計量物を支持する複数のロードセル支持部が設けられ、前記複数のロードセル支持部のうち、隣接配置される前記ロードセル支持部同士の前記連結板を互いに異なる方向に取り付けて前記被計量物の２軸方向の移動を規制することを特徴とするロードセルの支持構造を提供する。
【０００９】
また本発明は、上記発明において、連結手段の両端に長手方向に長い貫通孔を備え、これら貫通孔は板から突出するピンが挿通し、ピンが貫通孔の外縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する構造を有することを特徴とし、連結手段の一端は板に回転自在に軸承され、他端は長手方向に長い貫通孔を備え、この貫通孔は板から突出するピンが挿通し、ピンが貫通孔の外縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する構造を有することを特徴とするロードセルの指示構造を提供する。
【００１０】
さらに発明は、上記発明において、上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でこれの両側に２カ所設けられていることを特徴とし、上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でほぼ１２０度の方向に３カ所設けられていることを特徴とし、上記連結手段はロードセルを中心として上記板の平面でほぼ９０度の方向に４カ所設けられていることを特徴とするロードセルの支持構造を提供する。
【００１１】
また、本発明は、棒状の連結手段の一端に設けられた玉と、該連結手段の棒状部分を挿通させ、板同士が離反するとき、該玉が周縁に当接して２つの板の離反する距離を制限する板に設けられた孔とを有することを特徴とするロードセルの支持構造を提供する。
【００１２】
このほか本発明は、平行に配置された２つの板に対し傾斜した連結手段が該２つの板を連結していることを特徴とするロードセルの支持構造を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るロードセルの支持構造を示す斜視図である。図１において、該ロードセルの支持構造は、ホッパ等の被計量物に設けられた支持金具に取り付けられる上板１０１と土台等の基礎に固定された梁等のサポータに固定される下板１０２を有する。これら上板１０１と下板１０２は方形に形成され、互いに平行に配置されている。これら上板１０１と下板１０２間にロードセル１０３が配設されている。
【００１４】
上板１０１と下板１０２の側面間には、連結板１０６が配置されている。連結板１０６の上下端には、連結板１０６の長手方向に長い長方形の貫通孔１０７，１０８が形成されている。これら貫通孔１０７，１０８にはピン１０９、１１０が貫通し、上板１０１と下板１０２の側面にねじ止めされている。また、これらピン１０９、１１０の頭部には、連結板１０６の抜けを防止するヘッド１１１、１１２が形成されている。なお、貫通孔１０７の上端から貫通孔１０８下端までの長さは、ピン１０９、１１０の間隔よりも少し長く形成されているため、連結板１０６はその長手方向に少し摺動自在に移動できる。
【００１５】
図２は、上述のように構成されたロードセルの支持構造を被計量物の測定構造に装着した状態を示す正面図である。図において、１１３は、粉体或いは液体、プラスチックのチップ等の粒状固体を貯留するホッパ等の被計量物である。被計量物１１３の両側面には、それぞれ２個宛の支持板１１４、１１５、１１６（未図示）、１１７（未図示）が設けられている。土台等の基礎１１８に開けられた間隔１１９の縁にはＨ形鋼のようなサポータ１２０が掛け渡されている。このサポータ１２０の上面と被計量物１１３の側面に設けられた支持板１１４乃至１１７との間には、それぞれ本発明に係る上記ロードセルの支持構造１２１、１２２、１２３、１２４が取り付けられている。被計量物１１３の重量は、その支持板１１４乃至１１７から各ロードセルのの支持構造の上板１０１に伝達され、下板１０２との間でロードセル１０３に荷重がかけられ、各重量検知素子により被計量物の重量が検知される。
【００１６】
図３に示す矢印は、ロードセルの支持構造物の取付方向を示すもので、これら矢印の方向は上板１０１と下板１０２とが、連結板１０６をピンに対して回転させながら相互に移動する方向を示している。このようなロードセルの支持構造の取付状態において、図３に示すＸ方向に対して被計量物１１３に外力が印加されたとすると、図４に示すように、支持構造１２２と１２３の上板１０１と下板１０２とがいずれのＸ方向に移動したとしても、ピン１０９、１１０がそれぞれ貫通孔１０７、１０８の外縁に当接するため、連結板１０６には引張力が働く。よって、被計量物１１３が大幅に位置ずれしてもロードセルの支持構造、被計量物、サポータ１２０を破損させることはない。
【００１７】
また、図３に示すＺ方向に対して被計量物１１３に外力が印加されたとすると、図４に示すように、支持構造１２１と１２４の上板１０１と下板１０２とがいずれのＺ方向に移動したとしても、ピン１０９、１１０がそれぞれ貫通孔１０７、１０８の外縁に当接するため、連結板１０６には引張力が働く。よって、被計量物１１３が大幅に位置ずれしてロードセルの支持構造、被計量物、サポータ１２０を破損させることはない。さらに、Ｘ方向とＺ方向の中間方向に斜めに外力が働いたとしても、９０度の角度を変えて配置されたそれぞれのロードセルの支持構造が連結板１０６の引っ張り制限により、被計量物１１３が大幅に位置ずれしてロードセルの支持構造、被計量物、支持構造物１２０を破損させることはない。さらに、上板１０１が上方向に浮き上がるようなことがあっても、各ピン１０９，１１０が貫通孔の外縁に当接し、上板１０１と下板１０２とがセパレートするような事故は起こらない。
【００１８】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。この図から分かるように、ロードセルの支持構造は、上記第１の実施の態様とほぼ同じであるが、連結板１０６の下端には貫通孔が設けられておらず、ピン１１０により枢着されているだけであり、また、その下端の角部は半円弧状１２５となっている。このため下板１０２の厚みが薄くとも、連結板１０６が回転したときその下端部は下板１０２の下面の縁部より下側に突出しない。また、上板１０１がＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動したときの作用効果は上記第１の実施の形態とほぼ同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
図６は本発明に係るロードセルの支持構造の第３の実施形態を示す斜視図である。図６において、該ロードセルの支持構造は、ホッパ等の被計量物に設けられた支持金具に取り付けられる上板４０１と土台等の基礎に固定されたサポータに固定される下板４０２を有する。これら上板４０１と下板４０２は互いに平行に配置されている。これら上板４０１と下板４０２間にロードセル４０３が配設されている。
【００２０】
上板４０１と下板４０２の側面間には、２本の連結板４０６、４０６がカタカナの“ハ”字状に配置されている。連結板４０６、４０６の上下端には、連結板４０６の長手方向に長い長方形の貫通孔４０７，４０８が形成されている。これら貫通孔４０７，４０８にはピン４０９、４１０が貫通し、上板４０１と下板４０２の側面にねじ止めされている。また、これらピン４０９、４１０の頭部には、連結板４０６の抜けを防止するヘッド４１１、４１２が形成されている。なお、連結板４０６は上板４０１、下板４０２に対して傾斜して設けられ、貫通孔４０７の上端から貫通孔４０８下端までの距離は、ピン４０９、４１０の間隔よりも少し長く形成されているため、連結板１０６はその長手方向に少し摺動自在に移動できる。なお、このロードセルの支持構造は、上記実施の態様１と同様、被計量物に対して複数個配置し、水平方向の強度が平均的となるようにすることは云うまでもない。
【００２１】
図７は、本発明に係るロードセルの支持構造の第４の実施形態を示す斜視図である。この実施形態は、連結板４０６が上板４０１と下板４０２に開けられた穴５０１，５０２内でその両端が枢支されているのみ図６のものと相違するだけであるので、構造の詳細な説明は省略する。
【００２２】
図６及び図７に示すロードセルの支持構造において、＋Ｘ方向に対して被計量物に外力が印加され、図８に示すように、上板４０１が＋Ｘ方向に移動したとする。右側の連結板４０６の貫通孔の４０７，４０８の下端にピン４０９，４１０が当接して右側の連結板４０６に圧縮力を作用させ、左側の連結板４０６の貫通孔の４０７，４０８の上端と下端にそれぞれピン４０９，４１０が当接して左側の連結板４０６に引張力を作用させる。上板４０１が−Ｘ方向に移動したとする。左側の連結板４０６の貫通孔の４０７，４０８の下端にピン４０９，４１０が当接して左側の連結板４０６に圧縮力を作用させ、右側の連結板４０６の貫通孔の４０７，４０８の上端と下端にそれぞれピン４０９，４１０が当接して右側の連結板４０６に引張力を作用させる。よって、被計量物が大幅に位置ずれしてロードセルの支持構造、被計量物、サポータを破損させることはない。さらに、Ｘ方向とＺ方向の中間方向に斜めに外力が働いたとしても、９０度の角度を変えて配置されたそれぞれのロードセルの支持構造が連結板の引っ張り制限により、被計量物が大幅に位置ずれしてロードセルの支持構造、被計量物、支持構造物を破損させることはない。さらに、上板４０１が上方向に浮き上がるようなことがあっても、各ピン４０９，４１０が貫通孔の外縁に当接し、上板４０１と下板４０２とがセパレートするような事故は起こらない。
【００２３】
図９は、本発明に係るロードセルの支持構造の第５の実施形態を示す部分正面図である。図９において、該ロードセルの支持構造は、ホッパ等の被計量物に設けられた支持金具に取り付けられる上板６０１と土台等の基礎に固定されたサポータに固定される下板６０２を有する。これら上板６０１と下板６０２は互いに平行に配置されている。これら上板６０１と下板６０２間にロードセル６０３が配設されている。上板６０１にはすり鉢状の受け孔６０４が穿たれ、この中に連結手段となる連結棒６０５の一端に設けられたボール６０６がはめ込まれている。連結棒６０６の下端はねじ６０７により回転自在に軸承されている。
【００２４】
この実施形態において、上板６０１と下板６０２とが正常な位置にあるときは、連結棒６０５のボール６０６は受け孔６０４から少し浮き上がっているが、上板６０１がＸ方向に移動したとすると、連結棒６０５はねじ６０７を中心として少し回動し、ボール６０６が受け孔６０４にはまりこみ、連結棒６０５に引張力を作用させ、それ以上の上板６０１の移動を許さない。なお、このロードセルの支持構造は、上記実施の態様１と同様、被計量物に対して複数個配置し、水平方向の強度が平均的となるようにすることは云うまでもない。
【００２５】
これまでに本発明を上述の複数の実施の形態により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、２枚の板間は連結手段により結合され、かつ該連結手段は各板に対して軸承されると共に、少なくとも一方の軸承部分は板に対して遊嵌されて該遊嵌部分により２つの板の離反する距離を制限する構造を有するので、従来のように連結手段に長さを調節するようなネジ部分等が無くシンプルな構造であるので、薬品、雨水に触れても連結手段にこれらが溜まることなく、従って、連結部材に腐食が加速度的に進行しない。また連結手段に長さを調節するようなネジ部分がなくとも、ロードセルの取付構造を位置あわせして取り付けることができるので、調整の手間が省ける。しかも、連結手段に２枚の板の離反方向への移動距離を制限する機能を持たせたので、簡単な構造で被計量物の飛び上がりによる事故を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係るロードセルの支持構造を被計量物に取り付けた状態を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明に係るロードセルの支持構造を被計量物に取り付けた状態を示す上面図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の動作を説明する説明図である。
【図５】図５は、第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】図６は、第３の実施の形態を示す斜視図である。
【図７】図７は、第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】図８は、第４の実施の形態の動作を説明する説明図である。
【図９】図９は、第５の実施の形態を示す部分正面図である。
【図１０】図１０は、従来例を示す正面図である。
【図１１】図１１は、従来例の一部分を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０１・・・上板
１０２・・・下板
１０３・・・ロードセル
１０６・・・連結板
１０７・・・貫通孔
１０８・・・貫通孔
１０９・・・ピン
１１０・・・ピン
１１１・・・ヘッド
１１２・・・ヘッド
１１３・・・被計量物
１１４・・・支持板
１１５・・・支持板
１１６・・・支持板
１１７・・・支持板
１１８・・・基礎
１１９・・・間隔
１２０・・・サポータ
１２１・・・支持構造
１２２・・・支持構造
１２３・・・支持構造
１２４・・・支持構造
１２５・・・角部
２０１・・・上板
２０２・・・下板
２０３・・・ロードセル
２０４・・・ケース
２０５・・・荷受け台
２０６・・・穴
２０７・・・支持軸
２０８・・・頭部
２０９・・・支持軸
２１０・・・頭部
２１１・・・連結板
２１２・・・貫通孔
２１３・・・貫通孔
２１４・・・ナット
２１５・・・ナット
４０１・・・上板
４０２・・・下板
４０３・・・ロードセル
４０６・・・連結板
４０７・・・貫通孔
４０８・・・貫通孔
４０９・・・ピン
４１０・・・ピン
４１１・・・ヘッド
４１２・・・ヘッド
４１３・・・被計量物
４１４・・・支持板
４１５・・・支持板
４１６・・・支持板
４１７・・・支持板
４１８・・・基礎
４１９・・・間隔
５０１・・・穴
５０２・・・穴
６０１・・・上板
６０２・・・下板
６０３・・・ロードセル
６０４・・・受け孔
６０５・・・連結棒
６０６・・・ボール
６０７・・・ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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