(57)【要約】【課題】測定荷重と電磁力の作用点を結ぶラインに直角な振動の影響を低減した電子天びんを提供する。【解決手段】ブロック状の荷重測定セル１の可動柱４の端面に２個の横孔１ａ、１ｂの加工を行い、該横孔１ａ、１ｂ間に力点バネ１１を形成するとともに横孔１ａ、１ｂの内側側面を支点バネ１３ａ、１３ｂの内側端面として形成し、さらに前記荷重測定セル１の上方または下方から縦孔１ｃの加工を行い、前記支点バネ１３ａ、１３ｂを縦方向に分断して前記荷重測定セル１の長手方向両側面に形成する。【選択図】          図１
2006098114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定荷重を鉛直方向に伝達するロバーバル機構と、測定荷重と電磁力の回転モーメントを作用させる支点バネと、測定荷重が加わる力点バネおよび荷重受けに連結する可動柱を一体化したブロック状の荷重測定セルを備えた電子天びんにおいて、前記荷重測定セルはその可動柱端面または固定端に少なくとも２個の横孔を並設し、該横孔間の未加工部で力点バネの横幅を規制し該横孔の内側側面を支点バネの内側端面と設定したことを特徴とする電子天びん。
【請求項２】
荷重測定セルの上方または下方から縦孔を設け支点バネを分断したことを特徴とする請求項１記載の電子天びん。
【請求項３】
荷重測定セルの長手方向側面から座ぐりを設けて支点バネの横幅を小さく構成したことを特徴とする請求項１記載の電子天びん。
【請求項４】
荷重測定セルはその可動柱端面または固定端に複数個の横孔を並設し、該横孔並設方向における１個以上の未加工部で力点バネの横幅を規制するとともに、力点バネを設定していない他の１個以上の未加工部で支点バネの横幅を設定したことを特徴とする請求項１記載の電子天びん。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子天びんに関し、特にロバーバル機構を備えるとともに、測定荷重による変位部の変位をなくする電磁力を発生して、その発生電磁力から測定荷重を検出する電子天びんに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子天びんにおいては、一般に、測定荷重によるセンサ機構体の変位に抗して電磁力を発生し、その変位がゼロになるのに要する電磁力の大きさから測定荷重の大きさを測定する。このような電子天びんにおけるセンサ機構体としては、測定荷重が載せられる測定皿を支承する可動柱を、両端部に可撓部を備えた互いに平行な２本の梁によって固定柱に支持した、いわゆるロバーバル機構を備えた機構体が用いられる。このロバーバル機構を設けることにより、測定荷重による測定皿の傾きを防止するとともに、測定荷重による測定皿ないし可動柱の変位を鉛直方向に規制することができ、測定皿上への測定荷重の載置位置に起因する荷重の検出誤差が解消され、高精度の計量が行なわれる。
【０００３】
図３に上記センサ機構体として従来使用されている単体ブロックを加工した荷重測定セル２０の側面図（Ａ）、上面図（Ｂ）及び電磁力発生装置３０の一部断面構成図（Ｃ）を示す。図に示すように荷重測定セル２０は、単体ブロック形状から、ワイヤ放電加工で２次元的にロバーバル機構を構成する可撓部ｅ及び梁２３ａ、２３ｂと、力点バネ２４ａ、２４ｂや支点バネ２５に連結するレバーブロック２６などを形成するとともに、長手方向両側面から座ぐり２７を入れて、力点バネ２４ａ、２４ｂ、支点バネ２５の横幅を狭くすることにより、機械感度を向上させている。そして、図３（Ａ）に示すようにこの荷重測定セル２０の可動柱２８の上部には測定皿２９が固設され、レバーブロック２６の両側面に電磁力発生装置３０のフォースコイル３０ａを一端に固設したレバー３１がねじ止めされている。この荷重測定セル２０は部品点数を削減できるとともに、温度特性の再現性に優れているなどの特徴を有している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４８１０５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電子天びんは、上記のように構成されているが、荷重測定セル２０の厚み方向、すなわち前記レバーブロック２６の可動方向に対する直角方向の振動に対して前記レバーブロック２６が振動し易く、一時的な振動に対しては表示値にばらつきが見られ、定常的な振動に対しては継続的な誤差が発生するという問題がある。また、支点、力点を理想的な形状、配置にしにくく、機械感度を最適な設計にするのが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、荷重測定セルの厚み方向の振動の影響を低減した電子天びんを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の電子天びんは、測定荷重を鉛直方向に伝達するロバーバル機構と、測定荷重と電磁力の回転モーメントを作用させる支点バネと、測定荷重が加わる力点バネおよび荷重受けに連結する可動柱を一体化したブロック状の荷重測定セルを備えた電子天びんにおいて、前記荷重測定セルはその可動柱端面または固定端に少なくとも２個の横孔を並設し、該横孔間の未加工部で力点バネの横幅を規制し該横孔の内側側面を支点バネの内側端面と設定する。
さらに本発明の電子天びんは、荷重測定セルの上方または下方から縦孔を設け支点バネを分断する。
さらに本発明の電子天びんは、荷重測定セルの長手方向側面から座ぐりを設けて支点バネの横幅を小さく構成する。
さらに本発明の電子天びんは、荷重測定セルはその可動柱端面または固定端に複数個の横孔を並設し、該横孔並設方向における１個以上の未加工部で力点バネの横幅を規制するとともに、力点バネを設定していない他の１個以上の未加工部で支点バネの横幅を設定する。
本発明の電子天びんは、上記のように構成されており、荷重測定セルの厚み方向の振動の影響を低減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子天びんは、荷重測定セルの可動柱端面および上方または下方からの孔加工と、長手方向側面からの座ぐり加工により２本の支点バネの間隔を拡げるとともに、力点バネを一本化することにより、組み立て式と同様にバネの最適配置を行なうことが可能になり、横方向の振動に対する支点バネのねじれ強度を増すとともに、レバー系の固有振動数を上げることにより、内部外乱処理を容易にし、この結果耐震性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明を電子天びんに適用した場合の荷重測定セル１の正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、上面図（Ｃ）及び電磁力発生装置１５の一部断面構成図（Ｄ）を示し、図２は荷重測定セル１に加工される孔の位置を示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及びＡ−Ａ断面図（Ｃ）である。本荷重測定セル１は、アルミニウム合金等からなる単体ブロックにドリル加工により下記に示す各種の孔を形成したり、ワイヤ放電加工により図１（Ａ）の太線で示したスリット１ｆを設けることによりロバーバル機構２やレバーブロック３などを形成するようにしたものである。
【００１０】
前記ロバーバル機構２は、単体ブロックの両端側に位置する可動柱４と固定柱５を、両端部にそれぞれ可撓部ｅを備えた互いに平行な上下２本の梁６、７によって連結した構造を有している。可動柱４の上端面には、皿受け台８ａを介して測定皿８が支承される。また、固定柱５の下端部は、天びんベース９に固定される。
【００１１】
前記可動柱４は連結部１０の上下に形成された力点バネ１１、１２を介してレバーブロック３の一端に連結されている。また、このレバーブロック３は、前記固定柱５の右上端部に形成された２本の支点バネ１３ａ、１３ｂを中心として傾動自在に支承され、その他端部において途中省略で示す別部材からなる持ち出し部材１４の基端部が固着されている。
【００１２】
前記持ち出し部材１４は、その基端部がフォーク状に分岐して前記レバーブロック３の両側面にねじ止めされており、その先端部には電磁力発生装置１５のフォースコイル１５ａが固着されている。電磁力発生装置１５は、磁気回路１５ｂが作る静磁場中にフォースコイル１５ａを可動に配置した構造を有している。
【００１３】
また、この持ち出し部材１４の先端部変位が変位センサ１６によって検出され、この持ち出し部材１４の変位が常に０となるように、図示しないサーボ機構によってフォースコイル１５ａに流れる電流が制御される。そして、このフォースコイル１５ａに流れる電流の大きさから、測定皿８上の測定荷重の大きさが計測される。
【００１４】
本発明の荷重測定セル１における力点バネ１１および支点バネ１３ａ、１３ｂは、図２に示すような下記（１）〜（３）の加工を組み合わせることによって形成される。
（１）単体ブロックの側面部の３箇所に設けた横孔１ｅに交叉するように可動柱４の端面に、中心線をはさんで対照的な横並行の２個の横孔１ａ、１ｂを設ける。この横孔間の未加工部１Ｌ（図示例では３個の部位）によって力点バネ１１の横幅が規制され、横孔１ａ、１ｂの内側側面が、支点バネ１３ａ、１３ｂの内側端面になる。この未加工部１Ｌは横孔１ａ、１ｂの並列方向における孔と孔、孔とブロックの端面との間の領域を指す。横孔１ａ、１ｂは２個設けるのが理想的である。その理由は２個で本発明の目的は達成でき、かつ個数が少なくて機械的強度が低下することはない。しかも工数も少なくて安価となる。しかし本発明は２個に限定されず４個とすることもでき、最両端の横孔で支点バネの内側端面を設定させるようにすることもできる。さらに本発明は４個に限定されず５個以上でもよい。孔の大きさを調整すれば必要により何個でも穿設できる。
横孔の個数によりその並設方向に未加工部１Ｌ（孔のあいていないスペース）が複数個できることになり、この未加工部１Ｌの一部（含む半分）を力点バネの横幅の規制に利用し、それ以外の未加工部１Ｌの一部を支点バネの横幅の規制に利用する実施例も本発明は包含する。力点バネの個数と支点バネの個数をいくつにするかについては、いくつもの組み合わせ例が考えられ、したがって横孔による制限の仕方についても多くの実施例が考えられるが、これらのすべてを包含する。
（２）支点バネ１３ａ、１３ｂを分断するために単体ブロックの上面から、縦孔１ｃの加工を行なう。これにより、支点バネ１３ａ、１３ｂは、荷重測定セル１の長手方向両側面に配置することができ、力点バネ１１を中央に１本形成できる。
（３）力点バネ１１の横幅を小さくするために単体ブロックの長手方向側面から座ぐり１ｄを設ける。
【００１５】
これにより、単体ブロックを加工して荷重測定セル１としたユニブロック構造においても、組立式と同様に支点バネ１３ａ、１３ｂ間の間隔を拡げることができ、耐振動性を向上させることができるとともに、力点バネ１１の横幅を小さくして機械感度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、電子天びんに関し、特にロバーバル機構を備えるとともに、測定荷重による変位部の変位をなくする電磁力を発生して、その発生電磁力から測定荷重を検出する電子天びんに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による電子天びんの荷重測定セル１の実施形態を示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、上面図（Ｃ）及び電磁力発生装置１５の一部断面構成図（Ｄ）である。
【図２】荷重測定セル１に加工される孔の位置を示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及びＡ−Ａ断面図（Ｃ）である。
【図３】従来の電子天びんに用いられている荷重測定セルの側面図（Ａ）、上面図（Ｂ）及び電磁力発生装置３０の一部断面構成図（Ｃ）である。
【符号の説明】
【００１８】
１  荷重測定セル
１ａ  横孔
１ｂ  横孔
１ｃ  縦孔
１ｄ  座ぐり
１ｅ  横孔
１ｆ  スリット
１Ｌ  未加工部
２  ロバーバル機構
３  レバーブロック
４  可動柱
５  固定柱
６  梁
７  梁
８  測定皿
８ａ  皿受け台
９  天びんベース
１０  連結部
１１  力点バネ
１２  力点バネ
１３ａ  支点バネ
１３ｂ  支点バネ
１４  持ち出し部材
１５  電磁力発生装置
１５ａ  フォースコイル
１５ｂ  磁気回路
１６  変位センサ
２０  荷重測定セル
２３ａ  梁
２３ｂ  梁
２４ａ  力点バネ
２４ｂ  力点バネ
２５  支点バネ
２６  レバーブロック
２７  座ぐり
２８  可動柱
２９  測定皿
３０  電磁力発生装置
３０ａ  フォースコイル
３１  レバー
ｅ  可撓部
【図１】
2006098114.tif 000003
【図２】
2006098114.tif 000004
【図３】
2006098114.tif 000005