(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の荷重負荷部を有するロードセルに計量容器を吊り下げるために当該計量容器に固定される計量装置用吊り下げ具であって、
前記ロードセルの前記荷重負荷部に取り付ける第１部材と、
前記計量容器に固定される第２部材と、を備え、
前記第１部材は、所定の第１軸方向に設けられた第１孔と、前記第１軸に立体交差する第２軸方向に設けられた第２孔と、を有し、
前記第１部材は、前記第１孔に嵌合された第１ボールベアリングを介して前記ロードセルの前記荷重負荷部に相対回転可能に取り付け可能に構成されており、
前記第２部材は、前記第１部材の前記第２孔に嵌合された第２ボールベアリングを介して前記第１部材に相対回転可能に取り付けられている、計量装置用吊り下げ具。
【請求項２】
前記第２軸は、前記第１軸に垂直な第１仮想平面および前記第１軸に平行な第２仮想平面のいずれにも含まれるような軸である、請求項１に記載の計量装置用吊り下げ具。
【請求項３】
前記第１ボールベアリングと前記第２ボールベアリングとの間の中心間距離は、前記第１ボールベアリングの半径と前記第２ボールベアリングの半径との和より大きくかつ前記和の１．５倍以下である、請求項１または２に記載の計量装置用吊り下げ具。
【請求項４】
前記計量装置用吊り下げ具が固定される前記計量容器は、計量ホッパである、請求項１から３の何れかに記載の計量装置用吊り下げ具。
【請求項５】
前記第１部材は、前記第１軸に垂直な第１面と前記第２軸に垂直な第２面とを有する、請求項１から４の何れかに記載の計量装置用吊り下げ具。
【請求項６】
前記第２部材は、前記第２面に平行な取り付け面を有し、
前記第２部材の回転軸は、前記取り付け面に垂直に取り付けられている、請求項５に記載の計量装置用吊り下げ具。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の計量装置用吊り下げ具と、
軸状の荷重負荷部を有し、前記荷重負荷部の軸が水平方向を向いた状態で計量装置本体に固定されたロードセルと、
上部に取り付け部を有する計量ホッパと、を備え、
前記計量装置用吊り下げ具の前記第２部材が前記計量ホッパの前記取り付け部に固定されるとともに、前記計量装置用吊り下げ具の前記第１部材が前記第１ボールベアリングを介して前記ロードセルの前記荷重負荷部に取り付けられた、計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計量装置に設けられる計量容器を計量装置本体に吊り下げるための計量装置用吊り下げ具およびこれを備えた計量装置に関する。特に、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填するパッカースケールなどの計量装置に用いられる計量ホッパを計量装置本体に取り付けられたロードセルに吊り下げるための計量装置用吊り下げ具およびこれを備えた計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成型加工原料となる樹脂ペレットを効率よく目標重量にひとまとめにして袋詰めするパッカースケールなどの計量装置には、上方から被計量物が供給されることにより被計量物を計量して、計量後の被計量物を下方へ排出する計量ホッパが設けられている。特に、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するための計量装置においては、１袋あたりの充填量が例えば数１０ｋｇであるような重量物を計量する必要があるため、計量ホッパの大きさや強度確保のために計量ホッパ自体の重量も重いものが多く、例えば計量ホッパ自体の重量が５０ｋｇ以上あるものも存在する。
【０００３】
ところで、このような計量ホッパは、計量ホッパ内に投入された被計量物の重量を計量ホッパごと計量するために、計量装置の作動時において計量装置本体に対してある程度の上下動が許容されなければならない。このため、計量ホッパは、一般的に、計量装置本体に取り付けられたロードセルに吊り下げ具を用いて吊り下げられている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構造のように、ロードセルと計量ホッパとの間の自由度が小さいと、計量ホッパへの被計量物の投入による衝撃が計量に影響を与えてしまい、計量精度が悪化する。このような問題を解決するために、一または複数の吊り下げ具が計量ホッパの上部に固定される一方、計量装置本体に固定されたロードセルに設けられた軸状の荷重負荷部が水平方向に延びており、当該荷重負荷部に吊り下げ具を引っ掛けることにより計量装置本体に計量ホッパを吊り下げている構成が知られている。
【０００５】
図５は、従来の計量装置用吊り下げ具の取り付け状態を示す図である。図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は側面図である。図５に示すように、従来の吊り下げ具は、ロードセル３に取り付けられる板状部材１３１と、一端部が計量ホッパ１３２に固定され、他端部が板状部材１３１に引っ掛けられるよう鉤状に形成された引っ掛け部材１３３と、を有している。板状部材１３１には、ロードセル３の荷重負荷部３１を挿通するための第１孔１３１ａと、引っ掛け部材１３３を引っ掛けるための第２孔１３１ｂと、を有している。ロードセル３の荷重負荷部３１と板状部材１３１の第１孔１３１ａとは、計量精度を高めるために点接触となっている。このため、ロードセル３の荷重負荷部３１において第１孔１３１ａに係合する箇所３１ａは、荷重負荷部３１の軸方向の他の箇所より小径かつ荷重負荷部３１の軸に対して垂直な方向から視て軸の半径方向に湾曲した形状に切り欠かれた構造を有するとともに、第１孔１３１ａも軸方向中央部が最も小径となるような形状を有している。このように、従来の吊り下げ具においては、引っ掛け部材１３３、板状部材１３１およびロードセル３が互いに固定されておらず、ある程度の自由度を有する構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８５７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のように、計量ホッパに重量物が投入されると、吊り下げ具にかかる衝撃荷重は、計量ホッパの自重も加わってたいへん大きなものになる。例えば２５ｋｇ程度の被計量物が投入されると、吊り下げ具にかかる衝撃荷重は約１５０ｋｇとなる場合もある。従来の吊り下げ具にこのように大きな衝撃荷重が加わると、引っ掛け部材１３３および計量ホッパ１３２が板状部材１３１に対して飛び跳ねる場合がある。引っ掛け部材１３３が板状部材１３１に対して飛び跳ねると、板状部材１３１とロードセル３との係合位置（着力点）が軸方向へずれることにより計量における零点がずれ、正しい計量が行えないという問題が生じ得る。また、大きな衝撃荷重により引っ掛け部材１３３が板状部材１３１に対して飛び跳ねると、計量ホッパ１３２の振れが大きくなり、被計量物を投入してから所定の計量精度を達成するために必要な待ち時間（計量安定時間）が長くなり、計量の高速化が図れない問題もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うことができる計量装置用吊り下げ具および計量装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る計量装置用吊り下げ具は、軸状の荷重負荷部を有するロードセルに計量容器を吊り下げるために当該計量容器に固定される計量装置用吊り下げ具であって、前記ロードセルの前記荷重負荷部に取り付ける第１部材と、前記計量容器に固定される第２部材と、を備え、前記第１部材は、所定の第１軸方向に設けられた第１孔と、前記第１軸に立体交差する第２軸方向に設けられた第２孔と、を有し、前記第１部材は、前記第１孔に嵌合された第１ボールベアリングを介して前記ロードセルの前記荷重負荷部に相対回転可能に取り付け可能に構成されており、前記第２部材は、前記第１部材の前記第２孔に嵌合された第２ボールベアリングを介して前記第１部材に相対回転可能に取り付けられている。
【００１０】
上記構成によれば、ロードセルの荷重負荷部と吊り下げ具の第１部材とが第１ボールベアリングを介して荷重負荷部の軸回り（第１軸回り）に相対回転可能に取り付けられる。さらに、計量容器に固定される第２部材が第１軸と立体交差するような第２軸回りに相対回転可能に取り付けられる。これにより、計量容器に被計量物が投入された際に、その衝撃を吸収するように２つの軸回りに第１部材および第２部材が揺動し、計量容器を水平方向および鉛直方向に移動させることができる。また、衝撃による揺動は、計量容器および被計量物の自重によって迅速に抑制され、低摩擦の各ボールベアリングにより、第１部材および第２部材は、計量容器が最下点となる位置に速やかに復帰する。しかも、従来のように引っ掛け部材を用いていないため、被計量物の投入による衝撃によって計量容器および第２部材がロードセルおよび第１部材に対して飛び跳ねることがなく、ロードセルの荷重負荷部に取り付けられる第１部材が位置ずれを生じることもない。したがって、計量容器に加えられた衝撃を効率よく逃がしつつ短時間で安定化させることができる。これにより、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うことができる。
【００１１】
前記第２軸は、前記第１軸に垂直な第１仮想平面および前記第１軸に平行な第２仮想平面のいずれにも含まれる軸であってもよい。
【００１２】
前記第１ボールベアリングと前記第２ボールベアリングとの間の中心間距離は、前記第１ボールベアリングの半径と前記第２ボールベアリングの半径との和より大きくかつ前記和の１．５倍以下であってもよい。これにより、衝撃による第１部材の揺れ幅が小さくなり、より短時間に計量容器を安定化させることができる。
【００１３】
前記計量装置用吊り下げ具が固定される前記計量容器は、計量ホッパであってもよい。
【００１４】
前記第１部材は、前記第１軸に垂直な第１面と前記第２軸に垂直な第２面とを有してもよい。これにより、ロードセルおよび第２部材との取り付け面が平面となり、省スペースかつ相対回転容易に構成することができる。
【００１５】
さらに、前記第２部材は、前記第２面に平行な取り付け面を有し、前記第２部材の回転軸は、前記取り付け面に垂直に取り付けられている。これにより、第２部材と第１部材との取り付けを容易かつ省スペースに構成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る計量装置は、上記構成の計量装置用吊り下げ具と、軸状の荷重負荷部を有し、前記荷重負荷部の軸が水平方向を向いた状態で計量装置本体に固定されたロードセルと、上部に取り付け部を有する計量ホッパと、を備え、前記計量装置用吊り下げ具の前記第２部材が前記計量ホッパの前記取り付け部に固定されるとともに、前記計量装置用吊り下げ具の前記第１部材が前記第１ボールベアリングを介して前記ロードセルの前記荷重負荷部に取り付けられている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、上記のように構成され、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における計量装置用吊り下げ具の構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す計量装置用吊り下げ具を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す計量装置用吊り下げ具の取り付け状態を示す正面図である。
【図４】図４は、図３に示す計量装置用吊り下げ具を側面（図３におけるＩＶ方向）から視た図である。
【図５】図５は、従来の計量装置用吊り下げ具の取り付け状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態における計量装置用吊り下げ具およびこれを備えた計量装置の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。また、以下の具体的な説明は、本発明における計量装置用吊り下げ具および計量装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、上記計量装置用吊り下げ具を特定した用語と同じ用語または相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な構成要素は、これに対応する上記計量装置用吊り下げ具の構成要素の一例である。したがって、上記計量装置用吊り下げ具および計量装置の特徴は、以下の具体的な説明によって限定されない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態における計量装置用吊り下げ具の構造を示す斜視図であり、図２は、図１に示す計量装置用吊り下げ具を示す分解斜視図である。図１および図２に示すように、本実施形態における吊り下げ具１は、第1部材１１および第２部材１２を備えている。
【００２１】
第１部材１１は、所定の第１軸Ｘ方向に設けられた第１孔１１ａと、第１軸Ｘに立体交差する第２軸Ｙ方向に設けられた第２孔１１ｂと、を有している。本実施形態においては、第２軸Ｙは、第１軸Ｘに垂直な第１仮想平面ＶＳ１および第１軸Ｘに平行な第２仮想平面ＶＳ２のいずれにも含まれるような軸である。すなわち、吊り下げ具１が計量装置へ取り付けられた状態の平面視において第１軸Ｘ（第１孔１１ａ）と第２軸Ｙ（第２孔１１ｂ）とは直交している。なお、第１軸Ｘと第２軸Ｙとは、計量装置に計量容器（後述する計量ホッパ２など）が吊り下げ具１を介して取り付けられた際に、計量容器が３次元的に揺動可能な限り、必ずしも直交していなくてよい。
【００２２】
本実施形態における第１部材１１は、平面視において第１孔１１ａと第２孔１１ｂとがオーバーラップする位置に設けられる。また、第１部材１１は、第１軸Ｘに垂直な第１面Ｓ１と第２軸Ｙに垂直な第２面Ｓ２とを有している。すなわち、本実施形態における第１部材１１は、２つの板状部が互いに垂直に組み合せられたような形状を有しており、各板状部にそれぞれ第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂが設けられている。なお、第１部材１１は、一体成型により形成されてもよいし、２つの板状部材が組み合せられることにより形成されてもよい。さらに、第１部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂには、それぞれ第１ボールベアリング１３ａおよび第２ボールベアリング１３ｂが嵌合されている。
【００２３】
第２部材１２の一端部には、第１部材１１の第２面Ｓ２に平行な取り付け面Ｓ３が形成されており、取り付け面Ｓ３には、回転軸１４が取り付け面Ｓ３に垂直に設けられている。第２部材１２は、第１部材１１の第２孔１１ｂに嵌合された第２ボールベアリング１３ｂを介して第１部材１１に相対回転可能に取り付けられている。すなわち、第２部材１２の回転軸１４が第２ボールベアリング１３ｂに挿通されることにより、第２部材１２は、第１部材１１に対して回転軸１４の回りに相対回転可能に構成されている。ここで、第２ボールベアリング１３ｂの内径は、第２部材１２の回転軸１４の軸径に合わせて（回転軸１４が第２ボールベアリング１３ｂに挿通可能かつ径方向への遊びが最低限となるように）決められる。第１部材１１が第２軸Ｙに垂直な第２面Ｓ２を有することにより、第１部材１１と第２部材１２との取り付け面が平面となり、省スペースかつ相対回転容易に構成することができる。さらに、第２部材１２が第２面Ｓ２に平行な取り付け面Ｓ３を有し、かつ回転軸１４が取り付け面Ｓ３に垂直に取り付けられているため、第２部材１２と第１部材１１との取り付けをより容易かつ省スペースに構成することができる。
【００２４】
なお、本実施形態において、第２部材１２の取り付け面Ｓ３は、計量容器取り付け部１２ａが設けられた基端部から第１部材１１の第２軸Ｙ方向両側へ延びている（取り付け面Ｓ３が略Ｕ字形状を有している）。しかし、本発明は、第２部材１２が第１部材１１に相対回転可能に取り付けられる限り、これに限られない。例えば、取り付け面Ｓ３が第１部材１１の第２軸Ｙ方向の一方側のみに設けられ、第１部材１１の第２軸Ｙ方向の他方側には、回転軸１４の抜けを防止する規制部材（ボルトなど）が回転軸１４に固定されることとしてもよい。
【００２５】
図３は、図１に示す計量装置用吊り下げ具の取り付け状態を示す正面図であり、図４は、図３に示す計量装置用吊り下げ具を側面（図３におけるＩＶ方向）から視た図である。
【００２６】
第２部材１２の他端部には、計量容器である計量ホッパ２を固定するための計量容器取り付け部１２ａが設けられている。計量容器取り付け部１２ａには、ねじ切り加工がされており、計量ホッパ２に固定されたフランジ部２１にボルトなどの締結部材２２を用いて計量容器取り付け部１２ａとフランジ部２１とが固定される。
【００２７】
また、第１部材１１は、第１孔１１ａに嵌合された第１ボールベアリング１３ａを介してロードセル３の軸状の荷重負荷部３１に相対回転可能に取り付け可能に構成されている。ここで、第１ボールベアリング１３ａの内径は、ロードセル３の荷重負荷部３１の軸径に合わせて（ロードセル３の荷重負荷部３１に対して第１ボールベアリング１３ａおよび第１部材１１が第１軸Ｘ方向に摺動可能かつ径方向への遊びが最低限となるように）決められる。ロードセル３は、計量装置本体（図示せず）に荷重負荷部３１の軸が水平方向に向いた状態で固定されている。すなわち、吊り下げ具１がロードセル３に取り付けられた状態で、第１軸Ｘは水平方向を向いている。荷重負荷部３１の先端部はねじ切り加工がされており、吊り下げ具１の取り付け時においては、ボルトなどの規制部材３２（図３参照）によって第1部材１１の第１軸Ｘ方向への移動が規制される。前述の通り、第１部材１１が第１軸Ｘに垂直な第１面Ｓ１を有しているため、第１部材１１とロードセル３との取り付け面が平面となり、省スペースかつ相対回転容易に構成することができる。
【００２８】
このように、ロードセル３の荷重負荷部３１に第1部材１１が取り付けられ、第２部材１２に計量ホッパ（計量容器）２が固定されることにより、計量装置吊り下げ具１を介してロードセル３に計量ホッパ２が吊り下げられる。なお、本実施形態においては、４つのロードセル３にそれぞれ計量装置吊り下げ具１を介して１つの計量ホッパ２の４隅にフランジ部２１を設け、当該４つフランジ部２１のそれぞれに吊り下げ具１を固定して、４つのロードセル３および４つの吊り下げ具１を用いて１つの計量ホッパ２を吊り下げる構成を想定している（図示は省略している）。しかし、ロードセル３の数やその配置は特に限定されない。例えば、計量装置本体に３つのロードセル３が固定され、計量ホッパ２がこれらのロードセル３によって３点で吊り下げ支持される構成についても上述した吊り下げ具１を適用可能である。このように、計量ホッパ２の支持点数は、４点に限られず、３点以下であってもよいし、５点以上であってもよい。
【００２９】
上記構成によれば、ロードセル３の荷重負荷部３１と吊り下げ具１の第１部材１１とが第１ボールベアリング１３ａを介して荷重負荷部３１の軸回り（第１軸Ｘ回り）に相対回転可能に取り付けられる。さらに、計量容器である計量ホッパ２に固定される第２部材１２が第２ボールベアリング１３ｂを介して第１部材１１に対して第１軸Ｘに垂直な第１仮想平面ＶＳ１および第１軸Ｘに平行な第２仮想平面ＶＳ２のいずれにも含まれるような（第１軸Ｘと立体交差するような）第２軸Ｙ回りに相対回転可能に取り付けられる。
【００３０】
これにより、計量ホッパ２に被計量物が投入された際に、その衝撃を吸収するように２つの軸Ｘ，Ｙ回りに第１部材１１および第２部材１２が揺動し、計量ホッパ２を水平方向および鉛直方向に移動させることができる。また、衝撃による揺動は、計量ホッパ２および被計量物の自重によって迅速に抑制され、低摩擦の各ボールベアリング１３ａ，１３ｂにより、第１部材１１および第２部材１２は、計量ホッパ２が最下点となる位置（被計量物投入前の位置）に速やかに復帰する。しかも、従来のように引っ掛け部材を用いていないため、被計量物の投入による衝撃によって計量ホッパ２および第２部材１２がロードセル３および第１部材１１に対して飛び跳ねることがなく、ロードセル３の荷重負荷部３１に取り付けられる第１部材１１が位置ずれを生じることもない。したがって、計量ホッパ２に加えられた衝撃を効率よく逃がしつつ短時間で安定化させることができる。これにより、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うことができる。また、従来の計量装置においては、計量ホッパ２が被計量物の投入によって揺動するのを抑制するために、別途、振れ止め機構やクランプ装置が設けられることが多かったが、本構成によれば揺動量が低減されるため、計量ホッパ２の揺動を抑制する部材を別途設ける必要がなくなり、計量装置の構造を簡単化することができる。
【００３１】
ここで、第１ボールベアリング１３ａと第２ボールベアリング１３ｂとの間の中心間距離Ｄがなるべく近接することが好ましい。具体的には、中心間距離Ｄは、第１ボールベアリング１３ａの半径（外周円の半径）Ｒ１と第２ボールベアリング１３ｂの半径（外周円の半径）Ｒ２との和より大きくかつ当該和の１．５倍以下（Ｒ１＋Ｒ２＜Ｄ≦１．５（Ｒ１＋Ｒ２））であることが好ましい。これにより、衝撃による第１部材１１の揺れ幅が小さくなり、より短時間に計量容器を安定化させることができる。
【００３２】
なお、本実施形態においては、第１ボールベアリング１３ａおよび第２ボールベアリング１３ｂは同じもの（半径Ｒ）を用いてもよい。この場合、２つのボールベアリング１３ａ，１３ｂの中心間距離Ｄは、２Ｒ＜Ｄ≦３Ｒとなることが好ましい。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、パッカースケールに設けられる計量ホッパ２を吊り下げる吊り下げ具１について説明したが、ロードセルに吊り下げて使用する計量容器であれば、計量ホッパに限られない。また、パッカースケール以外の計量装置（例えば、組合せ秤や台秤など）に設けられる計量容器を吊り下げる吊り下げ具においても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の計量装置用吊り下げ具および計量装置は、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うために有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１  吊り下げ具
２  計量ホッパ
３  ロードセル
１１  第１部材
１１ａ  第１孔
１１ｂ  第２孔
１２  第２部材
１２ａ  計量容器取り付け部
１３ａ  第１ボールベアリング
１３ｂ  第２ボールベアリング
１４  回転軸
２１  フランジ部
２２  締結部材
３１  荷重負荷部
３２  規制部材
【図１】
0005794898.tif 000002
【図２】
0005794898.tif 000003
【図３】
0005794898.tif 000004
【図４】
0005794898.tif 000005
【図５】
0005794898.tif 000006