(57)【要約】【課題】負荷が作用した際に、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルを安定した姿勢で保持することができて、高精度の検査を良好に行えるロードセルユニットおよび計量装置を提供する。【解決手段】ロードセルユニット５として、荷重が負荷される載台４と、それぞれ起歪体に歪みゲージが設けられ、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセル１２、１３と、各計量用ロードセル１２、１３に対応して配設され、各計量用ロードセル１２、１３を、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ各計量用ロードセル１２、１３の荷重点が上下方向に重なる状態で支持するロバーバル機構１４、１５とを備えた。これにより、荷重作用時に、横荷重や斜め方向に作用する力による曲げやねじれの影響を最小限に抑えることができて、各計量用ロードセル１２、１３によって荷重を鉛直方向に良好に受けながら良好に計量できる。【選択図】図１２
2008185430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ起歪体に歪みゲージが設けられ、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルと、各計量用ロードセルに対応して配設され、各計量用ロードセルを、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ計量用ロードセルに対して荷重が作用する各荷重点が上下方向に重なる状態で支持するロバーバル機構とを備えたことを特徴とするロードセルユニット。
【請求項２】
大秤量の計量用ロードセルの起歪体として、荷重受部と反力受部とにそれぞれ球面部が形成されたコラム式ロッカーピンタイプが用いられていることを特徴とする請求項１記載のロードセルユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロードセルユニットを１組備え、このロードセルユニットに、荷重が負荷される荷重負荷部を固定したことを特徴とする計量装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のロードセルユニットを複数組備え、これら複数組のロードセルユニットにより単一の荷重負荷部を複数点で支持し、各組のロードセルユニットと荷重負荷部との間に、各組のロードセルユニットに対する荷重負荷部の横移動を許容して各組のロードセルユニットへの横荷重を逃がす横揺れ装置を介装したことを特徴とする計量装置。
【請求項５】
基台としてのベースに、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルと、各計量用ロードセルに対して上方または下方から当接する取付体と、計量用ロードセルに対して荷重が作用する各荷重点が上下方向に重なる状態で前記取付体を介して支持するロバーバル機構とを、１組のロードセルユニットとして組み付け、このロードセルユニットを計量部として組込んだことを特徴とする請求項３または４に記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大秤量でありながら高精度な計量を行うことができる計量装置に適したロードセルユニットおよび計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロードセルを用いた計量装置はすでに広く知られている。一般にこの種の計量装置は、１つの（単体の）ロードセルを用いた構成とされている。このような１つのロードセルを用いた、例えば大秤量の計量装置（例えば、トラックスケール）において、極めて高精度のものを実現しようとすると、ロードセルを構成する起歪体の材質や歪ゲージの選定、ＡＤコンバータの精度等として極めて高度なものが求められるため、極めて高価格となるとともに、これらの一部に少しでも不良要因があると、高精度に保たれずに十分な信頼性が得られないことがあった。
【０００３】
これに対処するものとして、図１４に示すように、大秤量のロードセル１０１と小秤量のロードセル１０２とを上下に重ねて並べるように配設するとともに、連結ビーム１０３を介してこれらの計量用ロードセル１０１、１０２を上下方向に連結し、小秤量の範囲では最小目盛の目量（以下、単に目量という）が小さい小秤量ロードセル１０２で測定した値を採用し、前記小秤量よりも大きな大秤量の範囲では、小秤量ロードセル１０２よりも目量が大きい大秤量ロードセル１０１で測定した値を採用するように切り換えることが考えられる。この構成により、大秤量のロードセル１０１だけを用いた場合と比較して、小秤量範囲内での不確かさを小さめに抑える（精度を高める）ことが可能となる（特許文献１の第４図等）。なお、図１４における１０４は荷重を受ける載台である。
【特許文献１】特開昭６２−３２３２４号公報、第４図等
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図１４に示すような、単に、連結ビーム１０３を介して、複数の計量用ロードセル１０１、１０２を上下方向に連結しただけの構造では、これらのロードセル１０１、１０２を連結する部分が全く位置規制されていないため、これらのロードセル１０１、１０２を連結する部分を含めて、各ロードセル１０１、１０２の姿勢が不安定であるという問題がある。したがって、荷重を負荷を作用させた際に、各ロードセル１０１、１０２が真下に力を受けないような傾斜姿勢となってしまうおそれがあり、その結果、各ロードセル１０１、１０２が、横荷重や斜め方向に作用する力による曲げやねじれの影響を受けて、荷重を正確に測定することが困難となる恐れがあるとともに、上下方向の荷重を載台１０４側に良好に伝達することができない恐れもあり、良好な計量精度を得られなくなる可能性が高い。
【０００５】
すなわち、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセル１０１、１０２を上下に積み重ねるように配置すると同時に、各計量用ロードセル１０１、１０２が良好な姿勢に常に維持されていれば、大秤量でなおかつ極めて精度の高いロードセルを用いる場合と比較して、ロードセルユニットを比較的安価に構成できながら、かつ、極めて高精度の計量を行うことができる。しかしながら、どのように構成すると、複数のロードセルにおける各ロードセルをそれぞれが鉛直に荷重を受ける姿勢で重ねて配置できて、各ロードセルにより良好に計量でき、しかも、鉛直方向の力を良好に載台側に負荷させることができるのかが課題である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、負荷が作用した際において、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルを安定した姿勢で保持することができて、高精度の計量を良好に行うことができるロードセルユニットおよび計量装置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】
上記課題を解決するために本発明のロードセルユニットは、それぞれ起歪体に歪みゲージが設けられ、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルと、各計量用ロードセルに対応して配設され、各計量用ロードセルを、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ計量用ロードセルに対して荷重が作用する各荷重点が上下方向に重なる状態で支持するロバーバル機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成により、各計量用ロードセルが、ロバーバル機構により、その各荷重点が上下方向に重なり、かつ上下方向に直列に重ねて並べられた姿勢で安定して支持されるので、荷重が計量用ロードセルに作用した場合に、横荷重や斜め方向に作用する力による曲げやねじれの影響を最小限に抑えることができて、各計量用ロードセルによって荷重を鉛直方向に良好に受けながら良好に計量できる。すなわち、ロードセルユニットに対して負荷が作用した際に、仮にこの負荷に横荷重や曲げや捩れなどの非鉛直荷重が含まれていたとした場合でも、前記非鉛直荷重がロバーバル機構により受けられ、計量用ロードセルには非鉛直荷重が除かれた鉛直荷重だけが良好に作用し、極めて高精度に計量することが可能となる。
【０００９】
また、この場合に、大秤量の計量用ロードセルの起歪体として、コラム式のものを用いることで、大秤量を計量できながら安価に構成できる。しかもコラム式でロッカーピンタイプのものを用いるので計量用ロードセルの各荷重点を通る荷重軸が鉛直方向を向く良好な姿勢に保持され、極めて高精度に計量することができる。
【００１０】
また、本発明の計量装置は、ロードセルユニットを１組備え、このロードセルユニットに、荷重が負荷される荷重負荷部を固定したことを特徴とするものであり、これにより、荷重が負荷される１つの荷重負荷部を１つのロードセルユニットにより支持する、いわゆるワンポイント型の計量装置を良好かつ簡単に構成できる。
【００１１】
また、本発明の計量装置は、複数組のロードセルユニットにより単一の荷重負荷部を複数点で支持し、各組のロードセルユニットと荷重負荷部との間に、各組のロードセルユニットに対する荷重負荷部の横移動を許容して各組のロードセルユニットへの横荷重を逃がす横揺れ装置を介装したことを特徴とするものであり、これにより、荷重が負荷される単一の荷重負荷部を複数のロードセルユニットにより支持する、いわゆるマルチロードセル型の計量装置を良好かつ簡単に構成できる。
【００１２】
また、本発明の計量装置は、基台としてのベースに、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルと、各計量用ロードセルに対して上方または下方から当接する取付体と、計量用ロードセルに対して荷重が作用する各荷重点が上下方向に重なる状態で前記取付体を介して支持するロバーバル機構とを、１組のロードセルユニットとして組み付け、このロードセルユニットを計量部として組込んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、秤量が互いに異なる複数の計量用ロードセルが、それぞれ対応して設けられたロバーバル機構により、その各荷重点が上下方向に重なり、かつ上下方向に直列に重ねて並べられた姿勢で安定して支持されるので、計量用ロードセルの荷重点に、仮に横荷重や斜め方向に作用する力による曲げやねじれなどの非鉛直荷重を含んだ負荷が作用したとした場合でも、これらの非鉛直荷重がロバーバル機構により受けられ、計量用ロードセルには非鉛直荷重が除かれた鉛直荷重だけが良好に作用し、この結果、極めて高精度に計量することができる。
【００１４】
また、この場合に、大秤量の計量用ロードセルの起歪体として、コラム式のものを用いることで、大秤量を計量できながら安価に構成でき、しかもコラム式でロッカーピンタイプのものを用いて良好な姿勢に保持されるので極めて高精度に計量することができる。
【００１５】
また、１組のロードセルユニットに、荷重が負荷される荷重負荷部を固定することで、いわゆるワンポイント型の計量装置を良好かつ簡単に構成でき、また、複数組のロードセルユニットにより１つの荷重負荷部を複数点で支持し、各組のロードセルユニットと荷重負荷部との間に、各組のロードセルユニットに対する荷重負荷部の横移動を許容して各組のロードセルユニットへの横荷重を逃がす横揺れ装置を介装することにより、いわゆるマルチロードセル型の計量装置を良好かつ簡単に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る計量装置を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る計量装置としてのトラックスケール（大型台秤の１例）の概略的な平面図、図２（ａ）および（ｂ）は同トラックスケールの概略的な正面断面図および要部正面断面図、図３は同トラックスケールの側面図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、この実施の形態では、計量装置が大型台秤の１例であるトラックスケール１である場合を示しており、この実施の形態のトラックスケール１は、いわゆる地上設置型（比較的浅いピットで済むタイプ）とされている。そして、対となったコンクリート製のスロープ部２の間に、固定部としての基礎３上に複数（本実施の形態では４つ）の計量用のロードセルユニット５を介して載せられた荷重負荷部としての平面視矩形の載台４が位置するように配設されている。基礎３は、載台４の長手方向両端部分の下方に対応する位置において、スロープ部２に隣接して地面６を若干深く掘られて十分な地耐力を有するように埋設された基礎ブロック部３ａと、平面視して、これらの基礎ブロック部３ａの間をつなぐように、地面を浅く掘られて埋設された基礎平面状部３ｂとからなる。そして、前記計量用のロードセルユニット５は基礎ブロック部３ａ上に載置され、これら４組のロードセルユニット５によって、載台４の四隅部が支持されている。なお、基礎ブロック部３ａは、載台４からの荷重を支えるための十分な地耐力を備えている。また、図１などにおける８は、載台４が横方向に過度に移動することを規制する位置規制ストッパ、５０は、各ロードセルユニット５と載台４との間に介装されている横揺れ装置としての鋼球受けユニットである。
【００１８】
この実施の形態では、載台４における幅方向両端部において長手方向に沿って延びる端辺部分に、主桁部４ａの一部が上方に延びるように配設され、この主桁部４ａがトラックなどの車輌の走行領域を規制するガードとしても機能している。この計量装置としてのトラックスケール１は、例えば、最大計測荷重４０ｔの大型台秤であり、計量時には、載台４上にトラックなどの車輌（計量対象物）が載せられて計量される。また、この実施の形態では、４つの計量用のロードセルユニット５によって載台４の四隅部を支持している場合を図示しているが、これに限るものではなく、例えば、載台４の長手方向に対する中央部を支持する左右のロードセルユニット５をさらに有するもの（すなわち、合計６つの計量用のロードセルユニット５によって載台４を６点支持する構成）でもよい。また、図２における３ｃ、３ｄ、２ａは、基礎ブロック部３ａと設置面との間、基礎底面部３ｂと設置面との間、スロープ部２と設置面との間に、それぞれ介装された底盤である。
【００１９】
次に、ロードセルユニット５について説明する。ここで、図４（ａ）および（ｂ）は、ロードセルユニットの正面図および側面図、図５は、同ロードセルユニットの内部構造を示す正面図、図６は同ロードセルユニットの側面図、図７（ａ）〜（ｃ）は同ロードセルユニットのベースの平面図、正面断面図、および側面図、図８（ａ）〜（ｄ）は同ロードセルユニットの下ロバーバル機構の平面図、正面断面図、左側面図および右側面図、図９（ａ）〜（ｄ）は同ロードセルユニットの上ロバーバル機構の平面図、正面断面図、左側面図および右側面図である。
【００２０】
図４〜図６に示すように、ロードセルユニット５は、それぞれ起歪体に歪みゲージが設けられてなり、秤量が互いに異なる２つの計量用ロードセル１２、１３と、各計量用ロードセル１２、１３に対応して配設され、各計量用ロードセル１２、１３を、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ計量用ロードセル１２、１３に対して荷重が作用する各荷重点（後述する上部取付体２４と計量用ロードセル１３（の球面部１３ｂ）とが接触して計量用ロードセル１３に対して荷重が作用する点と、後述する中間取付体２３と計量用ロードセル１２（の球面部１２ｂ）とが接触して計量用ロードセル１２に対して荷重が作用する点）が上下方向に重なる状態で支持するロバーバル機構１４、１５と、ロードセルユニット５の底面部をなすベース２０と、ロードセルユニット５の長方体外殻部分をなす外壁部２１などを備えた構成とされている。
【００２１】
詳しくは、図５、図６に示すように、ベース２０（図７参照）の中央部に形成された取付凹部２０ｂに、略円柱形状の下部取付体２２が殆ど隙間が無い状態で嵌め込まれて取り付けられ、さらにこの下部取付体２２に形成された凹部２２ａに、その下端部が余裕を持って嵌合されて載せられた状態で大秤量（例えば２５ｔ）の計量用ロードセル１２がロードセルユニット５の内部下方側に配設されている。また、この大秤量の計量用ロードセル１２の上端部に、略円柱形状の中間取付体２３が余裕を持って嵌合されて載せられ、さらにこの中間取付体２３に、その下端部が余裕を持って嵌合されて載せられた状態で小秤量（例えば１０ｔ）の計量用ロードセル１３がロードセルユニット５の内部上方側に配設され、この小秤量の計量用ロードセル１３の上端部に、略円柱形状の上部取付体２４が余裕を持って嵌合されて載せられている。なお、各取付体２２〜２４における計量用ロードセル１２、１３の嵌合内周部分にはそれぞれＯリングが嵌め込まれているとともに、内部が密閉状態とならないように通気孔が適宜形成されている。
【００２２】
ベース２０の一端部に設けられた固定支持部２０ａ上には、下方に配置されたロバーバル機構（下ロバーバル機構とも称す：図８参照）１４がその下辺部１４ｎの固定部側で結合手段としてのボルト２６で固定されている。また、この下ロバーバル機構１４の上辺部１４ｍの固定部側には固定用中間部材（スペーサ）２７が載せられており、この固定用中間部材２７を介して、下ロバーバル機構１４とその上方に配設されたロバーバル機構（上ロバーバル機構とも称す：図９参照）１５とが結合手段としてのボルト２８で一体化されるように固定されている。各ロバーバル機構１４、１５は、固定部１４ｋ、１５ｋ側部分と、可動部１４ｊ、１５ｊ側部分とを、薄肉変形部１４ａ，１５ａを有するビーム状の上辺部１４ｍ、１５ｍと下辺部１４ｎ、１５ｎとで結合して一体化した形状とされている。また、各ロバーバル機構１４、１５の可動部１４ｊ、１５ｊ側の上辺部１４ｍ、１５ｍだけがビームの長手方向に延長されているとともに、これらの延長部分（可動部側延長部と称す）１４ｂ、１５ｂに上下に貫通する貫通孔１４ｃ、１５ｃが形成されている。なお、これらの貫通孔１４ｃ、１５ｃと、ベース２０の取付凹部２０ｂとは同じ直径に形成され、平面視して同位置となるように配置されている。
【００２３】
そして、下ロバーバル機構１４の可動部側延長部１４ｂの貫通孔１４ｃに中間取付体２３が殆ど隙間が無い状態で嵌め込まれており、また、上ロバーバル機構１５の可動部側延長部１５ｂの貫通孔１５ｃに上部取付体２４が殆ど隙間が無い状態で嵌め込まれている。これにより、各計量用ロードセル１２、１３が、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ各計量用ロードセル１２、１３の荷重点が上下方向に重なる状態で位置規制された姿勢で支持されている。
【００２４】
なお、下ロバーバル機構１４の可動部側延長部１４ｂには、補助挟持体２９が、中間取付体２３の太径部分に上方から被せられた状態でボルト（図示せず）により結合されており、これにより、中間取付体２３が、下ロバーバル機構１４の可動部側延長部１４ｂに対して上下方向にも位置規制されて固定されている。また、上部取付体２４には、鋼球受けユニット５０の下部に固定された補助連結部材３０が、上部取付体２４の太径部分に上方から被せられた状態でボルト（図示せず）により結合されており、これにより、上部取付体２４が、上ロバーバル機構１５の可動部側延長部１５ｂに対して上下方向にも位置規制されて固定されている。また、各ロバーバル機構１４、１５は、図７、図８に示すように、広幅のものが用いられて、各取付体２２〜２４が捩れ方向に力を受けた場合などに、正規姿勢に良好に位置矯正できるようになっている。
【００２５】
また、この実施の形態では、下側に配設されている大秤量の計量用ロードセル１２は、コラム式の起歪体１２ｃに、圧縮歪と引張歪とをそれぞれ個別に検出する複数の歪ゲージ１２ｄが貼り付けられてブリッジ回路が形成された、いわゆるコラム型のデジタルロードセルが用いられている。そして、起歪体１２ｃの上端部と下端部とに球面部１２ａ、１２ｂが形成されたロッカーピンタイプとされ、この球面部１２ａ、１２ｂが、下部取付体２２と中間取付体２３とに鉛直方向に当接されている。なお、１２ｆは起歪体１２ｃを外周側から覆うカバーである。
【００２６】
また、上側に配設されている小秤量の計量用ロードセル１３は、起歪体１３ｄの中央に横方向に扁平な扁平孔１３ｃ（図６参照）が形成されているとともに円形にくり貫かれた薄肉変形部１３ｈに歪ゲージ１３ｆが貼り付けられた、いわゆる両端固定ビーム型のデジタルロードセルが用いられている。そして、起歪体１２ｃの中央部からそれぞれ上下にコラム状に延びる上端部と下端部とに球面部１３ａ、１３ｂが形成されたロッカーピンタイプとされ、これらの球面部１３ａ、１３ｂが、中間取付体２３と上部取付体２４とに鉛直方向に当接されている。
【００２７】
また特に、小秤量の計量用ロードセル１３には、扁平孔１３ｃ内においてストッパ４２が着脱可能に取り付けられている。この実施の形態では、ストッパ４２は、計量用ロードセル１３の下部側面にねじ２５ａなどにより取り付けられた左右のブラケット２５に跨るような姿勢で、計量用ロードセル１３の扁平孔１３ｃ内においてその扁平孔１３ｃの下面壁部分に載置され上方に向けて突出する姿勢（逆に、扁平孔１３ｃの上面壁部分から下方に向けて突出する姿勢に配設してもよい）で取り付けられている。そして、この計量用ロードセル１３の秤量（１０ｔ）よりも過大な荷重が作用した際に、小秤量の計量用ロードセル１３の扁平孔１３ｃに臨む上面壁部分１３ｇが、ストッパ４２の上端に当接して、秤量よりも大きな荷重がこの計量用ロードセル１３の薄肉変形部１３ｈに作用して損傷することを阻止するとともに、載台１１側から作用する荷重を下方の中間取付体２３側に伝達するよう構成されている。
【００２８】
なお、ロードセルユニット５は、少なくとも、ベース２０と、計量用ロードセル１２、１３と、各取付体２２、２３、２４と、ロバーバル機構１４、１５とにより構成することが可能であるが、上記のように、必要に応じて、補助挟持体２９、補助取付部材３０や、固定用中間部材２７、長方体外殻部分をなす外壁部２１などを設けることが好ましい。
【００２９】
また、本実施の形態では、各ロードセルユニット５と載台４との間に、横揺れ装置としての鋼球受けユニット５０が介装されており、この鋼球受けユニット５０は、球面部５１ａ、５２ａを有する上負荷部５１および下負荷部５２と鋼球５３とから構成されている。そして、この鋼球受けユニット５０により、ロードセルユニット５に対する載台４の横移動を許容してロードセルユニット５への横荷重を逃がして（作用しないようにして）横荷重等の影響を最小限に抑えるよう図られている。
【００３０】
また、本実施の形態では図示しない制御部および指示計が設けられ、この制御部は、小秤量の測定範囲内においては、小さい目量で荷重を測定できる小秤量のロードセル１３で測定した値をロードセルユニット５の測定値として採用する。一方、前記小秤量よりも大きな大秤量の範囲では大きい目量の大秤量ロードセル１２で測定した値をロードセルユニット５の測定値として切り換えて、採用する。そして、制御部は、各組のロードセルユニット５により採用した測定値を合計した値を計量値として指示計において表示する。
【００３１】
ここで、ロードセルユニット５の組立て作業は、一般に、トラックスケール１の設置場所とは異なる箇所で、予め以下のようにして行われる。
まず、ベース２０を略水平に載置し、ベース２０の固定支持部２０ａ上に、下ロバーバル機構１４を載せてその下辺部１４ｎの固定部１４ｋ側をボルト２６で連結する。また、下ロバーバル機構１４の上に、固定用中間部材２７を載せるとともに、この固定用中間部材２７を介して、上ロバーバル機構１５を載せて、これらをボルト２８で連結する。この場合に、各ボルト２６、２８は、下ロバーバル機構１４や上ロバーバル機構１５が水平面内で若干移動できるように緩めに連結しておく。
【００３２】
次に、図１０に示すように、これらのロバーバル機構１４、１５の可動部側延長部１４ｂ、１５ｂの両方の貫通孔１４ｃ、１５ｃに、上下に直線状に延びる棒状の組立用治具からなるガイド用ロッド４０を上下に挿通させ、ベース２０の取付凹部２０ｂ上に立設させる。この場合に、ガイド用ロッド４０は、ベース２０を載置している平面２０ｃに対して鉛直姿勢となるように立設させる。なお、平面２０ｃは一平面を構成するよう機械加工されている。これにより、ロバーバル機構１４、１５が鉛直方向に良好に並んだ適正姿勢となるように調整でき、この状態で、ボルト２６、２８を締め付けてロバーバル機構１４、１５の位置を固定する。
【００３３】
この後、ロバーバル機構１４、１５の貫通孔１４ｃ、１５ｃから前記ガイド用ロッド４０を上方に抜いて取り出した後、ベース２０の取付凹部２０ｂに下部取付体２２を組み付け、また下部取付体２２上に、大秤量の計量用ロードセル１２を載せる。さらに、下ロバーバル機構１４の貫通孔１４ｃに中間取付体２３を上方から挿入して、計量用ロードセル１２の上にセットする。そして、補助取付体２９を中間取付体２３の周りに嵌めこみ、図示しないボルトにより、補助取付体２９を下ロバーバル機構１４の可動側延長部１４ｂに固定する。このようにして、まず、下側に配設される大秤量の計量用ロードセル１２などをセットする。
【００３４】
次に、中間取付体２３の上に、小秤量の計量用ロードセル１３を載せ、さらに、上ロバーバル機構１５の貫通孔１５ｃに上部取付体２４を上方から挿入して、計量用ロードセル１３の上に載せる。そして、さらに、補助連結部材３０を上部取付体２４の上に嵌めこみ、図示しないボルトにより、補助連結部材３０を上ロバーバル機構１５の可動部側延長部１５ｂに固定する。この後、ロードセルユニット５の長方体外殻部分をなす外枠部２１などを取り付ける。
【００３５】
これにより、ベース２０上に、ロバーバル機構１４、１５や計量用ロードセル１２、１３、各取付体２２、２３、２４を組付けて一体化してなるロードセルユニット５を良好な姿勢に、かつ比較的簡単な作業で能率良く組付けることができる。
【００３６】
そして、本実施の形態に係るトラックスケール１を組付ける時には、上記のようにして予めユニット化された４つのロードセルユニット５を、トラックスケール１の設置箇所に持ち込んで基礎ブロック部３ａの上に配設し、さらに、ロードセルユニット５の上に鋼球受けユニット５０のを下負荷部５２と鋼球５３とを載せるとともに、この上に、下負荷部５２を取り付けた載台４を載せることで組付け作業を行う。
【００３７】
上記構成によれば、秤量が異なる２つのロードセル１２、１３を、上下方向に直列に重ねて並べた姿勢で、かつ各荷重点が上下方向に重なる状態で配置したので、小秤量範囲内での測定精度を高めることが可能となり、しかも、大秤量でなおかつ極めて精度の高いロードセルを用いる場合と比較して、ロードセルユニット５を比較的安価に構成できる。つまり、大秤量で目量の小さな極めて精度の高い単体のロードセルを用いる場合には、ロードセルは１つであるものの、極めて高価なものとなったり、技術的に困難であるために、実現し難くなったりすることがあるが、本実施の形態のように、秤量が異なる２つのロードセル１２、１３を、上下方向に直列に重ねて並べ、小秤量範囲内では、目量の小さな小秤量のロードセル１３を用いることで、比較的安価なロードセル１２、１３を用いながら、小秤量範囲内では目量の小さな測定を安定して行うことができ、精度の高い単体のロードセルを用いる場合よりも安価に構成できる。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、２つの計量用ロードセル１２、１３が、それぞれ対応して設けられたロバーバル機構１４、１５により、その各荷重点が上下方向に重なり、かつ上下方向に直列に重ねて並べられた姿勢で安定して支持されるので、載台４からの荷重がロードセルユニット５に作用した場合に、横荷重や斜め方向に作用する力による曲げやねじれの影響を最小限に抑えることができて、各計量用ロードセル１２、１３によって前記荷重が鉛直方向に良好に受けられて良好に計量でき、この結果、高精度の計量を安定して行うことができる。すなわち、ロードセルユニット５に対して負荷が作用した際に、仮にこの負荷に横荷重や曲げや捩れなどの非鉛直荷重が含まれていたとした場合でも、前記非鉛直荷重がロバーバル機構１４、１５により受けられ、計量用ロードセル１２、１３には非鉛直荷重が除かれた鉛直荷重だけが良好に作用し、極めて高精度に計量することが可能となる。
【００３９】
また、この場合に、大秤量の計量用ロードセル１２の起歪体１２ｃとして、荷重受部である上面部と反力受部である下面部とにそれぞれ球面部１２ａ、１２ｂが形成されたコラム式でロッカーピンタイプのものを用いることで、大秤量を計量できながら安価に構成できる上に、このロッカーピンタイプの計量用ロードセル１２の各荷重点を通る荷重軸が鉛直方向に良好に保持されるので、極めて高精度に計量することができる。
【００４０】
また、上記実施の形態によれば、図４〜図６に簡略的に示すように、ロードセルユニット５と載台４との間に、球面部５１ａ、５２ａを有する上負荷部５１および下負荷部５２と鋼球５３とからなる横揺れ装置としての鋼球受けユニット５０を設けたため、これにより、載台４上にトラックが載るなどして、載台４に横荷重が作用した場合には、ロードセルユニット５に対する載台４の横移動を許容してロードセルユニット５への横荷重を逃がして（作用しないようにして）横荷重等の影響を最小限に抑えるので、横荷重による計量精度の低下を防止することができる。
【００４１】
また、複数の計量用ロードセル１２、１３をロバーバル機構１４、１５により上下方向に重なる状態で良好に支持した構成部分を、ロードセルユニット５としてユニット化した状態で組み込むことで、計量装置１の組付け作業を能率的に行うことができ、また、ロードセルユニット５の一部が故障した場合でも、ロードセルユニット５ごと交換することができ、メンテナンス性も向上する。
【００４２】
また、上記構成により、複数組のロードセルユニット５と鋼球受けユニット５０とにより、１つの載台４を良好に支持していわゆるマルチロードセル型の計量装置を良好かつ簡単に構成できる。
【００４３】
なお、上記実施の形態においては、これらの２つの計量用ロードセルと２つのロバーバル機構などからなるロードセルユニット５を４組設けて、これらの４組のロードセルユニット５により載台４を四隅から支持するように構成し、これらのロードセルユニット５で測定した値を合計して指示計に出力するよう構成した、いわゆるマルチロードセル型の計量装置の場合を述べたがこれに限るものではない。
【００４４】
すなわち、図１１〜図１３に示すように、上記ロードセルユニット５と同様な構造の１つのロードセルユニット５’に載台４を直接固定して、載台４全体（この場合は、載台４として、上記実施の形態の場合と比較して偏置誤差をあまり生じないような小さい載置面積のものが用いられる。）を支えるように構成してもよく、この場合には、例えば、ロードセルユニット５’の上部取付体２４に取り付けられた補助取付部材３０に、載台４のアーム部４ａをボルトなどにより直接取り付けて固定することで、いわゆるワンポイント型の計量装置１’を良好かつ簡単に構成できる。
【００４５】
また、特にこの場合には、ワンポイント型の計量装置１’として使用した際に、載台４における中心部から外れた箇所に計量対象物が載せられるなどして偏置荷重が作用した場合には、載台４からロードセルユニット５に作用する負荷において、この負荷に横荷重や曲げや捩れなどの非鉛直荷重が含まれることとなり、さらに、上記のように、計量用ロードセル１２、１３の起歪体１２ｃとして、荷重受部である上面部と反力受部である下面部とにそれぞれ球面部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂが形成されたコラム式でロッカーピンタイプのものを用いた場合には、計量用ロードセル１２、１３がロバーバル機構１４、１５により支持されていないと、球面部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの作用により計量用ロードセル１２、１３が傾斜しようとし、傾斜した場合には計量用ロードセル１２、１３の軸線がずれるので計量精度が低下することとなる。しかし、上記構成によれば、上記ロバーバル機構１４、１５により計量用ロードセル１２、１３がその各荷重点を通る荷重軸が鉛直方向に沿う姿勢に良好に保持される。また、仮に、製作や組立ての誤差などにより、ロードセルユニット５に作用する負荷に横荷重や曲げや捩れなどの非鉛直荷重が含まれていた場合でも、前記非鉛直荷重がロバーバル機構１４、１５により受けられて、計量用ロードセル１２、１３には非鉛直荷重が除かれた鉛直荷重だけが良好に作用するので、良好な姿勢に保持された計量用ロードセル１２、１３により極めて高精度に計量することが可能となる。
【００４６】
また、この場合に、大秤量の計量用ロードセル１２の起歪体１２ｃとして、コラム式のものを用いることで、大秤量を計量できながら安価に構成でき、しかもロッカーピンタイプのものを用いながら、良好な姿勢に保持できるので極めて高精度に計量することができる。
【００４７】
また、上記の実施の形態では、ロードセルユニット５、５’において、秤量が互いに異なる大秤量の計量用ロードセル１２と小秤量の計量用ロードセル１３と、これらを支持する２つのロバーバル機構１４、１５とを設けた場合を述べたが、これに限るものではなく、ロードセルを３つ以上、例えば、大秤量の計量用ロードセルと中秤量の計量用ロードセルと小秤量の計量用ロードセルとをそれぞれロバーバル機構で個別に支持し、小秤量の測定範囲内においては、小さい目量で荷重を測定できる小秤量のロードセルで測定した値を計量装置の測定値として指示計に表示し、測定値が小秤量を越えて中秤量の範囲内においては、中間の目量で荷重を測定できる中秤量のロードセルで測定した値を計量装置の測定値として指示計に表示し、前記中秤量よりも大きな大秤量の範囲では大きい目量の大秤量ロードセルで測定した値を計量装置の測定値として切り換えて指示計に表示するよう構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る計量装置としてのトラックスケールの概略的な平面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、同トラックスケールの概略的な正面断面図および要部正面断面図である。
【図３】同トラックスケールの側面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、同トラックスケールのロードセルユニットの正面図および側面図である。
【図５】同ロードセルユニットの内部構造を示す正面図である。
【図６】同ロードセルユニットの側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同ロードセルユニットのベースの平面図、正面断面図、および側面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は同ロードセルユニットの下ロバーバル機構の平面図、正面断面図（図８（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ線矢視断面図）、左側面図および右側面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は同ロードセルユニットの上ロバーバル機構の平面図、正面断面図（図９（ａ）のIXｂ−IXｂ線矢視断面図）、左側面図および右側面図である。
【図１０】同ロードセルユニットの組立工程を示す正面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係る計量装置の正面図および側面図である。
【図１２】同計量装置の内部構造を示す正面図である。
【図１３】同計量装置の側面図である。
【図１４】従来の計量装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      トラックスケール（計量装置）
１’    計量装置
４      載台（荷重負荷部）
５      ロードセルユニット
１２      計量用ロードセル（大秤量計量用ロードセル）
１３      計量用ロードセル（小秤量計量用ロードセル）
１４      （下）ロバーバル機構
１５      （上）ロバーバル機構
２０      ベース
２２      下部取付体
２３      中間取付体
２４      上部取付体
２７      固定用中間部材（スペーサ）
４０      ガイド用ロッド
５０      鋼球受けユニット（横揺れ装置）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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