(57)【要約】【課題】温度の変化による計量誤差を低減することができる重量センサを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る重量センサ３０は、異なる熱膨張率を有する起歪体３０１と検出機構部３０２とが第１連結位置Ｐ１にて連結されており、さらに、起歪体３０１に備えたてこ機構３２および検出機構部３０２に備えた変位検出手段３３が、第１連結位置Ｐ１と略同一水平面内に配置されている。したがって、起歪体３０１と検出機構部３０２とが異なる熱膨張率をもって膨張あるいは収縮した場合にも、てこ機構３２および検出手段３３の鉛直方向の相対変位量を抑制することができる。したがって、温度の変化による重量センサ３３の計量誤差を低減することができる。【選択図】        図２
2004340592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重に応じて歪曲する起歪体と前記起歪体を介して前記荷重を検出する検出機構部とを第１連結位置にて連結させた重量センサであって、
前記起歪体は、
ロバーバル機構と、
前記ロバーバル機構の自由端に力点側が連結されるてこ機構と、
を備え、
前記検出機構部は、
前記てこ機構の作用点側に備えた被検出端の変位を検出する変位検出手段と、
前記変位検出手段から得られる検出結果に応じて、前記てこ機構を力学的平衡状態とするフォースコイルと、
を備え、
前記起歪体と前記検出機構部とは、異なる熱膨張率を有するとともに、
前記てこ機構と前記第１連結位置と前記変位検出手段とは略同一水平面内に配置されることを特徴とする重量センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の重量センサであって、
前記てこ機構の支点が前記ロバーバル機構の固定端に連結されており、
前記てこ機構が力学的平衡状態のときに、前記支点と、前記第１連結位置と、前記被検出端とが、同一水平面内に位置するように配置されることを特徴とする重量センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の重量センサであって、
前記てこ機構の前記支点と、前記検出機構部内における前記変位検出手段の接続位置とが同一水平面内に配置されることを特徴とする重量センサ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の重量センサであって、
前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部とをねじにより固定的に連結させたことを特徴とする重量センサ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の重量センサであって、
前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部との凹凸形状をはめ合わせることにより、前記起歪体と前記検出機構部との鉛直方向の相対変位を規制しつつ連結してあることを特徴とする重量センサ。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の重量センサであって、
前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部との鉤形状をはめ合わせることにより、前記起歪体と前記検出機構部との鉛直上下方向の相対変位のうち一つの向きの相対変位を規制しつつ連結してあることを特徴とする重量センサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の重量センサであって、
前記起歪体と前記検出機構部とは、前記第１連結位置から鉛直方向に離れた第２連結位置において、さらに連結されており、
前記起歪体と前記検出機構部とのうち熱膨張率の高い方は、前記第１連結位置と前記第２連結位置との間に水平貫通孔を有することを特徴とする重量センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の重量センサであって、
前記起歪体と前記検出機構部とのうち熱膨張率の高い方は、他方との連結境界にブラケットをさらに備え、
前記水平貫通孔は、前記ブラケットの前記第１連結位置と前記第２連結位置との間に設けられることを特徴とする重量センサ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の重量センサであって、
前記第１連結位置および前記第２連結位置のそれぞれにおいて、前記起歪体と前記検出機構部とはねじにより固定的に連結されており、
前記第１連結位置におけるねじと、前記水平貫通孔と前記第２連結位置におけるねじとが鉛直方向に並んで配置されることを特徴とする重量センサ。
【請求項１０】
被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量装置であって、
水平配置された搬送面上において被計量物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を駆動させる駆動手段と、
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の重量センサと、
被計量物により前記搬送面に加わる荷重を前記重量センサの前記自由端へ伝達する荷重伝達手段と、
を備えることを特徴とする計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量装置や、計量皿上に載置された被計量物の重量を計量する電子天びん等に使用される重量センサ、および当該重量センサを備えた計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、計量装置や電子天びん等に使用される重量センサは、図６に示す重量センサのように、荷重に応じて歪曲する起歪体１００と、起歪体１００を介して荷重を検出する検出機構部２００とにより構成されている。
【０００３】
起歪体１００は、固定端１１２と、荷重に応じて鉛直方向に変位する自由端１１１とを上下に平行な一対のバー１１３，１１４で連結させたいわゆるロバーバル機構１１０を備えており、また、支点１２２を中心として傾動可能なてこ機構１２０も備えている。てこ機構１２０は、その力点側の一端１２１が自由端１１１と、支点１２２が固定端１１２と、それぞれ連結されている。また、てこ機構１２０の作用点側は、検出機構部２００の上方まで延びており、作用点側の下面には後述する検出機構部２００のフォースコイル２２１が固着されているとともに、その上面には後述する変位検出手段２１０の検出対象となる被検出端１２３が固着されている。
【０００４】
検出機構部２００は、被検出端１２３の変位を検出する変位検出手段２１０と、てこ機構１２０の作用点側の下面に固着されたフォースコイル２２１と、静磁場を形成する永久磁石２２２と、ヨーク部２２３とを備えている。フォースコイル２２１は、永久磁石２２２とヨーク部２２３とにより作られる静磁場中に位置するように配置される。また、変位検出手段２１０の検出対象位置に上述の被検出端１２３が位置するように配置される。
【０００５】
このような重量センサにおいて、起歪体１００の自由端１１１に鉛直方向に荷重が加わると、その荷重は自由端１１１からてこ機構１２０の力点側の一端１２１に伝達され、てこ機構１２０を傾斜させる力として作用する。一方、てこ機構１２０の作用点側では、被検出端１２３の変位を変位検出手段２１０が検知すると、変位検出手段２１０は、検出結果を図示しないフィードバック回路に与える。フィードバック回路は、得られた検出結果に応じて、フォースコイル２２１に与える電流値を制御し、永久磁石２２２とヨーク部２２３とにより作られる静磁場中においてフォースコイル２２１に変位と逆方向の電磁力（ローレンツ力）を発生させててこ機構１２０を力学的平衡状態とする。そして、このときフォースコイル２２１に与えた電流値を抵抗を介して電圧信号として取り出し、重量に換算して計量結果として出力する。
【０００６】
このような従来の重量センサの構成については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４８１０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来の重量センサにおいては通常、起歪体１００の大部分は、良好な歪曲性と加工性とが得られるアルミニウムを主成分として構成されることが多い。一方、検出機構部２００の多くの部分は、磁性体である鉄を主成分として構成されることが多い。しかし、アルミニウムと鉄とでは、熱膨張率（鉛直方向の線膨張率）が異なり、アルミニウムは鉄の約２倍の熱膨張率を有する。したがって、起歪体１００全体の熱膨張率と、検出機構部２００全体の熱膨張率とが相違することになる。
【０００９】
また、上述したように、従来の重量センサにおいて被計量物の重量を計量する際には、フォースコイル２２１に電流を与えるため、フォースコイル２２１の発熱を避けることができない。フォースコイル２２１の発熱が周辺へ伝達すると、起歪体１００と検出機構部２００とは、それぞれ受けた熱量に応じて膨張することとなるが、起歪体１００と検出機構部２００との熱膨張率は異なるため、被検出端１２３と変位検出手段２１０との熱膨張に伴う鉛直方向の変位量に差が生じ、このような変位量の差が計量誤差として出力されてしまう。
【００１０】
また、フォースコイル２２１における発熱のみならず、雰囲気温度の変化によっても、このような変位量の差が同様に生じ、計量誤差の原因となる。
【００１１】
本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、温度の変化による計量誤差を低減することができる重量センサおよび当該重量センサを備えた計量装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、荷重に応じて歪曲する起歪体と前記起歪体を介して前記荷重を検出する検出機構部とを第１連結位置にて連結させた重量センサであって、前記起歪体は、ロバーバル機構と、前記ロバーバル機構の自由端に力点側が連結されるてこ機構と、を備え、前記検出機構部は、前記てこ機構の作用点側に備えた被検出端の変位を検出する変位検出手段と、前記変位検出手段から得られる検出結果に応じて、前記てこ機構を力学的平衡状態とするフォースコイルと、を備え、前記起歪体と前記検出機構部とは、異なる熱膨張率を有するとともに、前記てこ機構と前記第１連結位置と前記変位検出手段とは略同一水平面内に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の重量センサであって、前記てこ機構の支点が前記ロバーバル機構の固定端に連結されており、前記てこ機構が力学的平衡状態のときに、前記支点と、前記第１連結位置と、前記被検出端とが、同一水平面内に位置するように配置されることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の重量センサであって、前記てこ機構の前記支点と、前記検出機構部内における前記変位検出手段の接続位置とが同一水平面内に配置されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の重量センサであって、前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部とをねじにより固定的に連結させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の重量センサであって、前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部との凹凸形状をはめ合わせることにより、前記起歪体と前記検出機構部との鉛直方向の相対変位を規制しつつ連結してあることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の重量センサであって、前記第１連結位置においては、前記起歪体と前記検出機構部との鉤形状をはめ合わせることにより、前記起歪体と前記検出機構部との鉛直上下方向の相対変位のうち一つの向きの相対変位を規制しつつ連結してあることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の重量センサであって、前記起歪体と前記検出機構部とは、前記第１連結位置から鉛直方向に離れた第２連結位置において、さらに連結されており、前記起歪体と前記検出機構部とのうち熱膨張率の高い方は、前記第１連結位置と前記第２連結位置との間に水平貫通孔を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の重量センサであって、前記起歪体と前記検出機構部とのうち熱膨張率の高い方は、他方との連結境界にブラケットをさらに備え、前記水平貫通孔は、前記ブラケットの前記第１連結位置と前記第２連結位置との間に設けられることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係る発明は、請求項７または請求項８に記載の重量センサであって、前記第１連結位置および前記第２連結位置のそれぞれにおいて、前記起歪体と前記検出機構部とはねじにより固定的に連結されており、前記第１連結位置におけるねじと、前記水平貫通孔と前記第２連結位置におけるねじとが鉛直方向に並んで配置されることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量装置であって、水平配置された搬送面上において被計量物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動させる駆動手段と、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の重量センサと、被計量物により前記搬送面に加わる荷重を前記重量センサの前記自由端へ伝達する荷重伝達手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
＜１．計量装置１の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る計量装置１の機構部分の構成図である。計量装置１は、被計量物Ｍを搬送しながらその重量を計量する装置であり、主として被計量物Ｍを搬送する搬送手段１０と、搬送手段１０を駆動させる駆動手段２０と、重量センサ３０と、伝達部材４１，４２とを備えている。
【００２４】
搬送手段１０は、コンベアフレーム１１の両側に位置する一対の駆動ローラ１２および従動ローラ１３の間に、無端状の平ベルト１４が巻き掛けられた構成となっている。コンベアフレーム１１の上面は水平な搬送面１１ａとなっており、駆動手段２０からの駆動力を受けて駆動ローラ１２が回転すると、従動ローラ１３も回転しつつ平ベルト１４は搬送面１１ａに沿ってスライド移動し、それに伴い被計量物Ｍは水平方向に搬送される。
【００２５】
重量センサ３０は、搬送手段１０の下方に配置され、不動床面に固定された筐体５０の内部に収容されている。重量センサ３０は、荷重に応じて歪曲する起歪体３０１と、荷重を検出する検出機構部３０２とをブラケット３５を介して連結させた構成となっている。検出機構部３０２は筐体５０の一部に固定的に接続されており、起歪体３０１は検出機構部３０２との連結側が固定端３１ａと、その他端側が自由端３１ｂとなっている（図２参照）。重量センサ３０の詳細については、後述する。
【００２６】
駆動手段２０は、筐体５０の更に下方に配置され、モータボックス２１の内部にモータ（図示省略）を備えた構成となっている。
【００２７】
第１伝達部材４１は、図１において仮想線で示した略三角形の板状の部材であり、コンベアフレーム１１、筐体５０、およびモータボックス２１を挟んで計量装置１の側方（図１では紙面手前側と奥側）に対をなして配置されている。一対の第１伝達部材４１のそれぞれは、コンベアフレーム１１およびモータボックス２１に固着されており、コンベアフレーム１１に与えられた荷重をモータボックス２１へ伝達する機能を果たす。
【００２８】
また、図示は省略したが、一対の第１伝達部材４１の内側には、駆動手段２０のモータから搬送手段１０の駆動ローラ１２へ駆動力を伝達するためのベルト等から構成される駆動伝達機構が配置されている。
【００２９】
第２伝達部材４２は、筐体５０の下面に形成された開口部を通過して、起歪体３０１の自由端３１ｂとモータボックス２１とに固着されている。具体的には、第２伝達部材４２の上半部は略Ｌ字形状をなしており、その屈曲内側面が自由端３１ｂの端面と固着されている。一方、第２伝達部材４２の下半部は円柱形状をなしており、その底面がモータボックス２１の上面と固着されている。したがって、第２伝達部材４２は、モータボックス２１に与えられた荷重を起歪体３０１の自由端３１ｂへ伝達する機能を果たす。また、筐体５０下面の開口部の内壁と第２伝達部材４２下半部の外周面との隙間には、ダイヤフラム５１が挟み込まれており、その隙間を塞いでいる。
【００３０】
このような計量装置１の搬送手段１０上に被計量物Ｍが搬送されると、コンベアフレーム１１の搬送面１１ａは、平ベルト１４を介して被計量物Ｍから鉛直方向の荷重を受ける。被計量物Ｍから搬送面１１ａに受けた鉛直方向の当該荷重は、コンベアフレーム１１、第１伝達部材４１、モータボックス２１、第２伝達部材４２を介して重量センサ３０の自由端３１ｂに伝達する。すなわち、本実施形態においては、コンベアフレーム１１、第１伝達部材４１、モータボックス２１、第２伝達部材４２が全体として荷重伝達手段としての機能を果たすことになる。
【００３１】
＜２．重量センサ３０の構成＞
さて、上述した計量装置１のような計量装置等に使用される重量センサ３０の詳細について、以下に説明する。図２は、重量センサ３０の構成図である。
【００３２】
重量センサ３０は、上述したように、荷重に応じて歪曲する起歪体３０１と、起歪体３０１を介して荷重を検出する検出機構部３０２とをブラケット３５を介して連結させた構成となっている。
【００３３】
起歪体３０１は、固定端３１ａと、荷重に応じて鉛直方向に変位する自由端３１ｂとを上下に平行な一対のバー３１ｃで連結させたいわゆるロバーバル機構３１を備えている。また、起歪体３０１は、基礎レバー３２ａと延長レバー３２ｂとを固着して構成されるてこ機構３２も備えている。本実施形態においては、ロバーバル機構３１の全体と、てこ機構３２の基礎レバー３２ａとは、１枚の平板状の母材をくり抜くことによって形成されている。
【００３４】
てこ機構３２の中で、力点側の一端３２ｃと支点３２ｄとは基礎レバー３２ａに属する。延長レバー３２ｂは、その基端部が二股に分岐して、基礎レバー３２ａの両側部に固着されており、てこ機構３２の作用点側は主として延長レバーに属する。そして、力点側の一端３２ｃはロバーバル機構３１の自由端３１ｂと、支点３２ｄは固定端３１ａと、それぞれ連結されている。また、てこ機構３２の作用点側は、検出機構部３０２の上方まで延びており、作用点側の下面には後述する検出機構部３０２のフォースコイル３４ａが固着されているとともに、その先端部には後述する変位検出手段３３の検出対象となる被検出端３２ｅが固着されている。
【００３５】
起歪体３０１はまた、検出機構部３０２との連結境界に略板状のブラケット３５を備えている。すなわち、ブラケット３５はその片面側が起歪体３０１の固定端３１ａの端面にねじ等によって固着されており、他面側が後述する検出機構部３０２のヨーク部３４ｃの端面に連結されている。本実施形態においては、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとは、第１連結位置Ｐ１と、第１連結位置Ｐ１から鉛直下方に離れた第２連結位置Ｐ２との２箇所において、ねじ３５ｂ，３５ｄ（図２では一点鎖線で示している。）によって固定的に連結されている。また、第１連結位置Ｐ１においては、ねじ３５ｂの直上近接位置に、鉤形状からなる嵌合連結３５ａがなされている。すなわち、ブラケット３５の検出機構部３０２側の面と、ヨーク部３４ｃの端面との双方に、鉤形状が形成されており、連結状態において互いの鉤形状がはめ合わさるようになっている。また、ブラケット３５は、第１連結位置と前記第２連結位置との間に水平貫通孔３５ｃを有する。
【００３６】
図３はブラケット３５のみを検出機構部３０２側から見たときの図である。図３に示すように、本実施形態においては、第１連結位置においてブラケット３５とヨーク部３４ｃとを固着するねじ３５ｂと、水平貫通孔３５ｃと、第２連結位置においてブラケット３５とヨーク部３４ｃとを固着するねじ３５ｄとは、ブラケット３５の連結面に向かってそれぞれ左右一対ずつ設けられており、それらの一方同士、および他方同士が、それぞれ鉛直方向に並んで配置される。水平貫通孔３５ｃは円形の貫通孔となっており、ブラケット３５が膨張あるいは収縮したときに、その開口内壁面が径方向に変位し、ブラケット３５の膨張、収縮を吸収する機能を有する。
【００３７】
図２に戻って、検出機構部３０２は、被検出端３２ｅの変位を検出する変位検出手段３３と、てこ機構３２の作用点側の下面に固着されたフォースコイル３４ａと、静磁場を形成する永久磁石３４ｂと、ヨーク部３４ｃとを備えている。フォースコイル３４ａは、永久磁石３４ｂとヨーク部３４ｃとにより作られる静磁場中に位置するように配置され、変位検出手段３３から得られる検出結果に応じて、てこ機構３２を力学的平衡状態とする機能を果たす。また、変位検出手段３３は、ヨーク部３４ｃに接続されており、検出対象位置に上述の被検出端３２ｅが位置するように配置される。
【００３８】
このような重量センサ３０において、起歪体３０１の自由端３１ｂに鉛直方向に荷重が加わると、その荷重は自由端３１ｂからてこ機構３２の力点側の一端３２ｃに伝達され、てこ機構３２を傾動させる力として作用する。一方、てこ機構３２の作用点側では、被検出端３２ｅの変位を変位検出手段３３が検知すると、変位検出手段３３は、検出結果を図示しないフィードバック回路に与える。フィードバック回路は、得られた検出結果に応じて、フォースコイル３４ａに与える電流値を制御し、永久磁石３４ｂとヨーク部３４ｃとにより作られる静磁場中においてフォースコイル３４ａに変位と逆方向の電磁力（ローレンツ力）を発生させててこ機構３２を力学的平衡状態とする。そして、このときフォースコイル３４ａに与えた電流値を抵抗を介して電圧信号として取り出し、重量に換算して計量結果として出力する。
【００３９】
本実施形態において、起歪体３０１、すなわち、ロバーバル機構３１とてこ機構３２とブラケット３５とは、良好な歪曲性と加工性とが得られるアルミニウムを主成分として構成されている。一方、検出機構部３０２のうち少なくともヨーク部は、磁性体である鉄を主成分として構成されている。したがって、フォースコイル３４ａ等からの発熱あるいは雰囲気温度の変化が生じた場合には、起歪体３０１全体と検出機構部３０２全体とは、異なる熱膨張率をもって膨張、収縮することになる。特に、てこ機構３２の位置は、起歪体３０１全体の膨張あるいは収縮に伴って鉛直方向に変位し、変位検出手段３３の位置は、ヨーク部３４ｃの膨張あるいは収縮に伴って鉛直方向に変位する。
【００４０】
本発明に係る重量センサ３０は、図２に示すように、上述したてこ機構３２と、第１連結位置Ｐ１と、変位検出手段３３とが、略同一水平面（以下、水平基準面という。）Ｓに沿って配置されている。このようにすると、起歪体３０１と検出機構部３０２とが異なる熱膨張率をもって膨張あるいは収縮した場合にも、第１連結位置Ｐ１と同じ高さの水平基準面Ｓに沿って配置される各部の相対的な鉛直方向の変位量は最小限に抑えることができる。したがって、このような水平基準面Ｓに沿って配置されたてこ機構３２および変位検出手段３３の鉛直方向の相対変位量を抑制することができ、温度の変化による重量センサ３０の計量誤差を低減することができる。
【００４１】
本実施形態においては、より詳細には、てこ機構３２の支点３２ｄと、第１連結位置Ｐ１の鉤形状の嵌合連結３５ａと、変位検出手段３３のヨーク部への接続位置とが、水平基準面に沿って配置されている。このような配置とした理由は、以下のとおりである。
【００４２】
すなわち、てこ機構３２は自由端３１ｂの変位に伴って傾動可能に構成されているため、唯一の不動箇所となる傾動中心の支点３２ｄを水平基準面Ｓに合わせててこ機構３２の位置を定めることとした。こうすることにより、起歪体３０１の膨張または収縮と、てこ機構３２の傾動とが同時に発生した場合にも、被検出端３２ｅの変位誤差量を最小限とすることができる。
【００４３】
また、変位検出手段３３の熱膨張率が小さく、変位検出手段３３の取り付け位置から検出対象位置までの膨張量または収縮量はヨーク部３４ｃのそれと比較して無視できる程度に小さい場合には、本実施形態のように、ヨーク部３４ｃへの接続位置を水平基準面Ｓに合わせて変位検出手段３３の位置を定めることが望ましい。こうすることにより、検出対象位置の水平基準面Ｓに対する鉛直方向の相対位置の変位量を最小限とすることができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとは、ねじ３５ｂおよびねじ３５ｄにより鉛直方向の２位置において鉛直方向の相対変位を完全に規制している。したがって、両ねじ３５ｂ，３５ｄ間において、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとの鉛直方向の膨張量あるいは収縮量に差が生じた場合、ブラケット３５に上述した水平貫通孔３５ｃを形成していなければ、第１連結位置Ｐ１と第２連結位置Ｐ２とのそれぞれにおいて、両部材に応力発生することになり得る。このような応力は第１連結位置におけるブラケット３５とヨーク部３４ｃとのズレや歪みの原因となり、計量誤差が生じる原因となる。本実施形態では、鉛直方向の２位置においてねじ止めをしつつ、両ねじ３５ｂ，３５ｄ間においてブラケット３５に水平貫通孔３５ｃを形成しているため、ブラケット３５のヨーク部３４ｃに対する膨張量または収縮量の差は、水平貫通孔３５ｃにおいて吸収される。水平貫通孔３５ｃは温度の変化による変位量の大きい方に形成することが望ましく、本実施形態においては熱膨張率の高いアルミニウム側に形成している。したがって、連結剛性を向上させつつ第１連結位置におけるブラケット３５とヨーク部３４ｃとのズレや歪みを抑制して、温度の変化による重量センサ３０の計量誤差を更に低減させることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、図３に示したように、ねじ３５ｂと水平貫通孔３５ｃとねじ３５ｄとが鉛直方向に並んで配置されているため、ブラケット３５のヨーク部３４ｃに対する膨張量または収縮量の差を効率よく吸収することができる。
【００４６】
また、起歪体３０１と検出機構部３０２とのうち熱膨張率の高い方が、他方との連結境界にブラケット３５を備えることが望ましい。本実施形態においては、熱膨張率の高いアルミニウムを主成分とする起歪体３０１が、同じくアルミニウムを主成分とするブラケット３５を備え、ブラケット３５に水平貫通孔３５ｃを形成している。このため、固定端３１ａに直接水平貫通孔３５ｃを形成する必要がなくなるため、水平貫通孔３５ｃを容易に形成できるとともに、水平貫通孔３５ｃがロバーバル機構３１の歪曲特性に悪影響を及ぼすこともない。
【００４７】
＜３．変形例＞
以上、本発明の主たる一実施形態について説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではない。
【００４８】
図４（ａ）〜（ｄ）は、第１連結位置Ｐ１における連結形態のバリエーションを示した図である。
【００４９】
上述した実施形態においては、図４（ａ）に示すように、鉤形状の嵌合連結３５ａとねじ３５ｂによる固着とが上下に近接してなされており、嵌合連結３５ａが水平基準面Ｓに沿って配置されている。この場合、鉤形状の嵌合連結３５ａは、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとの鉛直上下方向の相対変位のうち１つの向きの相対変位しか規制していないことになるが、直下近接位置をねじ３５ｂで固定することによって、嵌合連結３５ａにおける他の向きの相対変位量も無視できる程度に抑えている。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、ねじ３５ｂを水平基準面Ｓに沿って配置することによっても、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとの水平基準面Ｓにおける鉛直上下方向の相対変位量を、規制することができる。ただし、ねじ３５ｂは、実際には取り付け穴の穴径に余裕を持たせる必要があるため、この観点からは、ねじ３５ｂを相対変位の基準にはし難いと言える。
【００５１】
また、図４（ｃ）に示すように、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとの凹凸形状３５ｅをはめ合わせることにより、ブラケット３５とヨーク部３４ｃとの鉛直方向の相対変位を規制しつつ連結する連結形態であってもよい。また、図４（ｄ）に示すように、凹凸形状３５ｅの嵌合連結とねじ３５ｂによる固着とを上下に近接して設ける形態であってもよい。
【００５２】
図５は、重量センサ３０において被検出端３２ｅ等の配置を変形した例を示す図である。図５に示した重量センサ３０は、てこ機構３２が力学的平衡状態のときに、てこ機構３２の支点３２ｄと、第１連結位置Ｐ１と、変位検出手段３３の検出対象である被検出端３２ｅとが、水平基準面Ｓに沿って、すなわち同一水平面内に配置される。こうすることにより、てこ機構３２が膨張または収縮した場合にも被検出端３２ｅの水平基準面Ｓに対する相対変位量をより精密に抑えることができ、温度の変化による重量センサ３０の計量誤差をより抑制することができる。なお、膨張または収縮に伴ってヨーク部３４ｃと変位検出手段３３との相対変位量の差が著しい場合には、変位検出手段３３の検出対象位置だけでなくヨーク部３４ｃへの接続位置も水平基準面Ｓに沿って配置するような構成とすれば、温度の変化による重量センサ３０の計量誤差を更に抑制することができる。
【００５３】
上述の実施形態では、ロバーバル機構３１の全体と、てこ機構３２のうち基礎レバー３２ａとは、１枚の平板状の母材をくり抜くことによって形成されている場合について説明したが、複数の部材を連結させて構成する形態であってもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態では、起歪体３０１はアルミニウムを主成分として構成され、検出機構部３０２のうち少なくともヨーク部は、鉄を主成分として構成されている場合について説明したが、他の材料を主成分として構成される形態であってもよい。すなわち、起歪体３０１全体の熱膨張率と検出機構部３０２全体の熱膨張率とが異なる場合には、本発明を適用することができる。
【００５５】
その他、計量装置１や重量センサ３０の各部の形状については、種々の設計変更が可能である。
【００５６】
また、本発明に係る重量センサ３０は、被計量物Ｍを搬送しながらその重量を計量する計量装置１のような計量装置のみならず、計量皿上に載置された被計量物の重量を計量する電子天びんや、その他の種々の計量装置に適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１から請求項１０に記載の発明によれば、異なる熱膨張率を有する起歪体と検出機構部とが第１連結位置にて連結されており、さらに、起歪体に備えたてこ機構および検出機構部に備えた変位検出手段が、第１連結位置と略同一水平面内に配置されているため、起歪体と検出機構部とが異なる熱膨張率をもって膨張あるいは収縮した場合にも、てこ機構および検出手段の鉛直方向の相対変位量を抑制することができる。したがって、温度の変化による重量センサの計量誤差を低減することができる。
【００５８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、異なる熱膨張率を有する起歪体と検出機構部とを連結させる第１連結位置と、てこ機構の傾動中心である支点と、変位検出手段の検出対象となる被検出端とが、てこ機構が力学的平衡状態のときに同一水平面内に位置するように配置される。したがって、起歪体と検出機構部とが異なる熱膨張率をもって膨張あるいは収縮した場合にも、被検出端と変位検出手段との鉛直方向の相対変位量を更に抑制することができる。特に、起歪体の膨張または収縮と、てこ機構の傾動とが同時に発生した場合にも、被検出端の変位誤差量を最小限とすることができ、また、てこ機構が膨張または収縮した場合にも被検出端の相対変位量をより精密に抑えることができる。したがって、温度の変化による重量センサの計量誤差を更に低減することができる。
【００５９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、検出機構部のうち、変位検出手段の熱膨張率が他の部分と比較して小さい場合に、被検出端と変位検出手段との鉛直方向の相対位置の変位量を更に抑制することができる。したがって、温度の変化による重量センサの計量誤差を更に低減することができる。
【００６０】
特に、請求項７に記載の発明によれば、鉛直方向に２箇所の連結位置において起歪体と検出機構部とを連結させて両者の連結剛性を向上させることができるとともに、両者の熱膨張率の差を水平貫通孔において吸収することができる。したがって、連結剛性を向上させつつ第１連結位置における起歪体と検出機構部とのズレや歪みを抑制して温度の変化による重量センサの計量誤差を低減することができる。
【００６１】
特に、請求項８に記載の発明によれば、ブラケットを備え、ブラケットに水平貫通孔を形成しているが、これにより、固定端に直接水平貫通孔を形成する必要がなくなるため、水平貫通孔を容易に形成できるとともに、水平貫通孔がロバーバル機構の歪曲特性に悪影響を及ぼすこともない。
【００６２】
特に、請求項９に記載の発明によれば、第１連結位置におけるねじと水平貫通孔と第２連結位置におけるねじとが鉛直方向に並んで配置されているため、起歪体の検出機構部に対する膨張量または収縮量の差を効率よく吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量装置１の機構部分の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る重量センサ３０の構成図である。
【図３】ブラケット３５のみを検出機構部３０２側から見たときの図である。
【図４】第１連結位置Ｐ１における連結形態のバリエーションを示した図である。
【図５】重量センサ３０において被検出端３２ｅ等の配置を変形した例を示す図である。
【図６】従来の重量センサの例を示す図である。
【符号の説明】
１  計量装置
１０  搬送手段
２０  駆動手段
３０  重量センサ
３１  ロバーバル機構
３１ａ  固定端
３１ｂ  自由端
３２  てこ機構
３２ｅ  被検出端
３３  変位検出手段
３４ａ  フォースコイル
３４ｂ  永久磁石
３４ｃ  ヨーク部
３５  ブラケット
３５ｂ，３５ｄ  ねじ
３５ｃ  水平貫通孔
３０１  起歪体
３０２  検出機構部
Ｍ  被計量物
Ｐ１  第１連結位置
Ｐ２  第２連結位置
Ｓ  水平基準面
【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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