(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
秤量皿若しくは秤量皿を支持する皿受けに設けられた秤量皿側係合部となる係合部と、秤量装置の荷重計測機構と連接して荷重計測機構側係合部となる係合部とから構成され、一方の係合部は円錐形等、その軸を中心とした回転体として構成された係合凸部と、この係合凸部の基部周縁に形成されたボス部とを有し、ボス部は、平面形状が四角形等、円形以外の非回転形状に成形され、かつボス部端面は前記係合凸部の周方向において斜面で連接する山部と谷部が形成され、他方の係合部は前記係合凸部と嵌合する回転体形状を有する係合凹部と、この係合凹部の開口端側に形成されかつ前記ボス部と嵌合するボス部嵌合凹部と、このボス部嵌合凹部を形成する凹部周縁部に山部と、斜面部とが形成され、このように形成された一対の係合部のうち一方の係合部が秤量皿若しくは秤量皿を支持する皿受けの裏面中央に形成されて秤量皿側係合部となり、かつ他方が秤量装置の荷重計測機構側に構成されることにより荷重計測機構側係合部となるよう構成されたことを特徴とする秤量皿の係合構造。
【請求項２】
一方の係合部の係合凸部は円錐形或いは円錐台として形成され、他方の係合部に形成れた係合凹部はこの係合凸部の形状に対応した円錐形或いは円錐台として形成されていることを特徴とする請求項１記載の秤量皿の係合構造。
【請求項３】
一方の係合部の係合凸部の基部に形成されたボス部は平面略四角形に形成され、他方の係合部の係合凹部に形成されたボス部嵌合凹部はこのボス部が嵌合するよう平面略四角形に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の秤量皿の係合構造。
【請求項４】
係合凹部を有する側のボス部嵌合凹部の端縁である摺動面には、平面略四角形のボス部嵌合凹部の対向する一対の辺のほぼ中央部にそれぞれ山部が形成され、かつ山部から両側の辺に向かって斜面部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の秤量皿の係合構造。
【請求項５】
係合凸部を有する側の平面略四角形のボス部の各四隅には山部が形成され、かつこれら４個の山部の間には４個の谷部が形成され、当該係合凸部を他方の係合部の係合凹部に嵌挿した時にこれら４個の山部のうち対角線上に位置する一対の山部が他方の係合部の斜面に接触し、かつこの斜面を摺動降下してボス部がボス部嵌合凹部と一致した状態で当該ボス部がボス部嵌合凹部に落下係合するよう構成したことを特徴とする請求項４記載の秤量皿の係合構造。
【請求項６】
係合凹部を有する側のボス部嵌合凹部の端縁である摺動面には、平面略四角形のボス部嵌合凹部の四辺のそれぞのほぼ中央部にそれぞれ山部が形成され、かつボス部嵌合凹部の四隅には谷部が形成され、各山部と谷部は８個の斜面部で連接されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の秤量皿の係合構造。
【請求項７】
係合凸部を有する側の平面略四角形のボス部のうち一つの対角線上に位置する隅にはそれぞれ山部が形成され、この一対の山部が係合凹部を有する側の８個の斜面のうち何れか対向する一対の斜面に位置し、かつこれら山部が斜面を摺動降下することによりボス部がボス部嵌合凹部に落下嵌合するよう構成したことを特徴とする請求項６記載の秤量皿の係合機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子式秤をはじめとする各種計量装置における秤量皿の着脱を行う構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子式秤や機械式秤のうち、秤量物の荷重を計測する機構の上部に計測対象を載置する皿を有する上皿式の秤量装置では、計量皿、秤量皿或いは単に皿と称する秤量対象を載置する部材（以下「秤量皿」とする）を有し、この秤量皿が荷重計測機構と接続することにより秤量皿上の対象物の荷重が荷重計測機構に伝達されるようになっている。
【０００３】
家庭用の秤量装置の一部を除いて、電子式の秤では秤量皿や秤量皿回りの清掃や装置のメンテナンスのために秤量皿が取り外せるようになっているものが多い。
秤量皿の取り外しに当たっては、その取り外し作業が容易であること、秤量皿取付後の荷重測定機構部側との接続が確実であること、取付時に秤量皿が所定の位置で接続固定され、回転する等位置ずれが起きないようにすること等が下記の理由により要求されている。
【０００４】
まず、秤量皿には平面形状が円形の丸皿と、平面形状が略正方形或いは略長方形の角皿がある。このうち角皿では通常秤量皿を支持する点が複数設けられていたり、秤量皿の支持部材（皿受け）がネジ止め等により固定されているため、支持点を合わせて秤量皿を取り付ければ以後皿が回転することはない。しかし、支持点が複数であるため秤量皿取付時に位置合わせが面倒であったり、組み立てに手間がかかり、かつ支持点の構造も複雑なものとならざるを得ない。
【０００５】
一方丸皿型の秤量皿では皿の中心部下面に円錐上の凸部或いは凹部が形成され、かつ荷重測定機構側にはこの凸部或いは凹部と嵌合する凹部或いは凸部が形成された構造となっいる。このため両凹部または凸部を嵌合するだけで秤量皿の接続は容易に行うことができる。しかし、この構成は凹凸係合部の軸を中心とした円周方向に対する回転を規制する手段がないため、接続後の秤量皿が容易に回転してしまう。例えば自動生産ラインにおいて、ロボットが秤量皿に試料を載置して計量を行い、かつ計量後にこの試料を取り出す行程がある場合、皿が回転してしまうとロボットが試料の取出に失敗したり、チャックが不十分で試料を落下させる等の問題が生じる。
【０００６】
上述した秤量皿の接続構造に関しては上記問題点等を勘案して以下のような技術が開示されている。
【特許文献１】実開平５−１１０２９
【特許文献２】特開２００６−４６９１２
【特許文献３】実開平５−５７６３３
【特許文献４】特開２００３−１５６３８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このうち特許文献１に記載の考案は、秤量皿と荷重計測機構側との接続構造において、複数の磁石の吸引と反発を利用することにより秤量皿の接続における軸方向における位置決めが行え、かつ秤量皿の回転もかなり防止できるものと考えられる。しかしながら、秤量皿接続用磁石の磁力が秤量装置、特に電子式秤に対して悪影響を与える懸念があり、また秤量皿を取り外す場合には、磁石の吸着力に抗して秤量皿を引き抜く必要があるため、皿の取り外しが困難であったり或いは荷重測定機構側に無理な力を及ぼす懸念がある。
【０００８】
特許文献２の発明は本願出願人の提案であるが、この発明により秤量皿の着脱及び回転防止が可能となるが、秤量皿側に割りピン型の挿入部である弾性部を構成し、この弾性部の構成が複雑でかつ比較的高い加工精度が要求され、また皿の取り外しに当たって弾性部を押し込む等の操作とある程度の力を必要とする問題があった。
【０００９】
特許文献３の考案は秤量皿の位置決めと偏荷重に対する対応を行った考案であるが、位置決めリングや板ばね等の特別な部材を必要とする。また特許文献４の発明はパンベース（皿受け）に工夫を加えて秤量皿の位置決めや偏荷重に対処するものと考えられるが、パンベースそのものが比較的複雑な構造であること、及びパンベースに対する秤量皿の位置ずれが十分に解消できない懸念がある。                  
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記従来技術の問題点或いは上記従来技術では未解決な問題を解消したものであって、一軸の接続構造で丸皿、角皿を問わず確実かつ容易に秤量皿の着脱が行える秤量皿の接続構造を提供するものである。
【００１１】
即ち本発明は、秤量皿若しくは秤量皿を支持する皿受けに設けられた秤量皿側係合部となる係合部と、秤量装置の荷重計測機構と連接して荷重計測機構側係合部となる係合部から構成され、一方の係合部は円錐形等、その軸を中心とした回転体として構成された凸部と、この凸部の基部周縁に形成されたボス部とを有し、ボス部は、平面形状が四角形等、円形以外の非回転形状に成形され、かつボス部表面は前記凸部の周方向において斜面で連接する山部と谷部が形成され、他方の係合部は前記凸部と嵌合する回転体形状を有する凹部と、この凹部の開口端側に形成されかつ前記ボス部と嵌合するボス嵌合凹部と、このボス部嵌合凹部を形成する凹部周縁部に山部と、斜面部とが形成され、このように形成された一対の係合部のうち一方の係合部が秤量皿若しくは秤量皿を支持する皿受けの裏面中央に形成されて秤量皿側係合部となり、かつ他方が秤量装置の荷重計測機構側に構成されることにより荷重計測機構側係合部となるよう構成された秤量皿の係合機構であることをことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
秤量皿と荷重計測機構側の接続は一軸で行われるため、一方の係合部の凸部を他方の凹部に嵌挿するだけで先ず秤量皿の取り付けの第１段階が完了する。この場合ボス部とボス部嵌合凹部との嵌合が最初から一致していれば、ボス部とボス部嵌合凹部に嵌挿され、第１段階の接続が即ち接続完了を意味し、秤量皿の取り付けは極めて簡単に行える。また、１軸であるにも係わらずボス部はそのままボス部嵌合凹部は円形以外の非回転形状であるため、両者が嵌合すればその軸心に対して両者は回転することがなく、秤量皿は正確に位置決めされ、以後回転する等の問題は生じなくなる。
【００１３】
またボス部とボス部嵌合凹部の位置が異なっている場合は、ボス部表面の山部がボス部嵌合凹部の周縁の斜面部に位置するため、ボス部の山部は最も低い位置までこの斜面部を摺動する。最も低い位置はボス部とボス部嵌合凹部とが一致する位置に予め構成されているため、斜面部を摺動した山部を含むボス部はこの位置でボス部とボス部嵌合凹部部との位置が一致し、ボス部はこのボス部嵌合凹部に自動的に落下するようにして嵌合する。即ち、秤量皿の取り付けに当たり、ボス部とボス部嵌合凹部との位置がずれていても前記摺動により作業者が何らの手を加えなくても秤量皿は自動的に所定の位置にまで回動し秤量装置の荷重計測機構側と確実に係合する。
【００１４】
また、秤量皿又は皿受けが平面略正方形或いは略長方形である所謂角皿の場合であっても、支持点を一か所に限定しても皿の回転が防止できるので、秤量装置本体の向きに対して角皿の位置を大まかに合わせて嵌合することにより、角皿の場合でも容易に正確な位置決めができ、かつ皿の固定を安定化させることにより安定した計量作業を実施することができる。
【００１５】
以上のように秤量皿の取り付けは一軸による秤量皿の取り付け、取り外しの容易さを完全に保持したまま、秤量皿の回転や位置ずれを完全に防止でき、しかもばねや磁石等の特別な部材を必要とせず、接続構造を安価に提供できるため、高級機種はもとより定価格の汎用品まで幅広い製品に利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
秤量皿或いは秤量皿の皿受けにボス部と凸部とを形成し、秤量装置の荷重計測機構側に凸部と係合する凹部とボス部嵌合凹部を形成し、秤量皿の取り付け時にボス部とボス部嵌合凹部とが一致していないとき秤量皿側のボス部の山部が秤量皿の自重によりボス部嵌合凹部周縁の斜面部を摺動して、ボス部嵌合凹部に自動的に落下嵌合するよう構成する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参考に説明する。
図１乃至図４は本発明の第１の実施例を示す。このうち、図１及び図２において矢印１で示すものは秤量装置の荷重計測機構側に設けられた荷重計測機構側係合部を示し、図３及び図４において矢印２で示すものが秤量皿側係合部である。
【００１８】
先ず荷重計測機構側係合部１の構成について主として図１及び図２により説明する。
荷重計測機構側係合部１は図１に示すように軸体３の上部に形成されている。軸体３自体はその図示しない下端部が秤量装置の荷重計測機構に接続し、後述する秤量皿に載置された計測対象の荷重がこの軸体３を介して荷重計測機構側に伝達されるようになっている。
【００１９】
符号４は軸体３と軸心を共有するよう凹設された係合凹部であって、後述する秤量皿側の係合凸部と嵌合するよう当該係合凸部と同一形状に構成されている。より具体的には軸体３の軸心を回転軸心とする回転体たる円錐（円錐台）状に形成されている。
【００２０】
上記円錐状の係合凹部４の上端部は、これも後述する秤量皿側係合部２のボス部が嵌合するボス部嵌合凹部５が形成されている。このボス部嵌合凹部５はその平面形状が略正方形に形成されている。このボス部嵌合凹部５は後述のボス部との嵌合により軸方向への回転を規制する機能を持たせるため、両者の嵌合状態においてその軸心を中心として相対的に回動しない形状、即ち平面形状が円形以外の形状で構成される必要がある。従って、このボス部嵌合凹部５とボス部との平面形状は凡そ円形以外であれば図示の四角形以外何れの形状であってもよい。例えば、両者の平面形状が三角形、５角形等の多角形であるもの、星型、楕円形等の形状であってもよい。
【００２１】
符号６はボス部嵌合凹所５の上部端面たる摺動面である。この摺動面６は平面略四角形のボス部嵌合凹所５において、向かい合う一対の辺のほぼ中央部において最も高くなる山部６ａ1 、６ａ2 を中心として、図において左右に斜面部６ｂ1 と６ｂ2 が形成された構成となっている。
【００２２】
次に秤量皿側係合部２の構成について説明する。
図４は秤量皿１１を裏返しにして裏面が上部に位置するよう配置した状態の秤量皿係合部２の構成を示している。
符号７は前記荷重計測機構側係合部１の係合凹部４に対応した形状、即ち回転体たる円錐（台）状に形成した係合凸部である。符号８はこの係合凸部７の基部に形成されたボス部であり、その平面形状は図１に示すボス部嵌合凹部５とほぼ同形同大に形成されている。このボス部８の端面は平面四角形のボス部８の各四隅８ｂ1 乃至８ｂ4 において４つの山部８ａ1 乃至８ａ4 が形成されている。即ちこれら山部８ａ1 乃至８ａ4 は、山部８ａ1 と山部８ａ3 、及び山部８ａ2 と山部８ａ4 が平面略四角形のボス部８の対角線上にそれぞれ位置している。
【００２３】
以上の構成において、秤量皿１１を荷重計測機構側に取り付ける状態を次に示す。
先ず、図３において、秤量皿側係合部２の係合凸部７を下向きした状態でこの係合凸部７を荷重計測機構側係合部１の係合凹部４に挿入する。即ちけ係合凸部７と係合凹部４とは円錐（台）状に形成されているため、係合凸部７の挿入は容易であり以後係合凹部４に案内されて降下する。この場合、最終的にボス部８が荷重計測機構側係合部１のボス部嵌合凹部と一致した位置で下降していればボス部８はそのまま当該ボス部嵌合凹部５に進入し、両者の嵌合により秤量皿１１は軸回りの回転が規制された状態で秤量装置の荷重計測機構側と接続する。
【００２４】
次に、秤量皿側係合部２のボス部８と、荷重計測機構側係合部１のボス部嵌合凹部５とが一致しない場合における嵌合動作を説明する。
図３及び図５において、ボス部８と、ボス部嵌合凹部５とが一致しない場合には荷重計測機構側係合部１の摺動面６に対してボス部８の対角線上に位置する山部８ａ1 と山部８ａ3 、又は山部８ａ2 と山部８ａ4 の組の何れか一方の組の山部が摺動面６の斜面に接触し、他方の組の山部は摺動面６から浮いた状態となる。
【００２５】
図３の場合には山部８ａ1 と山部８ａ3 が摺動面６に接触し、他の対の山部８ａ2 と山部８ａ4 はこの摺動面６に対して浮いた状態となる。より具体的には図示の状態では、山部８ａ1 が摺動面６の斜面６ｂ1 側に位置し、他の山部８ａ3 は斜面６ｂ2 に位置することになる。図５（Ａ）はこの位置関係を平面的に見た状態を示す。
【００２６】
上記の状態において、ボス部８の山部８ａ1 と山部８ａ3 は秤量皿１１の自重により、それぞれ斜面６ｂ1 、６ｂ2 を摺動下降する。この摺動下降は図５（Ａ）においては秤量皿１１に対して時計回りの回転を与えることになる。因みに係合凸部７と係合凹部４は円錐形等の回転体となっているため、この係合凸部７と係合凹部４との関係では秤量皿１１の回転は全く規制されない。また符号６´で示すクロスハッチングの部分はこれら山部８ａ1 、８ａ2 が摺動する面を示している。
【００２７】
このようにして最終的にボス部８とボス部嵌合凹部５の対角線が一致した時点でボス部８とボス部嵌合凹部５との位置が一致することになり、ボス部８はこのボス部嵌合凹部５に自動的に下降位置し、秤量皿１１はボス部８とボス部嵌合凹部５の嵌合によりその中心軸方向における回動が規制された状態で秤量機構側と接続することになる。即ち秤量皿１１は最大９０°回転することにより両者の対角線が一致して両者は嵌合する。
【００２８】
以上の構成となっているため丸皿はもとより、角皿であっても一軸で秤量皿装置本体に対して適正な位置で取り付けが可能となる。また、秤量皿の取り外しは特別の作業を行うことなくそのまま秤量皿を引き上げればよい。この場合秤量皿の取り付けは従来の一軸式の取り付けと同じく係合凸部７が係合凹部４に挿入されているだけであり、磁力による吸着等が無いため、秤量皿１１の取り外しにおいて秤量機構に応力が生じたりすることなく極めて容易に取り外しが可能である。
【００２９】
また荷重計測機構側係合部１として示した係合部を秤量皿或いは皿受けの裏面に形成し、秤量皿側係合部２として示した係合部を軸体３に形成しても上記実施例と同等の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００３０】
図６乃至図９は本発明の第２の実施例を示す。
図中符号９は本実施例における荷重計測機構側係合部１に形成された摺動面である。この摺動面は前記第１の実施例と異なる構成を有しているため、前記実施例とは異なる符号９を付与して以下説明する。
【００３１】
この摺動面９に対しては摺動面９の周方向に対して山部が４箇所、谷部が４箇所形成されかつこれら山部及び谷部は斜面部で連接されるよう構成されている。このうち山部９ａ1 、９ａ2 、９ａ3 、９ａ4 はそれぞれ平面略四角形のボス部嵌合凹部５の４辺の中央部にそれぞれ位置するよう形成されている。
【００３２】
一方谷部９ｂ1 、９ｂ2 、９ｂ3 、９ｂ4 は前記四角形の対角線上にそれぞれ位置するように形成され、各山部９ａ1 、９ａ2 、９ａ3 、９ａ4 と谷部９ｂ1 、９ｂ2 、９ｂ3 、９ｂ4 との間は合計８か所の斜面部が形成されている。
【００３３】
次に図９において、符号１０はボス部を示す。このボス部も前記第１の実施例と異なる構成を有するため、別の符号を付与して説明する。
このボス部１０も前記実施例のボス部８と同様、ボス部嵌合凹部５に嵌合するよう、四隅、１０ｂ1 、１０ｂ2 、１０ｂ3 、１０ｂ4 （１０ｂ3 は１０ｂ1 の裏面に位置するため図示されない）を有する平面略四角形に形成されている。
【００３４】
これに対してボス部１０の周方向に対して二つの山部１０ａ1 、１０ａ2 が、四隅のうち対角線上に位置する１０ｂ2 、１０ｂ4 の位置に形成されている。この構成の場合係合凸部７を荷重計測機構側１側の係合凹部に嵌挿し、かつボス部１０とボス部嵌合凹部５とが不一致の場合、ボス部１０の山部１０ａ1 、１０ａ2 が荷重計測機構側係合部１における８分割された斜面のうち対向する一対の斜面に位置することになる。この状態で山部１０ａ1 、１０ａ2 はそれぞれの斜面を摺動降下することになる。これにより山部１０ａ1 、１０ａ2 は荷重計測機構側係合部１側におい対角線上に対向位置する谷部９ｂ1 と９ｂ3 、或いは９ｂ2 と９ｂ4 が一致する状態でボス部１０がボス部嵌合凹部５に落下嵌合する（図７も参照）。
【００３５】
本実施例では荷重計測機構側１側の摺動面９に対して山部と谷部を４か所形成し、逆に秤量皿側係合部２のボス部１０に対しては山部を２か所形成する構成となっている。また、前記実施例と同様荷重計測機構側係合部１の構成を秤量皿に形成し、秤量皿側係合部２の構成を荷重計測機構側に形成することももとより可能である。
【００３６】
以上、各実施例では秤量皿の取り付け機構の一方を秤量皿に対して直接形成し、かつ他方を荷重計測機構側に直接形成した構成を示しているが、秤量皿を支持する皿受けに対して機構の一方を形成してもよい。
【００３７】
また荷重計測機構全体をコンパクトにするために、荷重計測機構側の荷重受け用の軸体３に対してこの軸体３の軸心と軸心を相違させ、秤量物の荷重の負荷される位置が荷重計測機構側内にあるよう介在部材を配置し、この介在部材を介して秤量皿を軸体３側と接続する構成が採用されることがあるが、この場合、介在部材の皿側接続部に荷重計測機構側係合部を構成することももとより可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の構成は上皿秤であれば電子式であると、機械式であるとを問わず殆ど全ての秤量装置に対して実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施を示す荷重計測機構側係合部の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】秤量皿側係合部を荷重計測機構側係合部に嵌挿した状態の秤量皿取り付け構造の側面図である。
【図４】秤量皿の裏面を上にした状態の秤量皿側係合部の側面図である。
【図５】（Ａ）は図３に示す係合状態を平面から示した図、（Ｂ）は荷重計測機構側係合部の側面部分図である。
【図６】本発明の第２の実施を示す荷重計測機構側係合部の斜視図である。
【図７】図６に示す荷重計測機構側係合部の平面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図９】図６乃至図８に示す荷重計測機構側係合部と接続する秤量皿側係合部であって、秤量皿の裏面を上にした状態の側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  荷重計測機構側係合部
２  秤量皿側係合部
３  軸体
４  係合凹部
５  ボス部嵌合凹部
６  摺動面
６´（山部８ａ1 、８ａ3 の）摺動部分
６ａ1 、６ａ2 （摺動面６の）山部
６ｂ1 、６ｂ2 （摺動面６の）斜面部
７  係合凸部
８  ボス部
８ａ1 、８ａ2 、８ａ3 、８ａ4 （ボス部８の）山部
８ｂ1 、８ｂ2 、８ｂ3 、８ｂ4 （ボス部８の）四隅
９  摺動面
９ａ1 、９ａ2 、９ａ3 、９ａ4 （摺動面９の）山部
９ｂ1 、９ｂ2 、９ｂ3 、９ｂ4 （摺動面９の）谷部
１０  ボス部
１０ａ1 、１０ａ2 （ボス部１０の）山部
１０ｂ1 、１０ｂ2 、１０ｂ3 、１０ｂ4 （ボス部１０の）四隅
【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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