(57)【要約】【課題】ラック部の水平移動の急停止を防止し、ラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を減少させるアナログ式秤を提供することを目的とする。【解決手段】垂直方向にかかる荷重変動を水平方向の移動量に変換するリンク機構部と、前記リンク機構部の水平方向の移動量を受けて水平移動するラック部と、前記ラック部に噛合して回転し、同軸の荷重目盛り板により荷重値を指示するピニオン部とを少なくとも具備するアナログ式秤において、前記ラック部の水平移動の急停止を防止する緩衝手段を有することにより、ラック部の急停止時に、ピニオン部及び荷重目盛り板の回転慣性力によりラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を軽減し、歯の変形又は破損を防止することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向にかかる荷重変動を水平方向の移動量に変換するリンク機構部と、前記リンク機構部の水平方向の移動量を受けて水平移動するラック部と、前記ラック部に噛合して回転し、同軸の荷重目盛り板により荷重値を指示するピニオン部とを少なくとも具備するアナログ式秤において、
前記ラック部の水平移動の急停止を防止する緩衝手段を有することを特徴とするアナログ式秤。
【請求項２】
前記緩衝手段は、急激なマイナスの荷重変動時に、前記ラック部又はリンク機構部の内、少なくとも一方に接触する弾性部材から成ることを特徴とする請求項１記載のアナログ式秤。
【請求項３】
前記緩衝手段は、板バネ、トーションスプリング又はコイルスプリング等の内、少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は２記載のアナログ式秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ式秤におけるラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を軽減する緩衝機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアナログ式秤の動作を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０公知のアナログ式秤の内部構成図であり、図１１はアナログ式秤の荷重伝達機構を示した、秤側面からの内部展開図である。
【０００３】
まず、アナログ式秤の荷重伝達部の構成は、秤ベース１に配された長機２及び短機３から成る槓桿機構等を利用した荷重検出部が固定板４を介してメインスプリング６と係合しており、前記メインスプリング６の垂直方向の伸縮を水平方向の移動量に変換するリンクレバー７に係合し、リンクレバー７は秤ベース１に固定されたガイドフレーム９に係止ピン８により係止されている。
【０００４】
また前記リンクレバー７にジョイントピン１５を介して一方の端部を係合して水平方向に移動するラック部１０と、前記ラック部１０のもう一方の端部をベース１に係吊するラックスプリング１１とから構成され、更に前記ラック部１０に噛合して回転するピニオン部１２と、前記ピニオン部１２を軸とする荷重目盛り板１３とから構成している。
【０００５】
秤に荷重を負荷すると、荷重は前記槓桿機構により固定板４を垂直方向に押し下げると共に、メインスプリング６を垂直下方向に伸展させる。固定板４に指示されているリンクレバー７は、係止ピン８を軸にして回転しようとする。前記ラック部１０はリンクレバー７とジョイントピン１５で係合されており、更にラックスプリング１１により水平方向に引っ張られているため、前記ラック部１０は水平方向に移動する。この時ラック部１０と噛合するピニオン部１２はラック部１０の移動に伴い回転し、荷重目盛り板１３を回転させ、ラック部１０の水平方向の動きが安定すると共に、荷重目盛り板１３により荷重値を指示する。
【０００６】
また、荷重除去時はメインスプリング６の垂直上方向への収縮に伴い、固定板４が押し上げられると共に、リンクレバー７は係止ピン８を軸として、前記ラック部を無荷重時である初期位置まで水平方向に引き戻すように前述の荷重時と逆回転する。ピニオン部１２はラック部１０の移動に伴い回転し荷重目盛り板１３により初期位置を指示する。
【０００７】
ここで、急激に荷重を除去した場合について説明する。前記メインスプリング６は固定板４による垂直下方向への引っ張り力から解放され急速に収縮する。それに伴い前記ラック部１０もリンクレバー７を介して急速に引き戻される。この時前述のように、ラック部１０は初期位置まで引き戻されるが、更にメインスプリング６が収縮する慣性力により、初期位置を超えてマイナスの荷重を示すまで急速に移動する。この時のラック部１０の移動を止めるため、前記固定板４にはリンクレバー７に衝突させるストッパー部５が形成されており、この衝突によりラック部１０は急停止し、移動速度を強制的に減衰させるものである。
【０００８】
慣性によって収縮したメインスプリング６は初期状態に戻ろうと再び伸展するに伴い、ラック部１０もプラス荷重方向に移動する。このラック部１０の往復運動が、メインスプリング６の伸縮運動が初期状態で安定するまで繰り返され、次第に初期状態に収束させるというものであった（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００９】
【非特許文献１】
社団法人日本計量機器工業連合会，「はかり」，１９９１年１１月１５日，ｐ．１０１−１０２
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のリンクレバー７のストッパー部５への衝突によるラック部１０の急停止時に、ラック部１０と噛合して回転していたピニオン部１２及び荷重目盛り板１３には、そのまま回転を続けようとする慣性力が働くため、ピニオン部１２の歯がラック部１０の歯に強く押し付けられ、互いに歯の変形又は破損が生じる可能性があった。
【００１１】
本発明は上述の従来技術の問題点を解決し、ラック部１０の水平移動の急停止を防止し、ラック部１０とピニオン部１２との噛合部にかかる負荷を減少させるアナログ式秤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に本発明は、垂直方向にかかる荷重変動を水平方向の移動量に変換するリンク機構部と、前記リンク機構部の水平方向の移動量を受けて水平移動するラック部と、前記ラック部に噛合して回転し、同軸の荷重目盛り板により荷重値を指示するピニオン部とを少なくとも具備するアナログ式秤において、前記ラック部の水平移動の急停止を防止する緩衝手段を有するアナログ式秤を提供する。
【００１３】
また、前記緩衝手段は、急激なマイナスの荷重変動時に、前記ラック部又はリンク機構部の内、少なくとも一方に接触する弾性部材から成る。
【００１４】
更に、前記緩衝手段は、板バネ、トーションスプリング又はコイルスプリング等の内、少なくとも１つである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のアナログ式秤は、垂直方向にかかる荷重変動を水平方向の移動量に変換するリンク機構部と、前記リンク機構部の水平方向の移動量を受けて水平移動するラック部と、前記ラック部に噛合して回転し、同軸の荷重目盛り板により荷重値を指示するピニオン部とを少なくとも具備するアナログ式秤において、前記ラック部の水平移動の急停止を防止する緩衝手段を有することにより、ラック部の急停止時に、ピニオン部及び荷重目盛り板の回転慣性力によりラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を軽減し、歯の変形又は破損を防止することができる。
【００１６】
また、前記緩衝手段は、急激なマイナスの荷重変動時に、前記ラック部又はリンク機構部の内、少なくとも一方に接触する弾性部材から成ることにより、重量測定時に影響を与えることなく、急激な荷重除去時の過度なラック部の移動を緩和することが可能であり、前記ラック部を減衰させることができる。
【００１７】
更に、前記緩衝手段は、板バネ、トーションスプリング又はコイルスプリング等の内、少なくとも１つであることから、安価な部品で構成することが可能であり、コストパフォーマンスの高い商品が期待できる。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例は、アナログ式秤の荷重除去時に、ストッパーへのリンクレバーの衝突を緩和し、ラック部の急停止によるラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を軽減するものである。
【００１９】
本実施例を図１乃至６を用いて詳述する。図１は本実施例のアナログ式秤の内部構成図であり、図２は緩衝部の秤ベースへの取付け状態を示す正面図であり、図３は図２のｘ−ｘ’断面図であり、図４から６は緩衝部とラック部との位置関係を荷重の状態に従って示した図である。
【００２０】
ここで、図１は図１０を用いて前述した公知のアナログ式秤の特定位置に緩衝部Ａを設けた構成であり、その他の構成及び動作は図１０と同様であるため各々同じ符号で表し説明を省略する。
【００２１】
次に、図２及び図３を用いて前記緩衝部Ａのベースへの取付け構成を説明する。板バネ２０は長部及び短部を有する概略Ｌ字型の平板であり、曲げ加工によって長部をバネ部、短部にかしめ部２１及び板バネ回り止め２２のための嵌合部を設け、ベース取付け部とした。ベース１は前記かしめ部２１及び板バネ回り止め２２を加工して設け、各々嵌合して板バネ２０をベース１に取り付ける。
【００２２】
ここで、前記板バネ２０は例えば、ラック部１０が板バネ２０に接触していても、ラック部１０とピニオン部１２とが噛合って動作する程度の弾性をもち、初期位置からストッパー５衝突位置までの間で撓み、ストッパー５衝突位置でラック部１０の移動速度をゼロとする弾性を有するものである。
【００２３】
次に図４乃至６を用いて、緩衝部Ａのベース取付け位置を含め、荷重変動によるラック部１０と緩衝部Ａとの関係を説明する。図４は秤の無荷重時の初期状態を示す図であり、図５は荷重負荷状態を示す図であり、図６は秤に負荷した荷重を急に除去した状態を示す図である。ここでラック部の位置は、図４を初期位置として、図５に示した荷重負荷時をプラス位置、図６に示した初期位置を超えて移動した状態をマイナス位置とする。
【００２４】
まず図４に示すように、緩衝部Ａのベース取付け位置は、ラック部１０の初期位置に対してマイナス側で、板バネ２０先端がラック部１０に接触するように取り付けるものであり、本実施例においては、初期位置を超えた時点ですぐ接触するように取り付けた。またこの時ラック部１０と噛合するピニオン部１２に配設された荷重目盛り板１３は０（ｋｇ）を示すように設定される。
【００２５】
次に図５に示した荷重負荷時の状態である。従来技術で説明したのと同様に、荷重を水平方向の移動量として伝達されたラック部１０は、ラックスプリング１１に引っ張られるままにプラス側に移動した状態である。この時、ラック部に噛合しているピニオン部１２が回転すると共に、同軸に配設されている荷重目盛り板１３により重量が指示される。
【００２６】
図６は図５の状態から急に前記荷重を秤から除去した状態である。これも従来技術で示したのと同様に、荷重除去に伴いラック部１０は図４の初期位置まで急速に引き戻され、更にメインスプリング６の慣性力により初期位置を超えてマイナス方向に急速に引き戻される。この時、初期位置を超えてすぐに緩衝部Ａの板バネ２０先端がラック部に接触し、ラック部１０の移動に伴って撓むことによりラック部１０を引き戻そうとする力を緩和し、ラック部１０の移動速度を減速させる。これにより、リンクレバー７がストッパー５に衝突する際のラック部１０の急停止を緩和することが可能であり、ラック部１０とピニオン部１２との噛合部へかかる負荷を軽減することができる。
【００２７】
その後、緩衝部Ａの板バネ２０の曲げ応力に従ってラック部１０が再びプラス側へ移動する。このマイナス側及びプラス側への移動を何度か繰り返すが、緩衝部Ａにより制振されるため初期位置への戻りが早く、ラック部１０とピニオン部１２との不要な噛合いを低減させ、歯の長寿命化につながる。
【００２８】
なお、本実施例においては緩衝部として板バネ２０を用いたが、図７又は図８に示すように公知のトーションスプリング３０又はコイルスプリング３１を用いても同様に動作させることができる。
【００２９】
また、図９に示すように、固定板４上に取付け板３２により取り付けた、カギ型状に形成し固定板４の下まで突出させたカギ型状板バネ３３を配設し、リンクレバー７がストッパー５に衝突する前に、ラック部１０の先端をこの板バネ３３に接触させることにより、前述同様にラックの移動速度を緩和することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のアナログ式秤は、垂直方向にかかる荷重変動を水平方向の移動量に変換するリンク機構部と、前記リンク機構部の水平方向の移動量を受けて水平移動するラック部と、前記ラック部に噛合して回転し、同軸の荷重目盛り板により荷重値を指示するピニオン部とを少なくとも具備するアナログ式秤において、前記ラック部の水平移動の急停止を防止する緩衝手段を有することにより、ラック部の急停止時に、ピニオン部及び荷重目盛り板の回転慣性力によりラック部とピニオン部との噛合部にかかる負荷を軽減し、歯の変形又は破損を防止することができる。
【００３１】
また、前記緩衝手段は、急激なマイナスの荷重変動時に、前記ラック部又はリンク機構部の内、少なくとも一方に接触する弾性部材から成ることにより、重量測定時に影響を与えることなく、急激な荷重除去時の過度なラック部の移動を緩和することが可能であり、前記ラック部を減衰させることができる。
【００３２】
更に、前記緩衝手段は、板バネ、トーションスプリング又はコイルスプリング等の内、少なくとも１つであることから、安価な部品で構成することが可能であり、コストパフォーマンスの高い商品が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のアナログ式秤の内部構成図である。
【図２】緩衝部の秤ベースへの取付け状態を示す正面図である。
【図３】図２のｘ−ｘ’断面図である。
【図４】無荷重時の緩衝部とラック部との位置関係を示す図である。
【図５】荷重負荷時の緩衝部とラック部との位置関係を示す図である。
【図６】荷重除去時の緩衝部とラック部との位置関係を示す図である。
【図７】緩衝部の別の一例である。
【図８】緩衝部の別の一例である。
【図９】緩衝部の別の一例である。
【図１０】公知のアナログ式秤の内部構成図である。
【図１１】アナログ式秤の荷重伝達機構を示した、秤側面からの内部展開図である。
【符号の説明】
１    秤ベース
２    長機
３    短機
４    固定板
５    ストッパー部
６    メインスプリング
７    リンクレバー
８    係止ピン
９    ガイドフレーム
１０  ラック部
１１  ラックスプリング
１２  ピニオン部
１３  荷重目盛り板
１４  ピニオン軸受
１５  ジョイントピン
１６  アジャスターボルト
１７  アジャスターナット
２０  板バネ
２１  かしめ部
２２  板バネ廻り止め部
３０  トーションスプリング
３１  コイルスプリング
３２  取付け板
３３  カギ型状板バネ
【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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