(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重感応部を内蔵するケースとその上方に配置された試料載置皿とを有する電子天びんにおいて、前記ケースから上方に向かって伸びるガイド軸と、このガイド軸に沿って上下に移動可能な滑子と、この滑子を前記ガイド軸に固定する滑子固定手段からなる皿固定台を前記ケースに配置し、前記荷重感応部を保護する場合には、前記滑子を前記試料載置皿の底面に当たるまで上方に移動させ、その位置で前記滑子を前記ガイド軸に対して前記滑子固定手段によって固定し、その状態で前記試料載置皿を前記皿固定台に対して固定する皿固定手段を備えることを特徴とする電子天びん。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子天びんに関し、特に電子天びんの保存または運搬中に電子天びんの機械的に脆弱な部分を保護する機構を有する電子天びんに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子天びんは、通常、質量が測定される試料を載せる皿またはその皿を受けるような構造を持った皿受けが天びん内部の荷重感応部に形成された係合部分に差し込まれるようになっており、運搬時などには皿の振動などにより内部機構が影響を受けないようにするため皿は取り外し可能となっていることが多い。しかし、大きな重量を測定する電子天びんなどにおいては皿や皿受けに相当するものがかなり重く、測定時の誤差要因を少なくするため荷重感応部にしっかりと固定し容易には着脱できないようにする場合がある。このような場合にはこの電子天びんを運搬するたびに、かなり重い皿または皿受けを取り外し運搬後に再び取り付けることを手間をかけて実施している。
【０００３】
また、皿や皿受けの着脱はできる構造の電子天びんであっても、高精度の電子天びんにおいては皿などを天びん本体に取りつける際の四隅誤差の調整などに手間がかかる場合がある。さらには、皿や皿受けに試料受けなどの別の部品を取りつける場合、取付の作業中に大きな力が皿などにかかる場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子天びんの天びん機構は測定されるべき試料の重量と内部で発生される電磁力が弾性支点で支えられたバーによってバランスするように構成されている。したがって通常の測定が行われる状態では試料を載せる皿は小さな力で上下に動ける状態になっているので、この電子天びんを運搬するときや皿に対して部品を取りつけるなどの作業の際には振動によって試料載置皿が上下に動いて天びん内部の弾性支点やその他の脆弱な部分を破壊されないように保護をする必要がある。
【０００５】
一般的には運搬時には皿を電子天びん本体から取り外して別に梱包し、天びん内部の脆弱な部分に大きな質量のものが連結しないようにすればよいが、上述したように皿が簡単には取り外せない構造の場合にはこの作業は大変手間のかかる作業であった。また皿が比較的簡単に取り外せる構造ではあっても、皿を再び取りつける際の調整を省くためにはなるべくなら皿を取り外さない方が全体としての手間が省けることもある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、試料載置皿が取り外せる構造をとりにくい電子天びんにおいて、あるいは、試料載置皿を取り外さない場合においても、運搬中や作業中に電子天びんを痛めることのないように簡単に試料載置皿を固定でき天びん内部の機構を保護できる電子天びんを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、荷重感応部を内蔵するケースとその上方に配置された試料載置皿とを有する電子天びんにおいて、前記ケースから上方に向かって伸びるガイド軸と、このガイド軸に沿って上下に移動可能な滑子と、この滑子を前記ガイド軸に固定する滑子固定手段からなる皿固定台を前記ケースに配置し、前記荷重感応部を保護する場合には、前記滑子を前記試料載置皿の底面に当たるまで上方に移動させ、その位置で前記滑子を前記ガイド軸に対して前記滑子固定手段によって固定し、その状態で前記試料載置皿を前記皿固定台に対して固定する皿固定手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電子天びんでは、試料載置皿の下側にあるケース上に皿固定台を設け、簡単には取り外せない構造の試料載置皿をその皿固定台に固定することによって運搬時などに生じる振動により天びん機構内部が破損することを防ぐ。皿固定台は上下方向にのびるガイド軸とその軸に沿って上下に滑ることができる滑子からなり、滑子はガイド軸の任意の位置でガイド軸に対して固定できる。
【０００９】
本発明の電子天びんを使用して試料の質量を計測する場合には、上記滑子は下方に下げてガイド軸に固定しておき皿固定台と試料載置皿の間には隙間ができるようにしておく。この状態では皿固定台は試料載置皿の動きを何ら拘束しないので通常のように質量の計測ができる。電子天びんを運搬するときなどのように天びん内部の機構を保護したい場合には、上記滑子を上方に移動させ、試料載置皿の下面に当接するようにしてその位置で滑子をガイド軸に対して固定する。このとき試料載置皿は、天びんの内部機構に無理がかからない状態のまま皿固定台に接しているので、この状態で試料載置皿を皿固定手段によって皿固定台に固定すると、運搬時などに試料載置皿が上下に振動することがなくなり天びんの内部機構が破壊されることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の電子天びんの概略構成を縦断面として示す図である。本発明の電子天びん１は基礎となるベース１３の上に荷重を検出する天びん機構とそれらの全体を覆うケース１１が固定されている。ベース１３に固定された固定柱２から２本の梁が水平に伸びその端には可動柱３が連結されている。２本の梁である上部梁４と下部梁５は互いに平行であり、両方の梁の固定柱２と可動柱３の近傍にはそれぞれ薄肉部６が形成されており、この薄肉部に可撓性を持たせることによってロバーバル機構を構成している。このロバーバル機構によって可動柱３は上下方向のみに平行移動が可能となっている。弾性支点８で下方から支えられたバランスバー７の一端は連結部材９を介して可動柱３に連結され、バランスバー７の他端近傍には電磁力発生部１０が配置されている。可動柱３から伸びる持ち出し部１２には試料載置皿２０が取り付けられている。
【００１１】
試料載置皿２０上に質量を測定すべき試料が載せられるとその荷重は持ち出し部１２を介して可動柱３にかかり、その力は連結部材９を介してバランスバー７の一端（図１の左端）にかかる。そうするとバランスバー７は弾性支点７を支点として可動柱３が下がる方向に傾こうとするが、その変位を図示していない変位計によって検出し、その変位がゼロとなるようにバランスバーの他端（図１の右端）近傍に設置されている電磁力発生部１０で力が発生されバランスバー７が傾かないように制御される。そのときの電磁力発生部１０に内蔵されたコイルに流される電流値からバランスバー７の左端にかかる荷重ひいては試料載置皿２０に載せられた試料の質量が計測される。
【００１２】
上述した弾性支点８には曲がりやすくするためにその一部を薄く加工した薄肉部をもつ板バネが使用されている。これは支点としては小さな力で自由に左右に屈曲できる必要があるためである。また、連結部材９も薄肉部をもち、可動柱３の上下の動きとバランスバー７の端の動きの違いを吸収し、バランスバー７に無理な力がかからないようにしてある。さらには上述したように上下の梁にも薄肉部６が形成されている。これらの薄肉部は機械的には脆弱な箇所であって、大きな振動があったり試料載置皿２０に無理な外力がかかると破損しやすい個所でもある。
【００１３】
本発明の電子天びんは運搬時などの振動から天びん内部の脆弱な機構を保護するため、試料載置皿２０を天びんの内部機構を覆っているケースに固定する皿固定手段（図１のＡ部）を備えている。図２と図３は、図１のＡ部を拡大して説明する図である。図２は試料載置皿２０を固定せず通常のように質量の測定に使用されている状態を示し、図３は天びんの運搬時のように振動などから天びんの内部機構を保護するために試料載置皿を皿固定台に固定した状態を示す図である。なお、皿固定台は図示されたように２個に限定される必要はなく、最低は一つあれば十分であり、３個以上でもよい。
【００１４】
図２および図３において、皿固定台２１はケース１１の上部に形成された円柱形のガイド軸２２と、そのガイド軸２２の周りに上下に移動可能にはめ込まれた円筒形の滑子２３、さらには滑子２３をガイド軸に沿って上方に押し上げる働きをするバネ２５と、滑子を適当な位置においてガイド軸に固定するための滑子固定手段である固定ネジ２４からなっている。ガイド軸の中心には雌ネジ２７が切られており、また試料載置皿２０のガイド軸の真上に相当する位置には貫通穴２６があけられている。
【００１５】
質量の計測をする場合には、図２に示すように滑子２３はガイド軸２２に沿って下方に押し下げられた位置で固定ネジ２４によって固定されており、試料載置皿２０の下面とガイド軸２２および滑子２３の上端との間には適度な隙間２８が形成されている。この状態では試料載置皿２０は皿固定台２１とは無関係に自由に上下に動くことができるので皿上に載せられた試料の質量が通常のように計測できる。
【００１６】
この電子天びんを運搬する場合のように内部の天びん機構を保護する必要がある場合には図３の状態にして試料載置皿２０を皿固定台２１に固定する。まず試料載置皿２０に何も載せず無負荷の状態にして固定ネジ２４をゆるめる。するとバネ２５の働きで滑子２３は上方に押し上げられ、滑子２３の上端が試料載置皿２０の下面に押し当てられる。この状態の時に固定ネジ２４を締めて滑子２３をガイド軸２２に固定する。次にボルト２９を試料載置皿２０の上方から貫通穴２６を通してガイド軸２２に形成されている雌ネジ２７に差し込み螺合すると、試料載置皿２０は皿固定台２１にしっかりと固定される。
【００１７】
上述した滑子２３をガイド軸２２に固定する滑子固定手段について更に詳述する。図４は滑子固定手段の好ましい一例を示す図であり、ガイド軸２２、滑子２３固定ネジ２４の部分を水平面で切ったときの断面図である。滑子２３は、断面がほぼ長方形で中央部にガイド軸２２が入る円形の空間があり、一部にスリ割３２が設けられた形状をしている。そしてスリ割３２を挟む部分の片側には固定ネジ２４を通すための貫通穴があけられ、他方側には固定ネジ２４と螺合する雌ネジ３３が切られている。図４のように組み合わせた状態で固定ネジ２４を締めると滑子２３が円柱形のガイド軸２２に強く押圧され、滑子２３がガイド軸２２に固定される。固定ネジ２４をゆるめれば、ガイド軸２２に沿って（紙面と垂直方向に）滑子２３は自由に滑ることができる。
【００１８】
図５は滑子固定手段の他の一例を示す図であり、水平面で切った断面図である。滑子２３は円筒形であり、その１箇所に固定ネジ２４が螺合する雌ネジが切ってある。ガイド軸２２は円柱形であるが、その一部はフラット面３４が形成されている。図５のように組み合わせた状態で固定ネジ２４を締めると滑子２３がガイド軸２２に固定され、ゆるめると滑子２３はガイド軸に沿って自由に滑ることができる。
【００１９】
上述した実施の形態において、ガイド軸２２と滑子２３は円柱形および円筒形としたが、上下方向に自由に動ける形状であれば断面が円形である必要はなく四角形やその他の形状でもよい。また、上述のバネ２５はコイル状の押しバネであり滑子を押し上げて作業性をよくするためのものであるが、必ずしも必須のものではなく、あるいは他の形状のバネでもよい。さらに、滑子２３をガイド軸２２に固定する手段としては上述したような固定ネジ２４には限られず、単なるピンのようなものでもよい。このときはガイド軸にもこのピンを係合させるための穴などを形成しておけばよい。ボルト２９は作業者が手で締められるように蝶ボルトなどを使用すれば作業性がよく好都合である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電子天びんは、試料載置皿を皿固定台に固定することによって運搬時や作業時などに生じる振動により天びん機構内部が破損することを防ぐことができる。この皿固定台は上下方向にのびるガイド軸とその軸に沿って上下に滑ることができる滑子からなり、滑子はガイド軸の任意の位置でガイド軸に対して固定できるので、試料載置皿を固定する作業の作業性がよく、少ない労力で簡単に天びん機構の保護ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子天びんを縦断面で示す図である。
【図２】本発明の要部である皿固定台付近の質量計測時の状態を示す図である。
【図３】本発明の要部である皿固定台付近の保護時の状態を示す図である。
【図４】滑子固定手段の一例を示す図である。
【図５】滑子固定手段の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１…電子天びん      ２…固定柱
３…可動柱          ４…上部梁
５…下部梁          ６…薄肉部
７…バランスバー    ８…弾性支点
９…連結部材        １０…電磁力発生部
１１…ケース        １２…持ち出し部
１３…ベース
２０…試料載置皿    ２１…皿固定台
２２…ガイド軸      ２３…滑子
２４…固定ネジ      ２５…バネ
２６…貫通穴        ２７…雌ネジ
２８…隙間          ２９…ボルト
３１…貫通穴        ３２…スリ割
３３…雌ネジ        ３４…フラット面
【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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