JP2002296101A

JP2002296101A - 電子天秤

Info

Publication number: JP2002296101A
Application number: JP2001100974A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Watabiki; 広明綿引; Kunichi Murata; 勲一村田; Akio Sakai; 昭夫坂井
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】微少なバランス調整を容易に行う。【解決手段】レバー４の自由端４ｂ側に螺着される調
整杆４４により、錘部材４２をレバー４の長さ方向に沿
って進退移動可能にする。また、錘部材４２に貫通螺着
された固定杆４６の移動した先端をレバー４側に当接さ
せて錘部材４２の移動を規制する。これにより、錘部材
４２を微少に移動でき、レバーの平衡バランスの調整を
微調整、且つ、容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被計量物の質量を
測定する電子天秤に係り、特にレバーの平衡バランスを
保持するバランス調整機構を備えた電子天秤に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の電子天秤の一例（特公平６
−２９７６１号公報に開示）を示す正面断面図である。
図８に示す電子天秤８０は、被計量物が載置される載置
皿９０が設けられた可動部８１ｂが、基台フレーム９２
の支持体９２ａに固定された固定部８１ａに対し可動す
るロバーバル機構８１と、可動部８１ｂの移動に連動す
るレバー８３と、レバー８３が平衡状態となるよう移動
制御する電磁コイル８５と、レバー８３の平衡状態を検
出する位置検出センサ（不図示）と、電磁コイル８５を
通電制御して被計量物の質量を演算出力する制御部（不
図示）とによって主に構成されている。

【０００３】ロバーバル機構８１は、直方体形状のアル
ミニウム等を側部からくり抜き形成し上下一対の平行な
ロバーバル部８６を有する。ロバーバル部８６には計４
点の薄肉なバネ部８７が形成され、可動部８１ｂの載置
皿９０上に被計量物が載置されると、この荷重を受けて
バネ部８７部分が変形し、可動部８１ｂが水平状態を維
持した状態のまま下方向に移動する。

【０００４】レバー８３は、ロバーバル機構８１と一体
にしてくり抜き形成され、ロバーバル部８６内に配され
ている。このレバー８３の基端８３ａは、両端に狭窄部
８８ａ，８８ｂが形成された連結部８８により可動部８
１ｂ側に連結されている。このレバー８３は、基端８３
ａよりも自由端８３ｂ寄りの部位で、固定部８１ａ側に
連続して支点となる狭窄部８３ｃにより支持されてい
る。そして、レバー８３の自由端８３ｂには、電磁コイ
ル８５が設けられている。

【０００５】レバー８３は、荷重を受けたロバーバル機
構８１の可動部８１ｂにおける下方向への移動に連動し
て自由端８３ｂが平衡位置から上方向に変位する。制御
部は、位置検出センサの出力に基づき、レバー８３が平
衡する状態となるよう電磁コイル８５を通電制御し、レ
バー８３平衡時における電磁コイル８５への電流値等に
基づき被計量物の質量を演算出力する。

【０００６】ところで、上記のような構成の電子天秤で
は、載置皿９０に被計量物を載せていない状態でも、載
置皿９０の重量によってレバー８３の自由端が上がるの
で、電磁コイル８５に常に電流を流してレバー８３の平
衡状態を維持している。載置皿９０が軽量であればよい
が、被計量物を搬送しつつ測定する秤量コンベアが可動
部８１ｂに設けられている場合には、秤量コンベアの重
量とバランスを保つために電磁コイル８５に大きな電流
を流す必要がある。このため、電磁コイル８５の発熱量
が大きくなって、高精度の測定ができなくなる。

【０００７】また、秤量コンベアなどの大きな重量と、
電磁コイル８５に流す電流で発生させた力で平衡状態と
した場合、秤量コンベアとレバー８３に質量アンバラン
スが発生する。この結果、床や機器などの外部振動の影
響を受け高精度の測定ができなくなる。

【０００８】そこで、レバー８３の自由端８３ｂ側に錘
を設けることにより、上記の問題を解消している。この
錘は、電子天秤に搭載する秤量コンベアなどの質量に応
じてバランスの調整が必要とされている。従来では、こ
のバランス調整にかかり、錘追加方式と、錘移動方式と
がある。

【０００９】錘追加方式は、図９（ａ）に示すように、
レバー８３の自由端８３ｂから支持杆９１を延設し、こ
の支持杆９１に対して複数種の錘９２を追加・交換する
ように構成されている。錘移動方式は、図９（ｂ）に示
すように、レバー８３の自由端８３ｂから雄ネジ型の支
持杆９１を延設し、この支持杆に雌ネジ型の二つの錘９
２，９２を移動可能に螺着させ、所望の位置で各錘９
２，９２を当接させて固定する、いわゆるロックナット
の如く構成されて、支点からレバー８３の自由端８３ｂ
へのレバー８３の長さ方向に各錘９２，９２を移動させ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のように錘を設けた電子天秤では、以下の問題が
あった。錘追加方式の場合、バランス調整時に重さの異
なる複数種（外形違い、厚み違い、材質違いなども含
む）の錘９２が必要であり、これらの錘９２を全て用意
しなければならない。また、錘追加方式では、個々の錘
９２の重さがバランスの調整範囲となるために微調整が
困難である。

【００１１】錘移動方式では、支持杆に対して二つの錘
９２，９２を移動させ、これを当接させて固定するた
め、錘９２，９２の固定時に錘９２，９２を微少に動か
さなければならない。このため、錘９２，９２を移動さ
せて調整したバランスと、錘９２，９２を固定した後の
バランスとが微妙に異なるので、所望とするバランスを
得るのが困難である。

【００１２】そこで本発明は、上記課題を解消するため
に、微少なバランス調整を容易に行うことができる電子
天秤を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による電子天秤１は、固定部１２と可動部１４と
の間にバネ部２０を介した一対のロバーバル部１８を設
けてなり、被計量物の荷重を受けた前記可動部１４を水
平状態のまま移動させるロバーバル機構２と、前記可動
部１４に基端４ａが連結されて支点Ａ，Ｂを介して保持
された自由端４ｂをなし、前記可動部１４の移動に連動
して自由端４ｂが所定量変位するレバー４と、該レバー
４の自由端４ｂ側に取り付けられて、前記レバー４の平
衡状態のバランスを保つバランス調整機構４０とを備え
た電子天秤１であって、前記バランス調整機構４０が、
錘部材４２と、該錘部材４２に一体に延設され、前記レ
バー４の長さ方向に沿って進退移動可能にして前記レバ
ー４の自由端４ｂ側に螺着される調整杆４４と、前記調
整杆４４の軸線と平行な軸線方向に移動可能にして前記
錘部材４２に貫通螺着され、移動した先端が前記レバー
４側に当接して前記調整杆４４による移動を規制する固
定杆４６と、からなることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。図１は、電子天秤の概要
構成を示す斜視図である。この電子天秤１は、ロバーバ
ル機構２と、レバー４と、レバー４を平衡状態に制御す
る電磁コイルからなる平衡駆動手段６と、位置検出手段
（不図示）と、制御手段（不図示）を有してなる。

【００１５】ロバーバル機構２の可動部１４上には、荷
重受け部材（不図示）が固定され、この荷重受け部材上
にコンベアが載置した動秤を構成できる。そして、コン
ベアで被計量物を搬送させながら被計量物の質量を測定
するようになっている。なお、可動部１４上に載置皿を
設けて被計量物を載置皿上に載せて質量を測定する静秤
として使用することも可能である。

【００１６】図２はロバーバル機構を示す正面図、図３
は同側面図である。ロバーバル機構２は、固定部１２
と、固定部１２に対し上下方向に可動する可動部１４を
有する。可動部１４の上面は、固定部１２に対しやや高
く形成されている。このロバーバル機構２は、長さＬ
１、幅Ｗ１の直方体形状の硬質材料であるアルミニウム
塊等の単一材の塊を正面側からくり抜き、内部に中空部
１６を貫通形成してなる。また、このロバーバル機構２
は押出成形等により中空部１６を形成してもよい。この
際、上下に所定厚を有する一対の平行なロバーバル部１
８が設けられる。これら一対のロバーバル部１８は長さ
方向Ｌ１に対して同じ長さを有し、両端にはそれぞれ薄
肉なバネ部２０が形成されている。バネ部２０は、上下
面に二箇所づつ計四箇所設けられ、各々上下面から側面
で見て円弧状であり、幅Ｗ１方向に連続する直線状に形
成されている。

【００１７】上記中空部１６内であって、上部のロバー
バル部１８の直下位置には、レバー固定部２２が形成さ
れている。このレバー固定部２２は、ロバーバル部１８
と平行にして、固定部１２と可動部１４とを長さＬ１方
向で繋ぐように連続形成された後、幅Ｗ１方向に線状に
切断された間隔部２２ｓを介して固定側２２ａと可動側
２２ｂとに分割されている。

【００１８】なお、上記の如く固定側２２ａと可動側２
２ｂに分割されたレバー固定部２２には、レバー４が固
定される。即ち、固定側２２ａに、後述するレバー４の
固定部３０が固定され、可動側２２ｂに、後述するレバ
ー４の可動部３２が固定される。また、レバー固定部２
２は、ロバーバル部１８と平行であり、レバー４をロバ
ーバル部１８と平行に固定する。

【００１９】ロバーバル機構２の長さ方向Ｌ１の一端側
２ａには、その上部に所定長さの突出片２４が突出形成
されている。突出片２４の下面には、平衡駆動手段６が
取り付けられる。また、突出片２４の下方に位置するロ
バーバル機構２の一側面には、長さＬ１方向にて穿設さ
れて中空部１６に連通するレバー収容部２ｂが開口形成
されている。

【００２０】図４はレバーを示す正面図、図５は同側面
図である。レバー４は、長さＬ２、幅Ｗ２の略直方体形
状からなる。レバー４の長さＬ２方向の一端側である基
端４ａ側には、ロバーバル部１８の固定部１２（固定側
２２ａ）、可動部１４（可動側２２ｂ）にそれぞれ固定
される固定部３０、可動部３２（３２ａ）が形成されて
いる。また、レバー４の長さＬ２方向の他端側は自由端
４ｂとされている。

【００２１】このレバー４は、ロバーバル機構２の可動
部１４の移動に可動部３２が連動し、自由端４ｂ側が上
下に移動する。本実施の形態でのレバー４は、二箇所の
支点Ａ，Ｂを有しており、可動部１４に加わる被計量物
の質量（荷重負荷）をこの二箇所の支点Ａ，Ｂにより所
定量減衰させる機能、及びレバー４の長さＬ２の短縮化
が図られている。

【００２２】具体的なレバー４の構成を説明する。レバ
ー４は、ロバーバル機構２と同様にアルミニウム塊等の
単一材の塊がくり抜かれて形成される。この際、図４に
示すように、正面から見て略Ｕ字形状に切削部２８（２
８ａ、２８ｂ、２８ｃ）が貫通形成される。この切削部
２８によって略中央部に固定部３０が形成され、固定部
３０の両側及び下面にそれぞれ複数段の可動部３２（３
２ａ，３２ｂ，３２ｃ）が形成される。

【００２３】レバー４の固定部３０と可動部３２は、切
削部２８の成形により、支点Ａ，Ｂをなす二箇所の薄肉
のバネ部３４によって互いに接続されている。支点Ａで
は、切削部２８ａ，２８ｂの間に形成されたバネ部３４
により、固定部３０と可動部３２ｂとが接続されてい
る。支点Ｂでは、切削部２８ｂ，２８ｃの間に形成され
たバネ部３４により固定部３０と可動部３２ｃとが接続
されている。このバネ部３４は、ロバーバル機構２のバ
ネ部２０とほぼ同様の形状で形成されるものであり、説
明は省略する。

【００２４】レバー４の可動部３２は、基端４ａ側に負
荷される荷重をバネ部３４での支点Ａ，Ｂを介して効率
よく自由端４ｂ側に伝達し、併せてバネ部３４の強度を
維持するためにバネ部３６を介して複数段（本実施の形
態では三段）に形成されている。一段目の可動部３２ａ
は、レバー４の基端４ａ側を構成し、ロバーバル部１８
の可動部１４（可動側２２ｂ）に固定される。二段目の
可動部３２ｂは、一段目の可動部３２ａと二つのバネ部
３６を介して接続されている。三段目の可動部３２ｃ
は、レバー４の自由端４ｂ側を構成し、二段目の可動部
３２ｂとバネ部３６を介して接続されている。このバネ
部３６は、ロバーバル機構２のバネ部２０とほぼ同様の
形状で形成されるものであり、説明は省略する。

【００２５】図６は電子天秤の組み立て状態を示す一部
裁断正面図である。この図は、便宜上、レバー４は裁断
せずロバーバル機構２のみ裁断した状態とした。

【００２６】電子天秤１は、ロバーバル機構２内部にレ
バー４を挿入、固定して構成される。ロバーバル機構２
は、固定部１２がベース板１０上にネジ１１で固定され
る。そして、ベース板１０に固定されたロバーバル機構
１のレバー収容部２ｂには、基端側４ａからレバー４が
挿入される。

【００２７】レバー４は、固定部３０がレバー固定部２
２の固定側２２ａにネジ２５で固定される。また、レバ
ー４は、可動部３２（３２ａ）がレバー固定部２２の可
動側２２ｂにネジ２５で固定される。この固定状態で、
レバー４の自由端４ｂ（可動部３２ｃ）は、ロバーバル
機構２の一端側２ａに突出し、突出片２４の直下に位置
する。このように、ロバーバル機構２の内部にレバー４
を設けることにより、全体の小型化が図れる。

【００２８】なお、レバー収容部２ｂを形成するレバー
固定部２２の下面には、長さ方向Ｌ１に沿ってレバー４
の一側面を案内する段差部２２ｄが形成されている。こ
れにより、レバー４の挿入時の位置決めを行いやすくし
て組み立てを容易にしている。

【００２９】レバー４の自由端４ｂ側には、錘取付片３
８が下方に向けて突出形成されている。この錘取付片３
８には、レバー４の平衡状態のバランスを保つバランス
調整機構４０が設けられている。

【００３０】図７はバランス調整機構を示す斜視図であ
る。図６および図７に示すように、バランス調整機構４
０は、錘部材４２と、調整杆４４と、固定杆４６とを有
している。

【００３１】錘部材４２は、上記の如く組み立てられた
ロバーバル機構２の可動部１４上に対する荷重受け部材
等の重量負荷時に、レバー４を平衡させるためのもので
ある。したがって、錘部材４２は、レバー４を平衡させ
る分の所望の重さを有している。なお、錘部材４２は、
本実施の形態では円板状に形成されている。

【００３２】調整杆４４は、錘部材４２と一体にして延
設されている。調整杆４４は、雄ネジをなし、レバー４
の自由端４ｂ側にある錘取付片３８にて、レバー４の長
さＬ２方向に沿って設けられたネジ穴３８ａに螺着され
る。調整杆４４は、ネジ穴３８ａに螺着された締緩操作
により、レバー４の長さ方向である自身の軸線方向に進
退移動可能とされている。これにより、調整杆４４の締
緩操作にともなって錘部材４２がレバー４の長さＬ２方
向により進退移動する。

【００３３】固定杆４６は、雄ネジをなし、調整杆４４
の軸線と平行となるように錘部材４２に貫通して螺着さ
れている。即ち、固定杆４６は、錘部材４２の螺着され
た締緩操作により、調整杆４４の軸線と平行な軸線方向
に移動可能とされている。また、固定杆４６は、その締
め操作により、調整杆４４が螺着された錘取付片３８に
おけるネジ穴３８ａの周囲の面に対し、移動した先端が
当接される。これにより、調整杆４４の締緩操作ができ
なくなり調整杆４４（錘部材４２）の移動が規制される
こととなる。

【００３４】また、図７に示すように、調整杆４４の軸
線にかかる錘部材４２および固定杆４６の後端に、調整
杆４４および固定杆４６の締緩操作を工具（ドライバ
ー、六角レンチなど）で行えるように工具嵌合部４２
ａ，４６ａを設けてもよい。このようにすればレバー４
のバランス調整を容易に行うことができる。

【００３５】このようにして、バランス調整機構４０
は、調整杆４４の締緩操作により錘部材４２をレバー４
の長さＬ２方向に移動させて、レバー４の自由端４ｂに
かかる錘部材４２の荷重を可変させ、レバー４の平衡状
態のバランスを保つ。また、バランス調整機構４０は、
レバー４の平衡状態のバランス調整後、固定杆４６の締
め操作により錘部材４２の移動を規制して、バランスが
保持された錘部材４２の位置を維持する。

【００３６】なお、レバー４の平衡状態は、レバー４の
自由端４ｂに設けられるスリットと、突出片２４側に固
定の位置検出センサ（不図示）により検出され、併せて
レバー４の移動方向も検出されるようになっている。

【００３７】平衡駆動手段６を構成する電磁コイルは、
円環状の磁石体６ａが突出片２４下面に固定され、レバ
ー４の自由端４ｂ上面には磁石体６ａの円環内部に巻回
状のコイル６ｂが固定されている。このように、電磁コ
イルはロバーバル機構２の外部に設けることができるた
め、製造時の組み立て及び保守を簡単に行えるようにな
る。この平衡駆動手段６は、被計量物の測定時に制御部
の電流制御を受け、コイル６ｂに供給する電流によって
磁石体６ａとの間の磁力を変化させ、レバー４を平衡状
態に復帰させる。

【００３８】次に、上記構成の電子天秤１による被計量
物の質量測定動作を説明する。バランス調整機構４０の
調整により、荷重受け部材（コンベア重量を含む）の重
量負荷状態におけるレバー４の平衡が取られる。このレ
バー４の平衡状態は位置検出センサにより検出される。

【００３９】次に、被計量物が動秤としての荷重受け部
材に載置されるコンベア上に載置されこのコンベア上を
搬送移動する。ロバーバル機構２は、被計量物の荷重を
受けて可動部１４が図６中Ｚ１方向に下降する。この
際、ロバーバル部１８は計四箇所のバネ部２０の変形に
より、可動部１４を水平状態を維持したままの状態で下
降させる。

【００４０】可動部１４の下降に連動して、レバー４の
可動部３２ａが同様に下降する。可動部３２ａが下降す
ると、バネ部３４（支点Ａ）を中心として可動部３２ｂ
が図６中Ｚ２方向に移動する。この可動部３２ｂの移動
にともない、レバー４の自由端４ｂ（可動部３２ｃ）が
バネ部３４（支点Ｂ）を中心として図６中Ｚ３方向に上
昇する。

【００４１】レバー４の自由端４ｂは、平衡状態に対し
所定量変位（上昇）し、この変位量が位置検出センサで
検出される。制御部は、レバー４が再度平衡状態に復帰
するよう平衡手段６の電磁コイルを通電制御する。この
際、電磁コイルのコイル６ｂに対する電流方向、及び供
給する電流量を制御し、位置検出センサによりレバー４
が再度平衡状態となったことを検出した際における電磁
コイル６ｂへの電流値を得て、この電流値に基づき被計
量物の質量を演算出力する。

【００４２】上記のようにレバー４を複数段の可動部３
２ａ，３２ｂ，３２ｃとして、複数（二箇所）の支点
Ａ，Ｂ設けることにより、可動部３２ａ側に加わる被計
量物の質量（荷重負荷）を、自由端４ｂ（可動部３２
ｃ）側へ減衰して伝達でき、同時に可動部３２ａ側の移
動量に対して自由端４ｂ（可動部３２ｃ）側の変位量を
増大させて得ることができる。これにより、計量精度の
向上が図れる。また、レバー４の長さＬ２方向を短距離
化しつつ所定の減衰量を有する構成にでき小型軽量化が
図れる。さらに、レバー４を小型、軽量化したことによ
り、荷重に対する移動の反応をより敏感にでき、計量精
度の向上が図れる。なお、レバー４の自由端４ｂ側から
力を加えれば、増大させて可動部３２側（ロバーバル機
構２の可動部１４）側に伝達できる為、自由端４ｂ側で
の小さな力でレバー４を制動できるようになる。

【００４３】したがって、このように構成された電子天
秤１では、レバー４の自由端側に対し、レバー４の長さ
Ｌ２方向に調整杆４４の締緩操作で移動する錘部材４２
を設けた。これにより、錘部材４２を微少に移動でき、
レバー４の平衡バランスの調整を微調整することが可能
となる。

【００４４】また、錘部材４２に対し、錘部材４２の移
動方向と同方向に締緩操作で移動する固定杆４６を設
け、この固定杆４６の先端がレバー４の自由端側に当接
して錘部材４２の移動の規制を行っている。これによ
り、錘部材４２を微少に移動した位置での錘部材４２の
固定が可能となる。

【００４５】また、上記バランス調整機構４０による調
整操作は、調整杆４４および固定杆４６の締緩操作で行
えるため、容易にバランス調整することが可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明による電子天
秤は、レバーの平衡状態のバランスを保つバランス調整
機構として、レバーの自由端側に螺着される調整杆によ
り、錘部材をレバーの長さ方向に沿って進退移動可能に
し、この錘部材に貫通螺着された固定杆の移動した先端
をレバー側に当接させて錘部材の移動を規制する。これ
により、錘部材を微少に移動でき、レバーの平衡バラン
スの調整を微調整することができる。また、固定杆の先
端がレバーの自由端側に当接して錘部材の移動の規制を
行っているため、錘部材を微少に移動した位置での錘部
材の固定がでるきる。また、調整杆および固定杆の締緩
操作で行えるため、容易にバランス調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子天秤の概要構成を示す斜視図。

【図２】ロバーバル機構を示す正面図。

【図３】同ロバーバル機構を示す側面図。

【図４】レバーを示す正面図。

【図５】レバーを示す側面図。

【図６】電子天秤の組み立て状態を示す一部裁断正面
図。

【図７】バランス調整機構を示す斜視図。

【図８】従来の電子天秤の一例を示す正面断面図。

【図９】（ａ）（ｂ）従来のバランス調整の構造を示す
概略図。

【符号の説明】

１…電子天秤、２…ロバーバル機構、４…レバー、４ａ
…基端、４ｂ…自由端、１２…固定部、１４…移動部、
１８…ロバーバル部、２０…バネ部、４０…バランス調
整機構、４２…錘部材、４４…調整杆、４６…固定杆、
Ａ，Ｂ…支点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂井昭夫東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部（１２）と可動部（１４）との間
にバネ部（２０）を介した一対のロバーバル部（１８）
を設けてなり、被計量物の荷重を受けた前記可動部を水
平状態のまま移動させるロバーバル機構（２）と、前記可動部（１４）に基端（４ａ）が連結されて支点
（Ａ，Ｂ）を介して保持された自由端（４ｂ）をなし、
前記可動部の移動に連動して自由端が所定量変位するレ
バー（４）と、該レバーの自由端側に取り付けられて、前記レバーの平
衡状態のバランスを保つバランス調整機構（４０）とを
備えた電子天秤であって、前記バランス調整機構が、錘部材（４２）と、該錘部材に一体に延設され、前記レバーの長さ方向に沿
って進退移動可能にして前記レバーの自由端側に螺着さ
れる調整杆（４４）と、前記調整杆の軸線と平行な軸線方向に移動可能にして前
記錘部材に貫通螺着され、移動した先端が前記レバー側
に当接して前記調整杆による移動を規制する固定杆（４
６）と、からなることを特徴とする電子天秤。