WO2023112301A1 - 計量装置の防水機構 - Google Patents

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WO2023112301A1
WO2023112301A1 PCT/JP2021/046702 JP2021046702W WO2023112301A1 WO 2023112301 A1 WO2023112301 A1 WO 2023112301A1 JP 2021046702 W JP2021046702 W JP 2021046702W WO 2023112301 A1 WO2023112301 A1 WO 2023112301A1
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boss
weighing
waterproof
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PCT/JP2021/046702
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊介 笠松
Original Assignee
株式会社 エー・アンド・デイ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G21/00—Details of weighing apparatus
    • G01G21/30—Means for preventing contamination by dust
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/02—Relieving mechanisms; Arrestment mechanisms

Definitions

  • This invention relates to a waterproof mechanism for a weighing device.
  • a balance which is a weighing device, has a mass sensor in the device case of the balance, and transmits the load applied to the weighing pan to the mass sensor for weighing.
  • the following means are known for waterproofing the area around the weighing pan and preventing water from entering the mass sensor. (1) Seal the connection between the weighing pan and the mass sensor to keep it waterproof at all times. (2) Seal the connection between the weighing pan and the mass sensor only when cleaning the balance.
  • Patent Document 1 As for the above (1), it is well known that the connecting portion is covered with a diaphragm, as in Patent Document 1. As for the above (2), it is well known to cover the connecting portion with a dedicated rubber cap. Alternatively, there is also Patent Document 2, in which a connecting portion is provided with a structure capable of supplying air pressure, and air is introduced during cleaning to seal the space between the weighing pan and the mass sensor.
  • JP 2013-11489 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-349770
  • a constant waterproof mechanism using a diaphragm has the problem that the width (size) of the device is required for the diameter of the diaphragm. Also, the diaphragm is good for cleaning, but for a balance with a minimum display of 0.1 mg or less, for example, there is a problem that pressure fluctuations in the diaphragm cause fluctuations, resulting in unstable weighing values.
  • a waterproof mechanism using a rubber cap or a waterproof mechanism using air pressure requires a rubber cap and a pneumatic jig that are required only for cleaning, and there are problems such as loss of these jigs and inconvenient management.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a waterproof mechanism for waterproofing a mass sensor of a weighing device without using a diaphragm or a special jig.
  • a waterproof mechanism for a weighing device includes a weighing pan, a mass sensor to which the load of the weighing pan is transmitted, a device case accommodating the mass sensor, and the weighing device.
  • a waterproof material is arranged in the circumferential direction on each of the upper surface of the countersunk boss surrounding member and the contact surface of the countersunk boss surrounding member that contacts the device case.
  • the inner side surface of the side wall portion and the outer side surface of the countersunk boss surrounding member are provided with mutually engaging threads, and the side wall portion and the countersink boss surrounding member are screwed together by turning the weighing pan in a threaded direction. It is also preferable to engage as described above.
  • the lower end portion of the inner side surface of the side wall portion and the outer side surface of the countersunk boss surrounding member are provided with engaging portions that engage with each other in an uneven manner, and the side wall portion and the countersink boss surrounding member are engaged by the unevenness. It is also preferable to
  • the outer side surface of the countersunk boss peripheral member includes a first outer side surface that guides the downward movement of the side wall portion, and a second outer side surface that is larger in diameter than the first outer side surface and located below the first outer side surface. It is also preferable that side surfaces are provided, and a step between the first outer side surface and the second outer side surface restricts the descent of the side wall portion and prevents the waterproof material from being crushed too much.
  • the lower end of the side wall interferes with the outer side surface of the pan boss surrounding member, and it is also preferable to prevent the overload from being transmitted to the mass sensor.
  • the waterproof mechanism for a weighing device includes an elastic body between the dish boss and the dish holder of the dish boss for urging the dish boss in a direction away from the dish receiver, wherein the elastic body It is also preferable to combine with an overload protection mechanism that releases the load by separating the dish boss from the dish receiver.
  • the weighing pan when the weighing pan is lowered by the specified amount and the engagement is achieved, the weighing pan is fixed to the pan boss peripheral member, and the pan boss peripheral member acts as a stopper for the weighing pan during transportation of the device. It is also preferable to become
  • Fig. 1 shows a weighing device provided with a waterproof mechanism for weighing device according to a first embodiment of the present invention, comprising (a) a plan view of the weighing device, (b) a left side view of the weighing device, and (c) a weighing device. It is a vertical cross-sectional view of. It is a perspective view of the waterproof mechanism for the weighing device. It is an exploded perspective view of the waterproof mechanism for the weighing device. It is a perspective view of the weighing pan of the waterproof mechanism for the same weighing device. It is a perspective view of a countersunk boss surrounding member of the waterproof mechanism for the same weighing device.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the waterproof mechanism for a weighing device according to the second embodiment of the present invention when waterproof. It is a longitudinal cross-sectional view of a waterproof mechanism for a weighing device according to Modification 1 of the embodiments.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a "weighing device" having a waterproof mechanism for a weighing device according to a first embodiment.
  • FIG. (c) is a vertical cross-sectional view of the weighing device (cross-sectional view taken along the line cc shown in b).
  • Reference numeral 1 is a weighing device, and the weighing device 1 is an electronic balance (hereinafter referred to as balance 1).
  • the balance 1 includes a device case 10 , a weighing pan 11 , a mass sensor 12 and a pan boss surrounding member 13 .
  • the device case 10 is made of aluminum die-cast, zinc die-cast, or stainless steel.
  • the device case 10 has a divided structure of an upper case 10u and a lower case 10d, and the upper case 10u and the lower case 10d are fitted together with a sealing material such as packing interposed therebetween.
  • a waterproof connector 15 is fixed to the upper case 10u, and a power cable, an RS232C cable, and the like are attached.
  • the mass sensor 12 is housed in the device case 10.
  • the mass sensor 12 includes a Roberval mechanism 121 and a sensor body 122 .
  • the Roberval mechanism 121 is a structure for transmitting the load received by the weighing pan 11 to the sensor main body 122, and is formed of a rectangular metal block. a fixed part, upper and lower secondary rods connecting the floating part and the fixed part, and a load transmitting part for transmitting the load acting on the floating part to the sensor main body 122.
  • the sensor body 122 is shown as an electromagnetic balance sensor in this embodiment, it is not limited to this, and may be, for example, a strain gauge sensor or a capacitance sensor.
  • the weighing pan 11 is downwardly supported by the Roberval mechanism 121 via the upwardly convex dish boss 14, and is arranged above the device case 10.
  • a plate receiver 16 is fixed to the floating portion of the Roberval mechanism 121.
  • the plate receiver 16 is formed with a concave portion in which the lower end portion of the plate boss 14 is received.
  • An elastic body 17 is arranged between the plate boss 14 and the plate receiver 16 to urge the plate boss 14 in a direction away from the plate receiver 16 .
  • the countersink boss 14 is biased by an elastic body 17 and is arranged in a state of being locked by a countersink boss retainer 18 arranged on the upper surface of the countersunk receiver 16 .
  • the pan boss 14 sinks downward, and the elastic body 17 separates the pan boss 14 from the pan receiver 16 , so that the overload is not transmitted to the mass sensor 12 .
  • the countersink boss 14, elastic body 17, countersink receiver 16, and countersunk boss retainer 18 are known overload prevention mechanisms. The details of this can be cited from Japanese Patent No. 6414864.
  • FIG. 2 is a perspective view of the waterproof mechanism for the weighing device according to the first embodiment
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the waterproof mechanism for the weighing device
  • FIG. 4 is a perspective view of the weighing pan of the waterproof mechanism for the weighing device
  • 5 is a perspective view of a countersunk boss peripheral member of the waterproof mechanism for the weighing device
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the waterproof mechanism for the weighing device after assembly.
  • a waterproof mechanism for a weighing device (hereinafter referred to as a "waterproof mechanism") 20 mainly includes a weighing pan 11, a pan boss surrounding member 13, a pan boss 14, a pan boss holder 18, and a pan receiver 16.
  • a weighing pan 11 mainly includes a weighing pan 11, a pan boss surrounding member 13, a pan boss 14, a pan boss holder 18, and a pan receiver 16.
  • the weighing pan 11 is fixed to the pan boss 14 with screws 101 .
  • the countersunk boss surrounding member 13 is fixed under the upper case 10u by a nut 102.
  • the countersink boss 14 includes an elastic body 17 and is engaged with a countersunk boss retainer 18 and a screw 103 to be placed on the countersink receiver 16 .
  • the weighing pan 11 has a bottomed cylindrical shape as a whole, and includes a flat plate portion 111 and a side wall portion 112 extending downward from the peripheral edge of the plate portion 111 .
  • a screw hole for the screw 101 is formed in the center of the plate portion 111, and a plurality of screw holes for attaching a tare, for example, are formed in the plate portion 111 around it.
  • An inner side surface 1121 (see FIG. 6) of the side wall portion 112 is circumferentially formed with a female threaded portion (not shown) that engages with the male threaded portion of the countersunk boss peripheral member 13 . This female threaded portion is the "threaded portion" in the claims.
  • the weighing pan 11 is preferably made of metal such as stainless steel.
  • the countersunk boss surrounding member 13 is cylindrical as a whole and has a hollow portion 131 .
  • the countersunk boss 14 is inserted through the hollow portion 131 .
  • the countersink boss surrounding member 13 includes a first waterproof portion 132, a countersink guide portion 133, a second waterproof portion 134, and a fixing portion 135 around the hollow portion 131 from above.
  • the disk boss surrounding member 13, that is, the hollow portion 131, the first waterproof portion 132, the disk guide portion 133, the second waterproof portion 134, and the fixing portion 135 are preferably integrally formed of metal such as stainless steel.
  • the first waterproof part 132 is a cylindrical part at the upper end of the countersunk boss surrounding member 13 .
  • a concave portion (hereinafter referred to as a “waterproof concave portion”) 1322 is formed in the circumferential direction on an upper surface 1321 (see FIG. 6) of the first waterproof portion 132, and a ring-shaped packing is provided in the waterproof concave portion 1322 as the waterproof material 104. is placed.
  • the diameter of the first waterproof portion 132 is set to such a size that (the side wall portion 112 of) the weighing pan 11 does not come into contact with the pan boss surrounding member 13 during weighing.
  • the disk guide part 133 is a cylindrical part formed below the first waterproof part 132 and having a larger diameter than the first waterproof part 132 .
  • the outer diameter of the plate guide portion 133 is set to approximately match the inner diameter of the side wall portion 112 of the weighing plate 11 .
  • a side surface 1331 of the disc guide portion 133 (hereinafter referred to as a “first outer side surface”.
  • the first outer side surface 1331 is the “outer side surface” in the claims) has a female screw portion of the side wall portion 112 in the circumferential direction.
  • a male threaded portion for screwing is formed (not shown). This externally threaded portion is the “threaded portion” in the claims.
  • the second waterproof part 134 is a cylindrical part formed below the disk guide part 133 and having a larger diameter than the disk guide part 133 .
  • the side surface of the second waterproof portion 134 is hereinafter referred to as a "second outer side surface” 1341 (the second outer side surface 1341 is the “outer side surface” in the claims).
  • a concave portion 1343 (see FIG. 6, hereinafter referred to as a “waterproof concave portion”) is formed in the circumferential direction on the lower surface 1342 (see FIG. 6) of the second waterproof portion 134.
  • a ring-shaped packing is arranged in a state of being crushed by an appropriate amount.
  • the fixed part 135 is the lower end part of the countersunk boss peripheral member 13, is formed below the second waterproof part 134, and is a cylindrical part having a smaller diameter than the second waterproof part 134.
  • the fixing portion 135 is inserted through the mounting hole of the device case 10 and fixed by the nut 102 .
  • the fixing portion 135 of the countersunk boss peripheral member 13 is arranged inside the device case 10, and the second waterproof portion 134, the disk guide portion 133, and the first waterproof portion 132 are arranged outside the device case 10.
  • the lower surface 1342 of the second waterproof part 134 comes into contact with the upper surface of the device case 10 (hereinafter, the lower surface 1342 is referred to as the "contact surface").
  • the disk boss 14 is arranged in the hollow portion 131 , and the second waterproof portion 134 , the disk guide portion 133 and the first waterproof portion 132 are arranged around the disk boss 14 .
  • the weighing pan 11 is supported by the pan boss 14 and arranged above the device case 10 .
  • the waterproof members 104 and 105 provided in the waterproof concave portions 1322 and 1343 are arranged above and below the countersunk boss peripheral member 13, respectively.
  • the waterproof members 104 and 105 may be gaskets, sealing materials such as waterproof filters, or viscoelastic materials instead of ring-shaped packings.
  • the waterproof material 105 may be an adhesive having water resistance.
  • FIG. 6 also shows the state of the waterproof mechanism 20 during weighing.
  • the weighing pan 11 is arranged at a position that does not come into contact with the pan boss surrounding member 13 .
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the waterproof mechanism 20 when an overload is applied during weighing.
  • the weighing pan 11 sinks and the inner side surface 1121 of the side wall portion 112 of the pan interferes with the first outer side surface 1331 of the pan guide portion 133 of the pan boss surrounding member 13 .
  • the inner side surface 1121 and the first outer side surface 1331 have threaded portions, their threads interfere with each other, and sinking of the weighing plate 11 is prevented above the plate guide portion 133 . That is, the overload from the weighing pan 11 is transmitted to the pan boss peripheral member 13 and the device case 10, and is less likely to be transmitted to the mass sensor 12 inside the case.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the waterproof mechanism 20 when waterproof.
  • the weighing pan 11 When waterproofing the balance 1, the weighing pan 11 is turned horizontally, the female threaded portion of the side wall portion 112 is screwed into the male threaded portion of the pan guide portion 133 of the pan boss surrounding member 13, and the weighing pan 11 is moved by the specified amount. lower down.
  • the side wall portion 112 comes into close contact with the pan boss surrounding member 13 in the circumferential direction, and the lower surface 1111 of the pan portion 111 of the weighing pan 11 crushes the waterproof material 104 by an appropriate amount. It contacts the upper surface 1321 of the boss surrounding member 13 .
  • the prescribed amount is set with a buffer that is at least two times or more and three times or less the sinking amount of the weighing pan 11 when overloaded. For example, if the amount of sinking of the weighing pan 11 when overloaded (FIG. 7) is about 1 mm, the amount of sinking of the weighing pan 11 when waterproof (FIG. 8) is set to 2 mm. By setting it to 2 times or more, it is possible to prevent the waterproof mechanism 20 from being in a waterproof state when the waterproof mechanism 20 is overloaded. Further, by setting the distance to 3 times or less, the amount by which the countersunk boss surrounding member 13 protrudes from the device case 10 is limited, making it compact and resistant to lateral impact.
  • a step 136 is provided between the first outer side surface 1331 and the second outer side surface 1341. ing.
  • the upper surface of the second waterproof part 134 interferes with the lower end of the side wall part 112 to restrict further lowering of the pan, thereby preventing the pan boss peripheral member 13 from being lowered further. Excessive crushing of the waterproof material 104 arranged on the upper surface 1321 is prevented.
  • the waterproof mechanism 20 of this embodiment when the weighing pan 11 is lowered by a specified amount, the weighing pan 11 directly engages with the component of the device case 10 (the pan boss surrounding member 13).
  • the upper and lower waterproof portions (the first waterproof portion 132 and the second waterproof portion 134) formed in the countersunk boss peripheral member 13 provide waterproofing in the circumferential direction, preventing water from entering the inside of the device case 10 (mass sensor 12). Intrusion is prevented.
  • the waterproofing described above is achieved simply by turning the weighing pan 11 horizontally (tightening screws). Therefore, there is no need for a special jig for waterproofing the balance. Moreover, the weighing pan 11 and the pan-boss surrounding member 13 are made of metal, and do not use a diaphragm that contributes to unstable weighing values. Since the waterproof mechanism 20 does not use a diaphragm, the width of the device can be reduced, and it is suitable for a built-in balance in a production line.
  • the waterproof material 104 that is likely to wear due to contact with the weighing pan 11 that moves up and down can be replaced by the user without relying on a trader by opening the waterproof concave portion 1322 upward. It's like Further, by providing the step 136 to the countersunk boss peripheral member 13, the waterproof material 104 is prevented from being crushed too much, so that the waterproof function of the first waterproof portion 132 is properly performed.
  • the waterproof mechanism 20 of this embodiment is configured to be combined with a known overload prevention mechanism composed of the countersink boss 14, the countersink receiver 16, the elastic body 17, and the countersink boss retainer 18.
  • a known overload prevention mechanism composed of the countersink boss 14, the countersink receiver 16, the elastic body 17, and the countersink boss retainer 18.
  • the waterproof mechanism 20 of this embodiment also functions as a stopper during transportation.
  • FIG. 8 also shows the state of the waterproof mechanism 20 during transportation of the balance 1 . Since the weighing pan is a movable part in a general balance during transportation, it is removed from the device case and packed separately from the device case. In addition, the device case is packed in a state in which the connecting portion (such as a plate boss) with the weighing pan is strictly protected. On the other hand, when the balance 1 of this embodiment is placed in the state shown in FIG. Since it functions as described above, there is no need to pack the weighing pan 11 separately or to pack the device case 10 tightly.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a waterproof mechanism for a weighing device according to a second embodiment when waterproof.
  • the waterproof mechanism 20 of the first embodiment the weighing pan 11 and the pan boss surrounding member 13 are threaded. It is configured to engage (hook engagement).
  • the weighing pan 11 has a protrusion 1122 (hereinafter referred to as "engagement protrusion”) in the circumferential direction at the lower end of the inner side surface 1121 of the side wall 112 instead of the female thread.
  • the weighing pan 11 is preferably made of, for example, metal or synthetic resin and has moderate elasticity.
  • the countersink boss surrounding member 13 has a recess 1332 (hereinafter referred to as an “engagement recess”) in the first outer side surface 1331 of the countersunk guide portion 133 at a position below the upper surface 1321 by a specified amount in the circumferential direction.
  • engagement recess are the “engaging portions” in the claims. It should be noted that the shape of the engaging portion is not limited to that illustrated, and various modifications are possible.
  • the state of the waterproof mechanism 20 of this embodiment during weighing is the same as that of the first embodiment (FIG. 6).
  • the engaging convex portion 1122 formed on the lower end of the side wall portion 112 interferes with the first outer side surface 1131 of the disc guide portion 133 of the disc boss surrounding member 13, and the engaging convex portion The sinking of the weighing pan 11 is prevented by the frictional resistance generated by the portion 1122 .
  • the elasticity of the pan eliminates the interference between the engaging convex portion 1122 and the first outer side surface 1131, and the side wall portion 112 is guided to the pan guide portion 133. down.
  • the engaging convex portion 1122 of the weighing pan 11 hooks into the engaging concave portion 1332 of the pan boss surrounding member 13, and the lower surface 1111 of the pan portion 111 of the weighing pan 11 becomes waterproof.
  • 104 is compressed by an appropriate amount, and contacts the upper surface 1321 of the countersunk boss peripheral member 13 .
  • the weighing pan 11 when the weighing pan 11 is lowered by a specified amount, the weighing pan 11 directly engages with the component of the device case 10 (the pan boss surrounding member 13).
  • the upper and lower waterproof portions (the first waterproof portion 132 and the second waterproof portion 134 ) formed on the countersunk boss peripheral member 13 provide circumferential waterproofing to prevent water from entering the mass sensor 12 .
  • the waterproofing described above can be achieved simply by engaging the weighing pan 11 in an uneven manner. Therefore, there is no need for a special jig for waterproofing the balance. Moreover, a diaphragm is not used also for the waterproof mechanism 20 of this form.
  • the upper waterproof material 104 can be easily replaced, and the step 136 between the first outer side surface 1331 and the second outer side surface 1341 allows the waterproof function of the first waterproof part 132 to function properly.
  • This embodiment is also configured to be combined with a known overload prevention mechanism, and has a configuration that produces interference between the pan boss surrounding member 13 and the weighing pan 11. In this respect, the overload prevention function is provided. improve.
  • the pan boss surrounding member 13 serves as a stopper for the weighing pan 11, and the side wall portion 112 of the weighing pan 11 functions like a protective cap for the connecting portion (the pan boss 14). There is no need to pack or pack the device case 10 tightly.
  • the waterproof mechanism 20 includes the elastic body 17 so as to be combined with a known overload protection mechanism, but the elastic body 17 is an optional element for the waterproof mechanism.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a waterproof mechanism for a weighing device according to Modification 1 of the embodiments, and shows a case where Modification 1 is applied to the first embodiment. If the waterproof mechanism 20 is not combined with a known overload prevention mechanism, the countersunk boss 14 may be fixed directly to the floating frame side of the mass sensor 12 (Roberval mechanism 121). The same applies to the second embodiment.
  • the weighing pan 11 side has a female threaded portion and the countersunk boss peripheral member 13 side has a male threaded portion as the "threaded portion”. (not shown). Even in this form, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the engagement protrusion 1122 is provided on the weighing pan 11 side
  • the engagement recess 1332 is provided on the pan boss surrounding member 13 side.
  • the boss peripheral member 13 side may be configured to have an engaging projection (not shown). In this case, interference is weakened when an overload is applied to the weighing pan 11 during weighing, but as a waterproof mechanism, an effect equivalent to that of the second embodiment can be obtained.

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Abstract

ダイヤフラムや専用治具を使用せずに、計量装置の質量センサを防水する防水機構を提供する。計量装置用防水機構(20)は、計量皿(11)と、前記計量皿の荷重が伝達される質量センサ(12)と、前記質量センサを収容する装置ケース(10)と、前記計量皿を前記装置ケースより上に支持する皿ボス(14)と、前記皿ボスの周方向に備えられ，前記装置ケースに固定された皿ボス周囲部材(13)と、を備え、前記計量皿は、皿部周縁から下向きに連設された側壁部(112)を備え、前記計量皿を規定量だけ下方向に下げると、前記側壁部が前記皿ボス周囲部材に周方向に係合し、前記皿部の下面(1111)と前記皿ボス周囲部材の上面(1321)が接触することを特徴とする。

Description

計量装置の防水機構
　この発明は、計量装置の防水機構に関する。
　計量装置である天びんは、天びんの装置ケース内に質量センサを備え、計量皿に加わった荷重を質量センサに伝達して計量する。計量皿周りを防水し、質量センサへの浸水を防ぐには、下記の手段が知られている。
（１）計量皿と質量センサの連結部を密封し、常時防水する。
（２）天びんの洗浄時のみ、計量皿と質量センサの連結部を密封する。
　上記（１）に対して、特許文献１のように、連結部をダイヤフラムで覆うものがよく知られている。上記（２）に対して、連結部を専用のゴムキャップで覆うものがよく知られている。または、連結部に空気圧を供給できる構造を備え、洗浄時は空気を入れて計量皿と質量センサの間を密閉する特許文献２もある。
特開２０１３－１１４８９号公報 特開２００１－３４９７７０号公報
　ダイヤフラムを使用した常時防水機構は、ダイヤフラムの直径分、装置の幅（大きさ）が必要になるという問題がある。また、ダイヤフラムは、洗浄時はよいが、計量時においては、例えば最小表示が０．１ｍｇ以下となる天びんであると、ダイヤフラムの圧力変動によりばらつきが生じ、計量値が安定しないという問題がある。ゴムキャップを使用した防水機構や空気圧を利用する防水機構は、洗浄時のみ必要となるゴムキャップや空圧治具が必要になり、これらの治具の紛失や管理の不便という問題がある。
　本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、ダイヤフラムや専用治具を使用せずに、計量装置の質量センサを防水する防水機構を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の計量装置用防水機構は、計量皿と、前記計量皿の荷重が伝達される質量センサと、前記質量センサを収容する装置ケースと、前記計量皿を前記装置ケースより上に支持する皿ボスと、前記皿ボスの周方向に備えられ，前記装置ケースに固定された皿ボス周囲部材と、を備え、前記計量皿は、皿部周縁から下向きに連設された側壁部を備え、前記計量皿を規定量だけ下方向に下げると、前記側壁部が前記皿ボス周囲部材に周方向に係合し、前記皿部の下面と前記皿ボス周囲部材の上面が接触することを特徴とする。
　上記態様において、前記皿ボス周囲部材の前記上面と、前記皿ボス周囲部材の前記装置ケースと接触する接触面には、それぞれ、防水材が周方向に配置されるのも好ましい。
　上記態様において、前記側壁部の内側側面と前記皿ボス周囲部材の外側側面は互いに係合するねじ部を備え、前記側壁部と前記皿ボス周囲部材は、前記計量皿をねじ方向に回すことによって前記係合をするのも好ましい。
　上記態様において、前記側壁部の内側側面の下端部と前記皿ボス周囲部材の外側側面は互いに凹凸係合する係合部を備え、前記側壁部と前記皿ボス周囲部材は、凹凸によって前記係合をするのも好ましい。
　上記態様において、前記皿ボス周囲部材の外側側面は、前記側壁部の下がりをガイドする第一外側側面と、前記第一外側側面より下に、前記第一外側側面よりも径の大きい第二外側側面を備え、前記第一外側側面と前記第二外側側面との間の段により、前記側壁部の下がりが規制され、前記防水材の潰しすぎが防がれるのも好ましい。
　上記態様において、前記計量皿に過負荷がかかると、前記側壁部の下端部が前記皿ボス周囲部材の前記外側側面に干渉し、前記質量センサに前記過負荷が伝達するのを防ぐのも好ましい。
　上記態様において、前記計量装置用防水機構は、前記皿ボスと前記皿ボスの皿受けの間に、前記皿ボスを前記皿受けと離反する方向に付勢する弾性体を備え、前記弾性体が前記皿ボスを前記皿受けから離間させて負荷を解放する過負荷防止機構と組み合わさるのも好ましい。
　上記態様において、前記計量皿を前記規定量だけ下げ、前記係合をなすと、前記計量皿が前記皿ボス周囲部材に固定され、前記皿ボス周囲部材が装置輸送時の前記計量皿のストッパーになるのも好ましい。
　本発明によれば、ダイヤフラムや専用治具を使用せずに、計量装置の質量センサを防水する防水機構を提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る計量装置用防水機構を備える計量装置を示す図であって、（ａ）計量装置の平面図、（ｂ）計量装置の左側面図、（ｃ）計量装置の縦断面図である。 同計量装置用防水機構の斜視図である。 同計量装置用防水機構の分解斜視図である。 同計量装置用防水機構の計量皿の斜視図である。 同計量装置用防水機構の皿ボス周囲部材の斜視図である。 同計量装置用防水機構の組付け後の縦断面図である。 過負荷がかかった時の同計量装置用防水機構の縦断面図である。 防水時の同計量装置用防水機構の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る計量装置用防水機構の防水時の縦断面図である。 実施の形態らの変形例１に係る計量装置用防水機構の縦断面図である。
　次に、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
１．第１の実施形態
　図１は第１の実施形態に係る計量装置用防水機構を備える「計量装置」を示す図であって、（ａ）計量装置の平面図、（ｂ）計量装置の左側面図、（ｃ）計量装置の縦断面図（ｂに示すｃ－ｃ断面図）である。
　符号１が計量装置で、計量装置１は、電子天びんである（以降、天びん１と称する）。天びん１は、装置ケース１０と、計量皿１１と、質量センサ１２と、皿ボス周囲部材１３を備える。
　装置ケース１０は、アルミダイカスト、亜鉛ダイカスト、またはステンレスにより形成されている。装置ケース１０は、上ケース１０ｕと下ケース１０ｄの分割構造となっており、上ケース１０ｕと下ケース１０ｄはパッキン等のシール材を介した状態で嵌合される。上ケース１０ｕには防水コネクタ１５が固着されており、電源ケーブルやＲＳ２３２Ｃケーブル等が装着される。
　質量センサ１２は、装置ケース１０に収容されている。質量センサ１２は、ロバーバル機構１２１とセンサ本体１２２を備える。ロバーバル機構１２１は、計量皿１１が受けた荷重をセンサ本体１２２に伝達するための構造であり、矩形の金属ブロックにより形成され、計量皿１１からの荷重を受ける浮き部と，装置ケース１０に固定される固定部と，浮き部と固定部を接続する上下の副桿と，浮き部に作用した荷重をセンサ本体１２２に伝達する荷重伝達部を備える、公知のものである。センサ本体１２２は、本形態では一例として電磁平衡式のセンサを示しているが、これに限られるものではなく、例えば、歪みゲージ式や静電容量式のセンサであってもよい。
　図１（ｃ）に示すように、計量皿１１は、上凸状の皿ボス１４を介してロバーバル機構１２１によって下方支持され、装置ケース１０より上に配置される。ロバーバル機構１２１の前記浮き部には、皿ボス１４の下端部が収まる凹部が形成された、皿受け１６が固定されている。
　皿ボス１４と皿受け１６の間には、皿ボス１４を皿受け１６と離反する方向に付勢する弾性体１７が配置されている。皿ボス１４は、弾性体１７で付勢され、皿受け１６の上面に配置された皿ボス押さえ１８で係止された状態で配置される。計量皿１１に過負荷がかかると、皿ボス１４が下に沈み込み、皿ボス１４と皿受け１６が弾性体１７によって離間されるので、過負荷が質量センサ１２に伝達しない。これら皿ボス１４，弾性体１７，皿受け１６，皿ボス押さえ１８は、既知の過負荷防止機構である。この詳細は、特許第６４１４８６４号を引用できるものとする。
　次に、本形態の「防水機構」について説明する。図２は第１の実施形態に係る計量装置用防水機構の斜視図、図３は同計量装置用防水機構の分解斜視図、図４は同計量装置用防水機構の計量皿の斜視図、図５は同計量装置用防水機構の皿ボス周囲部材の斜視図、図６は同計量装置用防水機構の組付け後の縦断面図である。
　図２に示すように、計量装置用防水機構（以降、「防水機構」と称する）２０は、主に、計量皿１１，皿ボス周囲部材１３，皿ボス１４，皿ボス押さえ１８，皿受け１６を備える。
　図３に示すように、計量皿１１は、ネジ１０１によって皿ボス１４に固定される。皿ボス周囲部材１３は、ナット１０２によって上ケース１０ｕの下で固定される。皿ボス１４は、弾性体１７を内包し、皿ボス押さえ１８とネジ１０３によって係止され、皿受け１６に配置される。
　図４に示すように、計量皿１１は、全体として有底円筒状であり、平らな平面を有する皿部１１１と、皿部１１１の周縁から下向きに連設された側壁部１１２を備える。皿部１１１の中央にはネジ１０１のためのネジ穴が形成され、その周囲には皿部１１１に例えば風袋を取り付けるためのネジ穴が複数形成されている。側壁部１１２の内側側面１１２１（図６参照）には、周方向に、皿ボス周囲部材１３の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成されている（図示略）。この雌ねじ部が、請求項における「ねじ部」である。計量皿１１は、例えばステンレスなどの金属で形成されるのが好ましい。
　図５に示すように、皿ボス周囲部材１３は、全体は円筒状であり、中空部１３１を有する。中空部１３１には、皿ボス１４が挿通する。皿ボス周囲部材１３は、中空部１３１の周囲に、上から、第一防水部１３２と、皿ガイド部１３３と、第二防水部１３４と、固定部１３５を備える。皿ボス周囲部材１３、すなわち中空部１３１，第一防水部１３２，皿ガイド部１３３，第二防水部１３４，および固定部１３５は、例えばステンレスなどの金属で一体に形成されるのが好ましい。
　第一防水部１３２は、皿ボス周囲部材１３の上端部の円筒部である。第一防水部１３２の上面１３２１（図６参照）には、周方向に凹部（以降、「防水凹部」と称する）１３２２が形成され、防水凹部１３２２には、防水材１０４として、リング状のパッキンが配置される。第一防水部１３２の径は、計量時に計量皿１１（の側壁部１１２）が皿ボス周囲部材１３に接触しない大きさに設定される。
　皿ガイド部１３３は、第一防水部１３２より下に形成され、第一防水部１３２よりも径が大きい円筒部である。皿ガイド部１３３の外径は、計量皿１１の側壁部１１２の内径に概略一致する大きさに設定される。皿ガイド部１３３の側面１３３１（以降、「第一外側側面」と称する。第一外側側面１３３１は、請求項における「外側側面」である）には、周方向に、側壁部１１２の雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成されている（図示略）。この雄ねじ部が、請求項における「ねじ部」である。
　第二防水部１３４は、皿ガイド部１３３より下に形成され、皿ガイド部１３３よりも径が大きい円筒部である。第二防水部１３４の側面を、以降、「第二外側側面」１３４１と称する（第二外側側面１３４１は、請求項における「外側側面」である）。第二防水部１３４の下面１３４２（図６参照）には、周方向に、凹部１３４３（図６参照、以降「防水凹部」と称する）が形成され、防水凹部１３４３には、防水材１０５として、リング状のパッキンが、適量潰れた状態で配置される。
　固定部１３５は、皿ボス周囲部材１３の下端部であり、第二防水部１３４より下に形成され、第二防水部１３４よりも径が小さい円筒部である。固定部１３５は、装置ケース１０の取付孔に挿通して、ナット１０２により固定される。
　防水機構２０を組み付けると、皿ボス周囲部材１３は、固定部１３５が装置ケース１０の内側に、第二防水部１３４，皿ガイド部１３３，および第一防水部１３２が装置ケース１０の外側に配置され、第二防水部１３４の下面１３４２が、装置ケース１０の上面と接触する（以降、下面１３４２を「接触面」と称する）。皿ボス１４は中空部１３１に配置され、皿ボス１４の周囲に第二防水部１３４，皿ガイド部１３３，および第一防水部１３２が配置される。計量皿１１は、皿ボス１４に支持され、装置ケース１０より上に配置される。
　皿ボス周囲部材１３の上下には、それぞれ防水凹部１３２２と１３４３に備えられた防水材１０４と１０５が配置される。なお、防水材１０４と１０５は、リング状のパッキンに代えて、例えばガスケット、防水フィルタ等のシール材、または粘弾性材であってもよい。なお、防水材１０５は耐水性を備える接着剤であっても良い。
　ここで、図６は、計量時の防水機構２０の状態でもある。計量時（通常）、計量皿１１は、皿ボス周囲部材１３と接触しない位置に配置される。一方、図７は、計量時に、過負荷がかかった時の防水機構２０の縦断面図である。計量皿１１に過負荷がかかると、計量皿１１は下に沈み、皿の側壁部１１２の内側側面１１２１が、皿ボス周囲部材１３の皿ガイド部１３３の第一外側側面１３３１と干渉する。特に、内側側面１１２１と第一外側側面１３３１はねじ部を有するので、互いのねじ山が干渉し、計量皿１１の沈み込みは皿ガイド部１３３の上方で阻まれる。すなわち、計量皿１１からの過負荷は、皿ボス周囲部材１３と装置ケース１０に伝達され、ケース内の質量センサ１２に伝達しにくい。
　次に、図８は、防水時の、防水機構２０の縦断面図である。天びん１を防水する時は、計量皿１１を水平方向に回し、側壁部１１２の雌ねじ部を、皿ボス周囲部材１３の皿ガイド部１３３の雄ねじ部に螺合させ、計量皿１１を規定量だけ下方向に下げる。
　計量皿１１を規定量だけ下げると、側壁部１１２が皿ボス周囲部材１３に周方向に密着するとともに、計量皿１１の皿部１１１の下面１１１１が、防水材１０４を適量潰した状態で、皿ボス周囲部材１３の上面１３２１に接触する。
　規定量は、過負荷時の計量皿１１の沈み量に対して、少なくとも２倍以上３倍以下のバッファで設定されるのが好ましい。例えば、過負荷時（図７）による計量皿１１の沈み量が１ｍｍ程であるとすると、防水時（図８）の計量皿１１の沈み量は２ｍｍになるよう設定する。２倍以上に設定することで、防水機構２０が過負荷時に防水時の状態になるのを避けられる。また、３倍以下に設定することで、装置ケース１０から皿ボス周囲部材１３が突出する量が限定され、コンパクトかつ横からの衝撃を受けがたくなる。
　ここで、皿ボス周囲部材１３の第二防水部１３４は皿ガイド部１３３よりも径が大きく設定されているため、第一外側側面１３３１と第二外側側面１３４１の間には、段１３６が付いている。計量皿１１が規定量を超えて下げられると、第二防水部１３４の上面が側壁部１１２の下端部と干渉して、皿がそれ以上下げられるのを規制して、皿ボス周囲部材１３の上面１３２１に配置された防水材１０４の潰しすぎが防がれる。
　以上、本形態の防水機構２０によれば、計量皿１１を規定量だけ下方向に下げると、計量皿１１が装置ケース１０の部品（皿ボス周囲部材１３）に、直接係合する。そして、皿ボス周囲部材１３に形成された上下の防水部（第一防水部１３２および第二防水部１３４）によって周方向の防水がなされ、装置ケース１０の内部（質量センサ１２）への水の侵入が防がれる。
　上記の防水は、計量皿１１を水平に回す（ねじ締め）だけで実現する。このため、天びんを防水状態にするための専用治具は必要としない。また、計量皿１１と皿ボス周囲部材１３は金属で形成され、計量値の不安定化の一因となるダイヤフラムは使用されていない。防水機構２０はダイヤフラムを使用しないため、装置幅を縮小することができ、生産ラインへの組み込み天びんにおいて好適である。
　また、本形態の防水機構２０によれば、上下動する計量皿１１との接触で摩耗しやすい防水材１０４は、防水凹部１３２２を上方開口とすることで、ユーザーが業者に頼ることなく交換できるようになっている。また、皿ボス周囲部材１３に段１３６を付けることで、防水材１０４の潰しすぎが防がれるので、第一防水部１３２の防水が適切に機能するようになっている。
　また、本形態の防水機構２０は、皿ボス１４，皿受け１６，弾性体１７，皿ボス押さえ１８で構成される既知の過負荷防止機構と、部品を共用し、組み合わさるように構成されている。さらに、本形態の防水機構２０は、皿ボス周囲部材１３と計量皿１１の干渉を生み出す構成を備えているので、この点でも、過負荷防止の機能を増進する。
　また、本形態の防水機構２０は、輸送時のストッパーとしても機能する。図８は、天びん１の輸送時における防水機構２０の状態でもある。輸送時、一般的な天びんでは、計量皿は可動部であるため、装置ケースから外され、装置ケースとは別に梱包される。また、装置ケースは、計量皿との連結部（皿ボスなど）を厳重に保護した状態で梱包される。これに対し、本形態の天びん１は、図８の状態にすれば、皿ボス周囲部材１３が計量皿１１のストッパーとなり、計量皿１１の側壁部１１２が連結部（皿ボス１４）の保護キャップのように機能するので、計量皿１１を別に梱包する必要も、装置ケース１０を厳重に梱包する必要もなくなる。
２．第２の実施形態
　図９は第２の実施形態に係る計量装置用防水機構の防水時の縦断面図である。第１の実施形態の防水機構２０では、計量皿１１と皿ボス周囲部材１３はねじ係合であるが、第２の実施形態の防水機構２０では、計量皿１１と皿ボス周囲部材１３は凹凸係合（フック係合）する構成である。
　計量皿１１は、雌ねじ部に代えて、側壁部１１２の内側側面１１２１の下端部に、周方向に凸部１１２２（以下、「係合凸部」と称する）を備える。本形態では、計量皿１１は、例えば、金属または合成樹脂で形成され、適度の弾性を備えるのが好ましい。皿ボス周囲部材１３は、皿ガイド部１３３の第一外側側面１３３１に、上面１３２１から規定量だけ下の位置に、周方向に凹部１３３２（以下、「係合凹部」と称する）を備える。これら係合凸部１１２２と係合凹部１３３２が、請求項における「係合部」である。なお、係合部の形状は図示したものに限らず、種々の変形が可能である。
　本形態の防水機構２０の、計量時（通常）の状態は、第１の実施形態（図６）と同様である。計量皿１１に過負荷がかかると、側壁部１１２の下端部に形成された係合凸部１１２２が、皿ボス周囲部材１３の皿ガイド部１３３の第一外側側面１１３１と干渉し、係合凸部１１２２が生み出す摩擦抵抗分、計量皿１１の沈みが阻まれる。
　そして、防水時（図９）は、計量皿１１を強く下げると、係合凸部１１２２と第一外側側面１１３１の干渉が皿の弾性によって解かれ、側壁部１１２が皿ガイド部１３３に誘導されて下がる。計量皿１１が規定量まで下がると、計量皿１１の係合凸部１１２２が皿ボス周囲部材１３の係合凹部１３３２にフック係合し、計量皿１１の皿部１１１の下面１１１１が、防水材１０４を適量潰した状態で、皿ボス周囲部材１３の上面１３２１に接触する。
　以上、本形態の防水機構２０によっても、計量皿１１を規定量だけ下げると、計量皿１１が装置ケース１０の部品（皿ボス周囲部材１３）に、直接係合する。そして、皿ボス周囲部材１３に形成された上下の防水部（第一防水部１３２，第二防水部１３４）によって周方向の防水がなされ、質量センサ１２への水の侵入が防がれる。
　上記の防水は、計量皿１１を凹凸係合させるだけで実現する。このため、天びんを防水状態にするための専用治具は必要としない。また、本形態の防水機構２０にもダイヤフラムは使用されない。
　本形態であっても、上側の防水材１０４は容易に交換でき、第一外側側面１３３１と第二外側側面１３４１の間の段１３６により、第一防水部１３２の防水が適切に機能する。
　本形態も、既知の過負荷防止機構と組み合わさるように構成されており、皿ボス周囲部材１３と計量皿１１の干渉を生み出す構成を備えているので、この点で、過負荷防止の機能を増進する。
　本形態も、皿ボス周囲部材１３が計量皿１１のストッパーとなり、計量皿１１の側壁部１１２が連結部（皿ボス１４）の保護キャップのように機能するので、輸送時に、計量皿１１を別に梱包する必要も、装置ケース１０を厳重に梱包する必要もない。
３.　変形例１
　上記の実施形態らでは、防水機構２０は、既知の過負荷防止機構と組み合わさるように弾性体１７を備えているが、防水機構としては、弾性体１７は任意の要素である。図１０は、実施の形態らの変形例１に係る計量装置用防水機構の縦断面図であり、変形例１を第１の実施形態に適用した場合を示している。防水機構２０を既知の過負荷防止機構と組み合わせない場合、皿ボス１４は質量センサ１２（ロバーバル機構１２１）の浮き枠側へ、直接固定すればよい。第２の実施形態においても同様である。
４．　変形例２
　第１の実施形態では、「ねじ部」として、計量皿１１側に雌ねじ部、皿ボス周囲部材１３側に雄ねじ部を備えたが、計量皿１１側が雄ねじ部、皿ボス周囲部材１３側が雌ねじ部を備えた構成であってもよい（図示略）。この形態であっても、第１の実施形態と同等の効果が得られる。
５．　変形例３
　第２の実施形態では、「係合部」として、計量皿１１側に係合凸部１１２２、皿ボス周囲部材１３側に係合凹部１３３２を備えたが、計量皿１１側が係合凹部、皿ボス周囲部材１３側が係合凸部を備えた構成であってもよい（図示略）。この場合、計量時、計量皿１１に過負荷がかかった場合の干渉が弱まるが、防水機構としては、第２の実施形態と同等の効果が得られる。
　以上、本発明の過荷重防水機構について、好適な実施の形態および変形例を述べたが、これらは本発明の一例であり、各形態および各変形を当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。
１　天びん（計量装置）
１０　装置ケース
１１　計量皿
　１１１　皿部
　　１１１１　皿部の下面
　１１２　側壁部
　　１１２１　内側側面
　　１１２２　係合凸部（係合部）
１２　質量センサ
１３　皿ボス周囲部材
　１３１　中空部
　１３２　第一防水部
　　１３２１　皿ボス周囲部材の上面
　１３３　皿ガイド部
　　１３３１　第一外側側面
　　１３３２　係合凹部（係合部）
　１３４　第二防水部
　　１３４１　第二外側側面
　　１３４２　接触面
　１３５　固定部
　１３６　段
１４　皿ボス
１６　皿受け
１７　弾性体
１８　皿ボス押さえ
２０　計量装置用防水機構
１０４，１０５　防水材

Claims (8)

  1. 　計量皿と、
    　前記計量皿の荷重が伝達される質量センサと、
    　前記質量センサを収容する装置ケースと、
    　前記計量皿を前記装置ケースより上に支持する皿ボスと、
    　前記皿ボスの周方向に備えられ，前記装置ケースに固定された皿ボス周囲部材と、
    　を備え、
    　前記計量皿は、皿部周縁から下向きに連設された側壁部を備え、
    　前記計量皿を規定量だけ下方向に下げると、前記側壁部が前記皿ボス周囲部材に周方向に係合し、前記皿部の下面と前記皿ボス周囲部材の上面が接触する
    　ことを特徴とする計量装置用防水機構。
  2. 　前記皿ボス周囲部材の前記上面と、前記皿ボス周囲部材の前記装置ケースと接触する接触面には、それぞれ、防水材が周方向に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の計量装置用防水機構。
  3. 　前記側壁部の内側側面と前記皿ボス周囲部材の外側側面は互いに係合するねじ部を備え、前記側壁部と前記皿ボス周囲部材は、前記計量皿をねじ方向に回すことによって前記係合をする
    　ことを特徴とする請求項１に記載の計量装置用防水機構。
  4. 　前記側壁部の内側側面の下端部と前記皿ボス周囲部材の外側側面は互いに凹凸係合する係合部を備え、前記側壁部と前記皿ボス周囲部材は、凹凸によって前記係合をする
    　ことを特徴とする請求項１に記載の計量装置用防水機構。
  5. 　前記皿ボス周囲部材の外側側面は、前記側壁部の下がりをガイドする第一外側側面と、前記第一外側側面より下に、前記第一外側側面よりも径の大きい第二外側側面を備え、前記第一外側側面と前記第二外側側面との間の段により、前記側壁部の下がりが規制され、前記防水材の潰しすぎが防がれる
    　ことを特徴とする請求項２に記載の計量装置用防水機構。
  6. 　前記計量皿に過負荷がかかると、前記側壁部の下端部が前記皿ボス周囲部材の前記外側側面に干渉し、前記質量センサに前記過負荷が伝達するのを防ぐ
    　ことを特徴とする請求項３または４に記載の計量装置用防水機構。
  7. 　前記計量装置用防水機構は、前記皿ボスと前記皿ボスの皿受けの間に、前記皿ボスを前記皿受けと離反する方向に付勢する弾性体を備え、前記弾性体が前記皿ボスを前記皿受けから離間させて負荷を解放する過負荷防止機構と組み合わさる
    　ことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の計量装置用防水機構。
  8. 　前記計量皿を前記規定量だけ下げ、前記係合をなすと、前記計量皿が前記皿ボス周囲部材に固定され、前記皿ボス周囲部材が装置輸送時の前記計量皿のストッパーになる
    　ことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の計量装置用防水機構。
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