專利名稱：重量測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子天平或電子秤等重量測定裝置，更具體地講，是涉及一種具有將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的羅伯瓦爾機構(Roberval mechanism)的重量測定裝置。
背景技術：
在使被測定載荷與電磁力平衡的所謂電磁力平衡式的電子天平上，一般來說，具有在由磁路所產生的靜磁場中配置可動線圈的電磁力發生裝置，將其可動線圈安裝在與盤托結合的杠桿一端上。而且，由測試儀來檢測由盤托上的被測定載荷的作用而產生的杠桿的位移，以使檢測結果為0來反饋控制流過電磁力發生裝置的可動線圈中的電流，從為使杠桿的位移為0而所需要的電流大小來求出被測定載荷的重量。
盤托，通常由將其位移限制在垂直方向上、以解除偏置誤差的羅伯瓦爾機構支承。羅伯瓦爾機構，通過分別在兩端部上形成可撓曲部的、相互平行的上下兩根梁，以具有連接固定柱與可動柱的結構將盤托安裝在可動柱上，其可動柱與杠桿，用具有柔性的連接構件進行連接。
在這種電子天平上，以往公知的是以在一塊板狀母材上沿板厚方向進行穿透刻槽而形成羅伯瓦爾機構和杠桿機構以及連接它們的連接構件并將所構成的塊狀機構體作為力測定元件使用的結構(參照專利文獻1)。
圖6出示了其文獻中記載的電磁力平衡式的電子天平結構的縱截面圖。在圖6中，61是羅伯瓦爾機構，其具有由相互平行的上下兩根梁613a、613b將固定柱611與可動柱612連接的結構，該羅伯瓦爾機構61和杠桿機構62以及連接部63，是由將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽形成的塊狀的機構體60整體形成。
在該例子中，杠桿機構62由杠桿主體621及彈性支點622構成，在其一端部上固定了電磁力發生裝置64的可動線圈64a。電磁力發生裝置64，由可動線圈64a和包括為產生放置該可動線圈64a的靜磁場的永久磁石64b的磁路64c構成，可產生與流過可動線圈64a的電流相應的大小的電磁力。
在將塊狀的機構體60向電子天平內組裝時，要在羅伯瓦爾機構61的固定柱611的外側端面上切出內螺紋，通過貫通天平的底座構件65、將螺栓S擰進內其內螺紋內，可對底座構件65進行固定。另外，支承裝用于承載被測定物的盤66的盤托67，是將外螺紋67a一體形成的部件，以擰進可動柱62頂部形成的內螺紋內而被安裝。
另外，在載荷式電子秤上，作為載荷主體的變形體，很多是對板狀部件進行穿透刻槽而形成塊狀的羅伯瓦爾機構而構成(參照專利文獻2)。
在該專利文獻2中公開的載荷秤上，如圖7所示，由對一塊板狀母材進行穿透刻槽而形成由相互平行的上下兩根梁73a、73b連接固定柱71與可動柱72的羅伯瓦爾機構體70。在該羅伯瓦爾機構體70的上下梁73a、73b的兩端部附近形成的可撓曲部(變形部)e上分別貼有應變片(圖未示)，構成作為力測定元件的載荷單元。
另外，對于該羅伯瓦爾機構體70的向秤內的組裝，是在羅伯瓦爾機構體70的固定柱71外側端面上切出內螺紋并由螺栓S來固定其固定用連接件74，將固定用連接件74緊固在底座構件75上。另外，對可動柱72的盤托76的安裝，是在可動柱72外側端面上切出內螺紋并由螺栓S來固定安裝用連接件77，并把盤托76用螺栓緊固在該安裝用連接件77上。
特開昭63-277936號公報[專利文獻2]特開平7-35601號公報但是，在于圖6所示的、對以往的塊狀機構體60的天平底座構件65上的固定結構、或對可動柱的盤托67的安裝結構上，對于羅伯瓦爾機構61的固定柱611或可動柱612，是在垂直于其板厚方向的方向上形成內螺紋并通過向其內螺紋直接擰入螺栓B或與盤托67一體形成的外螺紋67a而將各部件相互緊固連接，因此，當把在塊狀機構體60的羅伯瓦爾機構61的各梁613a、613b的兩端部上形成的可撓曲部e或杠桿機構62的彈性支點62b、進而連接部63的可撓曲部e等進行細分化時，在這些部位上就會發生因螺栓B或外螺紋67a的擰入而造成的變形，從而得不到所希望的精度。這種問題可以說也存在于圖7所示的以往載荷式秤。
為解決上述問題，本發明者提出了圖8及圖9中所示的各個主要部分的主視圖及其俯視圖的結構。在這些圖中，采用的是這樣的結構，即，80是塊狀機構體，由羅伯瓦爾機構81和杠桿機構82及連接部83一體形成。在該提案的結構中，在塊狀機構體80的羅伯瓦爾機構81的固定柱811上，沿該塊狀機構體80的板厚方向形成了多個貫通孔H，并在固定柱811的板厚方向的兩側緊密連接著固定用連接件88a、88b，通過把螺母N擰入貫通其固定用連接件88a、88b及貫通孔H的螺栓B上，可使固定用連接件88a、88b與塊狀機構體一體化，并可把固定用連接件88a、88b用螺栓緊固在天平的底座構件85上。
另外，有關向可動柱812的、安裝盤托87的結構采用了以下結構，即，在可動柱812上，沿塊狀機構體80的板厚方向形成多個貫通孔H，并且在可動柱812的板厚方向的兩側，緊密固定安裝用連接件89a、89b，通過把螺母N緊固在穿過其安裝用連接件89a、89b及貫通孔H的螺栓B上，可把安裝用連接件89a、89b固定在可動柱813上，并用螺栓將盤托87緊固在安裝用連接件89a、89b上。
根據上述結構，能抑制當向天平的固定構件85進行固定柱811的固定時以及向可動柱812進行盤托87的固定時、因擰入螺栓B而產生塊狀機構體80的變形，進一步講，能達到電子天平的高精度化。另外，該結構也同樣適用于圖7所示的載荷秤。
但是，在以上所述的提案中存在以下的問題，即，插入固定柱811及可動柱812的各貫通孔H內并由螺母N緊固的螺栓B，由于分別是以水平方向的姿勢、以完全向同一方向的扭矩由螺母N緊固的，所以，例如，當由被測定載荷的作用等、反復作用與緊固扭矩的方向相反的力矩時，就會在螺栓B與螺母N的緊固部位上產生松動。
本發明鑒于上述實際問題，其目的在于提供一種電子天平等重量測定裝置，這種重量測定裝置，能抑制在向塊狀機構體進行底座構件的固定以及向可動柱上安裝盤托時、因緊固螺栓而產生的塊狀機構體的變形，同時也能在不使用特殊螺栓等情況下、防止這些固定部分及安裝部分上出現緊固部松動的現象。
發明內容
為解決上述問題，本發明的重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，通過固定用連接件被固定在底座構件上，而且在所述可動柱上，直接或間接地安裝著支撐用于承載被測定物的盤的盤托；其特征在于所述固定用連接件，具有分別緊密固定在所述固定柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述固定柱上形成有沿母材板厚方向的多個貫通孔，在其各貫通孔內，設置有分別穿過該各貫通孔及所述固定用連接件的螺栓，通過在其各螺栓的前端緊固螺母，可將固定柱固定在固定用連接件上，并且將各螺栓分別以相同數互相反向設置(本發明之1)。
另外，為解決相同的問題，本發明之2的重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，通過固定用連接件被固定在底座構件上，而且在所述可動柱上，直接或間接地安裝著支撐用于承載被測定物的盤的盤托；其特征在于所述固定用連接件，具有緊密固定在所述固定柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述固定柱上，在其板厚方向的兩側形成有內螺紋，通過將螺栓分別穿過所述固定用連接件并擰入該兩側的內螺紋中，可把固定柱固定在固定用連接件上。
另外，為解決相同的問題，本發明之3的重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，直接或間接地被固定在底座構件上，而且，支撐用于承載被測定物的盤的盤托，通過安裝用連接件被安裝在所述可動柱上；其特征在于所述安裝用連接件，具有緊密固定在所述可動柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述可動柱上形成有沿母材板厚方向的多個貫通孔，同時在其各貫通孔內，設置有分別穿過該各貫通孔及安裝用連接件的螺栓，通過在其各螺栓的前端緊固螺母，可將安裝用連接件固定在可動柱上，并且將各螺栓分別以相同數互相反向設置。
另外，為解決相同的問題，本發明之4的重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，直接或間接地被固定在底座構件上，而且，支撐用于承裝被測定物的盤的盤托，通過安裝用連接件被安裝在所述可動柱上；其特征在于所述安裝用連接件，具有緊密固定在所述可動柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述可動柱上，在其板厚方向的兩側形成有內螺紋，通過將螺栓分別穿過所述安裝用連接件并擰入該兩側的內螺紋中，可把安裝用連接件固定在可動柱上。
本發明的重量測定裝置，沿塊狀機構體的板厚方向形成多個貫通孔或內螺紋，通過將螺栓穿過各貫通孔或內螺紋或者擰入螺栓來安裝連接件，通過該連接件把固定柱固定在底座構件上，或把盤托安裝在可動柱上，這樣就可盡量減少因緊固螺栓而造成的塊狀機構體的變形，而且，其各螺栓由于是以互相反向地穿過或擰入，所以可防止因扭矩作用造成的緊固部松動。
即，本發明之1及2所述的發明，是關于把固定柱固定在底座構件上的固定結構，在本發明之1中，在固定柱上形成沿其板厚方向的多個貫通孔，把緊密固定在其固定柱的板厚方向兩側的固定用連接件、由穿過該固定用連接件及各貫通孔的螺栓和螺母進行固定，再把其固定用連接件固定在底座上，通過采用這樣的結構，可抑制因緊固而造成的塊狀機構體發生變形的現象，而且，由于是把各螺栓互相反向地插入，這樣，存在保存互相反向的緊固扭矩的螺栓，即使反復作用規定方向的扭矩，也能防止因螺栓而造成的緊固部松動的現象。
本發明之3所述的發明，是把與上述同等的效果運用于對可動柱的盤托的安裝結構中，在可動柱上沿著其板厚方向形成多個貫通孔，另外，把用于安裝盤托的安裝用連接件形成為與可動柱的板厚方向兩側緊密固定的形狀，以穿過各貫通孔及安裝用連接件的方式穿過多個螺栓，并將其各螺栓互相反向地穿過，這樣，可抑制因緊固造成的塊狀機構體的變形，而且，即使在緊固部分上反復作用同方向的扭矩，也能防止其緊固部發生松動。
本發明之2所述的發明，使用了與本發明之1相同的固定用連接件，并在固定柱上、在其板厚方向的兩側分別切出了內螺紋，把穿過固定用連接件的螺栓擰進該各內螺紋內，以此來安裝該固定用連接件。根據這樣的結構，對固定柱直接擰入螺栓，其擰入方向是板厚方向，與圖6、圖7所示的以往的螺栓擰入方向是垂直于板厚的方向相比，可進一步減少因擰入螺栓造成的塊狀機構體產生變形的現象。而且，由于各螺栓是從板厚方向兩側被擰入，所以，即使在螺栓的緊固部上反復作用同方向的扭矩，也能防止緊固部產生松動的現象。
另外，本發明之4所述的發明，是把與本發明之2相同的效果運用于對可動柱安裝盤托的結構上，使用了與本發明之3相同的安裝用連接件，而且在可動柱的板厚方的向兩側分別切出了內螺紋，通過把穿過安裝用連接件的螺栓擰進各內螺紋，可將該安裝用連接件安裝在可動柱上。這樣，可減少因擰入螺栓而造成的塊狀機構體產生變形的現象，同時也能防止緊固部產生松動。
(發明效果)根據本發明之1及2所述的發明，在緊固用于將固定柱固定在底座上的螺栓時，能夠抑制在塊狀機構體上產生變形的現象，同時也能防止其緊固部的松動。
另外，根據本發明之3及4所述的發明，在緊固用于將盤托安裝在可動柱上的螺栓時，能夠抑制在塊狀機構體上產生變形的現象，同時也能防止在其緊固部的松動。
圖1是本發明的實施例的主要部分的主視圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是圖1的右視圖。
圖4是本發明的其他實施例的主要部分的俯視圖。
圖5是圖4的右視圖。
圖6是表示以往的電磁力平衡式的電子天平結構例的縱截面圖。
圖7是表示以往的載荷式秤結構例的主視圖。
圖8是表示能夠抑制由于向固定柱的底座上固定以及向可動柱上安裝盤托而使塊狀機構體產生變形的結構例的主要部分的主視圖。
圖9是圖8的俯視圖。
圖中1—塊狀機構體，10—羅伯瓦爾機構，11—固定柱，12—可動柱，13a、13b—梁，20—杠桿機構，30—連接部，4a、4b—固定用連接件，5—底座構件，6a、6b—安裝用連接件，7—盤托，8—盤，B—螺栓，N—螺母，FS—內螺紋。
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明的實施例進行說明，圖1是表示本發明的實施例主要部分結構的主視圖，圖2是其俯視圖，圖3是同結構的右視圖。
塊狀機構體1，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成通過相互平行的上下兩根梁13a、13b將固定柱11與可動柱12連接構成的羅伯瓦爾機構體、和兩級杠桿機構20、以及連接其杠桿機構20與可動柱12的連接部30的結構。
杠桿機構20，由利用連接部30與可動柱12連接的第1杠桿主體21及其彈性支點21a、和利用杠桿連接部22與第1杠桿主體21連接的第2杠桿主體23及其彈性支點23a構成，第2杠桿主體23被固定在懸臂構件(圖未示)的一端，而在其懸臂構件的另一端，安裝有電磁力發生裝置的可動線圈(均未圖示)。
在固定柱11上，沿著其板厚方向形成有4個貫通孔H，并且在板厚方向的兩側，緊密固定著截面略呈L字形的固定用連接件4a、4b。即，在各固定用連接件4a、4b上，形成有與固定柱11上形成的各貫通孔H相對應的4個貫通孔，在其固定用連接件4a、4b的各貫通孔與固定柱11的各貫通孔H位置吻合的狀態下，以分別穿過雙方部件的各貫通孔方式、插入方向相反的各兩根、共計4根螺栓B，并通過將螺母N緊固在各螺栓B的前端而將各固定用連接件4a、4b固定在固定柱11上。把各固定用連接件4a、4b分別用螺栓固定在天平底座構件5上，由此，塊狀機構體1的固定柱11處于間接地被固定在底座構件5上的狀態。
另外，在可動柱12上，也沿板厚方向形成了4個貫通孔H，并在板厚方向的兩側緊密地固定了安裝用連接件6a、6b。即，在各安裝用連接件6a、6b上，形成有與可動柱12上形成的各貫通孔H相對應的4個貫通孔，在其安裝用連接件6a、6b的各貫通孔與可動柱12的各貫通孔H位置吻合的狀態下，以分別穿過雙方部件的各貫通孔的方式、插入方向相反的各兩根、共計4根螺栓B，并通過將螺母N緊固在各螺栓B的前端而將各安裝用連接件6a、6b固定在可動柱12上。在各安裝用連接件6a、6b上，如圖3所示，盤托7以跨越塊狀機構體1方式而由螺栓緊固，這樣，盤托7成為被安裝在可動柱12上的狀態。另外，在該盤托7上支撐著盤8，根據上述實施例，用于將固定柱11固定在底座構件5上的固定用連接件4a、4b以及用于將盤托7安裝在可動柱12上的安裝用連接件6a、6b，通過在穿過分別沿塊狀機構體1的板厚方向形成的貫通孔H中的螺栓B上緊固螺母N而被安裝于固定柱11或可動柱12上，從而，能抑制由緊固螺栓B與螺母N而造成的塊狀機構體1的各部產生的變形。而且，由于各螺栓B分別以各兩根反向來配置，所以，即使有任意方向的扭矩作用也不會產生松動現象。
以下，就本發明的其他實施例進行說明。圖4表示主要部分俯視圖，圖5表示其右視圖。而且，本例由于塊狀機構體的基本結構與前面所述的實施例等同，所以省略了詳細說明，同時為避免冗長也省略了主視圖。
本例的特征是，在固定柱11及可動柱12上，分別從板厚方向的兩側各形成4個內螺紋FS，通過分別把螺栓B擰入其各內螺紋FS內，可把與前例等同的固定用連接件4a、4b及安裝用連接件6a、6b分別固定在固定柱11及可動柱12上。
即，固定用連接件4a、4b和前例同樣，形成有與固定柱11的板厚方向的兩側上形成的各4個內螺紋FS相對應的貫通孔，在使其各貫通孔與各內螺紋FS位置吻合的狀態下，各個螺栓B穿過各貫通孔并擰入內螺FS內，這樣，可把固定用連接件4a、4b固定在固定柱11上。
另外，關于安裝用連接件6a、6b也和前例同樣，形成與可動柱12的板厚方向的兩側上形成的各4個內螺紋FS相對應的貫通孔，在使其各貫通孔與各內螺紋FS位置吻合的狀態下，各個螺栓B穿過各貫通孔并擰入內螺FS內，這樣，可把安裝用連接件6a、6b固定在可動柱12上。
根據本實施例，將各螺栓B分別直接擰入固定柱11或可動柱12上，但其擰入方向是塊狀機構體1的板厚方向，另外，由于塊狀機構體1是在其板厚方向進行穿透刻槽而形成了各機構部，所以和以往沿垂直于板厚的方向擰入螺栓的情況相比，能夠大幅度降低塊狀機構體1的各部的變形的發生。另外，由于各螺栓B是向固定柱11或可動柱12的各4根反向擰入的螺栓，所以，即使是在任意方向上的扭矩作用也不會產生松動。
在以上各實施例中出示了將本發明應用于電磁力平衡式的電子天平的例子，但對于使用對一塊板狀母材進行穿透刻槽而形成的羅伯瓦爾機構體的所謂載荷式稱，在對其固定柱11和可動柱12安裝連接件的結構中，當然也能同樣可應用本發明。
權利要求
1.一種重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，通過固定用連接件被固定在底座構件上，而且在所述可動柱上，直接或間接地安裝著支撐用于承載被測定物的盤的盤托；其特征在于所述固定用連接件，具有分別緊密固定在所述固定柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述固定柱上形成有沿母材板厚方向的多個貫通孔，在其各貫通孔內，設置有分別穿過該各貫通孔及固定用連接件的螺栓，通過在其各螺栓的前端緊固螺母，可將固定柱固定在固定用連接件上，并且將各螺栓互相反向設置。
2.一種重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，通過固定用連接件被固定在底座構件上，而且在所述可動柱上，直接或間接地安裝著支撐用于承載被測定物的盤的盤托；其特征在于所述固定用連接件，具有緊密固定在所述固定柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述固定柱上，在其板厚方向的兩側形成有內螺紋，通過將螺栓分別穿過所述固定用連接件并擰入該兩側的內螺紋中，可把固定柱固定在固定用連接件上。
3.一種重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，直接或間接地被固定在底座構件上，而且，支撐用于承載被測定物的盤的盤托，通過安裝用連接件被安裝在所述可動柱上；其特征在于所述安裝用連接件，具有分別緊密固定在所述可動柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述可動柱上形成有沿母材板厚方向的多個貫通孔，在其各貫通孔內，設置有分別穿過該各貫通孔及安裝用連接件的螺栓，通過在其各螺栓的前端緊固螺母，可將安裝用連接件固定在可動柱上，并且將各螺栓互相反向設置。
4.一種重量測定裝置，具有包括通過互相平行的兩根梁連接可動柱與固定柱的羅伯瓦爾機構的力測定元件，并且，其羅伯瓦爾機構，是將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成的塊狀的機構體，所述固定柱，直接或間接地被固定在底座構件上，而且，支撐用于承載被測定物的盤的盤托，通過安裝用連接件被安裝在所述可動柱上；其特征在于所述安裝用連接件，具有緊密固定在所述可動柱的板厚方向兩側上的形狀，并且在所述可動柱上，在其板厚方向的兩側形成有內螺紋，通過將螺栓分別穿過所述安裝用連接件并擰入該兩側的內螺紋中，可把安裝用連接件固定在可動柱上。
全文摘要
一種重量測定裝置，在固定柱(11)及/或可動柱(12)上，沿塊狀機構體(1)的板厚方向形成有多個貫通孔(H)，以將螺栓B分別互相反向地插入穿過該各貫通孔(H)和緊密固定于固定柱(11)及/或可動柱(12)的板厚方向兩側的固定用連接件(4a、4b)和安裝用連接件(6a、6b)的狀態、用螺母(N)緊固，這樣來固定連接件(4a、4b)和(6a、6b)。這種重量測定裝置，使用將一塊板狀母材沿板厚方向進行穿透刻槽而形成羅伯瓦爾機構的塊狀的機構體；能抑制由用于向底座進行固定、或安裝盤托的螺栓緊固而產生塊狀機構體的變形，而且，即使反復作用任意方向的扭矩，也不會產生緊固部的松動。
文檔編號G01G21/24GK1619263SQ20041001184
公開日2005年5月25日 申請日期2004年9月22日 優先權日2003年11月17日
發明者楠本哲朗 申請人:株式會社島津制作所