专利名称：重量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子天平或电子秤等重量测定装置，更具体地讲，是涉及一种具有将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的罗伯瓦尔机构(Roberval mechanism)的重量测定装置。
背景技术：
在使被测定载荷与电磁力平衡的所谓电磁力平衡式的电子天平上，一般来说，具有在由磁路所产生的静磁场中配置可动线圈的电磁力发生装置，将其可动线圈安装在与盘托结合的杠杆一端上。而且，由测试仪来检测由盘托上的被测定载荷的作用而产生的杠杆的位移，以使检测结果为0来反馈控制流过电磁力发生装置的可动线圈中的电流，从为使杠杆的位移为0而所需要的电流大小来求出被测定载荷的重量。
盘托，通常由将其位移限制在垂直方向上、以解除偏置误差的罗伯瓦尔机构支承。罗伯瓦尔机构，通过分别在两端部上形成可挠曲部的、相互平行的上下两根梁，以具有连接固定柱与可动柱的结构将盘托安装在可动柱上，其可动柱与杠杆，用具有柔性的连接构件进行连接。
在这种电子天平上，以往公知的是以在一块板状母材上沿板厚方向进行穿透刻槽而形成罗伯瓦尔机构和杠杆机构以及连接它们的连接构件并将所构成的块状机构体作为力测定元件使用的结构(参照专利文献1)。
图6出示了其文献中记载的电磁力平衡式的电子天平结构的纵截面图。在图6中，61是罗伯瓦尔机构，其具有由相互平行的上下两根梁613a、613b将固定柱611与可动柱612连接的结构，该罗伯瓦尔机构61和杠杆机构62以及连接部63，是由将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽形成的块状的机构体60整体形成。
在该例子中，杠杆机构62由杠杆主体621及弹性支点622构成，在其一端部上固定了电磁力发生装置64的可动线圈64a。电磁力发生装置64，由可动线圈64a和包括为产生放置该可动线圈64a的静磁场的永久磁石64b的磁路64c构成，可产生与流过可动线圈64a的电流相应的大小的电磁力。
在将块状的机构体60向电子天平内组装时，要在罗伯瓦尔机构61的固定柱611的外侧端面上切出内螺纹，通过贯通天平的底座构件65、将螺栓S拧进内其内螺纹内，可对底座构件65进行固定。另外，支承装用于承载被测定物的盘66的盘托67，是将外螺纹67a一体形成的部件，以拧进可动柱62顶部形成的内螺纹内而被安装。
另外，在载荷式电子秤上，作为载荷主体的变形体，很多是对板状部件进行穿透刻槽而形成块状的罗伯瓦尔机构而构成(参照专利文献2)。
在该专利文献2中公开的载荷秤上，如图7所示，由对一块板状母材进行穿透刻槽而形成由相互平行的上下两根梁73a、73b连接固定柱71与可动柱72的罗伯瓦尔机构体70。在该罗伯瓦尔机构体70的上下梁73a、73b的两端部附近形成的可挠曲部(变形部)e上分别贴有应变片(图未示)，构成作为力测定元件的载荷单元。
另外，对于该罗伯瓦尔机构体70的向秤内的组装，是在罗伯瓦尔机构体70的固定柱71外侧端面上切出内螺纹并由螺栓S来固定其固定用连接件74，将固定用连接件74紧固在底座构件75上。另外，对可动柱72的盘托76的安装，是在可动柱72外侧端面上切出内螺纹并由螺栓S来固定安装用连接件77，并把盘托76用螺栓紧固在该安装用连接件77上。
特开昭63-277936号公报[专利文献2]特开平7-35601号公报但是，在于图6所示的、对以往的块状机构体60的天平底座构件65上的固定结构、或对可动柱的盘托67的安装结构上，对于罗伯瓦尔机构61的固定柱611或可动柱612，是在垂直于其板厚方向的方向上形成内螺纹并通过向其内螺纹直接拧入螺栓B或与盘托67一体形成的外螺纹67a而将各部件相互紧固连接，因此，当把在块状机构体60的罗伯瓦尔机构61的各梁613a、613b的两端部上形成的可挠曲部e或杠杆机构62的弹性支点62b、进而连接部63的可挠曲部e等进行细分化时，在这些部位上就会发生因螺栓B或外螺纹67a的拧入而造成的变形，从而得不到所希望的精度。这种问题可以说也存在于图7所示的以往载荷式秤。
为解决上述问题，本发明者提出了图8及图9中所示的各个主要部分的主视图及其俯视图的结构。在这些图中，采用的是这样的结构，即，80是块状机构体，由罗伯瓦尔机构81和杠杆机构82及连接部83一体形成。在该提案的结构中，在块状机构体80的罗伯瓦尔机构81的固定柱811上，沿该块状机构体80的板厚方向形成了多个贯通孔H，并在固定柱811的板厚方向的两侧紧密连接着固定用连接件88a、88b，通过把螺母N拧入贯通其固定用连接件88a、88b及贯通孔H的螺栓B上，可使固定用连接件88a、88b与块状机构体一体化，并可把固定用连接件88a、88b用螺栓紧固在天平的底座构件85上。
另外，有关向可动柱812的、安装盘托87的结构采用了以下结构，即，在可动柱812上，沿块状机构体80的板厚方向形成多个贯通孔H，并且在可动柱812的板厚方向的两侧，紧密固定安装用连接件89a、89b，通过把螺母N紧固在穿过其安装用连接件89a、89b及贯通孔H的螺栓B上，可把安装用连接件89a、89b固定在可动柱813上，并用螺栓将盘托87紧固在安装用连接件89a、89b上。
根据上述结构，能抑制当向天平的固定构件85进行固定柱811的固定时以及向可动柱812进行盘托87的固定时、因拧入螺栓B而产生块状机构体80的变形，进一步讲，能达到电子天平的高精度化。另外，该结构也同样适用于图7所示的载荷秤。
但是，在以上所述的提案中存在以下的问题，即，插入固定柱811及可动柱812的各贯通孔H内并由螺母N紧固的螺栓B，由于分别是以水平方向的姿势、以完全向同一方向的扭矩由螺母N紧固的，所以，例如，当由被测定载荷的作用等、反复作用与紧固扭矩的方向相反的力矩时，就会在螺栓B与螺母N的紧固部位上产生松动。
本发明鉴于上述实际问题，其目的在于提供一种电子天平等重量测定装置，这种重量测定装置，能抑制在向块状机构体进行底座构件的固定以及向可动柱上安装盘托时、因紧固螺栓而产生的块状机构体的变形，同时也能在不使用特殊螺栓等情况下、防止这些固定部分及安装部分上出现紧固部松动的现象。
发明内容
为解决上述问题，本发明的重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，通过固定用连接件被固定在底座构件上，而且在所述可动柱上，直接或间接地安装着支撑用于承载被测定物的盘的盘托；其特征在于所述固定用连接件，具有分别紧密固定在所述固定柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述固定柱上形成有沿母材板厚方向的多个贯通孔，在其各贯通孔内，设置有分别穿过该各贯通孔及所述固定用连接件的螺栓，通过在其各螺栓的前端紧固螺母，可将固定柱固定在固定用连接件上，并且将各螺栓分别以相同数互相反向设置(本发明之1)。
另外，为解决相同的问题，本发明之2的重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，通过固定用连接件被固定在底座构件上，而且在所述可动柱上，直接或间接地安装着支撑用于承载被测定物的盘的盘托；其特征在于所述固定用连接件，具有紧密固定在所述固定柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述固定柱上，在其板厚方向的两侧形成有内螺纹，通过将螺栓分别穿过所述固定用连接件并拧入该两侧的内螺纹中，可把固定柱固定在固定用连接件上。
另外，为解决相同的问题，本发明之3的重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，直接或间接地被固定在底座构件上，而且，支撑用于承载被测定物的盘的盘托，通过安装用连接件被安装在所述可动柱上；其特征在于所述安装用连接件，具有紧密固定在所述可动柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述可动柱上形成有沿母材板厚方向的多个贯通孔，同时在其各贯通孔内，设置有分别穿过该各贯通孔及安装用连接件的螺栓，通过在其各螺栓的前端紧固螺母，可将安装用连接件固定在可动柱上，并且将各螺栓分别以相同数互相反向设置。
另外，为解决相同的问题，本发明之4的重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，直接或间接地被固定在底座构件上，而且，支撑用于承装被测定物的盘的盘托，通过安装用连接件被安装在所述可动柱上；其特征在于所述安装用连接件，具有紧密固定在所述可动柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述可动柱上，在其板厚方向的两侧形成有内螺纹，通过将螺栓分别穿过所述安装用连接件并拧入该两侧的内螺纹中，可把安装用连接件固定在可动柱上。
本发明的重量测定装置，沿块状机构体的板厚方向形成多个贯通孔或内螺纹，通过将螺栓穿过各贯通孔或内螺纹或者拧入螺栓来安装连接件，通过该连接件把固定柱固定在底座构件上，或把盘托安装在可动柱上，这样就可尽量减少因紧固螺栓而造成的块状机构体的变形，而且，其各螺栓由于是以互相反向地穿过或拧入，所以可防止因扭矩作用造成的紧固部松动。
即，本发明之1及2所述的发明，是关于把固定柱固定在底座构件上的固定结构，在本发明之1中，在固定柱上形成沿其板厚方向的多个贯通孔，把紧密固定在其固定柱的板厚方向两侧的固定用连接件、由穿过该固定用连接件及各贯通孔的螺栓和螺母进行固定，再把其固定用连接件固定在底座上，通过采用这样的结构，可抑制因紧固而造成的块状机构体发生变形的现象，而且，由于是把各螺栓互相反向地插入，这样，存在保存互相反向的紧固扭矩的螺栓，即使反复作用规定方向的扭矩，也能防止因螺栓而造成的紧固部松动的现象。
本发明之3所述的发明，是把与上述同等的效果运用于对可动柱的盘托的安装结构中，在可动柱上沿着其板厚方向形成多个贯通孔，另外，把用于安装盘托的安装用连接件形成为与可动柱的板厚方向两侧紧密固定的形状，以穿过各贯通孔及安装用连接件的方式穿过多个螺栓，并将其各螺栓互相反向地穿过，这样，可抑制因紧固造成的块状机构体的变形，而且，即使在紧固部分上反复作用同方向的扭矩，也能防止其紧固部发生松动。
本发明之2所述的发明，使用了与本发明之1相同的固定用连接件，并在固定柱上、在其板厚方向的两侧分别切出了内螺纹，把穿过固定用连接件的螺栓拧进该各内螺纹内，以此来安装该固定用连接件。根据这样的结构，对固定柱直接拧入螺栓，其拧入方向是板厚方向，与图6、图7所示的以往的螺栓拧入方向是垂直于板厚的方向相比，可进一步减少因拧入螺栓造成的块状机构体产生变形的现象。而且，由于各螺栓是从板厚方向两侧被拧入，所以，即使在螺栓的紧固部上反复作用同方向的扭矩，也能防止紧固部产生松动的现象。
另外，本发明之4所述的发明，是把与本发明之2相同的效果运用于对可动柱安装盘托的结构上，使用了与本发明之3相同的安装用连接件，而且在可动柱的板厚方的向两侧分别切出了内螺纹，通过把穿过安装用连接件的螺栓拧进各内螺纹，可将该安装用连接件安装在可动柱上。这样，可减少因拧入螺栓而造成的块状机构体产生变形的现象，同时也能防止紧固部产生松动。
(发明效果)根据本发明之1及2所述的发明，在紧固用于将固定柱固定在底座上的螺栓时，能够抑制在块状机构体上产生变形的现象，同时也能防止其紧固部的松动。
另外，根据本发明之3及4所述的发明，在紧固用于将盘托安装在可动柱上的螺栓时，能够抑制在块状机构体上产生变形的现象，同时也能防止在其紧固部的松动。
图1是本发明的实施例的主要部分的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的右视图。
图4是本发明的其他实施例的主要部分的俯视图。
图5是图4的右视图。
图6是表示以往的电磁力平衡式的电子天平结构例的纵截面图。
图7是表示以往的载荷式秤结构例的主视图。
图8是表示能够抑制由于向固定柱的底座上固定以及向可动柱上安装盘托而使块状机构体产生变形的结构例的主要部分的主视图。
图9是图8的俯视图。
图中1—块状机构体，10—罗伯瓦尔机构，11—固定柱，12—可动柱，13a、13b—梁，20—杠杆机构，30—连接部，4a、4b—固定用连接件，5—底座构件，6a、6b—安装用连接件，7—盘托，8—盘，B—螺栓，N—螺母，FS—内螺纹。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施例进行说明，图1是表示本发明的实施例主要部分结构的主视图，图2是其俯视图，图3是同结构的右视图。
块状机构体1，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成通过相互平行的上下两根梁13a、13b将固定柱11与可动柱12连接构成的罗伯瓦尔机构体、和两级杠杆机构20、以及连接其杠杆机构20与可动柱12的连接部30的结构。
杠杆机构20，由利用连接部30与可动柱12连接的第1杠杆主体21及其弹性支点21a、和利用杠杆连接部22与第1杠杆主体21连接的第2杠杆主体23及其弹性支点23a构成，第2杠杆主体23被固定在悬臂构件(图未示)的一端，而在其悬臂构件的另一端，安装有电磁力发生装置的可动线圈(均未图示)。
在固定柱11上，沿着其板厚方向形成有4个贯通孔H，并且在板厚方向的两侧，紧密固定着截面略呈L字形的固定用连接件4a、4b。即，在各固定用连接件4a、4b上，形成有与固定柱11上形成的各贯通孔H相对应的4个贯通孔，在其固定用连接件4a、4b的各贯通孔与固定柱11的各贯通孔H位置吻合的状态下，以分别穿过双方部件的各贯通孔方式、插入方向相反的各两根、共计4根螺栓B，并通过将螺母N紧固在各螺栓B的前端而将各固定用连接件4a、4b固定在固定柱11上。把各固定用连接件4a、4b分别用螺栓固定在天平底座构件5上，由此，块状机构体1的固定柱11处于间接地被固定在底座构件5上的状态。
另外，在可动柱12上，也沿板厚方向形成了4个贯通孔H，并在板厚方向的两侧紧密地固定了安装用连接件6a、6b。即，在各安装用连接件6a、6b上，形成有与可动柱12上形成的各贯通孔H相对应的4个贯通孔，在其安装用连接件6a、6b的各贯通孔与可动柱12的各贯通孔H位置吻合的状态下，以分别穿过双方部件的各贯通孔的方式、插入方向相反的各两根、共计4根螺栓B，并通过将螺母N紧固在各螺栓B的前端而将各安装用连接件6a、6b固定在可动柱12上。在各安装用连接件6a、6b上，如图3所示，盘托7以跨越块状机构体1方式而由螺栓紧固，这样，盘托7成为被安装在可动柱12上的状态。另外，在该盘托7上支撑着盘8，根据上述实施例，用于将固定柱11固定在底座构件5上的固定用连接件4a、4b以及用于将盘托7安装在可动柱12上的安装用连接件6a、6b，通过在穿过分别沿块状机构体1的板厚方向形成的贯通孔H中的螺栓B上紧固螺母N而被安装于固定柱11或可动柱12上，从而，能抑制由紧固螺栓B与螺母N而造成的块状机构体1的各部产生的变形。而且，由于各螺栓B分别以各两根反向来配置，所以，即使有任意方向的扭矩作用也不会产生松动现象。
以下，就本发明的其他实施例进行说明。图4表示主要部分俯视图，图5表示其右视图。而且，本例由于块状机构体的基本结构与前面所述的实施例等同，所以省略了详细说明，同时为避免冗长也省略了主视图。
本例的特征是，在固定柱11及可动柱12上，分别从板厚方向的两侧各形成4个内螺纹FS，通过分别把螺栓B拧入其各内螺纹FS内，可把与前例等同的固定用连接件4a、4b及安装用连接件6a、6b分别固定在固定柱11及可动柱12上。
即，固定用连接件4a、4b和前例同样，形成有与固定柱11的板厚方向的两侧上形成的各4个内螺纹FS相对应的贯通孔，在使其各贯通孔与各内螺纹FS位置吻合的状态下，各个螺栓B穿过各贯通孔并拧入内螺FS内，这样，可把固定用连接件4a、4b固定在固定柱11上。
另外，关于安装用连接件6a、6b也和前例同样，形成与可动柱12的板厚方向的两侧上形成的各4个内螺纹FS相对应的贯通孔，在使其各贯通孔与各内螺纹FS位置吻合的状态下，各个螺栓B穿过各贯通孔并拧入内螺FS内，这样，可把安装用连接件6a、6b固定在可动柱12上。
根据本实施例，将各螺栓B分别直接拧入固定柱11或可动柱12上，但其拧入方向是块状机构体1的板厚方向，另外，由于块状机构体1是在其板厚方向进行穿透刻槽而形成了各机构部，所以和以往沿垂直于板厚的方向拧入螺栓的情况相比，能够大幅度降低块状机构体1的各部的变形的发生。另外，由于各螺栓B是向固定柱11或可动柱12的各4根反向拧入的螺栓，所以，即使是在任意方向上的扭矩作用也不会产生松动。
在以上各实施例中出示了将本发明应用于电磁力平衡式的电子天平的例子，但对于使用对一块板状母材进行穿透刻槽而形成的罗伯瓦尔机构体的所谓载荷式称，在对其固定柱11和可动柱12安装连接件的结构中，当然也能同样可应用本发明。
权利要求
1.一种重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，通过固定用连接件被固定在底座构件上，而且在所述可动柱上，直接或间接地安装着支撑用于承载被测定物的盘的盘托；其特征在于所述固定用连接件，具有分别紧密固定在所述固定柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述固定柱上形成有沿母材板厚方向的多个贯通孔，在其各贯通孔内，设置有分别穿过该各贯通孔及固定用连接件的螺栓，通过在其各螺栓的前端紧固螺母，可将固定柱固定在固定用连接件上，并且将各螺栓互相反向设置。
2.一种重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，通过固定用连接件被固定在底座构件上，而且在所述可动柱上，直接或间接地安装着支撑用于承载被测定物的盘的盘托；其特征在于所述固定用连接件，具有紧密固定在所述固定柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述固定柱上，在其板厚方向的两侧形成有内螺纹，通过将螺栓分别穿过所述固定用连接件并拧入该两侧的内螺纹中，可把固定柱固定在固定用连接件上。
3.一种重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，直接或间接地被固定在底座构件上，而且，支撑用于承载被测定物的盘的盘托，通过安装用连接件被安装在所述可动柱上；其特征在于所述安装用连接件，具有分别紧密固定在所述可动柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述可动柱上形成有沿母材板厚方向的多个贯通孔，在其各贯通孔内，设置有分别穿过该各贯通孔及安装用连接件的螺栓，通过在其各螺栓的前端紧固螺母，可将安装用连接件固定在可动柱上，并且将各螺栓互相反向设置。
4.一种重量测定装置，具有包括通过互相平行的两根梁连接可动柱与固定柱的罗伯瓦尔机构的力测定元件，并且，其罗伯瓦尔机构，是将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成的块状的机构体，所述固定柱，直接或间接地被固定在底座构件上，而且，支撑用于承载被测定物的盘的盘托，通过安装用连接件被安装在所述可动柱上；其特征在于所述安装用连接件，具有紧密固定在所述可动柱的板厚方向两侧上的形状，并且在所述可动柱上，在其板厚方向的两侧形成有内螺纹，通过将螺栓分别穿过所述安装用连接件并拧入该两侧的内螺纹中，可把安装用连接件固定在可动柱上。
全文摘要
一种重量测定装置，在固定柱(11)及/或可动柱(12)上，沿块状机构体(1)的板厚方向形成有多个贯通孔(H)，以将螺栓B分别互相反向地插入穿过该各贯通孔(H)和紧密固定于固定柱(11)及/或可动柱(12)的板厚方向两侧的固定用连接件(4a、4b)和安装用连接件(6a、6b)的状态、用螺母(N)紧固，这样来固定连接件(4a、4b)和(6a、6b)。这种重量测定装置，使用将一块板状母材沿板厚方向进行穿透刻槽而形成罗伯瓦尔机构的块状的机构体；能抑制由用于向底座进行固定、或安装盘托的螺栓紧固而产生块状机构体的变形，而且，即使反复作用任意方向的扭矩，也不会产生紧固部的松动。
文档编号G01G21/24GK1619263SQ20041001184
公开日2005年5月25日 申请日期2004年9月22日 优先权日2003年11月17日
发明者楠本哲朗 申请人:株式会社岛津制作所