JP6247134B2 - 側面風防体を備える秤量装置 - Google Patents

Description

本発明は、秤量皿の下側に入り込む空気流を阻止するため、秤量皿の側面を塞ぐ位置に側面風防体を設置する秤量装置に関し、簡単な操作で側面風防体の取り付けや取り外しができるようにしたものである。

下記特許文献１には、図１６に示すように、秤量皿１０が１０Ｘ字状の皿受け部材１１で支持され、皿受け部材１１が計量ブロック４０の荷重支承部４４２に固定される秤量装置が記載されている。この装置では、荷重支承部４４２によりダイアフラム４８の中心孔の周縁が挟持され、ダイアフラム４８の外周縁がパッキン４７を介して円環状部材４６に固定され、円環状部材４６が上部筐体１２１に固定されるため、上部筐体１２１の開口１２２と計量ブロック４０との間が気密に保たれる。
この秤量装置では、計量中に液体試料や粉体試料等を誤ってこぼし、それらが秤量皿１０の下側に入り込んだ場合でも、秤量皿１０が取り外せるため、筐体上面の掃除を簡単に行うことができる。

また、分解能が高い秤量装置では、秤量皿と上部筐体との隙間に空気の流れが入り込むと、測定誤差が生じることが知られている。
これを避けるため、秤量皿の側面を塞ぐように秤量皿の周囲に側面風防体を配置することが従来から行われている（下記特許文献２参照）。

特開２００９−２５８０１０号公報 特開昭５７−１５３２２３号公報

側面風防体を設けた秤量装置では、側面風防体が計量中の秤量皿に触れないように確実に固定することが求められる。一方、計量中に液体試料や粉体試料等がこぼれた場合、側面風防体を秤量皿と共に取り外して筐体上面を掃除しなければならないため、側面風防体の筐体上面への固定は、簡単な操作で取り付け・取り外しできることが求められる。
また、秤量皿が円形の場合、秤量皿の周囲を塞ぐ環状側面風防体を筐体上面に取り付ける必要があり、秤量皿が四角形の場合、秤量皿の周囲を塞ぐ角型側面風防体を筐体上面に取り付ける必要があるが、それらを筐体上面に取り付ける部品が側面風防体の種類によって違っていると、秤量装置のメーカーでは、保管・管理する部品の数が増加し、また、その部品を筐体上面に固定する装着工程などを区別しなければならないため、コスト高の原因になる。

本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、簡単な操作で側面風防体の取り付け・取り外しが可能であり、また、種類の異なる側面風防体の取り付け・取り外しに共通の部品が使用できる秤量装置を提供することを目的としている。

本発明は、計量機構を覆う筐体と、計量機構で計量される被計量物が載置される秤量皿と、計量機構と機械的に結合して秤量皿を筐体の上面上で支持する皿受け部材と、秤量皿の周囲を囲う側面風防体と、側面風防体を位置決めするために筐体の上面に設けられた複数の位置決め部材と、を備える秤量装置であって、側面風防体は、秤量皿の外周を囲む四角形状の角型側面風防体から成り、この角型側面風防体は、二つに分割可能な角型側面風防形成部材が組合わされて構成される。
そして、位置決め部材は、円環状部分と円環状部分の内周側に延びる複数の係合片とを備える環状側面風防体を、計量機構に皿受け部材を結合させた状態で装着するときに使用される部材であり、角型側面風防体は、計量機構に皿受け部材を結合させた状態で、二つの角型側面風防形成部材を、筐体の上面に沿って左右から接近させて位置決め部材に装着される。
この秤量装置では、皿受け部材を取り外さずに、角型側面風防体を筐体上面に取り付けることができ、また、その取り付けには、環状側面風防体の装着に使用される位置決め部材を用いることができる。

また、本発明の秤量装置では、位置決め部材は、筐体の上面に固定される固定面と、固定面に片持ち支持されて、筐体の上面と空隙を空けて対向する並行面と、並行面に形成された係合用の穴または突部と、を有し、複数の位置決め部材は、筐体の上面における、皿受け部材の中心位置を中心とする同一円上に所定の間隔を空けて、且つ、固定面と並行面との円周方向の向きを揃えて配置される。
環状側面風防体を装着するときは、環状側面風防体の各係合片が各位置決め部材の並行面と筐体上面との空隙に入り込むように、環状側面風防体を回転させる。

また、本発明の秤量装置では、二つの角型側面風防形成部材は、同一形状であり、角型側面風防形成部材の各々は、角型側面風防体の半分を構成する半角型側面風防体と、この半角型側面風防体により三方が囲まれた平板部と、平板部の半角型側面風防体で囲まれていない縁部に形成された切込みと、切込みにより平板部に形成された、位置決め部材の並行面と筐体の上面との空隙に挿入される係合片と、係合片に形成された、並行面の係合用の穴または突部に係合する突部または穴と、を備える。
二つの角型側面風防形成部材を、筐体の上面に沿って左右から接近させたとき、係合片が位置決め部材の並行面と筐体上面との空隙に入り込み、係合片に形成された突部または穴が並行面の穴または突部に係合して、角型側面風防形成部材は位置決めされる。

また、本発明の秤量装置では、環状側面風防体の外周に複数の凹部または凸部を設け、筐体の上面に載置される箱型防風ケースの下面の内周に、その凹部または凸部に嵌合する複数の凸部または凹部を設け、環状側面風防体が位置決めされた筐体の上面上で凹部と凸部とを嵌合させて、防風ケースを位置決めすることができる。

本発明の秤量装置は、皿受け部材を計量機構に結合したまま、角型側面風防体の取り付けや取り外しが可能であり、筐体上面の掃除が容易である。また、この角型側面風防体の筐体上面への着脱には、環状側面風防体の着脱に用いる位置決め部材が共用できる。
また、皿受け部材を計量機構から取り外すと、再び取り付けたときの測定精度の低下が懸念されるが、本発明の秤量装置では、こうした心配もない。

本発明の実施形態に係る秤量装置の筐体の上面を示す図 図１の位置決め部材を示す図 図２の位置決め部材の筐体上面への固定手段を示す図 本発明の実施形態に係る角型側面風防形成部材を示す図 角型側面風防形成部材の筐体上面への位置決め手順を示す図 角型側面風防形成部材が筐体上面に位置決めされる直前の状態（ａ）と位置決めされた状態（ｂ）を示す図 角型側面風防形成部材の結合により形成された角型側面風防体を示す図 図７の角型側面風防体内に配置された皿受け部材を示す図 角型側面風防体、皿受け部材及び秤量皿が固定された秤量装置の断面を示す図 環状側面風防体を示す図 環状側面風防体の筐体上面への位置決め手順を示す図、 環状側面風防体、皿受け部材及び秤量皿が固定された秤量装置の断面を示す図 箱型風防ケースの下面を示す図 箱型風防ケースが環状側面風防体により位置決めされた状態を示す平面図 箱型風防ケースが環状側面風防体により位置決めされた秤量装置の斜視図 従来の計量装置を示す図

図１は、本発明の実施形態に係る秤量装置の筐体５０の平面図を示している。この筐体５０には、秤量皿を取り外したときに筐体内の計量機構の一部が見える円孔５０１が形成されている。円孔５０１の中心には、後述する皿受け部材が固定される荷重支承部材９０１が見えており、その周囲には、ダイアフラムの抑え板９０２や円環状部材９０３が見えている。
筐体５０の上面には、角型側面風防体を位置決めするための４つの位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４が、円孔５０１と同心の円上（即ち、荷重支承部材９０１の中心位置を中心とする円上）に等間隔で配置されている。
この位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４は、環状側面風防体の位置決めに使用するものであり、それが角型側面風防体の位置決めにも使用される。

図２は、位置決め部材６０を拡大して示している。この位置決め部材は、筐体５０の上面に固定される固定面６１０と、筐体５０の上面に空隙を空けて対向する並行面６２０とを有しており、折り曲げられた一枚の板により固定面６１０と並行面６２０とが形成されている。固定面６１０に片持ち支持された並行面６２０は、面に直交する方向に弾性を有している。
また、並行面６２０には、係合用の穴６２１が形成され、固定面６１０には、固定用の凹部６１１が形成されている。

図３（ａ）は、位置決め部材６０が筐体の上面に固定された状態を示し、図３（ｂ）は、その側面図を示している。筐体５０の上面に設けられた突起５０２が固定面６１０の凹部６１１に嵌り、固定面６１０が筐体５０の上面に固定される。
図１に示すように、４つの位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４は、固定面６１０と並行面６２０との円周方向の向きが一致するように同一円上に配置されている。

まず、この筐体の上面に環状側面風防体を取り付けるときの状態について説明する。
図１０は、円形の秤量皿の側面風防体として用いられる円環状の環状側面風防体７０を示している。図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は斜視図である。
この環状側面風防体７０は、秤量皿に対向する内周面が略垂直で外周面が傾斜している断面三角形状の円環部７１０と、円環部７１０の内周面の下端から半径方向に延びる４つの係合片７０１、７０２、７０３、７０４と、各係合片に設けられた突部７１１と、円環部７１０の外周面の四箇所に設けられた箱型防風ケース係合用の凹部７１２とを有しており、円環部７１０の内側は、係合片７０１、７０２、７０３、７０４を除く部分が開口している。
この係合片７０１、７０２、７０３、７０４は、位置決め部材６０の並行面６２０と筐体５０の上面との空隙に入り込み、突部７１１が並行面６２０の穴６２１に嵌ることで環状側面風防体７０が筐体上に位置決めされる。

図１１は、環状側面風防体７０を筐体上に位置決めするときの操作手順を示している。計量機構の荷重支承部材９０１（図１）には、既に、Ｘ字状の皿受け部材９０４が結合されている（皿受け部材９０４は、その中心が荷重支承部材９０１の中心と一致するように荷重支承部材９０１に結合されている）。この皿受け部材９０４の平面形状は、環状側面風防体７０の内側の開口より小さい面積であるため、皿受け部材９０４が開口を通過するように、環状側面風防体７０を皿受け部材９０４の上方から下げて、図１１（ａ）に示すように、係合片７０１、７０２、７０３、７０４が各位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４の並行面６２０の脇に来るように、環状側面風防体７０を筐体の上に置くことができる。
次いで、環状側面風防体７０を矢印の方向に回転し、図１１（ｂ）に示すように、各係合片７０１、７０２、７０３、７０４を、位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４の並行面６２０と筐体５０との隙間に差し込み、各係合片の突部７１１を並行面６２０の穴６２１に嵌め込む。
こうして、環状側面風防体７０は、筐体５０の上面に位置決めされる。

図１２は、筐体５０の上面に環状側面風防体７０を位置決めし、皿受け部材９０４の上に秤量皿９０５を載せた秤量装置の断面を示している。この秤量装置では、秤量皿９０５の下側に入り込む気流が環状側面風防体７０で阻止されるため、高精度の計量が可能である。
また、この環状側面風防体７０は、皿受け部材９０４を計量機構に結合したまま、筐体５０の上面に位置決めすることができ、また、逆の手順を辿って、皿受け部材９０４を計量機構に結合したまま、筐体５０の上面に位置決めされた環状側面風防体７０を取り外すことができる。

なお、筐体５０の上面に位置決めされた環状側面風防体７０を用いて、箱型の風防ケースを筐体５０の上面に位置決めすることができる。
この位置決めに用いる箱型風防ケースには、図１３に示すように、箱型風防ケース８０の下面の内周に、環状側面風防体７０の凹部７１２（図１０、図１１）と嵌合する凸部８０１を形成する。
図１４の平面図は、筐体５０の上面において、環状側面風防体７０の凹部７１２と箱型風防ケース８０の凸部８０１とが嵌合している状態を示し、図１５は、筐体５０の上面で環状側面風防体７０により位置決めされた箱型風防ケース８０の斜視図を示している。
なお、ここでは、環状側面風防体７０の側に凹部を設け、箱型風防ケース８０の側に凸部を設けているが、それを逆にして、環状側面風防体７０の側に凸部を設け、箱型風防ケース８０の側に凹部を設けても良い。

次に、筐体の上面に角型側面風防体を取り付ける本発明の実施形態に係る秤量装置の構成について説明する。
図４は、矩形の秤量皿の側面風防体として用いられる角型側面風防体を構成する二つの部材（角型側面風防形成部材）７５を示している。二つの角型側面風防形成部材７５は同一形状であり、それらが組合わされて角型側面風防体が形成される。
角型側面風防形成部材７５は、角型側面風防体の半分を構成する半角型側面風防体７５１と、二つの角型側面風防形成部材７５が組み合わされたときに、相手方の半角型側面風防体７５１の端部に挿入される半角型側面風防体７５１の延長部７５６と、半角型側面風防体７５により三方が囲まれた平板部７５２とを有している。

平板部７５２の半角型側面風防体７５１で囲まれていない縁部には、筐体５０の円孔５０１を逃げる半円形の切込み７５３や、位置決め部材６０の固定面６１０を逃げる切込み７５４が設けられている。これらの切込みにより、平板部７５２の一部が位置決め部材６０の並行面６２０と筐体５０との隙間に入り込むことが可能になり、隙間に入り込んだ平板部７５２が係合片として機能する。この係合片となる平板部７５２の位置には、並行面６２０の穴６２１に係合する突部７５５が形成されている。

二つの角型側面風防形成部材７５は、図５に示すように、筐体５０の左右から接近させることで、筐体５０上に位置決めされる。図６（ａ）は、二つの角型側面風防形成部材７５が結合する直前の状態を示し、図６（ｂ）は、それらが結合した状態を示している。図７は、その斜視図を示している。
二つの角型側面風防形成部材７５が結合することにより半角型側面風防体７５１が繋がって角型側面風防体が形成される。また、二つの角型側面風防形成部材７５の平板部７５２に形成された突部７５５は、位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４の並行面６２０の穴６２１に嵌合し、二つの角型側面風防形成部材７５は、筐体５０上に位置決めされる。

この二つの角型側面風防形成部材７５は、図８に示すように、皿受け部材９０４が筐体５０内の計量機構と機械的に結合していても、皿受け部材９０４と筐体５０との間に左右から差し込むことで、筐体５０上に位置決めすることができ、また、逆の操作で、皿受け部材９０４を計量機構に結合させたまま、筐体５０の上面から取り外すことができる。
図９は、筐体５０の上面に二つの角型側面風防形成部材７５を位置決めし、皿受け部材９０４の上に秤量皿９０５を載せた秤量装置の断面を示している。この秤量装置では、秤量皿９０５の下側に入り込む気流が角型側面風防体で阻止されるため、高精度の計量が可能である。

なお、筐体５０が樹脂製の場合、帯電した筐体５０の静電気の影響を秤量皿９０５が受けて計量精度の低下を招くが、これは、秤量皿９０５の下側の筐体部分を接地電位の金属板で覆うことにより解消できる。この金属板を側面風防体が備えていれば、それが角型側面風防体であろうが環状側面風防体であろうが、静電気の影響の除去に貢献できる。
特に、本発明の角型側面風防体は、図６、図７に示すように、秤量皿９０５の下側に位置する筐体５０の殆どを平板部７５２が覆う構成であるため、この角型側面風防体を、位置決め部材６０１、６０２、６０３、６０４を介して接地すれば、樹脂製筐体における静電気の影響を防ぐことができる。

このように、この秤量装置では、皿受け部材を筐体内の計量機構に結合したまま、角型側面風防体を取り付けたり、取り外したりできるため、筐体上面の掃除が簡単である。
また、角型側面風防体を筐体上に位置決めする位置決め部材は、環状側面風防体の位置決めに使用されるものであり、角型側面風防体及び環状側面風防体の位置決めに共通して利用できる。そのため、個々の専用部品を保管・管理する場合に比べて、コストの低減を図ることができる。また、筐体が樹脂製の場合に、静電気の影響を防止できる。

なお、ここで示した構成は、本発明の一例であり、本発明は、それに限定されるものではない。
ここでは、位置決め部材の並行面６２０に形成した穴６２１と、角形側面風防形成部材７５の平板部７５２に形成した突部７５５とを係合させているが、それを逆にして、位置決め部材の並行面６２０に突部を設け、角形側面風防形成部材７５の平板部７５２に穴を設けても良い。

本発明の秤量装置は、各種試料が秤量皿からこぼれた場合でも、簡単に、且つ、計量精度の低下を招くことなく、掃除することが可能であり、精密測定を行う各分野で広く利用することができる。

５０ 筐体
７０ 環状側面風防体
７５ 角型側面風防形成部材
８０ 箱型風防ケース
５０１ 円孔
５０２ 突起
６０１ 位置決め部材
６０２ 位置決め部材
６０３ 位置決め部材
６０４ 位置決め部材
６１０ 固定面
６１１ 固定用凹部
６２０ 並行面
６２１ 係合用穴
７０１ 係合片
７０２ 係合片
７０３ 係合片
７０４ 係合片
７１０ 円環部
７１１ 突部
７１２ 箱型防風ケース係合用凹部
７５１ 半角型側面風防体
７５２ 平板部
７５３ 切込み
７５４ 切込み
７５５ 突部
７５６ 延長部
８０１ 凸部
９０１ 荷重支承部材
９０２ ダイアフラム抑え板
９０３ 円環状部材
９０４ 皿受け部材

Claims (4)

1. 計量機構を覆う筐体と、前記計量機構で計量される被計量物が載置される秤量皿と、前記計量機構と機械的に結合して前記秤量皿を前記筐体の上面上で支持する皿受け部材と、前記秤量皿の周囲を囲う側面風防体と、前記側面風防体を位置決めするために前記筐体の上面に設けられた複数の位置決め部材と、を備える秤量装置であって、
   前記側面風防体は、前記秤量皿の外周を囲む四角形状の角型側面風防体から成り、
   前記角型側面風防体は、二つに分割可能な角型側面風防形成部材が組合わされて構成され、
   前記位置決め部材は、円環状部分と該円環状部分の内周側に延びる複数の係合片とを備える環状側面風防体を、前記計量機構に前記皿受け部材を結合させた状態で装着するときに使用される部材であり、
   前記角型側面風防体は、前記計量機構に前記皿受け部材を結合させた状態で、前記二つの角型側面風防形成部材を、前記筐体の上面に沿って左右から接近させて前記位置決め部材に装着される、
   ことを特徴とする秤量装置。
2. 請求項１に記載の秤量装置であって、
   前記位置決め部材は、
   前記筐体の上面に固定される固定面と、
   前記固定面に片持ち支持されて、前記筐体の上面と空隙を空けて対向する並行面と、
   前記並行面に形成された係合用の穴または突部と、
   を有し、
   前記複数の位置決め部材は、前記筐体の上面における、前記皿受け部材の中心位置を中心とする同一円上に所定の間隔を空けて、且つ、前記固定面と前記並行面との円周方向の向きを揃えて配置されている、
   ことを特徴とする秤量装置。
3. 請求項２に記載の秤量装置であって、
   前記二つの角型側面風防形成部材は、同一形状であり、
   前記角型側面風防形成部材の各々は、
   前記角型側面風防体の半分を構成する半角型側面風防体と、
   該半角型側面風防体により三方が囲まれた平板部と、
   該平板部の前記半角型側面風防体で囲まれていない縁部に形成された切込みと、
   該切込みにより前記平板部に形成された、前記位置決め部材の前記並行面と前記筐体の上面との空隙に挿入される係合片と、
   該係合片に形成された、前記並行面の前記係合用の穴または突部に係合する突部または穴と、
   を備えることを特徴とする秤量装置。
4. 請求項１に記載の秤量装置であって、
   前記環状側面風防体は、外周に複数の凹部または凸部を有し、
   前記筐体の上面に載置される箱型の防風ケースは、下面の内周に前記凹部または凸部に嵌合する複数の凸部または凹部を有し、前記環状側面風防体が位置決めされた前記筐体の上面上で、前記凹部と前記凸部とが嵌合されて、前記防風ケースが位置決めされる、
   ことを特徴とする秤量装置。