测力计用校准装置、用于测力计用校准装置的重物、用于测力计用校准装置的重物轴和用于测力计用校准装置的重物的收纳箱

技术领域

本发明涉及用于对测量力、扭矩或动力的装置(测力计)执行扭矩校准的校准设备或装置、用于校准设备的重物(weight)或铅重、用于悬挂重物或多个重物的轴和用于运送重物(多个重物)的收纳箱。

背景技术

一般而言，测力计布置成用通过扭矩臂设置在摆动框架中的载荷测量装置(诸如测力传感器)感测作用于转子和摆动框架之间的排斥扭矩，并且布置成测量其驱动、吸收动力。测力计设置有扭矩校准设备，以执行定期的检查和校准，以确定是否始终维持测量精度。

如图8(a)所示，专利文献1的扭矩校准设备包括与测力计1的校准臂1a连接的重物轴2、由重物轴2支撑的重物载置部3和置于扭矩臂1b与固定部6之间的载荷测量装置5。重物4一个接一个地叠放或堆叠在重物载置部3上，扭矩由载荷测量装置5的输出校准。

一个接一个地叠放在重物载置部3上的重物的载荷与载荷测量装置5所指示的载荷相比较，通过检查载荷测量装置5所指示的载荷是否在容许范围内来执行扭矩校准。

如图8(b)所示，每个重物4为具有大体上长方形形状的扁平板的形式，且在形成长方形形状的长边的侧部4a和4c之间形成有切口部9。切口部9从侧部4a的中部朝向相对侧部4c延伸。每个重物4均在重物轴2被插入到切口部9的状态下被叠放在重物载置部3上。

现有技术文件

专利文献

专利文献1：JP H08-304211A

发明内容

本发明所要解决的问题

诸如专利文献1的系统的传统示例可能在重物4的装载和卸载操作时遇到以下问题。

(1)在图8(b)中，“L”代表形成重物4的短边的侧部4b和4d的长度，“L1”代表切口部9的深度，“L2”代表从切口部9至相对侧部4c的长度。

在此示例中，“L1>L2”，且切口部9被深切超过重物4的中心。因此，当重物4通过将重物轴2从一个方向插入至切口部9中的插入操作而被叠放时，重物4的叠放将变得不稳定且重物可能滑落，致使操作的安全性被损害。

(2)因此，在传统系统中，为了维持重物叠放的平衡并且提升安全性，重物4通过所谓的交叉叠放方式叠放，即重物4从两个方向交替地叠放，使得重物4从两个方向交替地装配在重物轴2上。

特别地，在第一插入操作中，重物4从一个方向被装配在重物轴2上，随后下一个重物4被移动180°，从相反方向装配在重物轴2上。通过重复这些操作，重物4如图8(c)所示叠放成交替状态。

然而，由于操作空间受到建筑物的尺寸或其他因素限制，从两个相反方向叠放操作通常是困难的。在这样的情况下，除了在一个方向叠放重物之外别无选择，使得重物的叠放可能变得不稳定并且装载和卸载操作中的安全性可能被损失。

本发明的目的是在无需交叉叠放的情况下改善重物叠放的稳定性以及在装载和卸载重物的操作中的安全性。

解决问题的手段

本发明的一个方面涉及用于测力计的校准设备，所述校准设备包括：与测力计的臂连接的重物轴；由重物轴支撑的重物载置部；要被叠放在重物载置部上的一个或多个重物；所述校准设备布置成通过重物的载荷和载荷测量装置的指示载荷之间的比较来执行扭矩校准。该校准设备的重物轴包括位于沿重物轴的轴向方向的预定位置或任意位置处的收缩段或颈部；每个重物包括切口部，所述切口部从重物的端部部分的中部切至围绕重物的中心的或大致位于重物的中心处的中心区域，并且适于被引导至收缩段上，使得收缩段被插入到重物的切口部中。切口部形成为使得在重物的中心区域中的切口部的切口宽度大于或等于重物轴的除收缩段之外的剩余段的外径，并且邻近端部部分的中部的区域中的切口宽度大于或等于收缩段的外径且小于或等于剩余段的外径。

本发明的另一个方面涉及用于测力计的校准设备的至少一个重物，所述至少一个重物用以在由校准设备进行扭矩校准时被叠放在重物载置部上，所述重物载置部由测力计的臂通过重物轴支撑。该重物包括切口部，所述切口部从重物的端部部分的中部切至重物的中心区域，并且适于被引导至重物轴的收缩段上，使得收缩段被插入到重物的切口部中。切口部形成为使得在重物的中心区域中的切口部的切口宽度大于或等于重物轴的除收缩段之外的剩余段的外径，并且邻近端部部分的中部的区域中的切口宽度大于或等于收缩段的外径且小于或等于剩余段的外径。

本发明的又一个方面涉及一种重物轴，所述重物轴用以将重物载置部支撑在校准设备的测力计的臂上，在扭矩校准时重物被叠放在所述重物载置部上。该重物轴包括：轴主体，所述轴主体具有用以与臂连接的第一端部和与重物载置部固定在一起的第二端部；和收缩段，所述收缩段形成在沿轴主体的轴向方向的预定位置处。

本发明的又一个方面涉及一种用于接收或储存用于测力计校准设备的重物或多个重物的收纳箱。该收纳箱包括：设置于收纳箱的两个侧部中的每个侧部中的把手；和用以抑制接收于收纳箱中的重物的运动的分隔部。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的叠放在由重物轴支撑的重物载置部上的重物的侧视图。

图2示出了重物轴和重物载置部的侧视图。

图3(a)示出了重物载置部的前视图，图3(b)为重物载置部的侧视图。

图4(a)示出了重物的前视图，图4(b)为重物的侧视图，图4(c)为图4(b)的一部分的放大视图。

图5(a)为重物的透视图，图5(b)为沿着图5(a)中线A-A截取的截面图。

图6(a)示出了重物在较低高度处通过收缩段的叠放操作的侧视图，图6(b)示出了重物在中间高度处通过收缩段的叠放操作的侧视图，图6(c)示出了重物在较高高度处通过收缩段的叠放操作的侧视图。

图7(a)为其中储存有重物的收纳箱的前视图，图7(b)为收纳箱的侧视图。

图8(a)示出了专利文献1中所示的测力计校准设备的示意图，图8(b)为重物的平面图，图8(c)示出了重物的交叉叠放的侧视图。

具体实施方式

下文为对本发明的一个实施例的说明。与专利文献1中相同的部件使用相同的附图标记。如图1中所示，根据该实施例的测力计用校准设备包括用以与测力计1的校准臂1a连接的重物轴10、由重物轴10支撑的重物载置部11和用以被叠放在重物载置部11上的重物21。

此外，还设置有如专利文献1中的置于测力计1的扭矩臂1b和固定部6之间的载荷测量装置5。扭矩校准通过使用载荷测量装置5(诸如测力传感器)的输出和叠放在重物载置部11上的重物来执行。

特别地，扭矩校准通过如下操作执行：将叠放在重物载置部11上的重物21的载荷与载荷测量装置5的指示载荷进行比较，和检查扭矩测量装置5的指示载荷是否在预定的容许范围内。然而，在该实施例中，重物轴10和重物21与专利文献1中的不同。在下文中，主要针对重物轴10和重物21来说明该实施例。

<<重物轴10>>

图2示出了重物轴10的示例。该示例的重物轴10包括轴主体12和一组轴环13。轴主体12为用于将重物载置部11支撑至校准臂1a的单个轴。轴环13安装在轴主体12上，使得轴主体12插入通过轴环13。

轴主体12的上端部和下端部中的每个均包括形成有外齿的外表面。轴主体12的上端部被插入通过校准臂1a的通孔1c并且通过两个管状螺母14与校准臂1a连接。

轴主体12配备有上组轴环13、中间组轴环13和下组轴环13。在该示例中，轴主体12的外表面在下侧的螺母14和上组轴环13之间的节段以及在轴环13的相邻组之间的节段处为裸露的。

在图2中，“P1”代表轴主体12的外径，“P2”代表轴环13的外径。关系P1<P2成立。暴露的轴节段充当具有较小外径的收缩段(多个收缩段)或颈部(多个颈部)K。在该示例中，重物轴10在沿轴主体12的轴向方向的三个位置处具有三个收缩段K。在图2中，三个收缩段K1、K2和K3从下部位置开始布置。

在图2中，每组轴环13包括位于最上部位置处的最上部轴环13a和位于中间或下部位置处的一个或多个轴环13b。这些轴环13a和13b中的每个均为管状构件，形状类似于中空圆柱体并且形成有通孔(未示出)，轴主体12插入通过所述通孔。每个轴环包括周壁，所述周壁形成有上部内螺纹孔和下部内螺纹孔(未示出)。最上部位置处的轴环13a包括具有外周缘17的上端部，所述外周缘被倒角。就该点而言，轴环13a和其他轴环13b不同。

每个轴环13a和13b均通过固定螺钉或锁止螺钉16被固定至轴主体12，所述固定螺钉或锁止螺钉被旋拧至上述内螺纹孔中并且夹紧轴主体12的外周表面。因此，可以通过旋松固定螺钉16释放轴环13a和13b并且可以上下移动轴环13a和13b。因此，可以通过拧紧固定螺钉16来再次固定轴环13a和13b而调整收缩段K1～K3的位置。

重物载置部11包括呈大体上长方形扁平板形式的基座构件18和形状类似于字母C并分别地附接至两个侧部的把手19，如图3(a)中所示。在基座构件18的中心处，形成有布置成接收重物轴10的轴主体12的下端部的插入孔20。

该插入孔20与固定至基座构件18的下侧的螺母15的内孔是连续的，如图3(b)所示。轴主体12的下端部被插入通过插入孔20并且利用螺母15被紧固至基座构件18。以此方式，重物载置部11被固定至轴主体12的下端部。

<<重物21>>

图4和图5示出了重物21的构造示例。如图4(a)和图5(a)所示，重物21包括呈大体上正方形扁平板形式的重物主体22和形状类似于字母U并布置成可折叠的把手23，所述把手在两侧分别附接至重物主体22的侧端部部分22c和22d。重物主体22的壁厚略微小于收缩段K1～K3的轴向长度(在轴环13a、13b之间的长度)。每个把手23可以在图4(b)所示的箭头Q的方向上提升，以及在箭头R的方向上倾斜。

重物主体22形成有切口部24，轴主体12的收缩段K中的一个被插入到所述切口部中。在图4(a)中，“L3”代表重物主体22的侧端部部分22a和22b的长度，“L4”和“L5”分别代表从切口部24至侧端部部分22c的长度和从切口部24至侧端部部分22d的长度。在该示例中，L4＝L5。因此，切口部24从位于端部部分22a的中部处的敞口端或开口26朝向相对的端部部分22b延伸。

此外，在图4(a)中，“L6”代表侧端部部分22c和22d的长度，“L7”代表切口部24的深度，“L8”代表从切口部28至相对的端部部分22b的距离。在该示例中，L7近似等于L8，即“L7≈L8”。切口部24从敞口端26切至位于重物主体22的中心区域(或大体上位于中心处)中的封闭端。从叠放的重物21的稳定性的角度来看，切口部24优选切至重物主体22的重心位置。

在该示例中，切口部24包括敞口于重物主体22的中心区域中(优选重物主体22的重心处)的圆形孔25和从敞口端26延伸至圆形孔25的狭缝或长孔27。圆形孔25形成从敞口端26延伸的切口部24的底端或封闭端。狭缝27充当用于在插入操作时将匹配的收缩段K从敞口端26引导至圆形孔25的引导狭缝或引导通道。

如图4(b)和图4(c)所示，狭缝27具有包括上台阶和下台阶的台阶构造。即，长孔27包括在上表面侧的上狭缝27a和在下表面侧的下狭缝27b。台肩表面27c形成于上狭缝27a和下狭缝27b之间，以便形成台阶。限定下狭缝27b的敞口端的端表面27d是倾斜的以形成渐缩形式。

圆形孔25以及上狭缝27a和下狭缝27b的宽度或切口宽度示出于图4(a)、图4(c)和图5(b)中。在图4(a)中，“S1”代表圆形孔25的宽度或切口宽度。在图4(c)和图5(b)中，“S2”代表上狭缝27a的宽度或切口宽度，“S3”代表下狭缝27b的宽度或切口宽度。

在该示例中，“S1＝S2”，圆形孔25的切口宽度等于上狭缝27a的切口宽度S2。此外，“S3<S1”且“S3<S2”。因此，下狭缝27b的切口宽度S3小于(窄于)圆形孔25的切口宽度S1且小于(窄于)上狭缝27a的切口宽度S2。

关于与重物轴10的外径P1和P2的关系，“S1、S2>P2”，因此，圆形孔25的切口宽度S1和上狭缝27a的切口宽度S2均大于(宽于)轴环13a和13b的外径P2。

此外，“S3>P1”且“S3<P2”。因此，下狭缝27b的切口宽度S3大于(宽于)收缩段K的外径P1，但小于(窄于)轴环13a和13b的外径P2。切口宽度S3可以大于或等于外径P1且小于或等于外径P2。

<<叠放操作>>

图6中示出了将重物21叠放于重物载置部11上的操作。把手23可以在叠放操作时沿如图4(b)所示的方向Q被提升，使得重物21容易握住和搬运并且有利于操作效率的提高。

如图6(a)中的箭头D1所示，重物21被抬起并被装配于最下部的收缩段K1上，使得最下部的收缩段K1在由下狭缝27b引导的同时从敞口端26b被插入至圆形孔25。紧挨着最下部收缩段K1的下方的轴环13a的经倒角的上端部周缘和重物21的渐缩敞口端表面27d有利于该插入操作。

此外，在收缩段K1插入到下狭缝27a中期间，上狭缝27a与下狭缝27b之间的台肩表面27c抵接于轴环13b的位于收缩段K1正上方的下端部上，由此有利于在插入操作时定位。

此外，在插入操作期间，把手23被从手握住释放，下狭缝27b的内端被放置在轴环13a的上端部13c上。此结构能够防止重物21的掉落，由此确保在装载和卸载操作中的安全。

在插入操作之后，因为圆形孔25的切口宽度S1大于轴环13a和13b的外径P2，所以重物21可以如箭头D2所示那样被降低。因此，重物21被放置在重物载置部11上。通过重复这些操作，重物21被叠放直至收缩段K1的高度。每个重物21的把手23可以在放置之后在方向R上被放平，以防止手在叠放操作期间被夹住或挤压。

如果如图6(a)所示地形成的叠放的重物21的表面21a与轴环13a的上端部13c齐平以形成平的表面，则由于叠放的下一个重物21的狭缝27可能与收缩段K1平行或对齐，该下一个重物21可能滑落。因此，为了在该上端部13c与表面21a之间产生位置差或非配准，收缩段K1的高度或轴环13a的位置被预先调整。为了该位置调整，在轴环13a与13b之间形成用于调整的间隙或空隙。

然后，如图6(b)所示，通过位于中部高度处的收缩段K2，重物21通过从重物21的敞口端26b插入至圆形孔25来叠放。类似于图6(a)所示操作的操作(包括轴环13a的位置调整)被执行。

最后，如图6(c)所示，通过位于上部高度处的收缩段K3，重物21通过从重物21的敞口端26b插入至圆形孔25来叠放。类似于图6(a)所示操作的操作被执行。然而，当重物21被叠放至收缩段K3的高度时，叠放操作结束。因此，不需要进行轴环13a的位置调整。

因此，根据本实施例，可以通过从方向D1的插入操作来叠放重物21。即，重物21可以通过从一个方向的插入操作来叠放。轴环13a和13b中的一个被插入在每个叠放的重物21的圆形孔25中。圆形孔25位于重物21的中心附近(优选地，位于重物21的重心处)。因此，重物21的叠放在重量平衡上是优越的并且因此有利于稳定性。

此外，下狭缝27b的切口宽度S3小于轴环13a和13b的外径P2的设置起到防止重物21从轴环13a和13b抽出的作用。换言之，下狭缝27b起到防止重物21滑落以及安全地保持叠放的重物21的作用。因此，可以在装载和卸载操作中确保安全性。

因此，不需要如在先技术中那样的所谓的交叉叠放，即可以确保重物21的叠放的稳定性以及装载和卸载操作的安全性。该系统在操作空间被建筑物的尺寸约束所限制的情况下尤其有效。此外，由于重物21可以从一个方向叠放，相比在先技术的交叉叠放操作，可以提高工作效率。

在卸载重物21的操作的情况下，把手23如同在装载操作中那样在方向Q上被提升，重物21被抬起至收缩段K3的位置并且从收缩段K3通过狭缝27被抽出。通过收缩段K2重复该抽出操作，随后通过收缩段K1重复该抽出操作。

<<其他示例>>

本发明不局限于上文提及的实施例。在权利要求范围内的各种变化和修改是可能的。下文是对示例的解释。

(1)重物21可以如图7所示那样在收纳箱30中被储存并运送。收纳箱30包括具有大体上长方形形状的基板或底板31、从基板31的外边缘直立的四个侧板32和33、分别地固定至侧板33的成对的C形把手35以及通过螺纹紧固件紧固至基板31的四个隔板或分隔部34。

两个侧板33中的每个均设置有两个把手35，用于由两名操作者搬运该收纳箱30。即使在储存重物之后收纳箱的重量较大时，重物21仍可以由两名操作者被运送至预定位置。

相对于重物21的侧向宽度(图4中的L3)，收纳箱30具有增加了余量的内部空间。该结构降低了操作者在将重物装载到收纳箱30中时手受伤或擦伤的可能性。此外，重物21被放置在由隔板34限定的内部区域中。隔板34限制重物21在运送操作期间的运动，由此有利于重物21的运送操作。

(2)在示出的示例中，重物轴10具有布置在重物轴10的轴向方向上的三个收缩段K1、K2和K3。然而，根据规格和需要适当地增加或减少收缩段K的数量是可能的。

(3)可以可选地省略狭缝或长孔27中的上狭缝27a，并且可以可选地将狭缝27的切口宽度(见图4(c)和图5(b)所示的“S3”)设定为从狭缝27的上端至下端是均一的。在这种情况下，狭缝27为具有均一切口宽度(S3)并从敞口端26延伸至圆形孔25的狭缝形式。

该结构也使得可以通过将收缩段K1～K3中的一个从敞口端26插入至圆形孔25来将重物安装在重物轴上，该结构防止由狭缝27抽出重物21，由此提供与示出的示例中相同的效果。

(4)在狭缝27具有上狭缝27a和下狭缝27b的情况下，从敞口端26至圆形孔25整个地形成下狭缝27b是不必要的。可以在邻近敞口端26b的区域中部分地形成下狭缝27b。

(5)此外，在形成上狭缝27a和下狭缝27b的情况下，可以将上狭缝27a的切口宽度设定成等于“S3”并且将下狭缝27b的切口宽度设定成等于“S2”。在这种情况下，上狭缝27a引导至收缩段K上的插入，插入后的收缩段K位于下狭缝27b中，并且上狭缝27a防止重物的抽出。

(6)轴环13a和13b可以为圆柱形管的形式或者为正方形或长方形管的形式。在这种情况下，圆形孔25形成为与轴环13a和13b的横截面形状相对应的形状。

附图标记的解释

1…测力计

1a…校准臂(臂)

1b…扭矩臂

10…重物轴

11…重物载置部

12…轴主体

13a、13b…轴环(管状构件)

14…管状螺母(管状构件)

16…固定螺钉(外螺纹构件)

21…重物

23、25…把手

22a…侧端部部分

25…圆形孔(切口底部，近似中心)

26…敞口端(端部部分的中部)

27…狭缝(引导狭缝)

27a…上狭缝

27b…下狭缝

30…收纳箱

34…分隔部

K1～K3…收缩段

S1、S3…切口宽度