JP2506849Y2 - 力測定用装置 - Google Patents

力測定用装置

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JP2506849Y2
JP2506849Y2 JP1993068445U JP6844593U JP2506849Y2 JP 2506849 Y2 JP2506849 Y2 JP 2506849Y2 JP 1993068445 U JP1993068445 U JP 1993068445U JP 6844593 U JP6844593 U JP 6844593U JP 2506849 Y2 JP2506849 Y2 JP 2506849Y2
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ルドルフ ブルクハルド ハンス
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メットラー トレド アクティエン ゲゼルシャフト
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G21/00—Details of weighing apparatus
    • G01G21/24—Guides or linkages for ensuring parallel motion of the weigh-pans
    • G01G21/244—Guides or linkages for ensuring parallel motion of the weigh-pans combined with flexure-plate fulcrums

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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、力測定装置、特に秤に
関する。この力測定装置は、固定して支持された平行四
辺形の一つの側縁部材、長手方向に堅く、前記平行四辺
形の面内で弾力的に曲がる二つの平行なガイド部材、及
び測定すべき力を受ける他方の平行四辺形の側縁部材を
有する平行四辺形のガイド機構を有する。前記他方の平
行四辺形の側縁部材は、ガイド部材によって前記固定し
て支持された平行四辺形の一つの側縁部材に対し平行に
変位することができるように保持されている。この装置
は更に測定すべき力に相当する信号を供給するための測
定用トランスフォーマー及び変位可能に保持された平行
四辺形側縁部材に作用を及ぼす測定すべき力の少なくと
も一部分を前記測定用トランスフォーマーに伝達する働
きをするデバイスを有し、然も、前記デバイスはカップ
リング部材によって前記変位可能な平行四辺形側縁部材
に結合されており、前記カップリング部材は長手方向に
堅く、前記平行四辺形の面内で弾力的に曲がり、前記カ
ップリング部材は前記平行四辺形の面に交差する方向に
(transversely)弾力的に曲がる局部的領域を有する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，７９９，５６１号明細書
から知られている上述の型の秤では、その測定用トラン
スフォーマーは、既知の電磁気力補償原理に基づいてお
り、その力伝達用デバイスは、カップリング部材と、電
磁気力補償系の可動コイルとの間に伸びる梃によって形
成されており、測定誤差は平行四辺形面を交差（横断）
する方向に弾力的に曲がるカップリング部材の領域によ
って回避されるようになっており、その測定誤差は平行
四辺形面に対し垂直（直角）に伸びる面内で秤量すべき
荷重によって生ずる捩れによって起きる。これらの捩れ
は、秤量すべき荷重が変位可能に保持された平行四辺形
側縁部材に結合された秤量皿上に、平行四辺形面に対し
垂直に伸びる面内で前記変位可能に保持された平行四辺
形側縁部材の中心から横にずれて乗せられた時に生ず
る。平行四辺形面に対し垂直な面内のこの捩れによって
起きる平行四辺形ガイド機構、特に測定すべき重力を受
ける前記変位可能に保持された平行四辺形側縁部材の捩
れは、既知の秤では、平行四辺形面に交差する方向に弾
力的に曲がるカップリング部材の領域によって吸収され
るようになっており、その結果、梃及び測定用トランス
フォーマーへの捩れの伝達が回避されるようになってい
る。この既知の対策は、平行四辺形ガイド部材に作用
し、荷重の掛け方に依存する横向きの捩れの問題を解決
するであろうと仮定することはできるが、一層詳しく調
べて見ると、分析力の高い秤の目的にとっては、平行四
辺形面に交差する方向に弾力的に曲がる局部的領域を何
処かの位置に単に与えるだけでは、中心からずれた荷重
誤差を充分に減少させることはできないことが判明し
た。
【０００３】平行四辺形面内で、また平行四辺形面に交
差する方向に弾力的に曲がる異なった型のカップリング
部材は、ＣＨ−Ａ５−６５２ ２０７から知られてい
る。このカップリング部材では、平行四辺形面に対し交
差する方向に曲る弾力性及び平行四辺形面内で曲る弾力
性は、カップリング部材の各端部で互いに直ぐ隣接して
局部的に存在しているが、これら二つの対になった両端
の弾力的屈曲部の間のカップリング部材部分は、曲げに
対して堅く、両端部分よりも実質的に大きな材料の厚さ
を有する。しかし、特に分析力の高い秤では、平行四辺
形面に交差する方向に弾力的に曲る二つの局部的領域を
カップリング部材の両端に単に配置することによって
は、中心からずれた荷重誤差を充分に減少させることは
できない。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】従って、本考案の第一
の目的は、平行四辺形面に対し横にずれて作用する測定
すべき力によって起こされる誤差が一層強く抑制される
仕方で、上述の型の力測定装置、特に秤を更に開発する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案により、上述の目
的は、平行四辺形面に対し垂直に伸びる面内で中心から
ずれて荷重が適用された場合に起きる、変位可能に保持
された平行四辺形側縁部材の横回転の軸の領域中に、平
行四辺形面に交差する方向に弾力的に曲がる、カップリ
ング部材の領域を配置することにより達成される。
【０００６】即ち、本考案は、次のような発見に基づい
ている。中心からずれた荷重による誤差の問題を、単
に、カップリング部材中に、平行四辺形面に交差する方
向に弾力的に曲がる或る領域を与え、またカップリング
部材中に局部的に存在するその弾力的屈曲領域の位置を
単に与えることにより充分解決できるものではない。む
しろ、更に決定的な因子は、中心をずれた荷重の場合の
平行四辺形ガイド部材の横回転の軸と、平行四辺形面に
交差する方向に弾力的に曲がるカップリング部材の該領
域の空間位置との間の位置関係である。本考案によれ
ば、横回転軸は、平行四辺形面を横切って伸びるカップ
リング部材のその領域とできるだけ正確に一致していな
ければならない。これによって、力測定装置、特に秤に
生ずる中心からずれた荷重による誤差を更に実質的に減
少させることができる。
【０００７】力測定装置の好ましい態様によれば、ガイ
ド部材を、対称性から相互に偏倚させて構成し、それに
よって平行四辺形面に交差する方向に弾力的に曲がる領
域を横回転の軸と一致させる。従って、平行四辺形面に
交差する方向に弾力的に曲がるその領域は、変位可能に
保持された平行四辺形側縁部材の横回転の軸と少なくと
も大略一致していると言う条件が（それは一般に満足さ
れるものではない）、平行四辺形ガイド機構の二つの平
行四辺形側縁部材を互いに非対称的に作ることにより達
成することができる。この対称性からの偏倚は、横回転
の軸と弾力的屈曲領域とが希望通りに一致するような形
状になっている。もしガイド部材がその全長に亙って均
等な断面を持つならば、即ち、ガイド部材の曲げ弾力性
がその全長に亙って均一に分布しているならば、対称か
らの必要な偏倚は、二つのガイド部材の材料厚さを平行
四辺形面内で互いに異なるように選択することにより調
節することができる。この場合、横回転の軸と二つの平
行四辺形ガイド部材との間の二つの距離の比は、その材
料厚さの比の逆数に等しい。更に一般的には、この距離
の比は、平行四辺形面を横切る二つのガイド部材のスプ
リング定数の比の逆数に等しい。一層高度の分析力を持
つ態様では、ガイド部材の曲げ弾力性は、ガイド部材の
材料の厚さ減少部分による両端の所に形成された弾力的
屈曲領域中に集中している。この場合には、希望の非対
称性は、一方のガイド部材の厚さ減少部分を、他方のガ
イド部材の厚さ減少部分とは異なった厚さを持って構成
することにより生じさせるのが好ましい。
【０００８】更に有用な開発に従い、平行四辺形面に交
差する方向に弾力的に曲る、カップリング部材の領域
を、変位可能に保持された平行四辺形側縁部材と平行に
伸びるその長手方向の軸の真中の領域中におく。従っ
て、カップリング部材は、その長手方向の長さの中央に
配置された弾力的屈曲領域に対し対称的に構成される。
このことは、測定すべき力を変位可能に保持された平行
四辺形側縁部材から力伝達デバイスへ乱れを起こすこと
なく伝達する結合を与えるカップリング部材の機能にと
って有利である。一般にはカップリング部材のこの中心
部分は平行四辺形ガイド部材の横回転の軸と一致しない
が、これは平行四辺形ガイド機構の対称性からの計画的
な偏倚により達成することができる。
【０００９】中心からずれた荷重問題によって起こされ
る測定誤差の上に、更に別の測定誤差が重なる。この付
加的な測定誤差は、中心からずれた荷重誤差と共に、ま
たそれとは無関係に起き、平行四辺形ガイド機構の対称
性を乱す変形が平行四辺形の面内で起き、それが理想的
な平行四辺形の形の角の点から平行四辺形ガイド機構の
有効な角の点から偏倚を起こすことによって惹き起こさ
れる。この対称性の乱れの結果として、変位可能に保持
された平行四辺形側縁部材は、もはや前記固定して支持
された平行四辺形側縁部材と平行に伸びる厳密に真っす
ぐな道に沿って移動することはなく、むしろ平行四辺形
面内の僅かな長手方向の回転を付加的に受ける。本考案
の構成内に見出されるものであるが、この対称性の乱れ
によって起こされる測定誤差の成分は、変位可能に保持
された平行四辺形側縁部材に平行に伸びるカップリング
部材の長手方向の軸の領域内に荷重が適用された時、平
行四辺形の面内にその変位可能に保持された平行四辺形
側縁部材の長手方向の回転軸を配置することにより実質
的に減少させることができる。
【００１０】長手方向の回転軸とカップリング部材の長
手方向の軸との間の希望の位置関係を得るために、構造
的に特に簡単な特徴に従えば、平行四辺形ガイド機構
は、長手方向の回転軸をガイド部材の長手方向の軸の領
域と一致させる厳密な平行四辺形の形とは、対称的に偏
倚している。従って、平行四辺形ガイド機構の少なくと
も一つの角の点が、夫々の軸の希望の位置関係を生じさ
せるために、厳密な平行四辺形の形に相当する位置から
適当な仕方で変位していさえすればよい。
【００１１】本考案は、横回転の軸と平行四辺形面に交
差する方向に弾力的に曲がる領域との間の適切な位置関
係を生じさせる基本的概念を用いており、従って、平行
四辺形面内のカップリング部材の曲げ弾力性がカップリ
ング部材の長手方向の全長に亙って分布しているか、又
は局部的に存在しているかに依存するものではないが、
本考案の有用な態様では、平行四辺形面内に与えられる
カップリング部材の曲げ弾力性が、その両端領域内に局
在する屈曲点に集中するようにし、この場合カップリン
グ部材は該屈曲点の一つを通して変位可能に保持された
平行四辺形側縁部材に接続されており、カップリング部
材は該屈曲点の他方を通して力伝達デバイスに接続され
ている。一方、平行四辺形面内にカップリング部材の屈
曲弾力性を与える屈曲点のこの局部的存在は、規定した
幾何学的条件を生ずる。他方、これらの局在する屈曲点
が力測定装置内に配置されている場合、出来るだけ好ま
しい曲げ挙動を起こさせるため、特別な注意及び正確さ
を持って装置を完成することができる。
【００１２】更に、これに関連して、長手方向の回転軸
を局在する屈曲点の一方の領域内に配置するのが有利で
ある。これにより、平行四辺形ガイド機構がその平行四
辺形面内で変形する場合、平行四辺形側縁部材の長手方
向の回転によって起きる測定誤差を特に強く抑制するこ
とができる。
【００１３】実用上特に重要な本考案による装置の態様
により、平行四辺形ガイド機構、カップリング部材、及
び力伝達デバイスは、単一片の材料ブロックの材料部分
により形成され、この場合、それらの材料部分は、平行
四辺形の面に対し垂直にその材料ブロックを通って伸び
る切除部によって形成された空間領域によって定められ
ている。従って、その装置は、個々の部品の組立を必要
とすることなく、特に個々の部品を互いに相対的に調節
する必要もない単一片の材料ブロックにより形成されて
いる。これに対しその装置は、例えば固体材料のブロッ
クから出発して電気的腐食又はスパーク加工により、空
間領域を形成することにより遥かに一層有利に製造する
ことができる。
【００１４】そのような単一片の構造を有利に更に発展
させるために、夫々の曲げ弾力性は、夫々の材料部分の
厚さを減少させた点により弾力的屈曲領域を形成するこ
とにより実現される。
【００１５】本考案による実用上重要な力測定装置の別
の態様、特に秤の態様に従えば、変位可能に保持された
平行四辺形側縁部材に作用する測定すべき力を、力変
換、特に段階的力減少変換にかける。この態様では、特
に力伝達デバイスがカップリング部材と測定用トランス
フォーマーとの間に配置された少なくとも一つの梃を有
するように与えられる。
【００１６】本考案の、力測定装置、特に秤の構造及び
本質は次のようになる。その装置は一つの固定して支持
された平行四辺形側縁部材、長手方向に堅く、平行四辺
形面内で曲げに対し弾力性の二つの平行なガイド部材、
及び前記固定して支持された平行四辺形側縁部材に対し
平行に変位できるように保持された測定すべき力を受け
るための一つの平行四辺形側縁部材を有する平行四辺形
ガイド機構、測定すべき力に相当する信号を発生するた
めの測定用トランスフォーマー、及び前記測定用トラン
スフォーマーに作用し、前記変位可能に保持された平行
四辺形側縁部材に荷重を印加する、測定すべき力の少な
くとも一部分を伝達するためのデバイスを有し、然も、
前記デバイスは、前記平行四辺形の面内で弾力的に屈曲
し、前記平行四辺形面に交差する方向に弾力に屈曲する
局部的領域を有する長手方向に堅いカップリング部材に
よって前記変位可能な平行四辺形側縁部材に接続されて
おり、前記本質は、前記平行四辺形面に交差する方向に
弾力的に屈曲するカップリング部材の該領域を、前記変
位可能に保持された平行四辺形側縁部材に対し平行なカ
ップリング部材の長手方向の軸上の予め定められた位置
に置き、前記平行四辺形面に対し直角に伸びる面内で中
心を外れて荷重を加えた場合に起きる前記変位可能に保
持された平行四辺形側縁部材の横回転の軸を、前記二つ
のガイド部材の互いに非対称的な形状により予め定めら
れた位置の領域内に置くことにある。
【００１７】従って、本考案の本質は、カップリング部
材の、前記平行四辺形面に交差する方向に弾力的に屈曲
する該領域の位置を最初に適切なやり方で選択し、前記
弾力的屈曲領域の予め選択された位置により、平行四辺
形ガイド機構の横回転の軸を調節することにある。後者
は、二つのガイド部材を同じにならないように、非対称
的に作ることにより、例えばガイド部材の一方を他方の
部材よりも大きな断面積を有するように作ることにより
容易に可能になる。本考案によるこの方法は、中心を外
れた荷重による誤差を実質的に減少させた力測定装置の
形状を与える。
【００１８】本考案の好ましい態様に従い、予め定めら
れた位置を、カップリング部材の長手方向の軸の中央に
おく。この態様から得られる力測定装置では、カップリ
ング部材は、平行四辺形面に交差する方向に弾力的に屈
曲するその領域に対し対称的である。
【００１９】本考案による力測定装置、特に秤で、一つ
の固定して支持された平行四辺形側縁部材、長手方向に
堅く、平行四辺形面内で弾力的に屈曲する二つの平行な
ガイド部材、及び前記固定して支持された平行四辺形側
縁部材に対し平行に変位できるように保持された測定す
べき力を受けるための一つの平行四辺形側縁部材を有す
る平行四辺形ガイド機構、測定すべき力に相当する信号
を発生するための測定用トランスフォーマー、及び前記
測定用トランスフォーマーに作用し、前記変位可能に保
持された平行四辺形側縁部材に荷重を印加する、測定す
べき力の少なくとも一部分を伝達するためのデバイスを
有し、然も、前記デバイスは、前記平行四辺形の面内で
弾力的に屈曲し且つ前記平行四辺形面に交差する方向に
弾力的に屈曲する局部的領域を有する長手方向に堅いカ
ップリング部材によって前記変位可能な平行四辺形側縁
部材に接続されている力測定装置の本質は、厳密な平行
四辺形対称から偏倚した形を有する平行四辺形ガイド機
構を与えることにより、荷重下の平行四辺形面内に起き
る変位可能に保持された平行四辺形側縁部材の長手方向
の回転軸を、前記カップリング部材の長手方向の軸の領
域内に置くことにある。
【００２０】従って、本考案では、平行四辺形ガイド機
構の幾何学的形は、例えば、効果的な平行四辺形の角の
少なくとも一つを厳密な平行四辺形の形からずらすこと
により、厳密な平行四辺形の対称性から偏倚するように
僅かに変形されており、この対称性からの乱れは、測定
すべき力を受ける変位可能に保持された平行四辺形側縁
部材の長手方向の回転軸がカップリング部材の長手方向
の軸の領域内に移行するようなやり方でその形状が決め
られている。この形状により、長手方向の回転により起
こされる測定誤差を非常に小さな値まで抑制することが
できるようになることが判明している。
【００２１】本考案は、対応する構造上の特徴と同様
に、中心をずれた荷重による誤差を補償することに関連
して行われる対策とは無関係に用いることができること
を指摘しておきたい。換言すれば、もし中心を外れた荷
重による誤差を同時に除去する必要がないならば、カッ
プリング部材は平行四辺形面に交差する方向の屈曲弾力
性を持つ必要はない。
【００２２】本考案を実施するのに最も好ましい構成
は、カップリング部材の端部に局在する屈曲点により、
また長手方向の回転軸をカップリング部材のこれらの局
在する屈曲点の一つに置くことにより、平行四辺形面内
でのカップリング部材の屈曲弾力性を生じさせることで
ある。
【００２３】本考案を特徴付ける種々の新規な特徴を、
本明細書の一部を構成する実用新案登録請求の範囲に特
に関連して指摘する。本考案、その操作上の利点、それ
を使用することにより得られる特定の目的は、本考案の
好ましい態様を例示及び記述する図面及び説明を参照す
ることにより、一層よく理解できるようになるであろ
う。
【００２４】図１及び２に例示されているように、単一
片の材料ブロック１から作られた秤は、その材料ブロッ
ク１内の空間領域によって定められた幾つかの材料部分
に分けられている。それら空間領域は、材料ブロック１
の切除部分によって形成されており、それら切除部分
は、図１及び２から分かるように、図の表側に面する主
要面に対し直角に材料ブロック１を完全通過して伸びて
いる。例示した態様では、これら空間領域は例えば、電
気腐食により得られた薄いカットラインの形になってい
る。本方法は最小限の量の材料を除去し、材料ブロック
１の与えられた形状のために、これらの材料部分は可能
な最大の強度、特に曲げに対する堅さを有する。従っ
て、薄いカットラインの形で空間部分を得るのが非常に
有利であるが、別法として、それら空間部分は、それら
が切削操作、例えば、ミリング(milling）により製造さ
れる場合には、実質的に一層大きな断面を持っていても
よい。
【００２５】空間領域は、材料ブロック１内に平行なガ
イド機構を生じ、その平行四辺形側縁部材は、平行四辺
形の面内で弾力的に屈曲する二つの平行な長手方向に堅
いガイド部材２、３、及び矩形の材料ブロック１の各外
側の縁によって一方の側が、空間部分４及び５によって
夫々の内側が定められている。矩形の二つの長い辺に平
行な薄いカットラインの形で伸びている空間部分４、５
は、それらの端部領域で夫々隣接する材料ブロック１の
長手方向の縁の方へ凸型にアーチ状になっており、この
場合、材料ブロック１は、それら空間部分４、５のそれ
ら外側に凸型のアーチとは反対に内側に向いた補足的ア
ーチを有する。
【００２６】夫々反対に内側に向いたアーチと外側に向
いたアーチとの間に形成された材料ブロックの厚さの薄
い点は、平行四辺形ガイド機構を幾何学的に決定する平
行四辺形の四つの角の点に位置する。平行四辺形の側縁
部材１０は、ガイド部材２、３の長手方向を横切る方向
に伸びている。平行四辺形側縁部材１０は、詳細には例
示されていないやり方で、秤のスタンド又は基底板上に
固定して支持されている。平行四辺形側縁部材１０とは
反対側に、他の屈曲点７、８の他の側に位置する平行四
辺形側縁部材１１が、ガイド部材２、３によって前記固
定して支持された平行四辺形側縁部材１０と平行に変位
可能に保持されている。平行に変位できるこの平行四辺
形側縁部材１１は、測定すべき力、例えば、秤量すべき
重さの力を受けるが、その場合測定すべき力の導入は、
図には示されていないが、その重量を支える秤量皿を間
に配置して行われる。秤量皿を固定するために、平行に
変位できる平行四辺形側縁部材１１にはねじ山付き孔５
０、５１及び５２が開けられている。
【００２７】変位可能な平行四辺形側縁部材１１の一方
の側は、矩形の長辺を横切って伸びる矩形の短辺によっ
て形成されている。材料ブロック１の内部に面したその
他方の側では、変位可能な平行四辺形側縁部材１１の横
が空間領域１２によって形成され、その空間領域は、矩
形の短辺と平行に伸び、薄いカットラインの形になって
おり、互いに離れている二つの位置で、固定支持された
平行四辺形側縁部材１１の方へ凸型にアーチ状になって
いる。空間領域１２は、屈曲点８に面した凸型アーチで
終わっているが、空間領域１２は、空間領域４に、屈曲
点７に面した凸型アーチの他方の側で接続している。
【００２８】空間領域１２の二つの凸型アーチに向かい
合って、空間領域１３の、変位可能な平行四辺形側縁部
材１１の方に凸型になった二つの補足的アーチが存在し
ている。その空間領域１３は、さもなければ空間領域１
２と平行に伸びている。屈曲点８に面したアーチの一方
の側では、空間領域１３が、ガイド部材３を定める空間
領域５に連続している。屈曲点７の方に向いた他のアー
チの他方の側では、空間領域１３が、変位可能な平行四
辺形側縁部材１１に面した側で力伝達デバイスの梃１８
のための支点として働く屈曲点１４を形成するようなや
り方でアーチ状に連続している。
【００２９】従って、空間領域１２及び１３は、それら
の対になって相対して配列されたアーチの間に屈曲点１
５及び１６として材料ブロック１の厚さ減少部分が形成
されているが、それらの間にカップリング部材１７を定
め、屈曲点１６を含むカップリング部材１７の一方の端
部分は、変位可能な平行四辺形側縁部材１１に接続さ
れ、屈曲点１５を形成する他方の端部分は力伝達デバイ
スの梃１８に接続されており、そのデバイスは屈曲点１
４上に静止的に支持されている。
【００３０】同じく薄いカットラインの形になっている
空間領域１９によって屈曲点１５と反対側の屈曲点１４
の側に定められた梃１８に加えて、力伝達デバイスは付
加的梃２５を有し、それは屈曲点２６上に支えられ、二
つの屈曲点２２及び２３を含めた別のカップリング部材
２１を通して、その変位可能な平行四辺形側縁部材１１
と反対の端で梃１８に結合されている。梃１８及びカッ
プリング部材１７の場合のように、付加的梃２５、付加
的カップリング部材２１、及び屈曲点２２、２３及び２
６が、薄いカットラインにより形成された空間領域２
０、２４及び２７により形成されている。
【００３１】図に示したように、力伝達デバイスでは、
梃１８及び付加的梃２５が夫々屈曲点１４及び２６によ
って材料ブロック１に静止的に支持されている。変位可
能な平行四辺形側縁部材１１に導入された測定すべき力
は、屈曲点１６を通してそれに接続されているカップリ
ング部材１７に引張り力として作用し、それは今度は屈
曲点１５を通して梃１８に作用する。これによって梃１
８は、一方で、屈曲点１５と支点として働く屈曲点１４
との間の距離、他方で屈曲点１４と付加的カップリング
部材２１の接触点として働く及び屈曲点２２との間の距
離によって決定される梃の腕の長さの比により段階的に
減少する形でその力を変化させる。変化した力は、引張
り力の下で働く付加的カップリング部材２１によって付
加的梃２５へ、付加的梃２５の接触点として働く屈曲点
２３を通して伝達される。
【００３２】屈曲点２３の他方の側の屈曲点２６に対す
る付加的梃２５の自由な梃腕２９上に、第１図に示した
Ｕ字型片持ち梁の横腕３０の自由端が、材料ブロック１
の両側に、自由梃腕２９のねじ山付き３４へのねじ山付
きボルト３３によって取付けられている。横のスペーサ
ー部材３５によって、横腕３０が付加的梃２５の動きに
従って材料ブロック１１と接触することなく動くことが
できるようになっている。
【００３３】横腕３０に、付加的梃２５から離れた方の
端に接続されたウエブ部材上に、磁石装置３８によって
生じた磁場内に沈ませるようなやり方で測定用トランス
フォーマーとして働く力補償装置のための補償コイルが
取付けられている。制御回路により、常に零位置に戻す
ようなやり方で補償コイルのための補償電流を制御し、
その場合位置センサーによって発生する補償コイルのた
めの制御信号は、制御回路の入力値として働く。従っ
て、補償電流は測定すべき力に相当する信号を表す。
【００３４】従って、例示した態様では、力伝達デバイ
スは、直列に梃１８と付加的梃２５を付加的カップリン
グ部材２１によって接続することにより形成され、測定
用トランスフォーマーは電磁気的力補償装置により形成
される。別法として、振動ストリング(string)の如き短
い伝達距離を有する他の測定用トランスフォーマー、及
び他の力伝達デバイス、特に唯１本の梃を有する装置を
用いることができる。
【００３５】長手方向に堅いカップリング部材１７及び
長手方向に堅い付加的カップリング部材２１は、夫々屈
曲点１５、１６、及び２２、２３の結果として平行四辺
形の面内で弾力的に屈曲する。カップリング部材１７と
付加的カップリング部材２１の端部に夫々与えられたこ
れらの局在する屈曲点１５、１６、及び２２、２３の代
わりに、別法として、カップリング部材１７及び２１を
板状スプリングのようにその全長に亙って連続的に平行
四辺形の面内で弾力的に曲るように作ることにより平行
四辺形の面内での屈曲弾力性を生じさせることもでき
る。同様に、ガイド部材２、３の屈曲弾力性を、屈曲点
６、７、８、９の所に集中させる代わりに、ガイド部材
２、３の全長に亙って分布させることも出来る。
【００３６】一方図１及び図２に従い、カップリング部
材１７には、平行四辺形の面に交差する方向に弾力的に
屈曲する局部的領域３６を形成する。さもなければカッ
プリング部材１７は平行四辺形面に交差する方向の曲げ
に対し堅く構成される。特に、図１及び２に例示した態
様では、このカップリング部材１７の弾力的屈曲領域３
６は、屈曲点１５と１６との間のその長手方向の長さの
中央に配置されており、領域３６は、その材料の厚さを
直方体の材料ブロックの二つの主要表面から、平行四辺
形面を形成するそれら主要表面に対し夫々直角な凹所に
より減少させることにより形成されている。従って、平
行四辺形面に対し垂直な面内でのカップリング部材１７
の屈曲弾力性が得られる結果として、カップリング部材
１７により、平行四辺形面に対し垂直な面内での変位可
能な平行四辺形側縁部材１１の横回転を補償し、それに
付随する誤差の影響を力伝達デバイス及び測定用トラン
スフォーマーから除くことができる。そのような横回転
は、変位可能な平行四辺形側縁部材１１に対し中心をず
れて秤量皿の上に重量を乗せた時、即ち、平行四辺形面
に対し横にずれて導入された力が平行四辺形面に対し垂
直な面内で変位可能な平行四辺形側縁部材１１に捩れを
及ぼす時、常に予想されなければならない。
【００３７】しかし、中心をずれた荷重によるこの誤差
を出来るだけ減少させるために、カップリング部材１７
の局部的弾力的屈曲領域３６が出来るだけ正確に変位可
能な平行四辺形側縁部材１１の横回転の軸と一致するこ
とが決定的に重要である。一方局部的弾力的屈曲領域３
６は、カップリング部材１７が、その長手方向の軸を変
位可能な平行四辺形側縁部材１１に平行にして伸びてい
るその対称性のために、その長手方向の長さの中央に形
成されているので、平行四辺形ガイド部材の残りの幾何
学的形態を弾力的屈曲領域３６が横回転の軸と一致する
ように用いることが必要である。このことは、変位可能
な平行四辺形側縁部材１１を保持する二つのガイド部材
２、３の対称性からの適当な偏倚によって行うことがで
きる。特に図１及び２に例示した態様では、平行四辺形
ガイド部材及び力伝達デバイスの幾何学的形状の結果と
して、局部的弾力的屈曲領域３６と下方のガイド部材３
との間の距離は、局部的弾力的屈曲領域３６と上方ガイ
ド部材２との間の距離よりも小さくなっている。横回転
の軸を局部的弾力的屈曲領域３６と一致させるガイド部
材２、３の対称性からの偏倚は、上方ガイド部材２を下
方ガイド部材３に比較して適切に薄い断面積を持たせて
作ることにより得られ、即ち、上方ガイド部材２は、材
料ブロック１の矩形の短辺の方向に下方ガイド部材３よ
りも薄い厚さを有する。
【００３８】カップリング部材１７の局部的弾力的屈曲
領域３６によって抑制される中心をずれた荷重による誤
差の外に、領域３６の位置が横回転の軸と一致している
ために、荷重が適用された時、ガイド部材２、３の変形
が平行四辺形面内で起きる結果として付加的誤差が起き
ることがある。なぜなら、この変形の結果として、変位
可能な平行四辺形側縁部材１１はもはや静止的に支持さ
れた平行四辺形側縁部材１０に対し正確に平行には動か
ず、むしろ平行四辺形面内で付加的に僅かな長手方向の
回転を起こすからである。この誤差を最小にするため
に、平行四辺形ガイド部材の幾何学的形状は、この長手
方向の回転軸がカップリング部材１７の長手方向の軸の
領域３６内に位置しているように選択される。特に図１
及び２に例示した態様では、カップリング部材１７の屈
曲弾力性が平行四辺形面内で二つの局在する屈曲点１
５、１６に集中しており、この長手方向の回転軸は下方
屈曲点１６中に置かれている。この軸の配置は、平行四
辺形ガイド機構の対称性を正確な平行四辺形の形から僅
かに偏倚させることにより達成される。しかし、図１及
び２の例では、この対称性からの偏倚は、それが非常に
僅かなので見ることはできない。特に、この対称性から
の偏倚を生じさせるため、平行四辺形の角の点を形成す
る屈曲点６、７、８及び９の少なくとも一つが厳密な平
行四辺形の形を決定する位置から僅かにずれている。
【００３９】本考案は、例としてのみ与えた上記態様に
よって限定されるものではなく、実用新案登録請求の範
囲によって規定される権利範囲内で種々の仕方で変更で
きるものである。
【考案の効果】中心からずれた荷重による、変位可能な
平行四辺形側縁部材の横回転による誤差を小さくし、更
に平行四辺形の面内で平行四辺形ガイド機構の変形によ
って生ずる誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】秤量皿及び秤の囲いが除かれた、本考案による
秤の一具体例の斜視図。
【図２】測定用トランスフォーマーが除去された、図１
の具体例の斜視図。
【符号の説明】
１ 単一辺材料ブロック ２ ガイド部材 ３ ガイド部材 ４ 空間部分（領域） ５ 空間部分（領域） ６ 屈曲点 ７ 屈曲点 ８ 屈曲点 ９ 屈曲点 １０ （固定された）側縁部材 １１ （変位可能な）側縁部材 １２ 空間領域 １３ 空間領域 １４ 屈曲点（支点） １５ 屈曲点 １６ 屈曲点 １７ カップリング部材 １８ 梃 １９ 空間領域 ２０ 空間領域 ２１ カップリング部材 ２２ 屈曲点 ２３ 屈曲点 ２４ 空間領域 ２５ 付加的梃 ２６ 屈曲点（支点） ２７ 空間領域 ２９ 梃腕 ３０ 横腕 ３５ 横スペーサー部材 ３６ 弾力的屈曲領域 ３８ 磁石構造体

Claims (13)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行四辺形ガイド機構で、一つの平面
    （Ｘ−Ｚ面）を定め、一つの固定して支持された平行四
    辺形側縁部材、長手方向（Ｘ方向）に堅く、前記平行四
    辺形ガイド機構の面内（Ｘ−Ｚ面内）で弾力的に屈曲す
    る二つの平行なガイド部材、及び測定すべき力を受ける
    ためのものであって、前記ガイド部材によって前記固定
    支持平行四辺形側縁部材に対し平行（Ｚ方向）に変位で
    きるように保持されている変位可能な平行四辺形側縁部
    材を有する平行四辺形ガイド機構を具え、更に前記測定
    すべき力に相当する信号を供給するための測定用トラン
    スフォーマー、前記測定すべき力の少なくとも一部分
    を、前記変位可能に保持された平行四辺形側縁部材に作
    用する測定用トランスフォーマーに伝達するためのデバ
    イス、前記デバイスを前記変位可能な平行四辺形側縁部
    材に結合するためのカップリング部材を具えた力測定装
    置において、前記カップリング部材が長手方向（Ｚ方
    向）に堅く、前記平行四辺形面内（Ｘ−Ｚ面内）で弾力
    的に屈曲し、前記カップリング部材が前記平行四辺形面
    を横断する面内（Ｙ−Ｚ面内）で弾力的に屈曲する局部
    的領域を有し、中心を外れて適用された荷重が、前記平
    行四辺形ガイド機構の面（Ｘ−Ｚ面）に対し直角に伸び
    る面内（Ｙ−Ｚ面内）で一つの軸の周りに前記変位可能
    な平行四辺形側縁部材の横回転（Ｙ−Ｚ面内で）をもた
    らし、前記局部的領域が前記横回転の軸（Ｘ軸）の領域
    内に位置している力測定装置。
  2. 【請求項２】 ガイド部材が対称から偏倚し、局部的領
    域が横回転の軸（Ｘ軸）と一致している請求項１に記載
    の力測定装置。
  3. 【請求項３】 カップリング部材が変位可能な平行四辺
    形側縁部材に平行に伸びる長手方向（Ｚ方向）の軸を有
    し、前記カップリング部材の局部的領域がその長手方向
    （Ｚ方向）の軸の中央部分に位置している請求項１に記
    載の力測定装置。
  4. 【請求項４】 荷重が適用されと前記変位可能な平行四
    辺形側縁部材の面（Ｘ−Ｚ面）において一つの軸（Ｙ
    軸）の周りに長手方向の回転がもたらされるようになっ
    ており、カップリング部材が変位可能な平行四辺形側縁
    部材に平行に伸びる長手方向の軸（Ｚ軸）を有し、前記
    長手方向の回転軸（Ｙ軸）が前記カップリング部材の長
    手方向の軸（Ｚ軸）の領域内に位置している請求項１に
    記載の力測定装置。
  5. 【請求項５】 平行四辺形ガイド機構が厳密な平行四辺
    形の形の対称性から偏倚し、長手方向（Ｙ方向）の回転
    軸がカップリング部材の長手方向（Ｚ方向）の軸の領域
    と一致している請求項４に記載の力測定装置。
  6. 【請求項６】 カップリング部材が端部を有し、前記カ
    ップリング部材の屈曲弾力性が、前記カップリング部材
    の端部にある第一及び第二の局在する屈曲点に集中して
    おり、前記第一屈曲点が前記カップリング部材を変位可
    能な平行四辺形側縁部材に結合し、第二屈曲点が前記カ
    ップリング部材を力伝達デバイスに結合している請求項
    １に記載の力測定装置。
  7. 【請求項７】 カップリング部材が端部を有し、前記カ
    ップリング部材の屈曲弾力性が、前記カップリング部材
    の端部にある第一及び第二の局在する屈曲点に集中して
    おり、前記第一屈曲点が前記カップリング部材を変位可
    能な平行四辺形側縁部材に結合し、第二屈曲点が前記カ
    ップリング部材を力伝達デバイスに結合している請求項
    ４に記載の力測定装置。
  8. 【請求項８】 長手方向の回転軸（Ｙ方向）が局在する
    屈曲点の一方の領域内に位置している請求項６に記載の
    力測定装置。
  9. 【請求項９】 材料ブロックで、その材料ブロックを通
    って平行四辺形ガイド機構の面（Ｘ−Ｚ面）に対し直角
    （Ｙ方向）に伸びる空間領域を有し、然も、その空間領
    域は、前記平行四辺形ガイド機構、カップリング部材、
    及び力伝達デバイスを定めている材料ブロックを具えた
    請求項１に記載の力測定装置。
  10. 【請求項１０】 材料ブロックで、その材料ブロックを
    通って平行四辺形ガイド機構の面に対し直角（Ｙ方向）
    に伸びる空間領域を有し、然も、その空間領域は、前記
    平行四辺形ガイド機構、カップリング部材、及び力伝達
    デバイスを定めている材料ブロックを具えた請求項４に
    記載の力測定装置。
  11. 【請求項１１】 弾力的屈曲領域が材料ブロックの厚さ
    減少部分によって形成されている請求項９に記載の力測
    定装置。
  12. 【請求項１２】 弾力的屈曲領域が材料ブロックの厚さ
    減少部分によって形成されている請求項１０に記載の力
    測定装置。
  13. 【請求項１３】 カップリング部材と測定用トランスフ
    ォーマーとの間に取付けた少なくとも一つの梃を更に有
    する請求項１に記載の力測定装置。
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