JP7422250B2 - プランジャコイル機構のための、特に電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤のプランジャコイル機構のための、磁気ポット - Google Patents

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Description

本発明は、プランジャコイル機構のための、特に電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤のプランジャコイル機構のための、磁気ポットに関する。
測定目的にも好適であるプランジャコイル機構のための磁気ポットが、多様な実施形態で知られている。基本的にこのような磁気ポットは、多くの場合にポット状に構成されて平坦なポット底面を有するハウジングからなり、ポット底面を起点として、断面で見て円環状のハウジング壁が上方に向かって延びている。ハウジングは、たとえばハウジング壁とねじ止めされていてよいハウジング蓋も有することができる。ハウジング壁は、ハウジングの中に収容されるプランジャコイルを支持するアームの貫通のための役目を果たす切欠きを有することができる。このときプランジャコイルは、ハウジング壁の内側の円周面と、ハウジングの内部空間に設けられる磁気ユニットの外側の円周面との間に形成される環状間隙に係合する。このとき磁気ユニットは、通常は軸方向に磁化された環状磁石として構成される永久磁石と、永久磁石の上側端部に設けられる、磁場を均一化するための磁極プレートとからなる。
電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤などの測定装置のためのこのような磁気ポットを使用するときには、プランジャコイルのゼロ位置に対して相対的な磁極プレートの位置がきわめて一定に保たれることが必要である。そのためには、永久磁石がその下面をもってハウジングの内側の底面と接着されて、磁極プレートが永久磁石の上面と結合され、たとえば同じく接着されたとしても、不十分であることが判明している。というのも温度や湿度の変化が接着層の厚みの変化につながり、それに伴って、磁極プレートの軸方向位置の変化につながり得るからである。このことは、ひいては測定装置の精度に悪影響を及ぼす。
したがって、特許文献1には、一方では磁極プレートの位置ができる限り一定に保たれ、他方では、環境条件(特に温度や湿度)が変わったときの磁場の変化も回避される解決法が記載されている。そのために磁極プレートが、固定的な機械的結合によって磁気ポットのハウジングの底面と結合され、永久磁石が-この機械的結合からは分断されて-磁極プレートと結合され、そのために永久磁石の上面が磁極プレートの下面と接着される。このようにして、磁極プレートの実質的に一定の位置に加え(ここではせいぜいのところ機械的な結合部材の温度に起因する材料膨張による些細な変化が影響を及ぼすにすぎない)、接着層の厚み変化およびこれにより引き起こされる磁極プレートと永久磁石の間の間隙幅の変化が生じたときに、永久磁石の下面とハウジング底面との間の間隙幅が相応に変化し、すなわち、これら両方の間隙の全幅が等しく保たれることが実現される。それにより、環境条件の変化が、生成される磁場に対して些細にしか影響を及ぼさなくなる。間隙の全幅は一定に保たれるものの、両方の間隙が異なる媒体(接着剤ないし空気)で充填されるからである。
しかし、このような磁気ポットの構造で欠点となるのは、磁気ポットが他ならぬ機械的な揺れや振動が発生し得る環境で使用されたとき、永久磁石と磁極プレートからなるユニットがハウジングに対して相対的に位置変化を受けることで、測定精度が損なわれることにある。安定性を向上させるために、追加の支持装置ないし安定化装置などの追加の方策が必要となる。
ドイツ特許第102017110930B4号明細書
このような従来技術を前提としたうえで、本発明の課題は、変わらずに保たれる簡素な構造のもとで、機械的な揺れや振動が発生する環境での改善された測定精度を保証し、全体として改善された機械的安定性を有する、プランジャコイル機構のための、特に電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤のプランジャコイル機構のための、磁気ポットを提供することにある。
本発明は、請求項1の構成要件によってこの課題を解決する。本発明のその他の実施形態は従属請求項から明らかとなる。
本発明が前提とする知見は、加速度に対して、特に振動や揺れによって引き起こされる加速度に対して、機械的な構造ができる限り非感受性であれば、冒頭に述べた種類の測定装置のプランジャコイル機構のための、特に電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤のプランジャコイル機構のための、磁気ポットを、実現可能な測定精度に関して改善することができるということにある。出願人はこの観点から、特許文献1に記載されている磁気ポットでは、磁極プレートと永久磁石とからなるユニットが、プランジャコイル機構全体が振動や衝撃に対して十分に安定的であるために、相応に堅牢に構成された固定的な機械的結合によって保持されていなければならないことを確認した。そのために同文献では、永久磁石を同軸に貫通する支持部材に追加して、ポット底面に対して追加的に磁極プレートを支持し、永久磁石を無接触式に貫通する、またはこれを包囲する、サポート部材を設けることが開示されている。しかしこの方策によっては、ユニット全体のための所要スペースが増えるか、または、所定の設計サイズのもとで永久磁石の容積をサポート部材のための切欠きのせいで減らさざるを得ない場合に、もしくはこれを包囲するサポート部材のために所要スペースを減らさざるを得ない場合に、永久磁石の強さが低下するかのいずれかとなる。
本発明によると、磁気ポットの、特にハウジング底面と磁極プレートとの機械的結合の、感受性は、特許文献1で要請されるのとは異なり、永久磁石が磁極プレートとではなく、ハウジング底面と結合されることによって低減される。それにより、「振動をするように」懸架される質量(このとき考えられる振動は、磁極プレートとハウジングないしハウジング底面との間の必ずしも完全に固定的ではない機械的結合によって引き起こされる)が減る。このような質量が、磁極プレートの質量によってしか形成されなくなるからである。永久磁石は、本発明によると、ハウジングの内部空間の底面のほうを向く底面をもってハウジング底面と接着される。
このようにして磁極プレートが永久磁石から分断され、磁極プレートが固定的な取付装置によってハウジングと結合されて、その際に、磁極プレートの下面が永久磁石の上面のほうを向き、磁極プレートの下面と永久磁石の上面との間で、所定の間隙幅を有する間隙が形成されるように位置決めされるだけでよい。
測定装置のための磁極ポットの設計的な構成のこのような本発明による解決法においても、ポット底面と永久磁石の下面との間の接着層の厚みの変化につながる環境条件(特に温度および/または湿度)の変化が生じたとき、ポット底面と永久磁石の間の間隙の間隙幅と、永久磁石と磁極プレートの間の間隙の間隙幅との合計が、実質的に一定に保たれることが実現される。これらの間隙幅の合計は、せいぜいのところ、ポット底面と磁極プレートの間の機械的で固定的な結合部の温度に起因する長さ変化によって影響を受けるにすぎず、このような影響は実際には無視することができる。
(実際には当然ながら完全に固定的なわけではない)機械的結合によってハウジングと結合される質量が少なくなることで、磁気ポットに作用する振動や揺れに対する低い感受性がもたらされる。さらに、たとえば該当する測定装置の輸送時などに磁気ポットに作用する強い衝撃が、たとえば機械結合部の変形や、さらには破損などの損傷にほとんどつながり得ないという利点がもたらされる。さらに、機械結合部がいっそう小さい設計サイズを有するので、ユニット全体の所定の設計サイズのもとで、いっそう小さい容積を有する永久磁石を使用することができ、もしくは、(磁極プレート、永久磁石、および機械結合部からなる)ユニットの全体としていっそう小さい設計サイズがもたらされる。
基本的に本発明により、磁極プレートの位置の保持と固定のための取付装置は任意の方式で構成されていてよい。取付装置は、磁極プレートがハウジングと十分に固定的に結合され、その際に、そのつどの適用ケースにとって十分な固定性を有し、それにより、ハウジングに作用する振動や揺れが、ハウジングに対する磁極プレートの相対運動につながらないことを保証するだけでよい。さらに、取付装置は十分な強度が保証されるように構成されていてよく、それにより、特に該当する測定装置や磁気ポットの輸送時に発生することがある衝撃や揺れが、磁気ポットの損傷(たとえば取付装置の屈曲や破断)につながることがない。
本発明の1つの実施形態では、取付装置は永久磁石を貫通する支持部材を有し、この貫通は無接触式に行われ、または少なくとも、接触にもかかわらず(たとえば摺動式の)スライド運動が永久磁石と支持部材との間で可能となるが、貫通の方向へ各コンポーネントが相対運動したときのスティックスリップ効果につながることになる高い径方向のクランプ力は生起されないように行われる。それにより、ポット底面と永久磁石の間の接着層の厚みの変化が生じたとき、およびそれによって引き起こされる永久磁石の軸方向(すなわちポット底面に対して垂直方向)の運動が生じたとき、軸方向(或いは径方向)の力が支持部材に伝達されて、この力が、支持部材により保持される磁極プレートの(突然の)運動につながることが回避される。
1つの実施形態では、支持部材は磁極プレートおよび/またはハウジングとねじ止めされていてよい。特に、ハウジングとの、特にハウジング底面との、支持部材の結合をねじ止めによって行うことができる。磁極プレートと支持部材の間の結合は、ねじ止めのほか、たとえば溶接などの物質接合式の結合によって行うこともできる。これら両方の部品の一体的な製作も可能である。
支持部材は、別個の部材として製作される場合、磁極プレートの下面と協同作用する上側のストッパ面と、磁極プレートのねじ穴に係合する上側のねじ付きピンとを有することができる。これと同様の方式で、支持部材は、ハウジングの内部空間の底面と協同作用する下側のストッパ面を有することができる。ハウジングと支持部材の下側端部とのねじ止めは、ハウジングの底面にあるねじ穴に係合する、支持部材の下側端部に設けられるねじ付きピンによって行うことができる。しかしながらねじ止めは、支持部材の下面にねじ穴が設けられ、その中に、ハウジングの底面を貫通するねじが係合するような方式で行うこともできる。
別の実施形態では、支持部材はねじとスペーサスリーブとで構成され、ねじがスペーサスリーブを貫通する。このケースではスペーサスリーブが、磁極プレートの下面ないしハウジングの底面と協同作用するストッパ面を形成する。ねじの前側端部が、磁極プレートの下面にあるねじ穴に係合する。
さらに別の実施形態では、取付装置は、1つまたは複数のサポート部材(たとえば円周にわたって均等に配分されて配置された3つのサポート部材)を含むことができ、該サポート部材は、磁極プレートをハウジングの内部空間の底面に対して支持し、永久磁石の外側円周でこれに対して無接触式に配置され、または、これと接触するように配置されるが、接触にもかかわらず永久磁石と1つまたは複数のサポート部材との間の摺動運動が可能にされて、1つまたは複数のサポート部材の長手延在の方向へ各コンポーネントが相対運動したときにスティックスリップ効果につながることになる高い径方向のクランプ力が生成されることがない。このとき1つまたは複数のサポート部材は、中心ないし同軸の支持部材に追加して設けられていてよい。サポート部材は、磁極プレートとハウジングとの間の、特にハウジング底面との間の、軸方向のクランプ力によってのみその位置に関して固定されていてよい。磁極プレートの外側円周にサポート部材が配置されることで、磁極プレートの傾動を効果的に回避することができる。1つまたは複数のサポート部材は、その上側端部(のみ)によって磁極プレートと、たとえば磁極プレートの下面と、結合されていてよく、または、その下側端部(のみ)によってハウジングと、特にハウジング底面と、結合されていてよい。このケースでは、永久磁石を(好ましくは同軸に)貫通するねじによって、磁極プレートの組付を簡易な方式で行うことができる。同時にスペーサとしても機能する中央ないし同軸のサポート部材は、このケースでは必要ない。
1つの実施形態では、取付装置は、永久磁石をその外側円周で無接触式に(ないしは高い軸方向力が伝達されないように接触式で)取り囲む、断面で見て中空柱体状のサポート部材を含むことができる。組付は、上で説明したとおり、永久磁石を中心で同軸に貫通するねじによって(追加のスペーサスリーブを用いて、または用いずに)行うことができる。このようなサポート部材も磁極プレートと(のみ)結合されていてよく、或いはハウジング底面と(のみ)結合されていてよい。
1つの実施形態では、取付装置は永久磁石を取り囲む1つまたは複数のサポート部材だけを含むことができ、磁極プレートの取付は、これが1つまたは複数のサポート部材の1つまたは複数の上側端部と結合されて、サポート部材の1つまたは複数の下側端部がハウジングと、特にハウジング底面と、結合されることによって行うことができる。このとき上側端部または下側端部の結合は取外し不能な結合であってよく、たとえば物質接合式の結合であってよい(磁極プレートと少なくとも1つのサポート部材の一体的な部品としての製作を含む)。磁極プレートと少なくとも1つのサポート部材を同一の材料から一体的に製作することも考えられるが、その場合、この材料は強磁性でなければならない。ただし、このケースでは少なくとも1つのサポート部材の横断面は、磁気的な短絡が回避される程度に磁気抵抗を大きくするために、非常に小さく選択されなければならない。永久磁石を取り囲むサポート部材だけを有するこの態様では、永久磁石の同軸の貫通部を省略して、環状磁石の代わりに柱体状の、特に円柱状の永久磁石(軸方向に磁化される)を使用することができる。
次に、図面に示されている実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。図面には次のものが示されている:
両側にねじ山延長部を有し、それに伴って磁極プレートないしハウジング底面にある対応するねじ穴に係合する、永久磁石を同軸に貫通する中心の支持部材を有する、本発明に基づく磁気ポットの第1の実施形態である。 スペーサスリーブおよびこれを貫通するねじを含む、永久磁石を同軸に貫通する中心の支持部材と、永久磁石を包囲する追加のサポート部材とを有する、本発明に基づく磁気ポットの第2の実施形態である。
図1は、測定装置のための、特に電磁式の力補償の原理に基づいて作動する電子秤(図示せず)のための、プランジャコイル機構100を示している。
プランジャコイル機構100は、主要な構成要素によって図示されている磁気ポット102を有しており、並びに、磁気ポットに係合する、同じく詳しくは図示しない測定装置のプランジャコイル104を有している。プランジャコイル104は測定装置の部材に、たとえば電磁式の力補償の原理に基づいて作動する電子秤のレバーアームに、配置され、この部材に作用する力が、場合により特定のレバー比率をもって、プランジャコイルに伝達される。
磁気ポット102は内部空間108を有するハウジング106を有していて、その中に磁気ユニット110が配置されている。磁気ポット102は、特にハウジング106および磁気ユニット110は、回転軸Aに対して実質的に回転対称に構成されていてよい。ただし、このことは必ずしも必要なわけではなく、そのような種類のケースでは、軸Aは該当する各コンポーネントの長手延在方向として理解することができる。磁気ユニットは、図示した実施例では軸方向に磁化された環状磁石として構成される永久磁石112を含んでいる。環状磁石は、図示した実施例のように、断面で見て円形の外側輪郭と、断面で見て円形の貫通部とを有することができる。永久磁石112の下側の端面(下面)は、ハウジング106の内部空間108の底面114と接着されている。接着層116は厚みdを有する。環状磁石112は中央の同軸の切欠きを有していて、さらに磁気ユニット110に含まれる磁極プレート120のための取付装置118がこれに挿通され、この磁極プレートは、取付装置118と同様に、永久磁石112に対して実質的に無接触式にハウジング106の内部空間108に配置される。磁極プレート120は、永久磁石112の上側の端面(上面)の上方に配置されており、磁極プレートの下面と永久磁石の上面との間には間隙幅dを有するエアギャップが設けられる。図示した実施例では、磁極プレート120は柱体状の(特に円柱状の)形状を有しており、磁極プレート120の円周面は永久磁石112の円周面と軸方向に揃って並ぶ。
取付装置118は、図1に示す実施例では、円柱状の領域124をもって永久磁石112の軸方向の切欠きを貫通する支持部材122として構成されている。円柱状の領域124の上側端部と下側端部に、支持部材はそれぞれねじ付きピン126を有しており、下側のねじ付きピン126はハウジング106の底面にあるねじ穴に係合し、上側のねじ付きピン126は磁極プレート120の(下面を起点とする)ねじ穴に係合する。支持部材122は、柱体状の領域124と各々のねじ付きピン126との間にストッパ肩部を有していて、これがハウジング106の内部空間108の底面114と、ないしは磁極プレート120の下面と、協同作用し、両方のストッパ肩部の間の柱体状の領域124の軸方向長さが、底面114と、磁極プレート120の下面との間の間隔を定義する。この間隔は、間隙幅dについて所定の値が生じるように選択される。
永久磁石112ないし磁極プレート120は、永久磁石112ないし磁極プレート120の外側円周と内部空間108の円周面との間に環状隙間が生じ、その中にプランジャコイル104が係合するように、それぞれハウジング106の内部空間108に配置される。このとき磁極プレート120は、永久磁石112により生成される環状隙間の磁場を均一化し、特に収束させる役目を果たす。環状隙間はその円周全体にわたり、(永久磁石ないし環状磁石112の長軸に対して垂直の平面で)一定の間隙幅を磁極プレート120の周囲に有するのが好ましい。そのために内部空間108の円周面は、必ずしも厳密に一定の半径を有する円柱状に構成されていなくてよい。むしろ、内部空間108の円周面ないし内壁が突出部を有していると好都合であり得ることが判明しており、この場合、円周面は突出部の領域で、突出部の上方または下方よりも小さい半径を有する。
支持部材122によって形成される磁極プレート120のための取付装置118は機械的に固定的に構成されていて、所定の範囲内の機械的負荷が生じたとき、磁極プレート120とハウジング106の間で相対運動が起こらず、または、せいぜいのところ所定の許容範囲内にある相対運動しか起こらないようになっている(たとえば水平方向平面(ないしハウジング106の底面114に対して平行の平面)での1つの軸ないし互いに垂直の2つの軸を中心とする磁極プレートの傾動運動や揺動運動)。それにより、測定中に振動またはその他の揺れが生じたときでさえ、ハウジング106の内部での磁極プレートの位置が、およびこれに伴ってプランジャコイル104に対して相対的な磁極プレートの位置が、十分に一定であることを保証することができ、それにより、測定結果に対する影響が生じることがなく、もしくは所定の許容範囲内でしか生じることがない。
上ですでに説明したとおり、あらゆる形態の磁極プレートの位置変化(すなわちプランジャコイルないし永久磁石の軸の方向への成分を有する、磁極プレートの傾動運動や並進運動)が測定精度に影響する。この理由により、磁極プレート120とハウジング106の間の機械的に固定的な結合も選択されており、各コンポーネントすなわち磁極プレート、取付装置、およびハウジングの間でのこのような種類の機械的に固定的な結合は、特にねじ止め、溶接によって、またはこれらのコンポーネントのうちのそれぞれ2つの相応の製作によって行うことができる。除外されるのは、純然たる接着による結合や、特に温度、湿度などの環境要因のもとでたとえば沈積した水分の結果としての膨張により容積変化を受ける材料を使用しての結合である。
磁極プレート120は強磁性材料から、特にたとえば鋼材などの強磁性金属からなるのに対して、取付装置118は、特に支持部材122は、強磁性でない材料で製作されていなければならない。それにより、磁極プレート120と、同じく強磁性材料からなるハウジング106との間で磁気的な絶縁が実現され、すなわち、これらのコンポーネントの間での磁気的な短絡が回避される。このようにして磁束線の所望の高い密度がもたらされ、すなわち、所望の高い磁束が環状隙間で、特に磁極プレート120とハウジング106の間で、もたらされる。
ハウジング内部空間108の底面への磁石112の配置は、特許文献1に記載の設計と比べたとき、機械的に固定的な取付装置118によって保持される質量が明らかに減るという利点を有する。したがって、取付装置118をいっそう小型ないし軽量に寸法決めすることができ、または、同じ寸法決めのもとで大幅に高い固定性を有することができ、それにより、同一の機械的負荷のもとで、磁極プレート120とハウジング106の間にいっそうわずかな相対運動しか生じない。
さらに、上で説明した磁気ポット102の設計も、底面114と永久磁石112の下面との間の間隙幅dと、永久磁石112の上面と磁極プレート120の下面との間の間隙幅dとの合計が、特に湿度や温度などの環境条件が変化したときでも一定に保たれるという利点を同じく保証する。というのも間隙幅dが1つの方向に変化すると、間隙幅dがこれと反対向きに変化するからである。たとえば湿度の上昇および/または温度の上昇の結果として間隙幅dが拡大すると、間隙幅dが同一の値だけ縮小する。このことは、個々の間隙幅が(反対方向へ)変化したときでも、接着層116と空気層によって惹起される間隙の磁気抵抗が近似的に一定に保たれることを帰結する。
図2は、プランジャコイル機構200の別の実施形態を示しており、ここでは同一または同種類の部品ないし構成要素は、図1に示す実施形態のときと同一の符号で表されている。
図1に示す実施形態とは異なり、プランジャコイル機構200における支持部材は、スペーサスリーブ202と、スペーサスリーブを貫通するねじ204とによって構成される。ねじ204はハウジング106の底面にある中央の穴を貫通し、この穴はハウジング底面の下面で、ねじ頭を収容するために拡張することができる。このとき両方の部材すなわちねじ204とスペーサスリーブ202のいずれもが、磁束のための経路およびこれに伴って磁気的な短絡を回避するために、特に強磁性金属などの強磁性材料でできていないのがよい。スペーサスリーブ202は、いずれのケースでも、環境条件の変化に対して、特に湿度の変化に対して(このことは容積の変化、特にその長さの変化に関わる)、非感受性である材料でできていなければならない。
2部分からなる支持部材のこの実施形態では、(永久磁石112に対する無接触式の組付を保証するための)スペーサスリーブの正確な位置決めは、ハウジング底面にある穴の中でねじが正確に(かつクリアランスなしに、ないし非常に小さなクリアランスをもって)案内されることによって、および、さらにスペーサスリーブ202もねじ204をクリアランスなしに、ないしは非常に小さなクリアランスをもって包囲することによって、行うことができる。さらに、底面114ないし磁極プレート120の下面と協同作用するスペーサスリーブの端面が、該当する面に対して正確に垂直に構成されるのがよく、それにより、スペーサスリーブが底面114に対して正確に垂直に、ないしはねじの長軸と揃って並ぶように、位置決めされる。その代替または追加として、スペーサスリーブ202およびこれに伴って磁極プレート120の位置決めのために、磁極プレート120の下面および/またはハウジング底面に凹部が形成されていてよく、その中にスペーサスリーブ202のそれぞれの端部がクリアランスなしに、ないしは非常に小さなクリアランスをもって、係合する。凹部を利用したこのような種類の取付方策は、その他の部材にも、たとえばスペーサ部材206(下記参照)にも、応用することができる。
上記においては、取付装置118が永久磁石112に対して実質的に無接触式に設けられるべきであることを前提としているが、一般には、永久磁石と取付装置の間でさほどのクランプ力が作用しないように接触部が形成されるのであれば、接触が成立していてもよい。このときクランプ力は、永久磁石112の軸方向の位置変化が生じたとき、永久磁石112と取付装置118との間で、たとえば支持部材122との間で、スティックスリップ効果が生じない程度に小さくなければならない。というのも、そのために永久磁石の急激な運動が生起されることになり、それが振動およびこれに伴って測定結果の狂いにつながることになるからである。たとえば相応の材料選択によって、および/または各接触面の間の液体やゲル状の物質の形態の追加の案内層によって、互いに向かい合う構成要素の間の十分な摺動能力が配慮されている場合には、永久磁石112に対する取付装置118の完全に無接触式の配置に代えて、接触式の配置が意図されていてもよい。
上に説明した図1および2の実施形態の組付けのために、たとえば、まず最初に永久磁石112をポット底面114と接着することができる。このことは、たとえば支持部材に代えてセンタリング部材が事前に挿入されることによって行うことができ、センタリング部材は、永久磁石112の貫通部の内径に相当する直径を有する。接着剤が硬化した後にセンタリング部材を再び取り外して、その代わりに、永久磁石112の貫通部よりも小さい外径を有する支持部材122を挿入することができる。このようにして、取付装置118と永久磁石の間の無接触式の組付けを行うことができる。
取付装置118と永久磁石112の間での接触式の組付けを行おうとするときには、取付装置が、たとえば支持部材122が、或いはねじ204と組み合わされたスペーサスリーブ202が、組付けのときセンタリング部材としての役目も同時に果たすことができる。
ハウジング106の底面に、永久磁石112のためのセンタリング補助具を設けることも可能である。たとえば底面は、センタリングの目的のために、永久磁石112の円周面に接するストッパ面を有することができる。図1に模式的に示すように、このような種類のストッパ面は、ハウジング底面に設けられる1つまたは複数の突起128によって形成されていてよい。たとえば120°の角度間隔をおく3つの突起が設けられていてよい。このような種類の突起が、永久磁石112の円周全体にわたって延在していてもよい。1つまたは複数の突起128の高さは、接着層116の厚みdが変化したときに永久磁石112と突起ないしそのストッパ面との間でのスティックスリップ効果を回避するために、比較的低いほうがよい。このようなストッパ面の高さは、たとえば、永久磁石112が組み付けられた状態ないし接着された状態にあるとき、5から15パーセントを超えて永久磁石の高さ(すなわち永久磁石の軸方向の伸長)と重なり合うことがないように選択されていてよい。
突起ないしストッパ面の形態のこのような組付補助具は、当然ながら、図2に示す実施形態でも意図されていてよい。
図2に示す実施形態では、取付装置は少なくとも1つのスペーサ部材206を追加的に有している。これはたとえば磁極プレート120と結合されていてよい。スペーサ部材206は、所定の(好ましくは比較的小さい)壁厚を有する中空柱体として構成されていてよい。中空柱体の高さないし軸方向の伸長はスペーサスリーブ202に相当する。これが最小限だけ大きくなっていてもよく、それにより、スペーサスリーブが磁極プレート120の下面と底面との両方によって付勢される程度までねじ204が締め付けられたときに、ねじ204によって初期応力が少なくとも1つのスペーサ部材で生成される。中空柱体状の1つのスペーサ部材206に代えて、当然ながら、たとえば3つのスペーサ部材が磁極プレートの円周にわたって配分されて、たとえば120°の角度間隔をおいて配置されていてもよい。
図2に示す実施形態は、環状磁石112に代えて柱体状の磁石が使用され、取付装置118が、磁石を取り囲む少なくとも1つの支持部材だけを有するように改変することもできる。これはすでに組付けの前に磁極プレート120と結合されていてよい。たとえばこのような種類の支持部材は、実質的に中空柱体状に(図2に示すように)構成されていてよく、その下側端部に、外方に向かって円周全体にわたって延びるフランジを有するか、または下側ないし底面側の端部を起点として外方に向かって延びる複数のフランジ領域を有することができる。そしてフランジの外側円周を(水平方向の平面で、ないしは底面114と平行の平面で)、ハウンジグと結合することができ、たとえばポット底面とねじ止めすることができる。このときフランジの外側円周は、このように構成された支持部材と磁極プレートを取り付けるときのセンタリング手段としての役目を果たすように構成されていてよく、このときフランジの外側円周は、磁極プレートと支持部材について正確に定義された(一義的な)位置が生じるように、ハウジング内部空間108の内面と協同作用する。
100 プランジャコイル機構
102 磁気ポット
104 プランジャコイル
106 ハウジング
108 内部空間
110 磁気ユニット
112 永久磁石
114 底面
116 接着層
118 取付装置
120 磁極プレート
122 支持部材
124 柱体状の領域
126 ねじ付きピン
128 突起
200 プランジャコイル機構
202 スペーサスリーブ
204 ねじ
206 スペーサ部材
接着層の間隙幅
空気層の間隙幅
A 回転軸(長手延在方向)

Claims (8)

  1. プランジャコイル機構のための、電磁式の力補償の原理に基づいて作動する秤のプランジャコイル機構のための、磁気ポットにおいて、
    (a)底面(114)およびこれに対して垂直に延びる円周面を有する内部空間(108)を有するハウジング(102)と、
    (b)永久磁石(112)および磁極プレート(120)を有する、前記ハウジング(102)の前記内部空間(108)に配置された永久磁石ユニット(110)とを有し、
    (c)前記永久磁石ユニット(110)は、前記磁極プレート(120)の円周面と前記ハウジング(102)の前記内部空間(108)の円周面との間で前記プランジャコイル機構(100;200)のプランジャコイル(104)を収容するための環状隙間が形成されるように前記ハウジング(102)の中に設けられ、
    (d)前記永久磁石(112)は前記ハウジング(102)の前記内部空間(108)の底面(114)のほうを向く下面をもって前記底面(114)と接着され、前記底面(114)と前記永久磁石(112)の下面との間に厚みdKを有する接着層が構成され、
    (e)前記磁極プレート(120)は前記永久磁石(112)から間隔をおいて固定的な取付装置(118,206)により前記ハウジング(102)と結合され、その際に、前記磁極プレート(120)の下面が前記永久磁石(112)の上面のほうを向き、前記磁極プレート(120)の下面と前記永久磁石(112)の上面との間で所定の間隙幅dLを有する間隙が形成されるように位置決めされ、
    (f)前記取付装置(118)は前記永久磁石(112)を貫通する支持部材(122;202;204)を含み、前記貫通は無接触式に行われ、または少なくとも、接触にもかかわらず軸方向のスライド運動が前記永久磁石(112)と前記支持部材(122;202;204)との間で可能となるが、前記貫通の方向へ、前記永久磁石(112)と前記支持部材(122;202;204)が相対運動したときのスティックスリップ効果につながることになる高い径方向のクランプ力は生起されないように行われることを特徴とする、磁気ポット。
  2. 前記支持部材(122)は前記磁極プレート(120)および/または前記ハウジング(102)とねじ止めされることを特徴とする、請求項1に記載の磁気ポット。
  3. 前記支持部材(122;202;204)は前記磁極プレート(120)の下面と協同作用する上側のストッパ面を有し、前記支持部材(122;202;204)は前記ハウジング(102)の前記内部空間(108)の前記底面(114)と協同作用する下側のストッパ面を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の磁気ポット。
  4. 前記支持部材はねじ(204)とスペーサスリーブ(202)とで構成され、前記ねじ(204)が前記スペーサスリーブ(202)を貫通し、前記スペーサスリーブ(202)がストッパ面を形成することを特徴とする、請求項3に記載の磁気ポット。
  5. 前記取付装置(118)は少なくとも1つのサポート部材(206)を含み、該サポート部材は、前記磁極プレート(120)を前記ハウジング(102)の前記内部空間(108)の前記底面(114)に対して支持し、前記永久磁石(112)の外側円周でこれに対して無接触式に配置され、または、これと接触するように配置されるが、接触にもかかわらず前記永久磁石(112)と少なくとも1つの前記サポート部材(206)との間の摺動運動が可能にされて、少なくとも1つの前記サポート部材(206)の長手延在の方向へ、前記永久磁石(112)と前記サポート部材(206)が相対運動したときにスティックスリップ効果につながることになる高い径方向のクランプ力が生成されないことを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の磁気ポット。
  6. 前記取付装置(118)は断面で見て中空柱体状のサポート部材(206)を含むことを特徴とする、請求項5に記載の磁気ポット。
  7. 少なくとも1つの前記サポート部材(206)は前記磁極プレート(120)と結合されることを特徴とする、請求項5または6に記載の磁気ポット。
  8. 少なくとも1つの前記サポート部材(206)は前記ハウジングと結合されることを特徴とする、請求項5から7のいずれか1項に記載の磁気ポット。
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