JPH0329709Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は電磁力発生装置に関し、例えば電磁力
平衡型の天びん等に用いるのに適した電磁力発生
装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、電磁力平衡型の天びんに用いられる電
磁力発生装置は、静的磁場内に可動のコイルを設
け、このコイルに天びんの秤量皿に連動するビー
ムを連結し、そのコイルの変位を検出してその変
位が０となるようコイルに流す電流を制御し、そ
の電流から天びんの秤量皿上の荷重が検出され
る。このような電磁力発生装置の基本的な構造を
第６図に縦断面で示す。円柱状の永久磁石６１、
強磁性材料で形成された円柱状のポールピース６
２、同じく強磁性材料をカツプ状に形成してなる
ヨーク６３により、磁気回路を構成し、この磁気
回路のポールピース６２とヨーク６３との間に形
成される円筒状の静磁場内に、この磁場の方向に
直交するよう円環状に巻回されたコイル６４を配
設している。

ところで、静磁場内に、その磁場の方向と直交
して置かれた導体に電流を流して、電磁力を発生
させる場合、磁場を作る磁気回路の形状が、導体
の置かれている磁場の方向と平行な、磁場の中心
面で面対称でない場合には、導体に流れる電流が
磁場に影響を及ぼし、電流と発生電磁力との間に
厳密には直線的な比例関係が得られないことは知
られている。これを解決する為に、従来、第６図
に示す如き磁気回路を２個対向させて配設して、
磁気回路を面対称形状にする等の対策が採られて
いる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上述のような、コイルが置かれる磁場の中心面
で面対称の磁気回路を形成した場合、永久磁石や
コイルがヨーク内部に閉じ込められることにな
り、組み立て後の着磁ができず、また、コイルに
作用する電磁力を天びんのビーム等に伝達するの
に特別の工夫が必要であつて、組み立てやメイン
テナンスが困難であるという問題があつた。

また、第６図に示す如く、従来、磁気回路を円
筒形にすることは、その製造が容易であるという
利点を有している。ところで、近年実用化された
希土類磁石は、その製造方法が主として粉末成形
によつている。この成形時においては、磁化方向
と直交する方向に加圧することが製造面で有利で
あり、従つて、磁気回路を円筒形にして、円筒状
の静磁場を作るには、粉末成形の磁石を用いた場
合、その磁石の能力を充分に生かしきれるもので
はなかつた。

本考案は上記諸問題に鑑みてなされたもので、
希土類磁石等の粉末成形による磁石の特性を考慮
し、また、コイルに作用する電磁力の外部への伝
達が容易で、簡単に製作でき、かつ、コイルに流
れる電流と発生電磁力と間に厳密な直線的比例関
係を有する電磁力発生装置の提供を目的としてい
る。

〈問題点を解決する為の手段〉 本考案の構成を、その実施例図面である第１図
および第２図を参照しつつ説明する。

一様な矩形断面の貫通部Ｔが形成されるよう、
強磁性材料２，３を成形する。この貫通部Ｔの一
内平面に直方形状の永久磁石１の一方の磁極側の
面を当接固着し、永久磁石１の他方の磁極側の面
と、貫通部Ｔの永久磁石１の固着面と対向する内
平面との間の直方形状空〓に静磁場を形成する磁
気回路ｃを構成する。この磁気回路ｃと同様の磁
気回路c′とを、静磁場の向きが互いに反対となる
よう配設する。

そしてこの一対の磁気回路ｃ，c′の各貫通部
Ｔ，T′にそれぞれ沿う直線部を有するよう巻回
されたコイル４を、各磁気回路ｃ，c′による各静
磁場の方向に直交する方向に電流が流れるよう配
設する。

〈作用〉 まず、コイル４に電流を流したとき、その電流
が磁気回路ｃ，c′の作る静磁場に及ぼす影響につ
いて； 各磁気回路ｃ，c′は、それぞれが作る静磁場の
方向に平行な磁場の中心面に対して面対称形であ
るから、その面よりも上方、下方へのコイル４の
電流による影響が互いに打ち消し合い、全体とし
て影響を受けない。これにより、コイル４に流れ
る電流と発生電磁力との間に厳密な直線的な比例
関係を得る。

次に、コイル４に作用する電磁力の天びんのビ
ーム等への伝達について； コイル４は第２図に示す如く、磁気回路ｃ，
c′内に閉じ込められておらず、外部に露出した適
宜箇所においてビーム等と連結することができ、
また、組み立て等が容易となる。

そして、希土類磁石等の粉末成形の磁石を永久
磁石１，１′として用いる場合について； 永久磁石１，１′は直方形状であるから、粉末
成形時の加圧を磁化の方向と直交する方向に採る
ことができ、その磁石の能力を充分に生かすこと
ができる。

〈実施例〉 本考案の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。

第１図は本考案実施例の縦断面図で、第２図は
その−断面図である。

コ字形に成形した強磁性材料２の開口面に、平
板状の強磁性材料３が例えばビス止め等によつて
着脱自在に固着されている。これにより、強磁性
材料２，３で囲まれた一様な矩形断面の貫通部Ｔ
が形成されている。

貫通部Ｔ内における強磁性材料２の一面には、
直方形状の永久磁石１を、その一方の磁極、例え
ばＮ極側の面が当接するよう固着されている。こ
れにより、強磁性材料２，３をヨークとして、第
１図矢印で示す磁場方向を有する磁気回路ｃが構
成され、永久磁石１のＳ極側の面とその面に向く
強磁性材料２の内平面とに挟まれた直方形状空〓
に静磁場が形成される。

以上のような磁気回路ｃと同様な構成の磁気回
路c′が、その作る静磁場の向きが磁気回路ｃの作
る静磁場の向きと反対となるよう配設されてい
る。なお、磁気回路c′の各構成部材について、磁
気回路ｃと同一の部材はダツシユ付きの同一番号
を付してその説明を省略する。

そして、各貫通部Ｔ，T′に沿う直線部を有す
るよう巻回されたコイル４を、各磁気回路ｃ，
c′による静磁場の内に、その磁場の方向と直交す
る方向に電流が流れるように配設している。

以上の本考案実施例において、コイル４に上方
に向く電磁力が作用する向きに電流を流すと、コ
イル４が発生する磁場は、各磁気回路ｃ，c′の静
磁場に対して、各静磁場の中央面（対称面）を境
に上方部分でそれぞれ磁束を減らし、下方部分で
は磁束を増すような影響を与える。従つて、全体
的には、コイル４に流れる電流が静磁場に及ぼす
影響は打ち消される。

コイル４に作用する電磁力を、天びんのビーム
等の外部機構に伝達するには、コイル４の各磁気
回路ｃ，c′から露出している部分で連結すること
によつて行うことができる。また、組み立て時に
おいては、強磁性材料３，３′を取り外した状態
でコイル４を挿入し、その後に強磁性材料３，
３′を装着すればよい。

なお、貫通部Ｔ，T′内における永久磁石１，
１′の固着面は、上述の実施例に限られることな
く、例えば第３図に縦断面図を示す如く構成する
こともできる。

また、磁気回路ｃ，c′のヨークを構成する強磁
性材料２，２′、および３，３′は、第４図ａ，ｂ
に縦断面図を示す如く、それぞれＥ字形部材１
２、および平板状部材１３を用いて、互いに一体
化することができる。

更に、第５図ａ，ｂに縦断面図を示す如く、各
磁気回路ｃ，c′のヨークを、Ｌ字形部材２２と２
３，２２′と２３′で、あるいは３２と３３，３
２′と３３′で構成することもでき、この場合、同
図ａ，ｂに示す如く、各Ｌ字形部材を全て同一の
形状とすることもでき、その量産効果は大きい。

更にまた、第２図において、コイル４の磁気回
路ｃ，c′から露出する部分については、その巻回
形状は任意であるが、第２図に示す如く、露出部
分も直線的に巻回し、この部分に同様な磁気回路
一対を配設すれば、コイル４の利用効率が向上す
る。

〈効果〉 以上説明したように、本考案によれば、強磁性
材料を、一様な矩形断面の貫通部Ｔが形成される
よう成形し、その一内平面に直方形状永久磁石１
を、その一方の磁極側の面が当接するよう固着し
て、直方形状空〓に静磁場が形成されるよう磁気
回路ｃを構成し、その磁気回路ｃと、これと同様
な磁気回路c′を、互いの磁場の向きが反対となる
よう配設し、各貫通部Ｔ，T′に沿う直線部を有
するよう巻回されたコイル４を、上記の各静磁場
内に、磁場の方向と直交する方向に電流が流れる
よう配設したので、コイル４に流れる電流は、各
磁気回路内の静磁場に、上下相反する影響を与え
て互いに打ち消し合うことになり、従つて、電流
と発生電磁力との間に厳密な直線的比例関係を得
ることができる。

また、コイル４は磁気回路ｃ，c′から露出する
部分を有することにより、電磁力の外部への伝達
は極めて容易となる。更に、磁気回路ｃ，c′のヨ
ーク構成部材を、コ字形材料又はＥ字形材料と、
これに対して着脱自在の平板状材料で構成する
と、その組み立て、メインテナンスがより容易と
なる。

更にまた、永久磁石１，１′は直方形であるか
ら、希土類等の粉末成型磁石を用いて、磁化方向
と直交する方向に加圧成形することができ、その
磁石の持つ能力を充分に生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の縦断面図、第２図はそ
の−断面図である。第３図、第４図および第
５図は、それぞれ本考案の他の実施例の縦断面図
である。第６図は従来の電磁力発生装置の基本的
構造を示す縦断面図である。 １，１′……永久磁石、２，２′，３，３′……
強磁性材料、４……コイル、ｃ，c′……磁気回
路、Ｔ，T′……貫通部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一様な矩形断面の貫通部が形成されるよう強
   磁性材料を成形し、その貫通部の一内平面に直
   方形状の永久磁石の一方の磁極側の面を当接固
   着することにより、上記永久磁石の他方の磁極
   側の面と上記貫通部の上記一内平面と対向する
   面との間の直方形状空〓に静磁場を形成する磁
   気回路を構成し、この磁気回路の一対を静磁場
   の向きが互いに反対となるよう配設し、この各
   磁気回路の各貫通部にそれぞれ沿う直線部を有
   するよう巻回されたコイルを、上記各静磁場の
   方向に直交する方向に電流が流れるよう配設し
   てなる電磁力発生装置。 (2) 上記一対の磁気回路をそれぞれ構成する強磁
   性材料部分を、断面Ｅ字形の部材と、その断面
   Ｅ字形の部材に着脱自在の平板状部材とで構成
   したことを特徴とする、実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の電磁力発生装置。 (3) 上記各磁気回路を構成する強磁性材料部分
   を、それぞれ、断面コ字形部材と、その断面コ
   字形部材に着脱自在の平板状部材で構成したこ
   とを特徴とする、実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の電磁力発生装置。 (4) 上記各磁気回路を構成する強磁性材料部分
   を、それぞれ、着脱自在の一対の断面Ｌ字形材
   料で構成したことを特徴とする、実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の電磁力発生装置。