JPH0354428A - 力変換装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部分による力変
換装置に関する。

このようなり変換装置は、たとえば、秤の載荷台、特に
計量装置の載荷台から力変換装置の力検出部に伝達され
る力の変換および測定に用いることができる．計量装置
は、たとえば、計量せらるべき貨物を運搬するためのコ
ンベヤベルトと、コンベヤベルトが通過する載荷台を具
備したコンベヤ式秤を装備することができる．しかし、
力変換装置は、計量せらるべき貢物がコンベヤスクリュ
または他の運搬部材により、貯蔵庫から搬出し、秤で貯
蔵庫の重量減少を計量する、いわゆる重量測定弐ｉｌ１
装置にも使用できる。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕日本国
特許ＪＰ−八一昭−６１−１９４３２５および欧州特許
ＥＰ−＾−０３１８１５２により公知の力変換装置は、
力伝達装置と、この力広達装置と結合した縦長変換要素
とを具備する。力変換装置は、互いに向ききう二つの菱
形角または楕円形頂点で台架などに固定した基準部材と
、測定せらるべき力の検出に用いる力検出部とを具備す
るフレーｌ、を有する。池の二一）の菱形角および楕円
形頂点には、変換要素をフレーｌ、に保持する保持Ｐ−
を（：Ｆける。保持具は、フレーム部分により形成され
た伝達部材によってわずかに可動に基準部材および力検
出部と結合している。さらに、菱形フレームの場合、伝
達部材の端部に湾曲ヒンジを形戒するくびれ部がある。

変換要素は、両端部がスタッドで互いに結合した２本の
棒状部を有する二重音叉状振動体からなる。

フレーム、保持具および振動体は、一体成形アレートの
セクションからなる。日本国特許ＪＰ−＾一昭６１−１
９４３２５により公知の力変換器では、プレートは金属
からなり、プレートの振動体に属する部分に２個の圧電
素子わよび電極を設けている。欧州特許ＥＰ−＾−０３
１８１５２による力変換器において、プレートは石英か
らなり、振動体の棒状部の領域に電極を設けている．電
極は、導体を介して電子装置と結合している。

この公知の力変換器を使用する際、力検出部で圧力が力
検出部に導入される．この圧力は、力検出部を基準部材
に押しｆすけ、それによって保持具は互いに開くため、
保持具それ自体は変換要素に引張力を及ぼす。しかし、
基準部材および力検出部でフレームに作用する圧力は、
曲げおよび／′またはわじれを発生する傾向がある。そ
の際、フレームの特定の領域は静止状態で張架した面か
ら不規則に湾曲し、および／または屈曲し、それによっ
て、測定に誤差が生じ、場きによっては永久破損が生じ
る。

日本国特許ＪＰ一八一昭−６１〜１９４３２５に記載さ
れたプレートは、（おそらく前記の好ましくない曲げお
よびわじれを避けるために）比較的に厚く、すなわち、
数ミリメートルの厚みを有する。それゆえ、二重音叉状
振動体わよび他の可動部分は、（振動体の振動棒に比べ
て）比較的に質量が大きい。しかし、てＩＭが大きい可
動部分は、測定の際に外から作用する振動および衝撃に
非常に敏感であるため不利である．ｍい可動部分を有す
る力変１ｆ！ｉ器は、たとえば、輸送中または力変換器
を具備する装置を使用している際に、極端に大きい振動
および衝撃作用が加わると、場合により破損することが
ある。さらに、厚いプレートの場合、たとえば、力伝達
装置の湾曲ヒンジおよび振動体の棒状部にとって好まし
い狭いスタッド状のセクションを製作することは困難で
ある。日本の印刷物によると、力伝達装置およびワイヤ
付き振動体は、完全な金属プレー１・から放電浸食によ
って製作される。しかし、厚さ数ミリメートルのプレー
トをこのような方法で製作するのは、非常に時間が掛か
り、面倒である。

欧州特許ＥＰ−＾−０３１８１５２の第６図および第８
１１１によれば、図示のプレートの振動体縦方向に平行
に測定した最大寸法は約１０１１１１１１もしくは１２
ＩＩＩＩＩであり、プレートの厚さは約０．１５ｍｍも
しくは０．２５１１Ｍである．このような寸法のプレー
１・において、プレートのセクションが静止状態でプレ
ートにより形成される面から不規則に湾曲する好ましく
ない曲げおよびねじれを回避できるか、非常に疑わしい
。さらに、前述の形状を有する力伝達装置および振動体
を硬固な石英結晶から製作することは非常に複雑かつ高
価である。

日本国特許ＪＰ−八一昭−６１−１９４３２５および欧
州特許ＥＰ−＾−０３１８１５２による装置において振
動体に取り付けた圧電素子および／または電極および電
子装置と結合した導体は、さらに振動体の振動を妨げ、
それによって測定精度を低めることがある．そのうえ、
これらの公知の変換器における振動体は、おそらく振動
に関し、力伝達装置と強く結合している。それによって
、振動体の振動は測定の際に著しく減衰され、測定精度
が低減する。

米国特許第４５４１４９５号により公知の力変換器は、
測定の際に静止したＭ　ｉ’ｔｌｊ部付として用いるブ
ラグットを具備する。このブラゲ・ソトには、測定せら
るべき力の検出および伝達に、すなわち、力検出部と力
伝達装置として用いる２腕レバーが旋回可能に支持され
ている．変換要素は、一端では保持具を介してブラケッ
トと、他端では保持具を介してレバーと結合した金属製
の導電性弦からなる。

各々の保持具は締ｆ十けわじと、この締ｆ寸けわしによ
ってブラケットもしくはレバーに固定されたシムとを具
備する。さらに、ブラクットには、弦の中央領域で磁界
を発生する磁石が固定されている。

弦端部は保持具を越えて延長し、測定時に電流を弦を通
して導く電子装置と結合している。ブラゲットおよびレ
バーはおそらく金属からなるため、弦端部をブラケット
およびレバーに対して電気的に絶縁するために、保持具
にはおそらく絶縁手段を設けている。米国特許第４５４
１４９５号により公知の力変換器は、比較的多数の独立
した種々の部分を具備する点が短所である。したがって
、このようなり変換器の製作および組立は面倒である。

さらに、米国特３↑第４５４１４９５号により公知の力
変換器において、弦の保持に用いる保持具はブラゲット
の片側もしくはレバーの一方の腕の端部のみに固定され
ている，，レバーは力を弦に伝達せわばならないため、
また、弦は引張応力下にあるため、ブラケット、レバー
および保持具は比較的大きい曲げモーメントを有する。

それゆえ、ブラテッｌ・、レバーおよび保持具は強度が
大きく、弦の長さと比べて寸法が相対的に大きくなけれ
ばならないため、力変換器の所要スペースは大きくなる
。さんに、レバーおよびレバーに固定した保持具は質量
も大きい。しかし、質量が大きい可動部分は、日本国特
￥’ｌ’　ＪＰ−八一昭−６１−１９４３２５による装
置に関して説明した理由で好ましくない。

それゆえ、本発明の課題は、公知の力変換器の短所を回
避した力変換器を得ることである。その際、日本国特許
ＪＰ−八一昭−６１−１９４３２５により公知の力変換
器に基づいて、力伝達装置の可動部分の重量を変換要素
の最大寸法と比較してできるだけ小さくし、それにもか
かわらず、力伝達装置の部分を好ましくない方向に変形
させる湾曲、ねじりおよび屈曲に対する十分な抵抗を実
現することを特に目指す。さらに、力変換器は導電性変
換要素を保持具において電気的に絶縁して保持しなけれ
ばならない。また、変換要素に測定時に振動する弦を設
け、弦と交差する磁界を発生するための磁石を簡単に保
持することが可能でなければならない。

さらに、力変換器および特に力伝達装置は、廉価に製作
できなければならない． 〔課題を解決するための手段〕 この課題は、発明により特許請求の範囲第１項の特徴を
有する力変換器によって解決される。力変換器の有利な
実施例は、特許請求の範囲第１項に従属する請求項に記
載する。

さらに、本発明は力変換器の製造方法を対象とする。こ
の方法は、本発明により特許請求の範囲第１０項の特徴
を備える゜。

変換要素は、測定の際に弦と交差する、少なくとも一つ
の磁界にむいて、共振周波数、たとえば、第２の固有振
動周波数で振動する、特に力伝達装置によって保持され
た縦長メインセクション、すなわち、弦を具備する。こ
の周波数は、弦を張る力の平方根に比例する。この力は
、プレストレスによって生じる一定の力と、力伝達装置
の力検出部て検出された力に比例する可変力からき成さ
れる。弦の両端と導電結合した電子装置は、弦を振動さ
せ、弦の振動周波数と結びｆすいた変数、たとえば、振
動周期または振動周期群の持続時間を求める。次に、こ
の変数は、弦を張る力およびこの力と結合した力検出部
に作用する力の大きさを表す。

しかし、変換要素は、縦長メインセクションとして、測
定の際に振動する弦の代わりに、端部に作用する可変引
張力によって弾性的に伸び、その際に電気抵抗が変化す
る導電性の直線ワイヤを其備することもできる。この場
き、瞬間的な電気抵抗は、測定せらるべき力の大きさを
表す電気信号を形戒するために用いられる。さらに、変
換要素は弾性的に伸縮可能な支持部材と、この支持部材
に取り１千けたひずみ計を具備することができよう。

さらに、圧電体と電極を具備する変換要素を用いること
ができよう。この場き、このような変換要素は、たとえ
ば、２個の保持共において変換要素に働て圧力の作用下
で電気信号を出すように配置わよび保持することが可能
であろう。

力伝達装置は特に伝達部材の端部に湾曲ヒンジを１十け
、いかなる場今も、力検出部、伝達部材および作用点に
おいて変換要素に作用する少な〈とも１個の保持具を基
準部材を基準として動かし、それによって、２個の作用
点の間隔を変化させることが可能でなければならない。

しかし、弦を有し、力伝達装置によって保持された変換
要素に才ｊいて、測定の際に生じる力検出部および変位
可能な作用点もしくは諸作用点の変位は非常にわずがで
あり、特に、二つの作用点の間隔より極めて小さて、各
々同じ伝達部材に属するヒンジの間隔よりも極めて小さ
い。つまり、所定の測定範囲にある力を測定する際に生
じる二つの作用点の間隔変１ヒは、通常二つの作用点の
間隔の約０．２％以下、または０　−　１　％以下であ
る．それゆえ、力伝達装置の種々の部分は、互いを基準
として、特に基準部材を基準として本来仮，忠的にしか
可動ではない。

ところで、弦を有する変換器は、しばしば剛な変換器ま
たは無変位に作動する変換器と呼ばれる。

少なくとも、変換要素として弾性的に伸長可能な、伸長
時に電気抵抗が変化する直線ワイヤまたは圧電素子を有
する変換器も、同様に無変位に作動する．弾性的に伸長
可能な支持部材に配置されたひずみ計を有する変換要素
を使用する際も、測定時に生じる運動はわずかであり、
そのような変換要素を有する変換器も実際上無変位に作
動する，〔実施例〕 以下に、本発明の対象を、図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

第ｌ図および第２図に示す力変換器１は、計量装置秤の
図示しない台架および／またはゲーシングに不動に固定
した部材、すなわち、下部５およびこの下部と取外し可
能にわじ止めされた上部７を有する全面的に閉じたケー
ジング３を具備する。

下部５は、ゲーシング内部で水平支承面５ａわよび平ら
な垂直支持面５ｄを形成する。一体成形された力導入部
材９は、支承面５ａに載置され、テーシング下部５にｂ
じ止めさｈｆ．ｚ＠受部９ａと、この軸受部と水平軸中
心に旋回自在に結合された、レバー腕部９ｂおよび９Ｃ
をイｒするレバーとを具備する。その際、レバーは湾曲
ヒンジにより軸受部９ａと結合している。図示しない秤
の載荷台は、力導入部材９と結合手段および伝達手段を
介して結合している。これらの結合手段および伝達手段
は、力の伝導に必要な昇降装置を具備する３第２図には
、この昇降装置のロッド１１のみを示ず。このロツドは
、ゲーシング下部５の穴を通っで、下からゲーシング３
の内部に貫入し、レバー腕部９ｂに固定されている。他
の腕部９ｃは、自由端において支持而５ｄと整列された
平らな垂直支持面９ｄによって画定されている。

テーシング３の内部には、第３図、第４図および第５図
に独立にその全体を参照符号２１によー）て表わす力伝
達装置を収りｆすけている。この力伝達装置２１は２関
の少なくとも概ね平らな、互いに平行をなすプレート２
３を具備する。これらのプレート２３は、特に第３図お
よび第４図に明示する、各々対をなす互いに整列された
２個の穴２３ａ、特に孔を有する。２個のプレート２３
の間で、互いに整列された対をなす穴２３ａに２個のス
ペーサ２５が配置される．各々のスペーサ２５は、円筒
形中間部と、該中間部の端部で小さい半径方向の遊びを
もたせて、または遊びなしで穴２３ａの一つに突出した
各々１個のやや薄い頚状部とを有する。中間部とスペー
サの２ｔｌｉｉｌの頚状部との個の移行部にある、スペ
ーサ２５の平らな半径方向肩面は、２個のプレート２３
の互いに向ききう面に当接している。

２個のプレート２３は、等しい輪郭形状、輪郭寸法およ
び厚さを有し、少なくとも概ね、つまり、完全に同一に
形成されている。したがって、２個のプレート２３は、
それらの間を通る垂直対称面２９を基準として、少なく
とも概ね、つまり互いに正確に鏡面対称形をなす。さら
に、以下に詐細に説明するように、２個のプレートは、
プレートによって形成される面に対し直角、かつ、互い
に直角な、つまり、水平もし〈は垂直の２個の対称面３
１むよひ３３を基準として、少なくとら概ね鏡面対称形
である。２個のスペーサ２５は水平対称面３１を基準と
して、互いに鏡面対称形であり、さらに、垂直対称而３
３を通る軸を有するため、各〃のスペーサそれ自体は対
称面３３に対して鏡面対称形である。

２明のスペーサＺ５の貫通穴は、各々固定穴２５ｂを形
成する．力伝達装置２１は、固定穴２５ｂを貫通ずる固
定要素、すなわち、ねじ３５でゲーシング下部５又はレ
バー腕部９ｃに固定されている。支持面５．：ｌ，９ｄ
とこれらの支持面に近いプレート２３の間で、このプレ
ートを支持面５ｄ，９ｄと距離をおいて保持し、ねじに
よって貫通された座金３７を取り（−ｊけている。わじ
３５の頭部と支持面５ｄ９ｄから大きく離れたプレート
の間にも、座金３７を取りｆすけている。

中央の垂直対称面３３と交差し、穴２３ａを有するプレ
ート２３のセクション２３　ｂ　ｃ±、水平対称面３１
が貫通する隙間状の空隙２３ｃによって互いに分離され
ている、穴２３ａの空隙２３ｃと反対側に円形穴２３ｌ
」がある。さらに、各々のプレート２３は対称面３３の
両側に、対称面３１に対し直角に測定して最長のプレー
ト寸法の最大部分にわたって延びるスリット状開口部２
３ｅを付けている．このスリット状開口部２３ｅは、両
端部の互いに向き合う側に、円の一部を形成する延長部
２３ｆを有する。開口部２３ｄは、延長部２３Ｆによっ
て形成されるプレートセクショ＞−２３ｂの側縁部分と
共に、中央部が侠くなった比較的細いスタッド２３ｇを
画定する。プレート２３は互いに向ききう測で、穴２３
ａと空隙２３ｃの間に各々１ｒｖＡの凹所２３ｉを有す
る。この凹所はプレートセクション２３ｂの全幅にわた
って延び、深さはプレート厚さの半分にほぼ等しい。各
々の凹所２３　ｉ　ｌｉ′、互いに向ききう、対称面３
１と平行な位置決め面または支え面２３ｍおよび２３ｎ
を形成する。各々の凹所２３ｉは中央領域において、す
なわち、垂直対称面３３において、四所底部から相向か
うアレート方向に突出し、凹所２３ｉを二つに分割する
、正方形の輪郭の限界突起部および／′または位置決め
突起部または間隔保持突起部２３ｐを形成する。２個の
プレート２３４ま各々の四所２３ｉの領域で、一般に空
隙２３ｃに平行な縦長の穴２３ｑを付けている。この穴
の対称而３１と反対側の境界は、凹所２３ｉの対称面３
１と反対測の境界と少なくとも概ｉｗ同列であるか、一
致する。位置決め突起部および間隔保持突起部２３１）
と穴２３ｑは、第３図および第４図の上半分において、
場合により、これｒ，の図の下半分におけるのとやや異
なって形成されている。つまり、上方の突起部はやや長
く、穴２３Ｑに突き出た張出部を形成する。２個のプレ
ート・２３は、突起部２３ｐと穴２３ｑの形成が若干異
なる点を除けば、対称面３１を基準として鏡面対称形で
あり、対称面３３を基型として完全に鏡面対称形である
。

各々のプレート２３は、２個のスリット状開口部２３ｅ
の互いに反対側の対称面３１上に円形穴２３ｓを有する
目穴２３ｒを具備する．これらの目穴２３ｒの各々は、
以下にスタッド２３Ｌと呼ぶ、脚状または小橋状のセク
ジョンを通し、このセクションの両叫のてびれ部２３ｕ
，２３ｖを形成するセクションにおいて、対称面３１の
互いに反対測にある当該フ゜レ・一トの周縁セクション
と関連している。各々のくびれ部２３ｕ，２３ｖは、プ
レートによって形成される面と平行な面への直角投影に
おいて、外側は凹所により、また、スリント状開口部２
３ｅに隣接する側は直線縁部によって画定されている。

以下に、２個のプレート２３の互いに重なるセクシ…１
ンは、プレートによって形成される面に対して直角の投
影において、したがって第１図および第３図において、
一致するプレートセクションを意味する。２曲のプレー
ト２３ク）、垂直対称面３３を横断する互いに重なる下
方セクション２３ｂは、これらのプレートによって保持
されたスペーサ２５と共に、ケーシング下部５に剛に固
定された力伝達装置２１の基準部材４１を形成する。２
個の上方垂直対称面３３を横断する、互いに重なる２個
のプレートのセクション２３ｂは、これらのプレートに
よって深持されたスペーサ２５と共に、力導入部材９に
固定した力伝達装置２１の力検出部４３を形成する。

下方プレート周縁セクションと目穴２３ｒとの個の互い
に重なるスタッド２３ｔは、脚または腕状の縦長直線伝
達部材４７を形成する。上方プレート周縁セクションと
目穴２３ｒの間にある互いに重なるスタッド２３Ｌは、
脚または腕状の縦長直線伝達部材４９を形成する．互い
に重なるくびれ部２３ｕの各対は湾曲ヒンジ５１を形成
し、互いに重なるくびれ部２３ｖの各対は湾曲ヒンジ５
３を形成する。ところで、湾曲ヒンジ５１　，　５３の
種類のヒンジは、仮想ヒシジとも呼ぶ。湾曲ヒンジ５１
は４個の伝達部材４７　．　４９の一端を互いに重なる
旋回可能な目穴２３ｒの１対と結合する。湾曲ヒンジ５
３は、２個の伝達部材４７の目穴と反対側の端部を基準
部材４１と結合し、２個の伝達部材４９の目穴と反対側
の端部を力検出部４３と結合する．ヒンジ５１　，　５
３は、プレートによー）で形成された面に沿った、した
がって、これらの面に直角の旋回軸を中心とした伝達部
材の旋回運動を可能にする９それゆえ、４個の伝達部材
は、これらを結合する部分と共に、フレームを形成する
。フレームは、該フレームによって形成される面におい
て規定され得る。

プレート端部、すなわち、プレートによって形成された
端部と平行に、がっ、スタッド２３シの長手方向に直角
に測定されたくびれ部２３ｕ，２３ｖの幅は、最も狭い
箇所では、たとえば、類似に測定されたスタッド２３ｔ
の最大幅の半分にほぼ等しい。

スタッド２３ｔｊｊよびくびれ部２３ｕ，２３ｖの曲げ
強度は、プレー１・面に沿った曲げに対し、幅の３乗に
比例する．それゆえ、湾曲ヒンジ５１　，　５３を形成
するくびれ部の曲げ強度は、プレート面に沿った曲げに
対してはスタッド２３ｔの中間メインセクショ〉′の曲
げ強度の８分の１に相当する。更に、くびれ部２３ｕ，
２３ｖの幅は、スタッド２３ｔの最大幅の半分より小さ
くすることもできる。

互いに整列された穴２３ｓにおいて、互いに重なる目穴
２３ｒの各対により、たとえば、一体成形の円筒形ピン
６１が保持、すなわち、圧入されている。

それゆえ、目穴２３ｒはビ〉・６１を保持するための保
持部の働きをする。ピン６１は、このピンを保持する目
穴２３ｒと共に保持具５５を形成する。一体成形された
変換要素６５は、両端が環６５ｂとつながる縦長メイン
セクジョン、すなわち、弦６５ａを具備する。各々の環
６５ｂは、外側では弦６５ａが位置するのと同じ面にお
いて平らな環状ディスクを具備し、内１！ＩＩ＋ではこ
のリングディスクの一側に突出し、概ね円筒形の六６５
ｄを形成するカラー６５ｃを具備する。各々の環６５ｂ
の穴６５ｄにピン６１の１本がｒｔ通し、アレスばめを
形戒する。それゆえ、ピン６１は変換要素６５を２個の
プレート２３の個の中央で作持する。変換要素６５の２
個の六６５ｄ内にある２個のピン６ｌのセクションは、
力伝３名装置２１が変換要素６５に引張力を及ぼす作用
点６１８を形成する。第３図および第５図には、作用点
結合直線７Ｉが図示さｔＬでいる。この直線は２個のＩ
Ｙ用点６１？ｉを、より正確には、変換要素穴６５ｄに
座るピン６１の部分の両中心を通り、２明の対称面２９
才３よび３１の交線と同一である。各々のＩｆｉ６５ｂ
は２個のプレート２３の縁部の間で突出する電気接続部
ともつながっている。２閣の接続部６５ｅは、図示しな
い電導体、たとえば絶縁ワイヤにより、ゲージング３に
固定された電子装置６９と結合している。電子装置６９
はグーシング下部に固定した配線基板を具備する。

弦６５ａは、対称面３１を通る。対称面の両側では、２
個のプレートの間に各々２個の直方体の永久磁石を配置
し、四所２３ｉに挿入している。永久磁石６７は、垂直
面３３に沿った断面において、２個のプレートの互いに
向き合う１対の凹所２３ｉの間に密に嵌きし、凹所底面
に容易に係合する寸法に形成されている。永久磁石は、
少なくとも変換要素６５により近い凹所の縦境界によっ
て形成された位置決め面または支え面２３ｎに接してい
る．さらに、永久磁石は対称面３３に向いたｆｌ！！ｌ
″ｃ（ｉ置決め突起部または間隔保持突起部２３ρに接
している。対称面３１の反対の側および対称面３３の反
対の開にある磁石の間に、自由な空隙が存在する。永久
磁石６７は対称面３１に対して直角に磁ｆヒされている
ため、対称面に向いた側で各々Ｎ磁極とＳ磁極が対向す
る。

それゆえ、磁石は、少なくとも周縁効果を除けば、弦６
５ａを直角に交差する磁界を生じる。対称面３１を基準
として対向する磁石は互いに引き合い、この吸引力によ
って位置決め面または支え面に引き１寸けられる。対称
面３１の同一側で相並ぶ永久磁石６７は、反対の極性を
有し、互いに引き今い、スペーサとして用いる位置決め
突起部または間隔保持突起部２３１）に引き１寸けられ
る，したがって、４個の永久磁石は、こｔレζの永久磁
石が生じる磁界により、追加の固定手段なしで、前記の
位置に互いに保持するが、接着剤などによってフ゛レー
１・に固定することも可能であろう。

基準部材４１および力検出部４３に！ｊいて、すなわち
、対をなす互いに整列された穴２３ｄにおいて、直径が
穴２３ｄの直径よりやや大きい円板からなる各々１個の
振動減衰器８１が配置される。軸方１イリに測定した振
動減衰器８１の厚さは、少なくとも互いに向ききう２個
のプレート２３の間隔にほぼ等しい。

振動滅哀器８ｌは１曲または場合にょり２個の７レート
に固定、すなわち、固着されている。ピン６１の各々に
、少なくとも１個の環状振動減衰器８３が固定されてい
る。つまり、変換要素６５の環６５Ｌ＋とフ“レート２
３の１　（ｍとの間でピンに押しｒ寸けられている。

２個のプレート２３は、目穴２３ｒにおいてピン６１に
よー〉で互いに剛に結合され、保持される。さらに、ス
ペーサ２５によって、力伝達装置２１をケーシング下部
５および力導入部材９にねじ止めする以前に、２個のプ
レートが基準部材４１および力検出部４３の頭域におい
て、プレートによって形成される面に平行に互いに変位
しないか、極めて少ししか変位しないことが保証される
。力伝達装置２１がわじ３５でケーシング下部５および
力導入部材９に固定されている場き、ねじは２個のプレ
ートを填準部材４１もしくは力検出部４３の領域で互い
に剛に結合する。

２個のプレート２３および変換要素６５は、弾性変形可
能な非磁性金属材料、たとえば、銅バリリウム今金から
なる。２個のピン６１は、形状の経時的変ｆヒができる
だけ少ない絶縁材料、たとえば、結晶酸化アルミニウｌ
１、すなわち、コランダｌ８がらなる。その際、コラン
ダムは透明および無色のサファイアあるいは有色のサフ
ァイアまたはルビーである。振動減衰器８１　．　８３
は、ゴｌ、弾性材ｆｉｌ、たとえば、ε．Ｉ．ｄｕ　Ｐ
ｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ．Ｉｎｃ．が
商標名ビト冫　（ＶｒＴＯＮ）で供給しているフッ１ヒ
エラスト・マからなる。

プレート２３は、たとえば、膜腐食法によって製造でき
る。一組のプレートをｆ１るために、最初に四角形の輪
郭の完全な板状シートを製作する。シートの各〃は、少
なくとも１ｆ［ｉ！Ｉのプレート、特に複数の、たとえ
ば、各々１００明のプレートを形成するのに用いる。次
に、写真法により膜がら、プレートの所定の輪郭形状お
よび穴をジートの両側に、また、形成せらるべき凹所２
３１をシートの片側に写す。その際、隣接するプレート
の結合に用いられる補助結合スタンドら設けている。そ
の酸で、シートを腐食浴に懸架し、プレー１・輪郭形状
および穴がシート両側から、また、凹所２３１がシート
片（Ｉｌｌから腐食加工される。腐食されたシートを腐
食浴から取り出した後、隣接するプレートを結合する補
助結合スタッドを取り除く。

プレートは腐食ではなく、押抜きによっても製遣てきる
６その際、たとえば、最初に完全な帯状シートを作成し
、この帯状シートかｒ，プレートを順次押し抜く。凹所
２３ｉはプレスまたは押抜き陵に行う切削加工によって
形成できる。プレートセクション２３ｂの凹所２３ｉを
付けた部分は、完成した力伝達装置において各々池のプ
レートに向く｛則に一時的に曲げられる。このような曲
げにより、後から挿入する永久磁石を締めｆ十ける弾性
プレストレスが生み出される。

変換要素６５は大量生産においても、腐食または押抜き
によって完全な板状または帯状シートから製作できる。

カラー６５ｃは、塑性変形によって形成される。各々の
変換要素６５を製造する際に、最初に腐食または押抜き
わよび変形工程にわいて、最初に工作物を第６図に示す
形状で形成する。この工作物は弦６５ａ、２個の環６５
ｂおよび接続部６５ｅのほかに、補助結合スタッド６５
ｆを真備する。

この補助結会スタッドにより、変換要素６５の運搬およ
び組立が簡単になる。

力伝達装置２１を組み立てる際に、たとえば、最初に１
対のピン６１を、円錐形端部６ｌｂの方がらプレ−１・
２３に挿入し、その後で振動減衰器８３および補助結合
スタッド６５ｆを具備する変換要素６５の環６５ｂをピ
ン６１に圧人できる。次いで、２個の１レートが所定の
間隔を有するように、第２のプレートをピンに圧入する
。補助結合スタツド６５ｆは第２のプレートを圧入する
前または陵で、目標分離箇所６５ｇにおいて分離できる
．プレート２３がピン６ｌにより互いに結合された状態
において、プレートの−時的な弾性変形のもとで、４個
の永久磁石６７および２ｒｖＡのスペーサ２５を挿入す
る。最陵に、振動減衰器８１を挿入し、固着する。穴２
３ｑは、永久磁石６７を挿入した酸にその位置を外から
視覚的に点検するためののぞき穴として用いることがで
きる。

弦６５ａは断面が矩形であり、フ゛レート面に直角に測
定した弦の断面寸法がプレート面に平行に測定した断面
寸法より小さい。；！１１定の際に、電子装置６９は時
間周期により′ｆｒ：１ヒする電流、つまり交流を弦に
通す。この交流は、弦と交差する磁界と作用して力を土
む。このとき、弦は振動を生じ、その際、第１図！）よ
び第３図に図示する平面に直角に漏向し、磁界が弦に電
圧を誘導する。弦は永久磁石の配置構成に応じ、第２の
固有振動周波数で振動しようとし、また、電子装置には
回路手段を設け、弦が実際に第２の固有振動周波数で振
動するように、弦を通る電流の周波数を制御する。

装着前の弛緩状態にむける変換要素６５の２１１ｉａの
六６５ｄの中心間隔は、同様に弛緩状態にあるプレート
２３の穴２３ｓの中心間隔よりもわずかばかり、例えば
弦の長さの約１〜２°５だけ短い。変換要素６５が２個
のプレートの間でピン６ｌによって保持される場Ｕ、フ
゜レー１・２３の弾性変形能力、特に伝達部材４７　．
　４９ならびにヒンシ’５１　．　５３を形成するプレ
ートセクションの弾性変形能力は、弦６５ａのプレスト
レスを引き起こす。このプレストレスによって生じる一
定の元応力または静止力の値はＦＣである。ここで、第
２図にＦ１で示す力が、変換器１を包含する図示しない
計量装置秤の載荷台から、力導入部材９に伝達されるこ
とが前提される．この力導入部材９それ自体は、力伝達
装置２１の力検出部４３に力Ｆ１を導入する。

以下に、力伝達装置２１の動作方式を、第７図に益づい
て説明する。第７図には、ケーシング３に固定した基準
部材４１、力導入部材９に固定した力検出部４３！３よ
び力伝達部材４７　．　４９が実線によって、湾萌ヒン
ジ５１　，　５３が交差線によって、保持具５５および
作用点６１ａが円によって概念的に示されている。さら
に、第７図には、破線により対称面３１．およびこの投
影において対称面と一致する、２個の作用点６１ａを通
る作用点連結直線７１が示されている。番号７３は、各
々伝達部材４７　．　４９に属し、両端にある湾曲ヒン
ジ５１ワよび５３を通るヒンジ連結直線を表す．さらに
、第７図には、二一）の而７５が示されている。これら
の面は、対称面３１および作用点連結直線７１と２個の
作用点６１の間で直交し、各々が伝達部材４７　．　４
９を介して同一の作用点６１ａと結合している２個の湾
ｄｌ＋ヒ冫ジ５３を通る。

ヒンジ連結直線７３は、作用点連結直線７１と共に、９
０度とは異なる角度αを形成する。この角度αは、−１
本すべてのヒンジ連結直線７３について等しい値を有す
る．基準部材４１を各々１個の目穴２３ｒと結合する２
個の１云達部材４７に属するヒンジ連結直線７３は、ヒ
ンシ′５３かムヒ冫ジ５ｌの方向で互いに広がっている
。２個の伝達部材４９に属するヒンジ連結直線７３も同
様に、ヒンジ５３かちヒンジ５１の方向で互いに広がっ
ている。それゆえ、各々のヒンジ５１は、伝達部材を介
してヒンジ５１と結合したヒンジ５３を通る面７５から
、直線７ｌと平行して、しかも、対称面３３および当該
ヒンジ５１と結合した作用点６１ａから離れる方向にお
いて隔たっている。したがって、伝達部材４７を目穴２
３ｒおよび作用点６１ａと結ぶ２明のヒンジ５１の直線
３ｌに平行に測定した間隔は、伝達部材４７を基準部材
４１と結ぶヒンジ５３の直線３１に平行に測定した間隔
より大きい。同様のことは、２個の伝達部材４９の端部
にあるヒンジ５１　，　５３についてもあてはまる。

力導入部林９から力検出部４３に及ぶ力Ｆ１は、プレー
ト面に対し少なくともほぼ平行であり、下方に垂直に向
いている。この力Ｆ１は力検出部４３をフ″レート２３
によって形成される面と平行に、ゲーシング３に固定さ
れた基準部材４１の方向に変位させる．，二，二で、注
５意すべきは、第７図において、力Ｆ１のＩＹ用点は概
念的に力１云達装置２１の上縁部に記載されていること
で３らる。しかし、実際には、力Ｆ，およびゲーシング
下部５により基準部材４１に１云達される反力は、ねじ
３５において、したがって、湾曲ヒンジ５３より対称面
３１および弦６５ａにより近い箇所にＪ５いて、力伝達
装置２１に導入されるのである。力Ｆ１Ｊ〕よび基準部
材４ｌで作用する前記の反力が反対方向に向いているに
もかかわらず、これらの力は穴２３ａと湾曲ヒンジ５３
の間でプレート２３に対して引張力として作用する。こ
れＬ上、プレートが静止状態においてブレー■・によっ
て形成される面から湾曲するのを防ぐのに役立つ。

４　１［１ｉ１の伝達部材４７　．　４９の長さは、力
検出部が変位する際に、少なくともほぼ一定て′ある。

そｈゆえ、力検出部４３が基準部材４１に接近すること
により、力伝達装置２Ｉの湾曲ヒンジを変形および湾■
させ、その結果、４個すべての（云違部材４７　．　４
９がヒ冫ジ５３の旋回軸の回りを対称面３３がら離れる
方向に旋回する。対称面３３に沿った力Ｆｉｇま力検出
部４３に作用するため、力Ｆ１は伝達の際に２個の伝達
部材４９に半分ずー）配分される。したがって、２本の
ピン６１は、静止位置から出発してグレート面に平行に
、すなわち、作用点連結直線７１に平行に、各々等しい
長さだけ、対称面３３がら離れる方向に変位するため、
２個の作用点６１ａの間隔および二つの変位長さのき計
が大きくなる。それゆえ、弦６５ａの各々半分は、力Ｆ
１の半分の伝達および変換から生じる力によって延長さ
れると考えられる。したがって、作用点は弾性プレスト
レスによって生じる一定の元応力または静止力Ｆｃに加
えて、力Ｆ１に比例した可変のＦ。を弦６５ａに及ぼす
。その結果、弦に作用する力全体は、Ｆｏ＋Ｆｏの１計
に等しい引張力となる．第７図に、力Ｆｏを各々『１ミ
用点６１ａを起点とする２１囚の矢印によって示す。変
換要素６５にむいて２閏の作用点６１ａに作用する力は
、プレート２３によって形成される面に平行であり、力
Ｆ１と共に一つの角度を？成−Ｊ一る。変換要素におい
て作用点６１ａに作用する力は、少なくともほぼ、特に
正確に、２個の作用Ｍ６１ａを通る直線７１に平行であ
り、したがって、少なくともほぼ、特に正確に、力Ｆ　
ｉに対して直角である。

変換要素６５に作用する可変力Ｆ０と力検出部４３にＪ
３いて力伝ｊｆｆｉ装■２ｌに導入さ！しる力Ｆ１の比
は、角度αの大きさに依存する。角度αが４５゜以上、
かつ，９０゜以下の場合、力伝達装置は力を減少させる
ため、Ｆ．はＦ１より小さくなる。第１図から第７図に
示す実施例において、角度αは約８４゜である。理思的
な場合、つまり、伝達部材４７　．　４９が完全に剛で
、完全に一定の長さを有し、湾曲ヒンジ５１　，　５３
がプレート面に対する直角平面図にわいて、点状、無延
長の旋回軸を中心とした低抗のない旋回を可能にし、力
の伝達が完全に無変位に行ｂｉｔ、および７，・″また
は無限小の逮動のみを・ｅ・要とする場き、伝達比に対
しＦ　１，’Ｆ（，　＝Ｌａｎ　ａの関（系が成り立つ
。このような理，忠的な場合、角度アルファ８４゜に対
し、Ｆｒ　，／Ｆｏ＝　９．５：　ｉの比で力の減少が
生じる。具体的なり伝達装置２１において、実験によれ
ば、アルファ８４゜に対し力は９．１：１の比で減少す
る。この実験に基づく１云達比は、「理惣的な」伝達に
才３いて角度アルファ８３　．　７３゜に対して生じる
伝達北に対応する。

装置２１の種類の力伝達装置による力の伝達にわいて生
じる力広達比Ｆｉ／’ＦＯは、もちろん角度アルファを
適当に選択することによって所定の値にすることができ
る。たとえば、少なくともヒンジが「理想的』であり、
力の伝達が■：ｌで行われる場き、角度アルファは４５
゜となる。それゆえ、このようなり（云達比が望ましい
場合、角度アルファは約４５゜としなければならない。

その際、前記の角度はヒンジの理想的ではない挙動を考
慮した計算により、および／または実験により用定でき
る。力の減少または力の「下方」伝達の代わりに、力の
「上方』伝達または単に力の１云達を達成することも可
能であり、比Ｆ＋／Ｆｏは１より小さいか、もしくは比
Ｆ　Ｏ　／　Ｆ　ｉは１より大きい。この目的のために
、角度アルファの大きさに対し、４５゜より小さて、か
ー）、０゜より大きい値を選択するだけて′よい〜 弦６５ａの振動周波数は、力検出部で導入される力Ｆ１
を測定する際に一定の範囲、たとえば、１０〜２０ｋｌ
ｌｚグ）間で変化しえる。伝達部材４７．４９Ｂよびヒ
ンジ５１　，　５３は共同で低減フィルターとして働き
、その限界周波数は弦６５ａの振動周波数範囲の下方に
位置するように形成されている。プレートセクション２
３ｂの穴２３ａを有する部分と、ヒンジ５３に接続する
部分との間にある比較的細いスタッド２３．も同様に低
減フィルターの鋤きをもー）。さらに、ゴｌい弾性振動
減衰器８１　．　８３は、基準部材４１．力検出部４３
およびピン６ｌの振動を少なくとも部分的に吸収し、そ
れによって振動を滅哀させる。それゆえ、変換要素６５
において力伝達装置２１が作用する作用点６１ａは、力
（Ｈ　＞１装置２ｌがゲーシ／グ３ちし〈は力導入部材
９に固定されているスペーサ２５によって、プレート面
に平行な湾曲振動およびフ゛レート面に直角な面に沿っ
たｉ′：４１１ｆｌ振動に対して十分に分離している。

同様に、堝合によって生じる縦振動および，、′または
ねじり振動に対しても十分な分離が得られる。ゲーシン
グ３および力導入部材９から０弦６５ａの振動に関する
十分な分離は、一方では設定された全振動周波数範囲に
おいて弦振動の大きい品質（系数をもたらし、他方では
弦振動が外的震動や階撃などによって妨害されるのを十
分防ぐ。

力伝達装置２１の質量は、比較的小さい。従って、特に
、力『云達装置の本来の伝達の働きをする、（仮想的に
）運動可能な部分は、質量が小さい．それゆえ，外的震
動によって引き起こされる力伝達装置の加速は、わずか
にすぎない。これは、前記の振動に関する十分な分離に
加え、外的震動の妨害要因を押さえるのに寄与する。

力伝達装置２１は振動可能に医持された弦６５ａの長さ
に比べ、および伝達せらるべき力の大きさに比べ比較的
に小さい。つまり、装置２１は弦長さの約２倍の長さお
よび弦長さの約５０％グ）幅を有する。

さらに、プレート面に対し直角に測定した装置の最大寸
法は、弦の半分の長さより小さい。フ“レート２３のＪ
クさは、変換要素６５、すなわち弦６５ａの振動可能部
分の長さの最高８％、たとえば５〜６°．′；である。

力伝達装ｉ７の実施例において、２本のピン６ｌの軸の
間隔は、たとえば約１８　＋ｎ　ｒｎであり、装置２１
に振動可能に保持された弦６５ａの長さは約１．５　ｔ
ｎ　ｍてある。このときプレートは、少なくとも０　．
　５　ｍ　ｍ、肢大１ｖａ、たとえば０．８ｍｍの厚さ
を有する。その際、２明のプレート２３の対向する面の
間隔は、たとえば約２〜２．５＋ｎ＋ｎである。部分的
に互いに固着した対向する２明のプレートか存在するこ
とによって、力伝達装置２ｌはプレートが比較的に薄い
に乙かかわらず、静止状態においてプレー１ヘ２３のセ
クションを該プレートによって形成される面に対して湾
曲させる曲げおよび／またはわしりに対して比較的に大
きい剛性を有する。１レート面に対し直角に測定した力
伝達装置２１の最大寸法は、２閏のプレートの互いに反
対方向に向いた側からわずかに突出したピン６１の長さ
に等して、たとえ（ま約５＼・ｆ’Ｊ　Ｉ０１６である
。

前述の説明から明らかなように、力伝達装置２ｉは変換
要素６５に対する力の伝達だけでなく、該変換要素およ
び永久磁石６７の保持にも用いる。それにもかかわらず
、装置２１は少数の独立した部材から構成できる。ｉｗ
じ３５，変換要素６５および永久磁石６７を除けば、力
伝達装置の製作には、各々２個のプレート２３、スペー
サ２５、ピン６１．振動減衰器８１および振動減衰器８
３を必要とするのみである。

その際、装置２１の部材２３　，　２５　，　６１　，
　８１　．　８３は互いに対をなし、同一であるため、
装置の製作にはわずか５種類の部材が必要となるだけで
ある。それゆえ、装置２１に属する部材は、大量生産に
よって低価格で製造わよび構戒できる。

第８ｌ２Ｉに図示しない変換要素に向いた内側および図
示しない他のプレートに向いた内側を示すプレート　１
２３は、プレート２３の円形穴２３ｄの代わりに、縦方
向が図示しない弦と平行なスリット状穴１２３ｄを有す
る。各々のスリット状穴１２３ｄは、両端部に延長部１
２３×を１寸けている。プレート１２３に存在するスリ
ット状開口部１２３ｅは、プレート２３の開口部２３ｅ
と、両端部に延長部を有しない点て′異なっている。そ
の池の点では、プレーｌ・１２３は、図示しない池の１
レートと反対に向いた側に〜１個の四所１２３ｇを有す
る。これｔ，の凹所ζま、スリット・状開口部１２３ｅ
の端部から、図示しない弦に対して直角に、セクション
　１２３ｂの互いに反対方向に向いた縁部まで延びる９
さらに、フ゛レート１２３は、各々２個の限界面および
，／または位置決め面または支え面１２３　ＩＩ１　，
　１２３　ｎを形成する２１周の凹所１２３１を有する
。さらに、位置決め突起部１２３　１’　Ｊｊよび池の
２個の穴１２３ｑが存在する。前述の相違点を除けば、
プレート１２３はプレーｌ・２３とほぼ類似に形成され
、類似の方法で力伝達装置の形成に役立つ９ 第９Ｉ２Ｉに部分的に示す力１云達装置２２１は、互い
に整列された２Ｎの穴２２３ａを有する２個のプレート
２２３を具備する。その際、これらの六対のうち一つの
み図示する。これらの各々の六対に、２個のプレート２
２３の間にある中空円筒形のスペーサ２２５が存在する
。互いに整列された各対の穴２２３ａて、該穴とスペー
サ１２５を貫通し、２個のプレート２２３を互いに固着
する中空リベット２２７が頭部２２７ａと結合している
。さらに、第９図には、ピン２６１．変換要素２６５も
よび永久磁石２６７が図示されている。

第１０図に第７図と類似のグラフによって概念的に示す
力伝達装置３２１は、対称面３１および３３に対応する
対称面３３１もしくは３３３に関して鏡面対称形であり
、１いに結合した２個のプレートをｆ！備する，これら
のプレートは共同で基準部材３４１．力検出部３４３、
２個の縦長伝達部材３４７、２個の縦長伝達部ｎ３４９
、２問の湾曲ヒンジ３５１および２個の湾曲ヒンジ３５
３を形成する。装置３２１は２本のピンを具備する保持
具も有する。これらのピンは、装置３２１が図示しない
変換要素に作用する作用点３６１ａを形成する。さらに
、第ｌＯ図には、作用点を通り、対称面３３１と一致す
るぞト用点連結直線３７１才３よびヒンジ連結直線３７
３を図示する。その際、ヒンジ連結直線は伝達部材を表
す直線と一致する。さらに、第１０図には、第７ｌ７Ｉ
の面７５に対応し、作用点連結直線３７１と直角をなす
２個の面３７５を示す。

装置３２１は、前記の力伝達装置と類似に、互いに結汗
したプレートを有することができる。参照番号を（・１
す装置３２１の各部は、各々２００小さい参照番号で示
す装置２■の各部に対応している。しかし、装置３２１
は、特に伝達部材およびこれに属するヒンジ連結直線の
配置構成の点で、装置２１と異なる。つまり、２個の伝
述部材３４７に属するヒンジ連結直線３７３は、ヒンジ
３５１からヒンジ３５３の方向によ，いて相互の隔たり
が拡大している。同様のことｌよ、２明のｆ云達部材３
４９に属するヒンジ連結直線３７３についてもあてはま
る。したがって、２涸力作用点３６１８は、２個の面３
７５の間にある。

力検出部３４３において、基準部材３４１に向けられた
力Ｆ．が装置３２１に導入されると、２涸力作用点は力
Ｉ？ｏで互いに向き合う方向に押しｆすけられる。その
際、比Ｆ。／Ｆｉは、直線３７１と直線３７３の各ター
つとの個の角度アルファの値によって規定されている。

ところで、角度アルファは、前記の直線部分の間で、第
７図におけると同様に０゜以上、か′）、９０゜以下と
なるように記入された。

装置３２１が弦を有する変換要素を保持し、力Ｆ，が図
示の方向で力検出部３４３に作用する場合、弦に作用す
る力は、弦を伸ばす一定の元応力または固定力Ｆ。と、
力Ｆ１に比飼する可変力Ｆ。の差に等しい。この場含、
元応力または固定力を、測定の際に所定の測定範囲で生
じる力Ｆ。の最大値より大きく、ｒｅ　Ｆ　Ｃ　　Ｆ　
Ｏがつねに正の値をも一）ように、すなわち、つわに弦
を伸ばす引張力が存在するようにしなければならない． しかし、力を基準部材３４１と反対側の力検出部３４３
に導入することも可能であろう。そグ）際、作用点３６
１ａにＪ３いて、対称而３３３と反対に向いた引張力が
弦に作用するであろう。さらに、冒頭に述べたように、
圧電体を有する変換要素を設けることも可能であろう．
その際、圧電体には作用点で圧縮力が加わることになる
であろうから、圧電体は圧縮力の検出に適した形状をも
たなければな八ない。圧電体を有する変換要素を用いる
場訃、第１０［２ｌにより、１ト用点に互いに向かい合
う力を及ぼすことが望ましい。二こで，らちろん力Ｆ，
およびＦ。の方向は力１云違装置２１においても反転し
えることを述べてわく。

第１１図に示すプレート４２３は、プレート２３とほぼ
等１　，／形成されているが、図示の平面図につレてス
タッド４２３ｔは直線ではなく、わずかに凸面状に湾曲
している点が異なる。２個のプレート４２３は２個のプ
レート２３と類似の方法で互いに、かー）、変換要素と
結合している。その際、重なり合うスタッド４２３ｔの
各々の対は伝達部材を形成する。

上述のように、本発明による力変換器は特に、たとえば
、コンベヤ式秤を具備し、または重量ＪＩｌ＋定方式に
よって作動する計量装置の使用に適している。計量せら
るべき−寺物は、このような計量装置の載荷台もしくは
貯蔵室から，ただ１個の力変換器に搬送され、または複
数の、たとえば３個の力変換器に配分される．さらに、
力変換器または力変ＩＱ器群の電子装置と結合した追加
の外部電子装置または力変換器もしくは力変換器群の電
子装置それ自体に、目標値を調整する調整装置と、この
目標値に対する閾差を検出および表示し、搬送される貨
物量を調整された目標値にきわ仕で調節するための手段
を設けることが有利である。

しかし、本発明による力変換器は、測定諒所に存在する
重力の大きさに関係なく質量を測定できる秤にも使用で
きる．この目的に用いる秤は、各／７１本の弦を有する
２個の力変換器を装着できる。

この場き、一つの力変ｔｆＡ器の力検出部は！！荷台と
結合し、他の力変換器の力検出部は公知の２木の弦のう
ち１本の弦を具備する秤と類似に、基準質量と結合して
いる。

もちろん、図面に基づいて説明した種々の力変換器の実
施例の特徴を互いに組みなわせることができる。さらに
、力変換器に４個の永久磁石の代わりに２個の永久磁石
を設け、弦を第１の固有振動周波数で振動させることが
できる。

さらに、２個の作用点の一つのみを各々１個の伝達部材
と該伝達部材の端部にある２個のヒンジを介して、括準
部材もしくは力検出部と結合することによって、当該Ｉ
Ｙ用点が力検出部の変位によって変位できるようにする
ことが可能であろう４たとえば、第３［２ｌに示す力１
云達装置を、右にある作用点のみが作用点連結直線、す
なわち弦にｒｒ｝って変位できるように変えようとする
場合、茫にある伝達部材４７　．　４９を左にある作用
点６１ａと結汗する２１固のヒン′シ゛５１を、場き（
、こより基準部｛才４１と左下の矩形内にある伝達部材
４７の個のヒンジ５３ち、剛な結合に替えることが可能
であろう９１云達部材が、第１１図に示す種類のプレー
トを有する力伝達装置に才３けるように、縦長で湾曲し
ている場き、伝達部材の端部に配置された本来の湾曲し
冫ジを省略し、その代わりに全伝達部材を弾性変形のも
とてほぼ全長にわたりプレート面に沿って湾曲できるよ
うに形戒できる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、力ｊ云達装置を有する力変換器のやや単純ｆ
ヒした断面図を表す。 第２図は、第ｌ図のト」による変換器の断面図を表す。 第３（２Ｉは、力伝達装置の２個のプレートの間を通る
装置の拡大断面図を表す。 第４Ｉ２ｌは、第２図に示すのと同様の力（云達装置の
Ｕｒ面図を第３図と等しい尺度で表す。 第５図は、第３図才３よび第４図の図示の平面に対して
直角の力伝達装置の断面図を表す。 第６図は、変換要素わよび変換要素と関連した、組立後
に取り除かｈる補助結合スタッドの平面図を、第３図と
等しい方向および等しい尺度で表す。 第７図は、力伝達装置の動作方法を図式的およびグラフ
状に表す図である。 第８図は、力伝達装置の別の実施例のプレートの変換要
素側の平面図を表す。 第９図は、力伝達装置の別の実施例の第４図に対応する
順域の断面図を表す。 第１０図は、第７図類似の力伝達装置の別の実施例の動
作方法を表す図である。 第１１図は、力伝達装置の更に別の実施例のプレートの
変換要素（ｌｌｌの平面図を表す。 １・・・力ｇ：換器、　　　　３・・ゲーシンダ、５　
・ケージング下部、５ａ　・支承面、５ｄ・・支持面、
　　　　７・・・デーシンク上部、９・・レバー状力導
入部材、 ９ａ・・・軸受部、　　　９ｂ・・レバー腕部、９ｃ・
レバー腕部、　９ｄ・・・支持面、１１・・・ロッド、
　　　　２１・・・力伝達装置、２３・・・プレート、
　　　　２３ａ・・・穴、２３ｂ・・・セクション、　
２３ｃ・・・空隙、２３ｄ・・・円形穴、　　　２３ｅ
・・・スリット状開口部、２３ｆ・・・延長部、　　　
２３ｇ・・スタッド、２３ｉ・・・四所、 ２３Ｉ＋１・・・位置決め面または支え面，２３ｎ・・
・位置決め面または支え面、２３Ｉ１−・位置決め突起
部または間隔保持突起部、２３ｑ・・・穴、　　　　　
２３ｒ・・・保持部一目穴、２３ｓ・・・穴、 ２３Ｌ・・・縦長セクション＝スタッド、２３ｕ・・・
くびれ部、　　２３ｖ・・・くびれ部、２５・・・スペ
ーサ、　　　２５ｂ・・固定穴、２９・・・対称面、　
　　　３１・・・対称面、３３・・対称面、　　　　３
５・・・固定要素一わし、３７・・８金、　　　　　４
１・・・些準部材、４３・・・力検出部、　　　４７・
・・伝達部材、４９・・・１云達部付、　　　５１・・
・湾曲ヒンジ、５３・・・湾萌ヒンジ、　　５５・・・
保持具、６１・・・ピン、　　　　　６１ａ・・・作用
点、６ｌｂ・・・円錐形端部、　６５・・変換要素、６
５ａ・・・弦、　　　　　６５　ｂ　・．環、６５ｃ・
・・カラー、　　　６５ｄ・・・穴、６５ｅ・・・接続
部、　　　６５ｆ・・・補助結合スタツド６５ｇ・・・
門標分離箇所、６７・・・永久磁石、６９・・・電子装
置、　　　７１・・・作用点連結直線、７３・・・ヒン
ジ連結直線、（ｌ・・・角度、Ｆ，・・・力、　　　　
　　Ｆ，・・・力、Ｆｏ・・・力、　　　　　７５・・
・面、８１・・・振動滅哀器、　　８３・・・振動減衰
器、１２３・・・プレー１・、　　　１２３ａ・・・穴
、１２３ｂ・・・セクション、１２３ｄ・・開口部、１
２３ｅ・・・スリット状開口部、 １２３ｇ　　・四所、　　　　１２３１・・，凹所、１
２３ｎｌ・・・位置決め面または支え面、１２３ｎ・・
１立置決め面または支え面、１２３ｐ・・・泣置決め突
起部または間隔保持突起部、１２３ｑ・・穴、　　　　
　１２３Ｘ・・延長部、２２１・・力伝達装置、　　２
２３・・・プレート、２２３ａ・・・穴、　　　　　２
２５・・・スペーサ、２６１・・ビ〉′、　　　　　２
６５・・変換要素、２６７・・・永久磁石、　　　３２
１・・・力伝達装置、３３１・・・対称面、　　　　３
３３・・・対称面、３４１・・・基準部材、　　　３４
３・・・力検出部、３４７・・・伝達部材、　　　３４
９・・・伝達部材、３５１・・・湾曲ヒンジ、　　３５
３・・・湾曲ヒンジ、３６１ａ・・・作用点、　　　３
７１・・作用点連結直線、３７３・・・ヒンジ、　　　
　３７５・・・面、４２３・プレーｌ・、　　　２４３
Ｌ・・・スタッド。 Ｆｉｇ ７ Ｆｉｇ．　９ Ｆｉｇ．　８ Ｆｉｇ．　１０ Ｆｉｇ．１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、力伝達装置（２１、２２１、３２１）と、力を電気
   信号に変換するための変換要素（６５、２６５）とを具
   備し、力伝達装置（２１、２２１、３２１）が基準部材
   （４１、３４１）と、該基準部材を基準として可動なり
   検出部（４３、３４３）と、互いに間隔を隔てて変換要
   素（６５、２６５）に作用する２個の保持具（５５）と
   、伝達部材（４７、４９、３４７、３４９）とを有し、
   該伝達部材が保持具（５５）の少なくとも一つを基準部
   材（４１、３４１）および力検出部（４３、３４３）と
   可動に結合することによつて、保持具（５５）と結合し
   た伝達部材（４７、４９、３４７、３４９）の、該保持
   具からより隔たった両端部の距離変化が２個の保持具（
   ５５）の距離変化を引き起こす力変換装置において、力
   伝達装置（２１、２２１、３２１）が互いに距離をおき
   、互いに平行な、部分的に互いに連結された２個の一体
   成形プレート（２３、１２３、２２３、４２３）を具備
   し、該プレートの各々が基準部材（４１、３４１）、力
   検出部（４３、３４３）、各保持具（５５）および各伝
   達部材（４７、４９、３４７、３４９）に属するセクシ
   ョン（２３ｂ、２３ｒ、２３ｔ）を具備することを特徴
   とする力変換装置。 ２、各々の保持具（５５）が、２個のプレート（２３、
   １２３、２２３）の各々により穴（２３ｓ）内に保持さ
   れたピン（６１、２６１）を具備し、変換要素（６５、
   ２６５）が２個のプレート（２３、１２３、２２３）の
   間に配置された縦長メインセクション（６５ａ）と、該
   メインセクションの両端で該メインセクションと一体成
   形され、各々１個のピン（６１、２６１）に固定された
   環（６５ｂ）とを具備することを特徴とする力変換装置
   。 ３、ピン（６１、２６１）がプレート（２３、１２３、
   ２２３、４２３）の穴（２３ｓ）および変換要素（６５
   、２６５）の環（６５を）の穴（６５ｄ）に圧入されて
   いることを特徴とする力変換装置。 ４、プレート（２３、１２３、２２３、４２３）および
   変換要素（６５、２６５）が導電性金属材料からなり、
   ピン（６１、２６１）が電気的に絶縁体であり、たとえ
   ば、サファイアまたはルビーなどのコランダムからなり
   、変換要素（６５、２６５）がプレート（２３、１２３
   、２２３、４２３）に対して電気的に絶縁されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載
   の力変換装置。 ５、変換要素（６５、２６５）の縦長メインセクション
   が力測定の際に振動する弦（６５ａ）を形成し、２個の
   プレート（２３、１２３、２２３、４２３）の間で基準
   部材（４１、３４１）の領域および力検出部（３４、３
   ４３）の領域に各々少なくとも１個の永久磁石（６７、
   ２６７）を配置し、プレート（２３、１２３、２２３、
   ４２３）が互いに向き合う側において、少なくとも永久
   磁石（６７、２６７）の弦（６５ａ、２６５ａ）側で該
   永久磁石と接する位置決め面（２３ｎ、１２３ｎ）を形
   成し、その際、前記位置決め面が永久磁石（６７、２６
   ７）の一部を収容するプレート（２３、１２３、２２３
   ）の凹所（２３ｉ、１２３ｉ）の縁部によって形成され
   、特に、基準部材（４１、３４１）の領域および力検出
   部（４３、４４３）の領域において反対の極性を有する
   ２個の永久磁石（６７、２６７）が配置され、該永久磁
   石がプレート（２３、１２３、２２３、４２３）によっ
   て形成された間隔保持手段（２３ｐ）を介して互いに間
   隔を隔てて保持されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項から第４項までのいずれか一つに記載の力変
   換装置。 ６、基準部材（４１、３４１）の領域および力検出部（
   ４３、３４３）の領域において、２個のプレート（２３
   、１２３、２２３、４２３）の間にゴム弾性振動減衰器
   （８１）が配置されると共に少なくとも該プレートのい
   ずれか一つに固定され、変換要素（６５、２６５）と少
   なくとも１個のプレート（２３、１２３、２２３、４２
   ３）の間で各々のピン（６１、２６１）の上にゴム弾性
   振動減衰器（８３）が設置されることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項記載の力変換装置。 ７、各々の伝達部材（４７、４９、３４７、３４９）が
   一端では湾曲ヒンジ（５１、３５１）を介して保持具（
   ５５）と、他端では湾曲ヒンジ（５３、３５３）を介し
   て基準部材（４１、３４１）又は力検出部（４３、３４
   ３）と結合しており、その際、同一の伝達部材（４７、
   ４９、３４７、３４９）と結合した２個のヒンジ（５１
   、５３、３５１、３５３）を結ぶ各々の直線（７３、３
   ７３）が、２個の保持具（５５）を通る直線（７１、３
   ７１）と９０゜以外の角度（α）をなし、力検出部（４
   ３、３４３）によって検出された力（Ｆ＿ｉ）を測定す
   る際に、保持具（５５）が該力とある角度をなして結合
   せられた力（Ｆ＿ｏ）を変換要素（６５、２６５）に及
   ぼす特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一
   つに記載の力変換装置において、各々の湾曲ヒンジ（５
   １、５３、３５１、３５３）がプレート（２３、１２３
   、２２３、４２３）の伝達部材（４７、４９、３４７、
   ３４９）に属する縦長セクション（２３ｔ）の端部で、
   各々のプレート（２３、１２３、２２３、４２３）に設
   けられたくびれ部（２３ｕ、２３ｖ）によって形成され
   、２個のプレート（２３、１２３、２２３、４２３）が
   該プレートの間を通る対称面（２９）を基準として互い
   に鏡面対称形をなすことを特徴とする力変換装置。 ８、２個のプレート（２３、１２３、２２３、４２３）
   が、基準部材（４１、３４１）の領域および力検出部（
   ４３、３４３）の領域において、互いに整列された１対
   の穴（２３ａ、２２３ａ）を具備すること、該穴対の各
   々にプレート（２３、１２３、２２３、４２３）を間隔
   を隔てて保持するスペーサ（２５、２２５）が存在する
   こと、基準部材（４１、３４１）が、該基準部材の領域
   にある穴対および該穴対に属するスペーサ（２５、２２
   ５）を貫通する固定要素（３５）により、測定の際に不
   動の部材（５）に固定されていること、および力検出部
   （４３、３４３）が該力検出部の領域にある穴対および
   該穴対に属するスペーサ（２５、２２４）を貫通する固
   定要素（３５）により、測定の際に可動な測定せらるべ
   き力の導入に用いる力導入部材（９）に固定されており
   、スペーサ（２５）が、たとえば、プレート（２３）の
   穴（２３ａ）に突出する頚状部と、プレートの互いに向
   き合う面に接する肩面とを具備し、固定要素が、たとえ
   ば、ねじ（３５）からなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第７項のいずれか一つに記載の力変換装
   置。 ９、２個の保持具（５５）が縦長伝達部材（４７、４９
   、３４７、３４９）を介し、該伝達部材の両端に配置さ
   れた湾曲ヒンジ（５１、５３、３５１、３５３）におい
   て、基準部材（４１、３４１）および力検出部（４３、
   ３４３）と可動に結合している特許請求の範囲第８項記
   載の力変換装置において、前記穴（２３ａ）が、基準部
   材（４１、３４１）および力検出部（４３、３４３）に
   属するプレート（２３、１２３、２２３、４２３）のセ
   クション（２３ｂ）において、基準部材（４１、３４１
   ）および力検出部（４３、３４３）を伝達部材（４７、
   ３９、３４７、３４９）と結ぶ湾曲ヒンジ（５３、３５
   ３）より、２個の保持具（５５）を通る直線（７１、３
   ７１）に近く、その際、基準部材（４１、３４１）およ
   び力検出部（４３、３４３）に属するプレート（２３、
   １２３、２２３、４２３）のセクション（２３ｂ）が、
   特に前記穴（２３ａ）の変換要素（６５、２６５）反対
   側に各々１個の他の穴（２３ｄ）を有し、該穴が前記プ
   レートセクション（２３ｂ）の縁部と共に、前記穴（２
   ３ａ）を有する該セクション部分と湾曲ヒンジ（５３、
   ３５３）に連続した該セクション部分との間でスタッド
   （２３ｇ）を画定することを特徴とする力変換装置。 １０、力伝達装置（２１、２２１）と変換要素（６５、
   ２６５）とを具備する力変換装置において、力伝達装置
   （２１、２２１）が測定の際に不動に保持された基準部
   材（４１）と、該基準部材（４１）と可動に結合し、力
   （Ｆ＿ｉ）を該基準部材に作用させる力検出部（４３）
   と、互いに間隔を隔てた２個の作用点（６１ａ）におい
   て、力（Ｆ＿ｏ）を電気信号に変換する前記変換要素（
   ６５、２６５）に、前記力（Ｆ＿ｉ）を基準として、力
   （Ｆ＿ｏ）を及ぼす伝達リンク手段（４７、４９、５１
   、５３、６１）とを具備し、前記作用点（６１ａ）に手
   段（２３、１２３）を設けて互いに間隔を隔てた２個の
   整列された穴（２３ｓ）を結合し、各々電気的に絶縁体
   である結晶金属からなるピン（６１、３６１）が各々の
   作用点（６１ａ、３６１ａ）で前記整列された穴（２３
   ｓ）内に圧入され、さらに、変換要素（６５、２６５）
   が縦長メインセクション（６５ａ）と、該メインセクシ
   ョンの両端に環（６５ｂ）を具備し、縦長メインセクシ
   ョン（６５ａ）が前記変換要素（６５、２６５）の前記
   ２個の環（６５ｂ）と共に導電性金属からなる一体をな
   し、各々の環（６５ｂ）が前記穴群（２３ｓ）の一つの
   内側に固定されたピン（６１、２６１）の２個のセクシ
   ョンの間に装着され、ピン（６１、２６１）が環に挿入
   されて環がピン上に圧入されていることを特徴とする力
   変換装置。 １１、ピン（６１、２６１）がサファイアまたはルビー
   などのコランダムからなる特許請求の範囲第１０項記載
   の力変換装置。 １２、各々のプレート（２３、１２３、２２３、４２３
   ）を腐食または押抜きにより全シートから製作すること
   、およびその後２個のプレート（２３、１２３、２２３
   、４２３）が互いに距離を置いて、該プレートの間に配
   置された変換要素（６５、２６５）と結合することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれ
   か一つに記載の力変換装置の製造方法。