JPH04109331U - 電磁荷重補償タイプの電気式荷重計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強磁性ヨーク部材と支持フレームとを１点で
接続させるための手段を設けたことにより、ヨーク部材
と異なる膨脹率を有する材料でフレームを構成し、フレ
ームと接続されるヨーク部材の単一の部分をヨーク部材
の対称軸上に配置することにより、応力をできるだけ小
さくしてフレームが曲がらないようにすること。 【構成】 荷重受け手段を、測定しようとする荷重を加
えたときに通常の非荷重位置からフレームに対し可動に
接続し、力伝達手段をその荷重受け手段により移動する
ようにフレームに接続し、荷重受け手段を押圧して、電
磁荷重補償手段を非荷重位置の方に押圧する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、強磁性ヨーク部材を１点でフレームに接続するための改良された手 段をそなえたことにより、ヨーク部材の膨脹率と異なる膨脹率を有する材料、例 えばアルミニウム、またはアルミニウム合金を用いてフレームを構成できる電磁 荷重補償タイプの計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

荷重補償タイプの計量装置は、本考案者の先行のアメリカ特許第４、０９０、 ５７５号、第４、２８０、５７７号、第４、４２９、７５７号、第４、７２２、 ４０９号から公知である。

【０００３】 この従来の計量装置では、アルミニウムまたはアルミニウム合金によりフレー ムや測定セルのハウジングを構成することが提案されていた。しかしながら、前 記電磁荷重補償タイプの計量秤においては、いろいろな構成部品、例えば永久磁 石手段のヨーク部材などは強磁性材（具体的には、鉄）で作られている。秤の使 用により、永久磁石装置のアルミニウムで作った部品と、とくに鉄材で作った部 品に熱が生じる。この温度変化のため、それらの材料は、膨脹率が異なるところ から不均一に膨脹して、装置に屈曲力が生じると、とくに高分解能のはかりの場 合、測定誤差が生じる可能性がある永久磁石装置がいくつかの箇所で１つのハウ ジング部品にしっかりと接続されている（例えば、ドイツ公開公報第３７１３６ ３６号）場合だけでなく、ハウジングと永久磁石装置との間に１つのスペーサ・ リング（アメリカ特許第３、９５５、６３８号）、またはいくつかのスペーサ・ スリーブ（ドイツ公開公報第Ａ１−２７４９９５３号）が使用されていて、これ らがいくつかの箇所でハウジングと永久磁石装置の両方にたわまないように接続 されている場合にも、装置部品の屈曲は生じる。

【０００４】 ヨーロッパ特許第Ａ２−０２９１２５８号から、測定セルと永久磁石装置のそ れぞれの膨脹率が異なるという問題を解決した力補償式秤は公知である。このヨ ーロッパ特許では、これらの要素を保持したブロックは単一体でなく、垂直に配 置された２つの金属シートを組合わせたものであり、これらの両金属シートの間 にスペーサ・ホールダがクランプされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

これらの公知のはかりにおいては、永久磁石装置は常にはかりのフレーム、ま たはハウジングと比較的大きい面接触の状態で接続されている。従って、両部品 の膨脹率が異なると装置が曲がるのである。

【０００６】 本考案は、永久磁石装置とハウジング部品のそれぞれの熱膨脹特性が異なるこ とにより生じた力が装置にできるだけ作用しないようにするためになされたもの である。この問題は、永久磁石装置とハウジングを１点で組合わせたことを特徴 とするはかりにより解決される。

【０００７】 従って、本考案の主目的は、強磁性ヨーク部材と支持フレームとを１点で接続 させるための手段を設けたことにより、ヨーク部材と異なる膨脹率を有する材料 でフレームを構成できる計量装置を提供することにある。

【０００８】 本考案のもう１つの目的は、フレームと接続されるヨーク部材の部分をヨーク 部材の対称軸上に配置することにより、応力をできるだけ小さくフレームが曲が らないようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の荷重計量装置においては、以下の構成と したものである。

【００１０】 フレームと、測定しようとする荷重を加えたときに通常の非荷重位置からフレ ームに対し可動に接続された荷重受け手段と、その荷重受け手段により移動する ようにフレームに接続された力伝達手段と、荷重受け手段を押圧して非荷重位置 の方に押圧するための電磁荷重補償手段とからなる。この電磁荷重補償手段は、 強磁性ヨーク部材と磁場を発生するための永久磁石とをそなえた手段と、ヨーク 部材の単一部分をフレームに接続することにより磁場をフレームに対して固定す る手段と、磁場内を移動し得るように力伝達手段とを接続された電磁コイルとを 設けている。

【００１１】 ヨークの単一部分をヨーク部材に関して対称位置に配置し、接続手段となるね じを、その頭部をフレームのヨーク部材から遠い方の側に配置し、ねじがフレー ムの開口を貫通し、その一部分をヨーク部材の対応するねじ穴にねじこむとよい 。

【００１２】 また、フレームには、フレームと間隔をおいてヨーク部材を支持するための環 状の支持用リブをねじのまわりに同心状に形成したり、フレームとヨーク部材と の間にネジの回りに同心状にスペーサ・ワッシャを取り付けるのが好ましい。

【００１３】 さらに、フレームは、非強磁性材、たとえばアルミニウムで形成するとよい。

【００１４】

【作用】

上記のように構成された電気式荷重計量装置は、強磁性ヨーク部材と支持フレ ームとを１点だけで接続しているので、ヨーク部材と異なる膨脹率を有する材料 でフレームを構成できる。

【００１５】 また、フレームと接続する部分をヨーク部材の対称軸上に構成し、フレームと ヨーク部材の間に単一のねじを用いることにより接触面を小さい環状面に限定で き、フレームの曲げを測定結果に影響を与えない程度にとどめることができる。

【００１６】

【実施例】

先ず、図１と図２について説明すると、計量装置１は電気機械式荷重補償タイ プのものである。この装置の部材、例えば計量用ハウジング、計量チャンバ、キ ーボード、計量皿についての説明は、煩雑を避けるため省略した。本装置には上 下のガイド部材５、１３のそれぞれの一方の端部がフレーム３にねじ部材１１に より連結されており、もう一方の端部７が荷重受け部材９に接続されているが、 このような構成は本技術分野においては公知である。ガイド部材５と１３の形状 は、図示のようなＨ字状であってもよいし、必要に応じてＹ字状であってもよい 。力伝達レバー１５は、その両端部の中間で弾性のあるたわみ受支持手段２１に より回動自在に支持されており、支持手段に近いレバー１５の端部はたわみ受支 持手段２３により荷重受け部材９に接続されている。レバー１５のもう一方の端 部は、皿状の強磁性ヨーク部材１９の壁部の開口２５を貫通しており、従来から ある電磁性荷重補償コイル１７は、ヨーク部材１９内に形成されたチャンバ内で レバー１５の端部に固定されている。強磁性材（例えば鉄）でできたヨーク部材 １９には環状の磁石２７が取付けられており、これがヨーク部材１９と協働して 、コイル１７が取付けられている箇所に磁場を発生させる。環状の鉄心部材３１ はヨーク部材１９の対称軸の底壁２９に同軸に取付けられている。

【００１７】 本考案の特徴は、ヨーク部材１９をその対称軸Ａに配置されているねじ部材３ ３だけでフレーム３に固定していることである。ねじ３３は、頭部がフレーム３ の底壁の一方の側に配置されており、ねじの他方の端部は、ヨーク１９の対称軸 Ａ上に穿たれたねじ孔にねじ係合している。フレームの底壁３とヨーク部材１９ の底壁２９との中間にあるねじ３３の部分にはスペーサワッシャ３５が同心状に 取付けられている。別体のワッシャ部材３５を使用する代わりに、図３のフレー ム部材１０３のように、これと一体の環状のスペーサリブ部分１３７をねじ１３ ３のまわりに同心状に設けてもよい。ちょうどヨーク部材を支持し、かつこれを フレーム３に確実に接続することができる程度に、かつ起こりがちな曲げ応力の 発生を阻止するために、図３のスペーサリブ１３７、または図２のスペーサワッ シャ３５の表面積を小さくするのが好ましい。従って、ヨーク部材は磁場の磁束 を伝導するために強磁性材で構成するのに対して、フレーム３は適当な非鉄金属 、例えば、アルミ合金、またはアルミニウムで構成するのがよい。

【００１８】 必要であれば、皿状のヨーク部材１９の上部を閉じる上蓋部材３９を設けても よい。図３の実施例では、ヨーク部材１１９には２つの皿状の部材１４１、１４ ３が設けられていて、環状の永久磁石部材１２７の両側で互いに向かい合ってい る。力伝達レバー１１５はヨークの上部分１４３の開口を貫通し、荷重補償コイ ル１１７を支持している。

【００１９】 必要な場合は、ヨーク部材１９、１１９と、コイル１７、１１７の形状を図示 のような円筒状の代わりに、長方形にしてもよい。ヨーク部材をフレームに接続 するためのねじ手段を１個だけ設けたことで、ヨーク部材の材料である強磁性材 とは異なる膨脹率を有する材料をフレームに使用することが可能であるため、温 度変化に伴って発生する曲げ応力の装置への影響が防止される。曲げ応力が作用 すると装置の精度に影響する。

【００２０】 フレーム３に対する力伝達レバー１５の位置を光電式位置信号発生手段４０に より計測して、発した位置信号を荷重補償回路４２に送るようになっているが、 これは当技術分野では公知である。荷重補償回路は、荷重補償電流をコイル１７ に送り、力伝達レバー１５と荷重受け手段９を元の非荷重位置に戻す。荷重表示 手段４４により表示される電磁荷重補償電流の大きさは、荷重受け部材９に加え られた荷重を表す。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、接続点、または接触点で互いに接触する２つの箇所の膨脹率 が異なっていても、１点で永久磁石装置を接続することにより、極く小さい力し か装置の、しかも極めて限定された部分にしか伝達されないため、許容範囲を超 えて測定結果に影響を与えるような曲げが生じないという利点がある。

【００２２】 さらに、フレームとヨーク部材の間に単一のねじを接続手段として使用するこ とにより、接触面を比較的小さい環状面に限定できる効果がある。１つの実施例 では、ねじに同心状に取り付けられたスペース・ワッシャがヨーク部材とフレー ムとの間に接触面としての働きをするのに対して、もう１つの実施例では、環状 のスペーサ・リブをねじのまわりに同心状にフレームと一体に形成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電磁性荷重補償計量装置の一部切欠平
面図

【図２】図１の線II−IIに沿った断面図

【図３】本考案の第２実施例の電磁荷重補償構成部品の
詳細な断面図

【符号の説明】

３ フレーム ９ 荷重受け手段 １５ 力伝達手段 １７ 電気コイル １９ 強磁性ヨーク部材 ２７ 永久磁石 ３３、１３３ 磁場固定手段 ３５ スペーサ・ワッシャ １３７ 支持用リブ

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム３と、測定しようとする荷重を加
   えた時に通常の非荷重位置から前記フレームに対し可動
   に接続された荷重受け手段９と、その荷重受け手段によ
   り移動するように前記フレームに接続された力伝達手段
   １５と、前記荷重受け手段を押圧して前記非荷重位置の
   方に押圧するための電磁荷重補償手段とからなり、電磁
   荷重補償手段には強磁性ヨーク部材１９と磁場を発生す
   るための永久磁石２７とをそなえた手段と、前記ヨーク
   部材の一部分だけを前記フレームに接続することによ
   り、前記磁場を前記フレームに対して固定する手段３
   ３、１３３と、前記磁場内を移動し得るように前記力伝
   達手段と接続された電気コイル１７とを設けた電磁荷重
   補償タイプの電気式荷重計量装置。
2. 【請求項２】前記ヨーク部材の接続された部分が前記ヨ
   ーク部材に関して対称軸となる請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記接続手段がねじである請求項１に記載
   の装置。
4. 【請求項４】前記ねじは、その頭部を前記フレームの前
   記ヨーク部材から遠い方の側に配置し、前記ねじは前記
   フレームの開口を貫通し、その一部分が前記ヨーク部材
   の対応するねじ穴にねじ込まれている請求項３に記載の
   装置。
5. 【請求項５】前記フレームには、前記フレームと間隔を
   おいて前記ヨーク部材を支持するための環状の支持用リ
   ブ１３７が前記ねじのまわりに同心状に形成されている
   請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】前記フレームとヨーク部材との間に前記ね
   じのまわりに同心状に取りつけられたスペーサ・ワッシ
   ャ３５をそなえた請求項４に記載の装置。
7. 【請求項７】前記フレームは非強磁性材で形成されてい
   る請求項１に記載の装置。
8. 【請求項８】前記フレームはアルミニウムで形成されて
   いる請求項７に記載の装置。