JPS58173437A - 電磁石的に力を補償するはかり - 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】 本発明は電磁石的な方の補償の原理を用いたはかりであ
って、垂直な軸線を有する少なくと６、っ。す７．−状
。保持巻門・線と１、っ。え久磁石機構とを有し、該永
久磁石機構が保持巻き線の中央゛ト面にχｊしてほぼ対
称的に形成されて活性的な磁性材料から成り垂直な磁化
方向を４１するプレートが配設されており、しかもこの
各プレートの同名の磁極がｒｚいに向い合って位置して
いる形式のものに関する。この形式を有するはかりは例
えばアメリカ合衆国特許第４０３４８１９号明細書に基
づいて公知である。

Ｆ記形式の構造の利点は、直接的に垂直な補償力が形成
されることと、巻き線がその全長において完全に補償力
形成に寄与することである。更に永久磁石機構の対称的
な構造によって、該永久磁石機構の磁場の強度に対する
巻き線の悪影響が少ないこと、また少ないヒステリシス
現象、及び非磁性領域に対する良好な遮蔽性等の利点が
得られる。またその欠点は永久磁石機構の構造高さく上
下方向の寸法）が大きなことからはかり全体も極めて高
いものとなってしまうことである。また大きな保磁強度
を有する磁性材料（例えばサマリウム・コノζルト合金
をＫ　　　　−スにした材料）を使用しても前記の構造
高さを所望の程度に減少することはできず、何故なら空
気すき間の幾何学的な位置関係を変えずに活性的な磁性
材料製のプレートの厚さを減少することは、強磁性のヨ
ークが空間的に近いことから漏れ磁束の強力な増大をも
たらすからである。

従って本発明の＃題は冒頭に述べた形式のはかりを改良
して、大きな保磁強度を有する磁性材料を用いた場合で
も、磁気的な漏れ損失をあまり急激に増界させることな
く永久磁石機構の構費高さを小さくできるようにするこ
とである、Ｆ−記の課題は本発明によれば保持巻き線の
内径が、活性的な磁性材料製のプレートの最大ズ１角線
よシも小さくなっていることによって解決された。

従って従来は軟鉄製の磁極プレートによって行なわれて
いた磁力線を集めて案内する機能が部う）的に又は完全
に放棄され、その代りに保持巻き線が活性的な磁性材料
製の両方のプレートの間の範囲内まで突入して延びてい
る。

本発明の有利な実施例は特許請求の範囲の各従属項に記
載したとおシである。

次に図面につき本発明を説明する。

第１図に示された電磁石的に力を補償するはかりはケー
シング固定された支持部材ｌを有し、該支持部−材１に
はヒンジ部６を有する２つのリンク４，５を介して負荷
支持部材２が畦面方向可動に取付けられている。この負
荷支持部材２の上側部分には被計量物を受容するための
受は皿３が保持されており、当該の被計量物の質敬に相
応する力を薄い緊締ベルト９である連結部材を介して伝
達レバー１０の短いし・ζ−アームに伝達するようにな
っている。この伝達レバー１０は十字はね継手８を介し
て支持部材１に支承されている。伝達し・ζ−１Ｏの長
い方のし・ζ−アームには巻き線１１が取付けられてお
り、この巻きａｌｌは永久磁石機構７と協働して電磁石
的な補償力を生ぜしめる。この機構に所属の電子制御装
置は一般に公知でありまた本発明の対象範囲ではないの
で示されていない。

永久磁石機構７は、例えばサマリウム・コバルト合金で
ある保磁強度の大きな活性的磁性材料から成る２つの板
７１．７２とそれぞれ１つの強磁性のヨークとから成っ
ている。この活性的な磁性材料から成る両方の板７１．
７２はこの場合、並置方向でｔＴ、いに反対方向に磁化
されており（図面Ｉ−に矢印で示されている）、そ汎に
よってｒｌ）いに同名の極が向い合っている。活性的な
磁性材料から成る上側の板７１のための磁性ヨークは、
１−側プレート７３と側方ウェブ７５と中央シレードア
７とから成っている。この場合の中央プレート７７内の
穴の直径は、活性的な磁性材料から成る板７１．７２の
直径よりも僅かだけ大きく設定されており、それによっ
て有効空気すき間長さ及び例えば板７１０丁側の磁極面
から直接に空気すき間を通って上側プレート７３へ向う
漏れ磁束が少なく保たれる。活性的な磁性材料から成る
両方の板７１．７２の間の磁極プレート７８は板７１．
７２よりも片しく小さな直径に形成されている。従って
この磁極シレードア８は活性的な磁性材料製の板７１と
７２の内側部分からの磁力線のみを集め、そしてそれを
該磁極プレートの周壁表面から半径方向に再び導出させ
るようになっている。磁極面より更に外側で放出される
磁力線は向い側の同じ極名の磁極面の反発作用によって
側方へ押されて外部へ向けて導出される。用いられてい
る活性的な磁性材料の保磁強度が大きいことからこの強
力な脱磁気傾向が妨害となることはない。

保持巻き線１１は中央プレート７７内の穴の内部で、前
記の活性的な磁性材料製の両方の板７１と７２との間の
範囲内に突入するように配置されている。この内側範囲
は内方に向けて減少する磁場強さを有するが、しかしそ
れでも電磁石−的に形成される力の大きな部分を供給可
能である。本発明によれば保持巻き線１１の内側直径が
、活性的な磁性材料製の板７１．７２の外側直径の５０
％から７０％の間の値であると最適である。この保持巻
き線１１は伝達し４１０のリング状に形成された端部に
固定されている。

各プレート７３，７４，７７及びウニシフ５．７６は容
易に薄板から打ち抜き形成可能であり、従って製造は安
価である。強磁性のヨークとしてのこれら各部分の結合
は図示されていないねじ又はリベットによって行なわれ
る。

前記の活性的な磁性材料は有利には円形の板として形成
される１、シかし製造がより容易である、正方形、六ノ
ｊ形又はへ方形の活性的磁性材料製のプレートを用いる
ことも可能である。また保持巻き線は製造の容易な円筒
状にも形成１ｊＪ能であるがそれは磁性材料の最良の利
用にはつながらない。また保持巻き線の形状を前記の活
性的磁性材料製のプレートの形状に適合させれば磁気の
部分な利用が可能となるが製造コストもＩユ昇する。１
−記の点に関してはその都度にｆ［：意の最良な選択が
必要である。

また強磁性のヨーク７３，７４，７５，７６．７７の外
形も、その作用形式を何ら変える必要なしに、円形又は
正方形又は六方形又はへ力形に形成可能である。この場
合もその必要材料量、製造コスト及びスペース状態が個
々に配慮されなければならない。

第２図には永久磁石機構７及び保持巻き線１１の別の実
施例が示されている。垂直方向でｒ７）いに反対方向に
磁化され、活性的磁性材料から成る円形の板７１．７２
は香れそれ、軟鉄製のＦ側プレート７３及び下側プレー
ト７４の内面に固定されている。この両方のシレードア
３と７４は軟鉄製の管状部材７９によって結合されてお
り、該管状部材７９の内側直径は活性的磁性材料から成
る板７１．７２の直径よりも僅かに大きくなっている。

巻き線１１は活性的磁性材料から成る両方の板７１と７
２との間に完全に人シ込んで配置されており、該巻き線
１１の外側直径は板７１．’７２の直径とほぼ同じにな
っている。巻き線１１は伝達し・ζ−１０の端部の、ス
リーブ形状に曲げられた開口に取付けられておシ、該伝
達レノ々−１０は第１図に示されたようにケーシング固
定的な支持部材に支承されかつ緊締ベルト９を介して平
行ガイ１部材と結合されている。

強磁性の磁極プレートは２つの円板７８ａと７８１）と
から成っており、その上側の円板７８ａは活性的磁性材
料製の上側の板７１に固定され、下側の円板７５ｂは活
性的磁性材料製の下側の板７２に固定されている。２つ
の円板７８ａと７８ｂへの分割によって（それは第１図
の例においても当然可能であるが）、当該の円板及び活
性磁性材料製の板７１．７２の厚さ誤差や管状部材７９
の高さ誤差が組立て時に、円板７８ａと７８ｂとの間の
ある程度の幅イヤッゾによって補償されるようになって
いる。

活性的磁性材料製の板７１の下側の磁極面と活性的磁性
材料製の板７２の上側の磁極面とで放出される磁力線は
部分的には、磁極プレートを形成する円板７８ａと７８
６とを通って再び束ねられ、そして向い合った同名の磁
極面の衝突作用によって外方へ押され、巻き線１１の範
軟鉄製の各プレー）７３，７．４とを通って再び戻し案
内される。

活性的な磁性材料製の板７１と７２の保磁強度が十分な
場合には当然ながら強磁性の磁極プレート（円板）７８
ａ＠　７８ｂを完全に除去することが可能である。板７
１と７２の内側部分及び外側部分から放出される各磁力
線のための空気すき間長さが種々異なる場合でも、板７
１．７２の内部の磁力線密度は、その保磁強度が高いた
めにあまシ場所ごとの変化を有さない。

更に第２図では磁極プレート（円板）７８ａ７８ｂの他
に、飽和磁化の温度係数の大きな材料から成る薄板７０
が、活性的な磁性材料から成る板７１．７２の互いに向
い合った極面上に配置されている。このような薄板は公
知のように、磁気的な短絡回路内に配置されて永久磁石
機構の温度補償のために働いている。

第３図は更に別の実施例であって、永久磁石機構７と２
つの保持巻線１１．１８とを有するものが示されている
。この実施例は、一定の基準質量と作用結合している第
２の保持巻き線を有するＱ（商）−測定機構のために設
計されている。このようなＱ（商）−測定機構は例えば
Ｐイツ連邦共和国特許第１１９４１６７号明細書に記載
されているように一般的に公知であり、従ってここでは
その構造全体及び作用に関して詳説しない。

第３図に示された永久磁石機構は活性的な磁性材料から
成る３つの板８２，８３．８４を有する。この場合の磁
化方向は矢印で示した通りである。この活性的な磁性材
料から成る各板の間には、軟鉄製の小さな磁極プレート
８５．８６と２つの巻き線１１．８１が位置している。

上側シレードア３と下側プレート７４と管状部材７９と
で、外側の強磁性のヨークが形成されている。活性的な
磁性材料から成る上側の板８４の磁力線の１部分は磁極
プレート８５を通シそして半径方向外方へ向って巻き線
１１を通シ　　・、次に強磁性ヨークとしての管状部材
７９の上部分と上側プレート７３とを通シ、活性的な磁
性材料から成る板８４に戻る。活性的な磁性材料から成
り、前記の板８４とは反対方向に磁化された板８２の磁
力線の１部分は磁極プレート８５を通り、次に半径方向
外方へ向って巻き線１１を通シ、管状部材７９の中央部
分を通シ、巻き線８１及び磁極プレート８６の１部を通
って、活性的な磁性材料から成る板８２に戻る。

活性的な磁性材料から成る板８３の磁力線は下側プレー
ト７４と管状部材７９の下側部分とを通り、次に半径方
向内方へ向けて巻き線８１を通り、磁極ゾレート８６の
１部分を通って活性的な磁性材料から成る板８３に戻る
。

巻き線１１はやはり伝達レバー１０の端部に固定され、
それによって負荷支持機構と結合されている。これに対
応して巻き線８１は部材８０に固定され、該部材８０を
介して基準機構と作用結合されている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであつて、第１
図は本発明によるはかりの主要部分の断面図、第２図は
別の実施例による永久磁石機構を示す部分断面図、第３
図は更に別の実施例による永久磁石機構であって特に２
つの保持巻き線を用いるための構造を示す断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　電磁石的な力の補償の原理を用いたはかりであっ
   て、垂直な軸線を有する少なくとも１つのり／グ状の保
   持巻き線と、１つの永久磁石機構とゲ乞し、該永久磁石
   機構が保持巻き線の中央７面に幻してほぼ対称的に形成
   されており、この中央下面の上側と下側にそれぞれ、活
   性的な磁性材料から成り垂直な磁化方向を有するグレー
   トが配設されており、しかもこの各プレートの同名の磁
   極が譲いに向い合って位置している形式のものにおいて
   、保持巻き線（１１）の内径が、活性的な磁性材料製の
   ル−ト（７１，７２，８２，８３゜８４）の最入χ・１
   角線よりも小さくなっていることを特徴とする、電磁石
   的に力を補償するはかり。 ２　永久磁石機構が、活性的な磁性材料製の各プレー）
   （７１，７２）の互いに向い合った磁極上に、軟鉄製の
   磁極プレー）（７８，７８ａ＊　７８ｂ）を有しており
   、しかも該ｍ極プレートの外径がリング状の保持巻き線
   （１１）の内径よりも僅かに小さくなっている、特許請
   求の範囲第１項記載のはかシ。 ３、　活性的な磁性材料から成るプレート（７１，７２
   ）が円板の形状を有している、特許請求の範囲第１項記
   載のはかり。 ４、保持巻き線（１１）が円筒状に形成されている、特
   許請求の範囲第１項記載のはかり。 ５、　円筒状の保持巻き線（１１）の外径が、活性的な
   磁性材料製の板（７１，７２）の直径とほぼ同じ大きさ
   である、特許請求の範囲第４項記載のはかり。 ６、　円筒状の保持巻き線（１１）の内径が、活性的な
   磁性材料製の円形の板（７１，７２）の外径の５ｏ％か
   ら７０％の寸法である、特許請求の範囲第３項記載のは
   かり。 ７　永久磁石機構（７）が、薄板から打ち抜き形成され
   たＹらな各部材からほぼ成っている、特許請求の範囲第
   １項記載のはかり。 ８　活性的な磁性材料から成る各プレート（７゛１．７
   ２）の、磁極プレート（７８，７８ａ＋７８ｂ）によっ
   ておおわれない自由な磁極面上に、飽和磁化の温度係数
   の大きな材料から成る薄板（７０）が固定されている、
   特許請求の範囲第１項記載のはがシ。 ９、　基準ｉｆｆｆｆ溝機構す、る第２の保持巻き線を
   有し、この第２の保持巻き＃（８１）の内径がやはり、
   活性的な磁性材料から成るシレー）（８３，８４，ａ５
   ）の最大７ｊ角線よりも小さくなっている、特許請求の
   範囲第１項記載のはかり。