JPS61107115A - 力発生機構 - 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〕 本発明は例えば計重機において使用される力発生機構に
関し、特に一定の磁界中におかれたコイルに電流を流す
ことにより該コイルに力を発生する工うにした力発生機
構に関する。 〔従来の技術及び問題点〕 第４図は従来の力発生機構を概略的に示すものであるが
、主ヨーク（４Ｄ、センターヨーク（４り、永久磁石（
４３及び空隙ｍ中に配設されたコイル（θから成りてい
る。コイル四は矢印Ｆ方向に可動に支持されているもの
とする。永久磁石（４３からの一定磁束は実線矢印氏で
示す工うにセンターヨーク（４２１，，９隙■及び主ヨ
ーク（４υ中を流れる。 コイル（ハ）に電流Ｉｉ流すとその導線長ｔの部分に矢
印Ｆ方向にＦ　＝　ＢｏＩ／、の力が発生

〔発明の目的及び構成〕

本発明は、上記問題に鑑みてなされ、従来ニジ精密に力
を測定することができる力発生機構を提供することを目
的とする。この目的は、本発明によれば、上記構成に２
いて、前記コイルに流れている電流に比例する電圧を入
力Ｖｉとして受け、Ｖｏ　　−＝Ｖｉ”−ＣＷｉなる演
算を行う演算器を設は該演算器の出力ｖＯに孟り前記力
の大きさを測定するようにし几ことを特徴とする力発生
機構、によって達成される。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例による横枠式計重機について図面
を参照して説明する。 図において横枠式計重機は全体として（ＩＪで示さし、
横枠、いわゆるさお（２）はフレーム（３）の一方の支
柱（３ａ）上に支点（４）で支承され、その一端側で支
点（５）ｔ−介してのせ皿（６）全懸吊させている。ま
友、他端仰では荷重測定アクチーエータ（７）の作動ロ
ッド（８）が枢着されている。 荷重測定アクチュエータ（７）は上述の作動ロッド（８
）の他にボビン（９）、これに巻装されたコイルＱ□、
永久磁石ｑη、ヨーク（１２ａＸ１２ｈ）（１２り及び
第３図に示す回路から成り、永久磁石ｑηからの磁束Ｂ
Ｏは実線矢印で示す工うにコイルα０を横切９て、ヨー
ク（１２ａＸｉ２ｂＸ１２りを流れる。コイｈｃｍに所
定方向の直流を通電すると、これによっても点線で示す
工うな磁束ΔＢが流れるがこの電流と空隙？内の磁束と
の相互作用に工す下方向に力Ｆが発生し、作動ロッド（
８）　’ｔ−矢印で示すように下方向に引張る。コイル
αｑに゛通電する電流の大きさを制御することにアク、
この力Ｆが調節され、のせ皿（６）にのせる被測定物の
重量とのバランスがとられるように構成されている。 第３図に示すようにコイルαＱの一端は可変Ｉ流電源（
２υに接続され、他端は抵抗Ｒ及び演算器のに接続され
ている。従って、演算器のには電流工に比例する電圧Ｖ
Ｒが入力として供給される。演算器のは２乗特性を有す
る乗算アンプの、ゲイン可変アンプ゛（２）及び差動増
巾器ωから成って＞５、差動増沖器■の出力、すなわち
演算器（２′２の出力■０は電圧測定器のに供給される
。乗算アンプ［有］の出力ＶＲ１は差動増巾器■の正入
力端子に供給され、ゲイン可変アンプ（至）の出力のは
差動増巾器四の負入力端子に供給される。従って、演算
器■はｖＯ＝■”−ＧＶＲなる演算を行ない、その出力
Ｖｏが電圧測定器■に供給される。 フレごム（３）の他方の支柱（３ｂ）上にはストッパ取
付ブロック（２）が固定され、これに形成された貫通孔
（１’３ａ）をさお（２）の先端部分が挿通しており、
その先端に形成された被検出部（金属）α荀は図示する
ようなさお（２）のバランス状態では近接スイッチ（イ
）と所定の距離を２いて対向している。 ストッパ取付ブロック（至）の貫通孔（１３ａ）の上方
及び下方にはねじ孔（１３ｂ）（１３ｃ）が形成され、
これらにそれぞれストッパ用ねじ（４）αηが騨着され
ている。ねじ（ト）αりの調節に工９さお（２）の変位
中入が定められる。すなわち、上側のねじ鵠にアクさお
（２）の回動上限が決定され、下側のねじ（１７）によ
ｐさお（２）の回動下限が決定される。変位中Ａ１もし
くは回動上限、下限は近接スイッチ（ハ）の特性、この
スイッチ（至）とさ＄−（２）の被検出部α→との間の
距離、支点（４）　（５）間の距離、支点（４）−作動
ロッド（８）間の距離などを考慮して定められる。 本′発明の実施例は以上のＬうに構成されるが、次にこ
の作用、効果などについて説明する。 今、のせ皿（６）に被測定物をのせたとすると、さお（
２）は支点（４）のまわりに図において時計方向に回動
する。これと共にアクチ、エータ（７）のコイルαＱに
町変亘流電稼のから電流が流され、作動ロッド（８）に
下向きの力Ｆが働らく。すなわち、さお（２）全支点（
４）のまわシに反時計方向に回動させる。 のせ皿（６）に被測定物をのせたときさお（２）は時計
方向に回動するかさ訃（２）の先端部分がストッパ用ね
じ（７）の下端に衝接して、これ以上の上方への回動が
抑えられる。近接スイッチ（至）はさお（２〕がバラン
ス位置アク上方にあることを検知し、これに工シアクチ
、エータ（７）のコイルＱＱの電流が増加させられる。 作動ロッド（８）に働らく力Ｆが増大し、さお（２）の
反時計方向への回動力が増大する。すなわち、さお（２
）はバランス位置へと向う回動力を増大させる。 さお（２）がバランス位置を越えて下方へと回動したと
きには、近接スイッチ（至）はこれを検知し、アクテ、
エータ（７）のコイルαｑに流す電流は減少させられる
。この工うにして、さお（２）が図示するようなバラン
ス状態をとるとコイルαｑに流れる電流は一定値とされ
る。従来は直接この値からのせ皿（６）にのせ友被測定
物の重量が測定されていたのであるが、本発明に工れば
、以下の工うにして測定される。 すなわち、上述したようにアクテ、エータ（７）の力Ｆ
　＝　ｋｔＩ”−ＢｏｔＩ　（Ｆが下向きの力であり、
空隙ｔの磁束密度Ｂ　＝　Ｂｏ　−ｋ工である）となる
ので力ｋｌ　　　　ＢｏＬ Ｆ　＝　Ｂｏ　ＭＡ−１Ｕ−ｖ！Ｌ（但Ｌ、Ｒ／ｒｉ抵
抗ＲｏｇＫ値とする〕と表わされる。他方、演算器のの
出力Ｖｏ　＝　ＶＲ”　−ＧＶＲであるので、Ｇ＝牛　
となる工うにＧｉ調整しておけば、力Ｆと出力ｖＯとの
関係は、Ｆ＝−ｒｖＯとなる。すなわち、力Ｆは出力Ｖ
。 几 に−次的に比例するので、出力ｖＯｔ−電圧測定器ので
測定すれば、そのま＼で実際の大きさを知ることができ
る。比例常数挿ヲ考慮して較正しておけば工い。 以上、本発明の実施例について説明し九が勿論本発明は
これに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づ
いて種々の変形が可能である。 例えば、以上の実施例ではさお（２）の位置検出に近接
スイッチ（ハ）が用いられたが、これに代えて差動トラ
ンスあるいは光電スイッチが用いられてもよい。 また以上の実施例では、さお（２）に被測定物の重量を
荷重するのに支点（５）で懸吊されたのせ皿（６）が用
いられたが、他機溝を介して荷重する＝うにしてもＬい
。 また以上の実施例では荷重アクテ、エータ（７）におい
てヨーク（１２ａ）（１２ｂ）（１２りの形状を従来例
を示す第１図と異なるものとしたが１．勿論、形状はこ
れに限定されることなく例えば従来例と同様であっても
工い。 また以上の実施例ではアクテ０、エータ（７）は計重機
（ＩＪ　Ｋ適用されたが、他の装置にも適用可能である
。 〔発明の効果〕 以上述べ次工うに本発明の力発生機構に工れば、コイル
に働らく作用力の大きさを正確に検知することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による横枠式計重機の側面図、
第２図は第１図に２ける■−■線方向正なお図において
、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の磁界中におかれたコイルに電流を流すことにより
   該コイルに力を発生するようにした力発生機構において
   、前記コイルに流れている電流に比例する電圧を入力Ｖ
   ＿ｉとして受け、Ｗｏ＝Ｖｉ＾２−ＧＶｉなる演算を行
   う演算器を設け、該演算器の出力Ｖｏにより前記力の大
   きさを測定するようにしたことを特徴とする力発生機構
   。