JPH058443U - 測定セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定部のケーシングに荷重をかけても、その
衝撃に反応する固有振動を減衰して測定精度に影響を与
えない程度にし、また共振振動を抑制する。 【構成】 節状部材１を有する振動ストリングＳを力測
定トランスデューサー内に取り付け、節状部材１あるい
はストリングＳの固定装置Ｅの少なくとも１つに減衰部
材２を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は力測定装置、特に秤に用いる測定セルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ドイツ特許第３７０４５８４号が開示している測定セルは、特に加速度測定用 の力センサーをそなえている。力センサーは、特性周波数を維持しつつ、長手方 向の軸を含む平面上で振動する振動部材をそなえ、この振動部材を２つの外部の ホルダーから分離するための１対の分離体を長手方向軸線に直角に延びる支持部 の一端と他端にそれぞれ設け、薄い分離用スプリングを介して力センサーはホル ダーに接続されている。分離用スプリングはホルダーと２つの支持部の間を延び 、ホルダーから振動部材に向かって長手方向軸線に沿って軸方向力を伝達する。 また、各ホルダーと、近接する支持部または接続点の間に絶縁スプリングを１つ だけ設けることができる。振動部材ははり状の部材であり、分離体は振動はりに 沿ってその長手方向軸線にほぼ平行に延びているため、各対の分離体の重心は振 動はりの振動平面上に位置し、かつ分離体の支持点または接続点から一定の距離 にある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の構成には、特に秤の基部などに、直接衝撃が与えられると、その固有振 動が増幅されるという問題がある。周波数に応じて連結を解くための特別な手段 がなければ、ストリングの分離体もまた、衝撃によって引起こされる様々な固有 振動によって振動する。ストリング部は非常に振動しやすいため、一旦振動しだ すと減衰しにくく衝撃から長時間を経て非常にゆっくりとしかおさまらない。こ のような振動が起こると測定に用いるストリング周波数が変化させてしまう。す なわちストリングは振動能力が高く減衰しにくいので、測定の干渉が起こり、し かもそれは長時間かけてゆっくりとしかおさまらない。さらに、振動能力が高い ため、衝撃による固有振動の振幅がかなり大きく増幅され、振動部材と独立スプ リングに大きな屈曲応力が作用することがある。この結果、センサーの機械的強 度と測定精度が低下する。衝撃が加えられる基部が、分離体と同じ固有振動を持 っている場合は、特に好ましくない。

【０００４】 したがって、本考案の目的は、上記のような測定の干渉が全くないか、あるい は少なくともストリングの測定精度に影響を与えない程度の小さい干渉しか発生 しない測定セルを提供することであり、また、センサーに加わる屈曲応力の増大 につながる分離体の大きな共振をすべて抑制または弱めることができる測定セル を提供することである。

【０００５】 本考案では、上記タイプの測定セルにおいてストリングの節状部材および固定 装置の少なくとも１つに減衰部材を設ける。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の測定セルにおいては、力測定トランスデ ューサーの中に設けた振動部に節状部材を設け、これを固定装置によって固定し 、節状部材および固定装置のうちの少なくとも１つに減衰部材を設けたものであ る。

【０００７】 上記振動部をストリングとし、上記減衰部材は節状部材にゆるくしかしはずれ ないよう固定したり、節状部材の溝に金属シートを挿入したりした可動の部材と してもよい。あるいは減衰部材は、アームをそなえ、フレキシブルなロッドの形 をとる固定式振動部材としてもよい。

【０００８】 上記柔軟性を有するロッドは、ほぼ真っ直ぐな部材で、ストリングに対し横向 きまたは長手方向に延びている。またこのロッドに錘を取り付けてもよい。

【０００９】 また、上記減衰部材は、ストリングの固定装置に固着したりねじ止めした弾性 部材であり、またはストリングの固定装置にはずれないように固定してゆるくね じ止めした部材である。弾性部材はストリングの節状部材に固着してもよい。

【００１０】

【作用】

上記のように構成された測定セルに荷重をかけると、節状部材またはストリン グの固定装置に減衰部材が設けられているため、この減衰部材の主な固有振動は 、本体の最小固有周波数よりも小さく、減衰部材と本体の固有周波数が、常に反 対位相で強力に減衰されて共振振動するので、減衰効果を得るだけでなく共振振 動を抑制できる。

【００１１】

【実施例】

力測定装置用、特に秤用の測定セルは、力測定用トランスデューサーと振動部 、好ましくはストリングＳをそなえる。振動部はトランスデューサー内に設けて あり、節状部材１をそなえている。節状部材１は、ストリングＳの測定部材を固 定装置Ｅから分離していることから分離体とも呼ぶ。たとえば、測定部のケーシ ングにかかる衝撃によって引き起こされる固有振動によってストリング周波数が ほとんどかあるいは全く変化しないようにするために、節状部材１の少なくとも １つに減衰部材２を設ける。しかし、減衰部材２をストリングＳの固定装置Ｅの 少なくとも１つに設けてもよい。

【００１２】 本考案は特に好ましい２つのタイプの測定セル、すなわち減衰部材２が可動式 の測定セルと、減衰部材２が固定式の測定セル、またはそれらを組み合わせたも のを対象としている。

【００１３】 減衰部材２の第１実施例を図１ａと１ｂに示す。この例では減衰部材は第１の タイプの可動の板状の部材２．１．１．、たとえばダンパ支持部２．１．２を節 状部材１の内面に設けた溝１．１にゆるくしかしはずれないように挿入した金属 のシートである。しかし、この可動の減衰部材をあぶみ形に形成し、適当な方法 でこの部材を本体に取付けてもよい。

【００１４】 減衰部材２の第２実施例を図２ａと２ｂに示す。この例では減衰部材は、完全 には閉じておらず一端が少し曲がったリング状の固定された部材２．２．１であ る。その曲がった端は、接着剤などで節状部材１に接続されている。このリング 状の減衰部材の他端には、リング型の錘２．２．２が取付られている。

【００１５】 減衰部材２についての第３実施例を図３ａと３ｂに示す。この例では減衰部材 は第１のタイプの固定された板状の部材２．３であり、柔軟性のあるロッドの形 をしている。このロッド形の減衰部材の一端は少し角度を付けて、はんだ付けな どで節状部材１に固着されている。ロッド状の減衰部材の自由端は自由に振動で きる。減衰部材は真っ直ぐなものでもよい。どちらの場合も、ロッド状の減衰部 材は好ましくはストリングと直角の方向に延びるように設ける。

【００１６】 減衰部材２の第４実施例を図４ａと４ｂに示す。この例では減衰部材は第２の タイプの固定された板状の部材２．４．１であり、柔軟なロッドの形をしている 。このロッド形の減衰部材の一端は少し角度を付けて、はんだ付けなどで節状部 材１に固着されている。ロッド状の減衰部材の自由端は自由に揺れることができ 、この自由端には板状の錘２．４．２が設けてある。ロッド状の減衰部材は真っ 直ぐなものでもよい。どちらの場合も、ロッド状の減衰部材は好ましくはストリ ングに対して直角方向に延びるようにする。

【００１７】 減衰部材２の第５実施例を図５ａと５ｂで示す。この例では減衰部材は第２の タイプの板状の部材２．５．１であり、節状部材１の内面に設けた溝１．１にゆ るく、しかしはずれないように挿入されている。錘２．５．２が、第２のタイプ の可動の減衰部材２．５．１に取り付けられている。

【００１８】 減衰部材２の第６実施例を図６ａと６ｂに示す。この例では減衰部材としての 孔２．６．１が節状部材１に設けられている。減衰効果を得るため、少なくとも ２つのボール２．６．２が孔２．６．１の中に移動できるように設けられている 。プラグ２．６．３で孔２．６．１を密閉している。

【００１９】 減衰部材２の第７実施例を図７に示す。この例では減衰部材として節状部材１ に設けた穴２．７．１に振動減衰用のねじ２．７．２がゆるくしかし抜けないよ うに挿入されている。

【００２０】 減衰部材２の第８実施例を図８に示す。この例では減衰部材は第３のタイプの 固定された板状の部材２．８．１で、節状部材１の内面に設けた溝１．１．に固 定して取り付けられている。柔軟性を有するロッドの形をした別の減衰部材すな わちアーム状の部材２．８．２が、上記の第３のタイプの板状の減衰部材２．８ ．１と一体に形成されている。このロッド状の減衰部材は第３のタイプの減衰部 材２．８．１から横向きまたは上向きに突出して、振動できるようになっている 。減衰部材２．８．２は、好ましくはその自由端に錘２．８．３を設ける。第３ のタイプの減衰部材２．８．１は、本体にスライド可能に取付けてもよい。この ロッド状の減衰部材はほぼ真っ直ぐにして、ストリングを含む平面上に位置する ように設けてもよい。

【００２１】 減衰部材２の第９実施例を図９ａ、ｂで示す。この場合減衰部材はＵ字型の可 動の板状の部材２．９．１であり、この部材は節状部材１の円周溝１．２にゆる く取り付けられている。Ｕ字型の板状の減衰部材の両側面２．９．２を節状部材 １の周囲と係合させ、減衰部材がはずれないように取付ける。

【００２２】 減衰部材２の第１０実施例を図１０で示す。この例では減衰部材は、たとえば ストリングＳの固定装置Ｅに接続された固着用のねじ２．１０．１にゆるくしか し抜けないようにねじ止めされたナット状の部材２．１０．２である。

【００２３】 図１１で示す減衰部材２の第１１実施例では、減衰部材は、たとえばストリン グＳの固定装置Ｅに接続された固着手段２．１１．１にねじ止めされたねじ状の 部材２．１１．２である。

【００２４】 別の実施例では、減衰部材はストリングの固定装置Ｅに取り付けた環状または 円筒状の弾性を有する部材としてもよい。またさらに別の実施例では、減衰部材 はストリングの節状部に固着した環状または円筒状の弾性を有する部材、たとえ ば、節状部材を取り巻き、片側がストリングの長手方向軸から突出する管状のス プリング状の部材としてもよい。管状のスプリング形の減衰部材は、その自由端 に厚い部分を設けて、環状の錘を形成するようにしてもよい。

【００２５】 また別の例として、ロッドをほぼ真っ直ぐにしてストリングの横断方向に延び るように設けたり、ほぼ真っ直ぐにしてストリングの長さ方向に延びるように設 けてもよい。また固定式の減衰部材を少なくとも１つのアームをそなえた可撓性 を有する振動可能なロッド２．２．１．、 ２．３、 ２．４．１、 ２．８． ２で形成してもよく、これをストリングの少なくとも１つの節状部材１および少 なくとも１つの固定装置Ｅと接続してもよい。ロッド状の減衰部材のアームの各 端部に、別々の錘を設けてもよいし、すべてのアームの端部を共通の錘に接続し てもよい。

【００２６】 また、減衰振動器と振動拡散器の原理にしたがえば、他のどんな形状であって もよい。減衰部材の主固有振動は、本体、すなわち節状部材か固定装置Ｅの最小 固有周波数よりも小さくなければならない。こうすれば、減衰部材は本体の振動 に追随して振動できず、したがって、両部材は常に、反対位相で強力に減衰され て共振振動するため（複合固有周波数）、振動は互いに打消し合って実用上十分 な程度まで小さくなる。

【００２７】 減衰部材に用いることのできる材料は、特に適当なものはゴムまたはプラスチ ック材料、また金属でもよい。

【００２８】

【考案の効果】

通常硬質の材料でできている可動式の減衰部材の場合、その支持部内、すなわ ち節状部材中での相対的な動きによって、有害なエネルギーがほとんど放出され る。固定式の減衰部材は、振動吸収体として効果的である。さらに、たとえば軟 質のプラスチック材料またはゴムなどの適当な材料を選択すれば、また別の効果 、すなわち内部摩擦によるエネルギーの拡散という効果も得られる。

【００２９】 本考案における減衰構造は減衰効果が得られるだけでなく、共振振動を抑制で きるという効果がある。さらに、構成部品の製造や組立の費用を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はストリングの軸方向から見たストリン
グなしの状態の節状部材の概略正面図、（ｂ）は節状部
材に取り付けられた減衰部材の第１実施例の概略断面図

【図２】（ａ）、（ｂ）は節状部材に取り付けられた減
衰部材の第２実施例の概略図

【図３】（ａ）、（ｂ）は節状部材に取り付けられた減
衰部材の第３実施例の概略図

【図４】（ａ）、（ｂ）は節状部材に取り付けられた減
衰部材の第４実施例の概略図

【図５】（ａ）は節状部材に取り付けられた減衰部材の
第５実施例の概略図、（ｂ）はその減衰部材の概略平面
図

【図６】（ａ）、（ｂ）は節状部材に取り付けられた減
衰部材の第６実施例の概略図

【図７】節状部材に取り付けられた減衰部材の第７実施
例の概略図

【図８】節状部材に取り付けられた減衰部材の第８実施
例の概略図

【図９】（ａ）、（ｂ）は節状部材に取り付けられた減
衰部材の第９実施例の概略図

【図１０】固定装置に取り付けられた減衰部材の第１０
実施例の概略図

【図１１】固定装置に取り付けられた減衰部材の第１１
実施例の概略図

【符号の説明】

１ 節状部材 ２ 減衰部材 Ｓ ストリング Ｅ 固定装置

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 力測定用トランスデューサーと、前記ト
   ランスデューサー内に設けた振動部と、前記振動部を固
   定するための少なくとも１個の固定装置Ｅとからなり、
   前記振動部に少なくとも１個の節状部材１を設けた、特
   に秤等の力測定装置に用いるのに適した測定セルにおい
   て、減衰部材２を前記固定装置Ｅと前記節状部材１の少
   なくともどちらか一方に設けたことを特徴とする測定セ
   ル。
2. 【請求項２】 前記振動部をストリングＳで形成した請
   求項１に記載の測定セル。
3. 【請求項３】 前記減衰部材２が前記節状部材１とは別
   の部材である請求項２に記載の測定セル。
4. 【請求項４】 前記減衰部材２が、前記ストリングＳの
   少なくとも１つの固定装置Ｅに固着されたほぼ環状また
   は円筒状の弾性部材である請求項３に記載の測定セル。
5. 【請求項５】 前記減衰部材２が、ストリングＳの少な
   くとも１つの固定装置Ｅに、ゆるく、しかし抜け落ちな
   いようにねじ止めされた部材である請求項３に記載の測
   定セル。
6. 【請求項６】 前記減衰部材２が、ストリングＳの少な
   くとも１つの固定装置Ｅにねじ止めされた弾性部材であ
   る請求項３に記載の測定セル。
7. 【請求項７】 前記減衰部材２が、ストリングＳの節状
   部材１の少なくとも１つに固着された弾性部材である請
   求項３に記載の測定セル。
8. 【請求項８】 前記減衰部材２が、少なくとも１つの節
   状部材１に対して相対的に移動できるが抜け落ちないよ
   うに取り付けられている請求項２に記載の測定セル。
9. 【請求項９】 前記減衰部材２が、少なくとも１つの節
   状部材１の少なくとも１つの溝に挿入された少なくとも
   １枚の金属シートである請求項８に記載の測定セル。
10. 【請求項１０】 前記減衰部材２を固定装置Ｅまたは節
    状部材１に固着した請求項２に記載の測定セル。
11. 【請求項１１】 前記減衰部材２を少なくとも１本のア
    ームからなる柔軟性のあるロッド状の部材で形成した請
    求項１０に記載の測定セル。
12. 【請求項１２】 前記柔軟性のあるロッド状の減衰部材
    ２がほぼ真っ直ぐな部材で、ストリングＳに対し横方向
    に延びていることを特徴とする請求項１１に記載の測定
    セル。
13. 【請求項１３】 前記柔軟性のあるロッド状の減衰部材
    ２がほぼ真っ直ぐな部材で、ストリングＳに対し長手方
    向に延びていることを特徴とする請求項１１に記載の測
    定セル。
14. 【請求項１４】 錘を前記柔軟性のあるロッド状の減衰
    部材２に取り付けた請求項１１に記載の測定セル。