電子秤のための校正用錘構造
【課題】 極めて小さく、コンパクトで且つ使用できる方法に順応性がある秤の校正用錘の搬送機構の駆動源の提供。
【解決手段】 力伝達装置（１，１０１）を備えた電子秤のための校正用錘構造（４，１０４）は、力伝達装置（１，１０１）に結合することができる校正用錘（３，１０３）を含んでおり、更に、前記校正用錘（３，１０３）のガイドされた動きをもたらすために力搬送機構及び駆動源を含んでいる。前記駆動源は、前記力搬送機構と協働し且つ少なくとも一部が形状記憶合金からなるアクチュエータ（１６）を含んでおり、該アクチュエータ（１６）は、温度変化の結果として生じる形状記憶合金の構造変化によって前記校正用錘（３，１０３）を動かすようになされている。
【解決手段】 力伝達装置（１，１０１）を備えた電子秤のための校正用錘構造（４，１０４）は、力伝達装置（１，１０１）に結合することができる校正用錘（３，１０３）を含んでおり、更に、前記校正用錘（３，１０３）のガイドされた動きをもたらすために力搬送機構及び駆動源を含んでいる。前記駆動源は、前記力搬送機構と協働し且つ少なくとも一部が形状記憶合金からなるアクチュエータ（１６）を含んでおり、該アクチュエータ（１６）は、温度変化の結果として生じる形状記憶合金の構造変化によって前記校正用錘（３，１０３）を動かすようになされている。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、電子秤のための校正用錘構造に関し、特に、校正用錘構造のための駆動源に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子秤は、多くの場合には、内部の校正用錘によって校正される。校正を行うためには、特別に規定された体積の校正用錘が、基準値が決定される秤の力測定セル内に配置されている力伝達装置に対して力伝達接触状態にされる。この基準値に基づいて、秤の更に別の秤量パラメータを調整することができる。校正がなされた後に、校正用錘と力伝達装置との間の接触が再び解除され、校正用錘が休止位置に固定される。上記のプロセスにおいては、校正用錘は、休止位置から校正位置へと動かされ、少なくとも１つの持ち上げ部材と駆動源とを含んでいる搬送機構によって休止位置へと戻される。校正位置においては、校正用錘は力伝達装置に対して力伝達接触状態とされ、休止位置においては、力伝達接触は存在しない。
【０００３】
公知の技術状況は、種々の持ち上げ部材と校正用錘構造を実現したものとを含んでいる。
ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１に開示されている校正用錘は、水平方向に相対的に摺動する対として配置された楔状部材によって垂直方向に動かされ、それによって、校正用錘は、秤の力伝達装置に対して力伝達接触状態とされる。この持ち上げ部材は、楔状部材に結合されている軸を介してモーターによって駆動される。（特許文献１参照）
校正用錘の同様な垂直方向の昇降は、ＥＰ ０ ９５５ ５３０ Ａ１に記載されている装置によって達成される。錘は、電気的に駆動される持ち上げ部材によって動かされるホルダー上に載置される。（特許文献２参照）
ＤＥ ２０３ １８ ７８８ Ｕ１に記載されている一体化された校正用錘は、線形駆動装置によって駆動される傾斜路形状の持ち上げ部材によって昇降され且つある種の傾斜した平行運動を行う。（特許文献３参照）
多くの秤においては、校正用構造及び力伝達装置は、ＥＰ ０ ９５５ ５４０ Ａ１に開示された方法で前後に配置されている。校正用錘はまた、例えば、円形シリンダの形状を有しているＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１に開示されている校正用錘のような力伝達装置に対して横切る方向に取り付けられている２つの校正用錘に分離することもできる。この２つの同一の錘は、力伝達装置の２つの対向する側部に配置されている。校正用錘を動かすための異なる機構が記載されている。第１の場合には、ガイドピンを含んでいる校正用錘は、支持受け台として構成されている校正用錘ホルダー上に載置される。校正を行うためには、一方の側で枢動せしめられる校正用錘ホルダーが下方に傾斜せしめられ、それによって、校正用錘は、ロッド又はレバーの形状を有し且つ力伝達装置に結合されている校正用錘ホルダーの下方の２つの校正用錘レシーバ上へと降下せしめられる。第２の変形例においては、休止位置にある錘は、力伝達装置に結合されている校正用錘レシーバ間に配置されている校正用錘ホルダー上に載置される。校正を行うためには、校正用錘ホルダーの垂直方向下方への動きによって、校正用錘が校正用錘レシーバと接触状態とされる。
【０００４】
一般的には、上記の持ち上げ部材は小さなサーボモーターによって駆動される。秤の力測定セル内に比較的大きな空間を使用し、それによって力測定セル自体の大きさばかりでなく秤の大きさが不必要に大きくなることは、サーボモーターを使用することにおける不利な点である。
【０００５】
特に、高感度の電子秤においては、秤量結果は、帯電及び静電的な相互作用によって影響を受け又は変化さえせしめられる。搬送機構を駆動するために使用されるサーボモーターは、作動中に摩擦によって静電場を形成する電気的に非伝導性のギヤボックス部品を含んでいる。結果的に得られる静電場及び電磁場もまた、特に高感度の秤における秤量結果に影響を及ぼすほど十分に強い。（特許文献４及び５参照）
秤に関連する代替的な駆動源がＪＰ ５９０９００３１ Ａに示されており、これは、サンプルの体積及び比重の測定のための秤と結合して使用される形状記憶合金（ＳＭＡ）の使用方法を開示している。この形状記憶合金は、両端がフックに結合された空間的な巻細線形状を有している。上方のフックは秤に結合されており、サンプルは下方フックに懸架される。サンプルの重量は、最初は空気中で測定される。次のステップにおいて、ＳＭＡ細線が赤外線に曝され、それによって間接的に加熱される。この加熱によって、ＳＭＡ材料の軸線方向の収縮が起こり、このＳＭＡ材料の収縮は、全過程に亘ってフックに締結されたままであるサンプルが、定位置に設定された水槽内へと降下せしめられて水中でのサンプルの重量が測定されるという作用を有する。
【０００６】
この場合には、長さを変えることができ且つ伸長部として又は秤量パンの代用品として配置される螺旋状ばねの形状記憶合金が使用される。このばねは、ばね及び水槽の上方に配置されている秤から自由に懸架されている。ばねの動きは、拘束されてガイドされておらず、その結果、サンプルは自由に回転し、傾き又は揺動する。この種の測定における重要な問題は、サンプルを液体内に完全に浸すことができ、液体が容器から逃げない限り速度はこのプロセスにおいては関係がないことである。（特許文献６参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ほとんど常に、公知の従来技術による校正用錘は、比較的大きな駆動源を含んでいる。従って、校正用錘構造の改良は、特に、搬送機構の駆動源の最適化及び小型化を必要とする。駆動源は、極めて小さく、コンパクトで且つ使用できるように順応性があることを必要とする。
【特許文献１】ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１公報
【特許文献２】ＥＰ ０ ９５５ ５３０ Ａ１公報
【特許文献３】ＤＥ ２０３ １８ ７８８ Ｕ１公報
【特許文献４】ＥＰ ０ ９５５ ５４０ Ａ１公報
【特許文献５】ＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１公報
【特許文献６】ＪＰ ５９０９００３１ Ａ公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点は、本願請求項１による特徴を備えた校正用錘構造によって解決される。力伝達装置を備えた電子秤のための校正用錘構造は、当該秤の力伝達装置に結合された少なくとも１つの校正用錘を備え且つ前記校正用錘のガイドされた動きをもたらすために搬送機構及び駆動源も備えている。駆動源は、搬送機構と協働し且つ形状記憶合金の内部構造の変化によって校正用錘を動かす形状記憶合金によって少なくとも一部分が校正されているアクチュエータを備えている。
【０００９】
形状記憶合金は、２つの極めて特徴的な特性を有している。すなわち、形状記憶合金は、擬弾性であり且つ形状記憶作用を示す。これらの特徴は、固相転移すなわち形状記憶合金に特有である分子の再配列に関する。ほとんどの形状記憶合金においては、これらが相転移温度範囲にあるときに、約１０℃の温度変化は相変化を開始させるのに十分である。相転移温度以下の温度では、形状記憶合金はマルテンサイト相である。この位相は、物質が比較的軟らかく且つ二次成形可能であるという事実によって区別される。相転移温度以上の温度においては、形状記憶合金は、材料がより堅牢であるオーステナイト相にある。
【００１０】
形状記憶合金は、これらが受ける温度及び／又は機械的な力に依存した種々の物理特性を有している。
形状記憶作用は、形状記憶合金からなる対象物の温度が合金の相転移温度以下に低下したときに観察される。柔軟なマルテンサイト相にあることは容易に変形することができる。温度が再び引き続いて相転移温度以上に上昇したときに、物質は、変態してオーステナイト相へと戻り、変態はまたその元の形状を回復する。
【００１１】
形状記憶合金は更に、所謂、擬弾性を示す。この作用は、合金が完全にオーステナイト相すなわち相転移温度以上の温度にあるときに生じる。擬弾性は、温度変化なしで起こる等温作用である。例えば、形状記憶合金によって作られた対象物が十分に大きな力を受ける場合に、それはオーステナイト相からマルテンサイト相へと転移するであろう。変形可能なマルテンサイトによる力を受けると、対象物は変形を受けることによって応答する。しかしながら、力が再び無くなると、対象物はオーステナイト相の元の形状に戻る。
【００１２】
温度上昇によって惹き起こされる相転移は、例えば駆動源として使用することができるエネルギを解放する。温度変化は、形状記憶合金と接触している加熱装置、例えば、ＩＲ放熱器、熱線コイル、高温空気の蒸気又は電流源によって容易に生じ得る。電流源が加熱装置として使用されるのが好ましい。これは極めて小さく且つコンパクトに設計することができ且つ秤の電子部品によって簡単に且つ正確に制御することができるという事実に加えて、電流源は、殆どが秤量結果に影響を及ぼし得る付加的な熱を発生させないという利点を有する。
【００１３】
相転移は、使用されている形状記憶合金に依存して変化するある温度範囲以上で起こる。転移温度範囲は、温度を特別な値に保持すことによって形状変化すなわち収縮を停止すること又は加熱速度によって形状変化の速度を部分的に決定することを可能にする。
【００１４】
例えば、この種の材料によって作られた細線は、転移温度以上に加熱されると、使用されている形状記憶合金に応じてあるパーセントだけ長さが収縮するであろう。この結果、細線は、この細線が取り付けられている対象物に対して引っ張り力をかけることができる。この作用は、搬送機構に引っ張り力を付与し、それによって位置を変えさせるために使用される。アクチュエータの設計は、かけられている力の大きさ及び性質を決定する。例えば、形状記憶合金によって作られた細線は、温度が相転移温度以上に上昇せしめられたときに、それ自体が収縮する。従って、単純に温度変化の結果として、形状記憶合金からなる細線は、これが取り付けられている対象物に引っ張り力をかけることができる。従って、直線状の形状記憶合金を使用することは好ましい選択である。なぜならば、細線は簡単に且つ迅速に加熱することができ且つ付加的な冷却手段を使用しないで空気中で迅速に冷却することもできるからである。形状記憶合金は、校正動作中にのみ加熱される。このファクタの結果として、アクチュエータの細線として設計したことと共に、力測定セルに影響を及ぼし得る如何なる静電的な影響もほとんど無く、従って、秤量結果に有害な作用を及ぼすことが殆どない。
【００１５】
少なくとも部分的に形状記憶合金からなるアクチュエータは、駆動源の一部分を表すだけでなく、位置を点検するためのセンサーとして使用することもできる。形状記憶合金が細線形状を有している場合には、この細線は、マルテンサイト相とオーステナイト相とにおいて、各々、異なる電気抵抗値を有するであろう。従って、この細線の抵抗を測定することによって、形状記憶合金の電流の相状態、従って、細線が収縮しているか否か、すなわち、搬送機構に引っ張り力が作用しているか否かを判定することができる。これは、校正用錘構造のコンパクトさに関して更なる利点を示す。なぜならば、搬送機構の機能点検のためのセンサーを付加する必要性を排除するからである。
【００１６】
細線形状を有しているアクチュエータの引っ張り力は、温度の上昇によって生じる相変化の結果として起こる細線の長さ方向の収縮に関連している。所与の校正用錘に最適に適合されている引っ張り力を達成するためには、細線の長さは使用されている形状記憶合金の種類に応じた特別なパーセンテージだけ変化するので、細線の長さは、変位運動に対して適切に選択される必要がある。このようにして決定される細線の長さによって、幾つかの場合には、伝達される力を最大にするために細線を巻き付け経路で導くことが有利かも知れない。従って、好ましくは、相転移によって解放される細線の引っ張り力は、少なくとも１つの円筒形のローラーの周囲に及び／又はレバーを介して再度導かれる。更に、レバー及び／又はローラーによる経路の変化によって、秤の力測定セル内の細線の極めて省スペースで且つ順応性のある配置が可能となる。
【００１７】
経路を変化させるローラーは、滑らかで電気的及び熱的に非伝導性の材料によって構成されるのが好ましい。この非伝導性材料は、細線自体又はローラーに摩耗を生じさせることなく又は細線をローラー形状に切断することなく、細線が方向変換ローラーに対して滑動するのが可能になる。従って、特に良好な適合材料は、合成ポリマー特にテフロンである。
【００１８】
校正用錘構造の搬送機構は、リセット部材及び持ち上げ部材を含んでいる。単一の部材、例えば、ばねがリセット部材の機能と持ち上げ部材の機能とを結合した機構を行うことも可能である。持ち上げ部材は、校正用錘を備えた校正用錘ホルダーのガイドされた動きをもたらし、それによって、校正用錘は、校正が行われるときに秤の力伝達装置と力伝達接触状態とすることができる。校正が完了した後に、力伝達接触状態は再び解放され、力伝達機構は休止位置に戻される必要がある。この作業は、搬送機構を休止位置へと移動させるのに十分な力を提供するリセット部材によって行われる。
【００１９】
リセット部材は更に、細線形状のアクチュエータが冷却されるときに元の長さへと伸ばす機能をも有している。熱の供給が中断されるとすぐに細線は冷却し始める。細線を形成している形状記憶合金が相転移温度より低くなると、より二次成形可能になり、従って、細線は再び元の形状及び長さに戻る。このプロセスは、リセット部材によって支援され且つ促進される。
【００２０】
搬送機構は、種々の種類の持ち上げ部材を含んでいる。好ましくは、持ち上げ部材は、圧縮コイルばねのように対になって相対的に摺動する楔状部材又は少なくとも１つの膝継ぎ手として形成される。コイルばねの場合には、コイルばねは、同時にリセット部材として機能することもできる。
【００２１】
校正を行うためには、校正用錘は、力伝達装置と結合されている少なくとも１つの校正用錘レシーバと力伝達接触状態にされる。
アクチュエータの少なくとも一部分を形成している形状記憶合金は、７０℃以上好ましくは８０℃以上の相転移温度を有している。従って、少なくとも部分的に形状記憶合金からなる駆動源を備えている秤が、秤にとって一般的である−１０〜＋７０℃の温度で貯蔵することができる。
【００２２】
形状記憶合金は、とりわけ、Ｎｉｔｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群を含んでいる。好ましい選択は、少なくとも４０％、好ましくは約５０％のニッケル成分を有するニッケル−チタン合金である。この合金は、少なくとも９０℃の相転移温度を有している。約１５０μｍの直径を有するこの合金の細線は、相転移温度より上昇したときに約４％だけ長さが収縮するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
電子秤の力伝達装置ばかりでなく校正用錘構造の幾つかの実施形態に関する校正用錘構造のレイアウトを図面に示し、以下において説明する。好ましくは細線形状の形状記憶合金によって作られているアクチュエータは、以下、ＳＭＡ細線と称する。
【００２４】
図１及び２は、共に、従来技術において記載されている校正用錘構造４の側面図であり、例えば電子秤内の力測定セルの力伝達装置１に関する配置を示している。図１における校正用錘構造４は休止位置にあり、一方、図２は校正位置を示している。力伝達装置１は、固定平行四辺形脚部５と可動平行四辺形脚部７とを含んでおり、可動平行四辺形７は、２つの平行四辺形ガイド６によって固定平行四辺形脚部５に束縛されている。秤量パン（図面には示されていない）は、円錐部８を介して可動平行四辺形７に結合しており、可動四辺形脚部７は、固定平行四辺形脚部５に対して秤量パンに対する荷重に応答して重力方向に可動である。力伝達装置１は、第１結合部材９を含んでおり、この第１の結合部材９は、力が可動平行四辺形脚部７内へ導入されたときに、力をレバー機構に伝達する。図示された力伝達装置１においては、レバー機構は、第２の結合部材１２を第２のレバー１１に結合されている第１の力低減レバー１０を備えている。第１及び第２の結合部材９，１２は、各々、薄い結合部の形態の可撓性の継ぎ手によって第１及び第２のレバー１０，１１に対して作用する。
【００２５】
可動平行四辺形脚部７の重力方向の変位によって、力がレバー機構に伝達される。レバー機構は、力を減じ且つ力を更に力補償装置４１に伝達する。力補償装置４１は、電磁理論に基づいていることが多く、図面に詳細には示されていない。
【００２６】
平行ガイド機構５，６，７、第１及び第２の結合部材９，１２並びに第１及び第２のレバー１０，１１は、ブロックの種々の材料部分がその最も大きな面に対して直角な材料ブロック内に切り込まれた狭い直線状の切り込み１３の形態の材料が存在しない空間によって互いに分離されるような形態で実質的にレンガ形状の材料ブロック内に形成されている。狭い直線状の切り込み１３は、放電加工によって形成されるのが好ましい。
【００２７】
レバー１０は穴を備え、この穴において２つの校正用錘レシーバが適切な締結部材４４によって取り付けられ、その結果、校正用錘レシーバ２は、第１のレバー１０の力入力側上の短い方のレバーアームの伸長部として機能する。校正用錘レシーバ２のうちの第２のレシーバは、力伝達装置の反対側（この図においては視野から隠れている）の第１のレシーバに対して平行に配置されている。
【００２８】
図１からわかるように、秤量プロセス中に、校正用錘３は校正用錘ホルダー１４上に載置され且つ載置ブラケットとして形成されている校正用錘構造の横部材２１に対して押圧される。校正用錘３は、校正用錘の軸線（ｚ）を含んでいる。明確化のために、見る人に対向する横部材はこの図面からばかりでなく図２からも省略されている。休止位置においては、校正用錘３は力伝達装置のレバー機構から完全に分離されている。
【００２９】
校正を行うためには、図２に示されているように、搬送機構によって校正用錘が２つの校正用錘レシーバ上に降ろされ、それによって、校正用錘がレバー機構と力伝達接触状態とされる。図示された状態においては、校正用錘３は、校正用重量レシーバ２上に完全に載置され、もはや校正用錘ホルダー１４と接触していない。搬送機構は、校正用錘ホルダー１４によって視野から隠れている。搬送機構は、持ち上げ部材と駆動源とを含んでいる。多くの場合には、偏心器が、市販によって入手可能なサーボモーター（図示せず）によって動力が供給される持ち上げ部材として使用される。一般的には、駆動源は、校正用錘構造の横に配置されている。校正用錘は、図面に関して図面の面の前方か後方にある。
【００３０】
図３は、ＳＭＡ細線１６がアクチュエータの一部分を形成している校正用錘構造の斜視図である。校正用錘構造は、ベースプレート２２上に取り付けられており且つ包囲ブラケットとして形成されている２つの横部材２１，１２１と、持ち上げ部材２３，１２３からなる搬送機構と、圧縮コイルばねとして形成されているリセット部材１８と、校正用錘ホルダー３１４と、３つの方向変換ローラー１７，１１７，２１７と、象徴的に示されている電気加熱装置のための電気接続部３７を備えたアクチュエータとして機能するＳＭＡ細線１６とから実質的に構成されている。載置ブラケットとして形成されている校正用錘構造の２つの横部品２１，１２１は、休止位置にある校正用錘（図１及び２を参照）を固定する機能を果たす。校正用錘の向きは、ここでは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。校正用錘のための座として、横部品２１，１２１は、ほぼ円形の切欠を備えている。校正用錘は、休止位置においては、校正用錘ホルダー３１４上に載置されており、リセットばね１８の力によって載置ブラケット２１，１２１に対して押圧されて、激しい落下又は衝撃の場合に校正用錘が定位置から飛び出さないように保護されている。
【００３１】
校正用錘ホルダー３１４は、持ち上げ部材２３，１２３に対して堅牢に結合されており且つ横部品２１，１２１に締結されている２つのガイドロッド２５によって垂直方向移動が束縛されており且つ２つの長穴２４を通って校正用錘ホルダー内へ達している。長穴２４は、校正用錘ホルダー３１４の最大移動範囲を規定しており、これと同時に、更に、校正用錘ホルダー３１４が移動しないようにするための安全ガードとしても機能する。
【００３２】
校正用錘ホルダー３１４は、持ち上げ部材２３，１２３及び／又はリセットばね１８によって垂直方向に動かされる。持ち上げ部材２３，１２３は、少なくとも一つがＳＭＡ細線１６を含んでいるアクチュエータに結合されている２つの膝継ぎ手リンクの形態に設計されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３は、図５に更に明確に示されている。原理的には、各膝継ぎ手リンクは、関節結合を備えた２つの二次成形部品によって構成されている。この継ぎ手に作用する水平方向の力によって、例えば、図示した例においては横部材１２１に向かう方向に、膝が曲げられる。この結果、膝継ぎ手状持ち上げ部材２３，１２３に締結されている校正用錘ホルダー３１４は、長穴２４及びガイドロッド２５によってガイドされる垂直方向下方への動きを行う。
【００３３】
個々に示された実施形態においては、ＳＭＡ細線１６は、膝継ぎ手リンク１２３の連結部に直に締結されている。膝継ぎ手リンク１２３は、次いで、膝継ぎ手リンク２３に結合される。アクチュエータとして機能する細線１６は、形状記憶合金からなる。この掲示用記憶合金は、温度が該形状記憶合金の相転移温度以上に上昇すると、マルテンサイト相からオーステナイト相への相転移によって長さが収縮する。図面において象徴的にのみ示されている例えば、電流源のような電気加熱装置のための接続部３７は、ＳＭＡ細線１６を加熱する役目を果たす。回路を閉じるのに必要とされる第２の電気細線は、細線の他端に接続されているけれども、この図面では、校正用錘ホルダー３１４及び横部品１２１によって視野から隠れている。簡素化のために、その後の図面及び実施形態は、電気加熱装置例えば電流源のための接続部のみを示している。電流源の場合には、接地接続は、電源接続部と反対側の端部においてＳＭＡ細線の適当な位置に配置されている。
【００３４】
この実施形態において使用されている形状記憶合金は、温度が相転移温度範囲へと浄書したときに長さが約４％収縮する。膝継ぎ手リンク２３，１２３のｂｕｃｋｌｉｎｇのための十分な力を発生するためには、長さが約１００ｍｍのニッケル−チタン細線１６が使用されて、細線を引っ張ることによって約４ｍｍの変位を生じる。
【００３５】
利用可能な空間を最適に使用するため及び引っ張り力を伝達するために、細線１６は、少なくとも１つのローラーの周囲、本実施形態においては３つの方向変換ローラー１７，１１７，２１７の周囲に整えられている。円柱形状の２つのローラー１７，１１７が校正用錘構造の狭い方の側部のうちの一つの上に配置されており、等しい形状の更に別のローラー２１７が反対側の狭い側部上に配置されている。回転可能に取り付けられている円柱状のローラーは、少なくとも１つのリング状の溝２７を含んでおり、ＳＭＡ細線１６がこのリング状の溝２７を通ってベースプレート２２に平行に整えられている。この実施形態におけるローラーは、電気的及び熱的に非伝導性であり且つ適切な処理による極めて滑らかな面を有して、ＳＭＡ細線は事実上は摩耗しない方法でガイドされるようになされたテフロンからなる。テフロンは更に、ＳＭＡ細線がその長手方向に自由に滑動するようにしておく。図３におけるローラー（１７，１１７，２１７）の各々は、ローラーの周囲の少なくとも一部分に沿ってＳＭＡ細線１６をガイドする３つの溝２７を含んでいる。
【００３６】
ＳＭＡ細線１６は、ローラー１７に締結され、そこからローラー１１７まで続き、ローラー１７へと戻り、両方のローラー１７及び１１７によって１回以上再度導かれた後に、この細線は、校正用錘構造の反対側に設けられた第１のローラー２１７へと校正用錘構造の横部品２１，１２１内の２つの穴（そのうちの１つだけが見ることができる）内を通過している。ローラー２１７は、細線１６の方向を変更して、細線１６が更に別の穴（ここでは見えない）を通過して持ち上げ部材１２３へと至るようにする。持ち上げ部材１２３には細線１６の他端が締結されている。細線１６に電流が供給される限り、細線１６は元の長さに対して収縮した状態にあり且つ持ち上げ部材２３，１２３に対して力を付与して、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への動きを生じるようにしている。この場合には、ＳＭＡ細線１６の収縮によって発生される力は、校正用錘ホルダー３１４及び校正用錘の重力と共に、リセットばね１８のばね力に対向する必要がある。プロセス中に、校正用錘は、各々、校正用錘ホルダー３１４と横部品２１，１２１との間の空間内に配置されている２つの校正用錘レシーバ（図１又は２を参照）上へと降ろされる。校正用錘ホルダー３１４を休止位置へ戻すためには、細線１６への熱の流れが遮断される。細線１６は、冷却し、より容易に変形可能なマルテンサイト相へと転移し、その長さが再び延びる。その結果、持ち上げ部材２３，１２３に作用する力は減少し、リセットばね１８のばね力によって、校正用錘ホルダー３１４は休止位置へと押し上げられる。この状態で、リセットばねは、ＳＭＡ細線１６が冷却されている間、ＳＭＡ細線の残っている引っ張り力に対抗し、これはまた、校正用錘ホルダー３１４及び校正用錘の重力にも対抗する。これと同時に、膝継ぎ手リンク２３，１２３を真っ直ぐにすることによって、リセットばね１８の力は、冷却されているときにＳＭＡ細線１６に作用して細線は伸びて元の長さに戻る。
【００３７】
図４は、図３とほぼ同じ校正用錘構造を示しており、この図においては、ＳＭＡ細線１６が別の経路に沿って経路付けされている以外は、同じ参照符号が類似の部材に対して使用されている。ＳＭＡ細線１６は、同様に、膝継ぎ手リンク１２３に結合されているけれども、唯一の円柱状のローラー２１７の周囲に整えられている。細線１６の一端は膝継ぎ手１２３に結合されており、他端はローラー２１７に結合されている。この実施形態においては、溝２７は、円柱状ローラーを取り巻いている一種の渦巻形に進む溝内に結合されている。ＳＭＡ細線１６を加熱するために、電気加熱装置に対する接続部３７が同じく設けられている。
【００３８】
膝継ぎ手リンクの形状の持ち上げ部材の機能原理は図５において見ることができる。図５は、校正用錘ホルダー３１４、２つの膝継ぎ手リンク２３，１２３、リセットばね１８及びアクチュエータの一部分を形成しているＳＭＡ細線１６を含んでいる搬送機構を図示している。校正用錘の向きは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３の各々は、継ぎ手状の結合部を備えた２つの二次成形部品３０からなり、継ぎ手の軸線は、校正用錘の軸線（ｚ）に対して直角に向けられている。二次成形部品３０は、例えばリベット又はピンのような適当な結合手段２９によって相互に結合されており且つ同じ種類の更に別の結合手段２６によって隣接している部品３８に結合されている。隣接部品３８は、各々、次いで、校正用錘ホルダー３１４及びベースプレート２２に締結される。結合手段２６，２９は、関節継ぎ手と同様に、完全な膝継ぎ手リンク２３，１２３が曲げられ、続いて再び伸ばすことができるような方法で二次成形部品の相対的な回転を可能にするような構造とされている。２つの膝継ぎ手２３，１２３が一緒に動くようにさせるために、これらは、堅牢な結合手段４５によって結合されている。結合手段４５は、例えば、ロッド又はバーの形状とすることができる。休止位置から校正位置への変位動作の方向は、膝継ぎ手２３，１２３の曲げられた位置によって図５に示されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３の二次成形部品３０は、図面の面に直角な方向に校正用錘ホルダー３１４の一杯の深さに亘って延びた長さが、例えば、ロッドによって結合されている対形態で配置されている少なくとも４つの薄い二次成形部品３０によって作られている。膝継ぎ手２３，１２３間にはリセットばね１８が配置されており、リセットばね１８は、次いで、ベースプレート２２及び校正用錘ホルダー３１４に結合されている。リセットばね１８の機能は既に上記した。ＳＭＡ細線１６は、少なくとも膝継ぎ手２３，１２３上に結合されていて、ＳＭＡ細線１６が温度の上昇による長さの収縮を受けたときに、相互に結合された膝継ぎ手２３，１２３に力がかかり、それによって両方の膝継ぎ手が曲げられ、次いで、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への変位を生じさせるようになされている。
【００３９】
少なくとも１つの膝継ぎ手を備えた持ち上げ部材もまた、図６及び７の側面図に示されているように配置することができる。両方の図面における膝継ぎ手の回転軸線は、校正用錘の軸線（ｚ）に平行に配置されている。膝継ぎ手リンク２２３の設計は、図５と似ており、一部品構造を有する膝継ぎ手を形成している二次成形部品１３０が本実施形態における校正用錘ホルダー３１４の殆ど全幅を占めているか又は二次成形部品１３０が例えばピン又はリベットのような適当な結合手段１２６，１２９によって回転可能に係合されている平らな板として形成されている。膝継ぎ手２２３が板形状とされている場合には、一対のリンク２２３が、例えばロッドのような結合手段１２６，１２９によって互いに結合されており、これらのロッドは、校正用錘ホルダー３１４の幅にほぼ等しい長さである。同じく図５に示されているように、ＳＭＡ細線１６は、２つの二次成形部品１３０間において好ましくは結合手段１２９に締結されていて、ＳＭＡ細線１６が温度上昇による長さの収縮を受けたときに引っ張り力が膝継ぎ手１２９及び２つの二次成形部品１３０によって形成されている継ぎ手内に曲がるようにされ、この継ぎ手は、次いで、図面に示されているように、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への変位を生じさせる。搬送機構も同様に、圧縮コイルばねの形状を有しており且つベースプレート２２と校正用錘ホルダー３１４との間に装備されているリセット部材１１８を含んでいる。リセット部材１１８の機能は既に説明したリセット部材に似ている。
【００４０】
ＳＭＡ細線１６は、上記した実施形態におけるように膝継ぎ手リンクに直に取り付けられるか又は膝継ぎ手に結合されているレバーか若しくはローラーによって再び方向を変えることができる。図７は、実質的に図６と同じ搬送機構を示しているけれども、ＳＭＡ細線１６からなる駆動源のための代替的な取り付けを示している。ＳＭＡ細線１６は、レバー４０に締結されており、レバー４０は、図７の膝継ぎ手の中央位置に配置されている結合手段１２９に堅固に係合されている。レバーに引っ張り力がかかると、該レバーは、図６及び７に図示されているように、膝継ぎ手２２３を曲げさせるであろう。レバー４０は、中央位置において結合手段に堅固に結合するか２つの二次成形部品１３０のうちの一方の下端に結合することができる。レバー４０の代わりに、膝継ぎ手に締結されたローラーを備えたＳＭＡ細線１６の引っ張り力を再び方向を変えることもまた考えられる。
【００４１】
上記の膝継ぎ手の他に、校正用錘構造はまた、他の搬送機構及び／又は図８乃至１１に示された持ち上げ部材をも含むことができる。
図８は、持ち上げ部材がばね構造として構成されている校正用錘構造の前面図である。校正用錘ホルダー３１４は、少なくとも２つの圧縮コイルばね上に載置されている。図においては、三角形に配置されている３つのコイルばね３１，１３１が存在する。圧縮コイルばね１３１は、校正用錘ホルダー３１４の半分の中央下方に配置されている。ばね３１とは対照的に、ばね１３１は、ベースプレート２２上に直に取り付けられておらず、一種の台３９上に支持されている。３つの圧縮コイルばね３１，１３１のこの構造は、校正用錘ホルダー３１４が傾く傾向を減じる。これらのばね３１，１３１のばね力は、校正用錘と校正用錘ホルダー３１４との重力に対抗するのに十分な強さを有している。校正用錘の向きは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。
【００４２】
この実施形態におけるＳＭＡ細線１６は、校正用錘ホルダー３１４に直に結合されており且つ方向変換ローラー３２上を延びている。方向変換ローラー３２まで第１の線に平行に延びている第２の細線１１６は可動のスライド３３に結合されている。休止位置においては、スライド３３は、超過荷重ボルト３４に接触しており、それによって、校正用錘ホルダー３１４の位置を係止している。細線１６，１１６が電気加熱装置のための指示された接続部３７によって加熱されると、ＳＭＡ細線１６は、より短い長さに収縮し且つばね３１，１３１の力に抗して校正用錘ホルダー３１４を下方へ引っ張る。第２の細線１１６もまた、同時に、より短い長さに収縮し且つスライド３３を摺動させ、その結果、超過荷重ボルト３４はその安全な束縛状態へと給送される。従って、校正用錘ホルダーの最大の垂直方向変位は、超過荷重ボルト３４とベースプレート２２との間の距離によって決定される。
【００４３】
持ち上げ部材としてここで使用されているバネ構造は、加熱された細線１６の引っ張り力によって圧縮される。校正が完了した後に、加熱装置は遮断され、細線１６は冷却してより容易に変形し得る状態に再び戻る。ばね３１，１３１は、再び圧縮され、校正用錘ホルダー３１４を休止位置へ動かし、ＳＭＡ細線が冷却されたときにＳＭＡ細線１６に力をかけて元の長さへと再び伸ばす。このようにして、このばね構造は、持ち上げ部材としてのみならずリセット部材として機能する。スライド３３は、更に別のリセットばね４２の力によって超過荷重３４の下で引っ張り戻される。リセットばね４２もまた、スライド３３に締結されている細線１１６を伸ばして元の長さへと戻す。リセットばね４２は、圧縮コイルばね３１との接触がない状態で締結されている。
【００４４】
ばね構造を形成している圧縮コイルばね３１，１３１が同時にリセット部材の機能を引き受けることもまた可能である。これは、図８における超過荷重ボルト３４の位置と方向変換ローラー３２の位置とを切り換えることによって行われる。従って、第２のＳＭＡ細線１１６ばかりでなくリセットばね４２も余分になる。
【００４５】
ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１に開示されている搬送機構は、持ち上げ部材として楔部材を含んでおり、同様に、電気加熱装置を備えたＳＭＡ細線によって作動せしめられる。図９は、楔部材を備えた搬送機構の前面図である。校正用錘ホルダーは、対になって相対的に動く楔部材３５，３６，１３６によって垂直方向に動かされる。楔部材３６，１３６は、堅牢な結合部材４６によって相互に堅固に結合されている。細線形状の形状記憶合金がアクチュエータとして使用されている場合には、細線は、２つの下方の楔部材３６，１３６のうちの一方に取り付けられている。細線の一端に接続された電気加熱装置（接続部３７は象徴的にのみ示されている）によって細線を加熱することによって、温度が相転移温度の範囲内へと上昇せしめられると、ＳＭＡ細線１６は、より短い長さへと収縮するであろう。ＳＭＡ細線１６を短くすることによって解放される機械的エネルギは、楔部材３６，１３６の水平方向の変位を生じさせる。図９の状態においては、楔部材３６，１３６は左へ動く。これと同時に、２つの上方楔部材３５は、楔部材３６，１３６によってそれらの接触面に沿って下方へ滑動し、それによって、上方の楔部材３５に結合されている校正用錘ホルダー３１４が下降せしめられる。ＳＭＡ細線１６の長さは、温度上昇の存在下で細線が楔部材１３６に締結されているリセットばね２１８のリセット力に抗して下方の楔部材を動かすことができるであろう。リセットばね２１８は、再び、楔部材３５，３６，１３６をその休止位置へ戻す機能及びＳＭＡ細線１６を冷却段階中に伸ばして元の長さへ戻す機能を果たす。
【００４６】
校正用錘構造１０４と力伝達装置１０１との組み合わせの更に別の実施形態が、ＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１に開示されている。この組み合わせは、ＳＭＡ細線を含んでいるアクチュエータと共に図１０及び１１に斜視図で示されている。図１０には、一体化された力伝達装置１０１上に横方向に配置されている２つの校正用錘１０３（一方のみが図面に含まれている）が存在する。校正用錘１０３が休止位置にあるときには、校正用錘は、力伝達装置１０１の固定部品に締結されている校正用錘ホルダー１１４上に完全に載置しており、校正用錘の力伝達装置１０１のレバー機構との係合は存在しない。校正を行うためには、校正用錘ホルダー１１４は、校正用錘１０３が、力伝達装置１０１のレバー機構に結合されている２つの校正用錘レシーバ１０２（一方のみが図面内に存在する）上へと降ろされ、それによって、校正用錘はレバー機構との力伝達接触状態とされる。校正用錘ホルダー１１４の動きは、ＳＭＡ細線１６を電気的に加熱することによって開始され、加熱されたＳＭＡ細線１６は、校正用錘ホルダー１１４の底部に引っ張り力を付与する。電気加熱装置のための接続部３７は、この図面においては象徴的にのみ示されている。細線１６は、ベースプレート１２２に結合されているローラー４３によって方向の変換を与えられ、方向の更なる回旋及び／又は回転は、使用できる空間に依存する。好結果の校正の後に、細線１６への電流の供給は遮断され、校正用錘ホルダー１１４は、リセットばね３１８の力によって休止位置へ戻される。この動作において、校正用錘ホルダー１１４は、下から校正用錘に接触して持ち上げ、それによって、校正用錘１０３と校正用錘レシーバ１０２との間の力伝達接触を解放する。更に、リセットばね３１８は、校正後に冷却されたときに細線１６を伸ばして元の長さに戻す。
【００４７】
図１１においては、同様に力伝達装置１０１において横方向に配置された２つの校正用錘１０３が存在する。第２の校正用錘は、力伝達装置１０１の反対側にあり且つこの斜視図においては視野から隠れている。図１１における校正用錘構造２０４は、フォーク形状の校正用錘ホルダー２１４からなり、このフォークの閉塞端部は、力伝達装置１０１の固定部品上に傾斜可能に枢動せしめられる。力伝達装置１０１から離れる方向に向いているフォークの歯の自由端部において、ＳＭＡ細線１６の一端が校正用錘ホルダー２１４に取り付けられている。ＳＭＡ細線１６は、ベースプレート１２２上に取り付けられているローラー４３によって所定の方向の回旋を付与され且つ利用できる空間に応じてＳＭＡ細線は更に引き上げられ及び／又は何回かの方向の変換が付与される。ＳＭＡ細線１６は、ここでは接続部３７として象徴的にのみ示されている電気加熱装置に接続され、それによって、細線は、例えば電流を適用することによって加熱することができる。相転移温度まで加熱することによってＳＭＡ細線１６は長さが収縮せしめられ且つ校正用錘ホルダー２１４に引っ張り力をかけて、校正用錘が該力に応答して下方へ傾く。この結果、休止位置に校正用錘１０３は、校正用錘ホルダー２１４の溝２０内の位置決めピン１９によって保持され、力伝達装置１０１のレバー機構と係合している２つの校正用錘レシーバ１０２上に降ろされると校正用錘ホルダー２１４との接触状態が失われる。レバー機構及び校正用錘１０３がこのようにして力伝達接触状態になった状態で校正を行う。校正が完了した後にＳＭＡ細線１６への電流の供給は遮断される。校正用錘ホルダー２１４とベースプレート１２２との間でＳＭＡ細線１６に隣接して配置され且つ同様に校正用錘ホルダー２１４に抗して作用しているリセットばね４１８は、校正用錘ホルダー２１４を休止位置へ戻らせ且つ校正用錘レシーバ１０２と校正用錘１０３との間の力伝達接触を分離させる。リセットばね４１８は更に、電流がオフに切り換えられた後に、細線が冷却したときに該細線を元の長さへ伸ばす機能を有する。
【００４８】
上記の例に示されているアクチュエータの全ては、ワイヤー形状を有し且つ少なくとも一部分が形状記憶合金によって構成され、電気加熱装置に接続することによって加熱されるのが好ましい。細線の温度が形状記憶合金の相転移温度以上に上昇すると、細線は長さが収縮する。この現象は、一般的な方法によって細線の電気抵抗を測定することによって校正用錘構造の機能を点検するために使用される。細線の電気抵抗はその長さに依存する。測定された抵抗値は、細線の長さを示し、従って、校正用錘構造が休止位置にあるか又は校正位置にあるかの指示を提供する。なぜならば、搬送機構従って校正用錘の変位は、ＳＭＡ細線の長さの変化につながっているからである。
【００４９】
図３の例に示されているように、ＳＭＡ細線は、校正用錘構造の狭い方の側部に配置されている複数のローラーの周囲に調整することができる。さもなければ、校正用錘構造は、ＳＭＡ細線の経路を決めるこの概念に限定されない。校正用構造の幅に沿って配置された又は校正用錘構造のベースプレートに対して角度を付けて配向されている少なくとも１つのローラー又は少なくとも１つのレバーによって細線の方向を変えることも考えられる。ＳＭＡ細線は極めて可撓性であるので、秤の力測定セル内で利用できる空間によって示されるように配置すること、コイル状に巻くこと及び／又は種々の方向を有する区分内に経路付けすることが可能である。
【００５０】
これらの例から見ることができるように、ＳＭＡ細線は、少なくとも１つのローラーによって方向変換を付与される。力の伝達を最適化するためには、細線を何回か再度方向変換して、細線が例えば細線の両端が同じ構成要素に作用する一種のループを形成するようにするか又は細線を互いに平行に配列する１以上の細線を使用することが可能である。方向変換手段として、ローラーに加えて例えばレバーのような他の要素を使用することができることももちろん可能である。
【００５１】
アクチュエータは、マルテンサイト相とオーステナイト相との間を転移することによって温度変化に応答する能力を備えた形状記憶合金によって構成されている。多数の形状記憶合金が知られている。好ましい実施形態におけるアクチュエータは、形状記憶合金によって作られるのが好ましい。とりわけ、この形状記憶合金としては、ＮｉＴｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群の合金がある。好ましくは、理想的には、約５０％のニッケルを含んでおり且つ少なくとも９０℃の相転移温度を有するＮｉＴｉ２合金が使用される。
【００５２】
ＳＭＡ細線の長さは、形状記憶合金の組成、発生される力及び必要とされる持ち上げ高さによって決定される。約５０％のニッケルを含み且つ約１５０μｍの直径を有するニッケル−チタン合金のＳＭＡ細線は、温度が相転移温度まで上昇したときに長さが約４％だけ収縮する。
【００５３】
使用されている形状記憶合金は長い作動寿命によって特徴付けられている。合金によって作られた細線は、材料の疲労を受けることなく約１０，０００回、好ましくは１００，０００回加熱したり冷却したりすることができる。
【００５４】
例示的な実施形態におけるアクチュエータは、細線として形成されるのが好ましい。なぜならば、細線は、良好な抵抗特性及び加熱特性を示すからである。丸いか、楕円か又は矩形の直径を有するフラットリボンとしてアクチュエータを設計することもまた可能である。
【００５５】
材料がその形状を変えることができる特性によって、更に別の可能性が提供される。従って、例えば、適切な運動学的束縛によって、リセット部材と持ち上げ部材との機能を同時に果たすことができる圧縮コイルばねの形態の形状記憶合金を使用することができる。
【００５６】
校正を行うためには、校正用錘が、力伝達装置のレバー機構に結合されている校正用錘レシーバと力伝達接触状態にされる。ここに説明された例においては、校正用錘のこの動きは、校正用錘の垂直方向の変位又は傾斜動作によってもたらされる。細線の可撓性を使用することによって、更に別の伝達機構を実現することが可能である。従って校正用錘が下方に引っ張られて校正用錘レシーバとの接触状態から解除すること又は駆動源がレールの側路を動かし、それによって校正用錘の停止を解放することが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上記した好ましい実施形態は、校正用錘構造と一体化された力伝達装置との組み合わせを例示している。図１に示されているような校正用錘構造と組み合わせることができる他の公知の力伝達装置が存在する。もちろん、図１に示された校正用錘構造と組み合わせることができる如何なる力伝達装置もまた、上記した実施形態による形状記憶合金を含んでいるアクチュエータと組み合わせることもできる。
【００５８】
ここに提供した種類の校正用構造は、高分解能の秤ばかりでなく、分解能の低い秤において使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、伸長した校正用錘レシーバを備え、力伝達装置に隣接して配置された電子秤の力伝達装置と校正用錘軸線を有する校正用錘の休止位置にある校正用錘構造の簡素化された側面図である。
【図２】図２は、校正用錘構造が行われている間の図１の力伝達装置と校正用錘の図面的に簡素化された側面図である。
【図３】図３は、３つのローラーによって折り曲げられた経路に沿って方向付けされた細線形状の形状記憶合金によって作られたアクチュエータを備えた校正用錘構造の斜視図である。
【図４】図４は、１つのローラーによって折り曲げられた経路に沿って方向付けされた細線形状の形状記憶合金によって作られたアクチュエータを備えた校正用錘構造の斜視図である。
【図５】図５は、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に向けられている膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の前面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に直角に向けられている。
【図６】図６は、膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の側面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に平行に向けられている。
【図７】図７は、膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の側面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に平行に向けられており、アクチュエータが、レバーによって一の方向からもう一つ別の方向へガイドされる。
【図８】図８は、ばね構造の形態の持ち上げ部材を備えた搬送機構の前面図である。
【図９】図９は、対状態で相対的に移動する楔形状の持ち上げ部材を備えた搬送機構の簡素化された前面図である。
【図１０】図１０は、校正用錘ホルダーを垂直方向に降下させることによって、校正用錘を力伝達装置に対して力伝達接触状態とする横方向に配置された校正用錘構造を備えた力伝達装置の簡素化された斜視図である。
【図１１】図１１は、校正用錘ホルダーを傾斜動作させることによって、校正用錘を力伝達装置に対して力伝達接触状態とする横方向の校正用錘構造を備えた力伝達装置の簡素化された斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１０１ 力伝達装置、 ２，１０２ 校正用錘レシーバ、
３，１０３ 校正用錘、 ４，１０４，２０４ 校正用錘構造、
５ 固定平行四辺形脚部、 ６ 平行四辺形ガイド、
７ 可動の平行四辺形脚部、 ８ 円錐形、
９ 第１の結合部材、 １０ 第１のレバー、
１１ 第２のレバー、 １２ 第２の結合部材、
１３ 線形切り込み、
１４，１１４，２１４，３１４ 校正用錘ホルダー、
１６，１１６ ＳＭＡ細線、 １７，１１７，２１７ 方向変換ローラー、
１８，１１８，２１８，３１８，４１８ リセット部材、
１９ 位置決めピン、 ２０ 溝、
２１，１２１ 載置 ブラケットとして形成された横方向部材、
２２，１２２ ベースプレート、
２３，１２３，２２３ 持ち上げ部材、
２４ 長穴、 ２５ ガイドロッド、
２６，１２６ 結合手段、 ２７ 溝、
２８ 横方向部材内の穴、 ２９，１２９ 結合手段、
３０，１３０ 二次成形部品、
３１，１３１ 圧縮コイルばね、 ３２ 方向変換ローラー、
３３ 側部、 ３４ 超過荷重ボルト、
３５，３６，１３６ 楔状部材、
３７ 電気加熱装置のための接続部、
３８，１３８ 隣接部片、 ３９ 受け台、
４０ 方向変換レバー、 ４１ 力補償装置、
４２ リセットばね、 ４３ 方向変換ローラー、
４４ 締結手段、 ４５ 堅牢な結合手段、
４６ 堅牢な結合手段、 ｚ 校正用錘の軸線
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、電子秤のための校正用錘構造に関し、特に、校正用錘構造のための駆動源に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子秤は、多くの場合には、内部の校正用錘によって校正される。校正を行うためには、特別に規定された体積の校正用錘が、基準値が決定される秤の力測定セル内に配置されている力伝達装置に対して力伝達接触状態にされる。この基準値に基づいて、秤の更に別の秤量パラメータを調整することができる。校正がなされた後に、校正用錘と力伝達装置との間の接触が再び解除され、校正用錘が休止位置に固定される。上記のプロセスにおいては、校正用錘は、休止位置から校正位置へと動かされ、少なくとも１つの持ち上げ部材と駆動源とを含んでいる搬送機構によって休止位置へと戻される。校正位置においては、校正用錘は力伝達装置に対して力伝達接触状態とされ、休止位置においては、力伝達接触は存在しない。
【０００３】
公知の技術状況は、種々の持ち上げ部材と校正用錘構造を実現したものとを含んでいる。
ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１に開示されている校正用錘は、水平方向に相対的に摺動する対として配置された楔状部材によって垂直方向に動かされ、それによって、校正用錘は、秤の力伝達装置に対して力伝達接触状態とされる。この持ち上げ部材は、楔状部材に結合されている軸を介してモーターによって駆動される。（特許文献１参照）
校正用錘の同様な垂直方向の昇降は、ＥＰ ０ ９５５ ５３０ Ａ１に記載されている装置によって達成される。錘は、電気的に駆動される持ち上げ部材によって動かされるホルダー上に載置される。（特許文献２参照）
ＤＥ ２０３ １８ ７８８ Ｕ１に記載されている一体化された校正用錘は、線形駆動装置によって駆動される傾斜路形状の持ち上げ部材によって昇降され且つある種の傾斜した平行運動を行う。（特許文献３参照）
多くの秤においては、校正用構造及び力伝達装置は、ＥＰ ０ ９５５ ５４０ Ａ１に開示された方法で前後に配置されている。校正用錘はまた、例えば、円形シリンダの形状を有しているＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１に開示されている校正用錘のような力伝達装置に対して横切る方向に取り付けられている２つの校正用錘に分離することもできる。この２つの同一の錘は、力伝達装置の２つの対向する側部に配置されている。校正用錘を動かすための異なる機構が記載されている。第１の場合には、ガイドピンを含んでいる校正用錘は、支持受け台として構成されている校正用錘ホルダー上に載置される。校正を行うためには、一方の側で枢動せしめられる校正用錘ホルダーが下方に傾斜せしめられ、それによって、校正用錘は、ロッド又はレバーの形状を有し且つ力伝達装置に結合されている校正用錘ホルダーの下方の２つの校正用錘レシーバ上へと降下せしめられる。第２の変形例においては、休止位置にある錘は、力伝達装置に結合されている校正用錘レシーバ間に配置されている校正用錘ホルダー上に載置される。校正を行うためには、校正用錘ホルダーの垂直方向下方への動きによって、校正用錘が校正用錘レシーバと接触状態とされる。
【０００４】
一般的には、上記の持ち上げ部材は小さなサーボモーターによって駆動される。秤の力測定セル内に比較的大きな空間を使用し、それによって力測定セル自体の大きさばかりでなく秤の大きさが不必要に大きくなることは、サーボモーターを使用することにおける不利な点である。
【０００５】
特に、高感度の電子秤においては、秤量結果は、帯電及び静電的な相互作用によって影響を受け又は変化さえせしめられる。搬送機構を駆動するために使用されるサーボモーターは、作動中に摩擦によって静電場を形成する電気的に非伝導性のギヤボックス部品を含んでいる。結果的に得られる静電場及び電磁場もまた、特に高感度の秤における秤量結果に影響を及ぼすほど十分に強い。（特許文献４及び５参照）
秤に関連する代替的な駆動源がＪＰ ５９０９００３１ Ａに示されており、これは、サンプルの体積及び比重の測定のための秤と結合して使用される形状記憶合金（ＳＭＡ）の使用方法を開示している。この形状記憶合金は、両端がフックに結合された空間的な巻細線形状を有している。上方のフックは秤に結合されており、サンプルは下方フックに懸架される。サンプルの重量は、最初は空気中で測定される。次のステップにおいて、ＳＭＡ細線が赤外線に曝され、それによって間接的に加熱される。この加熱によって、ＳＭＡ材料の軸線方向の収縮が起こり、このＳＭＡ材料の収縮は、全過程に亘ってフックに締結されたままであるサンプルが、定位置に設定された水槽内へと降下せしめられて水中でのサンプルの重量が測定されるという作用を有する。
【０００６】
この場合には、長さを変えることができ且つ伸長部として又は秤量パンの代用品として配置される螺旋状ばねの形状記憶合金が使用される。このばねは、ばね及び水槽の上方に配置されている秤から自由に懸架されている。ばねの動きは、拘束されてガイドされておらず、その結果、サンプルは自由に回転し、傾き又は揺動する。この種の測定における重要な問題は、サンプルを液体内に完全に浸すことができ、液体が容器から逃げない限り速度はこのプロセスにおいては関係がないことである。（特許文献６参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ほとんど常に、公知の従来技術による校正用錘は、比較的大きな駆動源を含んでいる。従って、校正用錘構造の改良は、特に、搬送機構の駆動源の最適化及び小型化を必要とする。駆動源は、極めて小さく、コンパクトで且つ使用できるように順応性があることを必要とする。
【特許文献１】ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１公報
【特許文献２】ＥＰ ０ ９５５ ５３０ Ａ１公報
【特許文献３】ＤＥ ２０３ １８ ７８８ Ｕ１公報
【特許文献４】ＥＰ ０ ９５５ ５４０ Ａ１公報
【特許文献５】ＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１公報
【特許文献６】ＪＰ ５９０９００３１ Ａ公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点は、本願請求項１による特徴を備えた校正用錘構造によって解決される。力伝達装置を備えた電子秤のための校正用錘構造は、当該秤の力伝達装置に結合された少なくとも１つの校正用錘を備え且つ前記校正用錘のガイドされた動きをもたらすために搬送機構及び駆動源も備えている。駆動源は、搬送機構と協働し且つ形状記憶合金の内部構造の変化によって校正用錘を動かす形状記憶合金によって少なくとも一部分が校正されているアクチュエータを備えている。
【０００９】
形状記憶合金は、２つの極めて特徴的な特性を有している。すなわち、形状記憶合金は、擬弾性であり且つ形状記憶作用を示す。これらの特徴は、固相転移すなわち形状記憶合金に特有である分子の再配列に関する。ほとんどの形状記憶合金においては、これらが相転移温度範囲にあるときに、約１０℃の温度変化は相変化を開始させるのに十分である。相転移温度以下の温度では、形状記憶合金はマルテンサイト相である。この位相は、物質が比較的軟らかく且つ二次成形可能であるという事実によって区別される。相転移温度以上の温度においては、形状記憶合金は、材料がより堅牢であるオーステナイト相にある。
【００１０】
形状記憶合金は、これらが受ける温度及び／又は機械的な力に依存した種々の物理特性を有している。
形状記憶作用は、形状記憶合金からなる対象物の温度が合金の相転移温度以下に低下したときに観察される。柔軟なマルテンサイト相にあることは容易に変形することができる。温度が再び引き続いて相転移温度以上に上昇したときに、物質は、変態してオーステナイト相へと戻り、変態はまたその元の形状を回復する。
【００１１】
形状記憶合金は更に、所謂、擬弾性を示す。この作用は、合金が完全にオーステナイト相すなわち相転移温度以上の温度にあるときに生じる。擬弾性は、温度変化なしで起こる等温作用である。例えば、形状記憶合金によって作られた対象物が十分に大きな力を受ける場合に、それはオーステナイト相からマルテンサイト相へと転移するであろう。変形可能なマルテンサイトによる力を受けると、対象物は変形を受けることによって応答する。しかしながら、力が再び無くなると、対象物はオーステナイト相の元の形状に戻る。
【００１２】
温度上昇によって惹き起こされる相転移は、例えば駆動源として使用することができるエネルギを解放する。温度変化は、形状記憶合金と接触している加熱装置、例えば、ＩＲ放熱器、熱線コイル、高温空気の蒸気又は電流源によって容易に生じ得る。電流源が加熱装置として使用されるのが好ましい。これは極めて小さく且つコンパクトに設計することができ且つ秤の電子部品によって簡単に且つ正確に制御することができるという事実に加えて、電流源は、殆どが秤量結果に影響を及ぼし得る付加的な熱を発生させないという利点を有する。
【００１３】
相転移は、使用されている形状記憶合金に依存して変化するある温度範囲以上で起こる。転移温度範囲は、温度を特別な値に保持すことによって形状変化すなわち収縮を停止すること又は加熱速度によって形状変化の速度を部分的に決定することを可能にする。
【００１４】
例えば、この種の材料によって作られた細線は、転移温度以上に加熱されると、使用されている形状記憶合金に応じてあるパーセントだけ長さが収縮するであろう。この結果、細線は、この細線が取り付けられている対象物に対して引っ張り力をかけることができる。この作用は、搬送機構に引っ張り力を付与し、それによって位置を変えさせるために使用される。アクチュエータの設計は、かけられている力の大きさ及び性質を決定する。例えば、形状記憶合金によって作られた細線は、温度が相転移温度以上に上昇せしめられたときに、それ自体が収縮する。従って、単純に温度変化の結果として、形状記憶合金からなる細線は、これが取り付けられている対象物に引っ張り力をかけることができる。従って、直線状の形状記憶合金を使用することは好ましい選択である。なぜならば、細線は簡単に且つ迅速に加熱することができ且つ付加的な冷却手段を使用しないで空気中で迅速に冷却することもできるからである。形状記憶合金は、校正動作中にのみ加熱される。このファクタの結果として、アクチュエータの細線として設計したことと共に、力測定セルに影響を及ぼし得る如何なる静電的な影響もほとんど無く、従って、秤量結果に有害な作用を及ぼすことが殆どない。
【００１５】
少なくとも部分的に形状記憶合金からなるアクチュエータは、駆動源の一部分を表すだけでなく、位置を点検するためのセンサーとして使用することもできる。形状記憶合金が細線形状を有している場合には、この細線は、マルテンサイト相とオーステナイト相とにおいて、各々、異なる電気抵抗値を有するであろう。従って、この細線の抵抗を測定することによって、形状記憶合金の電流の相状態、従って、細線が収縮しているか否か、すなわち、搬送機構に引っ張り力が作用しているか否かを判定することができる。これは、校正用錘構造のコンパクトさに関して更なる利点を示す。なぜならば、搬送機構の機能点検のためのセンサーを付加する必要性を排除するからである。
【００１６】
細線形状を有しているアクチュエータの引っ張り力は、温度の上昇によって生じる相変化の結果として起こる細線の長さ方向の収縮に関連している。所与の校正用錘に最適に適合されている引っ張り力を達成するためには、細線の長さは使用されている形状記憶合金の種類に応じた特別なパーセンテージだけ変化するので、細線の長さは、変位運動に対して適切に選択される必要がある。このようにして決定される細線の長さによって、幾つかの場合には、伝達される力を最大にするために細線を巻き付け経路で導くことが有利かも知れない。従って、好ましくは、相転移によって解放される細線の引っ張り力は、少なくとも１つの円筒形のローラーの周囲に及び／又はレバーを介して再度導かれる。更に、レバー及び／又はローラーによる経路の変化によって、秤の力測定セル内の細線の極めて省スペースで且つ順応性のある配置が可能となる。
【００１７】
経路を変化させるローラーは、滑らかで電気的及び熱的に非伝導性の材料によって構成されるのが好ましい。この非伝導性材料は、細線自体又はローラーに摩耗を生じさせることなく又は細線をローラー形状に切断することなく、細線が方向変換ローラーに対して滑動するのが可能になる。従って、特に良好な適合材料は、合成ポリマー特にテフロンである。
【００１８】
校正用錘構造の搬送機構は、リセット部材及び持ち上げ部材を含んでいる。単一の部材、例えば、ばねがリセット部材の機能と持ち上げ部材の機能とを結合した機構を行うことも可能である。持ち上げ部材は、校正用錘を備えた校正用錘ホルダーのガイドされた動きをもたらし、それによって、校正用錘は、校正が行われるときに秤の力伝達装置と力伝達接触状態とすることができる。校正が完了した後に、力伝達接触状態は再び解放され、力伝達機構は休止位置に戻される必要がある。この作業は、搬送機構を休止位置へと移動させるのに十分な力を提供するリセット部材によって行われる。
【００１９】
リセット部材は更に、細線形状のアクチュエータが冷却されるときに元の長さへと伸ばす機能をも有している。熱の供給が中断されるとすぐに細線は冷却し始める。細線を形成している形状記憶合金が相転移温度より低くなると、より二次成形可能になり、従って、細線は再び元の形状及び長さに戻る。このプロセスは、リセット部材によって支援され且つ促進される。
【００２０】
搬送機構は、種々の種類の持ち上げ部材を含んでいる。好ましくは、持ち上げ部材は、圧縮コイルばねのように対になって相対的に摺動する楔状部材又は少なくとも１つの膝継ぎ手として形成される。コイルばねの場合には、コイルばねは、同時にリセット部材として機能することもできる。
【００２１】
校正を行うためには、校正用錘は、力伝達装置と結合されている少なくとも１つの校正用錘レシーバと力伝達接触状態にされる。
アクチュエータの少なくとも一部分を形成している形状記憶合金は、７０℃以上好ましくは８０℃以上の相転移温度を有している。従って、少なくとも部分的に形状記憶合金からなる駆動源を備えている秤が、秤にとって一般的である−１０〜＋７０℃の温度で貯蔵することができる。
【００２２】
形状記憶合金は、とりわけ、Ｎｉｔｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群を含んでいる。好ましい選択は、少なくとも４０％、好ましくは約５０％のニッケル成分を有するニッケル−チタン合金である。この合金は、少なくとも９０℃の相転移温度を有している。約１５０μｍの直径を有するこの合金の細線は、相転移温度より上昇したときに約４％だけ長さが収縮するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
電子秤の力伝達装置ばかりでなく校正用錘構造の幾つかの実施形態に関する校正用錘構造のレイアウトを図面に示し、以下において説明する。好ましくは細線形状の形状記憶合金によって作られているアクチュエータは、以下、ＳＭＡ細線と称する。
【００２４】
図１及び２は、共に、従来技術において記載されている校正用錘構造４の側面図であり、例えば電子秤内の力測定セルの力伝達装置１に関する配置を示している。図１における校正用錘構造４は休止位置にあり、一方、図２は校正位置を示している。力伝達装置１は、固定平行四辺形脚部５と可動平行四辺形脚部７とを含んでおり、可動平行四辺形７は、２つの平行四辺形ガイド６によって固定平行四辺形脚部５に束縛されている。秤量パン（図面には示されていない）は、円錐部８を介して可動平行四辺形７に結合しており、可動四辺形脚部７は、固定平行四辺形脚部５に対して秤量パンに対する荷重に応答して重力方向に可動である。力伝達装置１は、第１結合部材９を含んでおり、この第１の結合部材９は、力が可動平行四辺形脚部７内へ導入されたときに、力をレバー機構に伝達する。図示された力伝達装置１においては、レバー機構は、第２の結合部材１２を第２のレバー１１に結合されている第１の力低減レバー１０を備えている。第１及び第２の結合部材９，１２は、各々、薄い結合部の形態の可撓性の継ぎ手によって第１及び第２のレバー１０，１１に対して作用する。
【００２５】
可動平行四辺形脚部７の重力方向の変位によって、力がレバー機構に伝達される。レバー機構は、力を減じ且つ力を更に力補償装置４１に伝達する。力補償装置４１は、電磁理論に基づいていることが多く、図面に詳細には示されていない。
【００２６】
平行ガイド機構５，６，７、第１及び第２の結合部材９，１２並びに第１及び第２のレバー１０，１１は、ブロックの種々の材料部分がその最も大きな面に対して直角な材料ブロック内に切り込まれた狭い直線状の切り込み１３の形態の材料が存在しない空間によって互いに分離されるような形態で実質的にレンガ形状の材料ブロック内に形成されている。狭い直線状の切り込み１３は、放電加工によって形成されるのが好ましい。
【００２７】
レバー１０は穴を備え、この穴において２つの校正用錘レシーバが適切な締結部材４４によって取り付けられ、その結果、校正用錘レシーバ２は、第１のレバー１０の力入力側上の短い方のレバーアームの伸長部として機能する。校正用錘レシーバ２のうちの第２のレシーバは、力伝達装置の反対側（この図においては視野から隠れている）の第１のレシーバに対して平行に配置されている。
【００２８】
図１からわかるように、秤量プロセス中に、校正用錘３は校正用錘ホルダー１４上に載置され且つ載置ブラケットとして形成されている校正用錘構造の横部材２１に対して押圧される。校正用錘３は、校正用錘の軸線（ｚ）を含んでいる。明確化のために、見る人に対向する横部材はこの図面からばかりでなく図２からも省略されている。休止位置においては、校正用錘３は力伝達装置のレバー機構から完全に分離されている。
【００２９】
校正を行うためには、図２に示されているように、搬送機構によって校正用錘が２つの校正用錘レシーバ上に降ろされ、それによって、校正用錘がレバー機構と力伝達接触状態とされる。図示された状態においては、校正用錘３は、校正用重量レシーバ２上に完全に載置され、もはや校正用錘ホルダー１４と接触していない。搬送機構は、校正用錘ホルダー１４によって視野から隠れている。搬送機構は、持ち上げ部材と駆動源とを含んでいる。多くの場合には、偏心器が、市販によって入手可能なサーボモーター（図示せず）によって動力が供給される持ち上げ部材として使用される。一般的には、駆動源は、校正用錘構造の横に配置されている。校正用錘は、図面に関して図面の面の前方か後方にある。
【００３０】
図３は、ＳＭＡ細線１６がアクチュエータの一部分を形成している校正用錘構造の斜視図である。校正用錘構造は、ベースプレート２２上に取り付けられており且つ包囲ブラケットとして形成されている２つの横部材２１，１２１と、持ち上げ部材２３，１２３からなる搬送機構と、圧縮コイルばねとして形成されているリセット部材１８と、校正用錘ホルダー３１４と、３つの方向変換ローラー１７，１１７，２１７と、象徴的に示されている電気加熱装置のための電気接続部３７を備えたアクチュエータとして機能するＳＭＡ細線１６とから実質的に構成されている。載置ブラケットとして形成されている校正用錘構造の２つの横部品２１，１２１は、休止位置にある校正用錘（図１及び２を参照）を固定する機能を果たす。校正用錘の向きは、ここでは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。校正用錘のための座として、横部品２１，１２１は、ほぼ円形の切欠を備えている。校正用錘は、休止位置においては、校正用錘ホルダー３１４上に載置されており、リセットばね１８の力によって載置ブラケット２１，１２１に対して押圧されて、激しい落下又は衝撃の場合に校正用錘が定位置から飛び出さないように保護されている。
【００３１】
校正用錘ホルダー３１４は、持ち上げ部材２３，１２３に対して堅牢に結合されており且つ横部品２１，１２１に締結されている２つのガイドロッド２５によって垂直方向移動が束縛されており且つ２つの長穴２４を通って校正用錘ホルダー内へ達している。長穴２４は、校正用錘ホルダー３１４の最大移動範囲を規定しており、これと同時に、更に、校正用錘ホルダー３１４が移動しないようにするための安全ガードとしても機能する。
【００３２】
校正用錘ホルダー３１４は、持ち上げ部材２３，１２３及び／又はリセットばね１８によって垂直方向に動かされる。持ち上げ部材２３，１２３は、少なくとも一つがＳＭＡ細線１６を含んでいるアクチュエータに結合されている２つの膝継ぎ手リンクの形態に設計されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３は、図５に更に明確に示されている。原理的には、各膝継ぎ手リンクは、関節結合を備えた２つの二次成形部品によって構成されている。この継ぎ手に作用する水平方向の力によって、例えば、図示した例においては横部材１２１に向かう方向に、膝が曲げられる。この結果、膝継ぎ手状持ち上げ部材２３，１２３に締結されている校正用錘ホルダー３１４は、長穴２４及びガイドロッド２５によってガイドされる垂直方向下方への動きを行う。
【００３３】
個々に示された実施形態においては、ＳＭＡ細線１６は、膝継ぎ手リンク１２３の連結部に直に締結されている。膝継ぎ手リンク１２３は、次いで、膝継ぎ手リンク２３に結合される。アクチュエータとして機能する細線１６は、形状記憶合金からなる。この掲示用記憶合金は、温度が該形状記憶合金の相転移温度以上に上昇すると、マルテンサイト相からオーステナイト相への相転移によって長さが収縮する。図面において象徴的にのみ示されている例えば、電流源のような電気加熱装置のための接続部３７は、ＳＭＡ細線１６を加熱する役目を果たす。回路を閉じるのに必要とされる第２の電気細線は、細線の他端に接続されているけれども、この図面では、校正用錘ホルダー３１４及び横部品１２１によって視野から隠れている。簡素化のために、その後の図面及び実施形態は、電気加熱装置例えば電流源のための接続部のみを示している。電流源の場合には、接地接続は、電源接続部と反対側の端部においてＳＭＡ細線の適当な位置に配置されている。
【００３４】
この実施形態において使用されている形状記憶合金は、温度が相転移温度範囲へと浄書したときに長さが約４％収縮する。膝継ぎ手リンク２３，１２３のｂｕｃｋｌｉｎｇのための十分な力を発生するためには、長さが約１００ｍｍのニッケル−チタン細線１６が使用されて、細線を引っ張ることによって約４ｍｍの変位を生じる。
【００３５】
利用可能な空間を最適に使用するため及び引っ張り力を伝達するために、細線１６は、少なくとも１つのローラーの周囲、本実施形態においては３つの方向変換ローラー１７，１１７，２１７の周囲に整えられている。円柱形状の２つのローラー１７，１１７が校正用錘構造の狭い方の側部のうちの一つの上に配置されており、等しい形状の更に別のローラー２１７が反対側の狭い側部上に配置されている。回転可能に取り付けられている円柱状のローラーは、少なくとも１つのリング状の溝２７を含んでおり、ＳＭＡ細線１６がこのリング状の溝２７を通ってベースプレート２２に平行に整えられている。この実施形態におけるローラーは、電気的及び熱的に非伝導性であり且つ適切な処理による極めて滑らかな面を有して、ＳＭＡ細線は事実上は摩耗しない方法でガイドされるようになされたテフロンからなる。テフロンは更に、ＳＭＡ細線がその長手方向に自由に滑動するようにしておく。図３におけるローラー（１７，１１７，２１７）の各々は、ローラーの周囲の少なくとも一部分に沿ってＳＭＡ細線１６をガイドする３つの溝２７を含んでいる。
【００３６】
ＳＭＡ細線１６は、ローラー１７に締結され、そこからローラー１１７まで続き、ローラー１７へと戻り、両方のローラー１７及び１１７によって１回以上再度導かれた後に、この細線は、校正用錘構造の反対側に設けられた第１のローラー２１７へと校正用錘構造の横部品２１，１２１内の２つの穴（そのうちの１つだけが見ることができる）内を通過している。ローラー２１７は、細線１６の方向を変更して、細線１６が更に別の穴（ここでは見えない）を通過して持ち上げ部材１２３へと至るようにする。持ち上げ部材１２３には細線１６の他端が締結されている。細線１６に電流が供給される限り、細線１６は元の長さに対して収縮した状態にあり且つ持ち上げ部材２３，１２３に対して力を付与して、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への動きを生じるようにしている。この場合には、ＳＭＡ細線１６の収縮によって発生される力は、校正用錘ホルダー３１４及び校正用錘の重力と共に、リセットばね１８のばね力に対向する必要がある。プロセス中に、校正用錘は、各々、校正用錘ホルダー３１４と横部品２１，１２１との間の空間内に配置されている２つの校正用錘レシーバ（図１又は２を参照）上へと降ろされる。校正用錘ホルダー３１４を休止位置へ戻すためには、細線１６への熱の流れが遮断される。細線１６は、冷却し、より容易に変形可能なマルテンサイト相へと転移し、その長さが再び延びる。その結果、持ち上げ部材２３，１２３に作用する力は減少し、リセットばね１８のばね力によって、校正用錘ホルダー３１４は休止位置へと押し上げられる。この状態で、リセットばねは、ＳＭＡ細線１６が冷却されている間、ＳＭＡ細線の残っている引っ張り力に対抗し、これはまた、校正用錘ホルダー３１４及び校正用錘の重力にも対抗する。これと同時に、膝継ぎ手リンク２３，１２３を真っ直ぐにすることによって、リセットばね１８の力は、冷却されているときにＳＭＡ細線１６に作用して細線は伸びて元の長さに戻る。
【００３７】
図４は、図３とほぼ同じ校正用錘構造を示しており、この図においては、ＳＭＡ細線１６が別の経路に沿って経路付けされている以外は、同じ参照符号が類似の部材に対して使用されている。ＳＭＡ細線１６は、同様に、膝継ぎ手リンク１２３に結合されているけれども、唯一の円柱状のローラー２１７の周囲に整えられている。細線１６の一端は膝継ぎ手１２３に結合されており、他端はローラー２１７に結合されている。この実施形態においては、溝２７は、円柱状ローラーを取り巻いている一種の渦巻形に進む溝内に結合されている。ＳＭＡ細線１６を加熱するために、電気加熱装置に対する接続部３７が同じく設けられている。
【００３８】
膝継ぎ手リンクの形状の持ち上げ部材の機能原理は図５において見ることができる。図５は、校正用錘ホルダー３１４、２つの膝継ぎ手リンク２３，１２３、リセットばね１８及びアクチュエータの一部分を形成しているＳＭＡ細線１６を含んでいる搬送機構を図示している。校正用錘の向きは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３の各々は、継ぎ手状の結合部を備えた２つの二次成形部品３０からなり、継ぎ手の軸線は、校正用錘の軸線（ｚ）に対して直角に向けられている。二次成形部品３０は、例えばリベット又はピンのような適当な結合手段２９によって相互に結合されており且つ同じ種類の更に別の結合手段２６によって隣接している部品３８に結合されている。隣接部品３８は、各々、次いで、校正用錘ホルダー３１４及びベースプレート２２に締結される。結合手段２６，２９は、関節継ぎ手と同様に、完全な膝継ぎ手リンク２３，１２３が曲げられ、続いて再び伸ばすことができるような方法で二次成形部品の相対的な回転を可能にするような構造とされている。２つの膝継ぎ手２３，１２３が一緒に動くようにさせるために、これらは、堅牢な結合手段４５によって結合されている。結合手段４５は、例えば、ロッド又はバーの形状とすることができる。休止位置から校正位置への変位動作の方向は、膝継ぎ手２３，１２３の曲げられた位置によって図５に示されている。膝継ぎ手リンク２３，１２３の二次成形部品３０は、図面の面に直角な方向に校正用錘ホルダー３１４の一杯の深さに亘って延びた長さが、例えば、ロッドによって結合されている対形態で配置されている少なくとも４つの薄い二次成形部品３０によって作られている。膝継ぎ手２３，１２３間にはリセットばね１８が配置されており、リセットばね１８は、次いで、ベースプレート２２及び校正用錘ホルダー３１４に結合されている。リセットばね１８の機能は既に上記した。ＳＭＡ細線１６は、少なくとも膝継ぎ手２３，１２３上に結合されていて、ＳＭＡ細線１６が温度の上昇による長さの収縮を受けたときに、相互に結合された膝継ぎ手２３，１２３に力がかかり、それによって両方の膝継ぎ手が曲げられ、次いで、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への変位を生じさせるようになされている。
【００３９】
少なくとも１つの膝継ぎ手を備えた持ち上げ部材もまた、図６及び７の側面図に示されているように配置することができる。両方の図面における膝継ぎ手の回転軸線は、校正用錘の軸線（ｚ）に平行に配置されている。膝継ぎ手リンク２２３の設計は、図５と似ており、一部品構造を有する膝継ぎ手を形成している二次成形部品１３０が本実施形態における校正用錘ホルダー３１４の殆ど全幅を占めているか又は二次成形部品１３０が例えばピン又はリベットのような適当な結合手段１２６，１２９によって回転可能に係合されている平らな板として形成されている。膝継ぎ手２２３が板形状とされている場合には、一対のリンク２２３が、例えばロッドのような結合手段１２６，１２９によって互いに結合されており、これらのロッドは、校正用錘ホルダー３１４の幅にほぼ等しい長さである。同じく図５に示されているように、ＳＭＡ細線１６は、２つの二次成形部品１３０間において好ましくは結合手段１２９に締結されていて、ＳＭＡ細線１６が温度上昇による長さの収縮を受けたときに引っ張り力が膝継ぎ手１２９及び２つの二次成形部品１３０によって形成されている継ぎ手内に曲がるようにされ、この継ぎ手は、次いで、図面に示されているように、校正用錘ホルダー３１４の垂直方向下方への変位を生じさせる。搬送機構も同様に、圧縮コイルばねの形状を有しており且つベースプレート２２と校正用錘ホルダー３１４との間に装備されているリセット部材１１８を含んでいる。リセット部材１１８の機能は既に説明したリセット部材に似ている。
【００４０】
ＳＭＡ細線１６は、上記した実施形態におけるように膝継ぎ手リンクに直に取り付けられるか又は膝継ぎ手に結合されているレバーか若しくはローラーによって再び方向を変えることができる。図７は、実質的に図６と同じ搬送機構を示しているけれども、ＳＭＡ細線１６からなる駆動源のための代替的な取り付けを示している。ＳＭＡ細線１６は、レバー４０に締結されており、レバー４０は、図７の膝継ぎ手の中央位置に配置されている結合手段１２９に堅固に係合されている。レバーに引っ張り力がかかると、該レバーは、図６及び７に図示されているように、膝継ぎ手２２３を曲げさせるであろう。レバー４０は、中央位置において結合手段に堅固に結合するか２つの二次成形部品１３０のうちの一方の下端に結合することができる。レバー４０の代わりに、膝継ぎ手に締結されたローラーを備えたＳＭＡ細線１６の引っ張り力を再び方向を変えることもまた考えられる。
【００４１】
上記の膝継ぎ手の他に、校正用錘構造はまた、他の搬送機構及び／又は図８乃至１１に示された持ち上げ部材をも含むことができる。
図８は、持ち上げ部材がばね構造として構成されている校正用錘構造の前面図である。校正用錘ホルダー３１４は、少なくとも２つの圧縮コイルばね上に載置されている。図においては、三角形に配置されている３つのコイルばね３１，１３１が存在する。圧縮コイルばね１３１は、校正用錘ホルダー３１４の半分の中央下方に配置されている。ばね３１とは対照的に、ばね１３１は、ベースプレート２２上に直に取り付けられておらず、一種の台３９上に支持されている。３つの圧縮コイルばね３１，１３１のこの構造は、校正用錘ホルダー３１４が傾く傾向を減じる。これらのばね３１，１３１のばね力は、校正用錘と校正用錘ホルダー３１４との重力に対抗するのに十分な強さを有している。校正用錘の向きは、校正用錘の軸線（ｚ）によって示されている。
【００４２】
この実施形態におけるＳＭＡ細線１６は、校正用錘ホルダー３１４に直に結合されており且つ方向変換ローラー３２上を延びている。方向変換ローラー３２まで第１の線に平行に延びている第２の細線１１６は可動のスライド３３に結合されている。休止位置においては、スライド３３は、超過荷重ボルト３４に接触しており、それによって、校正用錘ホルダー３１４の位置を係止している。細線１６，１１６が電気加熱装置のための指示された接続部３７によって加熱されると、ＳＭＡ細線１６は、より短い長さに収縮し且つばね３１，１３１の力に抗して校正用錘ホルダー３１４を下方へ引っ張る。第２の細線１１６もまた、同時に、より短い長さに収縮し且つスライド３３を摺動させ、その結果、超過荷重ボルト３４はその安全な束縛状態へと給送される。従って、校正用錘ホルダーの最大の垂直方向変位は、超過荷重ボルト３４とベースプレート２２との間の距離によって決定される。
【００４３】
持ち上げ部材としてここで使用されているバネ構造は、加熱された細線１６の引っ張り力によって圧縮される。校正が完了した後に、加熱装置は遮断され、細線１６は冷却してより容易に変形し得る状態に再び戻る。ばね３１，１３１は、再び圧縮され、校正用錘ホルダー３１４を休止位置へ動かし、ＳＭＡ細線が冷却されたときにＳＭＡ細線１６に力をかけて元の長さへと再び伸ばす。このようにして、このばね構造は、持ち上げ部材としてのみならずリセット部材として機能する。スライド３３は、更に別のリセットばね４２の力によって超過荷重３４の下で引っ張り戻される。リセットばね４２もまた、スライド３３に締結されている細線１１６を伸ばして元の長さへと戻す。リセットばね４２は、圧縮コイルばね３１との接触がない状態で締結されている。
【００４４】
ばね構造を形成している圧縮コイルばね３１，１３１が同時にリセット部材の機能を引き受けることもまた可能である。これは、図８における超過荷重ボルト３４の位置と方向変換ローラー３２の位置とを切り換えることによって行われる。従って、第２のＳＭＡ細線１１６ばかりでなくリセットばね４２も余分になる。
【００４５】
ＥＰ ０ ４６８ １５９ Ｂ１に開示されている搬送機構は、持ち上げ部材として楔部材を含んでおり、同様に、電気加熱装置を備えたＳＭＡ細線によって作動せしめられる。図９は、楔部材を備えた搬送機構の前面図である。校正用錘ホルダーは、対になって相対的に動く楔部材３５，３６，１３６によって垂直方向に動かされる。楔部材３６，１３６は、堅牢な結合部材４６によって相互に堅固に結合されている。細線形状の形状記憶合金がアクチュエータとして使用されている場合には、細線は、２つの下方の楔部材３６，１３６のうちの一方に取り付けられている。細線の一端に接続された電気加熱装置（接続部３７は象徴的にのみ示されている）によって細線を加熱することによって、温度が相転移温度の範囲内へと上昇せしめられると、ＳＭＡ細線１６は、より短い長さへと収縮するであろう。ＳＭＡ細線１６を短くすることによって解放される機械的エネルギは、楔部材３６，１３６の水平方向の変位を生じさせる。図９の状態においては、楔部材３６，１３６は左へ動く。これと同時に、２つの上方楔部材３５は、楔部材３６，１３６によってそれらの接触面に沿って下方へ滑動し、それによって、上方の楔部材３５に結合されている校正用錘ホルダー３１４が下降せしめられる。ＳＭＡ細線１６の長さは、温度上昇の存在下で細線が楔部材１３６に締結されているリセットばね２１８のリセット力に抗して下方の楔部材を動かすことができるであろう。リセットばね２１８は、再び、楔部材３５，３６，１３６をその休止位置へ戻す機能及びＳＭＡ細線１６を冷却段階中に伸ばして元の長さへ戻す機能を果たす。
【００４６】
校正用錘構造１０４と力伝達装置１０１との組み合わせの更に別の実施形態が、ＥＰ ０ ７８９ ２３２ Ｂ１に開示されている。この組み合わせは、ＳＭＡ細線を含んでいるアクチュエータと共に図１０及び１１に斜視図で示されている。図１０には、一体化された力伝達装置１０１上に横方向に配置されている２つの校正用錘１０３（一方のみが図面に含まれている）が存在する。校正用錘１０３が休止位置にあるときには、校正用錘は、力伝達装置１０１の固定部品に締結されている校正用錘ホルダー１１４上に完全に載置しており、校正用錘の力伝達装置１０１のレバー機構との係合は存在しない。校正を行うためには、校正用錘ホルダー１１４は、校正用錘１０３が、力伝達装置１０１のレバー機構に結合されている２つの校正用錘レシーバ１０２（一方のみが図面内に存在する）上へと降ろされ、それによって、校正用錘はレバー機構との力伝達接触状態とされる。校正用錘ホルダー１１４の動きは、ＳＭＡ細線１６を電気的に加熱することによって開始され、加熱されたＳＭＡ細線１６は、校正用錘ホルダー１１４の底部に引っ張り力を付与する。電気加熱装置のための接続部３７は、この図面においては象徴的にのみ示されている。細線１６は、ベースプレート１２２に結合されているローラー４３によって方向の変換を与えられ、方向の更なる回旋及び／又は回転は、使用できる空間に依存する。好結果の校正の後に、細線１６への電流の供給は遮断され、校正用錘ホルダー１１４は、リセットばね３１８の力によって休止位置へ戻される。この動作において、校正用錘ホルダー１１４は、下から校正用錘に接触して持ち上げ、それによって、校正用錘１０３と校正用錘レシーバ１０２との間の力伝達接触を解放する。更に、リセットばね３１８は、校正後に冷却されたときに細線１６を伸ばして元の長さに戻す。
【００４７】
図１１においては、同様に力伝達装置１０１において横方向に配置された２つの校正用錘１０３が存在する。第２の校正用錘は、力伝達装置１０１の反対側にあり且つこの斜視図においては視野から隠れている。図１１における校正用錘構造２０４は、フォーク形状の校正用錘ホルダー２１４からなり、このフォークの閉塞端部は、力伝達装置１０１の固定部品上に傾斜可能に枢動せしめられる。力伝達装置１０１から離れる方向に向いているフォークの歯の自由端部において、ＳＭＡ細線１６の一端が校正用錘ホルダー２１４に取り付けられている。ＳＭＡ細線１６は、ベースプレート１２２上に取り付けられているローラー４３によって所定の方向の回旋を付与され且つ利用できる空間に応じてＳＭＡ細線は更に引き上げられ及び／又は何回かの方向の変換が付与される。ＳＭＡ細線１６は、ここでは接続部３７として象徴的にのみ示されている電気加熱装置に接続され、それによって、細線は、例えば電流を適用することによって加熱することができる。相転移温度まで加熱することによってＳＭＡ細線１６は長さが収縮せしめられ且つ校正用錘ホルダー２１４に引っ張り力をかけて、校正用錘が該力に応答して下方へ傾く。この結果、休止位置に校正用錘１０３は、校正用錘ホルダー２１４の溝２０内の位置決めピン１９によって保持され、力伝達装置１０１のレバー機構と係合している２つの校正用錘レシーバ１０２上に降ろされると校正用錘ホルダー２１４との接触状態が失われる。レバー機構及び校正用錘１０３がこのようにして力伝達接触状態になった状態で校正を行う。校正が完了した後にＳＭＡ細線１６への電流の供給は遮断される。校正用錘ホルダー２１４とベースプレート１２２との間でＳＭＡ細線１６に隣接して配置され且つ同様に校正用錘ホルダー２１４に抗して作用しているリセットばね４１８は、校正用錘ホルダー２１４を休止位置へ戻らせ且つ校正用錘レシーバ１０２と校正用錘１０３との間の力伝達接触を分離させる。リセットばね４１８は更に、電流がオフに切り換えられた後に、細線が冷却したときに該細線を元の長さへ伸ばす機能を有する。
【００４８】
上記の例に示されているアクチュエータの全ては、ワイヤー形状を有し且つ少なくとも一部分が形状記憶合金によって構成され、電気加熱装置に接続することによって加熱されるのが好ましい。細線の温度が形状記憶合金の相転移温度以上に上昇すると、細線は長さが収縮する。この現象は、一般的な方法によって細線の電気抵抗を測定することによって校正用錘構造の機能を点検するために使用される。細線の電気抵抗はその長さに依存する。測定された抵抗値は、細線の長さを示し、従って、校正用錘構造が休止位置にあるか又は校正位置にあるかの指示を提供する。なぜならば、搬送機構従って校正用錘の変位は、ＳＭＡ細線の長さの変化につながっているからである。
【００４９】
図３の例に示されているように、ＳＭＡ細線は、校正用錘構造の狭い方の側部に配置されている複数のローラーの周囲に調整することができる。さもなければ、校正用錘構造は、ＳＭＡ細線の経路を決めるこの概念に限定されない。校正用構造の幅に沿って配置された又は校正用錘構造のベースプレートに対して角度を付けて配向されている少なくとも１つのローラー又は少なくとも１つのレバーによって細線の方向を変えることも考えられる。ＳＭＡ細線は極めて可撓性であるので、秤の力測定セル内で利用できる空間によって示されるように配置すること、コイル状に巻くこと及び／又は種々の方向を有する区分内に経路付けすることが可能である。
【００５０】
これらの例から見ることができるように、ＳＭＡ細線は、少なくとも１つのローラーによって方向変換を付与される。力の伝達を最適化するためには、細線を何回か再度方向変換して、細線が例えば細線の両端が同じ構成要素に作用する一種のループを形成するようにするか又は細線を互いに平行に配列する１以上の細線を使用することが可能である。方向変換手段として、ローラーに加えて例えばレバーのような他の要素を使用することができることももちろん可能である。
【００５１】
アクチュエータは、マルテンサイト相とオーステナイト相との間を転移することによって温度変化に応答する能力を備えた形状記憶合金によって構成されている。多数の形状記憶合金が知られている。好ましい実施形態におけるアクチュエータは、形状記憶合金によって作られるのが好ましい。とりわけ、この形状記憶合金としては、ＮｉＴｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群の合金がある。好ましくは、理想的には、約５０％のニッケルを含んでおり且つ少なくとも９０℃の相転移温度を有するＮｉＴｉ２合金が使用される。
【００５２】
ＳＭＡ細線の長さは、形状記憶合金の組成、発生される力及び必要とされる持ち上げ高さによって決定される。約５０％のニッケルを含み且つ約１５０μｍの直径を有するニッケル−チタン合金のＳＭＡ細線は、温度が相転移温度まで上昇したときに長さが約４％だけ収縮する。
【００５３】
使用されている形状記憶合金は長い作動寿命によって特徴付けられている。合金によって作られた細線は、材料の疲労を受けることなく約１０，０００回、好ましくは１００，０００回加熱したり冷却したりすることができる。
【００５４】
例示的な実施形態におけるアクチュエータは、細線として形成されるのが好ましい。なぜならば、細線は、良好な抵抗特性及び加熱特性を示すからである。丸いか、楕円か又は矩形の直径を有するフラットリボンとしてアクチュエータを設計することもまた可能である。
【００５５】
材料がその形状を変えることができる特性によって、更に別の可能性が提供される。従って、例えば、適切な運動学的束縛によって、リセット部材と持ち上げ部材との機能を同時に果たすことができる圧縮コイルばねの形態の形状記憶合金を使用することができる。
【００５６】
校正を行うためには、校正用錘が、力伝達装置のレバー機構に結合されている校正用錘レシーバと力伝達接触状態にされる。ここに説明された例においては、校正用錘のこの動きは、校正用錘の垂直方向の変位又は傾斜動作によってもたらされる。細線の可撓性を使用することによって、更に別の伝達機構を実現することが可能である。従って校正用錘が下方に引っ張られて校正用錘レシーバとの接触状態から解除すること又は駆動源がレールの側路を動かし、それによって校正用錘の停止を解放することが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上記した好ましい実施形態は、校正用錘構造と一体化された力伝達装置との組み合わせを例示している。図１に示されているような校正用錘構造と組み合わせることができる他の公知の力伝達装置が存在する。もちろん、図１に示された校正用錘構造と組み合わせることができる如何なる力伝達装置もまた、上記した実施形態による形状記憶合金を含んでいるアクチュエータと組み合わせることもできる。
【００５８】
ここに提供した種類の校正用構造は、高分解能の秤ばかりでなく、分解能の低い秤において使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、伸長した校正用錘レシーバを備え、力伝達装置に隣接して配置された電子秤の力伝達装置と校正用錘軸線を有する校正用錘の休止位置にある校正用錘構造の簡素化された側面図である。
【図２】図２は、校正用錘構造が行われている間の図１の力伝達装置と校正用錘の図面的に簡素化された側面図である。
【図３】図３は、３つのローラーによって折り曲げられた経路に沿って方向付けされた細線形状の形状記憶合金によって作られたアクチュエータを備えた校正用錘構造の斜視図である。
【図４】図４は、１つのローラーによって折り曲げられた経路に沿って方向付けされた細線形状の形状記憶合金によって作られたアクチュエータを備えた校正用錘構造の斜視図である。
【図５】図５は、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に向けられている膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の前面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に直角に向けられている。
【図６】図６は、膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の側面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に平行に向けられている。
【図７】図７は、膝継ぎ手リンクとして形成されている持ち上げ部材を備えた搬送機構の側面図であり、リンクの回転軸線が校正用錘の軸線に平行に向けられており、アクチュエータが、レバーによって一の方向からもう一つ別の方向へガイドされる。
【図８】図８は、ばね構造の形態の持ち上げ部材を備えた搬送機構の前面図である。
【図９】図９は、対状態で相対的に移動する楔形状の持ち上げ部材を備えた搬送機構の簡素化された前面図である。
【図１０】図１０は、校正用錘ホルダーを垂直方向に降下させることによって、校正用錘を力伝達装置に対して力伝達接触状態とする横方向に配置された校正用錘構造を備えた力伝達装置の簡素化された斜視図である。
【図１１】図１１は、校正用錘ホルダーを傾斜動作させることによって、校正用錘を力伝達装置に対して力伝達接触状態とする横方向の校正用錘構造を備えた力伝達装置の簡素化された斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１０１ 力伝達装置、 ２，１０２ 校正用錘レシーバ、
３，１０３ 校正用錘、 ４，１０４，２０４ 校正用錘構造、
５ 固定平行四辺形脚部、 ６ 平行四辺形ガイド、
７ 可動の平行四辺形脚部、 ８ 円錐形、
９ 第１の結合部材、 １０ 第１のレバー、
１１ 第２のレバー、 １２ 第２の結合部材、
１３ 線形切り込み、
１４，１１４，２１４，３１４ 校正用錘ホルダー、
１６，１１６ ＳＭＡ細線、 １７，１１７，２１７ 方向変換ローラー、
１８，１１８，２１８，３１８，４１８ リセット部材、
１９ 位置決めピン、 ２０ 溝、
２１，１２１ 載置 ブラケットとして形成された横方向部材、
２２，１２２ ベースプレート、
２３，１２３，２２３ 持ち上げ部材、
２４ 長穴、 ２５ ガイドロッド、
２６，１２６ 結合手段、 ２７ 溝、
２８ 横方向部材内の穴、 ２９，１２９ 結合手段、
３０，１３０ 二次成形部品、
３１，１３１ 圧縮コイルばね、 ３２ 方向変換ローラー、
３３ 側部、 ３４ 超過荷重ボルト、
３５，３６，１３６ 楔状部材、
３７ 電気加熱装置のための接続部、
３８，１３８ 隣接部片、 ３９ 受け台、
４０ 方向変換レバー、 ４１ 力補償装置、
４２ リセットばね、 ４３ 方向変換ローラー、
４４ 締結手段、 ４５ 堅牢な結合手段、
４６ 堅牢な結合手段、 ｚ 校正用錘の軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力伝達装置（１，１０１）を備えている電子秤のための校正用錘構造（４，１０４）であって、
前記力伝達装置（１，１０１）に結合することができる少なくとも１つの校正用錘（３，１０３）を含んでおり、
更に、校正用錘（３，１０３）のガイドされた動きをもたらすための搬送機構及び駆動源を含み、
前記駆動源が前記搬送機構と協働し且つ少なくとも一部分が形状記憶合金によって作られているアクチュエータ（１６）を備えており、前記アクチュエータ（１６）は、前記形状記憶合金の構造的な変化によって前記校正用錘（３，１０３）を動かし、前記構造的な変化は、温度変化の結果として生じることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項２】
請求項１に記載の校正用錘構造であって、
前記駆動源が、前記アクチュエータ（１６）と協働する電気加熱装置を含んでいることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項３】
請求項１乃至２のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記力搬送機構が少なくとも１つのリセット部材と少なくとも１つの持ち上げ部材とを備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項４】
請求項３に記載の校正用錘構造であって、
前記力搬送機構が、前記リセット部材の機能と前記持ち上げ部材の機能との結合された機能を果たすことができる少なくとも１つの部材を備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の校正用錘構造であって、
前記リセット部材が、前記力搬送機構と前記校正用錘（３，１０３）とをそれらの各々の休止位置へ動かすと同時にその冷却段階中に前記形状記憶合金（１６）をその元の形状及び／又は長さに戻すのに十分な大きさのリセット力を有していることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項６】
請求項３乃至５のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記リセット部材が少なくとも１つのばね（１８，１１８，２１８，３１８，４１８，４２）を含んでいることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
少なくとも一部分が形状記憶合金によって構成されているアクチュエータ（１６）が、前記力搬送機構の機能点検を行うためのセンサーとして機能する能力を備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記アクチュエータ（１６）の力が、少なくとも１つの方向変換手段（１７，１１７，２１７，３２，４０，４３）によってその方向を変えるようになされていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項９】
請求項８に記載の校正用錘構造であって、
前記方向変換手段が、滑らかな滑動材料好ましくはテフロンからなるローラー（１７，１１７，２１７，３２，４３）であることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１０】
請求項３乃至９のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記搬送機構の前記持ち上げ部材が、対になって又は少なくとも１つのナックル継ぎ手リンク（２３，１２３，２２３，３２３）の形態で相対的に動く楔部材（３５，１３５，３６）の形態に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１１】
請求項３乃至９のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記搬送機構の前記持ち上げ部材が、少なくとも２つの圧縮コイルばね（３１，１３１）を含む構造形態に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の校正用錘構造であって、
前記持ち上げ部材のばねの組（３１，１３１）が、同時に前記リセット部材の機構を果たすことを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記形状記憶合金が、ＮｉＴｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群から選択されたものであることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１４】
請求項１３に記載の校正用錘構造であって、
前記形状記憶合金が、少なくとも４０％好ましくは約５０％のニッケル成分と、少なくとも８０℃好ましくは少なくとも９０℃の相転移温度とを有するニッケルチタン合金からなる群から選択されたものであることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
形状記憶合金からなるアクチュエータ（１６）の一部分が細線形状に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１】
力伝達装置（１，１０１）を備えている電子秤のための校正用錘構造（４，１０４）であって、
前記力伝達装置（１，１０１）に結合することができる少なくとも１つの校正用錘（３，１０３）を含んでおり、
更に、校正用錘（３，１０３）のガイドされた動きをもたらすための搬送機構及び駆動源を含み、
前記駆動源が前記搬送機構と協働し且つ少なくとも一部分が形状記憶合金によって作られているアクチュエータ（１６）を備えており、前記アクチュエータ（１６）は、前記形状記憶合金の構造的な変化によって前記校正用錘（３，１０３）を動かし、前記構造的な変化は、温度変化の結果として生じることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項２】
請求項１に記載の校正用錘構造であって、
前記駆動源が、前記アクチュエータ（１６）と協働する電気加熱装置を含んでいることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項３】
請求項１乃至２のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記力搬送機構が少なくとも１つのリセット部材と少なくとも１つの持ち上げ部材とを備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項４】
請求項３に記載の校正用錘構造であって、
前記力搬送機構が、前記リセット部材の機能と前記持ち上げ部材の機能との結合された機能を果たすことができる少なくとも１つの部材を備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の校正用錘構造であって、
前記リセット部材が、前記力搬送機構と前記校正用錘（３，１０３）とをそれらの各々の休止位置へ動かすと同時にその冷却段階中に前記形状記憶合金（１６）をその元の形状及び／又は長さに戻すのに十分な大きさのリセット力を有していることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項６】
請求項３乃至５のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記リセット部材が少なくとも１つのばね（１８，１１８，２１８，３１８，４１８，４２）を含んでいることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
少なくとも一部分が形状記憶合金によって構成されているアクチュエータ（１６）が、前記力搬送機構の機能点検を行うためのセンサーとして機能する能力を備えていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記アクチュエータ（１６）の力が、少なくとも１つの方向変換手段（１７，１１７，２１７，３２，４０，４３）によってその方向を変えるようになされていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項９】
請求項８に記載の校正用錘構造であって、
前記方向変換手段が、滑らかな滑動材料好ましくはテフロンからなるローラー（１７，１１７，２１７，３２，４３）であることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１０】
請求項３乃至９のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記搬送機構の前記持ち上げ部材が、対になって又は少なくとも１つのナックル継ぎ手リンク（２３，１２３，２２３，３２３）の形態で相対的に動く楔部材（３５，１３５，３６）の形態に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１１】
請求項３乃至９のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記搬送機構の前記持ち上げ部材が、少なくとも２つの圧縮コイルばね（３１，１３１）を含む構造形態に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の校正用錘構造であって、
前記持ち上げ部材のばねの組（３１，１３１）が、同時に前記リセット部材の機構を果たすことを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
前記形状記憶合金が、ＮｉＴｉ２，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＡｌ，ＣｕＺｎＧａ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＺｎＳｉ，ＣｕＡｌＮｉ，ＣｕＡｕＺｎ，ＣｕＳｎ，ＡｕＣｄ，ＡｇＣｄ，ＮｉＡｌ及びＦｅＰｔからなる群から選択されたものであることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１４】
請求項１３に記載の校正用錘構造であって、
前記形状記憶合金が、少なくとも４０％好ましくは約５０％のニッケル成分と、少なくとも８０℃好ましくは少なくとも９０℃の相転移温度とを有するニッケルチタン合金からなる群から選択されたものであることを特徴とする校正用錘構造。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の校正用錘構造であって、
形状記憶合金からなるアクチュエータ（１６）の一部分が細線形状に作られていることを特徴とする校正用錘構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１８４２７９（Ｐ２００６−１８４２７９Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５９９７７（Ｐ２００５−３５９９７７）
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（５９９０８２２１８）メトラー−トレド・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (130)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｉｍ Ｌａｎｇａｃｈｅｒ， ８６０６ Ｇｒｅｉｆｅｎｓｅｅ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（５９９０８２２１８）メトラー−トレド・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (130)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｉｍ Ｌａｎｇａｃｈｅｒ， ８６０６ Ｇｒｅｉｆｅｎｓｅｅ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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