JPH0116006Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、温度計、圧力計などの計器を現場に
取付けた後、見やすい方向に自由に向けるために
必要な計器の首振機構の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の首振機構としては、ヘツドと取
付部材との間に一対の平行リンクを設け、この平
行リンクの両端の取付ねじを調整して指針の示度
誤差が生じないようにヘツドの角度を変えるも
の、あるいは、平行リンクを傾斜させて取付けて
互いに交叉したＸ字状にし、コイルばねからなる
可撓性トルク伝達部材の長さを、ヘツドの傾け角
度に拘わらずほぼ一定に保ち、常に示度誤差が生
じないようにしたもの（USP2，925，734；特公
昭32−9746号公報）などがある。ここにおいて、
示度誤差とは、本来計器が示すべき温度、圧力等
の状態量の値に対し、計器を首振りしたことによ
り生じる指示値の誤差であり、例えば指針が首振
りに伴い所定角度回動することである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前者にあつては示度誤差をなくすよう
にリンクの両端を調整する作業が煩雑であり、作
業者によつては一方のねじのみでヘツドの傾き角
度を変えるような作業を行うこともあり、この場
合の大きな示度誤差を生ずる欠点がある。また、
後者にあつては示度誤差が生ずることは少ない
が、構造が複雑となつて動きが円滑でなくなるば
かりでなく、製造コストが高くなるという欠点が
ある。

本考案の目的は、示度誤差が少なく、かつ、構
造の簡単な計器の首振機構を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ヘツドと取付部材とを、２点で連結
するリンクを用いず、１点の回動中心を介して連
結するとともに、この回動中心は、コイル状のば
ねの折曲時におけるヘツド側及び検出部材側の各
端部を通る中心線の交点から、検出部材側で、か
つ、ばねの折曲時における指針側に所定量偏心し
た位置とされ、かつ、この偏心量は、ばねを折曲
した際に当該ばねにより指針に生じる示度誤差が
最も少なくなるよう実験により求めた値であり、
ヘツドの取付部材に対する首振運動中、ばねの長
さがほぼ一定に保たれる量とし、さらに、ヘツド
の首振り方向を規制するストツパを設けたことを
特徴とする計器の首振り機構である。

〔作用〕

以上の構成において、ヘツドの角度を変更する
には、ヘツドを１点の回動中心を中心としてスト
ツパにより規制される方向とは逆方向に回動して
行う。この回動により、ばねは折曲されるが、前
記回動中心が偏心していることによつてばねの長
さはほぼ一定とされ、指針の突出等に伴う表示誤
差、すなわち示度誤差を生じない。また、構造が
簡単となり、部品点数が少ないため、操作は容易
である。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図には全体の正面図が、第２図には第１図
の要部の右側面図が、第３図には第１図の首振状
態における断面図が示されている。これらの図に
おいて、ケース状に形成され、前面をガラス板と
されたヘツド１内には指針２が収納され（第３図
参照）、この指針２はヘツド１の軸受部３に回転
自在に支持された軸４の一端に固定されている。
この軸４の他端は、両端にコネクタ５を有するコ
イル状のばね６の一端に連結され、このばね６の
他端は軸７を介して状態量検出部材８の一端に連
結されている。この検出部材８は、バイメタルな
どの温度エレメントあるいはブルドン管などの圧
力エレメントなどからなり、温度、圧力などの状
態量の変化を回転方向の変位として表わす部分で
ある。また、ばね６は、折曲げ方向に自由に折曲
でき、かつ、トルクは伝達可能な構造とされてい
る。

前記状態量検出部材８の他端はキヤツプ９の内
端に固定され、このキヤツプ９は、前記軸７及び
検出部材８を被覆する保護筒１０の下端に固定さ
れている。この保護筒１０の上端は、上、下部、
にそれぞれフランジを有する筒状の取付部材１１
の下端に固定されている。この取付部材１１の下
部フランジは、押えねじ１２により接続ねじ１３
内に固定され、この接続ねじ１３は、配管などの
被測定物１４にねじ込まれている。これにより、
保護筒１０の検出部材８を収納した部分が被測定
物１４内に位置し、被測定物１４内の温度等を測
定できるようになつている。また、取付部材１１
と前記ヘツド１の軸受部３との間には、ばね６を
被うように折曲自在なベローズ１５が設けられて
いる。

前記ヘツド１の軸受部３の外周及び取付部材１
１の上部フランジの外周には、それぞれブラケツ
ト１６，１７がねじ１８，１９で締付け固定され
ている。これらのブラケツト１６，１７からベロ
ーズ１５の両側にステー２０，２１が一体に突出
され、これらのステー２０，２１の先端部は片側
各１個のねじ２２により結合されている。このね
じ２２を緩めることにより、ヘツド１は、ねじ２
２を回動中心とした首振運動を行なえるようにな
つている。この際、ねじ２２の中心の設定位置は
ヘツド１あるいはばね６を第１図中鎖線あるいは
第３図に示されるように折曲した場合において、
ばね６の指針２側の端部を通る中心線Ｘ−Ｘ及び
状態量検出部材８側の端部を通る中心線Ｙ−Ｙの
交点Ｏ、正確にはこれらの中心線Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ
のねじ２２の設置平面への投影線の交点ＯからＸ
−Ｘ方向には、ヘツド１の折曲状態における指針
２側へ向かつて距離ｄ、Ｙ−Ｙ方向には、状態量
検出部材８側へ向かつて距離ｅだけ偏心した位置
Ｐとされている。これらの偏心距離ｄ，ｅは、計
算に基づく予測及び試行錯誤により実験で求めら
れるもので、ばね６の材質、形状（線径、コイル
径、長さ等）などにより異なるものであり、ヘツ
ド１を傾けて首振運動させたとき、ヘツド１の傾
き角度の如何に拘わらず、ばね６の折曲により生
ずる指針２の示度誤差が最も少なくなる位置が選
ばれる。すなわち、ばね６の長さが、取付部材１
１に対するヘツド１の傾斜（首振）運動中、ほぼ
一定に保たれ、収縮も、膨張もしないような位置
が選ばれる。

前記各ブラケツト１６，１７のステー２０，２
１には互いに当接してヘツド１の首振運動の角度
を規制するストツパ２３，２４が一体に設けら
れ、これらのストツパ２３，２４の作用により示
度誤差が大きくなる方向へのヘツド１の首振りが
行えないようになつている。

このような構成において、被測定物１４への計
器の取付後、計器のヘツド１の方向が指針２の動
きを読取るに不適当な場合は、ブラケツト１６，
１７のねじ１８，１９を緩めてヘツド１を回す
か、又は押えねじ１２の締付け時に取付部材１１
を必要とする向きに回してヘツド１の円周方向の
位置合せを行い、さらに、ステー２０，２１を連
結しているねじ２２を緩めてヘツド１の角度を変
化させて角度方向の位置合せを行う。

上述のような本実施例によれば、ヘツド１の首
振動作をねじ２２を操作するだけで行うことがで
き、調整作業を著しく簡略にできる。また、リン
ク等を用いないから、構造が簡単となつて部品点
数を削減でき、安価に提供できる。

ここにおいて、前記偏心距離ｄ，ｅを設けるこ
とにより示度誤差が小さくなることを第４図Ａ，
Ｂを参照して説明する。

第４図Ａは、ヘツド１の回動中心を中心線Ｘ−
ＸとＹ−Ｙとの交点Ｏ上に位置させた場合の模式
図である。この図において、最も太い実線で示す
ばね６は、ヘツド１の首振り前には垂直状態にあ
り、ヘツド１の水平方向への首振りにより下方の
コネクタ５を支点として弓形に曲げられる。この
時、ばね６を何の拘束もなく折曲げたとすると、
ばね６の先端における指針２との連結部の軌跡
は、中心線Ｙ−Ｙ上の点Ｑを中心とした半径ｒの
弧上を移動する軌跡Ｓとなる。この首振りによ
り、ばね６の折曲前に図中水平状態にあつた指針
２は、垂直の指針２Ａの位置となり、かつ、ばね
６も６Ａの状態とされる。

このばね６の変形は、ばね６に何の拘束力もな
く行われるから、ばね６には大きな変形応力等が
加わることはなく、素直に変形し、ばね６の長さ
はほぼ一定に保たれる。従つて、垂直状態にある
ばね６を６Ａの状態に変位させても、ばね６の先
端に取付けられた指針２の示す位置（示度）が変
位後２Ａの状態になつても変化することはない。
このような状態で変位させる限り、いわゆる示度
誤差は生ぜず、生じたとしても極めて僅かであ
り、問題とはならない。

一方、交点Ｏを中心としてステー２０の長さに
相当する半径Ｒで旋回される実際の指針２の軌跡
は、交点Ｏを中心とする半径Ｒの円弧状の軌跡Ｔ
となる。従つて、ステー２０の回動に伴つて実際
に移動する指針２の位置は２Ｂとなり、ばね６も
６Ｂのように大きく撓んだ状態とされる。このた
め、実際の位置の指針２Ｂと何の拘束力も与えな
い場合の位置の指針２ＡとはＸ−Ｘ方向の位置の
差ｌを生じ、かつ、ばね６には大きな変形応力が
作用し、ばね６の長さも変化する。この大きな両
者の位置の差ｌ及び大きな変形応力に基づいて指
針２には、大きな示度誤差が生じるものである。
なお、指針２Ａ及び２Ｂは、中心線Ｘ−Ｘよりも
上方に図示されているが、中心線Ｘ−Ｘ上に位置
させると指針２Ａ及び２Ｂがやや下向きとなつて
示度の読取りが不能になるので、指針２が垂直の
状態となる位置までばね６を折曲した状態を、折
曲位置としたものである。

これに対し、第４図Ｂに示すように、中心線Ｘ
−ＸおよびＹ−Ｙからそれぞれ偏心距離ｅ，ｄだ
け偏心した位置Ｐを中止としてステー２０を回動
させるようにすると、前述と同じ理論上の軌跡Ｓ
に対し、実際の指針２の軌跡は位置Ｐを中心とす
る半径Ｒの円弧状の軌跡T₁となる。この実際の
軌跡T₁は、何の拘束力も与えない場合の軌跡Ｓ
とほとんど重なることとなる。このため、実際の
位置の指針２B₁は拘束力を与えない場合の位置
の指針２Ａとわずかな位置の差l₁を生じるのみ
で、ばね６も、何の拘束力も与えない場合におけ
るように曲げモーメントのみの変形力で変形した
変形状態６Ａとわずかに異なる変形状態６B₁と
なり、ばね６の長さの変化もほとんどなく、示度
誤差も最小にできる。従つて、この位置Ｐを適宜
に求めることで、ヘツド１の首振りに拘わらず、
示度誤差の小さい計器の首振機構を得れる。ま
た、この位置Ｐを求めるには、計算及び図示によ
つて概ねその位置を出し、実際にサンプルを作つ
て確認を行う。

なお、実施にあたり、ヘツド１の円周方向の調
整を取付部材１１の取付け時に押えねじ１２で行
うようにすれば、各ブラケツト１６，１７はヘツ
ド１あるいは取付部材１１にねじ止めではなく、
固定的に設けてもよく、要するにヘツド１と取付
部材１１とが直接あるいはブラケツト１６，１７
等の中間部材を介して首振可能に取付けられてい
ればよい。

〔考案の効果〕

上述のように本考案によれば、示度誤差が少な
く、構造の簡単な計器の首振機構を提供できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る計器の首振機構の一実施例を
示すもので、第１図はその正面図、第２図は第１
図の要部の側面図、第３図は第１図の首振状態に
おける断面図、第４図Ａ，Ｂは示度誤差の発生状
態を示す説明図である。 １……ヘツド、２……指針、６……ばね、８…
…状態量検出部材、１１……取付部材、１４……
被測定物、１６，１７……ブラケツト、２０，２
１……ステー、２２……回動中心となるねじ、２
３，２４……ストツパ、Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ……中心
線、Ｏ……中心線の交点、Ｐ……回動中心位置、
ｄ，ｅ……偏心距離。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 状態量検出部材に折曲自在なコイル状のばね
   を介して指針を連結するとともに、この指針を
   収納したヘツドを取付部材に首振可能に取付
   け、ヘツドの向きを変更可能にした計器の首振
   機構において、前記ヘツドと取付部材とは１点
   の回動中心を介して連結するとともに、この首
   振りの回動中心を、コイル状のばねの折曲時に
   おける当該ばねの指針側端部を通る中心線Ｘ−
   Ｘと、ばねの検出部材側端部を通る中心線Ｙ−
   Ｙとの交点Ｏから所定量偏心した位置Ｐに設
   け、この偏心方向は中心線Ｘ−Ｘよりも検出部
   材側で、かつ、中心線Ｙ−Ｙよりもばねの折曲
   時における指針側とし、この偏心量は、ばねを
   折曲した際にばねの折曲により指針に生じる示
   度誤差が最も少ない実験により求まる値であ
   り、ヘツドの取付部材に対する首振運動中、ば
   ねの長さがほぼ一定に保たれる量とし、さら
   に、前記ヘツドの首振りの方向を規制するスト
   ツパを設け、このストツパによる規制方向は、
   前記中心線Ｘ−Ｘおよび中心線Ｙ−Ｙに対する
   位置Ｐの偏心方向が前記偏心方向から外れない
   ように規制する方向としたことを特徴とする計
   器の首振機構。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記位置Ｐの交点Ｏからの偏心量は、位置Ｐを中
   心としてヘツドを折曲した際における指針のば
   ねへの連結部の移動軌跡と、この計器に使用す
   べきばねを実際に前記ヘツドの折曲角度と同量
   折曲した状態におけるばねの先端の移動軌跡と
   が近似した形状となるような実験により求まる
   量とされたことを特徴とする計器の首振機構。