JPH074524Y2 - バイメタル温度計の首振り機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、バイメタル温度計のダイヤル（指針盤）を収
容配設したダイヤルケースを首振りさせてダイヤル面を
所要の角度に設定するバイメタル温度計の首振り機構に
関する。

〔従来の技術〕

バイメタル温度計は、機構が簡単で且つ丈夫であり、特
に低温域における性能が良いことから工業用にも多く用
いられている。

しかし、工業用に利用されるバイメタル温度計は、各工
業施設ごとにその設置場所が異なり、設置場所の制約に
よりダイヤル面が見にくい取付状態にならざるを得ない
場合がある。

このような不都合を無くするために、本出願人は、第３
図に示すように、ダイヤルケース１を上下に首振りさせ
てダイヤル面1aを所要の角度に設定し得るバイメタル温
度計を開発した。

即ち、第３図は従来のバイメタル温度計とその内部構造
を示す側面図であって、感温部となるバイメタル２とそ
の先端に取り付けられたセンサ軸３とを収容する保護管
４が、撓み管５を介してダイヤルケース１の裏面側に突
設されている。センサ軸３には、撓み管５内に挿通され
てその中央に位置する弾性材６を介して、ダイヤルケー
ス１内の指針７を支持する指針軸８が連結されている。

そして、撓み管５の外側にはその上端側と下端側に、第
３図及び第４図に示すようにコ字形の金属板で成る一対
の自在金具９及び10が固設されており、当該自在金具９
及び10はその左右の板部9a,9b及び10a,10bが撓み管５の
左右両側において当該撓み管５の中央部で互いに重ね合
わされ、当該重ね合わせ部の中心に撓み管５の中心線Ｙ
と直交する方向に夫々ネジ11,11が捻じ込まれ、当該ネ
ジ11,11を中心として折曲可能に連結されている。ま
た、自在金具９の左右の板部9a,9bには、ネジ11,11を中
心として90°間隔で４個の透孔12,12…が穿設され、こ
れら各透孔12,12…に自在金具10の左右板部10a,10bに突
設された突起13,13…が係合されている。

これにより、ダイヤルケース１を上下に90°首振りさせ
て、そのダイヤル面1aの角度を調節することができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この首振り機構によれば、ダイヤルケー
ス１を第３図実線で示す直線状態から同図鎖線図示の如
く首振りさせた時に、著しい温度誤差を生ずることが判
明した。

例えば、目盛範囲が０℃〜100℃に設定されたバイメタ
ル温度計にあっては、その指針７が実際の温度よりも４
℃〜５℃も低い温度を指すことが確認された。

本考案者が、このように著しい温度誤差が生ずる原因を
究明したところ、撓み管５を屈曲させてダイヤルケース
１を首振りさせた際に、弾性材６の上部に取り付けられ
た指針軸８の固定金具14が、指針軸８の軸受15に接触せ
られて摩擦抵抗が増大するためであることが判った。特
に、固定金具14が弾性材６の弾発力で軸受15に強く圧し
当てられるから摩擦抵抗が非常に大きくなっていた。

このため、本考案者は、撓み管５の長さを長くしてその
分だけ指針軸８の長さも長くする改良を試み、固定金具
14と軸受15との間隔を大きくあけるようにした。

しかし、今度は、撓み管５を屈曲させた際に、指針軸８
がダイヤルケース１内に大きく突出し、当該指針軸８の
先端に取り付けられた指針７がカバーガラス16の内側に
接触して温度誤差の原因となる大きな摩擦抵抗を生じ、
しかも、指針７がダイヤル17の表面から高く浮き上がっ
て見栄えが悪くなると同時に、目盛を見る角度によって
は大きな読取誤差を生ずるという新たな問題が生じた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本考案は、ダイヤルケースを首振りさせても、大
きな温度誤差を生ずることがないと同時に、指針がダイ
ヤルの表面から高く浮き上がって見栄えを損ねたり、読
取誤差を生じたりすることもない首振り機構を提供せん
とするものである。

この目的を達成するために、本考案は、バイメタルを収
容する保護管が撓み管を介してダイヤルケースの裏面側
に突設されると共に、当該ダイヤルケース内の指針を支
持する指針軸が前記撓み管内に位置する弾性材を介して
前記バイメタルのセンサ軸に連結され、前記撓み管が一
方向に一定の曲率半径で屈曲せられて前記ダイヤルケー
スが首振りするように成されたバイメタル温度計の首振
り機構において、前記撓み管を屈曲させる際の中心点が
当該撓み管の中心線からその屈曲方向に一定の距離だけ
偏心して設定されていることを特徴する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本考案によるバイメタル温度計の首振り機構を
従来例との比較において示す側面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）はその首振り機構を構成する自在金具の動作を示
す説明図である。

なお、既述した第３図及び第４図との共通部分について
は、これら各図を参酌して説明する。

本例においても、第３図の場合と同様に、バイメタル２
を収容する保護管４が撓み管５を介してダイヤルケース
１の裏面側に突設されると共に、ダイヤルケース１内の
指針７を支持する指針軸８が撓み管５内の中央に位置す
る弾性材６を介してセンサ軸３に連結されている。

バイメタル２としては、片面に膨張係数の小さいアンバ
ー（invar）を配し、他面には黄銅などの比較的膨張係
数の大きな金属薄板を配して成るテープ状バイメタルを
螺旋状に成形したものが使用されている。

また、弾性材６は、板バネをコイル状に成形して成るコ
イルバネが使用されている。

更に、撓み管５には、金属製のベローズが用いられてい
る。

そして、撓み管５の上端側と下端側に取り付けられる自
在金具９及び10は、その左右の板部9a,9b及び10a,10bが
撓み管５の左右両側において当該撓み管５の中央部で互
いに重ね合わされ、当該重ね合わせ部に夫々ネジ11,11
が捻じ込まれ、当該ネジ11,11を中心としてダイヤルケ
ース１の首振り方向Ｆに折曲可能に連結されている。

ここで、本例では、各ネジ11,11が撓み管５の中心線Ｙ
からダイヤルケース１の首振り方向Ｆに一定の距離（例
えば、約3mm）だけ偏移した位置に捻じ込まれている。

また、自在金具９の左右板部9a,9bには、各ネジ11,11を
中心とするダイヤルケース１の首振り方向Ｆに向かって
０°〜90°の範囲に45°間隔で夫々３個の透孔12,12…
が穿設され、これら各透孔12,12…に自在金具10の左右
板部10a,10bに突設された突起13,13…が係合されてい
る。

更に、自在金具９の片側板部9bの周縁には、ネジ11を中
心とする角度約90°の範囲にわたって円弧状の切欠部18
が形成され、当該切欠部18に自在金具10の板部10bに貫
設されたストッパネジ19が係合されている。

これにより、自在金具９及び10が第２図（ａ）〜（ｃ）
の如くダイヤルケース１の首振り方向Ｆに０°〜90°の
範囲にわたって45°刻みで折曲されて、ダイヤルケース
１のダイヤル面1aの角度を三段階に設定できる。

そして、この自在金具９及び10を折曲してダイヤルケー
ス１を首振りさせた時には、撓み管５がネジ11,11の部
分を中心点C₁として一方向Ｆに一定の曲率半径ｒで屈曲
される。

ここで、中心点C₁は、従来ならば撓み管５の中心線Ｙ上
にある中心点C₂からその屈曲方向Ｆに一定の距離だけ偏
心して設定されているから、撓み管５を第１図に示す如
く０°から90°まで屈曲させた際に指針軸８の固定金具
14及び軸受15間の距離が縮まる度合いが非常に小さい。
即ち、撓み管５を屈曲させる中心点が従来のようにC₂で
あった場合には、第１図二点鎖線図示の如く固定金具14
と軸受15との間の距離が大きく（約5mm〜6mm）縮まるか
ら、両者間の間隔が近い場合には固定金具14が軸受15に
接触して摩擦抵抗を増大させるおそれがある。また、指
針軸８を長くして固定金具14と軸受15とが接触しないよ
うにしても、今度は指針軸８がダイヤルケース１内に大
きく突出するから、当該指針軸８に取り付けられた指針
７がカバーガラス16の内側に接触して摩擦抵抗が増大す
ると共に、指針７がダイヤル17の表面から高く浮き上が
って見栄えを悪くしたり、目盛の読取誤差を生じさせた
りする。

これに対し、本例の如く撓み管５の中心点C₁を従来の中
心点C₂からその屈曲方向Ｆに約3mm偏心させると、当該
撓み管５を０°から90°屈曲させた際に第１図一点鎖線
図示の如く固定金具14及び軸受15間で縮まる距離が非常
に小さく（約0.5mm〜1mm）なって上記の如き諸問題が完
全に解消された。

なお、上記実施例においては、ダイヤル面1aの角度を45
°刻みで三段階に設定する首振り機構について説明した
が、自在金具９及び10の突起12及び透孔13を夫々22.5°
刻みで形成して五段階の細かい角度調節ができるように
してもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、ダイヤルケースを
首振りさせた際に、従来において温度誤差を生ずる原因
となっていた摩擦抵抗の増大を確実に防止することがで
きると同時に、指針がダイヤルの表面から高く浮き上が
って見栄えを損ねたり、読取誤差を生じさせるなどの弊
害も無くすることができるという大変優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるバイメタル温度計の首振り機構を
従来例との比較において示す側面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）はその首振り機構を構成する自在金具の動作を示
す説明図、第３図は従来の首振り機構を有したバイメタ
ル温度計とその内部構造を示す側面図、第４図は従来の
首振り機構を構成する自在金具の断面図である。 符号の説明 １……ダイヤルケース、1a……ダイヤル面、２……バイ
メタル、３……センサ軸、４……保護管、５……撓み
管、６……弾性材、７……指針、８……指針軸、9,10…
…自在金具、11……ネジ、Ｙ……撓み管の中心線、C₁…
…中心点、ｒ……曲率半径。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バイメタルを収容する保護管が撓み管を介
   してダイヤルケースの裏面側に突設されると共に、当該
   ダイヤルケース内の指針を支持する指針軸が前記可撓管
   内に位置する弾性材を介して前記バイメタルのセンサ軸
   に連結され、前記撓み管が一方向に一定の曲率半径で屈
   曲せられて前記ダイヤルケースが首振りするように成さ
   れたバイメタル温度計の首振り機構において、前記撓み
   管を屈曲させる際の中心点が当該撓み管の中心線からそ
   の屈曲方向に一定の距離だけ偏心して設定されているこ
   とを特徴とするバイメタル温度計の首振り機構。
2. 【請求項２】前記撓み管が金属製のベローズである前記
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の首振り機構。
3. 【請求項３】前記弾性材がコイルバネである前記実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の首振り機構。
4. 【請求項４】前記ダイヤルケースが一方向に22.5°刻み
   又は45°刻みで０°〜90°首振りする前記実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の首振り機構。