JPH0820287B2 - ターゲット式流体流れ表示ゲージ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はターゲット式流体流れ表示ゲージに関し、よ
り詳細にいえば、導管を通る液体又は気体の流量を計測
するためのゲージ装置に関し、所望であれば、大きな流
量と小さな流量との間で流体の流量を遠隔制御するのに
提供される。

〔従来の技術とその課題〕

空気及び液体の流量表示装置は、通常、内包する流体
流れがターゲットに衝突するように構成され、ターゲッ
トの偏みが流体の流量の表示を与える。しかしなら、先
行技術のこの種の装置は種々の理由により不正確なもの
であった。本出願人が見出した、それらの理由のうち最
も重大な理由は、装置の読取りが、多くの理由のため、
線形でないということであり、この読取りはいずれにせ
よ、流体がターゲットの周りを移動する際のターゲット
の揺動により悪影響を受ける。

本発明の主な目的は、例えば液体についてガロン毎
分、及び気体又は空気について立方フィート毎分の単位
で液体の流量を直接に読取るため、線形の目盛り及び指
針を使用できる線形読取りを持つ流体の流量表示装置を
提供することである。

本発明の他の主要な目的は、装置のハウジングの無孔
の壁構造を通して作用する磁気連結を提供するための永
久磁石の使用を含む、磁気的に連結された動作伝達装置
によって読取りが行なわれるように装置を配置すること
であり、上記動作伝達装置はターゲートの偏りを回動自
在に取付けた指針に伝達し、この際、内包される流体流
れによるターゲットの偏りは線形に保たれる。磁気連結
により指針を回動させる手段は、装置の読取りに非線形
性が導入されるのを回避するのに十分短い。

本発明の別の主要な目的は、高温及び／又は高圧の、
及び腐蝕性であってもよい流体を装置の読取りの精度に
影響を及ぼすことなく取扱う流体流れ表示ゲージを提供
することである。

本発明の更に別の目的は、現在必要であるのと比較し
て最少の部品交換で、又は部品交換を全くしないで、広
範な流体流れ計測を行なうゲージを提供することであ
る。このゲージは異なる流体範囲について容易に較正を
行うことができる。

本発明の更に他の目的は、少数の簡単な部品を含み、
容易に組立てることができ且つ使用することができ、製
造に費用がかからず、使用寿命が長く、低い設定点と高
い設定点との間で流体流れを制御するため付帯的に装着
できる、線形構造の目盛りを持つ流体流れ表示ゲージを
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、組立ての際に、丸い部分を含むター
ゲット室を構成するハウジング部材及び該ハウジング部
材の後方プレートを含む非磁性ハウジング組立体を有す
る、液体及び気体（空気を含む）の流れを取扱うための
ターゲット式流体流れ表示ゲージが提供される。ターゲ
ット室の丸い部分は、ゲージを通る主流体流れ中央軸線
と同軸の軸線方向中心を中心とした曲線から成り、中央
軸線に沿って流入ポート及び流出ポートがハウジング組
立体の両端に設けられ、これらの端部の両方は、前記流
体流れ中央軸線上に中心が位置し、前記軸線方向中心に
平行で且つこれを有する、ハウジング組立体を通る所定
の流体流れ方向でターゲット室の曲線部分を通ってゲー
ジの外に流体流れを差向けるターゲット室の曲線で構成
される部分を含む。ターゲット室の曲線で構成される部
分に向かって延びるように配置するためその一端に隣接
して片持ち梁式に取付けられたリーフバネの形態の調節
自在の範囲バネがハウジング内に取付けられ且つターゲ
ット室に露呈している。リーフバネの自由端に固定され
たレバーアームはターゲット室の曲線で構成された部分
を横切って反対側に延び、レバーアームは、ターゲット
室の曲線で構成された部分の中央軸線に垂直に延びる平
面上にある。丸いディスク状構造のターゲットは、レバ
ーアームに固定され、このレバーアーム上でターゲット
室の丸い部分の軸線と同軸に中心決めされるように配置
され、ターゲット室の丸い部分の縁に関してぴったりと
嵌まるようになっている。ハウジングの外部に配置され
た従動磁石組立体に磁気的に連結された駆動磁石組立体
もまた、ターゲットに隣接して、ターゲット取付けレバ
ーアームに固定されている。この磁気連結は、内包され
る磁束の「窓」を構成するフィルム厚寸法のハウジング
の無孔の壁構造を通して作用する。

ハウジング外部のゲージは、流体流れ方向と交差して
延びる軸線を中心として回動するように支承された表示
指針を有し、この指針は、ターゲットに加わる流体流れ
の力によるターゲットの偏りに比例して指針を線形に偏
らせるため、支承された指針軸に十分に短いレバーアー
ムを介して作用する従動磁石組立体を備えている。

上述の従動磁石が作用するレバーアームが、表示指針
を僅かに回動させたままにすることによって、ゲージの
読取りは線形である。ゲージには、ハウジング組立体の
外部に配置された線形目盛りが表示指針の下に設けられ
ている。表示指針及び目盛りの両方は適当なカバーで密
封され、このカバーの一部はゲージを容易に読まれるよ
うに透明になっている。ゲージの目盛りは、液体の流量
を計測しようとする場合にはガロン毎分の単位であるの
がよく、気体又は空気の流量を計測しようとする場合に
は立方フィート毎分の単位であるのがよい（もちろん、
この代わりにＣ・Ｇ・Ｓ単位系又は他の一般に使用され
ている単位を用いてもよい）。

ゲージの範囲バネは異なる流れ範囲についての較正の
ため、又は較正の調節のために設けられている。

本発明のゲージには、付帯的に、フィリップス及びゾ
ルドウの米国特許第3862416号（本願の譲受人に譲渡さ
れている）の原理を以下に説明するように適用すること
によって、流量の大きな設定点と小さな設定点との間で
流量を制御する装置を設けてもよい。

他の目的、使用、及び利点は、以下の詳細な説明及び
添付図面に考慮を払うことにより明らかになるであろ
う。添付図面においては同じ参照番号が同じ部品を示
す。

〔実施例〕

第１図乃至第４図の参照番号10は、ターゲット式流体
流れ表示ゲージを全体に示し、このゲージは、外形が全
体に円筒形で基部即ち後部16に後方カバープレート18が
取付けられ、前側20にカバー22が取付けられているハウ
ジング部材14を有する本発明の一実施例からなる。この
カバー22自体は全体に従来のものであり、図示のよう
に、適当な透明材料（ガラス又は適当なプラスチック）
で形成されたカバー部材24から成り、このカバー部材24
は、ハウジング部材14の参照番号28が付された個所（第
４図参照）にネジ込んで固定される環状クランプ部材即
ちベゼル26で所定位置に保持される。図示のようにこの
ベゼル26は、カバー部材24をハウジング部材14のリム34
に対して保持する目的でカバー部材の環状フランジ32と
係合する環状フランジ30を有する。明らかなように、所
望であれば、密封の目的のため、適当なＯ−リング密封
体をカバー部材のフランジ32とハウジング部材14のリム
34との間に介在させるのがよい。

ハウジング部材の前側20はその形体が円筒形であり、
ハウジング部材14は、その前側20から後方に向かって平
らな端壁38及び40を構成し、このハウジング部材14に
は、後方プレート18を受入れるため、後側16のところに
凹部42が設けられ、この後方プレート18は、後方プレー
ト18をハウジング部材14に固定するため、後方プレート
18に適切に形成された孔を通って、ハウジング部材14に
形成され且つ対応するように配置されたネジ山付開口部
内に入る、適当なネジ44を所定位置に保持される。固定
装置は任意の適当な種類のものであってよく、図示の構
成は、ネジ44を所定位置にネジ込むための、適当な、対
応するように成形された六角形の工具を受け入れる六角
形形状の凹部48を構成する拡大頭部46を有する。

ハウジング部材14、後方プレート18、ベゼル26、及び
ネジ44は、非磁性である、アルミニウム、真鍮、或いは
これらの合金のような非磁性の種類の材料から形成され
ている。

図示の実施例では、ハウジング部材14及びその後方プ
レート18の内側仕上面50及び52は、軸線中心58を中心と
した曲線である曲線部分即ち円形部分56を持つターゲッ
ト室54を構成する（第３図及び第４図参照）ように成形
されている。また、ハウジング部材14及び後方プレート
18は、適当な流入ポート60及び流出ポート62を構成し、
これらのポートは、両方とも形体が円形であり、ゲージ
10及び10Aを通る流体流れの軸線方向中心と一致する軸
線58上に中心がある。ゲージ10及び10Aの軸線もまた参
照番号58で示されている。ポート60及び62には、流体流
れをゲージ10内に流入させ、また、流体流れをゲージ10
から流出させる導管のネジ山付端部を受け入れるため、
64及び66で示すように、夫々内ネジが設けられている。
当業者に明らかなように、ゲージ10で計量される流体源
の流量及び流出量は、ゲージ10の用途で左右される。ポ
ート60及び62は、第３図に示すように軸線58と同心であ
る。

ハウジング部材14は、端部76のところで片持ち式に取
付けられたリーフバネ74を含む、調節自在の範囲バネ組
立体72を受入れるため、70のところに適当な凹部が設け
られている（第３図参照）。このリーフバネ74は、その
端部78のところに、ターゲット室部分56を横切って反対
側に延び且つその自由端82のところに駆動磁石組立体84
（第３図及び第５図参照）が固定的に保持されてる剛性
のレバー部材80が取付けられている。ディスク型のター
ゲット86がターゲット室の円形部分56の中央にあるよう
にレバー部材80に固定され、このターゲット86は、真鍮
等から形成するのがよく、凸側88がゲージ10を通るゲー
ジ109への流体流れの方向に向いた半面凸、半面凹の形
体である。

図示の形態では、ハウジング部材14にはオリフィス94
を構成する管状部材92が装着され、このオリフィス94
は、軸線58上に中心がある。

カバー24に面するハウジング部材14の外側の前側には
スロット即ち凹部98（第４図参照）が形成され、この凹
部は、ゲージ10に横に設けられた駆動磁石組立体84と整
合し、駆動磁石組立体84の可能な移動路と境を接し且つ
整合して延びている。この凹部は、以下に開示されてい
るようにターゲット86の最大振れ流さが限定されている
ため、長さが限定されており、本発明は、以下に詳細に
論じているように、このことに考慮を払っている。無孔
のハウジング壁構造100を通して磁気的に連結された従
動磁石組立体99がスロット98内に配置され、この従動磁
石組立体99、表示器指針組立体102の線型読み取りのた
め、ハウジング部材14と一体である。駆動磁石組立体84
及び従動磁石組立体99は磁気的に連結された動作伝達装
置即ち動作伝達組立体101を形成する（第５図参照）。

従動磁石組立体99は、適当な指針軸106（第４図及び
第５図参照）のアーム104に適当に取付けられており、
この指針軸106は、ターゲット式流体流れ表示ゲージ10
が作動している場合のレバー部材80の移動路の平面（第
４図に一点鎖線112で示されている）に垂直に延びる回
動軸線110を中心として回動するようにウィッシュボー
ン108で適当に支承されている。

指針組立体112は、適当な指針アーム103を含み、この
指針アーム103は、ウィッシュボーン108に任意の適当な
方法で（通常はネジを使用するが不必要に詳細になるの
を回避するため図示していない）固定された適当な目盛
り即ちダイヤルプレート114と共働する。この指針アー
ム103は透明なカバー24を通して視認可能である。ダイ
ヤル即ち目盛り114は、単位時間当たりの流体流れに関
してゲージを読むためのダイヤル即ち目盛りに付けられ
た適当な表示116（第１図参照）を持っている。基準ゼ
ロマークは118で概略に示されている。

本発明によれば、中心が軸線58上にあるターゲット86
及び室部分56は大きさが最小であり（作動態様において
ターゲットの直径は19.685mm（0.775インチ）であ
る）、従働磁石組立体99が軸線110を中心として指針102
を回動させるように作動するレバーアームは非常に短
く、その長さは好ましくは約2.54mm（0.100インチ）か
ら約5.08mm（0.200インチ）、更に好ましくは約3.81mm
（0.15インチ）である。ハウジング部材14の無孔の壁構
造100は、駆動磁石組立体84の磁束を、第３図に示され
た空気流方向が指示するようにゲージ10を流体流れが通
る場合に、指針アーム103の位置を目盛り116に対して制
御するための従働磁石組立体99の磁束につなげる「窓」
を通過する磁束を形成するため、好ましくはフィルム厚
寸法のものであり、好ましくは、約1.27mm（0.050イン
チ）から約1.79mm（0.070インチ）（作動態様では1.57m
m（0.062インチ）である。

範囲バネ組立体72は、ゲージ10で計測すべき流体に応
じて、異なる流れ範囲について較正できるように構成さ
れている。示したように、ゲージ10は、ゲージ10を通る
液体、空気を含む気体、高温及び／又は高圧の流体、及
び腐食性の流体の流体流れを計測するのに使用すること
ができる。本発明によれば、ハウジング部材14及び後方
プレート18が構成するターゲット室54の領域内に駆動磁
石組立体84及びこれとともに動くゲージの構成部品が収
容されているということがわかる（第５図参照）。指針
組立体102と、磁気連結（二つの磁石組立体84及び99の
間で形成される）によりこれを作動せる従働磁石組立体
99とは、ハウジング組立体12の外部に配置され、かくし
て、ゲージ10により計測される流体流れに含まれ流体と
接触しない。壁構造100は、上述の磁束「窓」を構成す
るフィルム厚寸法のものであり、計測すべき流体流れを
ハウジング組立体12の領域内に封入するため無孔に作ら
れている。ゲージ10又は10Aを設置したとき、ハウジン
グ組立体12への導管及び組立体12からの導管もハウジン
グ組立体12の領域内に閉じ込められる。

本発明の別の特徴として、ゲージ10を、第１図乃至第
５図の実施例により提供された流体流れ計測の改善を残
しつつ、流体流れ制御器に転化してもよい（上述のフィ
リップス及びゾルドウの米国特許第3862416号に開示さ
れた改善を参照のこと、この特許の開示は本願に参照の
ため組込んである）。第６図、第７図、及び第８図の変
形態様のゲージ10Aは、以下に詳細に説明するように、
この目的を達成するため、第６図、第７図、及び第８図
に概略且つ部分的に図示する。この構成では、流体流れ
の高速の設定値と低速の設定値との間で流体流れの速度
に亘る制御が行なわれ、また、制御装置を、制御される
流体流れから離して設置してもよい。

ハウジング部材14及びこの後方プレート18は、アルミ
ニウム等、又は他の非磁性材料から適当に形成され、タ
ーゲット部材54及びその円形部分56を構成し、また駆動
磁石組立体84が作動するターゲット室の延長部120を構
成する。これらの構成部品は、計測及び又は制御の目的
でゲージ10又は10Aを通過する流体に対してターゲット
室52が範囲バネ組立対72を露呈させるように形成されて
いる。

ゲージ10を転化、即ち以下に述べるように流量読み取
りに加えて流体流れ制御器を構成する、かくして第６
図、第７図及び第８図のゲージ10Aを構成するように形
成する場合、所定位置に孔及び座ぐりが設けられ、貫通
プラグ130（第７図参照）が取付けられ且つその周りに
適当に密封される（これは、下文に詳細に説明する）。

範囲バネ組立体72は本質的にフィリップス及びトロイ
ヤー（Troyer）の米国特許4030365号（この特許は、本
出願人に譲渡されている）に開示されている種類のもの
であるがよく、かくして、範囲バネにレバー部材80を調
節自在に取付けるため端部76のところで片持梁式に取付
けられたリーフバネ74と、これによって支持される部品
を室54内に有する。リーフバネ74は、本発明の用途で
は、ハウジング部材の凹部70に緊密に嵌まって受入れら
れるように形成され且つリーフバネの孔138（第４図参
照）に付けた適当なネジ136によってリーフバネ74がそ
の端部76のところで固定される第１受台134を構成する
クレードル132（第３図参照）に付けられる。アルミニ
ウム等から形成するのがよいこのクレードル132は、第
２受台167及び一体のタブ140（第３図参照）を有し、こ
のタブは、ハウジング部材にこの目的で形成された凹部
142にキャップ型であるのがよい適当なネジで固定され
る。

クレードル132は、範囲バネ組立体72を較正するバネ
定数調節装置146を提供するため、上掲のフィリップス
及びトロイヤーの米国特許4030365号（この特許の開示
は本願に参考のため組み込んである）に開示されている
のと同様に構成されている。バネ定数調節装置146は、
リーフバネに亘って受け入れられ且つ駆動装置156によ
って移動路154に沿って移動されるＵ字形クランプ部材1
50を備えたクランプ装置148を有する。クレードルの第
１受台134及び第２受台167の夫々の傾斜部分164及び166
と共働する傾斜した端部160及び162を持つクランプ係止
部材158は、駆動装置168によって動かすと、クランプ装
置148を範囲バネの支点の所望の位置でリーフバネ74に
対して固定する。

上掲のフィリップス及びトロイヤーの米国特許に開示
されているように、駆動装置156は、クレードルの受台1
34と167との間に回転自在に支承された駆動ネジ172がネ
ジ込まれて受入れられている非回転ナット部材170を有
する。ナット170は、クランプ部材150とともに移動する
ようにクランプ部材150に適当にキー止めされている。
クランプ係止部材158は、駆動装置168で第３図の上方又
は下方に移動される。この駆動装置168は、上掲のフィ
リップス及びトロイヤーの米国特許に開示されており、
クレードルの受台134と167との間で支承されたネジ部材
173がネジ込まれてこれを受入れる別のナット部材（図
示せず）を有する。駆動ネジ172は管状であり、駆動装
置168の図示のネジ部材173は駆動ネジ172のボアを介し
て受け入れられている。これらの二つのネジ部材172及
び173は、ハウジング部材14の側壁に形成されたポート
を通して挿入される適当な廻し工具で互いに独立して廻
される。このポートは、範囲バネ組立体の必要な調節が
行われた後、上掲のフィリップス及びトロイヤーの米国
特許の較正と類似の適当なプラグで密封されて閉鎖され
る。上述の範囲バネ組立体の構成部品の完全な開示につ
いてフィリップス及びトロイヤーの米国特許を参照する
のがよい。

かくして、ゲージ10を異なる流れ範囲について較正す
る必要がある場合、リーフバネ74の有効長さを調節する
ことができる。当業者に明らかであるように、バネ範囲
組立体72を、従来技術で周知の他の任意の方法で適当に
調節できるように形成することができる。

レバー80は、互いに直角なフランジ180及び182を構成
するシート金属形態の適当な非可撓性の材料でできた長
さを有し、フランジ182は、リーフバネ74の突出端78に
適当なネジ186（第３図及び第４図参照）で固定された
ヘッド部分184（フランジ182はこれと一体である）を構
成する。ターゲット86は、第３図及び第４図に図示され
ているように、レバー部材80のフランジ182に適当なネ
ジ188で軸線58と同軸に整合するように固定されてい
る。レバー部材80（これは、機能上レバーアームの性質
のものである）は内隅190を構成し（第５図参照）、こ
の中に駆動磁石組立体84がレバー部材80の他の端部192
のところでターゲット室54の延長部材120内に、駆動磁
石組立体84と従動磁石組立体99との間に介在されたハウ
ジングの壁部材100に対して直面する関係で配置される
ように適当に接着される。

図示のように、ターゲット86は半面凸半面凹のディス
ク88の形態のものであるのがよく、このディスクは、タ
ーゲットをレバー部材80に、特定的にいえば、図示の態
様のフランジ182にネジ固定するためのネジ188を受入れ
るため、中央部材に孔が設けられている。

オリフィス92は、軸線58と同軸に整合した円筒形のボ
ア193を構成する管状のアルミニウム製の構成部品191
と、クレードル132の受台167に対して着座する平らな仕
上面196、並びに窪み198を有し、そのため、ゲージの構
成部品をハウジング内で組立て、ハウジング組立体の後
方プレート18をハウジングに固定したとき、流入口60と
ターゲット86との間に固定される（ハウジング部材14及
び後方プレート18は両方ともその内側がオリフィス92を
ターゲット86に対して同軸の関係で着座させるように形
成させている）。ハウジング部材14及びこの後方プレー
ト18はその内側仕上面50及び52が、オリフィス92が連通
し、軸線58と同軸に整合し、且つオリフィス92と流出ポ
ート66（第３図参照）との間に延びた、ハウジングの円
筒形導管区域197を構成するように成形されている。

駆動磁石組立体84は、表面202上に三つの磁極面208,2
12,及び216を持つ磁石200から成り、これらの磁極面
は、いずれも同じ平行六面体形体であり、互いに隣接し
て単一の平らな面202を形成し、適当な接着材を使用し
て鋼等から形成するのがよい裏打ちプレート206に固定
されている。

かくして、磁石200はその表面202上に交互の磁極性を
持つ三つの磁極面208,212,及び216を構成する。また、
この磁石200は、表面204上に三つの磁極面210,214、及
び218を構成し、磁極面208が磁極面210と対向し、磁極
面212が磁極面214と対向し、磁極面216が磁極面218と対
向する磁極面208,212,216,210,214、及び218は全て大き
さが同じものであり、第５図に図示したように表面202
及び204上に配置されている。しかし、磁極面208,212、
及び206は夫々、磁極面210,214、及び218の磁極性の逆
に磁極性を持っている。

磁石200は適当な永久磁石であり、テネシー州チャタ
ヌーガのディー、エム、スチュワード製造社（D.M.Stew
ard Mfg.Company）が販売しているバリウムフェライト
磁石製品のような適当な高エネルギー発生製品から形成
される。

磁石200のエネルギー発生は約１×10⁶乃至3.75×10⁶
ガウスエルステッドの範囲内にあるのが好ましい。

本発明によれば、磁石200は表面202上に磁極性が交互
の三つの磁極面208,212、及び216が形成されるように磁
化される。

図示の形態では、磁石200は磁極面208及び216がＮの
磁極性を持ち且つ磁極面212がＳの磁極性を持つように
配向されて裏打ちプレート206に取付けられる。図示の
ように、駆動磁石組立体84の磁石表面202、かくして磁
極面208,212、及び216は、フィルム厚寸法の無孔壁構造
100について対面した関係にあり、従って、従動磁石組
立体99の反対側に配置される。駆動磁石組立体84の磁極
面208、212、及び216は、第５図に示すように（ここで
は駆動磁石組立体84と従動磁石組立体99との間に介在さ
れた壁構造100が省略してある）、表面202上で同一平面
内にある。

磁石200の機能、特に磁極面208,212、及び216の機能
は、磁石200の機能を提供する同じ種類の別々の永久磁
石により提供することができる。

指針組立体102は、上掲のフィリップス及びトロイヤ
ーの米国特許第4030365号の差圧ゲージの螺旋が支承さ
れている（上記特許の第４図参照）のと同様の方法で適
当な宝石組立体220及び222によりウィッシュボーン108
に支承された駆動軸106を有する。この際、駆動軸106
は、回動軸線110（及び、通常は調節自在の宝石回動軸
組立体220又は222の一方）を中心として回動するように
支承されている。レバーアーム104は、接着剤、蝋付け
等を用いて駆動軸106に適当に固定され、駆動軸106を軸
線110を中心としてレバー部材80の偏りに従って回動さ
せるように従動磁石組立体99を取付け、これは対応して
駆動磁石組立体84の偏りを生ぜしめる。指針アーム103
は、駆動軸106とともに回動して目盛り即ちダイヤルプ
レート114と作動的に関連するように、駆動軸106に任意
の従来の方法で適当に固定される。指針アーム103は、
指針アーム103をその回動軸線を中心として回動させる
のに必要な力を減少させるため、当該技術分野の周知の
プラクティスに従って適当な釣合いおもり及び釣合いお
もり用の支持ブラケットと作動的に関連してもよい。

従動磁石組立体は、反対の磁極性を持つ、反対側の向
いた平らな磁極面232、及び234を構成する円筒形の磁石
230から成る。磁石230は、例えば、磁石200と同じ材料
から形成してもよい。磁石230は、壁構造100に対して、
磁極面232がＮの極性を持ち、磁極面234がＳの極性を持
つように磁化され且つ配向される。第５図に最もよく示
すように、鋼プレート236が磁石230の磁束を鋼プレート
236に集中させるため、磁極面234に磁気で取付けられて
いる。

磁石230を駆動軸106に固定するレバーアーム104の形
態は第５図に最もよく図示してある。アーム104は、本
質的には、一対の保持側アーム242及び243をその両側に
構成するブラケットプレート240であり、これらの間に
磁石230が受入れられる（この磁石230は、適当な接着材
を用いてブラケット240に適当に接着される）。ブラケ
ット240は、駆動軸106に適当に固定される、横方向にの
びるアーム244を構成する。ブラケット240は、真鍮のよ
うに、非磁性材料から形成される。

かくして、磁石230の磁極面232と磁石200の磁極面212
は反対に磁極性のものであり、従動磁石230は、実際に
は、駆動磁石組立体84の磁極面208,212、及び216から放
射する磁束内に捉えられている。この際、ハウジングの
壁構造100は、磁束通過「窓」として作用し、この窓を
通して、磁石駆動磁石組立体84及び99の夫々の磁束が磁
石230、かくしてレバーアーム104を介して指針103の位
置を回動軸線110について制御するように作用する。タ
ーゲットは、流体流れが加わると偏って駆動磁石組立体
84を矢印250の方向（第５図参照）に偏らせ、その結果
指針102を矢印252の方向（第５図参照）に回動軸線110
を中心として回動させる。流体流れが弱まると、リーフ
バネ74に作用する賦勢力が駆動磁石組立体84をその元の
位置に戻し、その結果、指針102がゼロ読み取り位置に
戻る。

ウィッシュボーン108は上述の米国特許第3862416号及
び4030365号に開示されている種類のものであり、これ
らの特許に開示されているように、これに適当に取付け
られた目盛り即ちダイヤルプレート114を有する。

流量容積の計測の目的のためのゲージ10及び10Aの組
立は、カバー部材24が、ゲージ10及び10Aの構成部品に
取付けるためにこのカバー部材を介して係合する調節装
置と全く関連を持たないということを除いては、前記フ
ィリップス及びトロイヤの特許第4030365号に開示され
ているのと同じ方法でこれらのゲージにカバー22を取付
けることによって完了する。

第６図乃至第８図を参照すると、ゲージを高圧の設定
点と低圧の設定点との間で流体流れを制御するように構
成するのが望ましい場合、この目的のため、上述のフィ
リップス及びゾルドウの米国特許第3862416号の構成を
使用してゲージ10Aを提供することができる。このゲー
ジ10Aは基本的には第１図乃至第５図に図示したものと
同じであるが、第６図乃至第８図に従って変更されてい
る。

第６図及び第７図に示すように、この構成に到る一つ
の手段は、ハウジング部材14を貫通する適当な孔270を
所定位置に穿孔することである。足付プラグ280がプラ
グのフランジ271を、後方プレート18及びハウジング14
に形成された座ぐりされた複合孔273と穿孔した孔270が
形成されたハウジング14の部分との交差部分により形成
された表面272に当接させて所定位置に適当なエポキシ
充填材275で孔270内に嵌め込まれている。

足付プラグ280は、前記特許第3862416号の第17図の回
路に示す電気的な連結を、この特許の第４図及び第14図
に示すようにプラグ280の外部からつくるため、孔273を
介して外部とつながる延長足282を構成する。プラグ280
は、ハウジング14の前部から近づくことのできる足を構
成し、これらの足は、足282に適当に電気的に連結さ
れ、下文に記載する光電セル及びペンライト球に関して
内包された各導線に対して電気的な連結を構成するのに
十分な数であり、これらの光電セル及びペンライト球は
第８図に示されており、第８図に示すウィッシュボーン
108Aに取付けられている。これは、第７図に示すよう
に、嵌め込み前に行うのがよい。

第８図では、ハウジング部材14は第１図乃至第４図に
図示したものと同じである。ウィッシュボーン108Aは本
質的にウィッシュボーン108と同じものであり、自由端1
09を同様に構成し、他端111は、適当なねじ113で片持ち
梁式にハウジング部材14に固定されている。ネジ113
は、図示の実施例では、それぞれのウィッシュボーン脚
115に取付けられ、これらの脚はハウジング部材14が構
成する適当な受台117に取付けられる。以上は全て前記
フィリップス及びゾルドウの米国特許第3862416号に開
示されているとおりである。

指針組立体102はゲージ10に関して説明したのと同じ
方法で支承され、ウィッシュボーン108Aにはダイヤルプ
レート114が適当に取付けられる。このダイヤルプレー
ト114は第８図に点線で示され、ウィッシュボーン108A
が構成する平らな目盛りプレート取付け部分119の上に
取付けられている。ウィッシュボーン108Aは、ウィッシ
ュボーンの自由端109のところに取付けパネル部分290を
構成するように形成され、ウィッシュボーンの部分119
の高さと食い違って、指針アーム103が延びる窓開口291
（第８図には図示していないが第４図を参照のこと）を
構成する。前記フィリップス及びゾルドウの特許に開示
されているように、ウィッシュボーン取付け部分290に
は一対の歯車セグメント292及び294が取付けられ、これ
らのセグメントの夫々には設定点アーム296及び298が固
定され、これらのアームは目盛り即ちダイヤルプレート
114の目盛り116と共働して前記フィリップス及びゾルド
ウの特許の発明に従って、選択した高圧流れ及び低圧流
れについて切り換え制御を行う。勿論この装置は、ゲー
ジ10Aを完成するのに前記フィリップス及びゾルドウの
特許に開示された種類のカバー装置を取付けることを必
要とする。

歯車セグメント292及び294の夫々は、指針駆動軸106
の回動軸線110を中心として回動運動するように、ウィ
ッシュボーンパネル部分290上に取付けられている。歯
車セグメント292及び294の夫々には、回転つまみが設け
られ、前記フィリップス及びゾルドウの特許に十分に開
示された方法でこれに（図示せず）連結されている。

歯車セグメント292及び294の夫々には、光電セル及び
前記フィリップス及びゾルドウの特許に開示された種類
の関連した遮光体300及び302が夫々調節自在に取付けら
れている。これらは適当な長寿命光球（図示せず）とと
もに配置され且つこれと関連し、これによって、設定点
アーム296及び298は前記ウィリップス及びゾルドウの特
許に開示されているように夫々の光電セル300及び302の
高圧及び低圧の機能点を設定する。

更に、前記フィリップス及びゾルドウの特許に開示さ
れているように光電セル300及び302には、対をなしたス
イッチ（図示せず）を制御するための電気回路中（前記
フィリップス及びゾルドウの特許の第17図に概略に図示
されている）の表示の光球が組み込まれており、これら
のスイッチは、前記フィリップス及びゾルドウの特許に
十分に開示されているように高圧制御及び低圧制御を行
うのに使用されてゲージ10Aを使用可能にする。内包さ
れる制御回路に関する完全な開示についてこの前記フィ
リップス及びゾルドウの特許を参照するのがよい。

従って、以上説明したゲージ10及び10Aの両方とも、
多くの利点を持つということが明らかになるであろう。

たとえば、ゲージは両方とも、高温或いは高圧の、腐
食性であってもよい、液体及び空気を含む気体の両方を
取り扱うことができるのである。というのは、計測され
る流体流れはゲージの内部を通過するからであり、その
ため、ゲージの表示指針組立体から十分に密封されて離
されているからである。これらのゲージは、第１図に示
す水平位置で、又は、第３図及び第４図に示す直立位置
で、並びに引っ繰り返したり後方に向けたりして、両方
とも垂直平面及び水平平面に関して任意の方向位置で取
付けることができ、そして悪影響なしに本発明の意図す
る流体計測の利点を提供することができる。

更に、駆動磁石組立体84及び従働磁石組立体99の特定
の取付け装置は、ターゲットの大きさが比較的に小さい
こと、及び上文に開示した装置のためにターゲットの偏
り量が小さいこと、並びに揺動からのターゲットの自由
とあいまって、ゲージの線型読み取りを可能にし、これ
によってゲージに線型の読み取り目盛りを使用できるよ
うにしている。

調節自在の範囲ばね装置72を使用する上で含まれる基
本的な装置は、任意の一つの装置を異なる流れ範囲につ
いて較正できるようにする。関連した利点は、包含され
るこれらのゲージが、最小の部品を切り換え又は調節し
て、広範な流体流れを計測できるということであり、こ
れは以上開示したゲージについていえば、ターゲットの
大きさを切り換え又は調節することにより、また、範囲
ばね組立体72を調節することにより行われる。

本願中に開示したゲージの全体構成により、フィリッ
プス及びゾルドウの米国特許第3862416号特定的に開示
された切り換え制御の特徴を使用できるということがわ
かる。ゲージをこのように構成すると、ゲージを流体制
御装置及び空気式制御装置、材料取り扱い装置、及び流
れ緊急制御装置における流量を制御するのに使用でき
る。更に、制御装置を、商用ビルディング又は産業用ビ
ルディングの中央制御設備に配置した制御パネル上に便
利に取付けた装置のように、制御中の流体流れから離し
て配置できる。

上述の記載及び図面は、単に本発明を説明し且つ図示
するためのものであり、本発明は特許請求の範囲に限定
されているものを除いてはこれらの記載により限定され
るものではない。というのは、この開示を手にした当業
者は、本発明の範囲を逸脱することなく本発明に種々の
変形及び変更を加えることができるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ゲージのウィッシュボーン上に設けたゲージ
目盛りプレートと共働するように図示されているゲージ
指針を回動自在に取付けるゲージウィッシュボーンを含
む他の部品を露呈させるため、一部が破断された本発明
の一実施例の上面図であり、第２図は、第１図に示すゲ
ージの背面平面図であり、第３図は、本発明の重要な構
成部品を露呈させるため、内包されるハウジング組立体
が部分的に除去されている、ゲージの後方平面図であ
り、第４図は第３図の４−４線に沿ったゲージの断面図
であり、第５図は、内包される二つの永久磁石組立体を
分離するハウジング組立体の壁が簡単のために省略され
た、本発明に従って使用される磁気的に連結された動作
伝達装置を示す概略斜視図であり、第６図は、ゲージが
計測する流体流れを制御するための、上述のフィリップ
ス及びゾルドウの米国特許による変形態様のゲージ装置
の部分正面図であり、第７図は、第６図の７−７線にそ
った部分断面図であり、第８図は、流量の大きな設定点
と小さな設定点との間で前記フィリップス及びゾルドウ
の米国特許に従って流体の流量を制御するために設けら
れたゲージをカバーを取り外して示す、変形態様のゲー
ジの平面図である。 12……ハウジング組立体、14……ハウジング部材、18…
…後方カバープレート、74……リーフバネ、80……レバ
ー部材、86……ターゲット。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターゲット室とこのターゲット室の両側に
   配置され、軸線方向に整合してこのターゲット室に流入
   する流体流れ及び流出する流体流れを所定の流体流れ方
   向に差向ける流体流入ポート及び流体流出ポートとを構
   成する、非磁性材料から形成されたハウジングと、前記
   流体流れ方向と実質的に交差して延びるように配置する
   ため、一端に隣接して前記ハウジング内に片持ち梁式に
   取付けられたリーフバネと、前記リーフバネは前記ター
   ゲット室に露呈されており、前記ターゲット室内での流
   体流れの前記方向上に中心があるターゲットであって、
   前記ハウジングを通って流れる流体が前記ターゲットに
   衝突するとき、流体流れの前記方向での移動を限定する
   ため、前記リーフバネの他端に固定されているターゲッ
   トと、前記ハウジング内で前記ターゲットと一緒に移動
   する駆動磁石組立体と、前記室の外部に配置され、前記
   流体流れ方向と交差して延びる軸線を中心として回動す
   るように支承されている表示指針と、前記室の外部に配
   置され、前記駆動磁石組立体に磁気的に連結され、前記
   指針を前記軸線を中心として回動させるため前記表示指
   針に関して固定されている従動磁石組立体と、を有し、
   前記ハウジングは、前記駆動磁石組立体と前記従動磁石
   組立体とを分離するフィルム厚の寸法の無孔壁構造を有
   し、前記駆動磁石組立体と前記従動磁石組立体との間の
   前記磁気連結が前記壁構造を介して行われる、ことを特
   徴とするターゲット式流体流れ表示ゲージ。
2. 【請求項２】前記従動磁石組立体は前記駆動磁石組立体
   の移動に従って、レバーアームを介して作動し、前記移
   動は約2.54mm乃至約5.08mmの範囲内にあることを特徴と
   する請求項１記載のターゲット式流体流れ表示ゲージ。
3. 【請求項３】前記駆動磁石組立体は、側部と側部を隣接
   させて配置された、前記駆動磁石組立体を構成する、交
   互の磁極性を持つ磁極面が前記壁構造に臨むように配向
   された永久磁石から成り、 前記従動磁石組立体は前記壁構造、前記駆動磁石組立体
   の前記磁極性の一方の磁極面に臨むように配向された永
   久磁石から成ることを特徴とする請求項１記載のターゲ
   ット式流体流れ表示ゲージ。
4. 【請求項４】前記駆動磁石組立体の前記永久磁石の磁極
   面は列をなした三個のものであり、 前記従動磁石組立体の磁極面は前記駆動磁石組立体の列
   の端部にある磁極面の磁極性と同じ磁極性を持っている
   ことを特徴とする請求項３記載のターゲット式流体流れ
   表示ゲージ。
5. 【請求項５】前記磁極面は形状が平らであり、面が共通
   になるように配置され、前記壁構造に対して近接してい
   ることを特徴とする請求項３記載のターゲット式流体流
   れ表示ゲージ。
6. 【請求項６】前記壁構造の厚さが約1.27mm乃至約1.78mm
   の範囲内にあることを特徴とする請求項５記載のターゲ
   ット式流体流れ表示ゲージ。
7. 【請求項７】前記ターゲットが約2.54mm乃至約3.81mmの
   範囲内の読み取り撓みを有することを特徴とする請求項
   １記載のターゲット式流体流れ表示ゲージ。
8. 【請求項８】前記ハウジングの外部に前記指針に隣接し
   て配置された目盛りであって、前記ターゲットが前記流
   体流れ方向に偏ったときに前記指針を使用して線型読み
   取りできるように較正されることを特徴とする請求項１
   記載のターゲット式流体流れ表示ゲージ。
9. 【請求項９】前記リーフバネが前記リーフバネの前記他
   端を含む有効長さを有し、 前記リーフバネの前記有効長さが流体の流量の繁華に順
   応するように調節自在であることを特徴とする請求項１
   記載のターゲット式流体流れ表示ゲージ。
10. 【請求項１０】前記壁構造が磁束通過窓として作用し、
    これによって、従動磁石組立体の磁束が駆動磁石組立体
    の磁束に連結されて磁気連結された作動伝達装置を形成
    することを特徴とする請求項１記載のターゲット式流体
    流れ表示ゲージ。
11. 【請求項１１】ハウジング部材とこのハウジング部材の
    ための後方プレートとから成り、組立ての際にターゲッ
    ト室を構成する、非磁性のハウジングと、前記ターゲッ
    ト室に対して露呈され且つ前記ターゲット室に向かって
    延びるように配置するため、一端に隣接して前記ハウジ
    ング部材内に片持ち梁式に取付けられたリーフバネと、
    前記ターゲット室は円形部分を有し、前記リーフバネが
    これに向かって延び、前記ターゲット室の円形部分は軸
    線方向中心を構成し、この軸線に関して前記室部分は同
    心であり、前記室部分は前記軸線方向中心に垂直に延び
    る平面内にあり、前記ターゲット室部分上に中心があ
    り、円形のディスク部材から成るターゲットと、前記リ
    ーフバネの他端に固定され、前記ターゲット室部分を横
    切って反対側に延びるレバーアームと、前記ターゲット
    は前記レバーアームに固定され且つ前記室部分に同軸に
    位置決めされるように配置され、そして室に緊密に嵌ま
    っており、前記ハウジング部材及び後方プレートは組立
    の際に流体流入ポート及び流体流出ポートを前記室部分
    の両側に構成し、前記流体流入ポート及び流体流出ポー
    トはその中心が実質的に前記ターゲット室部分上にあ
    り、流体流れを前記ターゲットに向かって及び前記ター
    ゲットの周りに差し向け、前記室から前記ハウジングを
    介して所定の流体流れ方向で出すように整合しており、
    前記レバーアームには駆動磁石組立体が固定されてお
    り、前記ハウジング部材の一方の側に前記ハウジング部
    材の外部に配置され、前記流体流れ方向と交差して延び
    る軸線を中心として回動するように支承された表示指針
    と、前記ハウジング部材の外部に前記ハウジング部材の
    一方の側に配置された従動磁石組立体と、前記従動磁石
    組立体は、前記表面指針をレバーアームを介して前記回
    動軸線を中心として約2.54mm乃至約5.8mmの範囲内で回
    動させるため、前記表示指針に固定されており、前記駆
    動磁石組立体及び前記従動磁石組立体は、向き合った関
    係にあり、且つ前記ハウジング部材の無孔の壁構造によ
    って分離されており、この壁構造を介して磁気的に連結
    され、前記ターゲットは十分に短い読み取り偏りを有
    し、前記レバーアーム及び前記従動磁石組立体は前記範
    囲内にあり、これによって、前記従動磁石組立体中に誘
    導された移動による前記指針の移動が線型である、こと
    を特徴とするターゲット式流体流れ表示ゲージ。
12. 【請求項１２】前記駆動磁石組立体は、側部と側部を隣
    接させて配置された、前記駆動磁石組立体を構成する、
    交互の磁極性を持つ磁極面が前記壁構造に臨むように配
    向された永久磁石から成り、 前記従動磁石組立体は前記壁構造、前記駆動磁石組立体
    の前記磁極性の一方の磁極面に臨むように配向された永
    久磁石から成ることを特徴とする請求項11記載のターゲ
    ット式流体流れ表示ゲージ。
13. 【請求項１３】前記駆動磁石組立体の前記永久磁石の磁
    極面は列をなした三個のものであり、 前記従動磁石組立体の磁極面は前記駆動磁石組立体の列
    の端部にある磁極面の磁極性と同じ磁極性を持っている
    ことを特徴とする請求項12記載のターゲット式流体流れ
    表示ゲージ。
14. 【請求項１４】前記磁極面は形状が平らであり、面が共
    通になるように配置され、前記壁構造に対して近接して
    いることを特徴とする請求項12記載のターゲット式流体
    流れ表示ゲージ。
15. 【請求項１５】前記壁構造の厚さが約1.27mm乃至約1.78
    mmの範囲内にあることを特徴とする請求項14記載のター
    ゲット式流体流れ表示ゲージ。
16. 【請求項１６】前記ハウジング部材の側部の外部に前記
    指針に隣接してこの指針の下側に配置された目盛りであ
    って、前記ターゲットが前記流体流れ方向に偏ったとき
    に前記指針を使用して線型読み取りできるように較正さ
    れることを特徴とする請求項11記載のターゲット式流体
    流れ表示ゲージ。
17. 【請求項１７】前記リーフバネが前記リーフバネの前記
    他端を含む有効長さを有し、 前記リーフバネの前記有効長さが流体の流量の繁華に順
    応するように調節自在であることを特徴とする請求項11
    記載のターゲット式流体流れ表示ゲージ。
18. 【請求項１８】前記壁構造が磁束通過窓として作用し、
    これによって、従動磁石組立体の磁束が駆動磁石組立体
    の磁束に連結されて磁気連結された作動伝達装置を形成
    することを特徴とする請求項11記載のターゲット式流体
    流れ表示ゲージ。