CN102332549A - 电池内置型现场设备 - Google Patents

Abstract

本发明的电池内置型现场设备，对于相对于设备框体的任何方向的振动，都可以确保电池壳内的电池和收容在设备框体中的电路的连接。在电池壳(5)的上表面(5a)和设备框体(3)的内壁(3b)之间设置有波形弹簧环(11)。在电池壳(5)的下表面(5b)和设备框体(3)的内壁(3c)之间设置有多个硅橡胶(10)。在电池壳(5)的连接上表面(5a)和下表面(5b)的外周面(5c)和设备框体(3)的内壁(3a)之间设置有多个弹性爪(5-2a)。弹性爪(5-2a)一体形成在电池壳(5)的外周面(5c)上。

Description

电池内置型现场设备

技术领域

本发明涉及一种将内置电池作为驱动源对在管路部流动的流体的物理量进行测量的电池内置型现场设备。

背景技术

以往，作为对在管路部流动的流体的物理量进行测量的设备，例如使用的是测量流体的流量的电磁流量计。该电磁流量计利用上述法拉第电磁感应定律，即当具有导电性的流体横穿磁场而流动时，与其流速成比例的电动势在与其流动的方向和磁场的方向正交的方向被感应这样的定律来测量流体的流量。

因此，电磁流量计由检测部、转换部和连接部构成，所述检测部由测定管、电极、磁场产生单元(线圈或磁体)等构成，所述转换部对来自该检测部的输入信号进行信号处理从而求出流量值，并在附属的显示部上显示该流量值、或者将该流量值变换为与该流量值相当的电流信号发送至外部，所述连接部对检测部和转换部进行机构性的连接，并使连接于检测部和转换部之间的电源线、信号线通过。并且，通常的电磁流量计是在检测部、转换部、连接部已被一体化的状态下出货的，并安装于现场的配管上。

最近，相对于从外部接受电力的供给而动作的2线式、4线式的电磁流量计，使用电池驱动型的电磁流量计(以下，称为电池式电磁流量计)的机会正在增加。电池式电磁流量计采用内置的电池取代商业用电源作为驱动源来进行动作，但该内置电池被保持于电池壳，并与转换部、显示部一起收容在框体(设备框体)内。

图3示出电池式电磁流量计概要图。图3(a)为主视图，图3(b)为侧视图。在该图中，1为测定管(管路部)、2为从测定管1延伸的连接部，3为与连接部2结合的设备框体，内置电池4与转换部、显示部一起收容在该设备框体3中。在设备框体3中，内置电池4被保持在电池壳5中，在该状态下保持内置电池4与内部的电路的导通。

该电池式电磁流量计安装于现场的配管而被使用，但一旦开始流体的流量测量，则测定管1会因为在测定管1内流动的流体而振动，该振动通过连接部2也传递给了设备框体3。并且，一旦设备框体3发生振动，电池壳5与设备框体3的相对位置发生变化，会产生不能确保内置电池4与设备框体3内的电路的导通的情况。

相对于此，专利文献1中示出了以下这样的电池收纳机构，即对于在壳体主体(相当于设备框体3)收容电池箱(相当于电池壳5)的构成，防止了落下、振动所导致的冲撞时的电源的瞬间中断。

在该专利文献1所示的电池收纳机构中，电池箱设置有电池的正电极所抵接的接触端子和负电极所接触的导电性弹簧端子，该电池箱能够在电池的长度方向上滑动地收纳在壳体主体中，在壳体主体的内侧设置有一边推压电池箱的电极侧两端一边进行保持的弹簧构件，使得壳体主体内侧的弹簧构件的弹簧常数比电池箱的弹簧端子的弹簧常数小。即，使得壳体主体内侧的弹簧构件与电池箱的弹簧端子相比为高弹性。由此，在从外部施加了冲击的情况下，壳体主体内侧的弹簧构件先于电池箱的弹簧端子吸收该冲撞，从而确保了来自电池箱的电池的电源的供给。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2003-151519号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1所示的电池收纳机构仅对电池的长度方向的振动是有效的，对于相对于与该方向正交的方向的振动是没有效果的。即，采用电池式电磁流量计的情况下，振动从所有的方向传递到设备框体，相对于这样的可能从各个方向受到振动的某设备，不能就这样直接使用专利文献1所示的电池收纳机构。

本发明正是为了解决这样的课题而做出的，其目的在于提供一种电池内置型现场设备，该电池内置型现场设备对于相对于设备框体的任何方向的振动都可以确保电池壳内的电池与被收容在设备框体内的电路的连接。

解决课题的手段

为了达到这样的目的，本发明的电池内置型现场设备具有：管路部、从该管路部延伸的连接部、与该连接部结合的设备框体、以及被收容在该设备框体中的内置电池，所述电池内置型现场设备将内置电池作为驱动源对在管路部流动的流体的物理量进行测量，所述电池内置型现场设备的特征在于，包括：电池壳，所述电池壳保持内置电池；第1弹性构件，将电池壳的一个面作为第1面，所述第1弹性构件被夹在该第1面和所述设备框体的内壁之间并发挥弹性力；第2弹性构件，将电池壳的与第1面相对的面作为第2面，所述第2弹性构件被夹在该第2面和设备框体的内壁之间并发挥弹性力；和第3弹性构件，将电池壳的连接第1面和第2面的外周面作为第3面，所述第3弹性构件被夹在该第3面和设备框体的内壁之间并发挥弹性力。

发明效果

根据本发明，通过被夹在电池壳的第1面和设备框体的内壁之间的第1弹性构件和被夹在电池壳的第2面和设备框体的内壁之间的第2弹性构件的弹性力，吸收了与电池壳的第1面以及第2面正交的方向的振动，通过被夹在连接电池壳的第1面和第2面的外周面(第3面)与设备框体的内壁之间的第3弹性构件的弹性力，吸收了与电池壳的第3面(除了第1面以及第2面之外的所有面)正交的方向的振动，即便对于相对于设备框体的任何方向的振动，也可以确保电池壳内的电池和收容在设备框体中的电路的连接。

附图说明

图1是示出作为本发明的电池内置型现场设备的一实施形态的电池式电磁流量计的设备框体的内部结构的概略的截面图。

图2是示出在该设备框体内配置的波形弹簧环的形状的图。

图3是示出电池式电磁流量计的概略的图。

符号说明

1…测定管(管路部)，2…连接部，3…设备框体，3-1…主体，3-2…上盖，3a、3b、3c…内壁，4…内置电池，5…电池壳，5-1…壳体主体，5-2…壳体上盖，5a…上表面，5b…下表面，5c…外周面，5-1a…基座部，5-2a…弹性爪(板状的弹簧)，6…电池盖，7…圆锥盘簧，8…侧弹簧，8a…弯曲面，9…柔性印刷电路板(FPC)，10…硅橡胶，11…波形弹簧环，12…显示板。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施形态进行说明。图1示出作为本发明的电池内置型现场设备的一实施形态的电池式电磁流量计的设备框体的内部结构的概略。在该图中，与图3相同的符号表示与参照图3所说明的构成要素相同或者同等的构成要素，其说明省略。

在该电池式电磁流量计中，电池壳5由壳体主体5-1和壳体上盖5-2构成，通过将壳体上盖5-2嵌合于主体5-1上而构成圆筒状的电池壳5。又，设备框体3由主体3-1和上盖3-2构成，通过将上盖3-2嵌合在主体3-1上而构成圆筒状的设备框体3。

另外，关于电池壳5，其壳体主体5-1以及壳体上盖5-2由树脂制造，关于设备框体3，其主体3-1由不锈钢制造，其上盖3-2由树脂制造。

多个内置电池4以其位置被限制的状态保持在电池壳5中。在各个内置电池4上覆盖有树脂制造的电池盖6，在该电池盖6和壳体上盖5-2之间设有圆锥盘簧7。即，通过在壳体主体5-1上嵌合壳体上盖5-2，使设在电池盖6和壳体上盖5-2之间的圆锥盘簧7压缩变形，以强劲的力F1(远远比后述的硅橡胶10、波形弹簧11强的弹簧力)将各个内置电池4推压至壳体主体5-1的底面。

又，在壳体主体5-1的中央部一体设置有基座部5-1a，将与电池个数相应数量的侧弹簧8插入该基座部5-1a，由此通过该侧弹簧8的弯曲面8a以强劲的力F2(远远比后述的弹性爪5-2a强劲的弹簧力)向横方向推压各个内置电池4。

又，在电池壳5设有与各个内置电池4的正电极以及负电极连接的柔性印刷电路板(FPC)9，以包围多个内置电池4的外周。又，在电池壳5中，在壳体上盖5-2的外周面以一体切断成形该外周面的一部分的形态设有多个(3个以上)相当于本发明的第3弹性构件的弹性爪(板状的弹簧)5-2a。该弹性爪5-2a以规定的角度间隔设置在壳体上盖5-2的外周面，例如在设有3处弹性爪的情况下，可以以120°的间隔设置。又，该弹性爪5-2a与侧弹簧8相比为高弹性。

设备框体3的主体3-1的内径φ1比电池壳5的壳体主体5-1的外径φ2大，比将电池壳5放入设备框体3的主体3-1之前的壳体上盖5-2的外径(含有弹性爪5-2a的壳体上盖5-2的外径)φ3小。由此，在将电池壳5放入到设备框体3的主体3-1中时，设置在壳体上盖5-2的外周面的弹性爪5-2a被设备框体3的主体3-1的内壁面推压而发生弹性变形。即，设置在壳体上盖5-2的外周面的多个弹性爪5-2a被夹在连接电池壳5的上表面(第1面)5a和下表面(第2面)5b的外周面(第3面)5c与设备框体3的内壁3a之间而发挥弹性力。

在设备框体3的主体3-1的内底面与被放入的电池壳5的下表面5b之间配置有多个(3个以上)相当于本发明的第2弹性构件的圆柱状的硅橡胶10。该硅橡胶10以规定的角度间隔设置在电池壳5的下表面5b的周面，例如在设有3处硅橡胶的情况下，可以以120°的间隔来设置。

在已将电池壳5放入设备框体3的主体3-1中的状态下，在电池壳5的上表面5a的周面上配置有图2所示的波形弹簧环(C状环)11。图2(a)为俯视图，图2(b)为主视图。该波形弹簧环11与硅橡胶10相比为高弹性，其上表面上下起伏。又，在电池壳5的上表面5a的中央部设有显示板12。显示板12通过未图示的连接器与电池壳5内的FPC9相连接。另外，显示板12也搭载有转换部等电路。

在电池壳5的上表面5a的周面上配置了波形弹簧环11的状态下，将设备框体3的上盖3-2嵌合于主体3-1上。由此，波形弹簧环11受到设备框体3的上盖3-2的内壁面推压而发生弹性变形。即，波形弹簧环11被夹在电池壳5的上表面5a和设备框体3的内壁3b之间而发挥弹性力。又，硅橡胶10被电池壳5的下表面5b推压而发生弹性变形。即，硅橡胶10被夹在电池壳5的下表面5b和设备框体3的内壁3c之间而发挥弹性力。

从这样的内部结构可知，在本实施形态中，通过被夹在电池壳5的上表面5a和设备框体3的内壁3b之间的波形弹簧环11(第1弹性构件)和被夹在电池壳5的下表面5b和设备框体3的内壁3c之间的多个硅橡胶10(第2弹性构件)的弹性力，吸收了与电池壳5的上表面5a以及下表面5b正交的方向的振动，通过被夹在电池壳5的连接上表面5a和下表面5b的外周面5c与设备框体3的内壁3a之间的多个弹性爪5-2a(第3弹性构件)的弹性力，吸收了与电池壳5的外周面5c(除了上表面5a以及下表面5b之外的所有面)正交的方向的振动，即便对于相对于设备框体3的任何方向的振动，FPC9和内置电池4的位置关系都被牢牢地固定，从而可以确保电池壳5内的内置电池4和收容在设备框体3中的电路的连接。

又，在本实施形态中，在电池壳5的上表面5a和与该上表面5a相对一侧的设备框体3的内壁之间配置有显示板12，难以确保用来在电池壳5的上表面5a的中央部配置第1弹性构件的充分的空间，但由于采用波形弹簧环11作为第1弹性构件，因此可以有効地使用电池壳5的上表面5a的周面的环状的空间，从而可以不导致设备框体3的大型化地配置第1弹性构件。由此，可以使得设备框体3不会大型化，并可以减小振动本身。又，通过使用波形弹簧环11，还能够吸收电池壳5、设备框体3的公差。

又，在本实施形态中，由于采用硅橡胶10作为第2弹性构件，即采用与波形弹簧环11相比为低弹性、具有与电池壳5的下表面5b贴紧的面的低反弹弹性材作为第2弹性构件，因此可以在将电池壳5的下表面5b设置在下方的通常的设置状态下稳定地从下方支撑电池壳5。

又，在本实施形态中，由于将一体形成在电池壳5的外周面5c的一部分上的多个弹性爪5-2a作为第3弹性构件，因此可以防止设备框体3的大型化，也可以削减部件数量。即，为了减小与电池壳5的外周面5c正交的方向的振动自身，最好减小电池壳5的外周面5c和与之相对的设备框体3的内壁3a之间的间隙，但是这样的话，在电池壳5的外周面5c和与之相对的设备框体3的内壁3a之间设置其它构件的第3弹性构件比较困难，其结果会导致设备框体3的大型化。相对于此，在本实施形态中，由于在电池壳5的外周面5c一体形成有多个弹性爪5-2a，因此可以削减部件数量，且可以防止设备框体3的大型化。

另外，在上述实施形态中，采用波形弹簧环11作为第1弹性构件，采用多个硅橡胶10作为第2弹性弹性，采用多个弹性爪5-2a作为第3弹性构件，但并不限于这样的种类的弹性构件。例如，也可以代替多个硅橡胶10而将1个环状的弹性构件配置在电池壳5的下表面5b的周面，或者代替多个弹性爪5-2a而将1个环状弹性构件嵌合于电池壳5的外周面5c。

产业上的可利用性

本发明的电池内置型现场设备作为将内置电池作为驱动源对在管路部流过的流体的物理量进行测量的电池内置型现场设备，能够适用在测量流体的流量的电磁流量计、测量流体的差压的差压计、测量流体的静压的静压计等各种设备中。

Claims (4)

1.一种电池内置型现场设备，其具有：管路部、从该管路部延伸的连接部、与该连接部结合的设备框体、以及被收容在该设备框体中的内置电池，所述电池内置型现场设备将所述内置电池作为驱动源对在所述管路部流动的流体的物理量进行测量，所述电池内置型现场设备的特征在于，包括：

电池壳，所述电池壳保持所述内置电池；

第1弹性构件，将所述电池壳的一个面作为第1面，所述第1弹性构件被夹在该第1面和所述设备框体的内壁之间并发挥弹性力；

第2弹性构件，将所述电池壳的与所述第1面相对的面作为第2面，所述第2弹性构件被夹在该第2面和所述设备框体的内壁之间并发挥弹性力；和

第3弹性构件，将所述电池壳的连接第1面和第2面的外周面作为第3面，所述第3弹性构件被夹在该第3面和所述设备框体的内壁之间并发挥弹性力。

2.如权利要求1所述的电池内置型现场设备，其特征在于，

所述第1弹性构件是配置在所述电池壳的第1面的周面上的波形的环状的弹簧。

3.如权利要求1所述的电池内置型现场设备，其特征在于，

所述第2弹性构件是与所述第1弹性构件相比为低弹性、且具有与所述电池壳的第2面贴紧的面的低反弹弹性材。

4.如权利要求1所述的电池内置型现场设备，其特征在于，

所述第3弹性构件是一体形成在所述电池壳的外周面的一部分上的多个板状的弹簧。

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