JP2001330498A

JP2001330498A - 機器の保持機構

Info

Publication number: JP2001330498A
Application number: JP2000153968A
Authority: JP
Inventors: Osamu Suzuki; 修鈴木; Makoto Kaneko; 誠金子
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】液体タンク等の物体表面に超音波センサ等の機
器を後付けで強固に取り付けることができ、しかもその
機器を対象物体を容易に調節できる機器の保持機構を提
供する。【解決手段】曲面を有する物体（液体タンクＴ）に対し
て、その脚（Ｔ0 ）に取り付ける保持部材（保持用ワイ
ヤ１）を用いて機器（超音波センサＭ）を保持する機器
の保持機構であって、前記保持部材（保持用ワイヤ１）
を支持する支持部１１は、前記機器（超音波センサＭ）
の底面より所定の高さの位置に設け、前記保持部材（保
持用ワイヤ１）に生じる張力を調節するための張力調節
機構１０を取り付ける構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、円柱状の外形を持
つ物体の表面に機器を取り付けることができる機器の保
持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に石油やＬＰＧ等の液体を入れた液
体タンクの液面を計測するためには超音波トランスデュ
ーサ等の超音波センサが使用されており、この超音波セ
ンサを液体タンクに取り付けるための技術を開示したも
のに特開平８−１４５７６４号公報や特開平８−１６６
２７７号公報があった。この特開平８−１４５７６４号
公報は、液体タンク側に予め超音波センサの取り付け柱
を設け、この取り付け柱に超音波センサのケースをネジ
止めすることにより固定するものである。また、特開平
８−１６６２７７号公報は、超音波トランスデューサを
液体タンクの底面に取り付け、超音波トランスデューサ
と液体タンクの接触面を接着剤で封止することにより固
定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−１４５７６４号公報においては、超音波センサを取
り付けるために、超音波センサの取り付け柱を必要とす
るので、予め液体タンクに加工を施す必要があり、その
加工は液体タンクの製作時が最も効率がよく、使用後の
途中においては不都合である。例えば既設のＬＰＧタン
ク等を設置場所において加工することは困難である。

【０００４】また、特開平８−１６６２７７号公報にお
いては、ＬＰＧタンク等は、屋外環境に長期間にさらさ
れるため、図６に示すように、超音波トランスデューサ
Ｍと液体タンクＴとの間を接着している接着材（有機高
分子樹脂）Ｃが劣化して、ひび割れが生じたり、液体タ
ンクＴの表面から剥離したりする傾向がある。このよう
な状態で接着材Ｃが濡れると、ひび割れや剥離部分から
接着材Ｃの内部に水がしみ込む。次いで上記の気化熱吸
収或いは冬季の気温低下により、接着材Ｃの内部に入り
込んだ水が氷結すると、体積膨張が生じてひび割れや剥
離が進行してしまうという問題があった。

【０００５】さらに、既設の液体タンクにおいては、設
置面からタンク底面までの高さが極めて低く設置されて
いるものがあり、このようなタンクの底面に超音波セン
サを取り付ける作業は大変困難である。すなわち、超音
波センサによってタンク内の液面を正確に計測するため
には、超音波センサをタンク底面中央に傾かないように
取り付ける必要がある。なぜなら、超音波センサを傾け
て取り付けてしまうと、超音波が液面に対して垂直に入
射しなくなるため、その反射波が元の超音波センサのと
ころへ戻らなくなるからである。しかしながら、特開平
８−１６６２７７号公報においては、固定用治具に超音
波センサを取り付ける構造なので、まず固定用治具をタ
ンク底面に接着する作業が必要となる。タンク直径が
１．５メートルでかつタンク底面と設置面との隙間が１
０センチメートルという場合がしばしば見られるが、こ
の隙間に作業員が腕を差し入れて固定用治具を接着する
のはそれだけでも困難であり、ましてタンク底面中央に
傾かずに固定用治具を設置するのはほとんど不可能と言
って良い。

【０００６】本発明は上述した従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、液体タンク等の物体表面に超音波センサ等
の機器を後付けで強固に取り付けることができ、しかも
その機器の対象物体への取り付け状態を容易に調節でき
る機器の保持機構を提供することを目的とする。また、
液体タンク等の底面と設置面との隙間が狭い場合でも、
超音波センサ等の機器をタンク底面中央に正確に設置可
能な機器の保持機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、曲面を有する物体の表面に被取付物を保持
用ワイヤ等で取り付ける機器の保持機構であって、前記
被取付物の両側に前記保持用ワイヤ等の一端を固定し、
前記物体の一部に前記保持用ワイヤ等の他端を固定し、
前記保持用ワイヤ等には前記被取付物を前記物体に押し
つける方向に張力を加える構成とした。上記構成によれ
ば、保持部材に発生する張力を有効に押しつけ力に変換
できるので、前記機器を対象物体に強固に固定すること
ができる。

【０００８】また、本発明は、前記保持用ワイヤ等に生
じる張力を調節するための張力調節機構を有する構成と
した。この構成により、機器を対象物に押しつける力を
調節可能である。

【０００９】さらに、本発明は、前記保持用ワイヤ等の
長さが全て均等である構成とした。この構成により、対
象物の底面中央に正確かつ容易に機器を取り付けること
が可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る機器の保持機構の実
施の形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発
明に係る機器の保持機構の実施の形態を示す正面図、図
２は、図１の機器の保持機構の支持部を示す側面断面
図、図３は、図１の機器の保持機構の支持部を示す側面
断面図、図４は、図１の機器の保持機構を縦型タンクに
取り付けた状態を示す正面図、図５は、図１の機器の保
持機構を横型タンクに取り付けた状態を示す正面図であ
る。

【００１１】本発明に係る機器の保持機構は、図１に示
すように、円柱状の外形を持つ物体である液体タンクＴ
に対して、その脚Ｔ0 に取り付ける保持部材である保持
用ワイヤ１を用いて機器である超音波トランスデューサ
等の超音波センサＭを保持するものである。この液体タ
ンクＴは、その円柱形状の軸が設置面と平行に置かれた
鉄製の中空容器であり、その底部に４本の平棒状の脚Ｔ
0 が溶接されている。なお、図１には中空容器の断面の
一部と２本の脚Ｔ0の一部が示されている。超音波セン
サＭは、ケース内部に図示しない振動素子や温度補正用
サーミスタ等の構成を内蔵している。この超音波センサ
Ｍは、図示しない制御装置に電気的に結線されており、
液体タンクＴ底面の超音波トランスデューサからタンク
Ｔ内へ向けて超音波を発し、液面で反射して戻ってきた
超音波を超音波トランスデューサで受信して電気信号に
変換し、発信と受信との時間差を計測することによって
タンク底部から液面までの距離を測定するものである。
液体タンクＴの底面は曲率の小さい曲面を成しているの
で、超音波センサＭの底面との間にはわずかな隙間が生
じるため、ゴム製のパッキンや合成樹脂製シール材等を
用いて封止し、雨水が内部へ浸透しないようにしてあ
る。また、この機器の保持機構の支持部１１には、前記
保持部１１に生じる張力を調節するための張力調節機構
１０が備えられている。なお、ここで言う「保持用ワイ
ヤ」は、鋼線や合成繊維をよりあわせてなる通常のワイ
ヤのみならず、棒状、管状、帯状等に形成された金属や
樹脂等の構造材料をも含む広い概念である。

【００１２】この張力調節機構１０は、図２に示すよう
に、保持用ワイヤ１の端部に固着された調節用ボルト１
２と、前記支持部１１に回動可能に固着されたボルトケ
ース１３と、このボルトケース１３に回転可能に固着さ
れた調節用ナット１４と、から構成され、前記調節用ボ
ルト１２または調節用ナット１４を回転させることによ
り張力を調節するように構成されている。

【００１３】この調節用ボルト１２は、一端側には保持
用ワイヤ１を取り付けるための取り付け孔１２ａが設け
られ、他端側にはネジ山１２ｂが形成されている。ま
た、ボルトケース１３は一端が前記支持部１１にピン１
１ａ（図１）により回動可能に固着され、他端には調節
用ナット１４がイモネジ１５により抜けないようになっ
ており、しかも回転可能に取り付けられており、内部は
空洞に形成されている。そして、調節用ナット１４に螺
合された調節用ボルト１２は、調節用ナット１４を回転
させることにより軸方向に移動するので、保持用ワイヤ
１の長さを調整することにより張力を調節できるもので
ある。なお、張力調節機構としては、ここに示した以外
にも様々なものが周知であり、そのようなものから適宜
選択して用いることが可能である。また、図１では張力
調節機構を超音波センサＭの片側にのみ設けたが、両側
に設けても良い。さらに液体タンクＴの脚Ｔ0 が３本以
上の場合、それぞれの脚Ｔ0 に対応させて保持用ワイヤ
及び張力調節機構を設けることも可能である。

【００１４】また、保持用ワイヤ１を前記液体タンクＴ
に取り付けるための取付金具２０は、図３に示すよう
に、断面コ字状の金具本体２１と、この金具本体２１を
液体タンクＴの脚Ｔ0 に固着するための４本の締め付け
ネジ２２と、金具本体２１と一体に形成され保持用ワイ
ヤ１を連結するためのフック２３と、から構成されてい
る。このように構成された取付金具２０は、４本の締め
付けネジ２２により液体タンクＴの脚Ｔ0 に堅固に固着
されるので、保持用ワイヤ１の張力が強くなっても液体
タンクＴの脚Ｔ0 から外れる等の不具合は発生しないも
のである。なお、金具本体２１をタンクの脚Ｔ0に固着
させるのに、脚Ｔ0に孔を開けてネジ止めする方法や脚
Ｔ0に溶接する方法も用いることができる。また、脚Ｔ0
は断面Ｌ形状のものや円筒状のものが用いられる場合も
あるので、金具本体２１の形状もそれに応じて適宜変形
させたものを用いる。

【００１５】このように構成された機器の保持機構は、
図１の矢印に示すように、保持用ワイヤ１に働く張力Ｆ
1 ，Ｆ1 は、それぞれＦ1 cos θの合成力となり超音波
センサＭを液体タンクＴに押しつけ力Ｆ0 として働くも
のである。また、この押しつけ力Ｆ0 はcos θの関数と
なるので、θの値が小さくなるほど大きくなる。即ち、
支持部１１の位置が液体タンクＴの底面より離れた方が
有利となる。本発明の実施例によれば、支持部１１の位
置は、超音波センサＭの高さの１／２以上であれば、必
要かつ十分な押しつけ力を持つものであるが、場合によ
っては１／２以下の部分に設けることもできる。

【００１６】また、上述のように構成された機器の保持
機構は、図４に示すような縦型の液体タンクＴの底面に
取り付けることができる。この液体タンクＴは、円柱形
状の軸を設置面に垂直に設けたものであり、上面及び底
面は曲率の小さい球面を成している。この場合には１２
０度間隔で開いた３本の脚Ｔ0 に取付金具２０を取り付
けて３方向の保持用ワイヤ１で固定するものであり、張
力調節機構１０は１箇所に取り付ければよいが、２箇所
又は３箇所に取り付けてもかまわない。さらに、図５に
示すように、横型の液体タンクＴは、円柱形状の軸を紙
面に垂直に設けたものであり、紙面手前側及び紙面向こ
う側の端面は曲率の小さい球面を成している。この横型
の液体タンクＴの底面に取り付ける場合は、２本のＴ0
に取付金具２０を取り付けて２方向の保持用ワイヤ１で
固定するものであり、２本の保持用ワイヤ１で張力がバ
ランスするので都合がよい。

【００１７】さらに、上述の図１，図４，図５に関する
実施例では、張力調節機構１０が超音波センサＭのケー
スに設けられているが、これを取付金具２０側に設ける
ことも可能である。具体的には、ボルトケース１３の一
端を取付金具２０にピン１１ａを用いて回動可能に取り
付け、ボルトケース１３の他端に設けられた調節用ボル
ト１２の取り付け孔１２ａに保持用ワイヤ１の一端を取
り付けると共に、その他端を超音波センサＭの支持部１
１に取り付けることで実現することができる。このよう
にすれば、後述のごとく液体タンクＴの脚Ｔ0が極めて
短くて、タンク底面と設置面との隙間が狭い場合であっ
ても、張力調節機構１０が脚Ｔ0の取付金具２０近傍に
設けられているので張力調節作業を容易に行うことがで
きる。

【００１８】ここで、図４及び図５に示す液体タンクＴ
の脚Ｔ0が極めて短くて、タンク底面と設置面との隙間
が狭い場合の設置方法について言及しておく。この場合
には、直前の段落で述べたように取付金具２０のそれぞ
れに張力調節機構１０が設けられているものを用いると
取付作業が容易になる。例えば図４のように１２０度間
隔で開いた３本脚に取り付けるときには、３本の保持用
ワイヤ１の長さがほぼ均等になるように予め調節してお
く。次に、先が鈎状に曲がった細長い棒をタンク底面と
設置面との隙間に差し込み、１本の保持用ワイヤ１の先
端を棒に引っかけて、棒をタンクの反対側から引き出
す。このようにして保持用ワイヤ１のうちの１本をタン
ク底面と設置面との隙間をくぐらせて反対側へ持って行
く。このとき超音波センサＭはタンク底面の中央付近の
設置面上に位置することになる。脚Ｔ0のそれぞれに予
め固定された取付金具２０に、対応する保持用ワイヤ１
の先端を取り付けると、超音波センサＭは設置面から浮
き上がってタンク底面の中央に接した状態になる。そし
てそれぞれの張力調節機構１０の調節用ナット１４を均
等に締め付けることで、超音波センサＭをタンク底面中
央部に押しつけて設置することができる。

【００１９】なお、タンク底面中央に対して３本の脚Ｔ
0 の位置が均等（１２０度間隔）に開いていない場合に
は、３本の保持用ワイヤ１の長さを均等にすると超音波
センサＭの取付位置がタンク底面中央からずれてしまう
ので、タンク底面中央からそれぞれの脚Ｔ0までの長さ
に対応させて保持用ワイヤ１の長さを予め調節しておく
ことが必要である。このようにすれば、前記の作業要領
でタンク底面中央に超音波センサＭを設置することが可
能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る機器
の保持機構は、設置のための脚を有すると共に外形に曲
面を有する物体に対して、その脚に取り付ける保持部材
を用いて機器を保持することにより、保持部材に発生す
る張力を有効に押しつけ力に変換できるので、前記機器
を対象物体に強固に固定することができる。また、前記
支持部には、前記保持部に生じる張力を調節するための
張力調節機構を取り付けたことにより、前記機器を対象
物体に押しつける力を適宜に調整することができる。さ
らに、物体の底面と設置面との間隔が狭くても、前記機
器を物体底面中央に正確かつ容易に設置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機器の保持機構の実施の形態を示
す正面図である。

【図２】図１の機器の保持機構の支持部を示す側面断面
図である。

【図３】図１の機器の保持機構の支持部を示す側面断面
図である。

【図４】図１の機器の保持機構を縦型タンクに取り付け
た状態を示す正面図である。

【図５】図１の機器の保持機構を横型タンクに取り付け
た状態を示す正面図である。

【図６】従来の問題点を説明する断面図である。

【符号の説明】

Ｍ超音波センサＴ液体タンクＴ0 脚１保持用ワイヤ１０張力調節機構１１端面１２エッジ１３ボルトケース１４調節用ナット１５イモネジ２０取付金具２１金具本体２２締め付けネジ２３フック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設置のための脚を有すると共に外形に曲
面を有する物体に対して、その脚に取り付ける保持部材
を用いて機器を保持する機器の保持機構。
【請求項２】前記保持部材に生じる張力を調節するため
の張力調節機構を有することを特徴とする請求項１に記
載の機器の保持機構。
【請求項３】前記保持部材の長さが全て均等であるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項
に記載の機器の保持機構。