JP3241048U - 共振レベルスイッチ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】既定の設定周波数を維持し、構造が緩んだり、周波数ドリフトが発生しない、信頼性が高い共振レベルスイッチ構造を提供する。【解決手段】共振レベルスイッチ構造は、検出部材と、駆動部材と、バランス組立部材と、を含んで構成されている。検出部材の探知棒は、外管と、外管内に懸架されるように連結されている内管と、を備え、バランス組立部材は内管に内設され、且つカウンターウェイトと、カウンターウェイト内に螺入するパッキング部材と、を具備している。カウンターウェイトは接続部と、接続部から延出されている広げ部を有し、且つ接続部及び広げ部を貫通する孔部を有し、パッキング部材は孔部からカウンターウェイト内に装入される。広げ部には軸方向に延伸されていると共に孔部に連通されている１つまたは複数の溝部が設けられ、且つパッキング部材が広げ部に挿入されると、広げ部が内管に向けて外方向に広がる。【選択図】図７

Description

本考案は、レベル測定機構に関し、詳しくは、共振レベルスイッチ構造に関する。

レベル測定は通常、工業プロセスにおいて、容器、貯蔵タンク、管路中にある固体または液体材料の貯蔵量の高さを検出する作業を指す。作業に採用される測定器具はレベルスイッチと呼ばれる。

現在のレベルスイッチにおいて、その振動周波数の調整を便利にするため、固体または液体材料に挿入するレベルスイッチの探知棒にカウンターウェイト等の部材を内設し、且つ探知棒に位置する前記カウンターウェイトの高さまたは深さ位置を調整することで必要な周波数を実現している。しかしながら、前記カウンターウェイトは通常螺着方式で探知棒内に螺入し、且つ実際の使用では不断で振動する影響を受けて、その螺着位置が偏移することがよくあり、初期設定された周波数が歪められ、測定の精確性にも影響が及んだ。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に至った。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、共振レベルスイッチ構造を提供することにある。つまり、緊結する構造設計を利用し、カウンターウェイトを位置決めするように取り付け、共振周波数の調整を完了した後に、振動の影響を受けて緩んだり、偏位しにくくすることで、既定の設定の周波数を維持し、構造が緩んだり、周波数ドリフトが発生することがなくなり、製品の信頼性が高まる。

上記課題を解決するために、本考案のある態様の共振レベルスイッチ構造は、検出部材と、駆動部材と、バランス組立部材と、を含んで構成されている。検出部材は、ベースと、ベースから下向きに延伸されるように配置されている探知棒と、を備え、且つ探知棒は、外管と、外管内に懸架されるように連結されている内管と、を具備している。駆動部材はベースに設置され、バランス組立部材は探知棒の内管に内設され、且つカウンターウェイトと、カウンターウェイト内に螺入するパッキング部材と、を含み、カウンターウェイトは接続部と、接続部から延出されている広げ部と、を有し、且つ接続部及び広げ部を貫通する孔部を有し、パッキング部材は孔部からカウンターウェイト内に装入される。広げ部には軸方向に延伸されていると共に孔部に連通されている１つまたは複数の溝部が設けられ、且つパッキング部材が広げ部に挿入されると、広げ部が内管に向けて外方向に広がる。

本考案の一実施例に係る共振レベルスイッチ構造を示す外観斜視図である。 本考案の検出部材とバランス組立部材を示す概略広がる図である。 本考案のバランス組立部材を示す概略広がる図である。 本考案のバランス組立部材の組立を示す断面図である。 本考案のロッドツールを使ってパッキング部材を調整する概略断面図である。 図５(Ａ)に示す部分拡大図である。 図６の概略作動図である。

以下、本考案の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本考案は以下の例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

図１は本考案の一実施例に係る共振レベルスイッチ構造を示す外観斜視図である。本考案に係る共振レベルスイッチ構造は、検出部材１と、駆動部材２と、バランス組立部材３と、を含んで構成されている。以下、それぞれについて説明する。

図２を併せて参照し、前記検出部材１は、ベース１０と、前記ベース１０から下向きに延伸されるように配置されている探知棒１１と、前記ベース１０と前記探知棒１１との間に接合されている振動板１２と、を含んで構成されている。前記振動板１２はベース１０の底面に重置されていると共に探知棒１１を接続するための外部結合口１２０が下向きに突出している。

図１を参照すれば、前記駆動部材２は上述の検出部材１のベース１０に配置されている。本実施例では、前記駆動部材２は、圧電ユニット２０と、２つの支持ロッド２１と、２つの前記支持ロッド２１の間に跨設されて圧電ユニット２０に押し当てられている押さえ部材２２と、を含んで構成されている。１つの前記支持ロッド２１はベース１０を介して振動板１２に固定され、他の前記支持ロッド２１はベース１０に直立するように固設され、且つ圧電ユニット２０が２つの支持ロッド２１の間にあるベース１０に位置している。また、前記圧電ユニット２０は、フレキシブルプリント基板２００が相互に重置されている複数の圧電片２０１と交錯して直列接続するように固定されることで形成され、且つ前記圧電ユニット２０の上方は押さえ部材２２により下向きに押さえ付けられ、前記圧電ユニット２０がベース１０に向けて押し付けられるように固定されている。

次は、図１と図２も併せて参照し、上述の検出部材１の探知棒１１は振動棒（Vibration Rod）であり、且つ外管１１０及び内管１１１を含む。前記外管１１０は上述の振動板１２の外部結合口１２０に接合され、内管１１１は前記外管１１０内に懸架されるように連結され、且つ前記外部結合口１２０内を通過してベース１０の底部に連結される。前記外管１１０及び内管１１１は、その周径及び底面に隙間を有し、共振を発生させる。さらに、前記振動板１２の外部結合口１２０内には、内管１１１が外部結合口１２０に連通する際に前記開口部１２１と相互に連通するように振動板１２の上面まで貫通する開口部１２１が設けられている。

図３乃至図５を併せて参照し、本考案は主に、上述のバランス組立部材３を改良している。前記バランス組立部材３は上述の探知棒１１内に配置され、例えば、前記探知棒１１の内管１１１内にはめねじ１１１ａにより（図２参照）、前記バランス組立部材３を螺入させる。前記バランス組立部材３はカウンターウェイト３０と、前記カウンターウェイト３０内に螺入するパッキング部材３１と、を備えている。前記カウンターウェイト３０は、接続部３００と、接続部３００から延出されている広げ部３０１と、を有し、且つ前記接続部３００及び広げ部３０１を貫通する孔部３０２を有し、パッキング部材３１を装入するために用いられている。具体的には、前記孔部３０２にはめねじ３０２が内設され、且つパッキング部材３１の外には螺接するために対応するおねじ３１０が設けられている。また、前記接続部３００の外には内管１１１のめねじ１１１ａに螺接されるおねじ３００ａが設けられ、前記広げ部３０１の外には嵌め合い溝３０１ａが設けられ、前記嵌め合い溝３０１ａは内管１１１のめねじ１１１ａに螺接されるおねじでもよい。前記嵌め合い溝３０１ａはねじ山が回転に干渉する、二条ねじが回転に干渉する、または回転方向に突起する設計等でもよく、パッキング部材３１が回転すると、干渉公差が小さくなる等の要因により、パッキング部材３１が回転する際の回転抵抗力が増加することで、広げ部３０１が変形して広がる。

以上述べた如く、前記広げ部３０１には軸方向に延伸されていると共に孔部３０２に連通されている１つまたは複数の溝部３０１ｂが設けられ、前記溝部３０１ｂは前記広げ部３０１を少なくとも２つの部分に分けると共に互いに略当接させ、前記広げ部３０１の外にある嵌め合い溝３０１ａの径方向のサイズは内管１１１内のめねじ１１１ａの谷径よりやや小さい。具体的には、ルーズフィット等の公差により調整し、カウンターウェイト３０が内管１１１内に螺入される際に、広げ部３０１と内管１１１との隙間または公差を接続部３００と内管１１１との隙間または公差よりも大きくする。

これにより、図５と図６に示す如く、上述のバランス組立部材３を内管１１１内に装入した後、その内管１１１に螺入される深さまたは位置により適合する周波数に調整する。位置決めするように螺入した後、ロッドツール４を前記内管１１１に挿入してパッキング部材３１を操作し、前記ロッドツール４は振動板１２の上面にある開口部１２１（図２参照）から前記内管１１１内に挿入し、カウンターウェイト３０を位置決めするようにパッキング部材３１を操作する。前記パッキング部材３１はカウンターウェイト３０の一端から離間する操作穴３１１を有し、ロッドツール４と組み合わせることで、前記ロッドツール４が前記パッキング部材３１を回転させ、前記パッキング部材３１をカウンターウェイト３０の孔部３０２内に更に螺入させる。図７に示す如く、パッキング部材３１を孔部３０２の最底部に螺入した後、パッキング部材３１をカウンターウェイト３０の接続部３００から広げ部３０１内に挿入し、広げ部３０１を内管１１１のめねじ１１１ａに向けて外方向に広げ、広げ部３０１の外にある嵌め合い溝３０１ａを内管１１１のめねじ１１１ａに嵌めて固定する。前記嵌め合い溝３０１ａはねじ山が回転に干渉する、二条ねじが回転に干渉する、または回転方向に突起する設計等でもよく、パッキング部材３１が回転すると、干渉公差が小さくなる等の要因によりパッキング部材３１が回転する際の回転抵抗力が増加し、広げ部３０１が変形して広がる。また、前記カウンターウェイト３０の接続部３００と広げ部３０１との間の外環箇所には、凹状縁部３０３が更に凹設されることで、広げ部３０１と接続部３００との間の湾曲または変形量が増加し、広げ部３０１がパッキング部材３１により容易に圧迫されて外方向に広がる。

最後に、図２或いは図５に示す如く、上述の探知棒１１の外管１１０の下端はエンドキャップ１１０ａにより蓋をし、前記バランス組立部材３を前記探知棒１１内に封止する。

そこで、上述の構造の構成により、本考案に係る共振レベルスイッチ構造を獲得する。

よって、本考案に係る共振レベルスイッチ構造は、上述のパッキング部材３１によりカウンターウェイト３０の広げ部３０１を探知棒１１の内管１１１内に嵌めることで、前記バランス組立部材３を組み立てて位置決めした後に、振動の影響を受けて緩んだり、偏位しにくくなり、初期設定された周波数を維持し、その測定精度を高め、更なる進歩性を備えている。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ 検出部材
１０ ベース
１１ 探知棒
１１０ 外管
１１０ａ エンドキャップ
１１１ 内管
１１１ａ めねじ
１２ 振動板
１２０ 外部結合口
１２１ 開口部
２ 駆動部材
２０ 圧電ユニット
２００ フレキシブルプリント基板
２０１ 圧電片
２１ 支持ロッド
２２ 押さえ部材
３ バランス組立部材
３０ カウンターウェイト
３００ 接続部
３００ａ おねじ
３０１ 広げ部
３０１ａ 嵌め合い溝
３０１ｂ 溝部
３０２ 孔部
３０３ 凹状縁部
３１ パッキング部材
３１０ おねじ
３１１ 操作穴
４ ロッドツール

Claims (9)

1. ベースと、前記ベースから下向きに延伸するように配置され、外管と、前記外管内に懸架するように連結されている内管とを具備する探知棒と、を含む検出部材と、
   前記ベースに設置されている駆動部材と、
   前記探知棒の内管内に設置され、且つカウンターウェイトと、前記カウンターウェイト内に螺入するパッキング部材と、を含み、前記カウンターウェイトは接続部と、前記接続部から延出されている広げ部と、を有し、且つ前記接続部及び前記広げ部を貫通する孔部を有し、前記パッキング部材は前記孔部から前記カウンターウェイト内に装入されるバランス組立部材と、を備え、
   前記広げ部には軸方向に延伸されていると共に前記孔部に連通されている１つまたは複数の溝部が設けられ、前記パッキング部材が前記広げ部に挿入されると、前記広げ部が前記内管に向けて外方向に広がる
   ことを特徴とする共振レベルスイッチ構造。
2. 前記検出部材は前記ベースと前記探知棒との間に接合されている振動板を更に備え、
   前記振動板は前記ベースの底面に重置されていると共に探知棒の外管を接続するための外部結合口が下向きに突出している
   ことを特徴とする請求項１に記載の共振レベルスイッチ構造。
3. 前記振動板の外部結合口内には、前記内管が前記外部結合口に連通して前記開口部と連通するように前記振動板の上面まで貫通する開口部が設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の共振レベルスイッチ構造。
4. 前記パッキング部材は前記カウンターウェイトの一端から離間する操作穴を有し、
   前記操作穴はロッドツールと組み合わせて操作するために用いられ、
   前記ロッドツールは前記開口部を介して前記内管内に挿入されて前記操作穴と組み合わせられる
   ことを特徴とする請求項３に記載の共振レベルスイッチ構造。
5. 前記駆動部材は圧電ユニットと、２つの支持ロッドと、２つの前記支持ロッドの間に跨設されて前記圧電ユニットに押し当てられている押さえ部材と、を備えている
   ことを特徴とする請求項２に記載の共振レベルスイッチ構造。
6. １つの前記支持ロッドが前記ベースを介して前記振動板に固定され、
   他の前記支持ロッドが前記ベースに直立するように固設されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の共振レベルスイッチ構造。
7. 前記圧電ユニットは、フレキシブルプリント基板が相互に重置されている複数の圧電片と交錯して直列接続するように固定されることで形成されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の共振レベルスイッチ構造。
8. 前記広げ部には嵌め合い溝が設けられ、
   前記嵌め合い溝は前記内管のめねじに螺接するおねじであり、且つ前記パッキング部材が前記カウンターウェイトに螺入することで回転抵抗力を増加させる方式により、前記広げ部が変形して広がる
   ことを特徴とする請求項１に記載の共振レベルスイッチ構造。
9. 前記カウンターウェイトの接続部とその広げ部との間の外環箇所には凹状縁部が凹設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の共振レベルスイッチ構造。

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