JP3807814B2 - 圧力計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力計に関し、特に、指針に代えて流体を用いて圧力表示を行うようにした圧力計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧力計は、圧力源に接続したブルドン管が圧力の大小に応じて偏位することにより、これをリンク、歯車等を組み合わせた偏位拡大機構を介して拡大し、指針を動かして、圧力表示を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の圧力計は、リンク、歯車等を組み合わせた偏位拡大機構からなる機械的機構を用いているため、部品点数が多くなるとともに、構造が複雑となり、その組立に手数を要するものとなっている。
また、圧力変化によって、ブルドン管、偏位拡大機構、指針が、常に振動することとなるため、長期間の使用によって摩耗等により、圧力表示の精度が低下するとともに、耐久性が低いという問題点があった。
【0004】
本発明は、上記従来の圧力計の有する問題点を解決し、偏位拡大機構等の機械的機構をなくすことにより、構造が簡単で、このため、組立を簡易にできるとともに、耐久性があり、長期間に亘って正確に圧力を表示することができる圧力計を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第1発明の圧力計は、指針用流路を備えた表示盤と、指針用流体を貯留するとともに、前記指針用流路と連通した指針用流体溜室と、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を指針用流路内に流入させる指針用流体加圧手段とより構成した圧力計において、指針用流体溜室を、内部にピストンを配設したシリンダで以て構成するとともに、指針用流体加圧手段を、接続管内に配設したピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成し、前記指針用流体溜室のシリンダに配設したピストンと、前記指針用流体加圧手段の接続管内に配設したピストンとを、ピストンロッドを介して接続したことを特徴とする。
【0006】
また、同じ目的を達成するため、本第2発明の圧力計は、指針用流路を備えた表示盤と、指針用流体を貯留するとともに、前記指針用流路と連通した指針用流体溜室と、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を指針用流路内に流入させる指針用流体加圧手段とより構成した圧力計において、指針用流体溜室を、可撓性袋体で以て構成するとともに、指針用流体加圧手段を、接続管内に配設したピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成し、前記指針用流体溜室の可撓性袋体と、前記指針用流体加圧手段の接続管内に配設したピストンとを、ピストンロッドを介して接続したことを特徴とする。
【0007】
この圧力計は、指針用流体加圧手段を介して、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を表示盤の指針用流路内に流入させることにより、指針用流路に流入した指針用流体により圧力表示を行うことができる。
これにより、従来の圧力計に必須であった、偏位拡大機構等の機械的機構をなくすことができ、構造が簡単で、このため、組立を簡易にできるとともに、耐久性があり、長期間に亘って正確に圧力を表示することができる。
また、指針用流体加圧手段を、ピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成することにより、圧力源から受ける圧力の変動に対するピストンの応答性能が向上し、正確かつ迅速に圧力を表示することができる。
【0008】
そして、指針用流体溜室を、シリンダで以て構成することにより、指針用流体溜室を精度よく形成することができ、シリンダ内に配設するピストンの加圧によりシリンダ内の指針用流体を指針用流路内へ流入させ、正確に圧力を表示することができる。
【0009】
一方、指針用流体溜室を、可撓性袋体で以て構成することにより、指針用流体溜室の制作が簡単となり、指針用流体の充填、密封も簡単に行うことができ、また、長期間に亘って正確に圧力を表示することができる。
【0010】
この場合において、指針用流路を、表示盤に溝を刻設して構成することができる。
これにより、部品点数を少なくすることができ、組立を簡易にできる。
【0011】
また、指針用流路を、表示盤に添って配設した管体により構成することができる。
これにより、指針用流路の製作が簡単となり、指針用流路の配設位置を任意に設定することができる。
【0012】
また、指針用流体加圧手段を、圧力源から直接圧力を受ける可撓性袋体と、可撓性袋体復元用ばねとで以て構成することができる。
これにより、圧力源から受ける圧力の変動に対するピストンの応答性能が向上し、正確かつ迅速に圧力を表示することができる。
【0013】
また、ばねの付勢力を調整可能に構成することにより、指針用流路内への指針用流体の流入量を調整するようにすることができる。
これにより、圧力の零点表示の調整を簡単に行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の圧力計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1〜図2に、本発明の圧力計の第1実施例を示す。
この圧力計は、透明板1と、透明板1の裏面側に配設するシリンダ21を一体に形成した表示盤2と、これらを収容する器筺3と、器筺3に取り付けた接続管5と、接続管5内に配設した第1ピストン7と、この第1ピストン7とピストンロッド71を介して接続したシリンダ21内に配設した第2ピストン9と、シリンダ21の開口部と螺合し、第1ピストン7を圧力源の圧力に抗する方向に付勢するばねSのばね押さえ4とから構成される。
【0016】
この場合において、表示盤2は、その裏面側に、外周面に雄ねじ22を刻設した、指針用流体溜室を構成するシリンダ21を一体に形成し、透明板と接着する表面側には、圧力表示を行う指針用流体Rを流入させる溝状の指針用流路23を形成する。
そして、透明板1と表示盤2とは、接着等により指針用流路23を除いて気密的に密着するようにする。
この指針用流路23は、平面形状を、円弧形、円形、その他任意の形状に形成することができ、その一端部、本実施例においては、表示盤2の中央部に延出した端部において、表示盤2を貫通する貫通孔24を介して、シリンダ21内と連通するようにする。
表示盤2は、指針用流路23内に流入した指針用流体Rの先端位置を容易に識別することができるように、使用する指針用流体Rに応じて着色を施すことができ、さらに、指針用流路23に沿って圧力表示の目盛りを付すようにする。
【0017】
シリンダ21内には、第2ピストン9を挿入する。
この第2ピストン9の外周には、Oリング等からなるパッキン8を配設して、シリンダ21内に充填、貯留した指針用流体Rが、シリンダ21外に漏洩しないようにする。
この第2ピストン9の背面には、ピストンロッド71を接続し、このピストンロッド71を介して、接続管5内を摺動するように構成した第1ピストン7を配設する。
第1ピストン7の外周にも、Oリング等からなるパッキン6を配設して、圧力源の圧力のすべてが、第1ピストン7にかかるようにする。
【0018】
シリンダ21の外周面に刻設した雄ねじ22に、内周面に雌ねじ41を刻設したばね押さえ4を螺合し、このばね押さえ4に延設した筒状のホルダー部42の先端を接続管5内に挿入し、ホルダー部42の先端と第1ピストン7との間に、第1ピストン7を圧力源の圧力に抗する方向に付勢するばねSを配設する。
このばね押さえ4は、ばね押さえ4を回動し、シリンダ21に対する相対的な取付位置を変更することにより、ばねSの付勢力を調整することができ、これにより、指針用流路23内への指針用流体Rの流入量を調整し、圧力の零点表示の調整を行うようにする。
【0019】
シリンダ21内に充填、貯留した指針用流体Rは、圧力源の圧力を受けた第1ピストン7が、ばねSの付勢力に抗して移動し、この移動がピストンロッド71を介して第2ピストン9に伝達されることによって、第1ピストン7が受ける圧力の大きさに応じて、指針用流路23内へ流入するようにする。
この指針用流体Rは、所要の粘性を有する流体、例えば、油、水等を使用する。
また、指針用流体Rには、目盛りを付した指針用流路23内に流入した指針用流体Rの先端位置を容易に識別することができるように、必要に応じて、着色を施すことができる。
指針用流体Rは、シリンダ21に形成した小孔25から充填した後、小孔25に栓26をして密閉する。
この指針用流体Rの充填時、指針用流路23内には空気又は他の気体が大気圧と同程度に密封された状態にする。
なお、指針用流路23内は、空気又は他の気体を加圧又は減圧(真空状態を含む。)して充填するようにすることもできる。
【0020】
次に、この圧力計の作用について説明する。
圧力計の接続管5を、圧力を測定するパイプ、機器等の圧力源に接続する。
圧力源から第1ピストン7が圧力を受けると、第1ピストン7は、この圧力の大きさに応じて、ばねSの付勢力に抗して移動し、この移動がピストンロッド71を介して第2ピストン9に伝達されることによって、シリンダ21内に充填、貯留された指針用流体Rが、第1ピストン7が受ける圧力の大きさに応じて、指針用流路23内へ流入する。
したがって、この指針用流路23内に流入した指針用流体Rの先端位置の圧力表示の目盛りを読むことによって、圧力を知ることができる。
なお、指針用流体Rの指針用流路23内への流入時、指針用流路23内は密封されているため、指針用流路23内の空気等の気体は、指針用流体Rの流入量に応じて圧縮され、その容積及び圧力は変化する。
一方、圧力源の圧力が低下すると、ばねSの付勢力によって第1ピストン7が先とは反対方向に移動し、この移動がピストンロッド71を介して第2ピストン9に伝達されることによって、指針用流路23内に流入していた指針用流体Rが、シリンダ21内に環流する。
【0021】
図3〜図4に、本発明の圧力計の第2実施例を示す。
この圧力計は、上記第1実施例の圧力計における指針用流路23に代えて、管体からなる指針用流路27を用いたものである。
この指針用流路27は、表示盤2の裏面側に所要の径を有する合成樹脂製のチューブ又はガラス管で以て、平面形状を、円弧形、円形、その他任意の形状に形成したもので、その一端部、本実施例においては、表示盤2の中央部に向けて延出した端部をシリンダ21内と連通するようにし、他端(先端)を閉鎖するようにする。
また、必要に応じて、指針用流路27を構成する管体と表示盤2とは、接着等により一体とすることができ、また、圧力表示の目盛りは、表示盤2又は管体に直接付すようにすることができる。
【0022】
なお、本実施例においては、表示盤2とシリンダ21とを一体に形成するようにしたが、表示盤2とシリンダ21とを別体で構成することもできる。
【0023】
本実施例の圧力計のその他の構成及び作用は、透明板1を省略した点を除き、上記第1実施例の圧力計と同様である。
【0024】
図5〜図6に、圧力計の第1参考例を示す。
この圧力計は、器筺3にカバー31を螺合するようにするとともに、このカバー31の表面側には指針用流路13を形成した表示盤2を一体に設け、裏面側には可撓性袋体32を配設し、この可撓性袋体32の周縁部を器筺3とカバー31の間に挟持して固定することにより可撓性袋体32内を密封して、指針用流体溜室を形成するようにする。
なお、可撓性袋体32は、カバー31の裏面に可撓性袋体32の周縁部を接着することにより固定することもできる。
【0025】
可撓性袋体32内には、可撓性袋体復元用ばねSを配設するとともに、指針用流体Rを充填、貯留するようにし、この指針用流体Rをカバー31に形成した貫通孔31hを介して指針用流路23内へ流入するようにする。
この可撓性袋体32内に充填、貯留した指針用流体Rは、可撓性袋体32が器筺3内に導入される圧力源からの圧力を受けて、ばねSの付勢力に抗して圧縮、変形することによって、可撓性袋体32が受ける圧力の大きさに応じて、指針用流路23内へ流入するようにする。
一方、圧力源の圧力が低下すると、可撓性袋体32自体が持つ復元力とばねSの付勢力によって、圧縮、変形していた可撓性袋体32が復元し、指針用流路23内に流入していた指針用流体Rが、可撓性袋体32内に環流する。
【0026】
この場合において、器筺3には、接続管5を螺合して一体とするが、この場合器筺3と接続管5間にパッキンPを配設し、可撓性袋体32を配設する器筺3内の気密を保持できるようにする。
【0027】
また、表示盤2の中央には可撓性袋体32内に指針用流体Rを充填するための流体充填口28を形成し、指針用流体Rを充填した後、栓11を施すようにする。
【0028】
本参考例の圧力計の基本的な作用は、上記第1実施例の圧力計と同様である。
【0029】
図7に、本発明の圧力計の第3実施例を示す。
この圧力計は、上記第1実施例の圧力計の構成と、第3実施例の圧力計の構成を組み合わせたもので、器筺3にカバー31を螺合するようにするとともに、このカバー31の表面側には指針用流路13を形成した表示盤2を一体に設け、裏面側には可撓性袋体32を配設し、この可撓性袋体32の周縁部を器筺3とカバー31の間に挟持して固定することにより可撓性袋体32内を密封して、指針用流体溜室を形成するようにする。
可撓性袋体32内には、可撓性袋体復元用ばねSを配設するとともに、指針用流体Rを充填、貯留するようにし、この指針用流体Rをカバー31に形成した貫通孔31hを介して指針用流路23内へ流入するようにする。
以上の構成は、可撓性袋体復元用ばねSを省略した点を除き、上記第3実施例の圧力計と同様である。
【0030】
器筺3には、接続管5を螺合するとともに、器筺3内に位置する接続管5の先端部に、袋ナット状のばね押さえ51を調整可能に螺合する。
接続管5内には、ばねSを嵌挿したピストンロッド71を一体に取り付けたピストン7を嵌挿し、ばねSの一端をばね押さえ51に、他端をピストン7の背面にそれぞれ当接するようにし、ばねSの付勢力が、ピストン7を圧力源の圧力に抗する方向に働くようにする。
このばね押さえ51は、ばね押さえ51を回動し、接続管5に対する相対的な取付位置を変更することにより、ばねSの付勢力を調整することができ、これにより、指針用流路23内への指針用流体Rの流入量を調整し、圧力の零点表示の調整を行うようにする。
【0031】
ピストンロッド71の先端は、接続部72を介して可撓性袋体32に係止し、圧力源の圧力を受けたピストン7が、ばねSの付勢力に抗して移動し、この移動がピストンロッド71及び接続部72を介して可撓性袋体32に伝達され、可撓性袋体32が圧縮、変形することによって、可撓性袋体32内に充填、貯留した指針用流体Rが、ピストン7が受ける圧力の大きさに応じて、指針用流路23内へ流入するようにする。
一方、圧力源の圧力が低下すると、ばねSの付勢力によってピストン7が先とは反対方向に移動し、この移動がピストンロッド71及び接続部72を介して可撓性袋体32に伝達されることによって、指針用流路23内に流入していた指針用流体Rが、可撓性袋体32内に環流する。
【0032】
本実施例の圧力計の基本的な作用は、上記第1実施例の圧力計と同様である。
【0033】
図8に、圧力計の第2参考例を示す。
この圧力計は、器筺3を第3実施例のカバー31と一体構造のものとし、この器筺3の表面側に表示盤2を一体に設け、器筺3の表面と表示盤2との間に指針用流路23を形成し、器筺3の裏面側には筒状とした接続管5を螺合して構成する。
この接続管5には、指針用流体溜室としてのシリンダ5Sを形成し、シリンダ5S内には、ばねSとピストン7を挿入し、ばねSの一端は器筺3の裏面側内面に、他端はピストン7の背面にそれぞれ当接し、ばねSの付勢力が、ピストン7を圧力源の圧力に抗する方向に働くようにする。
また、表示盤2の中央には接続管5のシリンダ5S内に指針用流体Rを充填するための流体充填口28を形成し、指針用流体Rを充填した後、栓11を施すようにする。
【0034】
このシリンダ5S内に充填、貯留した指針用流体Rは、ピストン7が圧力源からの圧力を受けて、ばねSの付勢力に抗して移動することによって、ピストン7が受ける圧力の大きさに応じて、器筺3に開口した貫通孔3hを介して、指針用流路23内へ流入するようにする。
一方、圧力源の圧力が低下すると、ばねSの付勢力によって、ピストン7が復帰し、指針用流路23内に流入していた指針用流体Rが、シリンダ5S内に環流する。
【0035】
本参考例の圧力計の基本的な作用は、上記第1実施例の圧力計と同様である。
【0036】
なお、本発明の圧力計は、上記の実施例のものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で、例えば、上記各実施例の構成を適宜組み合わせて、1つの圧力計を構成することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の圧力計によれば、指針用流体加圧手段を介して、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を表示盤の指針用流路内に流入させることにより、指針用流路に流入した指針用流体により圧力表示を行うことができ、これにより、従来の圧力計に必須であった、偏位拡大機構等の機械的機構をなくすことができ、構造が簡単で、このため、組立を簡易にできるとともに、耐久性があり、長期間に亘って正確に圧力を表示することができる。
また、指針用流体加圧手段を、ピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成することにより、圧力源から受ける圧力の変動に対するピストンの応答性能が向上し、正確かつ迅速に圧力を表示することができる。
【0038】
そして、指針用流体溜室を、シリンダで以て構成することにより、指針用流体溜室を精度よく形成することができ、シリンダ内に配設するピストンの加圧によりシリンダ内の指針用流体を指針用流路内へ流入させ、正確に圧力を表示することができる。
【0039】
一方、指針用流体溜室を、可撓性袋体で以て構成することにより、指針用流体溜室の制作が簡単となり、指針用流体の充填、密封も簡単に行うことができ、また、長期間に亘って正確に圧力を表示することができる。
【0040】
また、指針用流路を、表示盤に溝を刻設して構成することにより、部品点数を少なくすることができ、組立を簡易にできる。
【0041】
また、指針用流路を、表示盤に添って配設した管体により構成することにより、指針用流路の製作が簡単となり、指針用流路の配設位置を任意に設定することができる。
【0042】
また、ばねの付勢力を調整可能に構成することにより、指針用流路内への指針用流体の流入量を調整するようにすることができ、これにより、圧力の零点表示の調整を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の圧力計の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】 同平面図である。
【図3】 本発明の圧力計の第2実施例を示す縦断面図である。
【図4】 同平面図である。
【図5】 圧力計の第1参考例を示す縦断面図である。
【図6】 同平面図である。
【図7】 本発明の圧力計の第3実施例を示す縦断面図である。
【図8】 圧力計の第2参考例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 透明板
2 表示盤
21 シリンダ
23 指針用流路(溝)
24 貫通孔
27 指針用流路(管体)
3 器筐
32 可撓性袋体
4 ばね押さえ
5 接続管
51 ばね押さえ
5S シリンダ
7 ピストン
71 ピストンロッド
9 ピストン
R 指針用流体
Claims (5)
- 指針用流路を備えた表示盤と、指針用流体を貯留するとともに、前記指針用流路と連通した指針用流体溜室と、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を指針用流路内に流入させる指針用流体加圧手段とより構成した圧力計において、指針用流体溜室を、内部にピストンを配設したシリンダで以て構成するとともに、指針用流体加圧手段を、接続管内に配設したピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成し、前記指針用流体溜室のシリンダに配設したピストンと、前記指針用流体加圧手段の接続管内に配設したピストンとを、ピストンロッドを介して接続したことを特徴とする圧力計。
- 指針用流路を備えた表示盤と、指針用流体を貯留するとともに、前記指針用流路と連通した指針用流体溜室と、圧力源から受ける圧力の大きさに応じて指針用流体溜室内に貯留された指針用流体を指針用流路内に流入させる指針用流体加圧手段とより構成した圧力計において、指針用流体溜室を、可撓性袋体で以て構成するとともに、指針用流体加圧手段を、接続管内に配設したピストンと、ピストン復帰用ばねとで以て構成し、前記指針用流体溜室の可撓性袋体と、前記指針用流体加圧手段の接続管内に配設したピストンとを、ピストンロッドを介して接続したことを特徴とする圧力計。
- 指針用流路を、表示盤に溝を刻設して構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の圧力計。
- 指針用流路を、表示盤に添って配設した管体により構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の圧力計。
- 前記ばねの付勢力を調整可能に構成することにより、指針用流路内への指針用流体の流入量を調整するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の圧力計。
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Cited By (1)
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- 1997-04-28 JP JP12484497A patent/JP3807814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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