JP4523508B2 - 測定器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブルドン管式圧力計、その他の測定器及びこの測定器を製造する方法に関する。

圧力計、その他の測定器としてブルドン管を利用したものがある。このブルドン管を利用した測定器には、円板状の基板を継ぎ手に固定し、この継ぎ手にブルドン管の基端部を固定するとともに、このブルドン管の先端部に指針を取り付け、継ぎ手に形成された圧力導入孔から導入された圧力により指針が回動するタイプの圧力計がある。
このタイプの圧力計では、指針で指される目盛が形成された目盛板を基板の正面に取り付け、この目盛板と基板とを目盛板の正面をカバーで覆う構造であり、従来には、これらのカバー、目盛板及び基板の正面形状がそれぞれ円形に形成されているものがある(例えば、従来例１；特許文献１)。

圧力計では、圧力がかかっていないブルドン管の先端部に設けられた指針が目盛板のゼロ位置を表示するためのゼロ点設定をしなければならないが、そのゼロ点設定のため、特許文献１等で示される正面円形の圧力計では、継ぎ手から試験的に所定の圧力を導入してブルドン管に取り付けられた指針を所定角度回動させ、その後、ブルドン管から圧力を排出して指針をゼロ点位置まで戻し、その指針の位置に目盛板のゼロ位置を合わせるように目盛板を回動させる。
最近では、圧力計においてもデザインの多様化が求められており、従来、基板、目盛板及びカバーの外周部が円板に直線状の切欠を形成した非円形形状の圧力計が知られている（従来例２）。このタイプの圧力計には、カバーは基板及び目盛板の外周部に嵌合される立上部が目盛板の正面を覆うカバー本体と一体に形成された構造のものがある。

特開２００１−９９７３３号公報

従来例２では、カバーは基板及び目盛板の外周部に嵌合される立上部が目盛板の正面を覆うカバー本体と一体に形成された構造であるため、ゼロ点設定をするために目盛板を基板に対して回動させると、目盛板と基板との直線状の切欠部同士が一致しないこともあり、カバーを嵌合させることができない。
そのため、正面が非円形形状の圧力計では、ゼロ点設定のため、作業者は、目盛板のゼロ位置に指針が一致するようにブルドン管の継ぎ手への取付角度を調整したり、ブルドン管への指針の取付位置を調整したりする必要がある。これらの作業は複雑であって熟練を要するという課題がある。

本発明の目的は、正面が非円形形状であってもブルドン管の先端部に取り付けられた指針を簡単に目盛板のゼロ点に位置決めすることができる測定器及びその製造方法を提供することである。

本発明の測定器は、圧力導入孔が形成された継ぎ手と、この継ぎ手に固定され外周部に円弧状部を有する基板と、前記継ぎ手に基端部が固定されるとともに先端部に指針が取り付けられ前記圧力導入孔から導入された圧力により前記先端部が回動するブルドン管と、前記基板に取り付けられ前記指針で指される目盛が正面に形成された目盛板と、この目盛板と前記基板との外周部が嵌合される立上部と前記目盛板の正面を覆うカバー本体とが一体に形成されたカバーとを備え、前記目盛板と前記カバーの立上部との外周部にそれぞれ前記基板の円弧状部と略同じ径を有する円弧状部と切欠部とが連続形成された測定器であって、前記基板は前記カバーの立上部内で前記目盛板に対して前記ブルドン管の基端部を回動中心として回動して位置決めされ、前記目盛板と前記カバーの立上部との切欠部は、それぞれ前記円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、前記基板の外周部は前記カバーの立上部と対向する２つの直線部を備えた略扇形状とされ、前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度は前記基板の前記円弧状部の円弧角度より大きく、前記カバーの円弧状部の円弧角度は前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度と同じであることを特徴とする。

本発明の測定器の製造方法は、圧力導入孔が形成された継ぎ手と、この継ぎ手に固定され外周部に円弧状部を有する基板と、前記継ぎ手に基端部が固定されるとともに先端部に指針が取り付けられ前記圧力導入孔から導入された圧力により前記先端部が回動するブルドン管と、前記基板に取り付けられ前記指針で指される目盛が正面に形成された目盛板と、この目盛板と前記基板との外周部が嵌合され前記目盛板の正面を覆うカバーとを備え、前記目盛板と前記カバーとの外周部に、それぞれ前記基板の円弧状部と略同じ径を有する円弧状部と切欠部とが連続形成され、前記目盛板と前記カバーの立上部との切欠部は、それぞれ前記円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、前記基板の外周部は前記カバーの立上部と対向する２つの直線部を備えた略扇形状とされ、前記目盛板の円弧状部の円弧角度は前記基板の前記円弧状部の円弧角度より大きく、前記カバーの前記円弧状部の円弧角度は前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度と同じである測定器を製造する方法であって、前記基板に前記継ぎ手を固定し、この継ぎ手に前記ブルドン管の基端部を取り付けるとともに前記ブルドン管の先端部に前記指針を取り付け、前記目盛板を、予め形成された窓に前記指針及び前記ブルドン管を挿通するとともに、裏面を前記基板に重ね合わせ、前記基板と前記目盛板とを前記カバーに嵌合する仮組工程と、前記継ぎ手から試験的に所定の圧力を導入して前記ブルドン管に取り付けられた前記指針を回動させた後に前記ブルドン管から圧力を排出して前記指針が静止した位置をゼロ点とするゼロ点設定工程と、前記ゼロ点設定工程で前記指針が前記目盛板に形成されたゼロ点位置と合うように前記基板を前記目盛板の平面内であって前記目盛板に対して前記ブルドン管の基端部を回動中心として回動して位置決めする位置決め工程と、この位置決め工程で位置決めされた前記基板と前記目盛板とを固定する基板固定工程とを備えたことを特徴とする。

以上の構成の発明では、指針の位置決めをするにあたり、継ぎ手から試験的に導入した圧力を排出して指針が静止した状態で、基板を目盛板及びカバーに対して回動させる。すると、継ぎ手に固定されたブルドン管自体が基端部を回動中心として回動し、このブルドン管の回動によって、その先端部に固定された指針と目盛板とが相対的に回動する。
この回動操作をカバーの正面から目盛板と指針とを見ながら、指針と目盛板のゼロ点とが一致するまで行う。この状態で、目盛板、基板及びカバーの立上部を接着剤等を用いて適宜固定する。
従って、本発明では、基板を通じて指針を目盛板に対して移動させるという簡単な方法で指針と目盛板との位置決めが行える。そのため、作業員の感や熟練度に影響されることなく、正面が非円形形状の測定器においてゼロ点位置を調整する作業を容易に行うことができる。

しかも、本発明は、測定器の発明において、前記目盛板と前記カバーの立上部との切欠部は、それぞれ前記円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、前記基板の外周部は前記カバーの立上部と対向する２つの直線部を備えた略扇形状とされる構成である。

この構成の発明では、基板の外周部の一部を構成する２つの直線部がカバーの立上部の直線部に対してそれぞれ対向配置されているため、基板平面内で基板を時計方向と反時計方向との２方向に回動させることができるので、位置決め作業をより容易に行える。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には本実施形態にかかる測定器としての圧力計の一部を切り欠いた側面が示され、図２には圧力計の正面が示され、図３には圧力計の裏面が示されている。
これらの図において、圧力計は、図示しない配管等に取り付けられる継ぎ手１と、この継ぎ手１に固定された基板２と、継ぎ手１に基端部が固定される渦巻き型のブルドン管３と、基板２の正面に取り付けられる目盛板４と、この目盛板４と基板２との外周部に嵌合されるカバー５とを備えた構造である。

図１に示される通り、継ぎ手１は、一端部に設けられたねじ部１１と、ねじ部１１に一体に形成さえた六角部１２と、この六角部１２の他端部側に形成されたリング状起立部１３とを備えた黄銅系金属部材であり、その軸芯に沿って圧力導入孔１Ａが形成されている。
基板２は、継ぎ手１と同様に黄銅製金属部材から形成された板状部材であり、その中心部が継ぎ手１の外周部にカシメで接合固定されている。
基板２は、その中心部が継ぎ手１のリング状起立部１３の外周部と接合する嵌合部４１Ａとされ、この嵌合部４１Ａから所定寸法外周に向かう位置には補強用の折り曲げ部４１Ｂがリング状に形成されている。
図２に示される通り、基板２は、その外周部が円弧状部２Ａと、この円弧状部２Ａの一端部から連続形成された第１直線部２Ｂと、円弧状部２Ａの他端部から連続形成される第２直線部２Ｃとを備え、これらの第１直線部２Ｂと第２直線部２Ｃとが接続された略扇形状とされる。円弧状部２Ａは、その円弧中心が継ぎ手１の圧力導入孔１Ａであり、円弧を構成する角度は１８０度より大きい。第１直線部２Ｂと第２直線部２Ｃとは同じ長さ寸法であって１８０度未満の角度で折れ曲がって形成されている。

図１及び図２に示される通り、ブルドン管３は、基端部を構成する株部３１と、この株部３１と一体形成された渦巻き部３２とを備えたベリリウム銅製部品であり、この渦巻き部３２の先端部には指針６が固定されている。
株部３１は、その一端部が継ぎ手１に半田付けで固定された略円筒状部材であり、その内部が継ぎ手１の圧力導入孔１Ａに連通されている。株部３１と圧力導入孔１Ａとの軸芯は略同一軸線上にある。
渦巻き部３２の先端は封止されており、そのため、圧力導入孔１Ａから株部３１の内部に圧力が挿入されると、渦巻き部３２の先端部に取り付けられた指針６が略円弧状に沿って移動する。
指針６は黄銅製であり、正面三角形状に形成されている。指針６の正面は見やすくするために目盛板４と異なる色を用いることができる。

目盛板４は、基板２の正面に取り付けられ、かつ、その外周部が円弧状部４Ａと切欠部４Ｂとが連続形成された形状である。
円弧状部４Ａは基板２の円弧状部２Ａと略同じ径を有するものであり、円弧を構成する角度は基板２の円弧状部２Ａの角度より大きい。
切欠部４Ｂは円弧状部４Ａの両端部を繋ぐ直線部である。
目盛板４は、アルミニウムからなる板状部材であり、その中心部は基板２の嵌合部４１Ａの外周部に接合される。
目盛板４の正面には、圧力値を表示する数値、図２では、「０」、「５」、「１５」、「２０」、「３０」、その数値に対応する表示エリア４２Ａで形成される目盛が印刷、その他の適宜な手段で形成されている。この数値及び表示エリア４２Ａからなる目盛が指針６で指されることになる。

カバー５は基板２の外周部が嵌合される立上部５１と目盛板４の正面を覆うカバー本体５２とが一体に形成された構造である。カバー５はアクリル、その他の合成樹脂であって透明の材料を用いて射出成形により形成されるものである。
立上部５１は、目盛板４の外周部を全周に渡って嵌合するものであり、その平面形状は目盛板４の平面形状と略同じである。つまり、立上部５１は目盛板４の円弧状部４Ａと略同じ径を有する円弧状部５１Ａと切欠部５１Ｂとが連続形成された構造である。円弧状部５１Ａの円弧を構成する角度は目盛板４の円弧状部４Ａと同じである。

切欠部５１Ｂは円弧状部５１Ａの両端部を繋ぐ直線部であり、この直線部の内周部に基板２の第１直線部２Ｂの外周部と第２直線部２Ｃの外周部とが互いに対向される。図２においては、第１直線部２Ｂと第２直線部２Ｃとの接続部分が切欠部５１Ｂの中心部分に近接されており、この近接部分を中心として第１直線部２Ｂと切欠部５１Ｂとは所定角度形成され、同様に、近接部分を中心として第２直線部２Ｃと切欠部５１Ｂとは所定角度形成されている。つまり、基板２はカバー５の立上部５１内で目盛板４に対して回動可能とされる。

次に、本実施形態の圧力計を製造する方法について説明する。
［仮組工程］
まず、基板２に継ぎ手１を固定する。そして、ブルドン管３の先端部に指針６を固定するとともに、ブルドン管３の株部３１を継ぎ手１に溶接で固定する。
目盛板４の嵌合部４１Ａの内周部に形成された窓に指針６が固定されたブルドン管３を挿通させて目盛板４の裏面を基板２に重ね合わせる。そして、基板２と目盛板４との外周部をカバー５の立上部５１の内周部に嵌合させる。

［ゼロ点設定工程］
継ぎ手１から試験的に所定の圧力を導入する。この試験的に導入される圧力値は圧力計自体の許容値より大きく、例えば、許容値の１．５倍である。
圧力を導入されたブルドン管３は、その渦巻き部３２が拡張し、その先端部に取り付けられた指針６が図２中時計方向に回動する。その後、ブルドン管３から試験的に導入した圧力を排出する。すると、渦巻き部３２が収縮し、ブルドン管３の先端部に取り付けられた指針６が反時計方向に回動して所定位置に静止する。この指針６が静止した位置がゼロ点である。この状態では、指針６が目盛板４に形成されたゼロ点位置、図２では、［０］と表示されたエリアから外れた位置を指すことがある（図４参照）。

［位置決め工程］
図４に示される通り、指針６が目盛板４に形成されたゼロ点位置、［０］と表示されたエリアから外れた「５」に近い位置を指す場合、指針６が目盛板４に形成されたゼロ点位置、［０］と表示されたエリアと一致するように継ぎ手１をもって基板２を目盛板４の平面内であって目盛板４に対してブルドン管３の株部３１を回動中心として回動する。図４では、矢印Ｐで示されるような反時計方向に回動させて位置決する。
［基板固定工程］
指針６と目盛板４との位置決めが行われたら、基板２と目盛板４との間やカバー５と基板２及び目盛板４との間を接着剤Ｂ等で固定する（図３参照）

従って、本実施形態では次の効果を奏することができる。
（１）継ぎ手１に固定され外周部に円弧状部を有する基板２と、継ぎ手１に株部３１が固定されるとともに先端部に指針６が取り付けられた渦巻き型ブルドン管３と、基板２に取り付けられた目盛板４と、この目盛板４と基板２との外周部が嵌合される立上部５１と目盛板４の正面を覆うカバー本体５２とが一体に形成されたカバー５とを備え、かつ、目盛板４とカバー５の立上部５１との外周部にそれぞれ基板２の円弧状部と略同じ径を有する円弧状部４Ａ，５１Ａと切欠部４Ｂ，５１Ｂとが連続形成された圧力計において、基板２はカバー５の立上部内で目盛板４に対してブルドン管３の株部３１を回動中心として回動して位置決めされる構成としたので、この回動操作をカバー５１の正面から目盛板４と指針６とを見ながら簡単に行える。そのため、作業員の感や熟練度に影響されることなく、正面が非円形形状の圧力計においてゼロ点位置を調整する作業を容易に行うことができる。

（２）前述の構成の圧力計を製造する方法として、継ぎ手１、基板２、ブルドン管３、目盛板４及びカバー５を仮組する仮組工程と、継ぎ手１から試験的に所定の圧力を導入してブルドン管３に取り付けられた指針６を回動させた後にブルドン管３から圧力を排出して指針６が静止した位置をゼロ点とするゼロ点設定工程と、指針６が目盛板４に形成されたゼロ点位置と合うように基板２を継ぎ手１ごと回動する位置決め工程と、この位置決め工程で位置決めされた基板２、目盛板４及びカバー５の相互間を固定する基板固定工程とを備えた構成としたので、前述の効果を奏する圧力計の製造方法を提供することができる。そして、基板固定工程によって、カバー５と基板２及び目盛板４とが誤って外れることがない。

（３）目盛板４とカバー５の立上部５１との切欠部４Ｂ，５１Ｂは、それぞれ円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、基板２の外周部はカバー５の立上部５１と対向する第１直線部２Ｂ及び第２直線部２Ｃを備えた略扇形状とした。そのため、基板２の外周部の一部を構成する２つの直線部２Ｂ，２Ｃがカバー５の立上部５１の切欠き部５１Ｂに対してそれぞれ対向配置された構成となるので、基板２の平面内で基板２を時計方向と反時計方向との２方向に回動させることができるので、位置決め作業をより容易に行える。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、目盛板４を一枚のアルミからなる板状部材から形成したが、本発明では、目盛板４を複数枚から形成してよい。例えば、図５に示される通り、目盛板４を、黄銅製金属部材からなるベース板４０と、このベース板４０の表面に貼り合わされたプラスチック製や紙製からなる表示板４３とを備えて構成するものでもよい。この構成の目盛板４では、表示板４３を印刷しやすい材料、例えば、プラスチック製等のシートから形成することが可能となる。表示板４３をプラスチックシートという剛性の低い材料から形成しても、この表示板４３を剛性の高いベース板４０で補強されることになるので、表示板４３が変形しない。
さらに、前記実施形態では、カバー５はアクリル、その他の合成樹脂であって透明の樹脂を用いて射出成形により形成したが、本発明では、カバー本体５２が透明であればよく、立上部５１をアルミニウム等の金属から形成してもよい。

本発明に適用される測定器は圧力計に限定されるものではなく、ブルドン管を用いた温度計にも適用することができる。
そして、正面が非円形形状であればいかなる測定器にも適用可能であり、例えば、目盛４及びカバー５の正面形状が互いに対向する位置に２カ所の直線状切欠部があり、これらの切欠部の端部を円弧状部で接続する形状のものにも適用することができる。

本発明は、圧力計、その他の測定器に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかる測定器の一部を破断した断面図。 前記測定器の正面図。 前記測定器の裏面図。 前記測定器を組み立てる一工程を示すもので図２に対応した図。 本発明の変形例を示す図１に相当する図。

符号の説明

１…継ぎ手、１Ａ…圧力導入孔、２…基板、２Ａ…円弧状部、２Ｂ…第１直線部、２Ｃ…第２直線部、３…ブルドン管、３１…株部（基端部）、３２…渦巻き部、４…目盛板、４Ａ…円弧状部、４Ｂ…切欠部（直線部）、４１Ｂ…切欠部（直線部）、５…カバー、５１…立上部、５１Ａ…円弧状部、５１Ｂ…切欠部（直線部）、５２…カバー本体、６…指針

Claims (2)

1. 圧力導入孔が形成された継ぎ手と、この継ぎ手に固定され外周部に円弧状部を有する基板と、前記継ぎ手に基端部が固定されるとともに先端部に指針が取り付けられ前記圧力導入孔から導入された圧力により前記先端部が回動するブルドン管と、前記基板に取り付けられ前記指針で指される目盛が正面に形成された目盛板と、この目盛板と前記基板との外周部が嵌合される立上部と前記目盛板の正面を覆うカバー本体とが一体に形成されたカバーとを備え、前記目盛板と前記カバーの立上部との外周部にそれぞれ前記基板の円弧状部と略同じ径を有する円弧状部と切欠部とが連続形成された測定器であって、
   前記基板は前記カバーの立上部内で前記目盛板に対して前記ブルドン管の基端部を回動中心として回動して位置決めされ、
   前記目盛板と前記カバーの立上部との切欠部は、それぞれ前記円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、前記基板の外周部は前記カバーの立上部と対向する２つの直線部を備えた略扇形状とされ、
   前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度は前記基板の前記円弧状部の円弧角度より大きく、前記カバーの円弧状部の円弧角度は前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度と同じであることを特徴とする測定器。
2. 圧力導入孔が形成された継ぎ手と、この継ぎ手に固定され外周部に円弧状部を有する基板と、前記継ぎ手に基端部が固定されるとともに先端部に指針が取り付けられ前記圧力導入孔から導入された圧力により前記先端部が回動するブルドン管と、前記基板に取り付けられ前記指針で指される目盛が正面に形成された目盛板と、この目盛板と前記基板との外周部が嵌合され前記目盛板の正面を覆うカバーとを備え、前記目盛板と前記カバーとの外周部に、それぞれ前記基板の円弧状部と略同じ径を有する円弧状部と切欠部とが連続形成され、前記目盛板と前記カバーの立上部との切欠部は、それぞれ前記円弧状部の両端部をつなぐ直線部とされ、前記基板の外周部は前記カバーの立上部と対向する２つの直線部を備えた略扇形状とされ、前記目盛板の円弧状部の円弧角度は前記基板の前記円弧状部の円弧角度より大きく、前記カバーの前記円弧状部の円弧角度は前記目盛板の前記円弧状部の円弧角度と同じである測定器を製造する方法であって、
   前記基板に前記継ぎ手を固定し、この継ぎ手に前記ブルドン管の基端部を取り付けるとともに前記ブルドン管の先端部に前記指針を取り付け、前記目盛板を、予め形成された窓に前記指針及び前記ブルドン管を挿通するとともに、裏面を前記基板に重ね合わせ、前記基板と前記目盛板とを前記カバーに嵌合する仮組工程と、
   前記継ぎ手から試験的に所定の圧力を導入して前記ブルドン管に取り付けられた前記指針を回動させた後に前記ブルドン管から圧力を排出して前記指針が静止した位置をゼロ点とするゼロ点設定工程と、
   前記ゼロ点設定工程で前記指針が前記目盛板に形成されたゼロ点位置と合うように前記基板を前記目盛板の平面内であって前記目盛板に対して前記ブルドン管の基端部を回動中心として回動して位置決めする位置決め工程と、
   この位置決め工程で位置決めされた前記基板と前記目盛板とを固定する基板固定工程とを備えたことを特徴とする測定器の製造方法。

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