JP4567582B2 - Level sensor - Google Patents
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Description
本発明は、容器内の流動体(粉や粒等の流動性の固体や、液体等)が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサに関する。 The present invention relates to a level sensor that detects whether or not a fluid (a fluid solid such as a powder or a particle or a liquid) in a container has reached a predetermined level.
従来より、容器内の所定レベルに対応する位置で羽根を回転させ、その羽根が容器内の流動体に接した際の抵抗による羽根の回転の抑止を検出することで、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサが知られている。 Conventionally, the fluid in the container is detected by rotating the blade at a position corresponding to a predetermined level in the container and detecting the suppression of the rotation of the blade due to resistance when the blade contacts the fluid in the container. A level sensor that detects whether or not a predetermined level has been reached is known.
従来の代表的なレベルセンサの構成が、特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示されたレベルセンサは、流動体が収容される容器に取り付け可能な装置ケースと、装置ケース内に設けられたモータと、装置ケースに回動可能に軸支され、モータにより回転駆動される、一端側が装置ケースから外方に突出した回転軸と、回転軸の前記一端側に放射状に取り付けられた羽根とを備える。モータのハウジングは、回転軸を中心に装置ケースに対して回動可能に設けられ、羽根が回転軸を介してモータにより回転されている際に、羽根に流動体が接触した際の抵抗で羽根および回転軸の回転が抑止されたときには、モータの駆動力の反作用によりモータのハウジングが回転軸に対して回動し、当該ハウジングに固定された操作子が装置ケースに支持されたリミットスイッチを作動させることで、容器内の流動体が所定レベルに達したことを検出する。
A configuration of a conventional typical level sensor is disclosed in Patent Document 1.
The level sensor disclosed in Patent Document 1 is a device case that can be attached to a container in which a fluid is accommodated, a motor provided in the device case, and a shaft that is pivotally supported by the device case and is rotated by the motor. A rotating shaft that is driven and has one end projecting outward from the device case, and blades that are radially attached to the one end of the rotating shaft. The motor housing is provided so as to be rotatable with respect to the device case about the rotation shaft, and when the blades are rotated by the motor via the rotation shaft, the blades are caused by resistance when the fluid contacts the blades. When the rotation of the rotating shaft is inhibited, the motor housing rotates with respect to the rotating shaft due to the reaction of the driving force of the motor, and the operating element fixed to the housing operates the limit switch supported by the device case. By doing so, it is detected that the fluid in the container has reached a predetermined level.
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来のレベルセンサには、以下のような課題がある。
すなわち、構成要素の中で重要でかつ重量のあるモータを、装置ケースに対して回動可能に設ける必要があるから、その回動機構は、高い動作信頼性と強度とを有する必要があり、機構の大型化および高コスト化が避けられない。また、モータは電気的要素でもあるから、その回動に影響を与えないように配線を行う必要があり、配線コードの物理的強度(硬さ等)に制限があったり、配線経路に制限があったりするという不都合がある。さらに、装置ケースに対して回動可能に設けたモータのハウジングの外面近傍に、装置ケースに対して固定されたリミットスイッチ等の検出部を設ける必要があるため、装置ケース内にフレーム(特許文献1における第1および第2フレーム等)を設ける必要があるなど、装置構成が複雑化および高コスト化してしまう。
このように、従来のレベルセンサには、配線等の装置構成に制限があるとともに、装置構成が大型、複雑、かつ高コストであるという課題がある。
However, the conventional level sensor described in Patent Document 1 has the following problems.
That is, since it is necessary to provide an important and heavy motor among the components to be rotatable with respect to the device case, the rotation mechanism needs to have high operation reliability and strength. Larger mechanisms and higher costs are inevitable. In addition, since the motor is also an electrical element, it is necessary to perform wiring so as not to affect the rotation of the motor. There are restrictions on the physical strength (hardness, etc.) of the wiring cord, and there are restrictions on the wiring path. There is inconvenience that there is. Furthermore, since it is necessary to provide a detection unit such as a limit switch fixed to the device case in the vicinity of the outer surface of the motor housing provided to be rotatable with respect to the device case, a frame (Patent Document) 1) and the like, the apparatus configuration becomes complicated and expensive.
As described above, the conventional level sensor has a problem that the device configuration such as wiring is limited and the device configuration is large, complicated, and expensive.
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することが可能なレベルセンサを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a level sensor capable of reducing the size, simplification, and cost of the apparatus configuration as compared with the conventional apparatus.
本発明に係るレベルセンサは、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、容器内の流動体が所定レベルに達しているか否かを検出するレベルセンサにおいて、容器に取り付け可能な筐体と、該筐体内に設けられたモータと、該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、前記両対向面に形成された面カムと、前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備え、前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成され、前記凹凸部は、容器内の流動体のレベルが減じた際、前記羽根にかかる流動体の抵抗負荷が減じて、前記付勢部材の付勢力によって、該凹凸部が係合し、前記移動部材が軸線方向に復帰移動するように、互いに逆方向の螺旋形が1/4周ごとに連続した形状に形成されていることを特徴とする。
これによれば、駆動軸と回転軸とを同軸に配設して、両者を移動部材および面カムを介して圧接させることで回転軸を駆動軸に伴わせて回転させ、羽根に掛かった抵抗負荷を移動部材の軸線方向の移動で検出する構成であるから、モータのハウジングを回動可能に設ける従来の構成に比較して、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
In order to solve the above problems, a level sensor according to the present invention has the following configuration. That is, in a level sensor that detects whether or not the fluid in the container has reached a predetermined level, a casing that can be attached to the container, a motor provided in the casing, and a drive shaft of the motor are coaxial. And a rotary shaft that is pivotally supported by the housing so as to be rotatable independently of the drive shaft and has one end protruding outward from the housing, and a blade provided on the one end of the rotary shaft A moving member attached to one of the drive shaft and the rotating shaft in an axial direction relative to the one and non-rotatable in the circumferential direction; and And an urging member that urges toward the other opposed end of the rotating shaft, presses the opposed surfaces of the opposed end and the moving member, and a surface cam formed on the opposed surfaces. The motor, the moving member, the surface cam, and When the blade is rotated through the rotating shaft and the fluid carried into the container reaches a predetermined level, the blade is brought into contact with the fluid and receives resistance so that the drive shaft and the rotating shaft A detection unit capable of detecting that the moving member is pushed by the surface cam and moved by a predetermined distance against the urging force of the urging member due to a relative rotation difference, and the surface cam includes the opposing surfaces Is formed in the circumferential direction of the drive shaft and the rotating shaft, and the uneven portion reduces the resistance load of the fluid on the blades when the level of the fluid in the container is reduced. The urging portions of the urging member are engaged by the urging force so that the moving member returns and moves in the axial direction, and spirals in opposite directions are formed in a continuous shape every ¼ turn. It is characterized by.
According to this, the driving shaft and the rotating shaft are arranged coaxially, and both are pressed against each other via the moving member and the surface cam to rotate the rotating shaft along with the driving shaft, and the resistance applied to the blades. Since the load is detected by the movement of the moving member in the axial direction, the mechanism can be reduced in size, simplified, and reduced in cost as compared with the conventional configuration in which the motor housing is rotatably provided.
さらに、駆動軸と回転軸とを好適に係合させて、駆動軸の回転を回転軸へ伝達できる。 Moreover, the the shaft drive and the rotary shaft suitably engaged, can transmit the rotation of the drive shaft to the rotary shaft.
また、前記筐体は、接合可能な複数の筐体部材から成り、前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする。
これによれば、もともと別体に設けられた駆動軸と回転軸との間で筐体を分解することができ、また、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
In addition, the housing includes a plurality of housing members that can be joined, and the drive shaft and the rotation shaft are provided in separate housing members, respectively, and the housing members are joined together. The two opposing surfaces are provided so as to engage with each other.
According to this, the housing can be disassembled between the drive shaft and the rotary shaft originally provided separately, and this makes it easy to assemble and disassemble the device, and simplify manufacturing and maintenance. Can be done.
さらに、前記移動部材は、前記駆動軸に取り付けられ、前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする。
これによれば、モータや検出部といった電気的要素を一つの筐体部材に組み付けることができ、装置の構成を簡単にすることができる。
Further, the moving member is attached to the drive shaft, and the detection unit is provided in the casing member provided with the motor and the drive shaft.
According to this, electrical elements such as a motor and a detection unit can be assembled to one housing member, and the configuration of the apparatus can be simplified.
また、前記移動部材の外周面には、放射方向に突出する突周部が形成され、前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする。
これによれば、小型化、単純化、低コスト化が可能な機構で、移動部材の軸線方向の移動の検出をすることができる。
In addition, a projecting portion protruding in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the moving member, and the detection unit is a contact type that detects the movement of the moving member by contacting the projecting portion from the axial direction. It is a sensor.
According to this, the movement of the moving member in the axial direction can be detected by a mechanism that can be reduced in size, simplified, and reduced in cost.
また、前記検出部として、第一検出部と第二検出部との二つを備え、前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする。
これによれば、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータの駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
The detection unit includes two detection units, a first detection unit and a second detection unit, and the first detection unit is more resistant to the urging force of the moving member than the second detection unit. When the amount is small, provided to detect the movement, provided that the detection by the first detection unit can be output to an external device, and when the detection by the second detection unit is made The driving of the motor is stopped.
According to this, since the drive of the motor is stopped after outputting the detection of the fluid level to the external device, the output can be reliably performed.
また、前記付勢部材による前記付勢力を調節することで、前記両対向面における前記移動部材と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備えることを特徴とする。
これによれば、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
In addition, a detection sensitivity adjusting means is provided that can adjust the pressure contact force between the moving member and the opposing end portion on the opposing surfaces by adjusting the urging force of the urging member.
According to this, detection sensitivity can be adjusted according to the kind of fluid, etc.
本発明に係るレベルセンサによれば、装置構成を従来に比較して小型化、単純化、低コスト化することができる。 According to the level sensor of the present invention, it is possible to reduce the size, simplification, and cost of the device configuration as compared with the conventional device.
以下、本願発明に係るレベルセンサを実施するための最良の形態を説明する。
本実施の形態に係るレベルセンサAの説明図を図1,図2に示す。図1は、レベルセンサAの筐体2の一部を切断してその内部構成を示した斜視説明図であり、図2は、レベルセンサAの組み立て分解図である。
The best mode for carrying out the level sensor according to the present invention will be described below.
1 and 2 are explanatory diagrams of the level sensor A according to the present embodiment. FIG. 1 is a perspective explanatory view showing the internal structure of a part of the
筐体2は、互いに接合されて一つの筐体を成す、別体の二つの筐体部材2aおよび2bから成る。
図1および図2に示すように、レベルセンサAは、筐体2と、モータ4と、回転軸6と、複数(二つ)の羽根8,8と、移動部材10と、付勢部材としてのスプリング12と、面カム13と、二つの検出部としての、第一接触式センサ14(第一検出部)および第二接触式センサ15(第二検出部)とを備える。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the level sensor A includes a
筐体2(筐体部材2b)内には、駆動軸4aを有するモータ4が設けられる。
回転軸6は、支持部22およびベアリング20を介して筐体2(筐体部材2a)に、駆動軸4aとは独立して回転可能、かつ軸線方向には移動不能に軸支され、一端側が筐体2から外方に突出して設けられる。回転軸6は、モータ4の駆動軸4aの軸線方向に並んで、かつ駆動軸4aと同軸に配設される。
二つの羽根8,8は、回転軸6の前記一端側に、放射状に設けられる。
A
The rotating
The two
本願発明に係るレベルセンサAにおいては、流動体の抵抗負荷を検出する羽根8,8が固定された回転軸6は、モータ4の駆動軸4aとは別体に設けられている。以下、本レベルセンサAにおいて、モータ4の駆動軸4aの回転を回転軸6に伝達するとともに、羽根8,8に掛かった流動体の抵抗負荷を検出するための構成について説明する。
In the level sensor A according to the present invention, the
モータ4の駆動軸4aには、移動部材10が取り付けられている。移動部材10は、筒状に形成され、その外面には、軸線方向に延びる長孔10aが形成されている。筒状の移動部材10には、円柱状の駆動軸4aが挿入され、移動部材10は、長孔10aを挿通するピンによって、駆動軸4aに取り付けられている。移動部材10は、当該駆動軸4aに対して相対的に軸線方向には移動可能、かつ、前記ピンによって周方向には回転不能に係止されている。
移動部材10の一部の外周面には、放射方向に突出する突周部10bが形成されている。突周部10bには、前記軸線方向から二つの接触式センサ14,15が接触し、移動部材10の軸線方向の移動を検出可能に設けられている。
A moving
On a part of the outer peripheral surface of the moving
図3(a),(b)に、回転軸6、アタッチメント6a、移動部材10、およびスプリング12の組み立て分解図を示す。
回転軸6の、駆動軸4aおよび移動部材10と対向する端部には、アタッチメント6aが固定される。アタッチメント6aは、その開口部6cに回転軸6が挿入されて回転軸6に固定される。
回転軸6のアタッチメント6aの、移動部材10と対向する対向端部には、円柱形部6bが形成される。他方、移動部材10には、アタッチメント6aが移動部材10に対して相対回転可能に、アタッチメント6aの円柱形部6bが遊嵌する、開口部10cが形成される。さらに、移動部材10には、アタッチメント6aの外周より若干大径に形成されてアタッチメント6aが遊嵌する、筒状部10dが形成される。円柱形部6b、開口部10c、および筒状部10dにより、移動部材10とアタッチメント6aとは、互いに遊嵌するとともに同軸に相対回転可能となっている。
FIGS. 3A and 3B show an exploded view of the rotating
An
A
さらに、図3(a),(b)に示すように、アタッチメント6aと移動部材10との両対向面には、面カム13が形成されている。面カム13は、アタッチメント6aと移動部材10とが互いに圧接された状態で両者が相対的に回転した際には、両者が接離動するよう形成されている。
より具体的には、面カム13には、アタッチメント6aと移動部材10との前記対向面同士を、駆動軸4aおよび回転軸6の周方向に係合する、前記軸線方向の凹凸部が形成されている。図3(a),(b)に示すように、この凹凸部は、円柱形部6bおよび開口部10cのそれぞれの周りに、互いに逆方向の螺旋形が1/4周ごとに連続した形状に形成されている(なお、図3(a)において、この凹凸部の形状が分かり易いよう、移動部材10の下方に、その筒状部10dを取り除いた移動部材10を二つ図示している。これらの二つの図は、移動部材10が互いに1/4周回転した状態を示している)。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B,
More specifically, the
図2に示すように、スプリング12は、移動部材10の外周部を覆い、一端部が突周部10bに当接し、他端部がアタッチメント18を介して板ばね16の一端部に当接するよう配設される。スプリング12は、移動部材10を、回転軸6のアタッチメント6aの前記対向端部に向かって付勢し、その対向端部と移動部材10との対向面同士を圧接させる。
板ばね16は、他端部が筐体部材2bの取り付け部2cに取り付けられ、一端部に駆動軸4aが挿通される孔部が形成され、スプリング12を、前記軸線方向に、前記対向端部に向かって付勢する。なお、板ばね16も、スプリング12とともに、移動部材10を回転軸6のアタッチメント6aの前記対向端部に向かって付勢する、本願請求の範囲でいうところの付勢部材の機能を果たしている。
As shown in FIG. 2, the
The
面カム13が形成された、アタッチメント6aと移動部材10との対向面同士は、スプリング12の付勢力により圧接されているから、流動体の抵抗が羽根8,8を介して回転軸6およびアタッチメント6aに掛かっていないときには、前記凹凸部が互いに係合する。これにより、モータ4によりその駆動軸4aおよび移動部材10が回転された際には、凹凸部で移動部材10と周方向に係合されたアタッチメント6aも、それに伴って回転される。
また、羽根8,8に掛かる流動体の抵抗負荷が、前記対向面同士の周方向の係合力に勝った場合には、対向面同士が空回りして、アタッチメント6aと移動部材10との間に相対的な回転差が生じ、面カム13の作用によって、移動部材10がスプリング12の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
Since the facing surfaces of the
Further, when the resistance load of the fluid applied to the
二つの接触式センサ14,15は、前述の通り、この移動部材10の軸線方向の移動を検出する。接触式センサ14,15は、回路基板32に取り付けられる。
第一接触式センサ14は、第二接触式センサ15よりも、移動部材10の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられる。これは、例えば、突周部10bの内周部と外周部とに前記軸線方向の段差を形成して、第一接触式センサ14と第二接触式センサ15とが当接する突周部10b上の位置をそれぞれ内周側と外周側とにずらしたり、または、第一接触式センサ14と第二接触式センサ15との取り付け位置を前記軸線方向にずらしたりして、突周部10bが第一接触式センサ14と第二接触式センサ15とに接触するのに時間差が生じるように設けることで実現できる。
As described above, the two
The
レベルセンサAは、第一接触式センサ14による移動部材10の移動の検出を、回路基板32、および、回路基板32に接続され、パッキン24を通って外部機器に接続可能な図示しない信号線コードを介して、外部機器(例えばコンピュータ等の制御装置)に対して電気的な信号として出力可能に設けられる。なお、パッキン24を介して筐体内に導かれるコードとしては、前記信号線コードの他、モータ4の電源線コード、および接地線コード等がある。
また、レベルセンサAは、第一接触式センサ14の検出よりも遅れてなされる、第二接触式センサ15による移動部材10の移動の検出がなされた際には、モータ4への電源供給を切って、モータ4の駆動を停止するよう設けられる。
The level sensor A detects the movement of the moving
Further, the level sensor A supplies power to the
なお、本実施の形態においては、駆動軸4aに移動部材10を取り付ける構成を採用したが、本発明はこれに限定されず、回転軸6側に移動部材を取り付け、移動部材と駆動軸4aとの両対向面に面カムを構成としてもよい。すなわち、移動部材は、駆動軸および回転軸のうちの一方に取り付け、スプリング12に該当する付勢部材は、駆動軸および回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢して、対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させるよう設ければよい。
In the present embodiment, the configuration in which the moving
また、レベルセンサAは、スプリング12による付勢力を調節することで、前記両対向面における移動部材10と前記対向端部との圧接力を調節可能な検出感度調節手段を備える。
検出感度調節手段は、前述の板ばね16と、筐体部材2aに、軸部28を支軸としてユーザーにより回動操作可能に設けられた操作レバー26と、操作レバー26の筐体部材2aとの対向面に形成された爪部26aと、筐体部材2aの外周面に形成された、爪部26aと係合して操作レバー26の前記回動を係止する係合部30と、一端が板ばね16の一面に当接して板ばね16を押圧するとともに、筐体部材2a内に設けられた図示しないねじ部に螺合し、操作レバー26による軸部28の回動によって前記軸線方向に移動可能に設けられた図示しない当接部材とから成る。
Further, the level sensor A includes a detection sensitivity adjusting means that can adjust the pressure contact force between the moving
The detection sensitivity adjusting means includes the above-described
ユーザーが操作レバー26を回動操作することにより、軸部28が回動し、前記ねじ部に螺合する前記当接部材が前記軸線方向に移動して、当接部材の板ばね16に対する前記軸線方向の押圧力が調節される。これにより、板ばね16がスプリング12を付勢する不勢力が調節されて、スプリング12による、前記両対向面における移動部材10と前記対向端部との圧接力が調節される。
When the user rotates the
レベルセンサAにおいて、各部材は、筐体部材2aと筐体部材2bとのいずれかに予め組み付けられる。図2に示す点線部X−Xより左に記載した部材は筐体部材2aに、点線部X−Xより右に記載した部材は筐体部材2bに、それぞれ組み付けられる。すなわち、点線部X−Xより左に記載した、回転軸6およびアタッチメント6a、ベアリング20、支持部22、羽根8,8、操作レバー26および軸部28、ならびに、図示しない前記当接部材は、筐体部材2aに組み付けられる。他方、点線部X−Xより右に記載した、移動部材10、スプリング12、アタッチメント18、接触式センサ14,15、板ばね16、および、モータ4は、筐体部材2bに組み付けられる。そして、各筐体部材2a,2bが接合された際に、前記両対向面同士(面カム13)が係合する。また、各筐体部材2a,2bが接合された際に、前記当接部材が板ばね16に当接する。
なお、筐体部材2aと筐体部材2bとは、ビスにより接合可能に設けられる。
In the level sensor A, each member is assembled in advance to either the
The
次に、レベルセンサAの、容器への設置形態、および使用時の動作について説明する。
筐体部材2aの一部には、外周面にねじが形成された筒状部2dが設けられる。レベルセンサAを、流動体が搬入される図示しない容器に設置する際には、回転軸6から羽根8,8を取り外した状態で、容器の所定高さ(検出すべき所定レベルに対応する位置)の位置に筒状部2dとほぼ同径かやや大径に形成された開口部に、筐体2が容器の外側になるよう筒状部2dを挿入し、容器の内側から筒状部2d外周のねじにナットを螺合させて、筐体2を容器に締結する。続いて、回転軸6の容器内の端部に羽根8,8を取り付ける。
Next, the installation state of the level sensor A in the container and the operation during use will be described.
Part of the
また、レベルセンサAの、前記電源線コード、前記接地線コード、および前記信号線コードを、それぞれ、電源回路、設置回路、および前記外部機器の制御信号入力ポート等に接続する。前記外部機器は、前記制御信号入力ポートの入力状態に応じて、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をON/OFFする制御を行うよう構成される。 Further, the power line cord, the ground line cord, and the signal line cord of the level sensor A are connected to a power circuit, an installation circuit, a control signal input port of the external device, and the like, respectively. The external device is configured to perform control to turn on / off driving of a loading device that loads a fluid into a container according to an input state of the control signal input port.
なお、ユーザーは、レベルセンサAの使用にあたって、前記検出感度調節手段の操作レバー26を回動操作して、容器内に搬入される流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
In using the level sensor A, the user can adjust the detection sensitivity by rotating the
次に、レベルセンサAの使用時の動作について説明する。
容器内の流動体のレベルが、レベルセンサAが設置された容器の所定高さに対応する前記所定レベルに達していないときに、前記電源線コードを介してレベルセンサAに電源が供給されると、モータ4が駆動して駆動軸4aが回転する。この回転に伴って、移動部材10、移動部材10に係合するアタッチメント6a、および、アタッチメント6aに対し固定された回転軸6を介して、回転軸6に取り付けられた羽根8,8が回転する。
Next, the operation when the level sensor A is used will be described.
When the level of the fluid in the container does not reach the predetermined level corresponding to the predetermined height of the container in which the level sensor A is installed, power is supplied to the level sensor A through the power line cord. Then, the
そして、前記搬入装置により容器内に流動体が搬入され、容器内の流動体が前記所定レベルに達した際、回転する羽根8,8が流動体に接触して抵抗を受ける。そして、羽根8,8に対する流動体の抵抗負荷が、アタッチメント6aと移動部材10との対向面同士の周方向の係合力に勝ったときに、当該対向面同士が空回りして、アタッチメント6aと移動部材10との間に相対的な回転差が生じ、面カム13の作用によって、移動部材10がスプリング12の付勢力に抗して軸線方向に移動する。
When the fluid is carried into the container by the carry-in device and the fluid in the container reaches the predetermined level, the
移動部材10が移動すると、まず第一接触式センサ14がこの移動を検出して、前記信号線コードを介して信号を出力する。この信号は前記制御信号入力ポートを介して前記外部機器に入力され、外部機器は、容器への流動体の搬入を行う搬入装置の駆動をOFFし、容器への流動体の搬入が停止される。続いて、さらに移動部材10が移動し、第二接触式センサ15がこの移動を検出すると、モータ4への電源供給が切られ、モータ4が停止する。
When the moving
その後、容器内の流動体が何らかの使用に供されるなどしてそのレベルが減じると、羽根8,8に掛かる流動体の抵抗負荷が減じて回転軸6(アタッチメント6a)が軽い力で回転自在となるから、スプリング12の付勢力によって、面カム13が係合し、移動部材10は軸線方向に復帰移動して、第一および第二接触式センサ14,15の検出が解除される。これにより、モータ4の電源が入ってその回転駆動が再開されるとともに、前記信号線コードを介して出力されていた第一接触式センサ14の信号が解除(反転)されて、前記外部機器は前記搬入装置の駆動をONにして流動体の容器への搬入を再開する。
After that, when the level of the fluid in the container is reduced due to some use, etc., the resistance load of the fluid on the
本実施の形態に係るレベルセンサAによれば、駆動軸4aと回転軸6とを同軸に配設して、両者を移動部材10および面カム13を介して圧接させることで回転軸6を駆動軸4aに伴わせて回転させ、羽根8,8に掛かった抵抗負荷を移動部材10の軸線方向の移動で検出する構成であるから、従来の、モータのハウジングを回動可能に設ける構成のように機構が大掛かりとする必要がなく、機構を小型化、単純化、低コスト化することができる。
According to the level sensor A according to the present embodiment, the
また、筐体2は、接合可能な複数の筐体部材2aおよび2bから成り、駆動軸4aと回転軸6とは、それぞれ別々の筐体部材に設けられ、各筐体部材2aおよび2bが接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられているから、駆動軸4aと回転軸6との間で筐体2を分解することができ、このことから、装置の組み立てや分解が容易となり、製造やメンテナンスを簡単に行うことができる。
さらに、移動部材10は、駆動軸4aに取り付けられ、接触式センサ14,15は、モータ4(駆動軸4a)が設けられた筐体部材2bに設けられているから、モータ4や接触式センサ14,15といった電気的要素を一つの筐体部材2bに組み付けることができ、装置の構成が簡単となっている。
Moreover, the housing | casing 2 consists of several housing |
Furthermore, since the moving
また、第一接触式センサ14は、第二接触式センサ15よりも、移動部材10の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられているため、流動体のレベルの検出を外部機器へ出力した後に、モータ4の駆動を停止するから、当該出力を確実に行うことができる。
また、前記検出感度調節手段を備えることにより、流動体の種類等に応じて、検出感度を調節することができる。
In addition, the
Further, by providing the detection sensitivity adjusting means, the detection sensitivity can be adjusted according to the type of fluid.
A レベルセンサ
2 筐体
2a,2b 筐体部材
4 モータ
4a 駆動軸
6 回転軸
6a アタッチメント
6b 円柱形部
8 羽根
10 移動部材
10a 長孔
10b 突周部
10c 開口部
10d 筒状部
12 スプリング(付勢部材)
13 面カム
14 第一接触式センサ(第一検出部)
15 第二接触式センサ(第二検出部)
16 板ばね
26 操作レバー
26a 爪部
28 軸部
30 係合部
32 回路基板
A
13
15 Second contact sensor (second detector)
16
Claims (6)
容器に取り付け可能な筐体と、
該筐体内に設けられたモータと、
該モータの駆動軸と同軸に配設されるとともに、駆動軸とは独立して回転可能に前記筐体に軸支され、一端側が筐体から外方に突出した回転軸と、
該回転軸の前記一端側に設けられた羽根と、
前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に、当該一方に対して軸線方向には移動可能、かつ周方向には回転不能に取り付けられた移動部材と、
該移動部材を、前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方の対向端部に向かって付勢し、該対向端部と移動部材との対向面同士を圧接させる付勢部材と、
前記両対向面に形成された面カムと、
前記モータにより、前記移動部材、前記面カム、および前記回転軸を介して前記羽根が回転され、容器内に搬入される流動体が所定レベルに達した際、羽根が流動体に接触して抵抗を受けることにより生じる前記駆動軸と回転軸との相対回転差により、移動部材が面カムに押されて前記付勢部材の付勢力に抗して所定距離移動したことを検出可能な検出部とを備え、
前記面カムには、前記対向面同士を前記駆動軸および前記回転軸の周方向に係合する凹凸部が形成され、
前記凹凸部は、容器内の流動体のレベルが減じた際、前記羽根にかかる流動体の抵抗負荷が減じて、前記付勢部材の付勢力によって、該凹凸部が係合し、前記移動部材が軸線方向に復帰移動するように、互いに逆方向の螺旋形が1/4周ごとに連続した形状に形成されていることを特徴とするレベルセンサ。 In a level sensor that detects whether or not the fluid in the container has reached a predetermined level,
A housing attachable to the container;
A motor provided in the housing;
A rotation shaft that is disposed coaxially with the drive shaft of the motor, is pivotally supported by the housing so as to be rotatable independently of the drive shaft, and has one end projecting outward from the housing;
A blade provided on the one end side of the rotating shaft;
A moving member attached to one of the drive shaft and the rotating shaft, which is movable in the axial direction with respect to the one and non-rotatable in the circumferential direction;
A biasing member that biases the moving member toward the other facing end of the drive shaft and the rotating shaft, and presses the facing surfaces of the facing end and the moving member;
Surface cams formed on the opposing surfaces;
When the blade is rotated by the motor via the moving member, the surface cam, and the rotating shaft, and the fluid loaded into the container reaches a predetermined level, the blade contacts the fluid and resists. A detection unit capable of detecting that the moving member is pushed by the face cam and moved by a predetermined distance against the urging force of the urging member due to a relative rotation difference between the driving shaft and the rotating shaft caused by receiving equipped with a,
The surface cam is formed with a concavo-convex portion that engages the opposing surfaces in the circumferential direction of the drive shaft and the rotation shaft,
When the level of the fluid in the container is reduced, the concave and convex portion reduces the resistance load of the fluid applied to the blade, and the concave and convex portions are engaged by the biasing force of the biasing member. The level sensor is characterized in that the spirals in the opposite directions are formed in a continuous shape every ¼ turn so as to return and move in the axial direction .
前記駆動軸と前記回転軸とは、それぞれ別々の前記筐体部材に設けられ、The drive shaft and the rotation shaft are provided in separate casing members,
各前記筐体部材が接合された際に、前記両対向面同士が係合するよう設けられていることを特徴とする請求項1記載のレベルセンサ。The level sensor according to claim 1, wherein the opposing surfaces are engaged with each other when the casing members are joined.
前記検出部は、前記モータおよび前記駆動軸が設けられた前記筐体部材に設けられていることを特徴とする請求項2記載のレベルセンサ。The level sensor according to claim 2, wherein the detection unit is provided in the casing member provided with the motor and the drive shaft.
前記検出部は、前記軸線方向から前記突周部に接触して前記移動部材の移動を検出する接触式センサであることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。The level according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit is a contact type sensor that detects the movement of the moving member by contacting the projecting portion from the axial direction. Sensor.
前記第一検出部は、前記第二検出部よりも、前記移動部材の前記付勢力に抗した移動の量が少ない時点で、当該移動を検出するよう設けられ、The first detection unit is provided to detect the movement at a time when the amount of movement of the moving member against the biasing force is smaller than that of the second detection unit,
前記第一検出部による前記検出を、外部機器に対して出力可能に設けられ、The detection by the first detection unit is provided so as to be output to an external device,
前記第二検出部による前記検出がなされた際には、前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項記載のレベルセンサ。The level sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein when the detection by the second detection unit is performed, the driving of the motor is stopped.
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