JPH0311698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、渦巻ブルドン管からなるエレメント
を備え、温度、圧力等の状態量をこのエレメント
の変位として把え、この変位を軸を介して指針の
動きとして検出する直動式計器に関する。

従来よりセクタギヤやピニオン等からなる歯車
機構を持たない直動式計器は、第１図及び第２図
のごとく平パイプを渦巻状としたブルドン管をエ
レメントとし、このエレメントを指針の固定され
る軸に直接固定する構造が一般的である。

従来の直動式計器として、第１図〜第３図に示
される直動式温度計について説明する。温度表示
用の指針１は軸２の一端に固定されており、この
軸２は座板３及び関板４の中心部近傍に保持され
る軸受５及び６にて回転自在に支承されている。
この軸２の周囲には、液体が封入された渦巻状の
ブルドン管からなるエレメント７が設けられ、こ
のエレメント７の一端は前記座板３の一部に設け
られる高さ調整用台８に金具９を介してビス１０
にて固定されている。さらに、エレメント７の他
端にはエレメント変位調整金具１１が固定されて
おり、このエレメント変位調整金具１１のすり割
り部には渦巻状の補正用バイメタル１２の一端が
取り付けられている。この補正用バイメタル１２
の他端は前記軸２に固定されており、エレメント
７の変化は補正用バイメタル１２を介して軸２へ
伝えられ指針１を動かす構造となつている。

これらのエレメント７や補正バイメタル１２は
前記座板３及び関板４との間に収納されており、
関板４は支柱１３を介してビス１４にて座板３に
所定間隔にて固定されている。また、エレメント
７の座板側固定端部はキヤピラリーチユーブ１５
にて感温部１６に接続されており、被測温部に挿
入される感温部１６に温度変化があると、細管状
のキヤピラリーチユーブ１５を通じてエレメント
７内の液体に容積変化を起させ、エレメント７の
渦巻状態が変わることで軸２が回転して指針１を
回動させる構造である。

また、補正用バイメタル１２はエレメント７の
周辺の温度変化により指針１が回動してしまわな
い様にする為のもので、これにより温度計の周囲
温度変化に影響されることなく感温部１６の温度
変化を表示することができる。

第３図は、従来計器の他の例を示すもので、座
板３に保持される軸受をピボツト軸受１７とした
もので、軸２の回転がよりスムーズで感度が良く
なるようにしたものである。

これまでの説明は、計器は温度計としての説明
であるが、感温部１６の先端部をベロー等で形成
した感圧部とすれば、前述の直動式温度計は直ち
に直動式圧力計として利用できる。すなわち、圧
力計の場合は、感圧部のベローの移動によりエレ
メント７内の液体容積を変化させ軸２を回転させ
るものである。また、補正用バイメタル１２の代
りに平板を使用し、かつ、ベローによる感圧部を
なくし直接エレメント７に圧力を加えることによ
り直動式圧力計とすることもできる。

この様な従来の直動式計器は、一般に製作上の
都合により、軸２やピボツト軸受１７の外径とエ
レメント７の内径との寸法差を大きくとつてあ
り、例えば軸２のピボツト軸受１７の外径寸法は
３〜４mm程度でありエレメント７の内径は10mm程
度とされる。すなわち、エレメント７の内径と軸
２との間に直径で６〜７mmの隙間があり、計器に
振動が加わつた時などエレメント７が軸２のラジ
アル方向に振動してしまい、このエレメント７の
動きが指針１の振れとして表われて計器が読みず
らかつたり、エレメント７の耐久性に支障を来た
すという欠点を有していた。

本考案の目的は、前述の欠点を無くし耐振性の
高い直動式計器を提供するにある。

本考案は、エレメント内に挿通される軸もしく
はこの軸を回転自在に支持する軸受の外径寸法を
太くしてエレメント内径寸法との隙間を直径で２
mm程度とすることにより、計器に振動が加わりエ
レメントが揺れても軸受の外径にて振動を規制で
きる構造として前記目的を達成しようとするもの
である。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。なお、前述従来例と同一構成部分は同一符
号を用いるものとし、説明を簡略化する。

第４図〜第６図は本考案の一実施例を示す。計
器本体を構成する座板３の中心近傍に立設される
軸受２１は前述従来例のピボツト軸受１７と同じ
くエレメント７の内径部分にまで軸方向に長く、
さらに、外径寸法は従来にピボツト軸受１７や軸
２よりも太く形成されている。本実施例ではエレ
メント７の内径が10mmに対し軸受２１の外径は８
mmに形成されており、両者は直径差で２mmつま
り、エレメント７の内径と軸受２１の外径との隙
間は片側１mmとなつている。なお、前述のよう
に、従来の軸２及びピボツト軸受１７の外径は３
〜４mmにできており、隙間は片側で３〜3.5mmと
大きかつた。

前記軸受２１の先端には凹部２２が形成されて
おり、凹部２２の底部中心に軸２３が回転可能に
支承されている。軸２３には有底筒状のキヤツプ
２４が軸２３と同軸に固定されており、このキヤ
ツプ２４は前記軸受２３の凹部２２内に挿入され
ている。凹部２２とキヤツプ２４とで形成される
空間にはシリコンオイル等の高粘度オイル２５が
封入されており、これらの凹部２２、キヤツプ２
４及び高粘度オイル２５により、流体封入式ダン
パ（オイルダンパ）が構成されている。

次に本実施例の作用につき説明する。

感温部１６における温度変化は、一般の温度計
と同様に、感温部１６内の液体体積の変化として
エレメント７に伝達され、エレメント７を変形さ
せる。このエレメント７の変形は、温度補正用バ
イメタル１２により温度補正がなされて軸２３に
伝達され、この軸２３を所定角度回動させ、指針
１を所定角度回動させる。この指針１の位置によ
り温度を読取ることができる。

ところで、計器に振動が加わると渦巻ブルドン
管からなるエレメント７は軸２３のラジアル方向
に振動する。この時、エレメント７と軸受２１と
の隙間が小さい為、エレメント７は大きく振動す
ることができず、指針１の振動は低減される。さ
らに、軸受２１と軸２３との支承部分に設けられ
るキヤツプ２４とこのキヤツプ２４内に封入され
る高粘度オイル２５により形成される流体封入式
ダンパ（オイルダンパ）によつて、より微小の振
動を低減される。従つて、計器に振動が加つて
も、指針１はほとんど振動せず、温度読取りの不
能を生じさせることはない。

本実施例によれば、軸受２１とエレメント７と
の隙間を小さくしたので計器に振動が加わつても
エレメント７の振動が軸受２１により規制される
為、軸２３への振動の影響が軽減される。さら
に、軸受２１にはオイルダンパを形成したので軸
２３の回転方向の微小な振動を高粘度オイル２５
の粘性低抗で吸収することができ、指針１の振れ
がより小さくなり、エレメント７の耐久性に支障
を生ずることがない。また、オイルダンパはオイ
ル２５の粘度や表面張力の関係で特別なシールを
施さなくとも軸受２１の凹部２２とキヤツプ２４
との隙間からオイル２５が洩れることがなく、耐
久性がある。さらに、振動軽減の機構は、隙間の
調整及び簡単な構造のオイルダンパにより構成さ
れているから、比較的安価に提供でき、かつ、そ
の防振効果は大きなものである。

第７図及び第８図には本考案の効果を示す試験
結果が示されている。第７図は、従来の直動式計
器の共振試験結果を示す線図であり、横軸に振動
数をHzで示し、縦軸に指針振巾を％F.S（F.S＝
270゜）で示したものである。本試験の条件とし
て、加振方向は上下方向であり、計器に与える加
速度は1G、一定である。この線図より従来の計
器においては25Hzにて振巾のピークがあり、振巾
値も７％F.Sになつている。

一方、第８図は本考案の直動式計器の共振試験
結果を示す線図であり、F.Sが300゜となつている
以外は第７図と同一内容の線図である。線図より
明らかなごとく25Hzに共振点はあるがその振巾は
1.5％F.Sで従来の計器に比べ大幅に耐振性が向上
している。なお、本線図は上下方向のみならず左
右、前後の加振力に関しても測定した結果を示し
てある。上下方向は黒丸を実線で結んだ線Ａであ
り、左右方向は黒丸を破線で結んだ線Ｂであり、
さらに前後方向は白丸を一点鎖線で結んだ線Ｃで
ある。また、本試験では、オイルダンパに用いる
高粘度オイル２５は、2000センチストークスのシ
リコンオイルを用いた。

第９図には、本考案の他の実施例が示されてい
る。この実施例においては、軸２３をエレメント
７内にまで延長するとともに、その直径を太くし
てエレメント７の内径との直径差を２mm程度（片
側１mm）としたもので、軸受２１は軸２３の下面
中央に回転自在に係合されている。また、軸２３
の下面に形成された凹部２６と、軸２３の下面を
覆うように軸受２１に固定されたキヤツプ２４と
の間には高粘度オイル２５が封入され、オイルダ
ンパが構成されている。

このような本実施例においても、前記実施例と
同様な効果がある。

なお、前記各実施例においては軸受２１もしく
は軸２３とエレメント７との隙間は片側１mmとし
たが、エレメント７の内径10mmに対し軸受２１の
外径を６mmとし、片側２mm程度でも十分本考案の
効果を発揮することができる。この際、隙間を片
側0.5mm以下とすると、組立上やや問題があり、
片側２mmを越えると防振効果がほとんどなくな
る。また、軸受２１の外周部分にフオームラバや
ゴム等の緩衝部材を貼付することにより、エレメ
ント７が軸受２１に衝突した時の緩衝効果をより
一層高めることも可能である。さらに、実施にあ
たり、オイルダンパを設けなくとも、大きな耐振
効果を得れるが、オイルダンパを設ければより効
果が大きい。また、オイルダンパを設ける場合に
おいて、軸受２１を用いず、軸２３を直接計器本
体としての座板３に回転自在に支持するときは、
オイルダンパを軸受２１の下部と計器本体である
座板３との間に設けてもよい。また、オイルダン
パとして使用するオイルは100センチストークス
以上の粘度であれば良く、さらにオイル以外の液
体であつてもよい。また、オイルダンパは周囲温
度の変化によりダンパ効果が変化するし、軸受２
１の凹部２２もしくは軸２３の外径とキヤツプ２
４との隙間を変えることでもダンパ効果は変化す
る。従つて、本オイルダンパはオイルの粘度を変
えたり、キヤツプ２４との隙間を変えたりするこ
とにより共振点を変化させることができ、要する
に設置場所の条件により、軸２３や指針１の振動
を最小とする粘度や隙間を選定することが重要で
ある。さらに、本考案は、計器として温度計に限
定されるものではなく、圧力計等にも適用でき、
要するに、渦巻ブルドン管を用いた直動式計器で
あれば適用できる。

本考案は直動式計器において、前述のごとき構
成としたので耐振性の高い計器を提供できるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直動式計器を示す正面部分断面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
従来の他の実施例を示す部分断面図、第４図は本
考案の一実施例を示す正面部分断面図、第５図は
第４図の−線断面図、第６図は第５図の軸受
部を示す拡大断面図、第７図及び第８図は従来例
及び本考案の所定振動数に対する指針の振巾の関
係を示す線図、第９図は本考案の他の実施例を示
す要部の拡大断面図である。 １…指針、３…計器本体としての座板、４…関
板、７…エレメント、１２…補正用バイメタル、
１５…キヤピラリチユーブ、１６…感温部、２１
…軸受、２２…凹部、２３…軸、２４…キヤツ
プ、２５…高粘度オイル、２６…凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端に指針を有する軸を計器本体に回転自在に
   支持するとともに、この計器本体と軸との間に渦
   巻ブルドン管にて形成されるエレメントを介装
   し、このエレメントの変位により温度、圧力等の
   状態量の変化を指針の動きとして検出する直動式
   計器において、前記エレメントの内方に位置する
   前記軸と計器本体もしくは計器本体に固定された
   軸受との間に流体封入式ダンパを介装するととも
   に、前記軸もしくはこの軸を回転自在に支持する
   軸受の外径を太くし、かつ、周囲に緩衝部材を貼
   布し、これらの外径とエレメントの内径との間の
   隙間が両者の直径差として２mm以下に形成された
   ことを特徴とする直動式計器。