JPH071281B2 - 液体密封容器とこの容器への液体密封方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、液体が密封された容器と、この容器への液
体の密封方法に関するものである。

［従来の技術］ 容器には容器本体の内部に設けられた空洞部に液体を隙
間なく満たし、密封して使用するものがある（以下、こ
れを液体密封容器と称する）。又、使用環境によって液
体密封容器内の液体の温度が変化する場合があり、その
際には液体の熱膨張によって容器本体に歪みが生ずる。
しかしながら、この歪みが種々の問題を引き起こす場合
があった。

例えば、液体密封容器が構成要素の一部となっているセ
ンサにおいては温度により誤差が生じて、信頼性の低下
をもたらした。以下に、この種のセンサの構造と、その
問題点について詳述する。

上記問題を生ずるセンサは特開昭63−109374号公報に開
示されたセンサを更に改良を加えたものであり、加速度
や傾斜度の大きさを電気的又は磁気的に検出するもので
ある。

初めに、基本となる特開昭63−109374号公報に開示され
たセンサについて説明する。

センサは、内部に円形断面の空洞部を有する剛性に富む
材料（例えば、樹脂製）からなるケーシング（容器本
体）を具備し、このケーシングの空洞部には磁性剛体と
しての鉄球が若干の隙間を有して移動自在に収容されて
いる。ケーシングの外側には差動トランス（検出部材）
が取り付けられており、更に差動トランスの外側には上
記鉄球を差動トランスの中央（以下、この位置を基準位
置という。）に引き付けるためのリング状をなす永久磁
石（磁界発生部材）が配置されている。これらケーシン
グ、差動トランス、永久磁石はハウジングの内部に相対
移動不能に固定されている。

上記センサを例えば加速度センサとして使用する場合、
加速度は次のように検出される。センサが静止状態又は
等速度運動状態にある場合には、永久磁石により鉄球が
上記基準位置に引き付けられて静止し、差動トランスに
差動出力は生じない。一方、センサが加速度運動状態に
ある場合には、鉄球は慣性により加速度の方向と逆の方
向に相対移動し、「鉄球に作用する慣性力」と、この力
と反対方向に作用する「永久磁石による引き付け力」と
が釣り合う位置で静止する。この鉄球の変位により差動
トランスのインダクタンスが変化し、差動トランスに差
動出力が生ずるので、この差動出力から加速度が検出さ
れる。

以上が基本となるセンサの構造と作動原理である。

その後この出願人は、上記センサを基本としてその空洞
部にダンパ液（例えば、シリコンオイルを隙間なく満た
して、周波数特性を向上させるようにした改良型のセン
サを開発した。

ところが、この改良型のセンサを温度変化の激しい環境
下で用いた場合には、この温度変化によってケーシング
内部のダンパ液が膨張収縮し、これに伴ってケーシング
に歪みが生ずる。そして、常温で使用していてケーシン
グに歪みが生じていない時と、上述のようにケーシング
に歪みが生じている時とでは、センサに加わる加速度あ
るいは傾斜度が同じであっても、平衡して静止した鉄球
とケーシングとの相対位置が、歪みに起因して相違して
しまう。この相対位置の相違は差動トランスにおいて差
動出力の相違となって現れる。即ち、同じ加速度が加え
られているにも拘わらず、使用環境温度の相違によって
異なる作動出力が発せられる。これはセンサの信頼性と
いう観点から問題であった。

［発明が解決しようとする課題］ このように、上記センサに限らず液体密封容器内の液体
の温度が変化した時に、液体の熱膨張によって容器本体
が歪み、この歪みが種々の問題を引き起こす場合があっ
た。

この発明は上述従来の技術の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、密封された液体が
膨張収縮しても、容器本体に歪みが生じないようにした
液体密封容器の提供と、この容器への液体密封方法の提
供にある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するためになされたもので、 第一の発明の要旨は、内部に空洞部を有するとともに空
洞部から外部に通ずる開口を有する容器本体を具備し、
この容器本体の空洞部に液体が隙間なく満たされ密封さ
れている液体密封容器において、上記開口には上記容器
本体よりも柔軟性に優れた材料で形成されたキャップが
取り付けられており、このキャップが、チューブ状の内
環部と、内環部の先部から径方向外側へ広がり更に内環
部の後方側へ戻るように延び、上記開口の内面にシール
状態に固定される外環部とを有し、上記内環部にはこれ
を封止する封止部材が装着されていることを特徴とする
液体密封容器にある。

又、第二の発明の要旨は、（イ）内部に空洞部を有する
とともに空洞部から外部に通ずる開口を有する容器本体
と、（ロ）上記容器本体よりも柔軟性に優れた材料で形
成され、チューブ状の内環部と、内環部の先部から径方
向外側へ広がり更に内環部の後方側へ戻るように延びる
外環部とを有するキャップ、とを予め用意し、初めに上
記容器本体の空洞部及び開口に液体を収容し、次に容器
本体の開口にキャップの先部を挿入してキャップの外環
部を上記開口の内面にシール状態に固定し、開口にキャ
ップを挿入した時にキャップの内環部内に容器本体内の
液体を侵入させ、その後、液体で満たされた内環部を封
止部材によって封止するようにしたことを特徴とする容
器への液体密封方法にある。

［作用］ 第一の発明の「液体密封容器」の場合、容器本体よりも
キャップの方が柔軟性に富んでいるので、容器本体内の
液体が温度変化によって膨張収縮した時にはキャップが
変形して液体の膨張、収縮を吸収し、容器本体の歪みを
防止する。この場合、キャップの内環部と外環部との間
に存在する空間が、キャップの変形を容易にする。した
がって、液体の膨張、収縮をより一層吸収することがで
きる。

又、第二の発明の「容器への液体密封方法」の場合、容
器本体にキャップを取り付けた際に、容器本体内の液体
をキャップの内環部に侵入させるようにしているので、
液体とキャップの間に存在していた空気等の気体を内環
部を通して排気することができる。その後、内環部にお
いて液体が侵入した部位を封止するようにしているの
で、容器本体の空洞部に気体は存在せず、液体だけを密
封することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。尚、この実施例において、液体密封容器はセンサの
構成要素の一部として使用された態様である。

図中、符号１はセンサであり、この実施例では傾斜及び
加速度センサとして使用されるものである。

このセンサ１はハウジング２を有し、ハウジング２の内
部には剛性に富む樹脂製のケーシング（容器本体）３が
固定されている。ケーシング３には細長い有底円筒状の
空洞部４が形成され、空洞部４は空洞部４よりも若干径
の大きい開口５を介して外側に向け開いている。この開
口５にはケーシング３に比較して極めて柔軟性に優れた
ゴム製のキャップ６が取り付けられ、ケーシング３は密
封されている。キャップ６は、チューブ状をなす内環部
6aと、この内環部6aの先端から径方向外側へ凸曲面状に
広がる閉塞部6bと、閉塞部6bの周縁から内環部6aの後方
側へ戻るように延びる外環部6cから構成されている。上
記内環部6aは絞りリング７によりシール状態に締結され
ており、上記外環部6cはその外面をケーシング３の開口
５の内面に接触させ、リング８により全周に亙ってシー
ル状態に固定されている。

更に、上記ケーシング３の開口５の外側はカバー９に覆
われており、カバー９はリング10によってケーシング３
にシール状態に固定されている。その結果、キャップ６
とカバー９との間には密閉された空気室（膨出空間）11
が形成されている。この空気室11によって、空洞部４の
内部が加圧された時にキャップ６が外方向へ膨出可能と
なるための空間が確保されている。というのは、このセ
ンサ１の場合には、ハウジング２の外側を樹脂でモール
ドするようにしているので、カバー９を取り付けておか
ないとキャップ６の外側に上記樹脂が充満し、キャップ
６が膨出不能になってしまうからである。

上記キャップ６によって閉塞された空洞部４にはダンパ
液としてのシリコンオイル（液体）12が隙間なく満たさ
れているとともに、空洞部４の内径よりも若干小径の鉄
球（磁性剛体）13が空洞部４の軸心方向へ移動自在に収
納されている。

又、上記ケーシング３の外周部には二つの凹部3a,3bが
形成されており、各凹部3a,3bにはそれぞれ検出部材と
してのトランス15,16を構成する一次コイル15a,16aと二
次コイル15b,16bが巻きつけられている。これらトラン
ス15,16により鉄球13の位置を差動電圧として捕らえる
差動トランスが構成されている。

更に、上記トランス15,16の外側には、鉄球13をトラン
ス15,16の中央、即ち基準位置に引き付けるために、円
板状をなす一対の永久磁石（磁界発生部材）17,18がケ
ーシング３を挟んで対向して配置されている。

尚、上述構成のセンサ１による加速度の検出原理につい
ては従来と同様であり、永久磁石17,18の引き付け力に
抗して移動した鉄球13の変位がトランス15,16のインダ
クタンスの変化をもたらし、これらトランス15,16のイ
ンダクタンスの変化に伴う差動出力を検出することによ
り加速度が検出される。

上述構成のセンサ１を温度変化の激しい環境下で用いた
場合、空洞部４内のシリコンオイル12が膨張収縮する
が、その時にはキャップ６が変形してケーシング３に歪
みを生じさせない。例えば、高温下での使用においては
シリコンオイル12が熱膨張し、内部の圧力が増大する。
この圧力によりキャップ６の閉塞部6bが外側へ押圧さ
れ、空気室11に膨出する。その結果、シリコンオイル12
の圧力は殆ど上昇することなく、ほぼ一定の圧力に保た
れることとなる。したがって、高温下においてもケーシ
ング３に歪みが生ずることはなくなり、従来のようにケ
ーシング３の歪みに起因して、同じ大きさの加速度が加
わっていながら使用環境温度の相違により差動出力が相
違するということは起こらない。即ち、使用環境温度が
変わっても、同じ大きさの加速度に対しては同じ大きさ
の差動出力を発するようになり、センサ１の信頼性が向
上する。

次に、上記センサ１におけるシリコンオイル12の密封方
法を第２図、第３図に従って説明する。第２図は分解組
立断面図であり、第３図は組立完了断面図である。尚、
これらの図面ではシリコンオイル12の密封作業に関係す
る構成部品だけをピックアップしており、鉄球13やトラ
ンス15,16等は省略している。又、ここに図示した各構
成部品も簡略化した画き方をしているため、その形状、
寸法等は第１図のそれと多少異なっている。

初めに、ケーシング３の空洞部４及び開口５にシリコン
オイル12を一杯に満たしておく。勿論、図示していない
が鉄球13はこの段階で空洞部４に挿入されている。

次に、キャップ６とリング８との組み合わさった部材を
その閉塞部6c側から開口５に挿入し、外環部6cを開口５
の内面に接触させ、全周に亙ってシール状態に固定す
る。この際溢れ出るシリコンオイル12はキャップ６の内
環部6aから排出される。

この後、シリコンオイル12で満たされているキャップ６
の内環部6aを絞りリング７によって封止する。

このような手順を踏まえることによって、空洞部４内に
空気を紛れ込ませることなく、シリコンオイル12を隙間
なく満たし密封することができる。

この発明は上述実施例に制約されず種々の態様が採用可
能である。

例えば、上述実施例においては液体密封容器はセンサの
一構成要素となっているが、これに限るものではなくセ
ンサ以外の種々の用途の液体密封容器に応用可能であ
る。

したがって、容器本体内に密封される液体もダンパ液と
してのシリコンオイルに限るものではない。

又、上述実施例のセンサ１においてはハウジング２の外
側を樹脂モールドするので、キャップ６が膨出可能なよ
うにカバー９を取り付けて密閉された空気室11を積極的
に設けたが、このような樹脂モールドが不要で、且つ外
部にキャップ６の膨出を妨げるような障害物がなく膨出
空間が確保されている場合には、カバー９はなくてもよ
い。

又、リング８の形状を第４図に示すようにすることによ
りカバー９を削除することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この出願の第一の発明によれば、
容器本体の開口に容器本体よりも柔軟性に優れた材料か
らなるキャップを取り付けたことにより、内部の液体が
膨張収縮した場合にも、これがキャップの変形によって
吸収され、容器本体には歪みが生じないという優れた効
果が奏される。しかも、キャップの内環部と外環部との
間の空間がキャップの変形を容易にするので、液体の膨
張収縮をより一層吸収することができる。

又、この出願の第二の発明によれば、容器本体の空洞部
内に液体だけを密封することができ、気体を完全、確実
に締め出すことができるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願による第一の発明をその構成の一部に
採用したセンサの一実施例の部分断面図である。 又、第２図、第３図はこの出願による第二の発明の一実
施例を示すものであり、第２図は分解組立断面図、第３
図は組立完了断面図である。 更に、第４図はキャップを固定するためのリングの別の
形状を示したものである。 ３……ケーシング（容器本体）、４……空洞部、５……
開口、６……キャップ、6a……内環部、6c……外環部、
11……空気室（膨出空間）、12……シリコンオイル（液
体）。

フロントページの続き (72)発明者 村松 一 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 ヂ ーゼル機器株式会社東松山工場内 (56)参考文献 実開 昭63−63771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−128469（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に空洞部を有するとともに空洞部から
   外部に通ずる開口を有する容器本体を具備し、この容器
   本体の空洞部に液体が隙間なく満たされ密封されている
   液体密封容器において、上記開口には上記容器本体より
   も柔軟性に優れた材料で形成されたキャップが取り付け
   られており、このキャップが、チューブ状の内環部と、
   内環部の先部から径方向外側へ広がり更に内環部の後方
   側へ戻るように延び、上記開口の内面にシール状態に固
   定される外環部とを有し、上記内環部にはこれを封止す
   る封止部材が装着されていることを特徴とする液体密封
   容器。
2. 【請求項２】（イ）内部に空洞部を有するとともに空洞
   部から外部に通ずる開口を有する容器本体と、 （ロ）上記容器本体よりも柔軟性に優れた材料で形成さ
   れ、チューブ状の内環部と、内環部の先部から径方向外
   側へ広がり更に内環部の後方側へ戻るように延びる外環
   部とを有するキャップ、 とを予め用意し、初めに上記容器本体の空洞部及び開口
   に液体を収容し、次に容器本体の開口にキャップの先部
   を挿入してキャップの外環部を上記開口の内面にシール
   状態に固定し、開口にキャップを挿入した時にキャップ
   の内環部内に容器本体内の液体を侵入させ、その後、液
   体で満たされた内環部を封止部材によって封止するよう
   にしたことを特徴とする容器への液体密封方法。