JPH09243544A - 粘度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の粘度計において使用されていた渦巻き
ばねの使用を省き、粘度計の製作作業性の向上と経済性
を高めること及びスピンドルのスラスト方向及びラジア
ル方向の軸受け摩擦を皆無となして、粘性液体の粘度に
よる回転負荷を、効率よく指針軸へ伝達せしめて、粘度
の測定精度を高めることにある。 【解決手段】 出力軸の下端にトーションバーを介して
スピンドルを垂下せしめて、このスピンドルが受ける粘
性液体の回転負荷を上記トーションバーの捩れ量で検出
するようにし、及び上記トーションバーにテンションを
付与せしめるためのテンション付手段を具備せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば接着剤、充
填剤等の粘性液体の粘度を測定するために用いる粘度計
であって、特に粘性液体の内部に侵漬されるスピンドル
に回転力を付与する回転体の回転摩擦抵抗を無となし
て、精度の高い粘度を測定することができる粘度計に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】粘性を有する液体には、例えば接着剤、
充填剤等の工業用品、あるいは液状食品等として様々な
ものがあるが、かかる粘性液体の製造時、あるいはその
使用時、さらにはその管理調整時等において、それら粘
性液体の粘度を適宜測定する必要が生じる場合がある。

【０００３】そこで従来では、かかる粘性液体の粘度を
測定するために使用される粘度計が知られているが、公
知の粘度計構造として、例えば図２、図３で示す如き構
造のものがある。

【０００４】つまり図２において、１は粘度計であっ
て、この粘度計１は、スタンド台２によって垂直に起立
されている支柱３によって、支持体４及び支持杆５を介
して垂直に保持されている。そしてこの粘度計１の下側
面からは、その粘度計１の内部に組込まれているモータ
によって回転される出力軸６が支出され、さらにこの出
力軸６の下端部にはインペラ７が取付けられているスピ
ンドル８が螺合手段により連結されている。

【０００５】従ってそのインペラ７を、ビーカ９内に入
れられている粘性液体内に差し込んだ上で、その粘度計
１内の駆動機構によってインペラ７を回転せしめること
により、その粘性液体の粘度により生じるインペラの回
転負荷を基にして液体の粘性を測定することができるも
のである。

【０００６】さらにその粘度計１の内部構造について、
図３を基にして説明すると、粘度計１のハウジング１０
内には、モータ１１と、このモータ１１の駆動力が減速
機構１２及びカップリング２２を介して適宜速度で回転
される中間出力軸１３が中空軸１４により回転可能に支
持されている。この中間出力軸１３には、ニードルベー
ス１５が固定され、このニードルベース１５には、指針
１６を保持するニードル１７が固定されている。

【０００７】前記中空軸１４は、ハウジング１０に固定
されている軸受け１８によって回転可能に軸支されてい
るが、この中空軸１４には目盛板１９が固定されてい
る。そしてこの目盛板１９には、渦巻きばね２０の外側
端が固定されており、またその渦巻きばね２０の内側端
は、前記中間出力軸１３に固定されているニードルベー
ス１５に固定されている。

【０００８】２１は中間出力軸１３と同芯的に位置され
ているホルダセンタであって、このホルダセンタ２１に
は、ホルダガイド２３及び連結ピン２４を介して目盛板
１９に係合されている。

【０００９】前記中間出力軸１３の下端は、前記ホルダ
センタ２１と一体に組付けられているピポット軸受２５
によって出力軸の支持負荷が小さくなるように支持され
ている。さらにその中間出力軸１３の下端部は連結部材
２６を介して前記の出力軸６に連結されているものであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上が従来例の粘度計
の概略構造であって、特にその中間出力軸１３のスラス
ト方向の軸受け構造は、ピポット軸受け構造を採用し、
またインペラ７の回転負荷を検出するための手段とし
て、渦巻きばね２０を使用しているものであるために、
次の如き問題点があった。

【００１１】つまり、渦巻きばね２０を使用するため
に、粘度計のトルク調整に困難を有すると共に、製作作
業性が悪く、これらが原因で粘度計の価格が高くなると
いう欠点があった。また中間出力軸１３のスラスト軸受
け構造として、ピポット軸受けを使用しているために、
中間出力軸１３の摩擦抵抗（軸受け抵抗）が大きくな
り、特に粘度の低い液体の粘度測定時の微少トルクで
は、精度の高い粘度測定が困難であるという欠点もあっ
た。

【００１２】本発明は、かかる従来の問題点に着目して
なされたもので、出力軸の下端にトーションバーを介し
てスピンドルを垂下せしめて、このスピンドルが受ける
粘性液体の回転負荷を上記トーションバーの捩れ量で検
出するようにして、従来の粘度計において使用されてい
た渦巻きばねの使用を省き、粘度計の製作作業性の向上
と経済性を高めることを第１の目的としている。

【００１３】また本発明では、スピンドルをトーション
バーによって垂下保持せしめることにより、スピンドル
のスラスト方向及びラジアル方向の軸受け摩擦を皆無と
なして、粘性液体の粘度による回転負荷を、効率よく指
針軸へ伝達せしめて、粘度の測定精度を高めることを第
２の目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記いずれの目的を達成
するために請求項１では、粘度計内に組込まれているモ
ータにより回転される垂直方向の出力軸の下端に、垂下
されるトーションバーの上端を取付け、該トーションバ
ーの下端にスピンドルに連結される指針支持筒を吊持せ
しめる粘度計であることを特徴としている。

【００１５】また請求項２では、請求項１の発明に加え
て、トーションバーに、そのスラスト方向のテンション
を付与せしめるためのテンション付与手段を具備せしめ
た粘度計であることを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図１に示す実施例
に基いて詳細に説明する。

【００１７】３１は粘度計であって、この粘度計３１
は、従来例（図２）で示されている粘度計１に該当する
ものであって、該粘度計３１も図２で示されるスタンド
台２、支柱３、支持体４及び支持杆５等を介して垂直に
保持されているものである。

【００１８】この粘度計３１は、上記ハウジング３２内
に位置されているモータ３３の回転により減速機構３４
を介して適宜回転速度で回転される出力軸３５を有し、
この出力軸３５には、ジョイント部材３６を介して中空
の回転筒３７が垂直軸線上に固定されており、この回転
筒３７の外周面は、上部ハウジング３２と一体に設けら
れている軸受け３８により回転可能に支持されている。

【００１９】３９は上記の回転筒３７の内部上端に螺着
固定されているねじ軸であって、このねじ軸３９には、
回転筒３７の内部に挿通されるトーションバー４０（以
下本実施形態ではトーションバーをピアノ線４０として
説明する）の上端が取付けられている。

【００２０】４１は上記回転筒３７を遊嵌状態で挿通し
ている中空の目盛板支持筒であって、この目盛板支持筒
４１の上端には、上記の軸受け３８により軸方向（スラ
スト方向）が受け止められているクラッチガイド４２が
固定されていて、該目盛板支持筒４１の下方向変位が規
制されている。この目盛板支持筒４１の下端には、この
目盛板支持筒４１によって水平方向に支持される目盛板
４３が固定されている。

【００２１】４４は粘度計３１の下部ハウジング４５の
中心部に形成されている垂直方向の軸孔４６内に遊嵌状
態で挿通されている指針支持筒であって、この指針支持
筒４４の上端部には、前記目盛板４３に対応する指針４
７を支持する指針支持体４８が固定されている。

【００２２】上記指針支持筒４４の内部には、チャック
ベース４９が設けられており、このチャックベース４９
には、上方向において、チャックベース４９と係止され
るチャック５０が内装されている。そしてこのチャック
５０には、前記ピアノ線４０の下端部が結合されてい
て、指針支持筒４４は、ピアノ線４０を介して、ねじ軸
３９によって垂下されているものである。

【００２３】上記指針支持筒４４の下端部には、カップ
ラ５１を介してピアノ線４０へのテンション付与手段で
あるバランスウエイト５２が取付けられている。またそ
の指針支持筒４４の下端には、センターローッド５３が
取付けられており、このセンターロッドによって、従来
例で示したと同様のスピンドル５４が支持されているも
のである。

【００２４】上記下部ハウジング４５の軸孔４６には、
軸受け５５が設けられているが、この軸受け５５は、指
針支持筒４４の外周とは常時接触されているものではな
く、その指針支持筒４４がラジアル方向への大幅な揺動
を生じたとき、その揺動を抑制するために備えられてい
るものである。

【００２５】５６は上端が上部ハウジング３２の上面よ
り突設されているクラッチガイド操作杆であって、この
クラッチガイド操作杆５６を押し下げることにより梃子
杆５７が支軸５８を支点として図面において反時計方向
に回動し、その結果、クラッチガイド４２が、ばね５９
の弾圧力に抗して引き上げられ、その結果、目盛板４３
の周縁と指針支持体４８の先端とが接触して、目盛板４
３と指針４７とが一体的となる。６０は目盛板４３の下
側に突設されているストッパーピンであって、このスト
ッパーピン６０に、回動する指針支持体４８が当接する
ことにより、その指針支持体４８が目盛板４３に対して
３６０度以上の回転差を有しないようにして、ピアノ線
の過剰な捩れを防止しているものである。

【００２６】次に上記構成の粘度計による粘性液体の粘
度を測定するには、スピンドル５４を試料である粘性液
体を入れるビーカ内の粘性液体中に侵漬し、そこでモー
タ３３を駆動する。このモータ３３の駆動力は減速機構
３４を介して出力軸３５を適宜速度で回転させ、その結
果、回転筒３７、ねじ軸３９、目盛板４３のいずれもが
等速で回転する。

【００２７】また上記ねじ軸３９にピアノ線４０を介し
て垂下されている指針支持筒４４及びスピンドル５４
も、ねじ軸３９の回転に追従して回転しようとするが、
スピンドル５４に設けられているインペラ（図示せず）
が粘性液体内に侵漬されていることで、その指針支持筒
４４は、粘性液体の負荷を受けるため、その指針支持筒
４４の回転は、ピアノ線４０の捩れ作用でねじ軸３９に
対して遅れを生じながら追従回転し、この遅れ量が目盛
板４３と指針４７と相対的位置関係で示されている。

【００２８】このとき、クラッチガイド操作杆５６を押
し下げることにより、梃子杆５７、クラッチガイド４２
を介して目盛板４３が、ばね５９の弾圧力に抗して引き
上げられ、その結果、目盛板４３の周縁と指針支持体４
８の先端とが接触して目盛板４３と指針４７とが一体に
結合される。この時モータ３３の回転を停止させれば、
目盛板４３と指針４７との位置関係によって粘性液体の
粘度を読み取ることができる。

【００２９】このように、本実施形態では、スピンドル
５４を取付けてなる指針支持筒４４を、ピアノ線４０を
介して出力軸３５と一体のねじ軸３９に垂下状態に吊持
させて指針支持筒４４の軸受け構造を省いていることを
特長としている。

【００３０】すなわち、ねじ軸３９に対してピアノ線４
０を介して垂下（吊持）されている指針支持筒４４及び
その指針支持筒４４に連結されるスピンドル５４等の各
部材には、ラジアル方向及びスラスト方向の軸受けを有
していないことから、スピンドル側で機械的摩擦抵抗を
生じることがなく、従って粘性液体の粘度負荷力を指針
４７の動作として精度良く伝達せしめることができるの
で、精度の高い粘度測定が可能となる。

【００３１】またピアノ線４０によって垂下されている
指針支持筒には、バランスウエイト５２が取付けられて
いることから、このバランスウエイト５２の作用によっ
て、ピアノ線４０には、スラスト方向のテンションがか
けられ、該ピアノ線の直線性が保たれると共に、指針支
持筒４４及びスピンドル５４の回転時における軸芯が安
定し、スピンドル５４等の回転振れが未然に防止でき
る。

【００３２】またスピンドル５４、指針支持筒４４等の
垂直調整は、不図示である水準器等を用いれば、きわめ
て容易かつ確実に行なえる。またトルクのゲイン調整
は、チャック５０を操作してピアノ線４０の長さを調整
することが容易に行なえるものである。

【００３３】なお上記実施形態では、トーションバーと
してピアノ線４０を用いて説明したが、このピアノ線４
０に限られるものではなく、ラジアル方向の捩れを生ぜ
しめることができる部材、例えば板ばね形状、パイプ形
状等であってもよい。

【００３４】また上記実施形態では、トーションバーに
軸方向のテンション（垂力）を付与せしめるための手段
として、バランスウエイト５２を設けているが、このバ
ランスウエイトにかえ、磁石を指針支持筒４４に取付け
ると共に、下部ハウジング４５に取付けられている蓋体
６１を固定磁石とするか又はこの蓋体６１に固定磁石を
取付けて、上記磁石を固定磁石で吸引することによりト
ーションバーにテンションを付与せしめるようにしても
よい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料であ
る粘性液体中に侵漬されるスピンドルを連結している指
針支持筒４４をトーションバー４０によって垂下せし
め、さらにこのトーションバー４０の捩れ量を利用して
粘度を測定するようにした粘度計であるから、その指針
支持筒及びスピンドル等において、スラスト方向又はラ
ジアル方向の軸受け部を設ける必要がなく、従って指針
支持筒及びスピンドル等の軸受け部における摩擦抵抗力
が皆無となって、粘性液体の粘度負荷力を指針の動作と
して有効に伝達せしめることができ、特にトルク時の感
度が飛躍的に向上し、トーションバーの振れに起因する
粘度指示が高められ、これにより精度の高い粘度計測が
可能となる。

【００３６】また本発明の粘度計では、従来の渦巻きば
ねにかえて、安価なトーションバーを用いていることか
ら、経済性が高められることは勿論のこと、また粘度計
のトルク調整は、トーションバーの長さを調整するとい
う極く簡単な手段で行なうことができるので、従来の渦
巻きばねの円弧の長さを調整するものに比して、上記ト
ルク調整が短時間の下で容易に行なうことができる。

【００３７】また本発明では、バランスウエイトを用い
てトーションバーに下方（スラスト方向）へのテンショ
ンを作用させていることから、そのバランスウエイトに
よる慣性力で指針支持筒及びスピンドル等の回転軸芯を
安定させることができ、これによって上記指針支持筒及
びスピンドル等においては、揺動抵抗を生じることのな
い安定した回転が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明よりなる粘度計の実施形態を示した断面
説明図。

【図２】従来の粘度計を示した全体形態の説明図。

【図３】従来の粘度計を示した内部構造の断面図。

【符号の説明】

３１…粘度計 ３２…上部ハウジ
ング ３３…モータ ３４…減速機構 ３５…出力軸 ３６…ジョイント
部材 ３７…回転筒 ３８…軸受け ３９…ねじ軸 ４０…ピアノ線 ４１…目盛板支持筒 ４２…クラッチガ
イド ４３…目盛板 ４４…指針支持筒 ４５…下部ハウジング ４６…軸孔 ４７…指針 ４８…指針支持体 ４９…チャックベース ５０…チャック ５１…カップラ ５２…バランスウ
エイト ５３…センターロッド ５４…スピンドル ５５…軸受け ５６…クラッチガ
イド操作杆 ５７…梃子杆 ５８…支軸 ５９…ばね ６０…ストッパー
ピン ６１…蓋体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘度計内に組込まれているモータ（３
   ３）により回転される垂直方向の出力軸（３５）の下端
   に、垂下されるトーションバー（４０）の上端を取付
   け、該トーションバー（４０）の下端に、スピンドル
   （５４）を連結保持する指針支持筒（４４）を垂下状態
   で吊持せしめていることを特徴とする粘度計。
2. 【請求項２】 請求項１記載の粘度計において、トーシ
   ョンバー（４０）に、そのスラスト方向のテンションを
   付与せしめるためのテンション付与手段（５２）を設け
   ていることを特徴とする粘度計。
3. 【請求項３】 トーションバーがピアノ線であることを
   特徴とする請求項１記載の粘度計。
4. 【請求項４】 テンション付与手段がバランスウエイト
   であることを特徴とする請求項２記載の粘度計。
5. 【請求項５】 テンション付与手段が磁力を用いている
   ことを特徴とする請求項２記載の粘度計。