JPS5845508A - 条件応答計器の運動増巾部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定、試験装置に関し、特に条件応答計器の運
動増巾装置に関する。

圧力計、温度計等に使用される運動増巾装置は周知であ
り、多年の間使用されている。通常の計器はベローズ、
ブルドン管、バイメタルコイル等の条件応答素子を有し
、素子の感知又は曝される条件変化に応答して相関変位
運動を行なう。通常の構成ではこの運動増巾装置、即ち
運動伝達装置には条件応答素子の変位運動に作動的に応
答するレバー装置とギア装置とを有し、固定の目盛板に
対して可動の指針を支持する出力軸を駆動する。

指針と一致した目盛が条件の状態、例えば計器の作動す
る圧力又は温度値を示す。

米国特許第４．０５５．０８５号に記された圧力計は運
動増巾装置をブルドン管の自由端に支持してブルドン管
端の変位と共に浮動する。浮動増巾装置の運動径路内に
延長した固定のアクチュエータは回動可能の扇形ギアの
枢支軸線を形成する。アクチュエータ軸線を中心として
回動することによって、扇形ギアは指針支持出力軸に固
着したピニオンを駆動する。

この種の計器は性能が良く作動精度の高いことが最も重
要である。所望精度を低下させる原因は、計器の要点の
運動伝達装置が複数のギア及びリンク部材から成る機械
的機構を有することにある。

個々の部材は通常の加工標準の公差を有し、作動関係に
組立てた時に弛み即ちどツクラッシュを生じ、計器の最
終精度に悪影響を生ずる。従来、この種計器には予荷重
をかけて調整した渦巻のへアばねを使用して連結リンク
装置に生ずる運動伝達装置のバックラッシュを減少させ
る。しかし、安価な計器ではヘアスプリング自体が著し
く原価を高くし、更にこのばねは計器の性能上の精度に
悪影響を生ずる。即ち、負荷に適合するばね率が重要で
あり、ばね率が過小であれば運動伝達装置のバックラッ
シュを除くために機構自体の摩擦力を克服することが不
可能である。ヘアスイリングのばね率が過大であれば予
荷重摩擦力を生じ、計器の性能上の精度に悪影響を生ず
る。上述の点を更に複雑にするものとして、通常の計器
目盛の２７００の角度変位に際してのばねの巻きこみ巻
き戻し間にばね負荷は必然的に変化する。

計器の運動伝達装置のバックラッシュの問題を解決する
ための他の方法として、不釣合重量構造があり、上述の
米国特許の場合の扇形腕の自重を利用し、計器が垂直姿
勢の時はビニオンと扇形ギアとの歯間の間隙以外の間隙
を吸収する。この方法は運動伝達装置の構造に基く不正
確さを約２％以内に減少するが、計器が垂直でなく水平
に支持された時には効果がない。

上述の点は前から知られているが、更に精度を上げる、
計器の姿勢に関係なく有効な解決方法は未だ知られてい
ない。

本発明は計器に関し、特に作動上のバックラッシュを既
知の装置よりも信頼性高く、精度良く除去し得る計器用
運動伝達装置に関する。このための本発明の第１の実施
例においては、扇形ギアと回動支点のアクチュエータと
の間のばね力保持を扇形ギアと一体に縁部に沿って廻る
テール部によって行なう。第２の実施例においては２個
の不釣合の扇形ギアを使用し、一方の扇形ギアは既知と
同様の重量を作用し、第２の扇形ギアは第１の扇形ギア
に並行に支持して自重による駆動力を作用ｔ、テビニオ
ンのバックラッシュを吸収する。第２の扇形ギアは運動
伝達装置の伝達する変位運動と無関係の構造であるため
、ギアの歯のバックラッシュだけでなく、軸の軸受の間
隙によるがた付きも吸収し、本質的に一定負荷の作用と
なる。本発明の第３の実施例は、第１第２の実施例の組
合せであり、運動伝達装置を支持する重力に対する姿勢
に無関係にバックラッシュを除去し又は少なくする。

本発明の目的は新しい計器用運動伝達装置を提供し、バ
ックラッシュを除去又は減少し得る装置とすることにあ
る。

本発明の別の目的は上述の装置を信頼性高く安価な装置
として、計器価格を高価にすることなく計器精度を高く
することにある。

本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

第１〜３図は既知の圧力計１０を示し、ソケット１２の
入口１４から感知すべき流体圧を受ける。

ソケット１２の外ねじ１６によって使用する流体回路に
圧力計を取付ける。入口１４で受けた流体圧はブルドン
管１８内に伝達される。ブルドン管の自由端１９は周知
の通り、入口１４の受ける圧力変化に応答して弧状運動
を行なう。管端１９の変位運動は運動増巾部２０を介し
て相関増巾運動を生じて指針２２をダイアル面２６の圧
力値２４に対して動かす。圧力計を収容するハウジング
２８に支持された透明ガラス３０は前面を覆って指針の
動きを見得るようにする。

運動増巾部２０は前述の米国特許第４．０５５．０８５
号に記載された構造であり、中央の直立Ｕ型フレーム３
２はカップ状ブラケット３４によってプルト９ン管１８
の可動端１９に溶接、ろう付、はんだ付等によって固着
する。フレーム３２に２本の平行の回転軸３６．３８を
支承し、回転軸３６は扇形ギア腕４００回動軸線軸とな
り、回転軸３８は指針２２を動かす出力駆動軸となる。

軸３８に固着したビニオン４２にかみ合う扇形ギア４４
はギア腕４０に形成し、軸３８を回転−させる。

運動増巾部２０を作動させるアクチュエータは細長の金
属リング４６とし、ステムの凹み４８内に固着部５０で
固着する。リンク４６の自由端に形成したクランク曲げ
部５２は扇形腕４０の長いスロット５４に係合して腕４
００回動軸線を形成する。調整ねじ５５はクランク曲げ
部５２のスロット５４内の初期位置を調整する。

本発明の第１の実施例を第４，５図に示し、第１〜３図
の構造に相当する部分は同じ符号によって示し、再述し
ない。本発明による扇形腕４０は好適な例で合成樹脂成
型品とし、一体構造の長いテール５６を有する。第１〜
３図の例のスロット５４は廃止する。テール５６は腕４
０の縁部にほぼ平行に延長し扇形腕４０の下面５７とテ
ール５６との間の間１１５８は、最初の状態ではアクチ
ュエータの曲げ部５２の直径より小さくする。テール５
６は比較的細く、扇形腕４０の接合部から比較的長い寸
法の位置で曲げ部５２に接触するため、テール５６は矢
印５９の方向にばね作用があり、曲り部５２は間隙５Ｂ
内でばね力によって間隙な（把持され扇形腕の遊びのな
い回動軸線を形成する。

曲り部５２はテール５６の上面と扇形腕４ｏの下面５７
との間に間隙なく把持されるため、既知の構成の曲り部
５２とスロット５４との間の遊びがなく、既知の指針２
２が）Ｚツクラッシュの増巾のために不正確な指針位置
となった欠点は完全に除去される。

第６，７図は本発明の第２の実施例を示し、第１〜３図
の既知の圧力計との差異は、第２の扇形腕６０を扇形腕
４０と並列して軸３６に取付ける。

第２の扇形腕６０には腕４０と同様にピニオン４２にか
み合う扇形ギア６２を有するがアクチュエータ曲げ部５
２に接触しない。扇形腕６０は自重でにオン４３に対し
、第６図の反時計方向に力を作用する。腕６０の作用す
る所要の重量モーメントはビニオフ４２０回転摩擦に抗
してピニオン４２を扇形ギア４４に接触を保たせ得る小
さなモーメントである。この構成によって、セグメント
４０はアクチュエータ曲り部５２の頂面に接触を保つ。

同時に、セグメント６０が反時計方向回動の傾向がある
ため、ピニオン４２を時計方向に回動させる方向の力を
作用し、ギアのバラクララツユ、軸３６．５８の遊びを
すべて除去することになる。

第６，７図に示した第２の実施例の変型例を第８゜９図
に示す。自重作用扇形ギア６０′は小さな質量とし、共
通軸３６に腕４０と共に支持することなく、腕４０の開
口から横方向に延長するピン、ｔｌａ６４に支承する。

第１　Ｑ、　１１図は第４，６図の実施例を組合せた実
施例を示し、第１２．１３図は第４，８図の実施例を組
合せた実施例を示す。これらの実施例においては、自重
作用扇形腕６０．６０’には一体としたテール６６を有
する。テール６６は上述のテール５６とほぼ同様に扇形
腕６０．６０’へ縁部にほぼ平行に巻く形状とする。第
１０図のテール６６はアクチュエータ曲り部５０の正面
に接触して曲り部５２をばね作用によって上方に押し腕
４０のスロット５４の上縁６８に押圧する。第１２図の
例ではテール６６の力は下向きに曲り部５２を押してス
ロット５４の下縁に接触させる。

上述した通り、本発明による構成によって計器の動きに
際して互いに結合する部材間の公差の集合によ゛つて生
ずるバックラッシュの少なくとも大部分を吸収する。第
２の実施例による２個の扇形部とした場合には、ギア間
の間隙及び又は軸３６゜３８の軸受部の間隙によって生
ずるすべてのバックラッシュを計器作動の全範囲に亘っ
て、計算可能の一定の予荷重を作用して除去する。第１
０．１２図の２個扇形部にテールを組合せた場合には枢
支軸線でのすべての間隙も除去され、垂直姿勢の場合に
全体の動きについて有効に作用し、更に水平姿勢での使
用に際しても既知の計器より著しく有効に作用する。即
ち、本発明によって１、既知のバックラッシュの問題を
簡単有効秤解決し、計器精度は向上する。　　。

本発明は種々の変型が可能であり、実施例並びに図面は
例示であって発明を限定するものではな〜−０

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は既知の圧力計を示し、第１図は圧
力計の一部を除去した正面図、第２図は第１図の圧力計
の運動項中部の拡大図、第６図は第２図の底面図、第４
図は本発明の第１の実施例の第２図に相当する部分正面
図、第５図は第４図の底面図、第６図は本発明の第２の
実施例の部分正面図、第７図は第６図の底面図、第８図
は第２の実施例の変型例の部分正面図、第９図は第８図
の底面図、第１．０図は本発明の第６の実施例の部分正
面図、第１１図は第１０図の底面図、第１２図は第３の
実施例の変型例の部分正面図、第１６図は第１２図の底
面図である。 １０：圧力計、　　１２：ソケット、　　１８ニブルト
ン管、　　１９：管端、　　２０：運動項中部。 ３４：フレーム、　　　４０．６０．６０’　：扇形腕
。 ４２：ピニオン、　　５２：アクチュエータ曲り部。 ５４ニスロツト、　　　５６，６６：テール。 特許出願人　　ドレッサー　・インダストリーズ・イン
コーポレーテツド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、条件応答素子から回転出力軸に変位運動を伝達する
   ための計器用運動伝達装置であって、扇形ギアを形成す
   る扇形腕に条件応答素子からの入力を受ける第１の連結
   部と、第１の連結部から離れて軸線装置を受は扇形腕の
   回動軸線を形成する第２の連結部とを設け、出力軸に取
   付けて扇形ギアにかみ合い扇形腕の回動運動に同期して
   出力軸を回転させるビニオンギアを設けたものにおいて
   、扇形腕から延長して扇形腕との間に上記両連結部の少
   なくとも一方をばね力によって押圧するばね装置を備え
   ることを特徴とする条件応答計器の運動伝達装置。 ２、前記運動伝達装置を条件応答素子の変位に同期して
   浮動変位可能に支持する手段を設け、前記第２の連結部
   は扇形腕の回動軸線を形成する固定のアクチュエータの
   自由端に係合するものにおいて、前記ばね装置は上記ア
   クチュエータの自由端をばね力によって扇形腕に押圧す
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記ばね装置は扇形腕から延長して扇形腕縁部に沿
   って並列して廻り扇形腕縁部との間にアクチュエータの
   自由端を係合させる特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、条件応答素子から回転出力軸に変位運動を伝達する
   ための計器用運動伝達装置であって、第１の扇形ギアを
   形成する第１の扇形腕に条件応答素子からの入力を受け
   る第１の連結部と、第１の連結部から離れて軸線装置を
   受は第１の扇形腕の回動軸線を形成する第２の連結部と
   を設け、出力軸に取付けて第１の扇形ギアにかみ合い第
   １の扇形腕の回動運動に同期して出力軸を回転させるビ
   ニオンギアを設けたものにおいて、第２の扇形ギアを形
   成する第２の扇形腕を備え、第２の扇形ギ方ま第１の扇
   形ギアと共に上記ビニオンギアにかみ合ってピニオレギ
   アに自重による単方向駆動力を作用することを特徴とす
   る条件応答計器の運動伝達装置。 ５．前記第１第２の扇形腕を前記第１の連結部を形成す
   る共通軸に共に支承する特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 ６、前記第２の扇形腕を第１の扇形腕とは異なる軸に回
   転可能に支持する特許請求の範囲第４項記載の装置。 ７、前記第２の扇形腕を第１の扇形腕から直角に延長す
   る軸に支承する特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８、前記両扇形腕の一方から外方に延長前記第１第２の
   連結部の少なくとも一方を第１の扇形腕に対してばね力
   による押圧力を作用するばね装置を備える特許請求の範
   囲第４項ないし第７項の１項記載の装置。 ９、前記運動伝達装置を条件応答素子の変位に同期して
   浮動変位可能に支持する手段を設け、前記第２の連結部
   は第１の扇形腕の回動軸線を形成する固定のアクチュエ
   ータの自由端に係合するものにおいて、前記ばね装置に
   は上記アクチュエータの自由端をばね力によって第１の
   扇形腕に押圧する手段を設ける特許請求の範囲第８項記
   載の装置。 １０、　　前記ばね装置は前記両扇形腕の一方から延長
   して扇形腕縁部に沿って並列して廻り第１の扇形腕にア
   クチュエータの自由端を押圧する特許請求の範囲第９項
   記載の装置。