JPS6217684Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、計器可動部をバンドで吊るいわゆ
るトートバンド計器に関し、特に、このトートバ
ンド計器に加わる機械的な振動や衝撃に対する指
針の共振を防止するようにしたものである。

従来、トートバンドの吊り構造として、第１図
に示すごときものが知られている。この第１図に
おいて、１ａ，１ｂは厚みが約0.01mm、巾が約
0.1mmの長方形断面をもつ細い特殊金属製のバン
ドで、指針側のバンドを１ａ、それとは反対側の
バンドを１ｂで示されている。

また、２ａは指針側のテンシヨンスプリングで
あり、２ｂは反対側のテンシヨンスプリングであ
る。これらのテンシヨンスプリング２ａ，２ｂは
バンド１ａ，１ｂの可動部の両端を吊るためのも
のである。

さらに、指針側のガイド３ａ、それとは反対側
のガイド３ｂが設けられており、これらのガイド
３ａ，３ｂは一般に絶縁物により構成されてい
る。ガイド３ａ，３ｂはそれぞれブリツジ４によ
りＥ形ばね座金５を介して可動軸センタに合わせ
て取り付けられている。

一方、６は可動コイル枠であり、この可動コイ
ル枠６にはコイル７が巻き付けられている。可動
コイル枠６の両端にはタワー８ａ，８ｂが接着し
て固定されている。タワー８ａは十字架９を取り
付ける側であり、タワー８ｂはその反対側であ
る。

上記十字架９の先端には指針１４が取り付けら
れており、指針１４は目盛板１５の目盛を指示す
るようになつている。この指針１４と十字架９の
回動の中心はタワー８ａに取り付けられている。
このタワー８ａにはクリツプ１０ａが取り付けら
れている。クリツプ１０ａの一端にはバンド１ａ
の可動側の終端を符号１１ａで示す個所で半田付
けされ、クリツプ１０ａの他端１２ａの個所でコ
イル７の巻き始めを半田付けしている。

また、タワー８ｂにもクリツプ１０ｂが取り付
けられている。このクリツプ１０ｂの一端には、
バンド１ｂの可動側の終端を１１ｂで示す個所に
半田付けされ、クリツプ１０ｂの他端１２ｂの個
所でコイルの巻終りを半田付けされている。

さらに、上記十字架９には、バランスウエイト
１３が嵌め込まれている。このバランスウエイト
１３は可動体としての機械的な平衡をとるための
ものであり、その嵌め込み位置を調整して固定さ
れている。

上記ガイド３ａには、零位調整子１６ａが取り
付けられており、この零位調整子１６ａには、テ
ンシヨンスプリング２ａの一端１８ａとともにリ
ード線１７が半田付けされている。リード線１７
は可動コイル７への通電のための（＋）側のリー
ド線である。

同様にして、ガイド３ｂには、零位調整子１６
ｂが取り付けられており、この零位調整子１６ｂ
にはテンシヨンスプリング２ｂの一端１８ｂとと
もに、リード線２０が半田付けされている。リー
ド線２０は（−）側のリード線である。

テンシヨンスプリング２ａの中央に位置された
個所１９ａにバンド１ａの固定側が半田付けされ
ており、テンシヨンスプリング２ｂの中央に位置
された個所１９ｂにバンド１ｂの固定側が半田付
けされている。

ガイド３ａには、板ばね２１ａが係合してお
り、この板ばね２１ａによりテンシヨンスプリン
グ２ａおよび零位置調整子１６ａをガイド３ａに
圧接している。

同様にして、ガイド３ｂには、板ばね２１ｂが
係合している。この板ばね２１ｂにより、テンシ
ヨンスプリング２ｂおよび零位調整子１６ｂを圧
接している。

また、可動コイル枠６内には鉄心２５が配設さ
れており、この鉄心２５に対応して永久磁石２３
が取付板２４に固定され、この永久磁石２３の極
片２２が可動コイル枠６に対向している。

取付板２４は永久磁石２３を接着固定するため
のものであるが、さらに、磁気回路の帰路の役目
も有するものである。

第２図は第１図における指針側のバンド支承機
構部の拡大図であり、図において、タワー８ａの
先端部２６はガイド３ａの円筒状の孔２７にわず
かに入つた状態とし、また、タワー８ｂとガイド
３ａの対向面２８と２９の間にそれぞれ0.3〜0.5
mmの隙間を作り、可動部全体が不必要に動かない
ようにＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の動きを規制する。

また、３０はクリツプ１０ａの中心のアール部
分で、バンド１ａがほぼ直角に方向転換する点を
示し、３１は同様にテンシヨンスプリング２ａの
中心のアール部分で、バンド１ａがほぼ直角に方
向転換する点を示している。

なお、テンシヨンスプリング２ａ，２ｂはそれ
ぞれ100グラム前後の力で矢印方向に可動部を懸
垂するものである。

次に、以上のように構成されている従来のトー
トバンド計器の動作について説明する。測定電流
はリード線１７よりテンシヨンスプリング２ａ、
その半田付個所１９ａを介してバンド１ａ、半田
付個所１１ａ、クリツプ１０ａ、半田付個所１２
ａから可動コイル７に伝達され、半田付個所１２
ｂ、クリツプ１０ｂ、半田付個所１１ｂ、バンド
１ｂ、テンシヨンスプリング２ｂを通り、さら
に、半田付個所１８ｂを経て、リード線２０に流
出する。

コイル７に電流が流れると、極片２２と対向し
た鉄心２５の隙間には、永久磁石２３の磁束があ
るので、コイル７にはバンド１ａ，１ｂを軸とす
る回転トルクが発生する。

この回転トルクに対応する制御トルクはバンド
１ａと１ｂの捩りによつて発生する。したがつ
て、バンド１ａ，１ｂの役目は可動部全体を懸垂
すること、コイル７に測定電流を固定側より通電
すること、測定電流に比例した回転トルクに対応
した制御トルクを発生させること、の三つの役目
を兼ね備えたものである。

以上従来のトートバンド計器の概略構成につい
て説明したが、このようなトートバンド計器に機
械的振動や衝撃が加わつた場合、第３図ａ〜第３
図ｃ（動作説明に必要な部分のみ符号が付されて
いる）に示すように、バンド１ａと１ｂは振動加
速度や衝撃度の大きさによつてガイド３ａ，３ｂ
の孔２７（第２図参照）内において、円弧状にふ
くらむ。

第３図ａは機械的振動や衝撃が加わらない状態
で指針も正規な位置を指示し、勿論、目盛の読取
りも可能である。

第３図ｂはある程度の機械的振動や衝撃が印加
されている状態であり、バンド１ａや１ｂが円弧
状に若干ふくらんではいるが、孔２７の内壁面に
接触していないために、指針１４の先端が微振動
する程度で、その指示値は正規であり、また、読
取りも可能である。

第３図ｃは第３図ｂよりも大きい機械的振動や
衝撃が印加された状態を示すもので、バンド１ａ
と１ｂは円弧状にふくらみ、アール部３０とアー
ル部３１の中間付近、すなわち、振幅が最大のと
ころでは、ガイド３ａと３ｂの孔２７の内壁間に
完全にバンド１ａ，１ｂが接触する。

このように、バンド１ａ，１ｂが孔２７の内壁
面に接触すると、バンド１ａまたは１ｂの厚みま
たは巾の面が孔２７の内壁面と接触し、その結
果、バンド１ａと１ｂが発生している制御トルク
が数10％変化する。その結果、指針１４は制御ト
ルク変化分だけ正規な位置から動き、あたかも、
測定量が変化したかの錯覚を起こす。

一方、バンド１ａと１ｂが孔２７の内壁面に接
触した瞬間、１次的に、第３図ｂまたは第３図ａ
の状態に円弧状のふくらみが小さくなつて、非接
触状態となり、そして、再び第３図ｃの状態に復
活し、以下、これを繰り返すことになる。

このような状態のもとでの指針１４は常に動い
ており、その振幅は目盛長さの数10％で動きの周
期はバンド１ａまたは１ｂと孔２７の内壁面との
接触、非接触の周期と一致する。したがつて、指
針１４は針ぶれやハンチング現象が見られ、読取
り不能となる。

さらに、第３図ｃの状態よりさらに大きな機械
的な振動および衝撃が加わつた場合、バンド１ａ
と１ｂは孔２７の内壁面に点接触するのではな
く、ある長さをもつて常に接触状態となつて、制
御トルクは大巾に大きくなり、指針１４は極端に
マイナス指示する。この状態を長時間加えると、
遂には、バンド１ａまたは１ｂが切断または曲折
することになる場合もある。

上述のごとく、トートバンド計器は摩擦がな
く、高感度であることや、振動や衝撃が加わつた
後も指示誤差の増加が少ないことなどの利点はあ
るが、ある程度以上の機械的振動や衝撃が印加さ
れ続けている状態では、指針１４が針ぶれやハン
チング現象を呈し、読取りができなくなると云う
欠点があつた。

この考案は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、粘性の高い、たとえば、シリコ
ンオイルまたはグリスなどをガイドの孔に充填
し、しかも可動体としての制動についても大きい
影響を与えないようにして、長期間その効果を保
持させ、バンドが円弧状にふくらみを生ずること
を抑制できるトートバンド計器を提供することを
目的とする。

以下、この考案のトートバンド計器の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第４図はその一実
施例におけるバンド支承機構部の拡大断面図であ
り、この第４図において、第１図ないし第３図と
同一部分には同一符号を付して、重複を避けるた
めにその説明を省略し、第１図〜第３図とは異な
る部分を重点的に述べることにする。

この第４図における３２はピアノ線や燐青銅な
どのばね用金属線材料で作られ、その表面がポー
ラスなもので、しかも、オイルの保持能力を高め
るための表面処理を施したつる巻ばねである。

このつる巻ばね３２をガイド３ａの孔２７の内
周面に若干のスプリングアクシヨンをもつて圧入
されている。この圧入はバンド１ａを通していな
いとき、すなわち、ガイド３ａの部分組立時に行
い、ガイド３ａの位置決面３３まで押し込んで、
位置決めをする。

つる巻ばね３２の孔２７への配置位置は、バン
ド１ａの支持点、すなわち、クリツプ１０ａのア
ール部３０とテンシヨンスプリング２ａのアール
部３１の中間付近をほぼつる巻ばね３２の横方向
の寸法の中心とするようにするのがよい。

また、ガイド３ａの孔２７内へのオイル３５の
充填はバンド１ａをつる巻ばね３２の内径に通
し、テンシヨンスプリング２ａと２ｂによつて可
動体を懸垂した後に、ガイド３ａのテンシヨンス
プリング２ａ側の開口部３４より適量のしかもそ
の粘度を吟味したオイルを充填する。

オイル３５の付着位置は当然のことながら、つ
る巻ばね３２の横方向寸法の中央付近がよく、バ
ンド１ａが円弧状にふくらむときに最大の振幅点
をおさえることができる位置となつている。

また、オイル３５の流出防止については、ま
ず、つる巻ばね３２の表面をポーラスなものとす
ると同時に、オイルとの密着力を高める処理を行
うこと、つる巻ばね３２の断面が円形であるた
め、もともとつる巻ばね３２を入れないときのバ
ンド１ａの長さ方向に対応する２７の壁面の長さ
よりπ／２倍長くオイル３５を保持する部分の長
さを拡大していること、およびガイド３ａの対応
面２９にでてくるまでには、つる巻ばね３２が波
状の断層を形成し、オイル３５の流出を防止して
いること、などの理由により、これを行うことが
できるようになつている。

さらに、オイル３５を適量だけ充填し、適当な
粘度のものを選択することも大切なことである。

次に、オイル３５をガイド３ａの孔内に充填し
たときの動作について説明する。バンド１ａは第
３図ｂ、第３図ｃで示したごとく、円弧状にふく
らむ際、オイル３５の粘性抵抗により、その動き
が抑制される。実験によれば、複振幅巾0.5mm、
周波数1200rpm程度で、指針１４がハンチングし
ていたものが、同じ複振幅で2500rpmまで指針１
４はハンチングせず、静止状態を保ち読取りも可
能となつた。

振動の加速度でこれを表わすと、複振幅0.5
mm、周波数1200rpmの場合、約0.8ｇ、同じ振幅
で、2500rpmの場合、約3.6ｇとなり、約４倍の
振動または衝撃の加速度まで指針１４のハンチン
グを防止することができる。

また、可動部の制動についても、バンド１ａの
一部が第４図のごとく、オイル３５に接触してい
るのみで、大きな変化を与えず、コイル枠６と永
久磁石２３の磁束によつて発生する制動トルクの
バラツキ程度の範囲におさえることができた。

さらに、つる巻ばね３２をガイド３ａと３ｂの
両方に圧入し、オイル３５を充填する必要はな
く、指針１４側のガイド３ａのみに入れても、十
分その効果を認めることができた。

以上詳述したように、この考案のトートバンド
計器によれば、バンドを挿入するガイドの孔内
に、粘度の強いオイルを充填し、このオイルを上
記ガイドの孔内にほゞ中央位置に保持させるため
の金属製のつる巻ばねを上記ガイドの孔内に装着
し、上記バドの振動時における振幅を抑制するよ
うにしたので、簡単な構造で指針が外部からの機
械的振動によつて共振し針ぶれやハンチングを発
生することを防止でき、耐振および耐衝撃性を大
幅に引き上げた精度の優れたトートバンド計器を
提供することができる。又、上記つる巻ばねによ
りオイルの流出を防止できると共に、粘度の強い
オイルをガイドの孔内にほゞ中央位置に保持して
いるため、オイルによつてバンドの振動時におけ
る最大振幅点部を抑制することができ、しかも可
動体としての制動についても大きな影響を与えな
いようにして長期間その効果を保持することがで
きる。

これにともない、従来のピボツトとジユウエル
タイプの計器の範囲までカバーすることができる
と同時に、トートバンド計器としての特徴を損う
ことなく、用途を拡大する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトートバンド計器の構成を示す
断面図、第２図は第１図のトートバンド計器にお
ける指針側のバンド支承機構部の拡大断面図、第
３図ａないし第３図ｃはそれぞれ第１図のトート
バンド計器におけるバンドが共振する場合の説明
図、第４図はこの考案のトートバンド計器の一実
施例における指針側のバンドのバンド支承機構部
の拡大断面図である。 １ａ，１ｂ……バンド、２ａ，２ｂ……テンシ
ヨンスプリング、３ａ，３ｂ……ガイド、４……
ブリツジ、６……可動コイル枠、７……コイル、
８ａ，８ｂ……タワー、９……十字架、１３……
バランスウエイト、１４……指針、１５……目盛
板、１６ａ，１６ｂ……零位調整子、１７，２０
……リード線、２２……極片、２３……永久磁
石、２４……取付板、２５……鉄心、２７……ガ
イドの孔、２８……タワーの対応面、２９……ガ
イドの対応面、３０……クリツプのアール部、３
１……テンシヨンスプリングのアール部。なお、
図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) トートバンド計器において、バンド支承機構
   部分の可動部側支持点と固定部側支持点の中央
   部にバンドを挿入するガイドの孔内に、粘度の
   強いオイルを充填し、このオイルを上記ガイド
   の孔内のほゞ中央位置に保持させるための金属
   製のつる巻ばねを上記ガイドの孔内に装着し、
   上記バンドの振動時の振幅を抑制するようにし
   たことを特徴とするトートバンド計器。 (2) 粘度の強いオイル及びこのオイルを保持する
   金属製のつる巻ばねは、トートバンド計器の指
   針側のバンド支承機構とこの指針側とは反対側
   のバンド支承機構のうちの上記指針側バンド支
   承機構におけるガイドの孔内にのみ設けること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のトートバンド計器。