JPH0532682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、測定、試験装置に関し、特に条件応
答計器の運動伝達装置に関する。

（従来の技術及び解決しようとする課題） 圧力計、温度計等に使用される運動増幅装置
は、周知であり、多年の間使用されている。通常
の条件応答計器は、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、素子は、
曝され感応する条件変化に応答して、相関変化運
動を行う。通常の構成では、この運動増幅装置、
即ち運動伝達装置は、条件応答素子の変位運動に
応答するレバー装置及びギヤ装置を有し、固定の
目盛板に対し可動の指針を支持する出力軸を駆動
する。指針と一致する目盛板の目盛が、計器に作
用する圧力又は温度のような状態条件を示す。

米国特許第4055085号に記された圧力計は、運
動増幅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させる。浮動増幅装置
の運動径路内に伸長する静止アクチユエータが回
動する扇形ギヤの枢支軸線を形成する。回動する
扇形ギヤは指針を支持する出力軸に固着されるピ
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
が重要である。精度を低下させる原因は、計器の
要部の運動伝達装置が複数のギヤ及びリンク部材
から成る機械的機構を有することである。個々の
部材は通常の加工標準公差を有し、作動可能に組
み立てられたときに緩んでバツクラツシユを生
じ、計器の最終精度に悪影響を生じる。従来、こ
の種の計器には予荷重をかけて調整した渦巻状ヘ
ヤスプリング（細いばね）を使用して運動伝達装
置の連結リンクに生じるバツクラツシユを減少さ
せる。しかしながら、安価な計器では、ヘヤスプ
リング自体が著しく原価を高くし、更にヘヤスプ
リングは計器の性能上の精度に悪影響を生じる。
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、運動伝達装置のバツクラツシユ
を除くように装置自体の摩擦力を克服することが
不可能である。またばね率が過大であれば、ばね
の荷重による摩擦力が、ブルドン管の変位力に抵
抗し、計器の性能精度に悪影響を生じ得る。更に
上述の事項に加え通常の計器目盛の270度の角度
変位におけるばねの巻き込み及び巻戻しの間に、
ばね負荷は必然的に変化する。

計器の運動伝達装置のバツクラツシユの問題を
解決させ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は扇形腕の自重
を利用し、計器が垂直姿勢の時はピニオンの歯と
扇形ギヤの歯との間の間〓以外の間〓を吸収す
る。この方法は運動伝達装置の構造に基づく不正
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、計器の姿勢に関係しない有効な解決方法は
未だ知られていない。

本発明は、計器に関し、特に作動上のバツクラ
ツシユ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。

本発明の目的は、バツクラツシユを除去又は減
少し得る新しい計器用運動伝達装置を提供するこ
とである。

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、計器の価格を上げることなく計
器の精度を高くすることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の計器用運動伝達装置は、条件応答素子
から回転出力軸へ変位運動を伝達するものであ
り、扇形ギヤを形成する扇形腕、回転出力軸に取
り付けられるピニオンギヤ、及び扇形腕から伸長
するばね手段を含む。扇形腕は、条件応答素子か
らの入力変位を受ける第１連結部及び第１連結部
から離間する第２連結部を有し、第２連結部が扇
形腕の回動中心を画成する。ピニオンギヤは、扇
形ギヤと係合され、扇形腕によつて生じる回動運
動に従つて回転出力軸を駆動する。ばね手段は、
静止アクチユエータの先端を扇形腕の下面に対し
押圧する。

本発明の計器用運動伝達装置は、また第２扇形
ギヤを形成する第２扇形腕を含み、第２扇形ギヤ
がピニオンギヤと係合しピニオンギヤに重力によ
る一方向の駆動力を与える。ばね手段は第２扇形
腕から伸長しても良い。第２扇形ギヤの自重によ
る駆動力がピニオンギヤに作用され、ピニオンギ
ヤのバツクラツシユが吸収される。第２扇形ギヤ
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、ギヤの歯のバツクラツシユだけ
でなく、軸の軸受の間〓によるがた付きをも吸収
する。

（実施例） 第１図乃至第３図は、既知の圧力計１０を示
し、ソケツト１２の入口１４から感知すべき流体
圧を受ける。ソケツト１２の外ねじ１６によつて
使用する流体回路に圧力計を取り付ける。入口１
４でうけた流体圧はブルドン管１８内に伝達され
る。ブルドン管の可動端１９は、周知の通り、入
口１４の受ける圧力変化に応答し弧状運動を行
う。可動端１９の変位運動は、運動増幅部２０を
介して相関増幅運動を生じて指針２２をダイヤル
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３
０は前面を覆つて指針の動きを見得るようにす
る。

運動増幅部２０は、前述の米国特許第4055085
号に記載された構造であり、中央の直立Ｕ字形フ
レーム３２はカツプ状ブラケツト３４によつてブ
ルドン管１８の可動端１９に、溶接、ろう接、は
んだ付け等によつて固着する。フレーム３２に２
本の平行の回転軸３６，３８を支承し、回転軸３
６は扇形ギヤ腕４０の回動中心軸となり、回転軸
３８は指針２２を動かす出力駆動軸となる。回転
軸３８に固着されるピニオンギヤ４２にかみ合う
扇形ギヤ４４がギヤ腕により形成され回転軸３８
を回転させる。

細長い金属リンク４６の形態のアクチユエータ
が、運動増幅部の作動を可能にする。アクチユエ
ータは、ステムの凹み４８内の固着部５０で固着
される。固着部５０から伸長する金属リンク４６
の自由端に形成される曲げ部５２は、扇形腕４０
の長いスロツト５４に係合され、扇形腕４０の回
動軸線を形成する。調整ねじ５５は曲げ部５２の
スロツト５４内の初期位置を調整する、 本発明の第１実施例を、第４図及び第５図に示
す。第１図乃至第３図の構造に相当する部分は同
じ符号により示し、再説明しない。本発明による
扇形腕４０は、好ましくは合成樹脂成形品とし、
一体構造の長いテール５６を有する。第１実施例
においては、第１図乃至第３図の従来例のスロツ
ト５４を廃止する。テール５６は扇形腕４０の縁
部にほぼ平行に伸長し、扇形腕４０の下面５７と
テール５６との間の間〓５８は、最初の状態では
アクチユエータの曲げ部５２の直径より小さくす
る。テール５６は比較的細く、扇形腕４０との接
続部から比較的離間した位置で曲げ部５２に接触
するため、テール５６は矢印５９の方向にばね作
用がある。曲げ部５２は、間〓５８内でばね力に
より間〓なく把持され、扇形腕４０の遊びのない
回動軸線を形成する。曲げ部５２は、テール５６
の上面と扇形腕４０の下面５７との間に間〓なく
把持されるため、従来の曲げ部５２とスロツト５
４との間の遊びがなく、従来の指針２２がバツク
ラツシユの増幅のために不正確な指針位置となつ
た欠点は完全に除去される。

第６図及び第７図は、第２扇形ギヤ６２を形成
する第２扇形腕６０を含み、第２扇形ギヤ６２が
ピニオンギヤ４２と係合しピニオンギヤ４２に重
力による一方向の駆動力を与える運動伝達装置を
示す。第２扇形腕６０は、扇形腕４０と並列に回
転軸３６に取り付けられる。第２扇形腕６０は静
止アクチユエータ４６の曲げ部５２に接触しな
い。第２扇形腕６０は、第６図において、自重に
よる反時計方向の力をピニオンギヤ４２に対して
作用する。第２扇形腕６０の自重によりピニオン
ギヤ４２に作用する重量モーメントは、ピニオン
ギヤ４２の回転摩擦に抗し、ピニオンギヤ４２と
扇形ギヤ４４との接触を保持させる。この構成に
より、扇形腕４０とアクチユエータの曲げ部５２
の頂面との接触が保持され、同時に第２扇形腕６
０が反時計方向に回動する傾向にあるため、ピニ
オンギヤ４２に時計方向に回転する力を与え、ギ
ヤのバツクラツシユ及び回転軸３６，３８の遊び
をすべて除去することができる。

第８図及び第９図は、第６図及び第７図の変形
例であり、第２扇形腕６０′は、小さな質量とし、
回転軸３６に扇形腕４０と共に支持する構成を取
らない。第２扇形腕６０′は、扇形腕４０の開口
を介して横方向に伸長するピン軸６４により支承
される。

第１０図及び第１１図は、第４図及び第６図の
運動伝達装置の構成を組み合わせた本発明の実施
例を示し、第１２図及び第１３図は、第４図及び
第８図の運動伝達装置の構成を組み合わせた本発
明の実施例を示す。第１０図乃至第１３図の実施
例においては、自重を作用する第２扇形腕６０、
６０′は、一体のテール６６を有する。テール６
６は、第４図及び第５図のテール５６とほぼ同様
に、扇形腕６０，６０′の縁部をほぼ並列に取り
囲む形状を有する。第１０図のテール６６は、静
止アクチユエータ４６の曲げ部５２の下面に接触
して曲げ部５２をばね作用により上方へ押し扇形
腕４０のスロツト５４の上縁６８に押圧する。第
１２図のテール６６は、下向きに曲げ部５２を押
し、曲げ部５２をスロツト５４の下縁７０に接触
させる。

上述の通り、本発明の構成により、計器の作動
において互いに連結される部材間の公差の集合に
よつて生じるバツクラツシユの少なくとも大部分
が吸収される。第１０図乃至第１３図の実施例の
第２扇形腕を設け、第２扇形腕の自重をピニオン
ギヤに作用させると共に、第２扇形腕と一体のテ
ールを設ける場合には、ギヤ間の間隙又は回転軸
３６，３８の軸受部の間〓によつて生じるすべて
のバツクラツシユが計器の作動の全範囲にわたつ
て除去される。

本発明により従来のバツクラツシユの問題が簡
単な構成により有効に解決され、計器の精度が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力計の断片的正面図、第２図
は第１図の圧力計の運動伝達装置の拡大部分正面
図、第３図は第２図の運動伝達装置の底面図、第
４図は本発明の実施例の運動伝達装置の拡大部分
正面図、第５図は第４図の運動伝達装置の底面
図、第６図は第２扇形腕を設けた運動伝達装置の
部分拡大正面図、第７図は第６図の運動伝達装置
の底面図、第８図は変形第２扇形腕を設けた運動
伝達装置の部分拡大正面図、第９図は第８図の運
動伝達装置の底面図、第１０図は本発明の別の実
施例の運動伝達装置の拡大部分正面図、第１１図
は第１０図の運動伝達装置の底面図、第１２図は
本発明の更に別の実施例の運動伝達装置の拡大部
分正面図、第１３図は第１２図の運動伝達装置の
底面図である。 １０……圧力計、１２……ソケツト、１８……
ブルドン管（条件応答素子）、１９……可動端、
２０……運動増幅部（運動伝達装置）、２２……
指針、３２……フレーム、３４……ブラケツト、
３６……回転軸（第１連結部）、３８……回転出
力軸、４０……扇形腕（第１扇形腕）、４２……
ピニオンギヤ、４４……扇形ギヤ、４６……金属
リンク（静止アクチユエータ）、５２……曲げ部
（静止アクチユエータの先端、軸線手段）、５４…
…スロツト（第２連結部）、５６，６６……テー
ル（ばね手段）、６０，６０′……第２扇形腕、６
２……第２扇形ギヤ、６４……ピン軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 条件応答素子１８から回転出力軸３８へ変位
   運動を伝達する計器用運動伝達装置２０におい
   て、 扇形ギヤ４４、条件応答素子１８からの入力変
   位を受ける第１連結部３６及び該第１連結部３６
   から離間する第２連結部を有する扇形腕４０であ
   つて、該第２連結部は静止アクチユエータ４６の
   先端５２を受ける扇形腕４０の下面５７により形
   成され扇形腕４０の回動中心を画成する扇形腕４
   ０、 回転出力軸３８に取り付けられるピニオンギヤ
   ４２であつて、扇形ギヤ４４と係合し、扇形腕４
   ０に生じる回動運動に従つて回転出力軸３８を駆
   動するピニオンギヤ４２、及び 扇形腕４０と一体に形成されると共に該扇形腕
   から伸長し、静止アクチユエータ４６の先端５２
   を扇形腕４０の下面５７に対し押圧するばね手段
   ５６、 を含むことを特徴とする運動伝達装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の運動伝達装置
   において、ばね手段５６は、扇形腕４０から該扇
   形腕の縁部に沿つて並列に取り囲む関係において
   伸長する細長いテール５６により形成されること
   を特徴とする運動伝達装置。 ３ 条件応答素子１８から回転出力軸３８へ変位
   運動を伝達する計器用運動伝達装置２０におい
   て、 第１扇形ギヤ４４、条件応答素子１８からの入
   力変位を受ける第１連結部３６及び該第１連結部
   から離間する第２連結部を有する第１扇形腕４０
   であつて、該第２連結部は静止アクチユエータ４
   ６の先端５２を受ける第１扇形腕４０のスロツト
   ５４の縁、６８，７０により形成され第１扇形腕
   ４０の回動中心を画成する第１扇形腕４０、 回転出力軸３８に取り付けられるピニオンギヤ
   ４２であつて、第１扇形ギヤ４４と係合し、第１
   扇形腕４０に生じる回動運動に従つて回転出力軸
   ３８を駆動するピニオンギヤ４２、 ピニオンギヤ４２と係合し該ピニオンギヤに重
   力による一方向の駆動力を与える第２扇形ギヤ６
   ２を具備する第２扇形腕６０，６０′、及び、 第１及び第２扇形腕の内の一方と一体に形成さ
   れると共に該一方から伸長し、静止アクチユエー
   タ４６の先端５２を第１扇形腕４０のスロツト５
   ４の縁６８，７０に対し押圧するばね手段６６、 を含むことを特徴とする運動伝達装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の運動伝達装置
   において、第２扇形腕６０′を支持する軸６４が、
   第１扇形腕４０の第１連結部３６から離間した位
   置において第１扇形腕４０を横切り貫通すること
   により支持されることを特徴とする運動伝達装
   置。 ５ 特許請求の範囲第３項に記載の運動伝達装置
   において、ばね手段６６は、第１及び第２扇形腕
   の内の一方から該一方の縁部に沿つて並列に取り
   囲む関係において伸長する細長いテール６６を含
   むことを特徴とする運動伝達装置。