(57)【要約】【課題】内部振動プローブ内における複数の移動部材の軸方向位置を容易に調整することができ、かつ振動伝達を正確に行う振動式レベルスイッチを提供する。【解決手段】内部振動プローブ５内に、外部振動プローブ６との共振周波数を調整する調整部材としてのウエイト部材７が軸方向に移動可能に設置され、ウエイト部材７は、複数に分離して内部振動プローブ５内に螺合された移動部材としての移動ウエイト８，９と、これらの移動ウエイト８，９の間に接続されて互いに離反する方向に弾性力を付与する弾性部材としての圧縮コイルばね１０とを備え、内部振動プローブ５内における移動ウエイト８，９の軸方向位置が調整可能に構成されている。【選択図】図１
2020085612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子部にプローブ部が固定され、このプローブ部が同一の共振周波数で振動しかつ同軸状に配置された管状の外部振動プローブ及び内部振動プローブを有し、前記外部振動プローブに物質が接触した際に振動の振幅の減少を検出する振動式レベルスイッチであって、
前記内部振動プローブ内に、前記外部振動プローブとの共振周波数を調整する調整部材が軸方向に移動可能に設置され、
前記調整部材は、複数に分離して前記内部振動プローブ内に螺合された移動部材と、これらの移動部材の間に接続されて互いに離反する方向に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、
前記内部振動プローブ内における前記複数の移動部材の軸方向位置が調整可能に構成されていることを特徴とする振動式レベルスイッチ。
【請求項２】
前記圧電素子部に貫通孔が形成され、この貫通孔が前記内部振動プローブ内と連通し、前記内部振動プローブ内の前記複数の移動部材の軸方向位置を外部から調整可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項３】
前記圧電素子部の外周に本体パイプ部が着脱自在に装着されていることを特徴する請求項１又は２に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項４】
前記圧電素子部は、前記内部振動プローブに振動を伝達する発振用圧電素子と、前記外部振動プローブから振動が伝達される受振用圧電素子と、を有し、
前記発振用圧電素子と前記受振用圧電素子とが分離して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項５】
前記発振用圧電素子及び前記受振用圧電素子は、前記圧電素子部内に着脱自在に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項６】
前記弾性部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項７】
前記弾性部材は、皿ばね又はばね座金であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の振動式レベルスイッチ。
【請求項８】
前記複数の移動部材は、それぞれ対向する側に互いに係合可能な係合部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の振動式レベルスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば粉粒体等の物質の有無を検出する振動式レベルスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉粒体等の物質の有無を検出する振動式レベルスイッチには、例えば特許文献１に記載された技術がある。この技術は、外側振動部材（外部振動プローブ）と内側振動部材（内部振動プローブ）の共振周波数を調整するとき、内側振動部材内に設置したウエイトの位置を一方向から移動させて、内側振動部材の振動数を変えている。
【０００３】
また、従来の振動式レベルスイッチは、ウエイトが楔形状に形成され、その楔の少なくとも一部を内側振動部材の内径よりも大きくすることにより、内側振動部材の軸方向に対して位置決めを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，１３１，３２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の振動式レベルスイッチは、内側振動部材内のウエイトの位置を一方向から移動させて内側振動部材の振動数を変えることで、外側振動部材との共振周波数を調整しているため、共振周波数を最適に調整するのに手間がかかるという問題がある。
【０００６】
また、従来の振動式レベルスイッチは、内側振動部材の軸方向に対して楔によってウエイトの位置決めを行っているので、ウエイトの軸方向に対する位置を調整するとき、機械的な摩耗が発生し、その摩耗粉が内側振動部材を経て外側振動部材内に残留する。この摩耗粉が振動伝達に悪影響（誤動作）を与えるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、内部振動プローブ内における移動部材の軸方向位置を容易に調整することができ、かつ振動伝達を正確に行うことが可能な振動式レベルスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圧電素子部にプローブ部が固定され、このプローブ部が同一の共振周波数で振動しかつ同軸状に配置された管状の外部振動プローブ及び内部振動プローブを有し、前記外部振動プローブに物質が接触した際に振動の振幅の減少を検出する振動式レベルスイッチであって、前記内部振動プローブ内に、前記外部振動プローブとの共振周波数を調整する調整部材が軸方向に移動可能に設置され、前記調整部材は、複数に分離して前記内部振動プローブ内に螺合された移動部材と、これらの移動部材の間に接続されて互いに離反する方向に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、前記内部振動プローブ内における前記複数の移動部材の軸方向位置が調整可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記圧電素子部に貫通孔が形成され、この貫通孔が前記内部振動プローブ内と連通し、前記内部振動プローブ内の前記複数の移動部材の軸方向位置を外部から調整可能に構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記圧電素子部の外周に本体パイプ部が着脱自在に装着されていることを特徴する。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の構成に加え、前記圧電素子部は、前記内部振動プローブに振動を伝達する発振用圧電素子と、前記外部振動プローブから振動が伝達される受振用圧電素子と、を有し、前記発振用圧電素子と前記受振用圧電素子とが分離して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加え、前記発振用圧電素子及び前記受振用圧電素子は、前記圧電素子部内に着脱自在に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の構成に加え、前記弾性部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の構成に加え、前記弾性部材は、皿ばね又はばね座金であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の構成に加え、前記複数の移動部材は、それぞれ対向する側に互いに係合可能な係合部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、内部振動プローブ内に、外部振動プローブとの共振周波数を調整する調整部材が軸方向に移動可能に設置され、調整部材は、複数に分離して内部振動プローブ内に螺合された移動部材と、これらの移動部材の間に接続されて互いに離反する方向に弾性力を付与する弾性部材とを備え、内部振動プローブ内における複数の移動部材の軸方向位置が調整可能に構成されているため、内部振動プローブ内における複数の移動部材の軸方向位置を容易に調整することができ、かつ振動伝達を正確に行うことが可能になる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、圧電素子部に貫通孔が形成され、この貫通孔が内部振動プローブ内と連通し、内部振動プローブ内の複数の移動部材の軸方向位置を外部から調整可能に構成したことにより、組立後であっても複数の移動部材の軸方向位置を調整することが可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、圧電素子部の外周に本体パイプ部が着脱自在に装着されているため、本体パイプ部を取り外すことで、圧電素子部の周囲の全周が露出することから、圧電素子部の組立調整及びメンテナンスを極めて容易に行うことができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、発振用圧電素子と受振用圧電素子とが分離して配置されているため、発振用圧電素子と受振用圧電素子をそれぞれ個別に押えて保持することができる。その結果、発振用圧電素子又は受振用圧電素子の結合状態が安定するとともに、強固にすることができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、発振用圧電素子及び受振用圧電素子は、圧電素子部内に着脱自在に設置されているため、発振用圧電素子及び受振用圧電素子のそれぞれ個数の内訳を変更することが可能となる。これにより、発振用圧電素子の振動強度や受振用圧電素子の受振感度を変更することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、弾性部材は、圧縮コイルばねであるため、複数の移動部材のねじ部を内部振動プローブ内のねじ部に密着した状態で位置調整が可能となる。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明によれば、弾性部材は、皿ばね又はばね座金であるため、複数の移動部材間に容易に設けることができ、構造を簡素化することができる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明によれば、複数の移動部材は、それぞれ対向する側に互いに係合可能な係合部が形成されているので、位置調整する際に一方の移動部材からの回転運動が他方の移動部材に確実に伝達され、内部振動プローブ内の軸方向に対して一方向及び他方向の２方向での位置調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動式レベルスイッチを示す縦断面図である。
【図２】図１の圧電素子部を示す拡大断面図である。
【図３】図１のウエイト部材を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を示す拡大断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を分解して示す分解正面図、同ウエイト部材の組付け状態を示す拡大断面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実施形態の変形例に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を分解して示す分解正面図、同ウエイト部材の組付け状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１〜図３には、本発明の第１実施形態を示す。図１は、本発明の第１実施形態に係る振動式レベルスイッチを示す縦断面図である。図２は、図１の圧電素子部を示す拡大断面図である。図３は、図１のウエイト部材を示す拡大断面図である。
【００２７】
なお、本実施形態では、振動式レベルスイッチにおいて本体パイプ部が装着された部分を上部とし、外部振動プローブの蓋部が溶接された部分を下部として説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の振動式レベルスイッチ１は、圧電素子部２と、この圧電素子部２の外周に着脱自在に装着されたステンレス鋼製の本体パイプ部３と、圧電素子部２の下部に溶接にて固定されたプローブ部４と、を備える。このプローブ部４は、内部振動プローブ５と、外部振動プローブ６と、調整部材としてのウエイト部材７とを備える。なお、本実施形態の本体パイプ部３は、例えば外径２８ｍｍ、内径２６ｍｍのものが用いられる。
【００２９】
内部振動プローブ５及び外部振動プローブ６は、それぞれ同一の金属及び同一の質量で管状に形成され、同軸上に配置されている。内部振動プローブ５の外周側には、所定の間隙を有して外部振動プローブ６が設置されている。この外部振動プローブ６は、内部振動プローブ５より軸方向に若干長く形成されている。
【００３０】
内部振動プローブ５の内周面には、上部を除いて軸方向略全長にわたって雌ねじ５ａが形成されている。この内部振動プローブ５の雌ねじ５ａが形成された部分には、ステンレス鋼製のウエイト部材７が螺合している。このウエイト部材７は、外部振動プローブ６に対する内部振動プローブ５の共振周波数を調整するためのものである。
【００３１】
ウエイト部材７は、上下２つの移動部材としての移動ウエイト８，９を有し、これらの移動ウエイト８，９の外周面には、それぞれ雌ねじ５ａに螺合する雄ねじ８ａ，９ａが形成されている。内部振動プローブ５内において、移動ウエイト８，９を軸方向に移動させることで、雌ねじ５ａに対する移動ウエイト８，９の雄ねじ８ａ，９ａの螺合位置を変えることができる。
【００３２】
具体的に、移動ウエイト８の上面、移動ウエイト９の下面には、それぞれドライバ溝８ｂ，９ｂが形成されている。移動ウエイト８のドライバ溝８ｂ又は移動ウエイト９のドライバ溝９ｂに図示しないドライバを差し込んで、時計方向又は反時計方向に回転させることにより、移動ウエイト８，９を内部振動プローブ５の軸方向に沿って移動させることができる。
【００３３】
上下２つの移動ウエイト８，９は、弾性部材としての圧縮コイルばね１０を介して接続されている。すなわち、上下２つの移動ウエイト８，９間には、圧縮コイルばね１０が装着されている。この圧縮コイルばね１０は、上下２つの移動ウエイト８，９の間隔を拡げる方向、すなわち互いに離反する方向に弾性力を付与している。外部振動プローブ６の下端には開口部が形成されており、この開口部には、蓋部１１が溶接により固着され、閉止されている。
【００３４】
圧電素子部２は、内部アダプタ１２及び外部アダプタ１３を有する。内部アダプタ１２の下端には、内部振動プローブ５の上端が溶接により固定される。内部アダプタ１２の外径部下端には、外部アダプタ１３の一端が溶接により固定され、この外部アダプタ１３の他端には、外部振動プローブ６の上端が溶接により固定される。
【００３５】
すなわち、外部アダプタ１３は、内部アダプタ１２の外径部下端に固定された部分から下方に延び、内径方向に屈曲して水平部１３ａを形成し、さらに下方に延び、その下端に外部振動プローブ６の上端が固定されている。外部アダプタ１３の水平部１３ａには、受信膜１４が設置されている。
【００３６】
内部アダプタ１２は、外周面の一部に雄ねじ１２ａが形成される一方、本体パイプ部３は、内周面の下端部に雌ねじ３ａが形成されている。内部アダプタ１２の雄ねじ１２ａに本体パイプ部３の雌ねじ３ａが螺合することで、本体パイプ部３が圧電素子部２に着脱自在に装着される。
【００３７】
内部アダプタ１２の軸心には、上下に貫通する貫通孔１２ｂが形成されている。この貫通孔１２ｂは、内部振動プローブ５の内部空間と同軸に配置されて互いに連通状態にある。内部アダプタ１２の中央の上端には、略円筒状に形成されたユニットケース１５が設置されている。このユニットケース１５内の軸心には、上下方向にわたって絶縁パイプ１６が設置されている。この絶縁パイプ１６は、上端がユニットケース１５の上端近傍まで延び、下端が内部アダプタ１２の貫通孔１２ｂと連通している。
【００３８】
ユニットケース１５内には、下方から上方に向けて絶縁ワッシャ１７、セラミックス製の７個の発振用圧電素子１８、圧電素子固定部材１９、セラミックス製の２個の受信用圧電素子２０、絶縁ワッシャ２１、及びボス２２が順次積層されている。ボス２２以外の部材は、円環状に形成されて絶縁パイプ１６の外周側に装着されている。ボス２２は、略逆Ｕ字状に形成され、その上部がユニットケース１５の上端開口から突出し、その突出部分に開口部が形成されている。ボス２２の内部空間と、その開口部は、絶縁パイプ１６と連通している。
【００３９】
圧電素子固定部材１９は、７個の発振用圧電素子１８を固定するためのものである。圧電素子固定部材１９は、図２に示すように外径方向に突出する係止フランジ１９ａが一体に形成されている。この係止フランジ１９ａには、２本の固定ねじ２３の軸部が挿通する挿通孔が形成されている。２本の固定ねじ２３は、その挿通孔を通して内部アダプタ１２の上下方向に形成された複数のねじ孔１２ｃに螺合する。
【００４０】
これにより、７個の発振用圧電素子１８は、２本の固定ねじ２３によって内部アダプタ１２の上部に固定される。したがって、７個の発振用圧電素子１８は、隙間なく密着して連結されることにより、振動の伝達ロスがなくなり、安定的な発振が可能となる。
【００４１】
ボス２２の上部には、図１に示すように圧電素子固定部材２４が設置されている。この圧電素子固定部材２４は、２個の受振用圧電素子２０を固定するためのものである。圧電素子固定部材２４には、振動伝達スタッド２５及び固定ねじ２６の軸部がそれぞれ挿通する挿通孔が形成されている。
【００４２】
振動伝達スタッド２５の先端は、その挿通孔を通して内部アダプタ１２の上下方向に形成された挿通孔を経て受信膜１４に溶接されて電気的に接続されている。固定用ねじ２６は、その挿通孔を通して内部アダプタ１２の上下方向に形成されたねじ孔１２ｃに螺合し、その下端が外部アダプタ１２の水平部１２ａの近傍まで延びている。
【００４３】
したがって、２個の受振用圧電素子２０は、固定ねじ２６と、振動伝達スタッド２５に螺合する固定ナット２７の双方を締め付けることで、圧電素子固定部材１９の上部に固定される。そのため、２個の受振用圧電素子２０は、隙間なく密着して連結されることにより、振動の伝達ロスがなくなり、安定的な受振が可能となる。
【００４４】
ここで、本実施形態では、７個の発振用圧電素子１８と、２個の受振用圧電素子２０が分離して配置されている。発振用圧電素子１８は、複数の部材を介して内部振動プローブ５に固定される一方、受振用圧電素子２０は、複数の部材を介して外部振動プローブ６に固定され、それぞれ独立して固定されている。
【００４５】
圧電素子固定部材２４には、連通孔２４ａが形成されている。この連通孔２４ａは、ボス２２の開口部、ボス２２の内部空間、絶縁パイプ１６、及び貫通孔１２ｂを通して内部振動プローブ５内に連通している。内部振動プローブ５内は、複数の部材の孔を通して外部と連通しているので、外部から内部振動プローブ５内のウエイト部材７を内部振動プローブ５の軸方向に対して移動させることが可能となる。
【００４６】
次に、本実施形態の振動式レベルスイッチ１の動作原理について説明する。
【００４７】
発振用圧電素子１８に内部振動プローブ５及び外部振動プローブ６の共振周波数と同一の周波数で脈動する一定の直流電圧が印加される。すると、発振用圧電素子１８は、その与えられた電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して発振し、その振動が内部アダプタ１２を介して内部振動プローブ５に伝達される。
【００４８】
この振動は、共振によって外部振動プローブ６に伝達され、この外部振動プローブ６が振動する。外部振動プローブ６が振動すると、その振動が受信膜１４に伝達され、この受信膜１４に溶接された振動伝達スタッド２５、圧電素子固定部材２４、ボス２２、絶縁ワッシャ２１を介して受振用圧電素子２０に伝達される。
【００４９】
受振用圧電素子２０で得られた振動は、受振用圧電素子２０の入力信号となり、この受振用圧電素子２０から比例した電圧信号を取り出すことができ、電気信号として電子回路２８で信号処理することができるようになる。
【００５０】
そして、外部振動プローブ６は、粉粒体等の物質で覆われ、かつ拘束されることで、振動の振幅が減少する。本実施形態では、この振幅の減少を電子回路２８で検出することで、粉粒体等の物質の有無を検出するようにしている。
【００５１】
次に、本実施形態の振動式レベルスイッチ１の組立順序について説明する。
【００５２】
なお、本実施形態の圧電素子部２は、ユニットケース１５内に絶縁ワッシャ１７、７個の発振用圧電素子１８、圧電素子固定部材１９、２個の受信用圧電素子２０、絶縁ワッシャ２１、及びボス２２があらかじめ組み付けられて一体化されているものとする。
【００５３】
まず、内部アダプタ１２の下端に内部振動プローブ５の上端を溶接により固定する。また、内部アダプタ１２の外径部下端に外部アダプタ１３の一端を溶接により固定する。外部振動プローブ６が内部振動プローブ５と同軸上に配置されるように、外部アダプタ１３の他端に外部振動プローブ６の上端を溶接により固定する。
【００５４】
次いで、内部振動プローブ５の下方からウエイト部材７の圧縮コイルばね１０を圧縮した状態で内部振動プローブ５内にねじ込む。具体的には、移動ウエイト９のドライバ溝９ｂに図示しないドライバを差し込んで、時計方向に回転させて、ウエイト部材７の下端が外部振動プローブ６の下端から例えば約４５ｍｍ程度の位置になるまで内部振動プローブ５内にねじ込む。これにより、ウエイト部材７の内部振動プローブ５の軸方向位置に対するの粗調整が行われる。
【００５５】
その後、外部振動プローブ６の下端の開口部に蓋部１１を溶接により固定して閉止する。
【００５６】
そして、内部アダプタ１２の上面に設置された絶縁ワッシャ１７、７個の発振用圧電素子１８、圧電素子固定部材１９の係止フランジ１９ａの挿通孔に２本の固定ねじ２３を挿通して内部アダプタ１２のねじ孔１２ｃに螺合させる。これにより、内部アダプタ１２の上部に絶縁ワッシャ１７及び７個の発振用圧電素子１８が強固に固定される。
【００５７】
また、圧電素子固定部材１９の上面に設置された２個の受振用圧電素子２０、絶縁ワッシャ２１、ボス２２、及び圧電素子固定部材２４に対し、この圧電素子固定部材２４の上面から固定ねじ２６と、振動伝達スタッド２５に螺合する固定ナット２７の双方を締め付けることで、２個の受振用圧電素子２０を圧電素子固定部材１９の上部に固定する。
【００５８】
さらに、内部アダプタ１２の雄ねじ１２ａに本体パイプ部３の雌ねじ３ａを螺合することで、本体パイプ部３を圧電素子部２に着脱自在に装着する。
【００５９】
このようにして最終組立後にウエイト部材７の内部振動プローブ５の軸方向位置の微調整を行う。具体的には、圧電素子固定部材２４の連通孔２４ａ、ボス２２の開口部、ボス２２の内部空間、絶縁パイプ１６、及び内部アダプタ１２の貫通孔１２ｂを経て内部振動プローブ５の内部空間に設置されたウエイト部材７の軸方向位置をドライバ等の工具によって微調整する。
【００６０】
その後、受振電圧値を測定し、ユニットケース１５の拘束による振動の影響の有無を確認し、受振電圧に変化がないことを確認して一連の組立作業を終了する。
【００６１】
次に、本実施形態の振動式レベルスイッチ１の作用及び効果について説明する。
【００６２】
本実施形態では、ウエイト部材７を２つに分離して内部振動プローブ５内に螺合する移動ウエイト８，９と、これらの移動ウエイト８，９の間に接続されて互いに離反する方向に弾性力を付与する圧縮コイルばね１０と、を備え、内部振動プローブ５内における２つ移動ウエイト８，９の軸方向位置が調整可能に構成されている。
【００６３】
このように構成したことにより、本実施形態によれば、共振周波数を調整する内部振動プローブ５内における２つの移動ウエイト８，９の軸方向位置を容易に調整することができ、かつ振動伝達を正確に行うことが可能になる。
【００６４】
また、ウエイト部材７は、内部振動プローブ５と同化状態（密着状態）にした状態で位置調整する必要がある。そのため、本実施形態では、圧縮コイルばね１０の弾性力により２つ移動ウエイト８，９が互いに離反する方向に弾性力を付与している。これにより、２つ移動ウエイト８，９の雄ねじ８ａ，９ａが内部振動プローブ５内の雌ねじ５ａのねじ山に強固に圧接される。
【００６５】
そのため、外部振動プローブ６の製造上の寸法誤差（ばらつき）があったとしても、内部振動プローブ５内に２つ移動ウエイト８，９を密着した状態で上昇、下降の２方向の位置調整を行うことができる。これにより、内部振動プローブ５、外部振動プローブ６の固有の最大振動が得られる節の位置調整が可能になる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、圧電素子部２の内部アダプタ１２に貫通孔１２ｂが形成され、この貫通孔１２ｂが内部振動プローブ５内と連通し、この内部振動プローブ５内の２つの移動ウエイト８，９の軸方向位置を外部から調整可能に構成したことにより、組立後であっても、専用工具にて２つの移動ウエイト８，９の軸方向位置を調整することが可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態によれば、圧電素子部２の外周に本体パイプ部３が着脱自在に装着されているため、本体パイプ部３を取り外すことで、圧電素子部２の周囲の全周が露出することから、圧電素子部２の組立調整及びメンテナンスを極めて容易に行うことができる。
【００６８】
本実施形態によれば、発振用圧電素子１８と受振用圧電素子２０とが分離して配置されているため、発振用圧電素子１８と受振用圧電素子２０をそれぞれ個別に押えて保持することができる。その結果、発振用圧電素子１８又は受振用圧電素子２０の結合状態が安定するとともに、強固にすることができる。これにより、振動による圧電素子部２の傾きやずれを抑制することができ、圧電素子部２の発振又は受振の伝達を一段と安定させることができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、発振用圧電素子１８及び受振用圧電素子２０は、圧電素子部２内に着脱自在に設置されているため、発振用圧電素子１８及び受振用圧電素子２０のそれぞれ個数の内訳を変更することが可能となる。これにより、発振用圧電素子１８の振動強度や受振用圧電素子２０の受振感度を変更することができる。
【００７０】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を示す拡大断面図である。なお、前記第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略し、異なる構成及び作用について説明する。
【００７１】
本実施形態では、図４に示すように調整部材としてのウエイト部材３０は、上下２つの移動部材としての移動ウエイト３１，３２を有し、これらの移動ウエイト３１，３２の外周面には、それぞれ内部振動プローブ５の雌ねじ５ａに螺合する雄ねじ３１ａ，３２ａが形成されている。内部振動プローブ５内において、移動ウエイト３１，３２の雄ねじ３１ａ，３２ａを内部振動プローブ５の軸方向に移動させることで、雌ねじ５ａに対する移動ウエイト３１，３２の雄ねじ３１ａ，３２ａの螺合位置を変えることができる。
【００７２】
移動ウエイト３１の上面、移動ウエイト３２の下面には、それぞれドライバ溝３１ｂ，３２ｂが形成されている。移動ウエイト３１のドライバ溝３１ｂ又は移動ウエイト３２のドライバ溝３２ｂに図示しないドライバを差し込んで、時計方向又は反時計方向に回転させることにより、移動ウエイト３１，３２を内部振動プローブ５の軸方向に沿って移動させることができる。
【００７３】
上下２つの移動ウエイト３１，３２は、弾性部材としての圧縮コイルばね１０を介して接続されている。すなわち、上下２つの移動ウエイト３１，３２間には、圧縮コイルばね１０が装着されている。この圧縮コイルばね１０は、上下２つの移動ウエイト３１，３２の間隔を拡げる方向、すなわち互いに離反する方向に弾性力を付与している。
【００７４】
また、本実施形態では、上下２つの移動ウエイト３１，３２の対向する側に互いに係合可能な係合部３３，３４が形成されている。これらの係合部３３，３４は、互いに係合するＬ字状の凹凸部が形成されている。
【００７５】
したがって、本実施形態では、２つの移動ウエイト３１，３２の係合部３３，３４が凹凸部を介して係合することによって、２つの移動ウエイト３１，３２を軸方向に対して位置調整する際、一方の移動ウエイトからの回転運動が他方の移動ウエイトに確実に伝達される。その結果、内部振動プローブ５内の軸方向に対して一方向及び他方向の２方向での位置調整が可能となる。
【００７６】
［第３実施形態］
図５（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を分解して示す分解正面図、同ウエイト部材の組付け状態を示す拡大断面図である。なお、前記第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略し、異なる構成及び作用について説明する。
【００７７】
本実施形態では、図５に示すように調整部材としてのウエイト部材４０は、上下２つの移動部材としての移動ウエイト４１，４２を有し、これらの移動ウエイト４１，４２の外周面には、それぞれ内部振動プローブ５の雌ねじ５ａに螺合する雄ねじ４１ａ，４２ａが形成されている。内部振動プローブ５内において、移動ウエイト４１，４２の雄ねじ４１ａ，４２ａを内部振動プローブ５の軸方向に移動させることで、雌ねじ５ａに対する移動ウエイト４１，４２の雄ねじ４１ａ，４２ａの螺合位置を変えることができる。
【００７８】
移動ウエイト４１の上面、移動ウエイト４２の下面には、それぞれドライバ溝４１ｂ，４２ｂが形成されている。移動ウエイト４１のドライバ溝４１ｂ又は移動ウエイト４２のドライバ溝４２ｂに図示しないドライバを差し込んで、時計方向又は反時計方向に回転させることにより、移動ウエイト４１，４２を内部振動プローブ５の軸方向に沿って移動させることができる。
【００７９】
一方、移動ウエイト４１の下面には、円形状の係合凹部４３が形成されている。移動ウエイト４２の上面には、係合凹部４３に係合する円柱状の係合凸部４４が一体に形成されている。この係合凸部４４を弾性部材としての皿ばね４５の開口部に挿入することで、係合凸部４４に皿ばね４５があらかじめ装着されている。この皿ばね４５は、緩やかな円錐状に形成されるとともに、中央に円形の上記開口部が形成されている。皿ばね４５は、上下２つの移動ウエイト４１，４２の間隔を拡げる方向、すなわち互いに離反する方向に弾性力を付与する。この場合、皿ばね４５は、緩やかな円錐状に形成されていることから、移動ウエイト４１の下面及び移動ウエイト４２の上面に対して均等に弾性力を付与することができる。
【００８０】
また、係合凹部４３と係合凸部４４のうち、係合凹部４３にはあらかじめペースト状の接着剤が充填され、係合凹部４３に係合凸部４４が係合すると、係合凹部４３から接着剤が溢れて上下２つの移動ウエイト４１，４２が互いに固定されるとともに、内部振動プローブ５に流れて位置決めされる。その結果、上下２つの移動ウエイト４１，４２は、内部振動プローブ５内に強固に固定され、内部振動プローブ５と同化状態（密着状態）になる。
【００８１】
このように本実施形態によれば、弾性部材として皿ばね４５を用いたことで、皿ばね４５は、係合凸部４４にあらかじめ装着しておくだけで取り付けることができるので、移動ウエイト４１，４２間に容易に設けることができ、取付構造を極めて簡素化することができる。その結果、取付工数を削減することが可能となる。
【００８２】
なお、本実施形態では、移動ウエイト４１，４２間に皿ばね４５を一枚装着した例について説明したが、これに限定することなく、例えば同方向に複数枚重ねて装着することもできる。これにより、ばね強度を変更することができる。また、本実施形態では、複数の皿ばね４５を互いに円錐の上部が向かい合う方向に重ねて使用することもできる。これにより、たわみ特性を変えることができる。さらに、同方向に複数枚重ねたものを互いに向かい合う方向に重ねて使用するようにしてもよい。これにより、ばね強度及びたわみ特性の双方を変えることができる。
【００８３】
その他の構成及び作用は、前記第１実施形態及び第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
［第３実施形態の変形例］
図６（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実施形態の変形例に係る振動式レベルスイッチのウエイト部材を分解して示す分解正面図、同ウエイト部材の組付け状態を示す拡大断面図である。なお、前記第３実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略し、異なる構成及び作用について説明する。
【００８５】
前記第３実施形態では、皿ばね４５を用いたが、本変形例では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように弾性部材としてばね座金４６を用いている。具体的には、ばね座金４６の内周側に係合凸部４４を挿入することで、ばね座金４６は係合凸部４４にあらかじめ装着されている。ばね座金４６は、上下２つの移動ウエイト４１，４２の間隔を拡げる方向、すなわち互いに離反する方向に弾性力を付与する。
【００８６】
なお、本変形例では、ばね座金４６として例えば波形ばね座金が用いられる。ばね座金４６として波形ばね座金を用いた場合には、皿ばね４５と同様に移動ウエイト４１の下面及び移動ウエイト４２の上面に対して均等に弾性力を付与することができる。
【００８７】
このように本変形例によれば、弾性部材としてばね座金４６を用いたことで、ばね座金４６は、係合凸部４４にあらかじめ装着しておくだけで取り付けることができるので、移動ウエイト４１，４２間に容易に設けることができ、取付構造を極めて簡素化することができる。
【００８８】
その他の構成及び作用は、前記第３実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００８９】
[他の実施形態]
本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００９０】
例えば、上述した各実施形態及び変形例では、弾性部材として圧縮コイルばね１０、皿ばね４５、及びばね座金４６を用いた例について説明したが、これ以外の板ばねは勿論のこと、ゴム等の弾性体を使用してもよい。但し、この場合には、内部振動プローブ５内のスペース及び２つの移動ウエイト８，９、又は移動ウエイト３１，３２の回転移動に影響することがなく、かつ２つの移動ウエイト８，９、又は移動ウエイト３１，３２に対する上下方向への反力を確保することが要求される。
【００９１】
また、上記各実施形態では、複数の移動部材として２つの移動ウエイト８，９、移動ウエイト３１，３２、又は移動ウエイト４１，４２を用いた例について説明したが、これに限らず３つ以上のウエイトによりウエイト部材を構成してもよい。
【００９２】
さらに、上記第２実施形態では、係合部３３，３４をＬ字状の凹凸部に形成したが、これに限らず例えば噛み合いクラッチのような形状に形成するようにしてもよい。要するに、２つの移動ウエイト３１，３２を内部振動プローブ５の軸方向に対して位置調整する際、一方の移動ウエイトからの回転運動が他方の移動ウエイトに伝達することができるように係合するものであればよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  振動式レベルスイッチ
２  圧電素子部
３  本体パイプ部
３ａ  雌ねじ
４  プローブ部
５  内部振動プローブ
５ａ  雌ねじ
６  外部振動プローブ
７  ウエイト部材（調整部材）
８，９  移動ウエイト（移動部材）
８ａ，９ａ  雄ねじ
８ｂ，９ｂ  ドライバ溝
１０  圧縮コイルばね（弾性部材）
１１  蓋部
１２  内部アダプタ
１２ａ  雄ねじ
１２ｂ  貫通孔
１２ｃ  ねじ孔
１３  外部アダプタ
１４  受信膜
１５  ユニットケース
１６  絶縁パイプ
１７  絶縁ワッシャ
１８  発振用圧電素子
１９  圧電素子固定部材
１９ａ  係止フランジ
２０  受信用圧電素子
２１  絶縁ワッシャ
２２  ボス
２３  固定ねじ
２４  圧電素子固定部材
２４ａ  連通孔
２５  振動伝達スタッド
２６  固定ねじ
２７  固定ナット
２８  電子回路
３０  ウエイト部材（調整部材）
３１，３２  移動ウエイト（移動部材）
３１ａ，３２ａ  雄ねじ
３１ｂ，３２ｂ  ドライバ溝
３３，３４  係合部
４０  ウエイト部材（調整部材）
４１，４２  移動ウエイト（移動部材）
４１ａ，４２ａ  雄ねじ
４１ｂ，４２ｂ  ドライバ溝
４３  係合凹部
４４  係合凸部
４５  皿ばね（弾性部材）
４６  ばね座金（弾性部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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