(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化が可能な圧力計を提供する。【解決手段】圧力計は、シェル１０、目盛盤２０、指針３０、ピストンセット４０、及びギヤ伝達セット５０を有する。シェル１０は前面板１１、背面板、及び前記背面板の内面上に取り付けられたピストン基部１３を有する。目盛盤２０はシェル１０の前面板１１とシェル１０の前記背面板との間に取り付けられる。指針３０は目盛盤２０の前面上に取り付けられる。ピストンセット４０はシェル１０のピストン基部１３内に取り付けられる。ギヤ伝達セット５０はシェル１０の前記背面板と目盛盤２０との間に取り付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル、目盛盤、指針、ピストンセット、及びギヤ伝達セットを備え、
前記シェルは、透明な前面板、背面板、及びピストン基部を有し、
前記背面板は、
内面と、
前記背面板を貫通するように形成されたベント孔と、を有し、
前記ピストン基部は、前記背面板の内面上に取り付けられ、案内凹部を有し、
前記案内凹部は、前記ピストン基部の上面に形成され、前記背面板に対し垂直であり、前記案内凹部の位置は前記ベント孔の位置に対応し、
前記目盛盤は前記シェルの前記前面板と前記シェルの前記背面板との間に取り付けられ、
前記指針は前記目盛盤の前面上に取り付けられ、
前記ピストンセットは、前記シェルの前記ピストン基部内に取り付けられ、プラグ、ピストンリング、及び弾性要素を有し、
前記プラグは、前記ピストン基部の前記案内凹部内に取り付けられ、前記シェルの前記背面板と前記目盛盤との間を動くことができ、周囲壁、前端部、後端部、及びギヤラック部を有し、
前記ギヤラック部は前記プラグの前記周囲壁上に形成され、前記ギヤラック部の歯は前記プラグの移動方向に沿って配置され、
前記ピストンリングは、前記プラグの周りに取り付けられ、前記プラグの前記後端部と前記ギヤラック部との間に位置し、前記案内凹部の壁面と気密に当接し、
前記弾性要素は、前記プラグと前記目盛盤との間に取り付けられ、２つの端部を有し、
前記２つの端部はそれぞれ前記プラグ及び前記目盛盤に当接し、
前記ギヤ伝達セットは、前記シェルの前記背面板と前記目盛盤との間に取り付けられ、前記プラグと連結し、前記目盛盤を貫通するように取り付けられ、前記指針と連結する、圧力計。
【請求項２】
前記ギヤ伝達セットは、第１伝達要素、少なくとも１つの第２伝達要素、及び伝達ギヤを有し、
前記第１伝達要素は、
第１支柱と、
前記第１支柱の周りに形成され、前記プラグの前記ギヤラック部と係合する入力ギヤと、
前記第１支柱の周りに形成された駆動ギヤと、を有し、
前記少なくとも１つの第２伝達要素のそれぞれは第２支柱を有し、前記少なくとも１つの第２伝達要素の内の１つは出力端を有し、前記出力端は、前記目盛盤を貫通するように取り付けられ、前記指針と連結し、
前記伝達ギヤは、前記少なくとも１つの第２伝達要素の内の１つの前記第２支柱の周りに形成され、前記第１伝達要素の前記駆動ギヤと係合する、請求項１に記載の圧力計。
【請求項３】
前記第１伝達要素の前記駆動ギヤはストレートカットギヤであり、前記伝達ギヤはクラウンギヤである、請求項２に記載の圧力計。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第２伝達要素は２つの第２伝達要素を含み、前記２つの第２伝達要素の前記第２支柱は互いに隣接し平行であり、それぞれの第２伝達要素の前記第２支柱は前記第２支柱の外面の周りに形成された従動ギヤを有し、前記２つの第２伝達要素の前記従動ギヤは互いに係合する、請求項２に記載の圧力計。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第２伝達要素は２つの第２伝達要素を含み、前記２つの第２伝達要素の前記第２支柱は互いに隣接し平行であり、それぞれの第２支柱はそれぞれの第２支柱の外面の周りに形成された従動ギヤを有し、２つの隣接する第２伝達要素の前記従動ギヤは互いに係合する、請求項３に記載の圧力計。
【請求項６】
前記シェルの前記ピストン基部は制限凹部を有し、
前記制限凹部は、前記ピストン基部に形成され、前記背面板に対し垂直であり、前記ベント孔と連通し、
前記ピストンセットの前記プラグは位置決めブロックを有し、
前記位置決めブロックは、前記プラグの前記周囲壁から突出し、前記制限凹部に挿入される、請求項１から５のいずれかに記載の圧力計。
【請求項７】
前記シェルは受け筒及び側面カバーを有し、
前記受け筒は第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部は開口部を有し、前記背面板は前記受け筒の前記第２端部に取り付けられ、
前記側面カバーは、前記受け筒の前記開口部を覆い、前記受け筒に取り付けられ、
前記前面板は前記側面カバーに取り付けられる、請求項１から５のいずれかに記載の圧力計。
【請求項８】
前記目盛盤は前記シェルの前記側面カバーと前記ピストン基部との間に取り付けられる、請求項７に記載の圧力計。
【請求項９】
前記プラグは、前記プラグの前記前端部に形成された取り付け凹部をさらに有し、
前記弾性要素は前記プラグの前記取り付け凹部に取り付けられる、請求項１から５のいずれかに記載の圧力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧力計に関し、特に流体の圧力を測定可能な圧力計に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力計は一般的に、密閉管内の気体または液体等の流体の圧力を測定するのに利用される。図９で参照するのは、従来の圧力計の一種であるブルドン管式圧力計である。ブルドン管式圧力計は圧力導入管６１、ブルドン管６２、伝達機構６３、及び指針６４を有する。圧力導入管６１は密閉管と連通する。ブルドン管６２はＣ字形であり開口端６２１及び密閉端６２２を有する。ブルドン管６２の開口端６２１は圧力導入管６１と連結及び連通する。ブルドン管６２の密閉端６２２は伝達機構６３を介して指針６４と連結する。密閉管内の流体が圧力導入管６１を介してブルドン管６２に流入すると、圧力によってブルドン管６２は外側に拡張し、変形する。これにより、ブルドン管６２の密閉端６２２によって伝達機構６３が駆動されて指針６４が回り、したがって、指針は密閉管内の圧力値を示すことができる。
【０００３】
ブルドン管式圧力計の使用における欠点は、変形の初期段階及び弾性限界付近においてブルドン管６２の変形が一定しない点である。したがって、測定された圧力値がブルドン管６２の弾性限界よりも小さいかまたはそれに近い場合、圧力値は正確ではあり得ない。
【０００４】
「圧力計」という表題の特許文献１において、シェル、シャフト、ピストン、及びギヤを有する圧力計が開示されている。シャフトとピストンはシェル内に取り付けられ、シャフトの一端はシェルから延出している。シェルから延出するシャフトの端部は指針と連結している。ギヤはシャフトの周りに取り付けられる。ピストンの移動方向はシャフトに対して垂直である。ピストンの外端部はシェルの側壁の側面開口に対応し、ピストンの内端部は延在部を介してラックと連結する。ラックはギヤと係合する。したがって、密閉管路の流体がピストンをシェルの側面開口から押す場合、シャフトと指針は、ラックとギヤを介して駆動されて回り、それにより密閉管路内の流体の圧力値を示す。
【０００５】
上記の圧力計では、ギヤとシャフトを駆動して回転させるためにピストンがラックに再び連結する必要があるという問題がある。ピストンとラックがシェル内に占めるスペースは大きい。ラックの作動に必要なスペースのために、圧力計のシェルのサイズは、大きく、それ以上低減することができないため、指針を駆動して回すためにピストン及びギヤを用いる圧力計は小さな密閉回路では利用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第９６７７９６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な目的は、流体の圧力を測定することができる圧力計の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
圧力計は、シェル、目盛盤、指針、ピストンセット、及びギヤ伝達セットを有する。シェルは、前面板、背面板、及び背面板の内面に取り付けられたピストン基部を有する。目盛盤はシェルの前面板とシェルの背面板との間に取り付けられる。指針は目盛盤の前面に取り付けられる。ピストンセットはシェルのピストン基部内に取り付けられる。ギヤ伝達セットはシェルの背面板と目盛盤との間に取り付けられる。
【０００９】
本発明の他の目的、利点、及び新規な特徴は、添付の図と共に以下の詳細な説明を検討することによってより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による圧力計の平面図である。
【図２】図１の圧力計の分解斜視図である。
【図３】図１の圧力計の別の分解斜視図である。
【図４】図１の圧力計の別の分解斜視図である。
【図５】図１の圧力計のピストンセット及びギヤ伝達セットの斜視図である。
【図６】図１の圧力計の側面図である。
【図７】図１の圧力計の別の平面図である。
【図８】指針無しで示された図１の圧力計の別の平面図である。
【図９】従来のブルドン式圧力計の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２を参照すると、本発明による圧力計はシェル１０、目盛盤２０、指針３０、ピストンセット４０、及びギヤ伝達セット５０を備える。
【００１２】
図１、図２、及び図４を参照すると、シェル１０は筒であって前面板１１、背面板１２、及びピストン基部１３を有する。シェル１０は前側及び後側を有する。前面板１１は、シェル１０の前側に取り付けられ、透明である。背面板１２はシェル１０の後側に取り付けられる。背面板１２は内面及びベント孔１２１を有する。背面板１２の内面はシェル１０の内部に面する。ベント孔１２１は背面板１２を貫通するように形成される。ピストン基部１３は、背面板１２の内面上に取り付けられ、案内凹部１３１及び制限凹部１３２を有する。案内凹部１３１は、ピストン基部１３の上面に形成され、背面板１２に対し垂直である。案内凹部１３１の位置はベント孔１２１の位置に対応する。案内凹部１３１はベント孔１２１と連通する。制限凹部１３２もまた背面板１２に対し垂直であって、制限凹部１３２はベント孔１２１と連通する。
【００１３】
この実施形態において、シェル１０は受け筒１０１及び側面カバー１０２を有する。受け筒１０１は第１端部及び第２端部を有する。受け筒１０１の第１端部は開口部である。背面板１２は受け筒１０１の第２端部に取り付けられる。前面板１１は側面カバー１０２に取り付けられる。側面カバー１０２は、受け筒１０１の開口部を覆い、受け筒１０１に取り付けられる。
【００１４】
図１、図２、図４、及び図６を参照すると、目盛盤２０はシェル１０の前面板１１とシェル１０の背面板１２との間に取り付けられる。具体的には、目盛盤２０はシェル１０の側面カバー１０２とピストン基部１３との間に取り付けられる。目盛盤２０は前面２１及び背面２２を有する。目盛盤２０の前面２１は前面板１１に面する。目盛２３は目盛盤２０の前面２１上に形成され、目盛２３は圧力値を表示できる。目盛盤２０の背面２２は背面板１２に面する。
【００１５】
指針３０は目盛盤２０の前面２１上に取り付けられる。
【００１６】
図３及び図５を参照すると、ピストンセット４０は、シェル１０のピストン基部１３内に取り付けられ、プラグ４１、ピストンリング４２、及び弾性要素４３を有する。
【００１７】
プラグ４１はピストン基部１３の案内凹部１３１内に取り付けられる。プラグ４１はシェル１０の背面板１２と目盛盤２０との間を動くことができる。プラグ４１は周囲壁、前端部、後端部、ギヤラック部４１１、及び位置決めブロック４１２を有する。プラグ４１の前端部は目盛盤２０に面する。プラグ４１の後端部はシェル１０の背面板１２に面する。ギヤラック部４１１はプラグ４１の周囲壁上に形成される。ギヤラック部４１１の歯はプラグ４１の移動方向に沿って配置される。位置決めブロック４１２はプラグ４１の周囲壁から突出し、位置決めブロック４１２はピストン基部１３の制限凹部１３２に挿入される。したがって、プラグ４１はシェル１０の背面板１２と目盛盤２０との間を直線方向にのみ動くことができる。
【００１８】
ピストンリング４２はプラグ４１の周りに取り付けられ、プラグ４１の後端部とギヤラック部４１１との間に位置する。ピストンリング４２は案内凹部１３１の壁面と気密に当接する。
【００１９】
弾性要素４３はプラグ４１と目盛盤２０との間に取り付けられる。弾性要素４３は、プラグ４１と目盛盤２０とにそれぞれ当接する２つの端部を有する。弾性要素４３は、シェル１０の背面板１２に向かってプラグ４１を押す。具体的には、弾性要素４３は圧縮ばねである。この実施形態において、プラグ４１は、前端部に形成された取り付け凹部４１３をさらに有する。弾性要素４３はプラグ４１の取り付け凹部４１３に取り付けられる。
【００２０】
図５から図８を参照すると、ギヤ伝達セット５０はシェル１０の背面板１２と目盛盤２０との間に取り付けられる。ギヤ伝達セット５０は、プラグ４１と連結し、目盛盤２０を貫通するように取り付けられる。ギヤ伝達セット５０は指針３０と連結する。ギヤ伝達セット５０は、プラグ４１によって駆動されて、指針３０を駆動して回す。具体的には、ギヤ伝達セット５０は、第１伝達要素５１、少なくとも１つの第２伝達要素５２、及び伝達ギヤ５３を有する。
【００２１】
第１伝達要素５１は、第１支柱５１１、入力ギヤ５１２、及び駆動ギヤ５１３を有する。入力ギヤ５１２及び駆動ギヤ５１３は第１支柱５１の周りに形成される。入力ギヤ５１２はプラグ４１のギヤラック部４１１と係合する。プラグ４１が直線上で前後に動く場合、プラグ４１は第１伝達要素５１を駆動して回転させることができる。
【００２２】
少なくとも１つの第２伝達要素５２のそれぞれが第２支柱５２１を有する。少なくとも１つの第２伝達要素５２の内の１つは出力端５２１１を有する。出力端５２１１は、目盛盤２０を貫通するように取り付けられ、指針３０と連結し、それによって指針３０は第２支柱５２１を軸にして回転する。具体的には、少なくとも１つの第２伝達要素５２が複数の伝達要素５２を含む場合、複数の伝達要素５２の第２支柱５２１は互いに隣接し平行である。それぞれの第２支柱５２１は、第２支柱５２１の外面の周りに形成された従動ギヤ５２２を有する。２つの隣接する第２伝達要素５２の従動ギヤ５２２は互いに係合し、それによって第２伝達要素５２は同期して回転する。
【００２３】
伝達ギヤ５３は、少なくとも１つの第２伝達要素５２の内の１つの第２支柱５２１の周りに形成される。伝達ギヤ５３は第１伝達要素５１の駆動ギヤ５１３と係合する。したがって、第１伝達要素５１が回転する場合、第１伝達要素５１は、伝達ギヤ５３を介して直接または間接的に少なくとも１つの第２伝達要素５２を駆動して回転させることができ、指針３０を駆動して回す。
【００２４】
この実施形態において、第１伝達要素５１の駆動ギヤ５１３はストレートカットギヤであり、伝達ギヤ５３はクラウンギヤである。ストレートカットギヤとクラウンギヤが協働することで、第１伝達要素５１は第２伝達要素５２を回転させることができる。代わりに、第１伝達要素５１の駆動ギヤ５１３及び伝達ギヤ５３はベベルギヤであってもよい。
【００２５】
この実施形態において、少なくとも１つの第２伝達要素５２は２つの第２伝達要素５２を含む。２つの従動ギヤ５２２の係合によって２つの第２伝達要素５２は同時に回転する。
【００２６】
本発明による圧力計の使用中、シェル１０のベント孔１２１を介して流体がプラグ４１を押し、プラグ４１はギヤ伝達セット５０を介して指針３０を駆動して回す。流体の圧力値が大きいほど、プラグ４１が押された距離はより長く、指針３０の振れ角はより大きい。したがって、流体の圧力値を示すことができる。流体の圧力が解放された後、弾性要素４３はプラグ４１を押して初期位置に戻す。プラグ４１はギヤ伝達セット５０によって指針３０を駆動して逆方向に回してゼロに戻す。本発明の圧力計は、プラグ４１が直線的に押された距離に応じて流体の圧力値を表すため、適切な弾性係数を有するように弾性要素４３を選択することは容易である。
【００２７】
さらには、プラグ４１のギヤラック部４１１はギヤ伝達セット５０を駆動して作動させることができるため、ピストンセット４０及びギヤ伝達セット５０の構造はコンパクトにすることができる。したがって、本発明による圧力計は、小型に作製することができ、小さな密閉管において利用できる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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