(57)【要約】【課題】  オリフィス孔１５の周囲に付着物がこびり付かない可変オリフィス装置及びそれを用いた差圧式圧力スイッチ装置を提供することである。【解決手段】  ノブ部材１７とオリフィス板１４とをスプライン機構で軸方向に相対移動可能に連係して、ノブ部材１７を弾性部材２０の弾性力に抗して移動させたとき、この弾性部材２０の弾性力でオリフィス板１４を本体部１０に密着させる構成にしている。そして、上記密着状態を保ちながら、オリフィス板１４を回すことによって、このオリフィス板１４に形成した複数のオリフィス孔１５のうち、特定のオリフィス孔１５を通路孔１１に対応させられるようにしている。【選択図】  図１
2015079602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する通路孔を形成した本体部に回転支持軸を固定し、
上記本体部に固定した回転支持軸には、当該回転支持軸に対して軸方向及び回転方向の両方に移動可能にしたオリフィス板を設け、
このオリフィス板には、上記回転支持軸の軸線中心から上記流通孔の中心までの長さを半径として上記オリフィス板上に描かれる仮想円に沿って、径を異にした複数のオリフィス孔あるいは基端から先端に向かうにしたがって幅を連続的に変化させた長孔状のオリフィス孔を形成し、
上記オリフィス板と常時一体回転するするとともに、上記回転支持軸に対しては軸方向及び回転方向の両方向に移動可能にしたノブ部材を設け、
上記オリフィス板を上記本体部に直接または間接的に押し付ける弾性力を発揮する弾性部材を設け、この弾性部材の弾性力で上記オリフィス孔を通路孔に密着させる構成にし、
上記ノブ部材と本体部に固定した上記回転支持軸との相対回転位置を保つ回転位置保持機構を備え、
上記回転位置保持機構は、通常状態において、上記ノブ部材が上記弾性部材の弾性力の作用で、ノブ部材及びそれと一体回転するオリフィス板と、通路孔を形成した本体部との相対的な回転位置を保持する保持力を発揮し、
上記ノブ部材を上記通常状態から移動したとき、上記回転位置保持機構の保持力が解放される一方、
上記弾性部材は、回転位置保持機構の保持力が解放されたときにも、オリフィス板に対する弾性力を発揮して、オリフィス板を本体部に密着させる構成にした
可変オリフィス装置。
【請求項２】
上記ノブ部材は、円筒部とこの円筒部の一端をふさぐ天井部とを備え、
上記本体部には、上記天井部とは反対端である上記円筒部の端部の半径と等しい半径を有する円上にガイド溝を形成し、
上記ノブ部材は、上記円筒部の上記端部を上記ガイド溝にはめ入れるとともに、その円筒部を、ガイド溝に沿って回転方向及び軸方向の両方向に移動可能にした
請求項１に記載された可変オリフィス装置
【請求項３】
ノブ部材の上記円筒部の端部内周及びオリフィス板の外周の両者が相まって構成するスプライン機構を設け、
オリフィス板とノブ部材の上記円筒部とは、回転方向には一体回転し、軸方向には相対移動可能にした
請求項１または２に記載された可変オリフィス装置。
【請求項４】
上記回転支持軸には、上記天井部から突出するフランジ部を固定し、
上記オリフィス板と上記天井部との間に上記弾性部材を介在させてなり、
上記弾性部材の弾性力の作用で、上記天井部がフランジ部に密着する構成にする一方、
上記天井部とフランジ部とが相まってかみ合い構造を構成し、このかみ合い構造で、上記回転位置保持機構を構成し、
上記回転位置保持機構は、上記ノブ部材を弾性部材の弾性力に抗して移動したとき、上記保持力を解放する構成にした請求項１〜３のいずれか１に記載された可変オリフィス装置。
【請求項５】
上記通路孔の周囲にシール部材を設け、このシール部材と上記弾性部材とが相まって上記回転位置保持機構を構成し、上記弾性部材の弾性力でオリフィス板がシール部材に押し付けられたとき、シール部材の摩擦力でオリフィス板の回転位置を保持する構成にした請求項１〜３のいずれか１に記載された可変オリフィス装置。
【請求項６】
エア等の圧力流体を吐出する圧力源に対して並列に接続した検出通路及び比較通路を備え、
上記検出通路には、この検出通路に接続する検出ノズルよりも上流側に設けたオリフィスを備え、
上記比較通路は大気に開放するとともに、その開放端より上流側に一対のオリフィスを設ける一方、
上記検出通路と比較通路との差圧を検出する差圧検出手段を設け、
上記差圧検出手段の一方の圧力室を、検出通路に設けたオリフィスと上記検出ノズルとの間に接続し、
上記差圧検出手段の他方の圧力室を比較通路の両オリフィス間に接続した差圧式圧力スイッチ装置において、
上記検出通路に設けたオリフィス及び比較通路に設けたオリフィスのうち、少なくともいずれか１つのオリフィスは、上記請求項１〜５のいずれか１に記載した可変オリフィス装置を用いてなる差圧式圧力スイッチ装置。
【請求項７】
圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、
上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に可変オリフィスを設ける一方、
上記可変オリフィス前後の差圧を検出する差圧検出手段を設け、
上記差圧検出手段の一方の圧力室を、上記可変オリフィスの下流に接続し、他方の圧力室を上記可変オリフィスの上流に接続した差圧式圧力スイッチ装置において、
上記検出通路に設けた上記可変オリフィスは、上記請求項１〜５のいずれか１に記載した可変オリフィス装置を用いてなる差圧式圧力スイッチ装置。
【請求項８】
圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、
上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に圧力保持用の固定オリフィス又は可変オリフィスを設け、この圧力保持用の固定オリフィス又は可変オリフィスと検出ノズルとの間を大気に開放する開放通路を設け、この開放通路に可変オリフィスを設ける一方、
上記検出通路と大気圧との差圧を検出する差圧検出手段を設け、
上記差圧検出手段の一方の圧力室を上記固定オリフィス又は可変オリフィスと上記開放通路に設けた可変オリフィスとの間に接続し、
他方の圧力室を大気に開放した差圧式圧力スイッチ装置において、
上記開放通路に設けた上記可変オリフィスは、上記請求項１〜５のいずれか１に記載した可変オリフィス装置を用いてなる差圧式圧力スイッチ装置。
【請求項９】
圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、
上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に圧力保持用の可変オリフィスを設ける一方、
上記検出通路と大気圧との差圧を検出する差圧検出手段を設け、
上記差圧検出手段の一方の圧力室を上記可変オリフィスと検出ノズルとの間に接続し、
他方の圧力室を大気に開放した差圧式圧力スイッチ装置において、
上記可変オリフィスは、上記請求項１〜５のいずれか１に記載した可変オリフィス装置を用いてなる差圧式圧力スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、検出ノズルと検査対象物との間のすき間を検出するのに適した差圧式圧力スイッチ装置と、このような差圧式圧力スイッチ装置に用いるのに最適な可変オリフィス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の差圧式圧力スイッチ装置及びそれに用いた可変オリフィス装置として、例えば、図２７及び図２８に示したものが従来から知られている。
上記の装置は、エアなどの圧力流体を吐出する接続通路１に、検出通路２と比較通路３とを並列に接続している。
上記検出通路２は、その先端に検出ノズル４を接続するとともに、この検出ノズル４よりも上流に、圧力保持用の固定オリフィス５を設けている。
【０００３】
また、上記比較通路３は、その先端を大気に開放するとともに、上流に圧力保持用の固定オリフィス６を設けるとともに、この固定オリフィス６の下流には可変オリフィス７を設けている。
さらに、上記検出通路２及び比較通路３間には差圧検出手段８を設け、この差圧検出手段８の一方の圧力室８ａを検出通路２における固定オリフィス５の下流に接続し、他方の圧力室８ｂを比較通路３における固定オリフィス６と可変オリフィス７との間に接続している。
そして、上記可変オリフィス７は、図２８に示すように、比較通路３の開口とニードル９との対向間隔によって、その開口面積が制御される構成にしている。
【０００４】
上記のようにした装置において、例えば、検出ノズル４と図示していない検査対象物との間の間隔を測定する場合には、測定すべき間隔の大きさに応じて上記可変オリフィス７の開度を特定する。
可変オリフィス７の開度を設定した状態で、圧力源からエア等の圧力流体が供給されると、その圧力流体は検出通路２と比較通路３との両方に流れる。
この状態で、検出ノズル４と上記検査対象物との間のすき間が大きく、そのすき間が設定された測定範囲内になければ、検出ノズル４の上流側に発生する圧力が、可変オリフィス７の上流側に発生する圧力よりも低くなる。
【０００５】
したがって、差圧検出手段８の一方の圧力室８ａの圧力が、他方の圧力室８ｂの圧力よりも低くなり、差圧検出手段８はオフの状態を保つ。
そして、検出ノズル４と上記検査対象物とのすき間が、可変オリフィス７で設定したすき間以下になれば、今度は、検出通路２の圧力が比較通路３の圧力以上になる。
このように検出通路２の圧力が比較通路３の圧力よりも高くなれば、それにともなって差圧検出手段８がオン動作することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５６１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようにした従来の装置、特に可変オリフィス装置は、ニードル９が周りの雰囲気にさらされるので、例えば、その周りの環境が油にまみれているようなときには、上記圧力流体にも油が含まれ、それがニードル周囲に付着する。この油には粘性があるので、そこには周囲の埃などが付着するので、それを取り除かないと、可変オリフィス７の開度も設定値から変化してしまう。
ところが、上記付着物にカルシウムなどが含まれていると、その付着物が固まってしまい、それを取り除くことが難しくなるという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、劣悪な環境下にあっても、可変オリフィスの周囲に付着物などがこびりつかないようにして、いつも安定した可変オリフィスの開度を保てるようにした可変オリフィス装置及びその装置を用いてなる差圧式圧力スイッチ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の可変オリフィス装置は次の構成からなる。
本体部には通路孔を形成するとともに回転支持軸を固定し、この回転支持軸には、当該回転支持軸に対して軸方向及び回転方向の両方に移動可能にしたオリフィス板を設けている。
上記オリフィス板には、上記回転支持軸の軸線中心から上記流通孔の中心までの長さを半径として上記オリフィス板上に描かれる仮想円に沿って径を異にした複数のオリフィス孔あるいは上記仮想円に沿って基端から先端に向かうにしたがって幅を連続的に変化させた長孔状のオリフィス孔を形成している。
【００１０】
そして、上記回転支持軸には、この回転支持軸に対して軸方向及び回転方向の両方向に移動可能にしたノブ部材を設けている。このノブ部材は、上記オリフィス板と常時一体回転するする構成にしている。
また、上記オリフィス板を本体部に直接または間接的に押し付ける弾性力を発揮する弾性部材を設け、この弾性部材の弾性力で上記オリフィス孔を通路孔に密着させるとともに、上記ノブ部材と本体部に固定した上記回転支持軸との相対回転位置を保つ回転位置保持機構を備えている。
【００１１】
上記回転位置保持機構は、通常状態において、上記ノブ部材が上記弾性部材の弾性力の作用で、ノブ部材及びそれと一体回転するオリフィス板と、通路孔を形成した本体部との相対的な回転位置を保持する保持力を発揮し、上記ノブ部材を上記通常状態から移動したとき、上記回転位置保持機構の保持力が解放される。
そして、上記弾性部材は、回転位置保持機構の保持力が解放されたときにも、オリフィス板に対する弾性力を発揮して、オリフィス板を本体部に密着させる。
なお、上記通常状態とは、ノブ部材に外力が作用せず、弾性部材の弾性力だけでノブ部材１７が位置保持をしている状態を意味する。
【００１２】
第２の発明の可変オリフィス装置は、上記ノブ部材が、円筒部とこの円筒部の一端をふさぐ天井部とを備え、上記本体部には、上記天井部とは反対端である上記円筒部の端部の半径と等しい半径を有する円上にガイド溝を形成し、上記ノブ部材は、上記円筒部の上記端部を上記ガイド溝にはめ込むとともに、その円筒部を、ガイド溝に沿って回転方向及び軸方向の両方向に移動可能にしている。
【００１３】
第３の発明の可変オリフィス装置は、ノブ部材の上記円筒部端内周及びオリフィス板外周の両者が相まって構成するスプライン機構を設け、オリフィス板とノブ部材の上記円筒部とは、回転方向には一体回転し、軸方向には相対移動可能にしている。
【００１４】
第４の発明の可変オリフィス装置は、上記回転支持軸に、上記天井部から突出するフランジ部を固定し、上記オリフィス板と上記天井部との間に上記弾性部材を介在させてなる。そして、上記弾性部材の弾性力の作用で、上記天井部がフランジ部に密着する構成にする一方、上記天井部とフランジ部とが相まってかみ合い構造を構成し、このかみ合い構造で、上記回転位置保持機構を構成し、この回転位置保持機構は、上記ノブ部材を弾性部材の弾性力に抗して移動したとき、上記保持力を解放する構成にしている。
【００１５】
第５の発明の可変オリフィス装置は、上記通路孔の周囲にシール部材を設け、このシール部材と上記弾性部材とが相まって上記回転位置保持機構を構成し、上記弾性部材の弾性力でオリフィス板がシール部材に押し付けられたとき、シール部材の摩擦力でオリフィス板の回転位置を保持する構成にしている。
【００１６】
第６の差圧式圧力スイッチ装置は、エア等の圧力流体を吐出する圧力源に対して並列に接続した検出通路及び比較通路を備えている。そして、この検出通路には、当該検出通路に接続する検出ノズルよりも上流側に設けたオリフィスを備え、上記比較通路は大気に開放するとともに、その開放端より上流側に一対のオリフィスを設けている。
さらに、上記検出通路と比較通路との差圧を検出する差圧検出手段を設け、上記差圧検出手段の一方の圧力室を、検出通路に設けたオリフィスと上記検出ノズルとの間に接続し、上記差圧検出手段の他方の圧力室を比較通路の両オリフィス間に接続している。
そして、上記検出通路に設けたオリフィス及び比較通路に設けたオリフィスのうち、少なくともいずれか１つのオリフィスは、上記第１〜５発明のいずれか１の可変オリフィス装置を用いている。
【００１７】
第７の発明の差圧式圧力スイッチ装置は、圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に可変オリフィスを設けている。
また、上記可変オリフィス前後の差圧を検出する差圧検出手段を設け、上記差圧検出手段の一方の圧力室を、上記可変オリフィスの下流に接続し、他方の圧力室を上記可変オリフィスの上流に接続している。
さらに、上記検出通路に設けた上記可変オリフィスは、上記第１〜５の発明のいずれか１の可変オリフィス装置を用いている。
【００１８】
第８の発明の差圧式圧力スイッチ装置は、圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、
上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に圧力保持用の固定オリフィス又は可変オリフィスを設け、この圧力保持用の固定オリフィス又は可変オリフィスと検出ノズルとの間を大気に開放する開放通路を設け、この開放通路に可変オリフィスを設けている。
また、上記検出通路と大気圧との差圧を検出する差圧検出手段を設け、上記差圧検出手段の一方の圧力室を上記固定オリフィス又は可変オリフィスと上記開放通路に設けた可変オリフィスとの間に接続し、他方の圧力室を大気に開放している。
さらに、上記開放通路に設けた上記可変オリフィスは、上記第１〜５の発明のいずれか１の可変オリフィス装置を用いている。
【００１９】
第９の発明の差圧式圧力スイッチ装置は、圧力流体を吐出する圧力源に基端を接続し、先端に検出ノズルを接続する検出通路を設け、上記検出通路であって、上記検出ノズルよりも上流に圧力保持用の可変オリフィスを設ける一方、上記検出通路と大気圧との差圧を検出する差圧検出手段を設け、上記差圧検出手段の一方の圧力室を上記可変オリフィスと検出ノズルとの間に接続し、他方の圧力室を大気に開放している。
さらに、上記可変オリフィスは、上記第１〜５の発明のいずれか１の可変オリフィス装置を用いている。
【発明の効果】
【００２０】
第１の可変オリフィス装置によれば、ノブ部材を介してオリフィス板を回してこのオリフィス板に形成した所定のオリフィス孔を通路孔に対応させることによって、オリフィスを可変にすることができる。このときオリフィス板は弾性部材の弾性力の作用で本体部に密着しているので、本体部とオリフィス板との間に埃など入り込まない。したがって、オリフィス板に形成したオリフィス孔の周囲に付着物がこびりついて、そのオリフィス径に影響を及ぼすことはなく、常に、安定した絞り抵抗を発揮させることができる。
【００２１】
また、上記のようにオリフィス板は、弾性部材の弾性力の作用で本体部に常時密着しているので、オリフィス板が回転する過程で、オリフィス板が本体部から浮いてしまうことがない。もし、オリフィス板が本体部から浮いてしまうと、それらの間に隙間ができそこから圧力流体が漏れてしまうことがある。このように圧力流体が漏れるということは、オリフィス板のオリフィス径が実質的に大きくなったと同じことになるので、例えば、検出ノズルに検査対象物が近接していなくても、差圧検出手段がオン動作してしまう。検査対象物がないにもかかわらず、差圧検出手段がオン動作してしまうと、制御対象である装置が暴走する危険がある。
しかし、第１の発明では、オリフィス板が本体部に常時押し付けられているので、制御対象の装置が暴走したりしない。
【００２２】
第２の発明の可変オリフィス装置によれば、ノブ部材はガイド溝にはめ込まれるとともに、そのガイド溝に沿って軸方向及び回転方向に移動するので、その動作が安定する。
第３の発明の可変オリフィス装置によれば、ノブ部材とオリフィス板とは、確実に一体回転するとともに、軸方向にはスムーズに相対移動できる。
第４及び第５の発明の可変オリフィス装置によれば、オリフィス板に形成したオリフィス孔の位置関係を特定した後に当該ノブ部材の回転位置がずれたりしない。したがって、ノブ部材が不用意に回転して、オリフィス孔の孔径を変えてしまうことがない。
【００２３】
第６〜９の発明の差圧式圧力スイッチ装置によれば、当該装置が劣悪な環境下におかれても、可変オリフィスの孔径を安定的に保てるので、その動作も安定させられるとともに、正確な測定も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置の部分を簡略化したものである。
【図２】第１実施形態を示すものであって、オリフィス板とノブ部材との関係を示す説明図である。
【図３】第１実施形態を示すものであって、ノブ部材の平面図である。
【図４】第１実施形態を示すものであって、回転支持軸に形成したフランジ部の裏面図である。
【図５】第２実施形態を示すものであって、ノブ部材を通常状態に保った可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図６】第３実施形態を示すものであって、ノブ部材を通常状態に保った可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図７】第３実施形態を示すものであって、ノブ部材を移動位置に保った可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図８】第３実施形態を示すものであって、図７におけるノブ部材及び回転支持軸を省略した本体部の平面図である。
【図９】第３実施形態を示すものであって、ノブ部材の平面図である。
【図１０】第４実施形態を示すものであって、ノブ部材と回転支持軸とによって構成される回転位置保持機構を示す部分断面図である。
【図１１】第５実施形態を示すものであって、ノブ部材を通常状態に保った可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図１２】第５実施形態を示すものであって、ノブ部材を移動位置に保った可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図１３】第５実施形態を示すものであって、図１２における回転支持軸を省略したノブ部材の平面図である。
【図１４】第６実施形態を示すものであって、図１２における回転支持軸に設けたフランジ部の裏面図である。
【図１５】第６実施形態を示すものであって、可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図１６】第６実施形態を示すものであって、本体部とオリフィス板との関係を示す説明図である。
【図１７】第７実施形態を示すものであって、可変オリフィス装置の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置を省略したものである。
【図１８】第７実施形態を示すものであって、本体部とオリフィス板との関係を示す説明図である。
【図１９】第８実施形態を示すものであって、差圧式圧力スイッチ装置の回路図である。
【図２０】第８実施形態の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置の部分を簡略化したものである。
【図２１】第９実施形態を示すものであって、差圧式圧力スイッチ装置の回路図である。
【図２２】第９実施形態の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置の部分を簡略化したものである。
【図２３】第１０実施形態を示すものであって、差圧式圧力スイッチ装置の回路図である。
【図２４】第１０実施形態の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置の部分を簡略化したものである。
【図２５】第１１実施形態を示すものであって、差圧式圧力スイッチ装置の回路図である。
【図２６】第１１実施形態の断面図で、差圧式圧力スイッチ装置の部分を簡略化したものである。
【図２７】従来の差圧式圧力スイッチ装置の回路図である。
【図２８】従来の差圧式圧力スイッチ装置及び可変オリフィス装置を簡略化して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図４に示した第１実施形態における差圧式圧力スイッチ装置の回路は、図２８に示した従来例と同様である。そして、この差圧式圧力スイッチ装置のケーシングＣには、接続通路１を形成するとともに、この接続通路１には、検出通路２と比較通路３とを並列に接続している。
上記検出通路２には検出ノズル４を接続するとともに、この検出ノズル４よりも上流に圧力保持用の固定オリフィス５を設けている。
【００２６】
また、上記比較通路３には、圧力保持用の固定オリフィス６を設けるとともに、この固定オリフィス６よりも下流には、この発明の可変オリフィス装置を連接している。
そして、上記ケーシングＣには、差圧検出手段８を設けるとともに、この差圧検出手段８の一方の圧力室８ａを上記固定オリフィス５と検出ノズル４との間における検出通路２に接続している。また、この差圧検出手段８の他方の圧力室８ｂは、上記固定オリフィス６と可変オリフィス装置との間に接続している。
【００２７】
一方、上記可変オリフィス装置は、その本体部１０を上記ケーシングＣに密着させるとともに、この本体部１０を貫通する通路孔１１の一方の開口を上記比較通路３に連通させている。
上記のようにした本体部１０には、回転支持軸１２を固定するとともに、この回転支持軸１２の先端にはフランジ部１３を固定している。
尚、回転支持軸１２を本体部１０に事後的に固定してもよいし、フランジ部１３の方を回転支持軸１２に対して事後的に固定するようにしてもよい。
【００２８】
上記回転支持軸１２には、円板からなるオリフィス板１４をこの回転支持軸１２と相対回転可能に取り付けている。上記オリフィス板１４には、回転支持軸１２の軸中心を中心にして描かれる仮想円上に孔径を順次小さくした複数のオリフィス孔１５を形成するとともに、オリフィス板１４の周囲には、図２に示すようにかみ合い凸部１６を形成している。
なお、上記仮想円の半径は、回転支持軸１２の軸中心から上記通路孔１１の軸中心線までの距離と等しくしている。したがって、上記各オリフィス孔１５は、それらを通路孔１１の中心に一致させる位置関係を保つことができる。
【００２９】
上記回転支持軸１２には、ノブ部材１７を軸方向及び回転方向に相対移動可能に取り付けている。このノブ部材１７は、円筒部１７ａと天井部１７ｂとを備え、天井部１７ｂに形成した孔に上記回転支持軸１２の先端を臨ませるとともに、天井部１７ｂと、上記回転支持軸１２の先端に固定したフランジ部１３とを対向させている。
そして、上記のようにしたノブ部材１７の円筒部１７ａの内側であって開口部近傍には、図２に示すように、上記オリフィス板１４に形成したかみ合い凸部１６に対応するかみ合い凹部１８を形成し、これら凸部１６とかみ合い凹部１８とが相まってスプライン機構を構成している。したがって、オリフィス板１４とノブ部材１７とは、常に一体回転するとともに、軸方向には相対移動できることになる。
【００３０】
さらに、可変オリフィス装置を密着させた上記本体部１０の密着面には、ノブ部材１７の円筒部１７ａと同一半径の円上にガイド溝１９を形成し、このガイド溝１９にノブ部材１７の円筒部１７ａの下端を回転可能でかつ軸方向に摺動可能にはめ入れている。
また、ノブ部材１７の天井部１７ｂと上記オリフィス板１４との間には、コイルスプリングからなる弾性部材２０を介在させ、この弾性部材２０の弾性力の作用で、ノブ部材１７は、図１に示す通常状態を保つようにしている。
なお、上記通常状態とは、オリフィス板１４の位置を固定して、このオリフィス板１４に形成したオリフィス孔１５のうち、機能させるべき所定のオリフィス孔１５が通路孔１１に対応している状態を意味するもので、以下においても同じ意味で用いる。
【００３１】
上記ノブ部材１７が上記通常状態を保っているときには、弾性部材２０の弾性力の作用で天井部１７ｂがフランジ部１３に密着するとともに、このときの弾性部材２０の弾性力で、オリフィス板１４が本体部１０に密着してそれらの間にすき間ができないようにしている。
また、上記通常状態においては、円筒部１７ａがガイド溝１９の底部から浮いた状態を保つ。したがって、ノブ部材１７の円筒部１７ａは、ガイド溝１９の底部との間隔分だけ、軸方向にストロークできることになる。
【００３２】
一方、上記通路孔１１であって、オリフィス板１４と密着する側の開口周囲には、Ｏリングからなるシール部材２１を設けている。このシール部材２１は、弾性部材２０の弾性力の作用で押し付けられたオリフィス板１４と圧接し、通路孔１１の開口周囲から圧力流体が漏れるのを防止するとともに、オリフィス孔１５の周囲に異物が付着するのを防止する。
また、上記ノブ部材１７の天井部１７ｂの表面には、図３に示すように、上記オリフィス孔１５と同数の位置決め凹部２２を形成するとともに、上記フランジ部１３の裏面には、図４に示すように、上記位置決め凹部２２にはまる一対の位置決め凸部２３を形成し、これら位置決め凹部２２及び位置決め凸部２３が相まって、この発明のかみ合い構造を構成している。
【００３３】
そして、上記各位置決め凹部２２は、上記スプライン機構によってノブ部材１７と組み合わされたオリフィス板１４の各オリフィス孔１５と対応する位置関係を保っている。したがって、位置決め凹部２２と位置決め凸部２３とをかみ合わせることよって、所定のオリフィス孔１５を通路孔１１に一致させることができる。このようにした位置決め凹部２２と位置決め凸部２３とは、それらが相まって、この発明の回転位置保持機構を構成するものである。そして、この回転位置保持機構を構成する凹部と凸部との関係は相対的であって、天井部１７ｂに凸部を形成し、フランジ部１３に凹部を形成するようにしてもよい。また、上記凹部は貫通孔で構成してもよい。
なお、第１実施形態における差圧式圧力スイッチ装置の機能は、従来の場合と同じなので、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
上記の構成の下で、複数のオリフィス孔１５のうち、目的の孔径を保持したオリフィス孔１５を選択する場合には、まず、ノブ部材１７を弾性部材２０の弾性力に抗して移動し、位置決め凹部２２から位置決め凸部２３を外すとともに、ノブ部材１７を回せば、それにともなってオリフィス板１４も回されることになる。このようにオリフィス板１４が回れば、その回転位置に応じたオリフィス孔１５を通路孔１１に対応させることができる。
【００３５】
しかも、上記のようにオリフィス板１４を回すときには、ノブ部材１７を押し込むので、弾性部材２０の弾性力をオリフィス板１４により強く作用させることができる。したがって、オリフィス板１４とシール部材２１との密着力がさらに強くなり、その分、シール部材２１から異物が入りにくくなり、当該オリフィス孔１５の周囲に付着物がこびりついたりしなくなる。
上記のようにして目的の孔径を有する所定のオリフィス孔１５を通路孔１１の開口に対応させたら、ノブ部材１７の押し付け力を解放すれば、ノブ部材１７は弾性部材２０の弾性力の作用で通常状態に復帰して、位置決め凹部２２と位置決め凸部２３とをかみ合せるので、ノブ部材１７は当該回転位置を保持することになる。
【００３６】
ただし、この状態においても、弾性部材２０の弾性力は、オリフィス板１４に作用し、オリフィス板１４は本体部１０の表面及びシール部材２１に押し付けられて、それらに密着するので、オリフィス板１４が位置ずれをおこすことはない。言い換えると、特定したオリフィス孔１５が通路孔１１からずれてしまうことがない。
なお、図中符号２４は、ノブ部材１７の円筒部１７ａに形成した流通孔で、通路孔１１及びオリフィス孔１５を通ってノブ部材１７の円筒部１７ａ内に導かれた圧力流体を大気に開放するためのものである。
【００３７】
図５に示した第２実施形態は、第１実施形態に示した流通孔２４を、回転支持軸１２に形成したもので、その他は、第１実施形態と同じである。
したがって、この第２実施形態においても、ノブ部材１７を弾性部材２０の弾性力に抗して押し込んで、位置決め凹部２２と位置決め凸部２３とのかみ合いを解放して、この状態でノブ部材１７を回せば、オリフィス板１４を回すことができる。
また、上記のようにしてオリフィス板１４を回した後に、その押し付け力を解放すれば、ノブ部材１７は図示の通常状態に復帰する。
【００３８】
図６〜図９に示した第３実施形態は、図８に示すように、本体部１０における円筒部１７ａの密着面に、円周方向に連続する複数の位置決め凹部２５を形成しているが、これら各位置決め凹部２５は、上記スプライン機構で結合されたオリフィス板１４の各オリフィス孔１５の位置と対応させている。
一方、図９に示すように、ノブ部材１７に設けた円筒部１７ａの端部には、上記位置決め凹部２５に対して抜き差し可能にした一対の位置決め凸部２６を形成している。
【００３９】
また、上記回転支持軸１２とフランジ部１３との間に、直径をフランジ部１３よりも小さくし、回転支持軸１２によりも大きくした中径部２７を設けるとともに、この中径部２７にはつめ部材２８を設けている。
このつめ部材２８は、上記中径部２７に形成した溝部２９に対して出没可能に設け、図６に示すように、つめ部材２８が突出してノブ部材１７が上記通常状態を立つようにしている。
【００４０】
そして、このつめ部材２８を溝部２９に押し込むことによって、図７に示すように、ノブ部材１７を、弾性部材２０の弾性力によって押し上げられ、位置決め凸部２６が位置決め凸部２５から抜けて、ノブ部材１７を回転可能に保持することになる。
そして、ノブ部材１７が回転可能に保持された上記の状態において、弾性部材２０の弾性力がオリフィス板１４に作用する構成にしている。したがって、ノブ部材１７が回転可能に保持された状態においても、オリフィス板１４と本体部１０との密着力が保たれることになる。このようにオリフィス板１４と本体部１０との密着力が保たれるので、シール部材２１から異物が入りにくくなり、当該オリフィス孔１５の周囲に付着物がこびりついたりしないし、特定したオリフィス孔１５が通路孔１１からずれてしまうこともない。
なお、上記以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４１】
図１０に示した第４実施形態は、上記第３実施形態の中径部２７に、スプリングによってばね力が付与されたボール３０を設け、このボール３０を位置決め凸部とし、上記天井部１７ｂに形成した円形孔３１の周囲上段に、上記オリフィス板１４に設けたオリフィス孔１５と同数の第１位置決め凹部３２ａを複数形成し、円形孔３１の周囲下段に、第１位置決め凹部３２ａと対応する第２位置決め凹部３２ｂを形成している。こ記のようにした第１，２位置決め凹部３２ａ，３２ｂは、上記スプライン機構によってノブ部材１７と組み合わされたオリフィス板１４の各オリフィス孔１５と対応する位置関係を保っている。
なお、上記以外の構成は、第３実施形態と同様である。
【００４２】
したがって、図１０に示したように、ボール３０が上段に設けた第１位置決め凹部３２ａと一致しているときに、ノブ部材１７は、第３実施形態の図６の通常状態に相当する位置を保つ。そして、ノブ部材１７を引き上げて、ボール３０と第２位置決め凹部３２ｂとを一致させたときには、ノブ部材１７が第３実施形態の図７に相当する位置を保つことになる。
【００４３】
図１１〜図１４に示した第５実施形態は、第３，４実施形態と同様の中径部２７と、ノブ部材１７の天井部１７ｂに形成した円形孔３１との間で、回転位置保持機構を構成するようにしている。
すなわち、上記円形孔３１の内周に、図１３に示すように、オリフィス孔１５と同数の位置決め凹部３３を設けるとともに、この位置決め凹部３３は、上記各実施形態と同様に、上記スプライン機構によってノブ部材１７と組み合わされたオリフィス板１４の各オリフィス孔１５と対応する位置関係を保っている。
【００４４】
また、上記中径部２７には、図１４に示すように、一対の位置決め凸部３４を設けている。
なお、上記以外の構成は、第１実施形態と同様である。
したがって、弾性部材２０の弾性力の作用で、ノブ部材１７とフランジ部１３と密着している状態では、上記位置決め凹部３３と位置決め凸部３４とがかみ合い、ノブ部材１７は通常状態を維持する。
【００４５】
上記の通常状態から、ノブ部材１７を弾性部材２０の弾性力に抗して移動させると、上記位置決め凹部３３と位置決め凸部３４とのかみ合いが外れて、ノブ部材１７が回転支持軸１２と相対回転可能になる。
この状態でノブ部材１７を回せば、オリフィス板１４も回るので、このオリフィス板１４に形成した目的のオリフィス孔１５を通路孔１１に対応させることができる。
【００４６】
図１５、図１６に示した第６実施形態は、オリフィス板１４とノブ部材１７とがスプライン機構を介して連係されていることは第１実施形態と同様である。
そして、この第６実施形態が第１実施形態と相違する点は、オリフィス板１４のオリフィス孔３５の形状と、回転位置保持機構の構成である。
すなわち、上記オリフィス孔３５は、上記回転支持軸１２の軸線中心から上記流通孔１１の中心までの長さを半径として上記オリフィス板１４上に描かれる仮想円に沿って、基端から先端に向かうにしたがって幅を連続的に変化させた長孔状にしている。
【００４７】
したがって、ノブ部材１７とともにオリフィス板１４を回せば、通路孔１１に開口するオリフィス孔３５の開口径を連続的に変化させることができる。なお、図１５に示したオリフィス孔３５は、最大径部を示したもので、シール部材２１もこの最大径部の周囲を囲う直系を保っている。
そして、ノブ部材１７の相対回転位置を保つ回転位置保持機構は、ノブ部材１７の天井部１７ｂとフランジ部１３との間に介在させた摩擦部材３６によって構成される。
【００４８】
つまり、ノブ部材１７が弾性部材２０の弾性力の作用でフランジ部１３に押し付けられるときに、上記摩擦部材３６が摩擦力を発揮して、ノブ部材１７の回転位置のずれを防止する。
なお、弾性部材２０の弾性力の作用で、オリフィス板１４がシール部材２１に押し付けられることにより、シール部材２１とオリフィス板１４との間にも摩擦力が発揮されるが、この摩擦力もノブ部材１７の回転位置を保持する機能を発揮する。
【００４９】
図１７、図１８に示した第７実施形態は、ノブ部材３７とオリフィス板３８とを一体にするとともに、上記オリフィス板３８には、図１８に示すように、第６実施形態と同様のオリフィス孔３９を形成したものである。
そして、本体部１０に固定した回転支持軸１２にフランジ部１３を固定するとともに、このフランジ部１３と、ノブ部材３７に形成した段部４０との間に、コイルスプリングからなる弾性部材４１を介在させている。
【００５０】
したがって、ノブ部材３７は、本体部１０の表面に常時圧接させられるが、このときの圧接力がシール部材２１に作用して摩擦力を発揮する。このときの摩擦力が、この実施形態の回転位置保持機構の機能を果たすことになる。
なお、本体部１０の構成は、第１実施形態と同様であり、また、図中符号２４はノブ部材３７に形成した流通孔である。
【００５１】
図１９〜図２６は差圧式圧力スイッチ装置の実施形態を示すもので、図１９及び図２０は第８実施形態を示す。
この第８実施形態は、上記検出通路２側に可変オリフィス４２を設けるとともに、比較通路３には、一対の固定オリフィス４３，４４を設けたもので、その他は、図２７に示した従来例と同じである。
【００５２】
したがって、この第８実施形態においては、可変オリフィス４２の開度を調整することによって、この可変オリフィス４２の前後の圧力を制御できる。そして、可変オリフィス４２の開度と、検出ノズル４と検査対象物間に形成されるすき間とが相まって検出通路２の圧力が変化するが、この検出通路２の圧力が差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに導かれ、比較通路３の圧力が他方の圧力室８ｂに導かれる。そして、検出通路２の圧力が上記比較通路３の圧力よりも高くなったとき、差圧検出手段８がオン動作をする。
上記のようにした回路図に示した差圧式圧力スイッチ装置を具体的に示したのが図２０である。
【００５３】
上記図２０において、ケーシングＣには、検出通路２及び比較通路３を設け、この比較通路３には固定オリフィス４３，４４を設けている。
また、上記検出通路２は、検出ノズル４に至る過程に、図５，６に示した第２実施形態の可変オリフィス装置を介在させている。すなわち、通路孔１１及び回転支持軸１２に形成した流通孔２４のそれぞれを上記検出通路２に接続している。
【００５４】
図２１、図２２に示した第９実施形態は、検出通路２に可変オリフィス４２を設けた点は第８実施形態と同様であるが、この可変オリフィス４２の上流側を、差圧検出手段８の他方の圧力室８ｂに直接接続して、比較通路３側を閉回路にしたものである。
したがって、この第９実施形態において、可変オリフィス４２の開度を調整することによって、この可変オリフィス４２の前後の圧力を制御できるとともに、可変オリフィス４２の開度と、検出ノズル４と検査対象物間に形成されるすき間とが相まって検出通路２の圧力が変化させるが、この検出通路２の圧力が差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに導かれ、比較通路３の圧力が他方の圧力室８ｂに導かれる。そして、検出通路２の圧力が上記比較通路３の圧力に対して所定の圧力差あるいは割り合いになったとき、差圧検出手段８がオン動作をする。
【００５５】
そして、図２２は、上記回路図に示した差圧式圧力スイッチ装置を具体的に示したもので、ケーシングＣには、検出通路２及び比較通路３を設け、この検出通路２には、検出ノズル４に至る過程に、図５，６に示した第２実施形態の可変オリフィス装置を介在させている。すなわち、通路孔１１及び回転支持軸１２に形成した流通孔２４のそれぞれを上記検出通路２に接続している。
そして、流通孔２４と検出ノズル４との間の圧力を差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに導くようにしている。
また、ケーシングＣに形成した比較通路３は、差圧検出手段８の他方の圧力室８ｂに連通させている。
【００５６】
図２３、図２４に示した第１０実施形態は、検出通路２と検出ノズル４を接続する通路過程に固定オリフィス４５を設け、この固定オリフィス４５と検出ノズル４との間における検出通路２に、大気に開放させた開放通路４６を設けている。そして、この開放通路４６には可変オリフィス４７を設け、この可変オリフィス４７の上流側の圧力を、差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに導いている。
一方、比較通路３は、他の実施形態と異なり、差圧検出手段８の他方の圧力室８ｂを大気に開放させている。
【００５７】
したがって、この第１０実施形態において、可変オリフィス４７の開度を調整することによって、この可変オリフィス４２の前後の圧力を制御できるとともに、可変オリフィス４７の開度と、検出ノズル４と検査対象物間に形成されるすき間とが相まって検出通路２の圧力が変化するが、この検出通路２の圧力が差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに導かれ、他方の圧力室８ｂは大気圧を維持する。そして、検出通路２の圧力が所定の圧力になったとき、差圧検出手段８がオン動作をする。
【００５８】
図２４は、上記回路図に示した差圧式圧力スイッチ装置を具体的に示したもので、ケーシングＣには、検出通路２と大気に開放した比較通路３を設けている。そして、固定オリフィス４５と検出ノズル４との間における検出通路２に、大気に開放させた開放通路４６を設け、この開放通路４６に、図１に示した第１実施形態の可変オリフィス装置を設けている。すなわち、本体部１０の通路孔１１を開放通路４６に接続し、この開放通路４６を通った圧力流体を、流通孔２４から大気に開放するようにしている。
【００５９】
図２５、図２６に示した第１１実施形態は、検出通路２と検出ノズル４とを接続する通路過程に可変オリフィス４８を設け、この可変オリフィス４８と検出ノズル４間における検出通路２を、差圧検出手段８の一方の圧力室８ａに接続している。
また、比較通路３は、第１０実施形態と同様に、差圧検出手段８の他方の圧力室８ｂを大気に開放している。
そして、検出通路２の圧力が所定の圧力になったとき、差圧検出手段８はオン動作をする
【００６０】
図２６は、上記回路図に示した差圧式圧力スイッチ装置を具体的に示したもので、ケーシングＣに設けた検出通路２であって、検出ノズル４とは反対端に、図５，６に示した第２実施形態の可変オリフィス装置を設けている。すなわち、回転支持軸１２に形成した流通孔２４を検出通路２に接続し、通路孔１１を図示していない圧力源に接続している。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
検出ノズルと検査対象物との間のすき間を検出するのに適したものであるう。
【符号の説明】
【００６２】
２                                  検出通路
３                                  比較通路
４                                  検出ノズル
５，６，４３，４４，４５            固定オリフィス
７，４２，４７，４８                可変オリフィス
８                                  差圧検出手段
８ａ，８ｂ                          圧力室
１０                                本体部
１１                                通路孔
１２                                回転支持軸
１３                                フランジ部
１４，３８                          オリフィス板
１５，３５，３９                    オリフィス孔
１６                                かみ合い凸部
１７，３７                          ノブ部材
１８                                かみ合い凹部
２０，４１                          弾性部材
２１                                シール部材
２２，２５，３２ａ，３２ｂ，３３    位置決め凹部
２３，２６，３４                    位置決め凸部
２８                                つめ部材
２９                                溝部
３０                                ボール
４６                                開放通路
【図１】
2015079602.tif 000003
【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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【図１０】
2015079602.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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