(57)【要約】【課題】パイプ状のステムと、ステムの外側に配置され、ステムの長さ方向に移動可能な磁石を内蔵したフロートと、フロートに内蔵された磁石の移動に応じて動作するリードスイッチを構成要素とする比重計の、組み立て作業を容易にすること。【解決手段】リードスイッチ１４を取り付けた基板１５を配置するステム１１の空孔部１０に、開口部に近づくに従い内径が連続的に拡大する、内径拡大部１６を形成する。内径拡大部１６を設けることで、基板１５を挿入する際の、高精度の位置決めなどが不要になり、組み立て作業の効率が向上するとともに、不良の発生率を大幅に低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口部を有するパイプ形状のステムと、前記ステムの外側に配置され、かつ前記ステムの長さ方向に移動可能で、非磁性体からなるフロートと、前記フロートに内蔵された磁石と、前記ステムの内側に配置され、かつ前記フロートの移動に伴う前記磁石の位置変動に応じて接点を開閉する機能を有するリードスイッチと、前記ステムの内側に配置され、前記リードスイッチの電源の配線接続をする基板を含む比重計において、前記ステムに、開口部に近づくに従い内径が連続的に拡大する、内径拡大部が形成されていることを特徴とする比重計。
【請求項２】
前記内径拡大部が渦巻形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の比重計。
【請求項３】
前記内径拡大部の前記ステムの中心軸に垂直な断面が、円形状、楕円形状、二つの円弧を直線で接続した形状、四角形状から選ばれるいずれかであることを特徴とする、請求項１また請求項２に記載の比重計。
【請求項４】
前記ステムの内側に、前記リードスイッチと前記基板を挿入するためのガイド機能を有する、少なくとも一つの突起を有することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の比重計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比重計に関わり、更に詳しくは、フロートの移動に伴い、フロートが取り付けられているステムに内蔵されたリードスイッチの動作により、液体の比重を検知する比重計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリードスイッチを使用した液体の比重計においては、測定対象となる液体よりも比重が小さいフロートを用い、フロートが液体に沈降する程度により、液面に対する相対的な位置が固定されたステムに内蔵された磁気感応素子を動作させていた。
【０００３】
また、フロートとステムの両方にマグネットを取り付け、フロートに作用する浮力と、二つのマグネットの反発力のバランスにより、ステム内に設けられた磁気感応素子の出力信号の変化を検出することで、液体の比重を測定する装置が知られている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、フロートの比重を、測定する対象の液体に、簡便に合わせる機構を具備した、比重検出機能付き液面計が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２９６１７４号公報
【０００６】
図６は、前記特許文献１に開示されている比重検出機能付き液面計の断面図であり、図６において、６１はパイプ形状のステム、６２は円環形状のフロート、６３は円環形状の磁石、６４はリードスイッチ、６５は中空部の開口部側の内径を拡大したことによって生じる段差である。そして、このように開口部の内径を拡大するのは、組み立て作業における、リードスイッチ６４をステム内に挿入する作業性を、向上するためである。
【０００７】
また、特願２００２−０１１０８５号には、本発明者らが提案した比重計が開示されている。図７は、特願２００２−０１１０８５号に開示されている、従来の比重計の一例を示した図で、図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は正面の断面図、図７（ｃ）は右側側面の断面図である。
【０００８】
図７において、７１はステム、７２は環状のフロート、７３はフロートに内蔵される環状の磁石、７４はリードスイッチ、７５はリードスイッチ７４を取り付けるための基板、７６は、ステムの開口部の内径を拡大するために生じる段差である。
【０００９】
図７に示したように、ここに示した比重計においては、リードスイッチ７４を取り付けた基板７５をステムの空孔に挿入する作業性を向上するために、ステムの内径が、開口部側の方が拡大された構造となっている。また、ステムの空孔の先端は、リードスイッチ７４と基板７５が遊嵌するように、断面形状が設計され、方向性を具備している。
【００１０】
しかしながら、ステムの内側を前記のような構造にすると、リードスイッチ７４と基板７５をステムの先端の方に挿入する際に、挿入方向を確実に制御しないと、挿入できないことになる。図８は、ステムにリードスイッチと基板を挿入する際に生じる不具合の例を示した図である。この場合は、段差８６に基板８５の先端が当接して、基板８５がステム８１の先端の方に挿入できない状態を示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように従来の構造の比重計では、ステム内部にリードスイッチと基板を挿入する作業において、挿入方向を高い精度で制御する必要があり、組み立て工程の簡略化を妨げる一因になっていた。従って、本発明の技術的な課題は、リードスイッチを取り付けた基板の挿入方向を高精度で制御しなくとも、組み立て作業が可能となる比重計を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するために、ステムの内部構造を再検討した結果、なされたものである。
【００１３】
即ち、本発明は、一端に開口部を有するパイプ形状のステムと、前記ステムの外側に配置され、かつ前記ステムの長さ方向に移動可能で、非磁性体からなるフロートと、前記フロートに内蔵された磁石と、前記ステムの内側に配置され、かつ前記フロートの移動に伴う前記磁石の位置変動に応じて接点を開閉する機能を有するリードスイッチと、前記ステムの内側に配置され、前記リードスイッチの電源の配線接続をする基板を含む比重計において、前記ステムに、開口部に近づくに従い連続的に内径が拡大する、内径拡大部が形成されていることを特徴とする比重計である。
【００１４】
また、本発明は、前記内径拡大部が渦巻形状を有することを特徴とする、前記の比重計である。
【００１５】
また、本発明は、前記内径拡大部の前記ステムの中心軸に垂直な断面が、円形状、楕円形状、二つの円弧を直線で接続した形状、四角形状から選ばれるいずれかであることを特徴とする、前記の比重計である。
【００１６】
また、本発明は、前記ステムの内側に、前記リードスイッチと前記基板を挿入するためのガイド機能を有する、少なくとも一つの突起を有することを特徴とする、前記の比重計である。
【００１７】
本発明による比重計は、ステムの断面形状が環状で、しかも、開口部の方の内径が連続的に拡大する構造であるため、リードスイッチが取り付けられた基板を、その方向を正確に制御しなくとも、支障なくステムの空孔に挿入することができる。従って、本名発明の比重計は、組み立て工程における、高精度の位置決め装置などが不要であり、高い生産性を有するため、低コストで得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態につき、図を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る比重計を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面の断面図、図１（ｃ）は右側側面の断面図である。図１において、１０はステムの空孔部、１１はステム、１２は環状のフロート、１３はフロート１２に内蔵される環状の磁石、１４はリードスイッチ、１５はリードスイッチ１４を取り付けた基板、１６は内径拡大部である。
【００２０】
フロート１２は、ステム１１の外径よりも大きな内径を有し、ステムの長さ方向、即ち図における上下方向に移動可能な構造となっている。
【００２１】
そして、本実施の形態に係る比重計のステムは、図１（ａ）に示したように、空孔の各部分の断面が円形であり、内径拡大部１６は円錐形状である。このため、リードスイッチ１４を取り付けた基板１５をステムに挿入する際、基板１５の先端の進入を妨げる段差がなく、正確な位置決めをせずに挿入作業が行える。
【００２２】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る比重計を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面の断面図、図２（ｃ）は右側側面の断面図である。図２において、２０はステムの空孔部、２１はステム、２２は環状のフロート、２３はフロート２２に内蔵される環状の磁石、２４はリードスイッチ、２５はリードスイッチ２４を取り付けた基板、２６は内径拡大部である。
【００２３】
本実施の形態において、ステムの空孔部２０は、リードスイッチ２４を取り付けた基板２５が係合する断面形状を有し、内径拡大部２６は、ステムの空孔部２０の形状を拡大しながら回転させて得られる渦巻形状を形成している。ステムにこのような形状を付与することで、第１の実施例の場合と同様に、リードスイッチ２４を取り付けた基板２５を、ステムに挿入する作業を容易にすることができる。
【００２４】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る比重計を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面の断面図、図３（ｃ）は右側側面の断面図、図３（ｄ）は下面図である。図３において、３０はステムの空孔部、３１はステム、３２は環状のフロート、３３はフロート３２に内蔵される環状の磁石、３４はリードスイッチ、３５はリードスイッチ３４を取り付けた基板、３６は第１の内径拡大部、３７は第２の内径拡大部である。
【００２５】
本実施の形態において、ステムの空孔部３０は、リードスイッチ３４を取り付けた基板３５が係合する断面形状を有し、内径拡大部は、正面から見た場合に内径が拡大している第１の内径拡大部３６と、側面から見た場合に内径が拡大している第２の内径拡大部３７から構成されている。
【００２６】
そして、いずれの内径拡大部も、断面形状が二つの円弧を直線で接続した形状となっていて、途中に段差がないことから、第１の実施例の場合と同様に、リードスイッチ３４を取り付けた基板３５を、ステムに挿入する作業を容易にすることができる。
【００２７】
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る比重計を示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面の断面図、図４（ｃ）は右側側面の断面図、図４（ｄ）は下面図である。図４において、４０はステムの空孔部、４１はステム、４２は環状のフロート、４３はフロート４２に内蔵される環状の磁石、４４はリードスイッチ、４５はリードスイッチ４４を取り付けた基板、４６は第１の内径拡大部、４７は第２の内径拡大部である。
【００２８】
本実施の形態において、ステムの空孔部４０は、リードスイッチ４４を取り付けた基板４５が係合する断面形状を有し、内径拡大部は、正面から見た場合に内径が拡大している第１の内径拡大部４６と、側面から見た場合に内径が拡大している第２の内径拡大部４７から構成されている。
【００２９】
そして、いずれの内径拡大部も、断面形状が四角形となっていて、途中に段差がないことから、第１の実施の形態の場合と同様に、リードスイッチ４４を取り付けた基板４５を、ステムに挿入する作業を容易にすることができる。
【００３０】
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る比重計を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は正面の断面図、図５（ｃ）は右側側面の断面図である。図５において、５０はステムの空孔部、５１はステム、５２は環状のフロート、５３はフロート５２に内蔵される環状の磁石、５４はリードスイッチ、５５はリードスイッチ５４を取り付けた基板、５６は内径拡大部、５９は基板の挿入作業におけるガイド機能を発現するための突起である。
【００３１】
本実施の形態では、ガイド機能を有する突起５９を用いて、リードスイッチ５４を取り付けた基板５５をステムの空孔部に挿入するので、比重計の組み立て作業性を向上することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明による比重計においては、ステムの開口部に内径拡大部を設け、しかも段差をなくしたことによって、リードスイッチを取り付けた基板を、ステム内部へ挿入する作業が簡便にできるようになり、組み立ての作業性を向上するとともに、組み立て作業における不良発生を格段に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る比重計を示す図。図１（ａ）は平面図。図１（ｂ）は正面の断面図。図１（ｃ）は右側側面の断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る比重計を示す図。図２（ａ）は平面図。図２（ｂ）は正面の断面図。図１（ｃ）は右側側面の断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る比重計を示す図。図３（ａ）は平面図。図３（ｂ）は正面の断面図。図３（ｃ）は右側側面の断面図。図３（ｄ）は下面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る比重計を示す図。図４（ａ）は平面図。図４（ｂ）は正面の断面図。図４（ｃ）は右側側面の断面図。図４（ｄ）は下面図。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る比重計を示す図。図５（ａ）は平面図。図５（ｂ）は正面の断面図。図５（ｃ）は右側側面の断面図。
【図６】特許文献１に開示されている比重検出機能付き液面計の断面図。
【図７】特願２００２−０１１０８５号に開示されている、従来の比重計の一例を示した図。図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面の断面図、図７（ｃ）は右側側面の断面図。
【図８】ステムにリードスイッチと基板を挿入する際に生じる不具合の例を示した図。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０    空孔部
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１    ステム
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２    フロート
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３    磁石
１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４    リードスイッチ
１５，２５，３５，５５，４５，７５，８５    基板
１６，２６，５６    内径拡大部
３６，４６    第１の内径拡大部
３７，４７    第２の内径拡大部
５９    突起
６５，７６，８６    段差
【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】
2004219087.tif 000008
【図７】
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【図８】
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