(57)【要約】【課題】絶縁性配管への取付けが容易で、確実にアースが取れるアースリングの取付構造とアースが確実に取れて正確な測定ができるアースリングを備えたセンサを提供する。【解決手段】絶縁材からなるユニオン継手の接合部間にリード部を有する円環状の導電材で形成されたアースリングが取付けられたアースリングの取付構造であって、ユニオンナットを係止する係止突条が設けられた一方の継手部材には、接合端面に形成された環状溝にシールリングが取付けられ、その上にアースリングの円環状部が当接され、係止突条が設けられた側の管軸方向外面に係止突条を一部切除して係止突条の高さより少し深い凹溝が形成され、この凹溝にリード部が挿入されて継手外部に導出され、端部外周に雄ねじ部が設けられた他方の継手部材とユニオンナットで締結されているアースリングの取付構造。【選択図】  図１
2004354167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材からなるユニオン継手の接合部間にリード部を有する円環状の導電材で形成されたアースリングが取付けられたアースリングの取付構造であって、ユニオンナットを係止する係止突条が設けられた一方の継手部材には、接合端面に形成された環状溝にシールリングが取付けられ、その上にアースリングの円環状部が当接され、係止突条が設けられた側の管軸方向外面に係止突条を一部切除して係止突条の高さより少し深い凹溝が形成され、この凹溝にリード部が挿入されて継手外部に導出され、端部外周に雄ねじ部が設けられた他方の継手部材とユニオンナットで締結されていることを特徴とするアースリングの取付構造。
【請求項２】
アース端子を有するセンサ本体と、該センサ本体を絶縁性配管に接続する本管を有するフィッティングとを備え、前記配管と前記本管との間にアースリングを備えたセンサであって、前記本管の少なくとも一方の端部外周には雄ねじ部が形成され、前記配管には、その端部に、絶縁材からなるユニオン継手のユニオンナットを係止する係止突条が設けられた継手部材が接合され、この継手部材の接合端面には環状溝が形成され、この環状溝に環状シール材が取付けられ、その上にアースリングの円環状部が当接され、係止突条が設けられた側の管軸方向外面に係止突条を一部切除して係止突条の高さより少し深い凹溝が形成され、この凹溝にリード部が挿入されて継手外部に導出され、本管端部の雄ねじ部に、この継手部材の接合端面が対接されてユニオンナットで締結され、前記センサ本体のアース端子と前記アースリングのリード部とが接続されていることを特徴とするアースリングを備えたセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品や半導体等のプラントで使用する配管路に取付けられる流量等を測定するセンサに係り、特に、センサを接地するためのアースリングの取付構造およびアースリングを備えたセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のセンサとして、プラスチック等の絶縁性配管内の液体の流量を測定する電磁流量センサがある。この電磁流量センサは、センサ本体内に内蔵されたコイルにより、測定したい液体中に磁場を発生させる。そして、液体中に２つの電極を対向させ、電極間を磁場と直交する向きに流体が流れると、流速に比例した起電力が発生することを利用し、この起電力から流速を算出して、流量を測定している。この電磁流量センサは、前記のように電極間の微少な起電力を測定して流量を測定するため、アースを確実に取ることにより、正確で安定した流量測定が可能となる。
【０００３】
ところで、前記構造の電磁流量センサを金属製の配管に接続する場合は、流量センサのアース端子を金属製配管に接続することで容易にアースを取ることができる。絶縁性の配管に接続される場合には、例えば、金属製の継手を絶縁性配管の途中に挿入し、この金属製継手とアース端子を接続してアースを取ることが行われていたが、アースをとるための構成が複雑となり、接地作業が煩雑となり、コスト的にも不利となる問題点があった。
【０００４】
そこで、この発明の発明者は、このような問題点を解消したアースリングの取付構造を発明し、先に、アースリング、アースリングの取付構造、及びアースリングを備えるセンサとして、特許出願を行い、既に、公開されて公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００２−３１８１４３号公報
【０００６】
この特許文献１には、アースリングとして、導電材で形成され、リング状部と、このリング状部の内周に連続する円筒状部と、リング状部の外周から延出するリード部とを備え、リング状部は一方の端面に防水リングを挿入する円周溝を形成してあるものが開示されている。
【０００７】
また、アースリングの取付構造として、前記のアースリングを一対の絶縁性配管の端部に挟んで取付けるアースリングの取付構造であって、一方の配管は端部に外ねじ部を形成し、該外ねじ部のねじ山を除去して配管の軸方向に沿う凹溝を形成すると共に、端面に防水リングを備え、他方の配管はアースリングのリング状部が対向する端面を備えると共に、外ねじ部に螺合する内ねじを形成したユニオンナットを備え、アースリングのリード部を凹溝に挿入し、円筒状部を一方の配管内に挿入し、円周溝に防水リングを挿入して該防水リングを他方の配管の端面に対接させ、ユニオンナットを外ねじ部に螺合させて締付けることを特徴としたものが開示されている。
【０００８】
さらに、アースリングを備えるセンサとして、アース端子を有するセンサ本体と、このセンサ本体を絶縁性配管に接続する本管を有するフィッティングとを備え、配管と本管との間に前記のアースリングを備えるセンサであって、本管は端部に外ねじ部を形成すると共に、該外ねじ部のねじ山を除去して配管の軸方向に沿う凹溝を形成すると共に、端面に防水リングを備え、配管はアースリングのリング状部が対向する端面を備えると共に、外ねじ部に螺合する内ねじを形成したユニオンナットを備え、アースリングのリード部を凹溝に挿入し、円筒状部を本管内に挿入し、円周溝に防水リングを挿入して該防水リングを配管の端面に対接させてユニオンナットを外ねじ部に螺合させて締付けし、センサ本体のアース端子とアースリングのリード部とを接続することを特徴としているものが開示されている。
【０００９】
確かに、特許文献１に記載のアースリングの取付構造によれば、配管のユニオン継手部分にアースリングを容易に接続でき、アースリングのリード部にアース線を容易に接続でき、アースが確実となって正確で安定した測定が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アースリングのリード部を挿通する凹溝を、ユニオン継手のユニオンナットを締付ける雄ねじを備えた継手部材の雄ねじ部分を切除して形成しているので、凹溝の加工が難しく、雄ねじが変形し易く、ユニオンナットの締結に支障をきたす恐れがあり、また射出成形で凹溝を形成すると雄ねじにバリが出るためこのバリを除去しなければならない。また、リード部がセンサ本体側に引き出されるため、アースの接続作業がやりにくいという問題があった。
また、アースリングにＯリング用の溝を設けるかシール用のパッキングを一体化して設けるので、加工コストが高くつき、一体化したパッキングが劣化したときにアースリングごと取り替えなければならないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、絶縁性配管への取付けが容易で、確実にアースが取れるアースリングの取付構造とアースが確実に取れて正確な測定ができるアースリングを備えたセンサを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のアースリングの取付構造は、絶縁材からなるユニオン継手の接合部間にリード部を有する円環状の導電材で形成されたアースリングが取付けられたアースリングの取付構造であって、ユニオンナットを係止する係止突条が設けられた一方の継手部材には、接合端面に形成された環状溝にシールリングが取付けられ、その上にアースリングの円環状部が当接され、係止突条が設けられた側の管軸方向外面に係止突条を一部切除して係止突条の高さより少し深い凹溝が形成され、この凹溝にリード部が挿入されて継手外部に導出され、端部外周に雄ねじ部が設けられた他方の継手部材とユニオンナットで締結されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ユニオン継手の一方の継手部材の端面にアースリングを当接し、ユニオンナットで締結することによりリード部を継手外部に導出させることができ、アース線との接続が容易となる。
また、アースリングのリード部を挿入する凹溝が、ユニオンナットを係止する係止突条の一部を切除することにより形成されているので、この凹溝を切削で形成しても、射出成形で形成しても、ユニオンナットでの締結に支障をきたすことがなく、製造が容易となる。
【００１４】
さらに、請求項２記載の本発明のアースリングを備えたセンサは、アース端子を有するセンサ本体と、該センサ本体を絶縁性配管に接続する本管を有するフィッティングとを備え、前記配管と前記本管との間にアースリングを備えたセンサであって、前記本管の少なくとも一方の端部外周には雄ねじ部が形成され、前記配管には、その端部に、絶縁材からなるユニオン継手のユニオンナットを係止する係止突条が設けられた継手部材が接合され、この継手部材の接合端面には環状溝が形成され、この環状溝に環状シール材が取付けられ、その上にアースリングの円環状部が当接され、係止突条が設けられた側の管軸方向外面に係止突条を一部切除して係止突条の高さより少し深い凹溝が形成され、この凹溝にリード部が挿入されて継手外部に導出され、本管端部の雄ねじ部に、この継手部材の接合端面が対接されてユニオンナットで締結され、前記センサ本体のアース端子と前記アースリングのリード部とが接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、アースリングのリード部を挿入する凹溝が、ユニオンナットを係止する係止突条の一部を切除することにより形成されているので、この凹溝の形成が容易で、しかも、ユニオンナットでの締結に支障をきたすことがない。
また、本管の雄ねじの形成された端部に、アースリングを挟持して、リード部を挿入する凹溝を有する継手部材を対接させ、ユニオンナットで締結しているので、リード部がセンサ本体と反対側に導出されることになり、広い作業空間となるため、アース線の接続が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアースリングの取付構造を使用する流量センサの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１は本実施形態に係る流量センサを分解して、一部を断面で示す正面図、図２はアースリングの一例を示し、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線における断面図、（ハ）は（イ）の右側面図、図３は係止突条が設けられた一方の継手部材を示し、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００１８】
図１〜３において、流量センサ１はセンサ本体２と、センサ本体２の下方に位置し絶縁性配管間に接続するフィッティング１０を備えている。センサ本体２は上部に操作部及び表示部３が配置され、センサ本体２の側面にアース端子４を有する。センサ本体２は中間部に接続ねじ部５を有し、下方はフィッティング１０に挿入されるセンサプローブ６となっている。センサプローブ６内には、図示していない磁場発生手段と、磁場中を流れる流体により発生する起電力を検出する電極等が設けてある。
【００１９】
フィッティング１０は、接続される配管間に連結される本管１１と、この本管の中央部から直角に突出するように連結された取付管１２とを備え、略Ｔ字状をしている。本管１１の両端には配管２０，２３と接続するユニオン継手の雄ねじ部１３，１４が形成され、取付管１２の上端には流量センサ１を取付ける取付けナット１５が装着されている。雄ねじ部１３，１４の両端の端面には、シールリング１６、１６が嵌め込まれる環状溝１７，１８が形成されている。
なお、本例では本管１１に対し取付管１２をねじ止めにより連結する構成を示したが、本管に対し一体的に分岐する枝管を備え、この枝管にセンサを取付けるようにしてもよい。
【００２０】
フィッティング１０の本管１１に接続される一方の配管２３の端部には、合成樹脂製のユニオン継手のユニオンナット２４を係止する係止突条２６を有する一方の継手部材２５が接合され、アースリング３０はこの継手部材２５の係止突条２６側の端部に取付けられる。継手部材２５の端面には環状溝２７が形成され、係止突条２６の一部分が管軸方向に切除されて凹溝２８が形成されている。凹溝２８は係止突条２６の高さより少し深い溝とされ、係止突条２６にユニオンナット２４を係止した状態でユニオンナット２４から延出される長さとなされている。
【００２１】
また、本管１１に接続される他方の配管２０は、本管１１の端面の環状溝１７に嵌め込まれたシールリング１６が対向する端面を備え、フィッティング１０の雄ねじ部１３に螺合する内ねじを形成したユニオンナット２１を備えている。ユニオンナット２１は配管の端部外周に形成された溝部にセットリング２２を外嵌させることにより、軸方向に移動可能に、配管から脱落不能に取付けられる。
【００２２】
次に、図１〜３を参照してアースリング３０について説明する。アースリング３０は、金属材や導電プラスチック等の導電材で形成され、一定厚肉の円環状部３１と、この円環状部３１の内周に連続する薄肉の円筒状部３２と、円環状部３１の外周から軸方向に延出するリード部３３とを備えている。円筒状部３２は継手部材２５の内壁に密着するように直径が設定されている。リード部３３は継手部材２５に形成された凹溝２８の長さと略同じ長さとなされ、取付時にユニオンナット２４からリード部３３の先端部が突出するように構成されている。
なお、本発明でアースリング３０は、円筒状部３２のない継手部材２５の内径と略同じ内径の円環状部３１の外周からリード部３３が延出されたものであってもよい。
【００２３】
図２に示すアースリング３０は、例えば金属板の切断加工と折曲または溶接加工して形成しても、カーボン等の導電体粒子を含有した導電プラスチックを射出成形して形成してもよい。なお、アースリング３０は、リード部３３の代わりに、円環状部３１の外周にリード線を接続したものであってもよい。
【００２４】
次に、前記のように構成された本実施形態の流量センサ１の取付動作について説明する。配管２０，２３に流量センサ１を取付けるときは、フィッティング１０の本管１１の一方側端面に形成した円周溝１７にシールリング１６を嵌め込み、シールリング１６と一方の配管２０の端面とを対接させてユニオンナット２１を雄ねじ部１３に螺合させて締め込んで固定する。次に、フィッティング１０の本管１１の他方側端面に形成した円周溝１８にシールリング１６を嵌め込む。
他方の配管２３の端部に、ユニオン継手の係止突条２６を有する継手部材２５が接合され、この係止突条２６を有する端面に設けられた環状溝２７にシールリング１６を嵌め込み、その上からアースリング３０を取付ける。アースリング３０は、円筒状部３２が継手部材２５の内面に嵌め合わされて保持される。円筒状部３２がない場合には、リード部３３を継手部材２５の凹溝２８に挿入することによりユニオンナット２４との間で保持されて取付けられる。
そして、このアースリング３０を取付けた継手部材２５の端部を、シールリング１６を嵌め込んだ本管１１の他方側端面に対接させ、ユニオンナット２４を雄ねじ１４に螺合させて締め込んで固定する。固定時に、ユニオンナット２４からリード部３３が突出しており、このリード部３３とセンサ本体２のアース端子４とを接続線で接続する。
【００２５】
アースリング３０は円筒状部３２を備えていると、流速を測定しようとする流体との接触面積が大きくとれ、アースが確実に取れる。またアースリング３０は本管１１と接続される配管２３の端部に接合された継手部材２５の内壁に密着しており、流体の抵抗が極度に大きくならないように配慮されている。
【００２６】
上記実施形態では、アースリング３０の取付構造として、流量センサ１のフィッティング１０の本管１１にユニオン継手を用いて取付ける構成を示したが、以下に示すように、単に配管の途中にユニオン継手を使用してアースリング３０を取付けるように構成することもできる。
【００２７】
図４はアースリングが取付けられたユニオン継手を示す縦断面図である。
図でユニオン継手１００は、第１の継手部材１１０と、第２の継手部材１２０と、この両継手部材１１０，１２０を連結するユニオンナット１３０と、両継手部材１１０，１２０の端面間に挟持されているアースリング３０とから構成されている。
【００２８】
第１の継手部材１１０の一端部１１１は接着方式の受口とされ、他端部１１２の外周面には係止突条１１３が設けられている。この係止突条１１３の一部には、図３に示す凹溝２８と同様の、継手部材１１０の軸方向に沿う凹溝１１４が設けられている。他端部１１２の開口端面１１５には環状溝１１６が設けられ、この環状溝１１６にシール用のＯリング１１７が装着されている。
第２の継手部材１２０の一端部１２１は接着方式の受口とされ、他端部１２２の外周面には雄ねじ１２３が設けられている。他端部１２２の開口端面１２４には環状溝１２５が設けられ、この環状溝１２５にシール用のＯリング１２６が装着されている。
【００２９】
アースリング３０は、図２に示したものと同様に、金属材や導電プラスチック等の導電材で形成され、形状についても、一定厚肉の円環状部３１と、この円環状部３１の内周に連続する薄肉の円筒状部３２と、円環状部３１の外周から軸方向に延出するリード部３３とを備えたものである。円筒状部３２の外径は、継手部材１１０の他端部１１２の内径とほぼ等しくされている。リード部３３の長さは、継手部材１１０の凹溝１１４の長さと略同じ長さとなされている。なお、図４に示す装着状態において、ユニオンナット１３０からリード部３３の先端部が突出するようになっておればよい。
【００３０】
つぎに、ユニオン継手１００内にアースリング３０を取り付ける手順について説明する。
まず、第１の継手部材１１０の他端部１１２側から、アースリング３０のリード部３３が凹溝１１４に対応するように位置合わせを行い、アースリング３０の円筒状部３２を継手部材１１０の他端部１１２内に挿入して装着する。その際、継手部材１１０の他端部１１２の装着溝１１６には、あらかじめシール用のＯリング１１７を装着している。
【００３１】
つぎに、アースリング３０を装着した第１の継手部材１１０の他端部１１２の端面側と、第２の継手部材１２０の他端部１２２の端面側とを突き合わせ、第１の継手部材１１０の一端部１１１側からユニオンナット１３０を外挿して第１の継手部材１１０の外周に配置する。そして、ユニオンナット１３０の雌ねじを第２の継手部材１２０の雄ねじ１２３に螺合して両継手部材１１０，１２０同士を連結する。
【００３２】
このようにして、図４に示すように、アースリング３０が取付けられたユニオン継手１００が得られる。なお、リード線３５の一端はアースリング３０のリード部３３先端と接続され、また、他端はセンサ本体２のアース端子４と接続されている。リード線３５をアースリング３０のリード部３３に接続するには半田付けでも、両者を金具に差し込みかしめてもよい。
なお、アースリング３０として、円環状部３１の内周に連続する薄肉の円筒状部３２を備えたものとしたが、この円筒状部３２をなくしたものとしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明のアースリングの取付構造によれば、ユニオン継手の一方の継手部材の端面にアースリングを当接し、ユニオンナットで締結することによりリード部を継手外部に導出させることができ、アース線との接続が容易となる。
また、アースリングのリード部を挿入する凹溝が、ユニオンナットを係止する係止突条の一部を切除することにより形成されているので、この凹溝を切削で形成しても、射出成形で形成しても、ユニオンナットでの締結に支障をきたすことがなく、製造が容易となる。
【００３４】
また、本発明のアースリングを備えたセンサによれば、凹溝の形成が容易で、ユニオンナットでの締結に支障をきたすことがないと共に、本管の雄ねじの形成された端部に、アースリングを挟持して、リード部を挿入する凹溝を有する継手部材を対接させ、ユニオンナットで締結しているので、リード部がセンサ本体と反対側に導出されることになり、広い作業空間となるため、アース線の接続が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアースリングの取付構造を使用する流量センサの一実施形態を分解して、一部を断面で示す正面図である。
【図２】本発明で使用するアースリングの一例を示し、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線における断面図、（ハ）は（イ）の右側面図である。
【図３】本発明で使用する係止突条が設けられた一方の継手部材を示し、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】本発明のアースリングの取付構造の一実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１      流量センサ
２      センサ本体
４      アース端子
１０    フィッティング
１１    本管
１３、１４    雄ねじ部
１６    シールリング
２０，２３    配管
２４    ユニオンナット
２５    継手部材
２６、１１３  係止突条
２７、１１６  環状溝
２８、１１４  凹溝
３０    アースリング
１００  ユニオン継手
１１０  第１の継手部材
１１７  シール用のＯリング
１２０  第２の継手部材
１３０  ユニオンナット
【図１】
2004354167.tif 000003
【図２】
2004354167.tif 000004
【図３】
2004354167.tif 000005
【図４】
2004354167.tif 000006