(57)【要約】【課題】正確に圧力を計測できる圧力計を提供する。【解決手段】ゲイン調整部付き変位拡大リンク１２４のゲイン調整腕部１２８を塑性変形させてゲインを調整した後、所定時間（少なくとも１時間以上）経過させてゲイン調整腕部１２８のスプリングバックを収めた後に、目盛り１１２に合わせて指針１１０を指針軸１０８に本挿入する。これにより、実使用時に、指針１１０が正確な値を示し、圧力を正確に測定することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入した圧力に応じて弾性変形する変形部材と、
前記変形部材の変位を機械的に拡大する変位拡大手段と、
前記変位拡大手段によって拡大された変位によって回動する軸と、
前記軸に係合する指針と、
圧力を指示する目盛りと、
前記変位拡大手段に設けられ、少なくとも一部分を塑性変形させることにより変位の拡大量を調整可能とする調整部と、
を備えた圧力計の製造方法であって、
軸に指針を仮固定する工程と、
調整部を塑性変形させてゲイン調整する工程と、
目盛りに合わせるように指針を軸に本固定する工程と、
を有し、
ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあける、ことを特徴とする圧力計の製造方法。
【請求項２】
ベース部材と、
前記ベース部材に対して一方の固定端部が固定され、内部に測定圧が導入され、圧力変化によって弾性変形して自由端側が変位するブルドン管と、
前記ベース部材に設けられる第１の軸受け、
前記第１の軸受けに挿入される第１の軸と、
前記第１の軸に係合される圧力表示用の指針と、
前記第１の軸に同軸的に取り付けられる第１のギアと、
前記ベース部材に設けられ前記第１の支点から離間した位置に配置される第２の軸受け点と、
一端部が、前記ベース部材から離間した第１の自由支点を介して前記ブルドン管の自由端側に連結されるリンクと、
前記第２の軸受けに挿入される第２の軸と、
前記第２の軸から前記リンク側に形成され前記第２の固定支点と前記リンクの他端とを前記ベース部材から離間した第２の自由支点を介して連結すると共に前記第２の軸と前記第２の自由支点との距離を塑性変形により変更可能なゲイン調整腕部、及び前記ゲイン調整腕部と連結され前記第２の軸から前記第１の軸側に形成されて前記第１のギアと噛み合わされる第２のギアを備え、前記第２の軸受け周りに回動自在に設けられる指針駆動部材と、
目盛りと、を備えた圧力計の製造方法であって、
ブルドン管をゲージ本体に装着する工程と、
リンクと指針駆動部材を連結する工程と、
指針駆動部材の第２の軸を第２の軸受けに挿入する工程と、
ブルドン管とリンクを連結する工程と、
目盛りをベース部材に装着する工程と、
第１の軸を第１の軸受けに挿入する工程と、
第１の軸に指針を仮固定する工程と、
ゲイン調整腕部を塑性変形させてゲイン調整する工程と、
目盛りに合わせるように指針を第１の軸に本固定する工程と、
を有し、
ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあける、ことを特徴とする圧力計の製造方法。
【請求項３】
ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに７２時間以上間をあける、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力計の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力計の製造方法にかかり、特には、機械的な変位を指針で指示する圧力計に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械式の圧力計としては、例えば、図１に示すようなブルドン管を用いた圧力計が一般的である（同様の構成のものとして、例えば、特許文献１参照。）。
図１に示すブルドン管圧力計１００は、略Ｃ字状のブルドン管１０２を収容するゲージ本体１０４を備えている。
【０００３】
ブルドン管圧力計１００においては、圧力増大に伴いブルドン管１０２の曲率半径が弾性変形で漸増し、自由端（管先）１０２Ａが変位する。この変位は微小変位であるため、この変位を以下に示す変位拡大機構１０６を介して機械的に拡大し、指針軸１０８に取付けた指針１１０で文字板の目盛り１１２を拡大指示するようになっている。
【０００４】
変位拡大機構１０６は、ゲージ本体１０４に固定された圧力導入管１１４に一方の端部（固定端）が固定されたブルドン管１０２と、ブルドン管１０２の自由端１０２Ａに固着された固定片（管先）１１６の先端側に設けられた第１の自由支点１１８を介してされた直線状のリンク１２０を備えている。
【０００５】
変位拡大機構１０６は、ゲージ本体１０４の中央に設けられた第１の軸受け（図示せず）に指針軸１０８が回動自在に挿入されている。
指針軸１０８には、ピニオン１２２が固定されている。
また、変位拡大機構１０６は、ゲージ本体１０４に設けられ、前述した第１の軸受けから離間した位置に配置された第２の軸受け（図示せず）にゲイン調整部付き変位拡大リンク１２４を固定した軸１２６が回動自在に挿入されている。
【０００６】
ゲイン調整部付き変位拡大リンク１２４は、軸１２６からリンク１２０側に形成される略Ｕ字状に湾曲形成された塑性変形可能なゲイン調整腕部１２８と、このゲイン調整腕部１２８と一体的に連結され軸１２６から指針軸１０８側に形成されたセクターギア１３０とを備えている。
ここで、ゲイン調整腕部１２８の先端は、第２の自由支点１３２を介してリンク１２０の第１の自由支点１１８側とは反対側の端部に連結されている。また、セクターギア１３０は、指針軸１０８に固定されたピニオン１２２にかみ合っている。
【０００７】
セクターギア１３０の基準円直径は、ピニオン１２２の基準円直径よりも大きく設定されている。また、セクターギア１３０の基準円半径（基準円直径の半分の寸法）は、軸１２６の軸心から第２の自由支点１３２までの距離Ｌ１よりも大きく設定されている。
したがって、ギア比、及びセクターギア１３０の基準円半径寸法と軸１２６の軸心から第２の自由支点１３２までの距離Ｌ１との比によって、ブルドン管１０２の自由端１０２Ａの変位量が拡大されて、指針軸１０８の回転角が拡大されるようになっている。
【０００８】
次に、ブルドン管圧力計１００の組立手順を説明する。
（１）  ブルドン管１０２をゲージ本体１０４に装着する。
（２）  リンク１２０、及び変位拡大リンク１２４をゲージ本体１０４に装着する。
（３）  ブルドン管１０２の固定片（管先）１１６とリンク１２０を連結する。
【０００９】
（４）  目盛り１１２を装着する。
【００１０】
（５）  指針軸１０８を軸受けに挿入し、指針１１０を指針軸１０８に仮挿入する。
（６）  ゲイン調整腕部１２８を工具等を用いて伸縮（塑性変形）させ、ゲインを調整する。
（７）  目盛り１１２に合わせて指針１１０を指針軸１０８に本挿入する（オフセット調整。）
（８）  カバーガラス（プラスチックの場合もあり。）等、その他の部品を装着。
【００１１】
このような変位拡大機構１０６を有するブルドン管圧力計１００では、各部品の寸法精度のばらつき等があるため、組立後に指針表示の校正を行っている。
例えば、指針１１０を指針軸１０８に取付けた後、所定の圧力、例えば２００ｋＰａ、４００ｋＰａを与えて指針目盛りを読むと共に、所定の圧力の値と運針した際の指針目盛りの値との差を控える。
所定の圧力よりも低い値を示している場合はゲインが低く、所定の圧力より高い値を示している場合はゲインが高いことになる。
そのため、ゲイン調整腕部１２８をラジオペンチ等で塑性変形させ、指針１１０の示している値が所定の圧力に合致するように軸１２６の軸心から第２の自由支点１３２までの距離Ｌ１を調整する。
【特許文献１】特開２００２―１３１１５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このようなブルドン管圧力計１００では、時間の経過と共に、例えば、２００ｋＰａ時に、指針１１０が２００ｋＰａを示さなくなる場合があった。即ち、製造直後は正確であっても、時間が経つと不正確になってしまう問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、時間の経過と共に生ずる指針のずれを抑え、正確に圧力を計測できる圧力計を得ることのできる圧力計の製造方法を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
発明者が種々調査検討した結果、以下のようなことが判明した。
ゲイン調整のために部品を塑性変形させると、その際に発生した残留応力により、ある程度の時間が経過した後に、塑性変形させた部分が、例えば、曲げ（伸ばし）と逆方向に戻る、所謂スプリングバックのために指針が動いてしまうことが判明した。
【００１５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、請求項１に記載の発明は、導入した圧力に応じて弾性変形する変形部材と、前記変形部材の変位を機械的に拡大する変位拡大手段と、前記変位拡大手段によって拡大された変位によって回動する軸と、前記軸に係合する指針と、圧力を指示する目盛りと、前記変位拡大手段に設けられ、少なくとも一部分を塑性変形させることにより変位の拡大量を調整可能とする調整部と、を備えた圧力計の製造方法であって、軸に指針を仮固定する工程と、調整部を塑性変形させてゲイン調整する工程と、目盛りに合わせて軸に指針を本固定する工程と、を有し、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあける、ことを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項１に記載の管圧力計の製造方法を説明する。
（１）  軸に指針を仮固定する工程により、軸に指針が仮固定される。
（２）  調整部を塑性変形させてゲイン調整する工程を経ることで、変位拡大手段のゲインが調整される。
（３）  目盛りに合わせて軸に指針を本固定する工程を経ることで、軸に指針が本固定される。
【００１７】
次に、ゲインの調整について以下に説明する。
【００１８】
変形部材に測定圧が導入されると、変形部材が弾性変形するので、その変位を変位拡大手段で機械的に拡大して軸を回動させる。軸には指針が係合しているので、変形部材の変形に応じて指針が回転する。
なお、変形部材の変形量は微小であるが、この変形は変位拡大手段によって拡大させることができる。
【００１９】
この変位の拡大量（ゲイン）は、調整部を塑性変形させることで調整することができる。
ゲインの調整は、例えば、以下のようにして行う。
例えば、無圧状態おいて、指針が零を示すように指針を組み付け、その後、所定の圧力力を付与して運針した指針目盛りを読み取る。
【００２０】
指針が所定の圧力値を示さない場合には、ゲインが低いことになり、指針が所定の圧力値を超える場合には、ゲインが高いことになるので、指針が目盛りの所定の値を示すように、調整部を塑性変形させてゲインの調整を行う。
【００２１】
ここで、請求項１に記載の圧力計の製造方法では、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあけることで、その間に、塑性変形によって調整部の内部に生じた残留応力による変形（スプリングバック）がほぼ収まり、指針を本固定した後に生ずる指針のずれを大幅に減少させることができる。
【００２２】
なお、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに７２時間以上間をあけることが更に好ましい。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明は、ベース部材と、前記ベース部材に対して一方の固定端部が固定され、内部に測定圧が導入され、圧力変化によって弾性変形して自由端側が変位するブルドン管と、前記ベース部材に設けられる第１の軸受け、前記第１の軸受けに挿入される第１の軸と、前記第１の軸に係合される圧力表示用の指針と、前記第１の軸に同軸的に取り付けられる第１のギアと、前記ベース部材に設けられ前記第１の支点から離間した位置に配置される第２の軸受け点と、一端部が、前記ベース部材から離間した第１の自由支点を介して前記ブルドン管の自由端側に連結されるリンクと、前記第２の軸受けに挿入される第２の軸と、前記第２の軸から前記リンク側に形成され前記第２の固定支点と前記リンクの他端とを前記ベース部材から離間した第２の自由支点を介して連結すると共に前記第２の軸と前記第２の自由支点との距離を塑性変形により変更可能なゲイン調整腕部、及び前記ゲイン調整腕部と連結され前記第２の軸から前記第１の軸側に形成されて前記第１のギアと噛み合わされる第２のギアを備え、前記第２の軸受け周りに回動自在に設けられる指針駆動部材と、目盛りと、を備えた圧力計の製造方法であって、ブルドン管をゲージ本体に装着する工程と、リンクと指針駆動部材を連結する工程と、指針駆動部材の第２の軸を第２の軸受けに挿入する工程と、ブルドン管とリンクを連結する工程と、目盛りをベース部材に装着する工程と、第１の軸を第１の軸受けに挿入する工程と、第１の軸に指針を仮固定する工程と、ゲイン調整腕部を塑性変形させてゲイン調整する工程と、目盛りに合わせるように指針を第１の軸に本固定する工程と、を有し、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあける、ことを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項２に記載の管圧力計の製造方法を説明する。
【００２５】
（１）  ブルドン管をゲージ本体に装着する工程を経ることにより、ブルドン管がゲージ本体に装着される。
（２）  リンクと指針駆動部材を連結する工程を経ることにより、リンクと指針駆動部材とが連結される。
（３）  指針駆動部材の第２の軸を第２の軸受けに挿入する工程を経ることにより、第２の軸が第２の軸受けに挿入され、第２の軸は第２の軸受けに対して回動自在となる。
（４）  ブルドン管とリンクを連結する工程を経ることにより、ブルドン管とリンクとが連結される。
【００２６】
（５）  目盛りをベース部材に装着する工程を経ることで、目盛りがベース部材に装着される。
（６）  第１の軸を第１の軸受けに挿入する工程を経ることで、第１の軸が第１の軸受けに挿入され、第１の軸は第１の軸受けに対して回動自在となる。
（７）  第１の軸に指針を仮固定する工程を経ることで、第１の軸に指針が仮固定される。
（８）  ゲイン調整腕部を塑性変形させてゲイン調整する工程を経ることで、ゲイン調整腕部が塑性変形されてゲイン調整が行われる。
【００２７】
ゲインの調整について以下に説明する。
ブルドン管の内部に測定圧が導入されると、ブルドン管が弾性変形して自由端が変位する。ブルドン管の自由端の変位は、リンクを介して指針駆動部材を回動させ、指針駆動部材の第２のギアが指針の第１のギアを回転させ、ブルドン管の変位に応じて指針が回転する。即ち、ブルドン管の自由端の変位が指針の変位（回転）として表される。なお、ブルドン管の自由端の変位量は微小であるが、この変位は指針駆動部材、第１のギアによって拡大させることができる。
【００２８】
この変位の拡大量（ゲイン）は、ゲイン調整腕部を塑性変形させ、第２の固定支点と第２の自由支点との距離を変更することで調整することができる。
例えば、無圧状態おいて、指針が零を示すように指針を組み付け、その後、所定の圧力を付与して運針した指針目盛りを読み取る。
【００２９】
指針が所定の圧力値を示さない場合には、ゲインが低いことになり、指針が所定の圧力地を超える場合には、ゲインが高いことになるので、指針が目盛りの所定の値を示すように、ゲイン調整腕部を塑性変形させて第２の固定支点と第２の自由支点との距離を調整（即ち、ゲインの調整）する。
【００３０】
（９）  ゲイン調整を行った後に、目盛りに合わせて指針を第１の軸に本固定する工程が行われ、第１の軸に指針が本固定される。
なお、上記（１）〜（６）の順番は、適宜変更可能である。
【００３１】
ここで、請求項２に記載の管圧力計の製造方法では、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに少なくとも１時間以上間をあけることで、その間に、塑性変形によってゲイン調整腕部の内部に生じた残留応力による変形（スプリングバック）がほぼ収まり、指針を本固定した後に生ずる指針のずれを大幅に減少させることができる。
なお、ゲインを調整する工程から指針を本固定するまでに７２時間以上間をあけることが更に好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明の圧力計の製造方法によれば、ゲイン調整後に正確に圧力を計測できることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態に係る圧力計の製造方法を説明する。なお、本実施形態の圧力計の製造方法で製造されるブルドン管圧力計は、図１に示されるものと同一構造のものであるので構造の説明は省略する。
【００３４】
次に、本実施形態の圧力計の製造方法の一例を説明する。
（１）  ブルドン管１０２をゲージ本体１０４の圧力導入管１１４に固定する。
（２）  リンク１２０とゲイン調整部付き変位拡大リンク１２４とをピン状の第２の自由支点１３２で連結する。
（３）  ゲイン調整部付き変位拡大リンク１２４の軸１２６を、ゲージ本体１０４の第２の軸受け（図示せず）に挿入する。
（４）  ブルドン管１０２の先端に設けられた固定片１１６とリンク１２０とを、ピン状の第１の自由支点１１８で連結する。
【００３５】
（５）  指針軸１０８をゲージ本体１０４の第１の軸受け（図示せず）に挿入し、ピニオン１２２とセクターギア１３０とをかみ合わせる。
（６）  目盛り１１２をゲージ本体１０４に取り付ける。
（７）  ゲイン調整を行う。
先ず、指針軸１０８に対して指針１１０を取り付ける（仮固定）する。
無圧状態で指針軸１０８の示す値を読みとり、次に、所定の圧力の流体（空気等）をブルドン管１０２に付与して指針軸１０８の示す値を読み取り、読み取った値の差を控える。
【００３６】
値の差が、ブルドン管１０２に付与した圧力よりも低い場合には、変位拡大機構１０６のゲインが低いため、ゲイン調整腕部１２８の調整を行う。具体的には、ゲイン調整腕部１２８をラジオペンチ等の工具を用いて塑性変形させ、軸１２６の軸心から第２の自由支点１３２までの距離Ｌ１を短くする。その後、再度圧力が零の場合の指針軸１０８の示す値を読み取ると共に、所定の圧力を付与した場合の指針軸１０８の示す値を読み取り、その値の差が、付与した圧力と一致したか否かを見る。なお、一致しなければ再度調整を行う。
【００３７】
一方、値の差が、ブルドン管１０２に付与した圧力よりも高い場合には、変位拡大機構１０６のゲインが高いため、ゲイン調整腕部１２８の調整を行う。具体的には、ゲイン調整腕部１２８をラジオペンチ等の工具を用いて塑性変形させ、軸１２６の軸心から第２の自由支点１３２までの距離Ｌ１を長くする。その後、再度圧力が零の場合の指針軸１０８の示す値を読み取ると共に、所定の圧力を付与した場合の指針軸１０８の示す値を読み取り、その値の差が、付与した圧力と一致したか否かを見る。なお、一致しなければ再度調整を行う。
以上により、ゲイン調整が終了する。
【００３８】
（８）  ゲイン調整後、ブルドン管圧力計１０を所定時間放置する。
ここでいう所定時間とは、１時間以上、好ましくは２４時間以上、さらに好ましくは７２時間以上である。ブルドン管圧力計１０を放置することで、ゲイン調整腕部１２８の内部応力による戻り変形（スプリングバック）が収まる。
（９）  所定時間放置後、ブルドン管１０２の圧力が例えば２００ｋＰａの時に、指針１１０が目盛り１１２の２００ｋＰａを示していない場合には、指針１１０が目盛り１１２の２００ｋＰａを示すように指針１１０を指針軸１０８に本挿入する（オフセット調整。）。
その後、指針１１０、目盛り１１２を覆うカバーガラス等の部品をゲージ本体１０４に取り付けることでブルドン管圧力計１０が完成する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の圧力計の製造方法によれば、ゲイン調整後、ブルドン管圧力計１０を所定時間放置してゲイン調整腕部１２８の内部応力による戻り変形（スプリングバック）を収めることができるので、実使用時において、指針１１０は正確な値を指示できるようになる。
なお、（１）〜（６）の工程は、適宜順番を変更しても良い。
【００４０】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、ブルドン管１０２の形状が略Ｃ字状であったが、ブルドン管１０２はスパイラル状、ヘリカル状等の他の形状であっても良い。
また、本発明はブルドン管式の圧力計に限らず、部品を塑性変形させてゲインを調整する方式の圧力計であれば全て適用可能であり、ブルドン管式以外の圧力計にも適用できる。
【００４１】
（試験例１）
本発明の効果を確かめるために、従来例の製造方法によって製造されたブルドン管圧力計１種と、本発明の製造方法によって製造されたブルドン管圧力計２種を用意し、各々についてゲインの調整を行って指針を本指し（指針軸に対して本固定）してから３日後に２００ｋＰａの空気圧を付与して、針の読みを比較した。
以下の表１は、圧力計の種類毎に１０個の試験品を製造し、１ｋＰａきざみで読みを分けて各々の読みとなった圧力計の数を記載したものである。
【００４２】
【表１】
2009031161.tif 000003
【００４３】
試験の結果から、従来例の製造方法で製造された圧力計では、表示のバラツキが多く、本発明の製造方法で製造された圧力計の表示が正確であることが分かる。
また、ゲイン調整３日後に指針を本差したものは、表示がより正確になっていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ブルドン管圧力計の内部構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０      ブルドン管圧力計
１０２    ブルドン管
１０２Ａ  自由端
１０４    ゲージ本体（ベース部材）
１０６    変位拡大機構
１０８    指針軸（第１の固定支点）
１１０    指針
１１４    圧力導入管
１１６    固定片
１１８    第１の自由支点
１２０    リンク
１２２    ピニオン（第１のギア）
１２４    ゲイン調整部付き変位拡大リンク（指針駆動部材）
１２６    軸（第２の固定支点）
１２８    ゲイン調整腕部
１３０    セクターギア（第２のギア）
１３２    第２の自由支点
ＦＬ１    第１の仮想直線
ＦＬ２    第２の仮想直線
Ｌ１      距離
θ        角度
【図１】
2009031161.tif 000004