JP3691932B2 - 圧力計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業用圧縮空気等の圧力流体の圧力を検出・表示する圧力計に関する。特には、小型化を追及し、迅速継手を少し大きくした程度の寸法に収め、油空圧作業工具の手元で圧力管理を行うこともできるように改良した圧力計に関する。
【0002】
【従来の技術】
作業用圧縮空気を例にとって従来技術及びその問題点を説明する。
機械工場や建設現場では作業用の動力として圧縮空気がよく用いられる。そして、圧縮空気を利用する代表的な作業工具としてはインパクトレンチやグラインダー、ベルトサンダーを挙げることができる。
このような作業用圧縮空気は、作業工具に供給される配管(ゴムホース等を含む)の末端においても、ある適正な圧力を有していなければならない。圧力が低すぎると、工具の力(トルク)が出ず、適正な作業を行うことができないからである。
【0003】
配管途中において圧力流体の圧力を測定する従来の方法のうち、最も一般的なものは図3に示す方法である。
図3の下部に左右に延びるように示されている配管107の途中には、チィー105が挿入されている。チィー105の上部のポートには、圧力計(従来型)101がネジ込まれている(オネジ103)。圧力計101は、圧力センサを内蔵し、圧力ディジタル表示のため液晶表示部102を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図3の圧力計101は、ブルドン管式の圧力計と比べて小型化されてはいるが、それでも巾94mm、高さ91mmとかなりの寸法になる。また重量は、チィー105を含めて約700gfである。このように、従来においては、作業工具の手元あるいは配管途中の圧力を知るには、市販の継手(チィー等)と圧力計を購入して組合わせる方法があった。したがって、圧力計が配管から大きく出っ張ることとなり、特に作業工具手元に圧力計を付けるような場合、作業工具の操作の邪魔となっていた。
【0005】
このような状況下で、結局のところ、作業用圧縮空気の供給元あるいは工場(現場)の元管部分では圧力計が設けられており、その部分での圧力は所定値で管理されてはいたが、現実に圧縮空気を使用する各作業工具の使用地点においては、圧力の管理がされておらず、作業工具へかける圧力(最終的にはボルトへかけるトルクに関係する)も分からないまま作業工具を使用していたのが実態である。
【0006】
本発明は、作業用圧縮空気等の圧力流体の圧力を検出・表示する圧力計であって、迅速継手を少し大きくした程度の寸法に収め、油空圧作業工具の手元で圧力管理を行うこともできるように改良した圧力計を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の圧力計は、 圧力検出孔の加工された側壁を有する管体と、 上記圧力検出孔に挿入される圧力センサと、 この圧力センサの検知した流体圧力を表示する表示部と、 圧力センサ及び表示部の制御回路と、 上記管体を取り囲むように、又は上記管体の形状に沿って設けられたケーシングであって、上記圧力センサ及び制御回路をその内部に配し、上記表示部をその表面に配したケーシングと、 を具備することを特徴とする。
【0008】
すなわち、配管から圧力計を一方に突出させて設けるのではなく、配管(管体)を取り囲むように圧力計(ケーシング)を設けるのである。これによって、圧力計が配管中心から外に出っ張る寸法を最小限に抑えることができる。
なお、ケーシングは、必ずしも管体の全周を取り囲む必要はなく、その1面あるいは2面、3面に沿ってケーシングを配してもよい。
また、圧力センサは、必ずしも圧力検出孔に挿入されるように取り付けられるものに限定される訳ではない。すなわち、圧力検出孔を介して管体内の流体の圧力を検知することができればよいのであって、圧力検出孔の外側に、管体の外面に沿って取りつけてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の圧力計においては、上記管体の側壁外側にはフラットな面取部が形成されており、この面取部内に上記圧力検出孔が開けられており、上記圧力センサは、この面取部に当接するシール面を有し、該管体面取部とセンサシール面との間にシール部材がはさまれており、上記ケーシングが上記面取部の面と実質的に平行な分割面を有することが好ましい。圧力センサ(圧力導入部)を直接管体に挿入するのに適しており、さらに圧力計を小型化できるからである。また、圧力計にかかる圧力をケーシングで(半割ケースの締め付けネジで)受けやすいからである。
【0010】
また、本発明の圧力計においては、上記ケーシングが少なくとも3面の実装面を有し、圧力センサ、表示部及び電池が各実装面に分けて配置されていることが好ましい。部品を分けて管体の周囲に配することにより、圧力計の管体からの突出寸法をさらに小さくすることができる。
【0011】
さらに、本発明の圧力計においては、管体の入り口及び出口がケーシングの側壁に対して同側壁面に開口し、又は2側面に各々開口していることが好ましい。そして、それらの開口(管体末端)には迅速継手を接続しておくことも好ましい。作業工具の手元の配管接続口に、この圧力計を簡単に組み込むことができる。
【0012】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る圧力計の内部構造を示す側面断面図である。
図2は、図1の圧力計の正面断面図である。
この圧力計1は、その中央部を貫通する管体21と、この管体21を取り囲むケーシング(上ケース11、下ケース61)とを有する。管体21の両端には、迅速継手(カプラ)3及び5が接続されている。
【0013】
管体21は、ステンレス鋼製の削り出し品である。管体21の左端部外面には、カプラ3との接続のためのオネジ31が切られている。オネジ31の右隣は径大部となっており、その外径にはOリング(パッキン)32をはめ込む溝が切られている。径大部32の右側は、圧力計1の内側に向かってテーパ状に絞られている。このようになっているのは、最終的に圧力計1の外寸をできるだけ抑えるためである。なお、このような絞りに伴う圧力損失は微々たるものである。
【0014】
管体21の中央部寄りには、圧力センサ51の圧力導入部53が挿入される圧力検出孔29が開けられている。圧力検出孔29の周囲は、管体の外面が面取りされて、フラットな面取部23となっている。この面取部23には、Oリング55を介して圧力センサ51が押し付けられている。面取部23の右側は径大部25となっており、その外面にはOリング20をはめ込む溝が切られている。径大部25の右側(右端部)は、カプラ5との接続部27となっている。同接続部27は、外面のオネジやテーパ状の挿入端部を有する。
【0015】
圧力計1のケーシングは、図2に示されているように、上下二つ割り構造である。上下ケース11、61はビス(図示されず)で締め付けられる。上下ケース11、61は内部凹の浅い箱状のプラスチック(PBT)成形品である。左右端には、管体21の通る穴が設けられている。各ケース11、61と管体21との間には、Oリング20、32が介装されており、ケース内外の雰囲気を遮断している。
【0016】
上ケース11の内部には、液晶パネル17やプリント基板A40が納められている。液晶パネル17は、上ケース11の上面に開けられた四角い窓16の内側に、上ケース11の天井に沿って配置されている。液晶パネル17には、圧力値(この実施例では0〜20.0kgf/cm2 )が表示される。プリント基板A40の下面には、CPU41や各種の素子43、45(抵抗、コンデンサ等)が実装されている。CPU41は、本圧力計1全体の制御、圧力演算等を行う。液晶パネル17の左手には、ゴムスイッチ15が、上ケース11に埋め込まれるように配置されている。このゴムスイッチ15は、測定開始のためのものである。
【0017】
下ケース61の内部には、プリント基板B60や圧力センサ51が収められている。圧力センサ51は、厚いディスク状の本体52と、この本体52の円形面の中央部から直立して突出する圧力導入部53を有する。圧力導入部53は、管壁に開けられた圧力検出孔29から、管体21内に挿入されている。圧力センサ53本体21の下面(反圧力導入部側の面)は、プリント基板B60を介して、下ケース61の内面に形成されたリング状突起62(図1)に押されている。圧力導入部53の周囲の、圧力センサ本体52上面には、Oリング55が組み込まれており、このOリング55は、圧力センサ本体52と管体面取部23との間でつぶされて、管体21内の圧力流体(圧縮空気)をシールする。
【0018】
図1において、圧力センサ51左側のプリント基板B60上には、オペアンプ57が置かれている。また、オペアンプ57の下の、プリント基板B60裏側にはゴムスイッチ63が配置されている。オペアンプ57は圧力センサの信号を増幅する。ゴムスイッチ63は、実際には2個設けられており、1個は単位の変更(SI単位と工業単位)のためのものであり、他の1個は表示の向きの変更(逆転)のためのものである。図2に示されているように、ゴムスイッチ63の横には、下ケース61の側壁に埋め込まれて、コネクタ64が配置されている。このコネクタ64は、外部接続用のためのものである。
【0019】
図2において、圧力計1内の左寄りの位置には、プリント基板C70が配置されている。結局、管体21を囲むように、3枚のプリント基板A、B、Cが、管体21の上、下及び側方に配置されている。プリント基板C70の外側面には、ボタン電池71(時計に使われるようなもの、図の奥と手前に2個)が置かれている。この電池73を押さえるために、蓋73が、上ケース11及び下ケース61の側面に、ビス止めされている。
【0020】
次に、本実施例の圧力計の電気的回路構成について説明する。
図4に示すのは、この実施例の圧力計のゲイン設定回路をセンサの前段に介装した構成のものである。すなわちセンサ203は入力側においてゲイン設定回路210を介して電源201に接続されるとともに、出力側において増幅器205を介してCPU271に接続されている。センサ203の出力信号がしきい値を越えたときにCPU271から出力される制御信号Sは、ゲイン設定回路210にフィードバックされるものである。
【0021】
具体的な回路構成の一例を図5に示す。この例では電源電圧Vinの分圧VRを変えることにより表示分解能を変化させるものである。トランジスター211はCPU271に接続されており、CPU271からの制御信号Sによりその抵抗値、ひいては分圧VRを変化させるものである。
【0022】
本回路においては、CPU271に起動スイッチ(図示されず)が設けられており、起動スイッチを押すと定電流駆動された圧力センサの出力を増幅し、A/D変換してCPUで読み取り、液晶表示する。一定時間毎にCPUはスリープモードに入り消費電力を抑制する。このような工夫により、本実施例の圧力計ではボタン電池による駆動を可能とした。そのため商用電源の接続工事を行う必要がなく、作業工具手元での使用に便利である。
【0023】
図1では、管体が、ケーシングを左の面から右の面に貫通している例を説明したが、ケーシングの一面に管体の出入口が開口していても(管体がケーシング内でUターン)、管体の入口のみが開口していても(ケーシング内で行き止り)よい。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の圧力計では、配管から圧力計を一方に突出させて設けるのではなく、配管(管体)を取り囲むように圧力計(ケーシング)を設けている。これによって、圧力計が配管中心から外に出っ張る寸法を最小限に抑えることができる。その結果、圧力計の寸法を迅速継手を少し大きくした程度の寸法に収めることができ、油空圧作業工具の手元で圧力管理を行う際の障害を取り去ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る圧力計の内部構造を示す側面断面図である。
【図2】図1の圧力計の正面断面図である。
【図3】従来の作業用空圧配管の代表的な圧力計を示す図である。
【図4】図1、2の実施例の圧力計の回路構成を示すブロック図である。
【図5】図1、2の実施例の圧力計の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 圧力計 3 迅速継手
5 迅速継手 11 上ケース
13 Oリング 15 ゴムスイッチ
16 窓 17 液晶パネル
19 リードゴム 20 Oリング
21 管体 23 面取部
27 接続部 29 圧力検出孔
31 オネジ 32 Oリング
40 プリント基板A 41 CPU
43 素子 45 素子
51 圧力センサ 53 圧力導入部
55 Oリング 57 オペアンプ
60 プリント基板B 61 下ケース
62 リング状突起 63 ゴムスイッチ
64 コネクタ 70 プリント基板C
71 電池 73 蓋
101 圧力計(従来型) 102 液晶表示部
103 オネジ 105 チィー 107 配管
Claims (3)
- 圧力検出孔の加工された側壁を有する管体と、
上記圧力検出孔に挿入される圧力センサと、
この圧力センサの検知した流体圧力を表示する表示部と、
圧力センサ及び表示部の制御回路と、
上記管体を取り囲むように、又は上記管体の形状に沿って設けられたケーシングであって、上記圧力センサ及び制御回路をその内部に配し、上記表示部をその表面に配したケーシングと、
を具備することを特徴とする圧力計。 - 圧力検出孔の加工された側壁を有する管体と、
上記圧力検出孔を介して上記管体内の流体の圧力を検知する圧力センサと、
この圧力センサの検知した流体圧力を表示する表示部と、
圧力センサ及び表示部の制御回路と、
上記管体を取り囲むように、又は上記管体の形状に沿って設けられたケーシングであって、上記圧力センサ及び制御回路をその内部に配し、上記表示部をその表面に配したケーシングと、
を具備することを特徴とする圧力計。 - 管体の入り口及び出口が、ケーシングの側壁に対して同側壁面に開口し、又は2側面に各々開口している請求項1又は2記載の圧力計。
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