特開 2024-162772 計測器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162772

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】計測器

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/284 20060101AFI20241114BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

G01F23/284

F16J15/10 G

F16J15/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078655

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000233790

【氏名又は名称】株式会社ノーケン

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】番匠 剛

【テーマコード（参考）】

2F014

3J040

【Ｆターム（参考）】

2F014AB02

2F014AB04

2F014FC01

3J040AA17

3J040BA03

3J040CA02

3J040EA15

3J040EA17

3J040EA22

3J040FA06

3J040FA07

3J040HA02

3J040HA15

3J040HA30

(57)【要約】

【課題】剛性が高いシール部材を備える計測器において、小型化と製造コストの削減とを図る。
【解決手段】計測器１は、検出ロッド２０と、内周面１３ｂが傾斜する接続部１３を含むホルダ１０と、接続部１３の内部に位置するシール部４０とを備える。シール部４０は、第１ポケット部４１ｃおよび第２ポケット４１ｄを含みかつ外周面４１ａが傾斜したスペーサ４１と、第１パッキン４２と、第２パッキン４３とを含む。第１パッキン４２および第２パッキン４３のヤング率は、０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下であり、スペーサ４１は、これらより剛性が高い。第２パッキン４３は、第２ポケット部４１ｄと検出ロッド２０とに挟み込まれることでスペーサ４１と検出ロッド２０とに密着した状態とされ、第１パッキン４２は、第１ポケット部４１ｃと接続部１３とに挟み込まれることでスペーサ４１と接続部１３とに密着した状態とされる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出ロッドと、
前記検出ロッドに外挿された略筒状のホルダと、
前記ホルダに内挿されるとともに前記検出ロッドに外挿されたシール部とを備え、
前記ホルダは、前記検出ロッドの軸方向の一端側を収容する第１収容部と、前記検出ロッドの前記軸方向の他端側を収容する第２収容部と、前記第１収容部および前記第２収容部を接続し、内周面が前記第２収容部側から前記第１収容部側に向かうにつれて前記検出ロッドの軸中心に近づくように傾斜する接続部とを含み、
前記シール部は、前記接続部の内部に配置され、
前記シール部は、筒状のスペーサと、リング状の第１パッキンおよび第２パッキンとを有し、
前記スペーサの外周面は、前記接続部の前記内周面に沿った傾斜形状を有し、
前記スペーサは、当該スペーサの前記第１収容部側の軸方向端面の外縁に形成された段差形状の第１ポケット部と、前記スペーサの前記第２収容部側の軸方向端面の内縁に形成され、前記スペーサの前記第２収容部側の前記軸方向端面と前記スペーサの内周面とを結びかつ前記第２収容部側から前記第１収容部側に向かうにつれて前記検出ロッドの軸中心に近づく傾斜形状の第２ポケット部とを含み、
前記第１パッキンは、前記第１ポケット部に配置され、
前記第２パッキンは、前記第２ポケット部に配置され、
前記スペーサは、前記第１パッキンおよび前記第２パッキンのいずれよりも剛性が高く、
前記第１パッキンおよび前記第２パッキンのヤング率は、いずれも０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下であり、
前記検出ロッドは、当該検出ロッドの前記軸方向の前記一端および前記他端の間の位置に、前記軸方向と交差しかつ前記一端側を向く突き当たり面を有し、
前記突き当たり面が前記第２収容部側から前記第１収容部側に向けて前記第２パッキンに押し当てられることにより、当該第２パッキンが前記第２ポケット部と前記検出ロッドとに挟み込まれることで押し潰され、これによって前記第２パッキンが前記スペーサと前記検出ロッドとの双方に密着した状態とされるとともに、前記第１パッキンが前記第１ポケット部と前記接続部とに挟み込まれることで押し潰され、これによって前記第１パッキンが前記スペーサと前記接続部との双方に密着した状態とされている、計測器。

【請求項2】

前記第１パッキンおよび前記第２パッキンが、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂からなる、請求項１に記載の計測器。

【請求項3】

前記検出ロッドを前記ホルダに固定するための固定部をさらに備え、
前記固定部は、
前記検出ロッドの前記軸方向の前記一端側に取付けられたナットと、
前記第１収容部に内挿されるとともに、前記検出ロッドの前記軸方向の前記一端側に外挿されたコイルスプリングと、
前記ナットおよび前記コイルスプリングの間に介装されたワッシャとを含み、
前記ナットを前記検出ロッドの前記軸方向の前記一端側に螺合させることで前記コイルスプリングが前記ホルダと前記ワッシャとによって挟み込まれて圧縮されることにより、前記検出ロッドが、前記コイルスプリングに生じた復元力によって前記第２収容部側から前記第１収容部側に向けて締め上げられる、請求項１に記載の計測器。

【請求項4】

前記検出ロッドが、液位を検出するためのものである、請求項１に記載の計測器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体の液位や流量、流速等を計測するための種々の計測器が知られている。このうち、タンク等の内部に貯留された液体の液位を検出する液位計が開示された文献として、たとえば特開２０１４－６１１７号公報（特許文献１）がある。

【0003】

当該特許文献１に開示された液位計は、いわゆるガイドパルス式液位計と称されるものであり、導電性材料からなり、その先端が液体に浸漬された状態で使用される検出ロッドと、検出ロッドに外挿された略円筒状のホルダと、検出ロッドに電流パルスを供給し、その反射パルスを検出することで液位を計測可能な回路基板等を有するヘッド部とを備えている。

【0004】

このように構成された液位計においては、計測対象の液体およびこれが気化することで発生する高濃度のガスに曝される場合の手当てとして、検出ロッドの外周面とホルダの内周面との間にＯリングが介装されたシール構造が採用されており、このＯリングによってシール性能を一定程度確保することにより、上記回路基板等が収容された液位計の内部空間に高濃度のガス等が侵入することを未然に防止している。なお、このＯリングとしては、シリコーンゴム等の各種のゴムからなるものが一般的に用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－６１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、これらの計測器は、計測対象によっては低温高圧環境や高温高圧環境、温度変化が激しい環境等の過酷な環境下に曝されることがあるため、このような環境に耐え得る構造を有していることが求められる場合がある。

【0007】

特に、計測器がこのような過酷な環境下で使用される場合には、Ｏリングが短期間で劣化したり破損したりしてしまうことでシール不良が発生することが懸念される。このシール不良が発生した場合には、計測器の故障や短寿命化を誘発することとなってしまうことから、長期間にわたって十分なシール性能を担保可能なシール構造が求められているところである。

【0008】

この点、上記特許文献１に開示された計測器においては、上述したＯリングを用いたシール構造とは別に、その内部空間のうちの検出ロッドとホルダとの間の空間を埋めるべく略円筒状の誘電体が配置されている。この誘電体としては、耐環境性に優れたフッ素樹脂からなるものが用いられており、これにより計測器の耐環境性の向上が図られている。

【0009】

しかしながら、フッ素樹脂は一般に高価な材料であり、上述した特許文献１に開示された誘電体の如く体積が大きい部材をフッ素樹脂にて構成した場合には、製造コストが大幅に増加してしまう問題がある。

【0010】

この点、Ｏリングをゴム製からフッ素樹脂製に置き換えることができれば、計測器の内部にフッ素樹脂からなる体積の大きい部材を配置する必要がなくなるため、大幅にその製造コストを削減することができる。しかしながら、フッ素樹脂は相当程度に剛性が高いものであり、単に上記の如く材質を置き換えただけでは、フッ素樹脂製のＯリングを検出ロッドの外周面とホルダの内周面との間において適切に圧縮変形させてこれを検出ロッドおよびホルダに密着させることは困難である。

【0011】

そのため、このような剛性の高いシール部材を用いてシール構造を実現するためには、これを適切に圧縮変形させて組付けるために相当程度に大型で複雑な組付構造を採用することが必要になり、計測器が大型化するばかりでなく、組付構造が大型化および複雑化することで製造コストの増大を招いてしまうことにもなる。

【0012】

したがって、本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、剛性が高いシール部材を備える計測器において、小型化と製造コストの削減とを図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に基づく計測器は、検出ロッドと、当該検出ロッドに外挿された略筒状のホルダと、当該ホルダに内挿されるとともに上記検出ロッドに外挿されたシール部とを備えている。上記ホルダは、上記検出ロッドの軸方向の一端側を収容する第１収容部と、上記検出ロッドの上記軸方向の他端側を収容する第２収容部と、上記第１収容部および上記第２収容部を接続し、内周面が上記第２収容部側から上記第１収容部側に向かうにつれて上記検出ロッドの軸中心に近づくように傾斜する接続部とを含んでおり、上記シール部は、当該接続部の内部に配置されている。上記シール部は、筒状のスペーサと、リング状の第１パッキンおよび第２パッキンとを有している。上記スペーサの外周面は、上記接続部の上記内周面に沿った傾斜形状を有している。上記スペーサは、当該スペーサの上記第１収容部側の軸方向端面の外縁に形成された段差形状の第１ポケット部と、上記スペーサの上記第２収容部側の軸方向端面の内縁に形成され、上記スペーサの上記第２収容部側の上記軸方向端面と上記スペーサの内周面とを結びかつ上記第２収容部側から上記第１収容部側に向かうにつれて上記検出ロッドの軸中心に近づく傾斜形状の第２ポケット部とを含んでいる。上記第１パッキンは、上記第１ポケット部に配置されており、上記第２パッキンは、上記第２ポケット部に配置されている。上記スペーサは、上記第１パッキンおよび上記第２パッキンのいずれよりも剛性が高く、上記第１パッキンおよび上記第２パッキンのヤング率は、いずれも０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下である。上記検出ロッドは、当該検出ロッドの上記軸方向の上記一端および上記他端の間の位置に、上記軸方向と交差しかつ上記一端側を向く突き当たり面を有している。上記本発明に基づく計測器にあっては、上記突き当たり面が上記第２収容部側から上記第１収容部側に向けて上記第２パッキンに押し当てられることにより、当該第２パッキンが上記第２ポケット部と上記検出ロッドとに挟み込まれることで押し潰され、これによって上記第２パッキンが上記スペーサと上記検出ロッドとの双方に密着した状態とされるとともに、上記第１パッキンが上記第１ポケット部と上記接続部とに挟み込まれることで押し潰され、これによって上記第１パッキンが上記スペーサと上記接続部との双方に密着した状態とされている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、剛性が高いシール部材を備える計測器において、小型化と製造コストの削減とを図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態に係る計測器の模式断面図である。

【図2】図１に示す領域ＩＩの要部拡大断面図である。

【図3】図１に示す検出ロッドおよびシール部の組付手順を説明するための模式断面図および要部拡大断面図である。

【図4】図１に示す検出ロッドおよびシール部の組付手順を説明するための模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、種々ある計測器のうち、液体の液位を検出するいわゆるガイドパルス式液位計に、本発明を適用した場合を例示するものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0017】

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る計測器の模式断面図であり、図２は、図１に示す領域ＩＩの要部拡大断面図である。まず、これら図１および図２を参照して、本実施の形態に係る計測器１について説明する。なお、図１および図２においては、検出ロッド２０およびナット３１を側面図にて図示している（後述する図３および図４においても同様である）。

【0018】

図１に示すように、計測器１は、ホルダ１０と、検出ロッド２０と、固定部３０と、シール部４０と、ヘッド部（不図示）とを備えている。

【0019】

ホルダ１０は、略筒状の形状を有しており、検出ロッド２０に外挿された状態でこれを保持するための部位である。また、ホルダ１０は、その軸方向と交差する方向において外周面から外側に向けて張り出したフランジ形状の張り出し部を有している。張り出し部は、液位を検出すべき液体を貯留するタンク等の壁部に固定される部位である。ホルダ１０は、たとえばステンレス鋼等の金属製の部材にて構成される。

【0020】

ホルダ１０は、第１収容部１１と、第２収容部１２と、これら第１収容部１１および第２収容部１２を接続する接続部１３とを含んでいる。第１収容部１１は、検出ロッド２０の軸方向の一端側を収容する部位であり、第２収容部１２は、検出ロッド２０の軸方向の他端側を収容する部位である。また、第１収容部１１の軸方向の接続部１３側とは反対側の端部には、回路基板等が収容されたヘッド部（不図示）が取付けられている。

【0021】

接続部１３は、その内周面１３ｂが、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて検出ロッド２０の軸中心に近づくように傾斜している。

【0022】

検出ロッド２０は、液体の液位を検出するために用いられる部位であり、より詳細には、電流パルスの伝搬経路として用いられる部位である。検出ロッド２０は、その軸方向の一端が、ヘッド部に収容された回路基板にコネクタ等を介して接続されており、他端が、外部に露出している。検出ロッド２０は、導電性金属の部材にて構成され、本実施の形態においてはステンレス鋼の部材にて構成されている。

【0023】

検出ロッド２０の外周面２０ａは、接続部１３に対応する位置に、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて検出ロッド２０の軸中心に近づくように傾斜した傾斜面２０ａ１を有している。

【0024】

また、検出ロッド２０の外周面２０ａは、その軸方向の第１収容部１１側の一端と第２収容部１２側の他端との間の位置に、上記軸方向と交差しかつ上記一端側を向く突き当たり面２０ａ２を有している。突き当たり面２０ａ２は、後述するシール部４０の第２パッキン４３に押し当てられている。

【0025】

計測器１を用いて液体の液位を検出するに際しては、まず、ヘッド部に収容された回路基板から高周波の電流パルスが検出ロッド２０に向けて発信される。次に、このパルスが、検出ロッド２０内を上記他端側に向けて伝搬される。ここで、検出ロッド２０内の特性インピーダンスは、計測対象の液体の液位に相当する位置において変化するものであり、上記パルスは、この特性インピーダンスの変化点において反射されることになる。そのため、計測器１にあっては、発信したパルスが、ヘッド部に収容されたセンサによって反射パルスとして受信されるまでに要した時間を基にして、液体の液位が検出されることになる。

【0026】

固定部３０は、検出ロッド２０をホルダ１０に固定するためのものであり、ナット３１、コイルスプリング３２およびワッシャ３３を含んでいる。

【0027】

ナット３１は、検出ロッド２０の軸方向の第１収容部１１側の一端に取付けられている。コイルスプリング３２は、第１収容部１１に内挿されるとともに、検出ロッド２０の上記一端側に外挿されている。

【0028】

ワッシャ３３は、ナット３１とコイルスプリング３２との間に介装されるものであり、平ワッシャ３４、絶縁ワッシャ３５および後述するカップ３６の底蓋部３６ａによって構成されている。平ワッシャ３４、絶縁ワッシャ３５および底蓋部３６ａは、ナット３１側からコイルスプリング３２側に向けてこの順で積層されている。

【0029】

カップ３６は、軸方向の一端が開放端として構成された有底略円筒状の部材であり、底蓋部３６ａの中央部分には貫通孔が設けられている。カップ３６は、その開口端が第２収容部１２側とは反対側に向けられた状態で、検出ロッド２０の上記一端側に外挿されている。カップ３６は、検出ロッド２０の上記一端側に取付けられる図示しないコネクタ等を受け入れるためのものである。

【0030】

ナット３１、平ワッシャ３４およびカップ３６は、たとえば金属製の部材等にて構成され、絶縁ワッシャ３５は、たとえば樹脂製の部材等にて構成される。

【0031】

図１および図２に示すように、シール部４０は、ホルダ１０の接続部１３に内挿されるとともに検出ロッド２０に外挿された部位である。シール部４０は、これが接続部１３の内部に配置されることで当該部分においてシール性を確保することにより、第１収容部１１および上述したヘッド部によって規定される内部空間（すなわち、検出ロッド２０の軸方向の一端側、固定部３０および回路基板等が収容された空間）の気密性を確保するための部位である。

【0032】

シール部４０は、筒状のスペーサ４１と、リング状の第１パッキン４２および第２パッキン４３とを有している。

【0033】

スペーサ４１の外周面４１ａは、上述した接続部１３の内周面１３ｂに沿った傾斜形状を有している。すなわち、外周面４１ａは、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて検出ロッド２０の軸中心に近づくように傾斜している。

【0034】

また、スペーサ４１の内周面４１ｂは、上述した検出ロッド２０の外周面２０ａの傾斜面２０ａ１に沿った傾斜形状を有している。すなわち、内周面４１ｂは、外周面４１ａと同様に、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて検出ロッド２０の軸中心に近づくように傾斜している。

【0035】

スペーサ４１の第１収容部１１側の軸方向端面の外縁には、段差形状の第１ポケット部４１ｃが形成されている。また、スペーサ４１の第２収容部１２側の軸方向端面の内縁には、スペーサ４１の第２収容部１２側の軸方向端面と内周面４１ｂとを結び、かつ、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて検出ロッド２０の軸中心に近づく傾斜形状の第２ポケット部４１ｄが形成されている。

【0036】

スペーサ４１は、第１パッキン４２および第２パッキン４３のいずれよりも剛性が高い絶縁部材にて構成される。本実施の形態においては、スペーサ４１は、耐環境性に優れたポリエーテルエーテルケトン樹脂製の部材にて構成されている。

【0037】

第１パッキン４２は、これがホルダ１０に組付けられる前の状態において、周方向と直交する断面が矩形状のものであり（後述する図３（Ｂ）参照）、ヤング率が０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下の部材にて構成される。本実施の形態においては、第１パッキン４２は、耐環境性に優れたフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン系樹脂製の部材にて構成されている。なお、組付け前の状態の第１パッキン４２の上記断面形状は、特にこれが矩形状に限定されるものではなく、たとえば略円形状、略楕円形状、多角形状等であってもよい。

【0038】

第１パッキン４２は、これがホルダ１０に組付けられた組付状態において第１ポケット部４１ｃに配置されるものである。また、組付状態において、第１パッキン４２は、これが第１ポケット部４１ｃと接続部１３とに挟み込まれることで押し潰されている。これにより、第１パッキン４２は、スペーサ４１と接続部１３との双方に密着した状態とされている。また、この状態における第１パッキン４２は、周方向と直交する断面が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて先細る先細り形状となっている。

【0039】

第２パッキン４３は、これがホルダ１０に組付けられる前の状態において、周方向と直交する断面が矩形状のものであり（後述する図３（Ｂ）参照）、ヤング率が０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下の部材にて構成される。本実施の形態においては、第２パッキン４３は、耐環境性に優れたフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン系樹脂製の部材にて構成されている。なお、組付け前の状態の第２パッキン４３の上記断面形状は、特にこれが矩形状に限定されるものではなく、たとえば略円形状、略楕円形状、多角形状等であってもよい。

【0040】

第２パッキン４３は、これがホルダ１０に組付けられた組付状態において第２ポケット部４１ｄに配置されるものである。また、組付状態において、第２パッキン４３は、これが第２ポケット部４１ｄと検出ロッド２０とに挟み込まれることで押し潰されている。これにより、第２パッキン４３は、スペーサ４１と検出ロッド２０との双方に密着した状態とされている。また、この状態における第２パッキン４３は、周方向と直交する断面が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて先細る先細り形状となっている。

【0041】

図３（Ａ）および図４は、図１に示す検出ロッドおよびシール部の組付手順を説明するための模式断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す領域ＩＩＩＢの要部拡大断面図である。次に、これら図３および図４と、前述の図１および図２とを参照して、本実施の形態に係る検出ロッド２０およびシール部４０のホルダ１０に対する組付手順について説明する。

【0042】

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係る検出ロッド２０およびシール部４０を組付けるに際しては、まず、シール部４０が、その大部分がホルダ１０の接続部１３の内部に収容されるように位置決めされる。図３（Ｂ）に示すように、この状態における第１パッキン４２および第２パッキン４３は、いずれもスペーサ４１等によって押し潰されて変形する前の状態（すなわち、周方向と直交する断面が矩形状の状態）である。第１パッキン４２は、スペーサ４１の第１ポケット部４１ｃに配置されており、第２パッキン４３は、スペーサ４１の第２ポケット部４１ｄに配置されている。

【0043】

次に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、検出ロッド２０が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向けてホルダ１０に内挿される（図３（Ａ）中の矢印ＡＲ１参照）。これにより、検出ロッド２０の軸方向の一端側は、第１収容部１１に収容され、他端側は、第２収容部１２に収容される。その際、シール部４０を構成するスペーサ４１、第１パッキン４２および第２パッキン４３は、検出ロッド２０に外挿され、これによって検出ロッド２０の突き当たり面２０ａ２は、第２パッキン４３に当接することになる。

【0044】

次に、図４に示すように、平ワッシャ３４、絶縁ワッシャ３５、カップ３６およびコイルスプリング３２が、第１収容部１１の内部に配置される。より詳細には、平ワッシャ３４、絶縁ワッシャ３５、底蓋部３６ａおよびコイルスプリング３２が、第１収容部１１側から第２収容部１２側に向けてこの順で積層されるように、検出ロッド２０の上記一端側に外挿される（図中の矢印ＡＲ２参照）。

【0045】

次に、図１および図２に示すように、ナット３１が検出ロッド２０の上記一端側に螺合される。これにより、ナット３１が、ワッシャ３３（すなわち、平ワッシャ３４、絶縁ワッシャ３５および底蓋部３６ａ）を第１収容部１１側から第２収容部１２側に向けて押圧し、押圧されたワッシャ３３が、さらにコイルスプリング３２を同方向に向けて押圧付勢することになる。

【0046】

このようにしてコイルスプリング３２がホルダ１０とワッシャ３３とによって挟み込まれて圧縮されることにより、コイルスプリング３２に、ワッシャ３３を第２収容部１２側から第１収容部１１側に向けて押圧する復元力が生じることになる。この復元力がワッシャ３３およびナット３１を介して検出ロッド２０に印加されることにより、検出ロッド２０が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向けて締め上げられることになる。

【0047】

さらに、検出ロッド２０が締め上げられることにより、突き当たり面２０ａ２（図２等参照）が第２収容部１２側から第１収容部１１側に向けて第２パッキン４３に押し当てられる。これにより、第２パッキン４３は、これが第２ポケット部４１ｄと検出ロッド２０とに挟み込まれることで押し潰され、結果として第２パッキン４３は、スペーサ４１と検出ロッド２０との双方に密着した状態とされる。この状態における第２パッキン４３は、周方向と直交する断面が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて先細る先細り形状となるように圧縮変形されている。

【0048】

同様に、突き当たり面２０ａ２が第２パッキン４３に押し当てられることにより、第１パッキン４２は、これが第１ポケット部４１ｃと接続部１３とに挟み込まれることで押し潰され、結果として第１パッキン４２は、スペーサ４１と接続部１３との双方に密着した状態とされる。この状態における第１パッキン４２は、周方向と直交する断面が、第２収容部１２側から第１収容部１１側に向かうにつれて先細る先細り形状となるように圧縮変形されている。

【0049】

上述した一連の工程を経ることにより、検出ロッド２０およびシール部４０のホルダ１０に対する組付が完了する。また、上述した一連の工程を経た後に、第１収容部１１にさらにヘッド部等を取付けることにより、ヘッド部等のホルダ１０に対する組付が完了する。

【0050】

以上のように構成することにより、剛性が高いシール部材を備える計測器において、小型化と製造コストの削減とを図ることが可能になる。

【0051】

すなわち、本実施の形態に係る計測器１において、第１収容部１１およびヘッド部によって規定される内部空間の気密性をシール部４０によって確保するためには、図２に示すように、スペーサ４１と接続部１３との間の隙間を気体等が通過し得る外側経路、および、スペーサ４１と検出ロッド２０との間の隙間を気体等が通過し得る内側経路の２つの経路を封止する必要がある。

【0052】

この点、本実施の形態に係る計測器１においては、上述の如く固定部３０によって検出ロッド２０が締め上げられることにより、突き当たり面２０ａ２が第２パッキン４３に押し当てられる。その際、第２パッキン４３を第２ポケット部４１ｄに向けて押し当てるように当該第２パッキン４３に印加される検出ロッド２０の軸方向と平行な方向（すなわち、図２中の上下方向）の荷重の一部は、第２ポケット部４１ｄが傾斜形状であることに起因して、検出ロッド２０の径方向と平行な方向（すなわち、図２中の左右方向）に分散されることになる。これにより、第２パッキン４３は、上記２方向において第２ポケット部４１ｄと検出ロッド２０とに挟み込まれることで押し潰され、結果として第２パッキン４３は、スペーサ４１と検出ロッド２０との双方に密着した状態とされる。

【0053】

また、本実施の形態に係る計測器１においては、固定部３０によって検出ロッド２０が締め上げられることにより、スペーサ４１が、検出ロッド２０および第２パッキン４３によって第１パッキン４２に押し当てられる。その際、第１パッキン４２を接続部１３の内周面１３ｂに向けて押し当てるように当該第１パッキン４２に印加される検出ロッド２０の軸方向と平行な方向の荷重の一部は、内周面１３ｂが傾斜形状であることに起因して、検出ロッド２０の径方向と平行な方向に分散されることになる。これにより、第１パッキン４２は、上記２方向において第１ポケット部４１ｃと接続部１３とに挟み込まれることで押し潰され、結果として第１パッキン４２は、スペーサ４１と接続部１３との双方に密着した状態とされる。

【0054】

このように構成することにより、第１パッキン４２および第２パッキン４３によって上記２つの経路を封止できることになり、結果として計測器１のシール性能を担保することが可能になる。

【0055】

ここで、本実施の形態に係る計測器１においては、上述したように、第１パッキン４２および第２パッキン４３のヤング率が、いずれも０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下である。このように相当程度に高い剛性を有する部材をホルダ１０に組付ける際、これに対して何らの手当ても行なわない場合には、相当程度に大型の組付構造を計測器１に設ける必要が生じてしまう。

【0056】

この点、本実施の形態に係る計測器１においては、上述したように、第１パッキン４２が、当該第１パッキン４２よりも高い剛性を有するスペーサ４１の第１ポケット部４１ｃと、当該第１パッキン４２よりも高い剛性を有しかつ傾斜形状を有する接続部１３の内周面１３ｂとによって挟み込まれている。また、計測器１においては、上述したように、第２パッキン４３が、当該第２パッキン４３よりも高い剛性を有する検出ロッド２０と、第当該第２パッキン４３よりも高い剛性を有しかつ傾斜形状を有するスペーサ４１の第２ポケット部４１ｄとによって挟み込まれている。

【0057】

このように構成することにより、相当程度に高い剛性を有する第１パッキン４２および第２パッキン４３を、簡素な構成かつ小さい荷重で適切に押し潰して変形させることが可能になる。そのため、これらを押し潰して変形させるために計測器１に大型の組付構造を設ける必要がなくなり、結果として、計測器１の小型化ならびに製造コストの削減を図ることが可能になる。

【0058】

したがって、本実施の形態に係る計測器１の如く構成することにより、剛性が高いシール部材を備える計測器において、小型化と製造コストの削減とを図ることが可能になる。

【0059】

また、本実施の形態に係る計測器１においては、上述したように、第１パッキン４２および第２パッキン４３が、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂製の部材にて構成されており、スペーサ４１が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂製の部材にて構成されている。このように構成することにより、低温高圧環境や高温高圧環境、温度変化が激しい環境等の過酷な環境下において、スペーサ４１、第１パッキン４２および第２パッキン４３が短期間で劣化あるいは破損することを未然に防止できる。そのため、耐環境性に優れた計測器１とすることができ、ひいては、過酷な環境下においても容易には故障しない、長寿命化が図られた計測器１とすることができる。

【0060】

さらに、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂製の部材は、比較的高価な部材であるところ、本実施の形態に係る計測器１のように、第１パッキン４２および第２パッキン４３のような小さな部材をポリテトラフルオロエチレン系樹脂製にて構成し、これらによってシール性能を担保する構成とすることにより、耐環境性の向上と製造コストの削減との両立が図られた計測器１とすることができる。

【0061】

また、本実施の形態に係る計測器１は、上述したように、固定部３０に含まれるコイルスプリング３２の復元力を用いて検出ロッド２０を締め上げる構造を具備している。このように構成することにより、温度変化が激しい環境下においても常に優れたシール性能を発揮できる計測器１とすることができる。

【0062】

より詳細には、温度変化が激しい環境下で計測器が使用される場合、計測器を構成する各部材が収縮あるいは膨張することでこれらの部材間に隙間が生じることが懸念される。これに対して何らの手当ても行なわない場合には、第１パッキンおよび第２パッキンが上記各部材の収縮あるいは膨張に追従するように移動できず、結果としてスペーサと第１パッキンとの間や、検出ロッドと第２パッキンとの間等に隙間が生じることでシール不良が発生するおそれがある。

【0063】

この点、本実施の形態に係る計測器１の如くの検出ロッド２０の締め上げ構造を具備する場合には、コイルスプリング３２の復元力によって常に検出ロッド２０が押圧付勢される。これにより、第１パッキン４２および第２パッキン４３が上記各部材の収縮あるいは膨張に追従するように移動できることになるため、第１パッキン４２を、常にスペーサ４１と接続部１３との双方に密着した状態とし、第２パッキン４３を、常にスペーサ４１と検出ロッド２０との双方に密着した状態とすることができる。そのため、このように構成することにより、温度変化が激しい環境下においても常に優れたシール性能を発揮できる計測器１とすることが可能になる。

【0064】

（付記）
上述した実施の形態において開示した計測器の特徴的な構成を要約すると、以下のとおりとなる。

【0065】

［付記１］
検出ロッドと、
上記検出ロッドに外挿された略筒状のホルダと、
上記ホルダに内挿されるとともに上記検出ロッドに外挿されたシール部とを備え、
上記ホルダは、上記検出ロッドの軸方向の一端側を収容する第１収容部と、上記検出ロッドの上記軸方向の他端側を収容する第２収容部と、上記第１収容部および上記第２収容部を接続し、内周面が上記第２収容部側から上記第１収容部側に向かうにつれて上記検出ロッドの軸中心に近づくように傾斜する接続部とを含み、
上記シール部は、上記接続部の内部に配置され、
上記シール部は、筒状のスペーサと、リング状の第１パッキンおよび第２パッキンとを有し、
上記スペーサの外周面は、上記接続部の上記内周面に沿った傾斜形状を有し、
上記スペーサは、当該スペーサの上記第１収容部側の軸方向端面の外縁に形成された段差形状の第１ポケット部と、上記スペーサの上記第２収容部側の軸方向端面の内縁に形成され、上記スペーサの上記第２収容部側の上記軸方向端面と上記スペーサの内周面とを結びかつ上記第２収容部側から上記第１収容部側に向かうにつれて上記検出ロッドの軸中心に近づく傾斜形状の第２ポケット部とを含み、
上記第１パッキンは、上記第１ポケット部に配置され、
上記第２パッキンは、上記第２ポケット部に配置され、
上記スペーサは、上記第１パッキンおよび上記第２パッキンのいずれよりも剛性が高く、
上記第１パッキンおよび上記第２パッキンのヤング率は、いずれも０．５ＧＰａ以上０．７ＧＰａ以下であり、
上記検出ロッドは、当該検出ロッドの上記軸方向の上記一端および上記他端の間の位置に、上記軸方向と交差しかつ上記一端側を向く突き当たり面を有し、
上記突き当たり面が上記第２収容部側から上記第１収容部側に向けて上記第２パッキンに押し当てられることにより、当該第２パッキンが上記第２ポケット部と上記検出ロッドとに挟み込まれることで押し潰され、これによって上記第２パッキンが上記スペーサと上記検出ロッドとの双方に密着した状態とされるとともに、上記第１パッキンが上記第１ポケット部と上記接続部とに挟み込まれることで押し潰され、これによって上記第１パッキンが上記スペーサと上記接続部との双方に密着した状態とされている、計測器。

【0066】

［付記２］
上記第１パッキンおよび上記第２パッキンが、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂からなる、付記１に記載の計測器。

【0067】

［付記３］
上記検出ロッドを上記ホルダに固定するための固定部をさらに備え、
上記固定部は、
上記検出ロッドの上記軸方向の上記一端側に取付けられたナットと、
上記第１収容部に内挿されるとともに、上記検出ロッドの上記軸方向の上記一端側に外挿されたコイルスプリングと、
上記ナットおよび上記コイルスプリングの間に介装されたワッシャとを含み、
上記ナットを上記検出ロッドの上記軸方向の上記一端側に螺合させることで上記コイルスプリングが上記ホルダと上記ワッシャとによって挟み込まれて圧縮されることにより、上記検出ロッドが、上記コイルスプリングに生じた復元力によって上記第２収容部側から上記第１収容部側に向けて締め上げられる、付記１または２に記載の計測器。

【0068】

［付記４］
上記検出ロッドが、液位を検出するためのものである、付記１から３のいずれかに記載の計測器。

【0069】

（その他の形態等）
ここで、上述した実施の形態においては、ガイドパルス式液位計に本発明を適用する場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、いわゆる静電容量式液位計等にも適用できる。

【0070】

また、液位計の他にも、たとえばタンク内に収容された粉体の量を検知するセンサ等、シール性能を求められる計測器であれば、どのようなものにも本発明の適用が可能である。

【0071】

また、上述した実施の形態においては、固定部として、ナット、コイルスプリングおよびワッシャからなりかつ第１収容部に配置された構成のものを例示して説明を行なったが、固定部は、検出ロッドを第２収容部側から上記第１収容部側に向けて押圧付勢できるものである限り特にこれが上記構成に限定されるものではなく、たとえば第２収容部に配置されたもの等に適宜変更可能である。

【0072】

さらに、上述した本発明の実施の形態において示した各部の形状や構成、大きさ、数、材質等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変更が可能である。

【0073】

また、上述した本発明の実施の形態において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然に相互に組み合わせることができる。

【0074】

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

【符号の説明】

【0075】

１ 計測器、１０ ホルダ、１１ 第１収容部、１２ 第２収容部、１３ 接続部、１３ｂ 内周面、２０ 検出ロッド、２０ａ 外周面、２０ａ１ 傾斜面、２０ａ２ 突き当たり面、３０ 固定部、３１ ナット、３２ コイルスプリング、３３ ワッシャ、３４ 平ワッシャ、３５ 絶縁ワッシャ、３６ カップ、３６ａ 底蓋部、４０ シール部、４１ スペーサ、４１ａ 外周面、４１ｂ 内周面、４１ｃ 第１ポケット部、４１ｄ 第２ポケット部、４２ 第１パッキン、４３ 第２パッキン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】