JP2000146002A - 流量調整バルブ及び流量計検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】主管路を流れる流体の流量調整を自動化し、こ
れを短時間で行うことのできる流量調整バルブ及び流量
計検査装置を提供する。 【解決手段】まず、本発明に係る流量調整バルブは、流
体を通過させる主管路に連通可能な穴を形成したバルブ
ボディ２と、このバルブボディ２の前記穴の開度を調節
可能な開度調節部材１６と、この開度調節部材１６を作
動させるＡＣサーボモータ８とを備えている。また、本
発明に係る流量計検査装置は、ガスメータ等の流量計に
接続可能な主管路と、この主管路に圧縮エアなどの流体
を供給する供給源と、前記主管路上に設けられ流量計に
至る前の流体の流量を計測する基準器とを有し、前記供
給源から基準器に至る主管路上に前記流量調整バルブを
設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主管路の流量を調
整するための流量調整バルブ及びこの流量調整バルブを
用いた流量計検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、主管路を流れる流体の流量を調整
するためには、図６及び図７に示すような流量調整バル
ブ５０が用いられている。これは、各種流体を通過させ
る主管路を連結可能なバルブボディ５１と、このバルブ
ボディ５１内に組み込まれた開度調節部材５２と、この
開度調節部材５２を回転操作するための操作レバー５３
とを備えている。前記バルブボディ５１には、主管路を
接続した際に、該主管路に連通可能な穴５１ａが形成さ
れており、また、開度調節部材５２には、この穴５１ａ
に連通可能な穴５２ａが開けられている。開度調節部材
５２は、穴５２ａの軸線と直交する軸線回りに回転する
ようになっており、これにより穴５１ａと穴５２ａの連
通量が変えられ、主管路を流れる流体の流量が調整され
るようになっている。

【０００３】図８は、上記流量調整バルブを組み付けた
流量計検査装置１００′を、空気圧回路で表したもので
ある。この流量計検査装置１００′は、コンベア（図示
せず）によって送られてきた流量計の一例であるガスメ
ータＭの計測精度を複数同時に検査するものであって、
ガスメータＭに連結可能な主管路１０１を有し、この主
管路１０１をエア供給源１０２に接続して構成されてい
る。主管路１０１のガスメータＭへの接続部分はリフト
（図示せず）などによって上下動するように構成され、
主管路１０１とガスメータＭとの接続、離脱が自動で行
えるように構成される。

【０００４】ガスメータＭは、図９に示すように、匡体
Ｃ内に通常はガスを導入するための導入口Ｍ１と、匡体
内Ｃを流れてきたガスの出口となる吐出口Ｍ２と、これ
ら導入口Ｍ１、吐出口Ｍ２を通じて匡体Ｃ内を流れるガ
スの流量を表示する流量表示部Ｍ３とを備えているもの
で、前記流量検査装置１００′における主管路１０１
は、前記導入口Ｍ１、吐出口Ｍ２に連結されるようにな
っている。

【０００５】前記主管路１０１上には、エア供給源１０
２側から順に、前記流量調整バルブ５０を備えた流量調
整回路１０３′、基準器回路１０４が配置されている。
また、ガスメータＭの各検査位置には、ガスメータＭの
流量表示部Ｍ３の変位を読み取る読み取り装置１０６が
配置されている。なお、この読み取り装置１０６として
は、特開平９−６９１４５号に開示されているものが一
般的である。

【０００６】前記基準器回路１０４は、ガスメータＭの
検査位置よりも上流側に配置されており、そこには主管
路１０１を流れるエアの流量を計測するための基準器１
０５が設けられている。この基準器１０５によってガス
メータＭへ至る前にエアの流量が計測される。

【０００７】この検査装置１００′は、前記基準器１０
５によって流量を計測されたエアをガスメータＭに送
り、ガスメータＭによって計測された流量を読み取り装
置１０６で読み取り、このガスメータＭによる計測流量
と基準器１０５による計測流量とを比較してガスメータ
Ｍの計測誤差を調べ、ガスメータＭの良否を判定する、
いわゆる器差検査を行うものである。この器差検査にお
いて、ガスメータＭに送るエアの流量はガスメータＭの
器種毎に規定されており、この器種毎の規定流量は、基
準器１０５の計測流量で管理されている。前記流量調整
回路１０３′は、この基準器１０５による計測流量がガ
スメータＭの器種毎の規定流量になるよう、主管路１０
１の流量を調整する。

【０００８】流量調整回路１０３′は、前記流量調整バ
ルブ５０によって流量調整を行うよう構成されている。
この流量調整回路１０３′は、ガスメータＭの器種など
に合わせ、それぞれ流量調整バルブ５０の調整がなされ
たものが複数並列配置されており、流量に合わせて最適
な回路が選択され、その回路における方向制御弁１０３
ａが開放側に切り替わってエアが流れるようになってい
る。したがって、ガスメータＭの器種変更などで、流量
の変更が必要であっても、これに即座に対応することが
できるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の流
量調整バルブは、レバー操作を作業者が行わなければな
らないため、所望の流量を得るための調整に多大な時間
を浪費してしまう問題があった。また、この流量調整バ
ルブを用いた流量検査装置においては、上述のように流
量計測器の器種に対応して流量調整バルブを設け、それ
ぞれを調整しておかなければならないため、調整作業に
極めて多大な時間を浪費することは勿論、装置が大型化
してしまう等の問題が発生している。そればかりか、検
査に供される流量計測器の種類が追加されたような場合
には、流量調整回路を一度分解し、新たに回路を加えて
構成し直さなければ対応することができないなど、拡張
性に乏しいという問題も有している。さらに、上記流量
調整バルブは、振動などが作用すると操作レバーの慣性
で開度調節部材が簡単に回転してしまい、自然に流量が
変わってしまう問題も有している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みて創成されたものであり、流体を通過させる主管路に
連通可能な穴を形成したバルブボディと、このバルブボ
ディの穴の開度を調節可能な開度調節部材と、この開度
調節部材を作動させる駆動ユニットとを備えていること
を特徴とするものであり、駆動ユニットの駆動により開
度調節部材を作動させることにより、バルブボディの穴
の開度を調節できるものである。

【００１１】前記駆動ユニットは、ＡＣサーボモータ
と、このＡＣサーボモータの駆動を受けて作動するハー
モニックドライブ減速機とを備えて構成されていること
が望ましく、その場合、ＡＣサーボモータの駆動を制御
する制御ユニットを設け、この制御ユニットは、予め設
定された複数の駆動パターンの中から、流量に応じた最
適な駆動パターンを選択し、その駆動パターンでＡＣサ
ーボモータを駆動するようにすると、様々な流量切り替
えにも迅速に対応することができる。

【００１２】また、本発明は、検査を受ける例えばガス
メータなどの流量計に接続可能な主管路と、この主管路
に流体を供給する流体の供給源と、前記主管路上に設け
られ流量計に至る前の流体の流量を計測する基準器とを
有し、前記流体の供給源から基準器に至る主管路上に、
主管路に連通可能な穴を形成したバルブボディと、この
バルブボディの穴の開度を調節可能な開度調節部材と、
この開度調節部材を作動させる駆動ユニットとを備えて
いる流量調整バルブを配置して成ることを特徴とするも
のでもある。

【００１３】この構成においても、流量調整バルブの駆
動ユニットは、前記同様、ＡＣサーボモータと、このＡ
Ｃサーボモータの駆動を受けて作動するハーモニックド
ライブ減速機とを備えて構成されることが望ましく、そ
の場合、ＡＣサーボモータの駆動を制御する制御ユニッ
トを設け、この制御ユニットは、予め設定された複数の
駆動パターンの中から、流量に応じた最適な駆動パター
ンを選択し、その駆動パターンでＡＣサーボモータを駆
動するようにすると、流量計の器種毎に流体の流量を変
更しなければならない場合などにも、これに迅速に対応
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図４において１は流体
の流量調整バルブであり、流体の流路となる主管路に接
続、連通可能な穴２ａ，２ｂが形成されたバルブボディ
２を有しており、このバルブボディ２には、ケーシング
３が取り付けられている。ケーシング３は、バルブボデ
ィ２に固定されたプレート４と、このプレート４に固定
されたリテーナ５と、このリテーナ５に固定されたハウ
ジング６と、このハウジング６に固定されたモータ取り
付けプレート７とから構成されている。

【００１５】前記モータ取り付けプレート７には、ＡＣ
サーボモータ８（以下、単にモータ８という）が取り付
けられており、このモータ８の駆動軸８ａには、前記ハ
ウジング６に内蔵されたハーモニックドライブ減速機９
が連設されている。

【００１６】ハーモニックドライブ減速機９は、周知の
とおり楕円形状のウェーブジェネレータ１０に薄肉円筒
状ギヤであるフレクスプライン１１を合致させ、このフ
レクスプライン１１をこれよりも歯数が２枚多い環状内
歯ギヤであるサーキュラスプライン１２に噛合させて構
成されるものであり、ウェーブジェネレータ１０の回転
によるフレクスプライン１１の撓み変形を利用してフレ
クスプライン１１をサーキュラスプライン１２に沿って
徐々に回転させるものである。本流量調整バルブにおい
て、ハーモニックドライブ減速機９は、ウェーブジェネ
レータ１０がモータ８の駆動軸８ａに一体に固定され、
サーキュラスプライン１２が前記ハウジング６に固定さ
れており、これにより、フレクスプライン１１の減速回
転を取り出す構造になっている。

【００１７】前記ハーモニックドライブ減速機９のフレ
クスプライン１１には、インナフランジ１３が一体に固
定され、このインナーフランジ１３には、出力軸１４が
一体的に連設されている。このインナーフランジ１３及
び出力軸１４は、前記リテーナ５とハウジング６の間に
挟持されたベアリング１５の内輪を挟持するように配置
されており、このベアリング１５に案内支持されて回転
する。このベアリング１５があることで、前記フレクス
プライン１１は所定の位置に保たれるようになってい
る。

【００１８】また、前記出力軸１４の先端には、前記バ
ルブボディ２内に位置する円柱軸状の開度調節部材１６
が連設されている。この開度調節部材１６は、バルブボ
ディ２に挿入固定された円筒状のインナリング１７に挿
入されており、このインナリング１７に沿って回転する
よう構成されている。インナリング１７には、バルブボ
ディ２の穴２ａ，２ｂに連通する穴１７ａ，１７ｂが形
成されており、この穴１７ａ，１７ｂに連通可能なよ
う、前記開度調節部材１６には、その軸線に直交して流
量調整穴１６ａが貫通形成されている。なお、バルブボ
ディ２とインナリング１７との間、及びインナリング１
７と開度調節部材１６との間は、それぞれオイルシー
ル、Ｏリングなどによりシールされ、気密性が高められ
ている。

【００１９】上記流量調整バルブ１は、空気圧回路、油
圧回路などに配置されるものであり、バルブボディ２の
穴２ａ，２ｂに流体の流路となる主管路を連結すること
により、主管路上に取り付けて使用される。これによ
り、主管路を流れる空気、油などの流体は、本流量調整
バルブ１を経由して流れることになる。

【００２０】流量調整バルブ１よりも下流側の主管路の
流体の流量を調整する場合には、モータ８が駆動して出
力軸１４をその軸線回りに所定角度回転させる。これに
より開度調節部材１６は、その軸線回りに所定角度回転
するため、その分、流量調整穴１６ａと穴１７ａ，１７
ｂとの連通部分の面積が変更される。換言すれば、流量
調整穴１６ａによって穴１７ａ，１７ｂの開度が変更さ
れるのである。主管路下流側へ流れる流体の流量は、流
量調整穴１６ａと穴１７ａ，１７ｂとの連通部分の面積
（穴１７ａ，１７ｂの開度）に応じて変わるため、開度
調節部材１６の回転により主管路下流側の流量が変更さ
れることになる。

【００２１】流量調整の際、モータ８の回転駆動はハー
モニックドライブ減速機９を介して出力軸１４乃至開度
調節部材１６へ伝達される。周知のとおり、ハーモニッ
クドライブ減速機９は、通常の歯車を用いた減速ユニッ
トよりもコンパクトな構成で高い減速比を得ることがで
きるものである。したがって、モータ８の駆動軸一回転
当たりの開度調節部材１６の回転量を小さくすることが
でき、開度調節部材１６の調整をきめ細かく行うことの
できるが可能であり、また、ハーモニックドライブ減速
機９の増力作用により、開度調節部材１６とインナリン
グ１７との間のシールを強化して回転抵抗が増しても開
度調節部材１６を良好に回転させることも可能である。

【００２２】図５は、上記流量調整バルブ１を組み付け
た流量計検査装置１００を、空気圧回路で表したもので
ある。この検査装置１００は、上記従来例で説明したも
のの流量調整回路１０３′を本発明の流量調整バルブ１
を備えた流量調整回路１０３に置き換えたもので、その
他の構成部分は従来例で説明したものと同様である。

【００２３】この検査装置１００は、基準器１０５によ
る計測流量がガスメータＭの器種に応じた所定の値にな
るよう、主管路１０１を流れるエアの流量を前記流量調
整バルブ１で調整するものであり、流量調整バルブ１の
モータ８は制御ユニット１１０によりその駆動を制御さ
れる。この制御ユニット１１０には、ガスメータＭの器
種毎のモータ駆動データが記憶されており、ガスメータ
Ｍの器種に応じて対応する駆動データを読み出し、これ
に基づいてモータ８を駆動する。各駆動データは、予め
エア供給源１０２からのエア供給量とモータ８の駆動軸
８ａの回転角度と基準器１０５による計測流量との関係
に基づいて決定されており、各駆動データでモータ８が
駆動すれば、基準器１０５による計測値がガスメータＭ
の器種に見合った値になるよう、主管路１０１の流量が
調整される。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の流量調整バルブによれば、モータの駆動により流量を
調整するため、 ・流量調整を自動化し、短時間で流量調整を行うことが
できる ・モータの駆動制御によって複数の流量調整にも迅速か
つ正確に対応することができる 等の効果を得ることができる。

【００２５】また、本発明の流量調整バルブを用いた流
量検査装置によれば、前述の効果のみならず、 ・装置を小型化できる ・検査に供される流量計測器の器種が追加された場合に
も、制御ユニットのモータの駆動データを追加するだけ
で対応することができる 等の効果を得ることができる。

【００２６】さらに、本発明の流量調整バルブでは、モ
ータの駆動をハーモニックドライブ減速機を介して開度
調節部材に伝達しているため、ハーモニックドライブ減
速機特有の減速効果及び増力効果により、 ・振動などで開度調節部材が回転して流量が変わってし
まうことを防止できる ・開度調節部材のきめ細かな回転調整が可能になる ・開度調節部材のシールを強化して流体の漏れを防止す
ることができる 等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線に係る断面図である。

【図２】本発明に係る流量調整バルブの正面図である。

【図３】本発明に係る流量調整バルブの側面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に係る断面図である。

【図５】本発明に係る流量計検査装置の空気圧回路図で
ある。

【図６】（ａ）は従来の流量調整バルブの正面図、
（ｂ）はその側面図である。

【図７】（ａ）は従来の流量調整バルブの要部を切り欠
いて断面となした正面図、（ｂ）はその側面図である。

【図８】従来の流量計検査装置の空気圧回路図である。

【図９】（ａ）はガスメータのの正面図、（ｂ）はその
平面図である。

【符号の説明】 １ 流量調整バルブ ２ バルブボディ ８ ＡＣサーボモータ ９ ハーモニックドライブ減速機 １６ 開度調節部材 １６ａ 流量調整穴 １００ 流量計検査装置 １０１ 主管路 １０２ エア供給源 １０３ 流量調整回路 １０５ 基準器 １１０ 制御ユニット Ｍ ガスメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大槻 秀和 京都府綾部市井倉町梅ヶ畑20番地 日東精 工株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CC03 CC11 CD01 CE21 CF05 CF08 3H062 AA07 AA15 BB16 BB33 CC01 CC15 DD01 EE07 EE11 FF37 HH02 3J027 FA50 FB29 FC20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を通過させる主管路に連通可能な穴を
   形成したバルブボディと、 このバルブボディの前記穴の開度を調節可能な開度調節
   部材と、 この開度調節部材を作動させるための駆動ユニットとを
   備えていることを特徴とする流量調整バルブ。
2. 【請求項２】駆動ユニットは、ＡＣサーボモータと、こ
   のＡＣサーボモータの駆動を受けて作動するハーモニッ
   クドライブ（登録商標）減速機とを備えていることを特
   徴とする請求項１に記載の流量調整バルブ。
3. 【請求項３】ＡＣサーボモータの駆動を制御する制御ユ
   ニットを設け、この制御ユニットは、予め設定された複
   数の駆動パターンの中から、流量に応じた最適な駆動パ
   ターンを選択し、その駆動パターンでＡＣサーボモータ
   を駆動するように構成されることを特徴とする請求項２
   に記載の流量調整バルブ。
4. 【請求項４】検査を受ける流量計に接続可能な主管路
   と、この主管路に流体を供給する流体の供給源と、前記
   主管路上に設けられ流量計に至る前の流体の流量を計測
   する基準器とを有し、 前記流体の供給源から基準器に至る主管路上に、 主管路に連通する穴を形成したバルブボディと、このバ
   ルブボディの穴の開度を調節可能な開度調節部材と、こ
   の開度調節部材を作動する駆動ユニットとを備えている
   流量調整バルブを配置して成ることを特徴とする流量計
   検査装置。
5. 【請求項５】駆動ユニットは、ＡＣサーボモータと、こ
   のＡＣサーボモータの駆動を受けて作動するハーモニッ
   クドライブ減速機とを備えていることを特徴とする請求
   項４に記載の流量計検査装置。
6. 【請求項６】ＡＣサーボモータの駆動を制御する制御ユ
   ニットを設け、この制御ユニットは、予め設定された複
   数の駆動パターンの中から、流量に応じた最適な駆動パ
   ターンを選択し、その駆動パターンでＡＣサーボモータ
   を駆動するように構成されることを特徴とする請求項５
   に記載の流量計検査装置。