JP2020020590A - Positive displacement flow detector and motion conversion mechanism - Google Patents

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Abstract

To decrease a size of two directions of three directions orthogonal to each other in a positive displacement flow detector.SOLUTION: A motion conversion mechanism is disposed in a center between four cylinders 11 which are formed in a main block 1 such as to be arranged in a circumferential direction of a circle, with an axial direction being a vertical direction, and is provided with a shaft 72 extending upwardly from the main block 1. Each cylinder 11 has a piston 8 inserted therein, the piston 8 being connected to the motion conversion mechanism by a connecting rod 9 such that each piston 8 differs in phase by π/2 from one to the next in sequence in which to be circumferentially arranged. The motion conversion mechanism converts linear reciprocating motion of the piston 8 connected by the connecting rod 9 to rotational motion of the shaft 72.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、容積式流量検出器及び容積式流量検出器に用いることのできる運動変換機構に関するものである。   The present invention relates to a positive displacement type flow detector and a motion conversion mechanism that can be used for the positive displacement type flow detector.

容積式流量検出器としては、図9に示すピストン式の容積式流量検出器が知られている(たとえば、特許文献1)。
図9に示した容積式流量検出器は、90°ずつ順次異なる方向に向いた4つのシリンダ11_1-11_4と、それらのシリンダ11_1-11_4内で往復移動する4つのピストン12_1-12_4を備えている。これらの4つのピストン12_1-12_4は、図9a-dに示すように、各シリンダ11_1-11_4内で位相が順次π/2ずつずれた往復動作を行なう。
As a positive displacement type flow detector, a piston type positive displacement type flow detector shown in FIG. 9 is known (for example, Patent Document 1).
The positive displacement type flow detector illustrated in FIG. 9 includes four cylinders 11_1-11_4 sequentially oriented in different directions by 90 °, and four pistons 12_1-11_4 reciprocating in the cylinders 11_1-11_4. . These four pistons 12_1-12_4 perform reciprocating motions whose phases are sequentially shifted by π / 2 in each cylinder 11_1-11_4, as shown in FIGS. 9a-d.

4つのシリンダ11_1-11_4の中央には、クランクシャフト13が備えられており、各ピストン12_1-12_4は、各コネクティングロッド14_1-14_4により、クランクシャフト13の、回転軸から偏心した位置に連結されている。クランクシャフト13には、コネクティングロッド14_1-14_4を介してピストン12_1-12_4の動きが伝達され、クランクシャフト13はそれらのピストン12_1-12_4の動きにより矢印X方向に回転する。   A crankshaft 13 is provided at the center of the four cylinders 11_1-11_4, and each piston 12_1-12_4 is connected to a position eccentric from the rotation axis of the crankshaft 13 by each connecting rod 14_1-14_4. I have. The movement of the pistons 12_1-12_4 is transmitted to the crankshaft 13 via the connecting rods 14_1-14_4, and the crankshaft 13 rotates in the direction of the arrow X due to the movement of the pistons 12_1-12_4.

この容積式流量検出器の流入口は、各シリンダ11_1-11_4のクランクシャフト13側の空間に接続している。各シリンダ11_1-11_4の、容積式流量検出器の外周側の位置には、各流路15_1-15_4のポートP1-P4が接続されている。また、それらの流路15_1-15_4は、隣接するシリンダ11_1-11_4の、容積式流量検出器の内周側の位置に接続されており、それら隣接するシリンダ11_1-11_4の流路15_1-15_4の出口に隣接した位置には、この容積式流量検出器の流出口につながるポートE1-E4が設けられている。   The inlet of the positive displacement type flow detector is connected to the space on the crankshaft 13 side of each of the cylinders 11_1-11_4. Ports P1-P4 of the respective flow paths 15_1-15_4 are connected to positions of the respective cylinders 11_1-11_4 on the outer peripheral side of the positive displacement type flow detector. In addition, these flow paths 15_1-15_4 are connected to the inner cylinder side position of the positive displacement type flow detector of the adjacent cylinders 11_1-11_4, and the flow paths 15_1-15_4 of the adjacent cylinders 11_1-11_4 are connected. Ports E1 to E4 are provided at positions adjacent to the outlet, and are connected to the outlet of the positive displacement type flow detector.

このような構成において、流入口から容積式流量検出器に流入してきた流体は、ピストン12が外周側の上死点付近にある第1のシリンダ11のピストン12よりも下死点側(内周側)の空間に流入し、第1のシリンダ11の内周側に接続されている第1のシリンダ11と隣接する第2のシリンダの間の流路15を通って、当該流路15の第2のシリンダのポートPから第2のシリンダ11のピストン12よりも上死点側の空間に流入する。そして、当該第2のシリンダ11内に流入した流体は、その後、第2のシリンダ11のピストン12が上死点に向かって移動すると、第2のシリンダのポートPを通って第1のシリンダ11と第2のシリンダの間の流路15に押し戻される。このとき、第1のシリンダ11のピストン12は、第1のシリンダ11のポートEと、第2のシリンダ11との間の流路15の第1のシリンダ11の内周側の開口とを連結する閉塞した空間を、ピストンの中央部に設けられた括れと第1のシリンダ11によって形成する位置にあり、第2のシリンダ11のピストン12によって流路15に押し戻された流体は、この閉塞した空間を通って、第1のシリンダ11の内周側の開口から第1のシリンダ11のポートEに押し出され流出口に流出される。   In such a configuration, the fluid flowing from the inflow port into the positive displacement type flow detector is such that the piston 12 has a lower dead center side (inner circumference) than the piston 12 of the first cylinder 11 near the upper dead center on the outer circumference side. Side), and flows through the flow path 15 between the first cylinder 11 and the adjacent second cylinder connected to the inner peripheral side of the first cylinder 11, The fluid flows from the port P of the second cylinder 11 into a space closer to the top dead center than the piston 12 of the second cylinder 11. Then, when the piston 12 of the second cylinder 11 moves toward the top dead center, the fluid flowing into the second cylinder 11 passes through the port P of the second cylinder 11 and the first cylinder 11 And the second cylinder is pushed back to the flow path 15. At this time, the piston 12 of the first cylinder 11 connects the port E of the first cylinder 11 with the opening on the inner peripheral side of the first cylinder 11 of the flow path 15 between the second cylinder 11 and the second cylinder 11. The closed space to be closed is located at a position formed by the constriction provided at the center of the piston and the first cylinder 11, and the fluid pushed back to the flow path 15 by the piston 12 of the second cylinder 11 causes the closed space. Through the space, it is pushed out from the opening on the inner peripheral side of the first cylinder 11 to the port E of the first cylinder 11 and flows out to the outlet.

この結果、各ピストン12_1-12_4の動きに伴って図9a-dに示す各矢印(矢印Xを除く)の方向に流れ、クランクシャフト13の一回転あたり一定量の流体が出口側に流出する。   As a result, with the movement of each piston 12_1-12_4, it flows in the direction of each arrow (except arrow X) shown in FIGS. 9A-D, and a certain amount of fluid flows out to the outlet side per one rotation of the crankshaft 13.

したがって、クランクシャフト13の回転量より、容積式流量検出器を通過した流量を計測することができる。   Therefore, the flow rate that has passed through the positive displacement flow rate detector can be measured from the rotation amount of the crankshaft 13.

特開2012-181083号公報JP 2012-181083 A

既存の設備や機械の流体が流れる管に対して、管に容積式流量検出器を挿入したり、管の近傍に容積式流量検出器を配置して流量の検出を行う場合、管の延伸方向については容積式流量検出器を配置するためのスペースを比較的大きく確保できるのに対して、管の延伸方向と垂直な方向については、設備や機械の他の構成要素と干渉するために、容積式流量検出器を配置するためのスペースを大きく確保できない場合が多い。   When inserting a positive displacement flow detector into a pipe or placing a positive displacement flow sensor near the pipe to detect the flow rate into the pipe through which the fluid of existing equipment or machinery flows, the direction in which the pipe extends Can provide a relatively large space for disposing the positive displacement flow detector, while the direction perpendicular to the pipe extension direction is In many cases, a large space for arranging the flow rate detector cannot be secured.

このような流量の検出を行う場合、容積式流量検出器の直交する3方向のサイズのうちの、管の延伸方向と平行とする1方向のサイズは大きくても許容されるが、残る2方向のサイズは小さいことが必要となる。   When such a flow rate is detected, the size in one direction parallel to the extending direction of the pipe among the sizes in the three orthogonal directions of the positive displacement type flow detector is allowed, but the remaining two directions are allowed. Needs to be small.

しかし、図9に示した容積式流量検出器では、クランクシャフトを挟んで対向する2つのシリンダの組毎に、シリンダの軸方向が、相互に垂直となる方向となっているため、少なくとも直交する2方向について、容積式流量検出器のサイズが、シリンダ長の2倍以上の大きなサイズとなることが避けられない。   However, in the positive displacement type flow detector shown in FIG. 9, the axial direction of the cylinders is perpendicular to each other for each pair of two cylinders opposed to each other with the crankshaft interposed therebetween. In two directions, it is inevitable that the size of the positive displacement type flow detector becomes larger than twice the cylinder length.

また、図9に示した容積式流量検出器が備える、クランクシャフトとコネクティングロッドによってピストンの直線往復運動を回転運動に変換する運動変換機構は、コネクティングロッドが大きく揺動しながら、ピストンとクランクシャフト間の力の伝達を行うため、ピストンの軸方向とコネクティングロッドの軸方向の違いによりピストンがシリンダの内壁に押しつけられる側圧が比較的大きく発生し、ピストンとシリンダの内壁との摩擦による、流入口から流入する流体と流出口から流出する流体の圧力の差である圧力損失が大きくなる。   The motion conversion mechanism provided in the positive displacement type flow detector shown in FIG. 9 for converting a linear reciprocating motion of the piston into a rotary motion by the crankshaft and the connecting rod comprises a piston and the crankshaft while the connecting rod largely swings. In order to transmit the force between the piston and the connecting rod, the side pressure that the piston presses against the inner wall of the cylinder is relatively large due to the difference between the axial direction of the piston and the axial direction of the connecting rod. The pressure loss, which is the difference between the pressure of the fluid flowing from the outlet and the pressure of the fluid flowing out of the outlet, increases.

そこで、本発明は、直交する3方向のうちの2方向についてのサイズが小さい容積式流量検出器を提供することを課題とする。
また、併せて、本発明は、ピストンがシリンダの内壁に押しつけられる側圧を低減できる、直線往復運動-回転運動間の運動変換機構を提供することを課題とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a positive displacement type flow detector having a small size in two of three orthogonal directions.
Another object of the present invention is to provide a motion conversion mechanism between a linear reciprocating motion and a rotary motion, which can reduce a side pressure against which the piston is pressed against the inner wall of the cylinder.

前記課題解決のために、本発明は、流入口と流出口とを備え、前記流入口から前記流出口に流れる流体の流量を検出する容積式流量検出器に、軸方向が同じ方向に揃えられた複数のシリンダと、各シリンダ内を直線往復運動し、当該直線往復運動に伴って流入口から流入する流体を流出口に移送する複数のピストンと、前記シリンダの軸方向と同じ方向を軸方向とするシャフトを備え、前記ピストンの直進運動を前記シャフトの回転運動に変換する運動変換機構とを備えたものである。   In order to solve the problem, the present invention includes an inlet and an outlet, and a positive displacement type flow detector that detects a flow rate of a fluid flowing from the inlet to the outlet is arranged in the same axial direction. A plurality of cylinders, a plurality of pistons that linearly reciprocate in each cylinder, and transfer a fluid flowing in from the inflow port to the outflow port with the linear reciprocation, and an axial direction that is the same as the axial direction of the cylinder. And a motion conversion mechanism for converting the linear motion of the piston into a rotational motion of the shaft.

このような容積式流量検出器は、前記ピストンの下死点から上死点側に向かう方向を第1方向、第1方向と反対の方向を第2方向として、前記複数のシリンダとピストンを、前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿って配列し、前記シャフトを、前記シリンダの第2方向側に配置し、前記シリンダの第2方向側の端部を開口とし、当該容積式流量検出器に、各ピストンと運動変換機構とを前記開口を通って連結する複数のコネクティングロッドを設け、前記運動変換機構において、前記コネクティングロッドの運動を前記シャフトの回転運動に変換するように構成してもよい。   Such a positive displacement type flow sensor, the first direction from the bottom dead center of the piston toward the top dead center side, the second direction is the direction opposite to the first direction, the plurality of cylinders and pistons, The cylinder is arranged along the circumference of a circle having the axis of the shaft as a central axis, the shaft is arranged on the second direction side of the cylinder, and the end of the cylinder in the second direction is an opening, The flow rate detector is provided with a plurality of connecting rods that connect each piston and the motion conversion mechanism through the opening, and the motion conversion mechanism is configured to convert the motion of the connecting rod into a rotational motion of the shaft. May be.

この場合、容積式流量検出器を、前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿った方向のうちの一方の方向を第3の方向として、前記運動変換機構によって、前記各コネクティングロッドを介して、各ピストンの位相を、各ピストンの位相が当該ピストンに前記第3の方向に隣接するピストンよりもπ/2遅れた位相となるように規制し、前記シリンダの第2方向側の端部の開口を、前記流出口に連絡し、前記ピストンに、軸方向についての中央部に括れを設け、当該容積式流量検出器に、前記各シリンダの内部空間に連絡する流入用開口と前記流入口を連絡する流入路と、各シリンダの内部空間に連絡する第1開口と、当該シリンダに前記第3の方向に隣接するシリンダの内部空間に連絡する第2開口とを連絡する連絡路とを設けるようにしてもよい。ただし、前記第1開口は、少なくとも当該第1開口が設けられたシリンダに前記第3の方向に隣接するシリンダに対応するピストンが下死点付近にあるときに、当該第1開口が設けられたシリンダに対応するピストンよりも上死点側となる位置に設け、前記第2開口は、前記シリンダの軸方向について、当該第2開口が設けられたシリンダに対応するピストンが上死点付近にあるときに、当該ピストンよりも下死点側の位置となり、当該ピストンが下死点付近にあるとき、前記ピストンの括れの範囲内となる位置に設け、前記流入用開口は、前記シリンダの軸方向について、常に当該流入用開口が設けられたシリンダに対応するピストンの範囲内となる位置であって、当該ピストンが下死点付近にあるときに、当該ピストンの括れの範囲内となる位置に設ける。   In this case, each of the connecting rods is moved by the motion conversion mechanism by setting one of the directions along the circumference of a circle around the axis of the shaft as the third direction. And restricts the phase of each piston so that the phase of each piston is delayed by π / 2 with respect to the piston adjacent to the piston in the third direction. The opening of the section is connected to the outflow port, the piston is provided with a constriction at the center in the axial direction, and the positive displacement type flow detector is provided with the inflow opening communicating with the internal space of each cylinder and the flow port. An inflow passage communicating with the inlet, a first opening communicating with the internal space of each cylinder, and a communication passage communicating with the second opening communicating with the internal space of the cylinder adjacent to the cylinder in the third direction. To provide It may be. However, the first opening is provided at least when the piston corresponding to the cylinder adjacent to the cylinder provided with the first opening in the third direction is near bottom dead center. The second opening is provided at a position closer to the top dead center than the piston corresponding to the cylinder, and the piston corresponding to the cylinder provided with the second opening is near the top dead center in the axial direction of the cylinder. When the piston is located at a position closer to the bottom dead center than the piston, and when the piston is near the bottom dead center, the piston is provided at a position within a constricted range of the piston, and the inflow opening is provided in the axial direction of the cylinder. The position is always within the range of the piston corresponding to the cylinder provided with the inflow opening, and when the piston is near the bottom dead center, within the range of the constriction of the piston That it provided in the position.

このような容積式流量検出器によれば、シリンダ、ピストン、シャフトの軸を全て同一方向にできるので、これらの軸の方向と直交する2方向についてのサイズが小さい容積式流量検出器を実現できる。また、シリンダの軸方向のサイズとピストンのストローク量を拡大することにより、これらの軸の方向と直交する2方向についてのサイズを拡大することなく、容積式流量検出器のシャフトの1回転あたりの容積の拡大を行える。   According to such a positive displacement type flow detector, since the axes of the cylinder, piston and shaft can all be in the same direction, a positive displacement type flow detector having a small size in two directions orthogonal to the directions of these axes can be realized. . In addition, by increasing the axial size of the cylinder and the stroke amount of the piston, the size of the positive displacement type flow detector per rotation of the shaft can be increased without increasing the size in two directions orthogonal to the directions of these axes. The volume can be expanded.

また、前記課題解決のために、本発明は、直線往復運動と回転運動との間の変換を行う運動変換機構として、回転可能に支持されたシャフトと、前記シャフトの回転軸から傾いた軸を回転軸として当該シャフトに対して相対的に回転可能に、前記シャフトに支持された斜板とを備えた運動変換機構を提供する。前記斜板は、回転しないように拘束されており、前記直線往復運動に連動して、前記斜板の回転軸から離れた位置には、前記シャフトの回転軸方向の成分を有する力が加えられる。   Further, in order to solve the problem, the present invention provides, as a motion conversion mechanism for converting between a linear reciprocating motion and a rotary motion, a rotatably supported shaft, and an axis inclined from the rotation axis of the shaft. A motion conversion mechanism including a swash plate supported by the shaft so as to be rotatable relative to the shaft as a rotation axis. The swash plate is constrained not to rotate, and a force having a component in the direction of the rotation axis of the shaft is applied to a position away from the rotation axis of the swash plate in conjunction with the linear reciprocation. .

この運動変換機構には、さらに、前記斜板の回転軸から離れた位置に、当該位置から前記斜板の回転軸に向かう方向を有する軸を回転軸として回転可能に、前記斜板に支持された連結部材支持部と、前記シャフトの回転軸方向の直線往復運動を行う物体に、前記連結部材支持部の回転軸と前記シャフトの回転軸とを含む面に沿って揺動可能に連結される連結部材とを備えてもよい。前記連結部材支持部は、当該連結部材支持部に対して、前記連結部材支持部の回転軸に垂直な軸を揺動軸として揺動可能に、前記連結部材が連結されており、前記連結部材と前記連結部材支持部を介して、前記物体から、前記斜板に、前記力が加えられる。   The motion conversion mechanism is further supported by the swash plate at a position distant from the rotation axis of the swash plate so as to be rotatable about an axis having a direction from the position toward the rotation axis of the swash plate. The connecting member supporting portion and the object performing a linear reciprocating motion in the rotation axis direction of the shaft are swingably connected along a plane including the rotating shaft of the connecting member supporting portion and the rotating shaft of the shaft. A connection member may be provided. The connecting member supporting portion is connected to the connecting member so that the connecting member can swing about an axis perpendicular to a rotation axis of the connecting member supporting portion as a swing axis. The force is applied to the swash plate from the object via the connecting member support portion and the connecting member.

この場合には、前記斜板を、前記連結部材支持部と前記連結部材を介して前記物体によって、回転しないように拘束してよい。
これらの連結部材を備えた運動変換機構は、上述のコネクティングロッドを備えた容積式流量検出器の運動変換機構として適用することができる。
この場合には、運動変換機構に、前記斜板の回転軸を中心軸とする円の周に沿って配置された、前記複数のシリンダの各々に対応する複数の前記連結部材支持部を設け、各連結部材支持部に、対応するシリンダのピストンに連結した前記コネクティングロッドが前記連結部材として連結し、当該運動変換機構において、各ピストンを前記物体として、直線往復運動から前記シャフトの回転運動への変換を行うようにする。
In this case, the swash plate may be restrained from rotating by the object via the connecting member support and the connecting member.
The motion conversion mechanism provided with these connecting members can be applied as a motion conversion mechanism of the positive displacement type flow detector provided with the connecting rod described above.
In this case, the motion conversion mechanism is provided along the circumference of a circle having the rotation axis of the swash plate as a center axis, and a plurality of the connection member support portions corresponding to each of the plurality of cylinders are provided. The connecting rod connected to the piston of the corresponding cylinder is connected to each connecting member support portion as the connecting member, and in the motion conversion mechanism, each piston is used as the object, from linear reciprocating motion to rotating motion of the shaft. Perform the conversion.

この場合には、前記複数のピストンの各々が、順番に、当該ピストンに連結した前記連結部材と前記連結部材支持部を介して前記斜板に前記力を加えるように構成してもよい。
また、上述の連結部材を備えた運動変換機構を、上述の各ピストンの位相が当該ピストンに前記第3の方向に隣接するピストンよりもπ/2遅れた位相となるように規制されている容積式流量検出器の運動変換機構として適用する場合には、前記複数のシリンダを、前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿って等角度間隔で4つ配列し、当該運動変換機構に、前記斜板の回転軸を中心軸とする円の周に沿って等角度間隔で配置された、前記4つのシリンダの各々に対応する4つの前記連結部材支持部を設け、各連結部材支持部に、対応するシリンダのピストンに連結した前記コネクティングロッドを前記連結部材として連結し、各ピストンを、前記コネクティングロッドと前記連結部材支持部とを介して、各ピストンの位相が当該ピストンに前記第3の方向に隣接するピストンよりもπ/2遅れた位相となるように前記斜板に連結し、当該運動変換機構において、各ピストンを前記物体として、直線往復運動から前記シャフトの回転運動への変換を行うようにしてもよい。
In this case, each of the plurality of pistons may sequentially apply the force to the swash plate via the connecting member connected to the piston and the connecting member support.
Further, the motion conversion mechanism provided with the above-mentioned connecting member is provided with a volume in which the phase of each of the above-mentioned pistons is regulated so as to be delayed by π / 2 from the piston adjacent to the piston in the third direction. When applied as a motion conversion mechanism of a flow rate detector, the plurality of cylinders are arranged at equal angular intervals along a circumference of a circle having the axis of the shaft as a central axis. Providing four connecting member support portions corresponding to each of the four cylinders, the four connecting member support portions being arranged at equal angular intervals along the circumference of a circle having the rotation axis of the swash plate as the center axis, The connecting rod connected to the piston of the corresponding cylinder is connected as the connecting member, and each piston is connected to the piston through the connecting rod and the connecting member support so that the phase of each piston is Is connected to the swash plate so as to have a phase delayed by π / 2 from the piston adjacent in the third direction. In the motion conversion mechanism, the rotation of the shaft is performed from the linear reciprocating motion using each piston as the object. Conversion to exercise may be performed.

これにより、コネクティングロッドを、ほぼ揺動することなく、ピストンの直線往復運動をシャフトの回転運動に変換でき、ピストンがシリンダの内壁に押しつけられる側圧を低減できる。   Thus, the linear reciprocating motion of the piston can be converted into the rotational motion of the shaft without substantially swinging the connecting rod, and the side pressure against which the piston is pressed against the inner wall of the cylinder can be reduced.

本発明によれば、直交する3方向のうちの2方向についてのサイズが小さい容積式流量検出器を提供することができる。
また、ピストンがシリンダの内壁に押しつけられる側圧を低減できる直線往復運動-回転運動間の運動変換機構を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a positive displacement type flow detector having a small size in two of three orthogonal directions.
Further, it is possible to provide a motion conversion mechanism between a linear reciprocating motion and a rotary motion capable of reducing a side pressure against which the piston is pressed against the inner wall of the cylinder.

本発明の実施形態に係る容積式流量検出器の外観を示す図である。It is a figure showing appearance of a positive displacement type flow detector concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る容積式流量検出器の内部構成を示す図である。It is a figure showing the internal composition of the positive displacement type flow detector concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るピストンの形状を示す図である。It is a figure showing the shape of the piston concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る容積式流量検出器のメインブロックのシリンダと流路を示す図である。It is a figure showing a cylinder and a channel of a main block of a positive displacement type flow detector concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る容積式流量検出器の流体移送のようすを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state of fluid transfer of the positive displacement type flow detector according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る運動変換機構の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a motion conversion mechanism concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る運動変換機構の動作を示す図である。It is a figure showing operation of a motion conversion mechanism concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る運動変換機構の動作を示す図である。It is a figure showing operation of a motion conversion mechanism concerning an embodiment of the present invention. 公知の容積式流量検出器の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a publicly known positive displacement type flow detector.

以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る容積式流量検出器の外観を示す。
便宜上、図中に示すように容積式流量検出器の上下前後左右を定めるものとして、図1aは容積式流量検出器の上面を、図1bは容積式流量検出器の前面を、図1cは容積式流量検出器の下面を表す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows the appearance of a positive displacement type flow detector according to the present embodiment.
For convenience, the upper, lower, front, rear, right and left sides of the positive displacement flow detector are determined as shown in the figure. FIG. 1A shows the upper surface of the positive displacement flow sensor, FIG. 1B shows the front surface of the positive displacement flow sensor, and FIG. 1 shows a lower surface of a flow rate detector.

図示するように、容積式流量検出器は、メインブロック1、メインブロック1の下部に連結された流入側フランジ2、メインブロック1の上部に連結されたカバー3、カバー3の上部に連結された流出側フランジ4、流出側フランジ4の上部に連結された流出口ブロック5、流出側フランジ4の上部に連結された回路カバー6を有している。   As shown in the drawing, the positive displacement type flow detector is connected to a main block 1, an inflow side flange 2 connected to a lower part of the main block 1, a cover 3 connected to an upper part of the main block 1, and an upper part of the cover 3. It has an outflow side flange 4, an outflow block 5 connected to an upper part of the outflow side flange 4, and a circuit cover 6 connected to an upper part of the outflow side flange 4.

流入側フランジ2は、前後左右方向の中央部に容積式流量検出器の流入口21を形成しており、流出口ブロック5は容積式流量検出器の流出口51を形成している。
次に、図2aに図1aのA-A線による容積式流量検出器の断面を、図2bに図1aのB-B線による断面を、図2cに図1aのC-C線による容積式流量検出器の断面を、図2dに図1aのD-D線による断面を示す。
The inflow-side flange 2 forms an inflow port 21 of a positive displacement type flow detector at the center in the front-rear, left-right direction, and the outflow block 5 forms an outflow port 51 of the positive displacement type flow detector.
Next, FIG. 2a shows a cross section of the positive displacement flow sensor taken along the line AA in FIG. 1a, FIG. 2b shows a cross section taken along the line BB in FIG. 1a, and FIG. 2c shows a cross section of the positive displacement flow sensor taken along the CC line in FIG. , FIG. 2d shows a section taken along line DD in FIG. 1a.

図示するように、容積式流量検出器は、メインブロック1の上面、カバー3の内周面、流出側フランジ4の下面で囲まれた空間を備えている。以下、便宜上、この空間を「内部空間」と記して説明を行う。   As shown in the drawing, the positive displacement type flow detector has a space surrounded by an upper surface of the main block 1, an inner peripheral surface of the cover 3, and a lower surface of the outflow side flange 4. Hereinafter, for convenience, this space will be described as “internal space”.

容積式流量検出器の内部空間は、流出側フランジ4と流出口ブロック5に設けられた孔によって流出口51につながっている。
メインブロック1には、メインブロック1の前後左右方向の中心を通る上下方向の軸上の点を中心とする円の周方向に並んで配置された、上下方向を軸方向とする4つのシリンダ11が形成されている。各シリンダ11は上端が開口しておりシリンダ11の内部は上方の内部空間に繋がっている。また、各シリンダ11の下端は流入側フランジ2によって封止されている。
The internal space of the positive displacement type flow detector is connected to the outlet 51 by holes provided in the outlet flange 4 and the outlet block 5.
The main block 1 has four cylinders 11 arranged in a circumferential direction of a circle centered on a vertical axis passing through the center of the main block 1 in the front-rear and left-right directions and having a vertical direction as an axial direction. Are formed. The upper end of each cylinder 11 is open, and the inside of the cylinder 11 is connected to the upper internal space. The lower end of each cylinder 11 is sealed by the inflow side flange 2.

メインブロック1の上部の、前後左右方向の中央には運動変換機構が、内部空間内に収容された形態で配置されている。運動変換機構は、メインブロック1の上部に固定されたシャフトベアリング71、シャフトベアリング71によって、上下方向の軸を回転軸として回転可能に軸支された、上下方向に延びるシャフト72、シャフト72の軸に対して傾いた軸を回転軸としてシャフト72に対して相対的に回転可能に設けられた斜板73等を有する。   A motion conversion mechanism is arranged in the center of the upper part of the main block 1 in the front-rear, left-right direction, and housed in the internal space. The motion conversion mechanism includes a shaft bearing 71 fixed to an upper portion of the main block 1, and a shaft 72 extending in the up-down direction, rotatably supported by the shaft bearing 71 about a vertical axis as a rotation axis, and a shaft of the shaft 72. A swash plate 73 and the like are provided so as to be rotatable relative to the shaft 72 with the axis inclined with respect to the axis as the rotation axis.

また、各シリンダ11にはピストン8が挿入されており、ピストン8はコネクティングロッド9によって、運動変換機構の斜板73の側部に、各ピストン8の位相が、周方向の並びの順に順次π/2ずつずれるように連結されている。   Further, a piston 8 is inserted into each cylinder 11, and the phase of each piston 8 is sequentially shifted by a connecting rod 9 on the side of the swash plate 73 of the motion conversion mechanism in the order of arrangement in the circumferential direction. / 2.

そして、運動変換機構は、コネクティングロッド9で連結されたピストン8の直線往復運動を、運動変換機構のシャフト72の回転運動に変換する。
運動変換機構の詳細については後に説明する。
また、運動変換機構のシャフト72の上端には、回転検出用の磁石10がシャフト72と共に回転するように固定され、流出側フランジ4の上面の磁石10と対向する位置に設けた窪みには、MR素子やホール素子などの磁界検出素子401を搭載した電子回路402が収容され、電子回路402は、磁界検出素子401によって検出した回転検出用の磁石10の回転に伴う磁界の変化から、シャフト72の回転速度などを算定する。
Then, the motion converting mechanism converts the linear reciprocating motion of the piston 8 connected by the connecting rod 9 into a rotational motion of the shaft 72 of the motion converting mechanism.
Details of the motion conversion mechanism will be described later.
At the upper end of the shaft 72 of the motion conversion mechanism, a rotation detecting magnet 10 is fixed so as to rotate together with the shaft 72, and a recess provided at a position facing the magnet 10 on the upper surface of the outflow side flange 4 includes: An electronic circuit 402 on which a magnetic field detecting element 401 such as an MR element or a Hall element is mounted is accommodated. Calculate the rotation speed and so on.

そして、電子回路402の上方は回路カバー6によって封止されている。
次に、図3aに斜め上方から見たピストン8の斜視図を、図3bに斜め下方から見たピストン8の斜視図を示す。ピストン8は、軸方向(上下方向)について中央の部分に、径を小さくすることにより形成した括れを備えた形状を有している。
The upper part of the electronic circuit 402 is sealed by the circuit cover 6.
Next, FIG. 3A is a perspective view of the piston 8 as viewed obliquely from above, and FIG. 3B is a perspective view of the piston 8 as viewed obliquely from below. The piston 8 has a shape provided with a constriction formed by reducing the diameter at a central portion in the axial direction (vertical direction).

さて、図2a、b、c、dに示すように、メインブロック1には、共通流入路121と個別流入路122とよりなる、流入側フランジ2の流入口21と各シリンダ11を連絡する流入路が設けられている。また、メインブロック1には、周方向に隣接するシリンダ11間を連絡する連絡路123が設けられている。   Now, as shown in FIGS. 2a, 2b, 2c, and 2d, the main block 1 is provided with a common inflow channel 121 and an individual inflow channel 122, and an inflow port connecting the inflow port 21 of the inflow side flange 2 to each cylinder 11. Roads are provided. In addition, the main block 1 is provided with a communication path 123 that connects between the cylinders 11 that are adjacent in the circumferential direction.

ここで、図4aに、シリンダ11、共通流入路121、個別流入路122、連絡路123の、下方から見た配置関係を示す。
図示するように、共通流入路121はメインブロック1の中央に設けられ、個別流入路122は、共通流入路121から各シリンダ11に延びている
また、連絡路123は、隣接するシリンダ11間に、メインブロック1の径方向に隣接して並行に2本ずつ設けられている。
Here, FIG. 4A shows an arrangement relationship of the cylinder 11, the common inflow channel 121, the individual inflow channel 122, and the communication channel 123 as viewed from below.
As shown, the common inflow channel 121 is provided at the center of the main block 1, the individual inflow channel 122 extends from the common inflow channel 121 to each cylinder 11, and the communication channel 123 is provided between the adjacent cylinders 11. , Two in parallel with each other in the radial direction of the main block 1.

なお、図4における#1から#4は、便宜上付したシリンダ11の識別番号であり、この識別番号は、図4aにおける時計回りの方向に、左のシリンダ11、前のシリンダ11、右のシリンダ11、後ろのシリンダ11の順に付している。   In FIG. 4, # 1 to # 4 are identification numbers of the cylinder 11 attached for convenience, and the identification numbers correspond to the left cylinder 11, the front cylinder 11, the right cylinder 11 in the clockwise direction in FIG. 11 and the rear cylinder 11 in this order.

次に、図4bの容積式流量検出器の下面図中のA-A線による断面を図4c1に、図4bの下面図中のB-B線による断面を図4c2に示す。共通流入路121は、流入側フランジ2に設けられた流入口21に繋がる孔に連絡する上下方向に延びる流路であり、個別流入路122は、共通流入路121か各シリンダ11内まで前後左右方向に延びる流路である。   Next, FIG. 4c1 shows a cross section taken along the line AA in the bottom view of the positive displacement flow detector of FIG. 4b, and FIG. 4c2 shows a cross section taken along the line BB in the bottom view of FIG. 4b. The common inflow path 121 is a flow path extending in the vertical direction that communicates with a hole connected to the inflow port 21 provided in the inflow side flange 2. The flow path extends in the direction.

次に、図4bの下面図中のC線による断面を、C線に沿った方向を左右方向として表した図を図4dに示す。
図4dは、外周側から中心方向を見た断面を表し、図4bのk点が、図4dの左右端に対応する。
図4dに示すように、連絡路123は、各シリンダ11の下方の位置と、図4aにおいて周方向に時計回りに隣接するシリンダ11の上方の位置とを連絡する流路である。なお、図4dには、隣接するシリンダ11間を連絡する2本の連絡路123のうちのメインブロック1の中心側の連絡路123が表れている。
Next, FIG. 4D shows a cross-sectional view taken along the line C in the bottom view of FIG.
FIG. 4D shows a cross section viewed from the outer peripheral side toward the center, and point k in FIG. 4B corresponds to the left and right ends in FIG.
As shown in FIG. 4D, the communication path 123 is a flow path connecting a position below each cylinder 11 and a position above the adjacent cylinder 11 in the clockwise direction in the circumferential direction in FIG. 4A. In FIG. 4D, the communication path 123 on the center side of the main block 1 among the two communication paths 123 connecting the adjacent cylinders 11 is shown.

ここで、個別流入路122のシリンダ11内部につながる開口Mは、ピストン8が下死点(移動範囲の上方向端)付近に位置しているときのみ、開口Mが、ピストン8の括れとシリンダ11の内壁で囲まれた空間に連絡する位置に設けられている。また、個別流入路122の開口Mは、常時、上下方向について、開口Mがピストン8の範囲外とならない位置に配置されている。   Here, the opening M connected to the inside of the cylinder 11 of the individual inflow passage 122 is formed only when the piston 8 is located near the bottom dead center (upward end of the moving range). It is provided at a position communicating with a space surrounded by the inner wall of the eleventh wall. Further, the opening M of the individual inflow channel 122 is always arranged at a position where the opening M does not fall outside the range of the piston 8 in the vertical direction.

また、連絡路123の開口のうち、連絡路123が連絡するシリンダ11の時計回りに一つ進んだシリンダ11側の開口である、上方の位置の開口Pの位置も、ピストン8が下死点(移動範囲の上方向端)付近に位置しているときのみに、開口Pが、ピストン8の括れとシリンダ11の内壁で囲まれた空間に連絡する位置に設けられている。また、この連絡路123の上方の位置の開口Pは、開口Mより少し上方の位置であって、ピストン8が上死点(移動範囲の下方向端)付近に位置しているときにのみピストン8の範囲の上方となる位置にある。そして、開口Pは、ピストン8が上死点(移動範囲の下方向端)付近に位置しているときにのみシリンダ11のピストン8より上方の空間を介して容積式流量検出器の内部空間と連絡する。   In addition, among the openings of the communication path 123, the position of the opening P at the upper position, which is the opening on the cylinder 11 side advanced by one clockwise of the cylinder 11 with which the communication path 123 communicates, also indicates that the piston 8 has the bottom dead center. The opening P is provided at a position that communicates with a space surrounded by the constriction of the piston 8 and the inner wall of the cylinder 11 only when it is located near (upward end of the movement range). The opening P at a position above the communication path 123 is a position slightly above the opening M, and only when the piston 8 is located near the top dead center (the lower end of the moving range). 8 above. The opening P communicates with the internal space of the positive displacement flow rate detector via the space above the piston 8 of the cylinder 11 only when the piston 8 is located near the top dead center (the lower end of the movement range). contact.

連絡路123の開口のうち、連絡路123が連絡するシリンダ11の反時計回りに一つ進んだシリンダ11側の開口である、下方の位置の開口Qは、常時、ピストン8の下方となる上下方向位置に設けられており、開口Qは常時シリンダのピストン8より下方の空間に連絡している。   Among the openings of the communication path 123, the opening Q at the lower position, which is the opening on the cylinder 11 side advanced by one in the counterclockwise direction of the cylinder 11 with which the communication path 123 communicates, is always up and down which is below the piston 8. The opening Q is always in communication with a space below the piston 8 of the cylinder.

図5に、このようなメインブロック1とシリンダ11による流体の移送動作を示す。
いま、図5aに示すように、#2のシリンダ11のピストン8が下死点付近にあるときには、#2のシリンダ11の開口M、開口Pは、#2のシリンダ11の内壁とピストン8の括れで囲まれた空間に連絡しており、流入口21から共通流入路121、#2のシリンダ11の個別流入路122に流入した流体は、#2のシリンダ11の開口Mを通って2のシリンダ11の内壁とピストン8の括れで囲まれた空間に流入し、#2のシリンダ11の開口P、連絡路123、#1のシリンダ11の開口Qを通って、#1のシリンダ11のピストン8の下方の空間に流入し、流入した流体の力によって#1のピストン8は押上げられ上方に移動する。
FIG. 5 shows such a fluid transfer operation by the main block 1 and the cylinder 11.
Now, as shown in FIG. 5A, when the piston 8 of the cylinder 11 of # 2 is near the bottom dead center, the opening M and the opening P of the cylinder 11 of # 2 are connected to the inner wall of the cylinder 11 of # 2 and The fluid flowing from the inflow port 21 to the common inflow path 121 and the individual inflow path 122 of the cylinder 11 of # 2 passes through the opening M of the cylinder 11 of # 2. It flows into the space surrounded by the inner wall of the cylinder 11 and the constriction of the piston 8, passes through the opening P of the cylinder 11 of # 2, the communication path 123, the opening Q of the cylinder 11 of # 1, and the piston of the cylinder 11 of # 1. The piston 8 of # 1 is pushed up by the force of the inflowing fluid and moves upward.

すると、運動変換機構で位相差が規定されている他のピストン8も反時計回りに隣接するピストン8とπ/2の位相差を持って移動する。
#1のピストン8とπの位相差を持つ、#3のピストン8は下方に移動し、#3のシリンダ11のピストン8の下方に空間に流入していた流体を、ピストン8が上死点付近にあって開口Pがピストン8の上方にある#4のシリンダ11に、#3のシリンダ11の開口Q、連絡路123、#4のシリンダ11の開口Pを通して押出し、#4のシリンダ11のピストン8の上方に押出された流体は、容積式流量検出器の内部空間に進み、容積式流量検出器の流出口51から流出される。
Then, the other piston 8 whose phase difference is defined by the motion conversion mechanism also moves counterclockwise with a phase difference of π / 2 from the adjacent piston 8.
The piston 8 of # 3 having a phase difference of π with the piston 8 of # 1 moves downward, and the fluid flowing into the space below the piston 8 of the cylinder 11 of # 3 is transferred to the top dead center by the piston 8. It is pushed out through the opening Q of the cylinder 11 of # 3, the communication path 123, and the opening P of the cylinder 11 of # 4 into the cylinder 11 of # 4, where the opening P is near the piston 8 and above the piston 8. The fluid pushed out above the piston 8 advances into the internal space of the positive displacement type flow detector and flows out from the outlet 51 of the positive displacement type flow detector.

なお、図5aの状態において、#1、#3、#4のシリンダ11においては、開口Mは、ピストン8によって遮られて、開口Pとも、シリンダ11のピストン8より上方の空間とも下方の空間とも連絡していないので、開口Mから流体は流入しない。また、図5aの状態において、#1、#2、#3のシリンダ11においては、シリンダ11のピストン8より上方の空間は、ピストン8によって遮られて、開口Mとも開口Pとも連絡していない。   In the state shown in FIG. 5A, in the cylinders # 1, # 3, and # 4, the opening M is blocked by the piston 8, and the opening P and the space above the piston 8 of the cylinder 11 are both below and below. The fluid does not flow in from the opening M because it is not communicated with. In the state shown in FIG. 5A, in the cylinders # 1, # 2, and # 3, the space above the piston 8 of the cylinder 11 is blocked by the piston 8, so that neither the opening M nor the opening P is in communication. .

次に、図5aの状態から各ピストン8の位相がπ/2進んだ図5bの状態では、#1のシリンダ11のピストン8が下死点付近にあり、#1のシリンダ11の開口M、開口Pは、#1のシリンダ11の内壁とピストン8の括れで囲まれた空間に連絡しており、流入口21から共通流入路121、#1のシリンダ11の個別流入路122に流入した流体は、#1のシリンダ11の開口Mを通って#1のシリンダ11の内壁とピストン8の括れで囲まれた空間に流入し、#1のシリンダ11の開口P、連絡路123、#4のシリンダ11の開口Qを通って、#4のシリンダ11のピストン8の下方の空間に流入し、流入した流体の力によって#4のピストン8は押上げられ上方に移動する。   Next, in the state of FIG. 5B in which the phase of each piston 8 is advanced by π / 2 from the state of FIG. 5A, the piston 8 of the cylinder 11 of # 1 is near the bottom dead center, and the opening M of the cylinder 11 of # 1 The opening P communicates with the space surrounded by the inner wall of the cylinder 11 of # 1 and the constriction of the piston 8, and the fluid flowing from the inflow port 21 into the common inflow path 121 and the individual inflow path 122 of the # 1 cylinder 11 Flows into the space surrounded by the inner wall of the # 1 cylinder 11 and the constriction of the piston 8 through the opening M of the # 1 cylinder 11, and the opening P of the # 1 cylinder 11, the communication paths 123, and # 4 The fluid flows into the space below the piston 8 of the # 4 cylinder 11 through the opening Q of the cylinder 11, and the force of the inflowing fluid pushes up the # 4 piston 8 to move upward.

すると、運動変換機構で位相差が規定されている他のピストン8も反時計回りに隣接するピストン8とπ/2の位相差を持って移動する。
#4のピストン8とπの位相差を持つ、#2のピストン8は下方に移動し、#2のシリンダ11のピストン8の下方に空間に流入していた流体を、ピストン8が上死点付近にあって開口Pがピストン8の上方にある#3のシリンダ11に、#2のシリンダ11の開口Q、連絡路123、#3のシリンダ11の開口Pを通して押出し、#3のシリンダ11のピストン8の上方に押出された流体は、容積式流量検出器の内部空間に進み、容積式流量検出器の流出口51から流出される。
Then, the other piston 8 whose phase difference is defined by the motion conversion mechanism also moves counterclockwise with a phase difference of π / 2 from the adjacent piston 8.
The piston 8 of # 2 having a phase difference of π with the piston 8 of # 4 moves downward, and the fluid flowing into the space below the piston 8 of the cylinder 11 of # 2 is moved to the top dead center by the piston 8. It is pushed out through the opening Q of the cylinder 11 of # 2, the communication path 123, and the opening P of the cylinder 11 of # 3 into the cylinder 11 of # 3, where the opening P is located above the piston 8 and is near. The fluid pushed out above the piston 8 advances into the internal space of the positive displacement type flow detector and flows out from the outlet 51 of the positive displacement type flow detector.

なお、図5bの状態において、#2、#3、#4のシリンダ11においては、開口Mは、ピストン8によって遮られて、開口Pとも、シリンダ11のピストン8より上方の空間とも下方の空間とも連絡していないので、開口Mから流体は流入しない。また、図5bの状態において、#1、#2、#4のシリンダ11においては、シリンダ11のピストン8より上方の空間は、ピストン8によって遮られて、開口Mとも、開口Pとも連絡していない。   In the state shown in FIG. 5B, in the cylinders # 2, # 3, and # 4, the opening M is blocked by the piston 8, and the space below the opening P and the space above the piston 8 of the cylinder 11 is also lower. The fluid does not flow in from the opening M because it is not communicated with. In the state of FIG. 5B, in the cylinders # 1, # 2, and # 4, the space above the piston 8 of the cylinder 11 is blocked by the piston 8, and communicates with both the opening M and the opening P. Absent.

図5bの状態からピストン8の位相がπ/2進んだ状態を表す図5c、図5cの状態からピストン8の位相がπ/2進んだ状態を表す図5dに示すように、以下同様に、mod(x)をxの4の剰余として、シリンダ#mod(i)のピストン8より下方の空間に、シリンダ#mod(i+1)の個別流入路122の開口Mから流入した流体を送り、シリンダ#mod(i+2)のピストン8より下方の空間の流体を、シリンダ#mod(i+3)のシリンダ11のピストン8より上方の空間を介して流出口51に流出する動作を、iを3、2、1、4、3、2、1、4、3、...と循環的に変化させながら行う動作が繰り返され、流入口21から共通流入路121に流入した流体が流出口51に移送されていく。   As shown in FIG. 5c showing a state where the phase of the piston 8 has advanced by π / 2 from the state of FIG. 5b, and FIG. 5d showing a state where the phase of the piston 8 has advanced by π / 2 from the state of FIG. The fluid flowing from the opening M of the individual inflow passage 122 of the cylinder #mod (i + 1) is sent to the space below the piston 8 of the cylinder #mod (i), where mod (x) is the remainder of x of x. The operation of flowing the fluid in the space below the piston 8 of the cylinder #mod (i + 2) to the outlet 51 through the space above the piston 8 of the cylinder 11 of the cylinder #mod (i + 3) is denoted by i. , 3, 2, 1, 4, 3, 2, 1, 4, 3,... Are repeatedly performed, and the fluid flowing from the inlet 21 into the common inflow path 121 is It is transferred to 51.

ここで、ピストン8の直線往復運動は運動変換機構によってシャフト72の回転運動に変換される。
ピストン8の1往復あたりに流出口51へ流出される流体の容積は一定であるので、シャフト72の1回転あたりに、容積式流量検出器を通って、流入口21から流出口51に流れる流体容積は一定となる。したがって、上述のように、電子回路402によって、シャフト72の回転速度を検出することにより、流入口21から流出口51に流れる流体の流量を計測することができる。
Here, the linear reciprocating motion of the piston 8 is converted into the rotational motion of the shaft 72 by the motion converting mechanism.
Since the volume of the fluid flowing out to the outlet 51 per one reciprocation of the piston 8 is constant, the fluid flowing from the inlet 21 to the outlet 51 through the positive displacement type flow detector per one rotation of the shaft 72. The volume is constant. Therefore, as described above, the flow rate of the fluid flowing from the inlet 21 to the outlet 51 can be measured by detecting the rotation speed of the shaft 72 by the electronic circuit 402.

次に、運動変換機構の詳細について説明する。
運動変換機構のシャフト72の構成を図6aに示す。
図6a1、a2、a3、a4は、それぞれシャフト72の回転角が0、π/2、π、3π/2のときに、容積式流量検出器の前方から後方に向かってみたシャフト72の外観を表し、図6a5、a6は、シャフト72の回転角が0のときのシャフト72の上面、下面を表す。また、図6a7は、シャフト72を斜め上方から見たようすを表す。なお、シャフト72の回転角は、上方から下方を見て、時計回りに測るものとする。
Next, details of the motion conversion mechanism will be described.
FIG. 6A shows the configuration of the shaft 72 of the motion conversion mechanism.
FIGS. 6a1, a2, a3, and a4 show the appearance of the shaft 72 viewed from the front to the rear of the positive displacement type flow detector when the rotation angles of the shaft 72 are 0, π / 2, π, and 3π / 2, respectively. 6a5 and a6 show the upper surface and the lower surface of the shaft 72 when the rotation angle of the shaft 72 is zero. 6a7 shows the shaft 72 as viewed from obliquely above. The rotation angle of the shaft 72 is measured clockwise when viewed from above.

図示するように、シャフト72は、上部の一部を小径とした円筒形状を有する中心円筒721と、中心円筒721の周りにフランジ状に設けた傾斜円盤722とを有する。傾斜円盤722は中心円筒721の中心軸に対して傾いた軸を中心軸とする円盤形状を備えており、傾斜円盤722の中心軸上の傾斜円盤722の高さ方向の中央となる点(傾斜円盤722の中心)は、中心円筒721の中心軸上にある。   As shown in the figure, the shaft 72 has a central cylinder 721 having a cylindrical shape with a part of the upper part having a small diameter, and an inclined disk 722 provided in a flange shape around the central cylinder 721. The inclined disk 722 has a disk shape having an axis inclined with respect to the central axis of the central cylinder 721 as a central axis, and a point (inclined) at the center of the inclined disk 722 on the central axis of the inclined disk 722 in the height direction. The center of the disk 722) is on the central axis of the central cylinder 721.

次に、斜板73の構成を図6bに示す。
いま、便宜上、図示するように斜板73の+x方向、+y方向、+z方向を定めるものとして、図6b1は斜板73を-y方向から+y方向に向かって見たようすを、図6b2は斜板73を+z方向から-z方向に向かって見たようすを、図6b3は斜板73を-z方向から+z方向に向かって見たようすを表す。
Next, the configuration of the swash plate 73 is shown in FIG.
Now, for the sake of convenience, it is assumed that the + x direction, the + y direction, and the + z direction of the swash plate 73 are determined as shown in FIG. 6B1, and FIG. 6B1 shows the swash plate 73 viewed from the −y direction toward the + y direction. 6b2 shows the swash plate 73 viewed from the + z direction in the -z direction, and FIG. 6b3 shows the swash plate 73 viewed from the -z direction in the + z direction.

斜板73は、xy方向の中央部に、z方向に延びる中央孔731を有する環状の部材である。
また、斜板73の+x方向側の外周面、-x方向側の外周面、+y方向側の外周面、-y方向側の外周面には、それぞれロッド支持部732が連結されている。4つのロッド支持部732のうちの三つのロッド支持部732は、残る一つのロッド支持部732を、中央孔731の中心軸周りにπ/2、π、3π/2回転させた配置、構成を有する。
The swash plate 73 is an annular member having a central hole 731 extending in the z direction at the center in the xy directions.
A rod support portion 732 is connected to the outer peripheral surface on the + x direction side, the outer peripheral surface on the −x direction side, the outer peripheral surface on the + y direction side, and the outer peripheral surface on the −y direction side of the swash plate 73, respectively. . Three of the four rod support portions 732 have an arrangement and configuration in which the remaining one rod support portion 732 is rotated by π / 2, π, 3π / 2 around the central axis of the central hole 731. Have.

また、図6b4に、図6b2のA-A線による断面を示す。各ロッド支持部732は、支持部ベアリング733を介して斜板73に軸支され、図6b5に示すように、+x方向側の外周面と-x方向側の外周面に設けられたロッド支持部732はx方向を回転軸として斜板73に対して回転することができ、+y方向側の外周面と-y方向側の外周面に設けられたロッド支持部732はy方向を回転軸として斜板73に対して回転することができる。   FIG. 6B4 shows a cross section taken along line AA of FIG. 6B2. Each rod support portion 732 is supported by a swash plate 73 via a support portion bearing 733, and as shown in FIG. 6b5, a rod support provided on the outer peripheral surface on the + x direction side and the outer peripheral surface on the -x direction side. The portion 732 can rotate with respect to the swash plate 73 with the x direction as a rotation axis, and the rod support portions 732 provided on the outer peripheral surface on the + y direction side and the outer peripheral surface on the −y direction side rotate the y direction in the rotation axis. And can rotate with respect to the swash plate 73.

各ロッド支持部732は、コネクティングロッド9を揺動可能に軸支する揺動軸734を有する。図6b6に示すように、+x方向側の外周面と-x方向側の外周面に設けられたロッド支持部732の揺動軸734は軸方向がy方向であり、コネクティングロッド9をx方向に揺動可能に軸支し、y方向側の外周面と-y方向側の外周面に設けられたロッド支持部732の揺動軸734は軸方向がx方向であり、コネクティングロッド9をy方向に揺動可能に軸支する。   Each rod support portion 732 has a swing shaft 734 that pivotally supports the connecting rod 9. As shown in FIG. 6b6, the pivot axis 734 of the rod support portion 732 provided on the outer peripheral surface on the + x direction side and the outer peripheral surface on the −x direction side is in the y direction, and the connecting rod 9 is moved in the x direction. The rocking shaft 734 of the rod support portion 732 provided on the outer peripheral surface on the y direction side and the outer peripheral surface on the −y direction side has an axial direction of the x direction, and connects the connecting rod 9 to the y direction. It is pivotally supported in the direction.

次に、シャフト72の回転角が0のときの前面を図6c1に、断面を図6c2に示す。ロッド支持部732が設けられた斜板73は、斜板73の中央孔731の内壁とシャフト72の傾斜円盤722の外周側面との間に配置した斜板ベアリング74を用いて、斜板73の中央孔731のz方向の中心軸が傾斜円盤722の中心軸と一致し、傾斜円盤722の中心軸を回転軸として、傾斜円盤722の周りを傾斜円盤722に対して相対的に回転可能なように傾斜円盤722に連結される。したがって、傾斜円盤722の中心軸はシャフト72の中心円筒721の中心軸に対して傾いているので、斜板73は、シャフト72の中心円筒721の中心軸に対して傾いた軸を回転軸として、シャフト72の周りを相対的に回転することができる。   Next, the front surface when the rotation angle of the shaft 72 is 0 is shown in FIG. 6c1, and the cross section is shown in FIG. 6c2. The swash plate 73 provided with the rod support portion 732 is formed by using a swash plate bearing 74 disposed between the inner wall of the central hole 731 of the swash plate 73 and the outer peripheral surface of the inclined disk 722 of the shaft 72. The central axis of the central hole 731 in the z direction coincides with the central axis of the inclined disk 722, and the central axis of the inclined disk 722 can be rotated around the inclined disk 722 relative to the inclined disk 722 about the central axis of the inclined disk 722. Is connected to the inclined disk 722. Therefore, since the central axis of the inclined disk 722 is inclined with respect to the central axis of the central cylinder 721 of the shaft 72, the swash plate 73 uses the axis inclined with respect to the central axis of the central cylinder 721 of the shaft 72 as the rotation axis. , Around the shaft 72.

そして、斜板ベアリング74を用いて斜板73が組み付けられたシャフト72は、図2に示すように、メインブロック1の上部に固定されたシャフトベアリング71によって、上下方向の軸を回転軸として回転可能に軸支される。   Then, the shaft 72 on which the swash plate 73 is assembled using the swash plate bearing 74 is rotated about a vertical axis as a rotation axis by a shaft bearing 71 fixed to an upper portion of the main block 1 as shown in FIG. It is supported as much as possible.

図7a1に示すように、コネクティングロッド9の下端は4つのピストン8に連結されている。また、コネクティングロッド9の上端は、各ロッド支持部732の揺動軸734に軸支されている。   As shown in FIG. 7 a 1, the lower end of the connecting rod 9 is connected to four pistons 8. Further, the upper end of the connecting rod 9 is pivotally supported by a swing shaft 734 of each rod support portion 732.

ここで、各シリンダ11、斜板73、ロッド支持部732の配置やサイズは、ロッド支持部732の揺動軸734が、シリンダ11の中心のほぼ真上を通る配置、すなわち、ロッド支持部732の揺動軸734で軸支したコネクティングロッド9がほぼ上下方向に延びる配置となるように設定されている。   Here, the arrangement and size of each cylinder 11, the swash plate 73, and the rod support portion 732 are determined such that the swing shaft 734 of the rod support portion 732 passes almost directly above the center of the cylinder 11, that is, the rod support portion 732 The connecting rod 9 pivotally supported by the swing shaft 734 is set to extend substantially vertically.

ここで、図7a1、a2、a3、a4は、それぞれシャフト72の回転角が0、π/2、π、3π/2のときのピストン8と、運動変換機構のシャフト72と斜板73の関係を示したものである。   Here, FIGS. 7a1, a2, a3, and a4 show the relationship between the piston 8 when the rotation angle of the shaft 72 is 0, π / 2, π, and 3π / 2, respectively, and the shaft 72 and the swash plate 73 of the motion conversion mechanism. It is shown.

図示するように、斜板73の4つのロッド支持部732の揺動軸734の高さは、シャフト72の中心円筒721の中心軸周りの並びの順に漸次変化すると共に1周すると元の高さに戻るので、各ピストン8の位相はπ/2ずつ異なったものとなる。   As shown in the figure, the height of the swing shafts 734 of the four rod support portions 732 of the swash plate 73 gradually changes in the order of arrangement around the central axis of the central cylinder 721 of the shaft 72, and returns to the original height after one revolution. , The phase of each piston 8 is different by π / 2.

上述のように、いずれかのピストン8がシリンダ11のピストン8の下方の空間に流入した流体の力によって上方に押し上げられると、そのピストン8に連結したコネクティングロッド9を介して、そのコネクティングロッド9が揺動軸734に軸支されているロッド支持部732に、上方に向かう力が加わり、この力は斜板73と傾斜円盤722の傾きを変化させる力となる。そして、傾斜円盤722の傾きを変化させる力は、傾斜円盤722の傾きが変化するようにシャフト72を回転させる力としてシャフト72に加わる。   As described above, when one of the pistons 8 is pushed upward by the force of the fluid flowing into the space below the piston 8 of the cylinder 11, the connecting rod 9 is connected to the connecting rod 9 via the connecting rod 9 connected to the piston 8. An upward force is applied to the rod supporting portion 732 supported by the swing shaft 734, and this force is a force that changes the inclination of the swash plate 73 and the inclined disk 722. The force that changes the inclination of the inclined disk 722 is applied to the shaft 72 as a force that rotates the shaft 72 so that the inclination of the inclined disk 722 changes.

したがって、いずれかのピストン8が流体の力によって上方に押し上げられると、当該ピストン8が上方に移動すると共に、当該移動に伴って斜板73と傾斜円盤722の傾きが変化するようにシャフト72が回転すると共に、他のピストン8もπ/2ずつ異なった位相で移動する。   Therefore, when one of the pistons 8 is pushed upward by the force of the fluid, the piston 8 moves upward, and the shaft 72 is moved so that the inclination of the swash plate 73 and the inclined disk 722 changes with the movement. While rotating, the other pistons 8 also move in a different phase by π / 2.

結果、図7a1、a2、a3、a4、a1、a2、...のようにピストン8の位置と斜板73の傾きが変化していくと共に、図7b1、b2、b3、b4、b1、b2、...のようにシャフト72が回転していき、運動変換機構によって、ピストン8の直線往復運動がシャフト72の回転運動に変換される。   As a result, as shown in FIGS. 7a1, a2, a3, a4, a1, a2,..., The position of the piston 8 and the inclination of the swash plate 73 change, and FIGS. 7b1, b2, b3, b4, b1, b2 ,..., And the linear reciprocating motion of the piston 8 is converted into a rotational motion of the shaft 72 by the motion converting mechanism.

なお、図7a1、a2、a3、a4に示すように、コネクティングロッド9が、ほぼ上下方向に延びる姿勢を維持するように、斜板73の傾きの変化に応じて、ロッド支持部732の揺動軸734は斜板73に対して回転し、コネクティングロッド9は揺動軸734に対して揺動する。   As shown in FIGS. 7 a 1, a 2, a 3, and a 4, the rod supporting portion 732 is swung according to a change in the inclination of the swash plate 73 so that the connecting rod 9 maintains a posture extending substantially vertically. The shaft 734 rotates with respect to the swash plate 73, and the connecting rod 9 swings with respect to the swing shaft 734.

一方、図8に示すように、揺動軸734とシャフト72の中心円筒721の軸との距離dは、斜板73の傾きに応じて僅かにΔd変化するため、コネクティングロッド9は、斜板73の傾きに応じて上下方向に延びる姿勢から僅かに揺動できる必要がある。そこで、コネクティングロッド9がΔdを吸収するだけの角度、揺動できるように、コネクティングロッド9の下端は、ピストン8に設けたピストン軸81によって、ピストン8に揺動可能に連結されている。なお、ピストン軸81は、上下方向と垂直かつ、ピストン8の中心軸上の点とシャフト72の軸上の点結ぶ直線と垂直な方向に延伸しており、コネクティングロッド9の下端は、ピストン8の中心軸とシャフト72の軸を含む平面上を揺動可能にピストン軸81に連結される。   On the other hand, as shown in FIG. 8, since the distance d between the swing shaft 734 and the axis of the central cylinder 721 of the shaft 72 slightly changes by Δd according to the inclination of the swash plate 73, the connecting rod 9 is It is necessary to be able to slightly swing from a posture extending in the vertical direction in accordance with the inclination of 73. Therefore, the lower end of the connecting rod 9 is swingably connected to the piston 8 by a piston shaft 81 provided on the piston 8 so that the connecting rod 9 can swing by an angle enough to absorb Δd. The piston shaft 81 extends in a direction perpendicular to the up-down direction and perpendicular to a straight line connecting a point on the central axis of the piston 8 and a point on the axis of the shaft 72. The lower end of the connecting rod 9 is Is pivotally connected to the piston shaft 81 on a plane including the central axis of the shaft 72 and the axis of the shaft 72.

以上、本発明の実施形態について説明した。
以上の実施形態では、シリンダ11とピストン8のセットが4つの場合について説明したが、シリンダ11とピストン8のセットは2の倍数であれば任意の数、設けるようにしてもよい。
The embodiment of the invention has been described.
In the above embodiment, the case where the number of the sets of the cylinder 11 and the piston 8 is four has been described, but the number of the sets of the cylinder 11 and the piston 8 may be any number as long as it is a multiple of two.

以上の実施形態で示した運動変換機構は、回転運動から直線往復運動への変換も行うことができる機構であり、容積式流量検出器に限らず、任意の装置において、直線往復運動から回転運動への変換を行う機構、回転運動から直線往復運動への変換を行う機構として適用することができる。   The motion conversion mechanism described in the above embodiment is a mechanism that can also perform a conversion from a rotary motion to a linear reciprocating motion, and is not limited to the positive displacement type flow detector, and can be applied to any device, from the linear reciprocating motion to the rotary motion. The mechanism can be applied as a mechanism for converting the rotation motion to a linear motion.

以上のように、本実施形態によれば、シリンダ11、ピストン8、シャフト72の軸を全て同一方向とすることができる。よって、これらの軸の方向と直交する2方向についてのサイズが小さい容積式流量検出器を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the axes of the cylinder 11, the piston 8, and the shaft 72 can all be in the same direction. Therefore, it is possible to realize a positive displacement type flow detector having a small size in two directions orthogonal to the directions of these axes.

また、シリンダ11の軸方向のサイズとピストンのストローク量を拡大することにより、これらの軸の方向と直交する2方向についてのサイズを拡大することなく、容積式流量検出器のシャフト72の1回転あたりの容積の拡大を行うことができる。   Further, by increasing the axial size of the cylinder 11 and the stroke amount of the piston, one rotation of the shaft 72 of the positive displacement type flow detector can be performed without increasing the size in two directions perpendicular to these axial directions. The volume per unit can be increased.

また、本実施形態の運動変換機構によれば、コネクティングロッド9を、ほぼ揺動することなく、ピストン8の直線往復運動をシャフト72の回転運動に変換することができ、ピストン8がシリンダ11の内壁に押しつけられる側圧を低減することができる。   Further, according to the motion conversion mechanism of the present embodiment, the linear reciprocating motion of the piston 8 can be converted into the rotary motion of the shaft 72 without substantially swinging the connecting rod 9, and the piston 8 The side pressure pressed against the inner wall can be reduced.

11_1-11_4…シリンダ、12_1-12_4…ピストン、13…クランクシャフト、14_1-14_4…コネクティングロッド、15_1-15_4…流路、1…メインブロック、2…流入側フランジ、3…カバー、4…流出側フランジ、5…流出口ブロック、6…回路カバー、7…シャフトベアリング、8…ピストン、9…コネクティングロッド、10…磁石、11…シリンダ、21…流入口、51…流出口、72…シャフト、73…斜板、74…斜板ベアリング、81…ピストン軸、121…共通流入路、122…個別流入路、123…連絡路、401…磁界検出素子、402…電子回路、721…中心円筒、722…傾斜円盤、731…中央孔、732…ロッド支持部、733…支持部ベアリング、734…揺動軸。   11_1-11_4 ... Cylinder, 12_1-12_4 ... Piston, 13 ... Crankshaft, 14_1-14_4 ... Connecting rod, 15_1-15_4 ... Flow path, 1 ... Main block, 2 ... Inflow side flange, 3 ... Cover, 4 ... Outflow side Flange, 5 outlet block, 6 circuit cover, 7 shaft bearing, 8 piston, 9 connecting rod, 10 magnet, 11 cylinder, 21 inlet, 51 outlet, 72 shaft, 73 ... swash plate, 74 ... swash plate bearing, 81 ... piston shaft, 121 ... common inflow path, 122 ... individual inflow path, 123 ... communication path, 401 ... magnetic field detecting element, 402 ... electronic circuit, 721 ... central cylinder, 722 ... Inclined disk, 731 central hole, 732 rod support, 733 support bearing, 734 rocking shaft.

Claims (9)

流入口と流出口とを備え、前記流入口から前記流出口に流れる流体の流量を検出する容積式流量検出器であって、
軸方向が同じ方向に揃えられた複数のシリンダと、
各シリンダ内を直線往復運動し、当該直線往復運動に伴って前記流入口から流入する流体を前記流出口に移送する複数のピストンと、
前記シリンダの軸方向と同じ方向を軸方向とするシャフトを備え、前記ピストンの直進運動を前記シャフトの回転運動に変換する運動変換機構とを備えたことを特徴とする容積式流量検出器。
A positive displacement type flow detector comprising an inlet and an outlet, and detecting a flow rate of a fluid flowing from the inlet to the outlet,
A plurality of cylinders whose axial direction is aligned in the same direction,
A plurality of pistons that linearly reciprocate in each cylinder and transfer fluid flowing from the inflow port to the outflow port with the linear reciprocation,
A positive displacement type flow detector, comprising: a shaft having an axial direction that is the same as the axial direction of the cylinder; and a motion converting mechanism that converts a linear motion of the piston into a rotational motion of the shaft.
請求項1記載の容積式流量検出器であって、
前記ピストンの下死点から上死点側に向かう方向を第1方向、第1方向と反対の方向を第2方向として、
前記複数のシリンダとピストンは、前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿って配列されており、
前記シャフトは、前記シリンダの第2方向側に配置されており、
前記シリンダの第2方向側の端部は開口しており、
当該容積式流量検出器は、各ピストンと運動変換機構とを前記開口を通って連結する複数のコネクティングロッドを有し、
前記運動変換機構は、前記コネクティングロッドの運動を前記シャフトの回転運動に変換することを特徴とする容積式流量検出器。
The positive displacement flow detector according to claim 1,
A direction from the bottom dead center of the piston toward the top dead center is a first direction, and a direction opposite to the first direction is a second direction.
The plurality of cylinders and pistons are arranged along a circumference of a circle having the axis of the shaft as a central axis,
The shaft is disposed on the second direction side of the cylinder,
The end of the cylinder in the second direction is open,
The positive displacement flow detector has a plurality of connecting rods connecting each piston and the motion conversion mechanism through the opening,
The displacement conversion mechanism converts a movement of the connecting rod into a rotational movement of the shaft.
請求項2記載の容積式流量検出器であって、
前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿った方向のうちの一方の方向を第3の方向として、
前記運動変換機構は、前記各コネクティングロッドを介して、各ピストンの位相を、各ピストンの位相が当該ピストンに前記第3の方向に隣接するピストンよりもπ/2遅れた位相となるように規制し、
前記シリンダの第2方向側の端部の開口は、前記流出口に連絡しており、
前記ピストンは、軸方向についての中央部に括れを有し、
当該容積式流量検出器は、
前記各シリンダの内部空間に連絡する流入用開口と前記流入口を連絡する流入路と、
各シリンダの内部空間に連絡する第1開口と、当該シリンダに前記第3の方向に隣接するシリンダの内部空間に連絡する第2開口とを連絡する連絡路とを有し、
前記第1開口は、少なくとも当該第1開口が設けられたシリンダに前記第3の方向に隣接するシリンダに対応するピストンが下死点付近にあるときに、当該第1開口が設けられたシリンダに対応するピストンよりも上死点側となる位置に設けられており、
前記第2開口は、前記シリンダの軸方向について、当該第2開口が設けられたシリンダに対応するピストンが上死点付近にあるときに、当該ピストンよりも下死点側の位置となり、当該ピストンが下死点付近にあるとき、前記ピストンの括れの範囲内となる位置に設けられており、
前記流入用開口は、前記シリンダの軸方向について、常に当該流入用開口が設けられたシリンダに対応するピストンの範囲内となる位置であって、当該ピストンが下死点付近にあるときに、当該ピストンの括れの範囲内となる位置に設けられていることを特徴とする容積式流量検出器。
It is a positive displacement type flow detector of Claim 2, Comprising:
One of the directions along the circumference of a circle having the axis of the shaft as a central axis is defined as a third direction,
The motion conversion mechanism regulates the phase of each piston via each connecting rod such that the phase of each piston is delayed by π / 2 from the piston adjacent to the piston in the third direction. And
An opening at an end on the second direction side of the cylinder communicates with the outlet,
The piston has a constriction at a central portion in the axial direction,
The positive displacement type flow detector,
An inflow opening that communicates with the inflow opening and the inflow port that communicate with the internal space of each cylinder,
A first opening communicating with the internal space of each cylinder, and a communication path communicating with the second opening communicating with the internal space of the cylinder adjacent to the cylinder in the third direction;
The first opening is provided at least in a cylinder provided with the first opening when a piston corresponding to a cylinder adjacent in the third direction to the cylinder provided with the first opening is near bottom dead center. It is provided at a position closer to the top dead center than the corresponding piston,
The second opening is located at a position closer to the bottom dead center than the piston when the piston corresponding to the cylinder provided with the second opening is near the top dead center in the axial direction of the cylinder. When is near the bottom dead center, it is provided at a position within the constriction range of the piston,
The inflow opening is a position which is always within a range of a piston corresponding to the cylinder provided with the inflow opening in the axial direction of the cylinder, and when the piston is near a bottom dead center, A positive displacement type flow detector, which is provided at a position within a range of constriction of a piston.
直線往復運動と回転運動との間の変換を行う運動変換機構であって、
回転可能に支持されたシャフトと、
前記シャフトの回転軸から傾いた軸を回転軸として当該シャフトに対して相対的に回転可能に、前記シャフトに支持された斜板とを有し、
前記斜板は、回転しないように拘束されており、
前記直線往復運動に連動して、前記斜板の回転軸から離れた位置に、前記シャフトの回転軸方向の成分を有する力が加えられることを特徴とする運動変換機構。
A motion conversion mechanism for converting between linear reciprocating motion and rotary motion,
A rotatably supported shaft,
A swash plate supported by the shaft, so as to be rotatable relative to the shaft with an axis inclined from the rotation axis of the shaft as a rotation axis,
The swash plate is restrained from rotating,
A motion conversion mechanism, wherein a force having a component in a rotation axis direction of the shaft is applied to a position apart from a rotation axis of the swash plate in conjunction with the linear reciprocating motion.
請求項4記載の運動変換機構であって、
前記斜板の回転軸から離れた位置において、当該位置から前記斜板の回転軸に向かう方向を有する軸を回転軸として回転可能に、前記斜板に支持された連結部材支持部と、
前記シャフトの回転軸方向の直線往復運動を行う物体に、前記連結部材支持部の回転軸と前記シャフトの回転軸とを含む面に沿って揺動可能に連結される連結部材とを有し、
前記連結部材支持部は、当該連結部材支持部に対して、前記連結部材支持部の回転軸に垂直な軸を揺動軸として揺動可能に、前記連結部材が連結されており、
前記連結部材と前記連結部材支持部を介して、前記物体から、前記斜板に、前記力が加えられることを特徴とする運動変換機構。
The motion conversion mechanism according to claim 4, wherein
At a position distant from the rotation axis of the swash plate, a connection member supporting portion supported by the swash plate, rotatable around an axis having a direction from the position toward the rotation axis of the swash plate,
An object that performs a linear reciprocating motion in the rotation axis direction of the shaft, having a connection member that is swingably connected along a plane including the rotation axis of the connection member support portion and the rotation axis of the shaft,
The connecting member supporting portion is connected to the connecting member supporting portion such that the connecting member is swingable about an axis perpendicular to a rotation axis of the connecting member supporting portion as a swing axis,
A motion conversion mechanism, wherein the force is applied to the swash plate from the object via the connection member and the connection member support portion.
請求項4または5記載の運動変換機構であって、
前記斜板は、前記連結部材支持部と前記連結部材を介して前記物体によって、回転しないように拘束されていることを特徴とする運動変換機構。
The motion conversion mechanism according to claim 4 or 5,
The motion conversion mechanism, wherein the swash plate is restrained from rotating by the object via the connecting member supporting portion and the connecting member.
請求項2記載の容積式流量検出器であって、前記運動変換機構として、請求項5または6記載の運動変換機構を備え、
当該運動変換機構は、前記斜板の回転軸を中心軸とする円の周に沿って配置された、前記複数のシリンダの各々に対応する複数の前記連結部材支持部を有し、
各連結部材支持部には、対応するシリンダのピストンに連結した前記コネクティングロッドが前記連結部材として連結され、
当該運動変換機構は、各ピストンを前記物体として、直線往復運動から前記シャフトの回転運動への変換を行うことを特徴とする容積式流量検出器。
It is a positive displacement type flow detector of Claim 2, Comprising: The motion conversion mechanism of Claim 5 or 6 is provided as said motion conversion mechanism,
The motion conversion mechanism is disposed along a circumference of a circle having the rotation axis of the swash plate as a central axis, and has a plurality of the connection member support portions corresponding to each of the plurality of cylinders,
The connecting rod connected to the piston of the corresponding cylinder is connected to each connecting member support portion as the connecting member,
The motion conversion mechanism converts a linear reciprocating motion into a rotary motion of the shaft by using each piston as the object, and outputs the displacement.
請求項7記載の容積式流量検出器であって、
前記複数のピストンの各々は、順番に、当該ピストンに連結した前記連結部材と前記連結部材支持部を介して前記斜板に前記力を加えることを特徴とする容積式流量検出器。
It is a positive displacement type flow detector of Claim 7, Comprising:
Each of the plurality of pistons sequentially applies the force to the swash plate via the connecting member connected to the piston and the connecting member support portion.
請求項3記載の容積式流量検出器であって、前記運動変換機構として、請求項5または6記載の運動変換機構を備え、
前記複数のシリンダは、前記シャフトの軸を中心軸とする円の周に沿って等角度間隔で4つ配列されており、
当該運動変換機構は、前記斜板の回転軸を中心軸とする円の周に沿って等角度間隔で配置された、前記4つのシリンダの各々に対応する4つの前記連結部材支持部を有し、
各連結部材支持部には、対応するシリンダのピストンに連結した前記コネクティングロッドが前記連結部材として連結され、
各ピストンは、前記コネクティングロッドと前記連結部材支持部とを介して、各ピストンの位相が当該ピストンに前記第3の方向に隣接するピストンよりもπ/2遅れた位相となるように前記斜板に連結されており、
当該運動変換機構は、各ピストンを前記物体として、直線往復運動から前記シャフトの回転運動への変換を行うことを特徴とする容積式流量検出器。
It is a positive displacement type flow detector of Claim 3, Comprising: The motion conversion mechanism of Claim 5 or 6 is provided as said motion conversion mechanism,
The plurality of cylinders are arranged at equal angular intervals along a circumference of a circle around the axis of the shaft,
The motion conversion mechanism has four connection member support portions corresponding to each of the four cylinders, which are arranged at equal angular intervals along a circumference of a circle around the rotation axis of the swash plate. ,
The connecting rod connected to the piston of the corresponding cylinder is connected to each connecting member support portion as the connecting member,
Each swash plate is moved through the connecting rod and the connecting member support portion such that the phase of each piston is delayed by π / 2 from the piston adjacent to the piston in the third direction. Connected to
The motion conversion mechanism converts a linear reciprocating motion into a rotary motion of the shaft by using each piston as the object, and outputs the displacement.
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