JP2534595Y2 - 流量センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は流量センサに関し、更に
詳細には流体の通路内に配置された羽根車の回転をその
羽根車の近くに配置した磁気センサにより検出して流量
を計測する流量センサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】羽根車の回転を磁気センサで検出し、そ
れによって流体の流量を計測する流量センサは従来から
種々提供されている。このような従来の流量センサの一
例として、実開昭６２−１９９６２８号に示されるもの
がある。この従来技術の流量センサは、図８にも示され
るように、中空筒状のセンサ本体ａ内に、中空の筒状ケ
ースｃ及びその筒状ケースｃ内で回転可能に支持された
羽根車すなわち水車ｄを有する羽根車カートリッジｂを
挿入し、そのセンサ本体ａには磁気センサｆを収納した
筒状部材ｇを受ける孔ｈを形成すると共に羽根車カート
リッジの筒状ケースｃに内部に開口するスリットｉを形
成し、筒状部材ｇの先端をセンサ本体ａの孔ｈ及び筒状
ケースｃのスリットｉを通して筒状ケースの内部に臨ま
せるようにしている。

【０００３】しかしながら、このような従来の構造では
流量センサを構成する部品の点数が多くなってコスト高
になるだけでなく、各部品の寸法のばらつきにより磁気
センサの位置が安定しなくなり検出精度が一定しなくな
る問題、並びに流体が流れる筒状ケースｃの内部とセン
サ本体ａの外部とが筒状ケースｃのスリットｉ及びセン
サ本体ａの孔ｈを互いに連通することになるので、流体
の漏れ防止手段を講じなければならない問題がありま
す。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、かかる従来
技術の問題に鑑みて成されたものであって、その目的と
するところは、流量センサにおいて、本体内に挿入され
る羽根車カートリッジの構造を改良することによって流
量センサを構成する部品点数を少なくすると共に流量漏
れの可能性を無くすことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、流体通路を限
定する穴を有する本体と、該本体の該穴内に回転自在に
配置された羽根車を有する羽根車カートリッジと、該羽
根車の回転を検知する磁気センサとを備えた流量センサ
において、該本体には該本体の外周に開口しかつ該本体
の穴との連通が壁によって阻止された磁気センサ収容凹
部を形成し、該羽根車カートリッジには該羽根車と該羽
根車の両端を回転自在に支持する軸受けケースとを設け
て羽根車カートリッジを該穴内に挿入して固定し、該軸
受けケースには、該羽根車の外周側に少なくとも一つの
スリットを形成して該スリットを介して該磁気センサ収
容凹部内に収容された磁気センサが該羽根車と向かい合
うように構成されている。

【０００６】

【作用】上記構成の流量センサにおいて、本体の穴内に
流体が流入すると、その流体は軸受けカートリッジ内に
流れて羽根車に当たり、羽根車は回転する。その羽根車
が回転すると磁気センサがその回転数を計測し、それに
よって流量を計測する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の流量センサの
実施例に付いて説明する。図１ないし図３において、本
実施例の流量センサ１が示されている。この流量センサ
１は、流体の通路を限定する穴２１を有する中空の本体
２と、その本体２の穴２１内に挿入された羽根車カート
リッジ３と、本体２に形成された凹部２６内に収容され
た磁気センサ６とを備えている。

【０００８】本体２の穴２１は、図１において左から軸
方向に順に部分２１ａ、２１ｂ、２１ｃになっており、
部分２１ａと部分２１ｂとの間に当接部すなわち肩部２
２が、かつ部分２１ｂと部分２１ｃとの間に当接部すな
わち肩部２３が形成されている。部分２１ａ及び２１ｃ
は横断面が円形になっているが、部分２１ｂは後述する
羽根車カートリッジ３をぴったりと受けるために円形に
なっていない。本体２中央の外周上の一点（図１におい
て上面）には磁気センサ６を受ける凹部２６が形成され
ている。凹部２６は本体の外周に開口しかつ半径方向に
伸びるが、壁２７によって穴２１との連通は阻止されて
いる。壁２７は可能な限り薄く構成するのがよい。本体
２は好ましくは合成樹脂材料で、例えば射出成形によっ
てつくられる。

【０００９】羽根車カートリッジ３は、図１、図２、図
３及び図７から明らかなように、軸受けケース３０とそ
の軸受けケース３０内に両端を回転自在に支持された羽
根車５０とを備えている。軸受けケース３０は穴２１の
上流側の部分２１ａ内に挿入される上流側の軸受け部分
３１と、２１ｂ内に肩部２３に隣接して挿入される下流
側の軸受け部分４１とを有する。上流側の軸受け部分３
１は中央のボス部３２と、ボス部３２と同心のスリーブ
部分３３とを備え、それらは、図１、図４及び図５から
明らかなように、半径方向に伸びかつ円周方向に等間に
隔てられた固定の案内羽根３４によって互いに連結され
ている。案内羽根３４は軸受け部分３１の中心軸線に関
して斜めになって軸方向に伸び、それによって隣接する
案内羽根、ボス部及びスリーブ部分によって限定される
流体通路が螺旋形を成すようになっている。ボス部３２
の中心には後側（図１で右側）端面に開口する軸受け孔
３５が形成されている。スリーブ部分３３はボス部３２
の後端の位置より穴２１の部分２１ａの長さに相当する
長さＬだけ軸方向に伸びている。このスリーブ部分３３
には直径方向反対の位置にスリット３６が形成されてい
る。スリット３６の長さはＬになっている。スリーブ部
分３３のボス部と反対側の端部には位置決め凹所３７が
形成されている。この軸受け部分３１は合成樹脂材料で
一体的に形成されている。

【００１０】図１、図６及び図７において、下流側の軸
受け部分４１は、中央のボス部４２と、ボス部４２と同
心のリング部４３とを備え、それらは両者間で半径方向
に伸びかつ円周方向に等間に隔てられた複数のリブ４４
によって連結されている。ボス部４２の中心には前端
（図１で見て左側）に開口する軸受け孔４５が形成され
ている。リング部４３の外周には直径方向反対の位置に
幅広の突部４６がそれぞれ形成されている。突部４６の
外周は円弧状になっていて、その円弧の曲率半径はスリ
ーブ部分３３の内周の曲率半径と同じになっている。各
突部４６の中央には更に位置決め突起４７が形成されて
いる。この位置決め突起４７はスリーブ部分３３の端部
に形成された位置決め凹所３７内にぴったりと入る形状
になっている。この下流側の軸受け部分４１も合成樹脂
材料で一体的に形成されている。

【００１１】羽根車５０は、図７に示されるように、羽
根車本体５１と、その羽根車本体の中心に両端が羽根車
本体５５の端部から突出するように挿通した軸５２とを
有している。羽根車本体５１の外周には回転軸線に平行
に伸びかつ円周方向に等間に隔てられた複数（本実施例
では４個）の羽根５２が形成されている。この羽根車本
体５１は、例えば粉末の磁性材料を混ぜた合成樹脂で一
体的に形成した後着磁した構成でも、或いは合成樹脂材
料で一体的に形成した後羽根５２の外周縁に磁石を接着
した構成でもよい。

【００１２】本実施例の流量センサ１を組み立てるに
は、まず羽根車カートリッジ３を組み立てる。羽根車カ
ートリッジ３は、まず羽根車５０を軸受けケース３０の
上流側の軸受け部分３１のスリーブ部分３３内に挿入し
て羽根車の軸５５の一方の端（図１及び図７で左端）を
その軸受け部分の軸受け孔３５内に挿入する。その後、
羽根車５０の軸５５の他端（図１及び図７で右端）を下
流側の軸受け部分４１の軸受け孔４５内に挿入した状態
で、軸受け部分４１を軸受け部分３１のスリーブ部分３
３の端部（図１及び図７で右端）内に嵌合する。このと
き、軸受け部分４１の外周に形成された位置決め突起４
７をスリーブ部分３３の端部に形成された位置決め凹所
３７内に入れ、上流側の軸受け部分３１に関して下流側
の軸受け部分４１を位置決めする。この状態で羽根車５
０は軸受けケース３０内で回転自在になっている。

【００１３】次に、前述のようにして組み立てた羽根車
カートリッジ３を、本体２の穴２１内に図１で本体の右
側から、下流側の軸受け部分４１の後端（図１で左端）
が穴２１に形成された肩部２３に当接するまで挿入す
る。このとき、本体２の穴２１の部分２１ｂの横断面形
状と、一対のスリット３６を有するスリーブ部分３３の
横断面形状との関係により、スリット３６の一方は必ず
本体２に形成された凹部２６側に向く。本体の穴２１内
への羽根車カートリッジ３の挿入が完了した後、穴２１
の部分２１ａ内に止めリング７を嵌合し、本体からの羽
根車カートリッジの抜け出しを防止する。また、本体の
凹部２６内には公知の構造のものでよい磁気センサ６を
挿入して固定する。このようにして、流量センサ１の組
み立てが完了する。

【００１４】上記構成の流量センサにおいて、流体が本
体２の穴２１内に図１で左側から流入すると、その流体
は上流側の軸受け部分３１のボス部３２とスリーブ部分
３３との間を流れる。このとき軸受け部分３１の案内羽
根３４の作用により、流体は案内羽根の後端（図１で右
端）から離れるとき、螺旋状すなわち羽根車カートリッ
ジ３の中心軸線に関して斜めに流れる。このため羽根車
５０の羽根５２の側面に当たり、羽根車５０は回転す
る。羽根車５０が回転すると羽根車の磁性をおびた羽根
５２の外周縁５３が本体２の凹部２６内に入れられた磁
気センサ６の近くを通過するのでそのことを検出する。
そして流量センサ内を流れる流体の流量に比例して羽根
車５０の回転数が増加し、その回転数の増加に比例して
磁気センサ６による羽根車の羽根の通過の回数（単位時
間毎の）は増加する。したがって流量を検出できる。

【００１５】上記実施例において、本体の凹部２６と穴
２１との連通が壁２７によって阻止されるので、穴２１
を流れる流体が外部に漏れる心配は無くなり、流体の漏
れを防止する手段を設ける必要も無くなる。また、部品
点数も少なく組み立ても容易であるからコストを低減で
きる。

【００１６】なお、上記実施例では、案内羽根を羽根車
の回転軸線に関して斜めにしたので羽根車の羽根を回転
軸線に平行にしたが、案内羽根を回転軸線に平行にして
羽根車の羽根を回転軸線に関して斜めにしてもよい。ま
た、本体２の穴２１の部分２１ｂの横断面形状を軸受け
部分３１のスリーブ部分３３の外径とほぼ同じ直径の円
形にしてもよい。更に、上記実施例では羽根車カートリ
ッジの本体内からの抜け出しを止めリングでおこなって
いるが、本体の穴の部分２１ａの内周であって止めリン
グが嵌合される位置に本体から内側に僅かに突出する複
数の突起を円周方向に隔てて形成しておき、スリーブ部
分３３を僅かに弾性変形させてその突起を越えて穴の部
分２１ａ内に挿入してそのスリーブ部分の縁部をその突
起に係合させて抜け出しを防止しても、或いは、スリー
ブ部分の外周に半径方向外側に僅かに突出する突起を一
つ又は複数形成しかつ本体の穴の部分２１ａの内周にそ
の突起が嵌合する凹部を形成し、スリーブ部分を部分２
１ａ内に嵌合した後突起を凹部に嵌合させて抜け出しを
防止してもよい。

【００１７】

【考案の効果】本考案においては、磁気センサと羽根車
側の磁石との間隔を各製品につき一定に保つことがで
き、検出精度を向上できる。また、流体が本体の外部に
漏れる心配もなく、形成部品の点数も少なくできるので
コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の流量センサの一実施例の長手方向断面
図である。

【図２】羽根車カートリッジの側面図である。

【図３】図１の線IIIーIIIに沿った断面図である。

【図４】図１の線IVーIVに沿った断面図である。

【図５】図２の線VーVに沿って見た図であって羽根車カ
ートリッジの一方の端面図である。

【図６】図２の線VIーVIに沿って見た図であって羽根車
カートリッジの他方の端面図である。

【図７】羽根車カートリッジの展開斜視図である。

【図８】従来の流量センサの一例の断面図である。

【符号の説明】

１ 流量センサ ２ 本体 ３ 羽根車カートリッジ ６ 磁気センサ ２１ 穴 ２６ 凹部 ３０ 軸受けケース ３１ 軸受け部
分 ３３ スリーブ部分 ３４ 案内羽根 ３６ スリット ４１ 軸受け部
分 ５０ 羽根車 ５２ 羽根

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路を限定する穴を有する本体と、
   該本体の該穴内に回転自在に配置された羽根車を有する
   羽根車カートリッジと、該羽根車の回転を検知する磁気
   センサとを備えた流量センサにおいて、 該本体には該本体の外周に開口しかつ該本体の穴との連
   通が壁によって阻止された磁気センサ収容凹部を形成
   し、該羽根車カートリッジには該羽根車と該羽根車の両
   端を回転自在に支持する軸受けケースとを設けて羽根車
   カートリッジを該穴内に挿入して固定し、該軸受けケー
   スには、該羽根車の外周側に少なくとも一つのスリット
   を形成して該スリットを介して該磁気センサ収容凹部内
   に収容された磁気センサが該羽根車と向かい合うように
   構成した流量センサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の流量センサにおいて、
   該軸受けケースが上流側の軸受け部分と、該上流側の軸
   受け部分に連結される下流側の軸受け部分とを備え、該
   上流側の軸受け部分に案内羽根が形成されている流量セ
   ンサ。