JP4793891B2

JP4793891B2 - Method for manufacturing impeller with built-in magnet for flow meter

Info

Publication number: JP4793891B2
Application number: JP2000232716A
Authority: JP
Inventors: 泰秀土田; 進太郎唐沢
Original assignee: 東洋計器株式会社
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: JP2002048609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水等の流量を測定するための流量メータに関するものであり、更に詳しくは、流体流量に応じて回転する羽根車の回転を磁気センサにより検出する形式の流量メータにおける磁石内蔵型羽根車の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水道水等の流体流量を測定するための流量メータとしては、通過流量に応じた速度で回転する軸流式等の羽根車を流体通路内に配置し、この羽根車の回転状態を非接触型の磁気センサにより検出する形式のものが知られている。この形式の流量メータでは、羽根車の端部にリング状の磁石を埋め込み、この磁石により発生する回転磁界を、流体通路外部に配置した磁気センサの検出素子によって検出するように構成されている。
【０００３】
このような流量メータとしては、例えば、図１４に示すような流量メータがある。図１４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、流量メータを示す縦断面図、左側面図および右側面図である。
【０００４】
この図を参照して流量メータ１の全体構成を説明すると、流量メータ１は、円筒状のメータケース２を有しており、この内部には全体として円形断面の流体通路３が形成されている。この流体通路３の一方端が流入口４とされ、他方が流出口５とされており、当該流体通路３内部にはここを流れる流体の流量に応じて回転する羽根車６が流体通路と同軸状態に配置され、この羽根車６の上流端には流入口４から羽根車６に向かう流体に渦流を発生させて羽根車６に加わるスラスト力を低減させるための整流器７が配置されている。
【０００５】
羽根車６の下流側にはメータケース２の内周面から流体通路３の中心部分にまで突出した内側突出部８が形成されており、当該内側突出部８と整流器７の間に、羽根車６が回転自在の状態で支持されている。
【０００６】
この羽根車６の下流側端面中央には下流側に軸部９１が突出し、この軸部９１の先端部分を回転自在の状態で受け入れている軸溝１０が内側突出部８の上流側端面に形成されている。これに対して、羽根車６の上流側端面にはその中心に軸溝１１が形成され、ここには、上流側の整流器７の下流側端面の中心に形成された支軸１２が回転自在の状態で差し込まれている。このように、羽根車６は両側から流体通路の中心軸線３ａを中心として回転自在の状態で支持されている。
【０００７】
この羽根車６の下流側端部にはその回転中心線（３ａ）から外れた位置にリング状磁石１３が埋め込まれているので、羽根車６が回転すると、それに伴って回転する当該リング状磁石１３によって回転磁界が発生する。この回転磁界は、メータケース２に形成された内側突出部８の内部に形成されたセンサ収納部２１に対してメータケース２の外側から装着された磁気センサ２３によって非接触状態で検出可能となっている。
【０００８】
ここで、リング状磁石１３は、流体内に含まれている薬品等に侵されないように羽根車６に内蔵されて樹脂で密封されている。図１５に拡大して示すように羽根車６は、本体部分６１の端面から同軸状態に軸部９１が突出した形状の一次成形品９における軸部９１に、リング状磁石１３を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより製造される。
【０００９】
すなわち、まず、図１６に示すように、円筒状の胴部９０の一端面から四角柱状の軸部９１が同軸状態に突出した一次成形品９を成形する。この一次成形品９の軸部９１の先端部分は半球面とされ、胴部９０の他端面には軸溝１１が同軸状態に形成されている。
【００１０】
次に、図１７に示すように、軸部９１に嵌まるように中心に正方形の中心孔１３１が形成されたリング状磁石１３を用意する。このリング状磁石１３は、フェライト磁石などの焼結金属を材料としている。
【００１１】
この磁石１３を一次成形品９の軸部９１に装着した状態でインサート成形することにより、本体部分６１が形成され、図１５に示すリング状磁石１３を内蔵した羽根車６を得ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１６に示す一次成形品９の軸部９１の寸法Ａに対して、図１７に示すリング状磁石１３は、フェライト磁石などの焼結金属のため、寸法精度が悪く、中心孔１３１の寸法Ｂが０．１から０．２ｍｍ程度大きくなってしまう。このため、リング状磁石１３が一次成形品９に装着した位置からずれてインサート成形されてしまうという問題がある。
【００１３】
すなわち、従来では、図１８（ａ）に示すように、インサート成形を行なうため固定側金型１０１に一次成形品９をセットして、リング状磁石１３を軸部９１に嵌めると、軸部９１の寸法Ａと中心孔１３１の寸法Ｂのクリアランスが大きいため、リング状磁石１３が胴部９０の端面９０１から離れて自重で傾いてしまう。
【００１４】
次に、図１８（ｂ）に示すように、固定側金型１０１に可動側金型１０２が移動して金型を締めると、傾いたままのリング状磁石１３が自身の磁力により可動側金型１０２に貼り付く。
【００１５】
この状態で、図１８（ｃ）に示すように、リング状磁石１３は、ゲート１０３、１０４からの樹脂圧により一次成形品９に押し付けられ、本体部分６１がインサート成形される。その結果、軸部９１の径寸法Ａと中心孔１３１の寸法Ｂのクリアランスが偏心寸法Ｃとして現れる。また、リング状磁石１３は、樹脂圧により押し付けられても、胴部９０の端面９０１からリング状磁石１３が浮き上がり、この浮き上がり寸法Ｄは、０．１ｍｍになることを発明者は観測している。また、リング状磁石１３をインサート成形後に着磁しても、可動側金型１０２に張り付かないだけで同様に偏心、浮き上がりが生じる。
【００１６】
このようにリング状磁石１３が一次成形品９の装着位置からずれて羽根車６が形成されると、流量メータ１は、羽根車６の回転バランスが悪くなるため、耐久性が低下するとともに、微少流量の検知ができなくなってしまう。
【００１７】
このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、一次成形品に装着した磁石の移動を防止してインサート成形することのできる流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法を提案することにある。特に、羽根車本体部分の端面から同軸状態で中実の軸部が突出した形状の羽根車一次成形品における前記軸部に、中心孔を備えた焼結体からなるリング状磁石を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうにあたって、磁石の位置ずれを防止する流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法を提案することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、羽根車本体部分の端面から同軸状態で中実の軸部が突出した形状の羽根車一次成形品における前記軸部に、中心孔を備えた焼結体からなるリング状磁石を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより磁石内蔵型の羽根車を製造する流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法において、前記軸部を四角柱状としておくとともに、前記中心孔を正方形の穴としておき、前記リング状磁石を前記軸部に装着するに際し、前記軸部に挿入した前記リング状磁石を、当該軸部の角部分を押しつぶしながら、当該軸部の軸線回りに所定角度だけ強制回転させることにより、当該リング状磁石が前記軸部から抜け出ないように仮止めすることを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明によれば、一次成形品に装着した磁石の移動を防止してインサート成形をすることができる。
【００２０】
一方、前記軸部に対して、当該軸部の外周部分の一部を押しつぶしながら前記リング状磁石を軸線方向に圧入することにより、前記リング状磁石の仮止め状態を形成することもできる。
【００２１】
また、前記軸部の外周面に軸線方向に延びるリブを形成し、当該リブを押しつぶしながら前記リング状磁石を軸線方向に圧入してもよい。
【００２２】
すなわち、本発明の別の形態では、羽根車本体部分の端面から同軸状態で中実の軸部が突出した形状の羽根車一次成形品における前記軸部に、中心孔を備えた焼結体からなるリング状磁石を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより磁石内蔵型の羽根車を製造する流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法において、前記軸部の外周面に対して前記羽根車一次成形品の前記端面から離れた位置にリブを設けておき、前記リング状磁石を前記軸部に装着するに際し、前記リブを押しつぶしながら前記リング状磁石を軸線方向に圧入することにより、当該リング状磁石が前記軸部から抜け出ないように仮止めすることを特徴とする。かかる形態によれば、前記リブの形成範囲を前記羽根車一次成形品の端面から離れた位置までとしてあるので、磁石が装着される際に出るリブの削りかすをリング状磁石と一次成形品の端面にできる空間に逃がして、磁石が一次成形品の端面から浮き上がることを防止できる。
【００２３】
また、本発明のさらに別の形態では、羽根車本体部分の端面から同軸状態で中実の軸部が突出した形状の羽根車一次成形品における前記軸部に、中心孔を備えた焼結体からなるリング状磁石を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより磁石内蔵型の羽根車を製造する流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法において、前記軸部の外周面にリブを設けておくとともに、前記リング状磁石の前記中心孔における両端開口の開口縁をテーパ状に面取りしておき、前記リング状磁石を前記軸部に装着するに際し、前記リブを押しつぶしながら前記リング状磁石を軸線方向に圧入することにより、当該リング状磁石が前記軸部から抜け出ないように仮止めすることを特徴とする。かかる構成によれば、リング状磁石の中心孔における両端開口の開口縁をテーパ状に面取りしてあるので、磁石の面取り部にリブの削りかすを逃がすことができる。
【００２４】
また、本発明のさらに別の形態では、羽根車本体部分の端面から同軸状態で中実の軸部が突出した形状の羽根車一次成形品における前記軸部に、中心孔を備えた焼結体からなるリング状磁石を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより磁石内蔵型の羽根車を製造する流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法において、前記軸部の断面形状を弾性的に縮小可能としておき、前記リング状磁石を前記軸部に装着するに際し、前記軸部の断面形状を弾性的に縮小させながら前記リング状磁石を軸線方向に圧入することにより、当該リング状磁石が前記軸部から抜け出ないように仮止めすることを特徴とする。かかる構成によれば、軸部の断面形状を弾性的に縮小可能としてあるので、当該軸部の弾性復帰力によって前記リング状磁石の仮止め状態を形成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明を適用した流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法の実施例を説明する。本例は、図１８に示す羽根車の製造に本発明を適用したものである。従って、対象となる羽根車は、図１５ないし図１７を参照して説明したように、本体部分６１の端面から同軸状態に軸部９１が突出した形状の一次成形品９における軸部９１に、リング状磁石１３を同軸状態に装着し、この状態でインサート成形を行なうことにより製造される。
【００２６】
本例では、まず、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、リング状磁石１３を、一次成形品９の軸部９１に装着する。この状態では、従来の構成と同様に、軸部９１の外周面と中心孔１３１の間には、全周にクリアランスがあるため、インサート成形する際にリング状磁石１３が胴部９０の端面９０１から離れるようにずれてしまう。
【００２７】
次に、図１（ｂ）におけるリング状磁石１３を軸部９１に対して、矢印Ｓで示す回転中心線３ａ周り方向のどちらか一方に所定の角度だけ強制回転させる。この結果、図２に示すように、リング状磁石１３の中心孔１３１の内周面によって軸部９１の４つの角部９１１が押しつぶされる。これにより、リング状磁石１３は一次成形品９の軸部９１に圧入された状態となるので、ここから抜け出ないように仮止めされた状態となる。
【００２８】
この状態でインサート成形して本体部分６１を形成するので、リング状磁石１３が端面９０１から自重でずれることや、可動側金型に自身の磁力で貼り付くことがない。よって、羽根車６は、リング状磁石１３が一次成形品９に対して偏心したり、浮き上がっていないので、回転バランス良く形成される。
【００２９】
ここで、リング状磁石１３を軸部９１の外周部分の一部を押しつぶしながら圧入することにより、リング状磁石１３を仮止めしてもよい。
【００３０】
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の参考例に用いる一次成形品を示す縦断面図および右側面図である。図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、図３に示す一次成形品に図１７に示すリング状磁石１３を装着した状態を示す縦断面図、右側面図および、右側面図の一部を拡大して示す説明図である。
【００３１】
図３に示すように、一次成形品９Ａは、軸部９１Ａにリング状磁石１３が配置される部分には、四角柱各側面の中央にリング状磁石１３の装着方向に延びる４本のリブ９１２が胴部９０の端面９０１に繋がるように形成されている。
【００３２】
この軸部９１Ａに対してリング状磁石１３を強制的に押し込むと、図４に示すように、リング状磁石１３を、４本のリブ９１２の上端部９１３を削って押しつぶしながら端面９０１に当たるまで押し込むことができる。この結果、リング状磁石１３は一次成形品９Ａの軸部９１Ａから抜け出ないように仮止めされる。
【００３３】
ここで、リング状磁石１３を押し込んだ際に、リブの削りかすがリング状磁石１３の端面と端面９０１の間に挟まり、リング状磁石１３が当該端面９０１から浮き上がってしまうおそれがある。この弊害を回避するためには、図５に示すように、一次成形品９Ｂとして、リブ９１２の端部９１２Ａが胴部９０の端面９０１まで延びていないものを用いればよい。このように構成した一次成形品９Ｂに対して、リング状磁石１３が端面９０１に当たる位置まで押し込まれると、図６に示すように、リング状磁石１３と軸部９１Ｂの間には、リブ９１２の端部９１２Ａと端面９０１で囲まれる空間８０ができる。この空間８０に削りかすを逃がすことにより、リング状磁石１３が一次成形品９Ｂの胴部９０から浮き上がることを防止できる。
【００３４】
リブ９１２の削りかすを逃がすために、リング状磁石１３における中心孔１３１の両端開口の開口縁をテーパ状に面取りを施してもよい。図７に示すように、リング状磁石１３Ａは、中心孔１３１Ａの両端開口のそれぞれの開口縁１３２がテーパ状に面取りされた縦断面を有している。このように構成したリング状磁石１３Ａを、図３で示したリブ９１２が胴部端面９０１まで延びている一次成形品９Ａに対して当該端面９０１に当たる位置まで押し込むと、図８に示すように、リング状磁石１３Ａと一次成形品９Ａの間には、開口縁１３２とリブ９１２と端面９０１とで囲まれる空間８１ができる。この空間８１に削りかすを逃がすことにより、一次成形品９Ａの胴部９０からリング状磁石１３Ａが浮き上がることを防止できる。また、リング状磁石１３Ａは、中心孔１３１の両端開口のそれぞれの開口縁１３２がテーパ状に面取りされているので、装着方向が限定されない利点がある。
【００３５】
ここで、一次成形品９の軸部９０に形成されるリブ９１２の形成方向、形状、数量は、リング状磁石１３を装着して固定できるものなら、上記の例に限定されたものではなく適宜設定すればよく、図９に示すように、一次成形品９Ｃには、軸部９１Ｃの回転中心線３ａ周りにリブ９１２Ｂが形成されていてもよい。このように構成した一次成形品９Ｃに対して、図１７に示すリング状磁石１３を装着すると、図１０に示すように、リング状磁石１３は、リブ９１２Ｂの上端部９１３Ｂを削って押しつぶして端面９０１に当たる位置まで押し込まれて、一次成形品９Ｃの軸部９１Ｃに固定される。
【００３６】
なお、リブを押しつぶしてリング状磁石１３の仮止めをする場合は、リング状磁石１３の中心孔１３１を角穴から、丸穴にすることもできる。図１１に示すように、丸穴の中心孔１３１Ｂが形成されたリング状磁石１３Ｂを、例えば、図３に示す一次成形品９Ａに装着すると、リブ９１２の上端部を押しつぶして、一次成形品９Ａの軸部９１Ａに位置決め固定させることができる。
【００３７】
ここで、図１２に示すように、一次成形品９Ｄは、軸部９１Ｄの先端部９１６における中心部分から外れた位置にスリット９１４を備えた構成にしてもよい。このようにすると、スリット９１４により片持ち状態となっている軸部側板９１５は、中心側にすぼまり、断面形状が縮小可能となる。従って、図１３に示すように、リング状磁石１３を、その中心孔内周面で軸部９１Ｄの断面形状を縮小させながら押し込むと、軸部側板９１５の弾性復帰力によりリング状磁石１３を仮止めすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法では、リング状磁石を一次成形品に仮止めした状態でインサート成形をすることができるので、一次成形品に対してリング状磁石の装着位置がずれることがない。従って、磁石内蔵型羽根車の回転バランスの不良を防止できる。よって、この磁石内蔵型羽根車を用いた流量メータは、回転バランス不良による羽根車の耐久性の低下、および微少流量の検知不能を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の流量メータの磁石内蔵型羽根車の製造方法において羽根車一次成形品に対してリング状磁石を装着した状態を示す縦断面図および右側面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示すリング状磁石を一次成形品に仮止めした状態を示す右側面図、および右側面図を切断線Ｉ−Ｉ´で切断した断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の参考例に用いる羽根車一次成形品を示す縦断面図および右側面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、本発明の参考例において、図３に示す羽根車一次成形品にリング状磁石を装着した状態を示す縦断面図、右側面図および、右側面図の一部を拡大して示す説明図である。
【図５】別の実施の形態に用いる羽根車一次成形品を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図５に示す羽根車一次成形品にリング状磁石を装着した状態を示す縦断面図、および、縦断面図の一部を拡大して示す説明図である。
【図７】別の実施の形態に用いるリング状磁石を示す縦断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、図７に示すリング状磁石を図３に示す一次成形品に装着した状態を示す縦断面図、および、縦断面図の一部を拡大して示す説明図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、別の実施の形態に用いる羽根車一次成形品を示す縦断面図および右側面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、図９に示す一次成形品にリング状磁石を装着した状態を示す縦断面図、および、縦断面図の一部を拡大して示す説明図である。
【図１１】別の実施の形態に用いるリング状磁石を図３に示す一次成形品に装着した状態を示す右側面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、別の実施の形態に用いる羽根車一次成形品を示す縦断面図および右側面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、図１２に示す一次成形品にリング状磁石を装着した状態を示す縦断面図、および、縦断面図の一部を拡大して示す説明図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、磁石内蔵型羽根車を備えた流量メータの例を示す縦断面図、左側面図および右側面図である。
【図１５】図１４の流量メータにおける羽根車を示す縦断面図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、図１５に示す羽根車を構成する一次成形品を示す縦断面図、および右側面図である。
【図１７】（ａ）および（ｂ）は、図１６に示す羽根車を構成するリング状磁石を示す縦断面図、および右側面図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、図１４の流量メータに用いる羽根車のインサート成形を説明する説明図である。
【符号の説明】
１水道メータ
２メータケース
３流体通路
６羽根車
７整流器
８内側突出部
９一次成形品
１１軸溝
１３リング状磁石
２１センサ収納部
２２磁気センサ
２３検出素子
６１本体部分
９０胴部
９１軸部
１３１中心孔
１３２開口縁
９０１端面
９１１角部
９１２リブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow meter for measuring a flow rate of tap water or the like, and more specifically, a magnet built-in type in a flow meter of a type in which rotation of an impeller rotating according to a fluid flow rate is detected by a magnetic sensor. The present invention relates to an impeller manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
As a flow meter for measuring the fluid flow rate of tap water etc., an impeller such as an axial flow type that rotates at a speed corresponding to the passing flow rate is arranged in the fluid passage, and the rotation state of this impeller is a non-contact type A type of detection by a magnetic sensor is known. In this type of flow meter, a ring-shaped magnet is embedded at the end of the impeller, and a rotating magnetic field generated by the magnet is detected by a detection element of a magnetic sensor arranged outside the fluid passage.
[0003]
An example of such a flow meter is a flow meter as shown in FIG. FIGS. 14A, 14B and 14C are a longitudinal sectional view, a left side view and a right side view showing the flow meter, respectively.
[0004]
The overall configuration of the flow meter 1 will be described with reference to this figure. The flow meter 1 has a cylindrical meter case 2 in which a fluid passage 3 having a circular cross section is formed as a whole. . One end of the fluid passage 3 is an inlet 4 and the other is an outlet 5. An impeller 6 that rotates according to the flow rate of the fluid flowing through the fluid passage 3 is coaxial with the fluid passage. The rectifier 7 is disposed at the upstream end of the impeller 6 to reduce the thrust force applied to the impeller 6 by generating a vortex in the fluid from the inlet 4 toward the impeller 6.
[0005]
An inner projecting portion 8 is formed on the downstream side of the impeller 6 so as to project from the inner peripheral surface of the meter case 2 to the central portion of the fluid passage 3, and the impeller is interposed between the inner projecting portion 8 and the rectifier 7. 6 is supported in a rotatable state.
[0006]
A shaft portion 91 projects downstream from the center of the downstream end surface of the impeller 6, and a shaft groove 10 that receives the tip portion of the shaft portion 91 in a rotatable state is formed on the upstream end surface of the inner projecting portion 8. Has been. On the other hand, a shaft groove 11 is formed at the center of the upstream end surface of the impeller 6, and a support shaft 12 formed at the center of the downstream end surface of the upstream rectifier 7 is freely rotatable. Plugged in state. In this way, the impeller 6 is supported in a rotatable state about the central axis 3a of the fluid passage from both sides.
[0007]
Since the ring-shaped magnet 13 is embedded in the downstream end of the impeller 6 at a position deviating from the rotation center line (3a), the ring-shaped magnet that rotates with the impeller 6 rotates. 13 generates a rotating magnetic field. This rotating magnetic field can be detected in a non-contact state by a magnetic sensor 23 attached from the outside of the meter case 2 to the sensor storage portion 21 formed inside the inner protrusion 8 formed in the meter case 2. ing.
[0008]
Here, the ring-shaped magnet 13 is built in the impeller 6 and sealed with resin so as not to be affected by chemicals contained in the fluid. As shown in an enlarged view in FIG. 15, the impeller 6 has the ring-shaped magnet 13 mounted coaxially on the shaft portion 91 of the primary molded product 9 having a shape in which the shaft portion 91 protrudes coaxially from the end surface of the main body portion 61. And it manufactures by performing insert molding in this state.
[0009]
That is, first, as shown in FIG. 16, a primary molded product 9 in which a rectangular columnar shaft portion 91 protrudes coaxially from one end surface of a cylindrical body portion 90 is formed. The tip portion of the shaft portion 91 of the primary molded product 9 is a hemispherical surface, and the shaft groove 11 is coaxially formed on the other end surface of the body portion 90.
[0010]
Next, as shown in FIG. 17, the ring-shaped magnet 13 having a square center hole 131 formed at the center so as to fit into the shaft portion 91 is prepared. The ring magnet 13 is made of a sintered metal such as a ferrite magnet.
[0011]
By performing insert molding in a state where the magnet 13 is attached to the shaft portion 91 of the primary molded product 9, the main body portion 61 is formed, and the impeller 6 incorporating the ring-shaped magnet 13 shown in FIG. 15 can be obtained.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, with respect to the dimension A of the shaft portion 91 of the primary molded product 9 shown in FIG. 16, the ring-shaped magnet 13 shown in FIG. The dimension B is increased by about 0.1 to 0.2 mm. For this reason, there is a problem that the ring-shaped magnet 13 is insert-molded out of the position where it is mounted on the primary molded product 9.
[0013]
That is, conventionally, as shown in FIG. 18A, when the primary molded product 9 is set in the fixed mold 101 for insert molding and the ring-shaped magnet 13 is fitted to the shaft portion 91, the shaft portion 91. Since the clearance between the dimension A and the dimension B of the center hole 131 is large, the ring-shaped magnet 13 is separated from the end surface 901 of the trunk portion 90 and tilted by its own weight.
[0014]
Next, as shown in FIG. 18 (b), when the movable mold 102 is moved to the fixed mold 101 and the mold is tightened, the ring-shaped magnet 13 that remains tilted is moved by the own magnetic force. Stick to the mold 102.
[0015]
In this state, as shown in FIG. 18C, the ring-shaped magnet 13 is pressed against the primary molded product 9 by the resin pressure from the gates 103 and 104, and the main body portion 61 is insert-molded. As a result, the clearance of the diameter dimension A of the shaft portion 91 and the dimension B of the center hole 131 appears as the eccentric dimension C. Moreover, even if the ring-shaped magnet 13 is pressed by the resin pressure, the inventor has observed that the ring-shaped magnet 13 is lifted from the end surface 901 of the trunk portion 90 and the lifted dimension D is 0.1 mm. . Further, even if the ring-shaped magnet 13 is magnetized after the insert molding, the eccentricity and the lift are similarly generated only by not sticking to the movable mold 102.
[0016]
When the ring-shaped magnet 13 is thus displaced from the mounting position of the primary molded product 9 and the impeller 6 is formed, the flow meter 1 is deteriorated in durability because the rotational balance of the impeller 6 is deteriorated. The minute flow rate cannot be detected.
[0017]
In view of such problems, an object of the present invention is to propose a method for manufacturing a magnet-equipped impeller of a flow meter that can be insert-molded while preventing movement of a magnet attached to a primary molded product. is there. In particular, a ring-shaped magnet made of a sintered body having a center hole is coaxially formed on the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. The object of the present invention is to propose a method of manufacturing an impeller with a built-in magnet for a flow meter that prevents the displacement of the magnet when mounting and insert molding in this state.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion is provided with a center hole. In the manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter, in which a ring-shaped magnet composed of a combined body is mounted coaxially and insert molding is performed in this state, the shaft portion is formed into a square. While being columnar, the center hole is a square hole, and when the ring-shaped magnet is attached to the shaft, the ring-shaped magnet inserted into the shaft is crushed at the corner of the shaft, The ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion by forcibly rotating the shaft portion by a predetermined angle around the axis .
[0019]
Therefore, according to the present invention, it is possible to perform insert molding while preventing movement of the magnet mounted on the primary molded product.
[0020]
On the other hand, the ring-shaped magnet can be temporarily fixed by press-fitting the ring-shaped magnet in the axial direction while crushing a part of the outer peripheral portion of the shaft portion.
[0021]
Further, a rib extending in the axial direction may be formed on the outer peripheral surface of the shaft portion, and the ring-shaped magnet may be press-fitted in the axial direction while crushing the rib.
[0022]
That is, in another embodiment of the present invention, the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion protrudes in a coaxial state from the end face of the impeller body portion is formed from a sintered body provided with a center hole. In the manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter in which a ring-shaped magnet is mounted in a coaxial state and insert molding is performed in this state, the outer peripheral surface of the shaft portion is manufactured. A rib is provided at a position away from the end face of the impeller primary molded product, and the ring-shaped magnet is pressed in the axial direction while crushing the rib when the ring-shaped magnet is mounted on the shaft portion. Thus, the ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion. According to such a form, the rib is formed from the end of the impeller primary molded product to a position away from the end face of the impeller primary molded product. It can escape to the space which can be made into an end surface, and can prevent that a magnet floats from the end surface of a primary molded product.
[0023]
In still another embodiment of the present invention, a sintered body provided with a center hole in the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter in which a ring-shaped magnet made of is mounted in a coaxial state and insert molding is performed in this state, the outer peripheral surface of the shaft portion is A rib is provided, and opening edges of both end openings in the center hole of the ring magnet are chamfered in a taper shape, and the ring magnet is crushed while the ring magnet is mounted on the shaft portion. The ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion by press-fitting the magnet in the axial direction. According to such a configuration, the opening edges of both end openings in the center hole of the ring-shaped magnet are chamfered in a tapered shape, so that the shavings of the ribs can be escaped from the chamfered portion of the magnet.
[0024]
In still another embodiment of the present invention, a sintered body provided with a center hole in the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter in which a ring-shaped magnet made of is attached in a coaxial state and insert molding is performed in this state, the cross-sectional shape of the shaft portion is changed. When the ring-shaped magnet is mounted on the shaft portion, the ring-shaped magnet is press-fitted in the axial direction while elastically reducing the cross-sectional shape of the shaft portion. The magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion. According to such a configuration, since the cross-sectional shape of the shaft part it is the elastically reduced, it is possible to form the temporarily fixed state of the ring-shaped magnet by an elastic restoring force of the shaft portion.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In this example, the present invention is applied to the manufacture of an impeller shown in FIG. Therefore, as described with reference to FIGS. 15 to 17, the target impeller is the shaft portion 91 in the primary molded product 9 in the shape in which the shaft portion 91 protrudes coaxially from the end surface of the main body portion 61. It is manufactured by mounting the ring-shaped magnet 13 coaxially and performing insert molding in this state.
[0026]
In this example, first, as shown in FIGS. 1A and 1B, the ring-shaped magnet 13 is mounted on the shaft portion 91 of the primary molded product 9. In this state, as in the conventional configuration, there is a clearance between the outer peripheral surface of the shaft portion 91 and the center hole 131, so that the ring-shaped magnet 13 is attached to the end surface 901 of the trunk portion 90 during insert molding. It will shift away from.
[0027]
Next, the ring-shaped magnet 13 in FIG. 1B is forcibly rotated with respect to the shaft portion 91 by a predetermined angle in one of the directions around the rotation center line 3a indicated by the arrow S. As a result, as shown in FIG. 2, the four corner portions 911 of the shaft portion 91 are crushed by the inner peripheral surface of the center hole 131 of the ring-shaped magnet 13. As a result, the ring-shaped magnet 13 is press-fitted into the shaft portion 91 of the primary molded product 9, so that the ring-shaped magnet 13 is temporarily fixed so as not to come out from here.
[0028]
Since the body portion 61 is formed by insert molding in this state, the ring-shaped magnet 13 is not displaced by its own weight from the end surface 901, and is not attached to the movable side mold by its own magnetic force. Accordingly, the impeller 6 is formed with a good balance of rotation because the ring-shaped magnet 13 is not eccentric or lifted with respect to the primary molded product 9.
[0029]
Here, the ring-shaped magnet 13 may be temporarily fixed by press-fitting the ring-shaped magnet 13 while crushing a part of the outer peripheral portion of the shaft portion 91.
[0030]
3A and 3B are a longitudinal sectional view and a right side view showing the primary molded product used in the reference example of the present invention . 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are respectively a longitudinal sectional view, a right side view and a right side view showing a state where the ring-shaped magnet 13 shown in FIG. 17 is mounted on the primary molded product shown in FIG. It is explanatory drawing which expands and shows a part of figure.
[0031]
As shown in FIG. 3, the primary molded product 9 A has four ribs 912 that extend in the mounting direction of the ring-shaped magnet 13 at the center of each side surface of the quadrangular prism at the portion where the ring-shaped magnet 13 is disposed on the shaft portion 91 A. Is formed so as to be connected to the end surface 901 of the body 90.
[0032]
When the ring-shaped magnet 13 is forcibly pushed into the shaft portion 91A, as shown in FIG. 4, the ring-shaped magnet 13 is pushed until it hits the end surface 901 while crushing the upper end portions 913 of the four ribs 912. be able to. As a result, the ring-shaped magnet 13 is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion 91A of the primary molded product 9A.
[0033]
Here, when the ring-shaped magnet 13 is pushed in, the shavings of the ribs may be caught between the end surface of the ring-shaped magnet 13 and the end surface 901, and the ring-shaped magnet 13 may be lifted from the end surface 901. In order to avoid this adverse effect, as shown in FIG. 5, as the primary molded product 9 B, the end portion 912 A of the rib 912 that does not extend to the end surface 901 of the body portion 90 may be used. When the ring-shaped magnet 13 is pushed to the position where it contacts the end surface 901 with respect to the primary molded product 9B configured in this way, the rib 912 is interposed between the ring-shaped magnet 13 and the shaft portion 91B as shown in FIG. A space 80 surrounded by the end portion 912A and the end surface 901 is formed. By letting off the shavings into the space 80, it is possible to prevent the ring-shaped magnet 13 from floating from the body 90 of the primary molded product 9B.
[0034]
In order to escape the shavings of the ribs 912, the opening edges of both ends of the center hole 131 in the ring-shaped magnet 13 may be chamfered in a tapered shape. As shown in FIG. 7, the ring-shaped magnet 13A has a longitudinal section in which the opening edges 132 of both end openings of the center hole 131A are chamfered in a tapered shape. When the ring-shaped magnet 13A configured as described above is pushed to a position where the rib 912 shown in FIG. 3 is in contact with the end surface 901 of the primary molded product 9A extending to the body end surface 901, as shown in FIG. A space 81 surrounded by the opening edge 132, the rib 912, and the end surface 901 is formed between the ring-shaped magnet 13A and the primary molded product 9A. By letting off the shavings into the space 81, it is possible to prevent the ring-shaped magnet 13A from being lifted from the body portion 90 of the primary molded product 9A. Further, the ring-shaped magnet 13A has an advantage that the mounting direction is not limited because the opening edges 132 of both ends of the center hole 131 are chamfered in a tapered shape.
[0035]
Here, the formation direction, shape, and quantity of the ribs 912 formed on the shaft portion 90 of the primary molded product 9 are not limited to the above example as long as the ring-shaped magnet 13 can be attached and fixed. As shown in FIG. 9, ribs 912B may be formed around the rotation center line 3a of the shaft portion 91C in the primary molded product 9C. When the ring-shaped magnet 13 shown in FIG. 17 is attached to the primary molded product 9C configured as described above, the ring-shaped magnet 13 scrapes and crushes the upper end portion 913B of the rib 912B as shown in FIG. It is pushed to a position corresponding to 901 and fixed to the shaft portion 91C of the primary molded product 9C.
[0036]
When the ring magnet 13 is temporarily fixed by crushing the rib, the center hole 131 of the ring magnet 13 can be changed from a square hole to a round hole. As shown in FIG. 11, when the ring-shaped magnet 13B in which the center hole 131B of the round hole is formed is attached to, for example, the primary molded product 9A shown in FIG. 3, the upper end portion of the rib 912 is crushed to form the primary molded product 9A. Can be positioned and fixed to the shaft portion 91A.
[0037]
Here, as shown in FIG. 12, the primary molded product 9 D may have a configuration in which a slit 914 is provided at a position deviated from the center portion of the tip portion 916 of the shaft portion 91 D. In this way, the shaft side plate 915 that is in a cantilever state by the slit 914 is narrowed toward the center side, and the cross-sectional shape can be reduced. Therefore, as shown in FIG. 13, when the ring-shaped magnet 13 is pushed in while reducing the cross-sectional shape of the shaft portion 91D on the inner peripheral surface of the center hole, the ring-shaped magnet 13 is temporarily moved by the elastic return force of the shaft-side plate 915. Can be stopped.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, in the manufacturing method of the magnet built-in type impeller of the flow meter of the present invention, since the ring magnet can be temporarily fixed to the primary molded product, insert molding can be performed. The mounting position of the ring-shaped magnet does not shift. Accordingly, it is possible to prevent a poor rotation balance of the magnet built-in type impeller. Therefore, the flow meter using the magnet built-in type impeller can prevent the impeller from being deteriorated due to poor rotation balance and the inability to detect a minute flow rate.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a longitudinal sectional view and a right side view showing a state in which a ring-shaped magnet is attached to an impeller primary molded product in a method of manufacturing an impeller with a built-in magnet of a flow meter of the present invention. FIG.
FIGS. 2A and 2B are a right side view showing a state where the ring-shaped magnet shown in FIG. 1 is temporarily fixed to a primary molded product, and a cross section obtained by cutting the right side view along a cutting line II ′. FIG.
FIGS. 3A and 3B are a longitudinal sectional view and a right side view showing an impeller primary molded product used in a reference example of the present invention . FIGS.
[4] (a), (b) and (c), respectively, in the reference example of the present invention, longitudinal sectional view showing a state of mounting the ring-like magnet to the impeller primary molded product shown in FIG. 3, right It is explanatory drawing which expands and shows a part of side view and right view.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an impeller primary molded product used in another embodiment.
6A and 6B are a longitudinal sectional view showing a state in which a ring-shaped magnet is mounted on the impeller primary molded product shown in FIG. 5, and an explanation showing an enlarged part of the longitudinal sectional view. FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a ring-shaped magnet used in another embodiment.
8A and 8B are a longitudinal sectional view showing a state where the ring-shaped magnet shown in FIG. 7 is attached to the primary molded product shown in FIG. 3, and a part of the longitudinal sectional view is enlarged. It is explanatory drawing shown.
FIGS. 9A and 9B are a longitudinal sectional view and a right side view showing an impeller primary molded product used in another embodiment. FIGS.
10A and 10B are a longitudinal sectional view showing a state in which a ring-shaped magnet is mounted on the primary molded product shown in FIG. 9, and an explanatory view showing an enlarged part of the longitudinal sectional view. is there.
11 is a right side view showing a state in which a ring-shaped magnet used in another embodiment is mounted on the primary molded product shown in FIG. 3; FIG.
FIGS. 12A and 12B are a longitudinal sectional view and a right side view showing an impeller primary molded product used in another embodiment. FIGS.
FIGS. 13A and 13B are a longitudinal sectional view showing a state in which a ring-shaped magnet is mounted on the primary molded product shown in FIG. 12, and an explanatory view showing an enlarged part of the longitudinal sectional view. is there.
FIGS. 14A, 14B and 14C are a longitudinal sectional view, a left side view and a right side view showing an example of a flow meter provided with a built-in magnet type impeller, respectively.
15 is a longitudinal sectional view showing an impeller in the flow meter of FIG.
FIGS. 16A and 16B are a longitudinal sectional view and a right side view showing a primary molded product constituting the impeller shown in FIG.
17A and 17B are a longitudinal sectional view and a right side view showing a ring-shaped magnet constituting the impeller shown in FIG.
FIGS. 18A, 18B, and 18C are explanatory views for explaining insert molding of an impeller used in the flow meter of FIG. 14, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water meter 2 Meter case 3 Fluid path 6 Impeller 7 Rectifier 8 Inner protrusion 9 Primary molded article 11 Shaft groove 13 Ring-shaped magnet 21 Sensor accommodating part 22 Magnetic sensor 23 Detection element 61 Body part 90 Body part 91 Shaft part 131 Center Hole 132 Open edge 901 End face 911 Corner portion 912 Rib

Claims

A ring-shaped magnet made of a sintered body having a center hole is coaxially mounted on the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of the magnet built-in type impeller of the flow meter for producing the magnet built-in type impeller by performing insert molding in this state,
While keeping the shaft portion a quadrangular prism shape, the central hole is a square hole,
When the ring-shaped magnet is attached to the shaft portion, the ring-shaped magnet inserted into the shaft portion is forcibly rotated by a predetermined angle around the axis of the shaft portion while crushing the corner portion of the shaft portion. A manufacturing method of a magnet built-in type impeller of a flow meter , wherein the ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft portion.

A ring-shaped magnet made of a sintered body having a center hole is coaxially mounted on the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of the magnet built-in type impeller of the flow meter for producing the magnet built-in type impeller by performing insert molding in this state,
A rib is provided at a position away from the end surface of the impeller primary molded product with respect to the outer peripheral surface of the shaft portion,
When mounting the ring-shaped magnet on the shaft, the ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft by pressing the ring-shaped magnet in the axial direction while crushing the rib. The manufacturing method of the impeller with a built-in magnet of a flow meter.

A ring-shaped magnet made of a sintered body having a center hole is coaxially mounted on the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of the magnet built-in type impeller of the flow meter for producing the magnet built-in type impeller by performing insert molding in this state,
While providing a rib on the outer peripheral surface of the shaft portion, chamfering the opening edges of both end openings in the central hole of the ring-shaped magnet in a tapered shape,
When mounting the ring-shaped magnet on the shaft, the ring-shaped magnet is temporarily fixed so as not to come out of the shaft by pressing the ring-shaped magnet in the axial direction while crushing the rib. The manufacturing method of the impeller with a built-in magnet of a flow meter.

A ring-shaped magnet made of a sintered body having a center hole is coaxially mounted on the shaft portion of the impeller primary molded product having a shape in which a solid shaft portion projects in a coaxial state from the end face of the impeller body portion. In the manufacturing method of the magnet built-in type impeller of the flow meter for producing the magnet built-in type impeller by performing insert molding in this state,
The cross-sectional shape of the shaft portion can be elastically reduced,
When the ring-shaped magnet is mounted on the shaft portion, the ring-shaped magnet does not come out of the shaft portion by pressing the ring-shaped magnet in the axial direction while elastically reducing the cross-sectional shape of the shaft portion. A method for manufacturing an impeller with a built-in magnet of a flow meter, characterized in that the temporary fixing is performed as described above.

An impeller with built-in magnet for a flow meter manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4.

A flow meter comprising the magnet built-in type impeller according to claim 5.