JP4886408B2

JP4886408B2 - 流量センサ

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Publication number: JP4886408B2
Application number: JP2006198621A
Authority: JP
Inventors: 彰吾田中; 行宣弓田; 伸一吉川
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP2008026131A; WO2008010314A1

Description

本発明は、流体の流量を検出する流量センサに関する。

従来、流体が通る流路が形成された枠体と、流路の内部に配置され流体の圧力を受けて流路の延在方向に移動可能である流体遮蔽板と、流体遮蔽板が流体の圧力を受けて移動する方向とは反対方向に流体遮蔽板を付勢するバネと、流路の内部に配置されて流体遮蔽板の位置を検出するための変位検出手段とを備えた流量センサが知られている（例えば、特許文献１−３参照。）。
特開平８−９４４０３号公報特開平８−１４５７４８号公報特開平９−４３０１３号公報

しかしながら、従来の流量センサにおいては、変位検出手段が流路の内部に配置されているので、変位検出手段の検出結果を配線によって流路の内部から枠体の外部に取り出す場合、枠体を貫通する配線のためのシール構造が枠体に必要となる。そのため、シール部分のＯリングが時間の経過によって硬化して液漏れが発生するという問題や、流体の圧力が高まるとシール部分から液漏れが発生するという問題がある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、シール構造を不要とした流量センサを提供することを目的とする。

本発明の流量センサは、流体が通る流路が形成された枠体と、前記流路の内部に配置され前記流体の圧力を受けて前記流路の延在方向に移動可能である移動体と、前記移動体が前記圧力を受けて移動する方向とは反対方向に前記移動体を付勢する付勢部材と、前記移動体の位置を検出するための検出コイルとを備え、前記検出コイルは、前記流路の外部で巻かれ、前記移動体は、磁性体で形成されて前記検出コイルによって検出されるための被検出磁性体を有することを特徴とする。

この構成により、本発明の流量センサは、検出コイルが流路の外部に配置されているので、流路の内部から枠体の外部まで貫通する配線が不要であり、そのような配線のためのシール構造も不要である。

また、本発明の流量センサの前記検出コイルは、前記流路を囲んで巻かれることが好ましい。

また、本発明の流量センサの前記枠体は、前記流路を形成する壁面を有し、前記検出コイルは、前記壁面の近傍に配置され、前記被検出磁性体は、前記壁面の近傍に配置され、前記検出コイルの内側を移動可能であることが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、検出コイルと被検出磁性体とが近いので、流量の検出精度を向上することができる。

また、本発明の流量センサの前記移動体は、前記流路の延在方向に延在する軸を有し、前記枠体は、内部に前記軸を貫通させて前記軸を支持する軸受を有し、前記軸受は、前記移動体の位置に関わらず前記軸のうち一定の長さの部分を支持することが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、移動体の位置に関わらず軸のうち一定の長さの部分を軸受が支持するので、流路の延在方向に対して移動体が傾くことを抑制することができる。したがって、本発明の流量センサは、枠体のうち流路を形成する壁面に移動体が接触して壁面から摩擦を受けることを抑制することができるので、移動体の移動方向によらず移動体を安定して移動させることができる。

また、本発明の流量センサの前記枠体は、前記流体が通る外部の配管部材に取り付けられるために外周又は内周に形成されたネジ部と、前記ネジ部が前記配管部材に取り付けられるときに保持されるために外周に形成されたナット部とを有し、前記ナット部は、中心軸から外周面までの距離が前記検出コイルより大きいことが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、ネジ部及びナット部によって配管部材に容易に取り付けられることができ、配管部材に流量センサを取り付けるための工具がナット部に接触しても検出コイルが破損することを防止することができる。

また、本発明の流量センサは、前記被検出磁性体の移動による前記検出コイルのインダクタンスの変化によって前記流体の流量を検出することが可能となる。

また、本発明の流量センサは、磁性体で形成されて前記枠体のインサート成形によって前記枠体と一体化されたインサート磁性体を前記検出コイルの近傍に備えることが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、インサート磁性体を被検出磁性体に近付けることが可能になり、インダクタンスの変化を大きくすることができる。

また、本発明の流量センサの前記インサート磁性体は、前記枠体の一部が入り込んだ穴が形成されることが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、磁性体の保持強度が強化され、流量を検出可能な流体の圧力を向上することができる。

また、本発明の流量センサは、磁性体で形成されて前記検出コイルの外側から前記検出コイルを囲んだリング磁性体を備えることが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、リング磁性体によってインダクタンスの変化を大きくすることができる。

また、本発明の流量センサの前記枠体は、外周に形成された溝部を有し、前記リング磁性体は、前記溝部に係合する係合部を有することが好ましい。

この構成により、本発明の流量センサは、リング磁性体が枠体から抜け落ちることを防止することができる。

また、流量センサの前記検出コイルは、交流電源に電気的に接続される一次コイルと、前記一次コイルで発生する磁気変化によって電圧を発生する二次コイルとを有し、前記被検出磁性体の移動によって前記二次コイルに発生する電圧の変化によって前記流体の流量を検出することも可能である。

本発明によれば、シール構造を不要とした流量センサを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（本発明の一実施の形態）
まず、本実施の形態に係る流量センサの構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る流量センサ１０は、流体としての水が矢印１０ａで示す方向に通る流路２１が形成された枠体としての流路本体２０と、流路２１の内部に配置され水の圧力を受けて流路２１の延在方向である矢印１０ａで示す方向に移動可能である移動体３０と、移動体３０が水の圧力を受けて移動する矢印１０ａで示す方向とは反対方向である矢印１０ｂで示す方向に移動体３０を付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ４０と、移動体３０の位置を検出するための検出コイル５０と、軟磁性体で形成されて流路本体２０のインサート成形によって流路本体２０と一体化されたインサート磁性体としてのプレートコア６１、６２と、軟磁性体で形成されて検出コイル５０の外側から検出コイル５０を囲んだリング磁性体としてのリングコア７０とを備えており、製氷皿を捻って離氷する製氷機に供給される水の流量を計測するためのものである。

流路本体２０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの高耐力の樹脂で成形されている。流路本体２０は、流路２１を入水側と出水側とに隔てる壁２２と、壁２２に設けられたボス２３と、水を通す図示していない外部の配管部材としての製氷機の配管部材に取り付けられるために外周に形成されたネジ部２４と、水を通す図示していない外部の配管部材としての水道管に取り付けられるために外周に形成されたネジ部２５と、ネジ部２４、２５が配管部材に取り付けられるときに保持されるために外周に形成されたナット部２６とを有している。壁２２は、流路２１を流れる水への抵抗を低減するために大きく開けられた穴２２ａが同心円上の３箇所に形成されている。ボス２３は、内側に貫通孔２３ａが形成されており、圧縮コイルバネ４０によって囲まれている。また、ナット部２６の中心軸１０ｃから外周面２６ｂまでの距離は、リングコア７０の中心軸１０ｃから外周面７０ａまでの距離より大きい。なお、流路本体２０は、流路２１の出水側を鉛直方向の下側にした状態でプレートコア６１、６２をインサート成形するときに、プレートコア６１、６２の外縁を金型に支持させる必要があることから、プレートコア６１に接触する部分のうち流路２１の出水側の部分２０ａの外径がプレートコア６１より小さくなっており、プレートコア６２に接触する部分のうち流路２１の出水側の部分２０ｂの外径がプレートコア６２より小さくなっている。また、プレートコア６１に接触する部分のうち流路２１の入水側の部分２０ｃの外径がプレートコア６１より小さくなっており、プレートコア６２に接触する部分のうち流路２１の入水側の部分２０ｄの外径がプレートコア６２より小さくなっている。

移動体３０は、流路本体２０の穴２２ａを塞ぐ弁体３１ａを有した可動子３１と、軟磁性体で形成されて検出コイル５０によって検出されるための被検出磁性体としての可動コア３２と、可動コア３２を挟んだ硬いプラスチック製のプレート３３、３４と、可動コア３２及びプレート３３、３４が可動子３１から抜けることを防止するための皿バネ３５とを有している。可動子３１は、流路２１の矢印１０ａで示す延在方向に延在して流路本体２０のボス２３の貫通孔２３ａに挿入された軸３１ｂを有している。ここで、ボス２３は、内部に軸３１ｂを貫通させて軸３１ｂを支持する軸受を構成しており、移動体３０の位置に関わらず軸３１ｂのうち一定の長さの部分、即ち矢印１０ａで示す方向におけるボス２３の長さに相当する部分を支持するようになっている。軸３１ｂは、可動コア３２、プレート３３、３４及び皿バネ３５が取り付けられる部分が一段細くなっている。可動コア３２は、流路２１を流れる水への抵抗を低減するために大きく開けられた穴３２ａが同心円上の３箇所に形成されている。可動コア３２は、流路本体２０のうち流路２１を形成する壁面２１ａと平行な立上り部３２ｂを持ったプレス部品である。立上り部３２ｂは、流路本体２０の壁面２１ａの近傍に配置され、検出コイル５０の内側を移動可能であり、検出コイル５０、プレートコア６１、６２及びリングコア７０と共に磁気回路を構成している。

圧縮コイルバネ４０は、流路本体２０のボス２３と、移動体３０の軸３１ｂとを内部に通し、流路本体２０の壁２２と、移動体３０のプレート３３との間に配置されている。

検出コイル５０は、流路２１の外部で流路２１を囲んで流路本体２０に巻かれており、壁面２１ａの近傍に配置されている。検出コイル５０は、端子５１、５２を有している。流量センサ１０は、可動コア３２の移動による検出コイル５０のインダクタンスの変化によって水の流量を検出するようになっている。

プレートコア６１、６２は、検出コイル５０を挟むように検出コイル５０の近傍に配置されている。プレートコア６１は、図２に示すように、中心に配置された穴６１ａと、検出コイル５０の端子５１、５２の設置場所を確保するための切欠き６１ｂと、同心円上の複数個所に配置されインサート成形によって流路本体２０の一部が入り込む穴６１ｃとが形成されている。プレートコア６２は、図１に示すように、中心に配置された穴６２ａが形成されている。また、プレートコア６２は、図示していないが、プレートコア６１と同様に、同心円上の複数個所に配置されインサート成形によって流路本体２０の一部が入り込む穴が形成されている。

図３に示すように、リングコア７０は、流路本体２０の外周面に３箇所形成された溝部２０ｅ内に挿入されるように折り曲げてカシメられることによって溝部２０ｅに係合する係合部としてのカシメ部７１を同心円上の３箇所に有している。また、リングコア７０は、検出コイル５０の端子５１、５２の設置場所を確保するための切欠き７２も有している。

次に、流量センサ１０の製造方法について説明する。

まず、流路本体２０の製造方法について説明する。

図４に示すように、鉛直方向の下側に設置された下型８１の上に水平方向に移動可能なスライド型８２ａ、８２ｂをセットした後、スライド型８２ａ、８２ｂのキャビティ内でスライド型８２ａ、８２ｂにプレートコア６２を載せる。次いで、スライド型８２ａ、８２ｂの上に水平方向に移動可能なスライド型８３ａ、８３ｂをセットしてプレートコア６２の脱落を防止した後、スライド型８３ａ、８３ｂのキャビティ内でスライド型８３ａ、８３ｂにプレートコア６１を載せる。次いで、スライド型８３ａ、８３ｂの上に水平方向に移動可能なスライド型８４ａ、８４ｂをセットしてプレートコア６１の脱落を防止した後、上方から上型８５をセットし、キャビティ内に樹脂を射出する。そして、冷却後、上型８５、スライド型８４ａ、８４ｂ、スライド型８３ａ、８３ｂ、スライド型８２ａ、８２ｂを開いて、流路本体２０を取り出す。

次に、流量センサ１０全体の製造方法について説明する。

図１に示すように、流路本体２０の内側において、流路本体２０のボス２３の貫通孔２３ａに流路２１の出水側から可動子３１の軸３１ｂが挿入された後、可動子３１の軸３１ｂ及び流路本体２０のボス２３を囲むように流路２１の入水側から流路２１内に圧縮コイルバネ４０が挿入される。次いで、流路２１の入水側から可動子３１の軸３１ｂにプレート３３が圧入されて軸３１ｂの段部３１ｃに当接して位置決めされ、可動コア３２が挿入され、プレート３４が圧入された後、皿バネ３５によって抜け止めが行われる。

また、流路本体２０の外側において、流路本体２０の部分２０ａと、部分２０ｄとの間に検出コイル５０が巻かれた後、流路２１の出水側からリングコア７０が移動させられる。そして、カシメ部７１がカシメられて流路本体２０の溝部２０ｅ内に挿入されて、リングコア７０の抜け止めが行われる。

次に、流量センサ１０の動作について説明する。

流量センサ１０は、配管部材に流量センサ１０を取り付けるための工具、例えばモンキーレンチによってナット部２６が掴まれて、ネジ部２５が水道管に連結され、ネジ部２４が製氷機の配管部材に連結される。

そして、水道管から製氷機に向けて水の供給が開始されると、入水側から流路２１に入った水は、可動コア３２の穴３２ａと、壁２２の穴２２ａとを通過して、可動子３１の弁体３１ａに達する。

可動子３１の弁体３１ａに達した水の圧力が高まって、水が移動体３０を矢印１０ａで示す方向に押す力が圧縮コイルバネ４０が移動体３０を矢印１０ｂで示す方向に付勢する力より大きくなると、移動体３０が流路本体２０に対して矢印１０ａで示す方向に移動する。

そして、移動体３０は、水が移動体３０を矢印１０ａで示す方向に押す力と、圧縮コイルバネ４０が移動体３０を矢印１０ｂで示す方向に付勢する力とが釣り合う位置で停止する。

移動体３０が流路本体２０に対して矢印１０ａで示す方向に移動して、流路本体２０の壁２２と、移動体３０の弁体３１ａとの間に隙間が生じると、生じた隙間を介して水が流路２１の入水側から出水側に流れ、最終的に製氷機の配管部材に供給される。

なお、検出コイル５０、移動体３０の立上り部３２ｂ、プレートコア６１、６２及びリングコア７０から構成される磁気回路において、立上り部３２ｂが検出コイル５０の内側に入り込む量、即ち立上り部３２ｂの矢印１０ａで示す移動量に比例して検出コイル５０のインダクタンスは大きくなるので、移動体３０が流路本体２０に対して矢印１０ａで示す方向に移動すると、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量に比例して検出コイル５０のインダクタンスは大きくなる。

したがって、検出コイル５０の端子５１、５２に図示していないコルピッツ発振回路などのＬＣ発振回路の入力側を接続して、検出コイル５０のインダクタンスの変化を発振周波数の変化として取り出すことによって、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量を検出することができ、その結果、水の流量を検出することができる。

ここで、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量と、水の流量との関係は、圧縮コイルバネ４０の特性や、弁体３１ａが壁２２に接触しているときの弁体３１ａと、壁２２との隙間（以下「初期隙間」という。）の大きさによって、任意に設定することができる。例えば、図５に示すように、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量、即ち変位Ｘが最大になっていない状態において、水の流量Ｑの変化量に対する移動体３０の変位Ｘの変化量は、圧縮コイルバネ４０のバネ定数を小さくするほど大きくすることができる。圧縮コイルバネ４０のバネ定数は、関係９１、９２、９３の順に大きくなっている。また、移動体３０の変位Ｘが最大になっていない状態において、水の流量Ｑの変化量に対する移動体３０の変位Ｘの変化量は、圧縮コイルバネ４０を円錐状のバネにすれば関係９４のようにもすることができる。また、移動体３０の変位Ｘが０であるときの水の流量Ｑ、即ち移動体３０の矢印１０ａで示す移動が開始するときの水の流量Ｑは、初期隙間が大きいほど大きい。初期隙間の大きさは、関係９１と、関係９４とにおいて同じであるが、関係９１、９２、９３の順に大きくなっている。なお、初期隙間は、弁体３１ａの外径を小さくして弁体３１ａが壁２２に接触しているときであっても弁体３１ａによって壁２２の穴２２ａを完全に塞がないようにしたり、弁体３１ａ自体に水を通す穴を形成したりすることによって、調整することができる。

以上に説明したように、流量センサ１０は、検出コイル５０が流路２１の外部に配置されているので、流路２１の内部から流路本体２０の外部まで貫通する配線が不要であり、そのような配線のためのシール構造も不要である。したがって、流量センサ１０は、流路本体２０の強度を従来より高くすることができるので、従来より高圧の水であっても流量を検出することができる。

また、流量センサ１０は、検出コイル５０が流路２１の外部に配置されているので、検出コイル５０の防水処理が不要である。

また、流量センサ１０は、検出コイル５０と可動コア３２とが近いので、流量の検出精度を向上することができる。

また、流量センサ１０は、移動体３０の位置に関わらず可動子３１の軸３１ｂのうち一定の長さの部分をボス２３が支持するので、流路２１の延在方向に対して移動体３０が傾くことを抑制することができる。したがって、流量センサ１０は、流路本体２０のうち流路２１を形成する壁面２１ａに移動体３０が接触して壁面２１ａから摩擦を受けることを抑制することができるので、移動体３０の移動方向によらず移動体３０を安定して移動させることができる。

また、流量センサ１０は、ボス２３と可動子３１の軸３１ｂとによって流路２１の延在方向に対して移動体３０が傾くことを抑制することができるので、流路２１の延在方向に対して移動体３０が傾くことを抑制するために、ジンバルバネなどの特殊な付勢部材を備える必要がない。

また、流量センサ１０は、付勢部材として圧縮コイルバネ４０を備えているので、付勢部材としてジンバルバネを備えている場合と比較して、移動体３０の変位を大きくすることができる。したがって、流量センサ１０は、付勢部材としてジンバルバネを備えている場合と比較して、精度を向上することができる。

また、流量センサ１０は、プレート３３が軸３１ｂに圧入されて軸３１ｂの段部３１ｃに当接して位置決めされるので、検出コイル５０に対する立上り部３２ｂの位置精度が確保できる。

また、流量センサ１０は、ネジ部２４、２５及びナット部２６によって配管部材に容易に取り付けられることができる。

また、流量センサ１０は、ナット部２６の中心軸１０ｃから外周面２６ｂまでの距離がリングコア７０の中心軸１０ｃから外周面７０ａまでの距離より大きいので、配管部材に流量センサ１０を取り付けるための工具がナット部２６に接触してもリングコア７０が破損することを防止することができ、その結果、リングコア７０の内側の検出コイル５０が破損することも防止することができる。なお、リングコア７０を備えていない場合であっても、流量センサ１０は、ナット部２６の中心軸１０ｃから外周面２６ｂまでの距離が検出コイル５０の中心軸１０ｃから外周面５０ａまでの距離より大きいので、配管部材に流量センサ１０を取り付けるための工具がナット部２６に接触しても検出コイル５０が破損することを防止することができる。

また、流量センサ１０は、プレートコア６１、６２が流路本体２０にインサート成形されるので、プレートコア６１、６２を可動コア３２に近付けることが可能になり、インダクタンスの変化を大きくすることができる。

また、流量センサ１０は、検出コイル５０の外側から検出コイル５０を囲んだリングコア７０を備えているので、リングコア７０によってインダクタンスの変化を大きくすることができる。

また、流量センサ１０は、プレートコア６１がインサート成形によって流路本体２０の一部が入り込む穴６１ｃを有しているので、流路本体２０によるプレートコア６１の保持力を向上することができ、流量を検出可能な流体の圧力を向上することができる。プレートコア６２についても同様である。

なお、流量センサ１０は、水の流量が大きくなると検出コイル５０のインダクタンスが大きくなるようになっているが、弁体３１ａが壁２２に接触しているときの立上り部３２ｂの外側に検出コイル５０、プレートコア６１、６２及びリングコア７０が位置するように検出コイル５０、プレートコア６１、６２及びリングコア７０の位置を流路２１の入水側に変更するなどして、水の流量が大きくなると検出コイル５０のインダクタンスが小さくなるようにしても良い。

また、流量センサ１０は、プレートコア６１、６２及びリングコア７０を備えているので、検出コイル５０のインダクタンスの変化量を大きくすることができるが、リングコア７０を備えていなくても良いし、更にプレートコア６１やプレートコア６２を備えていなくても良い。

（参考の形態）
まず、本参考の形態に係る流量センサの構成について説明する。

なお、本参考の形態に係る流量センサの構成のうち、本発明の一実施の形態に係る流量センサ１０（図１参照。）の構成と同様の構成については、流量センサ１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６に示すように、本参考の形態に係る流量センサ１１０の構成は、プレートコア６１、６２（図１参照。）及びリングコア７０（図１参照。）を流量センサ１０から取り除き、移動体３０の位置を検出するための検出コイル１２０を検出コイル５０（図１参照。）の代わりに流量センサ１０が備えた構成とほぼ同様である。

検出コイル１２０は、流路２１の外部で流路２１を囲んで流路本体２０に巻かれており、流路本体２０の壁面２１ａの近傍に配置されている。ナット部２６の中心軸１０ｃから外周面２６ｂまでの距離は、検出コイル１２０の中心軸１０ｃから外周面１２０ａまでの距離より大きい。検出コイル１２０は、流路２１の出水側のコイル１２１と、コイル１２１の巻数と同じ巻数であって流路２１の入水側のコイル１２２とを有している。図７及び図８に示すように、コイル１２１は、交流電源１３０に電気的に接続されたコイル１２１ａと、バイファイラ巻きでコイル１２１ａと共に巻かれてコイル１２１ａと電気的に接続されていないコイル１２１ｂとによって構成されている。コイル１２２は、コイル１２１のコイル１２１ａ及び交流電源１３０に電気的に接続されたコイル１２２ａと、バイファイラ巻きでコイル１２２ａと共に巻かれてコイル１２１のコイル１２１ｂと電気的に接続されたコイル１２２ｂとによって構成されている。検出コイル１２０は、コイル１２１ａ、１２２ａを交流電源１３０に電気的に接続される一次コイルとし、コイル１２１ｂ、１２２ｂを一次コイルで発生する磁気変化によって電圧を発生する二次コイルとすることによって、差動トランスを構成している。検出コイル１２０は、交流電源１３０に電気的に接続される端子１２０ｂ、１２０ｃと、出力端子１２０ｄ、１２０ｅと、コイル１２１ａ及びコイル１２２ａを電気的に接続する中継端子１２０ｆと、コイル１２１ｂ及びコイル１２２ｂを電気的に接続する中継端子１２０ｇとを有している。

流量センサ１１０は、可動コア３２の移動によって二次コイルに発生する電圧の変化によって水の流量を検出するようになっている。

次に、流量センサ１１０の動作について説明する。

検出コイル１２０及び移動体３０の立上り部３２ｂから構成される磁気回路が図６（ｂ）に示す状態のとき、立上り部３２ｂのうちコイル１２１と対向する面積と、立上り部３２ｂのうちコイル１２２と対向する面積とが等しいので、コイル１２１ｂに誘起される電圧と、コイル１２２ｂに誘起される電圧とが等しくなる。したがって、出力端子１２０ｄ及び出力端子１２０ｅの間の電圧は、コイル１２１ｂに誘起される電圧と、コイル１２２ｂに誘起される電圧と差であるので、ほぼゼロとなる。

立上り部３２ｂが矢印１０ａで示す方向に移動すると、誘起電圧のバランスが崩れて、立上り部３２ｂの矢印１０ａで示す移動量に比例して二次コイルに発生する電圧が大きくなるので、移動体３０が流路本体２０に対して矢印１０ａで示す方向に移動すると、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量に比例して出力端子１２０ｄ及び出力端子１２０ｅの間の電圧は大きくなる。

したがって、出力端子１２０ｄ及び出力端子１２０ｅの間の電圧を取り出すことによって、移動体３０の矢印１０ａで示す移動量を検出することができ、その結果、水の流量を検出することができる。

なお、流量センサ１１０は、コイル１２１と、コイル１２２とが同じ巻数であるので、移動体３０の立上り部３２ｂが矢印１０ａ、１０ｂで示す方向においてコイル１２１と、コイル１２２との中間にあるときに出力端子１２０ｄ及び出力端子１２０ｅの間の電圧が０になる。即ち、流量センサ１１０は、立上り部３２ｂが矢印１０ａ、１０ｂで示す方向においてコイル１２１と、コイル１２２との中間にあるときに弁体３１ａが壁２２に接触している状態になるように設定されている。

ここで、流量センサ１１０は、コイル１２１の巻数をコイル１２２の巻数より大きくすることによって、移動体３０の立上り部３２ｂが矢印１０ａ、１０ｂで示す方向においてコイル１２１と、コイル１２２との中間よりコイル１２２側にあるときに出力端子１２０ｄ及び出力端子１２０ｅの間の電圧が０になる。したがって、流量センサ１１０は、立上り部３２ｂが矢印１０ａ、１０ｂで示す方向においてコイル１２１と、コイル１２２との中間よりコイル１２２側にあるときに弁体３１ａが壁２２に接触している状態になるように設定されることができ、流路本体２０に対する移動体３０の変位を大きくとれるようになる。

（ａ）本発明の一実施の形態に係る流量センサの正面図（ｂ）図１（ａ）に示す流量センサの側面断面図（ｃ）図１（ａ）に示す流量センサの背面図図１に示す流量センサのプレートコアの正面図（ａ）図１に示す流量センサのリングコアの正面図であって、カシメ部がカシメられる前の図（ｂ）図１に示す流量センサのリングコアの上面図であって、カシメ部がカシメられる前の図図１に示す流量センサの流路本体の製造方法を説明する図図１に示す流量センサの水の流量と、移動体の変位との関係を示す図（ａ）参考の形態に係る流量センサの正面図（ｂ）図６（ａ）に示す流量センサの側面断面図（ｃ）図６（ａ）に示す流量センサの背面図図６に示す流量センサの検出コイルの回路図図７に示す検出コイルの接続状態を示す図

符号の説明

１０流量センサ
１０ｃ中心軸
２０流路本体（枠体）
２０ｅ溝部
２１流路
２１ａ壁面
２３ボス（軸受）
２４、２５ネジ部
２６ナット部
２６ｂ外周面
３０移動体
３１ｂ軸
３２可動コア（被検出磁性体）
４０圧縮コイルバネ（付勢部材）
５０検出コイル
６１、６２プレートコア（インサート磁性体）
６１ｃ穴
７０リングコア（リング磁性体）
７１カシメ部（係合部）
１１０流量センサ
１２０検出コイル
１２１ａ、１２２ａコイル（一次コイル）
１２１ｂ、１２２ｂコイル（二次コイル）
１３０交流電源

Claims

流体が通る流路が形成された枠体と、前記流路の内部に配置され前記流体の圧力を受けて前記流路の延在方向に移動可能である移動体と、前記移動体が前記圧力を受けて移動する方向とは反対方向に前記移動体を付勢する付勢部材と、前記移動体の位置を検出するための検出コイルとを備え、
前記検出コイルは、前記流路の外部で前記流路を囲んで前記枠体に巻かれ、
前記移動体は、磁性体で形成されて前記検出コイルによって検出されるための被検出磁性体を有する流量センサであって、
磁性体で形成されて前記枠体のインサート成形によって前記枠体と一体化されたインサート磁性体を前記検出コイルの近傍に備え、
前記被検出磁性体の移動による前記検出コイルのインダクタンスの変化によって前記流体の流量を検出し、
前記インサート磁性体は、前記流路が通る穴が形成されており、
前記インサート磁性体のうち前記穴が形成されている部分は、前記枠体のインサート成形によって前記枠体に埋まっており、
前記インサート磁性体のうち前記穴が形成されている部分の内周は、前記枠体のうち前記検出コイルが巻かれる部分の外周より前記流路に近いことを特徴とする流量センサ。
前記インサート磁性体は、前記流路が通る前記穴の外側に配置されて前記枠体の一部が入り込んだ穴が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
前記枠体は、前記流路を形成する壁面を有し、
前記検出コイルは、前記壁面の近傍に配置され、
前記被検出磁性体は、前記壁面の近傍に配置され、前記検出コイルの内側を移動可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流量センサ。
前記移動体は、前記流路の延在方向に延在する軸を有し、
前記枠体は、内部に前記軸を貫通させて前記軸を支持する軸受を有し、
前記軸受は、前記移動体の位置に関わらず前記軸のうち一定の長さの部分を支持することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の流量センサ。
前記枠体は、前記流体が通る外部の配管部材に取り付けられるために外周又は内周に形成されたネジ部と、前記ネジ部が前記配管部材に取り付けられるときに保持されるために外周に形成されたナット部とを有し、
前記ナット部は、中心軸から外周面までの距離が前記検出コイルより大きいことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の流量センサ。
磁性体で形成されて前記検出コイルの外側から前記検出コイルを囲んだリング磁性体を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の流量センサ。
前記枠体は、外周に形成された溝部を有し、
前記リング磁性体は、前記溝部に係合する係合部を有したことを特徴とする請求項６に記載の流量センサ。