JPH0619054Y2

JPH0619054Y2 - 非円形歯車式流量計

Info

Publication number: JPH0619054Y2
Application number: JP1987047613U
Authority: JP
Inventors: 厚梨本; 淳一斉藤
Original assignee: 株式会社三ツ葉電機製作所
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2002-03-30
Also published as: JPS63155025U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、非円形歯車式流量計に関し、特に、回転体の
回転を光学的に計測する手段を備えているものの改良に
関する。

〔従来の技術〕

従来の非円形歯車式流量計として、ギヤハウジング内に
噛合された一対の非円形歯車の少なくとも一方の端面に
反射鏡が設けられているとともに、ケースに発光素子と
受光素子とが設けられており、流体の流れによって回転
される非円形歯車の回転数を、反射鏡で反射される発光
素子の光を受光素子において検出することによって測定
し、その回転数に比例する流量を測定するように構成さ
れているものがある（実開昭５９−１６１０３０号公報
参照）。

このような非円形歯車式流量計においては、非円形歯車
の端面に配設された反射鏡と発光素子および受光素子と
の間に光を導くために、ケースの壁面に透明部を設ける
必要がある。この透明部を設ける構造として、従来、例
えば、第４図、第５図および第６図に示されているもの
がある。

第４図に示されている構造は、ケース３１における発光
素子３３および受光素子３４の設置箇所に形成された凹
所３２に、小円形の板状に形成された透明部材３５が嵌
め込まれるとともに、接着剤３６を用いて固着されるこ
とにより、構成されている。

第５図に示されている構造は、凹所３２内に透明部材３
５がシールゴム３７を挟設されて嵌め込まれるととも
に、凹所３２の開口縁部にかしめ部３８を形成されて固
着されることにより、構成されている。

第６図に示されている構造は、ケース３１の下に配設さ
れたプレート３９の上面に２段円柱形状の凹所４０が開
設されており、この凹所４０内に透明部材３５がシール
リング４１を挟設されて嵌入されているとともに、ケー
ス３１によって上から押さえられることにより、構成さ
れている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第４図に示されている構造においては、透明部材が接着
剤によって固定されているため、接着剤の種類によって
は取り扱う流体の種類が制限されるという不都合があ
る。例えば、汎用性の高いエポキシ系接着剤が使用され
ている場合、石油系溶剤には良く耐えるが、アルコール
系溶剤には溶解するため、アルコール系液体を取り扱う
のには不適当である。

第５図に示されている構造においては、透明部材がかし
め加工により固定されるため、透明部材が樹脂を用いて
形成されている場合、クリープ現象による問題が残り、
透明部材がガラスを用いて形成されている場合、かしめ
加工時に割れ等が発生し易い。

第６図に示されている構造においては、凹所４０におけ
る透明部材３５の真下空間部４２に気泡が溜り易くかつ
抜けにくく、その気泡により光路の状況が変化するた
め、光による検出精度が低下する。しかも、シールリン
グ４１の受け部４３はシールリング４１から押力を受け
るため、厚くしなければならず、前記空間部４２が大き
く形成されることになる。

本考案の目的は、取り扱い流体を選ばず、透明部材を適
正に取り付けることができるとともに、高い検出精度を
維持することができる非円形歯車式流量計を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る非円形歯車式流量計は、入口通路（３）と
出口通路（４）とが開設されている作動室（２）内に一
対の非円形歯車（７）、（７）が互いに噛合されて回転
自在に支承されており、少なくとも一方の非円形歯車
（７）の一端面に反射面（９）が設けられているととも
に、作動室（２）の外部に発光素子（２１）および受光
素子（２２）が反射面（９）に臨むように配設されてお
り、作動室（２）の囲繞壁における反射面（９）に臨む
位置に凹所が没設され、この凹所内に発光素子（２１）
および受光素子（２２）の光路を構成する透明部材（１
４）が収容されて固定されている非円形歯車式流量計に
おいて、前記凹所（１３）は上下端が開口する２段円柱形の中空
形状に形成されており、前記透明部材（１４）はその外
径が凹所（１３）の下端小径部（１３ａ）における内径
以下の外径を有する円柱形状に形成されて、凹所（１
３）の下端小径部（１３ａ）内に嵌入されて位置決めさ
れており、前記凹所（１３）の上端大径部（１３ｂ）は前記透明部
材（１４）の外径よりも大径に形成されており、この上
端大径部（１３ｂ）内周と透明部材（１４）の外周との
間には円形のシールリング（１５）が弾性力下で挟設さ
れているとともに、このシールリング（１５）は大径部
（１３ｂ）と小径部（１３ａ）との段差部（１３ｃ）に
当接されて位置決めされており、さらに、凹所（１３）の大径部（１３ｂ）外周と透明部
材（１４）内周の間におけるシールリング（１５）の上
には接着材層（１６）が透明部材（１４）の上面よりも
低い位置まで形成されていることを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、接着材層がシールリングの上に
形成されているため、接着材が作動室に接触せず、その
結果、取り扱い流体の制限は解消される。

また、透明部材がシールリングによって位置決め保持さ
れるとともに、接着材層によって固定されているため、
かしめ加工によるクリープ現象や割れ等を回避すること
ができる。

シールリングは透明部材の外周に配設されているため、
透明部材の真下に空気溜りが形成されず、したがって、
光路の変化による検出精度の低下を防止することができ
る。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である非円形歯車式流量計を
示す縦断面図、第２図は第１図のII部を示す拡大部分断
面図、第３図は第１図のIII−III線に沿う平面断面図で
ある。

本実施例において、非円形歯車式流量計は、ステンレス
鋼を用いて平面形状が略正方形の直方体に形成されてい
るギャハウジング１を備えており、ギャハウジング１に
は作動室２がギャハウジングの一端面（以下、上面とす
る。）において開口されるとともに、平面形状が２組の
大小口径の半円形を十字形に配してなる柱形状の空所に
形成されている。ギャハウジング１には入口通路３およ
び出口通路４が互いに１８０度方向（以下、前後方向と
する。）にそれぞれ配されて、作動室２の両小径室にそ
れぞれ連通するように開設されており、ギャハウジング
１の前面および後面にはインレットパイプ５およびアウ
トレットパイプ６が入口通路３および出口通路４にそれ
ぞれ接続するように突設されている。

作動室２には非円形歯車７が一対、互いに噛合されて配
設されており、両歯車７はギャハウジング１に互いに平
行に立設された各支軸８に回転自在に支承されている。
非円形歯車７はカーボンまたは樹脂等を用いて成形され
ている。この非円形歯車７における一方の上面には反射
面としての反射鏡９が複数個、支軸８を中心にする円上
において周方向に配されて固設されており、反射鏡９は
黒地の素材である非円形歯車７よりも高い反射率を持つ
材料、例えば、アルミニューム、ニッケル、錫、銀、ス
テンレス等を用いて、めっき、高周波溶着または埋め込
み等のような適当な手段により固設されている。

ギャハウジング１の上面には円形環状溝１０が作動室２
の開口を取り囲むように配されて没設されており、この
溝１０には円形のシールリング１１が収容されている。
ギャハウジング１の上面にはギャハウジング１と同質の
材料を用いて形成されたプレート１２が作動室２の開口
を被覆するように当接されており、プレート１２はギャ
ハウジング１の外形と略等しい略正方形の平板形状に形
成されてその下面外周部がシールリング１１に密着する
ようになっている。

プレート１２の上面には凹所１３が反射鏡９に対向する
位置に配されて、上下端が開口する２段円柱形の中空形
状に開設されており、凹所１３内にはガラスまたは樹脂
等から成る透明部材１４が収容されている。透明部材１
４はその外径が凹所１３の下端小径部１３ａにおける内
径と略等しい寸法に設定されており、その下端部がこの
小径部１３ａに嵌合されることにより位置決めされてい
る。

凹所１３内には弗素系ゴム等から成る円形のシールリン
グ１５が、凹所１３の大径部１３ｂ内周と透明部材１４
外周との間に適当な弾性力下で挟設されており、シール
リング１５は大径部１３ｂと小径部１３ａとの境に形成
された段差部１３ｃに当接することにより、位置決めさ
れている。この状態で、透明部材１４はシールリング１
５により凹所１３に対して適正に位置決めされて保持さ
れている。凹所１３の大径部１３ｂ内においてシールリ
ング１５上には、エポキシ系樹脂等から成る接着材層１
６が透明部材１４を固定するように形成されており、こ
の接着材層１６はシールリング１５によりシールされて
いるため、凹所１３の小径部１３ａに漏洩することはな
い。

ギャハウジング１にはアルミニュームを用いてギャハウ
ジングと略同一の平面形状に形成されているケース１７
が、プレート１２を挟んで重ね合わされており、ギャハ
ウジング１とケース１７とはその四隅に配されたボルト
１８により一体的に締結されている。ケース１７の底壁
には一対の透孔１９、２０が透明部材１４に対向する位
置に配されて、両者の延長線が反射鏡９の表面で略交差
するようにそれぞれ傾斜されて開設されている。一方の
透孔１９の上部には発光素子２１が透明部材１４を透過
して反射鏡９を投光するように配されて挿入されてお
り、他方の透孔２０の上部には受光素子２２が反射鏡９
からの反射光を透明部材１４を透過して受光するように
配されて挿入されている。そして、発光素子２１および
受光素子２２は入出力装置２３に接続されており、ケー
ス１７内には計測に必要な電子部品ないしは電子機器
（図示せず）が組み込まれている。

次に作用を説明する。

作動流体としての被流量測定液体がインレットパイプ５
から入口通路３を経て作動室２へ導入されると、液体は
作動室２で仕事をした後、出口通路４を通ってアウトレ
ットパイプ６から導出されて行く。液体が作動室２を通
過するとき、互いに噛合して作動室２を仕切っている一
対の非円形歯車７はその流れにより、第３図に破線矢印
で示されている方向に回転される。

一方、発光素子２１からの発光は透明部材１４を透過し
て非円形歯車７の端面に照射し反射する。反射光は透明
部材１４を透過して受光素子２２に受光される。このと
き、反射鏡９と非円形歯車の黒地面とでは反射率に大き
な差があるため、受光素子２２の出力に基づいて非円形
歯車７の回転速度を測定することができる。そして、非
円形歯車７の回転速度はこれを回転させている液体の流
量に比例するため、回転速度を測定することにより流量
が実質的に計測されることになる。

ところで、水とアルミニュームとが接触すると、水酸化
アルミニュームが発生し、アルミニュームが腐食される
ことが知られている。よって、ケースがアルミニューム
を用いて形成されている流量計により水を取り扱う場
合、水がケースに接触すると、ケースが腐食される。こ
のため、このような流量計では水を取り扱うことができ
ない。

しかし、本実施例においては、作動室２の開口端面がギ
ャハウジング１と同質の材料から成るプレート１２によ
り被覆されているため、水を取り扱うことができる。す
なわち、液体はステンレス鋼を用いて形成されているギ
ャハウジング１およびプレート１２に接触し、アルミニ
ュームを用いて形成されているケース１７の下面に接触
することがないため、アルミニュームの腐食は発生せ
ず、その結果、水を取り扱うことができる。

また、形状が複雑になるケースに耐触性材料の使用が要
求されないため、ケースを安価な材料を用いて所望の形
状に製作することができ、コスト低減化することができ
る。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であ
ることはいうまでもない。

例えば、取り扱う液体や、ケースに使用されている材料
等によっては、ギャハウジングとケースとの間に介設さ
れるプレートを省略して、ギャハウジングに当接された
ケースに凹所を作動室における反射面に臨む位置に開設
してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、次のような効果
が得られる。

(1)作動室に露呈する凹所に収容された透明部材がシー
ルリングおよびその上に形成された接着材層により固定
されるため、かしめ加工による透明部材のクリープ現象
や割れ等を回避することができる。

(2)接着材層をシールリング上に形成することにより、
耐触上問題となる接着剤が作動室に露呈するのを防止す
ることができるため、作動室囲繞壁、非円形歯車および
反射面につき、ステンレス鋼や耐触性樹脂のような耐触
性材料を使用すれば、水、石油系、アルコール系、化学
薬品等の液体および空気等の気体、すなわち、あらゆる
流体を取り扱うことができる。

(3)シールリングを透明部材の外周に配設することによ
り、透明部材を凹所の底部において作動室に近接させる
ことができるため、透明部材の真下に空気溜りが形成さ
れるのを抑止することができ、その結果、光路の状況変
化による検出精度の低下を防止することができる。

(4)接着材層が形成される凹所の内径が大径に設定され
ているため、接着材の凹所内への充填に際して、光路を
構成する透明部材側に接着材が毛細管現象によって流れ
てしまうのを防止することができる。

(5)透明部材がシールリングの弾性力によって保持され
て位置決めされているため、凹所の下面と透明部材の下
面との位置合わせについての調整が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である非円形歯車式流量計を
示す縦断面図、第２図は第１図のII部を示す拡大部分断
面図、第３図は第１図のIII−III線に沿う平面断面図で
ある。第４図、第５図および第６図は従来例をそれぞれ示す各
部分拡大断面図である。１……ギャハウジング、２……作動室、３……入口通
路、４……出口通路、５……インレットパイプ、６……
アウトレットパイプ、７……非円形歯車（回転体）、８
……支軸、９……反射鏡（反射面）、１０……環状溝、
１１……シールリング、１２……プレート、１３……凹
所、１３ａ……小径部、１３ｂ……大径部、１３ｃ……
段差部、１４……透明部材、１５……シールリング、１
６……接着材層、１７……ケース、１８……ボルト、１
９、２０……透孔、２１……発光素子、２２……受光素
子、２３……入出力装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】入口通路（３）と出口通路（４）とが開設
されている作動室（２）内に一対の非円形歯車（７）、
（７）が互いに噛合されて回転自在に支承されており、
少なくとも一方の非円形歯車（７）の一端面に反射面
（９）が設けられているとともに、作動室（２）の外部
に発光素子（２１）および受光素子（２２）が反射面
（９）に臨むように配設されており、作動室（２）の囲
繞壁における反射面（９）に臨む位置に凹所が没設さ
れ、この凹所内に発光素子（２１）および受光素子（２
２）の光路を構成する透明部材（１４）が収容されて固
定されている非円形歯車式流量計において、前記凹所（１３）は上下端が開口する２段円柱形の中空
形状に形成されており、前記透明部材（１４）はその外
径が凹所（１３）の下端小径部（１３ａ）における内径
以下の外径を有する円柱形状に形成されて、凹所（１
３）の下端小径部（１３ａ）内に嵌入されて位置決めさ
れており、前記凹所（１３）の上端大径部（１３ｂ）は前記透明部
材（１４）の外径よりも大径に形成されており、この上
端大径部（１３ｂ）内周と透明部材（１４）の外周との
間には円形のシールリング（１５）が弾性力下で挟設さ
れているとともに、このシールリング（１５）は大径部
（１３ｂ）と小径部（１３ａ）との段差部（１３ｃ）に
当接されて位置決めされており、さらに、凹所（１３）の大径部（１３ｂ）外周と透明部
材（１４）内周の間におけるシールリング（１５）の上
には接着材層（１６）が透明部材（１４）の上面よりも
低い位置まで形成されていることを特徴とする非円形歯
車式流量計。