JPH06317445A - １ピストン型流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １ピストン型流量計での流路切換えを瞬時に
行わせるようにすること。 【構成】 連杆２０を介してピストン２３と結合したロ
ータリーバルブ１５の一端に磁性材よりなるブレード２
５を取付けて、ピストン２３の上死点、下死点部分で、
ケーシング本体１に設けた一対の円弧状永久磁石の間に
このブレード２５を位置させ、その際の磁力による吸引
により、ロータリーバルブ１５を急速に回転させて、シ
リンダ３の上室６と下室４へ連通する流体の流路を瞬時
に切換えるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１ピストン型流量計に関
し、より詳しくは、上死点、下死点での流路切換え機構
に特徴を有する１ピストン型流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】１ピストン型の流量計では流量検出精度
を高める上から上死点及び下死点で瞬時に流路を切換え
る必要がある。本出願人は、すでにこのような問題に対
し、タンブラー機構を用いて流路を瞬間的に切換えるよ
うにした流量計を特開昭４８−２９４６９号公報におい
て提案している。

【０００３】この装置は、ピストンとともに左右に回動
するレバー部材と流路切換え用のロータリーバルブをバ
ネによって接合するとともに、このロータリーバルブを
ピストンの上死点、下死点付近でのみ拘止を解いてレバ
ー部材に連動させるようにしたもので、レバー部材の先
端がピストンの上死点、下死点付近でロータリーバルブ
の回転中心を越えると、これに同期するようにロータリ
ーバルブの拘止を解き、これを瞬間的に反転させて流路
を切換えるようにしたものである。

【０００４】しかしながら、このような機構では、レバ
ー部材を介してピストンに常時バネの付勢力が作用する
ため、特に、上死点、下死点付近で大きな抵抗を受ける
結果、流量の検出精度に悪影響を及ぼしかねないといっ
た点でさらに改良すべき余地を残している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
ピストンの動きに過大な抵抗を加えることなく、流路を
瞬時に切換えることのできる新たな１ピストン型流量計
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はこの
ような課題を達成するための１ピストン型流量計とし
て、流路の一部を上室と下室に分割するピストンと、こ
のピストンと連動して流体の流入口及び流出口と上記上
室及び下室とを交互に切換え連通させる回転型バルブ部
材と、このバルブ部材の回転数を積算して流量を表示す
る表示器とを備えた１ピストン型流量計において、流量
計本体に、バルプ部材を囲繞するようにして一対の円弧
状磁気吸引手段を間隔をおいて対向配設する一方、バル
ブ部材に、ピストンの上死点及び下死点位置において流
路を切換える部分と、上死点及び下死点位置において磁
気吸引手段相互の間に位置する被磁気的吸引部材を配設
するようにして、ピストンの上死点及び下死点付近で作
用する磁気的吸引力により、回転型バルブ部材を強制的
に回転させて流路を瞬時に切換えるようにしたものであ
る。

【０００７】

【実施例】そこで以下に本発明の実施例について説明す
る。図面はいずれも本発明の一実施例を示したものであ
る。

【０００８】図において符号１で示した流量計のケーシ
ング本体には、その内部にシリンダ３とロータリーバル
ブ１５の挿通孔８が直交するようにして設けられ、さら
に、このバルブ挿通孔８には、シリンダ３の下室４に達
する下室側流路５と、シリンダ３の上室６に達する上室
側流路７が連通し、また、これらの流路５、７の中間に
は流体の流入口９と流出口１０が連通していて、後述す
るロータリーバルブ１５によって流入口９から流入した
流体を交互にシリンダ３の下室４と上室６に導びた上、
流出口１０から排出させるようにして、ピストン２３の
１往復動毎に一定の流量を計量し得るように構成されて
いる。

【０００９】一方、このロータリーバルブ１５には、そ
の周面に、下室側流路５に連通する第１の溝１６と、上
室側流路７に連通する第２の溝１７がそれぞれ流入口９
と流出口１０とを同時に連通させない角度をもって対向
して設けられ、ロータリーバルブ１５の回転位置によ
り、一方の溝１６または１７が流入口９に連通している
時には、他方の溝１７または１６が流出口１０に連通す
るようにして、シリンダ３の一方の室に流体を流入させ
るとともに他方の室から流体を排出させるように構成さ
れている。

【００１０】このロータリーバルブ１５には、その端面
の偏心位置に植設したクランクピン１９に、ピストン２
３の往復動を回転運動として伝える連杆２０が結合し、
この連杆２０には、ピストンピン２２と結合する部分に
長孔２１が設けられていて、ピストン２３の上死点及び
下死点付近でロータリーバルブ１５を後述する強制切換
機構により角２δの範囲で瞬間的に回転させることがで
きるように構成されている。

【００１１】図中符号２４は前述した強制切換機構で、
ケーシング２７内には、ロータリーバルブ１５の軸１８
に一体的に固定された強磁性材よりなるブレード２５が
位置していて、永久磁石２８、２８と協働してロータリ
ーバルブ１５に瞬間的な流路切換えのための回転運動を
行わせるように構成されている。

【００１２】すなわち、このブレード２５を覆うケーシ
ング２７の内面には、図３に示したように、間隙２９を
おいて一対の半円弧状をなす永久磁石２８、２８が互い
に対向するよう取付けられ、磁力が円内を横切るように
磁化されていて、ブレード２５は、この間隙２９の中央
の線ｌより角θ進んだ線ｍの位置でピストン２３の上死
点、下死点となるように取付けられている。それゆえ
に、線ｌを越えたブレード２５は、永久磁石２８により
時計方向の回転力から反時計方向の回転力を受けるよう
になり、上述した連杆２０とピストンピン２２との結合
長孔２１との遊び分だけ強制的に回動し、ロータリーバ
ルブ１５を瞬時に切換えてピストン２３の上死点、下死
点でのロックをなくすようにしている。

【００１３】なお、図中符号３０は、ロータリーバルブ
１５の回転数をもとに流量を検出する検出ユニットで、
この検出ユニット３０を構成する一対の磁気センサ３
２、３２はプラスチックのケース３１内に密封されてい
て、これらをロータリーバルブ１５の端面に対向して配
設することにより、クランクピン１９の先端に固定した
永久磁石片３５を検出し、この検出信号を流量パルス発
信器３３に伝えて表示器３９により流量を表示するよう
に構成されている。

【００１４】つぎにこのように構成された装置の動作を
図４によって説明する。いま、ロータリーバルブ１５が
図４（ａ）に示した回転位置にあるとき、つまり、ロー
タリーバルブ１５に設けた第１の溝１６が流出口１０に
連通し、第２の溝１７が流入口９に連通しているような
回転位置にある場合、ピストン２３は、シリンダ３の上
室６側に流入した流体により下室４内の流体を排出する
ように下降しつつ、連杆２０を介してロータリーバルブ
１５を図中矢印方向に回転させている。

【００１５】このようにして、やがてピストン２３が図
４（ｂ）に示した下死点近くに達すると、ロータリーバ
ルブ１５の一端に固定されたブレード２５は、その先端
をケーシング２７の内面に取付けた一対の永久磁石２
８、２８の間に位置するようになる。

【００１６】もとよりこのブレード２５は、常に永久磁
石２８、２８の磁力線に平行になろうとする力、つま
り、時計方向への回転力を受けながら矢印方向へ回転し
ているから、いまこのブレード２５が磁力線と直角な位
置、つまり、２つの永久磁石２８、２８の間に形成され
た間隙２９の中央の線ｌを越えると、ブレード２５は、
磁力により反時計方向への回転力を受けるようになる。

【００１７】他方、ロータリーバルブ１５と一体のこの
ブレート２５は、ピストンピン２２が嵌合する長孔２１
を備えた連杆２０を介してピストン２３に結合している
ため、このブレード２５は、ピストン２３の制約を受け
ることなく、自己に作用する反時計方向の回動力により
ロータリーバルブ１５とともに瞬時に長孔２１による遊
び分だけ矢印方向に回転し、死点ｍを通過してそれまで
流出口１０に連通させていた第１の溝１６を流入口９に
臨ませる一方、流入口９に連通させていた第２の溝１７
を流出口１０に臨ませるように流路を切換え、ついで、
さきと逆にシリンダ３の下室４に流体を流入させ、ピス
トン２３を上昇に転じさせて引続く流量検出の動作を行
わせる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ケー
シング本体に、径方向に間隙が形成されるようにして一
対の円弧状磁気吸引手段を設ける一方、回転型のバルブ
部材には、ピストンの上死点及び下死点位置においてこ
れらの磁気吸引手段の間に位置するような被磁気的吸引
部材を設けるようにしたので、他の何らの補助的部材を
必要とすることなく、磁力による吸引力を利用して上死
点、下死点付近でバルブをタイミングよく切換えて、流
路の切換えを瞬時に行わせることができるとともに、こ
の種の運動変位機構の動作をより円滑になして、流量検
出を精度よく行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をなす装置を断面で示した側
面図である。

【図２】同上装置を断面で示した上面図である。

【図３】磁力の作用を説明した図である。

【図４】（ａ）及至（ｃ）は同上装置の動作を示した説
明図である。

【符号の説明】

３ シリンダ ５ 下室側流路 ７ 上室側流路 ９ 流入口 １０ 流出口 １５ ロータリーバルブ ２０ 連杆 ２１ 長孔 ２３ ピストン ２４ 強制切換機構 ２５ 磁性ブレード ２８ 円弧状永久磁石 ２９ 間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路の一部を上室と下室に分割するピス
   トンと、該ピストンと連動して流体の流入口及び流出口
   と上記上室及び下室とを交互に切換え連通させる回転型
   バルブ部材と、該バルブ部材の回転数を積算して流量を
   表示する表示器とを備えた１ピストン型流量計におい
   て、該流量計本体に、上記バルプ部材を囲繞するように
   して一対の円弧状磁気吸引手段を間隔をおいて対向配設
   する一方、上記バルブ部材に、上記ピストンの上死点及
   び下死点位置において流路を切換える部分と、上記上死
   点及び下死点位置において上記磁気吸引手段相互の間に
   位置する被磁気的吸引部材とを配設した１ピストン型流
   量計。