JPH09145443A - 容積型流量計 - Google Patents
容積型流量計Info
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- JPH09145443A JPH09145443A JP31041295A JP31041295A JPH09145443A JP H09145443 A JPH09145443 A JP H09145443A JP 31041295 A JP31041295 A JP 31041295A JP 31041295 A JP31041295 A JP 31041295A JP H09145443 A JPH09145443 A JP H09145443A
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- Japan
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- gear
- curve
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一対の歯車回転子に作用するトルクを等し
く、且つトルクの和を一定として脈動をなくし、スラリ
ー計測を可能とする。 【解決手段】 容積型流量計の一対の回転子を同形等大
で歯車丈Ｌ間での捩れを整数ピッチのハスバ歯車とす
る。歯形曲線のアデンダム側は歯先円の円弧（Ａ1Ｂ1＝
Ａ2Ｂ2）が歯先で、順次円弧歯形（Ｂ1Ｃ1＝Ｂ2Ｃ2）、
トロコイド（Ｃ1Ｄ1＝Ｃ2Ｄ2）歯形，インボリュート
（Ｄ1Ｅ1＝Ｄ2Ｅ2）歯形とし、デデンダム側は円弧（Ｅ
1Ｆ1＝Ｅ2Ｆ2）歯形、トロコイド（Ｆ1Ｇ1＝Ｆ2Ｇ2）歯
形、歯元円（Ｇ1Ｈ1＝Ｇ2Ｈ2）としてレムニスケート曲
線１０，１１，１２，１３，Ｐ，１４，１５，１６，１
７，１８，１９，Ｐ，２０，２１，１０を構成し相手側
の円弧歯形とインボリュートとが接触したとき、この間
のトロコイド曲線からなる空隙内に収容されたスラリー
液体をインボリュートで摺動してクリーニングする。
く、且つトルクの和を一定として脈動をなくし、スラリ
ー計測を可能とする。 【解決手段】 容積型流量計の一対の回転子を同形等大
で歯車丈Ｌ間での捩れを整数ピッチのハスバ歯車とす
る。歯形曲線のアデンダム側は歯先円の円弧（Ａ1Ｂ1＝
Ａ2Ｂ2）が歯先で、順次円弧歯形（Ｂ1Ｃ1＝Ｂ2Ｃ2）、
トロコイド（Ｃ1Ｄ1＝Ｃ2Ｄ2）歯形，インボリュート
（Ｄ1Ｅ1＝Ｄ2Ｅ2）歯形とし、デデンダム側は円弧（Ｅ
1Ｆ1＝Ｅ2Ｆ2）歯形、トロコイド（Ｆ1Ｇ1＝Ｆ2Ｇ2）歯
形、歯元円（Ｇ1Ｈ1＝Ｇ2Ｈ2）としてレムニスケート曲
線１０，１１，１２，１３，Ｐ，１４，１５，１６，１
７，１８，１９，Ｐ，２０，２１，１０を構成し相手側
の円弧歯形とインボリュートとが接触したとき、この間
のトロコイド曲線からなる空隙内に収容されたスラリー
液体をインボリュートで摺動してクリーニングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容積型流量計に関
し、より詳細には、計量室内で互いに噛合回転する一対
の回転子は、各々の回転子の回転トルクが等しく回転ト
ルクの和が一定なハスバ歯車である容積型流量計に関す
る
し、より詳細には、計量室内で互いに噛合回転する一対
の回転子は、各々の回転子の回転トルクが等しく回転ト
ルクの和が一定なハスバ歯車である容積型流量計に関す
る
【０００２】
【従来の技術】従来、多用されている歯車を回転子とす
る容積型流量計として非円形歯車流量計（商品名：オー
バル流量計），ルーツ式流量計，およびバイロータ(Bi-
Rotor)流量計があげられる。非円形歯車流量計は、その
名の通り一対の同形な非円形歯車を回転子としたもので
流体の差圧により互いに噛み合い乍ら駆動力が主動，従
動を繰り返し回転するのでパイロット歯車を必要とせず
構造が簡単で、非円形歯車も高精度に歯切り可能であ
り、器差特性が優れ、器差の再現性もよいことから代表
的な容積型流量計として知られている。
る容積型流量計として非円形歯車流量計（商品名：オー
バル流量計），ルーツ式流量計，およびバイロータ(Bi-
Rotor)流量計があげられる。非円形歯車流量計は、その
名の通り一対の同形な非円形歯車を回転子としたもので
流体の差圧により互いに噛み合い乍ら駆動力が主動，従
動を繰り返し回転するのでパイロット歯車を必要とせず
構造が簡単で、非円形歯車も高精度に歯切り可能であ
り、器差特性が優れ、器差の再現性もよいことから代表
的な容積型流量計として知られている。
【０００３】ルーツ式流量計は、二葉の円エンブローブ
の回転子を所定位相差をもって一点接触し乍ら滑り回転
する構造であり、この位相差を保つために、回転子間に
はパイロット歯車が介在されている。また、バイロータ
流量計は、三葉と四葉とからなる歯数の異なるハスバ歯
車を回転子とし、該回転子の軸直角方向断面の歯形曲線
は、主動側が従動側のピッチ円上の点が画くサイクロイ
ド曲線であり、従動側は主動側歯車の外径上の点が画く
トロコイド曲線であるから歯形の滑り率が無限大となる
ためパイロット歯車を必要としている。
の回転子を所定位相差をもって一点接触し乍ら滑り回転
する構造であり、この位相差を保つために、回転子間に
はパイロット歯車が介在されている。また、バイロータ
流量計は、三葉と四葉とからなる歯数の異なるハスバ歯
車を回転子とし、該回転子の軸直角方向断面の歯形曲線
は、主動側が従動側のピッチ円上の点が画くサイクロイ
ド曲線であり、従動側は主動側歯車の外径上の点が画く
トロコイド曲線であるから歯形の滑り率が無限大となる
ためパイロット歯車を必要としている。
【０００４】一対の歯形を回転子とする容積型流量計の
理想的な形態は、歯車の形状からみると、歯車が小形で
も理論吐出量が大きく、大流量計測を可能とし、一対の
歯車を同形等大にして工作容易、パイロット歯車を要す
ることなく簡易な構造で回転子自体で運動を伝えること
ができることである。また、運動エネルギーの面からみ
ると、回転子は流体差圧により等しいトルクを発生し、
歯面力をなくし、等回転し脈動を生ずることなく流体を
流出することである。また、流量計の利用面からみる
と、スラリーを含む多様の被計測流体流量を安定して計
測できることである。
理想的な形態は、歯車の形状からみると、歯車が小形で
も理論吐出量が大きく、大流量計測を可能とし、一対の
歯車を同形等大にして工作容易、パイロット歯車を要す
ることなく簡易な構造で回転子自体で運動を伝えること
ができることである。また、運動エネルギーの面からみ
ると、回転子は流体差圧により等しいトルクを発生し、
歯面力をなくし、等回転し脈動を生ずることなく流体を
流出することである。また、流量計の利用面からみる
と、スラリーを含む多様の被計測流体流量を安定して計
測できることである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一対の歯車を回転子と
した従来の容積型流量計を上述した理想的な容積型流量
計と比較した場合、非円形歯車流量計は、被測流体が流
量一定で流れているとき回転子は面積速度一定の回転で
回転し、不等速な回転となる。この回転は脈動流の原因
となり、振動を発生する。このような脈動，振動は理論
吐出量を大きくしようとすると大きくなる。しかも、非
円形歯車は被測定流体内で噛み合い乍ら回転するのでス
ラリー流体の計測には不向きである。
した従来の容積型流量計を上述した理想的な容積型流量
計と比較した場合、非円形歯車流量計は、被測流体が流
量一定で流れているとき回転子は面積速度一定の回転で
回転し、不等速な回転となる。この回転は脈動流の原因
となり、振動を発生する。このような脈動，振動は理論
吐出量を大きくしようとすると大きくなる。しかも、非
円形歯車は被測定流体内で噛み合い乍ら回転するのでス
ラリー流体の計測には不向きである。
【０００６】ルーツ式流量計は、回転子の構造上、パイ
ロット歯車を必要とし構造が複雑になり、しかも脈動を
伴う。パイロット歯車の装着は、回転子間の位相が正し
く定まるように調整して行われるが、回転子に設けられ
たバックラッシュのあるパイロット歯車を正しい位相に
調整することは困難であり熟練を要する。しかも、滑り
接触する回転子間は摩擦を防ぐために僅かな隙を設けて
あるが隙が大きければ流体のリークにより器差特性は劣
化し、隙を小さくすれば、スリラー等の微粒子を含む流
体の計測は不可能となるので、スリラーの流体計測には
不向きである。
ロット歯車を必要とし構造が複雑になり、しかも脈動を
伴う。パイロット歯車の装着は、回転子間の位相が正し
く定まるように調整して行われるが、回転子に設けられ
たバックラッシュのあるパイロット歯車を正しい位相に
調整することは困難であり熟練を要する。しかも、滑り
接触する回転子間は摩擦を防ぐために僅かな隙を設けて
あるが隙が大きければ流体のリークにより器差特性は劣
化し、隙を小さくすれば、スリラー等の微粒子を含む流
体の計測は不可能となるので、スリラーの流体計測には
不向きである。
【０００７】また、バイロータ流量計の回転子は、一対
のハスバ歯車で、形状寸法が各々異なり、しかもパイロ
ット歯車を有するので、上述した容積型流量計に比べて
最も複雑な形状をしており、製作コストが嵩み、しか
も、従動側の負荷トルクは負となるのでパイロット歯車
に過大な負担が加わる等の問題点がある。
のハスバ歯車で、形状寸法が各々異なり、しかもパイロ
ット歯車を有するので、上述した容積型流量計に比べて
最も複雑な形状をしており、製作コストが嵩み、しか
も、従動側の負荷トルクは負となるのでパイロット歯車
に過大な負担が加わる等の問題点がある。
【０００８】上述のように、従来の容積型流量計は、一
定の流体の流れにより生ずる歯車の回転トルクは一定で
はなく、且つトルクの和も一定でないなど、理想的な容
積型流量計の条件の最も基本となる特性を備えておら
ず、スラリー流体の安定した計測は不可能であった。本
発明は、パイロット歯車を介在させることなく、定流量
計測時の回転子が等トルクで、歯面力が作用せず、トル
クの和が一定で等流量であり、しかも、スラリー流体を
安定して計測可能とする容積形流量計を提供することを
目的とする。
定の流体の流れにより生ずる歯車の回転トルクは一定で
はなく、且つトルクの和も一定でないなど、理想的な容
積型流量計の条件の最も基本となる特性を備えておら
ず、スラリー流体の安定した計測は不可能であった。本
発明は、パイロット歯車を介在させることなく、定流量
計測時の回転子が等トルクで、歯面力が作用せず、トル
クの和が一定で等流量であり、しかも、スラリー流体を
安定して計測可能とする容積形流量計を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、計量
室内で互いに噛合回転する一対のハスバ歯車を回転子と
する容積型流量計において、前記ハスバ歯車の軸直角断
面の歯形曲線はアデンダムの歯先近傍が円弧歯形，ピッ
チ円近傍がインボリュート歯形，該円弧歯形とインボリ
ュート歯形間がトロコイド歯形からなる連続曲線で、前
記インボリュート歯形と連続接続するデデンダムの前記
ピッチ円近傍が円弧歯形，歯元側がトロコイド歯形から
なる連続曲線として、基本歯形をトロコイドとするによ
り理論吐出量を大きくし、トロコイド歯形が理論上滑り
率無限大であり、パイロット歯車を必要とするのをトロ
コイド歯車の一部に設けられた滑り零の円弧（ノビコフ
歯形）と滑りが比較的小さい範囲でのインボリュート歯
形とすることにより回転伝達し、パイロット歯車を不要
とするとともに前記トロコイド歯形によりスラリーを歯
形噛み合い部より除去し、スラリー流体の計測も可能と
したものである。請求項２の発明は、前記一対のハスバ
歯車は、各々歯車丈と歯数および軸直角方断面の歯形曲
線が等しく、歯車丈間の捩れが整数ピッチにすることに
より、両回転子間のエネルギー授受をなくし無脈動で回
転するようにしたものである。
室内で互いに噛合回転する一対のハスバ歯車を回転子と
する容積型流量計において、前記ハスバ歯車の軸直角断
面の歯形曲線はアデンダムの歯先近傍が円弧歯形，ピッ
チ円近傍がインボリュート歯形，該円弧歯形とインボリ
ュート歯形間がトロコイド歯形からなる連続曲線で、前
記インボリュート歯形と連続接続するデデンダムの前記
ピッチ円近傍が円弧歯形，歯元側がトロコイド歯形から
なる連続曲線として、基本歯形をトロコイドとするによ
り理論吐出量を大きくし、トロコイド歯形が理論上滑り
率無限大であり、パイロット歯車を必要とするのをトロ
コイド歯車の一部に設けられた滑り零の円弧（ノビコフ
歯形）と滑りが比較的小さい範囲でのインボリュート歯
形とすることにより回転伝達し、パイロット歯車を不要
とするとともに前記トロコイド歯形によりスラリーを歯
形噛み合い部より除去し、スラリー流体の計測も可能と
したものである。請求項２の発明は、前記一対のハスバ
歯車は、各々歯車丈と歯数および軸直角方断面の歯形曲
線が等しく、歯車丈間の捩れが整数ピッチにすることに
より、両回転子間のエネルギー授受をなくし無脈動で回
転するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による容積型流量
計の回転子歯形の実施の形態を説明するための部分断面
図であり、図中、１は第１回転子（以後Ｏ1歯車と記
す）、２は第２回転子（以後Ｏ2歯車と記す）、３はＯ1
歯車の歯先円、４はＯ2歯車の歯先円、５はＯ1歯車のピ
ッチ円、６はＯ2歯車のピッチ円、Ｐはピッチ点、Ｒ0は
歯先円半径、Ｒはピッチ円半径、Ｚは歯数である。
計の回転子歯形の実施の形態を説明するための部分断面
図であり、図中、１は第１回転子（以後Ｏ1歯車と記
す）、２は第２回転子（以後Ｏ2歯車と記す）、３はＯ1
歯車の歯先円、４はＯ2歯車の歯先円、５はＯ1歯車のピ
ッチ円、６はＯ2歯車のピッチ円、Ｐはピッチ点、Ｒ0は
歯先円半径、Ｒはピッチ円半径、Ｚは歯数である。
【００１１】図１に示した歯形曲線は、軸Ｏ1を軸とす
る歯先円半径Ｒ0のハスバ歯車であるＯ1歯車１と、Ｏ1
歯車１と同形等大のＯ2歯車２とが噛み合った状態にお
ける軸Ｏ1，Ｏ2に対し直角方向の部分断面図である。Ｏ
1歯車１およびＯ2歯車２は、ピッチ円４，６上のＰ1，
Ｐ2点を境としてアデンダムとデデンダムが形成され
る。以下、Ｏ1，Ｏ2歯車１，２の歯形曲線の構成につい
て述べる。なお、Ｏ1歯車１と，Ｏ2歯車２とは同形等大
であり、Ｏ1歯車１の歯形曲線はＡ1Ｂ1Ｃ1Ｄ1Ｅ1Ｆ1Ｇ1
とＯ2歯車２の歯形曲線はＡ2Ｂ2Ｃ2Ｄ2Ｅ2Ｆ2Ｇ2とは同
一であるから歯形曲線の説明は一方のＯ1歯車１につい
て述べる。
る歯先円半径Ｒ0のハスバ歯車であるＯ1歯車１と、Ｏ1
歯車１と同形等大のＯ2歯車２とが噛み合った状態にお
ける軸Ｏ1，Ｏ2に対し直角方向の部分断面図である。Ｏ
1歯車１およびＯ2歯車２は、ピッチ円４，６上のＰ1，
Ｐ2点を境としてアデンダムとデデンダムが形成され
る。以下、Ｏ1，Ｏ2歯車１，２の歯形曲線の構成につい
て述べる。なお、Ｏ1歯車１と，Ｏ2歯車２とは同形等大
であり、Ｏ1歯車１の歯形曲線はＡ1Ｂ1Ｃ1Ｄ1Ｅ1Ｆ1Ｇ1
とＯ2歯車２の歯形曲線はＡ2Ｂ2Ｃ2Ｄ2Ｅ2Ｆ2Ｇ2とは同
一であるから歯形曲線の説明は一方のＯ1歯車１につい
て述べる。
【００１２】アデンダムの歯形曲線はＡ1Ｂ1Ｃ1Ｄ1Ｐ1
で示す曲線で、曲線Ａ1Ｂ1は歯先円半径Ｒ0である歯先
円弧、曲線Ｂ1Ｃ1はピッチ円上に中心を有する半径Ｒの
円弧歯形であり、曲線Ｃ1Ｄ1はＥ1点の画く動径Ｒ
c1（後述する）のトロコイド曲線、曲線Ｄ1Ｐ1は動径Ｒ
c3（後述する）からなる圧力角αのインボリュート曲線
である。
で示す曲線で、曲線Ａ1Ｂ1は歯先円半径Ｒ0である歯先
円弧、曲線Ｂ1Ｃ1はピッチ円上に中心を有する半径Ｒの
円弧歯形であり、曲線Ｃ1Ｄ1はＥ1点の画く動径Ｒ
c1（後述する）のトロコイド曲線、曲線Ｄ1Ｐ1は動径Ｒ
c3（後述する）からなる圧力角αのインボリュート曲線
である。
【００１３】デデンダムの歯形曲線はＥ1Ｆ1Ｇ1Ｈ1から
なる曲線で、曲線Ｐ1Ｅ1は前記Ｄ1Ｐ1に連続する圧力角
αのインボリュート曲線、曲線Ｅ1Ｆ1は前記円弧歯形Ｂ
1Ｃ1に対応する円弧歯形であり、曲線Ｆ1Ｇ1は、動径を
Ｒc2（後述する）とするＢ1点の画くトロコイド曲線
で、曲線Ｇ1Ｈ1は歯底円半径（２Ｒ−Ｒ0）を半径とす
る円。
なる曲線で、曲線Ｐ1Ｅ1は前記Ｄ1Ｐ1に連続する圧力角
αのインボリュート曲線、曲線Ｅ1Ｆ1は前記円弧歯形Ｂ
1Ｃ1に対応する円弧歯形であり、曲線Ｆ1Ｇ1は、動径を
Ｒc2（後述する）とするＢ1点の画くトロコイド曲線
で、曲線Ｇ1Ｈ1は歯底円半径（２Ｒ−Ｒ0）を半径とす
る円。
【００１４】上述した歯形曲線においてアデンダムにお
けるトロコイド曲線（Ｃ1Ｄ1＝Ｃ2Ｄ2）の動径Ｒc1，お
よびデデンダムにおけるトロコイド曲線（Ｆ1Ｇ1＝Ｆ2
Ｇ2）の動径Ｒc2，インボリュート曲線（Ｄ1Ｅ1＝Ｄ2Ｅ
2）動径Ｒc3は下記の関係式であらわされる。
けるトロコイド曲線（Ｃ1Ｄ1＝Ｃ2Ｄ2）の動径Ｒc1，お
よびデデンダムにおけるトロコイド曲線（Ｆ1Ｇ1＝Ｆ2
Ｇ2）の動径Ｒc2，インボリュート曲線（Ｄ1Ｅ1＝Ｄ2Ｅ
2）動径Ｒc3は下記の関係式であらわされる。
【００１５】
【数１】
【００１６】このようにして得られたＯ1歯車１とＯ2歯
車２の接触点を静止座標系であらわした接触点の軌跡
は、ピッチ点をＰとして点線であらわした１０，１１，
１２，１３，Ｐ，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，Ｐ，２０，２１，１０のレムニスケート曲線とな
る。
車２の接触点を静止座標系であらわした接触点の軌跡
は、ピッチ点をＰとして点線であらわした１０，１１，
１２，１３，Ｐ，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，Ｐ，２０，２１，１０のレムニスケート曲線とな
る。
【００１７】図２は、図１に示したハスバ歯車の軸方向
における噛合シール線の展開図を示し、図２（Ａ）はＯ
1歯車、図２（Ｂ）はＯ2歯車の噛合シール線の展開図
で、Ｏ1歯車，Ｏ2歯車は共に歯車丈Ｌ，捩れ角βで、歯
車丈Ｌ間の捩れが１ピッチであり、
における噛合シール線の展開図を示し、図２（Ａ）はＯ
1歯車、図２（Ｂ）はＯ2歯車の噛合シール線の展開図
で、Ｏ1歯車，Ｏ2歯車は共に歯車丈Ｌ，捩れ角βで、歯
車丈Ｌ間の捩れが１ピッチであり、
【００１８】
【数２】
【００１９】の関係にある。図中、Ｘ1−Ｘ1，Ｘ2−Ｘ2
は両端面である。アルファベットは図１のアルファベッ
トのサフィックスを除いたもので（ ）で示した部分は
仮想位置である。
は両端面である。アルファベットは図１のアルファベッ
トのサフィックスを除いたもので（ ）で示した部分は
仮想位置である。
【００２０】ここで、流入側圧力Ｐ1と流出側圧力Ｐ2の
作用するシール線は図の太線内であり、Ｏ1歯車１に作
用する回転トルクＴ1とＯ2歯車２に作用するトルクＴ2
は等しい。また、この作用線を固定し端面Ｘ1−Ｘ1，Ｘ
2−Ｘ2を平行移動した場合も、この関係が保たれるの
で、Ｏ1歯車１とＯ2歯車２とに作用するトルクには変化
がない。即ち、Ｔ1＝Ｔ2＝一定である。この関係は、図
から明らかなように歯車丈Ｌ間での捩れが整数ピッチで
あるときのみ成立する。即ち、ｉを整数としたとき、
作用するシール線は図の太線内であり、Ｏ1歯車１に作
用する回転トルクＴ1とＯ2歯車２に作用するトルクＴ2
は等しい。また、この作用線を固定し端面Ｘ1−Ｘ1，Ｘ
2−Ｘ2を平行移動した場合も、この関係が保たれるの
で、Ｏ1歯車１とＯ2歯車２とに作用するトルクには変化
がない。即ち、Ｔ1＝Ｔ2＝一定である。この関係は、図
から明らかなように歯車丈Ｌ間での捩れが整数ピッチで
あるときのみ成立する。即ち、ｉを整数としたとき、
【００２１】
【数３】
【００２２】であればよい。Ｔ1＝Ｔ2＝一定であるから
Ｔ1＋Ｔ2＝一定、即ち、等速回転等流量で脈動がない。
又、Ｔ1−Ｔ2＝０であるから、歯車間の歯面力は零で無
負荷で回転する。
Ｔ1＋Ｔ2＝一定、即ち、等速回転等流量で脈動がない。
又、Ｔ1−Ｔ2＝０であるから、歯車間の歯面力は零で無
負荷で回転する。
【００２３】図３は、図１に示した歯形をもった回転子
の噛合状態を説明するための軸直角方向断面図であり、
図１と同様の作用をする部分には図１の場合と同じ符号
を付してある。
の噛合状態を説明するための軸直角方向断面図であり、
図１と同様の作用をする部分には図１の場合と同じ符号
を付してある。
【００２４】図示のＯ1歯車１，Ｏ2歯車２は、歯車全体
の形状を明確にするためのもので、図１に示した歯車と
同じ歯形曲線をもったハスバ歯車で、静止座標上の接触
点の軌路は図１の点線で示した接触点の軌跡と同じ軌跡
である。歯先による円弧１１〜１２，１６〜１７、円弧
歯形による円弧１１〜１２，１５〜１６，１７〜１８，
２１〜２２およびインボリュート歯形による直線１３〜
Ｐ〜１４，１９〜Ｐ〜２０を有している。このＯ1歯車
１，Ｏ2歯車２は容積型流量計の回転子として用いられ
る場合は、流体の流入口，流出口を有するケーシングに
納められる。
の形状を明確にするためのもので、図１に示した歯車と
同じ歯形曲線をもったハスバ歯車で、静止座標上の接触
点の軌路は図１の点線で示した接触点の軌跡と同じ軌跡
である。歯先による円弧１１〜１２，１６〜１７、円弧
歯形による円弧１１〜１２，１５〜１６，１７〜１８，
２１〜２２およびインボリュート歯形による直線１３〜
Ｐ〜１４，１９〜Ｐ〜２０を有している。このＯ1歯車
１，Ｏ2歯車２は容積型流量計の回転子として用いられ
る場合は、流体の流入口，流出口を有するケーシングに
納められる。
【００２５】図４は、本発明による容積型流量計の実施
の形態の例を説明するための図で、図中、３０は容積型
流量計、３１はケーシング、３２は接続フランジ、３
３，３４は端面板、３５はボルト、３６は計数部であ
る。
の形態の例を説明するための図で、図中、３０は容積型
流量計、３１はケーシング、３２は接続フランジ、３
３，３４は端面板、３５はボルト、３６は計数部であ
る。
【００２６】図４は、図３に示したように噛合した一対
のハスバ歯車，Ｏ1歯車１，Ｏ2歯車２を回転子として、
該回転子を歯先円と微小な隙間をもち回転子軸と直角方
向に開口する開口３２ａを有する流入，流出例（図示せ
ず）のフランジ３２を有するケーシング３１の計量室３
１ａ内に納められ、端面板３３，３４に回転可能に支持
された容積型流量計の本体であり、第１，第２の回転子
１，２の一方側、図においては、回転子１の軸の回転を
磁気接手（図示せず）等により液シールして外部に取り
出し計数部３６を駆動して流量演算を施し、流量表示，
流量信号の伝送等がなされる。
のハスバ歯車，Ｏ1歯車１，Ｏ2歯車２を回転子として、
該回転子を歯先円と微小な隙間をもち回転子軸と直角方
向に開口する開口３２ａを有する流入，流出例（図示せ
ず）のフランジ３２を有するケーシング３１の計量室３
１ａ内に納められ、端面板３３，３４に回転可能に支持
された容積型流量計の本体であり、第１，第２の回転子
１，２の一方側、図においては、回転子１の軸の回転を
磁気接手（図示せず）等により液シールして外部に取り
出し計数部３６を駆動して流量演算を施し、流量表示，
流量信号の伝送等がなされる。
【００２７】本出願人の実験によると石炭粉と重油の混
合燃料であるＣＯＭ（Coal Oil Mixture)を計量試験し
たところ、従来の歯車、例えば、オーバル歯車を回転子
とする容積型流量計では、回転子間への石炭粉の噛み込
みにより瞬時に回転停止した。また、これに対し、図４
に示した本発明によるハスバ歯車の軸直角方向の断面の
歯形曲線として、トロコイド曲線の一部に円弧歯形とイ
ンボリュート歯形からなる回転子を有する容積型流量計
では、長時間正常な連続計測が可能で異常の生ずことが
なかった。これは、円弧歯形とインボリュート歯形の間
で形成されるトロコイド歯形間の空隙に収容されたＣＯ
Ｍの微粉炭を歯先とトロコイド曲線の噛み合い部分で石
炭粉を排出しクリーニングが行われるためと推定され
る。
合燃料であるＣＯＭ（Coal Oil Mixture)を計量試験し
たところ、従来の歯車、例えば、オーバル歯車を回転子
とする容積型流量計では、回転子間への石炭粉の噛み込
みにより瞬時に回転停止した。また、これに対し、図４
に示した本発明によるハスバ歯車の軸直角方向の断面の
歯形曲線として、トロコイド曲線の一部に円弧歯形とイ
ンボリュート歯形からなる回転子を有する容積型流量計
では、長時間正常な連続計測が可能で異常の生ずことが
なかった。これは、円弧歯形とインボリュート歯形の間
で形成されるトロコイド歯形間の空隙に収容されたＣＯ
Ｍの微粉炭を歯先とトロコイド曲線の噛み合い部分で石
炭粉を排出しクリーニングが行われるためと推定され
る。
【００２８】
【発明の効果】請求項１に対応する効果：計量室内で互
いに噛合回転する一対のハスバ歯車を回転子とする容積
型流量計において、前記ハスバ歯車の軸直角断面の歯形
曲線はアデンダムの歯先近傍が円弧歯形，ピッチ円近傍
がインボリュート歯形，該円弧歯形とインボリュート歯
形間がトロコイド歯形からなる連続曲線で、前記インボ
リュート歯形と連続接続するデデンダムの前記ピッチ円
近傍が円弧歯形，歯元側がトロコイド歯形からなる連続
曲線としたので、スラリー流体の計測が可能となった。
請求項２に対応する効果：前記一対のハスバ歯車は、各
々歯車丈と歯数および軸直角方断面の歯形曲線が等し
く、歯車丈間の捩れが整数ピッチにしたので、歯車間の
歯面力が零で脈動のない等流量の回転をするようにでき
た。
いに噛合回転する一対のハスバ歯車を回転子とする容積
型流量計において、前記ハスバ歯車の軸直角断面の歯形
曲線はアデンダムの歯先近傍が円弧歯形，ピッチ円近傍
がインボリュート歯形，該円弧歯形とインボリュート歯
形間がトロコイド歯形からなる連続曲線で、前記インボ
リュート歯形と連続接続するデデンダムの前記ピッチ円
近傍が円弧歯形，歯元側がトロコイド歯形からなる連続
曲線としたので、スラリー流体の計測が可能となった。
請求項２に対応する効果：前記一対のハスバ歯車は、各
々歯車丈と歯数および軸直角方断面の歯形曲線が等し
く、歯車丈間の捩れが整数ピッチにしたので、歯車間の
歯面力が零で脈動のない等流量の回転をするようにでき
た。
【図１】 本発明による容積型流量計の回転子歯形の実
施の形態を説明するための部分断面図である。
施の形態を説明するための部分断面図である。
【図２】 図１に示したハスバ歯車の軸方向における噛
合シール線の展開図を示すものである。
合シール線の展開図を示すものである。
【図３】 図１に示した歯形をもった回転子の噛合状態
を説明するための軸直角方向断面図である。
を説明するための軸直角方向断面図である。
【図４】 本発明による容積型流量計の実施の形態の例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
１…第１回転子（Ｏ1歯車）、２…第２回転子（Ｏ2歯
車）、３…Ｏ1歯車の歯先円、４…Ｏ2歯車の歯先円、５
…Ｏ1歯車のピッチ円、６…Ｏ2歯車のピッチ円、１０〜
２１…レムニスケート曲線、３０…容積型流量計、３１
…ケーシング、３２…接続フランジ、３３，３４…端面
板、３５…ボルト、３６…計数部、Ｐ…ピッチ点、Ｒ0
…歯先円半径、Ｒ…ピッチ円半径、Ｚ…歯数、Ｌ…歯車
丈、β…ねじれ角。
車）、３…Ｏ1歯車の歯先円、４…Ｏ2歯車の歯先円、５
…Ｏ1歯車のピッチ円、６…Ｏ2歯車のピッチ円、１０〜
２１…レムニスケート曲線、３０…容積型流量計、３１
…ケーシング、３２…接続フランジ、３３，３４…端面
板、３５…ボルト、３６…計数部、Ｐ…ピッチ点、Ｒ0
…歯先円半径、Ｒ…ピッチ円半径、Ｚ…歯数、Ｌ…歯車
丈、β…ねじれ角。
Claims (2)
- 【請求項１】 計量室内で互いに噛合回転する一対のハ
スバ歯車を回転子とする容積型流量計において、前記ハ
スバ歯車の軸直角断面の歯形曲線はアデンダムの歯先近
傍が円弧歯形，ピッチ円近傍がインボリュート歯形，該
円弧歯形とインボリュート歯形間がトロコイド歯形から
なる連続曲線で、前記インボリュート歯形と連続接続す
るデデンダムの前記ピッチ円近傍が円弧歯形，歯元側が
トロコイド歯形からなる連続曲線であることを特徴とす
る容積型流量計。 - 【請求項２】 前記一対のハスバ歯車は、各々歯車丈と
歯数および軸直角方断面の歯形曲線が等しく、歯車丈間
の捩れが整数ピッチであることを特徴とする請求項１に
記載の容積型流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31041295A JP3596961B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 容積型流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31041295A JP3596961B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 容積型流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145443A true JPH09145443A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3596961B2 JP3596961B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18004957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31041295A Expired - Fee Related JP3596961B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 容積型流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104048717A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-17 | 重庆耐德工业股份有限公司 | 一种双转子流量计 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP31041295A patent/JP3596961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104048717A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-17 | 重庆耐德工业股份有限公司 | 一种双转子流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596961B2 (ja) | 2004-12-02 |
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