JPH11514739A - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に給油ポンプ内の液体燃料のような液体の量を計量するための装置に関するもので、少なくとも２本の互いに噛合うスクリュースピンドルが備えられ、該スクリュースピンドルを通って液体が軸線方向に流れることが可能であり、前記各スクリュースピンドルはそれらの端部がハウジングに取付けられており、容易に回転動作するようになっている。ハウジングは液体が流通することができる計量チャンバを備えており、その中には、スピンドルの１本と堅固に結合された励磁ディスクが設けられ、該励磁ディスクはハウジングの端部に設けられた検知器と協働すべく回転することが可能になっている。本発明によれば、製造技術及び装置の動作が改善されるという観点から好ましい流量計を提供するために、励磁ディスク（４）は複数の磁石（５）を備え、磁石は円周状に配置され、ディスク（４）の軸線方向に作用をする。与えられた領域において、励磁ディスク（４）はハウジング内のギャップ（１３）を貫通し、該箇所にはギャップの壁の領域（１３’）にディスクの上方又は下方で係合するように、少なくとも２つの磁石感知検知器（６，６’）が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 流量計 本発明は、請求項１の一般的な部分による流量計に関する。 一般的な流量計はEP 05 72 621号出願によって知られている。該出願に開示さ れた流量計はガソリンや、軽油や、他の類似の液体燃料の給油ポンプに使用され ている。そのような計量装置では高いレベルの精度が要求され、装置は校正する ことができなければならず、加えて、このタイプの装置は比較的低コストで製造 できて長寿命でなければならない。開示された計量装置は、互いに噛合う２本の スクリュースピンドルが内部に配置されたケースを含んでいる。スクリュースピ ンドルはその各端部において取付けられていて、容易に回転できるようになって いる。スクリュースピンドルの外側面は対応するボア内でケース内壁と極めて近 接して回転する。計量すべき液体は軸方向の一方からスピンドルの装置に流入し 、ここでその流速がスピンドルを回転させる。液体はスピンドル装置の反対軸方 向で出て、計量チャンバを通過する。計量チャンバ内には、スピンドルの一方に 固着された励磁ディスクが回転自在に設けられている。液体の流れの中で回転す る励磁ディスクは、ハウジングの端部に設けられた検知器と協働して、検知器は 、励磁ディスクから伝えられた回転速度の情報を受取って、これを電子評価回路 に供給して、計測されたパルスを体積の値に変換する。DE 42 08 869号出願から も、燃料ラインを流れる体積流量を決定することが知られている。この出願では 、スピンドルの端部に固定された鋼製の極ホイールが誘導式の近接スイッチと協 働する。スピンドルの回転方向を確認できるようにするために、２つの近接スイ ッチが対向するが互いにオフセットして設けられ、ハウジングにねじ込まれて、 計量チャンバ内の液体の流れの中に到達している。そのような近接スイッチの不 都合な点は、それらを組立てるのが複雑であることであり、なぜなら、近接スイ ッチは計量チャンバに適正にタップ立てされた孔にねじ込まねばならず、そして その後、計量装置の耐炎性の部分に直接位置決めされる。加えて、近接スイッチ は計 量チャンバの流路の断面が大きいことを要求する。 一般的な流量計の正確な動作は、最小の力が加えられることでスピンドルが回 転できることを前提とする。このことは、液体中で回転する励磁ディスクにより 引き起こされるブレーキ動作が最小にされなければならないことを要求する。 本発明の目的は、そのような一般的な装置の製造技術と動作機能とを改善する ことにある。 そのような目的は請求の範囲に記載された発明によって達成される。 本発明の形態によって、励磁ディスクはギャップの形状を有する部分的に覆わ れた領域内で回転する。これは流れている媒体に接する励磁ディスクによるブレ ーキ動作を最小化する。この効果はディスクの縁を滑らかにしておくことでさら に高められ、これによって「外輪効果」が、技術の現状に従う装置で可能なよう に、防止される。ギャップの形成は、励磁ディスクをその平坦な表面から走査す ることを許す。この目的のために、少なくとも２個の検知器が壁のギャップの領 域に設けられて、磁場に感応する。ディスクは軸方向に作用する２つの磁石を取 付けられるか、又は、２つの磁石領域を有しており、それにより磁束線はギャッ プ壁に垂直に透過する。ホール効果センサを磁場を検知する検知器として使用す るのが好ましい。そのようなホール効果センサは好ましくは検知器チャンバ内に 固定され、それは外側からアクセス可能で、センサがもはや流量計の耐炎性の領 域内には存在しないように計量チャンバとはアルミニウム壁で分離されている。 そのような流量計はセンサ上で作られなければならないという要求を著しく減少 させる。ハウジングに設けられたネジ孔にセンサをねじ込むことも今や省略でき るだろうから、組立もまた簡略化される。検知器チャンバは、スクリュースピン ドルのチャンバに取付けられた、ハウジングの一部となるように割当てられるの が好ましい。これは分離されるレベルがギャップの領域にあることから、組立を 簡単化する。励磁ディスクは８個の磁石を備え、これらはディスクの円周状に均 等に配置される。磁石は平行に配向されるか、又は代りに平行でなく配向される 。スピンドルハウジングと向い合うギャップ壁は、一方のスピンドルベアリング をカバーし、液体が軸方向に流れるように開口を有する覆いによって本発明の更 なる有利な展開の中に部分的に形成される。検知器ハウジングは概略スピンドル の 軸線すなわち励磁ディスクの軸線に至るまで計量チャンバ内に突出して、ディス クの略半分はギャップを貫通する。これは流体の流れによってディスクに作用す る力を減少させる。加えて、ディスクは非常に平坦で、その厚さはその直径の何 分の１程に薄く、それにより慣性モーメントを減少させる。これは非線形エラー を減少させる。本発明は構成要素がＤ字形の計量チャンバ内に突出するのを防止 する。電気的な構成要素は、分離された検知チャンバ内に設けられたときには、 外部の磁界、電気的な影響並びに計量される液体媒体との双方から容易に隔離さ れるだろう。少なくとも２つのホール効果センサが検知器チャンバ内に配置され 、位相角度の情報を得られるように正確に配置され、それによりディスクの回転 の方向の情報を与える。表面が働くディスクの磁石部分は、柔軟で小さな磁石組 成からなり、ディスクの中心のまわりに円周状に配列される。励磁ディスクの領 域における計量チャンバの断面積は、液体の流路の最も小さい部分の断面積より も大きいか又は等しい。この配置は励磁ディスクの領域での液体の加速を許容で きる範囲に制限する。 本発明は添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明される。図面に描かれている のは： 図１は、本発明による装置を示す断面図である。 図２は、図１の線−に沿った断面図である。 図３は、計量チャンバの領域を示す図１の断面図である。 図４は、本発明の第２の実施の形態である。 図５は、図４の具体例の計量チャンバの部分の断面図である。 本発明によれば、流量計は細長形状をしている。ハウジング１は閉じた体積空 間を形成する互いに噛合うスクリュースピンドルを２本含んでいる。２本のスピ ンドルはボールベアリング１８によって保持されていて容易に回転する。ボール ベアリング１８は、スクリュースピンドル２，３の端部において、それぞれケー ス内に配置されている。２本のスクリュースピンドルのうち一方には、その出口 側の端部に励磁ディスク４を支持しており、励磁ディスクはスピンドルの端部に ネジ止めされている。 入口フランジ１５は、スピンドルハウジング１の入口に取付けられており、液 体がスピンドル内へポンプで送り込まれる入口開口８を軸方向に有している。ス ピンドルハウジング１の反対側の端部には、検知器ハウジング組立体１２がシー ル１０を設けられて取付けられている。検知器ハウジング組立体１２によってチ ャンバが設けられ、チャンバには外側からアクセス可能で、チャンバは計量チャ ンバ１７とは絶縁隔壁によって分離されている。検知器ハウジング組立体１２に はスピンドルの軸線方向に続いて出口フランジ１４が設けられており、出口フラ ンジは入口フランジ１５の構造と同様で、出口フランジは軸線方向に出口オリフ ィス９を有している。ハウジングの部品１と１２との間には、シール１０の領域 の中において、仕切１９が設けられており、仕切はベアリング１８をカバーして いて、スピンドル３の一端を支持している。仕切１９は中央に開口１９’を有し 、これを通って液体が外へ出る。スクリューは開口１９’内に突出しており、デ ィスク４のための軸を形成していて、これによってディスク４はスピンドル３に 堅固に連結される。仕切１９はギャップ１３の壁１３”を形成しており、ギャッ プの中でディスク４の約半分が回転する。対向壁１３’は検知器チャンバ７の隔 壁によって形成されており、これはハウジング組立体１２に含まれている。検知 器チャンバ７の隔壁はディスク４の表面と平行になっている。特に図２からわか るように、ディスク４上に配置された等間隔に間を隔てた磁石５がギャップ１３ の中を通り、隔壁１３’に沿っている。 検知器チャンバ７内には磁場センサが互いに隣合って配列されており、図示の 例では、２つのセンサが符号６，６’で示されている。検知器６，６’の間隔は ディスク上の磁石の間隔とは異なっており、ディスク４の位相角度を決定でき、 それによってディスクの回転方向を決定できるようになっている。検知器チャン バ７は、ホール効果センサ６，６’へ結合するリード線のためのケーブルフィー ドスルーを有している。加えて、チャンバには蓋１６が設けられ、例えば印刷配 線基板上に取付けられた検知器６，６’の組立が終った後で、チャンバを閉じる ことができる。 ディスク４はスピンドル３の延長された軸に取付けられており、複数の分離し た磁石が設けられている。ディスク４は検知器チャンバ７の壁１３’によって約 半分が盲で、ディスクは一部分はギャップの中で回転する。ディスク４は滑らか な表面を有し、他の部分はＤ字形の計量チャンバ内に貫通しており、計量チャン バ内を通って液体が流れる。液体がスクリュースピンドル２，３内にポンプで送 り込まれたとき、これによりスピンドルは回転させられる。ディスク４もまた今 、回転し、交互に反転する磁場を発生させ、これがホール効果センサ６，６’に よって検知される。従って、センサは特定のパルス信号を供給し、この信号はケ ーブルを介して信号処理のために取出される。 ディスク４は液体の流れの中で回転するけれども、本発明による装置は線形性 を妨害しうる摩擦による受入れ難い影響を避けられることが示された。 ハウジング組立体１２内にホール効果センサ６，６’のための別個のハウジン グ構成要素を配置することが、特に有利である。 図４及び図５に描かれた実施の形態では、ディスク４はギャップ１３の中を回 転し、ギャップはハウジング組立体１２の２つの平行な延設部分によって形成さ れている。これらの２つの延設部分６，６’は、検知器を支持すべく形作られ、 ディスク４の表面を越えて延在しており、ディスクに施された磁石５がセンサの 下を通過したときに磁石を検出する。 開示されたすべての特徴は本発明を表している。出願を開示することによって 、優先権の基礎出願（先行出願の複写）の開示内容は、一部をなし、又は添付さ れており、そのような出願の特徴を本願の請求の範囲に応用する目的を含め、完 全に含まれるものと考えられる。本開示の内容は、デンマークの優先権の基礎出 願のドイツ語の翻訳の完全な内容を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ケルプ マンフレット ドイツ連邦共和国 デー44805 ボッフム ヒルトローパー ラントヴェール 80 【要約の続き】 知検知器（６，６’）が配置されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に給油ポンプの液体燃料のような液体の体積を計量する装置であって、少 なくとも２本の互いに噛合うスクリュースピンドルが備えられ、該スクリュース ピンドルを通って液体が軸線方向に流れることが可能であり、前記各スクリュー スピンドルはそれらの端部がハウジングに取付けられており、容易に回転動作す るようになっている。ハウジングは液体が流通することができる計量チャンバを 備えており、その中には、スピンドルの１本と堅固に結合された励磁ディスクが 設けられ、該励磁ディスクはハウジングの端部に設けられた検知器と協働すべく 回転することが可能なものにおいて、励磁ディスク（４）は複数の磁石（５）を 備え、磁石は円周状に配置され、ディスク（４）の軸線方向に作用をする。与え られた領域において、励磁ディスク（４）はハウジング内のギャップ（１３）を 貫通し、ギャップ（１３’）の壁の領域に配置された少なくとも２つの磁石感知 検知器（６，６’）がディスクの上方又は下方に係合する。 ２．検知器（６，６’）はホール効果センサであることを特徴とする請求の範囲 １に記載の装置。 ３．計量チャンバ（１７）は分離した検知器チャンバ（７）を含み、該チャンバ の外壁がギャップを形成していることを特徴とする請求の範囲１又は２いずれか １項に記載の装置。 ４．検知器チャンバ（７）は、スピンドルハウジング（１）に取付けられたハウ ジング部分（１２）に割当てられていることを特徴とする請求の範囲１乃至３の いずれか１項に記載の装置。 ５．ディスク（４）には８個の磁石（５）が設けられ、ディスク（４）上に円周 状に等間隔に配置されていることを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれか１ 項に記載の装置。 ６．ディスク（４）の直径はスクリュースピンドル（３）の直径と概略一致して いることを特徴とする請求の範囲１乃至５のいずれか１項に記載の装置。 ７．チャンバの外側の壁（１３’）と向い合うギャップ壁（１３”）は、スピン ドルベアリング上の仕切（１９）からなり、仕切には開口（１９’）が含まれて いることを特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれか１項に記載の装置。 ８．回転速度の測定配置による減少後に残った流路の断面積は、流路の最小断面 積よりも大きいか、又は等しいことを特徴とする請求の範囲１乃至７のいずれか １項に記載の装置。 ９．チャンバ（７）は２個以上のホール効果センサを含むことを特徴とする請求 の範囲１乃至８のいずれか１項に記載の装置。 10．励磁ディスクは円板であって滑らかな表面を有することを特徴とする請求の 範囲１乃至９のいずれか１項に記載の装置。