KR100204176B1 - 유량센서 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

[과제]

유량센서의 자성체가 동결 등에 의해 균열이 생겨도 가능한 한 이 자성체의 탈락을 방지하여 지장없이 유량검출을 행할 수 있는 동시에 자성체에 쇠놋 등의 이물이 부착하는 것을 가능한 한 경감할 수 있는 유량센서를 제공한다.

[해결수단]

날개바퀴(1)에 형성된 고리형상부(6) 동심에 자성체(2)를 겹쳐지게하여 일체로 회전이 자유롭게 조립부착하고, 자성체(2) 외주면을 수지재료로 이루어지는 커버체(24)에 의해 피복한다. 커버체(24)의 하단부에 형성된 플랜지(29)를 자성체(2)의 하단면에 맞닿게하여 계지하는 동시에, 커버체(24)의 상단면으로부터 돌출설치된 복수의 돌기부재(31) 선단부에 형성된 볼록부(32)를 날개바퀴(1)의 고리 형상부(6) 상단면에 접촉시켜서 계지한다. 커버체(24)의 각 돌기부재(31)는 커버체(24)의 직경방향에서 휘임가능 가요성을 가진다.

Description

유량센서 및 그 조립방법

제1도는, 본 발명의 1실시형태의 유랑센서를 급탕기의 급탕로에 장착한 상태를 나타내는 종단면도

제2도는, 제1도의 유량센서의 분해사시도.

제3도는, 제1도의 유량센서에 구비한 통체의 평면도.

제4도는, 제3도의 IV-IV선 단면도.

제5도는, 제1도 및 제2도의 유량센서의 조립방법을 설명하기 위한 사시도.

제6도는, 제1도 및 제2도의 유량센서의 조립방법을 설명하기 위한 사시도.

제7도는, 본 발명의 다른 실시형태의 유량센서의 분해사시도.

제8도는, 제7도의 유량센서의 조립부착상태에 있어서의 사시도.

제9도는, 제7도의 유량센서의 조립부착상태에 있어서의 측면도.

제10도는, 제9도의 X-X선 단면도.

제11도는, 제9도의 XI-XI선 단면도.

제12도는, 종래의 유량센서의 분해사시도.

제13도는, 제12도의 종래의 유량센서의 단면도.

제14도는, 종래의 다른 유량센서의 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A, B : 유량센서 1, 52 : 날개바퀴

2, 55 : 자성체 6 : 고리형상부

7 : 고리형상부의 볼록부 9 : 자성체의 오목부

24, 56 : 커버체 29, 59 : 플랜지 (제1계지부)

31, 60 : 돌기부재 32, 61 : 돌기부재의 볼록부 (제2계지부)

51a-51d : 사류날개

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 급량기의 급탕관을 흐르는 물의 유량등, 유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량센서 및 그 조립방법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래, 이종류의 유량센서로서는, 예컨대 일본국 특개평 712602호 공보에 본원출원인이 개시한 것이 알려져 있다.

이 유량센서는 제12도 및 제13도에 도시한 바와 같이 날개바퀴(1)와 통형상의 자성체(2)를 구비한 것이다.

날개바퀴(1)는 탄소섬유가 들어간 폴리페닐렌 술파이드 등의 합성수지재를 사용하여 일체성형된 것으로, 그 회전축(3)의 축방향의 대략 중앙부에 형성된 대직경부(4)의 외주면에 4매의 사류날개(5a-5d)가 둘레방향에 동등간격으로 설치되어 있다.

그리고 사류날개(5a-5d)의 상단부의 외주부에는 회전축과 동심의 고리형상부(6)가 일체로 설치되고 이 고리형상부(6)의 하단면에는, 한 쌍의 볼록부(7,7)가 둘레 방향으로 180도 이간하여 수직으로 설치되어 있다.

자성체(2)는, 날개바퀴(1)의 하부에 외삽되어서 이 날개바퀴(1)에 장착되는 것으로, 예컨대 희토류계 자성재료인 페라이트를 나일론 등의 수지재중에 분산시켜서 성형하고, 그것을 자성화함으로써 제작되고 있다. 이 자성체(2)는 내외경은 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 내외경과 대략 동일하며, 그 외주면에 축방향으로 뻗어있는 복수의 볼록조부(8)가 둘레방향에 같은 간격으로 형성되고, 다시 이 자성체(2)의 상단면에는 날개바퀴(1)의 볼록부(7,7)와 각각 끼워 맞춤하는 한쌍의 오목부(9,9)가 둘레방향으로 180도 이간하여 형성되어 있다.

또, 자성체(2)의 내주면에는 날개바퀴(1)의 날개(5a,5c)에 각각 계합하는 리브(10,10)가 축방향으로 뻗어서 형성되고, 이 리브(10,10)는 볼록부(7,7) 및 오목부(9,9)의 끼워 맞춤시키면서 자성체(2)를 날개바퀴(1)의 하부에 동심으로 외삽했을 때, 날개(5a,5c) 하부의 외주부를 가압 접촉하면서 타고 넘어서, 이 리브(10,10) 하단이 날개(5a,5c) 상면부에 계합하도록 되어 있다.

이와 같은 날개바퀴(1) 및 자성체(2)를 구비한 유량센서에 있어서는 볼록부(7, 7) 및 오목부(9,9)의 끼워 맞춤시키면서 자성체(2)를 날개바퀴(1)의 하부동심에 외삽하는 것으로, 날개바퀴(1) 및 자성체(2)가 볼록부(7,7) 및 오목부(9,9)의 끼워 맞춤에 의해, 일체로 회전이 자유롭게 조리부착되고, 다시 상기와 같이 리브(10,10)를 날개(5a,5c)에 계합시킴으로써 날개바퀴(1) 및 자성체(2)의 서로의 빠짐방지가 이루어져서 양자가 일체로 조립부착된다.

이와 같이 조립부착된 날개바퀴(1) 및 자성체(2)는 제13도에 도시한 바와 같이 통형상의 케이스본체(11) 동심에 내삽되고 날개바퀴(1)의 회전축(3)의 하단부가 케이스본체(11)의 하단부에 설치된 축받이부(12)에 지지되는 동시에 회전축(3)의 상단부가 본체케이스(11)의 상단부에 장착된 덮개부(13)에 설치된 축받이부(14)에 지지된다.

이와 같이, 날개바퀴(1) 및 자성체(2)를 수용한 케이스본체(11)는, 예컨대 급탕기의 급탕관(15) 내부에 부착되고, 이때 날개바퀴는 케이스본체(11)의 하류끝부로부터 유입하는 물의 유량에 따른 회전수로 자성체(2)와 일체로 회전이 자유롭게 된다.

그리고 날개바퀴(1)와 일체의 자성체(2)의 회전수에 따른 자성계의 변화가 급탕관(15)의 외주부에 자성체(2)에 대향하여 설치된 자기센서(16)에 의해 검출되고 이것에 의해 급탕관(15)의 유량이 검출된다.

그런데, 상기와 같은 유량센서의 자성체(2)는, 일반적으로 강성이 높고 소성변형이 생기기 어렵다. 이 때문에 예컨데 상기와 같이 급탕기의 급탕관(15)등의 통수로에 배치된 유량센서에 있어서는 이 통수로의 물이 동결한 경우 등에 이 자성체(2)에 과잉한 외부압력이 작용하여 이 자성체(2)가 균열되는 경우가 있다. 그리고 이와 같은 경우에는 상기한 구조의 유량센서에 있어서는 자성체(2)가 날개바퀴(1)로부터 탈락하고, 그 결과, 유량검출을 행할 수 없게 된다.

그 위에 상기 유량센서의 자성체(2)는 그 대략 전표면에 걸쳐서 노출되어 있기 때문에, 유로내의 쇠녹 등의 이물이 부착되기 쉬운 동시에 그 이물의 부착이 진행되기 쉽고, 그 결과, 과잉된 이물이 부착하여 날개바퀴(1) 및 자성체(2)의 회전불량이 생길 우려가 있었다.

또, 상기의 유량센서에 있어서도, 날개바퀴(1)와 자성체(2)와의 조립부착에 있어서는 상기한 바와 같이 자성체(2)의 리브(10,10)를, 날개(5a,5c) 하부의 외주부에 가압접촉하면서 이것을 타고 넘게 하여 날개(5a,5e)에 계합시키는 것이나 자성체(2)는 강성이 높은 것이기 때문에 이 자성체(2)나 날개바퀴(1)의 제조정밀도가 낮으면 상기의 조립부착에 있어서 자성체(2)에 과잉한 힘이 가해져서 이 자성체(2)가 균열되는 우려도 있었다.

또, 이 종류의 유량센서로서는 제14도에 도시한 바와 같이 상기 날개바퀴(1)와 동일하게, 회전축(50)의 축방향의 대략 중앙부에 형성된 대직경부(50a) 외주면에 예컨데 4매의 사류날개(51a-51d)를 둘레방향에 동일간격으로 형성한 날개바퀴(52)와, 사류날개(51a-51d)와 동수의 돌출부(53)를 원통형상의 기체부(54)의 외주면에 둘레방향으로 동일간격으로 형성한 대략 십자형상의 자성체(55)를 구비하고, 이 자성체(55)를 같은 도면 가상선으로 나타내는 바와 같이 각 돌출부(53)의 상단면과 각 사류날개(51a-51d)의 하단면이 겹쳐지도록 하여 날개바퀴(52)의 회전축(50)에 삽착하도록 한 것도 알려져 있다. 더욱이 날개바퀴(52)와 자성체(55)와의 조립부착상태로 이들을 일체로 형성한 것도 알려져 있다.

그러나 이러한 유량센서에 있어서도, 상기 제12도 및 제13도의 유량센서와 같이 상기 자성체(55)가 이 유량센서를 배치하는 통수로의 동결 등에 의해 균열이 생겨 탈락하는 경우가 있고, 또, 이 자성체(55)에는 유로내의 쇠녹등 이물이 부착되기 쉽고 그 이물이 과잉한 부착에 의해 회전불량이 생길 우려가 있었다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

본 발명은 이러한 배경을 감안하여, 유량센서의 자성체가 동결등에 의해 균열이 생겨도 가능한 한 이 자성체의 탈락을 방지하여 지장없이 유량검출을 행할 수 있는 동시에, 자성체에 쇠녹 등의 이물이 부착되는 것을 가능한 한 경감할 수 있는 유량센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이와 같은 유량센서를 자성체의 균열 등의 발생이 없고, 더구나 쉽게 조립 할 수 있는 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단}

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유량센서는 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와 이 날개바퀴의 회전축 주위에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 설치된 자성체를 구비하고 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서에 있어서 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하여 이 자성체에 외삽된 수지재료로 이루어지는 커버체를 구비하고 이 커버체가 그 한 끝에 설치된 제1계지부와 다른 끝에 설치된 제2계지부에 의해 각각 상기 자성체 및 날개바퀴에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 상기 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 설치된 상기 자성체로 그 외주면이 상기 커버체에 의해 피복되고, 이 커버체의 한 끝에 설치된 제1계지부가 이 자성체에 계지된다. 그리고 이 커버체의 다른 끝에 설치된 제2계지부는 날개바퀴에 계지된다. 따라서 자성체는 그 외주면에 통체에 의해 피복된 상태로 이 커버체를 통하여 날개바퀴에 계지되게 되며, 이 때문에 자성체가 균열되어도 탈락되기 어렵게 되어 날개바퀴와 일체적으로 유지된다.

또, 자성체의 외주면은 수지재료로 이루어지는 통체에 의해 피복되어 있기 때문에 이 자성체의 외주면에 쇠녹 등의 이물이 부착되는 일은 없고, 더욱이 커버체의 외주면에서는 자성체의 외주면 위치에 비교하여 자력이 약한 것으로 되기 때문에 이 커버체의 외주면에는 쇠녹 등의 이물부착이 어려운 것으로 된다.

따라서, 자성체가 동결 등에 의해 균열이 생겨도, 가능한 한 이 자성체의 탈락을 방지하여 지장없이 유량검출을 행할 수 있는 동시에 자성체에 쇠녹 등의 이물이 부착하는 것을 가능한 한 경감할 수 있다.

이러한 본 발명에 있어서 보다 바람직한 하나의 형태는 상기 날개바퀴는 그 외주부에 상기 회전축과 동심의 고리형상부를 이 날개바퀴와 일체로 구비하는 동시에, 상기 자성체는 이 날개바퀴의 외주부에 상기 고리형상부의 한단면의 동심에 겹쳐져서 설치되고, 상기 커버체의 제1계지부는 상기 자성체의 양끝면 중, 상기 날개바퀴의 고리형상부로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 자성체에 계지되고, 상기 커버체의 제2계지부는 상개 날개바퀴 고리형상부의 양끝면중 상기 자성체로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 날개바퀴의 고리형상부에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 의하면, 상기 자성체는 그 한끝면에 겹쳐지는 날개바퀴의 고리형상부와 함께 커버체의 제1계지부와 제2계지부사이에 이 자성체 및 고리형상부의 축방향에서 협지되게 된다.

이 때문에, 자성체가 균열된 경우라도 이 자성체는 그 외주면을 피복하는 커버체에 의해 직경방향에의 이탈이 규제되는 동시에 축방향에의 이탈도 규제되며, 이 자성체의 탈락이 보다 확실하게 방지된다. 즉, 이 자성체는 그것이 균열된 경우라도 탈락됨이 없이 날개바퀴와 일체적인 정규상태에 의해 확실하게 유지되고 지장없이 유량의 검출을 행할 수 있다.

이 경우, 보다 구체적으로는 상기 커버체의 제1계지부는, 이 커버체의 한 끝부 내주면에 상기 자성체의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 플랜지에 의해 구성되고, 상기 커버체의 제2계지부는 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향에 간격을 두고, 이 커버체의 축방향으로 돌출설치된 복수의 돌기부재의 선단부에 각각 상기 날개바퀴의 고리형상부의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 볼록부에 의해 구성되고, 상기 복수의 돌기부재는 상기 커버체를 이 돌기부재측으로부터 상기 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽가능하게 확경측에 휘임가능 자유롭게 형성되고, 또한 이 커버체를 그의 상기 플랜지가 이 자성체의 끝면에 맞닿는 위치까지 이 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽했을 때 각 돌기부재의 상기 볼록부가 상기 날개바퀴의 고리 형상부 끝면에 맞닿도록 축경측에 휘임가능복귀가 자유롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면 상기 자성체와 날개바퀴의 고리형상부가 서로 동심에 겹쳐진 상태로 자성체측의 끝면에 플랜지가 맞닿는 동시에 고리형상부측의 끝면에 커버체의 복수의 돌기부재의 각 볼록부가 맞닿고 이 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부가 상기 플랜지 및 볼록부사이에 협지된다.

그리고, 이 경우 커버체의 각 돌기부재는 취임이 자유롭기 때문에 커버체를 자성체 및 날개바퀴에 장착할 때에는 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부를 서로 겹친 상태로 복수의 돌기부재를 확경측에 휘이게 하면서 이 돌기부재측으로부터 커버체를 자성체 및 날개바퀴에 순차적으로 외삽해가고, 커버체의 플랜지를 자성체의 끝면에 맞닿게 한다.

이때, 커버체의 각 돌기부재는 그 볼록부가 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부를 타고넘어서 축경측에 복귀하고 이 볼록부가 날개바퀴의 고리형상부의 끝면에 맞닿는다. 따라서 커버체를 쉽게 조립부착할 수 있다.

또한, 이러한 본 발명의 하나의 형태에 있어서, 상기 날개바퀴의 고리형상부와 상기 자성체와의 서로 겹쳐지는 끝면에 서로 끼워 맞춤하는 볼록형상의 감합부 및 오목형상의 감합부를 형성하고, 양 감합부의 끼워 맞춤에 의해 상기 날개바퀴에 자성체를 일체로 회전이 자유롭게 장착하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서, 바람직한 다른 형태는 상기 자성체는 상기 날개바퀴의 회전축 외주면에 둘레방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 사류날개의 한끝부에 겹쳐져서 이 날개바퀴 회전축의 주위에 설치되고 상기 커버체의 제1계지부는 상기 자성체의 양끝면 중 상기 날개바퀴의 사류날개로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 자성체에 계지되고, 상기 커버체의 제2계지부는 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 앞뒤면 중 상기 자성체로부터 이간하는 측의 표면에 맞닿아서 이 날개바퀴의 각 사류날개에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 의하면, 상기 자성체는 그 한끝면에 날개바퀴의 복수의 사류날개의 끝부가 겹쳐진 상태로 커버체의 제1계지부와 제2계지부와의 사이에 이 자성체의 축방향에서 협지되게 된다.

이 때문에 자성체가 균열된 경우라도, 이 자성체는 그 외주면을 피복하는 커버체에 의해 직경방향에의 이탈이 규제되는 동시에 축방향에의 이탈도 규제되고 이 자성체의 탈락이 보다 확실하게 방지된다.

즉, 이 자성체는 그것이 균열된 경우라도 탈락함이 없이 날개바퀴와 일체적인 정규상태에 의해 확실하게 유지되어 지장없이 유량을 검출을 행할 수 있다.

이 경우, 보다 구체적으로는 상기 커버체의 제1계지부는 이 커버체의 한끝부의 내주면에 상기 자성체의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 플랜지에 의해 구성되고, 상기 커버체의 제2계지부는 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향에 간격을 두고 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 외주부에 대략 따라서 돌출설치된 복수의 돌기부재에 각각 상기 날개바퀴의 각 사류날개표면에 향하여 팽출하여 형성된 볼록부에 의해 구성되고, 상기 복수의 돌기부재는 상기 커버체를 이 돌기부재측으로부터 상기 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽가능하게 확경측에 휘임이 자유롭게 형성되고, 또한 이 커버체를 그 상기 플랜지가 이 자성체의 끝면에 맞닿는 위치까지 이 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽했을 때 각 돌기부재의 상기 볼록부가 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 표면에 맞닿도록 축경측에 휘임복귀가 자유롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 상기 자성체와 날개바퀴의 복수의 사류날개가 서로 겹쳐진 상태로, 사류날개로부터 이간하는 측의 자성체의 끝면에 커버체의 플랜지가 맞닿는 동시에 자성체로부터 이간하는 측의 각 사류날개의 표면에 커버체의 각 돌기부재의 볼록부가 맞닿아서 이 자성체 및 날개바퀴의 사류날개가 상기 플랜지 및 볼록부 사이에 협지된다.

그리고, 이 경우 커버체의 각 돌기부재는 휘임이 자유롭기 때문에 커버체를 자성체 및 날개바퀴에 장착할 때에는 자성체 및 날개바퀴의 사류날개를 서로 겹치게 한 상태로 복수의 돌기부재를 확경측에 휘면서 이 돌기부재측으로부터 커버체를 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 순차적으로 외삽해가고 커버체의 플랜지를 자성체의 끝면에 맞닿게 한다.

이때, 커버체의 각 돌기부재는 그 볼록부가 자성체 및 날개바퀴의 사류날개 외주부를 타고 넘어서 축경측에 복귀하고, 이 볼록부가 날개바퀴의 사류날개 표면에 맞닿는다. 따라서 커버체를 쉽게 조립부착할 수 있다.

이 경우, 상기 각 돌기부재에 상기 볼록부와 대략 대향하여 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 뒷면에 맞닿는 접촉편을 설치하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 각 돌기부재의 볼록부와 접촉편과의 사이에 각 사류날개가 협지되어서 커버체가 확실하게 날개바퀴에 일체적으로 유지되고, 따라서 자성체가 이 커버체를 통하여 날개바퀴에 확실하게 유지되게 되어서 이 자성체의 균열에 의한 탈락을 보다 확실하게 유지되게 되어서 이 자성체의 균열에 의한 탈락을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

다음에 본 발명의 유량센서의 조립방법의 제1형태는 상기의 목적을 달성하기 위하여 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와 이 날개바퀴의 외주부에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 외삽된 자성체를 구비하고 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서의 조립방법에 있어서, 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝측으로부터 이 날개바퀴의 외주부에 외삽하고 이 날개바퀴 외주부에 이 날개바퀴와 일체로 형성된 고리형상부의 한단면에 이 자성체의 한단면을 동심에 겹쳐서 이 자성체 및 날개바퀴를 조립부착하는 공정과 이어서, 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하는 수지재료로 이루어지는 커버체를 이 자성체에 외삽하고, 이 커버체의 한끝부의 내주면에 안쪽으로 팽출하여 형성된 플랜지를 상기 자성체의 따른 끝면에 맞닿게 하는 공정과 이 커버체의 외삽시에 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향에 간격을 두고 이 커버체의 축방향으로 돌출설치되고, 또한 내주면부에 각각 안쪽으로 팽출한 볼록부가 형성된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘면서 상기 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽하고, 이 커버체의 상기 플랜지가 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿는 위치까지 이 커버체가 이 자성체에 외삽되었을 때 상기 복수의 돌기부재를 축경측에 복귀시켜서 각 돌기부재의 볼록부를 상기 날개바퀴의 고리형상부의 다른 끝면에 맞닿게 하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 유량센서의 조립에 있어서는 먼저, 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝측으로부터 이 날개바퀴에 외삽하고, 이 자성체를 날개바퀴와 일체의 고리형상부의 동심에 겹쳐지게 하여 자성체와 날개바퀴를 조립부착한다. 이어서 날개바퀴의 고리형상부와 한 끝면을 겹쳐지게 한 자성체의 다른 끝면측으로부터 커버체를 이 자성체에 외삽하며 이 커버체에 의해 자성체의 외주면을 피복하고, 이 커버체의 한 끝부의 내주면에 형성된 플랜지를 이 자성체의 다른 끝면에 맞닿게 한다.

이때 이 커버체의 외삽에 있어서는, 이 커버체의 다른 끝부에 설치된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘이게 하고 그것들의 돌기부재를 자성체 및 이것과 겹쳐지는 날개바퀴의 고리형상부에 순차적으로 외삽한다. 그리고 커버체의 플랜지가 자성체의 다른끝면에 맞닿으면 각 돌기부재가 축경측으로 북귀하여 날개바퀴의 고리형상의 다른 끝면에 각 돌기부재의 볼록부가 맞닿는다.

이로인해 서로 겹쳐진 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부가 커버체의 돌기부재의 볼록부와 플랜지와의 사이에 협지되는 동시에 자성체의 외주면이 커버체에 의해 피복되고 자성체, 날개바퀴 및 커버체가 일체적으로 조립부착된다.

이 경우, 커버체의 외삽시에는 확경측에 휘인 복수의 돌기부재가 그 복원력에 의해 자성체의 외주면에 맞닿게 되나 수지재료로 이루어지는 커버체는 그 돌기부재를 비교적 용이하게 휘임하므로 이 자성체의 외주면에 닿는 커버체의 돌기부재로부터 무리한 힘이 가해지는 일은 없고, 또 자성체나 날개바퀴, 커버체의 다소의 치수오차는 커버체의 돌기부재의 휘임에 의해 흡수되어서 지장없이 그들의 조립부착을 행할 수 있다.

따라서, 본 발명의 유량센서조립방법의 제1형태에 의하면, 자성체의 균열등이 생김이 없이 용이 또한 확실하게 이 자성체 날개바퀴 및 커버체의 조립부착을 행할 수 있다.

또 본 발명의 유량센서 조립방법의 제2형태는 상기의 목적을 달성하기 위하여 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와 이 날개바퀴의 회전축에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 외삽된 자성체를 구비하고, 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서의 조립방법에 있어서, 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝측으로부터 이 날개바퀴의 회전축 동심에 외삽하고 이 날개바퀴 회전축의 외주부에 둘레방향에 간격을 두고 형성된 복수의 사류날개의 한 끝부에 이 자성체의 한 끝면을 겹쳐서 이 자성체 및 날개바퀴를 조립부착하는 공정과, 이어서, 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하는 수지재료로 이루어지는 커버체를 이 자성체에 외삽하고 이 커버체의 한끝부의 내주면에 안쪽으로 팽출하여 형성된 플랜지를 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿게 하는 공정과 이 커버체의 외삽시에 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향으로 간격을 두고, 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 외주부에 대략 따라서 돌출설치되고, 또한 내주면부에 각각 이 사류날개의 표면에 따라 안쪽으로 팽출한 볼록부가 형성된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘면서 상기 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽하고, 이 커버체의 상기 플랜지가 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿는 위치까지 이 커버체가 이 자성체에 외삽되었을 때 상기 복수의 돌기부재를 축경측에 복귀시켜서 각 돌기부재의 볼록부를 상기 날개바퀴의 사류날개표면에 맞닿게 하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 유량센서의 조립에 있어서는 먼저 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝측으로부터 이 날개바퀴의 회전축 동심에 외삽하고 이 자성체를 날개바퀴의 복수의 사류날개의 끝부에 겹치게 하여 자성체와 날개바퀴를 조립부착한다.

이어서, 날개바퀴의 사류날개의 끝부와 한끝면을 겹치게 한 자성체에 커버체를 외삽하여 이 커버체에 의해 자성체의 외주면을 피복하여, 이 커버체의 한 끝부 내주면에 형성된 플랜지를 이 자성체의 다른 끝면에 맞닿게 한다.

이때, 이 커버체의 외삽에 있어서는 이 커버체의 다른 끝부의 설치된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘이게 하여 그들의 돌기부재를 자성체 및 이것과 겹쳐지는 날개바퀴의 사류날개에 순차적으로 외삽한다. 그리고, 커버체의 플랜지가 자성체의 다른 끝면에 맞닿으면, 각 돌기부재가 축경측에 복귀하여 날개바퀴의 사류날개표면에 각 돌기부재의 볼록부가 맞닿는다.

이로인해 서로 겹쳐진 자성체 및 날개바퀴의 사류날개가 커버체의 돌기부재의 볼록부와 플랜지와의 사이에 협지되는 동시에 자성체의 외주면이 커버체에 의해 피복되고, 자성체, 날개바퀴 및 커버체가 일체적으로 조립부착된다.

이 경우 커버체의 외삽시에는 확경측에 휘인 복수의 돌기부재가 그 복원력에 의해 자성체 외주면에 맞닿는 것이다. 수지재료로 이루어지는 커버체는 그 돌기부재가 비교적 용이하게 휘므로 이 자성체의 외주면에 닿는 커버체의 돌기부재로부터 무리한 힘이 가해지는 일은 없고, 또 자성체나 날개바퀴, 커버체의 다소의 치수오차는 커버체의 돌기부재의 휘임에 의해 흡수되어서 지장없이 그들의 조립부착을 행할 수 있다.

따라서, 본 발명의 유량센서조립방법의 제2형태에 의해서도 자성체의 균열등이 생김이 없이 용이 또한 확실하게 이 자성체 날개바퀴 및 커버체의 조립부착을 행할 수 있다.

[발명의 실시형태]

본 발명의 1실시형태를 제1도 내지 제6도를 참조하여 설명한다.

제1도는 본 실시형태의 유량센서를 급탕기의 급탕관에 장착한 상태를 도시하는 종단면도, 제2도는 이 유량센서의 분해사시도, 제3도는 이 유량센서에 구비한 커버체의 평면도, 제4도는 제3도의 IV-IV선 단면도, 제5도 및 제6도는 이 유량센서의 조립방법을 설명하기 위한 사시도이다.

또한 본 실시형태의 유량센서의 기본 구성은, 상기 제12도 및 제13도에 도시한 것과 동일하므로 동일구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.

제1도를 참조하여, 본 실시형태의 유량센서(A)는 예컨대 급탕기의 급탕로(16)(유로)의 중도부분에 설치된 역L자형상의 수량제어장치(17)에 부착되어서, 이 급탕로(16)를 흐르는 물의 유량을 검출하는 것이다. 이 경우 제1도에 있어서 수량 제어장치(17)의 상하방향에 뻗어있는 부분(17a)의 하단부가 급탕로(16)의 상류측에 연통하는 유입구(18), 수평방향으로 뻗어있는 부분(17b)의 좌단부가 급탕로(16)의 하류측에 연통하는 유출구(19)로 되어있고 유량센서(A)는 수량제어장치(17)의 부분(17a)(이하, 하류부 17a라 한다.)의 내부에 부착되어 있다.

이 유량센서(A)는 상세는 후술하나 상기 제12도 및 제13도의 것과 동일하게 날개바퀴(1) 및 자성체(2)를 구비하고 있고, 이들의 날개바퀴(1) 및 자성체(2)가 수량제어장치(17)의 유입구(18)로부터 유출구(19)에 향하여 흐르는 물의 유량에 따른 회전수로 일체로 회전이 자유롭게 된다. 그리고 이들의 날개바퀴(1) 및 자성체(2)의 측방에서 수량제어장치(17)의 하류부(17a)의 외주부에 자기센서(20)가 부착되어 있고, 물의 유량에 따른 자성체(2)의 회전에 의한 자계의 변화를 자기센서(20)에 의해 검출하고 그것에 의해 급탕로(16)를 흐르는 물의 유량을 검출한다.

또, 수량제어장치(17)의 부분(17b)(이하 상류부분(17b)이라 한다)의 내주부에는 유출구(19)쪽 개소에서 밸브좌(21)가 형성되어 있고, 이 밸브좌(21)에 향하여 진퇴가 자유로운 밸브(22)가 내삽되어 있다. 이 밸브(22)는 수량제어장치(17)의 상류부분(17b)의 우측끝부에 부착된 기어드모터(23)에 의해 스핀들축(23a)를 통하여 진퇴구동되도록 되어 있고, 그 진퇴움직임에 의해 이 밸브(22) 및 밸브좌(21)사이의 간격을 조정하고 급탕로(16)를 흐르는 물의 유량을 조정할 수 있도록 되어 있다.

다음에 상기 유량센서(A)의 구성을 상세하게 설명한다.

제2도를 참조하여 본 실시형태의 유량센서(A)는, 상기 제12도 및 제13도의 것과 같이 날개바퀴(1), 대략 통형상의 자성체(2), 본체케이스(11) 및 덮개체(13)를 구비하는 동시에 다시 날개바퀴(1)에 장착되는 자성체(2)를 피복하는 대략 통형상의 커버체(24)를 구비하고 있다.

날개바퀴(1)는 상기 제12도 및 제13도의 것과 동일구성으로 탄소섬유가 들어간 폴리페닐렌술파이드 등의 합성수지재를 사용하여 일체 성형된 것으로 그 회전축(3)의 중간부의 대직경부(4)에 4매의 사류날개(5a-5d)가 설치되어 있는 동시에 사류날개(5a-5d)상단부의 외주부에 회전축(3)과 동심의 고리형상부(6)가 설치되고 다시 고리형상부(6)의 하단면에 한쌍의 볼록부(7,7)가 수직설치되어 있다. 또, 회전축(3)의 상단부는 소직경부(25)로 되어있고, 이 소직경부(25)의 상단면은 구면형상으로 형성되어 있다.

자성체(2)는 기본적구성은 상기 제12도 및 제13도의 것과 동일구성으로 나일론 등의 합성수지 중에 희토류계 자성재료인 페라이트를 분산시켜서 일체성형하고 그것을 자성화한 것이다. 그리고 상기 제12도 및 제13도의 것과 동일하게 자성체(2)의 외주면에는 축방향으로 뻗어있는 복수의 볼록조부(8)가 형성되는 동시에 자성체(2) 상단면에는 날개바퀴(1)의 볼록부(7,7)와 끼워 맞춤하는 한쌍의 오목부(9,9)가 형성되어 있다. 또, 자성체(2)의 내경과 볼록조부(8)를 제외한 부분 (볼록조부(8)끼리의 사이의 개소)에 있어서의 외경은 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 내외경과 대략 동일로 되어 있다.

또한 본 실시형태의 유량센서(A)의 자성체(2)에 있어서는 상기 제12도 및 제13도에 도시한 바와 같은 리브(10,10)는 형성되어 있지 않다.

본체 케이스(11)는 제12도 및 제13도의 것과 동일구성의 원통형상의 것으로 상기 제1도에 도시한 바와 같이 그 하단부의 중앙부에 날개바퀴(1)의 회전축(3) 하단부를 축지지하는 축받이부(12)가 설치되어 있다. 이 축받이부(12)는 유저통형상으로 회전축(3)의 하단부를 회전이 자유롭게 또한 상하 작동이 자유롭게 삽입하는 축받이구멍(12a)을 구비하고 이 축받이부(12)의 외주면부가 본체케이스(11) 하단부의 내주면과의 사이에서 직경방향으로 뻗어있는 복수의 판 형상리브(26)를 통하여 본체 케이스(11) 하단부의 내주면부에 연결되어 있다.

복수의 판형상리브(26)는 서로 둘레방향으로 간격을 두고있고 그들의 판형상리브(26) 사이를 통과하여 본체케이스(11)의 아래쪽으로부터 본체케이스(11)의 내부에 물이 유입가능하게 되어 있다.

덮개체(13)는 제12도 및 제13도의 것과 동일구성의 링형상의 것으로 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 그 중앙부에 날개바퀴(1)의 회전축(3) 상단부를 축지지하는 축받이부(14)가 설치되어 있다.

이 축받이부(14)는 하향으로 개구한 유저통형상의 것으로 회전축(3)의 상단부를 회전이 자유롭게 또한 상하 작동이 자유롭게 삽입하는 축받이구멍(14a)을 구비하고 이 축받이부(14)의 외주면부가 상기 축받이부(12)와 동일하게 덮개체(13)의 내주면부에 직경방향으로 뻗어있는 복수의 판형상리브(27)를 통하여 연결되어 있다.

그리고, 본체 케이스(11)의 상단부에 덮개체(13)를 장착했을 때 본체케이스(11)의 내부에 유입하는 물은 복수의 판 형상리브(27) 사이를 통과하는 유출가능으로 되어 있다. 또, 축받이부(14)의 축받이구멍(14a)의 바닥면은 구면형상의 오목면으로 되고 또, 축받이구멍(14a)의 상부에는 축받이구멍(14a)과 연통하는 한쌍의 절단홈(28)이 둘레방향으로 180도의 간격을 두고 형성되어 있다.

커버체(24)는 스프링성이나 비점착성을 가진 수지재료(예컨데 폴리아스탈계수지, 나일론계수지, 폴리프로필렌계수지, 폴리페릴렌술파이드 등)을 사용하여 형성된 것으로 제2도 내지 제4도에 도시한 바와 같이 그 하단부에는 커버체(24) 안쪽에 팽출한 플랜지(29)(제1계지부)가 형성되고, 이 커버체(24)의 내주면부에는 자성체(2)의 각 볼록조부(8)와 끼워맞춤하는 복수의 오목홈(30)이 이 커버체(24)의 축방향으로 뻗어 있고, 또한 둘레방향에 같은 간격으로 형성되어 있다.

이 경우, 커버체(24)의 오목홈(30)끼리의 사이에 개소에 있어서의 내경은 자성체(2)의 볼록조부(8)끼리의 사이의 개소의 외경이상으로 또한 이 외경과 대략 같은 것으로 되어 있다. 또 플랜지(29)의 내경은 자성체(2)의 돌조부(8)끼리의 사이의 개소의 외경보다도 작은 것으로 되어 있다.

이 커버체(24)의 상단면에는 오목홈(30)끼리의 사이의 개소로부터 복수의 대략 판형상의 돌기부재(31)가 윗쪽으로 향하여 커버체(24)의 축심과 평행으로 뻗어설치되고 각 돌기부재(31)의 선단부에는 커버체(24)의 축심측에 향하여 안쪽으로 팽출한 볼록부(32)(제2계지부)가 형성되어 있다. 각 돌기부재(31)는 그 폭 및 선단부를 제외한 두께가 커버체(24)의 오목홈(30)끼리의 사이개소의 폭 및 두께와 동일로 되고 이 오목홈(30)끼리 사이의 개소와 일체적으로 구성되어 있다.

그리고 각 돌기부재(31)의 볼록부(32)는 커버체(24)의 직경방향에서 서로 대향하는 것끼리의 사이의 간격이 자성체(2)의 볼록조(8)끼리의 사이의 외경보다도 약간 작은 간격으로 되도록 각 돌기부재(31) 선단부의 내면부로부터 안쪽으로 팽출하고 있다. 또한 제1도 및 제4도에 도시한 바와 같이 각 돌기부재(31)의 볼록부(32)의 선단면(커버체(24)의 축심에 임하는 면)(32a)의 상부에는 이 상부에 있어서의 돌기부재(31)의 내면부로부터의 팽출량이 볼록부(32)의 선단면(32a)의 하부에 있어서의 팽출량보다도 약간 작게 되도록 곡면형상으로 형성되어 있다(소위 R이 설치되어 있다.)

또, 각 돌기부재(31)의 하단면과 상기 플랜지(29)의 뒷면과의 사이간격은 자성체(2)의 폭방향의 길이와 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 축방향의 길이를 합친 길이에 대략 같은 것으로 되어 있다.

또, 각 돌기부재(31)는 커버체(24)의 직경방향으로 약간 휘어질 수 있도록 되어 있다. 또한 커버체(24)의 돌기부재(31)를 제외한 부분의 축방향의 길이(커버체(24)의 오목홈(30) 개소의 길이)는 자성체(2) 축방향의 길이보다도 약간 긴 것으로 되어 있다.

상기 날개바퀴(1), 자성체(2) 및 커버체(24)는 다음과 같이 조립부착된다.

즉, 먼저 제2도를 참조하여 자성체(2)의 오목부(9,9)를 날개바퀴(1)의 볼록부(7,7)에 각각 대향시켜서 날개바퀴(1)의 아래쪽으로부터 자성체(2)를 날개바퀴(1)의 사류날개(5a-5d)에 외삽한다. 그리고 제5도에 도시한 바와 같이 이 자성체(2)의 상단면을 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 하단면에 맞닿게 하여 이 자성체(2) 및 고리형상부(6)를 동심에 겹쳐지게 하는 동시에 자성체(2)의 오목부(9,9)와 날개바퀴(1)의 볼록부(7,7)를 서로 끼워 맞춤시킨다. 이 끼워 맞춤에 의해 자성체(2) 및 날개바퀴(1)의 상호 회전방지가 이루어져서 양자가 일체로 회전할 수 있는 상태로 된다.

이어서 커버체(24)의 각 오목홈(30)과 자성체(2)의 각 볼록조부(8)를 서로 대향시켜서 커버체(24)를 자성체(2)의 아래쪽으로부터 이 자성체(2)에 외삽한다. 이때, 먼저, 커버체(24)의 각 돌기부재(31) 선단부가 자성체(2) 하단부에서 자성체(2)의 볼록조부(8)끼리의 사이개소에 맞닿는 동시에 커버체(2)의 직경방향에서 확경측에 약간 휘고, 각 돌기부재(31)의 볼록부(32)의 선단면(32a)이 자성체(2)의 볼록조부(8)끼리 사이의 개소에서 이 자성체(2)의 외주면에 미끄럼접촉한다.

이 경우, 각 돌기부재(31)의 휘임에 의해 각 볼록부(32)는 자성체(2)의 외주면에 견고하게 압접하는 일은 없고, 따라서 이 자성체(2)에 균열 등의 손상을 미치는 일은 없다.

이 상태로 커버체(24)를 더욱 외삽해가면 커버체(24)의 각 돌기부재(31)의 볼록부(32)는 이 돌기부재(31)가 휜채 자성체(2)의 외주면을 타고넘어서 날개바퀴(1)의 고리형상부(6) 외주면에 미끄럼접촉하고, 또 커버체(24)의 각 오목홈(30)이 자성체(2)의 각 볼록조부(8)와 끼워 맞춤하면서 이 커버체(24)의 본체부가 자성체(2)의 외주면에 미끄럼접촉하면서 외삽된다. 그리고 최종적으로 커버체(24)는 제1도 내지 제6도에 도시한 바와 같이 그 플랜지(29)가 자성체(2) 하단면에 맞닿아서 이 자성체(2)에 계지되기까지 이 자성체(2)에 외삽된다.

이때 커버체(24)의 각 돌기부재(31)의 볼록부(32)가 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 외주면을 타고넘어, 각 돌기부재(31)가 커버체(24)의 직경방향에서 축경측에 휘임복귀하여 그 선단부의 볼록부(32)를 제외한 부분이 자성체(2)의 외주면 및 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)의 외주면에 접촉하는 동시에 이 볼록부(32)가 고리형상부(6)의 상단면에 팽출하도록 맞닿아서 이 고리형상부(6)에 계지된다.

이로인해, 자성체(2)의 외주면이 커버체(24)의 본체부에 의해 피복되는 동시에 이 자성체(2) 및 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)가 서로 겹쳐진 상태로 커버체(24)의 플랜지(29)와 복수의 돌기부재(31)의 볼록부(32)와의 사이에서 축방향에 협지되고 자성체(2) 및 날개바퀴(1)가 커버체(24)를 통하여 일체적으로 조립부착된다.

이와 같이 자성체(2) 및 날개바퀴(1)의 일체적인 조립부착은 자성체(2)와 날개바퀴(1)의 고리형상부(6)를 겹쳐서 일체로 회전이 자유롭게 조립부착한 상태로 커버체(24)의 돌기부재(31)를 휘면서 자성체(2)에 외삽하는 것만으로 자성체(2)에 균열 등의 손상을 미침이 없이 용이하게 행할 수 있고 더구나 확실하게 자성체(2) 및 날개바퀴(1)를 커버체(24)를 통하여 일체화할 수 있다.

그리고 이 경우 커버체(24) 등의 제조정밀도의 다소의 편차가 생겨도 그 편차를 커버체(24)의 돌기부재(31)의 휘임에 의해 흡수할 수 있고, 지장없이 커버체(24)를 자성체(2)에 외삽하여 조립부착을 행할 수 있다.

상기와 같이하여 조립부착된 날개바퀴(1), 자성체(2) 및 커버체(24)는 상기 본체 케이스(11)에 수용되어서 날개바퀴(1)의 회전축(3) 하단부가 이 본체케이스(11)의 축받이부(12)의 축받이구멍(12a)에 삽입, 축지지되는 동시에 다시 본체케이스(11)의 상단부에 덮개체(13)를 장착하면서 이 덮개체(13)의 축받이부(14)의 축받이구멍(14a)에 날개바퀴(1)의 회전축(3) 상단부가 삽입, 축지지되고 이로인해 상기 유량센서(A)가 조립된다.

그리고, 이와 같이 조립된 유량센서(A)를 상기 제1도의 급탕로(2)에 사용하는 경우에는 제1도에 도시한 바와 같이 본체케이스(11)가 그 내부에 수용된 날개바퀴(1)등이나 상단부에 장착된 덮개체(13)와 함께 수량제어장치(17)의 상류부분(17a)에 내삽되어서, 덮개체(13)의 윗면이 수량제어장치(17)의 상류부분(17a) 및 하류부분(17b)의 대략 경계개소에서 상류부분(17a)의 내주부에 형성된 고리형상의 턱부(17c)에 맞닿되고 다시 본체케이스(1)의 하단부가 상류부분(17a)의 내주부에 장착되는 O링(17d)에 이해 계지되고 이로인해 수량제어장치(17)에 유량센서(A)가 부착된다.

이와 같이 수량제어장치(17)에 부착된 유량센서(A)에 있어서는 급탕로(2)의 통수가 없는 상태에서는 날개바퀴(1)가 자성체(2) 및 커버체(24)와 함께 자중에 의해 축방향으로 하강하여 회전축(3)의 대직경부(4)의 하단면이 본체케이스(11)의 축받이부(12)의 상단면에 지지된 상태로 되는 것이나, 급탕로(2)의 통수가 행해져 수량제어장치(17)의 유입구(18)측으로부터 본체케이스(1)의 내부를 통과하여 유출구(19)측에 물이 흐르면 그 흐름에 의해 날개바퀴(1)가 자성체(2) 및 커버체(24)와 함께 상승하여 회전축(3)의 상단부의 소직경부(25)가 덮개체(13)의 축받이부(14)의 축받이구멍(14a) 바닥면에 맞닿고 이 상태로 날개바퀴(1)가 자성체(2) 및 커버체(24)와 함께 물의 유량에 따른 회전수로 일체로 회전한다. 그리고 그 회전시의 자성체(2) 주위의 자계변화가 상기 자기센서(20)에 의해 검출되어서 이로인해 물의 유량이 검출된다.

또한 회전축(3)의 대직경부(4)의 하단면과 축받이부(12)의 상단면에는 각각 날개바퀴(1)의 하강상태로 서로 끼워맞춤가능한 볼록부(33)와 오목부(34)가 설치되어 있고 이들의 볼록부(33) 및 오목부(34)는 급탕로(2)의 역류가 생겼을 때, 서로 끼워 맞춤하여 날개바퀴(1)의 역회전을 지지한다.

이러한 유량센서(A)에 있어서는 급탕로(2)내의 물의 동결이 생겼을 때 등에 비교적 강성이 높은 자성체(2)가 균열되는 경우가 있기는 하나 이 자성체(2)는 그 외주면이 커버체(24)에 의해 피복되고, 더구나 이 자성체(2)와 겹쳐진 날개바퀴(1)의 고리형상부(6) 상단면에 계지된 커버체(24)의 복수의 돌기부재(31)의 각 볼록부(32)와, 이 자성체(2)의 하단면에 계지된 커버체(24)의 플랜지(29)와의 사이에서 축방향으로 협지되어 있기 때문에 이 자성체(2)의 각 부분의 직경방향 및 축방향의 이동이 규제된다.

따라서 균열된 자성체(2)가 그 날개바퀴(1)에의 조립부착위치로부터 탈락하는 것이 저지되고 그 조립부착상태가 유지된다.

이 때문에 물의 동결 등에 의한 이 자성체(2)의 균열이 생겨도 지장없이 유량의 검출을 행할 수 있다.

또, 자성체(2) 외주면은 커버체(24)에 의해 피복되어 있으므로 이 자성체(2) 외주면에 쇠녹이나 쇠가루 등의 이물이 부착하는 일이 없고 더욱이 이 자성체(2)를 피복하는 커버체(24)에 있어서는 그 외주면에 있어서의 자력은 자성체(2)의 외주면에 비해 약한 것으로 되기 때문에 이 커버체(24) 외주면에는 쇠녹 등의 이물이 부착하기 힘든 것으로 된다.

따라서 자성체(2)나 커버체(24)에 쇠녹이나 쇠가루 등의 이물이 다량으로 부착하여 날개바퀴(1)의 회전불량이 생기는 것과 같은 사태를 회피할 수가 있고 날개바퀴(1)를 양호하게 회전시킬 수 있다.

다음에 본 발명의 다른 실시형태를 제7도 내지 제11도를 참조하여 설명한다. 제7도는 본 실시형태의 유량센서의 분해사시도, 제8도는 제7도의 유량센서의 조립 부착상태를 나타내는 사시도, 제9도는 제7도의 유량센서의 조립부착상태에서의 측면도, 제10도는 제9도의 X-X선단면도, 제11도는 제9도의 XI-XI선 단면도이다.

또한 본 실시형태의 유량센서의 기본구성은 상기 제14도의 것과 동일하며 동일구성부분에 대해서는 동일의 참조부호를 부여하여 설명한다.

본 실시형태의 유량센서(B)는 상기 제14도의 것과 동일구성의 날개바퀴(52) 및 자성체(55)를 구비하는 동시에, 다시 이 날개바퀴(52)에 조립부착되는 자성체 (55)의 외주면을 피복하는 커버체(56)를 구비하고 있다.

날개바퀴(52)는 상기한 바와 같이 회전축(50)의 축방향 대략 중앙부에 형성된 대직경부(50a) 외주면에 일체로 4매의 사류날개(51a-51d)를 둘레방향에 같은 간격으로 형성한 것이며 그 재질은 상기 유량센서(A)의 날개바퀴(1)와 같은 것으로 되어 있다.

자성체(55)는 상기한 바와 같이 사류날개(51a-5d)와 동수(4개)의 돌출부(53)를 원통형상의 기체부(54) 외주면에 일체로 둘레방향에 같은 간격으로 형성하고 대략 십자형상으로 형성된 것이며 그 재질은 상기 유량센서(A)의 자성체(2)와 동일로 되어 있다. 또한 기체부(54)의 중심부(자성체(55)의 축심부)에는 날개바퀴(52)의 회전축(50)을 삽통하는 삽통구멍(54a)이 형성되어 있다.

또, 자성체(55)의 각 돌출부(53) 상단면의 형상은 날개바퀴(52)의 각 사류날개(51a-51d) 하단면의 형상과 대략 동일하며 또, 기체부(54)의 외경은 날개바퀴(52)의 회전축(50)의 대직경부(50a)와 대략 동일외경으로 되어 있다. 즉, 날개바퀴(52)의 51a-51d의 하단면은 회전축(50)의 대직경부(50a) 하단면과 아울러 자성체(55)와 대략 동일한 십자형상으로 되어 있다.

커버체(56)는 그 하부의 둘레벽부가 제7도 및 제10도에 도시한 바와 같이 자성체(55)의 외주형상에 대응하여 십자형상으로 형성되고 자성체(55)의 각 돌출부(53) 외주면을 피복하는 돌출피복부(57)와 돌출부(53) 끼리의 사이에서 자성체(55)의 기체부(54) 외주면을 피복하는 원통형상 피복부(58)에 의해 형성되어 있다.

그리고 이 커버체(56)의 하단면에는 이 하단면을 닫도록 하여 십자형상의 바닥판(59)(제7도 참조)이 형성되어 있다. 이 바닥판(59)은 커버체(56)를 자성체(55)에 외삽했을 때 이 자성체(55)의 하단면에 맞닿는 플랜지를 구성하는 것이다. 또한 이 바닥판(59)의 중심부에는 날개바퀴(52)의 회전축(50)을 삽통하는 삽통구멍(59a)이 형성되어 있다.

또, 제7도 내지 제9도에 도시한 바와 같이 커버체(56)의 하부의 각 돌출피복부 (57)의 선단측 상단면으로부터 날개바퀴(52)의 사류날개(51a-51d)와 동수(4개)의 판형상의 돌기부재(60)가 각 사류날개(51a-51d)의 외주부에 따르도록 하며 사량 윗쪽에 향하여 돌출설치되어 있다. 그리고 각 돌기부재(60)의 한측부의 상단부에는 후술하는 조립시에 이 돌기부재(60)를 각 사류날개(51a-51d)의 윗면(표면)에 계지하기 위한 계지클릭(볼록부)(61)이 안쪽에 약간 팽출하도록 하여 형성되고 각 돌기부재(60)의 다른 측부에는 각 사류날개(51a-51d)의 아래면(뒷면)에 맞닿는 접촉편(62)이 형성되어 있다.

이들의 각 돌기부재(60)의 계지클릭(61) 및 접촉편(62)의 간격은 각 사류날개(51a-51d) 폭과 대략 동일하다. 또, 서로 대향하는 돌기부재(60,60)의 계지클릭(61,61)의 간격은 날개바퀴(52)의 사류날개(51a-51d)의 외주부에 있어서의 외경보다도 약간 작은 것으로 되어 있다.

또한 상기 돌기부재(60) 등을 포함한 커버체(56)는 상기 유량센서(A)의 커버체(24)와 동일재질에 의해 형성되고, 돌기부재(60)는 계지클릭(61)의 개소에서 확경측에 약간 휘일 수 있도록 되어 있다.

이들의 날개바퀴(52), 자성체(55) 및 커버체(56)는 다음과 같이 조립부착된다.

즉, 제7도를 참조하여 먼저 자성체(55)를 날개바퀴(52)의 회전축(50)의 하부에 이 자성체(55)의 삽통구멍(54a)을 통하여 동심에 외삽하고, 동도 가상선으로 도시한 바와 같이 자성체(55)의 기체부(54)를 날개바퀴(52)의 회전축(50)의 대직경부(50a)의 하단면에 겹쳐지게 하는 동시에 자성체(55)의 각 돌출부(53)를 날개바퀴(52)의 각 사류날개(51a-51d)의 하단면에 겹쳐지게 한다.

이어서, 커버체(56)의 각 돌출피복부(57)와 자성체(55)의 각 돌출부(53)를 서로 대향시켜서, 커버체(56)를 자성체(55)의 아래쪽으로부터 이 자성체(55)에 외삽한다. 이때, 먼저 커버체(56)의 각 돌기부재(60) 상단부가 계지클릭(61)의 개소에서 확경측에 약간 휘면서 자성체(55)의 각 돌출부(53) 선단면 (자성체(55)의 외주면)에 미끄럼 접촉한다. 이 경우, 각 돌기부재(60)의 휘임에 의해 각 계지클릭(61)은 자성체(55)에 강력하게 압접하는 일은 없고, 따라서 이 자성체(2)에 균열 등의 손상을 미치는 일은 없다.

이 상태로 커버체(56)를 더욱 외삽해가면, 커버체(56)의 각 돌기부재(60)의 계지클릭(61)은, 이 돌기부재(60)가 확경측에 휜채 자성체(55)의 각 돌출부(53)의 선단면을 타고 넘어서 날개바퀴(52)의 각 사류날개(51a-51d)의 외주부에 미끄럼 접촉하고, 또, 커버체(56)의 각 돌출피복부(57) 및 원통형상 피복부(58)가 각각 자성체(55)의 각 돌출부(55) 및 기체부(55)의 외주면에 미끄럼접촉하면서 이 커버체(56)의 하부가 자성체(55)에 외삽된다. 또한 이때 커버체(56)의 각 돌기부재(60)의 접촉편(62)은 자성체(55)의 돌출부(53)끼리의 사이의 개소에 위치한다. 그리고, 최종적으로 커버체(56)는 그 바닥판(59)이 자성체(55)의 하단면에 맞닿아서 이 자성체(55)에 계지되기까지 이 자성체(55)에 외삽된다. 이때 커버체(56)의 각 돌기부재(60)의 계지클릭(61)이 날개바퀴(1)의 각 사류날개(51a-51d)외주부를 타고 넘어서, 각 돌기부재(60)가 축경측에 휘임복귀하고, 제11도에 도시한 바와 같이 이 돌기부재(60)의 계지클릭(61)이 각 사류날개(51a-51d) 표면에 팽출하도록 맞닿게하여 이 사류날개(51a-51d)에 계지된다.

또, 각 돌기부재(60)의 접촉편(62)은 각 사류날개(51a-51d)의 뒷면에 상기 계지클릭(61)과 대향하여 맞닿는다.

이로인해 자성체(55)의 외주면이 커버체(56)의 하부에 의해 피복되는 동시에 이 자성체(2)의 각 돌출부(53) 및 날개바퀴(52)의 각 사류날개바퀴(51a-51d)가 서로 겹쳐진 상태로 커버체(56)의 바닥판(59)과 돌기부재(60)의 계지클릭(61)과의 사이에서 협지되고, 자성체(55) 및 날개바퀴(52)가 커버체(56)를 통하여 일체적으로 조립부착된다.

또, 커버체(56)의 각 돌기부재(31)의 접촉편(62)이 계지클릭(61)과 대향하여 각 사류날개(51a-51d)의 뒷면에 맞닿기 때문에 이 사류날개(51a-51d)가 계지클릭(61)과 접촉편(62) 과의 사이에 협지되고 커버체(56)가 날개바퀴(52)에 확실하게 유지되는 동시에 커버체(56)와 날개바퀴(52)와의 상호회전방지가 이루어진다.

이와 같이 유량센서(B)의 조립은, 자성체(55)를 날개바퀴(52)의 회전축(50)에 외삽하고 이 자성체(55)의 각 돌출부(53)와 날개바퀴(52)의 각 사류날개(51a-51d)를 겹친 상태로 커버체(56)의 돌기부재(60)를 휘면서 자성체(55)에 외삽하는 것만으로 자성체(55)에 균열 등의 손상을 미침이 없이 용이하게 행할 수 있고 더구나 확실하게 자성체(55), 날개바퀴(52) 및 커버체(56)를 일체화할 수가 있다.

이와 같이하여 조립된 유량센서(B)는 상기 유량센서(A)와 동일하게, 예컨대 도시하지 않은 급탕도중에 배치되어서 날개바퀴(52)의 회전축(50) 양끝부가 회전이 자유롭게 축지지되고 이 유량센서(B)가 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 된다.

이 경우, 유량센서(A)와 동일하게 급탕로내의 물의 동결이 생겼을 때 등에 자성체(55)가 균열되는 경우가 있기는 하나 이 자성체(55)는 그 외주면이 커버체(56)에 의해 피복되고, 더구나 이 자성체(55)의 각 돌출부(53)와 겹쳐진 날개바퀴(1)의 각 사류날개(51a-51d)의 윗면에 계지된 커버체(55)의 복수의 돌기부재(60)의 각 계지클릭(61)과 이 자성체(55)의 하단면에 맞닿게 된 커버체(56)의 바닥판(59)과의 사이에서 협지되어 있기 때문에, 이 자성체(55) 각 부분의 직경방향 및 축방향의 이동이 규제된다.

따라서 균열된 자성체(55)가 그 조립부착위치로부터 탈락하는 것이 저지되며 그 조립부착상태가 유지된다. 이 때문에 물의 동결 등에 의한 이 자성체(55)의 균열이 생겨도 지장없이 유량검출을 행할 수 있다.

또, 자성체(55)의 외주면은 커버체(56)에 의해 피복되어 있으므로 이 자성체(55)의 외주면에 쇠녹이나 쇠가루 등의 이물이 부착하는 일은 없고 더욱이 이 자성체(55)를 피복하는 커버체(56)에 있어서는 그 외주면에 있어서의 자력은 자성체(55)의 외주면에 비하여 약한 것으로 되기 때문에 이 커버체(56)의 외주면에는 쇠녹 등의 이물이 부착되기 어렵게 된다.

따라서 자성체(55)나 커버체(56)에 쇠녹이나 쇠가루 등의 이물이 다량 부착하여 날개바퀴(52)의 회전불량이 생기는 것과 같은 사태를 회피할 수 있고 날개바퀴(52)를 양호하게 회전시킬 수 있다.

또한 이상 설명한 각 실시형태에서는 유량센서를 급탕로에 배치하는 경우를 예로하여 설명하였다. 이것에 한정됨이 없이 각종 유체의 유량을 검출하는 경우에 본 발명의 유량센서를 적용할 수 있음은 물론이다.

또, 자성체와 날개바퀴는 그것들을 일체로 형성하도록 해도 무방하다.

또, 자성체는 일반적인 자석을 사용하도록 해도 무방하다.

Claims (9)

1. 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와, 이 날개바퀴의 회전축 주위에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 설치된 자성체를 구비하고, 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서에 있어서, 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하여 이 자성체에 외삽된 수지재료로 이루어지는 커버체를 구비하고, 이 커버체가 그 한 끝에 설치된 제1계지부와 다른 끝에 설치된 제2계지부에 의해 각각 상기 자성체 및 날개바퀴에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 날개바퀴는 그 외주부에 상기 회전축과 동심의 고리형상부를 이 날개바퀴와 일체로 구비하는 동시에 상기 자성체는 이 날개바퀴의 외주부에 상기 고리형상부의 한 끝면 동심에 겹쳐져서 설치되고 상기 커버체의 제1계지부는 상기 자성체의 양끝면 중 상기 날개바퀴의 고리형상부로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 자성체에 계지되고, 상기 커버체의 제2계지부는 상기 날개바퀴의 고리형상부의 양끝면 중, 상기 자성체로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 날개바퀴의 고리형상부에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
3. 제2항에 있어서, 상기 커버체의 제1계지부는, 이 커버체의 내주면에 상기 자성체의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 플랜지에 의해 구성되고 상기 커버체의 제2계지부는 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향에 간격을 두고 이 커버체의 축방향에 돌출 설치된 복수의 돌기부재 선단부에 각각 상기 날개바퀴의 고리형상부의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 볼록부에 의해 구성되고 상기 복수의 돌기부재는 상기 커버체를 이 돌기부재측으로부터 상기 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽가능하게 확경측에 휘임이 자유롭게 형성되고, 또한 이 커버체를 그 상기 플랜지가 이 자성체의 끝면에 맞닿는 위치까지 이 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽했을 때, 각 돌기부재의 상기 볼록부가 상기 날개바퀴의 고리형상부의 끝면에 맞닿도록 축경측에 휘임복귀가 자유롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 날개바퀴의 고리형상부와 상기 자성체와의 서로 겹쳐지는 끝면에는 서로 끼워맞춤하는 볼록형상의 감합부 및 오목형상의 감합부가 형성되고 상기 자성체는 양 감합부의 끼워 맞춤에 의해 상기 날개바퀴에 일체로 회전이 자유롭게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
5. 제1항에 있어서, 상기 자성체는 상기 날개바퀴 회전축의 외주면에 둘레방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 사류날개의 한 끝부에 겹쳐서 이 날개바퀴 회전축의 주위에 설치되고 상기 커버체의 제1계지부는 상기 자성체의 양끝면중, 상기 날개바퀴의 사류날개로부터 이간하는 측의 끝면에 맞닿아서 이 자성체에 계지되고 상기 커버체의 제2계지부는 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 앞뒷면 중 상기 자성체로부터 이간하는 측의 표면에 맞닿아서 이 날개바퀴의 각 사류날개에 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
6. 제5항에 있어서, 상기 커버체의 제1계지부는, 이 커버체의 하단부의 내주면에 상기 자성체의 끝면에 향하여 팽출하여 형성된 플랜지에 의해 구성되고, 상기 커버체의 제2계지부는 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향으로 간격을 두고 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 외주부에 대략 따라서 돌출설치된 복수의 돌기부재에 각각 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 표면에 향하여 팽출하여 형성된 볼록부의 의해 구성되고, 상기 복수의 돌기부재는 상기 커버체를 이 돌기부재측으로부터 상기 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽가능하게 확경측에 휘임이 자유롭게 형성되고, 또한 이 커버체를 그 상기 플랜지가 이 자성체의 끝면에 맞닿는 위치까지 이 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽했을 때 각 돌기부재의 상기 볼록부가 상기 날개바퀴의 각 사류날개표면에 맞닿도록 축경측에 휘임복귀가 자유롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량센서.
7. 제6항에 있어서, 상기 각 돌기부재에, 상기 볼록부와 대략 대향하여 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 뒷면에 맞닿는 접촉편을 설치한 것을 특징으로 하는 유량센서.
8. 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와, 이 날 개바퀴의 외주부에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 외삽된 자성체를 구비하고, 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서의 조립방법에 있어서 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝축으로부터 이 날개바퀴의 외주부에 외삽하고, 이 날개바퀴의 외주부에 이 날개바퀴와 일체로 형성된 고리형상부의 한 끝면에 이 자성체의 한 끝면을 동심에 겹쳐서 이 자성체 및 날개바퀴를 조립부착하는 공정과, 이어서, 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하는 수지재료로 이루어지는 커버체를 이 자성체에 외삽하고, 이 커버체의 한끝부의 내주면에 안쪽으로 팽출하여 형성된 플랜지를 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿게 하는 공정과, 이 커버체의 외삽시에, 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레 방향으로 간격을 두고 이 커버체의 축방향으로 돌출설치되며 또한 내주면부에 각각 안쪽으로 팽출한 볼록부가 형성된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘면서 상기 자성체 및 날개바퀴의 고리형상부에 외삽하고, 이 커버체의 상기 플랜지가 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿는 위치까지 이 커버체가 이 자성체에 외삽되었을 때 상기 복수의 돌기부재를 축경측에 복귀시켜서 각 돌기부재의 볼록부를 상기 날개바퀴의 고리형상부의 다른 끝면에 맞닿게 하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 유량센서의 조립방법.
9. 유로에 그 유량에 따른 회전수로 회전이 자유롭게 설치된 날개바퀴와, 이 날개바퀴의 회전축에 이 날개바퀴와 일체로 회전이 자유롭게 외삽된 자성체를 구비하고, 이 날개바퀴 및 자성체의 회전에 의한 자계의 변화에 의해 상기 유로의 유량을 검출하는 유량센서의 조립방법에 있어서, 상기 자성체를 상기 날개바퀴의 한끝측으로부터 이 날개바퀴의 회전축 동심에 외삽하고, 이 날개바퀴 회전축의 외주부에 둘레방향에 간격을 두고 형성된 복수의 사류날개의 한끝부에 이 자성체의 한 끝면을 겹쳐서 이 자성체 및 날개바퀴를 조립부착하는 공정과, 이어서, 상기 자성체의 외주면을 그 형상에 따라 피복하는 수지재료로 이루어지는 커버체를 이 자성체에 외삽하고, 이 커버체의 한끝부의 외주면에 안쪽으로 팽출하여 형성된 플랜지를 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿게 하는 공정과, 이 커버체의 외삽시에 이 커버체의 다른 끝부의 끝면으로부터 둘레방향에 간격을 두고 상기 날개바퀴의 각 사류날개의 외주부에 대략 따라서 돌출설치되고, 또한 내주면부에 각각 이 사류날개의 표면에 따라 안쪽으로 팽출한 볼록부가 형성된 복수의 돌기부재를 확경측에 휘면서 상기 자성체 및 날개바퀴의 사류날개에 외삽하고, 이 커버체의 상기 플랜지가 상기 자성체의 다른 끝면에 맞닿는 위치까지 이 커버체가 이 자성체에 외삽되었을 때, 상기 복수의 돌기부재를 축경측에 복귀시켜서 각 돌기부재의 볼록부를 상기 날개바퀴의 사류날개표면에 맞닿게 하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 유량 센서의 조립 방법.