JPS62215826A - タ−ビン式流量計用回転軸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はタービン式流量計用回転軸の製造方法に係り、
特に羽根車の回転軸の両端部にボールを組込む際、回転
軸の軸方向の寸法精度を高ｒｉ″１度にしうるタービン
式流通３１用回転軸の′！ｌ！Ｊ造方法に関する。

従来の技術 従来、都市ガス笠の流体の流い；１゛測を行うタービン
式流吊計、特に１ｕ／ｍｉｎ以Ｆの微少流量を５１測す
るタービン式流ω計では、流ら１に応じて回転する羽根
車の回転軸の両端部を球面形状に加工し、羽根車に対向
する軸受部により回転軸を軸承される構成であった。と
ころが、回転軸の材質硬度が高いので回転軸の両端部間
の１ｊ法精度が低く、球面精磨も低かった。また、上記
問題点を解決するのに回転軸の両端部に四部を形成し、
この四部にボールを接着固定する方法がある。しかしな
がら、この方法の接着によるボールの固定では／Ｊ度が
不足するといった問題点があった。

また、本出願人は羽根車の回転軸の両端部の四部にボー
ルを挿入し、四部周縁をかしめてボールを固定するター
ビン式流ｆｄ　＋ｉｌの回転体を実願ｌＫ１６Ｏ−７４
４９７号により提案した。

発明が解決しＪ、うどす゛る問題点 Ｆ記のように微少流Ｒをｆ１″ｉ麿良く計測するタービ
ン式流Ｑｌ田で（よ、羽根車の回ｉ１１八軸が羽根中に
対向する一対の軸受部に軸承されるため、回転軸の軸方
向の良さ寸法が正確である必散がある。しかるに、上記
提案のタービン式流石泪では、回転軸の四部周縁をかし
める際ボールへの押圧力が安定せず、かしめの押圧力に
よってボールが凹部内に食い込んだりあるいはボールが
四部より突出し寸ぎてしまい、回転軸の仝艮の寸法粘度
を粘度良く製３ｉｔすることが列しかった。また、回転
軸の長さ寸法及び凹部の深さ寸法等の寸法精度を非常に
高く加工する必要があり、回転軸を加工するのに時間、
費用がかかり実用化が難しかった。このため、回転軸の
両端部に寸法精度良く、ボールを組込むと共に回転軸を
手間をｂｓ　ＧＪず容易に製造できることが要望されて
いた。

そこで、本発明は上記要望に応じたタービン式流Ｍ計用
回転軸の￥Ｊ造方法を提供することを目的する。

問題点を解決づるための１段及び作用 本発明は羽根車回転軸の両端部に凹部を形成し、羽根車
に対向して配設される軸受部に当接するボールを１１η
記凹部内に挿入後軸方向に押圧し、次いで前記凹部の周
縁部を内周側に変形させ上記ボールを回転軸に取付固定
してボールを回転軸の凹部に精度良く固定し、かつその
取付方法を容易にり゛ると共に微少流ｍを安定に３１側
できるようにしたものである。

実施例 第１図に本発明のタービン式側■１用回転軸の製造方法
の一実施例によりＩｌｌ造された回転軸を取付けた羽根
車を示す。第１図中、被測流体の流量に応じて回転する
羽根１１はそのハブ１ａの中央孔１ｂに回転軸２を挿通
固定されている。第２図に示す如く、回転軸２の両端部
には四部３．４が形成されている。ボール５．６は夫々
四部３．／１に挿入され、両側より軸方向に押圧された
後内周側へ変形さゼた凹部３，４の周縁部３ａ、４ａに
より取付固定されている。

まず、第３図に示す回転軸を製造するに際して丸棒を加
工する。第３図（Ａ）に示づ如く、！、′（ｊ５ゆうま
たはステンレス等の安価な金属製丸棒７を所定の長さ寸
法に切断する。次に第３図（Ｂ）示す如く、丸棒７の両
端面７ａ、７ｂより軸方向に所定深さの四部３．４を形
成する。なお、凹部３゜４は夫々ドリルを用いた切削加
工により形成する。

したがって四部３．４の底面はドリルの刃先角に応じた
角度の傾斜面３ｂ、４ｂよりなる円錐形状である。また
、丸棒７をドリルにより軸方向に切削するため、四部３
．４の深さ寸法を精度良く加工することができる。その
切削加工も容易であり、手間をかけずにめむ。

さらに、第３図（Ｃ）に示す如く、両端部の外周を面取
り加工する。このため、回転１の四部３゜４の周縁部３
ａ、４ａは肉薄形状である。即ち、周縁部３ａ、４ａは
ボール５，６に当接さ「るだけなのでかしめるのに必要
な厚さ寸法であれば良い。

このようにして加工された回転軸２は、第４図丞づ如く
、チｌ／ツク等の外周を拘束する冶具８に装着される。

なお、回転軸２は両端の面取加工さレタ周１１部３　Ｑ
　、　４　Ｇ　ヲ人々Ｇ面８ａ、８ｂＪ＝り突出させた
状態で冶具８に保持される。

次に、第４図に示ずように、ボール５．６を回転軸２の
両端凹部３，４内に挿入する。ボール５（６）は第５図
（Ａ）に示す如く、その一部を凹部３（４）より突出さ
せ、凹部３（４）の円錐形状の傾斜面３ｂ（４ｂ）の一
部に当接する。したがって、ボール５（６）と凹部３（
４）の底面との間にはわずかな空間９．１０が介在する
。なお、ボール５，６の材質は超硬合金ａｔ’ラミック
ス。

またはルビー　４７フアイア等の宝石等の極めて硬度の
高い硬質材料で形成されている。また、上記硬質材料を
使用したボール５．６の真球度の精度は極めて高り製造
しつる技術が確立されている。

即ち、高粘度な真球度を右するボール５，６を容易に得
ることができる。

また、ボール５．６の外径司法は四部３．４の内周径寸
法よりわずかに小きい寸法である。したがって、ボール
５，６が凹部３，４内でガタライたり、あるいは回転ｉ
１ｍｋ　２の軸Ｆの中心よりズレるといった心配はない
。ボール５，６を凹部３，４内に挿入しｌ＝　後、両側
よりボール５．６に軸方向の圧ツノ「１を付与してボー
ル５．６を四部３．４の傾斜面３ｂ、４ｂに押圧する。

ボール５，６は回転軸２よりも硬い材質であるため、圧
力ｆ１が作用すると次第に傾斜面３ｂ。

４ｂに食い込む。圧力「がボール５，６に作用り。

るにしたがって、第５図（Ｂ）に示す如く、四部３．４
の傾斜面３ｂ（４ｂ）が変形し、ボール５゜６との空間
９，１０を塞ぎボール５．６に対応した球面凹１５１１
が形成される。このように、ボール５，６は傾斜面３ｂ
、４ｂの変形を伴って凹部３．４内に圧入される。また
、ボール５，６は凹部３，４内に嵌入した部分の略全面
が変形させた凹部３，４内面に当接させた状態で固定さ
れる。

従って、ボール５，６はその外周表面の略２／３を凹部
３，４の内面により、ガタッキなく安定に保持される。

なお、ボール５．６に付与される圧力ｆ１は常に一定で
ある。このため、ボール５．６の回転軸２に対する位置
は一定である。したがって、回転軸２の両端に圧入され
たボール５．６はその両端の長さ寸法りが極めて高ｖｉ
瓜になるよう取付固定される。

次に、第５図（Ｃ）に示す如く、回転軸２を回転させな
がら周縁部３ａ、４ａに対して側方より力ｆ２を作用さ
ける。周縁部３ａ、４８はぞの外周を面取りされて肉厚
寸法が小ざく薄いため、比較的小さな力ｆ２を付与され
ただ番プで内周側に折曲変形する。したがって変形した
周縁部２ａ。

３ａがボール５．６に当接するときボール５，６の押匝
力は小さく、これによって所定位置に圧入保持されたボ
ール５．６の位置がズレることがない。ボール５．６は
内周側に変形した周縁部２ａ。

３ａによって回転軸２からのｌ１ｉＩｔ脱を阻止される
。

上記の方法によって製造された回転軸２を第６図に示す
ようにタービン式流Ｌｔｒｉｔ　１３に取付ける。

タービン式流ｍ計１３は羽根車１の回転により配管流路
１４内を流れる都市ガス笠の被測流体の流量をｙ（測す
るものである。羽根車１は流路１４内で軸１５ａ、１５
ｂに固定された上流側コーン１６ａと下流側コーン１６
ｂとの間に介在する。

上、下流側コーン１６ａ、１６ｂの羽根車にヌ・１面す
る中心部には軸受１７ａ、１７ｂが設置プられている。

回転軸１の両端部に取付けられたボール５゜６は軸受１
７ａ、１７ｂに当接する。このため、羽根車１が軸受１
７ａ、１７ｂに軸承された回転軸２を中心にして回転し
、流迅計測が行なわれる。

回転＠２の両端部のボール５．６間の長さ寸法りは上記
製造方法によって、所定の寸法に精度良く決められてい
る。したがって、例えばボール５゜６が回転軸１に潜り
込みり°ぎて流路１４内に固定された上、下流側コーン
１６ａ、１６ｂの軸受１７ａ、１７ｔ）間でガタックと
いったことはない。

即ち、回転軸２が軸受１７ａ、１７ｂに安定に軸承され
、羽根車１は被測流体の流量に応じて回転して正確な流
８計測を行ないうる。また、ボール５．６が回転軸２よ
り突出しり゛ぎてボール５，６を必要以上の力で軸受１
７ａ、１７ｂに押圧することも無い。したがって、羽根
車１は軸受１７ａ。

１７ｂとボール５．６との間の摺動負荷によってスムー
ズな回転を阻害されるといった不都合ら生じない。

なお、上記説明では回転軸２の凹部３，４をドリルの切
削加工によって形成したが、加工方法はこれに限らず例
えば放電加工によって形成してｂ良い。また、四部３．
４の周縁部３ａ、Ａａをかしめるとき、ボール５，６を
凹部３．４内に押圧した後周縁部３ａ、４ａをかしめて
も良く、またボール５，６を押圧しながら周縁部３ａ、
４．ａをかしめるようにしても良い。

発明の効果 上述の如く、本発明なるタービン式流五計用回転軸の￥
Ｊ造方法によれば、回転軸の両端部にボールを精度良く
取付固定することができ、したがって、回転軸のボール
先端間の長さ寸法を高精度に製造できるので回転軸に支
承された羽根車を被測流体の流ｈ１に応じて円滑に回転
さけることがでさ゛、被測流体の流量を精度良く轟１測
しつる。さらに、ボールを比較的容易に回転軸に取イ」
固定することができ、手間をかけずに安価製造でき、し
かもボールを変形した回転軸の球面四部によって強固に
固定できるのでボールを回転軸に固定する強麿の不足を
なくし、流Ｒｔ泪測の信頼性の向トを図ることができる
雪の特長を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるタービン式流はシ１用回転軸の！
！′Ｉ造方法の一実施例により製造された回転軸を取付
けられた羽根車の縦断面図、第２図は第１図に示す回転
軸の拡大図、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は夫々回転軸の製造
工程を説明するだめの工程図、第４図は第３図（Ａ）〜
（Ｃ）で製造された回転軸にボールを挿入した状態図、
第５図（Ａ）〜（Ｃ）は夫々第２図に示す回転軸の製造
工程の工程図で、（Ａ＞はボールを回転軸に挿入した拡
大図、〈Ｂ）はボールを軸方向に押圧した拡大図。 （Ｃ）は凹部周縁部をかしめた拡大図、第６図は第２図
に承り回転軸に支承された羽根車により流ｈ）４測を行
うタービン式流量計の所面図である。 １・・・羽根車、２・・・回転軸、３，４・・・凹部、
３ａ。 ４ａ・・・周縁部、３ｂ、４ｂ・・・傾斜面、５．６・
・・ボール、１１・・・球面凹部、１７ａ、１７ｂ・・
・軸受。 第■図 嬉４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　羽根車回転軸の両端部に凹部を形成し、羽根車に対向
   して配設される軸受部に当接するボールを前記凹部内に
   挿入後軸方向に押圧し、次いで前記凹部の周縁部を内周
   側に変形させ上記ボールを回転軸に取付固定することを
   特徴とするタービン式流量計用回転軸の製造方法。