JPS62215827A

JPS62215827A - タ−ビン式流量計用回転体

Info

Publication number: JPS62215827A
Application number: JP6015586A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Senoo; 妹尾　良夫; Hiroshi Morita; 寛森田; Kenji Yamaguchi; 健志山口; Yoshiki Takei; 武井　喜樹
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-09-22

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体に係り、特に羽根車
の回転軸及び回転軸を軸承する軸受に当接するボールを
精度良く組込めるよう構成したタービン式流量計用回転
体に関する。

従来の技術従来都市ガス等の流体の流（６）計測を行うタービン式
流量計、特に１ｅ／ｗｉｎ以下の微少流量をｔ１３１１
するのに適用されるタービン式流量計用回転体は、流Ｓ
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、上記従来の回転体では
回転軸の材質硬度が高いので回転軸の両端部間の寸法精
度が低く、球面精度も低かった。また、上記問題点を解
決するのに種々な回転体が提案されつつある。その提案
されているタービン式流量計としては、例えば０回転軸
の両端に凹部を設け、この凹部にボールを挿入後凹部周
縁をかしめる、■筒状の回転軸の両９；；：の中空部内
にボールを接着あるいは圧入する■筒状の回転軸の中空
部内に高精度に位置決めした中軸を挿入してボールを中
軸の両端に当接させて位置決めした後回転軸の両端をか
しめる方法τが考えられている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記タービン式Ｉ　ｆｉｔ　ｆｉｔ用回
転回転体■では回転軸の凹部を精度良く加工することが
難しくボールと回転軸との同芯度、回転軸の両端のボー
ルの同軸１腹及びかしめ後のボールの露出面積を高精度
でバラツキなく組込むことができなかった。また、■で
はボールを接着固定するため、強度不足が生ずるおそれ
がある。また、■では回転軸・中軸の加工、ボールの固
定、回転軸の羽根車への挿入と加工工程が多く、またい
ずれも精密加工を要し、製造コストが高価である。また
、上記夫々の回転体では回転軸を羽根車に挿入あるいは
インサート成形する際の回転軸の倒れや羽根車に対する
芯ズレを避けることが難しく、さらにボールにセラミッ
ク（ＳｉＣ，Ａｌ３Ｏ３等）や宝石（ルビー、サファイ
ア等）を用いてかしめ工程あるいは軸長、ボールの姿勢
を規制するための加圧工程等を行うときボールに割れや
クラックが発生しやすく製造が難しい。このため、上記
諸問題点を解決するとともに軸受部に当接するボールを
羽根車の回転軸に精度良く、容易に組込んで製造できる
回転体が要望されていた。

そこで、本発明は上記要望に応じたタービン式流量計用
回転体を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用本考案は上記構成になるタービン式流量計用回転体にお
いて、被測流体の流ｍに応じて回転する羽根車と端部に
凹部を右する軸部とを一体成型して羽根車と軸部とを高
精度に形成すると共に固定軸受部に当接するボールを前
記凹部に挿入させてボールに無理な力を作用させること
なくボールを精度良く保持するようにしたものである。

実施例第１図に本考案になるタービン式流ｍ計の回転体（以下
単に回転体という）の一実施例を示す。

同図に示す回転体１は合成樹脂製（弾性率１Ｘ１０５幻
／ＪＩＩ＃Ｉ２以下）で被測流体の′ａ帽に応じて回転
する羽根車２と、この羽根車２の中心部より突出した軸
部３とを一体成型してなる。軸部３の先端部には凹部４
が設けられており、凹部４にボール５が嵌合している。

回転体１は樹脂成型用金型に溶融樹脂を注入し、射出成
型等により成型される。このため、高粘度に加工された
精密金型を使用することにより、軸部３が羽根車２の中
心位置に精匪良く形成される。

即ち、軸部３は羽根車に対する同芯度や直角度が高精度
になるよう成型されている。また、凹部４も同様に一体
成型されているため、軸部３との同芯度及び寸法制度は
高精度に形成される。なお、成型用の金型は高精度に加
工することが技術的に可能である。したがって、回転体
１は合成樹脂により高精度に形成されると共に、軸部３
を羽根車１に取付ける工程が不用であり手間がかからず
容易に製造しうる。

第２図に示す如く、凹部４の内径寸法し１はボール５の
ｒｉ径りに対してＬ−＋＜１の関係である。

また、凹部４の深さ寸法［２はボール５の直径【−に対
してＬ２＞１／２の関係である。

なお、ボール５は超硬、セラミック、宝石（Ｓ　ｉ　Ｃ
，ルビー、ＡＩｚＯｘ等）であり、その真球度２寸法間
度は極めて高い値となっている。

一般に球体の製造技術は確立されており、高精度を有し
た球体は比較的容易にかつ安価に製造することができる
。また、ボール５は極めて高い硬変を有しており合成樹
脂製の回転体１よりも剛性を有している。

上記のように、射出成型等により回転体１を合成樹脂で
一体成型した後、ボール５を凹部４に挿入する。凹部４
の内径寸法Ｌ１がボール５の直径よりも小さいため、ボ
ール５を凹部４に挿入するとき、ボール５は軸方向の押
圧と共に凹部４０周縁部４ａを半径方向に広げながら凹
部４内に嵌入する。周縁部４８は合成樹脂製であり、ボ
ール５よりも弾性を有する。また、周縁部４ａは外周が
曲面形状で先端部側が肉薄形状であるので、ボール５の
挿入に凹して弾性変型しやすい。

第３図に示１如く、ボール５を軸方向に押圧して凹部４
内に挿入すると、周縁部４ａを広げて嵌入すると共にボ
ール５が周縁部４ａにより保持される。なお、凹部４の
深さ寸法Ｌ２はボール５の半径寸法よりも大であるので
、ボール５の中心は凹部４内に位置している。このため
、凹部４内に嵌合したボール５は周縁部４ａとの当接に
より凹部４よりＷｎｌＡすることを阻止されると共にガ
タッキなく安定に保持される。

また、凹部４が羽根Ｔｏ２に対する同芯度や直角度が高
精度に形成されているので、ボール５は羽恨事２に対し
て精度良く取付けられている。したがって、羽根車２の
両側に突出した軸部、３．３も凹部４，４間の離間距離
を精度良く成型されており、凹部４に挿入されたボール
５，５の先端間の離間距離が所定の寸法に高精度に形成
されている。

上記構成の回転体１を取付けてなるタービン式流量計６
を第４図に示す。同図に示すタービン式流量剖６は配管
７内に配設されて配管７内に流れるガス、流体等の被測
流体の流♀を測定するものであり、大略回転体１．一対
のコーン部材８．９゜支軸１０．１１等より構成されて
いる。一対のコーン部材８．９は回転体１を挾んで上流
側と下流側に夫々配設され、配管７内に固定された支軸
１０．１１に取イ」けられている。この一対のコーン部
材８．９の回転体１と対向する面の中心部には、回転体
１のボールを支承する軸受部１２゜１３が設けられてい
る。この軸受部１２．１３は耐摩耗性に優れたサファイ
ア等の材質により形成されている。回転体１はボール５
を軸受部１２゜１３に回転自在に支承されることにより
所定位置に取付けられ、被測流体の流れに応じて回転し
検出手段（図示Ｖず）を介して流１４計測を行なう。

両輪受部１２．１３の離間距離は、一対コーン部材８．
９を支軸１０．１１に取付ける際所定寸法に精磨良く規
定されている。また両軸受部１２゜１３に支承されるボ
ール５の両端部間の寸法も上記の如く高精度で所定寸法
に製造されている。従ってボール５は軸受部１２．１３
に最も良好な状態で支承されるため、回転体１の回転に
際しボール５と軸受部１２．１３問に不要な摩擦抵抗が
生じたり、回転体１がガタックようなことはなく円滑な
流１測定を行なうことができる。また、ボール５は上記
の如く頁球度９面精度２寸法精度に優れているため、〜
受部１２．１３と摩擦抵抗は少なくなり、微小流ｍ域で
の流石測定精度を向上させることができる。これに加え
てボール５は高い面精度を有しているため回転体１が高
速回転を行なった場合でも、偏摩耗は生じず耐久性を有
する。

更に羽根車２と軸部３とが一体成型されておりその重量
は軽く回転体１の重さを従来よりも軽減できるため、こ
れによっても微少流量域での流５１測定精度を向上させ
ることができる。

第５図に本発明の第２実施例の要部を示す。同図中、羽
根車２と一体な軸部３の先端に凹部４を設けると共に周
縁部４ａに軸方向のスリット１４を所定間隔ごとに３個
所に設けである。羽根車２と軸部３とを一体成型した後
、ボール５を凹部４に挿入する際、ボール５を凹部４に
挿入するに伴ってスリット１４が広がって周縁部４ａが
外周方向に変位することを容易にしている。したがって
、ボール５を軸部３の凹部４に挿入する際ボール５の押
圧力が小さくても挿入でき、ボール５の嵌入を容易にし
ている。

また、スリット１４は回転体１を成型する金型によって
容易に形成づ”ることができる。即ち、羽根車２と軸部
３と一体成型する際に同時に成型できる。

発明の効果上述の如く、本発明になるタービン底流ω計用の回転体
は、軸部と羽根車とを端書金型を用いて一体成型するた
め、羽根車と軸部の同芯度及び羽根車に対する軸部の直
角度、ボールと軸部との同芯度、両端のボールの同軸度
、かしめ後のボールの露出面積及び一対のボール間の離
間距離を高精度に形成でき、高品質な回転体が１ｆ：４
られ、また従来のように軸部を羽根車に組み付ける工程
が不要になりｌＩＩ造工程の簡略化を図ることができる
。さらに、軸部の凹部へのボールの挿入が容易であるた
め回転体のｙＪ造が極めて容易となり製造コストを大幅
に低減でき、しかも軸部を羽根車と几に合成樹脂で形成
することにより回転体の４１１Ｆ４１−化を図ることが
でき、特に微少流ｎｔ域にお１プる流ｍ計測時の計測精
度が向上しつる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるタービン底流通計用回転体の第１
実施例の縦断面図、第２図はボールを挿入される軸部を
拡大した所面図、第３図はボールが凹部に嵌合した状態
を拡大した断面図、第４図は本発明になる回転体を適用
したタービン式流；１１計の縦断面図、第５図は本発明
の第２実施例の要部を示す斜視図である。１・・・回転体、２・・・羽根車、３・・・軸部、４・
・・凹部、５・・・ボール。

Claims

【特許請求の範囲】

　被測流体の流量に応じて回転する羽根車と端部に凹部
を有する軸部とを一体成型し、固定軸受部に当接するボ
ールを前記凹部に嵌合させてなることを特徴とするター
ビン式流量計用回転体。