(57)【要約】【課題】  超音波センサ間の距離を一定に確保でき、且つその損傷を防止できること。【解決手段】  流体が流動する流路パイプ１１と、この流路パイプの軸方向に距離Ｌを隔てて配置された超音波センサ１２Ａ、１２Ｂと、この超音波センサ等を覆うケース１３とを有し、超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、流路パイプ内を流れる当該流体の流量を測定する超音波流量計１０であって、上記ケースは、円筒部１７と、この円筒部の両側を閉塞すると共に流路パイプが貫通する端部１８Ａ、１８Ｂとを備えてなり、流路パイプを上記端部に固定する固定機構２０がケースの内側に設けられ、当該固定機構は、流路パイプに挿通されるリング状の可変形部材２１が、ボルト２３により軸方向に押圧されることで径方向に変形し、この変形した可変形部材が流路パイプの外周及び上記ケースの端部を押圧することで、流路パイプを上記端部に固定するものである。【選択図】            図２
2006337258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、
上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、
上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、
上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、
当該固定機構は、上記流路に挿通される可変形部材が、押え部材により軸方向に押圧されることで径方向に変形し、この変形した可変形部材が上記流路及び上記ケースの上記端部を押圧することで、上記流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項２】
流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、
上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、
上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、
上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、
当該固定機構は、上記ケースの上記端部に配設されて上記流路の径方向に移動する止め部材が、当該流路を押圧することで、この流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項３】
流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、
上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、
上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、
上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、
当該固定機構は、上記流路の外周に設けられた一または複数の突起部が、上記ケースの上記端部に形成された凹部に嵌合することにより、この流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項４】
流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、
上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、
上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、
上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、
当該固定機構は、上記流路の外周に形成されたねじ部と、上記ケースの上記端部に形成されたねじ部とが螺合することにより、上記流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項５】
上記流路をケースの端部に固定する固定機構は、２つの端部の一方または両方に設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の超音波流量計。
【請求項６】
上記流路には、超音波センサから一定距離離れた位置に、ケースの端部の内面に接触可能なサブ突起部が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の超音波流量計。
【請求項７】
上記流路に取り付けられた複数の超音波センサのそれぞれに接続されたケーブルが、一本にまとめられてケースの端部に固定され、当該ケース外へ導かれるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の超音波流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路内を流れる流体の流量を超音波を用いて測定する超音波流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、超音波流量計１００は、流体が流れる流路パイプ１０１に複数の超音波センサ１０２、１０３を装着し、一方の超音波センサ１０２から他方の超音波センサ１０３へ、また他方の超音波センサ１０３から一方の超音波センサ１０２へ、それぞれ流体を介して超音波を伝播するときの超音波の伝播時間の差に基づいて、流路パイプ１０１内を流れる流体の流量を測定するものである。
【０００３】
このような超音波流量計１００では、複数の超音波センサ１０２及び１０３と、流路パイプ１０１における超音波センサ１０２、１０３取付部分とは、ケース１０４に覆われて外部から遮蔽されている。このとき、流路パイプ１０１は、ケース１０４の筒部１０５両側をそれぞれ閉塞する端部１０６、１０７の貫通孔１０８に貫通され、この貫通孔１０８の内壁面と当該流路パイプ１０１との間に介在する接着剤によって、上記端部１０６、１０７にそれぞれ固着（固定）される。
【０００４】
また、特に、特許文献１に記載の超音波流量計では、ケース１０４における端部１０６、１０７の貫通孔１０８の内壁面に溝が形成され、合成樹脂製の流路パイプ１０１がこの溝に食い込むことで、流路パイプ１０１が端部１０６及び１０７に固定されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５‐１００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、これらの両背景技術の場合には、流路パイプ１０１に過大な力が作用したときに、この流路パイプ１０１がケース１０４の端部１０６、１０７から外れて移動し、超音波センサ１０２、１０３がこれらの端部１０６、１０７に接触して流路パイプ１０１から外れることがある。このため、超音波センサ１０２、１０３間の距離が変化してしまったり、超音波センサ１０２、１０３が損傷を蒙る恐れがある。
【０００７】
特に、流路パイプ１０１をケース１０４における端部１０６、１０７に、接着剤を用いて固着して固定した場合には、ケース１０４外の気体や液体、紫外線などによって接着剤が経年変化して、上記事態が発生しやすい。
【０００８】
また、合成樹脂製の流路パイプ１０１をケース１０４における端部１０６、１０７の内壁面の溝に食い込ませる場合には、この食い込みによる端部１０６、１０７と流路パイプ１０１との結合が必ずしも強固とはいえない。このため、この場合にも、流路パイプ１０１に作用する過大な力によって、当該流路パイプ１０１が端部１０６、１０７から容易に外れて移動してしまう事態が発生する。
【０００９】
また、この超音波流量計１００では、超音波センサ１０２、１０３にそれぞれ接続されたケーブル１０９、１１０が、ケース１０４の各端部１０６，１０７からケース１０４外へ延びている。このため、ケーブル１０９及び１１０の取り扱いが煩雑になる。更に、ケーブル１０９、１１０に過大な力が作用して超音波センサ１０２、１０３が流路パイプ１０１に対して移動し、これらの超音波センサ１０２、１０３間の距離が変化したり、超音波センサ１０２、１０３が端部１０６、１０７に当接して損傷する恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、流路をケースに確実に固定保持して、流路に取り付けられた複数の超音波センサ間の距離を一定に確保できると共に、超音波センサの損傷を防止できる超音波流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、当該固定機構は、上記流路に挿通されるリング状の可変形部材が、押え部材により軸方向に押圧されることで径方向に変形し、この変形した可変形部材が上記流路及び上記ケースの上記端部を押圧することで、上記流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、当該固定機構は、上記ケースの上記端部に配設されて上記流路の径方向に移動する止め部材が、当該流路を押圧することで、この流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、当該固定機構は、上記流路の外周に設けられた一または複数の突起部が、上記ケースの上記端部に形成された凹部に嵌合することにより、この流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、流体が流動する流路と、この流路の軸方向に所定距離を隔てて配置された複数の超音波センサと、これらの超音波センサ及び上記流路の上記超音波センサ配置部分を覆うケースとを有し、上記超音波センサ間で上記流体を介しての超音波の伝播時間の差から、上記流路内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計であって、上記ケースは、筒部と、この筒部の両側を閉塞すると共に上記流路が貫通する端部とを備えてなり、上記流路を上記ケースの上記端部に固定する固定機構が、上記ケースの内側または内部に設けられ、当該固定機構は、上記流路の外周に形成されたねじ部と、上記ケースの上記端部に形成されたねじ部とが螺合することにより、上記流路を上記ケースの上記端部に固定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、上記流路をケースの端部に固定する固定機構は、２つの端部の一方または両方に設けられたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記流路には、超音波センサから一定距離離れた位置に、ケースの端部の内面に接触可能なサブ突起部が設けられたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、上記流路に取り付けられた複数の超音波センサのそれぞれに接続されたケーブルが、一本にまとめられてケースの端部に固定され、当該ケース外へ導かれるよう構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１、５に記載の発明によれば、流路をケースの端部に固定する固定機構は、流路に挿通されるリング状の可変形部材を、押え部材が軸方向に押圧して径方向に変形させ、この変形した可変形部材が流路及びケースの端部を押圧することで、流路をケースの端部に固定する。このことから、流路に過大な力が作用した場合にも、流路がケースの端部に対して移動することを防止できる。このため、流路に取り付けられた超音波センサがケースの端部に接触して超音波センサ間の距離が変化することを防止できると共に、この超音波センサの損傷を防止できる。
【００１９】
また、流路をケースの端部に固定する固定機構がケースの内側または内部に設けられたことから、ケースの外側の気体や液体、紫外線などによる固定機構の経年変化を抑制できると共に、この固定機構に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構による流路の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００２０】
請求項２、５に記載の発明によれば、固定機構は、ケースの端部に配設されて流路の径方向に移動する止め部材が、当該流路を押圧することで、この流路をケースの端部に固定することから、流路に過大な力が作用しても、この流路がケースの端部に対して移動することを防止できる。このため、流路に取り付けられた超音波センサがケースの端部に接触して超音波センサ間の距離が変化することを防止できると共に、この超音波センサの損傷を防止できる。
【００２１】
また、流路をケースの端部に固定する固定機構がケースの内側または内部に設けられたことから、ケースの外側の気体や液体、紫外線などによる固定機構の経年変化を抑制できると共に、この固定機構に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構による流路の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００２２】
請求項３、５に記載の発明によれば、固定機構は、流路の外周に設けられた一または複数の突起部が、ケースの端部に形成された凹部に嵌合することにより、この流路をケースの端部に固定することから、流路に過大な力が作用したときにも、固定機構により流路がケースの端部に対して移動することを防止できる。このため、流路に取り付けられた超音波センサがケースの端部に接触して超音波センサ間の距離が変化することを防止できると共に、この超音波センサの損傷を防止できる。
【００２３】
また、流路をケースの端部に固定する固定機構がケースの内側または内部に設けられたことから、ケースの外側の気体や液体、紫外線などによる固定機構の経年変化を抑制できると共に、この固定機構に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構による流路の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００２４】
請求項４、５に記載の発明によれば、固定機構は、流路の外周に形成されたねじ部と、ケースの端部に形成されたねじ部とが螺合することにより、流路をケースの端部に固定することから、流路に過大な力が作用したときにも、固定機構により流路がケースの端部に対して移動することを防止できる。このため、流路に取り付けられた超音波センサがケースの端部に接触して超音波センサ間の距離が変化することを防止できると共に、この超音波センサの損傷を防止できる。
【００２５】
また、流路をケースの端部に固定する固定機構がケースの内側または内部に設けられたことから、ケースの外側の気体や液体、紫外線などによる固定機構の経年変化を抑制できると共に、この固定機構に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構による流路の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、流路には、超音波センサから一定距離離れた位置に、ケースの端部の内面に接触可能なサブ突起部が設けられている。従って、流路に取り付けられた超音波センサをケース内に組付ける組付け時に、サブ突起部をケースの端部の内面に当接することで、この組付け作業中に超音波センサがケースの端部に接触することを確実に防止できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、複数の超音波センサのそれぞれに接続されたケーブルが、一本にまとめられてケースの端部に固定されたことから、ケーブルに作用する外力によって超音波センサが流路に対し移動することを防止できる。このため、超音波センサ間の距離を一定に確保できると共に、超音波センサがケースの端部に衝突することによる損傷を防止できる。
【００２８】
また、複数の超音波センサにそれぞれ接続されたケーブルが、一本にまとめられてケースの外部へ導かれることから、これらのケーブルの取り扱いを容易化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【００３０】
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係る超音波流量計の第１の実施の形態を示し、（Ａ）が正面図、（Ｂ）が斜視図である。図２は、図１の超音波流量計を示す断面図である。
【００３１】
これらの図１及び図２に示す超音波流量計１０は、半導体製造装置やプラント内の各種装置等の流路内を流れる流体の流量を測定するものであり、流路パイプ１１、一対の超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂ並びにケース１３を有して構成される。
【００３２】
上記流路パイプ１１は合成樹脂によって形成され、内部に流体が流れる。この流路パイプ１１の材質は、具体的には、ＰＴＦＥ樹脂、代替テフロン（登録商標）樹脂（デルリン）、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニール樹脂、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂、パーフロロアルコキシポリマ−樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、酢酸セルロース、ブチレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、改良フェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、メチルペンテンポリマー、ＰＥＴ樹脂、液晶ポリマー、シリコン、硬質エンビ、軟質エンビ、石英、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７、６４チタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコンである。
【００３３】
上記超音波センサ１２Ａと１２Ｂは、流路パイプ１１の軸方向に所定距離Ｌを隔てて取り付けられ、例えば接着剤を用いて流路パイプ１１の外周に固着される。各超音波センサ１２Ａ、１２Ｂは、円板形状の振動子１４及び電極１５を備えてなる。振動子１４は、ＰＺＴ（チタン酸ジリコン酸鉛）セラミックスなどの圧電素子からなる。また、電極１５は、振動子１４に電圧を印加したり、振動子１４にて発生した電圧をピックアップするものである。
【００３４】
一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの電極１５にケーブル（リード線）１６Ａ、１６Ｂが接続されている。これらのケーブル１６Ａ、１６Ｂを通して、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの電極１５へ外部から電圧が印加され、また、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの電極１５にて発生した電圧が検出される。超音波センサ１２Ａ、１２Ｂは、一般に、３０ＫＨｚ〜１ＭＨｚの超音波の電圧で駆動される。
【００３５】
上記ケース１３は、円筒部１７と、この円筒部１７の両側に嵌合されて、この円筒部１７を閉塞する端部１８Ａ及び１８Ｂを有してなる。このケース１３は、流路パイプ１１に取り付けられた一対の超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂを、これらの超音波センサ１２Ａ、１２Ｂを配置した部分の流路パイプ１１と共に覆うものであり、このとき、流路パイプ１１が端部１８Ａ及び１８Ｂを貫通して外方へ延びる。
【００３６】
上述のように構成される超音波流量計１０は、流路パイプ１１内に流体を流動させた状態で、一方の超音波センサ１２Ａから超音波を発信させ、上記流体を介して他方の超音波センサ１２Ｂに超音波を受信させ、また、他方の超音波センサ１２Ｂから超音波を発信させ、上記流体を介して一方の超音波センサ１２Ａに超音波を受信させる。これらの場合のそれぞれにおいて、超音波が一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間を伝播するときの伝播時間を求める。これらの伝播時間の差から流路パイプ１１内を流れる流体の流速を測定し、この流体の流量を測定する。
【００３７】
従って、流量の測定に際しては、一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが一定に確保されている必要がある。つまり、流路パイプ１１に外力が作用したときに、この流路パイプ１１がケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに対して移動して、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａ、１２Ｂが上記端部１８Ａ、１８Ｂに接触し、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変動してしまう事態を回避する必要がある。また、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂが端部１８Ａ、１８Ｂに接触して損傷を蒙る場合もある。これらの事態を回避するために、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに固定する固定機構２０が、当該超音波流量計１０に具備されている。
【００３８】
この固定機構２０は、可変形部材２１、ワッシャ２２、及び押え部材としてのボルト２３を有して構成され、ケース１３の片方の端部１８Ａ、または両方の端部１８Ａ及び１８Ｂに配置される。本実施の形態では、固定機構２０は、片方の端部１８Ａのみに配置される。また、この固定機構２０は、以下に述べるように、ケース１３における円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂに囲まれたケース空間２５内、並びに端部１８Ａの内部に配設される。固定機構２０が配置される端部１８Ａには、当該固定機構２０を収容するための収容凹部２４が、流路パイプ１１の貫通する周囲に形成される。
【００３９】
上記可変形部材２１は、図３にも示すようにリング形状に形成される。この可変形部材２１は、ワッシャ２２と共に、内側に流路パイプ１１が挿通されて、ケース１３の端部１８Ａの収容凹部２４内に収容される。この可変形部材２１は、ゴムまたは樹脂にて構成される。尚、上記可変部材２１は、リング形状に限定されるものではなく、一部が切り欠かれた環状の部材等のように、押え部材により軸方向に押圧されることで径方向に変形し、この変形により流路パイプ１１及びケース１３の端部１８Ａを押圧することで、流路パイプ１１を端部１８Ａに固定できるものであればよい。
【００４０】
つまり、この可変形部材２１の材質は、具体的には、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、四フッ化エチレンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エビクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニール樹脂、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂、パーフロロアルコキシポリマ−樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、酢酸セルロース、ブチレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、改良フェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、メチルペンテンポリマー、ＰＥＴ樹脂、液晶ポリマー、シリコン、硬質エンビ、軟質エンビ等のゴムや樹脂である。
【００４１】
上記ボルト２３は、筒形状で内側に流路パイプ１１が挿通され、外側に雄ねじ部２７が形成される。この雄ねじ部２７が、ケース１３の端部１８Ａの収容凹部２４に形成された雌ねじ部２６に螺装される。図２に示すように、ボルト２３は、その雄ねじ部２７が上記端部１８Ａの雌ねじ部２６に螺装されることで、ワッシャ２２を介して可変形部材２１を軸方向に押圧し、この可変形部材２１を径方向に変形させる。つまり、可変形部材２１は、内径が縮径する方向に変形し、外形が拡径する方向に変形する。これにより、この変形した可変形部材２１は、縮径した内径によって流路パイプ１１の外周面を押圧し、拡径した外径によって端部１８Ａの収容凹部２４の壁面を押圧する。このため、この変形した可変形部材２１を介して、流路パイプ１１が端部１８Ａに強固に固定される。
【００４２】
また、一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂのそれぞれから延びるケーブル１６Ａ及び１６Ｂは、一本にまとめられてケーブル１９とされる。このケーブル１９は、ケース１３の端部１８Ａに、例えば圧入により固定されてケース１３外へ導かれる。ケーブル１９が圧入固定されることで、このケーブル１９に外力が作用しても、この外力がケーブル１６Ａ及び１６Ｂへ伝達されず、従って、超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂは外力によって流路パイプ１１に対し移動することが防止される。また、ケーブル１６Ａ及び１６Ｂは一本にまとめられケーブル１９となって、ケース１３に一箇所で固定されることになる。
【００４３】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。
【００４４】
（１）流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構２０は、流路パイプ１１に挿通されるリング状の可変形部材２１を、ボルト２３が軸方向に押圧して径方向に変形させ、この変形した可変形部材２１が流路パイプ１１の外周面及び端部１８Ａの収容凹部２４の壁面を押圧することで、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する。このことから、流路パイプ１１に過大な力が作用した場合にも、この流路パイプ１１がケース１３の端部１８Ａに対して移動することを防止できる。このため、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａ、１２Ｂがケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに接触して超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変化することを防止できると共に、これらの超音波センサ１２Ａ、１２Ｂの損傷を防止できる。
【００４５】
（２）流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構２０（可変形部材２１、ワッシャ２２、ボルト２３）が、ケース１３における円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂに囲まれたケース空間２５内、並びに端部１８Ａの内部に配設されている。このため、ケース１３外の気体や液体、紫外線などによる固定機構２０（特に可変形部材２１）の経年変化を抑制できると共に、この固定機構２０のボルト２３に予期せぬ外力が作用することを防止できる。これらの結果、固定機構２０による流路パイプ１１の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００４６】
（３）一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに接続されたケーブル１６Ａ、１６Ｂが、１本にまとめられてケーブル１９とされ、ケース１３の端部１８Ａに固定されている。このことから、ケーブル１９に作用する外力によって超音波センサ１２Ａ、１２Ｂが流路パイプ１１に対し移動することを防止できる。このため、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌを一定に確保できると共に、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂがケース１３の端部１８Ａに衝突することによる損傷を防止できる。
【００４７】
（４）一対の超音波センサ１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ接続されたケーブル１６Ａ、１６Ｂが、１本にまとめられてケーブル１９とされ、ケース１３の外部へ導かれることから、これらのケーブル１６Ａ、１６Ｂの取り扱い(取り回し)を容易化できる。
【００４８】
「Ｂ」第２の実施の形態（図４）
図４は、本発明に係る超音波流量計の第２の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図４（Ａ）のIV‐IV線に沿う断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４９】
この実施形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構３０の構造である。この固定機構３０も、ケース１３における端部１８Ａもしくは１８Ｂの一方、または両方に設置される。この実施の形態では、固定機構３０は、端部１８Ａのみに設置され、更に、端部１８Ａの内部並びに円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂにて囲まれるケース空間３３内に配設される。
【００５０】
この固定機構３０は、１本または複数本の止め部材としての止めねじ３１を有し、この止めねじ３１が、ケース１３の端部１８Ａにおいてケース１３内へ膨出する膨出部３２に配設される。また、この端部１８Ａの膨出部３２には流路パイプ１１が貫通する。上記止めねじ３１は、端部１８Ａの膨出部３２において流路パイプ１１の径方向へ移動可能に螺装され、止めねじ３１の先端が流路パイプ１１の外周面を押圧することで、この流路パイプ１１を端部１８Ａの膨出部３２に固定する。
【００５１】
上記止めねじ３１は、具体的には、十字穴付きなべこねじ、六角穴付きボルト、六角穴突き止めねじ、すり割り付き止めねじ、四角止めねじ、十字穴付き皿ねじ、すり割り付き皿ねじ、六角ボルト、バインド小ねじ、平小ねじ、丸平小ねじ、トラス小ねじ、丸皿小ねじ等のねじで先端形状はそれぞれ、面取り先、平先、丸先、半棒先、棒先、全とがり先、とがり先、くぼみ先、きり刃先である。
【００５２】
また、この止めねじ３１の材質は、ＰＴＦＥ樹脂、代替テフロン（登録商標）樹脂（デルリン）、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニール樹脂、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂、パーフロロアルコキシポリマ−樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、酢酸セルロース、ブチレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、改良フェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、メチルペンテンポリマー、ＰＥＴ樹脂、液晶ポリマー、シリコン、硬質エンビ、軟質エンビ、石英、高純度石英（純度99.999wt%）ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７、６４チタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン、ＢｓＢＭ、アルミ、リン青銅、ねずみ鋳鉄、ＳＳ、ＳＣ等である。
【００５３】
従って、この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（３）及び（４）と同様な効果を奏する他、次の効果（５）及び（６）を奏する。
【００５４】
（５）固定機構３０は、ケース１３の端部１８Ａに配設されて流路パイプ１１の径方向に移動する複数本の止めねじ３１が、当該流路パイプ１１の外周面を押圧することで、この流路パイプ１１がケース１３の端部１８Ａに対して移動することを防止できる。このため、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂが、ケース１３の端部１８Ａまたは１８Ｂに接触して超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変化することを防止できると共に、これらの超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂの損傷を防止できる。
【００５５】
（６）流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構３０が、ケース１３において円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂに囲まれたケース空間３３内に設けられている。このことから、ケース１３外の気体や液体、紫外線などによる固定機構３０（特に止めねじ３１）の経年変化を抑制できると共に、この固定機構３０の止めねじ３１に予期せぬ外力が発生することを防止でき、この結果、固定機構３０による流路パイプ１１の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００５６】
［Ｃ］第３の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係る超音波流量計の第３の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図５（Ａ）のV‐V線に沿う断面図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００５７】
この実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構４０の構造である。この固定機構４０も、ケース１３における端部１８Ａもしくは１８Ｂの一方、または両方に設置される。本実施の形態では、固定機構４０は、端部１８Ａにのみ設置され、更に端部１８Ａの内部、並びに円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂで囲まれたケース空間４５内に配設される。
【００５８】
この固定機構４０は、流路パイプ１１に形成されたメイン突起部４１及びサブ突起部４２と、ケース１３の端部１８Ａに形成された嵌合凹部４３及び導入凹部４４とを有して構成される。メイン突起部４１は、流路パイプ１１の径方向へ突出して、当該流路パイプ１１の外周に一または複数設けられる。このメイン突起部４１は、流路パイプ１１に一体成形、または接着剤もしくはねじなどによって取り付けられる。
【００５９】
端部１８Ａには、流路パイプ１１が貫通するための貫通孔４６が形成され、上記嵌合凹部４３及び導入凹部４４は上記貫通孔４６に連通して形成される。このうちの導入凹部４４は、端部１８Ａの内壁面４７から貫通孔４６の長手方向に沿って、端部１８Ａの内部に形成される。上記嵌合凹部４３は、導入凹部４４の最奥部に連通して端部１８Ａの内部に形成され、この導入凹部４４の最奥部から貫通孔４６の中心周りに角度θだけ回転した範囲に形成される。この嵌合凹部４３における流路パイプ１１の軸方向の寸法は、メイン突起部４１における流路パイプ１１の軸方向の寸法とほぼ同一に設定される。
【００６０】
従って、メイン突起部４１は、流路パイプ１１が端部１８Ａの貫通孔４６に挿通される際に導入凹部４４内へ導入され、導入凹部４４の最奥部に至ったときに、流路パイプ１１が上記角度θだけ回転されることで嵌合凹部４３に嵌合される。これにより、流路パイプ１１は、ケース１３の端部１８Ａに固定されて、軸方向の移動が規制される。
【００６１】
また、上記サブ突起部４２は、メイン突起部４１が端部１８Ａの嵌合凹部４３に嵌合されたときに当該端部１８Ａの内壁面４７に接触するように流路パイプ１１に設けられる。このサブ突起部４２は、更に、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａから所定距離Ｓだけ離れた位置に設置される。このサブ突起部４２も、メイン突起部４１と同様に流路パイプ１１に一体成形、または接着剤もしくはねじなどによって流路パイプ１１に取り付けられる。
【００６２】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（３）及び（４）と同様な効果を奏する他、次の効果（７）〜（９）を奏する。
【００６３】
（７）固定機構４０は、流路パイプ１１の外周に設けられた一または複数のメイン突起部４１が、ケース１３の端部１８Ａに形成された嵌合凹部４３に嵌合することにより、この流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する。このため、流路パイプ１１に過大な力が作用したときにも、固定機構４０により流路パイプ１１がケース１３の端部１８Ａに対し、当該流路パイプ１１の軸方向に移動することを防止できる。この流路パイプ１１の軸方向の移動阻止は、サブ突起部４２が端部１８Ａの内壁面４７に当接することによって更に確実化される。これらの結果、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂがケース１３の端部１８Ａに接触して超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変化することを防止できると共に、この超音波センサ１２Ａ、１２Ｂの損傷を防止できる。
【００６４】
（８）流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａに固定する固定機構４０が、ケース１３の円筒部１７、端部１８Ａ及び１８Ｂで囲まれたケース空間４５内、及び端部１８Ａの内部に設けられている。このことから、ケース１３外の気体や液体、紫外線などによる固定機構４０（特にメイン突起部４１及びサブ突起部４２）の経年変化を抑制できると共に、この固定機構４０（特にメイン突起部４１及びサブ突起部４２）に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構４０による流路パイプ１１の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００６５】
（９）メイン突起部４１を端部１８Ａの嵌合凹部４３に嵌合させて、超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂをケース１３内に組付ける組付け作業時に、超音波センサ１２Ａから所定距離Ｓだけ離れた位置に設けられたサブ突起部４２が、端部１８Ａの内壁面４７に接触する。従って、この組付け作業時に超音波センサ１２Ａが端部１８Ａに当接して、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変化したり、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂが損傷を蒙ることを防止できる。
【００６６】
［Ｄ］第４の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係る超音波流量計の第４の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図６（Ａ）のVI部拡大図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００６７】
この第４の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに固定する固定機構５０の構造である。この固定機構５０も、ケース１３における端部１８Ａもしくは１８Ｂの一方、または端部１８Ａ及び１８Ｂの両方に設置される。本実施の形態では、固定機構５０は、端部１８Ａ及び１８Ｂに設けられ、更に、端部１８Ａ及び１８Ｂの内部に配設される。
【００６８】
この固定機構５０は、流路パイプ１１の外周に形成された雄ねじ部５１と、端部１８Ａ、１８Ｂにおいて流路パイプ１１が貫通する貫通孔５５の内周面に設けられた雌ねじ部５２とを有して構成される。
【００６９】
流路パイプ１１は、超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂが取り付けられる部分の外周径が、他の部分の外周径よりも大きく形成され、これらの外周径の異なる境界部分に上記雄ねじ部５１が形成される。従って、流路パイプ１１には、超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂが取り付けられる部分と雄ねじ部５１との間に段差部５３が形成される。
【００７０】
流路パイプ１１の雄ねじ部５１がケース１３における端部１８Ａ及び１８Ｂの雌ねじ部５２に螺合することによって、流路パイプ１１が端部１８Ａ、１８Ｂに固定されるが、このとき、端部１８Ａ、１８Ｂの内壁面５４が流路パイプ１１の上記段差部５３に当接することで、流路パイプ１１による軸方向の移動が確実に規制される。
【００７１】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（３）及び（４）と同様な効果を奏する他、次の効果が（１０）及び（１１）を奏する。
【００７２】
（１０）固定機構５０は、流路パイプ１１の外周に形成された雄ねじ部５１と、ケース１３の端部１８Ａ及び１８Ｂに形成された雌ねじ部５２とが螺合することにより、流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａ及び１８Ｂに固定する。従って、流路パイプ１１に過大な力が作用したときにも、固定機構５０により流路パイプ１１がケース１３の端部１８Ａ及び１８Ｂに対して移動することを防止できる。このため、流路パイプ１１に取り付けられた超音波センサ１２Ａ及び１２Ｂがケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに接触して、超音波センサ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが変化することを防止できると共に、この超音波センサ１２Ａ、１２Ｂの損傷を防止できる。
【００７３】
（１１）流路パイプ１１をケース１３の端部１８Ａ、１８Ｂに固定する固定機構５０（雄ねじ部５１及び雌ねじ部５２）がケース１３における端部１８Ａ、１８Ｂの内部に設けられている。このことから、ケース１３外の気体や液体、紫外線などによる固定機構５０（特に雄ねじ部５１）の経年変化を抑制できると共に、この固定機構５０に予期せぬ外力が作用することを防止でき、この結果、固定機構５０による流路パイプ１１の固定保持を長期間良好に確保できる。
【００７４】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る超音波流量計の第１の実施の形態を示し、（Ａ）が正面図、（Ｂ）が斜視図である。
【図２】図１の超音波流量計を示す断面図である。
【図３】図１の超音波流量計を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る超音波流量計の第２の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図４（Ａ）のIV‐IV線に沿う断面図である。
【図５】本発明に係る超音波流量計の第３の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図５（Ａ）のV‐V線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る超音波流量計の第４の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図６（Ａ）のVI部拡大図である。
【図７】従来の超音波流量計を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  超音波流量計
１１  流路パイプ(流路)
１２Ａ、１２Ｂ  超音波センサ
１３  ケース
１６Ａ、１６Ｂ、１９  ケーブル
１７  円筒部
１８Ａ、１８Ｂ  端部
２０  固定機構
２１  可変形部材
２３  ボルト（押え部材）
３０  固定機構
３１  止めねじ（止め部材）
４０  固定機構
４１  メイン突起部
４２  サブ突起部
４３  嵌合凹部
５０  固定機構
５１  雄ねじ部
５２  雌ねじ部
Ｌ  距離
Ｓ  所定距離
【図１】
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【図２】
2006337258.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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