(57)【要約】【課題】  アモルファスセンサのリード線の、温度変化による断線或いはケース内に収納する時の断線を無くし、かつ、ケース内に収納するときのセンター出しを容易にすることを目的としている。【解決手段】  本発明は、容積流量計の回転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パルスを発信するFe系高磁歪のアモルファス磁気センサをケース内に組み込んで構成される。接着材で接着しない材質で作られたガイドチューブ内にアモルファスセンサを挿入し、ガイドチューブ内に位置するリード線を接着剤で固め、ガイドチューブ及びセンサをセンサケース内に挿入し、ガイドチューブから外に出たリード線は外部に導出し、ケース内はポッティング材を充填して、構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容積流量計の回転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パルスを発信するFe系高磁歪のアモルファス磁気センサを非磁性材からなるケース内に組み込んで構成した流量発信器において、
接着材で接着しない材質で作られたガイドチューブと、
該ガイドチューブ内に挿入されてリード線が接着剤で固められたアモルファスセンサと、
アモルファスセンサを内部に挿入したガイドチューブを挿入して、ガイドチューブから外に出たリード線は外部に導出すると共に、ポッティング材を充填したセンサケースと、
から構成したことを特徴とする流量発信器。
【請求項２】
容積流量計の回転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パルスを発信するFe系高磁歪のアモルファス磁気センサを非磁性材からなるケース内に組み込んで構成した流量発信器の製造方法において、
接着材で接着しない材質で作られたガイドチューブ内にアモルファスセンサを挿入し、
ガイドチューブ内に位置するリード線を接着剤で固め、
ガイドチューブ及びセンサをセンサケース内に挿入し、
ガイドチューブから外に出たリード線は外部に導出し、
前記ケース内はポッティング材を充填することを特徴とする流量発信器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量発信器に関し、より詳細には、容積流量計の回転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パルスを発信するFe系高磁歪のアモルファス磁気センサを用いた流量発信器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、容積流量計は、本体に設けられた計量室と、計量室内に回転可能に設けられた回転子とを有し、回転子と計量室との空間により排除される流体体積を基準量とし、回転子の回転数に比例した基準量から流量を計測する体積流量計である。
【０００３】
図２は、流量発信器に適用されるアモルファス（AMF）センサを説明するための斜視図である（特許文献１参照）。アモルファス金属は溶融した金属を、例えば、1000℃/m・secといった高速で急冷凝固して得られるもので、金属の溶触状態、即ち、分子運動が激しい状態で急冷され固化されることにより金属が結晶することなく非晶質となるもので、結晶粒界がなく、均質であり、合金を作り易いことから、機械的特性、耐食性、磁気特性に優れたものが得られており、薄板状、細線、粒末等のものが得られている。このようなアモルファスの中で特異な磁気特性を示すものとしてFe系(Fe-Si-B系)高磁歪のアモルファスがある。アモルファスセンサは、1本又は複数本(図においては複数本)のアモルファスにコイルを巻回し、さらに非磁性体のケースで被覆し保護した棒状体である。
【０００４】
図３は、Fe系高磁歪のアモルファスの磁気特性を説明するための図であり、横軸が磁界の強さH、縦軸が磁束密度Bで、図示のようにFe系高磁歪のアモルファスの磁気特性は保磁力HcがO.40e(エールステッド)と小さく、これを臨界磁界とした角形の磁気ヒステリシス特性を有している。すなわち、磁界の強さがO.40eを越えるとき、磁束反転が瞬時に生じ磁気ヒステリシス曲線に従って磁束密度Bmが急激に変化し大バルクハウゼン(Large Barkhausen)反転(LB反転)が生ずる。コイルには、アモルファスのLB反転による急激な磁束変化に従ってパルス電圧が生ずる。すなわち、アモルファスセンサは、磁界の強さが臨界磁界を越したときパルス電圧が出力することを利用した磁気センサである。アモルファスセンサは、次に示す容積流量計に取り付けられる。
【０００５】
図４は、アモルファスセンサを装着した容積流量計で、流入口、流出口を有し、計量室を設けた外筐内で噛合する一対の非円形歯車(回転子)Ａ、Ｂが配設されている。該回転子Ａ、Ｂは流入口、流出口間の圧力差により回転駆動され、図に示した矢印Qの流れにおいてはR方向に回転する。流量は、回転子Ａ、Ｂの回転に比例しており、流量は回転子Ａ又はＢの回転を検知することにより計測される。
【０００６】
図５は、回転子Ａ、Ｂと、アモルファスセンサの相互関係を示す図である。図示したように、一方の回転子Ａの端面に、発信磁石Ｎ、Ｓが、端面と同一面となるように埋設されている。発信磁石は、回転子の少なくとも一方の端面に、短い柱状の発信磁石が互いに反対の磁極があらわれるように長軸上に埋設されている。アモルファス（AMF）センサは回転子Ａ、Ｂの回転により発信磁石Ｎ、Ｓと対向する位置において、外筐等に介装される。回転子の1回転当り2パルスの流量信号が発信される。
【０００７】
従来の流量発信器は、図２に示した発信素子のアモルファスセンサと、このアモルファスセンサの1個または2個を弾性的に挟持するホルダと、ホルダを挿入固着して容積流量計に装置可能とするケースとからなっている（特許文献２参照）。
【０００８】
このような従来の流量発信器の構成を図６〜図８を用いて説明する。図６は、従来の流量発信器のケース構成を示す図で、図６（A）は平面図、図６（B）は断面図である。ケースは非磁性材からなる一体部材で、大径部と小径部とからなる同軸な段付円筒体で、底部を有している。
【０００９】
図７は、アモルファスセンサの1個または2個を弾性的に挟持した状態で、ケース内に挿入されるホルダの構成を示す図で、図７（A）は側面図、図７（B）は図７（A）を90°回転した側面図、図７（C）は図７（A）の矢ｃ-ｃ線断面図であり、図中、３，４はセンサ挟持部である。図示したように、ホルダは基板部とガイド板部および挟持部３，４からなる非磁性材である樹脂材により一体成形される。このホルダ基板部は下端にアモルファスセンサを挟持する挟持部３．４を有する平板状体に構成されている。
【００１０】
図８は、組み立て後の流量発信器の構成を説明するための断面図で、図８（A）はガイド板部側、図８（B）は基板部側の断面図である。図示の流量発信器の組立ては、まず、ホルダの挟持部３，４の何れか、または両方(図においては1個)に、アモルファスセンサを軸方向に位置決めして弾性挟持する。アモルファスセンサには、ケースの他側に突出する所定長さのリード線が接続されており、リード線はホルダの基板部とガイド板部とで形成された角部に接着剤により接着固定され、ケースの外部で束ねられる。
【００１１】
アモルファスセンサが取り付けられたホルダは、ホルダの下端部がケースの底部に達するまでケース内に挿入され、その後、ケースとホルダとの間を、ホルダと熱膨張係数が略等しいモールド材によりモールドされ互いに固着される。
【００１２】
図示の流量発信器によると、ケースに挿入されるホルダは、必ずケースと同軸で挿入されるように案内されるのでアモルファスセンサの取付姿勢および位置は、ケースに対して安定して固着されるので高品質の流量検出器が保たれる。
【００１３】
しかしながら、このような構成は、温度変化により、アモルファスセンサの極細のリード線に伸縮を生じて、リード線が断線するという問題があった。さらに、アモルファスセンサを長いケースに収納しなければならないために、アモルファスセンサ挿入時、リード線が断線することも生じ、また、アモルファスセンサのセンター（中心）を容易に位置決めできないという問題もあった。
【特許文献１】実公平６−３７２９１号公報
【特許文献２】特開平９−６１２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、係る問題点を解決して、アモルファスセンサのリード線の、温度変化による断線或いはケース内に収納する時の断線を無くし、かつ、ケース内に収納するときのセンター出しを容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の流量発信器は、容積流量計の回転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パルスを発信するFe系高磁歪のアモルファス磁気センサをケース内に組み込んで構成される。この流量発信器は、接着材で接着しない材質で作られたガイドチューブと、該ガイドチューブ内に挿入されてリード線が接着剤で固められたアモルファスセンサと、アモルファスセンサを内部に挿入したガイドチューブを挿入して、ガイドチューブから外に出たリード線は外部に導出すると共に、ポッティング材を充填したセンサケースと、から構成したことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の流量発信器の製造方法は、接着材で接着しない材質で作られたガイドチューブ内にアモルファスセンサを挿入し、ガイドチューブ内に位置するリード線を接着剤で固め、ガイドチューブ及びセンサをセンサケース内に挿入し、ガイドチューブから外に出たリード線は外部に導出し、ケース内はポッティング材を充填することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アモルファスセンサのリード線の、温度変化による断線或いはケース内に収納する時の断線を無くすることができる。また、アモルファスセンサをケース内に収納するときのセンター出しが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、例示に基づき本発明を説明する。従来技術を参照して前述したように、容積流量計では、回転子の回転を計測する計測手段として、流体の物性に影響を受けにくい磁気的な位置検出器が多く用いられている。磁気的な位置検出器としては、回転子の端面に発信磁石を埋設し、回転する発信磁石と対向して磁気センサを設けて、回転子の回転に従って発生する磁束変動に従った流量パルスを出力する方式である。磁気センサとしては、電源を必要としないFe(鉄)系高磁歪アモルファス金属繊維センサ（アモルファスセンサ）が用いられている。
【００１９】
アモルファスセンサは、前述したように、一本又は複数本のアモルファスにコイルを巻回した小径柱状の磁気センサであり、特に小形の容積流量計に用いて最適である。小形容積流量計の回転子に埋設される発信磁石は、小径柱状で回転子の軽量化を図り、流量計特性を向上させている。
【００２０】
図１は、このようなアモルファスセンサをケース内に組み込んで構成した流量発信器を例示する図である。図示のアモルファスセンサは、一本又は複数本のアモルファスを覆うボビンの上にコイルを巻き付けて構成される。ボビンは、I形の筒形状に構成されて、図中の上下端部は樹脂によって、また、上下端部間のコイル巻き付け部はガラスによって構成されている。
【００２１】
接着材で接着しない材質、例えばテフロン(登録商標）チューブで作られたガイドチューブ内に、アモルファスセンサを挿入する。次に、ガイドチューブ内に位置するリード線を接着剤（例えば、セメダインEP-160）で固める。ガイドチューブ及びセンサを、非磁性材からなるセンサケース内に挿入する。ガイドチューブから外に出たリード線は束ねて、ヒシチューブ（配線をまとめるための熱収縮チューブ）に挿入して外部に導出する。その後、ケース内は、ポッティング材として、例えばシリコン系充填材を充填する。
【００２２】
このように、ガイドチューブは接着剤で接着しない材質で形成されるので、温度変化によって伸縮が生じても、導線を固定する接着剤がガイドチューブには接着されず、単にガイドチューブ内を摺動するのみで、リード線に引っ張り力が作用することはなく、リード線は断線しない。また、ガイドチューブ内のリード線を、接着剤により保護することにより、アモルファスセンサをケースに入れる場合も、リード線は断線することはない。さらに、アモルファスセンサはガイドチューブ内に位置決めされるので、アモルファスセンサをセンサケース内に収納する時のセンター出しが容易となる。
【００２３】
図１に示したセンサケースは、一体に形成することができる。或いは、上下別に形成後、溶接することによって、長いケースを一体のケースとして容易に組み立てることが可能になる。ケース組み立て後に、流量発信器としての組み立てを行う。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】アモルファスセンサをケース内に組み込んで構成した流量発信器を例示する図である。
【図２】流量発信器に適用されるアモルファス（AMF）センサを説明するための斜視図である。
【図３】Fe系高磁歪のアモルファスの磁気特性を説明するための図である。
【図４】アモルファスセンサを装着した容積流量計を示す図である。
【図５】回転子Ａ、Ｂと、アモルファスセンサの相互関係を示す図である。
【図６】従来の流量発信器のケース構成を示す図である。
【図７】アモルファスセンサの1個または2個を弾性的に挟持した状態で、ケース内に挿入されるホルダの構成を示す図である。
【図８】組み立て後の流量発信器の構成を説明するための断面図である。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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