(57)【要約】【課題】絶縁紙と絶縁チューブとの間の結合強度を高める。【解決手段】絶縁チューブ５３の段差周面５３−１，５３−２を環状の溝とする。絶縁チューブ５３の開口部５３ａ，５３ｂの周面をテーパ面とし、このテーパ面を絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの段差周面５３−１，５３−２への嵌合を案内する案内部５３ｃ，５３ｄとする。これにより、絶縁紙５１の筒部５１ｂが絶縁チューブ５３の段差周面（環状の溝）５３−１に嵌り込み、その段差周面５３−１の溝の側壁によって筒部５１ｂの抜けが防止される。また、絶縁紙５２の筒部５２ｂが絶縁チューブ５３の段差周面（環状の溝）５３−２に嵌り込み、その段差周面５３−２の溝の側壁によって筒部５２ｂの抜けが防止される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板部とこの平板部の中央部に突設された筒部とからなる第１および第２の絶縁紙と、
一端側の開口部の外周面に形成された第１の段差周面に前記第１の絶縁紙の筒部が嵌合され、他端側の開口部の外周面に形成された第２の段差周面に前記第２の絶縁紙の筒部が嵌合された絶縁チューブと、
前記第１および第２の絶縁紙の筒部の外周面と前記絶縁チューブの外周面とによって作られる筒状面に巻回された励磁コイルとを備えたコイルユニットを、
円筒状の測定管の外周面に沿うように湾曲させて配置させた電磁流量計のコイル構造において、
前記絶縁チューブの第１および第２の段差周面は環状の溝とされている
ことを特徴とする電磁流量計のコイル構造。
【請求項２】
請求項１に記載された電磁流量計のコイル構造において、
前記絶縁チューブの一端側の開口部の外周面に前記第１の段差周面への前記第１の絶縁紙の筒部の嵌合を案内する第１の案内部が形成され、
前記絶縁チューブの他端側の開口部の外周面に前記第２の段差周面への前記第２の絶縁紙の筒部の嵌合を案内する第２の案内部が形成されている
ことを特徴とする電磁流量計のコイル構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された電磁流量計のコイル構造において、
前記第１の絶縁紙の筒部と平板部との境界部に前記第１の段差周面をなす環状の溝の側壁の上縁面と係合する第１の係合部が形成され、
前記第２の絶縁紙の筒部と平板部との境界部に前記第２の段差周面をなす環状の溝の側壁の上縁面と係合する第２の係合部が形成されている
ことを特徴とする電磁流量計のコイル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計のコイル構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の電磁流量計では、導電性を有する流体が磁場を横切って流れる時に、その流速に比例する起電力がその流れの方向と磁場の方向とに直交する方向に誘起されるというファラデーの電磁誘導の法則を利用して、流体の流量を測定するようにしている。
【０００３】
このために、電磁流量計には、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る一対又は１個の励磁コイルと、この励磁コイルが作る磁界と直交する方向に対向して測定管の内周面に設けられた一対の電極とを有している。
【０００４】
さらに、測定管の外部には、一対の励磁コイルに励磁電流を供給する励磁回路や一対の電極に生じる流体の流量に応じて発生する起電力を増幅して流量信号とする増幅回路、その流量信号をサンプリングするサンプリング回路、およびサンプリング回路でサンプリングされた流量信号から流量を演算する流量演算回路などの電気回路を搭載した基板などが搭載されている。
【０００５】
このような電磁流量計において、励磁コイルはコイルボビンに巻回されたコイルユニットとして、円筒状の測定管の外周面に沿うように湾曲させて配置される。図７に特許文献１に示されたコイルユニットの構造を示す。同図において、１はコイルボビン、２はコイルボビン１に巻回された励磁コイルである。このコイルボビン１と励磁コイル２とでコイルユニット３が構成され、図８に示すように、円筒状の測定管４の外周面に沿うように湾曲させて配置される。
【０００６】
なお、この円筒状の測定管４の外周面に沿うように湾曲されたコイルユニット３は、鞍型のコイルユニットと呼ばれている。また、図８には、コイルユニット３を１つしか示していないが、同様にしてもう１つのコイルユニット３が測定管４の外周面に対向して配置される。
【０００７】
〔コイルボビン〕
コイルユニット３において、コイルボビン１は、図９に示すように、同一形状からなる上下一対の絶縁紙１１，１２と、円筒状に形成された絶縁チューブ１３とで構成されている。
【０００８】
絶縁紙１１，１２は、平板部１１ａ，１２ａと、平板部１１ａ，１２ａの中央部を切り起こして形成された筒部１１ｂ，１２ｂとを備えている。平板部１１ａ，１２ａは、その中央部に、孔１１ｃ，１２ｃを有している。この孔１１ｃ，１２ｃは、筒部１１ｂ，１２ｂの切り起こしにより生じたものであり、この孔１１ｃ，１２ｃに沿って筒部１１ｂ，１２ｂが突設されている。
【０００９】
絶縁チューブ１３には、その一端側の開口部１３ａの外周面に第１の段差周面１３−１が形成され、他端側の開口部１３ｂの外周面に第２の段差周面１３−２が形成されている。この段差周面１３−１，１３−２の幅Ｗは絶縁紙１１，１２の筒部１１ｂ，１２ｂの高さと略等しくされている。また、段差周面１３−１，１３−２の段差（外周面からの深さ）Ｄは絶縁紙１１，１２の厚みと略等しくされ、段差周面１３−１，１３−２の外径φは絶縁紙１１，１２の筒部１１ｂ，１２ｂの内径と略等しくされている。
【００１０】
コイルボビン１は、絶縁チューブ１３の上下面に絶縁紙１１，１２を取り付けることによって、すなわち絶縁チューブ１３の段差周面１３−１に絶縁紙１１の筒部１１ｂを嵌合（圧入）し、絶縁チューブ１３の段差周面１３−２に絶縁紙１２の筒部１２ｂを嵌合（圧入）することによって、組み立てられている。
【００１１】
〔励磁コイル〕
コイルユニット３において、励磁コイル２は、コイルボビン１の絶縁紙１１，１２の筒部１１ｂ，１２ｂの外周面１１ｂ１，１２ｂ１と絶縁チューブ１３の外周面１３−３とによって作られる筒状面１４に巻回されている。すなわち、コイルボビン１の筒状面１４から径方向の終端（絶縁紙の外縁面近傍）まで導線を巻回することによって、その巻回された導線が励磁コイル２としてコイルボビン１に収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平７−１２８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
最近では、外部から電力の供給を受けて動作する２線式・４線式の電磁流量計に対し、電池駆動型の電磁流量計が用いられる機会が増えている。電池駆動型の電磁流量計では、電池で駆動するために流すことが可能な励磁電流が限られているので、２線式・４線式の電磁流量計よりもコイルの巻量を増やす必要がある。このため、結果として、絶縁紙の筒部と絶縁チューブの段差周面を単に嵌合させるという特許文献１に示された構造では、コイル線の重さに耐えきれず、コイルボビンの形状を保持できない場合があった。
【００１４】
なお、絶縁紙の筒部と絶縁チューブの段差周面との間に接着剤を塗布して、絶縁紙と絶縁チューブとの間の結合強度を高めようとすることも考えられるが、接着剤を塗布する工程が必要になるとともに、嵌合後に接着剤の硬化時間を待たなければならず、生産性が落ちるという問題がある。また、接着剤がコイルの巻回部にはみだして固化し不規則な凹凸ができると、コイルを同心円状にきれいに巻くことが困難となり、設計どおりの磁界が得られずに測定誤差の原因となる。
【００１５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、接着剤などを用いることなく、絶縁紙と絶縁チューブとの間の結合強度を高めることができる電磁流量計のコイル構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するために本発明は、平板部とこの平板部の中央部に突設された筒部とからなる第１および第２の絶縁紙と、一端側の開口部の外周面に形成された第１の段差周面に第１の絶縁紙の筒部が嵌合され、他端側の開口部の外周面に形成された第２の段差周面に第２の絶縁紙の筒部が嵌合された絶縁チューブと、第１および第２の絶縁紙の筒部の外周面と絶縁チューブの外周面とによって作られる筒状面に巻回された励磁コイルとを備えたコイルユニットを、円筒状の測定管の外周面に沿うように湾曲させて配置させた電磁流量計のコイル構造において、絶縁チューブの第１および第２の段差周面を環状の溝としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、絶縁チューブの第１および第２の段差周面を環状の溝としたので、第１および第２の段差周面に第１の絶縁紙および第２の絶縁紙の筒部が嵌合されると、その第１および第２の段差周面の溝の側壁によって第１の絶縁紙および第２の絶縁紙の筒部の抜けが防止されるものとなり、接着剤などを用いることなく、絶縁紙と絶縁チューブとの間の結合強度が高められ、電池駆動型の電磁流量計のようなコイルの巻量を増やす必要がある場合でも、コイルボビンの形状を保持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電磁流量計のコイル構造に用いるコイルユニットの一例を示す断面図である。
【図２】このコイルユニットを円筒状の測定管の外周面に沿うように湾曲させて配置した状態を示す図である。
【図３】このコイルユニットに用いるコイルボビンの分解斜視図である。
【図４】絶縁紙の平板部と筒部との境界部をテーパ面とした例を示す図である。
【図５】絶縁紙の平板部と筒部との境界部に係合部を設けた例を示す図である。
【図６】絶縁チューブの変形例を示す図である。
【図７】特許文献１に示された従来のコイルユニットの構造を示す断面図である。
【図８】従来のコイルユニットを円筒状の測定管の外周面に沿うように湾曲させて配置した状態を示す図である。
【図９】従来のコイルユニットに用いるコイルボビンの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る電磁流量計のコイル構造に用いるコイルユニットの一例を示す断面図である。
【００２０】
同図において、５はコイルボビン、６はコイルボビン５に巻回された励磁コイルである。このコイルボビン５と励磁コイル６とでコイルユニット７が構成され、図２に示すように、円筒状の測定管４の外周面に沿うように湾曲させて配置される。
【００２１】
〔コイルボビン〕
コイルユニット７において、コイルボビン５は、図３に示すように、上下一対の絶縁紙５１，５２と、円筒状に形成された絶縁チューブ５３とで構成されている。
【００２２】
絶縁紙５１，５２は、平板部５１ａ，５２ａと、平板部５１ａ，５２ａの中央部を切り起こして形成された筒部５１ｂ，５２ｂとを備えている。平板部５１ａ，５２ａは、その中央部に、筒部５１ｂ，５２ｂの切り起こしにより生じた孔５１ｃ，５２ｃを有している。すなわち、この孔５１ｃ，５２ｃに沿って、筒部５１ｂ，５２ｂが突設されている。絶縁紙５１，５２の材質としては、絶縁加工された厚さ０．２５ｍｍ程度のノーメックスアラミド紙が用いられる。
【００２３】
絶縁チューブ５３には、その一端側の開口部５３ａの外周面に第１の段差周面５３−１が形成され、他端側の開口部５３ｂの外周面に第２の段差周面５３−２が形成されている。この実施の形態において、段差周面５３−１および５３−２は、絶縁チューブ５３の開口部５３ａおおび５３ｂの端面とはつながっておらず、絶縁チューブ５３の外周面の途中に形成された環状の溝とされている。また、この段差周面５３−１および５３−２につながる絶縁チューブ５３の開口部５３ａおよび５３ｂの外周はテーパ面とされ、このテーパ面が絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの段差周面５３−１，５３−２への嵌合を案内する案内部５３ｃ，５３ｄとされている。
【００２４】
また、段差周面５３−１，５３−２の幅Ｗは絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの高さと略等しくされている。また、段差周面５３−１，５３−２の段差（外周面からの深さ）Ｄは絶縁紙５１，５２の厚みと略等しくされ、段差周面５３−１，５３−２の外径φは絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの内径と略等しくされている。
【００２５】
コイルボビン５は、絶縁チューブ５３の上下面に絶縁紙５１，５２を取り付けることによって、すなわち絶縁チューブ５３の段差周面５３−１に絶縁紙５１の筒部５１ｂを嵌合（圧入）し、絶縁チューブ５３の段差周面５３−２に絶縁紙５２の筒部５２ｂを嵌合（圧入）することによって、組み立てられている。
【００２６】
このコイルボビン５の組み立てに際して、絶縁紙５１の筒部５１ｂは、開口部５３ａの外周に形成されている案内部（テーパ面）５３ｃによって押し広げられて段差周面５３−１に入り、この段差周面５３−１に嵌り込む。段差周面５３−１に嵌り込んだ後は、その段差周面（環状の溝）５３−１の溝の側壁によって、筒部５１ｂの抜けが防止される。
【００２７】
また、絶縁紙５２の筒部５２ｂは、開口部５３ｂの外周に形成されている案内部（テーパ面）５３ｄによって押し広げられて段差周面５３−２に入り、この段差周面５３−２に嵌り込む。段差周面５３−２に嵌り込んだ後は、その段差周面（環状の溝）５３−２の溝の側壁によって、筒部５２ｂの抜けが防止される。
【００２８】
〔励磁コイル〕
コイルユニット７において、励磁コイル６は、コイルボビン５の絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの外周面５１ｂ１，５２ｂ１と絶縁チューブ５３の外周面５３−３とによって作られる筒状面５４に巻回されている。すなわち、コイルボビン５の筒状面５４から径方向の終端（絶縁紙の外縁面近傍）まで導線を巻回することによって、その巻回された導線が励磁コイル６としてコイルボビン５に収容されている。
【００２９】
この実施の形態において、絶縁チューブ５３の段差周面５３−１は環状の溝とされており、この環状の溝とされた段差周面５３−１に絶縁紙５１の筒部５１ｂが嵌合される。また、絶縁チューブ５３の段差周面５３−２も環状の溝とされており、この環状の溝とされた段差周面５３−２に絶縁紙５２の筒部５２ｂが嵌合される。
【００３０】
これにより、絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂは、段差周面５３−１，５３−に一度嵌合した後はその嵌合状態が維持されるものとなり、接着剤などを用いることなく、絶縁紙５１，５２と絶縁チューブ５３との間の結合強度が高められ、電池駆動型の電磁流量計のようなコイルの巻量を増やす必要がある場合でも、コイルボビン５の形状を保持することができるようになる。
【００３１】
なお、上述した実施の形態では、絶縁紙５１，５２の平板部５１ａ，５２ａから略垂直に切り起こして筒部５１ｂ，５２ｂを作成するようにしたが、図４に示すように、平板部５１ａ，５２ａと筒部５１ｂ，５２ｂとの境界部５１ｄ，５２ｄをテーパ面とし、絶縁チューブ５３の開口部５３ａ，５３ｂの端面と絶縁紙５１，５２の平板部５１ａ，５２ａの上面との高さを同じとするようにしてもよい。このようにすると、励磁コイル６の巻スペースも広げられる。
【００３２】
この場合、境界部５１ｄ，５２ｄのテーパ面が段差周面５３−１，５３−２の環状の溝の側壁の上縁面と接触して、段差周面５３−１，５３−２からの筒部５１ｂ，５２ｂの抜けが防止されるが、この抜け防止を確実とするために、図５に示すように、段差周面５３−１，５３−２の環状の溝の側壁の上縁面に係合する係合部５１ｄ１，５２ｄ１を境界部５１ｄ，５２ｄに設けるようにしてもよい。この例では、係合部５１ｄ１，５２ｄ１として、環状の凹部を絶縁紙５１，５２の境界部５１ｄ，５２ｄに形成している。
【００３３】
また、上述した実施の形態では、絶縁チューブ５３の開口部５３ａおよび５３ｂに案内部５３ｃ，５３ｄとしてテーパ面を設けるようにしたが、図６（ａ）に示すようにＲ面（曲面）として案内部５３ｃ，５３ｄを設けるようにしてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、段差周面５３−１，５３−２の幅Ｗを長くすることにより、励磁コイル６の巻回に際する絶縁紙５１，５２の筒部５１ｂ，５２ｂの押さえ代を広くするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の電磁流量計のコイル構造は、導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計のコイル構造として、電池駆動型の電磁流量計など各種の電磁流量計に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
４…測定管、５…コイルボビン、５１，５２…絶縁紙、５１ａ，５２ａ…平板部、５１ｂ，５２ｂ…筒部、５１ｃ，５２ｃ…孔、５１ｄ，５２ｄ１…境界部、５１ｄ１，５２ｄ…係合部、５３…チューブ、５３ａ…一端側の開口部、５３ｂ…他端側の開口部、５３ｃ，５３ｄ…案内部、５３−１…第１の段差周面、５３−２…第２の段差周面、５３−３…外周面、５４…筒状面、６…励磁コイル、７…コイルユニット。
【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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【図９】
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