特許 7555413 コリオリセンサ内部の負荷を低減するための設計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-12

(45)【発行日】2024-09-24

(54)【発明の名称】コリオリセンサ内部の負荷を低減するための設計

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/84 20060101AFI20240913BHJP

【ＦＩ】

G01F1/84

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022535457

(86)(22)【出願日】2019-12-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-13

(86)【国際出願番号】 US2019066204

(87)【国際公開番号】W WO2021118594

(87)【国際公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-08-08

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】500205770

【氏名又は名称】マイクロ モーション インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラオ， プラヴィーン

(72)【発明者】

【氏名】シュロッサー， マーティン アンドリュー

【審査官】羽飼 知佳

(56)【参考文献】

【文献】特表２００３－５２５４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５０３７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５３３６７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｆ １／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）と、
流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）と、
少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）を有する第１側可撓性部分（２３４）であって、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合する、第１側可撓性部分（２３４）と、
を備え、
前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）が、いずれも前記第１側可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きく、
前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つがアーチ形状である、バランスバー（２３０）。

【請求項2】

二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）であって、前記第１の側部（２３１）の外側に結合されている二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）と、
二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）であって、前記中央部分（２３３）の外側に結合されている二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）と
をさらに備える、請求項１に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項3】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つまたは複数が、
前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）のうちの少なくとも一つを前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）のうちの少なくとも一つに結合している、及び
前記中央部分（２３３）の少なくとも一部と前記第１の側部（２３１）の少なくとも一部とを結合している
のうちの一つまたは複数である、請求項２に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項4】

前記第１の側部（２３１）と前記中心部分（２３３）とが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、及び
前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の任意のものと前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の任意のものとが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、
のうちの一つまたは複数である、請求項２又は３に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項5】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つが歪んでいる、請求項１から４のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項6】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの少なくとも一つが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の重量、断面、及び厚さのうちの一つまたは複数において、前記第１の側部（２３１）に対して前記中央部分（２３３）に向かって歪んでいる、請求項５に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項7】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つが対称である、請求項１から４のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項8】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）が頂部（２５１）を有する、請求項１から７のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項9】

少なくとも一つの支持体（２６０）をさらに備え、前記少なくとも一つの支持体（２６０）のうちの一つが、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の一つを、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の他の一つに、少なくとも部分的に連結している、請求項１から８のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項10】

流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第２の側部（２３２）と、
別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）を備える第２側可撓性部分（２３５）であって、前記第２の側部（２３２）を前記中央部分（２３３）に結合する第２側可撓性部分（２３５）と、
二つ以上の第２サイドリブ（２３６c、２３６d）であって、前記第２の側部（２３２）の外部に結合されている、第２サイドリブ（２３６c、２３６d）と、
をさらに備え、
前記第２の側部（２３２）が、前記第１側可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きく、
前記別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つまたは複数が、
前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６ｃ、２３６ｄ）のうちの少なくとも一つを前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）のうちの少なくとも一つに結合している、及び
前記中央部分（２３３）の少なくとも一部と前記第２の側部（２３２）の少なくとも一部とを結合している
のうちの一つまたは複数であり、
前記第２の側部（２３２）と前記中心部分（２３３）とが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、及び、
前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６ｃ、２３６ｄ）の任意のものと前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の任意のものとが、前記別の少なくとも一つの前記可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ連結される、
のうちの一つ又は複数である、
請求項１から９のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項11】

前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の少なくとも二つ、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の少なくとも二つ、及び前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６c、２３６d）の少なくとも二つが、全て実質的に同一平面上にある、請求項１から１０のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項12】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの二つ以上及び前記別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの二つ以上が、全て実質的に同一平面上にある、請求項１から１１のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項13】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）は、四つの可撓性カプラ（２５０）を備え、
前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの第１の二つは、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合し、前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの前記第１の二つは、中央フロー軸（２９９）において前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）の実質的に半径方向に対称な位置に結合され、
前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの第２の二つは、前記第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）を前記中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）に結合し、前記第２の二つの可撓性カプラ（２５０）は、前記中央フロー軸（２９９）において前記第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）及び前記中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の実質的に半径方向に対称な位置に結合される、請求項１から１２のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項14】

前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの前記第１の二つは、第１の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、 前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの前記第２の二つは、第２の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、 前記第１の平面と前記第２の平面とは互いに垂直である、請求項１３に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項15】

前記バランスバー（２３０）は少なくとも一つの対称面を有し、前記対称面が、
フロー軸（１）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での交差軸（２）及び縦軸（３）によって定義される平面、
前記縦軸（３）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での前記フロー軸（１）及び前記交差軸（２）によって定義される平面、及び
前記交差軸（２）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での前記フロー軸（１）と前記縦軸（３）とによって定義される平面
のうちの一つまたは複数である、前記請求項１から１４のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項16】

前記バランスバー（２３０）が、
中央フロー軸（２９９）、
前記中央部分（２３３）、及び
前記第１の側部（２３１）
のうちの一つ又は複数に対して、半径方向対称及び軸対称のうちの一つ又は複数である、請求項１から１２のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項17】

前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ）のうちの一つと、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ）のうちの一つが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの一つによって結合され、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ）のうちの前記一つと、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ）のうちの前記一つとの間に、ギャップ（２９８）が存在する、請求項１から１６のいずれかに記載のバランスバー（２３０）。

【請求項18】

前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの一つ又は複数が、前記少なくとも一つの支持体（２６０）のうちの一つ又は複数に結合される、請求項９に記載のバランスバー（２３０）。

【請求項19】

バランスバー（２３０）の製造方法であって、バランスバー（２３０）を形成することを含み、前記バランスバー（２３０）が、
流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）と、
流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）と、
少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）を備える第１側可撓性部分（２３４）であって、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合する、第１側可撓性部分（２３４）と、
を備え、
前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）が、いずれも前記第１側可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きく、
前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つがアーチ形状である、製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下に記載される実施形態は、流量センサの構造要素に関し、より詳細には、流量センサの構造要素の構成に関する。

【背景技術】

【0002】

コリオリ流量計は、多くのシステムに、優れた流量測定値を提供する。コリオリ流量センサの典型的な問題は、異なる条件において異なる反応をする、異なる特性を有する内部要素を備えることである。例えば、コリオリ流量センサの要素の温度が変化すると、各要素は、それ自体が有する比率で膨張または収縮し、要素間の接合部に著しいストレスを生じさせ得る。

【0003】

コリオリセンサでは、センサの内部温度とは異なる温度を有する流体が、センサ流管に導入されると、流体からの伝導及び／又は対流による熱伝達によって、流管の温度が変化する。センサの他の要素、例えば、バランスバーまたはケースは、流動流体と直接接触しておらず、したがって、これらは、変化した温度によって受ける影響は少ない。例えば、流管が加熱により膨張する材料で構成されている実施形態では、流動流体がセンサ内の構成要素よりも高温である場合、流管は、流動センサ内の他の構成要素よりも大きく膨張し、流動流体がセンサ内の構成要素よりも低温である場合、流管は、センサ内の他の構成要素よりも大きく収縮する。ポリマーで構成された流管を有するセンサ構成では、ポリマー流管は、温度の上昇に伴って収縮し、温度の低下に伴って膨張し得る。これらのシステムでは、ポリマー流管は、他の構成要素が収縮するにつれて膨張し、他の構成要素が膨張するにつれて収縮し得る。材料の膨張及び／又は収縮の差異は、流管及び流管を他の構成要素に結合する流管結合部に、大な応力を生じさせる。

【0004】

いくつかのコリオリ流量センサでは、流管は、おそらくブレースバーを介して、バランスバーへの結合によって適所に保持される。流動流体温度がバランスバーの温度と異なる状況では、流管は、流管に結合されたバランスバーよりも大きく自然に膨張または収縮する。これは、流管自体、流管への結合部、及び流管とバランスバーとが結合される他の流量センサ要素に応力を生じさせる。これらの応力は、一般的なセンサ要素材料、例えば合金Ｃ２２（ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンの合金）及びステンレス鋼で構成されるセンサ要素に対して、特に高くなり得る。振動センサにおいて、応力がセンサのへこみ、曲げ、及び／又は故障を引き起こし得るほど、応力は重大であり得る。

【0005】

従って、温度変動によって生じる応力を低減するセンサ部品設計が必要となる。

【発明の概要】

【0006】

バランスバー（２３０）の一実施形態が開示される。前記バランスバー（２３０）は、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）と、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）と、少なくとも１つの可撓性カプラ（２５０）を含む第１の側部可撓性部分（２３４）とを備え、前記第１の側部可撓性部分（２３４）は、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合し、前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）は、いずれも前記第１の側部可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きい。

【0007】

バランスバー（２３０）を製造する方法の一実施形態が開示される。この方法は、前記バランスバー（２３０）を形成することを含み、前記バランスバー（２３０）は、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）と、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）と、少なくとも１つの可撓性カプラ（２５０）を有する第１の側可撓性部分（２３４）とを備え、前記第１の側部可撓性部分（２３４）は、前記第１の側部可撓性部分（２３１）と前記中央部分（２３３）とを結合し、前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）は、いずれも前記第１の側部可撓性部分（２３４）より剛性が大きい。

【0008】

［態様］
一態様によれば、バランスバー（２３０）が開示される。前記バランスバー（２３０）は、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）と、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）と、少なくとも１つの可撓性カプラ（２５０）を含む第１の側部可撓性部分（２３４）とを備え、前記第１の側部可撓性部分（２３４）は、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合し、前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）は、いずれも前記第１の側部可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きい。

【0009】

好ましくは、前記バランスバー（２３０）は、二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）をさらに備え、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）は、前記第１サイド部分（２３１）の外側に結合され、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）は、前記中央部分（２３３）の外側に結合される。

【0010】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つまたは複数は、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）のうちの少なくとも一つを前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）のうちの少なくとも一つに結合している、及び前記中央部分（２３３）の少なくとも一部と前記第１の側部（２３１）の少なくとも一部とを結合している、のうちの一つまたは複数である。

【0011】

好ましくは、前記第１の側部（２３１）及び前記中心部分（２３３）が少なくとも一つの前記可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、及び前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の任意のもの及び前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の任意のものが少なくとも一つの前記可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、のうちの一つまたは複数である。

【0012】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つはアーチ形状である。

【0013】

好ましくは、少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つは歪んでいる。

【0014】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの少なくとも一つが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の重量、断面、及び厚さのうちの一つまたは複数において、前記第１の側部（２３１）に対して前記中央部分（２３３）に向かって歪んでいる

【0015】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の少なくとも一つが対称である。

【0016】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）が頂部（２５１）を有する。

【0017】

好ましくは、バランスバー（２３０）は少なくとも一つの支持体（２６０）をさらに備え、前記少なくとも一つの支持体（２６０）のうちの一つが、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の一つを、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の他の一つに、少なくとも部分的に連結している。

【0018】

好ましくは、バランスバー（２３０）は、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第２の側部（２３２）と、別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）を備える第２側可撓性部分（２３５）であって、前記第２の側部（２３２）を前記中央部分（２３３）に結合する第２側可撓性部分（２３５）と、二つ以上の第２サイドリブ（２３６c、２３６d）であって、前記第２の側部（２３２）の外部に結合されている、第２サイドリブ（２３６c、２３６d）と、をさらに備え、前記第２の側部（２３２）が、前記第１側可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きく、前記別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つまたは複数が、前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６ｃ、２３６ｄ）のうちの少なくとも一つを前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）のうちの少なくとも一つに結合している、及び前記中央部分（２３３）の少なくとも一部と前記第２の側部（２３２）の少なくとも一部とを結合している、のうちの一つまたは複数であり、前記第２の側部（２３２）と前記中心部分（２３３）とが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ結合される、及び、前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６ｃ、２３６ｄ）の任意のものと前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の任意のものとが、前記別の少なくとも一つの前記可撓性カプラ（２５０）の一つ又は複数によってのみ連結される、のうちの一つ又は複数である。

【0019】

好ましくは、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）の少なくとも二つ、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の少なくとも二つ、及び前記二つ以上の第２サイドリブ（２３６c、２３６d）の少なくとも二つは、全て実質的に同一平面上にある。

【0020】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの二つ以上及び前記別の少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの二つ以上は、全て実質的に同一平面上にある。

【0021】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）は、四つの可撓性カプラ（２５０）を備え、前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの第１の二つは、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合し、前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの第１の二つは、中央フロー軸（２９９）において前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）の実質的に半径方向に対称な位置に結合され、前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの第２の二つは、前記第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）を前記中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）に結合し、前記第２の二つの可撓性カプラ（２５０）は、中央フロー軸（２９９）において前記第１サイドリブ（２３６ａ、２３６ｂ）及び前記中央サイドリブ（２３６ｅ、２３６ｆ）の実質的に半径方向に対称な位置に結合される。

【0022】

好ましくは、前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの前記第１の二つは第１の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、 前記四つの可撓性カプラ（２５０）のうちの前記第２の二つは第２の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、前記第１の平面と前記第２の平面とは互いに垂直である。

【0023】

好ましくは、前記バランスバー（２３０）は少なくとも一つの対称面を有し、前記対称面が、フロー軸（１）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での交差軸（２）及び縦軸（３）によって定義される平面、前記縦軸（３）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での前記フロー軸（１）及び前記交差軸（２）によって定義される平面、及び前記交差軸（２）における前記バランスバー（２３０）の中心位置での前記フロー軸（１）と前記縦軸（３）とによって定義される平面、のうちの一つまたは複数である。

【0024】

好ましくは、前記バランスバー（２３０）は、中央フロー軸（２９９）、前記中央部分（２３３）、及び前記第１の側部（２３１）のうちの一つ又は複数に対して、半径方向対称及び軸対称のうちの一つ又は複数である。

【0025】

好ましくは、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ）のうちの一つと、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ）のうちの一つが、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの一つによって結合され、前記二つ以上の第１サイドリブ（２３６ａ）のうちの前記一つと、前記二つ以上の中央サイドリブ（２３６ｅ）のうちの前記一つとの間に、ギャップ（２９８）が存在する。

【0026】

好ましくは、前記少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）のうちの一つまたは複数は、前記少なくとも一つの支持体（２６０）のうちの一つまたは複数に結合される。

【0027】

一態様によれば、バランスバー（２３０）の製造方法が開示される。この方法は、バランスバー（２３０）を形成することを含み、前記バランスバー（２３０）は、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する第１の側部（２３１）、流管（２２０）を受け入れるための中空内部を有する中央部分（２３３）、少なくとも一つの可撓性カプラ（２５０）を備える第１側可撓性部分（２３４）であって、前記第１の側部（２３１）を前記中央部分（２３３）に結合する、第１側可撓性部分（２３４）と、を備え、前記第１の側部（２３１）及び前記中央部分（２３３）は、いずれも前記第１側可撓性部分（２３４）よりも剛性が大きい。

【図面の簡単な説明】

【0028】

すべての図面において、同じ参照番号は同じ要素を表す。図面は必ずしも縮尺通りではないことを理解されたい。

【図1】図１は、従来技術の流量センサの従来技術の内部アセンブリ１００を示す。

【図2】図２は、流量センサ内部アセンブリ２００の斜視図を示す。

【図3】図３は、一実施形態に係る、可撓性結合部を有する内部アセンブリ２００の一部分３００の平面図を示す。

【図4】図４は、可撓性カプラ２５０の斜視図を示す。

【図5】図５は、一実施形態に係るバランスバー２３０の平面図を示す。

【図6】図６は、一実施形態に係るバランスバー２３０の側面図を示す。

【図7】図７は、一実施形態に係るバランスバー２３０の断面図を示す。

【図8】図８は、一実施形態に係るバランスバー２３０の正面図を示す。

【図9】図９は、一実施形態に係る、バランスバー２３０を作製する方法９００のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１－９及び以下の説明は、可撓性センサ要素の実施形態の最良の形態をどのように作製し、使用するかを当業者に教示するための特定の例を示す。本発明の原理を教示する目的で、一部の従来の態様が単純化又は省略されている。当業者は、本明細書の範囲内に入るこれらの実施例の変形を理解するであろう。当業者であれば、以下に説明する特徴を様々な方法で組み合わせて、可撓性センサ素子の複数の変形形態を形成することができることを理解するであろう。その結果、以下に説明する実施形態は、以下に説明する具体例に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される。

【0030】

従来のコリオリセンサは、温度差によって引き起こされる応力に対応できない、連続した長手方向リブを有する部品で形成された、剛性バランスバーを備える。例えば、図１は、従来技術の流量センサの従来技術の内部アセンブリ１００を示す。先行技術の内部アセンブリ１００は、流管１０３と、接続リンク１０４ａ及び１０４ｂと、ブレースバー１０５（及び図では示されていない他の側面用の対応するブレースバー１０５）と、バランスバー１０６とを備える。

【0031】

流量センサは、その内部を流れる流体の特性を検出するセンサである。流管１０３は、流体が流れる導管である。コリオリセンサでは、流体が流れる間に流管１０３が振動され、その結果生じる振動応答が、流体の流れ及び／又は流動流体の特性、例えば、質量流量及び／又は密度を測定するために使用される。これらの測定方法は、当技術分野において十分に確立されており、簡潔にするために省略される。接続リンク１０４ａ及び１０４ｂは、先行技術の内部アセンブリ１００を、ケース（図では示されない）に連結するためのコネクタである。ブレースバー１０５は、流管１０３に強固に結合することによって流管１０３の振動長を制限する要素である。ブレースバー１０５は、流管１０３及び接続リンク１０４ａに連結することができる（この斜視図では見えない対応するブレースバー１０５が、同様に流管１０３に別の接続リンク１０４ｂを連結しうる）。図示の基準軸は、フロー軸１と、交差軸２と、縦軸３とを含む。フロー軸１は、第１側４及び第２側５を有しうる。交差軸２は、左側６及び右側７を有しうる。縦軸３は、上側８及び下側９を有しうる。

【0032】

従来技術のバランスバー１０６は、流管１０３のバランスを高めて、流管１０３のよりバランスのとれた振動運動を提供する要素である。従来技術のバランスバー１０６は、第１の側部１０７と、第２の側部１０８と、中央部分１０９と、サイドリブ１１０ａ及び１１０ｂと、スペース１１１ａ及び１１１ｂと、センサマウント１１２ａ及び１１２ｂと、ドライバマウント１１５とを有する。中央部分１０９は、フロー軸１での中央位置で流管１０３を周方向に囲む部分である。中央部分１０９は、実質的に縦軸３における流管１０３の振動を駆動するドライバを取り付けるためのドライバマウント１１５を有うる。第１の側部１０７及び第２の側部１０８は、フロー軸１における中央部分１０９から遠位の位置にある、流管１０３を周方向に囲む従来技術のバランスバー１０６の要素である。第１の側部１０７及び第２の側部１０８は、それぞれセンサマウント１１２ａ及び１１２ｂを有しうる。センサマウント１１２ａ及び１１２ｂは、例えば、ピックオフアセンブリのような、ドライバによって駆動される振動に対する振動応答を感知するセンサを取り付けるために使用される、結合要素である。センサの読取値は、質量流量、密度、粘度、体積流量などの流量特性を、当技術分野で確立された方法において決定するために使用され得る。サイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、流管１０３の振動のバランスをより良くするために、より大きなバランス断面積を追加する突起である。更なるサイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、バランスバー１０６により大きな及び/又は異なる剛性を提供することができ、これにより、駆動平面に直交する平面において固有の剛性を定義する。これは、周波数のモード形状を分離することができ、それにより、このようにしなければ明確に好ましい駆動平面を有さないであろう管状部分のための、定義された駆動平面を提供する。サイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、交差軸２における流管１０３の側部に位置している。サイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、典型的には、実質的にフロー軸１及び交差軸２によって定義される平面内に存在する。この構成は、縦軸３以外の軸における振動運動を制限または実質的に排除するためのバランスを提供する。スペース１１１ａ及び１１１ｂは、流管１０３が要素で周方向に囲まれていない、両側部１０７、１０８と中央部分１０９との間の部分であり、スペース１１１ａ及び１１１ｂでは、流管１０３の対向する側に、サイドリブ１１０ａ、１１０ｂのみが位置する。

【0033】

従来技術のバランスバー１０６は、両側部１０７及び１０８と中央部分１０９との間にスペース１１１ａ及び１１１ｂを設けることによって、ある程度の柔軟性を提供する。これにより、剛性が小さくされ、スペース１１１ａ及び１１１ｂが設けられない場合よりも、流量測定において低周波数での駆動励起を使用することが可能になる。サイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、フロー軸１に沿った流管１０３の周囲で、そのまま連続している。これは、縦軸３以外の軸における動きを制限するための、より大きなバランスを提供する。従来技術の内部アセンブリ１００には優れた点があるが、連続するサイドリブ１１０ａ及び１１０ｂは、従来技術の内部アセンブリ１００の剛性をより大きくする。この剛性は、従来技術の内部アセンブリ１００内の要素と、流管１０３及び従来技術の内部アセンブリ１００内の他の要素に流管１０３を結合する結合部の両方との間に温度差がある場合に、流管１０３及び流管１０３への結合部に、より大きな応力を生じさせる。従来技術の構造は、流管１０３が特に軸方向に拡張及び／又は収縮することを可能にするための、フロー軸１における可撓性を提供しない。

【0034】

図２は、流量センサの内部アセンブリ２００の斜視図を示す。内部アセンブリ２００は、流管２２０と、接続リンク２２１ａ及び２２１ｂと、ブレースバー２２３（及び図では示されていない他の側面用の対応するブレースバー１０５）と、バランスバー２３０とを備えている。振動センサの異なる構成、例えば、湾曲管流量センサ、フォークメータなどが考慮されることを理解されたい。

【0035】

この内部アセンブリ２００は、流量センサの要素である内部アセンブリである。流管２２０は、流体が流れる導管である。アセンブリ２００は、中央に位置するものとして図示されている、中央フロー軸２９９を有する。コリオリセンサでは、流体が流れる間に流管２２０が振動され、その結果生じる振動応答が、流体の流れ及び／又は流動流体の特性、例えば、質量流量及び／又は密度を測定するために使用される。これらの測定方法は、当技術分野において十分に確立されており、簡潔にするために省略される。接続リンク２２１ａ及び２２１ｂは、内部アセンブリ２００をケース（図示されていない）に連結するためのコネクタである。ブレースバー２２３は、流管２２０に強固に結合することによって流管２２０の振動長を制限する要素である。ブレースバー２２３は、流管２２０と、接続リンク２２１ａ及び２２１ｂとに結合することができる（この斜視図では見えない対応するブレースバー２２３も同様である）。図示の基準軸は、フロー軸１と、交差軸２と、縦軸３とを含む。本明細書においては、様々な実施形態では、遠位方向及び近位方向は、フロー軸１における内部アセンブリ２００の中心位置、フロー軸１における流管２２０の中心位置、及び／又はフロー軸１における中央平面のうちの、一つまたは複数に対するものでありうる。

【0036】

バランスバー２３０は、流管２２０のバランスを高めて、流管２２０のよりバランスのとれた振動運動を提供する要素である。バランスバー２３０は、第１の側部２３１と、第２の側部２３２と、中央部分２３３と、第１側可撓性部分２３４と、第２側可撓性部分２３５と、サイドリブ２３６と、スペース２３７ａ及び２３７ｂと、センサマウント２３８ａ及び２３８ｂと、可撓性カプラ２５０と、支持体２６０とを有する。中央部分２３３は、フロー軸１におけるバランスバー２３０の中央位置で流管２２０を周方向に囲む部分である。中央部分２３３は、実質的に縦軸３内の流管２２０の振動を駆動するドライバを取り付けるためのドライバマウント（図示せず）を有しうる。第１の側部２３１及び第２の側部２３２は、フロー軸１における中央部分２３３から遠位の位置にある、流管２２０を周方向に囲むバランスバー２３０の要素である。ここでは、第１の側部２３１及び第２の側部２３２は、併せて「遠位部」と称されることがある。第１の側部２３１及び第２の側部２３２は、それぞれセンサマウント２３８ａ及び２３８ｂを有しうる。センサマウント２３８ａ及び２３８ｂは、センサ、例えば、ピックオフアセンブリを取り付けるために使用される結合要素である。サイドリブ２３６は、流管２２０の振動のバランスをより良くするために、より大きな断面積を追加する突起である。サイドリブ２３６は、交差軸２における流管２２０の側部に位置している。サイドリブ２３６は、実質的に、フロー軸１及び交差軸２によって規定される平面内に存在しうる。この構成は、縦軸３以外の軸における振動運動を制限または実質的に排除するためのバランスを提供する。スペース２３７ａ及び２３７ｂは、流管２２０が要素によって周方向に取り囲まれていない、側部２３１及び２３２のそれぞれと中央部分２３３との間の空の部分であり、スペース２３７ａ及び２３７ｂにおいて、流管２２０の周囲または対向する側に、可撓性部分２３４及び２３５の可撓性要素のみが存在する。

【0037】

可撓性部分２３４及び２３５は、バランスバー２３０の可撓性部分であり、温度の変化に伴って流管２２０が膨張及び収縮することを可能にする。第１の側部２３１、第２の側部２３２、中央部分２３３、及びサイドリブ２３６は、実質的に剛性なものでありうる。可撓性部分２３４及び２３５は、バランスバー２３０に可撓性を提供して、流管２２０が、実質的に剛性である要素が可能にするよりも、フロー軸１においてより軸方向に膨張することを可能にする。

【0038】

説明のため、サイドリブ２３６はさらに、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、並びに第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄに分けられうる。第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂは、第１の側部２３１の振動バランスをとるために、第１の側部２３１に結合されている。中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆは、中央部分２３３の振動バランスをとるために、中央部分２３３に結合されている。第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄは、第２の側部２３２の振動バランスをとるために、第２の側部２３２に結合されている。第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂと第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄとは、併せて「遠位サイドリブ」２３６と称される。第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、並びに第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄは、図に示されているように、おそらく異なる形状になりうることを理解されたい。第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、並びに第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄのうちの一つまたは複数は、中央フロー軸２９９を中心として半径方向及び／又は軸対称となるように結合されうる。また、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、並びに第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄは、縦軸３及び交差軸２によって定義される平面であって、フロー軸１における内部アセンブリ２００の中心点に位置する平面（以下、フロー軸１における中央平面）に対して対称でありうる。一実施形態によると、内部アセンブリ２００と組み立てられたとき、サイドリブ２３６は、フロー軸１及び交差軸２によって定義される平面のフロー軸１に沿って、互いの間に、一つまたは複数のギャップ２９８を有しうる。一実施形態によると、内部アセンブリ２００と組み立てられたとき、サイドリブ２３６は、フロー軸１及び縦軸２によって定義される平面内のフロー軸１に沿って、互いの間に、一つ以上のギャップ２９８を有することができる。一実施形態によると、これらのギャップ２９８は、一つ以上のスペース２３７ａ及び２３７ｂと同じ位置で、及び/又はフロー軸１に沿った同じ長さのものでありうる。それぞれの側のサイドリブ２３６は、内部アセンブリ２００のそれぞれの側のサイドリブ２３６を結合する支持体２６０を有することができる。支持体２６０は、追加的に又は代替的に、質量を追加するものであってもよい。例えば一実施形態では、支持体２６０は、支持することは全くせず、関連する幾何学的位置において、より多くの質量に寄与するだけであってもよい。種々の実施形態において、それぞれの支持体２６０は、流管２２０を周方向に取り囲む一つの部品であってもよく、または、二つのセグメントであって、それぞれのセグメントは二つのサイドリブ２３６を結合するのであり、一つは上側８に、もう一つは下側９に存在しうる。一実施形態では、支持体が二つの要素から構成される場合、二つの要素は、直接結合されていないが、サイドリブ２３６の上側８及び下側９の部分に結合されて、支持体２６０が結合していてもよい。

【0039】

例えば、第１側４では、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂが、第１側支持体２６０ａを介して相互に連結されうる。第１側支持体２６０ａは、第１の側部２３１に結合されてもよく、また、一体化されてもよい。追加で又は代替的に、第２側５では、第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄが、第２側支持体２６０ｂを介して相互に連結されうる。第２側支持体２６０ｂはまた、第２の側部２３２に結合されてもよく、また、一体化されてもよい。一実施形態では、支持体２６０は、支持体２６０が結合するサイドリブ２３６が存在する平面に対して対称であってもよい。さらに、第１の側部２３１又は第２の側部２３２を中央部分２３３に結合する可撓性カプラ２５０については、可撓性カプラ２５０は、それぞれ、対応する第１側支持体２６０ａまたは第２側支持体２６０ｂにさらに直接的または間接的に結合され得る。別の実施形態では、第１の側部２３１又は第２の側部２３２を中央部分２３３に効果的に結合する可撓性カプラ２５０は、第１の側部２３１又は第２の側部２３２にそれぞれ中間的に結合することなく、支持体２６０に直接結合することができる。第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄ、並びに中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆの図示された配置からすると、サイドリブ２３６の間にギャップ２９８が存在でき、例えば、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂのそれぞれと、対応する中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆのそれぞれとの間にギャップ２９８が存在でき、又は、第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄのそれぞれと、対応する中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆのそれぞれとの間にギャップ２９８が存在できる。例えば、図５に示されるように、第１サイドリブ２３６ａと中央サイドリブ２３６ｅ、第１サイドリブ２３６ｂと中央サイドリブ２３６ｆ、中央サイドリブ２３６ｅと第２サイドリブ２３６ｃ、及び中央サイドリブ２３６ｆと第２サイドリブ２３６ｄのそれぞれの間に、ギャップ２９８が存在する。図のいずれかに示される実施形態のいずれも、ギャップ２９８を有しうるが、ギャップ２９８は、ギャップ２９８が示される図３及び図５の平面図において認識するのが最も容易である。

【0040】

第１側可撓性部分２３４は、バランスバー２３０の可撓性部分であって、第１側４の剛性部分を、中央部分２３３又は中央部分２３３に結合された要素に結合する。例えば、これらの第１側４の結合部は、少なくとも一つの第１サイドリブ２３６ａ及び/又は２３６ｂと、少なくとも一つの中央サイドリブ２３６ｅ及び/又は２３６ｆとの間の可撓性結合部を含みうる。第１側４の結合部は、追加的に又は代替的に、第１の側部２３１と中央部分２３３との間の可撓性結合部を含んでもよい。可撓性結合部は、管の拡張及び／又は収縮を可能にするように屈曲することができる結合要素である、可撓性カプラ２５０を含みうる。流量センサは、使用中に適切なバランス及び位置合わせを保持すべきであるため、可撓性カプラ２５０は、それらがフロー軸１において流管２２０の周りに半径方向及び／又は軸方向に対称な結合部を提供するように配置されうる。また、結合部は、内部アセンブリ２００がフロー軸１における中央平面に関して対称となるように配置されてもよい。任意の数の結合部及び任意の数の可撓性カプラ２５０を使用することができる。例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１１個の可撓性カプラ２５０及び／又は可撓性結合部が、内部アセンブリ２００の第１側４で使用されうる。

【0041】

第２側可撓性部分２３５は、バランスバー２３０の可撓性部分であって、第２側５の剛性部分を、中央部分２３３又は中央部分２３３に結合された要素に結合する。例えば、これらの第２側５の結合部は、少なくとも一つの第２サイドリブ２３６ｃ及び/又は２３６ｄと、少なくとも一つの中央サイドリブ２３６ｅ及び/又は２３６ｆとの間の可撓性結合部を含みうる。第２側５の結合部は、追加的に又は代替的に、第２の側部２３２と中央部分２３３との間の可撓性結合部を含んでいてもよい。

【0042】

可撓性結合部は、管の拡張及び／又は収縮を可能にするように屈曲することができる結合要素である、可撓性カプラ２５０を含みうる。流量センサは、使用中に適切なバランス及び位置合わせを保持すべきであるため、可撓性カプラ２５０は、それらがフロー軸１において流管２２０の周りに半径方向及び／又は軸方向に対称な結合部を提供するように配置されうる。また、結合部は、内部アセンブリ２００がフロー軸１における中央平面に関して対称となるように配置されてもよい。

【0043】

任意の数の結合部及び任意の数の可撓性カプラ２５０を使用することができる。例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０の数、及び／又は同様の可撓性カプラ２５０又は可撓性結合部が、内部アセンブリ２００の剛性部分を結合するのに使用されうる。可撓性部分２３４及び２３５は、全体的に可撓性であるが、それらは、剛性であるサブ要素、例えば、剛性リンクまたは剛性要素への剛性結合部を備えていてもよい。可撓性結合部の一実施形態が、図３に示されている。バランスバー２３０の要素または構成要素のいずれも、Ｃ２２、タンタル、チタン、ジルコニウム、及び／又はステンレス鋼などの任意の適切なメータ材料から構成され得ることを理解されたい。

【0044】

バランスバー２３０の対称性は、任意の数の平面、軸、及び／又は半径について維持され得る。例えば、バランスバー２３０は、中央フロー軸２９９（図２に示されるように、おそらく、その長さに沿った流管２２０の中心軸が位置する場所を示す、フロー軸１における長手方向の中心線）についての半径方向及び／又は軸方向の対称、中央部分２３３についての半径方向及び／又は軸方向の対称、第１の側部２３１についての半径方向及び／又は軸方向の対称、並びに第２の側部２３２についての半径方向及び／又は軸方向の対称、のうちの一つ又は複数であるという点で、対称であり得る。バランスバー２３０は、対称面を有することができ、例えば、バランスバー２３０は、フロー軸１における中央平面（既に定義済み）によって定義される平面、縦軸３におけるバランスバー２３０の中心位置でのフロー軸１及び交差軸２によって定義される平面、並びに/又は、交差軸２におけるバランスバー２３０の中心位置でのフロー軸１及び縦軸３によって定義される平面、のうちの一つ又は複数を中心とした対称とすることができる。また、これらの対称性は、特定の要素を実質的に同一平面上にすることができる。すなわち、いくつかのサイドリブ２３６及び／又はいくつかの可撓性カプラ２５０は、実質的に同じ平面内に位置し得る。例えば、少なくとも二つの第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、二つ以上の中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆのうちの少なくとも二つ、並びに二つ以上の第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄのうちの少なくとも二つは、全て実質的に同一平面上にあってもよい。別の実施形態では、第１側４の二つ以上の可撓性カプラ２５０及び第２側５の二つ以上の可撓性カプラ２５０のすべてが、実質的に同一平面上にある。別の実施形態では、四つの可撓性カプラ２５０のうちの第１の二つは、第１の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、四つの可撓性カプラ２５０のうちの第２の二つは、第２の平面において互いに実質的に同一平面上にあり、第１の平面及び第２の平面は、互いに垂直である。

【0045】

図３は、一実施形態に係る、可撓性結合部を有する内部アセンブリ２００の一部分３００の平面図を示す。簡略化のため、図３は、第１側４における可撓性結合部の実施形態のみを示すものであるが、提示される実施形態は、中央部分２３３と、一つ以上の遠位部（例えば、第１の側部２３１及び／又は第２の側部２３２）並びに遠位リブ（例えば、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ並びに／又は第２サイドリブ２３６ｃ及び２３６ｄ）との関係を、反映しうる。第２側５の可撓性結合部は、図３に示される第１側４の要素と、フロー軸１における中央平面に関して、類似及び／又は対称でありうることを理解されたい。可撓性結合部は、内部アセンブリ２００、流管２２０、第１の側部２３１、中央部分２３３、第１側可撓性部分２３４、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、スペース２３７ａ、並びに可撓性カプラ２５０を使用して記述されうる。内部アセンブリ２００、流管２２０、第１の側部２３１、中央部分２３３、第１側可撓性部分２３４、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、支持体２６０、並びにスペース２３７ａは、図２の内部アセンブリ２００、流管２２０、第１の側部２３１、中央部分２３３、第１側可撓性部分２３４、第１サイドリブ２３６ａ及び２３６ｂ、中央サイドリブ２３６ｅ及び２３６ｆ、支持体２６０、並びにスペース２３７ａの実施形態であり得ることを理解されたい。

【0046】

第１側可撓性部分２３４は、フロー軸１における第１の側部２３１と中央部分２３３との間の位置での、流管２２０の周囲の３次元領域によって定義されうる。スペース２３７ａ及び可撓性カプラ２５０は、第１側可撓性部分２３４に少なくとも部分的に位置し、またこれを少なくとも部分的に定義しうる。

【0047】

第１側可撓性部分２３４は、可撓性結合部を有しうる。可撓性結合部は、第１側４の要素と、フロー軸１の中心位置にある要素とを結合しうる。例えば、可撓性結合部は、第１の側部２３１を中央部分２３３に結合しうる。追加で又は代替的に、可撓性結合部は、少なくとも一つの第１サイドリブ２３６ａ及び/又は２３６ｂを、少なくとも一つの中央サイドリブ２３６ｅ及び/又は２３６ｆと、結合してもよい。可撓性結合部は、一つ以上の可撓性カプラ２５０を備えうる。

【0048】

可撓性部分を有するバランスアセンブリは、軸方向の膨張及び／又は収縮の自由度をより大きくすることによって、温度差による流管２２０への応力を低減し得る。

【0049】

図４は、可撓性カプラ２５０の斜視図を示す。可撓性カプラ２５０は、流管２２０の拡張のための可撓性を提供する、任意の形状、サイズ、及び構造のものであってもよい。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、弓形の形状であってもよい。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、アーチ形状であってもよい。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、例えば、分岐した多角形のような、一つまたは複数の鋭いコーナーを有する形状であってもよい。これらの形状は例示的なものであり、可撓性カプラ２５０の他の形状が考えられる。

【0050】

可撓性カプラ２５０は、頂部２５１、すなわち、内部アセンブリ２００が組み立てられたとき、流管２２０に関して、可撓性カプラ２５０の半径方向に最も遠い点または半径方向に最も近い点のうちの一つを表すピークを有しうる。頂部２５１は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿った、可撓性カプラ２５０の中心位置にあってもよい。あるいは、頂部２５１は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿った、可撓性カプラ２５０の一方の側よりもう一方の側に近くてもよく、おそらく、歪んだ可撓性カプラ２５０を作りうる。頂部２５１が、フロー軸における可撓性カプラ２５０の長さに沿って中心に位置する場合であっても、可撓性カプラ２５０の重量及び／又は厚さは、可撓性カプラ２５０の長手方向長さに沿って、及び／又はフロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、異なる分布とされることができ、おそらく、なお歪んだ可撓性カプラ２５０を作りうる。別の実施形態では、可撓性カプラ２５０は、頂部２５１の点での交差軸２及び縦軸３によって定義される平面に関して対称であってもよく、その結果、可撓性カプラ２５０は、歪むことなく、対称的なカプラとなる。

【0051】

図に示されるように、頂部２５１は、流管２２０に対して可撓性カプラ２５０の半径方向に最も遠い部分である。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、第１の側部２３１よりも中央部分２３３に近い頂部２５１を有しうる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、中央部分２３３よりも第１の側部２３１に近い頂部２５１を有することができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、第２の側部２３２よりも中央部分２３３に近い頂部２５１を有することができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、中央部分２３３よりも第２の側部２３２に近い頂部２５１を有することができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１におけるその長さに沿って、可撓性カプラ２５０の中心位置から遠位にある頂部２５１を有することができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１におけるその長さに沿って、可撓性カプラ２５０の中心位置の近位または遠位のうちの一つにある頂部２５１を有することができる。これらの実施形態はまた、フロー軸１におけるそれ自体の長さに沿った、可撓性カプラ２５０の非対称の重量（及び／又は材料の量）分布を有する、可撓性カプラ２５０を表しうる。例えば、可撓性カプラ２５０は、その重量（及び/又は材料）のうちのより多くを、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の中心位置の遠位側又は近位側の一方に分布させることができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、可撓性カプラ２５０の頂部２５１の一方の側で、他方の側よりも大きな厚みを有することができる。厚みは、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さ、及び可撓性カプラ２５０の長手方向長さのうちの一つに沿った、可撓性カプラ２５０の断面の厚みによって特徴付けられうる。一実施形態では、（前の文で定義されたような）可撓性カプラ２５０の厚みは、可撓性カプラ２５０の近位側及び遠位側のうちの一方で、可撓性カプラ２５０の近位側及び遠位側のうちの他方よりも、大きくされうる。

【0052】

一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、交互に並んだ複数の頂部２５１、例えば、フロー軸１、交差軸２、及び縦軸３のうちの一つまたは複数に沿って交互に内側及び外側（流管２２０及びサイドリブ２３６のうちの一つまたは複数に対しての内側及び外側）となった頂部２５１を有することができる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、交互に内側及び外側の頂部２５１を有する曲線状であってもよい。さらに別の実施形態では、バランスバー２３０は、フロー軸１における同じ長手方向位置で、同じサイドリブ２３６を結合する複数の可撓性カプラ２５０を有していてもよい。例えば、この実施形態では、可撓性カプラ２５０は、少なくとも一つの軸において互いに対向する頂部２５１を有することができる。さらに別の実施形態では、バランスバー２３０は、それぞれが、フロー軸１における同じ長手方向位置で同じサイドリブ２３６を結合する複数の可撓性カプラ２５０を有することができ、可撓性カプラ２５０は、少なくとも一つの軸において互いに平行な頂部２５１を有しうる。これまで述べた実施形態の組み合わせを有するバランスバー２３０もまた考えられる。

【0053】

異なる実施形態では、頂部２５１における可撓性カプラ２５０の形状は、コーナーでありうる。別の実施形態では、頂部２５１における可撓性カプラ２５０の形状は、曲線であってもよい。別の実施形態では、可撓性カプラ２５０の形状は、分岐した多角形状であってもよく、その結果、可撓性カプラ２５０の形状はコーナーを有し、頂部２５１は、コーナーの形状を有してもよく、またはフロー軸１に対して平行または湾曲のうちの一つまたは複数である線分の形状を有してもよい。

【0054】

様々な実施形態では、可撓性カプラ２５０のこれらの非対称性は、バランスバー２３０の一方の側から他方の側にバランスしうる。すなわち、可撓性カプラ２５０自体は、その長手方向長さ及び／又はフロー軸１におけるその長さに沿って対称でなくてもよいが、それがフロー軸１における内部アセンブリ２００の反対側に相補的な可撓性カプラ２５０を有し、可撓性カプラ２５０及び相補的な可撓性カプラ２５０がフロー軸１における中央平面に関して対称とされうる。複数の可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における中央平面のそれぞれの側に使用され、フロー軸１における中央平面を中心とした対称性を実現するように配置されうる。

【0055】

一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、サイドリブ２３６の一体化した部分であってもよく、その場合、可撓性部分は、そうでなければ従来の連続したサイドリブとなるもののギャップ２９８、例えば、従来技術である図１のサイドリブ１１０ａ及び１１０ｂのギャップ２９８として、特徴付けられうる。他の実施形態では、可撓性カプラ２５０は、サイドリブ２３６とは別の要素であって、サイドリブ２３６に結合されていてもよい。

【0056】

可撓性カプラ２５０が内部アセンブリ２００に結合されるとき、可撓性カプラ２５０は、軸によって定義される平面内に実質的に（始点、終点、及び頂部２５１のうちの二つ以上が存在する程度に）位置しうる。たとえば、一つまたは複数の可撓性カプラ２５０は、それぞれ、軸によって定義される平面、たとえば、フロー軸１及び縦軸３によって定義される平面、並びに/又は交差軸２及び縦軸３によって定義される平面内に実質的に位置するように、内部アセンブリ２００に結合され得る。別の実施形態では、可撓性カプラ２５０は、交差軸２及び縦軸３によって定義される平面での厚みを有し、サイドリブ２３６の同じ定義がされた厚みよりも、大きい、小さい、または同じ（または実質的に同じ）のいずれかでありうる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１におけるスペース２３７ａ及び２３７ｂと同一（又は実質的に同一）の長さとすることができる。また、歪んだ可撓性カプラ２５０は、頂部２５１の周りで異なる角度の可撓性カプラ２５０の直線部分を有しうる。

【0057】

図示されている頂部２５１における可撓性カプラ２５０の形状は、その外側及び内側の両方で湾曲していることが分かる。図示されるように、可撓性カプラ２５０は、フロー軸１における可撓性カプラ２５０の長さに沿って、可撓性カプラ２５０の端部に向かって歪んだ頂部２５１を有する。頂部２５１のこの歪みの位置は、可撓性カプラ２５０の、流管２２０に対する直線部分の重量、断面、厚さ、及び角度のうちの一つまたは複数についての、フロー軸１におけるその長さに対する、可撓性カプラ２５０の歪んだ分布を反映しうる。図示されるように、可撓性カプラ２５０は、中央フロー軸２９９に対して、歪んだ重量、断面、厚さ、及び直線部分の角度のうちの一つまたは複数を有しうる。

【0058】

代替の実施形態では、可撓性カプラ２５０は、コーナーの形状（図示せず）を有してもよい。この実施形態は、二股状の四角形として解釈することができる。可撓性カプラ２５０が、より多くの辺を有する多角形の形状を有する、より多くのコーナーがある実施形態が考えられる。

【0059】

図５－８は、バランスバー２３０の実施形態の、異なる視点からの図を示す。参照されているすべての要素は、図２－４の説明における同じ参照番号を有する要素の実施形態である。

【0060】

図５は、一実施形態に係るバランスバー２３０の平面図を示す。

【0061】

図６は、一実施形態に係るバランスバー２３０の側面図を示す。

【0062】

図７は、一実施形態に係るバランスバー２３０の断面図を示す。この断面図は、バランスバー２３０が第１の側部２３１と中央部分２３３との間にスペース２３７ａを有している長手方向位置から、第１側４から第２側５の方を向いて、見たものである。この断面は、スペース２３７ｂが存在するフロー軸１に沿った長手方向位置において、交差軸２及び縦軸３における平面でのバランスバー２３０の一部によって定義されうる。

【0063】

図８は、一実施形態に係るバランスバー２３０の正面図を示す。この図は、交差軸２及び縦軸３で定義される平面において、第１側４から第２側５の方向から見たものでありうる。

【0064】

図９は、バランスバー２３０を作製する方法９００の実施形態のフローチャートを示す。方法９００の方法ステップは、他の図及び他の図の説明で提示された要素への参照を含む実施形態とともに、示される。他の図及び他の図の説明に開示されたこれらの要素のすべての機能、構造、相対的結合、及び位置は、このステップを実行するために考慮される。

【0065】

ステップ９０２は、バランスバー２３０を形成する。バランスバー２３０は、本明細書に開示される実施形態のいずれかの特徴を有するように形成されうる。バランスバー２３０の構成要素が形成される方法は、成形、鋳造、押出、サブエレメントの結合、３Ｄ印刷、及び／又は当技術分野で公知のバランスバー２３０構成要素を形成するために典型的に使用される方法を含みうる。一実施形態では、バランスバー２３０は、要素を追加で結合することなく、一つの部品として成形し形成される。他の実施形態では、第１の側部２３１、第２の側部２３２、中央部分２３３、第１側可撓性部分２３４、第２側可撓性部分２３５、サイドリブ２３６、センサマウント２３８ａ及び２３８ｂ、可撓性カプラ２５０、並びに支持体２６０ａ及び２６０ｂのうちの一つ以上が、別々に形成され、続いて結合されて、バランスバー２３０となる組立体を形成してもよい。要素が別々に製造され、その後に結合される実施形態では、任意の結合方法、例えば、接着剤の塗布、圧力嵌め、相補的なねじ切り、溶接、ろう付け、はんだ付け、及び／又は当技術分野で知られているバランスバー２３０の構成要素結合に典型的に使用される任意の方法のうちの一つまたは複数を使用することができる。スペース２３７ａ及び２３７ｂは、他の構成要素の形成、配置及び結合によって形成されうる。バランスバー２３０は、本明細書で指定される対称性及び／又は傾斜のうちの一つまたは複数が達成され得るように形成されうる。一実施形態では、可撓性カプラ２５０は、例えば３Ｄ印刷によって形成されたバランスバー２３０の構成要素の残りの部分とは別に形成することができ、おそらく、その後、ろう付けによってバランスバー２３０の構成要素の残りの部分に結合することができる。

【0066】

他の実施形態では、図９に示す方法は、上に挙げたステップに加えて、またはその代わりに、他のステップを有することができる。図９に示される方法の一部として上に列挙されたステップのサブセットは、それら自体の方法を形成するために使用され得る。方法９００のステップは、より多くのバランスバー２３０を形成するために、任意の回数繰り返すこと、例えば連続的にループすることができる。

【0067】

上記の実施形態の詳細な説明は、本発明者らが本説明の範囲内にあると考えるすべての実施形態の網羅的な説明ではない。実際に、当業者は、上述の実施形態の特定の要素は、さらなる実施形態を生成するために様々に組み合わされ、または除去されてもよく、そのようなさらなる実施形態は、本説明の範囲及び教示内に入ることを認識するであろう。また、当業者には、上述の実施形態を全体的または部分的に組み合わせて、本説明の範囲及び教示内で追加の実施形態を作成することができることも明らかであろう。パラメータ値を表す特定の数値が特定される場合、これらの数値の全ての間の範囲、ならびにこれらの数値より上の範囲及び下の範囲が企図され、開示される。

【0068】

したがって、特定の実施形態が例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者が認識するように、本説明の範囲内で様々な同等の修正が可能である。本明細書で提供される教示は、バランスバーの他の実施形態に適用でき、上述し、添付の図面に示す実施形態だけに適用できるものではない。したがって、上述の実施形態の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】