(57)【要約】【課題】メータユニット用のベース体を軽量化と安定化を図り、十分な強度を保持すると共に、製造工数の省力化を図ることにある。【解決手段】上記の目的を達成すため、本発明は、下向きに開口し、かつ両側垂下面２，２を有する断面略コ字形状のベース４部と、このベース部の長手方向両端に形成した絞り加工面５と、この絞り加工面と両側垂下面との間を囲繞して連設する連設面６とをプレス絞り加工により一体に形成する。同時に、この絞り加工面と連設面との下縁部位にフランジ部７をプレス絞り加工によりベース体１を構成するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下向きに開口し、かつ両側垂下面を有する断面略コ字形状のベース部と、このベース部の長手方向両端に形成した絞り加工面とこの絞り加工面と前記両側垂下面との間を囲繞して連設する連設面とを一体に形成すると共に、この絞り加工面と前記連設面との下縁部位にフランジ部をプレス絞り加工してベース体を構成したことを特徴とするメータユニットのベース構造。
【請求項２】
前記連設面を末広がり傾斜面に形成し、この傾斜面で前記絞り加工面と前記両側垂下面との間を囲繞して連設させた請求項１に記載のメータユニットのベース構造。
【請求項３】
前記ベース部の長手方向の上面両側にビードレールを突設形成した請求項１に記載のメータユニットのベース構造。
【請求項４】
前記フランジ部の外端の中央位置にアンカーボルト固定用の切欠溝を形成した請求項１に記載のメータユニットのベース構造。
【請求項５】
前記ベース部の長手方向上面の両端近傍位置に取付穴を形成した請求項１に記載のメータユニットのベース構造。
【請求項６】
金属製板材をプレス絞り加工工程を経て、細長形状の取付面と取付面の両側に形成した両側垂下面と、取付面の両端に形成した絞り加工面と、前記両側垂下面と絞り加工面を連設する連設面と、絞り加工面と前記連設面の下縁に延設したフランジ部とを一体に成形加工することによりメータユニットのベース体を製造するようにしたことを特徴とするメータユニットのベース構造の製造方法。
【請求項７】
水道用メータを圧着固定する一次側取付機構と二次側取付機構とを前記ベース体の取付面上にボルトを介して搭載固定して構成したことを特徴とする請求項１または５に記載のメータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、水道の使用量を計量するための水道用メータのメータユニットであって、特に、このメータユニットの台座となるベース体の構造とこのベース体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のメータユニットは、特に、集合住宅向けの水道メータ交換に用いるものであって、メータ交換に必要なメータ接続機能、止水機能及び逆流防止機能を有し、これらの機能を強度と耐食性のある台座上に一体的に取り付けられた構造である。この台座であるベース体は、鋳造製のベース体が主流であるが、鋳造製ベース体は、強度を十分に有する反面、ベース体自体に重量があるため、軽量化や製造工程の省力化を目的としたその他の製造方法が検討されており、その製造方法のひとつに特許文献１に示すようなプレス折曲げ工法が提案されている。
【０００３】
この特許文献１が示すプレス折曲げ工法の配管架台（ベース体）は、ベース部分の長手方向両端を下方に折曲形成した脚部と、脚部の先端を折曲した切欠きを有する取付部（フランジ）と、ベース部分の両側を折曲形成した補強部と、ベース部分の両端近傍にあけた貫通孔に突起部を形成し、この突起部の一方側の上端に縦スリットを形成したものであり、さらに、この配管架台には、一次側接続部及び二次側接続部をボルトでそれぞれ固定している構造を有している。
【０００４】
このプレス折曲げ工法は、薄板から折り曲げて形作る手法であって、この手法によると、二次元的に箱型にするしかなく、溶接でもしない限り、面と面との合わせ部は離れた状態にあり、かつ、取付部（フランジ）との折曲部位は加工の点を考慮して幅を狭く形成しており、同様に取付部自体も二次元的な折り曲げ加工で形成されている。また、メータ支持部をベース体に折曲げ加工により一体形成した場合は、ベース部分を切欠いてあけた貫通穴に突起部を隆起させた状態に形成している。
【特許文献１】特開２００８−２７４６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示すプレスによる折曲げ加工工法では、ベース部分の長手方向両端を下方に折曲形成した脚部の面とベース部分の両側を折曲形成した補強部の面とが離れた状態になって隙間が生じると共に、フランジとの折曲部は加工のし易さを考慮して幅を狭くしており、また、フランジ自体も二次元的な折り曲であるため、配管架台を支える強度が低くなり、架台上面に過大な荷重が加わったときに、フランジが耐えられず架台の長手方向のいずれかに倒れてしまい、結果的に、メータユニットの配管架台としての支持機能が有効に発揮されないという課題を有している。このような問題を解決するためには、プレス折曲げ加工工程とは別に脚部と補強部との隙間を溶接接合するなどして箱形状に構成することによって強度を増す必要性があった。
【０００６】
また、メータ支持部をベース体に折曲げ加工により一体形成した場合は、ベース部分を切欠いて矩形状の貫通穴をあけているため、この貫通穴の穴がベース部位にあくことで断面特性が低下するため、ベース体の強度が低くなるという欠点を有している。
【０００７】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、メータユニット用のベース体を軽量化と安定化を図り、十分な強度を保持すると共に、製造工数の省力化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、下向きに開口し、かつ両側垂下面を有する断面略コ字形状のベース部と、このベース部の長手方向両端に形成した絞り加工面と、この絞り加工面と前記両側垂下面との間を囲繞して連設する連設面とをプレス絞り加工により一体に形成し、同時に、この絞り加工面と前記連設面との下縁部位にフランジ部をプレス絞り加工してベース体を構成したメータユニットのベース構造である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、連設面を末広がり傾斜面に形成し、この傾斜面で前記絞り加工面と前記両側垂下面との間を囲繞して連設させるようにしたメータユニットのベース構造である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記ベース部の長手方向の上面両側にビードレールを突設形成したメータユニットのベース構造である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、フランジ部の外端の中央位置にアンカーボルト固定用の切欠溝を形成したメータユニットのベース構造である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、ベース部の長手方向上面の両端近傍位置に取付穴を形成したメータユニットのベース構造である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、金属製板材をプレス絞り加工工程を経て、細長形状の取付面と取付面の両側に形成した両側垂下面と、取付面の両端に形成した絞り加工面と、前記両側垂下面と絞り加工面を連設する連設面と、絞り加工面と前記連設面の下縁に延設したフランジ部とを一体に成形加工することによりメータユニットのベース体を製造するようにしたメータユニットのベース構造の製造方法である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、水道用メータを圧着固定する一次側取付機構と二次側取付機構とを前記ベース体の取付面上にボルトを介して搭載固定して構成したメータユニットである。
【発明の効果】
【００１５】
したがって、本発明によると、両側垂下面と絞り加工面との間に連設面を設け、絞り加工面にわたる下縁部位にフランジ部を一体化することにより、ベース体の軽量化と安定化を図ることができると共に、フランジ部の強度向上を図ることができ、もって、水道用メータ等の圧着保持や接続される配管からの応力に耐える強度を有するメータユニットのベース体を提供することができる。
【００１６】
本発明によると、連設面を末広がり傾斜面に形成したから、プレス絞り成形加工を行う際に寄せ集まった材料を末広がり傾斜面に逃がすことにより「しわ」や割れ等の欠陥の発生を確実に防止することが可能となり、材料の応力集中や外観上の不良を回避することができ、ベース体の安定化及びフランジ部の強度向上を図ることができる。
【００１７】
また、ベース部の長手方向の上面両側にビードレールを突設形成したから、ベース体自体の強度が向上し、また、このビードレールを連設面やフランジ部まで連続形成することにより、フランジ部の強度が向上し、さらに、連設面にアール形状を施すことにより、絞り成形加工時の応力集中が緩和され割れなどの欠陥を防止することができる。
【００１８】
フランジ部の外端の中央位置に切欠溝を形成し、ベース部の長手方向上面の両端近傍位置に取付穴を形成したベース体であるから、この切欠溝にアンカーボルトを固定でき、取付穴にメータユニット構造をベース部の上面にボルトを介して確実に搭載することができるため、メータユニットの台座となる有効なベース体を提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明によると、プレス絞り成形加工方法を採用し、金属製板材を取付面の両側に形成した両側垂下面と、取付面の両端に形成した絞り加工面と、両側垂下面と絞り加工面を連設する連設面と、絞り加工面と連設面の下縁に延設したフランジ部とを一体に成形加工することによりメータユニットのベース体を製造することができるので、加工工程を最小限とすることができ、もって、製造工程の省力化が図られ、しかも、生産効率も格段に向上することができるとともに、ベース体の軽量化と安定化並びに強度の向上を図ることができるメータユニットのベース体の製造方法を提供することができる。
【００２０】
ベース体の取付面上に水道用メータを圧着固定する一次側取付機構と二次側取付機構とボルトを介して搭載固定できるメータユニットであるから、ベース体の安定化と十分な強度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明におけるメータユニットのベース構造とこのベース構造の製造方法並びにメータユニットの好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明におけるメータユニットのベース体の一例を示した斜視図であり、図２はベース体の平面図、図３は正面図である。
【００２２】
図１において、１は鋼材等の金属製板材からプレス絞り成形工程により製造したベース体であり、このベース体１は、下向きに開口し、かつ両側垂下面２、２と上面である取付面３を有する断面略コ字形状のベース部４と、このベース部４の長手方向両端に形成した絞り加工面５とこの絞り加工面５と両側垂下面２，２との間を囲繞して連設する連設面６とを一体にプレス絞り成形加工し、同時に、絞り加工面５と連設面６との下縁部位にフランジ部７をプレス絞り成形加工により延設してベース体１を構成している。両側垂下面２，２は、長手方向に凹状部を設けてスプリングバック状態にしたり、また、凸状部を設けてビードレール状とすることにより、ベース体1の強度をさらに増すようにしてもよい。また、フランジ部７の外周縁部をさらに下方に曲げると、フランジ部７の強度を向上でき、外観上の美感にも寄与することができる。
【００２３】
この連設面６は、末広がり状の傾斜面８に形成し、この末広がり傾斜面８で絞り加工面５と両側垂下面２，２との間を囲繞して連設させ、この末広がり傾斜面８の下縁部位を延設することにより、フランジ部７の両側に延設部７ａを一体に形成して、この末広がり傾斜面８における下縁部位の応力集中を緩和するようにしている。絞り加工面５は、凹部形状のアール面５ａに形成されており、このアール面５ａを設けることにより、図示しないアンカーボルトをフランジ部７の切欠溝１０に固定する場合にボルト（図示せず）の頭部が邪魔にならず、しかもフランジ部７を短くし、ベース体１の長手方向の長さを必要な長さとして全体を短くすることができる。一般的に、絞り加工とは、平面を縮めて継ぎ目のない容体形状を形成するプレス加工のことをいい、本発明は、この絞り加工をベース体1の成形手法に採用している。
【００２４】
図５に示すように、ベース部４の長手方向の上面である取付面３の両側にビードレール９を突設形成してベース体１の上からの圧縮荷重や幅方向の曲げ荷重に対する強度を向上させている。このビードレール９を連設面６やフランジ部７まで連続形成することによりフランジ部７の強度を向上させており、さらに、連設面６にアール形状部６cを施すことにより、絞り成形加工時の応力集中が緩和され、割れなどの欠陥を防ぐことが可能となる。また、フランジ部７の外端の中央位置には、アンカーボルト固定用の切欠溝１０を形成し、ベース部４の長手方向上面である取付面３の両端近傍位置に取付穴１１を形成している。
【００２５】
次に、絞り加工面５と両側垂下面２，２との間を囲繞して連設させた連設面６が、本発明のベース体では、不可欠である根拠を、図７と図８に基づいて説明する。図７（ａ）は、絞り成形加工を可能とするためには、絞り加工面イと両側垂下面ロとの間に連設面ハを設けた形状であり、このときフランジ部ニは、絞り加工面イと連設面ハとにわたる下縁に一体化して形成され、フランジ部ニとの面構成による強度低下を改善している。この場合でも、しわ欠陥は改善されないため、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、連設面ハ、ホを末広がり状に傾斜面に形成させて板材の余り部分が逃げる箇所を確保した形状としている。この末広がり傾斜面（連設面）ハ、ホを設けることにより前述のしわ欠陥を解決することができる。末広がり状の傾斜面は、同図（c）に示すように絞り加工面イの方向に傾斜させてもよいが、同図（b）に示すように、両側垂下面ロの方向に傾斜させることにより、しわ欠陥を改善しつつ、絞り加工面イの方向への突出を抑えることができる。これにより、フランジ部ニを短くしつつアンカーボルトの取付スペースを確保することができる。フランジ部の側部は、プレス絞り加工後に切除してもよいが、連設面からフランジ部にかけて形成される曲面（図示せず）は、フランジ部の強度を確保する上で残したほうがよい。
【００２６】
同図（ｄ）は、ベース体１の長手方向の取付面の両側にビードレールヘを突設形成してベース体１の強度を向上させている。このビードレールは、連設面にも連続して形成され連設面の下縁であるフランジ部ニまで到達する位置に形成することで、さらにフランジ部の強度を向上させている。同図（ｅ）は、絞り加工に適したアール形状を連設面ハ、ホに設け、フランジ部の両側に延設部トを延設させている。同図（ｆ）は、ベース体１の上面やフランジ部にアール形状チを設けている。このようにアール形状を設けることにより、局部的な材料応力を緩和させて割れなどの欠陥を防止することができる。このアール形状チは可能な限り大きくすることが好ましい。
【００２７】
図８（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同図（ａ）の形状のまま連設面ハをアール形状リとした例であり、図７と同様に応力緩和を目的としている。また、図８の形状も絞り加工面及び連設面の下縁にフランジ部ニが一体化して構成され、ベース体の強度向上が図られている。これらの形状も前述と同様に、末広がり傾斜面を形成することやビードレールを設けることにより、さらなる強度向上が図られる。この場合もフランジ部の両側に延設部トを設けることが絞り成形加工時の応力集中を緩和する上で好ましい。両側垂下面２の方向に傾斜させた末広がり状の連設面６は、図２に示すように、絞り加工面５側に傾斜させて傾斜面６aを設ける以外に、絞り加工面５とは反対側で両側垂下面２に沿うように傾斜させて傾斜面６bを設けてもよい。これにより、フランジ部７をベース体1の長手方向中央側に延設することとなり、ベース体１の一次側のフランジ部７と二次側のフランジ部７との間隔が短くなることにより両フランジ部７，７によるベース部４の支持構造が安定し、ベース体１自体の強度も向上する。また、両側垂下面２，２の下端縁部は、フランジ部７の底面よりも寸法tの分だけやや上方に配置しており、そのため、フランジ部７，７を接地面に設置する場合は、接地面上にフランジ部７，７のみが設置されるので、ベース体1の平行度は、一次側のフランジ部７と二次側のフランジ部７との平行度さえ確保すれば良いこととなり、ベース体1の製作が容易となる。
【００２８】
次に、メータユニットのベース構造の製造方法について説明する。図９は、本発明における製造方法の一例で、1枚の金属製板材からベース体１を成形するためのプレス絞り成形金型の一例を示した概念図であり、図９（ａ）は雄金型１２、（ｂ）はプレス絞り成形加工したベース体１であり、（ｃ）は雌金型１３を示しており、この成形加工工程を採用することにより、加工工程を最小限とし、もって、工程の省力化を図ることができ、生産効率も格段に向上する。
【００２９】
鋼材等の金属製板材（図示せず）を上記に示したプレス絞り成形金型で成形する場合、細長形状の取付面３と、取付面３の両側に形成した両側垂下面２，２と、取付面３の両端に形成した絞り加工面５と、両側垂下面２，２と絞り加工面５を連設する連設面６と、絞り加工面５と連設面６の下縁に延設したフランジ部７とを一体に成形加工することにより、図１に示すメータユニットのベース体１を確実に製造することができる。
【００３０】
図６は本発明におけるベース体１の取付面３上に水道用メータ１４を圧着固定する一次側取付機構１５と二次側取付機構１６とをボルト１７を介して搭載固定して構成したメータユニットである。このベース体１の取付面３には、取付面３に形成した取付穴１８にボルト１７を挿入して一次側取付機構１５と二次側取付機構１６とをそれぞれ固定している。ベース体１に搭載する一次側取付機構１５と二次側取付機構１６とその取付方法はそれぞれ実施に応じて任意であり、各種の取付方法や取付機構等を選択することができる。
【００３１】
図６において、一次側取付機構１５には、配管１９とハンドル２０を有する圧着部材２１を設けた基部２２を前記ボルト１７で固定しており、このハンドル２０を回動操作することによって水道用メータ１４の一次側と後述する二次側を圧着させて水道用メータ１４を着脱自在に設けるようにしている。一方、二次側取付機構１６は、水道用メータ１４の二次側を受ける支受部１８を設け、内部に逆止弁２３を内蔵した基部２４をボルト１７で固着している。この場合、支受部１８は、樹脂等で形成され、一次側の支受部１８aと共にユニット化されている。このユニット部材には、帯状部片１８bを有し、この帯状部片１８bがビードレール９,９の間に確実に嵌合維持される。
【実施例】
【００３２】
本発明におけるベース体の強度を従来のベース体と比較するため、その圧縮試験を示した。以下に、その試験条件と試験結果を説明する。
【００３３】
図１０と図１１に基づいて、試験条件を説明すると、呼び径（２０Ａ）用のメータユニットのベース体を水平面Ａに配置し、ベース体の上面である取付面Ｂに対して、精密万能試験機を用いて、図１０の矢印方向に示す鉛直方向の圧縮荷重Ｆを加えた。供試品は、(1)本発明品、(2)プレス折曲げ品、(3)鋳物品を用いた。圧縮荷重Ｆは、ベース体に集中荷重として加えるため、ベース体上面を横断する円柱体Ｃを介して与えた。
【００３４】
次に、その試験結果について各供試品の主要寸法とともに表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
図１１において、Lはベース体の全長であり、Waは荷重位置におけるベース体の幅であり、Hは荷重位置におけるベース体の高さである。なお、供試品(1)、(2)については、側面から見た断面が略台形を呈しているので、ベース体の底面幅Wbについても、参考値として＜＞内で示した。鉛直方向の撓み量が１mmを示す際の荷重は、本発明において、4,100Nであった。
【００３７】
上記の試験条件下において、本発明品は、板厚が3.0mmと厚い供試品（(2)プレス折曲げ加工品）に比して、約３倍強の強度を有することが判明した。また、本発明品は、供試品（(3)鋳物品）に比して、約７割の強度であるが、(3)鋳物品の肉厚が6.0mmと厚い点を考慮すると、本発明品は、実質的にプレス絞り加工品でも鋳物と遜色のない強度が得られることが確認された。したがって、本発明品は、軽量化を達成できたことばかりではなく、ベース体として不可欠な強度も十分に得ることができ、使用価値の高いメータユニットのベース体を得ることが可能となった。
【００３８】
以上のことから、ベース体１には、水道用メータ１４の圧着保持や接続された配管からの応力に耐える強度が必要であり、場合によっては、配管施工時の足場としての強度を求められる場合があるが、これらの強度に十分に耐えられることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明におけるメータユニットのベース体の一例を示した斜視図である。
【図２】図１に示すベース体の平面図である。
【図３】図１に示すベース体の正面図である。
【図４】図１に示すベース体の正面図中央縦断面図である。
【図５】図２のＡ━Ａ線断面図である。
【図６】本発明におけるメータユニットの使用状態を示す断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、図１におけるベース体の連設面の一例を説明する説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図１におけるベース体の連設面の他例を説明する説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、プレス成形金型の概念図である。
【図１０】本発明におけるベース体の強度試験を示した正面説明図である。
【図１１】図１０の側面説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ベース体
２  両側垂下面
３  取付面
４  ベース部
５  絞り加工面
６  連設面
７  フランジ部
８  末広がり傾斜面
９  ビードレール
１０  切欠溝
１４  水道用メータ
１５  一次側取付機構
１６  二次側取付機構
１７  ボルト
【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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【図１０】
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【図１１】
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