(57)【要約】【課題】膜式のガスメータにおいて、各計量室への流路の仕切りを有するバブルシートを載置するためのバブルシート台を、低コストで本体ケースへ精度良く組み立てることが可能なガスメータを提供する。【解決手段】計量室へのガス流路の仕切りを有するバルブシート９がバブルシート台１０に載置固定され、バブルシート台１０が本体ケース１２に対して固定される。計量室へのガスの供給及び排出によって生じる膜の往復運動を変換して、バルブシート９上に設けたバルブ８を回転させ、バルブシート９に設けたガス流路を切り替えている。バブルシート台１０には、バルブシート台１０を本体ケース１２に固定する際の位置決め用突起１５が設けられており、図示しない治具の凹部にはまることによって本体ケース１２に対する位置決めが行われる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと膜によって形成された複数の計量室、
該計量室へのガス流路の仕切りを有するバルブシート、
該バルブシートを載置固定するとともに本体ケースに対して固定されたバルブシート台、
および、該バブルシート上に回転可能に設けたバルブを有し、
前記計量室へのガスの流入及び排出によって生じる前記膜の往復運動を回転運動に変換して前記バルブを回転させ、前記バルブの回転によって前記バルブシートに設けたガス流路を切り替えるガスメータにおいて、
前記バブルシート台は、バルブシート台を本体ケースに固定する際の位置決め用突起を有することを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記突起は先端が細くなるテーパーがついていることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
【請求項３】
前記突起の断面が円形であることを特徴とする請求項１または２に記載のガスメータ。
【請求項４】
前記突起は、前記バルブシートの中心と前記バルブシート台の流路出口の中心を結ぶ線上に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスメータ、より詳しくは膜とバルブとバルブシートとバルブシート台とリンク機構によって流量を計測するガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
膜式ガスメータは、ガスの流入及び排出によって生じる膜の往復運動を翼、翼軸、リンク機構等を介して、流路の仕切りが設けてあるバルブシート上のバルブを回転させるとともに、数個の歯車を通じて、積算値カウンタの数字車を回転させることで、ガスの使用量を表示している。このような、膜式ガスメータとして、例えば、特許文献１に示すものがある。
【０００３】
バルブの回転と膜の動きは連動しており、膜への流体流入と排出を切り替えている。流量計測では、膜の動きと流入排出の切替タイミングが影響する。理想的には、リンク機構から得られるクランクの中心、バルブの中心、バルブシートの中心がそろっている必要がある。
また、流路の仕切りの位置も流量計測に重要である為、バルブシートの回転方向の位置も規定されている必要がある。ここで、バルブシート台の機能は、本体へバルブシート台を設置することによる流路の形成、及びバルブシートの設置にある。また、場合によりバルブの回転軸をバルブシート台へ設置することもある。バルブシート台はアルミ合金や亜鉛合金によるダイカスト製又は鋼板による板金製が一般的である。
【０００４】
そして、バルブシートが本体に対して理想の位置にある為には、バルブシート台が本体に精度良く設置されている必要があり、その為、バルブシート台へ穴や外形の加工を施し、その加工面を基準として組付けたり、バルブシート台の外形と本体の外形とで位置合わせを行ったり、バルブシート台を本体へ組付ける為のネジで位置決めしたりしていた。
【特許文献１】特開平２００５−２２１３１３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、バルブシート台を加工し、それを基準として組立てる場合、加工するコストが発生し、コストアップに繋がる。
また、バルブシート台の形状と本体の外形とで位置合わせを行う場合、バルブシート台がダイカスト製、板金製いずれにおいても、本体がアルミダイカスト製であるため、量産を進めると金型の磨耗等で寸法変化が起きるため、その余裕を見越した余裕のある寸法設定にしなければならず、結果として部品間に大きなクリアランスを設ける必要が生じ、精度良く組立てることに限度があった。
【０００６】
また、ネジでバルブシートと本体を組立てる場合でも、ネジの公差やネジ穴の公差によりクリアランスが大きくなり、精度良く組立てることに限度がある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、低コストでバルブシート台を本体へ精度良く組み立てることが可能なガスメータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、本体ケースと膜によって形成された複数の計量室、該計量室へのガス流路の仕切りを有するバルブシート、該バルブシートを載置固定するとともに本体ケースに対して固定されたバルブシート台、および、該バブルシート上に回転可能に設けたバルブを有し、前記計量室へのガスの流入及び排出によって生じる前記膜の往復運動を回転運動に変換して前記バルブを回転させ、前記バルブの回転によって前記バルブシートに設けたガス流路を切り替えるガスメータにおいて、前記バブルシート台は、バルブシート台を本体ケースに固定する際の位置決め用突起を有することを特徴としたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記突起は先端が細くなるテーパーがついていることを特徴としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記突起の断面が円形であることを特徴としたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記突起は、前記バルブシートの中心と前記バルブシート台の流路出口の中心を結ぶ線上に位置していることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、バルブシート台に突起を設け、それを位置決めに用いることによりバルブシート台を本体に対して精度良く組付けることが可能となり、バルブシート台に組みつけているバルブシートが精度良く組み立てることができる。
また、バルブシート台の突起を上部が細くなるテーパーにすることにより、突起が治具の凹部スムーズに位置決めされるため、作業性が上がるとともに、バルブシート台の突起と治具の凹部にクリアランスを設ける必要がなくなるため、精度良く組立てることができる。
また、突起の断面を円形にすることにより、治具の凹部と接触する箇所を一定にすることが可能となり、精度良く組立てることができる。
また、突起とバブルシートの軸とバブルシート台の流路出口が直線上に位置することにより、突起の位置が正常に位置しているかどうかを直感的に判断しやすくなり、大きな不具合を未然に防止することができる。
また、バルブシート台の突起の頂部の端部にアールＲ又は面取りを形成することにより、治具の凹部で位置決めする際に、突起が治具の凹部スムーズに入る為、さらに作業性が上がる。
また、突起とバルブが回転する軸の距離が３５ｍｍ以上離れることにより、位置決めとなる２点が離れる為、組立精度が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明が適用されるガスメータの正面図、図２は図１のＡ−Ａに沿った断面図、図３、図４は、それぞれ本発明が適用されるガスメータの計量部の外観を示す斜視図である。
ガスメータ１のガス入口２から入ったガスは、バルブシート９によって仕切られた流路のうち、バルブ８によって指定の流路へ供給される。ガスは膜４１で仕切られた計量室１４１と計量室１４２、および、膜４２で仕切られた計量室１４３と計量室１４４の４つの計量室のいずれかに流入する。
【００１３】
流入したガスの排出もバルブ８によって定められている。例として、計量室１４１にガスが充填され始めると、膜４１によって仕切られている計量室１４２に充填されていたガスの排出が開始されるように、バルブ８が各計量室へのガスの流入、排出のタイミングを決めている。計量室から排出された計量済みのガスはガスメータ１のガス出口３からガス器具等に供給される。
【００１４】
各計量室へのガスの流入、排出により膜４１、膜４２はそれぞれ往復運動をするが、膜４１は膜４２とタイミングがずれて動くようになっており、そのタイミングのずれを決めているのも、バルブ８である。
膜４１、４２の往復運動は、それぞれ翼１９１、１９２、翼軸６１、６２、大肘金５１、５２、アーム１８１、１８２によって構成されるリンク機構によりクランク７へ伝達され、クランク７によってバルブ８を回転させる。そして、このバルブ８の回転によってバルブシート９で仕切られている流路の選択がなされる。
また、バルブ８の回転は歯車による伝達を経て、表示部１７に達し、指針値としてガスが流れた値を数字車へ表示している。
【００１５】
以上のように、流路の仕切りを形成しているバルブシート９と流路の切替を行っているバルブ８が膜４１，４２を含めたリンク機構に精度良く組立てられていることが、ガス流量計測の精度に大きな影響を与える。
【００１６】
図５は、本発明に係るガスメータの計量部の組み立て時の斜視図である。
バルブシート９はバルブシート台１０へ載置固定される。つまりバルブシート台１０が本体ケース１２へ精度良く組立てられることにより、バルブシート９はリンク機構と精度よく位置決めされる。
図５の例では、バルブ８が回転するための軸１３をバルブシート台１０へ組付ける例を示している。
バルブシート台１０は本体ケース１２に形成されている取付平面に組付けられが、バルブシート台１０を精度良く組付けるために、本体ケース１２に対して２点の位置決めが必要となる。１つは軸１３が利用でき、例えば、バルブシート台１０及び本体ケース１２に設けた軸穴に軸１３を貫通させることによって、軸１３を本体ケース１２に対して精度良く組立てることができる。
【００１７】
次に、軸１３を中心にしてバルブシート台１０の回転方向の位置決めが必要となるが、そのためにバルブシート台１０に設けた突起１５を使用する。
なお、バルブシート台１０を本体ケース１２に対して固定する際は、接着材や固定ピン１１などが併用される。ここで、バルブシート台１０の本体ケース１２に対する位置決めは、後述するように突起１５を利用して行われるため、固定ピン１１は、例えば、バブルシート台１０を本体ケース１２側に押し付ける機能を有するものであれば、この固定ピン１１を通すバブルシート台１０の穴と固定ピン１１とにはクリアランスがあってもよい。
【００１８】
回転方向の位置決めのためには、治具２０を使用するが、図６は、バブルシート台の突起と治具との位置合わせ時のイメージ図である。
治具２０は図示しないが本体ケース１２に対して位置決めがされており、まず、この治具２０の凹部がバルブシート台１０の突起１５にはまるように下方へ移動する。そして、突起１５を治具２０の凹部にはまるようにバルブシート台１０を移動させ、さらに、治具２０を下方に移動させることにより位置合わせを完了する。これによって、バルブシート台１０は本体ケース１２に対する位置決めがなされる。そして、この状態で、先述した固定ピン１１を用いてバブルシート台１０を本体ケース１２へ固定する。なお、バブルシート台１０と本体ケース１２とが接する面には予め接着剤を設けておくとよい。
【００１９】
図７は、本発明に係るバブルシート台の一例を示す図であり、図７（Ａ）は上から見た図、図７（Ｂ）はその斜視図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図である。また、図８は、本発明に係るバブルシート台の他の例を示す図であり、図８（Ａ）は上から見た図、図８（Ｂ）はその斜視図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のＣ−Ｃに沿った断面図である。
図７に示すバブルシート台１０１の突起１５１を治具２０の凹部へはめるには、バルブシート台１０１を移動させる必要があるが、突起１５１の頂部が角ばっていると位置合わせに時間がかかる。これに対処する為に、図８に示すバブルシート台１０２のように突起１５２の頂部の端部に０．２〜１．５ｍｍのアールＲ又は面取りを形成し、治具２０の凹部へ突起１５２がはまりやすくしている。
【００２０】
また、突起１５２及び治具２０の凹部の壁面が垂直の場合、突起１５２と治具２０の凹部がはまる為には、一定のクリアランスが必要となる。また、金型の磨耗等により部品形状の変化に対応する為、クリアランスをさらに大きくする必要がある。クリアランスが大きいとバルブシート台１０を精度良く組立てることが出来ないという問題が生じる。
【００２１】
図９は、本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図であり、図９（Ａ）は上から見た図、図９（Ｂ）はその斜視図である。また、図１０は、図９のバブルシート台の突起と治具との位置合わせ時のイメージ図である。
上記問題に対応するために、図９に示すバブルシート台１００では、突起１５０を上部が細くなるようにテーパーにしている。位置決めをするときには、図１０で示すように、治具２０の凹部が突起１５０のテーパー部に接触することにより、位置決めが可能となる。したがって、突起１５０と治具２０の凹部クリアランスを考える必要がなくなる。
【００２２】
また、バルブシート台１００における突起１５０と軸１３が組み立つ軸設置部１４すなわちバルブシートの中心との距離Ｘは所定以上の長さがあることが、バルブシート台１０の回転方向の位置決めを精度よく行うためには望ましい。
バブルシート台１００の一方には、通常、計量室からのガスの流路出口１８が設けられているため、突起１５０は翼軸６１、６２が配置される側に設けているが、突起１５０はバルブシート９の径も考慮して軸設置部１４から３５ｍｍ以上離れている方がよい。
【００２３】
図１１は、本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図であり、図１１（Ａ）は上から見た図、図１１（Ｂ）はその斜視図である。
図１１図に示すバルブシート台１０３では、その突起１５３の断面を長方形としている。突起１５３の断面を長方形とした場合、治具の凹部の断面も長方形とすることが望ましいが、この場合、壁面の角度（回転方向の角度）を治具２０の凹部に正確に合わせる必要がある。合わないと、突起１５３の壁面の先端部と治具２０の凹部の入り口部分が接触するため、位置決めを行うことが出来ない。その為、突起の断面は円形の方がよい。また、円形にすることにより金型の製作が容易になるメリットもある。
【００２４】
図１２は、本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図であり、図１２（Ａ）は上から見た図、図１２（Ｂ）はその斜視図であり、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）のＤＤに沿った断面図である。
図１２に示すバブルシート台１０４では、突起１５４の中心部へ凹部をつくり、位置合わせを行っている。この場合、位置合わせの治具は凹部ではなく、凸部となる。
精度の面では突起１５４に凹部を形成することでも良いが、単に凸部とする場合に比べて形状が複雑になる為、金型の形状も複雑となるため、金型作製費もかかることになる。。したがって、図９に示すような突起のみの方がより良いと考えられる。
【００２５】
図１３は、本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図であり、図１３（Ａ）は上から見た図、図１３（Ｂ）はその斜視図である。
図１３に示すバブルシート台１０５では、突起１５５が軸１３が組立てられる軸設置部１４と流路出口１８の中心を結ぶ線上に無いことから、突起１５５と軸１３を結ぶ線が正常に組立てられているか視覚的に判断しづらい。したがって、突起１５５は、図９で示すバルブシート台１００のように、軸１３が組立てられる軸設置部１４、すなわちバブルシートの中心と流路出口１８の中心を結ぶ線上にあるほうがよい。
これにより、本体ケース１２の壁面等との比較により、直感的に正確に位置しているかどうかを判断しやすくなる。
【００２６】
以上は、軸１３がバルブシート台１０へ組立てられる場合の例であるが、軸１３が本体ケース１２に組立てられ、バブルシート台１０へ組み立てられない場合についての例を以下に示す。
図１４は、本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図であり、図１４（Ａ）は上から見た図、図１４（Ｂ）はその斜視図である。
図１４で示すバブルシート台１０６には、ガス出口１８のバブルシート側に凸部１６が設けられており、バブルシート設置部分を挟んで突起１５６を設けられている。
そして、バブルシート台１０６を本体ケース１２へ組み立てる際には、凸部１６と突起１５６のそれぞれを治具に対して位置合わせを行うようにすれば、精度良く組立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用されるガスメータの正面図である。
【図２】図１のＡＡに沿った断面図である。
【図３】本発明が適用されるガスメータの計量部の外観を示す斜視図である。
【図４】本発明が適用されるガスメータの計量部の外観を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るガスメータの計量部の組み立て時の斜視図である。
【図６】バブルシート台の突起と治具との位置合わせ時のイメージ図である。
【図７】本発明に係るバブルシート台の一例を示す図である。
【図８】本発明に係るバブルシート台の他の例を示す図である。
【図９】本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図である。
【図１０】図９のバブルシート台の突起と治具との位置合わせ時のイメージ図である。
【図１１】本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図である。
【図１２】本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図である。
【図１３】本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図である。
【図１４】本発明に係るバブルシート台のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…ガスメータ、２…入口、３…出口、７…クランク、８…バルブ、９…バルブシート、１０，１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…バルブシート台、１１…固定ピン、１２…本体ケース、１３…軸、１４…軸設置部、１５，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５…突起、１６…凸部、１７…表示部、１８…流路出口、２０…治具、４１，４２…膜、５１，５２…大肘金、６１，６２…翼軸、１４１，１４２，１４３，１４４…計量室、１８１，１８２…アーム。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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