(57)【要約】【課題】計量膜の往復運動がスムーズで、ガス差圧の小さい低流量のガスに対しても、あおりのない安定した膜式ガスメータを提供する【解決手段】計量膜１４の往復運動を回動運動に変える翼１７を備える膜式ガスメータで、軸受け孔は、丁番軸２０が回動可能に密に嵌合する短径幅ｄ１と翼の長手方向に沿う長径幅ｄ２を有する長孔２１で形成される。長径幅ｄ２は、計量膜１４の往復運動での２つの死点位置（ａ）と（ｃ）における翼１７の第１の回動位置Ｓ１と、２つの死点位置間で翼１７の円弧軌跡Ｒの膨らみ方向の頂点位置（ｂ）における第２の回動位置Ｓ２と、で丁番軸２０の移動が停止される幅を有し、且つ、前記計量膜１４の往復運動方向に傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの供給と排出によって往復運動する計量膜と、前記計量膜の往復運動を回動運動に変える翼を備え、前記翼の一端に翼軸を取り付けて回動可能に支持し、他端を前記計量膜の中央部分で丁番軸と軸受け孔からなる丁番により連結する膜式ガスメータにおいて、
前記軸受け孔は、前記丁番軸が回動可能に密に嵌合する短径幅ｄ１と前記翼の長手方向に沿う長径幅ｄ２を有する長孔で形成され、
前記長径幅ｄ２は、前記計量膜の往復運動での前記翼の２つの死点位置における第１の回動位置と、前記２つの死点位置間で前記翼の円弧軌跡の膨らみ方向の頂点位置における第２の回動位置と、で前記丁番軸の移動が停止される幅を有し、且つ、前記計量膜の往復運動方向に傾斜していることを特徴とする膜式ガスメータ。
【請求項２】
前記丁番軸は計量膜側に設けられ、前記軸受け孔は翼側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の膜式ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭等に据え付けられる膜式ガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
膜式ガスメータは、本体ケース内にガスの供給と排出によって往復運動する計量膜と、計量膜の往復運動を回動運動に変える翼を備え、翼の回動をリンク機構によりバルブ機構に伝達駆動し、バルブ機構と連動するカウンタによってガス流量を積算表示している。図３は、一般的な膜式ガスメータにおける計量膜と翼が収納された計量室の概略を模擬的に示した図である。
【０００３】
図において、本体ケース１と蓋体２で形成される計量室３は、計量膜４により２つの室に仕切られ、交互にガスの供給と排出が行われる。計量膜４の中央部の両側には、膜板５が計量膜４と一体化とされる。一方の膜板５には、翼７を丁番で連結するための丁番台６（又は丁番枠）が設けられている。翼７の回動の支点となる一方の端部には、翼軸８が取り付け固定され、この翼軸８は本体ケース１の壁部近くに支持されて、翼７の回動をリンク機構（図示せず）に伝達するようにされている。
【０００４】
翼７の他端は、計量膜４の中央部分に延び、計量膜４の膜板５に丁番で連結するための丁番軸１０を保持する丁番片９が一体に設けられている。丁番軸１０は、丁番台６に設けられた円形の軸受け孔に回転可能に嵌合されて連結される。係る構成において、計量室３内へのガスの供給と排出で、計量膜４は、（ａ）の死点位置から（ｂ）の中間位置、そして（ｃ）のもう一つ死点位置で移動し、次には反対の（ｃ）→（ｂ）→（ａ）と反転し往復運動を繰り返す。
【０００５】
このとき、翼７は翼軸８を支点として回動し、翼７の先端の丁番部分は２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を通る円弧軌跡Ｒ上を移動する。したがって、丁番軸１０は、往復移動の中間位置（ｂ）で２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を結ぶ直線Ｙに対し、円弧軌跡Ｒの膨らむ方向に距離Ｄだけ移動し、膜板５から突き出る丁番台６を膨らみ方向に押す。このため、往復移動方向と直交する面に平行な状態にある膜板５は傾いた状態となり、この後、死点位置（ａ）又は（ｃ）に達したときに平行なる。このため、膜板５が揺動することとなり、ガスコンロ等での立ち消えの要因となるあおり生じさせることがある。
【０００６】
これを解決する方法として、例えば、図４に模擬したように、丁番の軸ピン１０を軸支するピン受け孔を、円弧軌跡Ｒの膨らむ方向に平行な長孔１０ｂとする方法がある（例えば、特許文献１参照）。図４に示す例は、図３の例と同様に、計量膜４の膜板５側に丁番台６を設け、翼軸８を支点として回動する翼７の端部に丁番軸１０ａを支持する丁番片９を設けた形態で示してある。丁番台６に設ける軸受け孔を、膜板５と平行な方向（円弧軌跡Ｒの膨らむ方向と同じ）で長孔１０ｂとすることにより、丁番軸１０ａは長孔１０ｂ内で移動自在となるため、図３に示したように計量膜４の膜板５が傾くことはなくなる。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示の技術では、死点位置（ａ）および（ｃ）で、翼７と膜板５の位置が不安定とならないように、丁番軸１０ａが長孔１０ｂの一方の端部の真円部分に密に嵌合するようにしている。なお、長孔１０ｂの他方の端部は、中間位置（ｂ）で丁番軸１０ａが移動可能な延長部分とされ、膜板５を押さないようにしている。
【特許文献１】特開２００６−２３４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図４に示すように、丁番軸１０ａの軸受け孔を長孔１０ｂとすることにより、膜板５が傾いて揺動するのを抑制し、計量膜４の往復移動をスムーズなものとすることができる。また、計量膜４の死点位置（ａ）、（ｃ）で、丁番軸１０ａが長孔１０ｂの端部で密に嵌合させることにより、翼７と膜板５の位置を安定させることも可能である。
【０００９】
しかしながら、計量膜４の往復移動中に、何らかの原因で、計量膜の膜板５が往復運動方向と垂直方向（膜板５と平行な方向）に動いたとする。このような場合は、丁番軸１０ａと長孔１０ｂとは、相対移動が可能であるため、翼７には伝達されない。このため、差圧の少ないガス流量の時は、あおりが生じガス計量が不安定になるというようなことが想定される。
【００１０】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、計量膜の往復運動がスムーズで、ガス差圧の小さい低流量のガスに対しても、あおりのない安定した膜式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】
【００１１】
請求項１の発明は、ガスの供給と排出によって往復運動する計量膜と、前記計量膜の往復運動を回動運動に変える翼を備え、前記翼の一端に翼軸を取り付けて回動可能に支持し、他端を前記計量膜の中央部分で丁番軸と軸受け孔からなる丁番により連結する膜式ガスメータである。前記軸受け孔は、前記丁番軸が回動可能に密に嵌合する短径幅ｄ１と前記翼の長手方向に沿う長径幅ｄ２を有する長孔で形成され、前記長径幅ｄ２は、前記計量膜の往復運動での前記翼の２つの死点位置における第１の回動位置と、前記２つの死点位置間で前記翼の円弧軌跡の膨らみ方向の頂点位置における第２の回動位置と、で前記丁番軸の移動が停止される幅を有し、且つ、前記計量膜の往復運動方向に傾斜している。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明で、前記丁番軸は計量膜側に設けられ、前記軸受け孔は翼側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、計量膜の往復運動と翼の回動運動をスムーズにし、また、何らかの原因で、計量膜の膜板５が往復運動方向と垂直方向に動いた場合でも、これを翼の回転運動に確実に変換して、安定な動作で器差性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１により本発明の実施の形態を説明する。図中、１１は本体ケース、１２は蓋体、１３は計量室、１４は計量膜、１５は膜板、１６は丁番枠、１７は翼、１８は翼軸、１９は丁番片、２０は丁番軸、２１は長孔、２１ａ，２１ｂは長孔の端部を示す。
【００１５】
本発明による膜式ガスメータは、基本的な構造部分は図３で説明したのと同様で、図１（Ａ）に示すように、本体ケース１１と蓋体１２で形成される計量室１３は、計量膜１４により２つの室に仕切られ、交互にガスの供給と排出が行われる。計量膜１４の中央部の両側には、膜板１５が計量膜１４と一体化され、一方の膜板１５には、翼１７を丁番で連結するための丁番枠１６が設けられている。そして、この丁番枠１６には、例えば、断面円形の丁番軸２０が一体に設けられている。
【００１６】
翼１７の回動の支点となる一方の端部には、翼１７と一体に回動する翼軸１８が取り付け固定される。この翼軸１８は、本体ケース１１の壁部近くに支持されて、上ケース（図示せず）内に配設されたリンク機構を介して、翼１７の回動をバルブ機構に伝達駆動し、バルブ機構と連動するカウンタによってガス流量が積算される。
【００１７】
翼１７の他端は計量膜１４の中央部分に延び、計量膜の膜板１５（以下、計量膜１４を含む意味で使用する）に丁番で連結するための丁番片１９が一体に設けられる。この丁番片１９には、膜板１５の丁番枠１６側に設けられた丁番軸２０が嵌合する軸受け孔としての長孔２１が形成される。長孔２１は、後述するように、丁番軸２０が移動可能に嵌合する短径と長径を有し、翼１７の長手方向に沿い、且つ、傾斜して形成される。
【００１８】
係る構成において、計量室１３内へのガスの供給と排出で、膜板１５は、（ａ）の死点位置から（ｂ）の中間位置、そして（ｃ）のもう一つ死点位置で移動し、次には反対の（ｃ）→（ｂ）→（ａ）と反転し往復運動を繰り返す。このとき、翼１７は翼軸１８を支点として回動し、翼１７の先端の丁番部分は２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を通る円弧軌跡Ｒに沿って移動する。したがって、長孔２１の一方の端部２１ａ（Ｂ図参照）の真円中心は、往復移動の中間位置（ｂ）で２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を結ぶ直線Ｙに対し、円弧軌跡Ｒの膨らむ方向に距離Ｄだけ移動する。
【００１９】
他方、丁番枠１６に設けられた丁番軸２０は、膜板１５の往復移動に応じて丁番片１９の長孔２１内を自由にスライド移動することが許容されるため、膜板１５の往復移動方向と同じ動きをする。すなわち、膜板１５が、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）あるいは（ｃ）→（ｂ）→（ａ）と反転移動するに際して、丁番軸２０は、２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を通る直線Ｙ上を移動し、膜板１５は傾くことなく平行移動される。
【００２０】
長孔２１の形状は、図１（Ｂ）に拡大して示すように、短径幅ｄ１と長径幅ｄ２からなり、膜板１５の往復運動方向に傾斜させて形成される。長孔２１の短径幅ｄ１は、円形の丁番軸２０がスライドおよび回動可能で密に嵌合される幅で形成され、長孔２１の両端２１ａと２１ｂは、丁番軸２０の外径にほぼ等しい円弧で形成される。長孔２１の長径幅ｄ２は、翼１７の死点位置（ａ）又は（ｂ）で丁番軸２０と嵌合する丁番位置を第１の回動位置（Ｓ１）とし、２つの死点位置間の中間位置（ｂ）で翼１７の膨らみ方向で距離Ｄをもつ頂点における丁番位置を第２の回動位置（Ｓ２）としたとき、それぞれの回動位置で丁番軸２０の移動が停止される幅とする。
【００２１】
上記のように長孔２１の位置と長径幅ｄ２を規制することにより、死点位置（ａ）又は（ｂ）においては、翼１７が死点を超えて回動するのを抑止し、また、中間位置（ｂ）では、翼１７の移動を抑止することができる。この結果、あおりが軽減できガスメータの器差性能の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明においては、上記の長孔２１を膜板１５の往復移動方向に傾斜するように形成している。膜板１５は、往復移動方向に直交する平面を有していて、長孔２１とは傾斜角度θを有する形態で丁番結合される。なお、傾斜角度θは、膜板１５の移動位置によって変化するが、膜板１５の死点位置から中間位置を含めて、全ての位置で傾斜していることが望ましい。
【００２３】
長孔２１を上記のように傾斜させることにより、膜板１５が何らかの原因により、往復運動方向と直交する方向に動いたとしても、丁番軸２０の移動は翼１７の回動運動に確実に変換され、膜板１５の運動も修正される。この結果、差圧の少ないガス流量の場合でも、安定したガス計量を行うことができ、器差性能をより向上させることができる。
【００２４】
図２は、他の実施形態を説明する図で、丁番軸を翼側に設け、軸受け孔を膜板側に設けた例である。図中の符号は、図１の説明で用いたのと同じ符号を用いることにより、説明を省略する。
【００２５】
本例による膜式ガスメータは、基本的な構造部分は図１で説明したのと同様で、図２（Ａ）に示すように、本体ケース１１と蓋体１２で形成される計量室１３は、計量膜１４により２つの室に仕切られ、交互にガスの供給と排出が行われる。計量膜１４の中央部の両側には、膜板１５が計量膜１４と一体化され、一方の膜板１５には、翼１７を丁番で連結するための丁番枠１６が設けられている。この丁番枠１６には、丁番軸が嵌合する軸受け孔としての長孔２１が形成される。長孔２１は、後述するように、丁番軸２０が移動可能に嵌合する短径と長径を有し、翼１７の長手方向に沿い、且つ、傾斜して形成される。
【００２６】
翼１７の回動の支点となる一方の端部には、図１の例と同様に、翼１７と一体に回動する翼軸１８が取り付け固定される。翼１７の他端は、膜板１５に丁番で連結するための丁番片１９が一体に設けられる。この丁番片１９には、膜板１５の丁番枠１６側に形成された長孔２１に嵌合する断面円形の丁番軸２０が設けられる。なお、長孔２１は、丁番軸２０が移動可能に嵌合する短径と長径を有し、翼１７の長手方向に沿い、且つ、傾斜して形成される。
【００２７】
係る構成において、計量室１３内へのガスの供給と排出で、膜板１５は、（ａ）の死点位置から（ｂ）の中間位置、そして（ｃ）のもう一つ死点位置で移動し、次には反対の（ｃ）→（ｂ）→（ａ）と反転し往復運動を繰り返す。このとき、翼１７は翼軸１８を支点として回動し、翼１７の先端の丁番軸２０は、２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を通る円弧軌跡Ｒに沿って移動する。したがって、丁番軸２０は、往復移動の中間位置（ｂ）で２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を結ぶ直線Ｙに対し、円弧軌跡Ｒの膨らむ方向に距離Ｄだけ移動する。
【００２８】
他方、丁番枠１６に形成された長孔２１は、膜板１５の往復移動に応じて移動することが許容されるため、膜板１５の往復移動方向と同じ動きをする。すなわち、膜板１５が、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）あるいは（ｃ）→（ｂ）→（ａ）と反転移動するに際して、軸受け孔は、２つの死点位置（ａ）と（ｃ）を通る直線Ｙ上を移動し、膜板１５は傾くことなく平行移動される。
【００２９】
長孔２１の形状は、図２（Ｂ）に拡大して示すように、図１（Ｂ）の例と同様に、短径幅ｄ１と長径幅ｄ２からなり、膜板１５の往復運動方向に傾斜させて形成される。長孔２１の短径幅ｄ１は、円形の丁番軸２０がスライドおよび回動可能で密に嵌合される幅で形成され、長孔２１の両端２１ａと２１ｂは、丁番軸２０の外径にほぼ等しい円弧で形成される。長孔２１の長径幅ｄ２は、翼１７の死点位置（ａ）又は（ｂ）で丁番軸２０と嵌合する丁番位置を第１の回動位置（Ｓ１）とし、２つの前記死点位置間の中間位置（ｂ）で翼１７の膨らみ方向で距離Ｄをもつ頂点位置における丁番位置を第２の回動位置（Ｓ２）としたとき、それぞれの回動位置で丁番軸２０の移動が停止される幅で形成する。
【００３０】
上記のように長孔２１の位置と長径幅ｄ２を規制することにより、死点位置（ａ）又は（ｂ）においては、翼１７が死点から戻るように回動するのを抑止し、また、中間位置（ｂ）では、翼１７の移動を抑止することができる。この結果、あおりが軽減できガスメータの器差性能の向上を図ることができる。
【００３１】
また、本発明においては、上記の長孔２１を膜板１５の往復移動方向に傾斜角度θを有するように形成している。この傾斜角度θは、図１の例と比べて、膜板１５の移動位置によって変化せず、全ての位置で一定とすることができる。
長孔２１を上記のように傾斜させることにより、図１の例と同様に、膜板１５が何らかの原因により往復運動方向と直交する方向に動いたとしても、長孔２１の移動は丁番軸２０により翼１７の回動運動に確実に変換され、膜板１５の運動も修正される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図３】従来の技術を説明する図である。
【図４】従来の他の技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１…本体ケース、１２…蓋体、１３…計量室、１４…計量膜、１５…膜板、１６…丁番枠、１７…翼、１８…翼軸、１９…丁番片、２０…丁番軸、２１…長孔、２１ａ，２１ｂ…長孔の端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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