(57)【要約】【課題】マグネットの回転運動を用いることなく、マグネットの往復運動によってガス流量の測定を行うことで、磁気検出手段の誤動作を防止したダイヤフラム式ガスメータを提供する。【解決手段】ダイヤフラム式ガスメータは、ガスの供給及び排出によって往復運動するダイヤフラムと、このダイヤフラムの往復運動を回転運動に変換するリンク機構と、この回転運動が伝わる回転軸２１に設けたカム２０Ａと、このカム２０Ａに接触しかつ往復運動可能な往復可動部材２２と、この往復可動部材２２に設けたマグネット２３と、このマグネット２３に対向配置した磁気検出手段２５を備えている。そして、ダイヤフラムの往復運動に連動させてマグネット２３を稼動し、その磁界の変化を磁気検出手段２５で検出することによって、電気的に前記ガスの流量を積算している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの供給及び排出によって往復運動するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの往復運動を回転運動に変換するリンク機構と、前記回転運動が伝わる回転軸に設けたカムと、該カムに接触しかつ往復運動可能な往復可動部材と、該往復可動部材に設けたマグネットと、該マグネットに対向配置した磁気検出手段を備え、前記ダイヤフラムの往復運動に連動させて前記マグネットを稼動し、その磁界の変化を前記磁気検出手段で検出することによって、電気的に前記ガスの流量を積算することを特徴とするダイヤフラム式ガスメータ。
【請求項２】
前記カムの形状を多段にしたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム式ガスメータ。
【請求項３】
前記カムが逆回転しない程度に前記カムの外形輪郭形状を急激に変化させたことを特徴とする請求項１または２に記載のダイヤフラム式ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラム式ガスメータ、より詳細には、ダイヤフラムの往復運動に連動してマグネットを駆動し、その磁界の変化によって電気的にガス流量を測定するダイヤフラム式ガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、都市ガス用の小中流量用ガスメータとしては、一般的にダイヤフラム式ガスメータが使用されている。ダイヤフラム式ガスメータは、本体ケース内の２つの計量室に組み込まれたダイヤフラムの往復運動により、ダイヤフラムの両側のガスを交互に本体ケース外に排出するもので、このダイヤフラムの往復運動はリンク機構を用いて回転運動に変換され、バルブを駆動してガスの分配を行い、またカウンタを駆動して積算流量を表示する構造を有している。
【０００３】
図５は、ダイヤフラム式ガスメータを示す一部破断正面図、図６は、同じく側断面図である。
ダイヤフラム式ガスメータ１のケーシングは、その下部を構成する本体ケースと、上部を構成する上ケースとを有し、上ケースにはガス入口１２及びガス出口１３が設けられる。また、本体ケースの内部に設けられる下部空間と、上ケースの内部に設けられる上部空間とは仕切壁によって仕切られており、下部空間は前部計量室１ａと、後部計量室１ｂとに仕切られている。前部計量室１ａにはダイヤフラム７ａにより第１及び第２計量室（ア）、（イ）が形成され、後部計量室１ｂにはダイヤフラム７ｂにより第３及び第４計量室（ウ）、（エ）が形成されている。ダイヤフラム７ａ，７ｂの往復運動は、ダイヤフラムの両面に添設される膜板８，８に取り付けられた蝶番枠５を介して翼３に伝達され、さらに翼３の揺動が翼軸２及びリンク機構６に伝達され、ダイヤフラムの動作をリンク機構６によって回転運動に変換し、この回転によってバルブ４を駆動している。
【０００４】
また、リンク機構６による回転は、マグネットディスク１１を回転させ、このマグネットディスク１５の近傍に設けた図示しない磁気検出手段によって、マグネットディスク１１の回転数、すなわち、ダイフラムの往復運動を電気的な信号として検出し、この検出信号に基づいて電子的にガス流量の積算値を行っている。
他方、リンク機構６による回転は、カウンタ軸９を回転駆動し、さらに、ガスメータ１の上部前側の表示器等収納室１４に設けた機械式カウンタ１０に伝えることによって、機械式カウンタ１０の表示値を表示窓を介して外部から目視できるようにしている。
【０００５】
このように、ダイヤフラム式ガスメータは、装置内部を流れるガスの流れによってダイヤフラムを往復動作させ、この往復動作をリンク機構によって回転運動へと変え、その回転数に応じて 積算された流量を機械カウンタへ表示させるという方式を採っている。
また リンク機構後段の回転運動でマグネットディスクを回転させ、その磁界の変化によって電気的にマグネットディスクの回転を検出し、電子ユニット内部での積算も行っている。このような、ダイヤフラム式ガスメータとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、マグネットディスクを用いて回転を検出するダイヤフラム式ガスメータおいては、図７で示すように、マグネット１１ａはディスク状の部品に固定されており、それがダイヤフラムの往復運動に連動して回転することで、リードスイッチや磁気抵抗効果素子等の磁気検出手段１５が、マグネット１１ａによる磁界の変化を検出し回転数を計測している。
このとき、マグネットディスク１１が、図７（Ａ）で示すように、安定的に一方向にのみに回転していれば 磁界の変化に対して 回転数を検出することは比較的容易であるが、計測されるガスの圧力変化やガスの流れが停止したりした場合、また、メータ外部からの振動などでマグネットディスクの回転が一様でなくなったり、図７（Ｂ）で示すように逆回転や振動を伴う往復動作が起こる可能性がある。
【０００７】
例えば、マグネット１１ａの磁界が磁気検出手段１５のONとOFFの曖昧な位置で静止していた場合、設置場所の振動などで、磁気検出手段１５が磁界の変化を検出しガスが流れていないにも関わらず電気的に回転を計上してしまう場合などである。
このような現象が起こると機械的に流量を検出、表示している機械式カウンタ部分と電気的に流量を検出、積算している電気回路部分とで積算値に差異を生じてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、 マグネットの回転運動を用いることなく、マグネットの往復運動によってガス流量の測定を行うことで、磁気検出手段の誤動作を防止したダイヤフラム式ガスメータを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ガスの供給及び排出によって往復運動するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの往復運動を回転運動に変換するリンク機構と、前記回転運動が伝わる回転軸に設けたカムと、該カムに接触しかつ往復運動可能な往復可動部材と、該往復可動部材に設けたマグネットと、該マグネットに対向配置した磁気検出手段を備え、前記ダイヤフラムの往復運動に連動させて前記マグネットを稼動し、その磁界の変化を前記磁気検出手段で検出することによって、電気的に前記ガスの流量を積算することを特徴としたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カムの形状を多段にしたことを特徴としたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記カムが逆回転しない程度に前記カムの外形輪郭形状を急激に変化させたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
マグネットの動作を回転運動ではなく カムによる往復運動とすることで、磁気検出手段の誤検出を防止することができる。また、カムの輪郭線によって、カムとリンク機構の逆転を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータにおけるカムと往復可動部材、及び磁気検出手段の関係を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータのカムの変形例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータのカム他の変形例を示す図である。
【図４】カムの回転と往復可動部材の移動距離との関係を示したカム曲線である。
【図５】ダイヤフラム式ガスメータを示す一部破断正面図である。
【図６】ダイヤフラム式ガスメータを示す側断面図である。
【図７】マグネットディスクの回転を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータにおけるカムと往復可動部材、及び磁気検出手段の関係を示す図である。
図１において、カム２０Ａがカム軸２１に設けられており、このカム２０Ａの外周部に、従節となる往復可動部材２２の先端に回転可能に設けたコロ(接触子)２４が接触している。ここで、カム軸２１は、ダイヤフラム式ガスメータのダイヤフラムの往復動作をリンク機構によって回転運動に変換し、この回転運動を伝えるものであり、例えば、従来のダイヤフラム式ガスメータにおける、マグネットディスクあるいはバルブを取り付けていた回転軸が使用できる。
【００１５】
また、往復可動部材２２のコロ２４と反対側の先端にはマグネット２３が取り付けられており、このマグネット２３と軸方向に対向する位置のガスメータの固定部材には磁気検出手段２５が設けられている。磁気検出手段２５としては、リードスイッチ、ホール素子、磁気抵抗効果素子などの種々のものが使用できる。
【００１６】
そして、カム２０Ａは半径方向に１か所の凸部を有しており、カム２０Ａが１回転することによって、従節である往復可動部材２２はその軸方向Ｘに沿って１往復運動することになり、磁気検出手段２５は、往復可動部材２２のマグネット２３の磁界変化を検出することによって、カム軸の回転を検出することができる。
図４は、カムの回転とマグネット軸の移動距離との関係を示したカム曲線であり、図４のＡの曲線が図１で示したカム２０Ａについてのカム曲線である。図１で示すカム２０Ａの位置は、図４で示す１８０°の位置であり、マグネット２３が磁気検出手段２５に最も近づいた際の状態を示している。
【００１７】
ここで、現在一般に使用されているダイヤフラム式ガスメータにおいては、その機構動作は内部のガスの流れと大きく関係しており、ダイヤフラムが流路の抵抗の変化などに起因してあおり等を起こしたり、あるいはダイヤフラムの往復運動を回転運動に変換するためのリンク機構の特徴的な動作によって、その回転運動に変動（回転ムラ） が生じる。
一方、磁気検出手段２５については、マグネット２３の磁界による磁気検出手段２５の出力値がONとOFFの曖昧な位置に止まることを避け、できる限りスイッチから離れている時間が長いことが望ましい。
【００１８】
したがって、例えば、カム軸２１の１回転あたりに１つのパルス信号を得る場合には、ダイヤフラムのあおりやリンク機構による回転ムラの発生が少ない回転角範囲を選択して、このような回転角範囲にある場合に、マグネット２３が磁気検出手段２５に最も近づくようにしておくとよい。そして、本発明では、マグネットの動作を回転運動から、カムによる往復運動へ置き換えることにより、パルス信号を得る場合以外は、マグネットの磁界から磁気検出手段を遠ざけることができる。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータのカムの変形例を示す図である。
カムの形状は図１のカム２０Ａに示すように、半径方向に１回転１パルスを基本とするが、図２で示すカム２０Ｂのように半径方向の突出部を複数設けること、すなわち多段にすることで、カム軸２１の１回転で２パルスを発信させたり、あるいは、それ以上のパルスを得ることも可能である。
カム２０Ｂが１回転する際の、往復可動部材２２の移動距離の関係は、図４のＢで示す曲線となる。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式ガスメータのカムの他の変形例を示す図である。
図３で示すカム２０Ｃは、カムの外形輪郭線を急激に変化させているため、マグネット２３を磁気検出手段２５に最も近づいた位置から速やかに遠ざけることができ、誤検出の発生をより抑えることができる。また、カム２０Ｃの形状によって、 同時にカム軸２１の逆回転防止にも役立つ。
カム２０Ｃが１回転する際の、往復可動部材２２の移動距離の関係は、図４のＣで示す曲線となる。
【符号の説明】
【００２１】
１…ダイヤフラム式ガスメータ、２…翼軸、３…翼、４…バルブ、５…蝶番枠、６…リンク機構、７ａ、７ｂ…ダイヤフラム、８…膜板、９…カウンタ軸、１０…機械式カウンタ、１１…マグネットディスク、１２…ガス入口、１３…ガス出口、１４…表示器等収納室、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…カム、２１…カム軸、２２…往復可動部材、２３…マグネット、２４…コロ、２５…磁気検出手段。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００６−１７７９０２号公報
【図１】
2010175438.tif 000003
【図２】
2010175438.tif 000004
【図３】
2010175438.tif 000005
【図４】
2010175438.tif 000006
【図５】
2010175438.tif 000007
【図６】
2010175438.tif 000008
【図７】
2010175438.tif 000009