(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部ケースに収容された下インナーケースに羽根車が回転可能に収容支持され、前記下インナーケースの周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズルがそれぞれ複数形成され、当該流入ノズルから下インナーケース内に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズルから当該水流を外部に流出させて計量する構成の複箱式水道メータであって、
前記下インナーケースは、前記複数の流入ノズルを形成する各ノズル形成体を上下に二分割して形成された各下分割ノズル形成体が一体に設けられた下部材と、前記各ノズル形成体を上下に二分割して形成された各上分割ノズル形成体が一体に設けられた中間部材と、複数の前記流出ノズルが設けられた上部材の三つの部材が一体に組み付けられて構成され、組付状態で周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズルがそれぞれ形成され、
前記下部材の複数の下分割ノズル形成体のうち特定の下分割ノズル形成体の外周部に起立して形成された複数の貫通連結突起体は、前記中間部材の複数の上分割ノズル形成体のうち特定の上分割ノズル形成体に形成された貫通孔に貫通されて、各貫通連結突起体の上端部は、上部材の外周部に形成された挿入孔に挿入され、当該各貫通連結突起体の上端部と上部材とが超音波溶着されることで、前記三つの部材が一体に組み付けられる構成であることを特徴とする複箱式水道メータ。
【請求項２】
下部材の円板状の底板部の周縁に形成されたリング部の外周面における流入ノズルの部分は、前記三つの各部材を組付けて形成される周壁の内周面に対して半径方向に沿って外側に配置されてノズル作用部となっていることを特徴とする請求項１に記載の複箱式水道メータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部ケースに下インナーケースが収容されて、当該下インナーケースに羽根車が収容された複箱式水道メータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複箱式水道メータ（以下、単に「水道メータ」と略す場合もある）は、下部ケースに収容された下インナーケースに羽根車が回転可能に収容支持され、前記下インナーケースの周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズルがそれぞれ複数形成され、当該流入ノズルから下インナーケース内に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズルから当該水流を外部に流出させて計量する構成の水道メータである。
【０００３】
この水道メータには、下インナーケースが一体構造のもの（特許文献１）と、分割構造のもの（特許文献２）とがあり、後者は、下インナーケースを三分割構造にすることにより、前者の一体構造に対して成形性、流入及び流出の各ノズルの寸法精度を高めたものである。
【０００４】
しかし、特許文献２に開示の三分割構造の下インナーケースは、下部材、中間部材及び上部材の三つの部材は、下部材と中間部材、及び中間部材と上部材は、互いに連結されているが、下部材と上部材は、中間部材を介して連結されていて、直接には連結されていない構造であると共に、連結される各部材は、背丈の低い突片を介して連結される構造である。このため、上記した三つの部材が連結されて組み付けられた「下インナーケースの同心性」が低い。ここで、「分割構造の下インナーケースの同心性」とは、下部材、中間部材及び上部材の各軸心の同一の程度をいう。よって、下部材に回転可能に支持される羽根車のピボット軸心と、当該ピボットの上端においてマグネットカップリングを介して連結される歯車の軸心との同心性が低くなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３４９４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１８１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、分割構造の下インナーケースを備えた複箱式水道メータにおいて、当該下インナーケースの同心性及び連結強度の双方を高めることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、下部ケースに収容された下インナーケースに羽根車が回転可能に収容支持され、前記下インナーケースの周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズルがそれぞれ複数形成され、当該流入ノズルから下インナーケース内に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズルから当該水流を外部に流出させて計量する構成の複箱式水道メータであって、前記下インナーケースは、前記複数の流入ノズルを形成する各ノズル形成体を上下に二分割して形成された各下分割ノズル形成体が一体に設けられた下部材と、前記各ノズル形成体を上下に二分割して形成された各上分割ノズル形成体が一体に設けられた中間部材と、複数の前記流出ノズルが設けられた上部材の三つの部材が一体に組み付けられて構成され、組付状態で周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズルがそれぞれ形成され、前記下部材の複数の下分割ノズル形成体のうち特定の下分割ノズル形成体の外周部に起立して形成された複数の貫通連結突起体は、前記中間部材の複数の上分割ノズル形成体のうち特定の上分割ノズル形成体に形成された貫通孔に貫通されて、各貫通連結突起体の上端部は、上部材の外周部に形成された挿入孔に挿入され、当該各貫通連結突起体の上端部と上部材とが超音波溶着されることで、前記三つの部材が一体に組み付けられる構成であることを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、複数の流入ノズルを形成する各ノズル形成体を上下に二分割して形成された各下分割ノズル形成体が一体に設けられた下部材、各上分割ノズル形成体が一体に設けられた中間部材及び複数の流出ノズルが設けられた上部材の三つの各部材は、下部材の複数の下分割ノズル形成体の外周部に起立して形成された複数の貫通連結突起体を介して一体に連結されて組み付けられると共に、各貫通連結突起体の上端部と上部材とが超音波溶着されることで、複数本の貫通連結突起体を介して下部材と中間部材、及び中間部材と上部材が互いに一体に連結されるのに加えて、複数本の貫通連結突起体を介して下部材と上部材とが連結される構成となる。従って、上記した三つの部材の同心性、特に、下部材と上部材の同心性が高くなると共に、三つの部材の連結強度も高められる。また、下インナーケースが三つの部材に分割されているので、成形も容易となって、成形できる形状の自由度が高められる（成形性の面からの形状の制約が少なくなる）。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、下部材の円板状の底板部の周縁に形成されたリング部の外周面における流入ノズルの部分は、前記三つの各部材を組付けて形成される周壁の内周面に対して半径方向に沿って外側に配置されてノズル作用部となっていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明によれば、各流入ノズルの最も奥側の部分は、リング部の外周面が、三つの部材を組み付けて形成される周壁の内周面に対して半径方向に沿った外側に配置されて、部分的なノズル作用部となっているので、最も奥側の部分まで下方に開放されている構造の流入ノズルに比較して、噴流の流入がスムーズとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の流入ノズルを形成する各ノズル形成体を上下に二分割した各下分割ノズル形成体が一体に設けられた下部材と、前記各ノズル形成体を上下に二分割した各上分割ノズル形成体が一体に設けられた中間部材と、複数の前記流出ノズルが設けられた上部材の三つの部材の同心性、特に、下部材と上部材の同心性が高くなると共に、三つの部材の連結強度も高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る水道メータの縦断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明の水道メータを構成する下インナーケースＫ1 を異なる方向から見た斜視図である。
【図３】下インナーケースＫ1 を構成する下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄの分解斜視図である。
【図４】下部材Ａの平面図である。
【図５】（ａ）は、下部材Ａのリング部１３のノズル作用部１６の断面図（図４のＸ−Ｘ線断面図）であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ線端面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、中間部材Ｂの斜視図、及び底面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、上部材Ｄの斜視図、及び平面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、それぞれ下部材Ａの貫通連結突起体１８と上部材Ｄとの溶着の前後の部分断面図である。
【図９】図１のＪの部分の拡大図（流入ノズルＮ1 の部分の拡大断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。
【００１８】
図１に、本発明の水道メータの全体が縦断面図で示されている。下部ケース１は、流入口２及び流出口３を備えていて、内部は、隔壁４によって、上流側室５と下流側室６とに分離形成され、前記隔壁４に下インナーケースＫ1 が支持されることにより、当該下インナーケースＫ1 は、上流側室５及び下流側室６との双方に亘って収容配置される。下インナーケースＫ1 の上側には、表示ユニット（図示せず）が内装された上インナーケース（「レジスターボックス」とも称される）Ｋ2 が配置され、下部ケース１の上端部外側に、蓋体７を備えた上部ケース８が螺合されている。なお、図１において、９は、流入口２に配置されたストレーナを示す。
【００１９】
下インナーケースＫ1 は、三分割構造であって、下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄの三つの各部材を一体に組み付けて形成される。下部材Ａは、図２ないし図４に示されるように、円板状の底板部１１の上面の中心部に形成されたリブ１４と、外周縁に上方に向けて形成されたリング部１３とが多数本（実施例では８本）のリブ１４で連結されて、前記リング部１３の外周面に前記リブ１４と同数の下分割ノズル形成体Ｓ1 が接線方向に対して所定角度だけ外方に傾斜して一体に形成されている。各下分割ノズル形成体Ｓ1 は、図５（ａ），（ｂ）に示されるように、前記リング部１３の外周面の高さ方向に沿って上端側において高さ（Ｈ）だけ除いた部分の全高に亘って中心角（θ1 ）で一体に形成されている。前記リング部１３の外周面における下分割ノズル形成体Ｓ1 が形成された中心角（θ1 ）の範囲であって、しかも高さ方向の上端部の当該下分割ノズル形成体Ｓ1 が一体形成されていない部分は、下部材Ａに対して中間部材Ｂを組み付ける際に、当該中間部材Ｂの上分割ノズル形成体Ｓ2 の内面側に形成された密着嵌合面２３（図３及び図６参照）が密着嵌合される被密着嵌合面１５となっていて、上下の各分割ノズル形成体Ｓ1 ，Ｓ2 が上下方向に重合されることにより、ノズル形成体Ｓとなる。即ち、リング部１３の外周面には、中心角度（θ1 ）の多数の被密着嵌合面１５が間欠的に形成され、隣接する被密着嵌合面１５の間には、中心角（θ2 ）のノズル作用部１６が形成されている。リング部１３における被密着嵌合面１５及びノズル作用部１６の各肉厚をｔ1 ，ｔ2 とすると、（ｔ2 ＞ｔ1 ）の関係にある。ノズル作用部１６は、被密着嵌合面１５に対して半径方向の外側に突出して形成されている。なお、図４及び図５において、１７は、ピボット支持孔を示す。
【００２０】
上記したように、リング部１３の周方向に沿って間欠的に被密着嵌合面１５よりも半径方向外側に向けて厚肉となったノズル作用部１６を設けた場合には、下インナーケースＫ1 が三分割構造の場合には、下部材に上記したノズル作用部１６が形成されていても、成形型を貫通連結突起体１８の方向に抜くことができるため、簡単な構造の成形型により成形が可能である。しかし、一体構造の下インナーケースの場合には、多数のノズル形成体の成形のために、本来の成形型の他に、多数の流入ノズルとなる部分に配置されて、有底円筒状をした下インナーケースの接線方向に対して外側に向けて傾斜した方向にスライドする前記流入ノズルと同数の矢型と称されるスライド型が必要となって、型構造が複雑となる。
【００２１】
多数本の下分割ノズル形成体Ｓ1 のうち特定の複数（実施例では５本）の下分割ノズル形成体Ｓ1 の先端部には、貫通連結突起体１８が底板部１１に対して垂直となって起立して形成されている。貫通連結突起体１８は、下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄの三つの各部材を一体に連結するためのものであって、横断面は、対向した一対の半円弧を直線で結んだ形状であって、その上端部は、横断面が他の部分に比較して相似小形となった上部材挿入部１８ａとなっていて、両者の間に段差部１９が形成されている。
【００２２】
中間部材Ｂは、図３及び図６に示されるように、リング本体部２１の下面に、下部材Ａに対して中間部材Ｂを組み付けることにより、当該下部材Ａの各下分割ノズル形成体Ｓ1 に重合される上分割ノズル形成体Ｓ2 が周方向に沿って複数形成され、各上分割ノズル形成体Ｓ2 における下部材Ａの貫通連結突起体１８の起立位置に対応する部分には、当該貫通連結突起体１８が貫通される貫通孔２２が形成されている。リング本体部２１の内径ｒｂは、下部材Ａのリング部１３の被密着嵌合面１５の外径Ｒａに対応していて、各上分割ノズル形成体Ｓ2 におけるリング本体部２１の延長面は、下部材Ａのリング部１３の被密着嵌合面１５の外側に嵌合される密着嵌合面２３となっている。このため、下部材Ａの各貫通連結突起体１８を中間部材Ｂの各貫通孔２２に貫通させて、下部材Ａのリング部１３の外周面に形成された各被密着嵌合面１５に、中間部材Ｂの各上分割ノズル形成体Ｓ2 の密着嵌合面２３を密着嵌合させると、下部材Ａに対して中間部材Ｂが組み付けられて、上下の各分割ノズル形成体Ｓ1 ，Ｓ2 が重合されて、ノズル形成体Ｓが形成され、周方向に沿って隣接する各ノズル形成体Ｓの間に、当該ノズル形成体Ｓと同数の流入ノズルＮ1 が形成される。リング本体部２１の上端部には、前記下部ケース１の隔壁４に係止される係止鍔部２４が形成されている。
【００２３】
上部材Ｄは、図３及び図７に示されるように、厚リング状のリング本体部３１は、中間部材Ｂの係止鍔部２４の外径と同一の外径を有していて、当該リング本体部３１の裏面側に、当該裏面に開口した複数（実施例では３個）の流出ノズル孔３２が半径方向に対して傾斜した方向に形成され、リング本体部３１に、下部材Ａの貫通連結突起体１８の先端部の上部材挿入部１８ａを挿入可能とする挿入孔３３が貫通して設けられている。挿入孔３３が貫通されているのは、下部材Ａの貫通連結突起体１８の上部材挿入部１８ａを、上部材Ｄの挿入孔３３に挿入して、段差部１９の部分において、超音波溶着を行う際に、挿入孔３３内の空気を逃がすためである。また、上部材Ｄの上面開口には、上インナーケースＫ2 の下端部が嵌め込まれ、上部材Ｄを構成するリング本体部３１の上面には、下インナーケースＫ1 に対する上インナーケースＫ2 の周方向の位置決めを行うための位置決め凹部３４が半径方向に形成されている。なお、図４ないし図７において、Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｄは、それぞれ下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄの中心を示す。
【００２４】
そして、下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄを一体に組み付けて、下インナーケースＫ1 とするには、以下のようにして行う。まず、下部材Ａに形成された複数本の貫通連結突起体１８を、中間部材Ｂの貫通孔２２に貫通させて、中間部材Ｂの各上分割ノズル形成体Ｓ2 の内周側に形成された密着嵌合面２３を、下部材Ａのリング部１３の外周面に形成された被密着嵌合面１５の外側に嵌合させて、上下の各分割ノズル形成体Ｓ1 ，Ｓ2 を重合させる。この状態では、貫通連結突起体１８の段差部１９は、中間部材Ｂの各貫通孔２２から僅かに突出しており、各貫通連結突起体１８の上部材挿入部１８ａを、上部材Ｄの挿入孔３３に挿入させると、中間部材Ｂと上部材Ｄとの間に僅かの隙間４１が形成される〔図８（ａ）参照〕。この状態で、上部材Ｄを下部材Ａ及び中間部材Ｂに対して押付け力を加えた状態で、超音波振動を加えると、貫通連結突起体１８の段差部１９の部分が溶融して、各貫通連結突起体１８の段差部１９の部分と、上部材Ｄの各挿入孔３３の開口部が溶着されて、下部材Ａと上部材Ｄとの間に中間部材Ｂが挟持された状態で、当該下部材Ａと上部材Ｄとが複数の貫通連結突起体１８を介して一体に連結される〔図８（ｂ）参照〕。
【００２５】
これにより、下部材Ａの下分割ノズル形成体Ｓ1 と中間部材Ｂの上分割ノズル形成体Ｓ2 とが上下に重合されて、ノズル形成体Ｓとなり、周方向に沿って隣接するノズル形成体Ｓの間に、当該ノズル形成体Ｓと同数の流入ノズルＮ1 が、全体が略円筒状をした下インナーケースＫ1 の接線方向に対して傾斜して形成される。流入ノズルＮ1 は、図９に示されるように、両側面と上面が閉塞されて下面が開放された形状のノズルとなるが、当該流入ノズルＮ1 の奥側端には、下部材Ａのリング部１３の外周面に厚肉状となって形成されたノズル作用部１６が配置されていて、当該ノズル作用部１６は、三つの部材で形成された下インナーケースＫ1 の周壁４２の内周面（中間部材Ｂのリング本体部２１の内周面と同じ周面）に対して半径方向に沿って外側に距離（Ｅ）だけ配置されている。このため、流入ノズルＮ1 の奥側端は、部分的に下方にも閉塞されることにより、ノズル効果が高められる。
【００２６】
ここで、下部材Ａのノズル作用部１６による上記した「ノズル効果」は、前記距離（Ｅ）の大きさに比例して大きくなる。そして、本発明に係る下インナーケースＫ1 は、三分割されていて、ノズル作用部１６を有する下部材Ａは、成形形状の自由度が高いために、前記距離（Ｅ）を適宜選択できる。
【００２７】
また、中間部材Ｂと上部材Ｄとが一体化されることにより、両部材Ｂ，Ｄの間には、略円筒状の下インナーケースＫ1 の半径方向に対して傾斜した複数の流出ノズルＮ2 が形成される。
【００２８】
上記したように、下部材Ａ、中間部材Ｂ及び上部材Ｄの三つの各部材は、下部材Ａの外周部に起立された複数本の貫通連結突起体１８を介して一体に連結されて組み付けられるため、複数本の貫通連結突起体１８を介して下部材Ａと中間部材Ｂ、及び中間部材Ｂと上部材Ｄが互いに連結されるのに加えて、複数本の貫通連結突起体１８を介して下部材Ａと上部材Ｄとが連結される構成となるため、上記した三つの部材Ａ，Ｂ，Ｄの同心性、特に、下部材Ａと上部材Ｄの同心性が高くなると共に、三つの部材Ａ，Ｂ，Ｄの連結強度も高められる。
【００２９】
下インナーケースＫ1 の内部に収容された羽根車５１は、下部材Ａのピボット支持孔１７に下端部が挿入支持されピボット軸５２を介して回転可能に支持される。この状態で、下部ケース１内に下インナーケースＫ1 が配置されて、隔壁４に支持される。下インナーケースＫ1 の上方に上インナーケースＫ2 が配置されて、下部ケース１に対して上部ケース８を螺合により締め付けることにより、隔壁４で支持された下インナーケースＫ1 に対して上インナーケースＫ2 が押し付けられて一体化される。
【００３０】
これにより、多数の流入ノズルＮ1 及び複数の流出ノズルＮ2 は、それぞれ下部ケース１の上流側室５及び下流側室６に配置されて、上流側室５において多数の流入ノズルＮ1 から流入した水流により、下インナーケースＫ1 内の羽根車５１が回転されて、下流側室６において複数の流出ノズルＮ2 を通して水流は流出されて、通過流量が計量される。
【００３１】
羽根車５１の回転は、当該羽根車５１の回転軸部５１ａの上端部に取付けられた永久磁石と、上インナーケースＫ2 の表示装置を構成する歯車軸に取付けられた永久磁石（いずれも図示せず）とを介して磁気連結により、当該歯車軸に伝達される。この際に、分割構造の下インナーケースＫ1 を構成する下部材Ａと上部材Ｄとが、当該下部材Ａに設けられた複数の貫通連結突起体１８を介して直接に連結されることにより、下インナーケースＫ1 の同心性が高められていて、ピボット軸５２と前記歯車軸との同心性が確保されるために、前記磁気連結が確実となる。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ：下部材
Ｂ：中間部材
Ｄ：上部材
Ｋ1 ：下インナーケース
Ｋ2 ：上インナーケース
Ｎ1 ：流入ノズル
Ｎ2 ：流出ノズル
Ｓ：ノズル形成体
Ｓ1 ：下分割ノズル形成体
Ｓ2 ：上分割ノズル形成体
１：下部ケース
１１：下部材の底板部
１５：下部材の被密着嵌合面
１６：ノズル作用部
１８：貫通連結突起体
１８ａ：上部材挿入部
１９：段差部
２２：中間部材の貫通孔
２３：中間部材の密着嵌合面
３３：上部材の挿入孔
【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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