(57)【要約】【課題】  不測に膜式流量計が落とされて、流量計に不測の衝撃（主に上下方向の衝撃）が加わった場合にあっても、この衝撃により計量性能が低下しない膜式流量計を得る。【解決手段】  計量室を形成するケーシングに周縁部が固定された状態で設けられ、計量室へのガスの給排により往復動する膜部と、軸心周りに相対揺動自在に前記ケーシングに挿通された翼軸とを備え、翼軸の一端側部位が翼を介して膜部に連結され、膜部の往復動に従って前記翼軸が前記軸心周り揺動される膜式流量計を構成するに、翼軸とケーシングとの間において、相対揺動を許容し、翼軸の軸方向移動を抑制する移動抑制部１６ａ，１６０ａを設ける。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量室を形成するケーシングに周縁部が固定された状態で設けられ、前記計量室へのガスの給排により往復動する膜部と、前記ケーシングに軸心周りに揺動自在に挿通された翼軸とを備え、
前記翼軸の一端側部位が翼を介して前記膜部に連結され、前記膜部の往復動に従って前記翼軸が前記軸心周りに揺動される膜式流量計であって、
前記翼軸と前記ケーシングとの間において前記揺動を許容し、翼軸の軸方向移動を抑制する移動抑制部を、前記翼と前記翼軸の揺動が伝達されるリンク機構との間に設けた膜式流量計。
【請求項２】
前記移動抑制部が、前記翼軸に設けられる翼軸段差部と、前記ケーシングに固定される翼軸ボックスに前記翼軸段差部に対応して設けられる翼軸ボックス段差部である請求項１記載の膜式流量計。
【請求項３】
前記移動抑制部が、前記翼軸に設けられる翼軸段差部と、前記ケーシングに固定されるホールド部材に前記翼軸段差部に対応して設けられるホールド部材段差部である請求項１記載の膜式流量計。
【請求項４】
前記移動抑制部に、前記翼軸と前記ケーシングとの間に掛かる衝撃を緩和する衝撃緩衝材を備えた請求項１〜３のいずれか１項記載の膜式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量室を形成するケーシングに周縁部が固定された状態で設けられ、計量室へのガスの給排により往復動する膜部と、前記ケーシングに軸心周りに揺動自在に挿通された翼軸とを備え、この翼軸の一端側部位が翼を介して膜部に連結され、前記膜部の往復動に従って翼軸が軸心周り揺動される膜式流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の膜式流量計の基本的構造を、その一例である本願例示の膜式ガスメータを取って説明する。
図１に示すように、ガス供給口１及びガス排出口２を備えたケーシングＣを用いて組み付けて構成してあり、ガス供給口１及びガス排出口２により、住宅等のガス需要先にガスを供給するガス供給管（図示省略）の途中に接続して、ガス供給管を流れるガスの流量を計測して、ケーシングＣの外部に設けた表示部３に計測したガス流量を表示するように構成してある。
【０００３】
さらに、図３に示すように、計量室４へのガスの給排を制御する弁部Ｖ、計量室４へのガスの給排により往復動する膜部Ｆ、その膜部Ｆの１往復で１回転するように、膜部Ｆにリンク機構Ｌにて連動連結された回転体Ｒ、その回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部Ｆの往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６、及び、そのリードスイッチ６からの信号と前記設定計測基準流量とに基づいて流量を求めると共に求めた流量を上述の表示部３に表示させるコントローラ７（図６参照）を、ケーシングＣ内に組み付けて構成してある。
【０００４】
膜式流量計にあっては、膜部Ｆは可撓性の膜材１１と膜板１２との組み合わせとして構成されており、上述のように、ガスの給排気に従って、膜部Ｆが往復動する。
膜部Ｆと翼軸１６との間は翼１５によって接続されており、図２右側の室内にある翼部Ｆ、翼１５、翼軸１６が取る姿勢が排気完了時の自由姿勢である。一方、図２左側の室内にある翼部Ｆ、翼１５、翼軸１６が取る姿勢が、室内に所定流量が給気された状態で取る膨張姿勢である。
【０００５】
図３、４に示すように、翼軸１６はその下端部位を、翼１５の一方端に固定され、上端をリンク機構Ｌを構成する大肘金１７に固定されている。
さて、従来型の膜式流量計にあっては、翼軸は一定径の軸とされており、その中間部位でケーシング内を挿通する構成とされていた（特許文献１又は特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５０１４７（図１、図５）
【特許文献２】特開２００３−６５８２２（図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成において、膜式流量計に例えば、誤操作により落とされ流量計に衝撃が加わった場合、翼軸周りの機構にがたが発生しやすいことが判明した。
この種のがたが発生すると、計量部にずれが発生し、計量性能に誤差が発生する。
本発明の目的は、例えば、不測に膜式流量計が落とされて、流量計に不測の衝撃（主に上下方向の衝撃）が加わった場合にあっても、この衝撃により計量性能が低下しない膜式流量計を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達するための、計量室を形成するケーシングに周縁部が固定された状態で設けられ、前記計量室へのガスの給排により往復動する膜部と、
ケーシングに軸心周りに相対揺動自在に挿通された翼軸とを備え、
前記翼軸の一端側部位が翼を介して前記膜部に連結され、前記膜部の往復動に従って前記翼軸が前記軸心周りに揺動される膜式流量計の特徴構成は、
前記翼軸と前記ケーシングとの間において、前記揺動を許容し、翼軸の軸方向移動を抑制する移動抑制部を、前記翼と前記翼軸の揺動が伝達されるリンク機構との間に設けたことにある。
この構成の膜式流量計においては、流量計が落下され衝撃が加わった場合にあっても、ケーシングと翼軸間における、翼軸軸方向の移動が移動抑制部により抑制される。結果、
上述のように、計量部にがたが発生することを抑制でき、計量性能の低下を抑制できる。
【０００９】
この移動抑制部は、翼軸に設けられる翼軸段差部と、前記ケーシングに固定される翼軸ボックスに前記翼軸段差部に対応して設けられる翼軸ボックス段差部として構成することが好ましい。
翼軸ボックスは、翼軸がケーシングを挿通する部位、即ち、翼と大肘金との間に備えられるため、その中間部位で翼軸の軸方向移動を抑えて、計量性能の低下を防止できる。
また、この構成の場合は、特に別部材を設ける必要はない。
【００１０】
移動抑制部を、前記翼軸に設けられる翼軸段差部と、前記ケーシングに固定されるホールド部材に前記翼軸段差部に対応して設けられるホールド部材段差部として構成することも好ましい。
ホールド部材を別途備え、翼軸の軸方向移動を抑えることで、確実に計量性能の低下を防止できる。
【００１１】
さらに、前記移動抑制部に、前記翼軸と前記ケーシングとの間に掛かる衝撃を緩和する衝撃緩衝材を備えることが好ましい。
この構成を採用すると、衝撃が直接、翼軸若しくはケーシングに掛かることを防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
翼軸とケージングとの間に発生することがある軸方向の相対移動を防止することで、計量部にがたが発生することを防止でき、不測に計量性能が低下するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
膜式ガスメータは、図１に示すように、ガス供給口１及びガス排出口２を備えたケーシングＣを用いて組み付けて構成してあり、ガス供給口１及びガス排出口２により、住宅等のガス需要先にガスを供給するガス供給管（図示省略）の途中に接続して、ガス供給管を流れるガスの流量を計測して、ケーシングＣの外部に設けた表示部３に計測したガス流量を表示するように構成してある。
【００１４】
図３に示すように、膜式ガスメータは、計量室４へのガスの給排を制御する弁部Ｖ、計量室４へのガスの給排により往復動する膜部Ｆ、その膜部Ｆの１往復で１回転するように、膜部Ｆにリンク機構Ｌにて連動連結された回転体Ｒ、その回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部Ｆの往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６、及び、そのリードスイッチ６からの信号と前記設定計測基準流量とに基づいて流量を求めると共に求めた流量を上述の表示部３に表示させるコントローラ７（図６参照）を、ケーシングＣ内に組み付けて構成してある。
【００１５】
ケーシングＣは、図１、図２に示すように、下ケーシングＣ１及び上ケーシングＣ２から成る。周知であるので詳細な説明並びに図示は省略するが、上ケーシングＣ２内には、上述のコントローラ７の他に、膜式ガスメータに供給されるガス圧力を検出する圧力センサ、地震の震動を検出する感震器、及び、ガス供給遮断弁を設けて、前記圧力センサが異常圧力を検出したときや前記感震器が地震を検出したとき等、異常が発生したときに、上述のコントローラ７により、前記ガス供給遮断弁を遮断制御すると共に、異常情報を前記表示部に表示するように構成してある。
図１において、８は、前記ガス供給遮断弁の遮断状態を解除するための復帰軸（図示せず）の操作部を覆う復帰軸キャップである。
【００１６】
図２及び図３に示すように、下ケーシングＣ１は、その中央を仕切り壁９にて仕切り、その仕切り壁９の両側それぞれに仕切り壁９を底部とする概ね円筒形状の計量室形成用空間を備え、各計量室形成用空間の中央部を膜部Ｆにて仕切ると共に、各計量室形成用空間の開口部を蓋１０にて閉じて、各膜部Ｆの両側夫々に計量室４を形成してある。即ち、膜部Ｆは１対設け、計量室４は４室形成してある。
【００１７】
図２ないし図４に基づいて、膜部Ｆについて説明を加えると、膜部Ｆは、計量室４を形成する下ケーシングＣ１に枠状の整膜板１４により周縁部を固定した状態で設けた膜材（具体的にはゴム膜で構成される）１１と、その膜材１１の両面夫々の中央部に保持した円形の膜板１２にて構成してあり、外側の膜板１２の中央には、丁番台１３を設けてある。膜材１１は、可撓性を有する材料にて形成してある。
【００１８】
図２ないし図５に示すように、翼軸１６を、その軸心を上下方向に向けて上端側を下ケーシングＣ１の上部壁に形成した穴に気密状に貫通させた状態で、回動自在に支承し、その翼軸１６に翼１５を支持してある。つまり、翼１５を翼軸１６により下ケーシングＣ１に揺動自在に支承してある。
【００１９】
更に詳細には、下ケーシングＣ１の上部壁の貫通部位には、図５に示す様に、この部位に螺合される翼軸ボックス１６０が設けられており、このボックス１６０内を翼軸１６が貫通する構成が採用されている。翼軸ボックス１６０の上側にはシール用のゴム材１６１が嵌め込まれており、気密状態が保たれる。
【００２０】
さらに、翼軸ボックス１６０近傍の断面図である図５からも判明するように、正常な組み付け状態で、翼軸１６が翼軸ボックス１６０内に位置する部位に、翼軸１６の径が上側で小径となる翼軸段差部１６ａが設けられている。これに対応して、翼軸ボックス１６０にも翼軸ボックス段差部１６０ａが設けられている。さらに、翼軸ボックス段差部１６０ａの下側には緩衝用のゴム製の緩衝リング１６０ｂが備えられている。
【００２１】
このように、翼軸段差部１６ａを設け、翼軸ボックス１６０にそれに対応する翼軸ボックス段差部１６０ａを設置することにより、流量計が不測に衝撃を受けた場合にも、両者間でがたつきが発生するのを抑制することができる。また、段差箇所に緩衝材１６０ｂを挿入（もしくは一体成形）することにより、衝撃緩和性能を得ることができる。
翼軸１６は、翼１５の接続部を挟む上下２箇所で、その軸方向の移動が止められている。
図示するように翼１５より下側で下方向移動を、上側で上方向移動を抑制している。
【００２２】
図４に示すように、翼軸１６に接続された翼１５の先端に支持した丁番軸２６を、その軸心周りに相対回転自在に丁番台１３に挿通して、膜部Ｆの往復動に伴って翼１５が揺動するように、膜部Ｆと翼１５とを連結してある。丁板台１３には、挿通孔形成部分１３ａ及び丁番軸挿通孔１３ｂが設けられている。
【００２３】
この構造において、丁番軸２６を、膜部Ｆの膜面に沿う膜面方向であって、丁番軸２６の軸心方向（即ち、膜面沿い軸心方向）及びその軸心と交差する軸心交差方向（即ち、膜面沿い軸心交差方向）の相対移動が許容される融通がある状態で丁番台１３に挿通してある。ちなみに、膜部Ｆの膜面に沿う膜面方向は、膜部Ｆの往復動方向（以下、膜部往復動方向と記載する場合がある）に直交する面方向に相当する。
この様に、丁番軸２６と丁番台１３とを、膜面沿い軸心交差方向の相対移動を許容しながらも、膜部往復動方向での相対移動を極力抑制することで、膜部Ｆの往復動範囲のバラツキを極力小さくして、流量計測の信頼性を一層向上することができる。
【００２４】
図３及び図６に示すように、リンク機構Ｌは、端部同士を互いに枢支連結した大肘金１７と小肘金１８との組を２組備えて構成してある。
そして、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を固定連結してある。
【００２５】
図３及び図６に示すように、回転体Ｒは、下ケーシングＣ１の上部壁上に取り付けた支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持したクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に同軸芯状に取り付けた回転円板２１とを備えて構成し、クランク軸２０には、その径方向外方に突出する状態でクランクアーム２２を取り付けてある。
前記磁石５は、回転円板２１の上面の外周側に設けて、前記リードスイッチ６は、回転円板２１の外周に位置させて、支持台１９に支持させて設けてある。
【００２６】
図３及び図６に示すように、弁部Ｖは、上記の４室の計量室４のガスの給排を制御するように下ケーシングＣ１の上部壁に設け、弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように設けてある。
図６に基づいて弁部Ｖについて説明を加えると、下ケーシングＣ１の上部壁には、膜部Ｆを介して対向する２室の計量室４に各別に連通する２個のガス給排口Ｘを間隔を隔てて並べて設けることにより、２個のガス給排口Ｘが並ぶガス給排口Ｘの組を２組設けると共に、各組のガス給排口Ｘの間にはガス排出口Ｙを設けてある。つまり、ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶ給排用開口部列を２列形成してある。
【００２７】
各給排用開口部列のガス排出口Ｙは、下ケーシングＣ１の上部壁に設けたガス排出用接続口Ｚに対して、ガス排出路（図示省略）にて接続し、このガス排出用接続口Ｚは、下ケーシングＣ１上に上ケーシングＣ２を設けた状態で、上ケーシングＣ２内に設けたガス排出路（図示省略）にてガス排出口２に接続されるようになっている。
【００２８】
各給排用開口部列の上部に、揺動バルブ２３を上下方向の軸部にて給排用開口部列の開口部並び方向に揺動自在に支持して設けてある。
揺動バルブ２３の裏面には連通用凹部（図示省略）を設けてあり、揺動バルブ２３は、各揺動端に位置する状態で、揺動端側のガス給排口Ｘとガス排出口Ｙとを前記連通用凹部にて接続し且つ揺動端と反対側のガス給排口Ｘを開口し、揺動方向の中央に位置する状態で、両方のガス給排口Ｘを閉じるように構成してある。
【００２９】
図６に示すように、クランク台２４の一端を、クランクアーム２２の先端に軸心が上下方向を向くように設けた軸部２２ａに枢支し、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支し、両方の小肘金１８の一端をクランク台２４におけるクランクアーム２２に対する枢支軸芯から偏芯させた位置に枢支することにより、膜部Ｆと回転体Ｒとを連動連結し、クランクアーム２２の軸部２２ａに連結した２本のクランクロッド２５夫々を各揺動バルブ２３に連結してある。
【００３０】
そして、１対の膜部Ｆが１往復すると、各翼軸１６が所定角度で回動し、その回動に伴って、リンク機構Ｌにより回転体Ｒが１回転して、各揺動バルブ２３が揺動し、４個の計量室４に対するガスの給排を制御するように構成してある。
【００３１】
つまり、弁部Ｖは、２個の揺動バルブ２３、各揺動バルブ２３に夫々対応する２列の給排用開口部列（ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶもの）を備えて、２個の揺動バルブ２３夫々の揺動によって４室の計量室４へのガスの給排を行うように構成し、その弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように、翼軸１６と弁部Ｖとを、リンク機構Ｌ及びクランク軸２０とクランクアーム２２とから構成されるクランク機構にて連結してある。
【００３２】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  上記の実施の形態にあっては、翼軸と翼軸ボックスとに、対となる段差部を設けて、翼軸の上下方向のがたつき発生の防止を図るとともに、両者間に緩衝材を設けることで、衝撃緩和性能を得るものとしたが、翼軸と翼軸ボックスとの間に関しては、従来通り単純な気密状の挿通構造を採用し、がたつき、衝撃緩和用に別部材（例えばホールド部材１６５）をもって、この用に供してもよい。
【００３３】
先に説明した上ケーシングＣ２内にホールド部材１６５を設けて、上記目的を達成する例を図７、８に示した。図７はこの例における上ケーシングＣ２内の構成を示す斜視図であり、図８はホールド部材近傍の構成を示す図である。この上ケーシングＣ２内の空間内には、下ケーシングＣ１から前後一対の翼軸１６が突出されており、その上端近傍において、それぞれ対応する大肘金１７に固定されている。
【００３４】
これらの図に示すように、翼軸位置決め用のホールド部材１６５が下ケーシングＣ１の上面に取り付けられており、翼軸１６の部分で、翼軸ボックス１６０と大肘金１７の間に、一部に径の小さい小径部１６ｃを設け、膜式ガスメータの製造時で翼軸１６の設置後に、ホールド部材１６５により小径部１６ｃを保持する。そして、先に示した例と同様に緩衝材１６０ｂを備えて衝撃緩和をすることができる。
【００３５】
（ロ）  上記の実施形態においては、丁番台１３に、図３、４に示すように、丁番軸２６を挿通させる挿通孔形成部分１３ａを一対設ける場合について例示したが、挿通孔形成部分１３ａを１個設けても良い。
【００３６】
（ハ）  上記の実施形態においては、回転体Ｒに設けた磁石５によりリードスイッチ６を動作させるようにして、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を計測するように構成したが、これに代えて、カウンタを回転体Ｒにより操作されるように設けて、そのカウンタにて流量を表示するように構成しても良い。
【００３７】
（ニ）  本発明を適用することができる膜式流量計は、上記の実施形態において例示した膜式流量計以外にも、種々の膜式ガスメータに適用することができる。
例えば、上記の実施形態においては、揺動操作することにより２室の計量室４に対するガスの給排を制御する揺動バルブ２３を２個備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータに適用する場合について例示したが、回転操作することにより４室の計量室４に対するガスの給排を制御するロータリーバルブを備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータにも適用可能である。
あるいは、上記の実施形態においては、計量室４を４室設け、膜部Ｆを一対設けた膜式ガスメータ適用する場合について例示したが、計量室４を２室設け、膜部Ｆを１個設けた膜式ガスメータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る膜式ガスメータの斜視図
【図２】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の縦断面図
【図３】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の分解斜視図
【図４】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図５】実施形態に係る膜式ガスメータの翼軸ボックス周辺の断面図
【図６】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図７】別実施形態に係る膜式ガスメータの上ケーシング内の斜視図
【図８】図７に示す別実施形態の要部を示す図
【符号の説明】
【００３９】
４        計量室
１３      丁番台
１３ａ    挿通孔形成部分
１３ｂ    丁番軸挿通孔
１５      翼
１６      翼軸
１６ａ    翼軸段差部
２６      丁番軸
１６０    翼軸ボックス
１６０ａ  翼軸ボックス段差部
１６０ｂ  緩衝リング
１６ｃ    小径部
１６１    ゴム材
Ｃ１      ケーシング
Ｆ        膜部
【図１】
2005283461.tif 000003
【図２】
2005283461.tif 000004
【図３】
2005283461.tif 000005
【図４】
2005283461.tif 000006
【図５】
2005283461.tif 000007
【図６】
2005283461.tif 000008
【図７】
2005283461.tif 000009
【図８】
2005283461.tif 000010