(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の使用量に比例して回転する羽根車の回転量を検出する流量センサを有し、この流量センサからの信号を受けて水の使用量を求め表示する電子回路を実装する回路基板を備えた電子式水道メータであって、
開口端部が段差面を介して広口に形成された有底筒体と、
前記段差面上にOリングを介して一体的に設けられ、表裏を貫通する信号用端子を一体に有する透視ガラスと、
前記有底筒体の内面に沿って形成され、その開口端部に前記回路基板が、前記透視ガラス面と対向するように一体的に設けられた支持殻体と、
この支持殻体内の底面上に一体的に形成され、円筒状電池を横向きの状態に保持固定する電池の押え部と、
略盆状を成し、前記支持殻体の底部外面に一体的に嵌め込まれ、その盆面には前記流量センサを前記有底筒体の底面と対向する所定位置にはめ込む支持溝が形成された蓋体とを備え、
前記回路基板は前記信号用端子の端部と半田付されており、また、前記電池及び流量センサとは、合成樹脂による射出成形により形成された前記支持殻体内に埋め込まれた電極を介して導電接続する
ことを特徴とする電子式水道メータ。
【請求項２】
支持殻体の底部外面と対向する蓋体の表面には、流量センサのリード線が所定ピッチで配設されており、これに対向する支持殻体の底部外面には、上記リード線のピッチと一致するように電極の端部が露出して設置されており、流量センサは、蓋体を支持殻体の底部外面にはめ込むことにより、そのリード線が電極の端部露出部分と接触し、支持殻体内に埋め込まれた電極部分を介して回路基板と導電接続することを特徴とする請求項１に記載の電子式水道メータ。
【請求項３】
電極は、支持殻体の射出成型時にその内部に一体的に埋め込まれ、回路基板との接続端は外部に露出されて接触子となり、この露出された接触子を、回路基板側の導電部に接触させることにより、回路基板と導電接続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子式水道メータ。
【請求項４】
支持殻体に埋め込まれた電極は、流量センサ、電池および回路基板と電気的接合を要する部分で露出し、前記流量センサおよび前記回路基板と電気的に接合する電極は、それらの露出部部分において、合成樹脂によって内面から形成される僅かなふくらみを持つことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子式水道メータ。
【請求項５】
支持殻体に埋め込まれた電極の電池と接合する露出部分には、電池のリード線の直径よりやや小さいパンチ穴が開けられ、このパンチ穴に電池のリード線が差し込まれることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子式水道メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式水道メータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子式水道メータは、計量部に水の流れる量に比例して回転する羽根車があり、羽根車上面に設けられた永久磁石によって回転磁界を発生する。そして、水道の配水管に接続され羽根車を収納する鋳物のケースは、羽根車の高さを超える高さを持つ構造である。
【０００３】
流量センサなどによって回転磁界を検出してＬＣＤなどの表示媒体によって計量値を表示するためには、流量センサ、ＬＣＤおよびＣＰＵ、電池を含む電子回路部が必要不可欠である。
【０００４】
また水道メータには、検定有効期間が計量法で８年と定められているため、８年間はメンテナンスができない。従って、８年以上電子回路部を動作させるに必要な容量の電池が必要であり、現在の電池技術では、約１５ｍｍ直径の円筒缶を必要とする。
【０００５】
また流量センサは羽根車最上部に設けられた永久磁石になるべく近く、その感磁面を配置することによって所要の回転磁界検出性能を達成する。さらに表示部は検針員が目視で検針する都合から水道メータの最上部に位置する必要がある。従って電子回路部は必然的に最下部に流量センサ、最上部にＬＣＤ、中間に電池を配置する構成となり、中間には最低でも電池の直径を収納できる空間が必要となる。
【０００６】
一方電子式水道メータはその設置環境から電子回路部を保護する構造が必要で、特に水没した状態でも使用されることが想定されるので、電子回路部を収納するための密封容器が必要となる。
【０００７】
図８は従来の電子式水道メータの構成を示す断面図である。
【０００８】
図８では、流量センサ１および電池２は回路基板３に実装され、もう一方の回路基板４にはＬＣＤ５、信号用端子６およびその他の電子部品が実装され、下部殻体７にそれぞれ支持されている。
【０００９】
下部殻体７に被さるように上部殻体８があり、その上面には気密保持用弾性体としてのＯリング９を受ける溝と透視ガラス１０を受けて位置を固定するための段差面を有する。このようにして組み立てられた電子回路部は有底筒体２１に収納され、枠体２２がその上部を覆い、有底筒体２１および透視ガラス１０との間にはＯリング２３とＯリング２４が装着される。
【００１０】
他方、有底筒体２１および枠体２２の外側には、例えば合成樹脂で成形された保護枠体３１、３２が溶着部３３で接合されることによって覆うと同時に、Ｏリング９、２３、２４に所要の圧力を加える。
【００１１】
また、保護枠体３２に形成された信号用端子６の周囲の空間には、保護枠体３２および枠体２２と親和性のある接着剤を充填することによって絶緑性を確保している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の電子式水道メータにあっては、流量センサと電池を実装する回路基板、ＬＣＤ、信号用端子およびその他の電子部品を実装する回路基板の２枚の回路基板が必要となり、その間を信号線で接続し、かつ下部殻体に取り付ける構成であるから、組立に手間がかかるだけでなく、流量センサの感磁面と羽根車に取り付けられた永久磁石との距離は極力近いことが要求されるにもかかわらず、組立誤差が重なった場合には感磁面と永久磁石との距離が隔たって、所要の回転磁界検出性能を達成できないこともある。
【００１３】
また、組み立てる部材が多いために材料費もかさみ、手間のかかる組立では加工費もかさむためコストダウンが難しい。さらに、Ｏリングによる封止箇所が３箇所と多く、かつＯリング圧縮のための圧力は、合成樹脂で形成された保護枠体間の溶着によっているので、合成樹脂の吸湿および環境温度の変化による経年劣化によって圧力の低下をきたす恐れがあるなど、封止性能の信頼性改善が必要であった。
【００１４】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、封止性能の信頼性改善を図ると共に、回転磁界検出性能を常に良好に確保でき、より少ない部材で簡単に組み立てられる安価な電子式水道メータを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子式水道メータは、水の使用量に比例して回転する羽根車の回転量を検出する流量センサを有し、この流量センサからの信号を受けて水の使用量を求め表示する電子回路を実装する回路基板を備えた電子式水道メータであって、
開口端部が段差面を介して広口に形成された有底筒体と、前記段差面上にOリングを介して一体的に設けられ、表裏を貫通する信号用端子を一体に有する透視ガラスと、前記有底筒体の内面に沿って形成され、その開口端部に前記回路基板が、前記透視ガラス面と対向するように一体的に設けられた支持殻体と、この支持殻体内の底面上に一体的に形成され、円筒状電池を横向きの状態に保持固定する電池の押え部と、略盆状を成し、前記支持殻体の底部外面に一体的に嵌め込まれ、その盆面には前記流量センサを前記有底筒体の底面と対向する所定位置にはめ込む支持溝が形成された蓋体とを備え、前記回路基板は前記信号用端子の端部と半田付されており、また、前記電池及び流量センサとは、合成樹脂による射出成形により形成された前記支持殻体内に埋め込まれた電極を介して導電接続することを特徴とする。
【００１６】
本発明では、支持殻体の底部外面と対向する蓋体の表面には、流量センサのリード線が所定ピッチで配設されており、これに対向する支持殻体の底部外面には、上記リード線のピッチと一致するように電極の端部が露出して設置されており、流量センサは、蓋体を支持殻体の底部外面にはめ込むことにより、そのリード線が電極の端部露出部分と接触し、支持殻体内に埋め込まれた電極部分を介して回路基板と導電接続する。
【００１７】
また、本発明では、電極は、支持殻体の射出成型時にその内部に一体的に埋め込まれ、回路基板との接続端は外部に露出されて接触子となり、この露出された接触子を、回路基板側の導電部に接触させることにより、回路基板と導電接続する。
【００１８】
また、本発明では、支持殻体に埋め込まれた電極は、流量センサ、電池および回路基板と電気的接合を要する部分で露出し、前記流量センサおよび前記回路基板と電気的に接合する電極は、それらの露出部部分において、合成樹脂によって内面から形成される僅かなふくらみを持つ。
【００１９】
さらに、本発明では、支持殻体に埋め込まれた電極の電池と接合する露出部分には、電池のリード線の直径よりやや小さいパンチ穴が開けられ、このパンチ穴に電池のリード線が差し込まれる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の電子式水道メータの実施の形態を説明する。
【００２３】
図１において、有底筒体２１はその上部に広口に形成された段差面１２を有し、段差面１２に置かれた気密保持用弾性体を構成するＯリング１３を介して、透視ガラス１０が気密を保持するように押圧され、有底筒体２１の開口部に形成された折り爪１５を折り曲げることにより固着され、その外側を例えば合成樹脂で形成された保護枠体３１、３２が覆うように設けられている。
【００２４】
透視ガラス１０には例えばダイレクトプレス方式によるインサート成形などの一体形成で植設された信号用端子６があり、ガラスの熱膨張率と同等の熱膨張率の材質とすることで、その貫通部の気密を保持できる。
【００２５】
信号用端子６は流量センサ１と電池２を除く電子部品を実装する回路基板４と半田等により接合され、電気的な接合と同時に、組立を透視ガラス１０と一体で行える。
【００２６】
なお、回路基板４は、印刷配線パターン上に流量センサ１と電池２を除く電子回路を実装し、透視ガラス１０にダイレクトプレス方式によるインサート成形によって植設された信号用端子６とが半田１０ａによる接合が施されている。
【００２７】
また、支持殻体２２１には、流量センサ１のプラスチックモールド部の形状に合わせて、図２で示すように蓋体２２４（図１に示す蓋２２１ｄでもある）に、支持溝２２２を、また、電池２の円筒形状に合わせて、図４に示す支持構造２２３（図１の押さえ部２２１b、２２１aでもある）を、それぞれ合成樹脂による射出成形で形成している。
【００２８】
すなわち、支持殻体２２１の中には、上述した押え部２２１ａ、２２１ｂ、電極支持部２２１ｃおよび蓋２２１ｄが設置され、電池２および流量センサ１を固定している。
【００２９】
流量センサ１の支持溝２２２は、支持殻体２２１の底部の蓋体２２４にあり、蓋体２２４が支持殻体２２１にはめ込まれることで、図３に示されるように完全に固着される。
【００３０】
この時、流量センサ１のプラスチックモールド部にある感磁面は、支持殻体２２１の底面と同一面に位置する。また、電池２の支持構造２２３は支持殻体２２１の内部の空間にあり、電池２を支持殻体２２１の上部の開口部からはめ込む形で固着する。
【００３１】
次に、図６により、支持殻体２２１の蓋体２２４と合わされるに示された底部２３１の構造を説明する。ここには、流量センサ１のリート線ピッチに一致するように薄板状の電極２３２が埋め込んであり、流量センサ１のリード線の長さにわたって支持殻体２２１の合成樹脂から露出し、このリード線と導電接触する。
【００３２】
この露出部では電極の裏側に合成樹脂による僅かなふくらみを持ち、蓋体２２４がはめ込まれたときに、合成樹脂の弾性を利用して流量センサ１のリード線を押圧することによって電気的接触の信頼性を得る。
【００３３】
支持殻体２２１の内部の空間にある電池２の支持構造２２３の両側には、電池２のリード線ピッチに一致するように薄板状の電極２４１が埋め込んであり、リード線の周囲でそれぞれ支持殻体２２１の合成樹脂から露出する。
【００３４】
図４および図５は電池２を設置する部分を説明しており、図６で示した電極の露出部２４１には、電池２のリード線の直径よりもやや小さいパンチ穴２４２が支持殻体２２１の射出成形と同時に形成され、電池２が支持溝にはめ込まれる時にリード線がパンチ穴に差し込まれる。この時、リード線は円周にわたってパネ性を持った薄板状の電極２４１のパンチ穴２４２を押し広げて接触し電気的接触の信頼性を得る。
【００３５】
支持殻体２２１の上部の開口部には、図７に示すように、回路基板４の上に設けられた矩形のスル一ホール２５１があり、図５に示す接触子２５２がスル一ホール２５１にはめ込まれ、流量センサ１の電極の数だけの接触子２５２と電池２の電極の数だけの接触子２５２が備えられている。
【００３６】
流量センサ１の各電極と電池２の各電極は、支持殻体２２１の合成樹脂内に埋め込まれて各接触子２５２にまで到達し、その側面で露出する。図６に示す露出部２５３では電極の裏側に合成樹脂による僅かなふくらみを持ち、回路基板４の矩形スルーホールがはめ込まれたときに、合成樹脂の弾性を利用してスルーホール内面を押圧することによって電気的接触の信頼性を得る。
【００３７】
また、各接触子２５２が回路基板４のスルーホール２５１にはめ込まれることによって、透視ガラス１０、回路基板４および支持殻体２２１を一体で構造的にも支持する。
【００３８】
上記のように構成された透視ガラス１０、回路基板４、流量センサ１と電池２を含む支持殻体２２１の一体構造は量産設備での扱いも容易である。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、支持殻体を利用することで回路基板無しで流量センサと電池を実装でき、しかも取付はワンタッチとなるので、材料費、加工費とも著しく低減させることができる。
【００４０】
また、支持殻体と回路基板との取付もワンタッチで行えると同時に、回路基板、流量センサへの電源供給も開始できるので、電源供給を開始しない状態での一時保存も容易になる。
【００４１】
さらに、支持殻体を有底筒体に落とし込むだけの組立方式でも、有底筒体の底面に対して流量センサの感磁面を接触させることが容易な構造なので、組立誤差によって羽根車の回転磁界検出性能は低下しない。従って、より少ない部材で簡弔に組み立てられ、かつ気密性、回転検出牲能の信頼性の高い安価な電子式水道メータを提供できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明により、電子式水道メータの操作安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電子式水道メータの断面図である。
【図２】流量センサの取り付けを説明する斜視図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】支持殻体の平面図である。
【図５】電池を取り付け部分の平面図である。
【図６】支持殻体の側断面図である。
【図７】回路基板部の平面図である。
【図８】従来の電子式水道メータの断面図である。
【符号の説明】
１        流量センサ
２        電池
４        回路基板
６        信号用端子
１０        透視ガラス
１２        段差面
１３        Ｏリング
１５        折り爪
２１        有底筒体
３１、３２  保護枠体
２２１        支持殻体
【図１】
0003887089.tif 000002
【図２】
0003887089.tif 000003
【図３】
0003887089.tif 000004
【図４】
0003887089.tif 000005
【図５】
0003887089.tif 000006
【図６】
0003887089.tif 000007
【図７】
0003887089.tif 000008
【図８】
0003887089.tif 000009