JP2007163419A - 膜式ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】膜式ガスメータにおいて、計量膜を翼板に取り付ける支持構造を簡素化し、膜式ガスメータの組み立て作業を容易にする。
【解決手段】点線で示される状態の第１計量室（ア）にガスが導入され、計量膜７が実線で示される第２計量室（イ）側に撓んで、第２計量室（イ）内のガスがメータ本体外に排出される。第１計量室（ア）内にガスが充満している実線で示される状態から第２計量室（イ）内にガスが充満している点線で示される状態までのメータ実使用状態での蝶番枠往復運動範囲においては、蝶番枠５と一体成型されている脱落防止突起９と膜板３の軸通し穴４の周囲に形成されている脱落防止片１０が干渉し、蝶番枠５が翼板３から抜け出すことが防止される。一方、メータ組み立て時における軸通し穴４への蝶番軸６挿入時には、脱落防止突起９と脱落防止片１０は干渉せず、蝶番軸６の挿入が可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、計量室内での計量膜の往復運動を翼軸の回動運動に変換する機構を有する膜式ガスメータに関し、特に、往復運動する計量膜と翼板とを、脱落防止突起が形成された蝶番枠と脱落防止片が形成された翼板を用いることにより、結合が確実で組み立て作業性に優れた膜式ガスメータに関する。

都市ガス用の小中流量用ガスメータとしては、一般的に膜式ガスメータが使用されている。膜式ガスメータは、本体ケース内の２つの計量室に組み込まれた計量膜の往復運動により、計量膜の両側のガスを交互に本体ケース外に排出するもので、この計量膜の往復運動はリンク機構を用いて回転運動に変換され、すべり弁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である。

図８は、膜式ガスメータを示す一部破断正面図、図９は、同じく側断面図である。
膜式ガスメータのケーシングは、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ており、上ケースにはガス入口１２及びガス出口１５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は計量膜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は計量膜７ｂにより第３及び第４計量室（ウ）、（エ）が形成されている。計量膜７ａ，７ｂの往復運動は、計量膜の両面に添設される膜板８，８によって取り付けられた蝶番枠５を介して翼板３に伝達され、さらに翼板３の揺動が翼軸２及びリンク機構１６に伝達され、バルブ１３を駆動し、流量積算機構を駆動する。

図１０は、膜式ガスメータの作動原理を示す図である。
ガス入口１２から流入したガスは、バルブ１３、分配室１４を通過し、前後部計量室１ａ，１ｂの第１〜４計量室（ア），（イ），（ウ），（エ）のいずれかに流入する。ここでは、図１０（Ａ）に示すように、仮に前部計量室１ａの第１計量室（ア）にガスが流入したとし、このとき流入したガスの圧力により計量膜７ａは移動し、計量膜７ａにより仕切られた対向する第２計量室（イ）のガスは排出される。排出されたガスは、分配室１４、バルブ１３からガス出口１５を通過しガスメータ外へ排出される。また、計量膜７ａの移動は翼板３の揺動運動に変換され、翼軸２を介してリンク機構１６に伝達し、ガスメータの流量積算機構を駆動し、またバルブ１３を駆動する。

バルブ１３が所定角度回転することにより、バルブ１３と分配室１４の流路が切り換わり、図１０（Ｂ）に示すように、ガスメータに流入したガスは後部計量室１ｂの第４計量室（エ）に導かれ、第３計量室（ウ）内のガスはガス出口１５に導かれ排出される。以上の一連の動作により、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ガスが出入する計量室は（ア）→（エ）→（イ）→（ウ）の順に切り換わり、計量膜７ａ，７ｂは往復運動を続け、ガスの計量が行われる。このように、計量膜７ａ，７ｂの往復運動を翼軸２の回動運動に変換するため、計量膜７ａ，７ｂは蝶番枠５を用いた膜支持構造により翼板３に支持される。

図１１は、従来の膜支持構造の分解図、図１２は、同じく組み立て断面図である。
従来の膜式ガスメータにおいて、計量膜７と翼板３との支持構造は、計量膜７を狭持した一対の膜板８ａ，８ｂに軸通し穴１７を有する蝶番枠２１をビス等を用いて取り付け、翼板３の一端に形成した対向する一対の軸通し穴４ａ，４ｂの間に蝶番枠２１を配置し、蝶番枠２１の軸通し穴１７と翼板３の軸通し穴４ａ，４ｂに蝶番軸１８を貫通させ計量膜７を支持する構造となっている。さらに、蝶番枠２１には脱落防止突起１９を一体形成し、蝶番軸１８は凹形状２０を形成して、蝶番軸１８の凹形状２０に蝶番枠２１の脱落防止突起１９を嵌合することで蝶番軸２１が脱落することを防止している。

また、計量膜と翼板との支持構造の異なる従来例として、特許文献１に記載された計量膜用軸受止め構造が知られている。この計量膜用軸受止め構造では、翼板の先端部の軸に軸受を係合し、計量膜を前後から挟んだ膜板の中央部に軸受をネジ止めした軸受止め構造において、ネジ止め箇所を中心にして軸受が回転するのを規制する回り止め手段を、軸受と膜板の少なくとも一方に設けることにより、計量誤差の要因となるネジ締め付けの緩みを防止することを可能とするものである。
特開２００５−２２７２０９号公報

前記したような従来の膜式ガスメータにおいては、計量膜を翼板に取り付ける膜支持構造が、いずれも蝶番枠、蝶番軸、翼板の３部材からなり、蝶番枠を翼板の一端にある対向した軸通し穴の間に配置し、蝶番軸を挿入して組み立てる構造であるため、メータ組み立て時における工程数が多く、作業が容易ではなかった。そこで、本発明は計量膜を翼板に取り付ける支持構造を簡素化し、膜式ガスメータの組み立て作業を容易にすることを目的とする。

また、計量膜の支持構造は計量膜の往復運動を翼板に伝達するので、膜支持構造における遊びがメータの計量誤差を発生させる。従来の膜式ガスメータの膜支持構造では、計量膜の支持構造は蝶番枠、蝶番軸、翼板の３部材からなり部材数が多いため、遊びが大きく、計量膜の往復運動が精度良く翼板に伝達されず、計量精度を低下させる原因となっていた。そこで、本発明は、膜支持機構の遊びを可能な限り少なくすることを目的とし、複数の構成部材を一体化して構成部材数を削減し、コストを低減することを目的とする。

請求項１の発明は、往復運動する計量膜で仕切られた計量室を有し、前記計量膜の往復運動を蝶番枠及び翼板を介して翼軸に伝達する膜式ガスメータにおいて、前記蝶番枠は略コ字状をなし、前記計量膜に取り付けられる基部から対向して起立する係合片にそれぞれ蝶番軸を有し、前記蝶番軸の一方に対向する前記基部に脱落防止突起を有するとともに、前記翼板は軸通し穴及び該軸通し穴の周囲に脱落防止片を有し、前記翼板の軸通し穴へ前記蝶番枠の蝶番軸を挿入するメータ組立時には、前記脱落防止突起と前記脱落防止片は干渉せず、メータ使用時の前記蝶番枠が往復運動する範囲においては、前記脱落防止突起と前記脱落防止片が干渉するように前記脱落防止片の角度と幅が形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載された膜式ガスメータにおいて、前記蝶番枠、蝶番軸及び脱落防止突起は一体形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、膜式ガスメータの組み立て時、蝶番枠の蝶番軸を翼板の一端の軸通し穴に挿入し、膜式ガスメータの実使用状態での蝶番枠往復運動範囲まで蝶番枠を回転させるだけで翼板から蝶番枠の抜け出しが防止され、組み立て作業が容易で、しかも計量膜を翼板に対し確実に支持固定することができる。一方、膜式ガスメータ組み立て時の状態まで蝶番枠を回転すれば蝶番枠は翼板から容易に取り外すことができる。

また、本発明によれば、膜支持構造が翼板と蝶番枠の２部材により構成されるため、支持構造の遊びを少なくすることができ、計量膜の往復運動を精度良く翼板に伝達できるため、メータの計量精度を向上することができる。また、部材数を削減できるため、膜式ガスメータを安価に提供することができる。

以下、本発明の膜式ガスメータを図１〜図７に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の膜式ガスメータにおける膜支持構造を示す側断面図である。なお、図１に示す膜支持構造は、図８に示す膜式ガスメータの前後部計量室１ａ，１ｂにおける膜支持構造を示しているが、前後部計量室１ａ，１ｂの構造は共通であるので、前部計量室について説明する。

膜式ガスメータの前部計量室１（１ａ）は、メータ本体の前後に計量膜７（７ａ）で仕切られた第１計量室（ア）、第２計量室（イ）を有し、前部計量室１に回動可能な翼軸２が挿入されている。翼軸２に翼板３の一端が固定され、翼板３の他端に設けられた軸通し穴４ａ，４ｂ（図３参照）に蝶番枠５に一体成型された蝶番軸６ａ，６ｂを挿入して回動自在に支持する。また、蝶番枠５は計量膜７を両面から挟持した一対の膜板８ａ，８ｂにビス等によって取り付けられ、翼板３が翼軸２を回動中心として前後方向に揺動運動し、それにより計量膜７が計量室１内を往復運動可能である。図１は、第１計量室（ア）にガスが導入され、点線で示される計量膜７が実線で示される第２計量室（イ）側に撓んで、第２計量室（イ）内のガスがメータ本体外に排出された状態を示している。

図２は、蝶番枠の外観を示す斜視図である。
蝶番枠５は、計量膜７を表裏面で挟む一対の膜板８ａ，８ｂを介して計量膜７に取り付けられ、計量膜７の往復運動を翼板３に伝達するためのもので、略コ字状の外観を有し、その基部と膜板８ａ，８ｂとがビス等の固定具を用いて固着される。また、蝶番枠５の基部の両端寄りに対向して係合片１１ａ，１１ｂを設け、それぞれの係合片１１ａ，１１ｂから基部と平行に一方向に向かって蝶番軸６ａ，６ｂを一体に形成する。また、蝶番枠５の基部において、一方の蝶番軸６ｂと対向する位置に脱落防止突起９を一体に形成する。

図３は、翼軸と結合した翼板の外観を示す斜視図である。
翼板３は、蝶番枠５の往復運動を翼軸２に伝達するためのもので、一端が翼軸２に結合され、他端が蝶番枠５に回動自在に結合される。翼板３の両側縁には立ち上げ片が曲成され、両立ち上げ片の先端部には軸通し穴４ａ，４ｂが形成されている。そして、軸通し穴４ａ，４ｂが形成された部分の周囲には、膜式ガスメータの組み立て後に蝶番枠５が翼板３から脱落することを防止する脱落防止片１０ａ，１０ｂが一体に形成されている。

蝶番枠５の基部に一体に形成される脱落防止突起９、及び翼板３の軸通し穴４ａ，４ｂの周囲に一体に形成される脱落防止片１０ａ、１０ｂは、次のような角度と幅に設計される。つまり、膜式ガスメータの組み立て作業において、翼板３の軸通し穴４ａ，４ｂへ蝶番枠５の蝶番軸６ａ，６ｂを挿入する際は、脱落防止突起９と脱落防止片１０とは位置がずれて干渉せず、蝶番軸６ａ，６ｂの挿入が可能であり、また、膜式ガスメータを組み立てた後の実使用状態での蝶番枠５の往復運動範囲においては、脱落防止突起９と脱落防止片１０が重なり合って干渉し、蝶番枠５が翼板３から抜け出すことができないように、脱落防止突起９の高さ（Ａ）、及び脱落防止片１０の高さ（Ｂ）、軸通し穴４ａ，４ｂに対し脱落防止片１０が形成される角度（θ）が設定される（図５参照）。

図４は、膜式ガスメータの実使用状態での計量膜の往復動範囲を示す断面図、図５は、図４のＡ部を示す拡大図である。
図４は、点線で示される状態の第１計量室（ア）にガスが導入され、計量膜７が実線で示される第２計量室（イ）側に撓んで、第２計量室（イ）内のガスがメータ本体外に排出された状態を示している。このように、膜式ガスメータの実使用状態では、計量膜７が往復運動する範囲は、点線で示される状態から実線で示される状態までである。これに対して、膜式ガスメータの組み立て時は、翼板３を点線で示される状態からさらに大きく回動させる（図６参照）。

第１計量室（ア）内にガスが充満している実線で示す状態、第２計量室（イ）内にガスが充満している点線で示す状態、及び実線で示す状態から点線で示す状態までのメータ実使用状態での蝶番枠往復運動範囲においては、図５に示すように、脱落防止突起９と脱落防止片１０が重なり合って干渉し、蝶番枠５が翼板３から抜け出すことが防止される。

図６は、メータ組み立て時の翼板と計量膜の位置関係を示す断面図、図７は、図６のＢ部を示す拡大図である。
メータ組み立て時には、計量膜７と蝶番枠５とを膜板８ａ，８ｂ、ビス等によって予め組み立てておく。また、翼軸２と翼板３とは、図６に示すように翼軸２を中心として翼板３を起立させた姿勢とし、翼板３に形成された軸通し穴４ａ，４ｂの中心軸と蝶番枠５に形成された蝶番軸６ａ，６ｂの中心軸を一致させ、その後計量膜７とともに蝶番軸６ａ，６ｂを軸通し穴４ａ，４ｂ中に挿入する。このとき、軸通し穴４ａ，４ｂの蝶番軸６ａ，６ｂ挿入時には脱落防止突起９と脱落防止片１０が干渉することはなく、蝶番軸６ａ，６ｂを軸通し穴４ａ，４ｂ中に容易に挿入することができる。

本発明の膜式ガスメータにおける膜支持構造を示す側断面図である。 蝶番枠の外観を示す斜視図である。 翼軸と結合した翼板の外観を示す斜視図である。 膜式ガスメータの実使用状態での計量膜の往復動範囲を示す断面図である。 図４のＡ部を示す拡大図である。 メータ組み立て時の翼板と計量膜の位置関係を示す断面図である。 図６のＢ部を示す拡大図である。 膜式ガスメータを示す一部破断正面図である。 膜式ガスメータを示す側断面図である。 膜式ガスメータの作動原理を示す図である。 従来の膜支持構造の分解図である。 従来の膜支持構造の組み立て断面図である。

符号の説明

１…計量室、２…翼軸、３…翼板、４…軸通し穴、５…蝶番枠、６…蝶番軸、７…計量膜、８…膜板、９…脱落防止突起、１０…脱落防止片、１２…ガス入口、１３…バルブ、１４…分配室、１５…ガス出口、１６…リンク機構。

Claims (2)

1. 往復運動する計量膜で仕切られた計量室を有し、前記計量膜の往復運動を蝶番枠及び翼板を介して翼軸に伝達する膜式ガスメータにおいて、
   前記蝶番枠は略コ字状をなし、前記計量膜に取り付けられる基部から対向して起立する係合片にそれぞれ蝶番軸を有し、前記蝶番軸の一方に対向する前記基部に脱落防止突起を有するとともに、前記翼板は軸通し穴及び該軸通し穴の周囲に脱落防止片を有し、前記翼板の軸通し穴へ前記蝶番枠の蝶番軸を挿入するメータ組立時には、前記脱落防止突起と前記脱落防止片は干渉せず、メータ使用時の前記蝶番枠が往復運動する範囲においては、前記脱落防止突起と前記脱落防止片が干渉するように前記脱落防止片の角度と幅が形成されていることを特徴とする膜式ガスメータ。
2. 請求項１に記載された膜式ガスメータにおいて、
   前記蝶番枠、蝶番軸及び脱落防止突起は一体成形されていることを特徴とする膜式ガスメータ。

Images