JP2009294097A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】膜式ガスメータの翼軸と肘金とのはんだ付けを行う際に、肘金の下方にはんだが垂れることを防ぎ、はんだ付け品質を安定させ、かつガス流量の計量精度を安定させるようにする。
【解決手段】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計量膜１２と、計量膜１２と接続された翼１７と、翼１７に接続された翼軸１５と、翼軸１５に接続される肘金５１と、ガスの計量値を表示するためのカウンタ部１３とを備えている。そして、計量膜１２の往復運動を翼軸１５の回転運動にして伝達し、その回転運動を肘金５１を介して、カウンタ部１６に伝達する。肘金５１と翼軸１５とは、はんだ付けによって接続され、翼軸１５には、肘金５１と翼軸１５との組み立て時に溶融したはんだが垂れることを防止するためのはんだ溜まり部が備えられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスメータに関し、より詳細には、ガスの供給及び排出に伴って生じる計量膜の往復運動を伝達する翼軸及びリンク機構を備えた膜式ガスメータに関する。

膜式ガスメータは、ガスの供給及び排出によって生じる計量膜の往復運動を翼、翼軸、リンク機構等を介して回転運動に変換し、数個の歯車を通じて、積算値カウンタの数字車を回転させることで、ガスの使用量を表示している。
膜式ガスメータにおいて、上記の翼軸と肘金との接続部分には、従来からはんだを用いたろう付け手法によりはんだ付けを行っていた。

このような接続部分の構成に関し、例えば特許文献1では、翼軸と肘金の接続時に、水平肘金を翼軸の上端に圧入し、複数の内側爪を有するブッシュリングにより水平に固着することが記載されている。また、特許文献２では、嵌合部にろう付けを実施して翼軸と連結する大肘金のバーリング部と翼軸の段部との当接部に空気抜通路を設ける構成が記載されている。
特開昭５３−１３０１２４号公報 特開昭５７−８０９７８号公報

しかしながら、昨今、例えば電子・電気機器における特定有害物質の使用制限についての欧州連合による指令であるＲｏＨＳ（Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment）等に対応するために、鉛などの環境汚染物質の使用が制限され、代替え材料の使用が基本となりつつあり、有鉛はんだの代替えとして無鉛はんだを使用する必要が生じている。

無鉛はんだと有鉛はんだとを比較すると、有鉛はんだは、その共融温度が約１８０℃であるのに対して、無鉛はんだの共融温度は約２２０℃程度と、有鉛はんどより約４０℃近く高い。また、一般的には、はんだの濡れ性は、無鉛はんだより有鉛はんだの方が優れる。
実際に、はんだ付けを行う場合、無鉛はんだの濡れ性は、有鉛はんだと比較して濡れ性が劣るため、フラックスなどで濡れ性を向上させるようにしている。しかし、それでも無鉛はんだの濡れ性は、有鉛はんだより劣る。そのため、無鉛はんだの濡れ性を向上する方法として、共融点より更に高い温度ではんだ付けを行うようにしている。

肘金と翼軸とのはんだ付けに際しては、肘金上にリング状のはんだを置いて、加熱することではんだ付けを行っている。肘金上のリング状のはんだは、はんだ付け時の加熱温度により溶融し、肘金の穴と翼軸の隙間に毛細管現象により浸透していく。
しかし、はんだの濡れ性が高過ぎると、はんだは、肘金穴と翼軸の隙間を通過して肘金の下端へと垂れてしまう。はんだが垂れることにより、はんだの垂れが無い場合と比較して、肘金と翼軸のはんだ接合強度が低下する傾向が生じる。さらに、最悪の場合には、垂れたはんだがガスメーター本体に落下し、流体計量部にはんだが詰まって、計量膜の往復運動の妨げ等が生じ、正常にガスの流量が計測できなくなる可能性がある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、ガスの供給及び排出に伴って生じる計量膜の往復運動を伝達する翼軸、及び肘金を備えた膜式ガスメータにおいて、翼軸と肘金とのはんだ付けを行う際に、肘金の下方にはんだが垂れることを防ぎ、はんだ付け品質を安定させ、かつガス流量の計量精度を安定させるようにしたガスメータを提供することを目的とする。

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計量膜と、計量膜と接続された翼と、翼に接続された翼軸と、翼軸に接続される肘金と、ガスの計量値を表示するためのカウンタ部とを有し、計量膜の往復運動を翼軸の回転運動にして伝達し、翼軸の回転運動を肘金を介してカウンタ部に伝達する構成を備えたガスメータにおいて、肘金と翼軸とは、はんだ付けによって接続され、翼軸は、肘金と翼軸との組み立て時に溶融したはんだが垂れることを防止するためのはんだ溜まり部を備えることを特徴としたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、はんだ溜まり部は、翼軸の周方向に設けた溝部を備えることを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、はんだ溜まり部は、翼軸の軸方向に設けた溝部を備えることを特徴としたものである。

請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、溝部は、複数の溝により構成されていることを特徴としたものである。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、はんだ溜まり部は、ローレット形状を備えることを特徴としたものである。

本発明によれば、ガスの供給及び排出に伴って生じる計量膜の往復運動を伝達する翼軸、及び肘金を含むリンク機構を備えた膜式ガスメータにおいて、翼軸と肘金とのはんだ付けを行う際に、肘金の下方にはんだが垂れることを防ぎ、はんだ付け品質を安定させ、かつガス流量の計量精度を安定させるようにしたガスメータを提供することができる。

図１は、本発明を適用可能な膜式ガメータの具体的な構成例を説明するための部分断面図である。図１において、１はガスの入口、２はガスの出口、３は上ケース、４は弁室、５はリンク機構、６は回転バルブ、７はバルブシート、８はバルブシート台、９は流路本体、１０は計量室、１１は分配室、１２は計量膜、１３は伝達レバー、１４は遮断弁、１５は翼軸、１６はカウンタ部、１７は翼、５１は肘金である。
図１に示すように、膜式ガスメータには、流路本体９の上側に上ケース３が取り付けられ、上ケース３の上部左右位置にガスの入口１及びガスの出口２が備えられている。また流路本体９に上ケース３が取り付けられた状態で、ケーシング内は気密構造となっている。

流路本体９の内側上部にはバルブシート台８が設けられている。そして膜式ガスメータの内部において、バルブシート台８の上側空間に弁室４が形成され、また下側空間に分配室１１と計量室１０とが形成されている。
またバルブシート台８の上側には、バルブシート７と、バルブシート７上に回転可能に軸支され該バルブシート７に摺接する回転バルブ６とが備えられている。

また流路本体９は、前後方向の中央部に設けられている仕切り壁により前後一対の計量室１０に分割されている。これら一対の計量室１０には、それぞれ計量膜１２が備えられる。これにより、一対の計量室１０のそれぞれが２つの計量空間に区切られる。

入口１から流入するガスは、遮断弁１４を経て弁室４に入る。遮断弁１４は、ユーザによる遮断操作が行われた場合や、ガスメータが備えるマイコンによって異常が検出された場合に遮断することで、ガスの流れを遮断する。
そして弁室４に流入したガスは、回転バルブ６のゲートを通過し、バルブシート７に設けられた分配口と、バルブシート台８に設けられた分配室口とを通って分配室１１に流入し、分配室１１の給排路に従って計量室１０に吸気される。ここでは回転する回転バルブ６のゲートの位置で決まるいずれかの計量室１０にガスが吸気される。つまり回転する回転バルブによって、弁室４から分配室１１に流入させるガスの流れが切り換えられる。

そして吸気されたガスの圧力で計量膜１２が往復運動し、吸気された計量室１０の反対側の計量室１０に充満していたガスは、計量膜１２により圧力がかけられて分配室１１に排気され、さらにバルブシート台８の分配室口とバルブシート７の分配口を介して回転バルブ６の内部空間を通り、再度流路本体９内の出口通路を通って、バルブシート台８の排気口から出口２に排気される。

計量膜１２には、翼１７を介して翼軸１５が接続されている。翼軸１５は、さらにリンク機構５に接続され、リンク機構５が回転バルブ６に接続されている。リンク機構５は、肘金５１を備えていて、この肘金５１は翼軸１５に取り付けられている。そして計量室１０に対するガスの流入にともなって、膜式ガスメータの前後方向に計量膜１２が往復運動することにより、翼１７によりその動きが伝達され、翼軸１５の回転運動となる。そして、翼軸１５の回転に応じてリンク機構５が動作して回転バルブ６を回転させる。回転バルブ６の回転運動は伝達レバー１３を介してカウンタ部１６に伝えられ、ガスの計量値が容積単位（ｍ3，Ｌ）に換算されて表示される。

図２は、図１に示すガスメータの翼軸と肘金の連結部分を説明するための部分斜視図である。上述のように膜式ガスメータの計量膜が往復運動することにより、翼軸１５が回転運動を行う。膜式ガスメータで、計量膜が設けられる計量室は、ガスメータの前後に一対備えられているため、これらの一対の計量室に応じて、２つの翼軸１５及びリンク機構５が備えられる。それぞれの翼軸１５には、それぞれのリンク機構の肘金５１が接続される。翼軸１５と肘金５１とははんだ付けによって固定されている。

図２では、肘金５１から回転バルブ６への動力伝達機構の図示は省略してあるが、それぞれの肘金５１には図示しない小肘金が連結され、これら小肘金が図示しないクランク機構に連結されることで、翼軸の回転動作が、クランク機構における回転動作として伝えられ、この動作によって回転バルブ６が回転するようになっている。そして上記のように、回転バルブ６の回転運動がカウンタ部１６に伝えられ、ガスの計量値が表示される。

以下に上記のような膜式ガスメータの肘金と翼軸との間のはんだ付け構成に係る、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
図３は、本発明によるガスメータの一実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。肘金５１には、翼軸１５を挿通させるための貫通孔５２が備えられている。また、翼軸１５には、組み立て後のはんだ付け時の垂れを防止するためにはんだ溜まり部が設けられる。本実施例では、はんだ溜まり部は、翼軸１５の周方向に設けられた溝部１８により形成されている。翼軸１５と肘金５１との組み立ての際には、この肘金５１の貫通孔５２に翼軸１５の先端部を挿通させる。

図４は、図３の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。ガスメータの組み立て時には、肘金５１の貫通孔５２に翼軸１５を挿通した後、その上にリング状のはんだ２１を乗せ、高周波発振器、はんだこて、ガスバーナーなどを用いてはんだ２１を高温加熱してはんだ付けを行う。このとき、翼軸１５には、その周方向に溝部１８が形成されているため、はんだ付け時のはんだ濡れ性が高くなり過ぎてはんだが下方向へ移動しても、溝部１８ではんだ溜まりが形成され、肘金５１の下端から外へはんだが垂れることが無くなる。これにより、はんだ付け後もはんだが垂れることがなくなり、はんだ付け品質が安定し、ガスメータの計量精度を安定させることができる。

なお、上述のようにガスメータは、一対の計量室に応じて、翼軸１５と肘金５１とをそれぞれ２つ備えている。従って翼軸１５と肘金５１とのはんだ付けは２カ所に存在する。このとき２カ所のはんだ付けの位置は、互いに高さが異なる。
この場合、上記の図３及び図４のように、それぞれのはんだ付けの位置に合わせて翼軸１５に対して溝部１８を１つ設けた構成としてもよいが、同一構造の翼軸１５を共通に用いることができるように、２カ所のはんだ付け位置の高さに対応して、例えば２本の溝部１８を形成してもよい。これにより、同一構造の翼軸１５と肘金５１とを共通に使用して、２つのはんだ付け接続を行うことができるようになる。

（実施例２）
図５は、本発明によるガスメータの第２の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。肘金５１には、翼軸１５を挿通させるための貫通孔５２が備えられている。また、翼軸１５には、組み立て後のはんだ付け時の垂れを防止するためのはんだ溜まり部を形成するものとして、縦方向の溝部１９が設けられている。縦方向の溝部１９は、翼軸１５の軸方向に一致する方向の溝が、翼軸１５の周囲に連続して設けられたものである。

図６は、図５の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。ガスメータの組み立て時には、肘金５１の貫通孔５２に翼軸１５を挿通した後、その上にリング状のはんだ２１を乗せ、高周波発振器、はんだこて、ガスバーナーなどを用いてはんだ２１を高温加熱してはんだ付けを行う。
このとき、通常、肘金５１と翼軸１５の部品のバラツキにより、肘金５１の貫通孔５２の壁面と翼軸１５との隙間は均一ではなく、隙間が狭い箇所と広い箇所とが生じる。本実施例の構成では、翼軸１５に数本の縦方向の溝部１９を形成したことにより、貫通孔５２の壁面と翼軸１５との間で広い間隙の箇所と狭い間隙の箇所との差が少なくなり、はんだが均等に浸透するため、肘金５１の下端から外へはんだが垂れることがなくなる。これにより、はんだ付け後もはんだが垂れることがなくなり、はんだ付け品質が安定し、ガスメータの計量精度が安定する。

なお、上述のようにガスメータは、一対の計量室に応じて、翼軸１５と肘金５１とを２つ備えている。従って翼軸１５と肘金５１とのはんだ付けは２カ所に存在する。このとき２カ所のはんだ付けの位置は、互いに高さが異なる。
この場合、上記の図５及び図６のように、それぞれのはんだ付けの位置に合わせて翼軸１５に対して縦方向の溝部１９を設けた構成としてもよいが、同一構造の翼軸１５を共通に用いることができるように、２カ所のはんだ付け位置の高さに対応して、そのいずれの位置にも溝部１９が存在するように翼軸１５を構成してもよい。これにより、同一構造の翼軸１５と肘金５１とを共通に使用して、２つのはんだ付け接続を行うことができるようになる。

（実施例３）
図７は、本発明によるガスメータの第３の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。肘金５１には、翼軸１５を挿通させるための貫通孔５２が備えられている。また、翼軸１５には、組み立て後のはんだ付け時の垂れを防止するためのはんだ溜まり部を構成するものとして、ローレット部２０が設けられている。

図８は、図７の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。ガスメータの組み立て時には、肘金５１の貫通孔５２に翼軸１５を挿通した後、その上にリング状のはんだ２１を乗せ、高周波発振器、はんだこて、ガスバーナーなどを用いてはんだ２１を高温加熱してはんだ付けを行う。
このとき、通常、肘金５１と翼軸１５の部品のバラツキにより、肘金５１の貫通孔５２の壁面と翼軸１５との隙間は均一ではなく、隙間が狭い箇所と広い箇所が生じる。本実施例の構成では、翼軸１５にローレット部２０を形成したことにより、貫通孔５２の壁面と翼軸１５との間で広い間隙の箇所と狭い間隙の箇所との差が少なくなり、はんだが均等に浸透するため、肘金５１の下端から外へはんだが垂れることがなくなる。これにより、はんだ付け後もはんだが垂れることがなくなり、はんだ付け品質が安定し、ガスメータの計量精度が安定する。

なお、上述のようにガスメータは、２つの計量室に応じて、それぞれ２つの翼軸１５と肘金５１とを備えている。従って翼軸１５と肘金５１とのはんだ付けは２カ所に存在する。このとき２カ所のはんだ付けの位置は、互いに高さが異なる。
この場合、上記の図７及び図８のように、それぞれのはんだ付け位置に合わせて翼軸１５に対してローレット部２０を設けた構成としてもよいが、同一構造の翼軸１５を共通に用いることができるように、２カ所のはんだ付け位置の高さに対応して、そのいずれの位置にもローレット部２０が存在するように翼軸１５を構成してもよい。これにより、同一構造の翼軸１５と肘金５１とを共通に使用して、２つのはんだ付け接続を行うことができるようになる。

（実施例４）
図９は、本発明によるガスメータの第４の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。本実施例は、上記実施例１と実施例３の構成を組み合わせたものである。つまり、本実施例の翼軸１５には、組み立て後のはんだ付け時の垂れを防止するためのはんだ溜まりとして、翼軸１５の周方向の溝部１８と、ローレット部２０とが設けられている。

図１０は、図９の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。ガスメータの組み立て時には、肘金５１の貫通孔５２に翼軸１５を挿通した後、その上にリング状のはんだ２１を乗せ、高周波発振器、はんだこて、ガスバーナーなどを用いてはんだ２１を高温加熱してはんだ付けを行う。このとき、翼軸１５には、翼軸の周方向に溝部１８が形成され、かつローレット部２０が形成されているため、はんだ付け時のはんだ濡れ性が高くなり過ぎてはんだが下方向へ移動しても、溝部１８ではんだ溜まりが形成され、肘金５１の下端から外へはんだが垂れることが無くなる。また、翼軸１５にはローレット部２０が同時に形成されているため、貫通孔５２の壁面と翼軸１５との間で広い間隙の箇所と狭い間隙の箇所との差が少なくなり、はんだが均等に浸透するため、肘金５１の下端から外へはんだが垂れることがなくなる。
これにより、はんだ付け後もはんだが垂れることがなくなり、はんだ付け品質が安定し、ガスメータの計量精度が安定する。

なお、本例においても、同一構造の翼軸１５を共通に用いることができるように、２カ所のはんだ付け位置の高さに対応して２本の溝部１８とローレット部２０とを形成してもよい。これにより、同一構造の翼軸１５と肘金５１とを共通に使用して、２つのはんだ付け接続を行うことができるようになる。

また、本実施例のように横方向の溝部１８とローレット部２０とを組み合わせた構成以外にも、図４，図５に示す縦方向の溝部１９と、横方向の溝部１８とを組み合わせて構成したものであってもよい。

本発明を適用可能な膜式ガメータの具体的な構成例を説明するための部分断面図である。 図１に示すガスメータの翼軸と肘金の連結部分を説明するための部分斜視図である。 本発明によるガスメータの一実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。 図３の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。 本発明によるガスメータの第２の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。 図５の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。 本発明によるガスメータの第３の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。 図７の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。 本発明によるガスメータの第４の実施例の構成を説明するための図で、肘金と翼軸とを組み立てる前の状態を示すものである。 図９の構成で肘金と翼軸の組立後の状態を説明するための図である。

符号の説明

１…入口、２…出口、３…上ケース、４…弁室、５…リンク機構、６…回転バルブ、７…バルブシート、８…バルブシート台、９…流路本体、１０…計量室、１１…分配室、１２…計量膜、１３…伝達レバー、１４…遮断弁、１５…翼軸、１６…カウンタ部、１７…翼、１８…溝部、１９…溝部、２０…ローレット部、５１…肘金、５２…貫通孔。

Claims (5)

1. ガスの供給及び排出によって往復運動する計量膜と、前記計量膜と接続された翼と、前記翼に接続された翼軸と、該翼軸に接続される肘金と、ガスの計量値を表示するためのカウンタ部とを有し、前記計量膜の往復運動を前記翼軸の回転運動にして伝達し、該翼軸の回転運動を前記肘金を介して前記カウンタ部に伝達する構成を備えたガスメータにおいて、
   前記肘金と前記翼軸とは、はんだ付けによって接続され、前記翼軸は、前記肘金と前記翼軸との組み立て時に溶融したはんだが垂れることを防止するためのはんだ溜まり部を備えることを特徴とするガスメータ。
2. 前記はんだ溜まり部は、前記翼軸の周方向に設けた溝部を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
3. 前記はんだ溜まり部は、前記翼軸の軸方向に設けた溝部を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
4. 前記溝部は、複数の溝により構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のガスメータ。
5. 前記はんだ溜まり部は、ローレット形状を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載のガスメータ。

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