JP2010027219A - スイッチ構造およびガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作時にスイッチカバーの操作部を強く押し込んでも、スイッチカバーの操作部が凹んだまま復帰不能となることを防止し、確実なスイッチ動作を行うことができるスイッチ構造、およびそのスイッチ構造を有するガスメータを提供する。
【解決手段】スイッチ構造は、復帰スイッチ１５を押すための軸部１１ａを有する可撓性と弾性を有する材料からなるスイッチカバー１１を備えている。スイッチカバー１１の操作部１１ｃは外に向かって湾曲しており、強く押し込むと軸部１１ａが復帰スイッチ１５から外れて操作部１１ｃが凹んだまま復帰しなくなるのを防ぐために、スイッチカバー１１の軸部１１ａと外壁部１１ｄとの間にリブ１８を設けることにより、操作部１１ｃの復元力を大きくしている。また、図示しないが、軸部１１ａが半径方向にずれるのを防止するための円筒部材を設けてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチ構造およびガスメータに関し、特に、異常時にガスの流通を遮断する双方向遮断弁を装備したマイコン制御のガスメータに適したスイッチ構造、およびこれを用いたガスメータに関する。

近年のガスメータとしては、ガス使用量の積算値、使用時の異常情報等を監視する電子式のガスメータ（マイコンメータ）が普及しており、通信回線を使用して消費者からガス事業者へガス使用量の積算値に関する自動検針データやガス使用時の異常情報を送信する集中監視システムも普及している。ダイヤフラムを用いたガスメータでは、ダイヤフラムの機械的運動をセンサ等により電気的に検出し、この検出信号に基づいてガスの長時間使用等の異常等についても監視を行っている。

ガスメータの安全性を確保する機能としては、流量パルス演算時にガス使用が異常であることを内蔵マイコンが判断した場合や、外部機器に接続された機器から異常信号が入力された場合に、マイコンが遮断弁駆動回路に信号を送って遮断弁を駆動することによりガスを遮断するとともに、異常情報を液晶表示装置に表示する。また、通信回線や読み出し器に接続して検針データや異常情報等の通信を行うことができる。

このように、マイコンを内蔵した近年のガスメータは、多様な機能を有し安全性においてより高度なものとなり、液晶表示装置に表示される事項も複雑となっており、特に遮断弁が閉じられた際の復帰操作については消費者自らが操作しなければならない場合が多い。

このようなマイコンガスメータの復帰操作に関し、例えば特許文献１には、夜間等においても開弁スイッチの位置を容易に確認でき、消費者が迷うことなく開弁スイッチを操作できるようにしたマイコンガスメータの遮断弁開弁スイッチ構造が開示されている。
ここでは、遮断開弁スイッチ構造は、ガスメータ本体の内部に設けられ双方向遮断弁が閉弁したとき点灯または点滅する光源と、ガスメータ本体の内部に設けられスイッチオンによって双方向遮断弁を開弁可能な復帰スイッチと、ガスメータ本体に復帰スイッチをスイッチオン可能に設けられ、光源の点灯、点滅光を外部に透光可能な押しボタンキーを有する押しボタン部とを具備している。

上記特許文献１の構成は、復帰スイッチをオン・オフするための押しボタンキー自体を発光させる構成であるため、利用者が操作する半球状の押圧部の中心部のみが発光することになる。このような構成では、光源からの出射光の指向性により、ガスメータの正面から光を視認できる範囲が限られてしまう、という問題が生じる。
さらに特許文献１の構成は、光源からの光を透過させる押しボタンキーにより復帰スイッチを押すため、利用者は、復帰スイッチを押したときの感覚（クリック感覚）が得にくく、復帰スイッチが確実に押されたかどうかを判別でき難くなる、とう問題も生じる。

このため、出願人は光源光の指向性に影響されることなく復帰スイッチの位置を確実に認識できるようにし、かつ復帰スイッチを押したときのクリック感を確実に得ることができるようにしたスイッチ構造を提案した。
図６は、そのスイッチ構造を備えたガスメータの外観構成の一例を参考として示す図であり、図７は、スイッチ構造の取り付け部の構成例を参考として示す図である。

図６において、１はガスメータ、２は上カバー、３は機械式カウンタ、４は下カバー、５は液晶表示装置、６は復帰スイッチ部、１１は復帰スイッチのスイッチカバー、１６は発光リングである。
ガスメータ１は、内部にダイヤフラム式流量計測手段や遮断弁を収納する本体ケース（図１の紙面奥側）に対して、内部に機械式カウンタ３を収納する上カバー２と、内部に回路基板や液晶表示装置５を収納する下カバー（コントロール部カバー）４が取り付けられている。機械式カウンタ３は、ダイヤフラムの機械的運動に連動した数字車によって積算値の表示を行う。また、液晶表示装置５は、下カバー４内に収納されている回路基板上の保安部から出力される監視情報の表示を行い、警報等を表示する。

ガスメータ１の内部に配設された遮断弁は、ガス使用中にマイコンが監視情報に基づき異常事態の発生を検知した場合や、接続されたガス器具より異常信号が入力された場合に、遮断弁駆動回路によってガスメータ１からガスが供給されないように閉じられる弁である。閉じられた遮断弁は、下カバー４に設けられた復帰スイッチ部６のスイッチカバー１１の操作部１１ｃを利用者が押圧することにより開放されて、元の状態に復帰させることができる。
ここで、復帰スイッチ部６は、ガスが遮断されると、スイッチカバー１１の周囲に環状に設けられている発光リング１６を点灯させる。これにより夜間や暗い場所等での作業においても確実な復帰操作が可能となっている。

スイッチ部６は、利用者が操作するためのスイッチカバー１１と、そのスイッチカバー１１の周囲を環状に発光させるための発光リング１６とを有しており、図７に示すように、下カバー４の壁部の円形の開口４ａに対して、その内側から発光リング１６が取り付けられ、さらに、発光リング１６の貫通孔１６ｄに対してスイッチカバー１１が内側から挿入されている。下カバー４の壁部と発光リング１６との間にはＯリング１２が配設されており、ガスメータ１の内部への埃や雨の侵入を防いでいる。
スイッチカバー１１は、利用者による操作が行われる操作部１１ｃと、操作部１１ｃの反対側で復帰スイッチ１５に作用するように設けられた軸部１１ａと、操作部１１ｃの周辺部から復帰スイッチ側に伸びる円筒状の外壁部１１ｄと、この外壁部１１ｄの先端周辺に設けられた鍔部１１ｂを有している。

発光リング１６は、透明もしくは半透明の透光性の樹脂材料で形成されている。樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリスチレンなどの材料を用いることができるが、これらに限定されることなく適宜最適な材料を選択できる。
そして発光リング１６は、ＬＥＤ１７による光源を収容するための円筒部１６ａと、円筒部１６ａに収容されたＬＥＤ１７からの出射光を反射させる反射面１６ｃと、ＬＥＤ１７からの出射光をガスメータの外部へ出射させる発光面１６ｂを有している。

そして、発光リング１６とスイッチカバー１１の鍔部１１ｂとを、下カバー４の壁部と間で挟み込むように復帰スイッチ押さえ板１３が配設され、復帰スイッチ押さえ板取り付けねじ１４により、復帰スイッチ押さえ板１３が下カバー４の壁部に固定されている。これにより、発光リング１６とスイッチカバー１１とが下カバー４の壁部に取り付けられている。ガスメータの正面から見ると、図１に示すように、スイッチカバー１１の周囲に環状に発光リング１６が配置するようになっている。

ＬＥＤ１７は、ガスが遮断されると発光し、復帰スイッチ部６が操作されてガスの遮断が解除されると消灯するように制御される。そして上述のように、ガスメータのマイコンによる異常検知に基づいて遮断弁が閉じられた場合、復帰スイッチ部６を利用者が操作することにより、遮断弁を再び開放させることができる。この場合、復帰スイッチ部６のスイッチカバー１１の操作部１１ｃを利用者が押し込むことにより、スイッチカバー１１が変形し、スイッチカバー１１の軸部１１ａが図７の下方に変位して、その先端により復帰スイッチ１５が押される。これにより、ガスメータの遮断弁が電気的に開放され、ガスの利用を再開することができるようになっている。
ここでは、利用者が操作するスイッチカバー１１により直接復帰スイッチ１５が押されるため、利用者は、復帰スイッチ１５を押したときの感覚（クリック感覚）を十分に得ることができ、復帰スイッチ１５が押されたかどうかを確実に判別することができる。
特許第３５６６１２８号公報

しかしながら、図７に示したスイッチ構造では、スイッチ操作時に、スイッチカバー１１をボールペン等棒状のもので強く押し込むと、図８で示すように、スイッチカバー１１の軸部１１ａが復帰スイッチ１５の頂部から外れ、操作を終えても操作部１１ｃが凹んだままで元に戻らず、軸部１１ａが復帰スイッチ１５から外れた状態になり、以降のスイッチ操作が出来なくなるという問題点があった。
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、スイッチ操作時にスイッチカバーの操作部を強く押し込んでも、スイッチカバーの軸部の先端がスイッチから外れるのを防止し、確実なスイッチ動作を行うことができるスイッチ構造、およびそのスイッチ構造を有するガスメータを提供することをその目的とする。

請求項１の発明は、スイッチと、該スイッチを操作するためのスイッチカバーを備え、該スイッチカバーが可撓性と弾性を有する材料からなるとともに、外側に向かって湾曲した操作部と、該操作部の内側略中央から前記スイッチ部の方向へ伸び該操作部を押すことによりスイッチ部を押す軸部と、前記操作部の周辺から前記軸部と間隙を設けて前記スイッチ部の方向へ伸びる外壁部と、該外壁部の先端周辺に設けられスイッチ固定側部材に対して取り付けられる鍔部とを一体に有するスイッチ構造であって、前記操作部を押した際に前記操作部が復帰しなくなるのを防止するための防止手段を設けた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、前記防止手段が、前記スイッチカバーの軸部と外壁部との間隙に設けた複数のリブであ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、前記防止手段が、前記スイッチカバーの軸部の軸方向以外への動きを規制する軸部規制部材であ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１の発明において、前記防止手段として、前記スイッチカバーの軸部と外壁部との間隙に設けた複数のリブ、および、前記スイッチカバーの軸部の軸方向以外への動きを規制する軸部規制部材を有す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３または４の発明において、前記軸部規制部材が、前記スイッチ固定側部材に固定され、前記スイッチカバーの軸部を囲む円筒部材であることを特徴としたものである。

請求項６の発明は、請求項３または４の発明において、前記軸部規制部材が、前記スイッチカバーの鍔部をスイッチ固定側部材へ取り付けるための部材に一体に設けた円筒部であることを特徴としたものである。

請求項７の発明は、ガス流路の遮断弁を駆動させる操作を行うためのスイッチとして、請求項１から６のいずれか１の発明を有することを特徴としたものである。

本発明では、スイッチカバーの操作部を押した際に、スイッチカバーに十分な復元力があるため、また、スイッチカバーの軸部先端がスイッチ部から外れるのを着実に防止できるため、スイッチが操作不能になることは無く、使用者に無用の心配や混乱を生じさせることがない。そして、ガスメータの復帰スイッチに用いた場合には、スイッチの操作不能によってガスの供給ができないといった事態に陥ることを着実に防止できる。

（実施例１）
図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。また、図２は、図１のスイッチ構造におけるスイッチカバーを示す図であり、図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は底面から見た図である。

図１において、スイッチ構造は、スイッチカバー１１、スイッチ（ガスメータに適用する場合は復帰スイッチ）１５、発光リング１６を有している。
そして、スイッチカバー１１を除く各構成部材については図７の参考図で示したものと同じであるので、その説明を省略する。
実施例１においては、スイッチカバー１１は、可撓性と弾性を有する材料から一体に構成されており、外側に向かって湾曲した操作部１１ｃと、この操作部１１ｃの内側略中央から復帰スイッチ１５の方向へ伸びる軸部１１ａと、操作部１１ｃの周辺から復帰スイッチ１５の方向へ伸びる円筒状の外壁部１１ｄと、この外壁部１１ｄの先端周辺から外側方向に曲折された鍔部１１ｂとを有している。ここで、内側および外側は、ガスメータの場合、ケースの内部及び該部を意味している。

そして、スイッチカバー１１の操作部１１ｃを押した際に、軸部１１ａが曲がってスイッチ１５から外れ操作部１１ｃが凹へこんだままとなるのを防止するための防止手段として、軸部１１ａと外壁部ｄとの間隙１１ｅに、軸部１１ａと外壁部ｄとを繋ぐ複数のリブ１８を設けている。

ここで、スイッチカバー１１を押した際の弾性力あるいは復元力は、スイッチカバー１１の形状、特に、操作部１１ｃが外側(軸部１１ａと反対側)に向かって湾曲していることと、スイッチカバー１の材料から得られるものであるが、実施例１のものでは、外壁部１１ｄと軸部１１ａとをリブ１８によって繋いでいるため、操作部１１ｃを押した際には、操作部１１ｃとともにリブ１８が変形することとなり、操作部１１ｃおよびリブ１８が元に戻ろうとする力が、結果として、操作部１１ｃに十分な復元力を与えることになる。
したがって、いたずらなどでスイッチカバー１１の操作部１１ｃを強く押し込んでも、操作部１１ｃは元の形状に復元することから、操作部１１ｃが凹んだままとなって操作不能になることはない。

なお、スイッチ１５は可動部１５ａを有しており、この可動部１５ａとスイッチカバー１１の軸部１１ａの先端とは、わずかな間隙を介して対向するようにしておき、スイッチカバー１１の操作部１１ｃを押した際の移動距離が、復帰スイッチ１５を動作させるに十分な距離となるようにしておくことは言うまでもない。

（実施例２）
図３は、本発明の他の実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。また、図４は、図３のスイッチ構造における復帰スイッチ押さえ板を示す図である。
図３において、スイッチ構造は、スイッチカバー１１、スイッチ（ガスメータに適用する場合は復帰スイッチ）１５、発光リング１６を有している。
そして、各構成部材については図７の参考図で示したものと同じであるので、その説明を省略する。

実施例２のスイッチ構造では、発光リング１６とスイッチカバー１１の鍔部１１ｂとを、下カバー４の壁部と間で挟み込むように復帰スイッチ押さえ板１３が配設され、復帰スイッチ押さえ板取り付けねじ１４により、復帰スイッチ押さえ板１３が下カバー４の壁部に固定されている。
そして、復帰スイッチ押さえ板１３は、本発明におけるスイッチカバーを固定側部材である下カバーに取り付けるための部材に相当するが、その中央部には、スイッチカバー１１の軸部１１ａが貫通する円筒部１３ａが一体に設けられている。

この円筒部１３ａは、復帰スイッチ押さえ板１３を取り付けた際に、図３で示すようにスイッチ１５側に位置するようになっており、スイッチカバー１１の軸部１１ａの先端側を囲うことになる。
そして、この円筒部１３ａは、スイッチカバー１１の操作部１１ｃを押した際に、軸部１１ａが軸方向以外、例えば半径方向にずれることを防止するための軸部規制部材として機能しており、操作部１１ｃを押した際に、軸部１１ａの先端が復帰スイッチ１５から外れることを防止している。

なお、円筒部１３ａから突出した部分の軸部１１ａの長さが長いと、軸部１１ａの先端が半径方向にずれることを十分に防止できない場合もあるため、円筒部１３ａから突出した軸部１１ａの長さが短くなるように、円筒部１３ａの長さを調整したり、復帰スイッチ１５の設置位置を調整することが好ましい。
また、スイッチカバー１１として、実施例１で示したリブ１８を設けたものを用いてもよい。

（実施例３）
図５は、本発明のさらに他の実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。
図５において、スイッチ構造は、スイッチカバー１１、スイッチ（ガスメータに適用する場合は復帰スイッチ）１５、発光リング１６を有している。
そして、各構成部材については図７の参考図で示したものと同じであるので、その説明を省略する。

実施例３のスイッチ構造では、発光リング１６とスイッチカバー１１の鍔部１１ｂとを、下カバー４の壁部と間で挟み込むように復帰スイッチ押さえ板１３が配設され、復帰スイッチ押さえ板取り付けねじ１４により、復帰スイッチ押さえ板１３が下カバー４の壁部に固定されている。
そして、復帰スイッチ押さえ板１３には、スイッチカバー１１の軸部１１ａを囲むように円筒部材１９が取り付けられている。
この円筒部材１９は、スイッチカバー１１の操作部１１ｃを押した際に、軸部１１ａが軸方向以外、例えば半径方向にずれることを防止するための軸部規制部材として機能しており、操作部１１ｃを押した際に、軸部１１ａの先端が復帰スイッチ１５から外れることを防止している。

なお、円筒部材１９から突出した部分の軸部１１ａの長さが長いと、軸部１１ａの先端が半径方向にずれることを十分に防止できない場合もあるため、円筒部１３ａから突出した軸部１１ａの長さが短くなるように、円筒部材１９の長さを調整したり、復帰スイッチ１５の設置位置を調整することが好ましい。
また、スイッチカバー１１として、実施例１で示したリブ１８を設けたものを用いてもよい。

本発明の一実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。 図１のスイッチ構造におけるスイッチカバーを示す図である。 本発明の他の実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。 図３のスイッチ構造における復帰スイッチ押さえ板を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るスイッチ構造をガスメータの復帰スイッチに用いた場合の図である。 スイッチ構造を備えたガスメータの外観構成の一例を参考として示す図である。 スイッチ構造の取り付け部の構成例を参考として示す図である。 図７で示したスイッチ構造において、スイッチが操作不能となった状態を説明するための図である。

符号の説明

１…ガスメータ、２…上カバー、３…機械式カウンタ、４…下カバー、４ａ…開口、５…液晶表示装置、６…復帰スイッチ部、１１…ゴム部材、１１ａ…柱状部、１１ｂ…曲折部、１１ｃ…操作部、１１ｄ…外壁部、１２…Ｏリング、１３…復帰スイッチ押さえ板、１３ａ…円筒部、１４…復帰スイッチ押さえ板取り付けねじ、１５…復帰スイッチ、１５ａ…可動部、１６…発光リング、１６ａ…円筒部、１６ｂ…発光面、１６ｃ…反射面、１６ｄ…貫通孔、１７…ＬＥＤ、１８…リブ、１９…円筒部材。

Claims (7)

1. スイッチと、該スイッチを操作するためのスイッチカバーを備え、該スイッチカバーが可撓性と弾性を有する材料からなるとともに、外側に向かって湾曲した操作部と、該操作部の内側略中央から前記スイッチ部の方向へ伸び該操作部を押すことによりスイッチ部を押す軸部と、前記操作部の周辺から前記軸部と間隙を設けて前記スイッチ部の方向へ伸びる外壁部と、該外壁部の先端周辺に設けられスイッチ固定側部材に対して取り付けられる鍔部とを一体に有するスイッチ構造であって、前記操作部を押した際に前記操作部が復帰しなくなるのを防止するための防止手段を設けたことを特徴とするスイッチ構造。
2. 請求項１に記載のスイッチ構造において、前記防止手段が、前記スイッチカバーの軸部と外壁部との間隙に設けた複数のリブであることを特徴とするスイッチ構造。
3. 請求項１に記載のスイッチ構造において、前記防止手段が、前記スイッチカバーの軸部の軸方向以外への動きを規制する軸部規制部材であることを特徴とするスイッチ構造。
4. 請求項１に記載のスイッチ構造において、前記防止手段として、前記スイッチカバーの軸部と外壁部との間隙に設けた複数のリブ、および、前記スイッチカバーの軸部の軸方向以外への動きを規制する軸部規制部材を有することを特徴とするスイッチ構造。
5. 請求項３または４に記載のスイッチ構造において、前記軸部規制部材が、前記スイッチ固定側部材に固定され、前記スイッチカバーの軸部を囲む円筒部材であることを特徴とするスイッチ構造。
6. 請求項３または４に記載のスイッチ構造において、前記軸部規制部材が、前記スイッチカバーの鍔部をスイッチ固定側部材へ取り付けるための部材に一体に設けた円筒部であることを特徴とするスイッチ構造。
7. ガス流路の遮断弁を駆動させる操作を行うためのスイッチとして、請求項１から６のいずれか１に記載のスイッチ構造を有することを特徴とするガスメータ。

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