JP3485294B2 - 計量器用数字車式表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水道メータやガ
スメータなどの計量器に備える数字車式表示装置に関す
る。詳しくは、水道水やガスなどの流体の通過流量に応
じた電気信号によってステップモータを駆動し、そのモ
ータの回転を減速して数字車に伝え、その数字車で通過
流量を積算表示する計量器用数字車式表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の数字車式表示装置の中
に、たとえば水道メータに備えて、図６に示すように構
成したものがある。その数字車式表示装置は、板材をコ
字型に折り曲げて形成したカウンタ枠１の対向側板部１
ａ・１ｂ間に、ステップモータ２を設置するとともに、
数字車軸３およびピニオン軸４を平行に掛け渡し、数字
車軸３で数字車５ａ〜５ｅを回転自在に支持し、ピニオ
ン軸４でピニオン６ａ〜６ｄを回転自在に支持する。そ
して、ピニオン６ａ〜６ｄをそれぞれ数字車５ｂ〜５ｅ
の歯部に噛み合わせ、ステップモータ２の回転を減速ギ
ヤ列７を介して最小桁の第１数字車５ａに伝える構成と
していた。

【０００３】そうして、たとえば水道メータの駆動パル
ス発生部で水道水の一定流量（１ｍ³）通過ごとに発生
する駆動パルスを受けたとき、ステップモータ２を駆動
し、その回転を減速ギヤ列７を介して伝えて第１数字車
５ａを1／10回転する。そして、経時、第１数字車５ａ
が１回転するごとに、その数字車５ａに有する係合ピン
８でピニオン６ａを回転し、そのピニオン６ａを介して
第２数字車５ｂを1／10回転して桁上げする。その後、
水道水の通過流量に応じて、同様に、順次数字車５ｃ〜
５ｅを桁上げして通過流量を積算表示していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、水道
メータ等では、たとえば工場での組立検査時や、一般家
庭等での設置時や、その設置後のトラブル発生時に、試
験的に水道水を流して数字車の回転の有無を見て、作動
確認を行っている。

【０００５】ところが、上述のような従来の数字車式表
示装置では、少なくとも１ｍ³以上大量に水道水を流し
て初めて数字車が回転するため、それまでは水道メータ
の作動を確認することができず、その結果、確認するま
でに時間をロスし、また、大量な水道水を無駄に消費し
て不経済であるという課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明は、たとえば図１〜図５に示すように、流体の一
定流量通過ごとに発生する駆動パルスを受けてステップ
モータ１１を駆動し、そのステップモータ１１の回転を
減速して数字車１３ａ〜１３ｅに伝え、その数字車１３
ａ〜１３ｅで通過流量を積算表示する計量器用数字車式
表示装置において、前記ステップモータ１１のロータカ
ナ２６ａに直接噛み合わせて、そのロータカナ２６ａが
回転するごとに３６度ずつステップ送りして計量器の作
動を表示するパイロットギヤ１５と、そのパイロットギ
ヤ１５の１回転ごとに３６度ずつステップ送りする一
方、１回転で最小桁の前記数字車１３ａを３６度ステッ
プ送りさせる減速ギヤ１６とを備え、その減速ギヤ１６
と前記パイロットギヤ１５とを前記数字車１３ａ〜１３
ｅと同軸上に設けてなり、平板状一体ステータ２５と、
そのステータ２５の穴２５ａ内に設けるロータ２６と、
前記ステータ２５とほぼ同一平面上に設けるコイル２７
と、そのコイル２７の中心を貫通して前記ステータ２５
に接続するジキシン２８と、を備えて前記ステップモー
タ１１を構成し、そのステップモータ１１を、前記ステ
ータ２５を数字車軸２０の一端を支持するカウンタ枠１
２の側板部１２ａと平行に設けて、その外側に取り付け
てなる、ことを特徴とする。

【０００７】そして、水道メータ等の計量器の作動確認
時に、流体を流して通過流量が一定量を超えたとき、駆
動パルスを受けてステップモータ１１が駆動すると、そ
の回転をパイロットギヤ１５と減速ギヤ１６とで徐々に
減速して最小桁の数字車１３ａに伝える。そのとき、こ
の減速途中の初めにパイロットギヤ１５を３６度ずつス
テップ送りして計量器の作動状態を表示する。

【０００８】

【０００９】請求項２に記載の発明は、たとえば図１に
示すように、請求項１に記載の計量器用数字車式表示装
置において、前記パイロットギヤ１５の１回転で３６度
回転し、その回転を前記減速ギヤ１６に伝える第１のピ
ニオン１４ａと、前記減速ギヤ１６の１回転で３６度回
転し、その回転を前記最小桁の数字車１３ａに伝える第
２のピニオン１４ｂとを備え、その第１および第２のピ
ニオン１４ａ・１４ｂを、前記数字車１３ａ〜１３ｅの
桁上げピニオン１４ｃ〜１４ｆと同軸上に設けてなる、
ことを特徴とする。

【００１０】そして、ステップモータ１１の駆動時、パ
イロットギヤ１５が１回転すると、第１のピニオン１４
ａを３６度回転してその回転を減速ギヤ１６に伝え、さ
らに減速ギヤ１６が１回転すると、第２のピニオン１４
ｂを３６度回転してその回転を最小桁の数字車１３ａに
伝えて桁上げする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態を説明する。図１および図２に、たとえ
ば水道メータに備えるこの発明の計量器用数字車式表示
装置を示す。

【００１２】この数字車式表示装置は、図中符号１０で
示すカウンタ部と、ステップモータ１１とからなる。

【００１３】カウンタ部１０は、カウンタ枠１２と、そ
のカウンタ枠１２に組み付ける数字車１３ａ〜１３ｅお
よびピニオン１４ａ〜１４ｆを備えるとともに、数字車
１３ａ〜１３ｅと同軸上にパイロットギヤ１５および減
速ギヤ１６を備える。

【００１４】カウンタ枠１２は、平板材をコ字型に折り
曲げて図中右左両側に対向側板部１２ａ・１２ｂを形成
し、その対向側板部１２ａ・１２ｂ間を、各々の上端に
矩形板状の上カバー１７を取り付けて被ってなる。そし
て、一方の側板部１２ａには、図３に示すように、その
下部側に横長な矩形穴１８を設け、その上側に大きな丸
穴１９を設ける。また、カバー１７には、図１中鎖線で
示すような表示窓２２を設けてなる。

【００１５】数字車１３ａ〜１３ｅは、一般によく知ら
れた構成のもので、各々の中心穴に、側板部１２ａ・１
２ｂ間に掛け渡す数字車軸２０を通して横一列に並べ
て、その数字車軸２０で回転自在に支持してなる。

【００１６】パイロットギヤ１５および減速ギヤ１６
は、ともに一側にギヤ部ｇを有し、他側に外向きの係合
ピンｐを有する数字車と同様な構造のものを用いて構成
する。ただ、減速ギヤ１６としては、外周面に数字を設
けない数字車を用いる。そして、これら減速ギヤ１６お
よびパイロットギヤ１５を、各々の中心穴に数字車軸２
０を通して最小桁の第１数字車１３ａの右横に並べ、数
字車軸２０で回転自在に支持してなる。

【００１７】ピニオン１４ａ〜１４ｆは、数字車の桁上
用ピニオンとして周知のもので、各々の中心穴に、数字
車軸２０と平行に側板部１２ａ・１２ｂ間に掛け渡すピ
ニオン軸２１を通して横一列に並べて、そのピニオン軸
２１で回転自在に支持する。そして、これらピニオン１
４ａ〜１４ｆのうち、第１のピニオン１４ａを減速ギヤ
１６のギヤ部ｇに噛み合わせ、第２のピニオン１４ｂを
最小桁の第１数字車１３ａのギヤ部ｇに噛み合わせ、残
りのピニオン１４ｃ〜１４ｆをそれぞれ数字車１３ｂ〜
１３ｅの各ギヤ部ｇに噛み合わせてなる。

【００１８】一方、ステップモータ１１は、２極の所謂
ラベタイプといわれるもので、図１中符号２３で示す細
長板状のベース板を備え、そのベース板２３にロータ軸
２４を取り付けて立ててなる。

【００１９】そして、ステップモータ１１では、このベ
ース板２３上に、平板状一体ステータ２５を重ねて取り
付ける。ステータ２５は、図４に示すように、その図中
左右両端に平行に延びるジキシン接続板部２５ｂを有
し、それら接続板部２５ｂ間の細長板部に、ロータ用の
比較的大きな穴２５ａを設けてなる。

【００２０】しかして、図５に示すように、ロータ軸２
４をロータ２６の中心穴に通し、そのロータ２６を、ス
テータ２５の穴２５ａに嵌め込む。それから、そのステ
ータ２５にコイル２７を組み付ける。コイル２７は、そ
の中心穴に棒状のジキシン２８を貫通して構成してな
る。そして、コイル２７を組み付けるときは、ステップ
モータ１１全体が図１中左右に大きくならないように、
コイル２７を、ステータ２５とほぼ同一平面上に配置
し、図５に示すようにジキシン２８の両端をステータ２
５のジキシン接続板部２５ｂに取り付ける。

【００２１】そうして、上述のように組み立てて構成す
るステップモータ１１は、図１および図２に示すよう
に、カウンタ枠１２の側板部１２ａの外側から、その前
記矩形穴１８にステータ２５の一部を通してカウンタ枠
１２内に入れ、前記丸穴１９にロータ２６のロータカナ
２６ａを通してパイロットギヤ１５のギヤ部ｇに噛み合
わせる。そして、側板部１２ａにベース板２３をねじ止
めなどしてステップモータ１１を固定する。

【００２２】さて、この発明の数字車式表示装置では、
それを備える水道メータの駆動パルス発生部から水道水
の一定流量(たとえば10リットル)通過ごとに駆動パルス
を受けると、ロータ２６を180度回転し、そのロータ２
６が回転するごとにパイロットギヤ１５を３６度ずつス
テップ送りする。

【００２３】そして、経時、パイロットギヤ１５が１回
転すると、そのパイロットギヤ１５の係合ピンｐを係合
して第１のピニオン１４ａを３６度回転し、そのピニオ
ン１４ａを介して減速ギヤ１６を３６度ステップ送りす
る。その後、減速ギヤ１６が１回転すると、同様に第２
のピニオン１４ｂを３６度回転して最小桁の第１数字車
１３ａを３６度ステップ送りする。

【００２４】そうして、第１数字車１３ａが１回転する
ごとに、ピニオン１４ｃを３６度回転し、そのピニオン
１４ｃで第２数字車１３ｂを３６度ステップ送りして桁
上げする。その後、水道水の通過流量に応じて、同様
に、順次数字車１３ｃ〜１３ｅを３６度ずつステップ送
りして桁上げし、使用流量を「ｍ³」単位で表示窓２２
を通して積算表示する。

【００２５】なお、上述した数字車式表示装置では、ス
テップモータ１１の駆動時、そのモータ１１の電流また
は電圧波形を適宜検出し、その検出結果からロータ２６
の回転状態を検知し、そのロータ２６の回転状態に応じ
て、ステップモータ１１に、上記駆動パルス発生部から
入力する駆動パルスのパルス幅や入力タイミングを変化
させ、これにより、ロータ２６が常に正常に回転すべく
調整できるようにしている。

【００２６】さて、上述した水道メータでは、たとえば
その設置後に試験的に水道水を流して作動確認を行う。
そして、この作動確認時、この発明の数字車式表示装置
では、水道水の通過流量が10リットルを超えたとき、ロ
ータ２６が３６度回転すると、その回転を上述のように
パイロットギヤ１５と減速ギヤ１６とで減速して第１数
字車１３ａへ伝えるが、そのときにパイロットギヤ１５
の回転状態を表示窓２２から見て水道メータの作動の有
無を判断する。

【００２７】このとき、パイロットギヤ１５は、ロータ
２６から数字車１３ａまでの回転減速途中で、最初に３
６度の回転角度でステップ送りする。そのため、パイロ
ットギヤ１５を長く見つづけなくても、この１ステップ
送りで数字が切り換わり、その切り換わりを見て、水道
メータが作動していることを確認する。

【００２８】一方、このとき、パイロットギヤ１５の数
字の切り換わりを確認できないときは、何らかの原因で
水道メータが作動していないと判断する。そうして、こ
のような作動確認の後、水道水の供給を止める。

【００２９】ところで、上述した図示実施の形態では、
パイロットギヤ１５の外周面に数字を設けるが、数字に
限らず、それ以外の文字や記号や模様などを設けて作動
を表示するようにしてもよい。

【００３０】また、上述した図示実施の形態では、減速
ギヤ１６の外周面に数字を設けないが、パイロットギヤ
１５と同様に数字を設けて、たとえば使用流量の測定時
に、パイロットギヤ１５で「10リットル」単位で流量表
示し、減速ギヤ１６で「100リットル」単位で流量表示
する構成にすることもできる。

【００３１】

【発明の効果】したがって、請求項１〜２に記載の発明
によれば、ステップモータの回転減速途中の初めに、比
較的大きな回転角度（３６度）ずつステップ送りするパ
イロットギヤを見て作動確認を行うようにするから、比
較的はっきりと速やかにパイロットギヤの回転の有無を
確認することができ、これにより、それだけ従来のよう
に流体を大量に流さなくても、計量器の作動を確認する
ことができる。その結果、大量の流体を無駄に消費する
ことを防止することができ、また、作動確認までの時間
を短くしてその確認作業の効率を上げることができる。

【００３２】また、パイロットギヤおよび減速ギヤを数
字車と同軸上に設けてそれらすべてを、３６度ずつステ
ップ送りするから、数字車で表示する数値を常にズレな
く表示窓のある正面に向けることができ、これにより、
数値の読み違いによる料金トラブルの発生を防止するこ
とができる。さらに、パイロットギヤの外周に、たとえ
ば数字を設ける場合には、その数字がパイロットギヤの
１ステップ送りごとに切り換わるため、数字を見続けな
くとも、比較的速やかに且つはっきりと計量器の作動を
確認することができる。

【００３３】そして、ステップモータの回転を減速する
パイロットギヤおよび減速ギヤを、数字車と同軸上に設
ける簡単な構成とするため、それだけ装置全体の組み立
てを容易にすることができる。

【００３４】加えて、ステップモータとして比較的薄型
の所謂ラベタイプのものを用い、そのステップモータ
を、平板状一体ステータをカウンタ枠の側板部と平行に
設けてその外側に取り付けることから、それだけ装置全
体を小型にすることができる。

【００３５】請求項２に記載の発明によれば、加えて、
パイロットギヤの回転を減速ギヤに伝える第１のピニオ
ンと、減速ギヤの回転を最小桁の数字車に伝える第２の
ピニオンを、別個の支軸上に設けず、数字車の桁上げピ
ニオンと同軸上に設けるから、それだけ回転伝達構造を
簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である計量器用数字車式
表示装置を、そのカウンタ枠の上カバーを外して示す平
面図である。

【図２】上カバーを取り付けた状態でその数字車式表示
装置を図１中下側から見て示す側面図である。

【図３】上記カウンタ枠をその一側から見て示す側面図
である。

【図４】上記数字車式表示装置のステップモータに備え
るステータの平面図である。

【図５】そのステップモータの平面図である。

【図６】従来の計量器用数字車式表示装置の平面図であ
る。

【符号の説明】

１１ ステップモータ １２ カウンタ枠 １２ａ 側板部 １３ａ〜１３ｅ 数字車 １４ａ 第１のピニオン １４ｂ 第２のピニオン １４ｃ〜１４ｆ 桁上げピニオン １５ パイロットギヤ １６ 減速ギヤ ２０ 数字車軸 ２５ ステータ ２５ａ ステータの穴 ２６ ロータ ２６ａ ロータカナ ２７ コイル ２８ ジキシン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 15/07 - 15/075 G06M 1/

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の一定流量通過ごとに発生する駆動
   パルスを受けてステップモータを駆動し、そのステップ
   モータの回転を減速して数字車に伝え、その数字車で通
   過流量を積算表示する計量器用数字車式表示装置におい
   て、 前記ステップモータのロータカナに直接噛み合わせて、
   そのロータカナが回転するごとに３６度ずつステップ送
   りして計量器の作動を表示するパイロットギヤと、 そのパイロットギヤの１回転ごとに３６度ずつステップ
   送りする一方、１回転で最小桁の前記数字車を３６度ス
   テップ送りさせる減速ギヤとを備え、 その減速ギヤと前記パイロットギヤとを前記数字車と同
   軸上に設けてなり、 平板状一体ステータと、そのステータの穴内に設けるロ
   ータと、前記ステータとほぼ同一平面上に設けるコイル
   と、そのコイルの中心を貫通して両端を前記ステータに
   接続するジキシンと、を備えて前記ステップモータを構
   成し、 そのステップモータを、前記ステータを数字車軸の一端
   を支持するカウンタ枠の側板部と平行に設けて、その外
   側に取り付けてなる、 計量器用数字車式表示装置。
2. 【請求項２】 前記パイロットギヤの１回転で３６度回
   転し、その回転を前記減速ギヤに伝える第１のピニオン
   と、 前記減速ギヤの１回転で３６度回転し、その回転を前記
   最小桁の数字車に伝える第２のピニオンとを備え、 その第１および第２のピニオンを、前記数字車の桁上げ
   ピニオンと同軸上に設けてなる、 請求項１に記載の計量器用数字車式表示装置。