JP4618709B2 - Resin inner container for meter and water meter - Google Patents
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Description
本発明は、流量メータに組み付けられるメータ用樹脂製インナー容器と、そのメータ用樹脂製インナー容器を備えた水道メータに関する。 The present invention relates to a meter resin inner container assembled to a flow meter and a water meter including the meter resin inner container.
翼車式の水道メータ内には、メータ用樹脂製インナー容器(以下、単に「インナー容器」という)が組み付けられており、そのインナー容器の底壁によって水道メータの内側領域が、水道水の流れる翼車収容室と、流量を演算する回路を備えた回路収容室とに区画されている。そして、インナー容器の底壁には、水道水の水圧やウォータハンマー現象による水撃圧がかかる。このため、従来のインナー容器は、その底壁に強度を向上させるためのリブを備えた構造になっていた。(例えば、特許文献1参照)。
ところで、近年、水道水の水圧を現状より高くする計画が挙がっている。また、ワンタッチレバー式の蛇口の普及に伴い、ウォータハンマー現象が起こり易くなってきている。このため、インナー容器の底壁の強度向上が求められている。しかしながら、底壁の肉厚又は底壁に備えたリブの肉厚を単に大きくすると、ヒケ、ボイドが発生するという問題が生じる。 By the way, in recent years, there are plans to increase the water pressure of tap water from the current level. In addition, with the spread of the one-touch lever faucet, a water hammer phenomenon is likely to occur. For this reason, the strength improvement of the bottom wall of an inner container is calculated | required. However, when the thickness of the bottom wall or the thickness of the rib provided on the bottom wall is simply increased, there arises a problem that sink marks and voids are generated.
なお、「ヒケ」とは、樹脂成形品の薄肉部と厚肉部との冷却速度の相違により部分収縮が生じ、樹脂成形品の表面が引っ張られて歪む現象をいう。このヒケが発生することで、インナー容器の形状品質が低下する。また、「ボイド」とは、樹脂成形品中に発生する気泡をいう。このボイドの発生により、強度が低下する。 “Sink” refers to a phenomenon in which partial shrinkage occurs due to a difference in cooling rate between a thin portion and a thick portion of a resin molded product, and the surface of the resin molded product is pulled and distorted. Due to the occurrence of this sink, the shape quality of the inner container is lowered. “Void” refers to bubbles generated in a resin molded product. Due to the generation of these voids, the strength decreases.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ヒケ、ボイドの発生を抑えて従来より底壁の強度を向上させることが可能なメータ用樹脂製インナー容器及び水道メータの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an inner container made of a resin for a meter and a water meter that can suppress the occurrence of sink marks and voids and improve the strength of the bottom wall as compared with the prior art. .
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係るメータ用樹脂製インナー容器は、翼車式の水道メータ内に組み付けられるメータ用樹脂製インナー容器であって、水道メータの内側領域を、水道水が流れる翼車収容室と、翼車収容室より上側の回路収容室とに区画する底壁を有し、その底壁の下面側には、蜂の巣状のセル壁にて複数の成形孔を区画してなるハニカム構造部が一体成形されたところに特徴を有する。 An inner resin container for a meter according to the invention of claim 1 made to achieve the above object is an inner resin container for a meter assembled in an impeller-type water meter, and has an inner region of the water meter. , Having a bottom wall partitioned into an impeller accommodating chamber through which tap water flows and a circuit accommodating chamber above the impeller accommodating chamber, and on the lower surface side of the bottom wall, a plurality of molded cells are formed with honeycomb cell walls It has a feature in that a honeycomb structure part having holes is integrally formed.
請求項2の発明は、請求項1に記載のメータ用樹脂製インナー容器において、成形孔は、軸方向から見た形状が円形をなしかつ成形孔の直径は、底壁の直径の6〜12%であり、セル壁のうち最も薄部分の肉厚は0.8〜2mmであるところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the meter-made resin inner container according to the first aspect, the molding hole has a circular shape when viewed from the axial direction, and the diameter of the molding hole is 6 to 12 of the diameter of the bottom wall. %, And the thinnest part of the cell wall is characterized by a thickness of 0.8 to 2 mm.
請求項3の発明は、請求項1に記載のメータ用樹脂製インナー容器において、成形孔は、軸方向から見た形状が六角形をなしかつ成形孔の内接円の直径は、底壁の直径の6〜12%であり、セル壁のうち最も薄部分の肉厚は0.8〜2mmであるところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the resin inner container for a meter according to the first aspect, the molding hole has a hexagonal shape when viewed from the axial direction, and the diameter of the inscribed circle of the molding hole is that of the bottom wall. It is 6 to 12% of the diameter, and the thinnest part of the cell wall is characterized by a thickness of 0.8 to 2 mm.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載のメータ用樹脂製インナー容器において、底壁とハニカム構造部とを合わせた厚さ寸法が、8〜15mmであるところに特徴を有する。 The invention of claim 4 is characterized in that, in the meter-made resin inner container according to any one of claims 1 to 3, the total thickness of the bottom wall and the honeycomb structure is 8 to 15 mm. Have.
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のメータ用樹脂製インナー容器において、ABS樹脂の成形品であるところに特徴を有する。 The invention of claim 5 is characterized in that in the meter-made resin inner container according to any one of claims 1 to 4 , the meter is a molded product of ABS resin.
請求項6の発明に係る水道メータは、請求項1乃至5の何れかに記載のメータ用樹脂製インナー容器を備えたところに特徴を有する。
A water meter according to the invention of claim 6 is characterized in that it is provided with the resin inner container for meter according to any one of claims 1 to 5 .
本発明によれば、ハニカム構造部に備えた蜂の巣状のセル壁によりメータ用樹脂製インナー容器の底壁全体を均一に補強することができるので、底壁を部分的に補強していた従来のリブより強度の向上を図ることができる。しかも、肉厚を厚くせずに強度の向上を図ることができるので、ヒケ、ボイドの発生も抑えられる(請求項1及び6の発明)。
According to the present invention, since the entire bottom wall of the meter-made resin inner container can be uniformly reinforced by the honeycomb-shaped cell wall provided in the honeycomb structure portion, the conventional method has been used to partially reinforce the bottom wall. The strength can be improved compared to the rib. In addition, since the strength can be improved without increasing the thickness, the occurrence of sink marks and voids can be suppressed (the inventions of claims 1 and 6 ).
ここで、ハニカム構造部ではセル壁が蜂の巣状になっているので、ウェルドが多数発生し得る。具体的には、メータ用樹脂製インナー容器用の樹脂成形金型のうち蜂の巣状になった成形空間の幅(即ち、成形後のセル壁の肉厚)が小さすぎると溶融樹脂の流動性が悪くなる。すると、蜂の巣の目に沿って分岐して流れた溶融樹脂が再び合流した際に、合流した溶融樹脂同士が融着せず固化してウェルド(樹脂接合部)が発生する。そして、このウェルドは強度低下の原因になり得る。一方、蜂の巣状の成形空間の幅が大きすぎると、セル壁の肉厚が大きくなりすぎて、前記したヒケ、ボイドの発生原因になる。 Here, in the honeycomb structure part, since the cell wall has a honeycomb shape, many welds can be generated. Specifically, if the width of the molding space in the shape of a honeycomb (that is, the thickness of the cell wall after molding) is too small in the resin molding die for the meter resin inner container, the fluidity of the molten resin is reduced. Deteriorate. Then, when the molten resin that has branched and flowed along the honeycomb eyes joined again, the joined molten resins are not fused and solidified to generate welds (resin joints). This weld can cause a decrease in strength. On the other hand, if the width of the honeycomb-shaped forming space is too large, the thickness of the cell wall becomes too large, causing the above-mentioned sinks and voids.
そこで、本願発明者らは、この点を鋭意検討した結果、請求項2の構成のように、成形孔の軸方向から見た形状を円形とした場合には、その直径を底壁の直径の6〜12%とし、かつセル壁のうち最も薄い部分の肉厚を0.8〜2mmとしたことでヒケ、ボイド、ウェルドの発生を抑えることができた。また、請求項3の構成のように、成形孔の軸方向から見た形状を六角形とした場合には、成形孔の内接円の直径を底壁の直径の6〜12%とし、かつセル壁のうち最も薄い部分の肉厚を0.8〜2mmとしたことでヒケ、ボイド、ウェルドの発生を抑えることができた。ここで、底壁とハニカム構造部とを合わせた厚さ寸法に関しては、8〜15mmとすることが好ましい(請求項4の発明)。また、メータ用樹脂製インナー容器の材質は、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂)であることが好ましい(請求項5の発明)。 Therefore, as a result of intensive studies on this point, the inventors of the present application have made the diameter of the bottom wall equal to the diameter of the bottom wall when the shape viewed from the axial direction of the forming hole is circular as in the configuration of claim 2. By setting the thickness to 6 to 12% and the thickness of the thinnest portion of the cell wall to 0.8 to 2 mm, the occurrence of sink marks, voids, and welds could be suppressed. When the shape of the molding hole viewed from the axial direction is a hexagon as in the configuration of claim 3, the diameter of the inscribed circle of the molding hole is 6 to 12% of the diameter of the bottom wall, and By setting the thickness of the thinnest part of the cell wall to 0.8 to 2 mm, generation of sink marks, voids and welds could be suppressed. Here, it is preferable to set the thickness dimension of the bottom wall and the honeycomb structure portion to 8 to 15 mm (invention of claim 4). The material of the meter-made resin inner container is preferably ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin) (Invention of Claim 5 ).
また、メータ用樹脂製インナー容器の底壁は下面側から水圧を受けるため下面側が凹むように応力を受ける。従って、底壁のうち下面側にハニカム構造部を配置した本発明の構成によれば、ハニカム構造部も底壁と共に全体的に凹むように応力を受け、このときセル壁は圧縮応力を受ける。これにより、かりにセル壁にウェルドが発生していたとしても、ウェルドによる強度低下を抑えることができる。 Moreover, since the bottom wall of the meter-made resin inner container receives water pressure from the lower surface side, it receives stress so that the lower surface side is recessed. Therefore, according to the configuration of the present invention in which the honeycomb structure portion is disposed on the lower surface side of the bottom wall, the honeycomb structure portion is also stressed so as to be generally recessed with the bottom wall, and at this time, the cell wall is subjected to compressive stress. Thereby, even if the weld is generated on the cell wall, the strength reduction due to the weld can be suppressed.
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
本実施形態の水道メータ10は、図1に示すようにアウターケース11の内部に本発明に係るメータ用樹脂製インナー容器50(以下、「インナー容器50」という)を組み付けて備え、これにより水道メータ10の内部領域が、翼車収容室R1と、回路収容室R2とに区画されている。具体的には、アウターケース11は、上端が開放した円筒状のケース本体14の下端部から1対の連結管15,15が相反する方向に突出した構造になっている。そして、これら連結管15,15に図示しない水道管が連結され、アウターケース11内を水道水が通過する。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
ケース本体14の底壁16からは、ピボット17が起立している。ピボット17は、ケース本体14の上下方向における中間部分まで延びており、このピボット17に翼車19が回転可能に軸支されている。翼車19は、回転軸体19Aから複数の翼部19Bを放射状に張り出してなり、一方の連結管15から他方の連結管15に流れる水道水を翼部19Bで受けて、水道水の流速に応じた回転速度で回転する。また、回転軸体19Aの上端部には磁石20が固定されており、翼車19の回転に応じて磁石20の周囲の磁束の向きが変化する。
A
ケース本体14には、翼車19を収容した状態でインナー容器50が組み付けられる。インナー容器50は、ABS樹脂製の射出成形品である。インナー容器50の周壁41は、底壁42から垂直に立ち上がった円筒状をなしかつ、上端側に向かう途中で外径が段付き状に大きくなっている。そして、インナー容器50は、底壁42側からケース本体14内に嵌合挿入され、周壁41の段差部40Dが、ケース本体14の内側の段差部に突き当てられて位置決めされている。また、インナー容器50の下端部はケース本体14の内周面との間の僅かな隙間を介して嵌合されている。これにより、水道メータ10の内側領域が、前述の如く、インナー容器50の底壁42より下側の翼車収容室R1と、インナー容器50の底壁42より上側の回路収容室R2とに区画されている。また、インナー容器50のうち上下方向の中間部分とケース本体14の内周面との間にはシールリング30が挟まれている。これにより、連結管15を通してアウターケース11の翼車収容室R1内に流れ込んだ水道水が、回路収容室R2側に浸水しないようになっている。
An
インナー容器50の内部(即ち、回路収容室R2の内部)には、計測ユニット21が収容されている。また、インナー容器50の上面には、表示窓付きの密閉蓋22が接合され、その密閉蓋22の下端部に係止した抜止リング23をケース本体14の外面に螺合することで、インナー容器50及び密閉蓋22がケース本体14に固定されている。
The
計測ユニット21は、金属製容器内に電気回路を密封した構造になっている。その電気回路には、前記した磁石20の磁束の変化に応じて翼車19の回転を検出する磁気センサと、翼車19の回転に基づいて水道水の流量を演算するCPUと、その流量を表示する表示装置とが備えられている。
The measuring
さて、図3に示すように、インナー容器50の底壁42には、その下面側にハニカム構造部44が一体形成されている。ハニカム構造部44は、蜂の巣状のセル壁48にて、複数の成形孔47を区画した形状になっている。また、成形孔47は、インナー容器50の下面から見て円形になっている。
Now, as shown in FIG. 3, a
本実施形態では、各成形孔47の直径D3(図2参照)は、インナー容器50の底壁42の直径D4(図2参照)の6〜12%に設定されている。ここで、本実施形態のように底壁42の下面側(即ち、底壁42のうちインナー容器50の外側)にハニカム構造部44を備えた場合には、ハニカム構造部44の外側の直径D4が本発明に係る「底壁の直径」に相当する。
In the present embodiment, diameter D3 (see FIG. 2) of each molded
また、セル壁48のうち最も薄い部分の肉厚t1(図3参照)は、0.8〜2mmになっている。さらに、底壁42とハニカム構造部44とを合わせた厚さ寸法t3(図2参照)は、8〜15mmになっており、そのうちハニカム構造部44の厚さ寸法t2(即ち、セル壁48の高さ寸法。図2参照)は、3〜7mmになっている。
Moreover, the thickness t1 (refer FIG. 3) of the thinnest part among the
なお、図2に示すように、底壁42の上面における中心部分は、僅かに窪んでおり、この窪み部分44Kには、前記計測ユニット21の底面のうち僅かに突出した底面突部21Tが収まっている(図1参照)。また、底壁42の中央には、下面を上方に陥没させた受容部43が形成され、ここに翼車19の上端部が突入するようになっている。
As shown in FIG. 2, the central portion of the upper surface of the
このように構成された本実施形態によれば、ハニカム構造部44に備えた蜂の巣状のセル壁48によりインナー容器50の底壁42全体を均一に補強することができるので、底壁を部分的に補強していた従来のリブより強度の向上を図ることができる。しかも、肉厚を厚くせずに強度の向上を図ることができるので、ヒケ、ボイドの発生も抑えられる。
According to the present embodiment configured as described above, the
また、成形孔47の形状を円形にしたことで、樹脂成形金型の製作費を抑えることができかつ成形時において溶融樹脂の流れがスムーズになり、ウェルドの発生を効果的に抑えることができる。
Further, since the shape of the
さらに、本実施形態の構成によれば、ハニカム構造部44にかりにウェルドが発生してもそのウェルドによる強度低下の影響を抑えることができるという効果を奏する。即ち、図4に示すように、インナー容器50の底壁42は下面に水圧を受けるため下面側が凹むように応力を受ける。従って、本実施形態のように底壁42の下面側にハニカム構造部44を配置した構成により、ハニカム構造部44も底壁42と共に全体的に凹むように応力を受け、このときセル壁48は水平方向から圧縮応力を受ける。従って、かりにセル壁48に上下方向に延びたウェルド90が発生していたとしても、ウェルド90を広げる力は発生せず、ウェルド90による強度低下を抑えることができる。
Furthermore, according to the configuration of the present embodiment, even if a weld occurs in the
[実施例]
第1実施形態のインナー容器50を以下の寸法で製作した。即ち、インナー容器50の、底壁42の直径D4を51mmとし、ハニカム構造部44の厚さ寸法t2を5mm、底壁42とハニカム構造部44とを合わせた厚さ寸法t3を10mm(請求項4に係る8〜15mmの範囲内)とし、セル壁48のうち最も薄い部分の肉厚t1を1mm(請求項2に係る0.8〜2mmの範囲内)とし、成形孔47の直径D3を5mm(底壁42の直径D4に対し約9.8%、請求項2に係る6〜12%の範囲内)としてABS樹脂で製作した。
[Example]
The
これに対し、従来比としてハニカム構造部44の代わりに底壁にリブを備えたものを以下の寸法で製作した。即ち、従来品の底壁の直径を51mmとし、リブの厚さ寸法を2mmとし、底壁とリブとを合わせた厚さ寸法を10mmとした。
On the other hand, as compared with the conventional structure, a honeycomb structure having a rib on the bottom wall instead of the
そして、発明品としてのインナー容器50と従来品とを耐圧試験治具にセットして、加圧ポンプにより0MPaから0.5MPa毎、10秒間保持で下面に水圧を印加し、底壁の高さ方向の「変形量」と、底壁が破損せずに耐えられる「耐圧値」とを測定し、その測定結果を表1,表2にまとめた。
Then, the
表1に示すように「変形量」の最大値は、従来品が0.69mmであるのに対し、発明品としてのインナー容器50のは0.27mmとなり小さくなった。
As shown in Table 1, the maximum value of the “deformation amount” was 0.69 mm for the conventional product, whereas it was 0.27 mm for the
また、表2に示すように「耐圧値」は、従来品が7MPaであるのに対し、インナー容器50は12MPaとなり大きくなった。
In addition, as shown in Table 2, the “pressure resistance value” was 7 MPa for the
このように、表1、表2の結果から、第2実施形態のインナー容器50は、従来品と比較して強度が向上していることが確認された。なお、発明品としてのインナー容器50では、ヒケ、ボイド、ウェルドの発生が抑えられていることも確認された。
Thus, from the results of Tables 1 and 2, it was confirmed that the strength of the
[他の実施形態]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various modifications are possible within the scope of the invention other than the following. It can be changed and implemented.
(1)ハニカム構造部における成形孔の形状は、前記実施形態の円形に限定されるものではなく、例えば、成形孔の形状を、六角形、楕円形、八角形にしてもよい。例えば図5に示すように、成形孔46を六角形にする場合、隣接した成形孔46の中心点P1同士を線で結ぶと、正三角形T1になるように各成形孔46を配置し、隣り合った成形孔46の内側面(即ち、図5における六角形の各辺)が互いに平行になる構成にしてもよいし、成形孔の中心を線で結ぶと正方形になる構成にしてもよい。また、このとき、各成形孔46の内接円C1の直径D2及びセル壁45のうち最も薄い部分の肉厚t4を、前記実施形態における直径D3及び肉厚t1と同様に設定することが好ましい。
(1) of the shaped hole in the honeycomb structure section shape it is not limited to a circle type of the embodiment, for example, the shape of the molded hole, hexagonal, oval, or may be octagonal. For example, as shown in FIG. 5, when forming
10 水道メータ
14 ケース本体
19 翼車
50 インナー容器
42 底壁
44 ハニカム構造部
45,48 セル壁
46,47 成形孔
90 ウェルド
C1 内接円
R1 翼車収容室
R2 回路収容室
10
50
Claims (6)
前記水道メータの内側領域を、水道水が流れる翼車収容室と、前記翼車収容室より上側の回路収容室とに区画する底壁を有し、その底壁の下面側には、蜂の巣状のセル壁にて複数の成形孔を区画してなるハニカム構造部が一体成形されたことを特徴とするメータ用樹脂製インナー容器。 An inner container made of resin for a meter to be assembled in an impeller-type water meter,
The inner region of the water meter, and impeller housing chamber tap water flows, has a bottom wall that partitions into the circuit housing chamber above the said wheel housing chamber, the lower surface side of the bottom wall, honeycomb An inner container made of a resin for a meter, wherein a honeycomb structure formed by partitioning a plurality of molding holes in the cell wall is integrally formed.
前記セル壁のうち最も薄部分の肉厚は0.8〜2mmであることを特徴とする請求項1に記載のメータ用樹脂製インナー容器。 The molding hole has a circular shape when viewed from the axial direction, and the diameter of the molding hole is 6 to 12% of the diameter of the bottom wall;
The resin inner container for meter according to claim 1, wherein the thinnest portion of the cell wall has a thickness of 0.8 to 2 mm.
前記セル壁のうち最も薄部分の肉厚は0.8〜2mmであることを特徴とする請求項1に記載のメータ用樹脂製インナー容器。 The molding hole has a hexagonal shape when viewed from the axial direction, and the diameter of the inscribed circle of the molding hole is 6 to 12% of the diameter of the bottom wall;
The resin inner container for meter according to claim 1, wherein the thinnest portion of the cell wall has a thickness of 0.8 to 2 mm.
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