JP6148071B2

JP6148071B2 - 複箱式水道メータ

Info

Publication number: JP6148071B2
Application number: JP2013111471A
Authority: JP
Inventors: 秀敏佐藤; 章夫信長
Original assignee: Toshin Inc
Current assignee: Toshin Inc
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: JP2014231991A

Description

本発明は、インナーケースの成形性を高めて、流入及び流出の各ノズル開口の部分の薄肉化、及びアール面取り形状化を可能にした複箱式水道メータに関するものである。

複箱式水道メータ（以下、単に「水道メータ」と略す場合もある）は、羽根車が回転可能に収容保持される下インナーケース体と、積算表示ユニットが内装される上インナーケース体とが、周方向に沿って位置決めされた状態で互いに嵌合されたインナーケースが構成されて、当該インナーケースが下部ケース内に収容され、前記下インナーケース体の周壁の下部及び上部に流入及び流出の各ノズル開口がそれぞれ複数形成され、当該流入ノズル開口から下インナーケース体の内部の計量室に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズル開口から当該水流を外部に流出させて計量する構成の水道メータである（特許文献１）。

インナーケースを構成する下インナーケース体及び上インナーケース体は、いずれも樹脂の射出成形により形成されて、従来構造の下インナーケース体Ｋ₁'は、図８に示されるように、概略形状が有底短円筒状であって、環状周壁部１５の下半部には、複数の流入ノズル開口Ｎ₁が接線方向に対して傾斜し、しかも下端面に開口して形成されていると共に、環状周壁部１５の上半部には、流入ノズル開口Ｎ₁よりも数の少ない流出ノズル開口Ｎ₂'' が、接線方向に対して前記流入ノズル開口Ｎ₁と逆方向に傾斜して設けられた構成である。そして、流出ノズル開口Ｎ₂'' は、環状周壁部１５の上半部に内外方向に貫通する形態で形成されている。なお、図８において、１６は、下インナーケース体Ｋ₁'に対して上インナーケース体（図示せず）の周方向の位置決めを行うための位置決め凹部を示す。

下インナーケース体Ｋ₁'の射出成形には、当該下インナーケース体Ｋ₁'の全体を成形するための一対の割型と、当該一対の割型の接近・離間方向に対して垂直な面内においてスライドすることで、前記流出ノズル開口Ｎ₂'' を成形するための複数のスライド型が必要となる。このため、下インナーケース体Ｋ₁'の成形性の面からは、射出成形型が大型で、しかも複雑となり、スライド型を使用している分だけ、成形能率が悪くなると共に、成形型の製作費も嵩む問題があり、これに加えて、成形現場における成形型の占有面積も大きくなる。結果として、成形現場の単位面積あたりの生産性が悪くなる。

一方、形成可能な下インナーケース体Ｋ₁'の形状の面に関しては、スライド型で成形される流出ノズル開口Ｎ₂'' の底面、上面（天井面）及び両内側面の部分に肉盗み用の凹部を成形することはできない。この結果、スライド型で成形される流出ノズル開口Ｎ₂'' に接する部分の肉厚は、薄くすることができず、成形時の成形収縮差により「ひけ」が発生して、表面に凹凸が発生することがある。この凹凸が、水が流入及び流出する流入ノズル開口Ｎ₁及び流出ノズル開口Ｎ₂'' 、特に、流入ノズル開口Ｎ₁の内面に現れると、当該凹凸が水流の抵抗となって、計量精度に悪影響を及ぼす。

特開２０００−２３４９４４号公報

本発明は、複箱式水道メータのインナーケースを割型のみで射出成形可能な構造にすることで、流入及び流出の各ノズル開口の周囲の部分の薄肉化、及びアール面取り形状化を可能にし、一方、成形性の面からは、成形型の製作コストを下げると共に、成形能率を高めることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、羽根車が回転可能に収容保持される下インナーケース体と、表示ユニットが内装される上インナーケース体とが、周方向に沿って位置決めされて一体化されることでインナーケースが構成されて、下部ケース内に当該インナーケースが収容され、
前記下インナーケース体の周壁の下半部及び上半部に流入及び流出の各ノズル開口が、当該下インナーケース体の内外方向に開口してそれぞれ複数形成され、当該流入ノズル開口から下インナーケース体の内部の計量室に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズル開口から当該水流を外部に流出させて計量する構成の複箱式水道メータであって、
下インナーケース体の上半部の外周部に、上端面に開口した流出ノズル予定開口が複数形成されて、上インナーケース体の下端部の外周部に、前記下インナーケース体の流出ノズル予定開口の上端開口から嵌合挿入される嵌合凸部が、当該流出ノズル予定開口と対応する位置に、外周面に露出した形態で同数形成されて、
下インナーケース体の各流出ノズル予定開口の上端部に上インナーケース体の各嵌合凸部がそれぞれ嵌合されて、上下の各ケース体が一体化されることで、当該下インナーケース体に内外方向のみに開口した流出ノズル開口が形成される構成であることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、下インナーケース体の成形面においては、流出ノズル予定開口は、下インナーケース体の上端面に開口された形状であって、アンダーカット部がなくなるために、一対の割型によって、上端面に開口した流出ノズル予定開口の部分の成形が可能となって、下インナーケース体の全体を一対の割型で成形可能となる。一方、インナーケースの構造に関しては、下インナーケース体の各流出ノズル予定開口の上端部に、上インナーケース体の各嵌合凸部が、外周面に露出した形態でそれぞれ嵌合されて、上下の各ケース体が一体化されることで、当該下インナーケース体に内外方向のみに開口した流出ノズル開口が形成される構成であるために、上下の各インナーケース体を一体化させることで、従来構造と同一の流出ノズル開口の形成が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記下インナーケース体における前記流出ノズル開口の底壁部は、肉盗みにより薄肉に形成されていることを特徴としている。

下インナーケース体の上半部に形成された流出ノズル開口は、下インナーケース体の上端面に開口した形状となって、インナーケースを構成する下インナーケース体にアンダーカット部がなくなって、下インナーケース体は、一対の割型のみで成形可能体となる。このため、請求項２の発明のように、下インナーケース体における流出ノズル開口の底壁部は、一対の割型の接近・離間方向（下部ケースの内部の中空円筒状の計量室の軸心方向と同一方向）に沿った肉盗み部を形成することが可能となる。流出ノズル開口の底部の下方には、流入ノズル開口の開口部の一部が存在するので、流入ノズル開口の天井壁部の肉厚を薄くできることになる。このように、流入ノズル開口の天井壁部の肉厚を薄くすることで、射出成形時において肉厚部の「ひけ」の発生を防止できて、流入ノズル開口の天井面が平滑面となって、水流の抵抗がなくなる。この結果、計量精度に好影響を与える。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記下インナーケース体の流出ノズル開口の部分の横断面視において、当該流出ノズル開口の一方の側面と計量室の内周面とが交差する鋭角状部は、アール面取り形状に形成されていることを特徴としている。

従来の一対の割型と、内外貫通構造の流出ノズル体を成形するためのスライド型を使用した下インナーケース体の成形方法では、下インナーケース体の流出ノズル開口の部分の横断面視において、当該流出ノズル開口の一方の側面と計量室の内周面とが交差する部分は、鋭角状を保持した形状にしか成形できない。しかし、下インナーケース体の上半部に形成される流出ノズル体が、当該下インナーケース体の上端面に開口されていて、下インナーケース体は、一対の割型により成形可能となるので、上記交差部分をアール面取り形状に成形することが可能となる。この結果、計量室内の水流の流出時において、水流がスムーズに流出され、この点も、計量精度に好影響を及ぼす。

本発明によれば、インナーケースを構成する下インナーケース体の上半部に形成される複数の流出ノズル開口は、当該下インナーケース体の内部の計量室の内外方向のみならず、当該下インナーケース体の上端面にも開口しているため、下インナーケース体にアンダーカット部がなくなって、一対の割型のみで、下インナーケース体の成形が可能となる。この結果、流出ノズル開口の底部、或いは流入ノズル開口の天井部となる部分を肉盗みして、薄肉化することが可能となって、射出成形時において、流入ノズル開口の天井面となる部分に「ひけ」が発生しなくなって、平滑面に形成することができ、ひいては、計量精度に好影響を及ぼす。

本発明に係る水道メータの縦断面図である。インナーケースＫを構成する下インナーケース体Ｋ₁及び上インナーケース体Ｋ₂の分離状態の斜視図である。上インナーケース体Ｋ₂に積算表示ユニットＵが内装された状態のインナーケースＫの斜視図である。インナーケースＫの正面図である。図４のＸ₁−Ｘ₁線断面図（横断面図）である。図４のＸ₂−Ｘ₂線断面図（横断面図）である。下インナーケース体Ｋ₁の縦断面図である。従来のインナーケースＫ’を構成する下インナーケース体Ｋ₁'の斜視図である。

以下、本発明の最良の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。

図１に、本発明の水道メータの全体が縦断面図で示されている。下部ケース１は、流入口２及び流出口３を備えていて、内部は、隔壁４によって、上流側室７と下流側室８とに分離形成され、前記隔壁４に形成された円形開口５に下インナーケース体Ｋ₁の略下半部が挿入された状態で、当該下インナーケース体Ｋ₁の外周の支持段差部６が前記隔壁４における円形開口５に臨む部分に支持されることにより、当該下インナーケース体Ｋ₁は、上流側室７及び下流側室８との双方に亘って収容配置される。下インナーケース体Ｋ₁の上側には、積算表示ユニットＵが内装された上インナーケース体（「レジスターボックス」とも称される）Ｋ₂が配置され、下部ケース１の上端部外側に、蓋体９を備えた上部ケース１１が螺合されている。なお、図１において、１２は、流入口２に配置されたストレーナを示す。

インナーケースＫは、図１〜図７に示されるように、周方向に沿って位置決めされた状態で一体化される下インナーケース体Ｋ₁と上インナーケース体Ｋ₂とで構成され、いずれも樹脂の射出成形により形成される。下インナーケース体Ｋ₁は、有底短円筒状の概略形状を有していて、その内部の中空円筒状の部分は、計量室Ｒとなっている。下インナーケース体Ｋ₁の外周部の高さ方向に沿った中央部に前記支持段差部６が形成され、当該支持段差部６よりも下方の部分には、複数のノズル形成壁部１３が接線方向に対して傾斜した方向に沿って、円周方向に等分されて形成され、隣接する各ノズル形成壁部１３の間の空間が、それぞれ流入ノズル開口Ｎ₁となっている。流入ノズル開口Ｎ₁は、流入方向に沿って幅が急激に狭くなっていて、当該流入ノズル開口Ｎ₁の対向する内側面は、隣接する２つのノズル形成壁部１３により形成されると共に、流入ノズル開口Ｎ₁の天井面（上面）は、後述の流出ノズル開口Ｎ₂の底壁部１４により形成されて、底面は開口されている。下部ケース１にインナーケースＫが組み込まれた状態において、流入ノズル開口Ｎ₁は、下部ケース１の上流側室７において、計量室Ｒの内外を連通させている。

下インナーケース体Ｋ₁の支持段差部６よりも上方の部分には、環状周壁部１５が形成され、当該環状周壁部１５には、周方向に沿って等間隔をおいて前記流入ノズル開口Ｎ₁よりも少ない数の流出ノズル予定開口Ｎ₂'が接線方向に対して前記流入ノズル開口Ｎ₁と逆方向に傾斜して形成されている。流出ノズル予定開口Ｎ₂'は、計量室Ｒの内外方向に沿って開口していると共に、一対の割型のみで成形可能なように、上インナーケース体Ｋ₂の上端面にも開口されている。後述のように、下インナーケース体Ｋ₁の流出ノズル予定開口Ｎ₂'の上端開口部には、上インナーケース体Ｋ₂の下端面の外周部に下方に向けて突設された嵌合凸部３８が嵌合され、下部ケース１にインナーケースＫが組み込まれた状態において、流出ノズル開口Ｎ₂は、下部ケース１の下流側室８において、計量室Ｒの内外を連通させている。下インナーケース体Ｋ₁における流出ノズル開口Ｎ₂の底壁部１４となる部分は、流出ノズル予定開口Ｎ₂'の状態では露出されていて、一対の割型の接近・離間方向に沿ってアンダーカット部がなくなるために、一対の割型による成形時において、下インナーケース体Ｋ₁は、その環状周壁部１５のみならず、前記底壁部１４においても、上面に開口した凹部を形成することが可能となって、当該底壁部１４を肉盗みして、薄肉化することが可能となる。

また、下インナーケース体Ｋ₁の環状周壁部１５には、当該下インナーケース体Ｋ₁に対する上インナーケース体Ｋ₂の周方向の位置決めを行うための位置決め凹部１６が半径方向に沿って１箇所だけ形成されている。この位置決め凹部１６は、上下の各インナーケース体Ｋ₁，Ｋ₂の組み付け時における計量室Ｒの密閉を図るために、計量室Ｒの側にのみ開口されて、その外側には、小分離壁部１７が設けられている。上下の各インナーケース体Ｋ₁，Ｋ₂の組み付け時、又は組み付けた後において、前記位置決め凹部１６の位置を外部から視認可能にするための視認凹部１８が環状周壁部１５の外周面に形成されている。

下インナーケース体Ｋ₁の底壁部１９の中央部には、羽根車２１のピボット軸２２の下端部を挿入して支持するためのピボット軸受け部２３が形成されている。

一方、上インナーケース体Ｋ₂は、底壁部３０が厚肉の有底円筒状をなしていて、周壁部３１の外周面における周方向に３等分した位置に、それぞれ中空柱状をした第１リブ３２が高さ方向に沿って設けられ、隣接する２本の第１リブ３２の間に、同じく中空柱状をした第２リブ３３が高さ方向に沿って設けられ、更に、別の２本の第１リブ３２の間には、それぞれ２本の板状の第３リブ３４が形成されている。周壁部３１の下端面には、下インナーケース体Ｋ₁の環状周壁部１５の内側に嵌合される薄円板状の嵌合板部３５が形成され、第２及び第３の各リブ３３，３４の下端面は、周壁部３１の下端面と一致している。第２リブ３３の下端面であって、しかも前記嵌合板部３５の外周面には、下インナーケース体Ｋ₁に形成された位置決め凹部１６に嵌合される位置決め凸部３７が形成されている。３本の各第１リブ３２は、嵌合板部３５の下面を超えて下方に延設されていて、この延設部分は、下インナーケース体Ｋ₁の流出ノズル予定開口Ｎ₂'の上端部に嵌合される嵌合凸部３８となっている。嵌合凸部３８の高さ方向に沿った寸法（Ｈ₁）は、流出ノズル予定開口Ｎ₂'の上端部に嵌合凸部３８が、外周面に露出した形態で嵌合されることで形成される流出ノズル開口Ｎ₂の高さ（Ｈ₀）が確保される寸法となっている（図４参照）。

上インナーケース体Ｋ₂の上端部には、下インナーケース体Ｋ₁と一体化されて下部ケース１に組み込まれた状態で、当該下部ケース１の上方突出環状部１ａの上端面にＯリング７１を介して当接される段差部３９となっている。下インナーケース体Ｋ₁の厚肉状をした底壁部３０には、羽根車２１の回転軸２４の羽根板２５よりも上方の部分を挿入配置させるための回転軸配置凹部４１が形成されている。回転軸配置凹部４１に挿入配置された羽根車２１の回転軸２４の上部には、羽根車側マグネット７２が埋設されていて、当該羽根車側マグネット７２と、積算表示ユニットＵの入力軸７３と一体回転するユニット側マグネット７４とのマグネット連結により、羽根車２１の回転が、そのまま積算表示ユニットＵの側に伝達されて、当該羽根車２１の回転数が積算表示される。

図１において、下部ケース１の内部にインナーケースＫを収容させて、当該下部ケース１の上方突出環状部１ａの外周の螺子部に上部ケース１１を螺合させることで、下インナーケース体Ｋ₁と上インナーケース体Ｋ₂とが一体化される。即ち、下インナーケース体Ｋ₁のピボット軸受け部２３で羽根車２１の回転軸２４のピボット軸２２を支持した状態で、当該下インナーケース体Ｋ₁の内部の計量室Ｒに羽根車２１を収容すると共に、上インナーケース体Ｋ₂の内部に積算表示ユニットＵを収容し、この状態で、下インナーケース体Ｋ₁の位置決め凹部１６に、上インナーケース体Ｋ₂の位置決め凸部３７を嵌合させて、上下の各インナーケース体Ｋ₁，Ｋ₂を組み付けると、インナーケースＫとなる（図３参照）。下部ケース１の上方突出環状部１ａの上端開口から内部にインナーケースＫを挿入して、下インナーケース体Ｋ₁の支持段差部６を、下部ケース１の隔壁４における円形開口５に臨む部分に当接させ、この状態で、下部ケース１の上方突出環状部１ａの外周の螺子部に上部ケース１１を回転させて螺合させると、上インナーケース体Ｋ₂の上端面は、当該上部ケース１１のフランジ部１１ａによりリング状のパッキン７５を介して押し付けられて、下インナーケース体Ｋ₁と上インナーケース体Ｋ₂とが一体化される。なお、図１において、７６は、積算表示ユニットＵの上面を覆う透明ガラス板である。

下部ケース１の流入口２から上流側室７に流入した水流は、当該上流側室７に入り込んでいるインナーケースＫの下インナーケース体Ｋ₁に設けられた多数の流入ノズル開口Ｎ₁から、計量室Ｒの接線方向に対して傾斜した方向から当該計量室Ｒに流入することで、羽根車２１を回転させた後に、下流側室８に配置された流出ノズル開口Ｎ₂を通って計量室Ｒの外部に流出され、前記羽根車２１の回転数を積算表示ユニットＵで積算表示することで、通過流量が積算表示される。

このように、本発明に係るインナーケースＫにおいては、下インナーケース体Ｋ₁の上半部に計量室Ｒの内外方向に形成される流出ノズル開口Ｎ₂は、下インナーケース体Ｋ₁の成形時に、計量室Ｒの内外方向のみならず、上端面にも開口した流出ノズル予定開口Ｎ₂'を形成しておくと共に、上インナーケース体Ｋ₂の成形時に、当該流出ノズル予定開口Ｎ₂'の上端開口から内部に嵌合される嵌合凸部３８を上インナーケース体Ｋ₂に形成しておいて、上下の各インナーケース体Ｋ₁，Ｋ₂の組み付け時において、下インナーケース体Ｋ₁の流出ノズル予定開口Ｎ₂'の上端開口から内部に、上インナーケース体Ｋ₂の嵌合凸部３８を挿入嵌合させることで、下インナーケース体Ｋ₁に計量室Ｒの内外方向に開口された流出ノズル開口Ｎ₂を形成している。

よって、下インナーケース体Ｋ₁は、一対の割型の接近・離間方向Ｐに沿ってアンダーカット部が存在しない構造となるために、従来構造のように、流出ノズル開口Ｎ₂の成形のためのスライド型を用いる必要がなくなる。この結果、流出ノズル開口Ｎ₂の底面を形成すると共に、流入ノズル開口Ｎ₁の天井面（上面）を形成する流出ノズル開口Ｎ₂の底壁部１４に、一対の割型の接近・離間方向Ｐに開口した凹部（肉盗み部）５１を形成することが可能となって、流入ノズル開口Ｎ₁の天井面（上面）となる天井壁部を薄肉化できる。これにより、射出成形後において、流入ノズル開口Ｎ₁の天井面（上面）となる薄肉化された部分の冷却速度を他の部分と同等にすることができて、冷却速度差による「ひけ」の発生がなくなり、流入ノズル開口Ｎ₁の天井面（上面）が平滑面にできる。よって、水流の流入がスムーズとなって、計量精度に好影響を与える。なお、図７おいて、Ｓは、一対の割型のパーティグ面を示す。

更に、図２、図４及び図５に示されるように、環状周壁部１５の内側には、段差部２６を介して内径の小さな第１内周面２７と、内径の大きな第２内周面２８とが高さ方向に沿って接続して形成されている。下インナーケース体Ｋ₁は、一対の割型のみで成形可能であるので、第１内周面２７と流出ノズル開口Ｎ₂の両内側面とが交差する部分のうち鋭角状となる鋭角状部２９をアール面取り形状に成形できる。これにより、計量室Ｒ内の水流が流出ノズル開口Ｎ₂から流出する際の鋭角状をした部分の抵抗が小さくなって、流出水流がスムーズに流れて、計量精度に好影響を与える。

Ｋ：インナーケース
Ｋ₁：下インナーケース体
Ｋ₂：上インナーケース体
Ｎ₁：流入ノズル開口
Ｎ₂：流出ノズル開口
Ｎ₂'：流出ノズル予定開口
Ｐ：下インナーケース体を成形する一対の割型の接近・離間方向
Ｒ：計量室
１：下部ケース
１４：流出ノズル開口の底壁部
１５：下インナーケース体の環状周壁部
１６：位置決め凹部
２９：鋭角状部
３７：上インナーケース体の位置決め凸部

Claims

羽根車が回転可能に収容保持される下インナーケース体と、表示ユニットが内装される上インナーケース体とが、周方向に沿って位置決めされて一体化されることでインナーケースが構成されて、下部ケース内に当該インナーケースが収容され、
前記下インナーケース体の周壁の下半部及び上半部に流入及び流出の各ノズル開口が、当該下インナーケース体の内外方向に開口してそれぞれ複数形成され、当該流入ノズル開口から下インナーケース体の内部の計量室に流入した水流により前記羽根車を回転させて、前記流出ノズル開口から当該水流を外部に流出させて計量する構成の複箱式水道メータであって、
下インナーケース体の上半部の外周部に、上端面に開口した流出ノズル予定開口が複数形成されて、上インナーケース体の下端部の外周部に、前記下インナーケース体の流出ノズル予定開口の上端開口から嵌合挿入される嵌合凸部が、当該流出ノズル予定開口と対応する位置に、外周面に露出した形態で同数形成されて、
下インナーケース体の各流出ノズル予定開口の上端部に上インナーケース体の各嵌合凸部がそれぞれ嵌合されて、上下の各ケース体が一体化されることで、当該下インナーケース体に内外方向のみに開口した流出ノズル開口が形成される構成であることを特徴とする複箱式水道メータ。
前記下インナーケース体における前記流出ノズル開口の底壁部は、肉盗みにより薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複箱式水道メータ。
前記下インナーケース体の流出ノズル開口の部分の横断面視において、当該流出ノズル開口の一方の側面と計量室の内周面とが交差する鋭角状部は、アール面取り形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の複箱式水道メータ。