JP7162502B2

JP7162502B2 - ガスメータの機能拡張ユニットおよび機能拡張ユニット付きガスメータ

Info

Publication number: JP7162502B2
Application number: JP2018213279A
Authority: JP
Inventors: 泰秀土田; 泰正土田; 宏竹中
Original assignee: 東洋計器株式会社
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2038-11-13
Also published as: JP2020079754A

Description

本発明は、無線通信機能その他の機能を追加するためにガスメータに取り付けて用いられるガスメータの機能拡張ユニット、および、当該機能拡張ユニットが取り付けられた機能拡張ユニット付きガスメータに関する。

ガスメータには、一般に、検針結果をハンディターミナルなどの外部機器に出力するための通信端子が配列された端子台が備わっている。端子台は、ガスメータのメータケースの前面における下側の部位に開口する端子台収納部に配置されている。端子台収納部は、メータケースに取り付けた端子台カバーによって液密状態で封鎖されている。

端子台を備えたガスメータに、無線通信機能、ガス使用量の分計機能などの各種の機能を追加する場合には、端子台カバーの代わりに、機能拡張ユニットが取り付けられる場合がある。例えば、無線通信機能を追加するために、無線通信ユニットがガスメータに取り付けられる。特許文献１、２には、端子台カバーの代わりに、このような機能拡張ユニットがケース前面に取り付けられた構造のガスメータが提案されている。

特開２０１７－１１１０４９号公報特開２０１８－０２５５１４号公報

このような機能拡張ユニットでは、基板、電池、無線通信用のアンテナ等の機能拡張用部品が内蔵されたユニットケースが、ガスメータの端子台収納部を封鎖するための端子台カバーとして機能する。機能拡張用部品を内蔵するスペースを確保するために、機能拡張ユニットは、必要とされる厚さ寸法のユニットケースを備えたものとされる。このため、端子台カバーに代えて、このような機能拡張ユニットをガスメータのメータ前面に取り付けた場合には、前方に大きく出っ張った状態となり、外観品位等の意匠性が低下するという課題がある。

また、機能拡張ユニットが無線通信ユニット等の場合には、機能拡張用部品として基板、電池、アンテナ、その他の無線通信用電子部品が内蔵される。この場合、機能拡張ユニットを小さくすると、ユニット内の狭いスペースに、これらの部品を配置する必要が生じる。この場合には、例えば、基板、電池、その他の実装部品と、アンテナとの距離が近づき過ぎて、無線通信状態が悪化する等の弊害が生じる。このため、機能拡張ユニットを小さくできない場合が多い。

さらに、機能拡張ユニットをガスメータに取り付ける場合には、機能拡張ユニットに内蔵されている回路と、ガスメータの端子台収納部に配置されている通信端子との間の配線作業が必要である。複数本の配線を接続する作業は効率が悪い。また、引き回される配線が、ガスメータのメータケースと機能拡張ユニットのユニットケースとの間に挟まれた状態のまま、機能拡張ユニットがガスメータに取り付けられるおそれがある。この場合には、ガスメータの端子台収納部を、機能拡張ユニットのカバー部分によって確実に封鎖できず、隙間から雨水等が端子台収納部を介してガスメータの内部まで侵入するおそれがある。

本発明の目的は、このような点に鑑みて、意匠性の低下を抑制しつつ、必要とされる機能拡張用部品の設置スペースを確保でき、配線作業も簡単に行うことのできるガスメータの機能拡張ユニットおよび、この機能拡張ユニットを取り付けることで機能が追加されている機能拡張ユニット付きガスメータを提供することにある。

本発明による、ガスメータのメータケースに取り付けて用いる機能拡張ユニットは、端子台カバーと、端子台カバーから延びているユニットケースと、ユニットケースに内蔵された機能拡張用部品とを備えている。端子台カバーは、メータケースのケース前面に配置されている端子台収納部を封鎖するために、ケース前面に取り付け可能である。また、ユニットケースは、端子台カバーをケース前面に取り付けた状態において、メータケースにおけるケース前面からケース側面およびケース底面のうちの少なくとも一方に回り込むように、端子台カバーから所定の角度で延びていることを特徴としている。

本発明の機能拡張ユニットは、メータケースのケース前面から、ケース底面あるいはケース側面に回り込む状態に配置されるユニットケースを備えており、ユニットケース内に、機能拡張用部品が装着されている。メータケースに取り付けた機能拡張ユニットにおいては、メータケースのケース前面に、端子台収納部を覆い隠すための板状の端子台カバーのみが配置され、機能拡張用部品が装着されている所定厚さのユニットケースの部分は、メータケースのケース底面あるいはケース側面に沿った状態に配置される。

したがって、ケース前面から前方に大きく突出する形状の機能拡張ユニットを用いる場合とは異なり、メータケースのケース前面から機能拡張ユニットが大きく出っ張った外観形状になってしまうことを抑制でき、ガスメータの外観品位等の意匠性を良好な状態に維持できる。機能拡張用部品が装着されるユニットケースの部分は、ケース底面あるいはケース側面に回り込む状態に配置されるので、機能拡張用部品の装着に必要とされる設置スペースを確保しやすい。よって、無線通信ユニット等の場合に、設置スペースが狭いために受信感度等が低下するなどの弊害も発生しない。

本発明の機能拡張ユニットにおいて、そのユニットケースにおけるメータケースに対峙する部分に、ユニットケースの内部スペースと、端子台カバーによって封鎖される端子台収納部との間を連通する配線穴を形成しておくことが望ましい。機能拡張ユニット内の回路と、ガスメータの端子台収納部に配置されている通信端子との間の配線接続を、配線穴を介して行うことで、ユニットケースとメータケースとの間に配線が挟まれた状態で機能拡張ユニットが取り付けられてしまい、雨水、その他の異物がガスメータ内に侵入してしまうという弊害の発生を防止できる。

また、機能拡張ユニットとガスメータとの間の配線作業を簡単かつ効率良く行うためには、コネクタを用いてワンタッチで電気的な接続を形成できるようにすることが望ましい。そのために、ガスメータの端子台収納部にはガスメータ側コネクタを配置しておき、機能拡張ユニットの側には、ガスメータ側コネクタに電気的に接続可能なユニット側コネクタを配置する。ユニット側コネクタは、端子台カバーにおける端子台収納部に対峙するカバー裏面に取り付ける。また、ユニット側コネクタは、端子台カバーをケース前面に取り付けると、ガスメータ側コネクタに接続された状態になる位置に配置しておけばよい。

本発明の機能拡張ユニットは、ガスメータに無線通信機能を追加するために用いる無線通信ユニットとして用いることができる。この場合、ユニットケースに内蔵される機能拡張用部品には、無線通信モジュール、電池、アンテナ、その他の部品が含まれる。

また、外観品位の向上等の観点からは、機能拡張ユニットのユニットケースが目立たないように、ユニットケースを、メータケースのケース底面に回り込むように、端子台カバーから所定の角度、例えば直角に延びるように形成しておけばよい。

（ａ）は本発明を適用した機能拡張ユニット付きガスメータの一例を示す外観斜視図、（ｂ）は分離させた状態で機能拡張ユニットおよびガスメータを示す外観斜視図である。（ａ）は図１の機能拡張ユニットを示す外観斜視図、（ｂ）はその概略縦断面図、（ｃ）はその主要部分の分解斜視図である。（ａ）は本発明を適用した機能拡張ユニット付きガスメータの別の例を示す外観斜視図、（ｂ）は分離させた状態で機能拡張ユニットおよびガスメータを示す外観斜視図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した機能拡張ユニット付きガスメータの実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態は、機能拡張ユニットが無線通信機能を備えた無線通信ユニットの場合であるが、本発明は、無線通信機能以外の各種機能をガスメータに追加する機能拡張ユニットを用いる場合にも同様に適用可能であり、本発明は無線通信ユニットを用いる場合に限定されるものではない。

図１（ａ）は、本実施の形態に係る機能拡張ユニット付きガスメータの一例を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は分離させた状態で機能拡張ユニットおよびガスメータ本体を示す外観斜視図である。機能拡張ユニット付きガスメータ１は、ガスメータ本体２と、このガスメータ本体２に取り付けた無線通信機能を備えた機能拡張ユニット４（無線通信ユニット）とを備えている。

ガスメータ本体２の基本構成は一般的なガスメータと同様であり、メータケース２１のケース上面２２の左右に、ガス入口２３およびガス出口２４が開口しており、メータケース２１の内部には、ガス入口２３からガス出口２４に流れるガス流量を計測する計測部（図示せず）、ガス遮断弁（図示せず）、計測流量などのデータの処理、表示制御、通信制御その他の制御を行う電子制御部（図示せず）等が配置されている。また、メータケース２１のケース前面２５の上半部分には液晶表示器等の表示画面２６が配置され、ケース前面２５の下半部分には横長の矩形状の凹部が端子台収納部２７として形成されている。端子台収納部２７には、図１（ｂ）に示すように、外部接続用の通信端子を備えた端子台として、メータ側コネクタ２８が配置されている。メータ側コネクタ２８には、メータ側通信端子２９が、横方向に一定の間隔で一列に配列されている。

機能拡張ユニット４（無線通信ユニット）は、端子台カバー４０と、端子台カバー４０からほぼ直交する方向に延びている一定厚さのユニットケース６０と、ユニットケース６０に内蔵された機能拡張用部品（後述の図２（ｃ）参照）とを備えている。端子台カバー４０は、ガスメータ本体２のケース前面２５に開口している端子台収納部２７を覆い隠すためのカバー部分である。端子台カバー４０が一対のビス４１によって、メータケース２１の端子台収納部２７を封鎖する状態に取り付けられている。ユニットケース６０は、端子台カバー４０の下端部からメータケース２１のケース底面３０に回り込む状態に配置されている。

図２（ａ）は、機能拡張ユニット４を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）はその概略縦断面図であり、図２（ｃ）はその主要部分の分解斜視図である。これらの図も参照して、機能拡張ユニット４の構造を更に説明する。

機能拡張ユニット４の端子台カバー４０は、ガスメータ本体２の端子台収納部２７の矩形開口部を覆い隠す大きさの矩形輪郭形状をしたカバー本体板部分４２を備えている。カバー本体板部分４２におけるガスメータ本体２の端子台収納部２７に対峙する裏面には、矩形枠状の平坦な外周縁面部分４３によって取り囲まれた浅い凹部４４が形成されている。

外周縁面部分４３の左右の部位には、それぞれ取付け用のビス穴４５が厚さ方向に貫通している。左右のビス穴４５は、メータケース２１の端子台収納部２７の左右の縁部にそれぞれ形成されているビス穴３１（図１（ｂ）参照）に対応する位置に形成されている。一対のビス４１により、端子台カバー４０は、図２（ｂ）に示すように、矩形枠状のゴムパッキン４６を挟み、端子台収納部２７を液密状態で封鎖する状態で、メータケース２１のケース前面２５に取り付けられている。（ゴムパッキン４６は、図２（ｂ）以外の図面においては、図示を省略してある。）

端子台カバー４０のカバー裏面の凹部４４には、ユニット側コネクタ４８および制御回路が実装された回路基板５０が配置されている。ユニット側コネクタ４８には、ユニット側通信端子４９（ユニット側端子）が、一定の間隔で一列に配列されている。端子台カバー４０をガスメータ本体２のケース前面２５に取り付けると、ユニット側コネクタ４８の各ユニット側通信端子４９が、対応するメータ側コネクタ２８のメータ側通信端子２９（メータ側端子）に接続された状態になる。本例では、ユニット側コネクタ４８は、雄側コネクタであり、雌側コネクタであるメータ側コネクタ２８に嵌め込まれて、ユニット側通信端子４９のそれぞれが対応する位置にあるメータ側通信端子２９に電気的に接続される。

機能拡張ユニット４のユニットケース６０は一定厚さの略矩形輪郭のケースであり、図２（ｃ）に示すように、上端が矩形開口部６１ａとなっている一定深さのケース本体６１、および、下端が矩形開口部６２ａとなっている一定深さのケース蓋６２から構成されている。ケース蓋６２の矩形開口部６２ａの開口縁と、ケース本体６１の矩形開口部６１ａの開口縁との間に、矩形枠状のゴムパッキン６３が挟み込まれている。この状態で、ケース蓋６２はケース本体６１に、複数本のビス６４によって固定されている。これにより、ユニットケース６０の内部には、図２（ｂ）に示すように、液密状態の部品収納スペース６５（内部スペース）が形成されている。

ケース蓋６２は、端子台カバー４０のカバー本体板部分４２における下辺縁部４２ａから、そのカバー裏面側に、ほぼ９０度の角度で延びている。この下辺縁部４２ａと、ここに繋がっているケース蓋６２の前端縁部６２ｂとの間の部分には、補強リブ部分４２ｂが一体形成され、補強されている。また、ケース蓋６２の前端縁部６２ｂには、図２（ｂ）に示すように、ユニットケース６０の部品収納スペース６５と、端子台カバー４０によって封鎖されるガスメータ側の端子台収納部２７との間を連通する配線穴６６が形成されている。

次に、ユニットケース６０の部品収納スペース６５には、無線通信用の部品が装着されている。例えば、通信基板６７に実装された無線通信モジュール６８、電池６９、アンテナその他の電子部品が装着されている。無線通信モジュール６８から引き出される配線は、例えば、ケース蓋６２の裏面に配置されている回路基板５０を介して、ユニット側コネクタ４８の各ユニット側通信端子４９に接続されている。また、本例では、通信基板６７に動作確認用のＬＥＤ７１が実装されている。ＬＥＤ７１からの射出光は、導光板７２を介して、ユニットケース６０の前面に形成した表示窓７３（図１（ａ）参照）に導かれる。ガスメータ本体２の前側から、表示窓７３の点滅状態を確認することで、機能拡張ユニット４が動作状態にあるか否か等を確認できる。

この構成の機能拡張ユニット付きガスメータ１においては、機能拡張ユニット４のユニットケース６０の部分が、メータケース２１のケース底面３０に沿って配置されている。ケース前面２５には、端子台収納部２７を封鎖している端子台カバー４０の部分のみが配置される。よって、機能拡張ユニット４を取り付けたことによるケース前方への突出量が少ない。また、ケース底面３０に沿って配置されているユニットケース６０の部分は、メータケース２１によって隠されて目立たない。よって、機能拡張ユニット付きガスメータ１の外観品位等の意匠性が劣化することを抑制できる。また、ユニットケース６０は目立たないケース底面３０に沿って配置されているので、意匠性を低下させることなく、必要とされる大きさのユニットケースとすることができる。

また、機能拡張ユニット４をガスメータ本体２に取り付けると、ユニット側コネクタ４８がメータ側コネクタ２８に接続された状態が形成される。これらの間の配線作業が簡単になる。また、これらの間に配線を引き回す必要がないので、機能拡張ユニット４とメータケース２１の間に配線が挟まれて、雨水等が内部に侵入する等の弊害も回避できる。さらに、異なる規格の無線通信モジュールが搭載されている機能拡張ユニット、あるいは、ガス流量の分計機能などを備えた分計ユニットなどの別の機能拡張ユニットと交換する作業も効率良く簡単に行うことができる。

さらに、機能拡張ユニット４とガスメータ本体２との間に配線を引き回す場合には、配線穴６６を通して配線を行うことができる。例えば、ＬＥＤ７１と回路基板５０の制御回路との間の配線７４は配線穴６６を介して配置される。配線穴６６は、液密状態の機能拡張ユニット４の部品収納スペース６５と、液密状態の端子台収納部２７との間を連通している。したがって、液密状態を維持しつつ、双方の間で配線を引き回すことができる。

（改変例）
次に、図３（ａ）は本発明を適用した機能拡張ユニット付きガスメータの別の例を示す外観斜視図であり、図３（ｂ）は分離させた状態で機能拡張ユニットおよびガスメータ本体を示す外観斜視図である。本例の機能拡張ユニット付きガスメータ１００は、上記の機能拡張ユニット付きガスメータ１と基本構成は同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

本例では、ガスメータ本体２の端子台収納部２７には、メータ側コネクタ１２８と、一般的に使用されている外部接続用の通信端子１３１が配列された端子台１３０との双方が配置されている。機能拡張ユニット４の側にはユニット側コネクタ１４８が配置されている。機能拡張ユニット４をガスメータ本体２に取り付けると、メータ側コネクタ１２８の各通信端子１２９にユニット側コネクタ１４８の各通信端子１４９が接続された状態が形成される。

なお、上記の各例において、機能拡張ユニットが無線通信ユニットの場合には、無線通信規格としては各種のものがあるので、利用する無線通信規格に応じて、通信基板を制作する必要がある。このための費用等を削減するためには、通信基板を共通規格となるようにモジュール化し、搭載される通信モジュールのみを変更できるようにすればよい。また、共通寸法の通信基板モジュールとして、コネクタも標準装備されたものを用意しておくと便利である。

（その他の実施の形態）
上記の各例の機能拡張ユニットは、端子台収納部を封鎖している端子台カバーと、メータケースにおけるケース前面からケース側面およびケース底面のうちの少なくとも一方に回り込むように、端子台カバーから所定の角度で延びているユニットケースとを備えている。ユニットケースの部分が端子台カバーとして機能する従来型の機能拡張ユニットを用いる場合においても、複数のメータ側端子が配列されているメータ側コネクタと、メータ側端子に電気的に接続可能なユニット側端子が配列されているユニット側コネクタとを用いることが可能である。この場合においては、メータ側コネクタは、メータケースにおける端子台収納部に配置され、ユニット側コネクタは、ユニットケースにおける端子台収納部に対峙する部位に配置され、ユニット側端子のそれぞれがメータ側端子に接続される。これにより、機能拡張ユニットをガスメータに取り付ける際の配線などの作業が簡単になり、また、機能拡張ユニットをガスメータから取り外す際の配線取り外し作業も容易になる。

１ガスメータ
２ガスメータ本体
４機能拡張ユニット
２１メータケース
２２ケース上面
２３ガス入口
２４ガス出口
２５ケース前面
２６表示画面
２７端子台収納部
２８メータ側コネクタ
２９メータ側通信端子
３０ケース底面
３１ビス穴
４０端子台カバー
４１ビス
４２カバー本体板部分
４２ａ下辺縁部
４２ｂ補強リブ部分
４３外周縁面部分
４４凹部
４５ビス穴
４６ゴムパッキン
４８ユニット側コネクタ
４９ユニット側通信端子
５０回路基板
６０ユニットケース
６１ケース本体
６１ａ矩形開口部
６２ケース蓋
６２ａ矩形開口部
６２ｂ前端縁部
６３ゴムパッキン
６４ビス
６５部品収納スペース
６６配線穴
６７通信基板
６８無線通信モジュール
６９電池
７１ＬＥＤ
７２導光板
７３表示窓
７４配線
１００ガスメータ
１２８メータ側コネクタ
１２９通信端子
１３０端子台
１３１通信端子
１４８ユニット側コネクタ
１４９通信端子

Claims

メータケースのケース前面に開口する端子台収納部と、
前記メータケースに着脱可能に取り付けられた機能拡張ユニットと
を有しており、
前記端子台収納部には、外部接続用の通信端子が配列された端子台が配置されており、
前記機能拡張ユニットは、
前記端子台収納部を封鎖している端子台カバーと、
前記メータケースにおける前記ケース前面からケース側面およびケース底面のうちの少なくとも一方に回り込むように、前記端子台カバーから所定の角度で延びているユニットケースと、
前記ユニットケースに内蔵された機能拡張用部品と
を備えている機能拡張ユニット付きガスメータ。
請求項１において、
前記ユニットケースにおける前記メータケースに対峙する部分には、配線用貫通穴が形成されている機能拡張ユニット付きガスメータ。
請求項１または２において、
複数のメータ側端子が配列されているメータ側コネクタと、
前記メータ側端子に電気的に接続可能なユニット側端子が配列されているユニット側コネクタと
を備えており、
前記メータ側コネクタは、前記メータケースにおける前記端子台収納部に配置されており、
前記ユニット側コネクタは、前記端子台カバーにおける前記端子台収納部に対峙するカバー裏面に配置され、前記ユニット側端子のそれぞれが前記メータ側端子に接続されている機能拡張ユニット付きガスメータ。
請求項１ないし３のうちのいずれか一つの項において、
前記機能拡張ユニットは、外部機器との間で無線通信を行う無線通信ユニットであり、
前記ユニットケースに内蔵されている前記機能拡張用部品には、無線通信モジュール、電池およびアンテナが含まれている機能拡張ユニット付きガスメータ。
請求項１ないし４のうちのいずれか一つの項において、
前記ユニットケースは、前記メータケースの前記ケース底面に回り込むように、前記端子台カバーから延びている機能拡張ユニット付きガスメータ。
請求項１ないし５のうちのいずれか一つの項において、
前記ユニットケースは、
開口部が形成されているケース本体と、
前記端子台カバーから延びているケース蓋と、
を備えており、
前記ケース蓋は前記ケース本体に取り付けられて、前記開口部を、シール部材を挟み、液密状態で封鎖しており、
前記ケース蓋は、前記メータケースの前記ケース底面あるいは前記ケース側面に対峙する部分であり、
前記ケース蓋における前記端子台カバーに繋がっている部分には、前記ユニットケースの内部スペースと前記端子台カバーによって封鎖されている前記端子台収納部との間を連通する配線穴が形成されている機能拡張ユニット付きガスメータ。
ガスメータのメータケースに取り付けて用いる機能拡張ユニットであって、
端子台カバーと、
前記端子台カバーから延びているユニットケースと、
前記ユニットケースに内蔵された機能拡張用部品と
を備えており、
前記端子台カバーは、前記メータケースのケース前面に開口している端子台収納部を封鎖するために、前記ケース前面に取り付け可能であり、
前記ユニットケースは、前記端子台カバーを前記ケース前面に取り付けた状態において、前記メータケースにおける前記ケース前面からケース側面およびケース底面のうちの少なくとも一方に回り込むように、前記端子台カバーから所定の角度で延びているガスメータの機能拡張ユニット。
請求項７において、
前記ユニットケースにおける前記メータケースに対峙する部分には、配線用貫通穴が形成されているガスメータの機能拡張ユニット。
請求項７または８において、
前記ガスメータの前記端子台収納部に配置されたガスメータ側コネクタに電気的に接続可能なユニット側コネクタを備えており、
前記ユニット側コネクタは、前記端子台カバーにおける前記端子台収納部に対峙するカバー裏面に取り付けられており、
前記ユニット側コネクタは、前記端子台カバーを前記ケース前面に取り付けると、前記ガスメータ側コネクタに接続可能な位置に配置されているガスメータの機能拡張ユニット。
請求項７ないし９のうちのいずれか一つの項において、
当該機能拡張ユニットは、外部機器との間で無線通信を行う無線通信ユニットであり、
前記ユニットケースに内蔵されている前記機能拡張用部品には、無線通信モジュール、電池およびアンテナが含まれているガスメータの機能拡張ユニット。
請求項７ないし１０のうちのいずれか一つの項において、
前記ユニットケースは、前記メータケースの前記ケース底面に回り込むように、前記端子台カバーから延びているガスメータの機能拡張ユニット。
請求項７ないし１１のうちのいずれか一つの項において、
前記ユニットケースは、開口部が形成されているケース本体、および、前記端子台カバーから所定の角度で延びているケース蓋を備えており、
前記ケース蓋は前記ケース本体に取り付けられて、前記開口部を、シール部材を挟み、液密状態で封鎖しており、
前記ケース蓋は、前記端子台カバーを前記ガスメータの前記ケース前面に取り付けた状態において、前記メータケースの前記ケース側面あるいは前記ケース底面に対峙する部分であり、
前記ケース蓋における前記端子台カバーに繋がっている部分には、前記ユニットケースの内部スペースと前記端子台カバーによって封鎖される前記端子台収納部との間を連通する配線穴が形成されているガスメータの機能拡張ユニット。