JP4780641B2 - 水道メータシステム - Google Patents

Description

本発明は、水道メータを中間金具に組み付けてなる水道メータシステムであって、中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部と、水道メータを着脱可能に受容したメータ受容部と、一方の水道管接続部からメータ受容部内に連通した上流側端部流路と、メータ受容部内から他方の水道管接続部に連通した下流側端部流路とが形成され、水道水が上流側端部流路と下流側端部流路との間を流れるようにした水道メータシステムに関する。

従来のこの種の水道メータシステムとして、水道メータの交換やメンテナンス時に中間金具から水道メータを取り外す場合に、予め水道メータへの水道水の流入を止めるための止水部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２１４０４号公報（段落［００１２］、第１図）

ところが、上述した従来の水道メータシステムは、メータ受容部と止水部とが、水道管との接続方向に横並びに配置されているため、止水部を備えていないものに比べて水道管との接続方向における全長が長くなり、大きな設置スペースが必要となるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、従来の止水部を備えた水道メータシステムよりも全長を短くすることが可能な水道メータシステムの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る水道メータシステムは、水道メータを中間金具に組み付けてなる水道メータシステムであって、中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部と、水道メータを着脱可能に受容したメータ受容部と、一方の水道管接続部からメータ受容部内に連通した上流側端部流路と、メータ受容部内から他方の水道管接続部に連通した下流側端部流路とが形成され、水道水が上流側端部流路から水道メータを通過して下流側端部流路に流れるようにした水道メータシステムにおいて、メータ受容部の内側に嵌合されて水道メータを受容しかつ、メータ受容部に対して第１の位置と第２の位置との間で回動操作可能な回動筒部を設けると共に、その回動筒部のうち周方向で相互に離れた位置に、上流側端部流路に対応した上流側中継流路と下流側端部流路に対応した下流側中継流路とを貫通形成し、回動筒部が第１の位置に配置された場合には、上流側端部流路と上流側中継流路との間及び下流側端部流路と下流側中継流路との間が共に連通して、水道水が上流側端部流路から水道メータを通過し下流側端部流路に流れる一方、回動筒部が第２の位置に配置された場合には、上流側端部流路と上流側中継流路との間及び下流側端部流路と下流側中継流路との間が共に断絶するように構成し、回動筒部の端部に設けられ、回動筒部と一体回転する出力ギヤと、出力ギヤに連結されかつ中間金具に回転可能に軸支され、外部から付与された力により回動される入力ギヤとを設け、入力ギヤから出力ギヤに回転が減速して伝達されるようにしたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の水道メータシステムにおいて、入力ギヤの回転中心には、電動式の工具回転機に着脱される交換工具の基端部と同一形状の角柱形連結部又は、入力ギヤを手動で回動させるための操作ハンドルが備えられたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１に記載の水道メータシステムにおいて、入力ギヤと同軸上に配置されかつ入力ギヤと一体回転する第１のギヤと、出力ギヤと同軸上に配置されて回動筒部と相対的に回転する第２のギヤとを備え、外部から付与された力により第２のギヤが回転され、その回転が第１のギヤを介して入力ギヤに伝達されるように構成すると共に、第２のギヤから第１ギヤに回転が減速して伝達されるようにしたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の水道メータシステムにおいて、第２のギヤの回転中心には、電動式の工具回転機に着脱される交換工具の基端部と同一形状の角柱形連結部或いは、第２のギヤを手動で回動させるための操作ハンドルが備えられたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、出力ギヤ及び入力ギヤは、共に平ギヤであるところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、入力ギヤは、ウォームギヤであり、出力ギヤは、ウォームギヤが直接噛合したウォームホイールであるところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、入力ギヤは、中間金具に対して着脱可能に設けられたところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項７に記載の水道メータシステムにおいて、入力ギヤの回転軸上で嵌合しかつ嵌合状態で相対的に回転可能な円形凹部と円形凸部との何れか一方を入力ギヤに設けると共に、他方を中間金具に設けたところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、出力ギヤは、回動筒部に対して着脱可能に設けられたところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、回動筒部の外周面とメータ受容部の内周面との間には、上流側端部流路と下流側端部流路とを、回動筒部の軸方向で挟むように１対のＯリングが設けられたところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の水道メータシステムにおいて、回動筒部のうち１対のＯリングが装着される２つの部位の外径を同一にしたところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、水道メータは、回動筒部の内部に嵌合される円柱形状をなしかつその径方向に貫通した計測流路を有し、計測流路を流れる水道水の通過体積を、超音波、電磁誘導又は羽根車を利用して計量するように構成され、回動筒部が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路の各開口と、上流側中継流路及び下流側中継流路と、計量流路とが同軸線上に配置されるように構成したところに特徴を有する。

請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、回動筒部と水道メータとの間には、回動筒部の内部への水道メータの挿抜を許容する一方、水道メータが回動筒部に挿入されたときに、上流側中継流路と下流側中継流路と計測流路とが同軸線上に配置されるように係合する凸部及び凹部が備えられたところに特徴を有する。

請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、回動筒部の外周面とメータ受容部の内周面との間に形成されて、回動筒部が第２の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路の間を連絡する一方、回動筒部が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路から切り離されるバイパス流路を備えたところに特徴を有する。

請求項１５の発明は、請求項１乃至１４の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、上流側中継流路又は下流側中継流路の内部に、水道水が上流側端部流路から下流側端部流路に向かう順方向に流れた場合に、水道メータと上流側中継流路又は下流側端部流路との間を連通する一方、水道水が逆方向に流れた場合に、水道メータと上流側中継流路又は下流側端部流路との間を断絶する逆止弁が着脱可能に取り付けられたところに特徴を有する。

［請求項１，５の発明］
請求項１の水道メータシステムで水道水の通過体積を計測する場合には、回動筒部を第１の位置に配置する。すると、水道水は、上流側端部流路、上流側中継流路を通って水道メータ内に流入し、水道メータから下流側中継流路、下流側端部流路を通って水道メータシステムの下流側に流出する。これにより、上流側端部流路と下流側端部流路との間を流れる水道水の通過体積が水道メータにて計量される。

一方、水道メータを取り外す場合には、入力ギヤに力を付与して入力ギヤを回転させる。すると、入力ギヤに連結された出力ギヤが連動回転して、回動筒部がメータ受容部の内側で第１の位置から第２の位置に向かって回動する。回動筒部が第２の位置に配置されると、上流側端部流路と上流側中継流路との間及び下流側端部流路と下流側中継流路との間が断絶され、回動筒部の内部に水道水が流入しなくなる。この状態で水道メータを中間金具から取り外せば、中間金具から放水することはない。このように、止水部として機能する回動筒部をメータ受容部の内側に配置したので、従来の止水部を備えた水道メータシステムよりも全長を短くすることができる。

さらに、入力ギヤから出力ギヤに回転が減速して伝達されるので、回動筒部に力を直接付与して回動操作する場合に比べて小さい力で回動筒部を回動させることができ、回動筒部の回動時に水道管にかかる力を軽減できる。これにより、水道メータ２０の着脱時に老朽化した水道管を破損することが防止される。ここで、請求項５の発明のように、入力ギヤ及び出力ギヤは、共に平ギヤであってもよい。

［請求項２の発明］
入力ギヤの回転中心に角柱形連結部を備えた場合には、電動式の工具回転機の回転トルクを利用して入力ギヤを回動させることができる。また、入力ギヤの回転中心に操作ハンドルを備えた場合には、手動で入力ギヤを回転させることができる。

［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、第２のギヤの外部から付与された力は、第１のギヤに伝達され、第１のギヤと一体回転する入力ギヤから出力ギヤに伝達されて回動筒部が回動する。ここで、入力ギヤと出力ギヤとの間及び第２のギヤと第１のギヤとの間の少なくとも２カ所で回転が減速されるので、入力ギヤと出力ギヤとの間だけで減速させた場合に比較して大きく減速させる（減速比を大きくする）ことができ、より小さい力で回動筒部を回動させることができる。

［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、第２のギヤの回転中心に角柱形連結部を備えた場合には、電動式の工具回転機の回転トルクを利用して第２のギヤを回転させることができる。また、操作ハンドルを備えた場合には、手動で第２のギヤを回転させることができる。

［請求項６の発明］
請求項６の構成によれば、入力ギヤと出力ギヤを共に平ギヤとした場合に比較して、入力ギヤと出力ギヤとの間で回転をより大きく減速させることができ、さらに小さい力で回動筒部を回動させることが可能となる。

［請求項７，８の発明］
請求項７の発明によれば、入力ギヤが交換可能となる。また、１つの入力ギヤを複数の水道メータシステム間で共通使用することができる。さらに、例えば、水道メータの交換・メンテナンス時以外は、入力ギヤを中間金具から取り外しておけば、不正に回動筒部が回動操作され水道メータが着脱されることを防止できる。具体的には、請求項８の構成のように、入力ギヤの回転軸上で嵌合しかつ嵌合状態で相対的に回転可能な円形凹部と円形凸部との何れか一方を入力ギヤに設けると共に、他方を中間金具に設ければよい。

［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、出力ギヤが交換可能となる。また、１つの出力ギヤを複数の水道メータシステム間で共通使用することができる。さらに、例えば、水道メータの交換・メンテナンス時以外は、出力ギヤを円筒部から取り外しておけば、不正に回動筒部が回動操作され水道メータが着脱されることを防止できる。

［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、メータ受容部に流れ込んだ水道水の水圧により回動筒部の軸方向にかかる力が１対のＯリングの摩擦力によって吸収される。これにより、回動筒部の軸方向の一端部を中間金具の内面に押しつける力を弱める或いはなくすことができ、回動筒部をスムーズに回動させることが可能となる。

［請求項１１の発明］
請求項１１の発明によれば、回動筒部のうち１対のＯリングが装着される２つの部位の外径を同一にしたので、水圧により回動筒部の軸方向にかかる力のバランスがとれ、回動筒部をよりスムーズに回動させることが可能となる。

［請求項１２の発明］
請求項１２の水道メータシステムでは、回動筒部が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路の各開口と、上流側中継流路及び下流側中継流路と、計測流路とが同軸線上に配置されるので水道水をスムーズに流すことができる。

［請求項１３の発明］
請求項１３の発明によれば、水道メータを回動筒部の内部に挿入して凹部と凸部とを凹凸係合させることで、上流側中継流路と下流側中継流路と計測流路とが同軸線上に配置されるように位置決めできる。

［請求項１４の発明］
請求項１４の発明によれば、回動筒部を第２の位置にして上流側端部流路と上流側中継流路との間が断絶された場合に、バイパス流路によって上流側端部流路及び下流側端部流路の間が連絡されるので、断水することなく水道メータを着脱することができる。また、回動筒部を第１の位置にした場合に、バイパス流路は、上流側端部流路及び下流側端部流路から切り離されるので、全ての水道水を計測流路に通水させることができ、流量計測を正確に行うことができる。しかも、バイパス流路は回動筒部とケース受容部との間に形成されたので、上流側端部流路と下流側端部流路との間を配管部材で連絡した構成に比較して、部材数の削減が図られ、水道メータシステムの寸法を小さくすることができる。

［請求項１５の発明］
請求項１５の発明によれば、水道水が下流側端部流路から上流側端部流路に向かう逆方向に流れた場合に、逆止弁によって上流側端部流路と計測流路との間或いは、下流側端部流路と計測流路との間が断絶されるので、水道水の逆流が防がれる。しかも、逆止弁は着脱可能なので、交換したり回動筒部から取り外してメンテナンスを行うことができる。具体的には、回動筒部を第２位置に配置し、水道メータを回動筒部から取り外したときに逆止弁が着脱可能となる。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１には、本発明の水道メータシステム１００の全体構造が示されている。水道メータシステム１００のうち中間金具１０は、両端開放の円筒構造をなしたメータ受容部１１の上端部に連結金具１５を螺合して備えると共にメータ受容部１１の外周面から相反する方向に１対の水道管接続部１１Ｊ，１１Ｋを延設した構造をなし、これら水道管接続部１１Ｊ，１１Ｋが、図示しない水道管に接続される。図１における左側の水道管接続部１１Ｊの内部空間が上流側端部流路１２をなす一方、反対側の水道管接続部１１Ｋの内部空間が下流側端部流路１３をなしている。本実施形態の中間金具１０は、例えば、鋳物で構成されているが、合成樹脂で構成してもよい。また、連結金具１５とメータ受容部１１との連結部分はＯリング１７によりシールされている。

メータ受容部１１は円筒内面を備え（図８及び図９を参照）、その円筒内面のうち周方向で互いに１８０度離れた位置に上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３の各開口１２Ａ，１３Ａが配置されている。

メータ受容部１１の上端開口１４Ａからは水道メータ２０を収容した回動筒部３０が挿入されている。水道メータ２０は円柱形状をなし、下端寄り部分に計測流路２１を備える。計測流路２１は水道メータ２０を径方向に貫通しており、この計測流路２１を流れる水道水の通過体積が、所謂、超音波、電磁誘導又は羽根車（図示せず）を利用して計測される。

水道メータ２０のうち中間金具１０から露出した上端部には、表示部Ｍが設けられ、ここで計測流路２１にて計測された水道水の通過体積が表示される。また、水道メータ２０の露出部分の外周面には全周に亘って係止溝２３が形成され、ここに前記連結金具１５の上面にネジ止めされた係止爪１６が係止して、水道メータ２０の回動筒部３０からの抜け止めが図られている。係止爪１６をネジ止めしたネジ１６Ｂのヘッド部は、凹所内に没入して専用の工具を使用しないと緩めることができない構成となっており、係止爪１６と係止溝２３との係止状態が不正に解除されて水道メータ２０が取り外されることが防止されている。

また、水道メータ２０の下端面には、水道メータ２０と回動筒部３０とを一体回動可能に連結する溝部２２が径方向（具体的には、計測流路２１と平行）に延びている。

回動筒部３０は、図４に示すように下端有底の円筒構造をなしたメータ嵌合筒３１の外周面から相反する方向に１対の中継管３２，３３を延設した構造をなし、例えば、合成樹脂で形成されている。中継管３２，３３は、回動筒部３０の内外を連通しており、図１、図４、図８における左側の中継管３２の内部空間が上流側中継流路３２Ａをなす一方、反対側の中継管３３の内部空間が下流側中継流路３３Ａをなしている。

図８に示すように、メータ嵌合筒３１はメータ受容部１１の内周面から離れた位置に配置され、これらメータ受容部１１の内周面とメータ嵌合筒３１の外周面との間には環状をなした側部流路４０（本発明の「バイパス流路」に相当する）が形成されている。

メータ嵌合筒３１は円筒内面を備え、その周方向で互いに１８０度離れた位置に上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａの各開口３２Ｂ，３３Ｂが設けられている。それら各開口３２Ｂ，３３Ｂ（図３には、上流側中継流路３２Ａの開口３２Ｂみが示されている）の周縁部にはＯリング溝が形成され、ここにＯリング３５，３５が装着されている（図３〜図５を参照）。これらＯリング３５，３５は、計測流路２１の両端開口２１Ａ，２１Ａを囲むようにして水道メータ２０の外周面に密着しており、計測流路２１と上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａとの連絡部分をシールしている。

図４に示すように、メータ嵌合筒３１は、上端部３１Ｂ及び下端部３１Ｃ（軸方向の両端部）の外径が同一径をなす一方、中間部分が段付き状に拡径して大径部３１Ａとなっており、ここから円管状の中継管３２，３３が突出している。メータ嵌合筒３１は、その下端部３１Ｃがメータ受容部１１の下端開口１４Ｂに嵌合すると共に、上端部３１Ｂが連結金具１５の円孔１５Ａに嵌合して回動筒部３０が抜け止めされている。また、円孔１５Ａ及び下端開口１４Ｂの内周面にはそれぞれ全周に亘ってＯリング溝が形成され、ここに装着されたＯリング２４，２４（本発明の「１対のＯリング」に相当する）がメータ嵌合筒３１の上端部３１Ｂ及び下端部３１Ｃの外周面に密着している。そして、回動筒部３０は、メータ嵌合筒３１の上・下端部３１Ｂ，３１Ｃを中間金具１０に嵌合した状態で、中間金具１０に対して通水位置（本発明の「第１の位置」に相当する）と止水位置（本発明の「第２の位置」に相当する）との間で回動可能となっている。ここで、回動筒部３０は、Ｏリング２４，２４との間の摩擦力により、振動等では回動しないようになっている。なお、回動筒部３０をスムーズに回動させるために、Ｏリング２４，２４の表面を摩擦係数の低い樹脂（例えば、フッ素樹脂、具体的には「テフロン」（登録商標））で被覆してもよいし、Ｏリング２４，２４を構成するゴム（具体的には、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム））に摩擦係数の低い樹脂の粒子を配合してもよい。

図５に示すように、メータ嵌合筒３１の内面底部には突条３６が形成されている。突条３６は、メータ嵌合筒３１の径方向に延びており、ここに水道メータ２０の溝部２２が凹凸嵌合している。突条３６と溝部２２とが凹凸嵌合すると、水道メータ２０と回動筒部３０とが一体回動可能に連結されると共に、図１及び図８に示すように、水道メータ２０の計測流路２１と回動筒部３０の上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａとが同軸線上に位置決めされる。なお、突条３６及び溝部２２は、本発明の「凸部」及び「凹部」に相当する。

図８に示すように、中継管３２，３３の端面はメータ受容部１１の内周面に対応して円弧面をなし、メータ受容部１１の内周面に突き当たっている。また、図５に示すように、中継管３２，３３の端面にはＯリング溝が形成され、ここにＯリング３４，３４が装着されている。これらＯリング３４，３４はメータ受容部１１の内周面に密着して各中継管３２，３３とメータ受容部１１との間をシールしている。なお、回動筒部３０をスムーズに回動させるために、Ｏリング３４，３４の表面に摩擦係数の低い樹脂（例えば、フッ素樹脂、具体的には「テフロン」（登録商標））を被覆してもよいし、Ｏリング３４，３４を構成するゴムに摩擦係数の低い樹脂の粒子を配合してもよい。

図１に示すように、中継管３３の内部に形成された下流側中継流路３３Ａには、公知な逆止弁３８が着脱可能に取り付けられている。逆止弁３８は、水道水が上流側端部流路１２から下流側端部流路１３に向かう順方向に流れた場合には、下流側中継流路３３Ａを介して計測流路２１と下流側端部流路１３との間を連通させ水道水の流通を許容する。これに対し、水道水が下流側端部流路１３から上流側端部流路１２に向かう逆方向に流れた場合には、例えば、弁体が下流側中継流路３３Ａの開口３３Ｂを閉塞することで計測流路２１と下流側端部流路１３との間を断絶して水道水の逆流を防止する。

ところで、図１に示すように、回動筒部３０のうちメータ嵌合筒３１の上端部は、連結金具１５の円孔１５Ａを貫通して中間金具１０の外部に露出しており、この露出部分に出力ギヤＧＢが一体形成されている（図７を参照）。図２に示すように、出力ギヤＧＢは平ギヤ形状をなし、歯先の稜線が回転軸、即ち、回動筒部３０（メータ嵌合筒３１）の軸線方向（図７の上下方向）に平行となっている。

図１に示すように、連結金具１５のうち係止爪１６がネジ止めされた部分と反対側部分には、入力ギヤＧＡを回転可能に軸支するためのギヤ支軸１８（本発明の「円形凸部」に相当する）が設けられている。ギヤ支軸１８は円柱状をなしており、連結金具１５の上面に陥没形成された嵌合孔１５Ｂに圧入されて、回動筒部３０の軸線と平行になっている。

図６に示すように、入力ギヤＧＡは平ギヤ形状をなし回転工具３９に一体に設けられている。回転工具３９は入力ギヤＧＡの回転中心から円柱状のシャフト３９Ｓが起立し、そのシャフト３９Ｓの先端部に、例えば、六角柱形状をなした角柱形連結部３９Ａを備えてなる。

入力ギヤＧＡの中心部には、下端開放の円形凹所１９が形成されている。この円形凹所１９に、中間金具１０に固定されたギヤ支軸１８を挿入して嵌合させることで、入力ギヤＧＡが中間金具１０に対して回転可能に軸支されかつ、回動筒部３０に備えた出力ギヤＧＢに噛合する（図２を参照）。

ここで、入力ギヤＧＡの歯先の稜線は回転軸であるギヤ支軸１８と平行になっている。即ち、出力ギヤＧＢの歯先の稜線と平行になっている。また、角柱形連結部３９Ａは、電動式の工具回転機Ｄｒに着脱される交換工具（具体的には、電動式ドライバのドライバビット、電動式ドリルのドリルビット）の基端部と同一形状をなしており、それら交換工具に代えて工具回転機Ｄｒに取り付けることが可能となっている。

ところで、本実施形態では出力ギヤＧＢの外径は入力ギヤＧＡの外径の４倍でありかつ、出力ギヤＧＢの歯数は入力ギヤＧＡの歯数の４倍となっているので、入力ギヤＧＡから出力ギヤＧＢに回転が１／４に減速して伝達される。即ち、減速比が４となっている。従って、出力ギヤＧＢの回転トルクは、入力ギヤＧＡの回転トルクの４倍となる。本実施形態の水道メータシステム１００に関する構成は以上であり、以下動作について説明する。

本実施形態の水道メータシステム１００を使用して水道水の通過体積を計測するときには、回動筒部３０を通水位置に配置する。すると、図１及び図８に示すように、中間金具１０の上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３と、回動筒部３０の上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａと、水道メータ２０の計測流路２１とが同軸線上に配置される。即ち、水道水が上流側端部流路１２から計測流路２１を通過して下流側端部流路１３に向かって流れて、計測流路２１を通過する際に水道水の通過体積が計測される。このとき中継管３２，３３とメータ受容部１１の内周面との間はＯリング３４，３４によってシールされているので、水道水が側部流路４０に流れ込むことはない。

さて、水道メータ２０の交換或いはメンテナンス時には、以下の手順により水道メータ２０を中間金具１０から取り外す。まず、回転工具３９を工具回転機Ｄｒに取り付ける。次いで、回転工具３９の円形凹所１９に、中間金具１０に備えたギヤ支軸１８を挿入嵌合して、入力ギヤＧＡと出力ギヤＧＢとを噛合させる。この状態で工具回転機Ｄｒを作動させて回転工具３９、即ち、入力ギヤＧＡを回転させる。すると、入力ギヤＧＡから出力ギヤＧＢに回転が１／４に減速して伝達され、中間金具１０（メータ受容部１１）の内側で回動筒部３０が水道メータ２０と一体回動する。

回動筒部３０が回動すると、回動筒部３０の上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａが中間金具１０の上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３に対して徐々にずらされる。そして、回動筒部３０が所定角度（例えば、９０度）回動して止水位置に至ると、図３及び図９に示すように、上流側中継流路３２及び下流側中継流路３３の端部開口３２Ｃ，３３Ｃがメータ受容部１１の内面で塞がれて、上流側端部流路１２と上流側中継流路３２Ａとの間、及び、下流側中継流路３３Ａと下流側端部流路１３との間が断絶する。その代わりに、上流側端部流路１２と下流側端部流路１３との間が側部流路４０によって連通する。即ち、水道水は、上流側端部流路１２から計測流路２１ではなく、側部流路４０に流れ込み、図３に示すように中継管３２，３３の上方及び下方を通って下流側端部流路１３へ向かって流れる。

この状態で係止爪１６を固定したネジ１６Ｂを専用の工具で緩めて係止爪１６と係止溝２３との係止を解除し、水道メータ２０の上端部を把持して上方に引き上げると、図３に示すように、回動筒部３０の上端開口３０Ａから水道メータ２０が抜き取られる。即ち、水道メータシステム１００のうち、中間金具１０を水道管（図示せず）に接続したままで、水道メータ２０だけが取り外される。

このとき、水道水は回動筒部３０の内側に流れ込むことはないので、水道メータ２０を取り外しても中間金具１０から放水することはない。また、水道水は、側部流路４０を通って上流側端部流路１２から下流側端部流路１３へ流れるので、水道メータ２０の着脱時に断水することもない。ここで、上記手順により水道メータ２０を回動筒部３０から抜き取ると、下流側中継流路３３Ａ内に取り付けられた逆止弁３８を取り外すことが可能となり、水道メータ２０と共に逆止弁３８の交換或いはメンテナンスを行うことができる。

メンテナンスの済んだ水道メータ２０或いは新規な水道メータ２０は、回動筒部３０の上端開口３０Ａから挿入して、水道メータ２０の溝部２２と回動筒部３０の突条３６とを凹凸嵌合させる。これにより、回動筒部３０の上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａと、水道メータ２０の計測流路２１とが同軸線上に配置される。そして、再び、工具回転機Ｄｒを作動させて回動筒部３０を中間金具１０（メータ受容部１１）の内側で回動させて通水位置に戻せば、側部流路４０と上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３との間が断絶し、代わりに上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３との間が連通して水道メータ２０により水道水の通過体積が計測される。

ここで、側部流路４０に水道水が流入すると、その水圧により回動筒部３０に軸方向（図１における上向き或いは下向き）の力が付与されるが、本実施形態のように、回動筒部３０（メータ嵌合筒３１）の上端部３１Ｂ及び下端部３１Ｃの外周面にＯリング２４，２４を装着しておけば、そのような軸方向の力を吸収することができる。これにより、回動筒部３０を中間金具１０の下端開口１４Ｂ側或いは連結金具１５側に押し付ける力を弱める或いはなくすことができ、回動筒部３０をスムーズに回動させることが可能となる。また、本実施形態のように回動筒部３０のうちＯリング２４，２４が装着される上端部３１Ｂ及び下端部３１Ｃの外径を同一径としておけば、回動筒部３０に付与される軸方向の力のバランスを取ることができ、よりスムーズに回動させることが可能となる。さらに、本実施形態のように、中間金具１０を両端開放の円筒構造としかつ、回動筒部３０のうち中間金具１０の両開放部分（下端開口１４Ｂ及び連結金具１５の円孔１５Ａ）と嵌合した部分（メータ嵌合筒３１の上端部３１Ｂ及び下端部３１Ｃ）の外径を同一径としておけば、回動筒部３０に付与される軸方向の力を相殺することができ、回動筒部３０をさらにスムーズに回動させることができる。

このように、本実施形態の水道メータシステム１００によれば、止水部として機能する回動筒部３０は、メータ受容部１１の内側に配置されているので、止水部とメータ受容部とを水道管との接続方向に横並びに配置した従来の水道メータシステムに比較して全長を短くすることができる。従って、従来の止水部を備えた水道メータシステムに比べて設置スペースを省スペース化できる。また、断水することなく、水道メータ２０を着脱することができる。さらに、回動筒部３０を中間金具１０に対して回動させる際に、入力ギヤＧＡから出力ギヤＧＢに回転が１／４に減速して伝達される。即ち、入力ギヤＧＡに付与された回転トルクの４倍の回転トルクが回動筒部３０に付与されるので、回動筒部３０に力（回転トルク）を直接付与して回動させた場合に比べて小さい力で回動させることができ、回動筒部３０の回動時に水道管にかかる力を軽減できる。これにより、水道メータ２０の着脱時に老朽化した水道管を破損することが防止できる。さらに、入力ギヤＧＡ（回転工具３９）を中間金具１０に着脱可能としたので、入力ギヤＧＡに不具合が生じた場合には交換することができる。また、１つの入力ギヤＧＡ（回転工具３９）を複数の水道メータシステム１００間で共通使用することができる。さらに、例えば、水道メータ２０の交換・メンテナンス時以外は、入力ギヤＧＡ（回転工具３９）を中間金具１０から取り外しておけば、回動筒部３０の不正な回動操作や水道メータ２０の不正な着脱操作を防止できる。

さらに、計量法で定められた８年毎の定期交換時には、水道メータ２０だけを交換すればよく、中間金具１０は不具合がない限り継続して使用することができるので、水道メータシステム１００の全体を交換する場合に比較して交換にかかる部品コストを抑えることができる。また、通常は、中間金具１０と水道管との着脱を行う必要がないので、着脱操作により誤って老朽化した水道管を破損することも防がれる。なお、仮に、回動筒部３０がメータ受容部１１に固着していたとしても、本実施形態によれば、入力ギヤＧＡに付与された回転トルクの４倍の回転トルクが回動筒部３０に付与されるので、確実に回動筒部３０を通水位置と止水位置との間で回動させることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図１０に基づいて説明する。この第２実施形態は、入力ギヤＧＡ及び出力ギヤＧＢに加えて、複数のギヤからなる減速機構を備えた点が第１実施形態とは異なる。その他の構成については上記第１実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１０に示すように、本実施形態の水道メータシステム２００では、回動筒部３０の底面に平ギヤ形状をなした出力ギヤＧＢが一体に設けられている。即ち、出力ギヤＧＢと回動筒部３０は一体回転する。

出力ギヤＧＢの側方には下端開放の嵌合孔５１が形成され、ここにギヤ支軸５２が圧入嵌合している。ギヤ支軸５２には、ツインギヤＴＧが軸支されている。ツインギヤＴＧは、出力ギヤＧＢと噛合した入力ギヤＧＡと、入力ギヤＧＡよりも径の大きい大径ギヤＧ１（本発明の「第１のギヤ」に相当する）とを同軸上に並べて（図１０における上下に重ねて）一体に固定してなる。即ち、入力ギヤＧＡと大径ギヤＧ１は一体回転する。

ところで、出力ギヤＧＢの回動中心には円柱状のギヤ支軸５０が圧入嵌合されており、出力ギヤＧＢから突出した部分に回転工具５７が軸支可能となっている。回転工具５７は上記第１実施形態における回転工具３９と同様な構成となっている。即ち、回転工具５７は、出力ギヤＧＢ及び大径ギヤＧ１よりも径の小さい小径ギヤＧ２（本発明の「第２のギヤ」に相当する）を備える。小径ギヤＧ２の回転中心からは円柱状のシャフト５７Ｓが起立し、シャフト５７Ｓの先端部には六角柱状の角柱形連結部５７Ａが形成されている。小径ギヤＧ２の回転中心には、ギヤ支軸５０に嵌合する円形凹所５８が形成され、円形凹所５８にギヤ支軸５０を挿入して小径ギヤＧ２を軸支させると、小径ギヤＧ２が出力ギヤＧＢ（回動筒部３０）に対して相対回転可能となりかつツインギヤ５５のうち大径ギヤＧ１と噛合する。これら互いに噛合した大径ギヤＧ１と小径ギヤＧ２により減速機構が構成される。

ここで、本実施形態では、出力ギヤＧＢと大径ギヤＧ１とが同一径でかつ同一歯数となっており、入力ギヤＧＡと小径ギヤＧ２が同一径でかつ同一歯数となっている。より具体的には、出力ギヤＧＢ及び大径ギヤＧ１の外径は入力ギヤＧＡ及び小径ギヤＧ２の外径の４倍でありかつ、出力ギヤＧＢ及び大径ギヤＧ１の歯数は入力ギヤＧＡ及び小径ギヤＧ２の歯数の４倍となっている。

なお、中間金具１０の底部周縁には囲壁５３が一体形成されており、囲壁５３で囲まれた領域に全てのギヤＧＢ，ＧＡ，Ｇ２，Ｇ１が収容されている。そして、例えば、回動筒部３０を回動操作をしないときには囲壁５３の下端開口を図示しない蓋体で塞ぐようにすれば、回動筒部３０に対する不正な回動操作を防ぐことができる。

さて、回動筒部３０を回動させる場合は、以下のようである。まず、回転工具５７を工具回転機Ｄｒに取り付けてギヤ支軸５０に軸支させ、工具回転機Ｄｒを作動させる。すると、工具回転機Ｄｒの回転が小径ギヤＧ２から大径ギヤＧ１に伝達され、さらに、大径ギヤＧ１と一体回転する入力ギヤＧＡから出力ギヤＧＢに伝達されて、回動筒部３０が中間金具１０に対して相対回転する。工具回転機Ｄｒの回転は、小径ギヤＧ２と大径ギヤＧ１との間で１／４に減速され、入力ギヤＧＡと出力ギヤＧＢとの間でさらに１／４に減速されるので、全体では１／１６に減速されて回動筒部３０に伝達される。即ち、減速比が１６となっている。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様な効果を奏することができる。また、小径ギヤＧ２と大径ギヤＧ１との間と、入力ギヤＧＡと出力ギヤＧＢとの間の２カ所でそれぞれ回転が１／４に減速され、小径ギヤＧ２に付与された回転トルクの１６倍の回転トルクが回動筒部３０に付与されるので、上記第１実施形態のように、入力ギヤＧＡと出力ギヤＧＢとの間だけで減速させた場合よりも小さい力で回動筒部３０を回動させることが可能となる。

［他の実施形態］
本発明は、前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。

（１）上記第１及び第２実施形態では、出力ギヤＧＢ及び入力ギヤＧＡを共に平ギヤとしていたが、例えば、図１１に示す水道メータシステム３００のように、入力ギヤＧＡをウォームギヤとし、出力ギヤＧＢをウォームギヤと直接噛合するウォームホイールとしてもよい。図１２に示すように、入力ギヤＧＡは、連結金具１５の上端面から起立した１対の対向壁６０，６０によって両端部が軸支され、回転軸が出力ギヤＧＢの回転軸と直交するように配置されている。また、入力ギヤＧＡの何れか一端部には工具回転機Ｄｒと連結可能な六角柱状の角柱形連結部３９Ａが形成されている。このようにすれば、入力ギヤＧＡと出力ギヤＧＢを共に平ギヤとした場合に比べて大きな減速比を得ることができ、より小さい力で回動筒部３０を回動させることが可能となる。

（２）上記第１実施形態では、回動筒部３０のうちメータ嵌合筒３１の内面に、上流側中継流路３２Ａ及び下流側中継流路３３Ａの開口３２Ｂ，３３Ｂを囲むようにＯリング３５，３５を装着していたが、以下のようにしてもよい。例えば、図１３に示す水道メータシステム４００のように、水道メータ２０の計測流路２１よりも上側の外周面の全周に亘ってＯリング溝を形成し、ここにＯリング７０を装着してメータ嵌合筒３１の内周面に密着させてもよい。

（３）上記第１実施形態では、側部流路４０を通過する水道水は、中継管３２，３３の上方及び下方に分かれて流れるように構成されていたが、図１４に示す水道メータシステム５００のように、中継管３２，３３の下方のみを通って流れるようにしてもよい。また、図示しないが中継管３２，３３の上方のみを通って流れるようにしてもよい。

（４）上記実施形態では、回転工具３９（５７）に備えたシャフト３９Ｓ（５７Ｓ）の先端部に角柱形連結部３９Ａ（５７Ａ）を形成して工具回転機Ｄｒに連結可能な構成としたが、図１５に示すように、シャフト３９Ｓ（５７Ｓ）の先端部に、例えば、円盤状の操作ハンドルＨを一体形成しておき、操作ハンドルＨを把持して手動で入力ギヤＧＡ或いは小径ギヤＧ２を回動操作可能としてもよい。なお、同図に示すように操作ハンドルＨの周面を凹凸形状として回動操作時の滑り止めを図ってもよい。また、操作ハンドルＨの形状は円盤状に限るものではない。

（５）上記第１及び第２実施形態では、メータ嵌合筒３１とメータ受容部１１との間に側部流路４０が形成されていたが、図１６に示すように、中継管３２，３３を設けずに回動筒部３０をメータ嵌合筒３１だけで構成し、メータ嵌合筒３１の外周面の全体がメータ受容部１１の内周面に密着して側部流路を有しない構成としてもよい。なお、図１６に示したメータ嵌合筒３１のうち、周方向で互いに１８０度離れた位置に形成された貫通孔の内部が、上流側中継流路３２及び下流側中継流路３３となる。

（６）上記第１及び第２実施形態では、入力ギヤＧＡから出力ギヤＧＢに回転が１／４に減速して伝達される（減速比が４になる）ように構成されていたが、回転が減速される構成（減速比が１より大きくなる構成）であれば、これに限るものではない。また、第２実施形態においては、小径ギヤＧ２から大径ギヤＧ１に回転が１／４に減速して伝達される（減速比が４になる）ように構成されていたが、回転が減速される構成（減速比が１より大きくなる構成）であればよい。

（７）上記第１及び第２実施形態では角柱形連結部３９Ａ，５７Ａを六角柱形状としていたが、工具回転機Ｄｒに連結可能な角柱形状であれば六角柱形状に限るものではなく、四角柱形状や八角柱形状等でもよい。

（８）上記第１実施形態では、出力ギヤＧＢは回動筒部３０に一体形成されていたが、回動筒部３０に対して着脱可能としてもよい。このようにすれば、出力ギヤＧＢを交換したり、複数の水道メータシステム間で出力ギヤＧＢを共通使用することができる。また、例えば、水道メータ２０の交換・メンテナンス時以外は、出力ギヤＧＢを回動筒部３０から取り外しておけば、不正に回動筒部３０が回動され水道メータ２０が着脱されることを防止できる。

（９）上記第１又は第２実施形態では、逆止弁３８を下流側中継流路３３Ａの内部に配設していていたが、上流側中継流路３２Ａの内部に配設して、開口３２Ｂから逆止弁３８を挿入或いは取り出し可能な構成としてもよい。このとき逆止弁３８は、水道水が順方向に流れた場合には、上流側中継流路３２Ａを介して上流側端部流路１２と計測流路２１との間を連通させ水道水の流通を許容する。これに対し、水道水が逆方向に流れた場合には、例えば、弁体が上流側中継流路３２Ａの端部開口３２Ｃを閉塞することで上流側端部流路１２計測流路２１との間を断絶して水道水の逆流を防止する。

（１０）上記第１実施形態では、中間金具１０にギヤ支軸１８を固定し、入力ギヤＧＡにギヤ支軸１８が相対回転可能に嵌合する円形凹所１９を設けていたが、その逆で、入力ギヤＧＡにギヤ支軸を設け、中間金具１０にギヤ支軸が相対回転可能に嵌合する円形凹所を設けてもよい。

（１１）上記第２実施形態では、小径ギヤＧ２に付与した回転が出力ギヤＧＢに伝達されるまでの間に、２カ所で回転を減速させていたが、３カ所以上で回転を減速させるようにしてもよい。また、平ギヤ形状の小径ギヤＧ２に代えてウォームギヤを設けてもよい。

本発明の第１実施形態に係る水道メータシステムの側断面図 水道メータシステムの平面図 水道メータを取り外した状態の水道メータシステムの側断面図 回動筒体の側断面図 回動筒体の正面図 回転工具の斜視図 水道メータシステムの側面図 通水状態における水道メータシステムの平断面図 止水状態における水道メータシステムの平断面図 第２実施形態に係る水道メータシステムの部分側断面図 他の実施形態（１）に係る水道メータシステムの側断面図 水道メータシステムの平面図 他の実施形態（２）に係る水道メータシステムの側断面図 他の実施形態（３）に係る水道メータシステムの側断面図 他の実施形態（４）に係る回転工具の斜視図 他の実施形態（５）に係る水道メータシステムの平断面図

符号の説明

１０ 中間金具
１１ メータ受容部
１１Ｊ，１１Ｋ 水道管接続部
１２ 上流側端部流路
１３ 下流側端部流路
１８ ギヤ支軸（円形凸部）
１９ 円形凹所
２０ 水道メータ
２１ 計測流路
２２ 溝部（凹部）
２４，２４ Ｏリング
３０ 回動筒部
３２Ａ 上流側中継流路
３３Ａ 下流側中継流路
３６ 突条（凸部）
３８ 逆止弁
３９，５７ 回転工具
３９Ａ，５７Ａ 角柱形連結部
４０ 側部流路（バイパス流路）
１００，２００，３００，４００，５００ 水道メータシステム
ＧＡ 入力ギヤ
ＧＢ 出力ギヤ
Ｇ１ 大径ギヤ（第１のギヤ）
Ｇ２ 小径ギヤ（第２のギヤ）
Ｄｒ 工具回転機
Ｈ 操作ハンドル

Claims (15)

1. 水道メータを中間金具に組み付けてなる水道メータシステムであって、前記中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部と、前記水道メータを着脱可能に受容したメータ受容部と、一方の前記水道管接続部から前記メータ受容部内に連通した上流側端部流路と、前記メータ受容部内から他方の前記水道管接続部に連通した下流側端部流路とが形成され、水道水が前記上流側端部流路から前記水道メータを通過して前記下流側端部流路に流れるようにした水道メータシステムにおいて、
   前記メータ受容部の内側に嵌合されて前記水道メータを受容しかつ、前記メータ受容部に対して第１の位置と第２の位置との間で回動操作可能な回動筒部を設けると共に、その回動筒部のうち周方向で相互に離れた位置に、前記上流側端部流路に対応した上流側中継流路と前記下流側端部流路に対応した下流側中継流路とを貫通形成し、
   前記回動筒部が前記第１の位置に配置された場合には、前記上流側端部流路と前記上流側中継流路との間及び前記下流側端部流路と前記下流側中継流路との間が共に連通して、水道水が前記上流側端部流路から前記水道メータを通過し前記下流側端部流路に流れる一方、前記回動筒部が前記第２の位置に配置された場合には、前記上流側端部流路と前記上流側中継流路との間及び前記下流側端部流路と前記下流側中継流路との間が共に断絶するように構成し、
   前記回動筒部の端部に設けられ、前記回動筒部と一体回転する出力ギヤと、
   前記出力ギヤに連結されかつ前記中間金具に回転可能に軸支され、外部から付与された力により回動される入力ギヤとを設け、前記入力ギヤから前記出力ギヤに回転が減速して伝達されるようにしたことを特徴とする水道メータシステム。
2. 前記入力ギヤの回転中心には、電動式の工具回転機に着脱される交換工具の基端部と同一形状の角柱形連結部又は、前記入力ギヤを手動で回動させるための操作ハンドルが備えられたことを特徴とする請求項１に記載の水道メータシステム。
3. 前記入力ギヤと同軸上に配置されかつ前記入力ギヤと一体回転する第１のギヤと、前記出力ギヤと同軸上に配置されて前記回動筒部と相対的に回転する第２のギヤとを備え、
   外部から付与された力により前記第２のギヤが回転され、その回転が前記第１のギヤを介して前記入力ギヤに伝達されるように構成すると共に、前記第２のギヤから前記第１ギヤに回転が減速して伝達されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の水道メータシステム。
4. 第２のギヤの回転中心には、電動式の工具回転機に着脱される交換工具の基端部と同一形状の角柱形連結部或いは、前記第２のギヤを手動で回動させるための操作ハンドルが備えられたことを特徴とする請求項３に記載の水道メータシステム。
5. 前記出力ギヤ及び入力ギヤは、共に平ギヤであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステム。
6. 前記入力ギヤは、ウォームギヤであり、前記出力ギヤは、前記ウォームギヤが直接噛合したウォームホイールであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステム。
7. 前記入力ギヤは、前記中間金具に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の水道メータシステム。
8. 前記入力ギヤの回転軸上で嵌合しかつ嵌合状態で相対的に回転可能な円形凹部と円形凸部との何れか一方を前記入力ギヤに設けると共に、他方を前記中間金具に設けたことを特徴とする請求項７に記載の水道メータシステム。
9. 前記出力ギヤは、前記回動筒部に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の水道メータシステム。
10. 前記回動筒部の外周面と前記メータ受容部の内周面との間には、前記上流側端部流路と下流側端部流路とを、前記回動筒部の軸方向で挟むように１対のＯリングが設けられたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水道メータシステム。
11. 前記回動筒部のうち前記１対のＯリングが装着される２つの部位の外径を同一にしたことを特徴とする請求項１０に記載の水道メータシステム。
12. 前記水道メータは、前記回動筒部の内部に嵌合される円柱形状をなしかつその径方向に貫通した計測流路を有し、前記計測流路を流れる水道水の通過体積を、超音波、電磁誘導又は羽根車を利用して計量するように構成され、
    前記回動筒部が前記第１の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路及び前記下流側端部流路の各開口と、前記上流側中継流路及び前記下流側中継流路と、前記計量流路とが同軸線上に配置されるように構成したことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の水道メータシステム。
13. 前記回動筒部と前記水道メータとの間には、前記回動筒部の内部への前記水道メータの挿抜を許容する一方、前記水道メータが前記回動筒部に挿入されたときに、前記上流側中継流路と前記下流側中継流路と前記計測流路とが同軸線上に配置されるように係合する凸部及び凹部が備えられたことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の水道メータシステム。
14. 前記回動筒部の外周面と前記メータ受容部の内周面との間に形成されて、前記回動筒部が前記第２の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路及び前記下流側端部流路の間を連絡する一方、
    前記回動筒部が前記第１の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路及び前記下流側端部流路から切り離されるバイパス流路を備えたことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の水道メータシステム。
15. 前記上流側中継流路又は前記下流側中継流路の内部に、水道水が前記上流側端部流路から前記下流側端部流路に向かう順方向に流れた場合に、前記水道メータと前記上流側中継流路又は前記下流側端部流路との間を連通する一方、前記水道水が逆方向に流れた場合に、前記水道メータと前記上流側中継流路又は前記下流側端部流路との間を断絶する逆止弁が着脱可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の水道メータシステム。
    
    

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