JPH11183209A - 電子式水道メータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は信頼性の高い電子式水道メータを提
供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の電子式水道メータは、支持殻体
２２１と流量センサ１と電池２と回路基板４とを収納し
開口端部が段差面１２を介して広口に形成された有底筒
体２１を有することを特徴としている。 【効果】 本発明により電子式水道メータの安全性を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子式水道メータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子式水道メータは、計量部に水
の流れる量に比例して回転する羽根車があり、羽根車上
面に設けられた永久磁石によって回転磁界を発生する。
そして、水道の配水管に接続され羽根車を収納する鋳物
のケースは、羽根車の高さを超える高さを持つ構造であ
る。

【０００３】流量センサなどによって回転磁界を検出し
てＬＣＤなどの表示媒体によって計量値を表示するため
には、流量センサ、ＬＣＤおよびＣＰＵ、電池を含む電
子回路部が必要不可欠である。

【０００４】また水道メータには、検定有効期間が計量
法で８年と定められているため、８年間はメンテナンス
ができない。従って、８年以上電子回路部を動作させる
に必要な容量の電池が必要であり、現在の電池技術で
は、約１５ｍｍ直径の円筒缶を必要とする。

【０００５】また流量センサは羽根車最上部に設けられ
た永久磁石になるべく近く、その感磁面を配置すること
によって所要の回転磁界検出性能を達成する。さらに表
示部は検針員が目視で検針する都合から水道メータの最
上部に位置する必要がある。従って電子回路部は必然的
に最下部に流量センサ、最上部にＬＣＤ、中間に電池を
配置する構成となり、中間には最低でも電池の直径を収
納できる空間が必要となる。

【０００６】一方電子式水道メータはその設置環境から
電子回路部を保護する構造が必要で、特に水没した状態
でも使用されることが想定されるので、電子回路部を収
納するための密封容器が必要となる。

【０００７】図８は従来の電子式水道メータの構成を示
す断面図である。

【０００８】図８では、流量センサ１および電池２は回
路基板３に実装され、もう一方の回路基板４にはＬＣＤ
５、信号用端子６およびその他の電子部品が実装され、
下部殻体７にそれぞれ支持されている。

【０００９】下部殻体７に被さるように上部殻体８があ
り、その上面には気密保持用弾性体としてのＯリング９
を受ける溝と透視ガラス１０を受けて位置を固定するた
めの段差面を有する。このようにして組み立てられた電
子回路部は有底筒体２１に収納され、枠体２２がその上
部を覆い、有底筒体２１および透視ガラス１０との間に
はＯリング２３とＯリング２４が装着される。

【００１０】他方、有底筒体２１および枠体２２の外側
には、例えば合成樹脂で成形された保護枠体３１、３２
が溶着部３３で接合されることによって覆うと同時に、
Ｏリング９、２３、２４に所要の圧力を加える。

【００１１】また、保護枠体３２に形成された信号用端
子６の周囲の空間には、保護枠体３２および枠体２２と
親和性のある接着剤を充填することによって絶緑性を確
保している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の電子式水道メータにあっては、流量センサと電池を
実装する回路基板、ＬＣＤ、信号用端子およびその他の
電子部品を実装する回路基板の２枚の回路基板が必要と
なり、その間を信号線で接続し、かつ下部殻体に取り付
ける構成であるから、組立に手間がかかるだけでなく、
流量センサの感磁面と羽根車に取り付けられた永久磁石
との距離は極力近いことが要求されるにもかかわらず、
組立誤差が重なった場合には感磁面と永久磁石との距離
が隔たって、所要の回転磁界検出性能を達成できないこ
ともある。

【００１３】また、組み立てる部材が多いために材料費
もかさみ、手間のかかる組立では加工費もかさむためコ
ストダウンが難しい。さらに、Ｏリングによる封止箇所
が３箇所と多く、かつＯリング圧縮のための圧力は、合
成樹脂で形成された保護枠体間の溶着によっているの
で、合成樹脂の吸湿および環境温度の変化による経年劣
化によって圧力の低下をきたす恐れがあるなど、封止性
能の信頼性改善が必要であった。

【００１４】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的としては、封止性能の信頼性改善を図ると共に、
回転磁界検出性能を常に良好に確保でき、より少ない部
材で簡単に組み立てられる安価な電子式水道メータを提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電子式
水道メータは、開口端部が段差面を介して広口に形成さ
れ、水の使用量に比例して回転する羽根車の回転量を検
出する流量センサからの信号を受けて水の使用量を求め
る電子回路を実装する回路基板および流量センサと電池
のみを含む支持殻体を収納する有底筒体と、この有底簡
体の段差面に配置された気密保持用弾性体と、広口に形
成された有底筒体の開口に気密保持用弾性体を押圧する
ようにはめ込まれた透視ガラスと、広口に形成された有
底筒体の開口端の周囲に複数設けられ有底筒体の開口に
はめ込まれた透視ガラスを押さえる折り爪と、を有する
ことを要旨とし、気密保持用弾性体を押圧するように透
視ガラスを有底筒体の開口にはめ込み、折り爪で押さえ
る構造とすることで、透視ガラスと有底筒体との間の気
密性を確保することを特徴としている。

【００１６】請求項２に記載の電子式水道メータは、回
路基板が印刷配線パターン上に流量センサと電池以外の
電子回路を実装し、透視ガラスにダイレクトプレス方式
によるインサート成形によって植設された信号用端子と
が半田等による接合が施されていることを要旨とし、電
子回路部と外部との間で信号のやりとりを行うための信
号用端子をダイレクトプレス方式によるインサート成形
で透視ガラスに植設するので、透視ガラスにおける信号
用端子貫通部の気密保持を確保でき、信号用端子と流量
センサおよび電池以外の電子部品を実装する回路基板は
半田等による接台を施すことで、組立時には透視ガラス
と回路基板を一体として扱えることを特徴としている。

【００１７】請求項３に記載の電子式水道メータは、支
持殻体が合成樹脂による射出成形で形成され、流量セン
サと電池のみを支持する構造を有することを要旨とし、
合成樹脂による射出成形で支持殻体に所要の形状を形成
できるので、回路基板無しで流量センサと電池を支持で
きることを特徴としている。

【００１８】請求項４に記載の電子式水道メータは、支
持殻体において流量センサの電極および電池の電極を合
成樹脂内に埋め込んであり、流量センサのリード線ピッ
チおよび電池のリード線ピッチに一致するように配置さ
れていることを要旨とし、支持殻体に電極を埋め込んで
あるので、回路基板無しで流量センサと電池の電極を形
成し、その電気的接合を可能とできることを特徴として
いる。

【００１９】請求項５に記載の電子式水道メータは、支
持殻体において流量センサと電池の電極を射出成型時に
一体で埋め込まれ、回路基板と電気的接合をするための
接触子を形成し、かつ回路基板を支持することを要旨と
し、支持殻体に回路基板との接触子を持つので、流量セ
ンサおよび電池と回路基板との電気的接合を実現できる
と同時に、回路基板の支持も可能とできることを特徴と
している。

【００２０】請求項６に記載の電子式水道メータは、支
持殻体の各電極が流量センサ、電池、回路基板と電気的
接台を要する部分でのみ露出し、薄板状で、流量センサ
と回路基板との電極は露出部でのみ合成樹脂によって内
面から形成される僅かなふくらみを持つことを要旨と
し、支持殻体の電極露出部における合成樹脂によって内
面から形成される僅かなふくらみを持つので、流量セン
サと電極、回路基板と接触子との電気的接合の信頼性を
確保できることを特徴としている。

【００２１】請求項７に記載の電子式水道メータは、支
持殻体において電池の電極は、その露出部に射出成形と
同時に形成されるパンチ穴を持つことを要旨とし、支持
殻体の電極露出部に射出成形と同時に形成されるパンチ
穴を持つので、電池との電気的接合の信頼性を確保でき
ることを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に本発明の電子式水道メータの
実施の形態を説明する。

【００２３】図１において、有底筒体２１はその上部に
広口に形成された段差面１２を有し、段差面１２に置か
れた気密保持用弾性体を構成するＯリング１３を介し
て、透視ガラス１０が気密を保持するように押圧され、
有底筒体２１の開口部に形成された折り爪１５を折り曲
げることにより固着され、その外側を例えば合成樹脂で
形成された保護枠体３１、３２が覆うように設けられて
いる。

【００２４】透視ガラス１０には例えばダイレクトプレ
ス方式によるインサート成形などの一体形成で植設され
た信号用端子６があり、ガラスの熱膨張率と同等の熱膨
張率の材質とすることで、その貫通部の気密を保持でき
る。

【００２５】信号用端子６は流量センサ１と電池２を除
く電子部品を実装する回路基板４と半田等により接合さ
れ、電気的な接合と同時に、組立を透視ガラス１０と一
体で行える。

【００２６】なお、請求項２に記載の電子式水道メータ
は、回路基板４が印刷配線パターン上に流量センサ１と
電池２を除く電子回路を実装し、透視ガラス１０にダイ
レクトプレス方式によるインサート成形によって植設さ
れた信号用端子６とが半田１０ａによる接合が施されて
いることを特徴としている。

【００２７】また、請求項３に記載の電子式水道メータ
は、支持殻体２２１が流量センサ１のプラスチックモー
ルド部の形状および電池２の円筒形状に合わせて、図２
に示す支持溝２２２および図４に示す支持構造２２３を
合成樹脂による射出成形で形成したことを特徴としてい
る。

【００２８】そして、支持殻体２２１の中には押え部２
２１ａ、２２１ｂ、電極支持部２２１ｃおよび蓋２２１
ｄが設置され電池２および流量センサ１を固定してい
る。

【００２９】流量センサ１の支持溝２２２は、支持殻体
２２１の底部の蓋体２２４にあり、蓋体２２４が支持殻
体２２１にはめ込まれることで、図３に示されるように
完全に固着される。

【００３０】この時、流量センサ１のプラスチックモー
ルド部にある感磁面は、支持殻体２２１の底面と同一面
に位置する。また、電池２の支持構造２２３は支持殻体
２２１の内部の空間にあり、電池２を支持殻体２２１の
上部の開口部からはめ込む形で固着する。

【００３１】次に、図６は請求項４乃至請求項６の実施
例を示しており、支持殻体２２１の蓋体２２４と合わさ
れる図６に示された底部２３１には、流量センサ１のリ
ート線ピッチに一致するように薄板状の電極２３２が埋
め込んであり、流量センサ１のリード線の長さにわたっ
て支持殻体２２１の合成樹脂から露出する。

【００３２】この露出部では電極の裏側に合成樹脂によ
る僅かなふくらみを持ち、蓋体２２４が５はめ込まれた
ときに、合成樹脂の弾性を利用して流量センサ１のリー
ド線を押圧することによって電気的接触の信頼性を得
る。

【００３３】支持殻体２２１の内部の空間にある電池２
の支持構造２２３の両側には、電池２のリード線ピッチ
に一致するように薄板状の電極２４１が埋め込んであ
り、リード線の周囲でそれぞれ支持殻体２２１の合成樹
脂から露出する。

【００３４】図４および図５は請求項７の実施例を示し
ており、露出部にはリード線の直径よりもやや小さいパ
ンチ穴２４２が支持殻体２２１の射出成形と同時に形成
され、電池２が支持溝にはめ込まれる時にリード線がパ
ンチ穴に差し込まれる。この時、リード線は円周にわた
ってパネ性を持った薄板状の電極２４１のパンチ穴２４
２を押し広げて接触し電気的接触の信頼性を得る。

【００３５】支持殻体２２１の上部の開口部には、図７
に示すように、回路基板４の上に設けられた矩形のスル
一ホール２５１があり、図５に示す接触子２５２がスル
一ホール２５１にはめ込まれ、流量センサ１の電極の数
だけの接触子２５２と電池２の電極の数だけの接触子２
５２が備えられている。

【００３６】流量センサ１の各電極と電池２の各電極
は、支持殻体２２１の合成樹脂内に埋め込まれて各接触
子２５２にまで到達し、その側面で露出する。図６に示
す露出部２５３では電極の裏側に合成樹脂による僅かな
ふくらみを持ち、回路基板４の矩形スルーホールがはめ
込まれたときに、合成樹脂の弾性を利用してスルーホー
ル内面を押圧することによって電気的接触の信頼性を得
る。

【００３７】また、各接触子２５２が回路基板４のスル
ーホール２５１にはめ込まれることによって、透視ガラ
ス１０、回路基板４および支持殻体２２１を一体で構造
的にも支持する。

【００３８】上記のように構成された透視ガラス１０、
回路基板４、流量センサ１と電池２を含む支持殻体２２
１の一体構造は量産設備での扱いも容易である。

【００３９】以上説明したように、本発明によれば、支
持殻体を利用することで回路基板無しで流量センサと電
池を実装でき、しかも取付はワンタッチとなるので、材
料費、加工費とも著しく低減させることができる。

【００４０】また、支持殻体と回路基板との取付もワン
タッチで行えると同時に、回路基板、流量センサへの電
源供給も開始できるので、電源供給を開始しない状態で
の一時保存も容易になる。

【００４１】さらに、支持殻体を有底筒体に落とし込む
だけの組立方式でも、有底筒体の底面に対して流量セン
サの感磁面を接触させることが容易な構造なので、組立
誤差によって羽根車の回転磁界検出性能は低下しない。
従って、より少ない部材で簡弔に組み立てられ、かつ気
密性、回転検出牲能の信頼性の高い安価な電子式水道メ
ータを提供できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明により、電子式水道メータの操作
安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電子式水道メータの断
面図である。

【図２】流量センサの取り付けを説明する斜視図であ
る。

【図３】図２の平面図である。

【図４】支持殻体の平面図である。

【図５】電池を取り付け部分の平面図である。

【図６】支持殻体の側断面図である。

【図７】回路基板部の平面図である。

【図８】従来の電子式水道メータの断面図である。

【符号の説明】

１ 流量センサ ２ 電池 ４ 回路基板 ６ 信号用端子 １０ 透視ガラス １２ 段差面 １３ Ｏリング １５ 折り爪 ２１ 有底筒体 ３１、３２ 保護枠体 ２２１ 支持殻体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水の使用量に比例して回転する羽根車
   と、この羽根車の回転量を検出する流量センサと、この
   流量センサからの信号を受けて水の使用量を求める電子
   回路を実装する回路基板と、前記流量センサと電池とを
   支持する支持殻体と、この支持殻体と前記流量センサと
   前記電池と前記回路基板とを収納し開口端部が段差面を
   介して広口に形成された有底筒体と、この有底筒体の前
   記段差面に配置された気密保持用弾性体と、広口に形成
   された前記有底筒体の開口部に前記気密保持用弾性体を
   押圧するようにはめ込まれた透視ガラスと、前記有底筒
   体の開口端の周囲に複数設けられ前記透視ガラスを押さ
   える折り爪と、を有することを特徴とする電子式水道メ
   ータ。
2. 【請求項２】 前記回路基板が印刷配線パターン上に前
   記流量センサおよび前記電池を除く電子回路を実装した
   回路基板と、前記透視ガラスに一体成形によって植設さ
   れた信号用端子とを半田によって接合したことを特徴と
   する請求項１に記載の電子式水道メータ。
3. 【請求項３】 前記支持殻体が合成樹脂による射出成形
   で形成され、前記流量センサと前記電池のみを支持する
   構造を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載の電子式水道メータ。
4. 【請求項４】 前記支持殻体が前記流量センサの電極お
   よび前記電池の電極を合成樹脂内に埋め込んであり、前
   記流量センサのリード線ピッチおよび前記電池のリード
   線ピッチに一致するように配置したことを特徴とする請
   求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子式水道メー
   タ。
5. 【請求項５】 前記支持殻体が前記流量センサと前記電
   池の電極を射出成型時に一体で埋め込まれ、前記回路基
   板と電気的接合をするための接触子を形成し、かつ前記
   回路基板を支持することを特徴とする請求項１乃至請求
   項４のいずれかに記載の電子式水道メータ。
6. 【請求項６】 前記支持殻体の電極が前記流量センサ、
   前記電池および前記回路基板と電気的接合を要する部分
   でのみ露出し、前記流量センサおよび前記回路基板の電
   極は露出部でのみ合成樹脂によって内面から形成される
   僅かなふくらみを持つことを特徴とする請求項１乃至請
   求項５のいずれかに記載の電子式水道メータ。
7. 【請求項７】 前記支持殻体における電池電極の露出部
   に、射出成形と同時に形成されるパンチ穴を開けられた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記
   載の電子式水道メータ。