JP2001182854A - 遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 緩みにくく、変形しにくく、かつ充分な締め
代を有し、軸孔に変形のおよびにくい軸受固定方法を提
供する。 【解決手段】 隔壁４７を２段の底を有するなべ状に成
形し、合成樹脂製の第１の軸受４８を隔壁４７の小径の
なべ側面に嵌挿し、概ねふた状の合成樹脂製の第２の軸
受４９を隔壁４７の大径のなべ側面の開放端側に嵌挿し
て構成している。これによって、第１の軸受４８の挿入
締まり嵌め部の径が細いため、締め応力が緩和しにく
く、比較的強い締め代を設定しても波打ちにくいため、
隔壁との同軸がくるいにくく、軸方向の締め長さを充分
に確保できる。また組立時に隔壁を変形させたり、締ま
り嵌め部を摩耗しにくいため、緩みにくく、かつ変形し
にくく充分な嵌合を実現でき、信頼性の高い遮断弁を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス遮断装置の遮
断機構として使用される遮断弁に関し、さらに詳しく
は、流路に形成された弁座に対し弁体を前進または後退
移動させることによって流路の遮断復帰動作を行うモー
タを動力源とした遮断弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス事故を未然に防ぐため、従来より種
種の安全装置が利用されており、中でもガスメータに内
蔵され流量センサによりガスの流量を監視しマイクロコ
ンピュータによりガスの使用状態を異常使用と判断した
場合や、地震センサ、ガス圧力センサ、ガス警報器、一
酸化炭素センサなどのセンサの状況を監視し危険状態と
判断した場合は、ガスメータに内蔵された遮断弁により
ガスを遮断する電池電源によるマイクロコンピュータ搭
載ガス遮断装置内蔵ガスメータ（以下マイコンメータと
省略する）は、安全性、ガス配管の容易性、低価格等の
優位性のため、普及が促進され、近年ほぼ全世帯普及が
実施されるに至っている。また、流量センサによって計
測されたガス流量情報を電話回線などを利用して集中監
視するテレメータ機能を有した、集中監視型マイコンメ
ータの比率も増加し、ますます、情報端末として利便性
の向上が求められている。この集中監視型マイコンメー
タなどにおいては、簡単な電気スイッチ操作や電話回線
などによる遠隔操作でガスの遮断、復帰が可能なよう、
マイコンメータに搭載した電池による電気エネルギーで
ガス遮断もガス復帰も可能で開弁状態と閉弁状態の保持
はエネルギーを必要としない遮断弁が要求されている。

【０００３】この遮断弁の駆動方式としては、従来電磁
ソレノイドを使用したものが主流であったが、近年比較
的強い閉止力、復帰力を実現でき、非通電時は状態保持
可能なＰＭ型ステッピングモータを駆動源とする遮断弁
が注目されており、なかでもロータをガス流路内、ステ
ータをガス流路外とする気密隔壁を持った遮断弁が、ガ
ス流路への取り付けが容易なため主流である。

【０００４】以下に従来の遮断弁について説明する。

【０００５】従来のこの種の遮断弁は、特開平９−６０
７５２号公報、特開平１１−２３５１号公報に示すよう
なものが一般的であった。この特開平１１−２３５１号
公報記載の遮断弁は図５に示されているように、鍔付き
カップ状のケーシング６を有し、このケーシング６の外
周にステータ４を装着し、前記ケーシング６の開口部に
ポリアセタール等の自己潤滑性のある合成樹脂製のアウ
ターブッシュ３を嵌着し、このアウターブッシュ３にス
タッド５を偏心させて前方に突設し、前記ケーシング６
内にポリアセタール等の自己潤滑性のある合成樹脂製の
インナーブッシュ１２を挿設し、前記アウターブッシュ
３および前記インナーブッシュにリードスクリュー１７
をその先端の雄ネジ部１７ａが当該アウターブッシュ３
より前方に突出した状態で正逆方向に回転自在に支持
し、このリードスクリュー１７にロータ１６を前記ステ
ータ４に対向する形で取り付け、このロータ１６と前記
アウターブッシュ３との間にスラスト荷重用ころがり軸
受１８を介挿し、前記スタッド５に係合し雄ネジ部１７
ａに螺合して弁体２５を配されている。

【０００６】以上のように構成された遮断弁について、
以下その動作について説明する。

【０００７】ガスの異常使用時などには、図示していな
い制御部からの通電により、ロータ１６を正転させ、リ
ードスクリュー１７が正方向に回転し、弁体２５がリー
ドスクリュー１７側から弁座２６側に前進して弁座２６
に当接することにより、流体経路を閉塞して流体を遮断
する。また、これを復元するときには、外部入力によっ
てリードスクリュー１７を逆方向に回転させ、弁体２５
を弁座２６側からリードスクリュー１７側に後退させ、
流体経路を開放して流体の供給を再開していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この遮断弁において
は、電池という低エネルギーの電源で、ガスメータの使
用期間（一般に１０年間）中特にメンテナンスしなくて
も動作するよう高い信頼性が要求されている。

【０００９】しかしながら、上記の従来の遮断弁では、
ケーシング６の底面の内径がロータ１６の外径とほぼ同
じで広く、この底面の内径とほぼ同じ広い外径つばを有
するインナーブッシュ１２を挿設していて、すなわち挿
入締まり嵌めを行う前記つば部の外径が大きく締め応力
がつば内部で緩和しやすく、つば部の軸方向の長さすな
わち締め長さが小さく、またインナーブッシュ１２の材
料であるポリアセタール等の自己潤滑製のある合成樹脂
は柔らかく、クリープ変形しやすいため、締め代が小さ
い場合は長期の使用中の熱ストレス等で締まり嵌めが緩
んでインナーブッシュ１２とケーシング６の同軸がくる
い、ロータ１６がケーシング１２の内壁に接触して回転
不能になったり、逆に締め代が大きい場合はインナーブ
ッシュ１２のつば部が波打って変形しインナーブッシュ
１２とケーシング６の同軸がくるいロータ１６がケーシ
ング１２の内壁に接触して回転不能になったりする可能
性があるという課題を有していた。

【００１０】また、組立時インナーブッシュ１２はケー
シング６の側面をこすりながらケーシング６の底面まで
移動されるため、底面に到達するまでにインナーブッシ
ュ１２のつば部外周が摩耗、変形し充分な締め応力を確
保できなかったり、この移動中にケーシング６の側面が
変形しロータ１６がケーシング１２の内壁に接触して回
転不能になったりする可能性があるという課題を有して
いた。

【００１１】さらに、インナーブッシュ１２やアウター
ブッシュ３とケーシング６と締め代が過多な場合はその
応力で軸受孔径が縮小し、リードスクリュウ１７をロッ
クする可能性があるという課題を有していた。

【００１２】また、従来例には特に記載されていない
が、ケーシング６がアルミニウム合金などステータ４の
電磁ヨーク部材である鋼と異系列金属の場合は、水分な
どの付着により腐食電池が形成されやすく、ケーシング
６が腐食されてガス漏れが発生する可能性があるという
課題を有していた。

【００１３】本発明はかかる従来の課題に鑑み、緩みに
くく変形しにくく充分な締め代を実現でき、また軸孔に
変形のおよびにくい軸受固定方法と、気密隔壁が腐食さ
れにくく信頼性の高い遮断弁を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ロータとステータとの気密を保持する隔壁
を貫通穴のない２段の底を有するなべ状に成形されたも
のとし、合成樹脂製の第１の軸受をこの隔壁の小径のな
べ側面に嵌挿して配し、概ねふた状の合成樹脂製の第２
の軸受をこの隔壁の大径のなべ側面の開放端側に嵌挿し
て配したものである。

【００１５】これによって、第１の軸受の挿入締まり嵌
め部の径が細いため締め応力が緩和しにくく、比較的強
い締め代を設定しても波打ちにくいため隔壁との同軸が
くるいにくく、軸方向の締め長さを充分に確保でき、ま
た、組立時に隔壁を変形させたり締まり嵌め部を摩耗し
にくいため、緩みにくく変形しにくく充分な嵌合を実現
でき、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００１６】また、第１または第２の軸受は、隔壁への
嵌挿部と中心孔との間に応力緩和部を形成されていて、
この応力緩和部によって挿入締まり嵌め部の締め応力が
第１または第２の軸受の中心孔に伝達しにくいため、隔
壁との締め代を大きく設定しても軸受孔径が縮小しにく
く、充分な嵌合を実現でき、信頼性の高い遮断弁を実現
できる。

【００１７】また、隔壁が絞り成形されたオーステナイ
ト系ステンレス鋼板であるため、ステータの電磁ヨーク
部材である鋼との腐食による気密性の破壊を起こしにく
く、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の遮断弁は、励磁コイルを
有するステータと、前記ステータの内側に同軸に配され
貫通穴のない２段の底を有するなべ状に成形された隔壁
と、前記隔壁の小径のなべ側面に嵌挿された中心孔を有
する合成樹脂製の第１の軸受と、前記隔壁の大径のなべ
側面の開放端側に嵌挿された中心孔を有する概ねふた状
の合成樹脂製の第２の軸受と、前記隔壁の内側に前記ス
テータに対向して配されたロータと、前記第１、第２の
軸受に回転可能に緩挿された前記ロータの回転軸と、前
記第２の軸受から外側に突出した前記回転軸に配された
弁機構とで構成されたものである。そして、第１の軸受
の挿入締まり嵌め部の径が細いため締め応力が緩和しに
くく、比較的強い締め代を設定しても波打ちにくいため
隔壁との同軸がくるいにくく、軸方向の締め長さを充分
に確保でき、また、組立時に隔壁を変形させたり締まり
嵌め部を摩耗しにくいため、緩みにくく変形しにくく充
分な嵌合を実現でき、信頼性の高い遮断弁を実現でき
る。

【００１９】また、本発明の遮断弁は、第１または第２
の軸受は、隔壁への嵌挿部と中心孔との間に応力緩和部
を形成されたものである。そして、この応力緩和部によ
って挿入締まり嵌め部の締め応力が第１または第２の軸
受の中心孔に伝達しにくいため、隔壁との締め代を大き
く設定しても軸受孔径が縮小しにくく、充分な嵌合を実
現でき、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００２０】さらに、本発明の遮断弁は、隔壁が絞り成
形されたオーステナイト系ステンレス鋼板であることを
特徴とするものである。そして、この隔壁は腐食しにく
く強い強度を有し、かつ、ステータの電磁ヨーク部材で
ある鋼との腐食による気密性の破壊を起こしにくく、信
頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００２２】（実施例１）図１、図２、図３はそれぞれ
本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態、遮断動作中、閉
弁状態の断面図である。

【００２３】図１において、概ね糸巻き状のコイルボビ
ン４１に導線４２が巻線された励磁コイル４３と、外周
に円筒部を有し内周に櫛歯状の磁極を持った第１の電磁
ヨーク４４と、この電磁ヨーク４４との間で励磁コイル
４３を挟持するように配された概ね円盤状で内周に櫛歯
状の磁極を持った第２の電磁ヨーク４５とのセットが２
組、互いの第２の電磁ヨーク４５の円盤部を接触させて
配されステータ４６を形成している。コイルボビン４１
は合成樹脂製でポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
のような耐熱性があり電気絶縁性の良好なものが望まし
い。

【００２４】第１の電磁ヨーク４４および第２の電磁ヨ
ーク４５は、低炭素鋼板、電磁軟鉄板または硅素鋼板製
などの鋼板製で、表面に亜鉛メッキやアルミニウムメッ
キ、クロム酸処理膜等の防錆処理を施されているか、も
しくは電磁ステンレス鋼板製で、経済的には亜鉛メッキ
鋼鈑などのプリメッキ鋼鈑が望ましい。第１の電磁ヨー
ク４４と第２の電磁ヨーク４５の櫛歯状の磁極は所定の
隙間を持って噛合し、また２組のセットの櫛歯は、回転
方向に他のセットの櫛歯のほぼ隙間部に位置するよう配
置されている。

【００２５】ステータ４６の内側に同軸に、２段の底４
７ａ、４７ｂと、大小の円筒部４７ｃ、４７ｄ、大径の
円筒部４７ｃの開放端につば４７ｅを有するなべ状に絞
り成形された嵌通孔のない金属性の隔壁４７が配されて
いる。隔壁４７の材料は、非磁性ステンレス鋼鈑、銅合
金、アルミニウム合金、合成樹脂、セラミックスなどが
選択可能であるが、耐腐食性、強度、耐クリープ、薄肉
加工性などの理由から、オーステナイト系ステンレス鋼
鈑を絞り加工したものが最適であり、絞り加工後固溶化
熱処理を施し、残留する内部応力と結晶粒の微細化を除
去したものが望ましい。

【００２６】隔壁４７の小径の円筒部４７ｄなべ側面内
側には、中心孔４８ａを有する合成樹脂製の第１の軸受
４８が嵌挿されている。隔壁４７の円筒部４７ｄと第１
の軸受４８は締まり嵌めで嵌合している。第１の軸受４
８の嵌挿部４８ｂと中心孔４８ａとの間には、薄肉化し
た波紋状の応力緩和部４８ｃが形成されている。また、
隔壁４７の底４７ａに当接するようストッパ４８ｄが形
成されている。この第１の軸受４８の材料は、ポリアセ
タール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末や黒鉛粒子を配合
された各種合成樹脂などの、自己潤滑性を有する合成樹
脂が選択可能であるが、摩擦係数の低さや経済的理由か
らポリアセタールが最適である。このポリアセタールは
応力クリープが比較的大きく軟質であるため、締まり嵌
めの嵌め合いを設定する場合は、比較的大きな締め代を
設定する必要があり、例えば隔壁４７の円筒部４７ｄの
内径が８mmである場合は第１の軸受４８の嵌挿部４８ｂ
の外径は８．０５〜８．１mm程度が適切である。

【００２７】隔壁４７の大径の円筒部４７ｃのなべ側面
の開放端側には、中心孔４９ａ、側面に円筒部４９ｂ、
外周につば部４９ｃを同軸に有する概ねふた状の合成樹
脂製の第２の軸受４９が、つば部４９ｃを隔壁４７のつ
ば４７ｅに当接して嵌挿されている。隔壁４７の円筒部
４７ｃと第２の軸受４９の嵌挿部４９ｅは締まり嵌めで
嵌合している。第２の軸受４９の嵌挿部４９ｅと中心孔
４９ａとの間には、薄肉化した波紋状の応力緩和部４９
ｄが形成されている。

【００２８】この第２の軸受４９の材料としては第１の
軸受４８同様ポリアセタールが最適である。隔壁４７の
円筒部４７ｃと第２の軸受４９の嵌挿部４９ｅとの締ま
り嵌めの嵌め合いは、後述する別の固定手段があるた
め、また円盤部４９ｆの波打ちを防止するために比較的
ゆるめでよく、例えば隔壁４７の円筒部４７ｃの内径が
１８mmである場合は第２の軸受４９の嵌挿部４９ｅの外
径は１８．０２〜１８．０８程度が適切である。第２の
軸受４９の円筒部４９ｂの内面には中心軸に平行な凸状
のリブ５０が、円周上で１８０°離れた２カ所に形成さ
れている。

【００２９】隔壁４７の内側には、円周方向に分極着磁
された円筒形の永久磁石５１と、一方の端に送りネジ５
２を形成された回転軸５３と永久磁石５１と回転軸５３
を同軸に保持するスリーブ５４とで構成されたロータ５
５が、回転軸５３の送りネジ５２側端を第２の軸受４９
の中心孔４９ａに、逆の端を第１の軸受４８の中心孔４
８ａに回転可能に緩挿されて配されている。

【００３０】流体室５６に取り付け可能な取り付け板５
７は、中央に中心孔５７ａと隔壁４７の大径の円筒部４
７ｃの外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部５
７ｂを形成され、外周部の２カ所に爪状の嵌合部５７ｃ
を形成されている。段差部５７ｂには隔壁４７の大径の
円筒部４７ｃの端部が挿入され、第２の軸受４９の円筒
部４９ｂが中心孔５７ａを貫通して流体室５６側に突出
し、円筒部４７ｃの外周と段差部５７ｂの内周との間に
は、合成ゴム製Ｏリングなどの弾性体シール部材５８が
隔壁４７の中心軸に対して円周方向に圧縮されて配され
ている。

【００３１】第２の軸受４９のつば部４９ｃは、取り付
け板５７の段差部５７ｂの底面５７ｄと隔壁４７のつば
４７ｅとに挟まれて保持されている。取り付け板５７の
隔壁４７側平面にはステータ４６が当接して配されてい
て、このステータ４６と隔壁４７を押しつけて取り付け
板５７との間に挟み込んで、両端を取り付け板５７の嵌
合部５７ｃに嵌合されて、概ねコの字形状の支持フレー
ム５９が配されている。支持フレーム５９にはステータ
４６に係合可能な係合部５９ｂが形成され、ステータ４
６の回転を防止している。

【００３２】なお、この例では係合部５９ｂは背面から
見ると凸字形状であり、先端部を電磁ヨーク４４に開口
した孔に差し込んで係合し、凸字の段差部で電磁ヨーク
４４を取り付け板５７側へ付勢している。ステータ４６
とシール部材５８との間には、シール部材５８が取り付
け板５７の段差部５７ｂから脱落することを防止するバ
ックアップリング６０が配されている。取り付け板５
７、支持フレーム５９の材質は表面処理された鋼板、ス
テンレス鋼板、銅合金板、アルミニウム合金板など耐ガ
ス性、耐腐食性と、強度を持った材料なら特に指定はな
いが、経済的理由から表面処理された鋼板が選択しやす
い。

【００３３】流体室５６内に配された移動体６１は、中
心孔６１ａが回転軸５３の送りネジ５４に螺合し、ステ
ータ４６側に概ね円盤状のバネ受け６１ｂを形成され、
他端に径の太い係合リング部６１ｃを形成され、それら
の間に径の細い円筒部６１ｄを形成されている。バネ受
け６１ｂの外周には、第２の軸受４９のリブ５０と係合
可能な凹状部６１ｅ（図示せず）が、円周上で９０°の
間隔に４カ所に成形されている。この凹状部６１ｅがリ
ブ５０と係合することで、移動体６１と軸受４９との回
転が防止され、送りネジ５４の回転動作が移動体６１の
前後動作に変換される。移動体６１の材料は、ポリアセ
タール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末や黒鉛粒子を配合
された各種合成樹脂などの、自己潤滑性を有する合成樹
脂が選択可能であるが、摩擦係数の低さや経済的理由か
らポリアセタールが最適である。

【００３４】弁体６２は、流体室５６内に形成された弁
座６５に当接可能な概ね円盤状で合成ゴムなどの可撓体
性の弁シート６３と、弁シート６３のステータ４６側面
に当接して配された合成樹脂など剛体製の弁シート保持
部材６４とで構成されている。弁シート６３は貫通孔が
なく、外周に係合リング部６３ａを形成し、弁シート保
持部材６４を抱き込むようにして遊嵌している。

【００３５】弁シート保護部材６４は、ステータ４６側
に突出し、内径が移動体６１の係合リング部６１ｃの外
径とほぼ等しく軸方向に縦割り６４ａが形成された円筒
部６４ｂを有し、この円筒部６４ｂの端に、内径が移動
体６１の係合リング部６１ｃ外径より細く移動体６１の
円筒部６１ｄ外径とほぼ等しい、内側に突出した係合爪
６４ｃを有し、移動体６１と係合して配されている。弁
シート保持部材６４の円筒部６４ｂ先端と移動体６１の
バネ受け６１ｂとの間には隙間６９が設けられている。
弁シート保持部材６４の材料は、ポリアセタール（ＰＯ
Ｍ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）といった、耐ガス性を有する合成樹脂材料
が望ましい。

【００３６】移動体６１と弁シート保持部材６４との間
には、弁シート保持部材６４の円筒部６４ｂ外径とほぼ
等しい内径を有するコイルスプリング６６が圧縮して保
持されている。

【００３７】そして、この移動体６１と弁体６２とで弁
機構を構成している。

【００３８】ロータ５５のスリーブ５４と第１の軸受４
８、第２の軸受４９との間には、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）や黒鉛粒子を配合したポリアミド
（ＰＡ）などの自己潤滑性を有する合成樹脂製のスラス
トワッシャ６７、６８が配されている。

【００３９】次にこの実施例１の遮断弁の動作、作用に
ついて説明する。

【００４０】ガスの使用状態が異常でなく、各種センサ
ーからの信号が危険を示していない時、マイコンメータ
の制御部（ここまで図示せず）からの通電はなく、遮断
弁は図１に示したように移動体６１はステータ４６側に
あり、弁体６２は弁座６５から離れた開弁状態を保持
し、ガスが流通可能である。

【００４１】ガスの使用状態が異常であるか、各種セン
サーからの信号が危険を示している時、マイコンメータ
の制御部は励磁コイル４３の各導線４２に位相差を持っ
たパルス状電流を印加し、ロータ５５を正回転させる。
移動体６１は凹状部６１ｅがリブ５０と係合し回転を防
止されているため、ロータ５５に連動した送りネジ５４
の回転動作は移動体６１の前後動作に変換され、移動体
６１と係合している弁体６２は、弁シート６３が弁座６
５に当接する位置に移動し、図２に示した状態になる。

【００４２】さらに移動体６１が弁座６５側に前進する
と、コイルスプリング６６がより圧縮され、弁シート保
持部材６４の円筒部６４ｂ先端と移動体６１のバネ受け
６１ｂとが当接し、弁シート６３が撓み、圧縮され、つ
いに移動体６１の反発力が送りネジ５４の推力より大き
くなり、ロータ５５の回転が停止する。こうして、弁体
６２は弁座６５にコイルスプリング６６で付勢され、ガ
スが遮断される。この閉弁状態の遮断弁を図３に示し
た。

【００４３】この後、マイコンメータの制御部が通電を
停止しても、ロータ５５は保持トルクのため状態を保持
し、したがって弁体６２は弁座６５にコイルスプリング
６６で付勢された閉弁状態を保持する。

【００４４】各種センサーからの信号から危険が解除さ
れ復帰可能とマイコンメータの制御部が判断した場合
や、ガス利用者が危険状態を復旧し、メータやリモート
コントロール盤に設けられた復帰スイッチを操作した場
合、ガス供給業者などが通信による遠隔復帰命令を発信
した場合などには、マイコンメータの制御部は励磁コイ
ル４３の各導線４２に逆位相差を持ったパルス状電流を
印加し、ロータ５５を逆回転させる。

【００４５】すると送りネジ５４に送られて移動体６１
はステータ４６側に移動し、弁体６２は弁座６５から離
脱し、ガスが流通可能になる。移動体６１はさらにステ
ータ４６側に移動し、ついに移動体６１が第２の軸受４
９に当接し移動下死点となってロータ５５の回転が停止
する。この後マイコンメータの制御部が通電を停止して
も、ロータ５５は保持トルクのため状態を保持し、図１
に示した開弁状態を保持する。

【００４６】さて、この種の遮断弁が熱ストレスを受け
た場合、第１の軸受４８は膨張収縮を繰り返し、一方隔
壁４７は金属製のため膨張収縮量が小さく、特に高温時
は第１の軸受４８は膨張しようとするにもかかわらず隔
壁４７があまり膨張しないため第１の軸受４８の嵌挿部
４８ｂは内部応力が小さくなる方向にクリープ変形し、
この結果長期の使用期間中に第１の軸受４８と隔壁４７
の嵌合が緩む問題点があるが、本実施例の遮断弁は、第
１の軸受４８の嵌挿部４８ｂの径が細いため熱による膨
張量が小さく、結果として熱ストレスによって締め応力
が緩和しにくい。

【００４７】また、比較的強い締め代を設定しても、嵌
挿部４８ｂの径が細いため波打ちににくく、隔壁との同
軸がくるいにくい。また、隔壁４７が２段の底を有する
なべ状に成形されており、この小径側のなべ側面に第１
の軸受４８を嵌挿する形態であり、ロータ４６の入る大
径のなべ側面４７ｃには影響を及ぼさないため、第１の
軸受４８の軸方向の締め長さ、すなわち嵌挿部４８ｂの
長さを充分に確保できる。また、組立時に隔壁４７の大
径のなべ側面４７ｃを変形させたり第１の軸受４８の嵌
挿部４８ｂを摩耗しにくいため、緩みにくく変形しにく
く充分な嵌合を実現できる。このように、熱ストレスの
影響を受けにくい嵌挿部を設定可能であり、信頼性の高
い遮断弁を実現できる。

【００４８】また、遮断弁が高温熱ストレスを受けた場
合、第１の軸受４８または第２の軸受４９は外側に膨張
しようとするにもかかわらず隔壁４７があまり膨張しな
いため内側に膨張する方向の応力となる。また、第１の
軸受４８または第２の軸受４９を隔壁４７に嵌挿する際
の応力も、同様に内側に膨張する方向の応力となる。こ
のときもし、第１の軸受またはまたは第２の軸受が単な
る円筒ブッシングの形状であったなら、中心孔が縮小す
る方向に変形し、回転軸５３をロックする可能性があ
る。

【００４９】しかしながら、本実施例の遮断弁は、第１
の軸受４８の嵌挿部４８ｂと中心孔４８ａとの間に薄肉
化した波紋状の応力緩和部４８ｃが形成されていて、ま
た、第２の軸受４９の嵌挿部４９ｅと中心孔４９ａとの
間に薄肉化した波紋状の応力緩和部４９ｄが形成されて
いるため、嵌挿部４８ｂ、４９ｅの内側に膨張しようと
する応力は応力緩和部４８ｃ、４９ｄで薄肉の部分を曲
げる方向の応力に変換され、内側の中心孔４８ａ、４９
ａへの影響が少ない。

【００５０】このため、隔壁４７との締め代を大きく設
定しても中心孔４８ａ、４９ａの径が縮小しにくく充分
な嵌合を実現でき、熱ストレスによる径の縮小も発生し
にくいため、回転軸５３がロックしにくい信頼性の高い
遮断弁を実現できる。

【００５１】また、隔壁４７の外側、すなわちステータ
４６側は、ガスメータに取り付けられた場合空気側にな
り、ガスメータが屋外に設置された場合、高湿な環境に
さらされることになる。この高湿環境下で長時間使用さ
れると、隔壁の材料の耐食性が悪い場合や電磁ヨーク４
４および４５との腐食電位が大きく異なる場合などは、
腐食電池を形成して腐食によって隔壁に穴があき気密性
が破壊しガス漏れが発生する危険があるが、本実施例の
遮断弁は、隔壁４７が絞り成形されたオーステナイト系
ステンレス鋼板であるため、ステータ４６の電磁ヨーク
部材である鋼との腐食による気密性の破壊を起こしにく
く、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００５２】なお、図１において、励磁コイル４３、第
１の電磁ヨーク４４、第２の電磁ヨーク４５のセットは
２セットとしたが、３セットでも、より多数でもよい。
また、ステータ４６、隔壁４７は支持フレーム５９で取
り付け板５７に嵌着するとしたが、支持フレームがなく
相互に溶接で固定されていてもよい。また、第２の軸受
４９にリブ５０を設け、移動体６１に凹状部６１ｅを設
けるとしたが、第２の軸受に溝を設け、移動体に凸状部
を設けて係合させ回転防止手段としてもよく、取り付け
板もしくは第２の軸受に中心からオフセットした棒を突
出させ、移動体に穴もしくは溝を形成し係合させること
によって回転防止手段としてもよい。

【００５３】また、スラスト軸受は滑り軸受であるスラ
ストワッシャ６７、６８としたが、ボールベアリングな
どの転がり軸受でもよい。ただし、マイコンメータの遮
断弁の場合は、長期間にわたって開弁静止状態で放置さ
れることが多いため、潤滑油の使用は好ましくない。ま
た、直動機構は送りネジ５２と移動体６１の係合部との
ネジ機構としたが円筒カム機構でもよく、送りネジ５２
は回転軸５３に形成しているが、回転軸から減速機構を
経て直動機構へ入力してもよい。

【００５４】また、弁体６２と移動体６１とは別部品と
したが、一体的に構成されてもよい。弁シート６３は弁
シート保持部材６４を抱き込んでいるとしたが、中央で
嵌合してもよく、弁シート保持部材に中心軸を形成して
弁シートを気密に貫通させ別の固定部材で締結してもよ
い。

【００５５】（実施例２）図４は本発明の実施例２の遮
断弁の開弁状態の断面図である。

【００５６】ステータ４６の内側に、２段の底と、大小
の円筒部７２ａ、７２ｂと、大径の円筒部７２ａの開放
端に大径のつば７２ｃを有する貫通孔のないなべ状に成
形された隔壁が７２配されている。隔壁７２の小径の円
筒部７２ｂ内面にスリーブ状の合成樹脂製の第１の軸受
７３が嵌挿されている。隔壁７２の大径の円筒部７２ａ
の開放端にはふた状の合成樹脂製の第２の軸受７４が嵌
挿されている。第２の軸受７４には中心軸からオフセッ
トしてピン７５が配されている。隔壁７２の内部には、
送りネジ７７を第２の軸受７４から突出させて、ロータ
７６が配されている。

【００５７】隔壁７２のつば７２ｃとステータ４６との
間には、つば７２ｃとほぼ同じ形状の取り付け板７８が
配され、流体室５６とつば７２ｃとの間に合成ゴム製Ｏ
リングなどのシール部材７９を挟んだ状態で、取り付け
板７８と隔壁７２は流体室５６にネジなどで締結されて
いる。また、第２の軸受７２の外周も同時につば７２ｃ
と流体室５６との間に挟持されている。取り付け板７８
とステータ４６、ステータ４６の各電磁ヨークは、それ
ぞれ相互に溶接で固着されている。

【００５８】弁体８０は弁シート８１と弁シート保持部
材８２で構成され、弁体８０の凹部に弁シート保持部材
８２の凸部が挿着されている。弁シート保持部材８２の
ロータ４６側には送りネジ７７と螺合可能な雌ねじ８２
ａと、ピン７５と係合可能なガイド溝８２ｂが形成され
ている。

【００５９】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。また、各部詳細は第１実施
例と同様のため、説明は省略する。

【００６０】この遮断弁の動作は、実施例１とほぼ同じ
であるので、詳細の説明を省略する。実施例１と異なる
のは、この遮断弁は弁体８０と移動体（雌ねじ８２ａ）
が一体的に構成されていてコイルスプリングがないた
め、遮断動作は、ロータ７６が回転し、弁体８０が移動
して弁座６５に当接し、弁シート８１が撓んで、ロータ
７６の回転が停止することで完了することである。この
遮断弁は、閉弁時の弁体の締めきりを弁シート８１の弾
性力に頼っているので、コイルスプリング６６で安定し
た付勢力を与える実施例１と比較して、閉弁安定性が若
干劣っているが、部品点数が削減できるので経済的な効
果はある。

【００６１】次に、実施例２記載の遮断弁の作用につい
て説明する。この遮断弁は隔壁７２の小径の円筒部７２
ｂの軸方向長さが長いため、比較的ゆるい嵌合でも熱ス
トレスの影響を受けにくい嵌挿部を設定可能であり、こ
の例のようなスリーブ状の第１の軸受７３の設定も可能
となる。そして、比較的ゆるい嵌合でもよいことから、
第１の軸受７３の中心孔径が縮小しにくい。

【００６２】第２の軸受７４と隔壁７２のつば７２ｃは
共に取り付け板７８と流体室５６とに挟まれて固定され
ているため、第２の軸受７４と隔壁７２の大径の円筒部
７２ａとの嵌合はゆるくてよく、第２の軸受７４の中心
孔径が縮小しにくい。また、隔壁７２のつば７２ｃと流
体室５６との間に設けたシール部材７９のみがガスシー
ル部となり、シール箇所が少ないため、信頼性の高い気
密構造となっている。

【００６３】このように、実施例２の遮断弁は、少ない
部品点数の簡単な構造で、信頼性の高い軸受と気密構造
の遮断弁を実現できる。

【００６４】なお、回転防止手段であるピン７５は第２
の軸受７２と一体に形成してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、隔壁を２
段の底を有するなべ状に成形し、合成樹脂製の第１の軸
受をこの隔壁の小径のなべ側面に嵌挿し、概ねふた状の
合成樹脂製の第２の軸受をこの隔壁の大径のなべ側面の
開放端側に嵌挿して構成したことにより、第１の軸受の
挿入締まり嵌め部の径が細いため締め応力が緩和しにく
く、比較的強い締め代を設定しても波打ちにくいため隔
壁との同軸がくるいにくく、軸方向の締め長さを充分に
確保でき、また、組立時に隔壁を変形させたり締まり嵌
め部を摩耗しにくいため、緩みにくく変形しにくく充分
な嵌合を実現でき、信頼性の高い遮断弁を実現できると
いった有利な効果を有する。

【００６６】また、第１または第２の軸受に、隔壁への
嵌挿部と中心孔との間に応力緩和部を形成したことによ
って、この応力緩和部によって挿入締まり嵌め部の締め
応力が第１または第２の軸受の中心孔に伝達しにくいた
め、隔壁との締め代を大きく設定しても軸受孔径が縮小
しにくく、充分な嵌合を実現でき、信頼性の高い遮断弁
を実現できるといった有利な効果を有する。

【００６７】また、隔壁を絞り成形されたオーステナイ
ト系ステンレス鋼板としたことによって、隔壁が腐食し
にくく強い強度を有し、かつ、ステータの電磁ヨーク部
材である鋼との腐食による気密性の破壊を起こしにく
く、信頼性の高い遮断弁を実現できるといった有利な効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態の断面図

【図２】同遮断弁の遮断動作中の断面図

【図３】同遮断弁の閉弁状態の断面図

【図４】本発明の実施例２の遮断弁の開弁状態の断面図

【図５】従来の遮断弁の開弁状態の断面図

【符号の説明】

４３ 励磁コイル ４６ ステータ ４７、７２ 隔壁 ４８、７３ 第１の軸受 ４８ａ 中心孔 ４８ｂ 嵌挿部 ４８ｃ 応力緩和部 ４９、７４ 第２の軸受 ５５、７６ ロータ ５３ 回転軸 ６１ 移動体（弁機構） ６２、８０ 弁体（弁機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H061 AA05 BB10 CC13 CC14 DD03 EA23 EC05 EC23 ED04 GG05 GG15 3H062 AA07 AA12 CC04 DD09 EE08 FF38 FF40 HH02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルを有するステータと、前記ス
   テータの内側に同軸に配設され貫通穴のないなべ状に成
   形された隔壁と、前記隔壁の小径のなべ側面に嵌挿され
   た中心孔を有する合成樹脂製の第１の軸受と、前記隔壁
   の大径のなべ側面の開放端側に嵌挿された中心孔を有す
   るふた状の合成樹脂製の第２の軸受と、前記隔壁の内側
   に前記ステータに対向して配設されたロータと、前記第
   １、第２の軸受に回転可能に緩挿された前記ロータの回
   転軸と、前記第２の軸受から外側に突出し前記回転軸に
   配設された弁機構とで構成された遮断弁。
2. 【請求項２】 第１の軸受または第２の軸受は、隔壁へ
   の嵌挿部と中心孔との間に応力緩和部を形成した請求項
   １または２記載の遮断弁。
3. 【請求項３】 隔壁は、絞り成形されたオーステナイト
   系ステンレス鋼板である請求項１、２または３記載の遮
   断弁。