JP2003222259A

JP2003222259A - 遮断弁

Info

Publication number: JP2003222259A
Application number: JP2002018075A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yamaguchi; 正樹山口; Nobumasa Kasashima; 伸正笠島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はマイコンメータなどに使用されるモ
ータを動力源とした遮断弁に関するものであり、変形し
にくく、中途半端な位置で保持されず、ロータのスラス
トストレスを増大せず、軸穴に変形のおよびにくい軸受
手段を提供するものである。【解決手段】隔壁４７を２段の底を有するなべ状に成
形し、円筒部４７ｄ内径より若干小さい挿入部４８ｂ外
径を有し非貫通の中心穴４８ａを有する合成樹脂製の第
１の軸受４８を隔壁４７の小径の円筒部４７ｄ内側回動
可能に遊挿したことにより、熱膨張した場合でも締り嵌
めにならないため過度の応力を受けることがなく、クリ
ープ変形を起こしにくく、浮き上がったり傾いた中途半
端な位置で保持されることがなく、ロータ５５のスラス
トストレスを増大させない。また、締付応力がないた
め、中心穴４８ａに変形が及びにくく、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、外部状況によって
作動する安全弁（国際特許分類Ｆ１６Ｋ１７／３６）
で操作手段として電動機を使用したもの（国際特許分類
Ｆ１６Ｋ３１／０４）、特に、ガスの事故を未然に防
ぐガス遮断装置の遮断機構として使用される遮断弁に関
するものであり、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】一度発生すれば大惨事になる可能性の高
い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、かつ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・低容量の電源で、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
んで浮き上がりインナーブッシュ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、インナーブッシュ１２が緩んで浮き
上がり次に高温状態になった場合は、浮き上がった位置
でインナーブッシュ１２の材料であるポリアセタール等
の樹脂が膨張し再度ケーシング６に対して締り、この結
果、アウターブッシュ３とでロータ１２を強く挟みこみ
スラストストレスが増大し、回転の抵抗を増大させる可
能性があるという課題を有していた。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】本発明はかかる従来の課題に鑑み、変形し
にくく、中途半端な位置で保持されず、ロータのスラス
トストレスを増大せず、また軸穴に変形のおよびにくい
軸受手段を有する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、この隔壁の小径部内径より若干小さい挿入部外
径を有する合成樹脂製の第１の軸受をこの隔壁の小径部
に回動可能に遊挿して配し、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の軸受が隔壁に圧入さ
れていないため過度の応力を受けることがなくクリープ
変形を起こしにくく、回動可能に遊挿されているため浮
き上がったり傾いた中途半端な位置で保持されないため
ロータのスラストストレスを増大せず、過度の応力によ
るクリープで中心穴が縮小しないため回転軸をロックし
ない、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００１６】さらに、組立時に隔壁の大径の円筒部を変
形させたり、第１の軸受を磨耗させたりすることがな
い、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００１７】また、隔壁は小径部内側側面に凸状の突起
を形成され、第１の軸受は前記突起に対向した外周部溝
を成形されているため、第１の軸受が軸方向に移動する
距離すなわち浮き上がりを制限できるため、よりロータ
にスラストストレスを与えない、信頼性の高い遮断弁を
実現できる。

【００１８】また、第１の軸受の中心穴は非貫通であ
り、この中心穴の裏面中央に成形ゲートを設けたため、
成型時の樹脂の流れが均一に放射状に広がり残留応力が
円周方向で均一な軸受を成形でき、温度変化を受けた場
合の膨張収縮を均一にできるため、隔壁と第１の軸受と
のクリアランスを小さくできロータの軸ずれを小さくし
た信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００１９】

【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、前記隔壁の小径部内径より若干小さい挿入部外径を
有し前記隔壁の小径部に回動可能に遊挿された中心穴を
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。

【００２０】そして、第１の軸受が隔壁に圧入されてい
ないため過度の応力を受けることがなくクリープ変形を
起こしにくく、回動可能に遊挿されているため浮き上が
ったり傾いた中途半端な位置で保持されないためロータ
のスラストストレスを増大せず、過度の応力によるクリ
ープで中心穴が縮小しないため回転軸をロックしない、
信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００２１】さらに、組立時に隔壁の大径の円筒部を変
形させたり、第１の軸受を磨耗させたりすることがな
い、信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００２２】また、本発明の遮断弁は、隔壁の小径部内
側側面に凸状の突起を形成され、第１の軸受は前記突起
に対向した外周部溝を成形されたものである。

【００２３】そして、第１の軸受が軸方向に移動する距
離すなわち浮き上がりを制限できるため、よりロータに
スラストストレスを与えない、信頼性の高い遮断弁を実
現できる。

【００２４】さらに、本発明の遮断弁は、第１の軸受の
中心穴が非貫通であり、この中心穴の裏面中央に成形ゲ
ートを設けたものである。

【００２５】そして、成型時の樹脂の流れが均一に放射
状に広がり残留応力が円周方向で均一な軸受を成形で
き、温度変化を受けた場合の膨張収縮を均一にできるた
め、隔壁と第１の軸受とのクリアランスを小さくできロ
ータの軸ずれを小さくした信頼性の高い遮断弁を実現で
きる。

【００２６】

【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。

【００２７】（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。

【００２８】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。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。

【００２９】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。

【００３０】隔壁４７の小径の円筒部４７ｄ内側には、
円筒部４７ｄ内径より若干小さい挿入部４８ｂ外径を有
し非貫通の中心穴４８ａを有する合成樹脂製の第１の軸
受４８が回動可能に遊挿されている。隔壁４７の円筒部
４７ｄの内径を最小６mmとし、隔壁４７と軸受４８の線
膨張係数の差が１／１００００／℃、常温と最高温度の
差が５０℃とすると、軸受４８の挿入部４８ｂ外径は
５．９７mm未満であり、部品バラツキなどを航路すると
考慮すると５．９５mm程度が望ましい。中心穴４８ａの
裏面中央には成形ゲート４８ｃが設けられている。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り、線膨張係
数も高めである。前記の線膨張係数の差はこのポリアセ
タールを想定したものである。

【００３１】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。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４９
ｅの外径は１８．０２〜１８．０８mm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。

【００３２】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
の中心穴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。

【００３３】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。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４７
ｅ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５
７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５
９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４６の
回転を防止している。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。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６
４の材料は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。
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６
１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６
５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。すると送りネジ５
４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４９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。

【００４５】さて、この種の第１の軸受が隔壁に圧入さ
れている遮断弁が熱ストレスを受けた場合、第１の軸受
膨張収縮を繰り返し、一方隔壁は金属製のため膨張収縮
量が小さく、特に高温時は第１の軸受が膨張しようとす
るにもかかわらず隔壁があまり膨張しない、すなわち線
膨張係数の差のため第１の軸受の嵌挿部は内部応力が小
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の軸受と隔壁の嵌合が緩んだり、緩んで浮き
上がり次に高温状態になった場合は熱膨張によって浮き
上がった位置で再度締りロータの回転抵抗を増大させる
といった問題点があるが、本実施例の遮断弁は、第１の
軸受４８の挿入部４８ｂ外径が隔壁４７の円筒部４７ｄ
内径より若干（前記の例では常温で０．０５mm）細く回
動可能に遊挿されているため熱膨張した場合でも締り嵌
めにならないため過度の応力を受けることがなく、結果
として熱ストレスによってクリープ変形を起こしにく
い。また、浮き上がったり傾いた中途半端な位置で保持
されることがないため、ロータ５５のスラストストレス
を増大させない。また、挿入部４８ｂからの締付応力が
ないため、中心穴４８ａに変形が及びにくい。

【００４６】さらに、第１の軸受４８の中心穴４８ａは
非貫通であり、この中心穴４８ａの裏面中央に成形ゲー
ト４８ｃを設けたため、成型時の樹脂の流れが均一に放
射状に広がり残留応力が円周方向で均一な軸受を成形で
き、温度変化を受けた場合の膨張収縮を均一にできるた
め、隔壁４７と第１の軸受４８とのクリアランス（前記
の例では常温で０．０５mm）を小さくできロータ５５の
軸ずれを小さくした信頼性の高い遮断弁を実現できる。

【００４７】さらに、隔壁４７を２段の底を有するなべ
状に成形しているため、組立時に隔壁４７の大径の円筒
部４７ｃを変形させたり、第１の軸受４８の挿入部４８
ｂを磨耗させたりすることがなく、信頼性の高い遮断弁
を実現できる。

【００４８】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。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。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。

【００４９】（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。

【００５０】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。

【００５１】実施例１と異なる点は、隔壁７７は小径部
７７ｄ内側側面に凸状の突起７７ｆを形成され、第１の
軸受７８は前記突起７７ｆに対向した外周部溝７８ｅを
成形された点である。

【００５２】この突起７７ｆと外周部溝７８ｅとの係合
は、低温側の温度変化によって第１の軸受７８の挿入部
７８ｂ外径が収縮した場合でもはずれない程度の微小な
ものでよく、実施例１の径と線膨張係数および常温と最
低温度との差を５０℃とすると、係合しろは最低０．３
mmであり、第１の軸受７８の挿入部７８ｂ外径が常温に
おいて５．９５mmとすると、突起７７ｆ内径または内接
円径は５．９mm程度が望ましく、外周部溝径は５．８mm
以下が望ましい。そして、第１の軸受７８は隔壁７７に
スナップフィットのように挿入される。

【００５３】この遮断弁の動作は、実施例１と同じであ
るので、説明を省略する。

【００５４】次に、実施例２記載の遮断弁の作用につい
て説明する。隔壁７７の小径部７７ｄ内側側面の突起７
７ｆと第１の軸受７８の外周溝部７８ｅとが係合するこ
とによって、第１の軸受７８が軸方向に移動する距離す
なわち浮き上がりを制限できるため、よりロータ５５に
スラストストレスを与えない、信頼性の高い遮断弁を実
現できる。

【００５５】なお、突起７７ｆは回転対象位置に数点形
成された突起でも、円周全体にわたってリング状に形成
された突起でもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、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、この隔壁の小
径部内径より若干小さい挿入部外径を有する合成樹脂製
の第１の軸受をこの隔壁の小径部に回動可能に遊挿して
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ことによ
り、第１の軸受が隔壁に圧入されていないため過度の応
力を受けることがなくクリープ変形を起こしにくく、回
動可能に遊挿されているため浮き上がったり傾いた中途
半端な位置で保持されないためロータのスラストストレ
スを増大せず、過度の応力によるクリープで中心穴が縮
小しないため回転軸をロックしない、信頼性の高い遮断
弁を実現できるいった有利な効果を有する。さらに、組
立時に隔壁の大径の円筒部を変形させたり、第１の軸受
を磨耗させたりすることがない、信頼性の高い遮断弁を
実現できる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、７７隔壁４８、７８第１の軸受４８ｃ成形ゲート４９第２の軸受５５ロータ５３回転軸６１移動体（弁機構）６２弁体（弁機構）７７ｆ突起７８ｅ外周部溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H062 AA02 AA12 BB33 CC01 EE06 FF41 GG02 HH02 5H607 AA08 BB01 BB14 CC05 DD03 EE52 FF01 GG08 JJ10

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記隔壁の小径部内径
より若干小さい挿入部外径を有し前記隔壁の小径部に回
動可能に遊挿された中心穴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こ
とを特徴とする遮断弁。
【請求項２】隔壁は小径部内側側面に凸状の突起を形
成され、第１の軸受は前記突起に対向した外周部溝を成
形された請求項１記載の遮断弁。
【請求項３】第１の軸受の中心穴は非貫通であり、こ
の中心穴の裏面中央に成形ゲートを設けた請求項１また
は請求項２記載の遮断弁。