JP3006288B2 - 遮断弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスの事故を未然に防
ぐガス遮断装置、その他の遮断アクチュエータとして使
用される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危険性の高
いガス事故を未然に防ぐため、従来より種々の安全装置
が利用されていた。近年、ガスの異常使用およびガス漏
れ時等を検出しガスを遮断するガス遮断装置が注目され
ている。特に近年、ガス配管の容易性、低価格等の優位
性のため、ガスメータに内蔵された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（以下マイコン
という）によりガスの使用状態を判断し、異常使用の場
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コンガス遮断装置の需要が高まっ
ている。マイコンガス遮断装置の遮断弁としては、電池
の消耗を抑えるため動作の瞬間のみ電流を印加する自己
保持型電磁ソレノイドをアクチュエータとした遮断弁が
主に利用されている。特に最近では、より省電力で動作
可能な遮断弁や、開弁復帰動作も電磁力で行える遮断弁
が要求されている。

【０００３】以下に、従来の遮断弁について説明する。
図１０および図１１は従来の遮断弁の開弁状態における
断面図、図１２および図１３は従来の遮断弁の閉弁状態
における断面図を示すものである。

【０００４】図１０に示すように、弁室１２１の一部に
設けられた弁座１０３と、ソレノイド１０１と、ソレノ
イド１０１に摺動可能に装入されたプランジャ１０２
と、プランジャ１０２のソレノイド１０１から突出する
端１０２ａに弁座１０３と対向して同軸状に設けられた
弁体１０５と、弁体１０５を弁座１０３の方向に付勢す
るスプリング１０９とで遮断弁が構成されている。弁体
１０５は、円盤状でプランジャ１０２の端１０２ａに揺
動可能に挿設され弁座１０３に当接可能な弁ゴム１０６
と、弁ゴム１０６の弁座１０３に対向する面の裏面に接
するようにスプリング１０９で付勢された弁ゴム受け１
０７とで構成されている。

【０００５】以上のように構成された遮断弁に関して、
以下その動作について説明する。開弁状態においては、
図１０に示すように、弁ゴム１０６と弁座１０３との間
にガス流路１２２が形成され矢印のガスが通過可能であ
る。閉弁状態においては、プランジャ１０２がソレノイ
ド１０１から飛び出す方向に移動し、スプリング１０９
に付勢された弁ゴム受け１０７の圧力によって、弁ゴム
１０６と弁座１０３の角度を修正するように弁ゴム１０
６を揺動させ、弁ゴム１０６の表面を圧縮変形させ、弁
座１０３に密着させることによってガスを遮断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、省電力動作の実現や電磁力による開弁
復帰動作を行うためにスプリング１０９の付勢力を低く
設定した遮断弁や、弁座１０３の径が大きい遮断弁にお
いては、以下のような問題点がある。

【０００７】スプリング１０３が軸方向以外の偏心荷重
を有する場合や、弁体１０５の重心のズレや、プランジ
ャ１０２の中心軸と弁座１０３の中心軸とのズレなどに
よって、図１１に示すように、開弁状態において弁座１
０３のシール面と弁ゴム１０６の表面とが平行でない場
合（傾斜角θ）が発生し、特に、スプリング１０９の付
勢力を小さく設定した遮断弁や、弁座１０３の径が大き
いために弁体１０５の重量が大きい遮断弁において顕著
である。そして、図１１の遮断弁が遮断動作を行ったと
きは、図１２に示すように、まず弁ゴム１０６は接触部
１２６（図の上側）において弁座１０３に当接する。図
１２において弁ゴム１０６と弁座１０３とを密着させる
ためには、接触部１２６にて滑り運動を行いつつ弁ゴム
１０６が揺動するか、または接触部１２６において弁ゴ
ム１０６を大きく圧縮変形させる必要があるが、スプリ
ング１０９の付勢力が小さい場合や、弁座１０３の径が
大きいために接触部１２６の接触面積が大きい場合は、
相対的に接触部１２６における摩擦力が大きくなるため
接触部１２６が充分な滑り運動を行えず、また相対的に
接触部１２６において弁ゴム１０６を圧縮変形させる圧
力が不充分で、弁ゴム１０６と弁座１０３が密着せず
（図の下側）、ガスの遮断が不完全になるという問題点
があった。

【０００８】また、一般に弁ゴム受け１０７は真鍮等の
銅合金製であるために、弁ゴム１０６中の硫黄と化学反
応して硫化銅を形成し、弁ゴム１０６の裏面に弁ゴム受
け１０７が貼着することがある。このとき、水分や油分
等の介在により貼着が不均一となり、その後熱ストレス
などによって図１３に示すように弁ゴム１０６の表面の
弁座１０３に対向する部分が凹凸に波打つことがある。
この場合もスプリング１０９の付勢力が小さいと、弁ゴ
ム１０６と弁座１０３が図１３のように充分密着せず、
ガスの遮断が不完全になるという問題点があった。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、省電力動作の実現や電磁力による開弁復帰動作を行
うためにスプリングの付勢力を低く設定した遮断弁や、
弁座の径が大きい遮断弁において、弁座のシール面と弁
ゴム表面の角度に若干のズレが発生したときも流体を充
分遮断可能で、また、弁ゴム受けが弁ゴムに貼着しにく
いために流体を充分遮断可能な遮断弁を提供するもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の遮断弁は、弁体が、弁座に当接可能な弁ゴム
と、この弁ゴムの弁座に対向する面の裏面に配設された
剛体製の弁ゴム受けとで構成され、弁ゴム又は弁ゴム受
けの少くともいずれかに弁座の径より小さい内径を持ち
他方に当接する凸部を形成し、弁ゴムと弁ゴム受けとの
間に、これらの外円周から凸部の外側にかけて隙間を設
けたことを特徴としたものである。

【００１１】さらに上記構成において、弁座の径よりも
若干小さい外径を持った円盤状で、弁ゴムの弁座に対向
する面に当接して弁座と同心上に配された弁ゴム押さえ
を備えたことを特徴とし、または、弁ゴム受けに鍍金加
工、樹脂塗装または金属化合物焼き付け加工が施された
ことを特徴としたものである。

【００１２】

【作用】本発明の遮断弁は、弁ゴム又は弁ゴム受けの少
くともいずれかに弁座の径より小さい内径を持ち他方に
当接する凸部を形成することによって、弁ゴムと弁ゴム
受けとの間に、それらの外円周から凸部の外側にかけて
隙間を設けているために、開弁状態において弁座と弁ゴ
ムとの角度に若干のズレが発生した弁体が、遮断動作を
行い弁座と弁ゴムが一時的に部分接触となり空隙が生じ
た場合でも、弁ゴムが前記隙間のストローク内で曲げ変
形動作を行うことで、弁座の全周に弁ゴムが当接する
か、または前記空隙の開口面積が小さくなり弁ゴム上下
流の圧力差が大きくなり弁ゴムが弁座に吸引されること
によって、弁ゴムと弁座が滑り運動を行わなくても密着
し、流体を充分遮断することが可能である。この時、弁
ゴムの曲げ変形に必要な荷重は、厚み方向への圧縮変形
に必要な荷重と比較して充分小さくてよく、スプリング
の付勢力が小さい場合や、弁座と弁ゴム間の摩擦力が相
対的に大きい場合でも弁ゴムが曲げ変形動作を行うこと
ができ、流体を充分遮断することが可能である。

【００１３】また、開弁状態において前記隙間を挟んで
対向する部分の弁ゴムと弁ゴム受けは閉弁時にのみ互い
に接触するため、化学反応が促進される機会が少なく、
弁ゴム受けが弁ゴムに貼着する可能性が低く、弁ゴム表
面が波打たず、かつ流体がガスの場合でもこれを充分遮
断することが可能である。

【００１４】

【実施例】（実施例１） 以下、本発明の１実施例の遮断弁について、図面を参照
しながら説明する。

【００１５】図１、図２はそれぞれ本発明の第１の実施
例における遮断弁の開弁状態または閉弁状態における断
面図、図３は本発明の第１の実施例における遮断弁の弁
体が傾いた状態における閉弁状態の断面図を示すもので
ある。

【００１６】図１において、ソレノイド１と、ソレノイ
ド１に摺動可能に装入されたプランジャ２と、プランジ
ャ２のソレノイド１から突出する端２ａに弁座３と対向
して同軸上に弁室２１の上流側に設けられた弁体５と、
弁体５を弁座３の方向に付勢するよう弁体５とソレノイ
ド１との間に圧縮して配設されたスプリング９とで遮断
弁が構成されている。弁体５は、弁座３に当接可能で、
プランジャ２の端２ａに揺動可能に挿設され、弁座３に
対向する面６ａの裏面６ｂに弁座３の径より小さい内径
を持つ凸部６ｃを弁座３と同心に形成した円盤状の弁ゴ
ム６と、この弁ゴム６とほぼ同じ外径を持つ円盤状で、
弁ゴム６に対向する側に弁ゴム６の凸部６ｃとほぼ同じ
内径を持ち深さｄが弁ゴムの凸部６ｃの高さｈよりも若
干の巾ｓだけ小さな凹部７ａを弁座３と同心に形成さ
れ、この凹部７ａに弁ゴム６の凸部６ｃを嵌合されて配
設された剛体製の弁ゴム受け７とで構成されている。８
は弁ゴム６と弁ゴム受け７の間に形成したほぼ巾Ｓの隙
間で、弁ゴム６と弁ゴム受け７の外周から弁ゴム６の凸
部６ｃの外にかけて形成している。ソレノイド１は、一
端がプランジャ２の弁体５が設けられた端２ａの他端２
ｂと接触可能に同軸上に配設された強磁性体製のコアー
１１と、片側の磁極がコアー１１の他端と当接して配設
された永久磁石１２と、コの字型に形成され内側中央部
が永久磁石１２の他の磁極と当接して配設された強磁性
体製のヨーク１３と、中央部に弁座３と同軸の穴を有し
ヨーク１３の端と当接しかつ弁室２１の一部に固定され
て配設された強磁性体製のフランジ１４と、中心穴を有
しヨーク１３の内側に弁座３と同軸上に配設されたコイ
ル１５と、コイル１５の中心穴とフランジ１４の中心穴
を貫通して配設され内側にプランジャ２を摺動可能に挿
設されたパイプ１６とで構成されている。スプリング９
は圧縮コイルスプリングで、弁ゴム受け７とフランジ１
４の間に圧縮して配設されている。

【００１７】以上のように構成された遮断弁について、
以下図１から図３を用いてその動作を説明する。開弁状
態においては、図１に示すように、プランジャ２がスプ
リング９の付勢力に抗してコアー１１に当接し、永久磁
石１２の磁力によって吸着保持され、弁ゴム６と弁座３
との間にガス流路２２が形成されガスが通過可能であ
る。このとき、弁ゴム受け７の凹部７ａの深さｄが弁ゴ
ム６の凸部６ｃの高さｈよりも若干小さいために、弁ゴ
ム６と弁ゴム受け７との間に外周円から弁ゴム６の凸部
６ｃの外側にかけて巾ｓを持つ隙間８が形成されてい
る。

【００１８】そして、コイル１５に永久磁石１２による
磁界と逆方向の磁界を発生するように電流を印加した場
合は、プランジャ２とコアー１１とを吸着保持している
磁力が減少し、スプリング９の付勢力の方が大きくなっ
て、プランジャ２がコアー１１から離脱し、スプリング
９の付勢力によって弁体５が弁座３の方向に移動し、弁
ゴム６が弁座３に当接して、スプリング９に付勢された
弁ゴム受け７の圧力によって、弁ゴム６と弁座３の角度
を修正するように弁ゴム６が隙間８のストローク内で曲
げ変形動作を行うことで弁座３に密着し、図２に示すよ
うに閉弁状態となりガスを遮断する。

【００１９】ところで、スプリング９が軸方向以外の偏
心荷重を有する場合や、弁体５の重心のズレや、プラン
ジャ２の中心軸と弁座３の中心軸との角度のズレなどに
よって、開弁状態において弁座３のシール面と弁ゴム６
の表面とが平行でない場合が発生する。特に、スプリン
グ９の付勢力を小さく設定した遮断弁や、弁座３の径が
大きいために弁体５の重量が大きい遮断弁において顕著
である。そしてこの状態から遮断弁が遮断動作を行った
ときは、図３に示すように、まず弁ゴム６は接触部２６
において弁座３に当接し、弁座３と弁ゴム６が一時的に
部分接触となり空隙が生じる。次に、スプリング９の付
勢力によって、弁ゴム６が隙間８のストロークｓ内で曲
げ変形動作（図３の上側）を行うことで、弁座３の全周
に当接する。また、開弁状態における弁ゴム６と弁座３
との角度のズレが大きく弁ゴム６が隙間８のストローク
ｓ内で曲げ変形動作を行っても弁座３の全周に当接しな
い場合でも、前記空隙の開口面積が小さくなり弁ゴム６
の上下流の圧力差が大きくなり弁ゴム６が弁座３に吸引
されることによって、弁ゴム６と弁座３が滑り運動を行
わなくても密着し、ガスを充分遮断することが可能であ
る。したがってこの場合は、弁ゴム６の弁座３に当接す
る面の裏面の一部は、弁ゴム受け７と当接せず、上下流
の圧力差によって弁座３に当接するように付勢されてい
ることになる。またこの時、弁ゴム６の曲げ変形に必要
な荷重は、厚み方向への圧縮変形に必要な荷重と比較し
て充分小さくてよく、スプリング９の付勢力が小さい場
合や、弁座３と弁ゴム６間の摩擦力が相対的に大きい場
合でも弁ゴム６が曲げ変形動作を行うことができ、ガス
を充分遮断することが可能である。

【００２０】また、開弁状態において隙間８を挟んで対
向する部分の弁ゴム６と弁ゴム受け７は閉弁時にのみ互
いに接触するため、化学反応が促進される機会が少な
く、弁ゴム受け７が弁ゴム６に貼着する可能性が低く、
弁ゴム６の表面が波打たず、ガスを充分遮断することが
可能である。

【００２１】以上の説明からも明らかなように、本実施
例による遮断弁は、弁ゴム６の凸部６ｃの高さｈを弁ゴ
ム受け７の凹部７ａの深さｄより長くすることによって
開弁時に弁ゴム６と弁ゴム受け７との間に外円周から弁
ゴム６の凸部６ｃの外側にかけて隙間８が形成されるよ
うになっているため、省電力動作の実現や電磁力による
開弁復帰動作を行うためにスプリング９の付勢力を低く
設定した遮断弁や、弁座３の径が大きい遮断弁におい
て、弁座３のシール面と弁ゴム６表面の角度に若干のズ
レが発生したときもガスを充分遮断可能で、また、弁ゴ
ム受け７が弁ゴム６に貼着しにくいためにガスを充分遮
断可能な遮断弁を提供することができる。

【００２２】なお、弁ゴム受け７は凹部７ａを有すると
したが、平円盤状で弁ゴム６に隙間８を形成するように
係止されていてもよく、また、プランジャ２は弁ゴム６
を貫通していないが、ガスシール可能な嵌合とし貫通し
てもよい。

【００２３】（実施例２） 以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００２４】図４は本発明の第２の実施例における遮断
弁の開弁状態における断面図を示すものである。図４に
おいて、弁体３５は、弁座３に当接可能で、プランジャ
２の端２ａに揺動可能に挿設され、弁座３に対向する面
３６ａの裏面３６ｂに弁座３の径より小さい外径を持つ
第１凸部３６ｃと、さらに小さい外径を持つ第２凸部３
６ｄを弁座３と同心に形成した円盤状の弁ゴム３６と、
弁ゴム３６とほぼ同じ外径を持つ円盤状で、弁ゴム３６
に対向する面に弁ゴム３６の第２凸部３６ｄとほぼ同じ
内径を持ち、深さｄ３が弁ゴムの第２凸部３６ｄの高さ
ｈ３とほぼ同じの凹部３７ａを弁座３と同心に形成さ
れ、この凹部３７ａに弁ゴム３６の第２凸部３６ｄを嵌
合されて配設された剛体製の弁ゴム受け３７とで構成さ
れている。また隙間３８は第一実施例と異なり、弁ゴム
３６の第１凸部３６ｃと弁ゴム受け３７が当接するた
め、弁ゴム３６と弁ゴム受け３７との間に、これら外周
から弁座３の径よりも内側であって、かつ第１凸部３６
ｃの外周面にかけて形成されている。そのほかの部分に
ついては、前記第１の実施例と同様であるので、詳細な
説明を省略する。

【００２５】以上のように構成された遮断弁について、
以下その動作を説明する。開弁状態においては、弁ゴム
３６の第１凸部３６ｃと弁ゴム受け３７が当接するた
め、隙間３８が形成されている。閉弁動作については、
前記第１の実施例と同様であるので、説明を省略する。

【００２６】以上の説明からも明らかなように、本実施
例による遮断弁は、弁ゴム３６と弁ゴム受け３７との間
に、これらの外円周から第１凸部３６ｃの外側にかけて
隙間３８を設けて配置されているため、省電力動作の実
現や電磁力による開弁復帰動作を行うためにスプリング
９の付勢力を低く設定した遮断弁や、弁座３の径が大き
い遮断弁において、弁座３のシール面と弁ゴム３６表面
の角度に若干のズレが発生したときもガスを充分遮断可
能で、また、弁ゴム受け３７が弁ゴム３６に貼着しにく
いためにガスを充分遮断可能な遮断弁を提供することが
できる。

【００２７】また本実施例の遮断弁は、隙間３８のスト
ロークｓ３と張り出し長さＬ３が、スプリング９の巻き
内径に影響を与える弁ゴム３６の第２凸部３６ｄの大き
さを変更することなく、弁ゴム３６の第１凸部３６ｃの
大きさによって自由に設計できるため、大口径の弁など
においても隙間３８が不用意に大きくならず、また弁ゴ
ム３６の第１凸部３６ｃを充分な強度を有する厚みに設
計でき、熱ストレスなどの影響による弁ゴム３６の弁座
３に対向する面３６ａの変形を小さく抑える設計が可能
である。

【００２８】（実施例３） 以下本発明の第３の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００２９】図５は本発明の第３の実施例における遮断
弁の開弁状態における断面図を示すものである。図５に
おいて、弁体４５は、弁座３に当接可能で、プランジャ
２の端２ａに揺動可能に挿設され、弁座３に対向する面
４６ａの裏面４６ｂに弁座３の径より小さい外径を持つ
凸部４６ｃを弁座３と同心に形成した円盤状の弁ゴム４
６と、弁ゴム４６とほぼ同じ外径を持つ円盤状で、弁ゴ
ム４６に対向する面に深さが弁ゴム４６の凸部４６ｃの
高さとほぼ同じの凹部４７ａを弁座３と同心に形成さ
れ、この凹部４７ａに弁ゴム４６の凸部４６ｃを緩く嵌
合されて配設され、弁ゴム４６側に弁座３の径より若干
小さい径の凸部４７ｄを形成し、この弁ゴム受け４７の
凸部４７ｄの頂面と弁ゴム４６の面４６ｂを当接させて
弁ゴム受け４７の外周に至る面４７ｂと弁ゴム４６との
間に隙間４８を形成した剛体製の弁ゴム受け４７とで構
成されている。

【００３０】以上のように構成された遮断弁について、
以下その動作を説明する。開弁状態においては、弁ゴム
４６はその裏面４６ｂと弁ゴム受けの段差４７ｃより内
周部４７ｄが当接するため、弁ゴム４６と弁ゴム受け４
７との間に外周円から弁座３の径よりも内側にかけて隙
間４８が形成されている。閉弁動作については、前記第
１の実施例と同様であるので、説明を省略する。

【００３１】以上の説明からも明らかなように、本実施
例による遮断弁は、弁ゴム４６と弁ゴム受け４７との間
に外円周から凸部４７ｃの外側にかけて隙間４８を設け
て配置されているため、省電力動作の実現や電磁力によ
る開弁復帰動作を行うためにスプリング９の付勢力を低
く設定した遮断弁や、弁座３の径が大きい遮断弁におい
て、弁座３のシール面と弁ゴム４６表面の角度に若干の
ズレが発生したときもガスを充分遮断可能で、また、弁
ゴム受け４７が弁ゴム４６に貼着しにくいためにガスを
充分遮断可能な遮断弁を提供することができる。

【００３２】また本実施例の遮断弁は、弁ゴム受け４７
の凸部４７ｃの形状により隙間４８を形成しているの
で、たとえば、大きな外径の弁ゴムの外周部を所定の大
きさに打ち抜いて弁ゴム４６を形成する場合などの弁ゴ
ム金型の共用が可能である。

【００３３】なお、図５において、弁ゴム４６はプラン
ジャ２の端２ａに揺動可能に挿設され、弁座３に対向す
る面４６ａの裏面４６ｂに弁座３の径より小さい外径を
持つ凸部４６ｃを弁座３と同心に形成し、弁ゴム受け４
７は弁ゴム４６に対向する面に深さが弁ゴムの凸部４６
ｃの高さとほぼ同じの凹部４７ａを弁座３と同心に形成
され、この凹部４７ａに弁ゴム４６の凸部４６ｃを緩く
嵌合されて配設されるとしたが、図６に示したように、
弁ゴム受け５７は弁座３側の中心部に弁座３の径より小
さな凸部５７ａを有し、プランジャ２の端２ａに揺動可
能に遊嵌され、弁ゴム５６はドーナツ状の平円盤で、中
心穴５６ａを弁ゴム受け５７の突起部５７ａに挿嵌され
てもよい。

【００３４】（実施例４） 以下本発明の第４の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００３５】図７は本発明の第４の実施例における遮断
弁の開弁状態における断面図を示すものである。弁体６
５は、弁座３に当接可能で、プランジャ２の端２ａに揺
動可能に挿設され、弁座３に対向する面６６ａの裏面６
６ｂに弁座３の径より小さい外径を持つ凸部６６ｃを弁
座３と同心に形成し、弁座３と対向する面６６ａの裏面
６６ｂの外円周から弁座３の径より内側にかけて内周側
の厚みが厚く外周側の厚みが薄くなるよう弁ゴム受け６
７との隙間に６８に勾配６６ｄを設けられた円盤状の弁
ゴム６６と、弁ゴム６６とほぼ同じ外径を持つ円盤状
で、弁ゴム６６に対向する側に弁ゴム６６の凸部６６ｃ
とほぼ同じ内径を持ち、深さが弁ゴムの凸部６６ｃの高
さとほぼ等しい凹部６７ａを弁座３と同心に形成され、
この凹部６７ａに弁ゴム６６の凸部６６ｃを緩く嵌合さ
れて配設された剛体製の弁ゴム受け６７とで構成されて
いる。

【００３６】以上のように構成された遮断弁について、
以下その動作を説明する。開弁状態においては、弁ゴム
６６の裏面６６ｂ側の勾配６６ｄによって、弁ゴム６６
と弁ゴム受け６７との間に外周円から凸部６６ｃの外側
にかけて隙間６８が形成されている。閉弁動作について
は、前記第１の実施例と同様であるので、説明を省略す
る。

【００３７】以上の説明からも明らかなように、本実施
例による遮断弁は、弁ゴム６６と弁ゴム受け６７との間
に外円周から凸部６６ｃの外側にかけて隙間６８を設け
て配置されているため、省電力動作の実現や電磁力によ
る開弁復帰動作を行うためにスプリング９の付勢力を低
く設定した遮断弁や、弁座３の径が大きい遮断弁におい
て、弁座３のシール面と弁ゴム６６表面の角度に若干の
ズレが発生したときもガスを充分遮断可能で、また、弁
ゴム受け６７が弁ゴム６６に貼着しにくいためにガスを
充分遮断可能な遮断弁を提供することができる。

【００３８】また本実施例の遮断弁は、隙間６８が弁ゴ
ム６６の勾配６６ｄによって形成されているため弁ゴム
６６外周部の重量が軽く内周部の強度を強く設定でき、
応力集中も起こりづらく、熱ストレスなどの影響による
弁ゴム６６の弁座３に対向する面６６ａの変形を小さく
抑える設計が可能である。一方、閉弁時において弁ゴム
６６が隙間６８のストローク内で曲げ変形動作を行う場
合弁ゴム６６の裏面６６ｂが弁ゴム受け６７に滑らかに
接触することによって前記変形動作を安定させ弁ゴム６
６の弁座３に対向する面６６ａの弁座３への密着の信頼
性を向上させるという特徴を有する。

【００３９】なお、弁ゴム６６は弁座３に対向する面６
６ａの裏面６６ｂに弁座３の径より小さい外径を持つ凸
部６６ｃを弁座３と同心に形成し、弁ゴム受け６７は弁
ゴム６６に対向する側に弁ゴム６６の凸部６６ｃとほぼ
同じ内径を持ち、深さが弁ゴムの凸部６６ｃの高さとほ
ぼ等しい凹部６７ａを弁座３と同心に形成され、この凹
部６７ａに弁ゴム６６の凸部６６ｃを緩く嵌合されて配
設されているとしたが、図８に示したように、弁ゴム受
け７７はドーナツ状の平円盤で、中心孔７７ａに弁ゴム
７６の凸部７６ｃを嵌挿して係止しても良い。

【００４０】（実施例５） 以下本発明の第５の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００４１】図９は本発明の第５の実施例における遮断
弁の開弁状態における断面図を示すものである。弁体８
５は、弁座３に当接可能で、プランジャ８２の端８２ａ
に中心孔８６ｅを貫通して挿嵌され、弁座３に対向する
面８６ａの裏面８６ｂに弁座３の径より小さい外径を持
つ凸部８６ｃを弁座３と同心に形成し、裏面８６ｂの外
円周から弁座３の径より内側にかけて内周側の厚みが厚
く外周側の厚みが薄くなるよう弁ゴム受け８７との隙間
８８に勾配８６ｄを設けられた円盤状の弁ゴム８６と、
弁ゴム８６とほぼ同じ内径を持ち中心部に孔８７ｃを有
する円盤状で、弁ゴム８６に対向する平面８６ｂが弁ゴ
ム８６の前記勾配８６ｄより内周部と接触するように弁
ゴム８６の凸部８６ｃに係止された剛体製の弁ゴム受け
８７と、弁座３の径より若干小さい外径を持つドーナツ
状の平円盤で、中心孔８４ａをプランジャ８２に貫通さ
れ弁ゴム８６の弁座３に対向する面８６ａに当接して配
設された剛体製の弁ゴム押さえ８４と、弁ゴム押さえ８
４の中心孔８４ａより大きい外径を持ち、プランジャ８
２の先端８２ａ係着された係止部材９０とで構成されて
いる。

【００４２】以上のように構成された遮断弁について、
以下その動作を説明する。開弁状態においては、弁ゴム
８６の勾配８６ｄによって、弁ゴム８６と弁ゴム受け８
７との間に外周円から弁座３の径よりも内側にかけて隙
間８８が形成されている。閉弁動作については、前記第
１の実施例と同様であるので、説明を省略する。

【００４３】以上の説明からも明らかなように、本実施
例による遮断弁は、弁ゴム８６と弁ゴム受け８７との間
に外円周から弁座３の径より内側にかけて隙間８８を設
けて配置されているため、省電力動作の実現や電磁力に
よる開弁復帰動作を行うためにスプリング９の付勢力を
低く設定した遮断弁や、弁座３の径が大きい遮断弁にお
いて、弁座３のシール面と弁ゴム８６表面の角度に若干
のズレが発生したときもガスを充分遮断可能で、また、
弁ゴム受け８７が弁ゴムに貼着しにくいためにガスを充
分遮断可能な遮断弁を提供することができる。

【００４４】また本実施例の遮断弁は、弁ゴム８６の中
心部が弁ゴム受け８７と弁ゴム押さえ８４とにはさまれ
て配設されているため、大口径の弁体などにおいても弁
ゴム８６外周部の変形可能部分８６ｆを小さく設計で
き、熱ストレスなどの影響による弁ゴム８６の弁座３に
対向する面８６ａの特に弁座３側への倒れ込みによる変
形を小さく抑えることが可能であるという特徴を有す
る。

【００４５】なお、隙間８８は弁ゴム８６に設けられた
勾配８６ｄによって形成されるとしたが、弁ゴムまたは
弁ゴム受け８７の少なくとも一方に弁座３の径より若干
小径の凸部が弁座３と同心に設けられることによって形
成されてもよい。

【００４６】（実施例６） 以下本発明の第６の実施例について説明する。

【００４７】本発明の第６の実施例における遮断弁の形
状は、第１から第５のいずれかの実施例に示した遮断弁
と同様であるので省略するが、弁ゴム受けは金属製で少
なくとも弁ゴムの弁座に当接可能な面の裏面と当接可能
な部分の表面に、ニッケル、クロムなどの鍍金加工、ま
たは、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの樹脂塗装、また
は、二硫化モリブデンなどの金属化合物焼き付け加工が
施されたことを構造上の特徴とする。

【００４８】以上のように構成された遮断弁の動作は、
第１から第５のいずれかの実施例に示した遮断弁と同様
であるので省略する。

【００４９】本実施例による遮断弁は弁ゴム受けが鍍金
加工、樹脂塗装、または、金属化合物焼き付け加工され
ているため、閉弁時弁ゴム受けが弁ゴムと接触している
場合においても化学反応によって貼着する可能性が低
く、弁ゴム表面が波打たず、ガスを遮断する信頼性が向
上する。

【００５０】なお上記第１から第６のいずれかの実施例
の中で、駆動機構はソレノイドで、永久磁石を有する自
己保持型としたが、永久磁石のない開弁時通電型として
もよく、もちろん永久磁石を有する開弁・閉弁時通電型
としてもよく、ソレノイドを空気中に配するためにパイ
プとコアー及びパイプとフランジ間にガスシール部材を
設けてもよく、ソレノイドはガス中に配されてもよく、
パイプはなくてもよい。また、駆動機構はモータ等の電
動機でもよく、ダイヤフラム等の空力機構でもよく、ス
プリングのみでもよい。さらに、弁ゴムのシール面は平
面で弁座にビードを持つように示したが、弁座が平面で
弁ゴムにビードを設けてもよい。また弁は単弁構造とし
たが、弁体の中心部に差圧解消用の小径の弁部を構成し
副弁構造としてもよい。

【００５１】また上記第１から第６のいずれかの実施例
の説明に使用した遮断弁の断面図において、スプリング
は弁ゴム受けとフランジとの間に圧縮して配設されてい
るように図示したが、ソレノイドの他の一部とプランジ
ャ間に圧縮して配設されてもよく、また、弁体を弁座の
方向に付勢するように弁体と、弁座側の構造物との間に
引張って配設されてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明の遮断弁の請求項
１では、弁ゴム又は弁ゴム受けの少なくともいずれかに
弁座の径より小さい内径を持ち他方に当接する凸部を形
成することによって弁ゴムと弁ゴム受けとの間に外周か
ら凸部外側にかけて隙間を設けているために、開弁状態
において弁座と弁ゴムとの角度にズレが発生した弁体が
遮断動作を行い一時的に部分接触となり空隙が生じた場
合でも、弁ゴムが前記隙間のストローク内で曲げ変形動
作を行うことで、弁座の全周に弁ゴムが当接するか、ま
たは前記空隙の開口面積が小さくなり弁ゴム上下流の圧
力差が大きくなり弁ゴムが弁座に吸引されることによっ
て、弁ゴムと弁座が滑り運動を行わなくても密着し、流
体を充分遮断することが可能である。この時、弁ゴムの
曲げ変形に必要な荷重は、厚み方向への圧縮変形に必要
な荷重と比較して充分小さくてよく、スプリングの付勢
力が小さい場合や、弁座と弁ゴム間の摩擦力が相対的に
大きい場合でも弁ゴムが曲げ変形動作を行うことがで
き、流体を充分遮断することが可能である。

【００５３】またその請求項２では、弁ゴムが弁ゴム受
けに支持されない箇所は内周側の肉厚を大きくし、開弁
状態での弁ゴムが前記箇所での経時劣化等による変形を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における遮断弁の開弁状
態における断面図

【図２】同遮断弁の閉弁状態における部分断面図

【図３】同弁体が傾いた状態における閉弁状態の部分断
面図

【図４】本発明の第２の実施例における遮断弁の開弁状
態における部分断面図

【図５】本発明の第３の実施例における遮断弁の開弁状
態における部分断面図

【図６】同遮断弁の開弁状態における部分断面図

【図７】本発明の第４の実施例における遮断弁の開弁状
態における断面図

【図８】同遮断弁の開弁状態における部分断面図

【図９】本発明の第５の実施例における遮断弁の開弁状
態における部分断面図

【図１０】従来の遮断弁の開弁状態における断面図

【図１１】同弁体が傾いた状態での開弁状態における部
分断面図

【図１２】同弁体が傾いた状態での閉弁状態における断
面図

【図１３】従来の遮断弁の弁ゴムの表面が凹凸に波打っ
た状態での閉弁状態における断面図

【符号の説明】

３ 弁座 ５，３５，４５，６５，８５ 弁体 ６，３６，４６，５６，６６，７６，８６ 弁ゴム ７，３７，４７，５７，６７，７７，８７ 弁ゴム受け ８，３８，４８，６８，８８ 隙間 ８４ 弁ゴム押さえ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−180783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−171576（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−68581（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−52635（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−19658（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動機構と、この駆動機構に駆動されるプ
   ランジャと、このプランジャの前記駆動機構から突出す
   る端に弁座と対向して同軸上の流体通路の上流側に設け
   られた弁体と、この弁体を前記弁座の方向に付勢するス
   プリングとで構成され、前記弁体は、前記弁座に当接可
   能な柔軟性を有した弁ゴムと、この弁ゴムの前記弁座に
   対向する面の裏面に配設された剛体製の弁ゴム受けとで
   構成され、前記弁ゴム又は前記弁ゴム受けの少くともいずれかに前
   記弁座の径より小さい内径を持ち他方に当接する凸部を
   形成し、 前記弁ゴムと前記弁ゴム受けとの間に、その外
   周から前記凸部の外側にかけて隙間を設けたことを特徴
   とする遮断弁。
2. 【請求項２】弁ゴムは、凸部の外側に内周側の厚みが厚
   く外周側の厚みが薄くなるように弁ゴム受けとの隙間に
   勾配が設けられた請求項１記載の遮断弁。
3. 【請求項３】弁ゴムは弁座に対向する面の裏面に弁座の
   径より小さい外径を持った凸部を形成し、弁ゴム受けは
   弁ゴム側に前記凸部外径とほぼ同じ内径を持ち深さが前
   記凸部高さより若干浅い凹部を形成し、この凹部に凸部
   を緩嵌し凸部頂面と凹部底面を当接して配された請求項
   １または２に記載の遮断弁。
4. 【請求項４】弁ゴムは弁座に対向する面の裏面に弁座の
   径より小さい外径を持った少なくとも１段以上の凸部を
   形成し、弁ゴム受けは前記凸部のうち最も外径の大きな
   凸部と当接する部分が平面状に形成された請求項１また
   は２に記載の遮断弁。
5. 【請求項５】弁ゴム受けは弁ゴムに対向する面に弁座の
   径より小さい外径を持った凸部を形成し、この凸部の頂
   面を弁ゴムの弁座に対向する面の裏面に当接させて凸部
   から外周にかけて隙間を形成した請求項１または２に記
   載の遮断弁。
6. 【請求項６】弁ゴム受けは鍍金加工、樹脂塗装または金
   属化合物焼き付け加工が施されたことを特徴とする請求
   項１または２に記載の遮断弁。