JP4449944B2 - 遮断弁 - Google Patents

Description

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Ｆ１６Ｋ １７／３６）で操作手段として電動機を使用したもの（国際特許分類Ｆ１６Ｋ ３１／０４）、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。

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。

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。

以下に従来の遮断弁について説明する。

従来のこの種の遮断弁は、特許文献１、特許文献２に示すようなものが一般的であった。この特許文献１に記載の遮断弁は図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、ケーシング６の開口部に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を一体成形することで偏心させて前方に突設し、ケーシング６内にインナーブッシュ１２を挿設し、アウターブッシュ３およびインナーブッシュ１２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をステータ４に対向する形で取り付け、このロータ１６とアウターブッシュ３との間にスラスト荷重用ころがり軸受１８を介挿し、スタッド５に係合し雄ネジ部１７ａに螺合して弁体２５を配されている。弾性シール部材８とアウターブッシュ３とケーシング６は、段付きフランジ２と平板フランジ７とで挟み込まれていて、段付きフランジ２と平板フランジ７とはかしめ部３２でかしめによって固着されている。かしめ部３２より外側に弾性シール部材３３が段付きフランジ２と筺体２７とで挟み込まれて、段付きフランジ２と筺体２７との気密を保持している。

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。

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、スタッド５が弁体２５の回転を拘束することで回転運動を直線運動に変換し、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、スタッド５が弁体２５の回転を拘束することで回転運動を直線運動に変換し、弁体２５
を弁座２６側からリードスクリュー１７側に弁体２５の短がアウターブッシュ３に当接するまで後退させ、流体経路を開放して流体の供給を再開していた。

また、特許文献２記載の遮断弁を図６に示した。この遮断弁も図５の遮断弁とほぼ同様の構成であるが、異なる点は、ステータ３４がフランジ３５と複数の溶接部３６においてスポット溶接されて固定されている点である。溶接部３６より外側に弾性シール部材３３がフランジ３５と筺体２７とで挟み込まれて、フランジ３５と筺体２７との気密を保持している。

この遮断弁の動作に関しては、図５の遮断弁と同様であるため説明を省略する。
特開平１１−００２３５２号公報 特開平０９−２１０２３７号公報

この種の遮断弁は、一般的に屋外に設置されるガスメータに取り付けられ、夏の直射日光下での５０℃を超過する温度から、厳冬期の−２０℃を下回る温度までの厳しい温度変化にさらされることになる。弁体２５、フランジ２、３５のガス室側などガス室側の部品は、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境内で前記過酷な温度変化にさらされることになる。また、ステータ４、３４や、フランジ２、３５の大気側は屋外の飽和湿度に近い高温高湿環境や、ガスメータの内の結露などの過酷な条件にさらされることになる。そして、その中で、ガスメータの使用期間（一般に１０年間）中、ガス漏れのないよう高い気密信頼性が要求されている。

図５に示した従来の遮断弁のように、ステータ４とフランジ２間をかしめ接合している場合は、かしめ部３２のかしめ変形個所は金属の表面処理が薄くなったり、剥離したりしており、水分などによって腐食しやすい状態になっている。また、かしめの残留応力で、かしめ部３２は金属組織上弱くなっていて粒界腐食や応力腐食割れを発生しやすい。

図６に示した従来の遮断弁のように、ステータ３４とフランジ３５間をスポット溶接している場合は、溶接部３６は、溶接時の局部的な発熱により溶接部３６とその他の個所との金属組織間に歪みが残存しており粒界腐食や応力腐食割れを発生しやすい。また、溶接部３６の周辺は金属の表面処理が薄くなったり、剥離したりしており、水分などによって腐食しやすい状態になっている。

また、上記従来の遮断弁では、ステータ４、３４とフランジ２、３５とのかしめ部３２または溶接部３６が、弾性シール部材３３によるフランジ２、３５と筐体２７とのシール面より内側にあるため、万が一かしめ部３２または溶接部３６が腐食、応力腐食割れなどで破損した場合は、ガス室側から大気側にガス漏れが発生する可能性がある。

さらに、図５、図６に示す従来の遮断弁はいずれも、軸を支持する軸受けが隔壁に対し複数部材を介して支持される構成のため、ロータとステータのギャップや軸の傾きがばらつきやすく性能確保が難しい構成であった。

また、ガス圧の変動が繰り返された場合、変位の大きい隔壁のシール部はゆるみ易い傾向にあるが、図５、図６の従来例とも変位に対して配慮をしていないため、シール部のガス漏れが懸念される。

本発明はかかる従来の課題に鑑み、長期使用における湿度ストレス、温度ストレス、化
学物質のストレス等によってステータをフランジに固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合もガス漏れに至らない高い気密信頼性を有した遮断弁を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、本発明の遮断弁は、ステータと、前記ステータの内側に設けた開放端を有する円筒部を備えたなべ状の嵌通孔のない隔壁と、回転軸の一端に送りネジが形成された回転軸を有するロータと、中央に中心孔と前記隔壁の開放端の外径より若干大きな内径を持った円筒状の段差部を形成し前記流体室と気密を保持するためのシール面を有した取り付け板と、前記隔壁の開放端の外周と前記取り付け板の段差部の内周との間に介在するシール部材と、前記シール部材が取り付け板の段差部から脱落することを防止するため前記ステータとシール部材との間に配したバックアップリングと、前記送りネジに螺合し前記ロータの回転により、前後動作する移動体と、前記移動体と係合している弁体と、前記取り付け板の外周部に設けた２カ所にかぎ爪状の嵌合部と、前記嵌合部に両端が嵌合して前記ステータを前記取り付け板に固定する概ねコの字形状の支持フレームとからなり、前記ロータは送りネジが前記隔壁の開口端側に位置する方向で前記隔壁の内側に配置され、前記移動体は前記取り付け板の中心孔を通して前記送りネジに螺合し、前記支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けたことを特徴とするもので、高い気密と信頼性を有した遮断弁を実現するものである。

本発明の遮断弁は、支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けているため、従来の接合部に相当する嵌合部が完全に大気側にあることになり、燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがなく、水分付着や、結露に強い構成となり、従来の遮断弁と比較してステータを取り付け板に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合でも取り付け板のシール面の内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。

本発明の請求項１に係る遮断弁は、流体室に形成された弁座に当接可能に構成した弁体により、前記弁体が前記弁座から離れてガスが流通可能な開弁状態と、前記弁体が前記弁座に当接しガスが遮断される閉弁状態とを保持する遮断弁において、
ステータと、前記ステータの内側に設けた開放端を有する円筒部を備えたなべ状の嵌通孔のない隔壁と、回転軸の一端に送りネジが形成された回転軸を有するロータと、中央に中心孔と前記隔壁の開放端の外径より若干大きな内径を持った円筒状の段差部を形成し前記流体室と気密を保持するためのシール面を有した取り付け板と、前記隔壁の開放端の外周と前記取り付け板の段差部の内周との間に介在するシール部材と、前記シール部材が取り付け板の段差部から脱落することを防止するため前記ステータとシール部材との間に配したバックアップリングと、前記送りネジに螺合し前記ロータの回転により、前後動作する移動体と、前記移動体と係合している弁体と、前記取り付け板の外周部に設けた２カ所にかぎ爪状の嵌合部と、前記嵌合部に両端が嵌合して前記ステータを前記取り付け板に固定する概ねコの字形状の支持フレームとからなり、前記ロータは送りネジが前記隔壁の開口端側に位置する方向で前記隔壁の内側に配置され、前記移動体は前記取り付け板の中心孔を通して前記送りネジに螺合し、前記支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けたことを特徴としたものである。

この構成により、ステータと取り付け板をシール部より外側で接合しているため、接合部が完全に大気室側にあることになり、燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫
化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがなく、水分付着や、結露に強い構成となり、従来の遮断弁と比較してステータを取り付け板に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合でも取り付け板のシール面の内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

（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、図４は本発明の実施例１の遮断弁の取り付け板、ステータ、支持フレームの形状を示す斜視図である。

図１および図４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。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。

ステータ４６の内側に同軸に、２段の底４７ａ、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、セラミックスなどの剛体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。

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４８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、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。

隔壁４７の大径の円筒部４７ｃのなべ側面の開放端側には、第２の軸受け４９ａと、側面に中心軸と垂直な開放端４９ｇを持つ円筒部４９ｂと、外周につば部４９ｃとを同軸に有する合成樹脂製のふた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の軸受けを兼たふた４９の嵌挿部４９ｅは締まり嵌めで嵌合している。ふた４９の嵌挿部４９ｅと第２の軸受け４９ａとの間には、薄肉化した波紋状の応力緩和部４９ｄが形成されている。このふた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とふた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い。ふた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。

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５２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５５が、回転軸５３の送りネジ５２側端をふた４９の第２の軸受け４９ａに、逆の端を第１の軸受４８の中心孔４８ａに回転可能に緩挿されて配されている。

流体室５６に取り付け可能な取り付け板５７は、中央に中心孔５７ａと隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部５７ｂを形成され、外周部の２カ所にかぎ爪状の嵌合部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、ふた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の中心軸に対して径方向に圧縮されて配されている。ふた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のシール面５７ｅと流体室５６との間にはシール部材６９が圧縮されて保持されており、取り付け板５７と流体室５６間を気密に保持している。

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４６の回転を防止している。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５７、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、強度を持った剛体材料であり、経済的理由から表面処理された鋼板が選択しやすい。

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５２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、ふた４９のリブ５０と係合可能な凹状部６１ｅ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５２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、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。

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側の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。ガス（流体）は弁体６２を弁座６５に対して、閉成方向に流れるように構成されている。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。弁シート保持部材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。

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。

そして、この移動体６１と弁体６２とで弁機構を構成しており、開弁側の移動下死点においてはふた４９の開放端４９ｇと、弁シート保持部材６４の裏面６４ｄが当接し、かつ、ふた４９と移動体６１の間には隙間を有するよう軸方向の長さを設定されている。

ロータ５５のスリーブ５４と第１の軸受４８、ふた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。

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。

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（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。

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５２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６５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６１の反発力が送りネジ５２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。

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。

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５２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、ついに弁体６２の弁シート保持部材６４の裏面６４ｄがふた４９の円筒部４９ｂの開放端４９ｇ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。

さて、この種の遮断弁は、一般的に屋外に設置されるガスメータに取り付けられ、夏の直射日光下での５０℃を超過する温度から、厳冬期の−２０℃を下回る温度までの厳しい温度変化にさらされることになる。弁体６２、取り付け板５７のガス室側などガス室側の部品は、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境内で前記過酷な温度変化にさらされることになる。また、ステータ４６や、取り付け板５７の大気側は屋外の飽和湿
度に近い高温高湿環境や、ガスメータの内の結露などの過酷な条件にさらされることになる。そして、その中で、ガスメータの使用期間（一般に１０年間）中、ガス漏れのないよう高い気密信頼性が要求されている。

本実施例の遮断弁は、ステータ４６を取り付け板５７に固定する機構を支持フレーム５９とし、取り付け板５７のシール面５７ｅより外側に支持フレーム５９との嵌合部５７ｃを形成したため、嵌合部５７ｃが完全に大気室側にあることになり、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがない。また、かしめ部は比較的開放された箇所に形成されるため毛細管現象などによって水分を吸い上げることがなく、結露して塗れた場合などでも比較的早く乾燥するため、従来の遮断弁と比較してステータ４６を取り付け板５７に固定する機構が破壊しにくい。

また、嵌合部５７ｃが完全に大気側にあるため、万が一嵌合部５７ｃが腐食などで破損した場合でも取り付け板５７のシール面５７ｅの内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。

以上のように、本発明によれば、長期使用における湿度ストレス、温度ストレス、化学物質のストレス等によってステータ４６を取り付け板５７に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合もガス漏れに至らない高い気密信頼性を有した遮断弁を提供することができる。

また、第１の軸受け４８と第２の軸受けを兼たふた４９はいずれも隔壁４７に対して１部材で構成されているため、誤差の集積や芯ぶれが極少で済み、駆動トルクが低減でき、引っ掛かり防止など信頼性の向上が図れる。

また、流体の流れ方向を弁機構の閉成方向としているため、弁機構として閉成方向に流体の圧力がかかる構成となり、シール性が向上するとともに、組み立てが容易にできるようになるものである。

また、隔壁４７は径方向にシールするシール部材５８を介して取り付け板に固定して構成しているので、繰り返し流体の圧力変動があっても、たわみ易い取り付け板５７の中央部が変位してもシール性を維持し流体の漏れ防止性を更に向上している。

なお、図１において、ふた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い。また、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、シール部材５８は径方向に圧縮されて配されるとしたが、軸方向の圧縮でも良い。ただし、この場合はふた４９のつば４９ｃがクリープ変形することによってシール部材５８の圧縮率が小さくなる可能性が大きいので、シール部材５８の軸方向の圧縮率を左右する部分にはつば４９ｃ等の合成樹脂を介在させないよう形成することが必要である。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、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。また、送り手段は送りねじとしたが円筒カムなどでもよい。また、送り手段と移動体は雄ネジと雌ネジとしたが、ウォームとラックの組み合わせでもよい。

本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態の断面図 同遮断弁の遮断動作中の断面図 同遮断弁の閉弁状態の断面図 同遮断弁の取り付け板、ステータ及び支持フレームの形状を示す斜視図 従来の遮断弁の開弁状態の断面図 従来の他の遮断弁の開弁状態の断面図

４６ ステータ
４７ 隔壁
５５ ロータ
５３ 回転軸
５６ 流体室
５７ 取り付け板
５７ｃ 嵌合部
５７ｅ シール面
５８ シール部材
５９ 支持フレーム
５９ｂ 係合部
６１ 移動体（弁機構）
６２ 弁体（弁機構）

Claims (1)

1. 流体室に形成された弁座に当接可能に構成した弁体により、前記弁体が前記弁座から離れてガスが流通可能な開弁状態と、前記弁体が前記弁座に当接しガスが遮断される閉弁状態とを保持する遮断弁において、
   ステータと、前記ステータの内側に設けた開放端を有する円筒部を備えたなべ状の嵌通孔のない隔壁と、回転軸の一端に送りネジが形成された回転軸を有するロータと、中央に中心孔と前記隔壁の開放端の外径より若干大きな内径を持った円筒状の段差部を形成し前記流体室と気密を保持するためのシール面を有した取り付け板と、前記隔壁の開放端の外周と前記取り付け板の段差部の内周との間に介在するシール部材と、前記シール部材が取り付け板の段差部から脱落することを防止するため前記ステータとシール部材との間に配したバックアップリングと、前記送りネジに螺合し前記ロータの回転により、前後動作する移動体と、前記移動体と係合している弁体と、前記取り付け板の外周部に設けた２カ所にかぎ爪状の嵌合部と、前記嵌合部に両端が嵌合して前記ステータを前記取り付け板に固定する概ねコの字形状の支持フレームとからなり、前記ロータは送りネジが前記隔壁の開口端側に位置する方向で前記隔壁の内側に配置され、前記移動体は前記取り付け板の中心孔を通して前記送りネジに螺合し、前記支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けたことを特徴とする遮断弁。

Images