JP4710540B2 - 遮断弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータを駆動源とする遮断弁装置に関するものである。

従来、この種の遮断弁装置は、ＰＭ型ステッピングモータを駆動源として用いる場合が殆どであった。

一具体例を図３で説明すると、モータ５１は、金属製の円筒状ケーシング５２を有し、その外側に二層励磁形のステータ５３を、内周にロータ５４をそれぞれ配置したものである。ロータ５４と一体的な軸５５はブラケット５６を回転自在に貫通して前方へ突出しており、この突出部外周にねじ５７が形成してある。

弁座５８の開口度を制御する弁体５９は前記ブラケット５６のガイドピン６０を案内として進退自在であるが、このガイドピン６０が中心より外れた変心位置にあるため、回転不能となっている。

したがって、その中心のねじ孔６１に螺合した軸５５の回転によって弁体５９が進退動作され、弁座５８の開口度を制御することとなる。

ステータ５３は、コイル６２を巻装したボビン６３を一対のクローポール形ヨーク６４ａ，６４ｂで保持して構成したものである。

前記ブラケット５６はステータ５３における前方ヨーク６４ａに溶接固定した取付板６５とフランジ板６６とで挟持され、さらにこれら取付板６５、フランジ板６６、および円筒状ケーシング５２の前方フランジ部６７との間にシール材６８を挟持して、ガスなどの流体が漏出しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２３５１号公報

ところで、磁力の透過を極力阻害しないようにするために、モータ５１のケーシング５２は薄肉で構成しなければならない。その結果、シール材６８に均一に圧力を加え、かつケーシング５２の変形が発生しないようにするためには、そのバックアップ用の取付板６５を設ける必要があった。

また、ＰＭ型ステッピングモータを駆動源とする遮断弁装置は、屋外設置されるガスメータに取付けられるのが一般的であるため、５０℃を超過する高温から、−２０℃を下回る低温までの厳しい温度環境下におかれる。

さらに、ガス流路に位置するので、その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）、ガス漏れのないよう高い気密信頼性が要求される。

しかしながら、図３に示した従来の遮断弁装置は、取付板６５を溶接でステータ５３に接合しているところから、溶接による組織変化で、強度、耐食性などの材料性能の低下を招き、ガス漏れ防止が不十分となる課題があった。

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、温度、化学物質等のストレスに耐え得る高い気密信頼性と単純な構造による経済性とを同時に実現可能な遮断弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の遮断弁装置は、弁座の開口度を制御する弁体と、この弁体の駆動源であり、円筒状ケーシングの外側にステータを、内側にロータをそれぞれ配置したモータとを具備し、前記ステータは、コイルを巻装したボビンを一対のクローポール形ヨークで保持して構成するとともに、ヨークの内周で、しかも隣接するクローポールの基端間には前記クローポール内面を結ぶ仮想円形線まで達する突起を設け、前記ケーシングの外周、前方ヨークのスラスト面、およびステータの前方に配置されたブラケットでシール材を挟み込むようにしたものである。

したがって、ステータ、すなわちヨークのスラスト面を略平滑にできることから密閉用のシール材を均等に押さえることが可能となる。

本発明の遮断弁装置は、クローポール間にクローポールの内径面まで突き出した突起を設けた構造にすることで、そのスラスト方向外面が略平滑にできることから、シール特性の向上が図れ、長期間にわたって品質の安定化を実現できる。

本発明は、弁座の開口度を制御する弁体と、この弁体の駆動源であり、円筒状ケーシングの外側にステータを、内側にロータをそれぞれ配置したモータとを具備し、前記ステータは、コイルを巻装したボビンを一対のクローポール形ヨークで保持して構成するとともに、ヨークの内周で、しかも隣接するクローポールの基端間には前記クローポール内面を結ぶ仮想円形線まで達する突起を設け、前記ケーシングの外周、前方ヨークのスラスト面、およびステータの前方に配置されたブラケットでシール材を挟み込むようにした。

したがって、ヨークのスラスト方向外面を平滑化し、別部品を設けることなくシール材を挟持することが可能となる。

前記弁体は進退自在で、回転不能に設定され、ロータとともに回転する軸にねじを介して連係させており、その結果、ロータの回転と同期して弁体が弁座より接離することとなる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない
（実施の形態）
図１，２において、モータ１は、金属製の有底の円筒状ケーシング２を有し、その外側に二層励磁形のステータ３を、内周にロータ４をそれぞれ配置したものである。

ロータ４と一体的な軸５はブラケット６を回転自在に貫通して前方へ突出しており、この突出部外周にねじ７が形成してある。

弁座８の開口度を制御する弁体９は、ブラケット６に回転不能で、しかも進退自在に装着されており、したがって、その中心のねじ孔１０にねじ７が螺合した軸５の回転によって進退動作され、弁座８の開口度を制御するようになっている。

ステータ３は、コイル１１を巻装したボビン１２を一対のクローポール形ヨーク１３ａ
，１３ｂで保持して構成したものである。

さらに述べると、図２に示すように、ヨーク１３ａ，１３ｂからは相手側方向へ伸び、しかも互いに噛み合う櫛歯状のクローポール１４ａ，１４ｂがそれら内周縁よりスラスト方向に形成してある。そして、前方のヨーク１３ａにおいて、隣接するクローポール１４ａの間には、同クローポール１４ａを結ぶ仮想円形線まで達する突起１５を設けている。

すなわち、前方のヨーク１３ａのスラスト側はその内周側においても所定の円形形状を維持しているものである。

円筒状ケーシング２の前方は閉板１６で閉じられるとともに、やや外周方向にカールされている。

そして、前記ブラケット６の周方向途中には内部に空間１７を形成する環状段部１８があって、ここにケーシング２の前端部、ステータ３における前方ヨーク１３ａのスラスト面内周部位が位置しており、ここにシール材１９が挟持されている。

つまり、ブラケット６の環状段部１８、ケーシング２の前端部、前方ヨーク１３ａのスラスト面内周部位がシール材１９を介して密閉されている。

上記の構成において、先述したように、モータ１に通電してロータ４とともに軸５を回転するとねじ結合した弁体９が進退変位して弁座８の開口度を可変し、ガスなどの流体流量を制御できるものである。

そして、本実施の形態の遮断弁装置の一部がガス通路に臨んでいたとしてもシール材１９の作用でガスの流出は確実に防止されるものである。

すなわち、前方ヨーク１３ａに形成した突起１５をクローポール１４ａの内径面まで突出させることで、前方ヨーク１３ａのスラスト方向外面が略平滑となり、これによりこれまで課題であったシール材１９との密着性を他の部材を使うことなく確実に維持できるものである。

以上のように、本発明にかかる遮断弁装置は、シール特性の向上が図れ、長期間にわたって品質の安定化を実現できるもので、ガス遮断以外あらゆる流体遮断用途にも適用できるものである。

本発明の実施の形態を示す遮断弁装置の断面図 同ステータ部の分解斜視図 従来の遮断弁装置の断面図

符号の説明

１ モータ
２ ケーシング
３ ステータ
４ ロータ
６ ブラケット
８ 弁座
９ 弁体
１１ コイル
１２ ボビン
１３ａ，１３ｂ ヨーク
１４ａ，１４ｂ クローポール
１５ 突起
１９ シール材

Claims (1)

1. 開口している前端部が外周方向にカールされた有底の円筒状ケーシングと、
   前記円筒状ケーシングの外側に配置されたステータと、
   前記円筒状ケーシングの内側に配置されたロータと、
   前記ロータの軸が貫通し、前記円筒状ケーシングの開口している前端部を覆う閉板と、
   前記軸の先端が螺合し進退自在に装着されて前記モータの回転により弁座の開口度を制御する弁体と、
   前記閉板と前記円筒状ケーシングの前端部が挿入される環状段部を有するブラケットと、前記環状段部に装着されるシール部材と、を具備し、
   前記ステータは、コイルを巻装したボビンを一対のクローポール形ヨークで保持して構成するとともに、前記クローポール形ヨークの内周で、しかも隣接するクローポールの基端間には前記クローポール内面を結ぶ仮想円形線まで達する突起を設け、前記円筒状ケーシングのカールされた前端部、前記突起により平滑化された前記ヨークのスラスト面、およびステータの前方に配置された前記ブラケットの環状段部で前記シール材を挟み込むようにした遮断弁装置。