JP6574605B2 - Shut-off valve - Google Patents
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Description
本発明は、例えば地震が発生した緊急時に、弁体を開放位置から閉塞位置に切り替えることによって水道水の流れを遮断することができる遮断弁に関する。 The present invention relates to a shut-off valve that can shut off the flow of tap water by switching a valve body from an open position to a closed position in an emergency when an earthquake occurs, for example.
かかる遮断弁は、回転自在な弁軸に取り付けられ該弁軸回りの回転によって開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、弁軸に連動連結されるギヤ部と、開放位置の弁体を緊急時に閉塞位置へ切り替えるべくギヤ部を介して弁軸を回転させるためのモータと、このモータと電源とを接続するためのケーブルと、地震が発生して電源からの電力が途絶えたときに電力供給を行うバックアップ電源としての蓄電池と、弁体の閉塞位置と開放位置との切り替えを手動で行うべくギヤ部を介して弁軸を回転させるための手動式の開閉ノブと、ギヤ部とモータと蓄電池とを収容するケーシングとを備えている。そして、前記開閉ノブが、ケーシングの底壁を貫通して下方に突出した状態で設けられている(例えば特許文献1参照)。 Such a shut-off valve includes a valve body that is attached to a rotatable valve shaft and can be switched between an open position and a closed position by rotation around the valve shaft, a gear portion that is linked to the valve shaft, and a valve body that is in an open position. In order to switch the valve shaft to the closed position in an emergency, a cable for rotating the valve shaft through the gear part, a cable for connecting the motor and the power source, and when the power from the power source is cut off due to an earthquake A storage battery as a backup power source for supplying power, a manual opening / closing knob for rotating the valve shaft via the gear portion to manually switch between the closed position and the open position of the valve body, the gear portion and the motor And a casing for housing the storage battery. And the said opening-and-closing knob is provided in the state which penetrated the bottom wall of the casing and protruded below (for example, refer patent document 1).
上記特許文献1の遮断弁にあっては、地震が発生して電源からの電力が途絶えたときには、蓄電池からの電力により弁軸を回転させて、弁体を閉塞位置に切り替えることができる。そして、地震が沈静化すると、閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えて給水を復旧しなければならない。この復旧時に、電源からの電力が途絶えた状態のままで、しかも蓄電池の電力の残量が少なくなっていると、モータを駆動して閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えることができない。そこで、開閉ノブを回転操作することによって、閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることになるが、開閉ノブがケーシングの底壁を貫通して下方に突出している構成であるため、ケーシングが邪魔になって、開閉ノブに手が届きにくい。特に、土中深くに埋設されている遮断弁であれば、開閉ノブに更に手が届きにくく、開閉ノブの回転操作が非常にやり難い。そのため、復旧作業が手間のかかる煩わしい作業になっていた。 In the shut-off valve of the above-mentioned patent document 1, when an earthquake occurs and the power from the power source is interrupted, the valve body can be rotated by the power from the storage battery to switch the valve body to the closed position. And if an earthquake calms down, the valve body of a blockade position must be switched to an open position, and water supply must be restored. When the power from the power source is interrupted at the time of recovery and the remaining power of the storage battery is low, the motor cannot be driven to switch the valve body at the closed position to the open position. Therefore, by rotating the open / close knob, the valve body in the closed position is switched to the open position by an artificial operation force. However, the open / close knob protrudes downward through the bottom wall of the casing. The casing is in the way, making it difficult to reach the open / close knob. In particular, if the shut-off valve is buried deep in the soil, it is difficult to reach the open / close knob, and it is very difficult to rotate the open / close knob. For this reason, the recovery work has been troublesome and troublesome.
本発明は前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、復旧時に閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることを迅速に行うことができる遮断弁を提供するものである。 In view of the above-described situation, the present invention is to provide a shut-off valve that can quickly switch the valve body at the closed position to the open position with an artificial operating force at the time of recovery.
本発明の遮断弁は、前述の課題解決のために、回転自在な弁軸と、該弁軸に取り付けられ開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、前記弁軸を回転させるための駆動機構と、該駆動機構を駆動するための電池及びモータを含む電子部品群と、前記駆動機構と前記電子部品群とを収容するケーシングとを備え、前記駆動機構が、前記ケーシング内に回転自在に支持され前記弁軸を回転させる横向きの回転軸を備え、前記回転軸を操作すべく該回転軸の軸方向一端部に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸と、該操作軸の上端部に設けられ該操作軸を回転させるための回転部とを有する操作部を備え、前記操作部は、前記回転部が、前記ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置するように構成され、前記弁軸は縦向きの軸からなり、前記弁軸の上端にギヤが設けられ、前記駆動機構が、前記回転軸の軸方向他端部に設けられ該回転軸と前記モータとを連動連結するためのギヤ機構と、前記回転軸の軸方向中間部に該回転軸と一体回転するように取り付けられ前記ギヤと噛み合うウオームギヤとを備え、前記回転軸の一端部と前記操作軸の下端部とが動力伝達変換機構で連動連結されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the shut-off valve of the present invention includes a rotatable valve shaft, a valve body attached to the valve shaft and switchable between an open position and a closed position, and a valve body for rotating the valve shaft. A driving mechanism; an electronic component group including a battery and a motor for driving the driving mechanism; and a casing that houses the driving mechanism and the electronic component group, and the driving mechanism is rotatable in the casing. An operation shaft extending upward and configured to be connected to one axial end portion of the rotation shaft to operate the rotation shaft, and an upper end portion of the operation shaft. And an operating part having a rotating part for rotating the operating shaft, wherein the operating part is positioned at substantially the same height as the upper end of the casing or above the upper end of the casing. Configured to be located in , The valve shaft consists of vertical axis, the gear is provided at an upper end of the valve shaft, the driving mechanism, operatively connected with said with said rotary shaft provided on the other axial end portion motor of the rotary shaft And a worm gear that is attached to an intermediate portion in the axial direction of the rotary shaft so as to rotate integrally with the rotary shaft, and meshes with the gear, and one end portion of the rotary shaft and a lower end portion of the operation shaft, Are interlocked and connected by a power transmission conversion mechanism .
本発明によれば、例えば地震が発生した緊急時に、弁体を閉塞位置に切り替える際には、モータによって駆動機構を電気的に操作して弁軸を回転させることによって、弁体を開放位置から閉塞位置に切り替える。そして、地震が沈静化して閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる際には、ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置している回転部を、ケーシングに邪魔されることなく、直ちに掴むことができる。そして、回転部を回転操作することによって、操作部の操作軸の回転力が動力伝達変換機構を介して回転軸に確実に伝達されて、弁軸が回転することで、閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えることができる。
又、弁軸に一体回転するギヤと噛み合うウオームギヤを備えているので、閉塞位置の弁体が開放位置側へ不測に回転することを抑制することができるだけでなく、開放位置へ切り替えた弁体が水圧により閉塞位置に不測に回転することも抑制することができる。また、動力伝達変換機構のギヤ比を変更するだけで、操作軸からの回転を回転軸へ伝達させる際に、回転速度を増速する又は減速することができる。
According to the present invention, for example, when the valve body is switched to the closed position in an emergency when an earthquake occurs, the valve body is moved from the open position by electrically operating the drive mechanism by the motor to rotate the valve shaft. Switch to the closed position. Then, when the seismic calms down and the valve body at the closed position is positioned at the open position, the rotating part positioned at substantially the same height as the upper end of the casing or above the upper end of the casing is moved to the casing. You can grab immediately without being disturbed. Then, by rotating the rotating unit, the rotational force of the operating shaft of the operating unit is reliably transmitted to the rotating shaft via the power transmission conversion mechanism, and the valve shaft rotates, so that the valve body at the closed position is removed. It can be switched to the open position.
In addition, since the worm gear meshes with the gear that rotates integrally with the valve shaft, it is possible not only to prevent the valve body in the closed position from rotating unexpectedly to the open position side, but also the valve body switched to the open position Unexpected rotation to the closed position due to water pressure can also be suppressed. Further, the rotation speed can be increased or decreased when the rotation from the operation shaft is transmitted to the rotation shaft only by changing the gear ratio of the power transmission conversion mechanism.
又、本発明の遮断弁は、前記操作軸が、前記動力伝達変換機構に対して着脱自在に構成されていてもよい。 In the shutoff valve of the present invention, the operation shaft may be configured to be detachable from the power transmission conversion mechanism.
上記のように、操作軸を、動力伝達変換機構に対して着脱自在に構成することによって、閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる時にのみ、操作軸を動力伝達変換機構に取り付け、不要時には、邪魔にならないように取り外しておくことができる。 As described above, the operation shaft is configured to be detachable from the power transmission conversion mechanism so that the operation shaft is attached to the power transmission conversion mechanism only when the valve body at the closed position is positioned at the open position. It can be removed so as not to get in the way.
本発明によれば、地震が沈静化して閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる際には、ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置している回転部を、ケーシングに邪魔されることなく、直ちに掴んで回転操作することができるので、復旧時に閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることを迅速に行うことができる遮断弁を提供することができる。 According to the present invention, when the seismic calms down and the valve body at the closed position is positioned at the open position, the rotation is located at the same height as the upper end of the casing or at a position higher than the upper end of the casing. Provides a shut-off valve that can quickly switch the valve body in the closed position to the open position with an artificial operating force at the time of recovery because the part can be immediately gripped and rotated without being obstructed by the casing. can do.
本実施形態に係る遮断弁は、所定の震度を超える地震発生時に、各戸への給水(流体の一例)を遮断する緊急遮断弁(以下、単に遮断弁という)である。この遮断弁は、例えば水道メータが収納されるメータボックス内に配置される他、水道本管から各戸(後述する建屋9)の蛇口に至る間の給水用の配管(後述する給水管8)の適宜の場所に設置される。以下、本発明の遮断弁の一実施形態を、図面を参照して説明する。
The shutoff valve according to the present embodiment is an emergency shutoff valve (hereinafter simply referred to as a shutoff valve) that shuts off water supply (an example of fluid) to each door when an earthquake exceeding a predetermined seismic intensity occurs. For example, the shut-off valve is disposed in a meter box in which a water meter is accommodated, and is also provided for a water supply pipe (
まず、遮断弁1が配置される配水施設について説明する。図1に示すように、配水施設K2は、配水池Wと、配水池Wに接続して所定場所まで配水池Wからの水を供給するための水道本管H(複数本の水道本管H1,H2…)と、水道本管Hの途中に仕切弁Bとを備えている。仕切弁Bは、複数の仕切弁B1,B2を備え、水道本管Hの適宜の複数箇所に接続されている。 First, the water distribution facility where the shutoff valve 1 is arranged will be described. As shown in FIG. 1, the water distribution facility K2 is connected to the water reservoir W and a water main H (a plurality of water mains H1 connected to the water reservoir W to supply water from the water reservoir W to a predetermined location). , H2...) And a gate valve B in the middle of the water main H. The gate valve B includes a plurality of gate valves B1 and B2 and is connected to a plurality of appropriate locations on the water main H.
給水施設を構成する水道本管Hの二次側には、各戸(後述する建屋9)の蛇口側へ給水するための給水構造K1が接続される。この給水構造K1は、水道本管Hに分水栓D(例えば、サドル付分水栓)を介して接続されている。具体的には、分水栓Dに接続される遮断弁1と、遮断弁1から給水管8が接続され、給水管8の途中に接続された上流側の第1止水栓5A(図1では図示せず、図2参照)、下流側の第2止水栓5B(メータボックス3内に備えている)とを備える。
A water supply structure K1 for supplying water to the faucet side of each door (building 9 to be described later) is connected to the secondary side of the water main H constituting the water supply facility. This water supply structure K1 is connected to the water main H through a water faucet D (for example, a water faucet with a saddle). Specifically, the shutoff valve 1 connected to the water faucet D, the
分水栓Dは、図2及び図3に示すように、水道本管Hの上部に接続され、分水栓Dの近傍に遮断弁1が接続されている。また、第1止水栓5Aは、公道R1と宅地R2との境界Z付近に埋設され、特に、メインの給水管8から複数本のサブの給水管8Aに分岐されて複数の建屋9に接続されている場合(図1では4本の給水管8Aに分岐している)や境界Zからメータボックス3までの距離が長い場合に一般的に用いられる。この第1止水栓5Aは、給水構造K1の給水管8の点検やメンテナンスを行う際に閉じることになる。第1止水栓5Aは、筒状(円筒状又は多角筒状等)の収納部2内に収容された状態になっている。収納部2の上端に形成されている開口は、着脱自在な蓋体2Aにより閉じられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the water faucet D is connected to the upper part of the water main pipe H, and the shutoff valve 1 is connected in the vicinity of the water faucet D. Further, the
遮断弁1は、公道R1側に埋設され、図3に示すように、その一次側端が、分水栓Dのねじ部4に袋ナット状の継手6を介して接続されている。他方の二次側端が、給水管8に袋ナット状の継手7を介して接続されている。また、遮断弁1は、図2に示すように、筒状(円筒状又は多角筒状等)の収納部10内に収容された状態になっている。収納部10の上端に形成されている開口は、着脱自在な蓋体10Aにより閉じられている。
The shutoff valve 1 is embedded on the public road R1 side, and its primary side end is connected to the threaded portion 4 of the water faucet D via a cap nut-like joint 6 as shown in FIG. The other secondary side end is connected to the
次に、遮断弁1の具体的構成を説明する。図4〜図7及び図9に示すように、遮断弁1は、回転自在な弁軸19に取り付けられ、開放位置(図4参照)と閉塞位置(図5参照)とに切り替え可能な弁体13と、弁軸19を回転させるために弁軸19に連動連結される横向きの回転軸37とを有する駆動機構21と、開放位置の弁体13を緊急時に閉塞位置へ操作すべく駆動機構21を駆動するためのアクチュエータとしてのモータMと、モータMに電力供給する複数(ここでは2個であるが、1個でも3個以上でもよい)の電池12,12と、モータMの電動力により閉塞位置へ操作された弁体13を開放位置へ切り替えるべく駆動機構21の回転軸37を手動操作するための操作部24と、駆動機構21とモータMと電池12,12とを収容するケーシングCとを備えている。
Next, a specific configuration of the shutoff valve 1 will be described. As shown in FIGS. 4 to 7 and 9, the shut-off valve 1 is attached to a
ケーシングCは、図9〜図11に示すように、駆動機構21を収容する第1ケース22と、モータM及び電池12,12を収容する第2ケース23とを備えている。また、第2ケース23を上から被せて密閉度を上げるための水密用カバー25を更に備えている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the casing C includes a
図4及び図5に戻って、弁体13は、弁箱11に収容される。その弁箱11には、水道本管(給水)H側となる一次側端に一次側開口26が形成され、建屋側となる二次側端に二次側開口27が形成されている。弁箱11において、一次側端および二次側端の間に、一次側部および二次側部に対して拡径された弁体収容部28が形成されている。弁体13は、弁体収容部28に収容されている。
Returning to FIGS. 4 and 5, the
二次側開口27の弁体収容部28寄りの内周面に、環状の弁台29がシール部材m9を介して嵌着されている。弁台29の中心部には、連通開口部30が形成されている。
An
弁軸19は、上下方向に沿う縦向きの軸であり、弁体収容部28における二次側寄りには、弁軸19をその上部および下部で外嵌して支持すべく、上下方向に離間した一対の筒状の膨出部31,32が形成されている。弁軸19は、上側の膨出部31にシール部材m10を介して挿通されている。また、弁軸19の上端に後述するヘリカルギヤ39(図7参照)が一体回転するよう取り付けられている。
The
そして、弁軸19が、上下軸芯周りで一方側に回転することによって、弁体13を図4の開放位置に切り替えることができる。このときの駆動機構21の押え部材44が、図7の実線で示す位置にある状態である。また、弁軸19が、上下軸芯周りで他方側に回転し、弁体13を図4の閉塞位置に切り替えることができる。このときの駆動機構21の押え部材44が、図7の2点鎖線で示す位置にある状態である。
And the
図9に示すように、駆動機構21は、第1ケース22の内部にまとめられて収納され(組付けられ)、ユニット化されている。駆動機構21の駆動を制御するための電子部品群33が設けられ、その電子部品群33は、第1ケース22とは別体の第2ケース23の内部にまとめられて収納され(組付けられ)、ユニット化されている。第1ケース22は、弁箱11上に配置され、第2ケース23は、第1ケース22の上に着脱自在に取付けられている。つまり、下から弁箱11、第1ケース22、第2ケース23の順に積み重ねられた状態で一体化されている。
As shown in FIG. 9, the
図6〜図8に示すように、第1ケース22は、平面視において矩形状の底壁22Aと、底壁22Aの四方から立設された側壁22Bとを備えて上方を開放部22Cとした直方体形状に形成されている。この直方体形状の第1ケース22は、メータボックス3の横幅方向に長辺方向が沿うように配置されている。開放部22Cは、板状の蓋体34で被覆されている。第1ケース22と蓋体34とは、シール部材m1を介して組付けられている。底壁22Aは弁箱11の上面11aに載置され、第1ケース22は、第1ケース22の内部から底壁22Aおよび弁箱11の上面11aに挿通するボルトVによって、上面11aに着脱自在に取付けられている。底壁22Aと上面11aとは、シール部材m2を介して取付けられている。図8に示す底壁22Aには、弁軸19を挿通する挿通穴22aが形成されている。また、弁軸19は、挿通穴22aにシール部材m5を介して組付けられている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
図8〜図10に示すように、蓋体34は矩形状に形成され、矩形状の受台板34Aと、四辺から立設される支持枠34Bとを備える。受台板34Aには、後述する第2ケース23の嵌合部23B(図11参照)が内嵌される被嵌合部34a(図9参照)が形成されている。被嵌合部34aは、蓋体34の片側寄り(図9では右端寄り)に配置されている。被嵌合部34aは円筒状に形成され、蓋体34の板面に対して下方および上方に突出するよう形成されている。被嵌合部34aの直下に、後述する従動傘歯車35(図7参照)が配置されている。支持枠34Bの外周面部には、シール部材m3(図8参照)が嵌合されている。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
図6〜図9を参照しつつ、駆動機構21の構成を説明する。駆動機構21は、従動傘歯車35を有する歯車機構36と、歯車機構36に連動連結され第1ケース22に回転自在に支持された横向きの回転軸37と、回転軸37に外嵌固定されたウオームギヤ38と、ウオームギヤ38に噛合して弁軸19に動力を伝達するヘリカルギヤ39とを備える。回転軸37と後述する第2回転軸14との間には、ワンウェイクラッチ40が配置されている。また、ウオームギヤ38とヘリカルギヤ39とから減速機構を構成して、弁軸19を確実に回転させて弁体13を閉塞位置にするためのトルクを得ることができるようにしている。前記のようにウオームギヤ38が噛み合うヘリカルギヤ39に弁軸19が取り付けられているから、水圧によって閉塞位置に位置している弁体13が開放位置側へ動いてしまうことを防止しつつ、弁体13を閉塞位置から開放位置へ切り替えたい場合には、ワンウェイクラッチ40により確実に開放位置に弁体13を切り替えることができる。
The configuration of the
歯車機構36は、従動傘歯車35と、従動傘歯車35とのギヤ比を変えるための複数(図6では2個)の平歯車41とを備える。従動傘歯車35は、給水方向と直交する方向である短手方向Sに沿う方向の中心軸回りに回転するもので、その軸部35Aに一方の平歯車41が噛合するよう構成されている。ウオームギヤ38は、短手方向Sを長手方向とする回転軸37に一体回転するように外嵌固定されている。ウオームギヤ38は、回転軸37の軸方向中間部に配置されている。
The
図6に示すように、第1ケース22の底壁22Aの上面から複数本の支持柱42が立設され、支持柱42に上側を開放した断面コ字形のブラケット43の底壁43Aが支持されている。回転軸37の軸方向両端部側が、ブラケット43の縦壁43Bに回転自在に支持されている。また、ウオームギヤ38と噛み合うヘリカルギヤ39は、図7に示すように、弁軸19の上端に一体回転自在に取り付けられ、平面視において扇状に形成されている。
As shown in FIG. 6, a plurality of
ワンウェイクラッチ40は、回転軸37と、この回転軸37の軸方向一端側へ配置される横向きの第2回転軸14との間に設けられ、後述する回転部16を一方向へ回転操作することによって、第2回転軸14の回転力を回転軸37に伝達する。これにより弁軸19が回転されて閉塞位置の弁体13を開放位置に手動操作力で切り替えることができる。
The one-way clutch 40 is provided between the rotating shaft 37 and the lateral second
操作部24は、図13に示すように、回転軸37(図9参照)を操作すべく第2回転軸14の第2ケース22から離間する側となる一端に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸15と、操作軸15の上端に設けられて操作軸15を回転させるための回転部16とを備えている。第2回転軸14の一端と操作軸15の下端とが動力伝達変換機構17で連動連結されている。
As shown in FIG. 13, the operating
操作軸15は、上下方向に長い縦長状の棒状部材から構成されている。また、回転部16は、操作軸15の上端部に嵌合し、ビスbにより固定されている。
The
動力伝達変換機構17は、第2回転軸14の一端に一体回転するように取り付けられた第1傘歯車17Aと、この第1傘歯車17Aと噛み合って回転力の伝達を行うための第2傘歯車18Aを備える上下軸心回りで回転可能な縦軸18とを備えている。前記縦軸18の上端部に前記操作軸15の下端に形成の凹部15Aが嵌合して操作軸15の回転力を縦軸18に伝達可能に構成されている。また、動力伝達変換機構17は、第1ケース22から横外方へ延出されたL字状の円筒状体20に収納されている。尚、縦軸18の上下方向中央部には、上下端部よりも径の大きな大径部18Dを備え、その大径部18Dに円筒状体20に対してシールするためのシール部材18Mを備えている。操作軸15が縦軸18の上端部に嵌合されているだけであり、操作軸15が縦軸18に対して着脱自在に構成されている。従って、図13に示すように、操作軸15を縦軸18から取り外して邪魔にならない場所へ操作軸15を移動させておくことができるようになっている。操作軸15を縦軸18から取り外した後は、円筒状体20の上端の開口に該開口を閉じるためのキャップ55を装着する(図14参照)。
The power
前記キャップ55を取り外す工具56を図15(a)に示している。この工具56は、縦長状の板部材56Aの上端に取っ手56Bを備え、該板部材56Aの下端にキャップ55の鍔部55Aに係合する係合部56Cを備えている。係合部56Cは、上下一対の円弧形状の板部56d,56dと、上下一対の板部56d,56dの外周縁同士を上下方向で連結する連結板部56eとからなっている。従って、図15(b)に示すように、工具56を操作しながら、キャップ55の鍔部55Aに係合部56Cを係合させる。係合すると、矢印の方向である上方へ工具56を持ち上げることによって、キャップ55を取り外すことができる。また、キャップ55を取り付ける場合には、係合部56Cにキャップ55の鍔部55Aを係合させた状態で円筒状体20の上端の開口に押し込んで装着する。
A
閉塞位置の弁体13を開放位置へ切り替える場合には、図13において回転部16を上方から見た状態で反時計回りに回転させることによって、動力伝達変換機構17を介して第2回転軸14を反時計回りに回転させる。第2回転軸14へ伝達された回転力は、ワンウェイクラッチ40を介して回転軸37に伝達され、ヘリカルギヤ39が回転されることで、弁軸19が回転し、閉塞位置の弁体13が開放位置へ切り替えられる。
When the
図8に示すように、弁軸19は上部が挿通穴22aに挿通され、挿通穴22aに挿通する弁軸19の軸方向途中部分には、シール部材m5が外嵌されている。なお、弁軸19において、挿通穴22aに挿通して第1ケース22の内部に挿入された部分は、段付面19aを介して上部が下部に比べて小径となるよう形成されている。
As shown in FIG. 8, the upper part of the
ヘリカルギヤ39の中心部は、段付面19aまで挿入されており、ヘリカルギヤ39は、抜止め手段によって弁軸19から抜止めされている。抜止め手段は、弁軸19の上面とヘリカルギヤ39の上面に亘るアーム状の押え部材44、押え部材44を弁軸19の上端面に固定させる取付ボルト45を備えている。取付ボルト45が押え部材44を挿通して、弁軸19の上端面に螺合されている。
The central portion of the
図7及び図8に示すように、押え部材44は、回転軸37及びウオームギヤ38に接することなく水平面内(回転軸37の上方)で延長されて杆状に形成されている。押え部材44は、ヘリカルギヤ39とともにヘリカルギヤ39の中心(弁軸19の中心でもある)回りに、歯部39Aが形成された範囲内で回動可能に構成されている。さらに詳しくは、後述するように、モータMを駆動する時間内で、歯部39Aが形成された範囲内で回動可能に構成されている。なお、押え部材44の先端部上面には、永久磁石Eが装着されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the pressing
図9〜図11に示すように、第2ケース23は、直方体形状に形成されている。第2ケース23は、第1ケース22の蓋体34に着脱自在に取付けられる。第2ケース23は、平面視において矩形状の底壁23Aと、底壁23Aを上方から被覆する被覆体46とを備えている。底壁23Aと被覆体46とは、シール部材m6を介して組付けられている。底壁23Aの短手方向一端側には、被嵌合部34aに内嵌する前記嵌合部23Bが形成されている。嵌合部23Bは、円筒状に形成され、底壁23Aの壁面に対して下方へ向けて突出されている。嵌合部23Bの外周面には、シール部材m7が外嵌されている。嵌合部23Bで囲繞される底壁23Aの中心には、後述する駆動伝達部である駆動傘歯車47の、駆動軸48が挿通される挿通孔49が形成されている。この駆動軸48は、上下方向に沿う軸である。
As shown in FIGS. 9-11, the
電子部品群33は、第2ケース23に内装されており、電子部品として、モータ(直流電動機)Mと、モータMに電力を供給するための2つの電池(外部から給電を受けない蓄電池)12,12と、所定の震度以上の地震を検知する地震検知器50と、地震検知器50からの震度信号の入力により電池12,12からモータMへ電力を供給するよう制御する機能を有する一組の制御基板(図示せず)とを備えている。制御基板は図示されてないが、例えば電池12,12と第2ケース23の奥側壁との間にあって、電池12,12に沿って直立するよう配置されている。
The
駆動伝達部は、駆動傘歯車47とモータMとを備える。さらに、第2ケース23には、永久磁石Eの磁力で反応する磁気センサとLEDが内装されている。この磁気センサは、永久磁石Eと上下方向で対応すると、押え部材44が回動したことを検出するものである。この検出により弁体13の開閉状態を報知するために、制御基板の制御回路を介して、LEDに点灯、あるいは点滅信号が出力される。
The drive transmission unit includes a
図12に示すように、電子部品群33(図11参照)に対する水密性を確保するために、第2ケース23は、水密用カバー25で上方から被覆されている。すなわち、第2ケース23と水密用カバー25とで二重にシールされた構成により、電子部品群33に対する水密性が確保されている。水密用カバー25は下側が開放された箱状に形成されている。水密用カバー25の四方(図12では3方のみ図示)の側壁25Bは、蓋体34の支持枠34Bに嵌合されたシール部材m3に対して外側から嵌合するよう構成されている。
As shown in FIG. 12, the
水密用カバー25は、天壁25Aを備えている。また、水密用カバー25は、蓋体34の支持枠34Bに嵌合した状態では、天壁25Aの裏面が第2ケース23の上面に当接するよう構成されている。更に、水密用カバー25は、不測に支持枠34Bから容易に外れないよう固定するための取付杆51を備えている。取付杆51は、水密用カバー25の内側で第2ケース23の外側を通って、第1ケース22(例えば図9の受台板34A)の螺子孔に螺合している。
The
これにより、第2ケース23は、水密用カバー25により第1ケース22に押えられるようにして装着されている。取付杆51は、その頭部が回転被操作部52に構成されている。前記縦軸18から回転部16を備える操作軸15を取り外し、その操作軸15の凹部15Aを、図12の仮想線で示すように、回転被操作部52に外嵌する。この状態で回転部16を回転させることによって、回転被操作部52を回転させて取付杆51を螺合したり、螺合解除することができる。回転被操作部52の天壁25Aを挿通する部分に、シール部材m8が外嵌されている。
Thus, the
水密用カバー25の天壁25Aに、回転被操作部52をその外周部で覆う覆壁53が上方に突出するよう形成されている。常時的には、覆壁53に、蓋54が被せられて回転被操作部52が隠蔽されている。前述のように取付杆51を取外す又は取り付ける作業を行う際には、蓋54を取外し、作業終了後は、再度蓋54を取り付けておくことになる。蓋54は、前述した工具56を用いて取り外したり、取り付けることができる。
On the
上記のように構成されたメータボックス3内の遮断弁1の動作について説明する。地震が発生する前の通常時では、図4に示すように、弁体13は、弁台29の連通開口部30を開放するよう開いている。この開放位置で各戸(建屋)への給水が可能になっている。弁体13の開放位置における駆動機構21の押え部材44は、図7の実線で示す状態である。
The operation of the shutoff valve 1 in the meter box 3 configured as described above will be described. At a normal time before an earthquake occurs, the
所定の震度以上の地震が発生した場合、これを地震検知器50が検知して、震度信号が制御基板の制御回路に出力されると、制御回路は、地震検知器50からの震度信号の入力により電池12,12からモータMへ電力を供給するよう制御する。すると、モータMが駆動し、駆動傘歯車47がその軸心回りに回転をし、駆動傘歯車47に噛合している従動傘歯車35が軸部35A回りに回転し、軸部35Aに噛合している平歯車41が、その軸心回りに回転し、平歯車41に連結されている回転軸37、および回転軸37に外嵌しているウオームギヤ38がその軸心回りに回転する。
When an earthquake greater than a predetermined seismic intensity occurs, the
そうすると、ウオームギヤ38に噛合しているヘリカルギヤ39が回転し、ヘリカルギヤ39に連結されている弁軸19がその軸心回りに回動し、開放位置にある弁体13が、弁台29に当接して、連通開口部30を閉じた閉塞位置(図5参照)となる。
Then, the
閉塞位置では、弁箱11内での給水が遮断される。すなわち、各戸(建屋)への給水が遮断される。なお、モータMの駆動は、例えばタイマー制御されており、所定時間だけ駆動を継続すると、弁体13が閉塞位置となるよう設定されている。
In the closed position, water supply in the
弁軸19が回動すると、弁軸19に固定されている押え部材44が弁軸19の軸心回りに反時計方向に回動して、押え部材44は、図7の仮想線に示す位置になる。この位置になると、LEDが点灯、あるいは点滅するなどして、給水が遮断されている状態を第3者に報知する。この場合、LEDの報知は、磁気センサの検出信号に基づいて行われる。
When the
地震が沈静化すると、遮断位置の遮断弁1を開放位置に復旧する復旧作業を行う。まず、図2に示すように、収納部10の蓋体10Aを取り外してから、回転部16を有する操作軸15の下端を円筒状体20内の縦軸18(図13参照)の上端に嵌合させる。この状態において回転部16を反時計回りに回転させることによって、その回転力が動力伝達変換機構17を介して第2回転軸14に伝達される。第2回転軸14に伝達される回転力がワンウェイクラッチ40を介して回転軸37に伝達され、弁軸19が時計回りに回転して弁体13を開放位置に位置させる。従って、図2に示すように、遮断弁1が土中深くに埋設されている場合であっても、収納部10の蓋体10Aを取り外して、操作軸15を縦軸18に取り付けることによって、回転部16をケーシングCの上端よりも上方位置に位置させることができる。これにより、回転部16を直ちに掴んで回転操作することで、遮断状態の弁体13を開放位置に迅速に切り替えることができる。
When the earthquake subsides, a restoration work is performed to restore the shutoff valve 1 at the shutoff position to the open position. First, as shown in FIG. 2, after removing the
本発明の遮断弁は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施形態では、ケーシングCを、3つのケース22,23,25から構成したが、1つのケース又は2つのケース、あるいは4つ以上のケースから構成することもできる。
The shut-off valve of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In the above embodiment, the casing C is composed of the three
また、上記実施形態では、ウオームギヤ38と、ウオームギヤ38に噛合しているヘリカルギヤ39とから減速機構を構成したが、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合しているウオームホイールとから減速機構を構成してもよいし、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合している平歯車とから減速機構を構成してもよく、その具体構成は自由に変更可能である。
In the above embodiment, the speed reduction mechanism is configured by the
また、上記実施形態では、弁体13を垂直方向(上下方向)に沿う弁軸19回りに回動する構成にしたが、水平方向に沿うように弁軸を配置し、水平方向に沿う弁軸回りに回動する構成であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、モータMに電力供給をする電池として充電式電池である蓄電池を用いたが、充電不能な一次電池を用いてもよい。 In the said embodiment, although the storage battery which is a rechargeable battery was used as a battery which supplies electric power to the motor M, you may use the primary battery which cannot be charged.
また、上記実施形態では、駆動機構21を駆動するアクチュエータとしてモータMを用いたが、流体圧シリンダや電磁式アクチュエータ等を用いることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the motor M was used as an actuator which drives the
また、上記実施形態では、操作軸15が動力伝達変換機構17に対して着脱自在に構成したが、着脱不能に操作軸15を動力伝達変換機構17に固定する構成であってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、遮断弁1を分水栓Dの近傍に配置した場合を示したが、図16に示すように、メータボックス3の近傍でかつ給水方向上流側に配置してもよい。この場合、図17に示すように、遮断弁1が収納部57内に収納され、収納部57の上端の開口が開閉自在な蓋体57Aで閉じられている。図2と同様に、回転部16を回転操作して閉塞位置の遮断弁1を開放位置に操作する際には、回転部16が遮断弁1のケーシングCの上端よりも上方位置、図17では地上面の近傍位置に位置しているから、回転部16を掴んで容易迅速に回転操作することができる。要するに、回転部16が蓋体57Aを開けた状態で手が届く位置にあればよい。また、図18では、第1止水栓5Aと分水栓Dとの間に配置した場合を示している。この場合、遮断弁1が収納部58内に収納され、収納部58の上端の開口が開閉自在な蓋体58Aで閉じられている。図2と同様に、回転部16を回転操作して閉塞位置の遮断弁1を開放位置に操作する際には、回転部16が遮断弁1のケーシングCの上端よりも上方位置、図18では地上面の近傍位置に位置しているから、回転部16を容易迅速に回転操作することができる。図に示す59は継手である。尚、図16〜図18で説明しなかった構成は、図1及び図2と同様であり、同一の符号を付している。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the cutoff valve 1 was arrange | positioned in the vicinity of the water tap D was shown, as shown in FIG. 16, you may arrange | position in the vicinity of the meter box 3 and the upstream of a water supply direction. . In this case, as shown in FIG. 17, the shutoff valve 1 is housed in the
また、上記実施形態では、所定の震度以上の地震を検知する地震検知器50を用い、地震を検知することで、弁体13を開放位置から遮断位置とするように構成したが、地震感知器50としては、感震器や加速度センサ等を用いて、所定の震度や加速度を検知することで、弁体13を開放位置から遮断位置に切り替えてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、流体の一例として水道水を挙げ、水道水の給水遮断を行うようにした遮断弁1を例に挙げた。しかしながら、本発明は水道水の給水遮断を行う遮断弁1に限定されず、他の流体の遮断を行う遮断弁として適用することもできる。他の流体である液体としては、工業用水、燃料油、清涼飲料、水薬等が挙げられる。 Moreover, in the said embodiment, the tap water was mentioned as an example of the fluid, and the cutoff valve 1 which performed the water supply cutoff of the tap water was mentioned as an example. However, the present invention is not limited to the shutoff valve 1 that shuts off the tap water supply, and can also be applied as a shutoff valve that shuts off other fluids. Examples of the liquid that is another fluid include industrial water, fuel oil, soft drinks, and liquid medicine.
また、上記実施形態では、回転部16を、弁体13を回転させる際に、ケーシングCの上端よりも上方位置に位置させたが、ケーシングCの上端と略同一高さ位置に位置させる構成であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, when rotating the
また、上記実施形態では、弁軸19と弁体13とを別々に構成し、それらが一体回転するように連結したが、両者を一体形成して弁体13としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、ワンウェイクラッチ40を設けたが、ワンウェイクラッチ40を省略してもよい。この場合、回転軸37を軸方向に長いものから構成することで、第2回転軸14を省略して一本の回転軸37にすることができる。
In the above embodiment, the one-way clutch 40 is provided, but the one-way clutch 40 may be omitted. In this case, by configuring the rotary shaft 37 to be long in the axial direction, the second
また、上記実施形態では、動力伝達変換機構17を一対の傘歯車17A,18Aから構成したが、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合しているウオームホイールとから構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the power
1…遮断弁、2…収納部、3…メータボックス、4…ねじ部、5A…第1止水栓、6,7…継手、8,8A…給水管、9…建屋、10…収納部,10A…蓋体、11…弁箱、11a…上面、12…電池、13…弁体、14…第2回転軸、15…操作軸、15A…凹部、16…回転部(回転ハンドル)、17…動力伝達変換機構、17A…第1傘歯車、18…縦軸、18A…第2傘歯車、18D…大径部、18M…シール部材、19…弁軸、19a…段付面、20…円筒状体、21…駆動機構、22…第1ケース、22A…底壁、22B…側壁、22C…開放部、22a…挿通穴、23…第2ケース、23A…底壁、23B…嵌合部、23B…嵌合部、24…操作部、25…水密用カバー、25A…天壁、25B…側壁、26…一次側開口、27…二次側開口、28…弁体収容部、29…弁台、30…連通開口部、31,32…膨出部、33…電子部品群、34…蓋体、34A…受台板、34B…支持枠、34a…被嵌合部、35…従動傘歯車、35A…軸部、36…歯車機構、37…回転軸、38…ウオームギヤ、39…ヘリカルギヤ、39A…歯部、40…ワンウェイクラッチ、41…平歯車、42…支持柱、43…ブラケット、43A…底壁、43B…縦壁、44…押え部材、45…固定ボルト、46…被覆体、47…駆動傘歯車、48…駆動軸、49…挿通孔、50…地震検知器、51…取付杆、52…回転被操作部、53…覆壁、54…蓋、55…キャップ、56…工具、56A…板部材、56B…取っ手、56C連結板部、56d…板部、56e…連結板部、57,58…収納部、57A,58A…蓋体、59…継手、B1,B2,B…仕切弁、Cケーシング、D…分水栓、E…永久磁石、H,H1,H2…水道本管、K1…給水構造、K2…配水施設、L…長手方向、M…モータ、m1〜m3,m5〜m10…シール部材、R1…公道、R2…宅地、S…短手方向、V…ボルト、W…配水池、Z…境界
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shut-off valve, 2 ... Storage part, 3 ... Meter box, 4 ... Screw part, 5A ... 1st stop cock, 6, 7 ... Joint, 8, 8A ... Water supply pipe, 9 ... Building, 10 ... Storage part, DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記駆動機構が、前記ケーシング内に回転自在に支持され前記弁軸を回転させる横向きの回転軸を備え、
前記回転軸を操作すべく該回転軸の軸方向一端部に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸と、該操作軸の上端部に設けられ該操作軸を回転させるための回転部とを有する操作部を備え、
前記操作部は、前記回転部が、前記ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置するように構成され、
前記弁軸は縦向きの軸からなり、前記弁軸の上端にギヤが設けられ、前記駆動機構が、前記回転軸の軸方向他端部に設けられ該回転軸と前記モータとを連動連結するためのギヤ機構と、前記回転軸の軸方向中間部に該回転軸と一体回転するように取り付けられ前記ギヤと噛み合うウオームギヤとを備え、前記回転軸の一端部と前記操作軸の下端部とが動力伝達変換機構で連動連結されていることを特徴とする遮断弁。 A rotatable valve shaft, a valve body attached to the valve shaft and switchable between an open position and a closed position, a drive mechanism for rotating the valve shaft, a battery and a motor for driving the drive mechanism Including an electronic component group, and a casing that houses the drive mechanism and the electronic component group,
The drive mechanism includes a lateral rotation shaft that is rotatably supported in the casing and rotates the valve shaft;
An operation shaft that is configured to be connectable to one axial end portion of the rotation shaft so as to operate the rotation shaft and extends upward, and a rotation portion that is provided at the upper end portion of the operation shaft and rotates the operation shaft. It has an operation part,
The operation unit is configured such that the rotating unit is positioned at substantially the same height as the upper end of the casing or an upper position than the upper end of the casing .
The valve shaft is a vertically oriented shaft, a gear is provided at the upper end of the valve shaft, and the drive mechanism is provided at the other axial end of the rotary shaft and interlocks the rotary shaft and the motor. And a worm gear that is attached to an axially intermediate portion of the rotating shaft so as to rotate integrally with the rotating shaft and meshes with the gear, and one end of the rotating shaft and a lower end of the operating shaft are A shut-off valve characterized by being interlocked and connected by a power transmission conversion mechanism .
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