JPH06185657A - 流体遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】制御信号により、駆動モータを起動させ、自動
的に遮断及び復帰させると共に、ストロークを大きく採
って十分な流量を確保することのできる流体遮断装置を
提供するものである。 【構成】弁体２に回転が抑制されたリードスクリュウ２
５を連結し、これに永久磁石３５が取付たられたロータ
３１を環装する。そして、これをロータ３１の外周を囲
むようにして配置された電磁コイル４２の電磁力作用に
よって、回転させ、リードスクリュウ２５及び弁体２を
スライド移動させる。 【効果】このため、弁体２の開閉移動を遠隔操作により
制御でき、特に流体遮断装置の復帰が遠隔操作によって
行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野利用】本発明は、流体通路内に形成
した弁機構の弁体を、弁体移動手段により移動させると
共に、制御手段により開閉することのできる流体遮断装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、緊急時にガス等の流体を遮断する
のに用いられている流体遮断装置は、一般的に図３に示
された構成が採られていた。すなわち、同図は、一般家
庭のガス供給管路に設置されるガス遮断装置である。こ
れは主に、ガス管路ａに形成された弁座ｂと、該弁座ｂ
に密着させる弁体ｃと、該弁体ｃを弁座ｂに付勢させる
スプリングｄ等の付勢手段と、弁体ｃを弁座ｂから離隔
保持する自己保持型ソレノイドｅを用いた保持手段と、
から構成されている。

【０００３】かかる装置は、通常、次の様に作動するも
のである。先ず、ガス通路ｆを開放状態にするために
は、手動によって弁体ｃを（図面上）下方に移動させ
る。これにより、弁体ｃに固定された可動鉄心ｈは、固
定鉄心ｉに吸着され、永久磁石ｊの作用により、その状
態が保持される。よって弁体ｃは、弁座ｂから離隔保持
され、ガス通路ｆが開放状態になる。

【０００４】次に、緊急時、又は所望時にガス通路ｆを
閉塞状態にするためには、永久磁石ｊの磁束と逆方向の
磁束を発生させるように電磁コイルｇへ通電する。これ
により、発生する磁束が永久磁石の磁束に打ち勝ち、か
つスプリングｄの付勢力によって可動鉄心ｈは上方に移
動し、弁体ｃは弁座ｂへ押圧密着させられる。よって、
ガス通路ｆは閉塞され、ガスの流れは遮断されることに
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のガス
遮断装置におけるガス通路の閉塞は、緊急時の信号供給
により自動的に作動するものであるが、これを復帰（ガ
ス通路の開放）させるためには、通常、手によって弁体
を押下する手動方式で行うのが一般的であった。そのた
め、復帰させるには、設置場所（多くは屋外）へ足を運
ばなければならず、非常に煩わしいものであった。

【０００６】また、上記方式で自動復帰を行わせるとす
ると、スプリングｄの付勢力に対抗して可動鉄心ｈを移
動させるだけの磁力を電磁コイルｇに発生させなければ
ならず、そのための電磁コイルｇは、非常に大型にしな
ければならないという問題点が生じる。一方、これを従
来程度の電磁コイルで対応させるとすると、逆に弁体の
ストローク（移動距離）があまり採れず、必要な流量が
確保できなくなるという別の問題点が残る。

【０００７】そこで、本出願にかかる発明は、上記問題
点の解消を目的としてなされたもので、制御信号により
自動的に復帰させると共に、ストロークを大きく採って
十分な流量を確保することのできる流体遮断装置を提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、流体通路内に形成された弁座と、該弁座に密着する
弁体とにより流体を遮断する弁機構から成る流体遮断装
置において、本発明は、弁体を弁座へ移動密着させ、か
つ弁座から離隔させる移動手段を備えたことを特徴とし
ている。また、この移動手段を制御する制御手段を備え
たことをも特徴している。

【０００９】さらに、弁体移動手段においては、駆動モ
ータの作用により、弁体と弁座との圧着及び離隔を行う
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成により、弁体は、移動手段によって、
弁座に密着されて、ガス通路を遮断して流を停止させる
と共に、移動手段によって、弁座から離隔保持して、ガ
ス通路を開放させる。また、これに接続された制御手段
の信号供給によって、移動手段が作動する。さらに、駆
動モータの起動により、弁体が移動し、弁座へ密着す
る。一方、この駆動モータを逆に起動させることによ
り、弁体を弁座から離隔移動する。

【００１１】

【実施例１】次に本発明の具体的実施の一例を、図１に
したがって詳細に説明する。本実施例は、主に、弁座１
と、弁体２と、弁体移動手段３と、及び制御手段１４と
から構成される。弁座１は、ガス通路４を塞ぐ隔壁５
に、略円形の開口６を形成し、その全周縁を（図面上）
下方に凸設させて形成されている。

【００１２】弁体２は、弁座１の開口６を十分に覆う形
状にされ、その上面には、気密性の確保から略凸球面状
にされている。また、下面には、ラック７が刻まれた棒
状の作動ロッド８が取付固定され、ガス通路４外に延設
されている。弁体移動手段３は、前記ラック７に噛合す
るピニオンギア９とこれを駆動する駆動モータ９とから
構成される。この駆動モータ１０は、正逆回転可能なモ
ータ（例えば、ステッピングモータ）で、ＤＣモータ、
ＡＣモータ、又はサーボモータ等が適用される。かかる
弁体移動手段３は、ケース１１に内蔵され、ガス通路４
の側周部に開けられた取付口１２に、密着螺合により取
付けられている。１３は、Ｏリング等のシール材で作動
ロッド８の慴動時に気密性を確保するためのものであ
る。

【００１３】制御手段１４は、前記駆動モータ１０に接
続され、地震、火災、又は燃焼不完全時などにこれをセ
ンサー（図示せず。）で関知し、又は復帰操作時に駆動
モータ１０に電気信号を供給するためのものである。

【００１４】

【実施例１の作用】上記構成により本実施例１は、以下
のように作動する。要求される開閉状態により制御手段
１４が、正回転、逆回転を選択し、電力信号を供給す
る。この信号供給によって駆動モータ１０が正回転、又
は逆回転し、ラック７とピニオンギア９との連携によ
り、弁体２を（図面上）上下方向に慴動させる。ガス通
路４の遮断時においては、弁体２が弁座１に密着保持さ
れ（図面上、実線で表す。）、開放時においては、弁体
２が下方に移動し、弁座１から離隔保持される（図面
上、二点破線で表す。）。

【００１５】ところで、上記実施例では、弁体移動手段
３を、ラックとピニオンギアとの連携によるものを示し
たが、これに限るものでなく、この他、各種駆動モータ
を用いたリードスクリューを用いてもよく、また、リニ
アモータの機構を適応させることもできる。

【００１６】

【実施例２】次に本発明の実施例２を、図２にしたがっ
て詳細に説明する。図２は、要部断面図を示すもので、
弁体移動手段３にリードスクリュウを用いて実現したも
のである。弁体２は、略円盤状で中央に円形凹部２０が
成形された保持盤２１と、ゴム材等の弾性材で形成さ
れ、前記保持盤２１全体に冠着されたシール弁２２と、
から構成されている。そして、弁体２は、流体通路（図
示せず。）の側壁の開口に外側から取付けられたホルダ
２３に、スプリング２４を介して取付けられており、該
スプリング２４は、弁体２を弁座（図示せず。）に押し
付ける方向（図面上、左方向）に付勢されている。ま
た、弁体２の円形凹部２０の中央部には、リードスクリ
ュウ２５の先端部２６が貫通したのち、Ｅリング２７、
２７で挟持するようにして連結されている。

【００１７】リードスクリュウ２５は、丸棒状を成し、
前記ホルダ２３の貫通孔２８を貫通して流体通路外側に
延設され、その中程には螺旋ネジ２９が形成され、か
つ、この螺旋ネジ２９の後端側３０（図面上、右側）の
断面形は、略Ｄ字状に形成されている。３１は、樹脂等
で略円筒状に成形され、前記リードスクリュウ２５の外
周に螺合されたロータである。該ロータ３１は、その中
心軸に貫通孔３２が形成され、その内周面中程には前記
リードスクリュウ２５の螺旋ネジ２９と適合する雌型螺
旋ネジ３３が形成されている。

【００１８】略円筒状のロータ３１の両端部から中程の
位置には、それぞれフランジ３４ａ、３４ｂが一体的に
形成されており、該フランジ３４ａ、３４ｂの間には、
２個のリング状の永久磁石３５、３５が、ロータ３１の
外周を巻くようにして固定されている。そして、ロータ
３１の後端部（図面上、右側）の外周縁部には、手動用
ギア３６が形成されている。この手動用ギア３６は、手
動によりロータ３１を回転させるためのものである。か
かるロータ３１は、前端部および後端部（図面上、左側
端部と右側端部）おいて取付板３７ｆ、３７ｒと、ロー
タ軸受３８ｆ、３８ｒを介して、後述するロータ回転駆
動手段３９に保持され、取付板３７ｆは、ネジ止め等の
手段でホルダ２３に取付けられている。

【００１９】３９は、リング状の永久磁石３５の外周
に、その外周面４０から僅かに離隔するようにして環装
されたロータ回転駆動手段である。該ロータ回転駆動手
段３９は、次のように構成されている。すなわち、コイ
ルボビン４１に細線が重層密巻きされて肉厚リング状に
形成された電磁コイル４２が、前記２個の永久磁石３
５、３５のそれぞれ対応して、環装するように配置し、
各電磁コイル４２、４２のそれぞれの外周、内周及び側
周の全体を覆うようにしてヨーク４３が取付けられてい
る。かかる一つの電磁コイル４２に取付けられるヨーク
４３は、電磁コイル４２の前側（図面上、左側）から永
久磁石３５の外周面４０側に折れ込んで連なる前ヨーク
４３ｆと、電磁コイル４２の後側（図面上、右側）から
外周面４０側に折れ込んで連なる後ヨーク４３ｒと、が
別体に構成されている。そして、このように折れ込んで
永久磁石３５に近接した部分には、互いに離隔して適合
する鋸状の磁極歯４４ｆ、４４ｒが形成されている。な
お、二個の電磁コイル４２、４２は、ヨーク４３、４３
を連結固定して配置されており、前記取付板３７ｆ、３
７ｒによって挟持されている。

【００２０】４５は、ヨーク４３に適合して後方から被
せるようにして取付けられる樹脂製のキャップであり、
該キャップ４５には、断面略Ｄ状のリードスクリュウ後
端側３０に外嵌係合してリードスクリュウ２５の回転を
抑制する係合孔４６が形成されている。また、４７は、
弾性材で成形されたＯリングで、シール板４８と共にホ
ルダ２３に形成された貫通孔２８とリードスクリュウ２
５との隙間からのガスの漏出を防止するためのものであ
る

【００２１】

【実施例２の作用】本発明にかかる実施例２は上記のよ
うに構成されているため、次のように動作する。電磁コ
イル４２に所定の制御パルス電圧を印加することにより
磁束が発生し、電磁コイル４２の前後側からそれぞれ延
び、永久磁石３５の外周面３９に離隔して交互に配置さ
れた磁極歯４４ｆ、４４ｒの間に磁界が発生し、その電
磁力作用によりロータ３１がステップ回転させられる。
これにより、ロータ３１と軸貫通孔３２で螺合したリー
ドスクリュウ２５も回転させられことになるが、該リー
ドスクリュウ２５は、キャップ４５の係合孔４６によっ
て回転が抑制されているため、回転せず前後方向（図面
上、左右方向）のみに慴動（リード）することになる。
よって、先端部２６に連結されている弁体２が慴動移動
することになる。

【００２２】このため、異常又は緊急時に所定の制御パ
ルスでリードスクリュウ２５を（図面上）左方向に移動
させると、スプリング２４の付勢力と相俟って弁体２
は、流体通路内の弁座（図示せず。）に圧着してガス通
路を閉塞し、ガス流を遮断することになる。また逆に、
上記と反対の制御パルスでリードスクリュウ２５を（図
面上）右方向に移動させることにより、スプリング２４
の付勢力に対抗して弁体２を移動させ、ガス通路を開放
して遮断弁装置を復帰させることができる。

【００２３】このように、本実施例は、弁体２の移動を
リードスクリュウ２５で行うため、作動が確実であると
共に、スプリングにより付勢しているため、閉塞が完全
確実に維持される利点がある。

【００２４】

【効果】本発明は、上記構成により、次の様な効果を奏
する。制御手段によって弁体駆動手段を制御するため、
ガス通路の自動遮断はもちろん、復帰も手動でなく自動
遠隔操作によってすることができる。そのため、従来の
様にわざわざ設置場所まで行く必要がなく、容易に復帰
させることができると共に、誤動作に対しても迅速に対
応することができる利点がある。

【００２５】また、移動手段が小型であるにもかかわら
ず、弁体のストロークを大きくすることができ、十分な
流量を確保することができる。さらに、簡易な機構であ
るため、作動が確実であり、かつ高い信頼性を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す要部断面図である。

【図２】本発明の実施例２を示す要部断面図である。

【図３】従来例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１・・・弁座、 ２・・・弁体、 ３・・・弁体駆
動手段、４・・・ガス通路、 ７・・・ラック、
９・・・ピニオンギア、１０・・・駆動モータ、 １
４・・・制御手段、２５・・・リードスクリュウ、
３１・・・ロータ、３５・・・永久磁石、 ４２・
・・電磁コイル、

フロントページの続き (72)発明者 信長 章夫 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目２番地70 号 愛知時計電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路内に形成された弁座と、該弁座に
   密着する弁体とにより流体を遮断する弁機構から成る流
   体遮断装置において、弁体（２）を弁座（１）へ移動密
   着させ、かつ弁座（１）から離隔させる弁体移動手段
   （３）を備えたことを特徴とする流体遮断装置。
2. 【請求項２】弁体移動手段（３）を制御する制御手段
   （１４）を備えたことを特徴とする請求項１記載の流体
   遮断装置。
3. 【請求項３】弁体移動手段（３）において、駆動モータ
   （１０）の作用により、弁体（２）と弁座（１）との圧
   着及び離隔を行うことを特徴とする請求項１、又は２記
   載の流体遮断装置。
4. 【請求項４】流体通路内に形成された弁座と、該弁座に
   密着する弁体とにより流体を遮断する弁機構から成る流
   体遮断装置において、 前記弁体（２）に連結取付されたラック（７）と、該ラ
   ック（７）と噛合するピニオンギア（９）と、該ピニオ
   ンギア（９）を駆動する正逆回転可能な駆動モータ（１
   ０）と、該駆動モータ（１０）を制御する制御手段（１
   ４）とから成ることを特徴とする流体遮断装置。
5. 【請求項５】流体通路内に形成された弁座と、該弁座に
   密着する弁体とにより流体を遮断する弁機構から成る流
   体遮断装置において、 前記弁体（２）に連結取付けられ、かつ回転が抑制され
   たリードスクリュウー（２５）と、 該リードスクリュウー（２５）の外周に、軸貫通して螺
   合された略円筒状のロータ（３１）と、 該ロータ（３１）に巻装された永久磁石（３５）と、 該永久磁石（３５）に遊嵌された電磁コイル（４２）
   と、から成ることを特徴とする流体遮断装置。