(57)【要約】【課題】小さな電力で弁開することができる遮断弁を提供する。【解決手段】主弁ポート５を開閉する主弁６と、電磁ソレノイドにより駆動され、前記主弁６に貫通された副弁ポート７を開閉する副弁１３と、前記副弁１３から突設して前記主弁６を貫通し、前記副弁１３と連動する作用部材１２と、前記主弁６を挟んで前記副弁１３とは反対側となるように前記作用部材１２の端部に設けられ、前記副弁１３が前記主弁６から引き離す方向に所定量移動すると前記主弁６に係止し、さらなる前記副弁１３の移動に応じて前記主弁６を前記主弁ポート５を開く方向に移動させる係止部材１２ｃと、を備える遮断弁において、前記作用部材１２は、前記副弁ポート７を貫通する軸部材１２ａと、該軸部材１２ａから前記副弁ポート７の内壁に向かって延在する複数の補強壁１２ｂと、を有して形成されていることを特徴とする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主弁ポートを開閉する主弁と、電磁ソレノイドにより駆動され、前記主弁に貫通された副弁ポートを開閉する副弁と、前記副弁から突設して前記主弁を貫通し、前記副弁と連動する軸部材と、前記主弁を挟んで前記副弁とは反対側となるように前記作用部材の端部に設けられ、前記副弁が前記主弁から引き離す方向に所定量移動すると前記主弁に係止し、さらなる前記副弁の移動に応じて前記主弁を前記主弁ポートを開く方向に移動させる係止部材と、を備える遮断弁において、
前記作用部材は、前記副弁ポートを貫通する軸部材と、該軸部材から前記副弁ポートの内壁に向かって延在する複数の補強壁と、を有して形成されている
ことを特徴とする遮断弁。
【請求項２】
前記作用部材の前記係止部材寄りが先細りのテーパ状となるように、前記補強壁が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮断弁に関し、より詳細には、主弁ポートを開閉する主弁と、前記主弁に貫通された副弁ポートを開閉する副弁と、前記副弁を開閉する電磁ソレノイドと、前記副弁から突設して前記主弁を貫通し、前記副弁と連動する作用部材と、前記主弁を挟んで前記副弁とは反対側となるように前記作用部材の端部に設けられ、前記副弁が前記主弁から引き離す方向に所定量移動すると前記主弁に係止し、さらなる前記副弁の移動に応じて前記主弁を前記主弁ポートを開く方向に移動させる係止部材と、を備える遮断弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭等の需要者毎に設けられるガスメータは、ガス供給に当たって使用される各種の機能として、保安上重要な機能としては安全管理機能があり、燃焼器具のガス消費量に異常が生じたとき、地震を検出したとき等に、内蔵する遮断弁にてガス供給路を遮断している。
【０００３】
従来の遮断弁は、可動鉄心が固定鉄心に近接したときの大きな吸引力を利用して、大弁体を開放方向に移動することができることから、大ノズルや大弁体に付着したガスのドレーン成分が低温時に大きな吸着力になっていても、大弁体を大ノズルから容易に引き離すことを可能としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の従来の遮断弁は、図５に示すように、正常時には永久磁石１で開弁状態に保持されており、異常が生じて遮断するときは永久磁石１の吸着力を減ずる方向にコイル８に電流を流してスプリング９の力で遮断し、コイル８にプランジャ３をヨーク２側へ運動させる電流を流すと、プランジャ３に作用部材１４がが連動してまず副弁１３を開き、次に主弁６がスプリング１４によりヨーク２側に運動し、主弁６が弁座から離れてガスの流通が復帰する構造になっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−５０４５５号公報　（第４−５頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の遮断弁装置では、永久磁石１、コイル８の起電力とスプリング９の付勢力とのバランスの問題がある。特に小型の駆動（ソレノイド）部においては、コイル８の発生する起電力が非常に小さいため、その分をスプリング１４にて調整する必要があり、そのため弁閉止力が損なわれ、同時に弁シール荷重も減少するという問題が生じていた。よって、スプリング９の付勢力を抑制して前記駆動部の開弁時における省電力を図ることは困難であった。
【０００７】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、小さな電力で弁開することができる遮断弁を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の遮断弁は、主弁ポートを開閉する主弁と、電磁ソレノイドにより駆動され、前記主弁に貫通された副弁ポートを開閉する副弁と、前記副弁から突設して前記主弁を貫通し、前記副弁と連動する作用部材と、前記主弁を挟んで前記副弁とは反対側となるように前記作用部材の端部に設けられ、前記副弁が前記主弁から引き離す方向に所定量移動すると前記主弁に係止し、さらなる前記副弁の移動に応じて前記主弁を前記主弁ポートを開く方向に移動させる係止部材と、を備える遮断弁において、前記作用部材は、前記副弁ポートを貫通する軸部材と、該軸部材から前記副弁ポートの内壁に向かって延在する複数の補強壁と、を有して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１に記載した本発明の遮断弁によれば、作用部材が軸部材と複数の補強壁とを有して形成されていることから、軸部材と補強壁と副弁ポートの内壁とにより隙間が生じるため、この隙間は従来の作用部材の周壁と副弁ポートとの内壁とに生じる隙間よりも大きくなる。また、作用部材は複数の補強壁を有するので、隙間を増大させるために軸部材を細くしても、作用部材が脆くなることはない。よって、作用部材が軽量化され、主弁及び副弁が閉弁状態で主弁の上流側と下流側との差圧が大きいときに、電磁ソレノイドが駆動されて副弁ポートを開く方向に副弁が移動すると、本発明による隙間によって副弁ポートに流れ込んでくる流体を従来よりも増加することができるので、上流側と下流側の差圧が小さくなるまでの時間が短縮されることから、小さな力で主弁を開弁されることができるため、開弁時における省電力化を図ることができる。
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１に記載の遮断弁において、前記作用部材の前記係止部材寄りが先細りのテーパ状となるように、前記補強壁が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記請求項２に記載した本発明の遮断弁によれば、作用部材は係止部材寄りがテーパ状に形成されていることから、作用部材が移動する際に躍動してしまい、作用部材が主弁に対して傾斜してしまっても、主弁と係止部材とを確実に係止させることができるので、さらなる省電力化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る遮断弁の一実施の形態を、図１〜図４の図面を参照して説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００１３】
ここで、図１は本発明の遮断弁の断面図の一例を示す図であり、図２は図１の作用部材の斜視図であり、図３は副弁ポートと作用部材との関係を示す断面図であり、図４は図１の遮断弁の動作の一例を説明するための図である。
【００１４】
ガスメータ、流量計測装置等に設けられる遮断弁は、図１及び図２に示すように、主弁ポート５を開閉する主弁６と、電磁ソレノイドにより駆動され、主弁６に貫通された副弁ポート７を開閉する副弁１３と、副弁１３から突設して主弁６を貫通し、副弁１３と連動する作用部材１２と、主弁６を挟んで副弁１３とは反対側となるように作用部材１２の端部に設けられ、副弁１３が主弁６から引き離す方向に所定量移動すると主弁６に係止し、さらなる副弁１３の移動に応じて主弁６を主弁ポート５を開く方向に移動させる係止片（係止部材に相当）１２ｃと、を有して構成している。
【００１５】
作用部材１２は、図２に示すように、副弁ポート７を貫通する軸部材１２ａと、該軸部材１２ａから副弁ポート７の内壁に向かって延在する複数（例えば、３枚）の補強壁１２ｂと、を有して形成されている。そして、作用部材１２の係止片１２ｃ寄りが先細りのテーパ状となるように、補強壁１２ｂは長手方向の側面のほぼ中央から軸部材１２ａの軸方向に対して１０゜のテーパを形成している。
【００１６】
作用部材１２はさらに、軸部材１２ａと係止片１２ｃとに当接する円板状のスプリング受け１２ｄを有し、該スプリング受け１２ｄの上流側の縁からは軸部材１２ａの中心から係止片１２ｃの端部までの距離を若干上回る内径で形成されたリング１２ｄ１を設けている。そして、係止片１２ｃとリング１２ｄ１との間にスプリング１４の一端を嵌合させ、その他端を主弁６の下流側の面に当接させることで、スプリング１４は副弁ポート７を弁閉させる方向に副弁１３を付勢している。
【００１７】
軸部材１２ａは、副弁ポートの径を遙かに下回る径で形成しており、その内部には連結部材４の一方側のねじが螺合されるねじ穴を有している。このように軸部材１２ａから３枚の補強壁１２ｂを延設することで、軸部材１２ａを細く形成することが可能となり、作用部材１２の軽量化を図ることができる。
【００１８】
また、図３に示すように、軸部材１２ａと２枚の補強壁１２ｂと副弁ポート７の内壁とにより隙間Ｇが生じるため、本実施の形態では、軸部材１２ａの周りに３つの隙間Ｇを形成している。よって、従来のように、円柱状の作用部材の周壁と副弁ポート７との内壁とに生じる隙間よりも大きな隙間Ｇを形成することができる。なお、軸部材１２ａの径及び補強壁１２ｂの枚数については、種々異なる実施の形態とすることができる。
【００１９】
前記電磁ソレノイドは、従来の技術と同様に、正常時に主弁６を開弁状態に保持するための永久磁石１と、一端側に作用部材１２の軸部材１２ａが連結される連結部材４の他端側と連結することで作用部材１２と連動するプランジャ３と、通電により磁化されてプランジャ３を移動させるコイル８と、を有して構成している。
【００２０】
遮断弁は、正常時には永久磁石１で開弁状態に保持されており、異常が生じて遮断するときは永久磁石１の吸着力を減ずる方向にコイル８に電流を流してスプリング９の力で遮断し、コイル８にプランジャ３をヨーク２側へ運動させる電流を流すと、プランジャ３が連動してまず副弁１３を開き、次に主弁６がスプリング１４によりヨーク２側に運動し、主弁６が弁座から離れてガスの流通が復帰する構造になっている。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、主弁ポート５及び副弁ポート７が閉弁状態、かつ、上流側が下流側よりも高圧のときに、プランジャ３が図中矢印で示す開弁方向Ａに移動され、この移動に応じて副弁１３が弁座から離れることで、副弁ポート７は開弁状態となる。すると、上流側に存する高圧の流体が、作用部材１２と副弁ポート７との間に形成された隙間Ｇに一気に侵入し、主弁ポート５を通って下流側に流れる。
【００２２】
その結果、上流側と下流側との圧力差が低下し、プランジャ３の開弁方向Ａへの移動により圧縮されたスプリング１４の付勢力が低下した差圧とスプリング９の付勢力より大きくなり、主弁６が作用部材１２の補強部材１２ｂのテーパ部を無接触抵抗にて開弁方向Ａに係止移動量（所定量に相当）Ｓ１だけ移動することで、図４（ｂ）に示すように、作用部材１２の係止片１２ｃが主弁６に係止した状態となる。
【００２３】
主弁６に作用部材１２が係止した状態で、プランジャ３がストロークＳ２における開放側の端部まで開弁方向Ａに移動すると、図４（ｃ）に示すように、主弁６も連動して弁座から離れて前記主弁ポート５も開弁状態となる。
【００２４】
以上説明したように、作用部材１２が軸部材１２ａと複数の補強壁１２ｂとを有して形成されていることから、軸部材１２ａと補強壁１２ｂと主弁ポート５の内壁とにより隙間Ｇが生じるため、この隙間Ｇは従来の作用部材の周壁と主弁ポートとの内壁とに生じる隙間よりも大きくなる。また、作用部材１２は複数の補強壁１２ｂを有するので、隙間Ｇを増大させるために軸部材１２ａを細くしても、作用部材１２が脆くなることはない。
【００２５】
従って、作用部材１２が軽量化され、主弁６及び副弁１３が閉弁状態で主弁６の上流側と下流側との差圧が大きいときに、電磁ソレノイドが駆動されて副弁ポートを開弁方向（開く方向）に副弁１３が移動すると、本発明による隙間Ｇによって副弁ポートに流れ込んでくる流体を従来よりも増加することができるので、上流側と下流側の差圧が小さくなるまでの時間が短縮されることから、小さな力で主弁６を開弁することが可能となり、開弁時における省電力化を図ることができる。
【００２６】
また、作用部材１２は係止片（係止部材）１２ｃ寄りがテーパ状に形成されていることから、作用部材１２が移動する際に躍動してしまい、作用部材１２が主弁６に対して傾斜してしまっても、主弁６と係止片１２ｃとを確実に係止させることができるので、さらなる省電力化を図ることができる。
【００２７】
なお、上述した本実施の形態では、係止部材に相当する係止片１２ｃを作用部材１２の一部として形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、作用部材１２の端部に設けた前記スプリング受け１２ｄを係止片１２ｃとするなど種々異なる実施の形態とすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した本発明の遮断弁によれば、作用部材が軸部材と複数の補強壁とを有して形成されていることから、軸部材と補強壁と副弁ポートの内壁とにより隙間が生じるため、この隙間は従来の作用部材の周壁と副弁ポートとの内壁とに生じる隙間よりも大きくなる。また、作用部材は複数の補強壁を有するので、隙間を増大させるために軸部材を細くしても、作用部材が脆くなることはない。よって、作用部材が軽量化され、主弁及び副弁が閉弁状態で主弁の上流側と下流側との差圧が大きいときに、電磁ソレノイドが駆動されて副弁ポートを開く方向に副弁が移動すると、本発明による隙間によって副弁ポートに流れ込んでくる流体を従来よりも増加することができるので、上流側と下流側の差圧が小さくなるまでの時間が短縮されることから、小さな力で主弁を開弁することが可能となり、開弁時における省電力化を図ることができるという効果を奏する。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、作用部材は係止部材寄りがテーパ状に形成されていることから、作用部材が移動する際に躍動してしまい、作用部材が主弁に対して傾斜してしまっても、主弁と係止部材とを確実に係止させることができるので、さらなる省電力化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遮断弁の断面図の一例を示す図である。
【図２】図１の作用部材の斜視図である。
【図３】副弁ポートと作用部材との関係を示す断面図である。
【図４】図１の遮断弁の動作の一例を説明するための図である。
【図５】従来の遮断弁の断面図の一例を示す図である。
【符号の説明】
５　　　　　　主弁ポート
６　　　　　　主弁
７　　　　　　副弁ポート
１２　　　　　作用部材
１２ａ　　　　軸部材
１２ｂ　　　　補強壁
１２ｃ　　　　係止片（係止部材）
１３　　　　　副弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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