(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルを有するステータと、前記ステータの内側に同軸に配設され貫通穴のないなべ状に成形された剛体性の隔壁と、流体室に取り付け可能で前記隔壁の円筒部外径より若干大きな内径の円筒状段差部を形成された剛体性の取り付け板と、前記隔壁の円筒部外周と前記取り付け板段差部内周との間に円周方向に圧縮されて配設された弾性体製のシール部材と、前記隔壁の内側に前記ステータに対向して配設されたロータと、前記ロータの回転軸に配設された弁機構とで構成され、
前記隔壁は、開放端につばを有し、前記つばを前記シール部材と共に前記取り付け板段差部に挿入して構成した遮断弁。
【請求項２】
前記隔壁を取り付け板方向に付勢する付勢手段と、前記隔壁の開放端に嵌挿され中心に軸受を配設した合成樹脂製のふたを有し、前記ふたの外周部を前記つばと前記取り付け板段差部の底面とで挟んで保持した請求項１記載の遮断弁。
【請求項３】
前記付勢手段は前記隔壁と前記ステータの軸方向の相対位置を規制するように形成され、前記隔壁の開放端と前記取り付け板段差部底面とに挟まれるふたの挟持部に、変形することによって前記ふたの前記取り付け板に対する軸方向位置を変えることができる突起もしくは円周リブ状の寸法吸収部を形成した請求項２記載の遮断弁。
【請求項４】
前記ステータと前記シール部材との間に配設され、前記シール部材が前記取り付け板段差部から脱落することを防止するバックアップリングを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス遮断装置の遮断機構として使用される遮断弁に関し、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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
以下に従来の遮断弁について説明する。
【０００５】
従来のこの種の遮断弁は、特開平９−６０７５２号公報、特開平１１−２３５２号公報に示すようなものが一般的であった。この特開平１１−２３５２号公報記載の遮断弁は図６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、前記ケーシング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を偏心させて前方に突設し、前記ケーシング６内にインナーブッシュ１２を挿設し、前記アウターブッシュ３および前記インナーブッシュ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を前記ステータ４に対向する形で取り付け、このロータ１６と前記アウターブッシュ３との間にスラスト荷重用ころがり軸受１８を介挿し、前記スタッド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とはかしめによって固着されている。
【０００６】
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。
【０００７】
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、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、弁体２５を弁座２６側からリードスクリュー１７側に後退させ、流体経路を開放して流体の供給を再開していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この種の遮断弁は、ガスメータに取り付けられた場合ケーシング８の外側が空気側になり、ガスメータが屋外に設置された場合、高い湿度やオゾン、温度変化などの過酷な環境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）中特にメンテナンスしなくても、ガス漏れなどが発生しない高い信頼性が要求されている。
【０００９】
上記の従来の遮断弁では、弾性シール部材８を段付きフランジ２と平板フランジ７とでスラスト方向に挟み込んでいて、弾性シール部材８の圧縮率は段付フランジ２の段深さに頼っているが、段付きフランジ２と平板フランジ７とが充分にかしめられていることが前提になっている。しかしながら、かしめ工法においては時にかしめ前の加圧が不充分で、かしめ部に隙間が生じることがあり、このとき従来の遮断弁のように弾性シール部材８がスラスト方向に圧縮されている場合は圧縮率が不充分になり、長期間の使用中に気密性が劣化してくることがあるという課題を有していた。
【００１０】
また、かしめ部は母材が大きく変形されるため、かしめ時に表面処理膜が剥離したり、ひび割れている場合が多く、さらには、段付きフランジ２と平板フランジ７との接触部などは水分が残存しやすく、長期の使用中に段付きフランジ２と平板フランジ７とのかしめ部や接触部が腐食して、段付フランジ２から平板フランジ７が浮き上がり、弾性シール部材８の圧縮率が不充分になり、長期間の使用中に気密性が劣化してくることがあるという課題を有していた。
【００１１】
また、弾性シール部材８と合成樹脂製のアウターブッシュ３とケーシング６とを、同時に段付きフランジ２と平板フランジ７とで挟み込んでいるため、温度変化によるアウターブッシュ３の膨張収縮で段付きフランジ２と平板フランジ７とのかしめが緩み弾性シール部材８の圧縮率が不充分になったり、アウターブッシュ３が径方向に膨張して弾性シール部材８を過圧縮状態にして圧縮永久ひずみを促進し、長期間の使用中に気密性が劣化してくることがあるという課題を有していた。
【００１２】
本発明はかかる従来の課題に鑑み、長期の使用においてシール部材の圧縮率がほとんど変化せず、気密性に関して高い信頼性を持った遮断弁を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、貫通穴のないなべ状に成形された剛体性の隔壁と、流体室に取り付け可能でこの隔壁の円筒部外径より若干大きな内径の円筒状段差部を形成された剛体性の取り付け板と、この隔壁の円筒部外周とこの取り付け板段差部内周との間に円周方向に圧縮して弾性体製のシール部材を配したものである。
【００１４】
このため、シール部材の圧縮率は剛体製の隔壁の円筒部外径と剛体製の取り付け板の段差部内径で決定され、隔壁と取り付け板の軸方向の位置の微小な変動にはほとんど影響されない。そして、組立時にかしめ部の隙間発生などによる隔壁と取り付け板との若干の軸方向の位置ずれが発生した場合や、長期間使用している間に腐食や熱膨張などによって隔壁と取り付け板との固着のゆるみなどが発生した場合でも、シール部材の圧縮率はほとんど影響を受けず、気密性に関して高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００１５】
また、隔壁の開放端に中心に軸受を配された合成樹脂製のふたを嵌挿し、このふたの外周部を隔壁の開放端と取り付け板段差部の底面とで挟んで保持し、この隔壁を付勢手段で取り付け板の方向に付勢したものである。
【００１６】
これによって、ふたと一体的に隔壁の開放端側の軸受を容易に配置できるとともに、温度変化によるふたの膨張収縮でシール部材の圧縮率が影響を受けず、かつ、隔壁は付勢手段で付勢されているので、温度変化によるふたの膨張収縮で隔壁と取り付け板との組付けがゆるまず、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００１７】
また、付勢手段は隔壁とステータの軸方向の相対位置を規制するよう形成され、前記ふたの挟持部に変形することによってふたの取り付け板に対する軸方向位置を変えることができる突起もしくは円周リブ状の寸法吸収部を形成したものである。
【００１８】
これによって、隔壁とふたとステータと付勢手段の組み付けの際に、付勢手段で隔壁とステータの軸方向の相対位置が規制されて隔壁の円筒部外周でステータから突出する部分の長さが規制され、シール部材が軸方向に圧縮を受けることによって過圧縮状態になり気密性が劣化することを防止できる。また、組付け時に、ふたの挟持部の突起またはリブ状の寸法吸収部が、付勢手段の付勢力で選択的に変形し、ふたのほかの部分や隔壁に大きな応力をつたえないために、シール部材の入る部分の寸法を確保したまま、取り付け板と隔壁の開放端でふたを強固に挟持でき、ふた全体やふたに配された軸受、隔壁を変形させず、気密性と動作特性の信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００１９】
また、シール部材が取り付け板段差部から脱落することを防止するバックアップリングを、ステータとシール部材との間に配したものである。
【００２０】
隔壁とステータとの組立品と取り付け板の組立の際に、通常、隔壁の円筒部外周にシール部材をはめた後、取り付け板の円筒段差部にシール部材を挿嵌する。
このとき、取り付け板の円筒段差部コーナーにシール部材が巻き込まれたり、前記コーナーのＲ部にシール部材が食い込んで気密性が低下する危険があるが、ステータの取り付け板側面にバックアップリングを形成することによって、取り付け板円筒段差部の前記コーナーのＲ部より深くシール部材を挿入することが可能で、かつ、はみ出し隙間も小さくすることができるため、組立時にシール部材が取り付け板の円筒段差部コーナーに巻き込みまれたり、前記コーナーＲに食い込むことを防止でき、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の遮断弁は、励磁コイルを有するステータと、前記ステータの内側に同軸に配設され貫通穴のないなべ状に成形された剛体性の隔壁と、流体室に取り付け可能で前記隔壁の円筒部外径より若干大きな内径の円筒状段差部を形成された剛体性の取り付け板と、前記隔壁の円筒部外周と前記取り付け板段差部内周との間に円周方向に圧縮されて配設された弾性体製のシール部材と、前記隔壁の内側に前記ステータに対向して配設されたロータと、前記ロータの回転軸に配設された弁機構とで構成され、前記隔壁は、開放端につばを有し、前記つばを前記シール部材と共に前記取り付け板段差部に挿入して構成されたものである。
【００２２】
そして、シール部材の圧縮率は剛体製の隔壁の円筒部外径と剛体製の取り付け板の段差部内径で決定され、隔壁と取り付け板の軸方向の位置の微小な変動にはほとんど影響ず、組立時にかしめ部の隙間発生などによる隔壁と取り付け板との若干の軸方向の位置ずれが発生した場合や、長期間使用している間に腐食や熱膨張などによって隔壁と取り付け板との固着のゆるみなどが発生した場合でも、シール部材の圧縮率はほとんど影響を受けず、気密性に関して高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の遮断弁は、上記特徴に加え、隔壁を取り付け板方向に付勢する付勢手段と、前記隔壁の開放端に嵌挿され中心に軸受を配設した合成樹脂製のふたを有し、前記ふたの外周部を前記つばと前記取り付け板段差部の底面とで挟んで保持したものである。
【００２４】
そして、ふたと一体的に隔壁の開放端側の軸受を容易に配置できるとともに、温度変化によるふたの膨張収縮でシール部材の圧縮率が影響を受けず、かつ、隔壁は付勢手段で付勢されているので、温度変化によるふたの膨張収縮で隔壁と取り付け板との組付けがゆるまず、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００２５】
また、本発明の遮断弁は、上記ふたつの特徴に加え、付勢手段は隔壁とステータの軸方向の相対位置を規制するよう形成され、隔壁の開放端と取り付け板段差部底面と挟まれるふたの挟持部に、変形することによってふたの取り付け板に対する軸方向位置を変えることができる突起もしくは円周リブ状の寸法吸収部を形成されたものである。
【００２６】
そして、隔壁とふたとステータと付勢手段の組み付けの際に、付勢手段で隔壁とステータの軸方向の相対位置が規制されて隔壁の円筒部外周でステータから突出する部分の長さが規制され、シール部材が軸方向に圧縮を受けることによって過圧縮状態になり気密性が劣化することを防止できる。また、組付け時に、ふたの挟持部の突起またはリブ状の寸法吸収部が、付勢手段の付勢力で選択的に変形し、ふたのほかの部分や隔壁に大きな応力をつたえないために、シール部材の入る部分の寸法を確保したまま、取り付け板と隔壁の開放端でふたを強固に挟持でき、ふた全体やふたに配された軸受、隔壁を変形させず、気密性と動作特性の信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００２７】
また、本発明の遮断弁は、上記特徴に加え、ステータとシール部材との間に配され、前記シール部材が取り付け板段差部から脱落することを防止するバックアップリングを有するものである。
【００２８】
そして、隔壁とステータとの組立品と取り付け板の組立の際に、通常、隔壁の円筒部外周にシール部材をはめた後、取り付け板の円筒段差部にシール部材を挿嵌する。このとき、取り付け板の円筒段差部コーナーにシール部材が巻き込まれたり、前記コーナーのＲ部にシール部材が食い込んで気密性が低下する危険があるが、ステータの取り付け板側面にバックアップリングを形成することによって、取り付け板円筒段差部の前記コーナーのＲ部より深くシール部材を挿入することが可能で、かつ、はみ出し隙間も小さくすることができるため、組立時にシール部材が取り付け板の円筒段差部コーナーに巻き込みまれたり、前記コーナーＲに食い込むことを防止でき、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００３０】
（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、閉弁状態の断面図である。
【００３１】
図１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。コイルボビン４１は合成樹脂製でポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような耐熱性があり電気絶縁性の良好なものが望ましい。
【００３２】
第１の電磁ヨーク４４および第２の電磁ヨーク４５は、低炭素鋼板、電磁軟鉄板または硅素鋼板製などの鋼板製で、表面に亜鉛メッキやアルミニウムメッキ、クロム酸処理膜等の防錆処理を施されているか、もしくは電磁ステンレス鋼板製で、経済的には亜鉛メッキ鋼鈑などのプリメッキ鋼鈑が望ましい。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末や黒鉛粒子を配合された各種合成樹脂などの、自己潤滑性を有する合成樹脂が選択可能であるが、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。このポリアセタールは応力クリープが比較的大きく軟質であるため、締まり嵌めの嵌め合いを設定する場合は、比較的大きな締め代を設定する必要があり、例えば隔壁４７の円筒部４７ｄの内径が８mmである場合は第１の軸受４８の嵌挿部４８ｂの外径は８．０５〜８．１mm程度が適切である。
【００３６】
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、側面に円筒部４９ｂ、外周につば部４９ｃ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。
【００３７】
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く、例えば隔壁４７の円筒部４７ｃの内径が１８mmである場合はふた４９の嵌挿部４９ｅの外径は１８．０２〜１８．０８程度が適切である。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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の中心軸に対して円周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。
【００４０】
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（付勢手段）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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５４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（図示せず）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５４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、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末や黒鉛粒子を配合された各種合成樹脂などの、自己潤滑性を有する合成樹脂が選択可能であるが、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。
【００４３】
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。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。
【００４４】
弁シート保護部材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。弁シート保持部材６４の材料は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）といった、耐ガス性を有する合成樹脂材料が望ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
そして、この移動体６１と弁体６２とで弁機構を構成している。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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（ここまで図示せず）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。
【００５０】
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５４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５４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。
【００５１】
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。
【００５２】
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５４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、ついに移動体６１がふた４９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。
【００５３】
さて、この種の遮断弁は、ガスメータに取り付けられた場合ケーシング８の外側が空気側になり、ガスメータが屋外に設置された場合、高い湿度やオゾン、温度変化などの過酷な環境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）中特にメンテナンスしなくても、ガス漏れなどが発生しない高い信頼性が要求されている。
【００５４】
本実施例の遮断弁は、弾性体シール部材５８を隔壁４７の円筒部４７ｃ外周と取り付け板５７段差部５７ｂ内周との間に円周方向に圧縮して配しているため、シール部材５８の圧縮率は隔壁４７の円筒部４７ｃ外径と取り付け板５７の段差部５７ｂ内径で決定され、隔壁４７と取り付け板５７の軸方向の位置の微小な変動にはほとんど影響されない。そして、組立時に嵌合部５７ｃの隙間発生などによる隔壁４７と取り付け板５７との若干の軸方向の位置ずれが発生した場合や、長期間使用している間に腐食によって嵌合部５７ｃがゆるみ隔壁４７と取り付け板５７との固着のゆるみなどが発生した場合や、ふた４９のつば部４９ｃのクリープ変形によって、取り付け板５７の段差部５７ｂの底面５７ｄと隔壁４７のつば４７ｅとに隙間を生じた場合でも、シール部材５８の圧縮率はほとんど影響を受けず、気密性に関して高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００５５】
また、隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの開放端に中心に軸受４９ａを配された合成樹脂製のふた４９を嵌挿し、このふた４９の外周のつば部４９ｃを隔壁４７の開放端のつば４７ｅと取り付け板５７段差部５７ｂの底面５７ｄとで挟んで保持し、この隔壁４７を支持フレーム５９（付勢手段）で取り付け板５７の方向に付勢しているので、ふた４９と一体的に隔壁４７の開放端側の軸受４９ａを容易に配置できるとともに、温度変化によるふた４９の膨張収縮でシール部材５８の圧縮率が影響を受けず、かつ、隔壁４７は支持フレーム５９（付勢手段）で取り付け板５７の方向へ付勢されているので、温度変化によるふた４９の膨張収縮で隔壁４７と取り付け板５７との組付けがゆるまず、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００５６】
また、シール部材５８が取り付け板５７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を、ステータ４６とシール部材５８との間に配しているので、取り付け板５７段差部５７ｂのコーナー５７ｅのＲ部より深くシール部材５８を挿入することが可能で、かつ、取り付け板５７の段差部５７ｂとバックアップリング６０との径方向の隙間すなわちはみ出し隙間も小さくすることができるため、組立時にシール部材６０が取り付け板５７の段差部５７ｂコーナー５７ｅに巻き込みまれたり、コーナー５７ｅのＲ部に食い込むことを防止でき、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００５７】
なお、図１において、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、ステータ４６、隔壁４７は支持フレーム５９で取り付け板５７に嵌着するとしたが、支持フレームがなく相互に溶接で固定されていてもよい。ただし、この場合はふた４９のつば部４９ｃが熱ストレスによる膨張を吸収してクリープ変形するので注意が必要である。また、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く、取り付け板もしくは第２の軸受に中心からオフセットした棒を突出させ、移動体に穴もしくは溝を形成し係合させることによって回転防止手段としてもよい。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、直動機構は送りネジ５２と移動体６１の係合部とのネジ機構としたが円筒カム機構でもよく、送りネジ５２は回転軸５３に形成しているが、回転軸から減速機構を経て直動機構へ入力してもよい。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。
【００５８】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の遮断弁の開弁状態の断面図である。
【００５９】
ステータ４６の内側に、２段の底と、大小の円筒部４７ｃ、４７ｄと、大径の円筒部４７ｃの開放端につば４７ｅを有する貫通孔のないなべ状に成形された隔壁が４７配されている。隔壁４７の小径の円筒部４７ｄ内面に転がり軸受である第１の軸受７３が配されている。隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの開放端には中央に転がり軸受である第２の軸受７１を有する合成樹脂製のふた７４が嵌挿されている。ふた７４には中心軸からオフセットしてピン７５が配されている。隔壁４７の内部には、送りネジ７７をふた７４から突出させて、ロータ７６が配されている。
【００６０】
流体室５６に取り付け可能な取り付け板７８は、中央に中心孔７８ａと隔壁の大径の円筒部４７ｃの外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部７８ｂを形成され、段差部７８ｂには隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの端部が挿入され、ふた７４の円筒部７４ｂが流体室５６側に中心孔７８ａを貫通して、円筒部４７ｃの外周と段差部７８ｂ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の中心軸に対して円周方向に圧縮されて配されている。ふた７４のつば部７４ｃには、取り付け板７８の段差部７８ｂの底面７８ｄに向かって突出した小さい突起状の寸法吸収部７９が形成され、つば部７４ｃは、取り付け板７８の段差部７８ｂの底面７８ｄと隔壁４７のつば４７ｅとに挟まれて保持されている。
【００６１】
図５に本発明の実施例２の遮断弁のふた７４の斜視図を示した。（ａ）は寸法吸収部７９ａが複数の小さい突起である場合、（ｂ）は寸法吸収部７９ｂが細い円周リブである場合の例である。
【００６２】
ステータ４６の外側に隔壁４７がステータ４６の外側に突出しすぎないよう、軸方向の相対位置を規制して形成された金属性の支持板７２（付勢手段）が配され、取り付け板７８とステータ４６の各電磁ヨークと支持板７２（付勢手段）とは、それぞれ相互に溶接で固着されている。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７８の段差部７８ｂ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。そして、前記支持板７２（付勢手段）によって軸方向の寸法が規制されたとき、このバックアップリング６０と隔壁４７のつば４７ｅとの間に一定の軸方向寸法を有するシール部材５８を収納可能なハウジングが形成される。
【００６３】
このため、シール部材５８が軸方向に無理な圧縮を受けることがなく過圧縮状態になりにくいため、圧縮永久ひずみを発生して気密性が劣化することを防止できる。
【００６４】
隔壁４７とふた７４とシール部材５８とバックアップリング６０とステータ４６と支持板７２（付勢手段）を組み立てたとき、ステータ４６の取り付け板７８との当接面４６ａからふた７４の寸法吸収部７９までの軸方向長さは、取り付け板７８の段差部７８ｂの深さより若干長くなっていて、前記隔壁４７等の組立品をふた７４に挿入した際に、この寸法吸収部７９の先端だけが選択的に変形しながら組み付けられ、その他の部分に大きな応力を伝えない。
【００６５】
このため、シール部材５８の入る部分の寸法を確保したまま、取り付け板７８と隔壁４７の開放端でふた７４を強固に挟持でき、ふた７４の寸法吸収部７９以外の部分や隔壁４７に大きな応力をつたえないために、ふた７４全体やふた７４に配された第２の軸受７１、隔壁４７を変形させず、気密性と動作特性の信頼性を持った遮断弁を実現できる。
【００６６】
弁体８０は弁シート８１と弁シート保持部材８２で構成され、弁体８０の凹部に弁シート保持部材８２の凸部が挿着されている。弁シート保持部材８２のロータ４６側には送りネジ７７と螺合可能な雌ねじ８２ａと、ピン７５と係合可能なガイド溝８２ｂが形成されている。
【００６７】
なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。また、各部詳細は第１実施例と同様のため、説明は省略する。
【００６８】
この遮断弁の動作は、実施例１とほぼ同じであるので、詳細の説明を省略する。実施例１と異なるのは、この遮断弁は弁体８０と移動体（雌ねじ８２ａ）が一体的に構成されていてコイルスプリングがないため、遮断動作は、ロータ７６が回転し、弁体８０が移動して弁座６５に当接し、弁シート８１が撓んで、ロータ７６の回転が停止することで完了することである。この遮断弁は、閉弁時の弁体の締めきりを弁シート８１の弾性力に頼っているので、コイルスプリング６６で安定した付勢力を与える実施例１と比較して、閉弁安定性が若干劣っているが、部品点数が削減できるので経済的な効果はある。
【００６９】
このように、実施例２の遮断弁は、シール部材５８が軸方向に圧縮を受けることによって過圧縮状態になり気密性が劣化することを防止でき、また、シール部材５８の入る部分の寸法を確保したまま、取り付け板７８と隔壁４７の開放端でふた７４を強固に挟持でき、ふた７４全体やふた７４に配された第２の軸受７１、隔壁４７を変形させず、気密性と動作特性の信頼性を持った遮断弁を提供することができる。
【００７０】
なお、図４において、第１の軸受７３、第２の軸受７１は転がり軸受としたが、滑り軸受でもよく、第２の軸受７１はふた７４と一体的に成形されていてもよい。また、支持板７２（付勢手段）は金属性としたが合成樹脂製でもよく、ステータ４６に溶接されているとしたが、嵌合でもよく、取り付け板７８に係合してもよい。取り付け板７８とステータ４６の各電磁ヨークと支持板７２（付勢手段）とは、それぞれ相互に溶接で固着されているとしたが、互いに嵌合していてもよく、支持板７２などの付勢手段が取り付け板７８に嵌合することによって保持されていてもよい。また、回転防止手段であるピン７５は第２の軸受７２と一体に形成してもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、貫通穴のないなべ状に成形された剛体性の隔壁と、流体室に取り付け可能でこの隔壁の円筒部外径より若干大きな内径の円筒状段差部を形成された剛体性の取り付け板と、この隔壁の円筒部外周とこの取り付け板段差部内周との間に円周方向に圧縮して弾性体製のシール部材を配したため、シール部材の圧縮率は剛体製の隔壁の円筒部外径と剛体製の取り付け板の段差部内径で決定され、隔壁と取り付け板の軸方向の位置の微小な変動にはほとんど影響されない。そして、組立時にかしめ部の隙間発生などによる隔壁と取り付け板との若干の軸方向の位置ずれが発生した場合や、長期間使用している間に腐食や熱膨張などによって隔壁と取り付け板との固着のゆるみなどが発生した場合でも、シール部材の圧縮率はほとんど影響を受けず、気密性に関して高い信頼性を持った遮断弁を提供することができるといった有利な効果を有する。
【００７２】
また、隔壁の開放端に中心に軸受を配された合成樹脂製のふたを嵌挿し、このふたの外周部を隔壁の開放端と取り付け板段差部の底面とで挟んで保持し、この隔壁を付勢手段で取り付け板の方向に付勢したため、ふたと一体的に隔壁の開放端側の軸受を容易に配置できるとともに、温度変化によるふたの膨張収縮でシール部材の圧縮率が影響を受けず、かつ、隔壁は付勢手段で付勢されているので、温度変化によるふたの膨張収縮で隔壁と取り付け板との組付けがゆるまず、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができるといった有利な効果を有する。
【００７３】
また、付勢手段は隔壁とステータの軸方向の相対位置を規制するよう形成され、前記ふたの挟持部に変形することによってふたの取り付け板に対する軸方向位置を変えることができる突起もしくは円周リブ状の寸法吸収部を形成したため、隔壁とふたとステータと付勢手段の組み付けの際に、付勢手段で隔壁とステータの軸方向の相対位置が規制されて隔壁の円筒部外周でステータから突出する部分の長さが規制され、シール部材が軸方向に圧縮を受けることによって過圧縮状態になり気密性が劣化することを防止できる。また、組付け時に、ふたの挟持部の突起またはリブ状の寸法吸収部が、付勢手段の付勢力で選択的に変形し、ふたのほかの部分や隔壁に大きな応力をつたえないために、シール部材の入る部分の寸法を確保したまま、取り付け板と隔壁の開放端でふたを強固に挟持でき、ふた全体やふたに配された軸受、隔壁を変形させず、気密性と動作特性の信頼性を持った遮断弁を提供することができるといった有利な効果を有する。
【００７４】
また、シール部材が取り付け板段差部から脱落することを防止するバックアップリングを、ステータとシール部材との間に配したため、取り付け板円筒段差部の前記コーナーのＲ部より深くシール部材を挿入することが可能で、かつ、はみ出し隙間も小さくすることができるため、隔壁とステータとの組立品と取り付け板の組立の際に、シール部材が取り付け板の円筒段差部コーナーに巻き込みまれたり、前記コーナーＲに食い込むことを防止でき、気密性に関してより高い信頼性を持った遮断弁を提供することができるといった有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態の断面図
【図２】同遮断弁の遮断動作中の断面図
【図３】同遮断弁の閉弁状態の断面図
【図４】本発明の実施例２の遮断弁の開弁状態の断面図
【図５】（ａ）本発明の実施例２の遮断弁において、突起を有する場合のふたの斜視図
（ｂ）同遮断弁において、円周リブを有する場合のふたの斜視図
【図６】従来の遮断弁の開弁状態の断面図
【符号の説明】
４３  励磁コイル
４６  ステータ
４７  隔壁
５７、７８  取り付け板
５８  シール部材
５５、７６  ロータ
５３  回転軸
６１  移動体（弁機構）
６２、８０  弁体（弁機構）
５９  支持フレーム（付勢手段）
７２  支持板（付勢手段）
４９、７４  ふた
７９  寸法吸収部
６０  バックアップリング
【図１】
0004547751.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004547751.tif 000006
【図６】
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