(57)【要約】【課題】気密性の高い遮断機能を備えたガス等の流体の遮断弁を提供すること。【解決手段】ケーシング２内に回動可能に配置され、貫通孔５を有する連通部材６と、連通部材６の側面に形成した気密リブ１４と、閉止時に気密リブ１４と当接するダイアフラム１５と、連通部材６の回動と連動してダイアフラム１５を、気密リブ１４に密着させるカム２７とから構成することにより、連通部材６による閉止時の気密性を高め閉止の信頼性を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流入口と流出口を備えたケーシングと、
前記ケーシング内に回動可能に配置され、貫通孔を有する連通部材と、
前記連通部材に設けた閉止部と、
前記ケーシングに移動可能に設けられ、前記閉止部と当接する閉止可動部材と、を有し、前記連通部材が回動軸を中心として回動することで、前記貫通孔により前記流入口と前記流出口とが連通して開栓する、若しくは、前記閉止部と前記閉止可動部材が当接することで閉栓することを特徴とする遮断弁。
【請求項２】
前記閉止可動部材は、前記連通部材の回動に連動して閉止部に対して当接及び離間することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
【請求項３】
前記閉止可動部材を前記閉止部に対して閉止方向に押圧する押圧部材と、
前記閉止可動部材に一体的に取り付けられたガイドと、
駆動軸と、
前記駆動軸の回転を前記回動軸に伝達する伝達機構部と、を有し、
前記伝達機構部による前記連通部材の回転と連携して、前記閉止可動部材が前記閉止部に対して当接又は離間する動作とのタイミングを調整するように前記ガイドの移動を制御する駆動機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載の遮断弁。
【請求項４】
前記伝達機構部が駆動軸が回転しても回動軸が回動しない伝達不感帯を有したことを特徴とする、請求項３に記載の遮断弁。
【請求項５】
前記閉止可動部材が形状可変な弾性体にて形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遮断弁。
【請求項６】
前記形状可変な弾性体の受圧面積が前記閉止部のシール面積より大きい値を有することを特徴とする請求項５に記載の遮断弁。
【請求項７】
前記駆動機構がカムにて構成されたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の遮断弁。
【請求項８】
前記駆動機構は、前記閉止可動部材のみの移動に続いて、前記連通部材が回動するように前記ガイドの移動を制御するように構成された請求項３〜７のいずれか１項に記載の遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス等の流体の遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の遮断弁として、開口部を有するボールバルブを回動して、流路の開閉を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は特許文献１に記載されている従来のボールバルブ方式の遮断弁を示すものである。図９に示すように、バルブ１００は開口部１０１を有するボール１０２を、ボール１０２に設けた軸１０３を中心として回動し、流路１０４の流れに対する開閉を行う。ボール１０２の周囲にはシートリング１０５が円環状に配置されており、シール材１０６による閉止がなされるよう、ばね１０７にて、ボール１０２の球面部１０８の方向に付勢される構成となっている。
【０００４】
また、シートリング１０５には、ばね１０７に抗してシートリング１０５を図面上、左右移動するためのカム板１０９が当接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−８９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、開口部１０１を回動する場合、カム板１０９が、ばね１０７を図の右方向に移動させてシール材１０６を球面部１０８から遠ざけることにより、シール材１０６の摩擦によるボール１０２の回転を妨げることが無いようにしている。
【０００７】
このようにしてボール１０２が回動し、球面部１０８で流路１０４を閉止する場合には、カム板１０９が左方へ移動して、ばね１０７の付勢により、シール材１０６がボール１０２の球面部１０８に押圧され、流路１０４の遮断における気密を保持するよう作用する構成となっている。
【０００８】
このような構成では、バルブの球面自体がシール面を兼ねているため、必ずしも気密のための十分な性能を発揮できるものではなかった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、気密部を独立して構成するとともに、その気密形成のための駆動メカニズムを構築することにより、確実な閉止性能の確保を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の遮断弁は、可動閉止部材の配置とあわせて、連通部材の側面に閉止を確実にするための閉止部を形成し、連通部材の回転駆動と連携して閉止可動部材を、閉止部に密着するメカニズムを構築する。
【００１１】
これによって、遮断弁閉止時の気密性を高め、閉止の信頼性を高めたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の遮断弁は、閉止可動部材の配置とあわせて、連通部材の側面に閉止を確実にするための閉止部を形成し、連通部材の回転駆動と連携して閉止可動部材を、閉止部に密着するメカニズムを構築することにより、遮断弁閉止時の気密性を高め、閉止の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における遮断弁の概略断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における連通部材の構成を示す正面図、（ｂ）（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１におけるダイアフラムの平面図、（ｂ）（ａ）のＢＢ’断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１におけるガイドの平面図、（ｂ）（ａ）の矢印Ｃ方向から見た側面図、（ｃ）（ａ）のＤＤ’断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１におけるカムの正面図、（ｂ）（ａ）の矢印Ｅ方向から見た側面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１における伝達機構部の正面図、（ｂ）（ａ）のＦＦ’断面図
【図７】本発明の実施の形態１における遮断弁の閉止状態における概略断面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態１におけるカムの動作説明図、（ｂ）本発明の実施の形態１における係止突起の動作説明図
【図９】従来のボールバルブの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、流体の流入口と流出口を備えたケーシングと、前記ケーシング内に回動可能に配置され、貫通孔を有する連通部材と前記連通部材に設けた閉止部と、前記ケーシングに移動可能に設けられ、前記閉止部と当接する閉止可動部材と、を有し、前記連通部材が回動軸を中心として回動することで、前記貫通孔により前記流入口と前記流出口とが連通して開栓する、若しくは、前記閉止部と前記閉止可動部材が当接することで閉栓することにより連通部材に閉止部を設けることで、閉栓時の気密の確実性を高めることができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記閉止可動部材を、前記連通部材の回動に連動して閉止部に対して当接及び離間するように構成することにより閉止可動部材の動きを連通部材と連動することで、開栓、閉栓動作をより確実なものとすることができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第２の発明の前記閉止可動部材を前記閉止部に対して閉止方向に押圧する押圧部材と、前記閉止可動部材に一体的に取り付けられたガイドと、駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記回動軸に伝達する伝達機構部と、を有し、前記伝達機構部による前記連通部材の回転と連携して、前記閉止可動部材が前記閉止部に対して当接又は離間する動作とのタイミングを調整するように前記ガイドの移動を制御する駆動機構を設けたことによりガイドと駆動機構により閉止可動部材の動きを制御可能とすることができる。
【００１７】
また、伝達機構部により連通部材と閉止可動部材との動きのタイミング調整が可能となる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第３の発明の前記伝達機構部が駆動軸が回転しても回動軸が回動しない伝達不感帯を有した構造に形成することにより、伝達不感帯による、連通部材と閉止可動部材との独立な動きを保障することが可能となる。
【００１９】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれかの１つの発明の前記閉止可動部材を形状可変な弾性体とすることにより閉止の確実性を高めることができる。
【００２０】
第６の発明は、特に、第５の発明の前記形状可変な弾性体の受圧面積が前記閉止部のシール面積より大きい値を有するように構成することにより閉止力を高めることができるものである。
【００２１】
第７の発明は、特に、第３〜６のいずれかの１つの発明の前記駆動機構をカムにて構成することによりカムの採用にてガイドの動きをシンプルに構成することができる。
【００２２】
第８の発明は、特に、第３〜７のいずれかの１つの発明の前記駆動機構を、前記閉止可動部材のみの移動に続いて、前記連通部材が回動するように前記ガイドの移動を制御するように構成することにより連通部材の回動に先立って閉止可動部材が移動するため、閉止から開放に至る過程で連通部材の無理のない動きが実現される。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００２４】
（実施の形態１）
実施の形態１について、図１〜図８を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１における遮断弁１の概略断面図を示すものである。
【００２６】
図１において、円筒型のケーシング２は、流入口３、および流出口４を有しており、ケーシング２の内部には、貫通孔５を有する円筒型の連通部材６が配置されている。      また、連通部材６は、回動軸７ａと回動軸７ｂとを有している。回動軸７ａと回動軸７ｂとは、同軸上に配置されており、回動軸７ａはケーシング２に設けられた軸受け部（図示せず）にて、また、回動軸７ｂはケーシング２に設けられた軸受け部８ｂにて、回転可能に保持されている。
【００２７】
駆動源９は駆動軸７ｃに接続されており、ケーシング２に設けられた軸受け部８ｃにて支持されており、伝達機構部１０を介して連通部材６との連携駆動がなされるよう構成されている。
【００２８】
図２は、連通部材６の構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）においてＡ方向から見た側面図である。
【００２９】
図２（ａ）において，連通部材６の貫通孔５を有しない側面１１には図２（ｂ）に示すようにシート部１２が形成されている。
【００３０】
シート部１２はその上部において、円柱状の窪み１３を有している。また、窪み１３の上部外周には気密リブ（閉止部）１４が形成されている。
【００３１】
図１において、連通部材６の上部には、ダイアフラム（閉止可動部材）１５が、ケーシング２に固定して取り付けられている。ダイアフラム１５はケーシング２に設けられた凹部１６に配置されたスプリング（押圧部材）１７により、下方に付勢されている。
【００３２】
このダイアフラム１５は、下部に気密リブ１４と当接する気密部１８を有するとともに、ガイド１９が取り付けられている。
【００３３】
図３にダイアフラム１５の構成図を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢＢ’断面図である。
【００３４】
ダイアフラムは形状可変な弾性体により形成されており、図３（ａ）に示すように、ダイアフラム１５は円環状の形状をしている。また、図３（ｂ）に示すように、ガイド１９を保持するための保持部２０が円周上に形成されている。
【００３５】
図４は、ガイド１９の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ方向から見た側面図、（ｃ）は（ａ）のＤＤ’断面図である。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、ガイド１９は平板状の円環部２１に一対の脚部２２，２３を有した構成となっている。
【００３７】
図４（ｃ）に示すように、一対の脚部２２、２３はそれぞれ先端部２４，２５を有している。また、円環部２１の内側端部２６が、ダイアフラム１５の保持部２０にて保持される構造となっている。
【００３８】
このように構成することにより、図１において、ガイド１９は、ダイアフラム１５と一体的に移動するように構成されている。
【００３９】
また、ガイド１９の脚部２２、２３は、駆動軸７ｃ、および回動軸７ｂにそれぞれ設けられたカム２７、２８に当接して、駆動軸７ｃ、および回動軸７ｂの回転に伴い、カム２７、２８の形状にしたがって上下移動を行うように形成されている。
【００４０】
図５は、カム２７の構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ方向から見た側面図である。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、カム２７は、駆動軸７ｃと一体に形成されており、図５（ｂ）に示すように、本実施例の場合、カム２７の外周面は、駆動軸７ｃの中心からの距離（以降、ｒと記す）が反時計方向への回転とともにｒ１＞ｒ２＞ｒ３となるように形成されている。また、ｒ３以降では、カム２７としての役割を維持する形状とはなっていない。
【００４２】
図６は、伝達機構部１０の構成図であり、（ａ）は連通部材６を含む正面図、（ｂ）は（ａ）のＦＦ’断面図である。
【００４３】
図６（ａ）に示すように伝達機構部１０は連通部材６に一体的に形成された回動軸７ａと、駆動軸７ｃに一体的に形成された係止突起３０により構成されている。
【００４４】
図６（ｂ）により、もう少し詳細な説明をすると、回動軸７ａは、係止突起３０の駆動軸７ｃの周りに対する回転を制限するための扇形窪み部３１を有している。扇形窪み部３１は係止突起３０の回転を制限する壁面３２と壁面３３を有している。
【００４５】
この場合、扇形窪み部３１は、壁面３２と壁面３３とにより係止突起３０の９０°回転を許容する形状となっている。
【００４６】
以上のように構成された遮断弁１について、以下、その動作、作用を説明する。
【００４７】
図１は、遮断弁の開放状態を示すものである。連通部材６は、その貫通孔５が図の上下方向を向いており、流体は白抜きの矢印で示すように、ケーシング２の流入口３より流入し、流出口４より流れ出る。
【００４８】
図８は、駆動源９の回転に伴い、駆動軸７ｃと一体に形成されているカム２７、および伝達機構部１０内で係止突起３０がどのように動くかを示したものである。
【００４９】
図８の（ａ）はカム２７の動作を示したものであり、図８の（ｂ）は係止突起３０の動作を示したものである。図１における駆動軸７ｃの状態を初期位置（角度を０°）とし、反時計方向に９０°及び１８０°回転させた場合の３つケースについて示している。なお、（１）〜（３）のそれぞれの角度はカム２７と係止突起３０とで対応している。
【００５０】
図１の場合、カム２７と係止突起３０の位置は、図８の（ａ）、（ｂ）それぞれについて（１）の場合に該当する。
【００５１】
すなわち、（ａ）の（１）について言えば、カム２７はｒがもっとも大きいｒ１の状態である。このときのガイド１９の脚部２２先端部２４の垂直方向の位置をｙ１とする。
【００５２】
この状態は、図１に示すように、ガイド１９、およびガイド１９と一体的に移動するダイアフラム１５が、もっとも上の位置に上げられた状態、即ち、駆動軸７ｃから最も遠ざかった状態である。
【００５３】
また、図８（ｂ）の（１）について言えば、係止突起３０が、上方を向いた状態である。
【００５４】
このとき、図１に示すように、連通部材６は、貫通孔５が上下方向に配置された状態である。
【００５５】
これらの状態により、上述したごとく、ケーシング２の流入口３より流入した流れは、抵抗を生じることなく、下方の流出口４より、流れ出る。
【００５６】
次に、駆動源９の回転により、駆動軸７ｃが反時計方向に９０°回転したとする。
【００５７】
このとき、カム２７と係止突起３０の位置は、図８の（ａ）、（ｂ）それぞれについて（２）の場合に該当する。
【００５８】
すなわち、（ａ）の（２）について言えば、カム２７はｒがｒ１より小さいｒ２の状態となる。これに伴いガイド１９の先端部２４はｙ１からｙ２の位置まで下降する。図示しないが、これに伴いダイアフラム１５も下降する。
【００５９】
また、図８（ｂ）の（２）について言えば、係止突起３０は、反時計方向に９０°回転するが、この動きは扇形窪み部３１の開空間を動くだけなので、駆動軸７ｃの回転は回動軸７ａに伝わらない。すなわち、伝達機構部１０の動作としては、伝達不感帯領域にあるといえる。このとき、回動軸７ａと一体であるの連通部材６は回転せず、図１と同じ状態に維持される。
【００６０】
次に、駆動源９の回転により、駆動軸７ｃが反時計方向にさらに９０°回転したとする。このときの遮断弁１全体の状態は図７に示される。
【００６１】
このとき、カム２７と係止突起３０の位置は、図８の（ａ）、（ｂ）それぞれについて（３）の場合に該当する。
【００６２】
図８（ｂ）の（３）について言えば、係止突起３０は、反時計方向に９０°回転するこ
とになる。
【００６３】
すなわち、係止突起３０は、図８（ｂ）の（２）の状態において、すでに扇形窪み部３１の壁面３２に当接しているため、そのまま、壁面３２を押すことになり、回動軸７ａを９０°回転させることになる。回動軸７ａは連通部材６と一体的に形成されているため、連通部材６も９０°回転することになる。
【００６４】
また、図８（ａ）の（３）について言えば、カム２７はｒがｒ２より小さいｒ３の状態となる。このとき、図に示すようにガイド１９の先端部２４は、ｙ２からｙ３の位置に下降するが、もはやカム２７に当接しない。
【００６５】
これは図７について言えば、ダイアフラム１５の気密部１８が、連通部材６の気密リブ１４に当接した状態に相当する。このため、上記の様にガイド１９の先端部２４は、カム２７に当接しないことになる。
【００６６】
この場合、ダイアフラム１５はガイド１９の拘束から解除され、スプリング１７の下方への押圧力によりダイアフラム１５の気密部１８とシート部１２の気密リブ１４との間の気密が保持される。
【００６７】
また、このときダイアフラム１５の受圧面積が、気密リブ１４のシール面積より大きな値としているため、ダイアフラム１５にかかる背圧により、シール効果が一層効果的に働くものである。
【００６８】
これらの状態により、図７に示したごとく、ケーシング２の流入口３より流入しようとする流れは、シート部１２の窪み１３により閉止され、流出口４より、流れ出ることはない。
【００６９】
なお、本実施例の説明で、カム２８の形状については触れなかったが、少なくとも、図１、および図２のそれぞれにおいて、カム２７と同様の高さ位置となるように、形状を定めればよいものである。
【００７０】
このように、本発明の遮断弁１は、ダイアフラム１５の配置とあわせて、連通部材６の側面に閉止を確実にするための気密リブ１４を形成し、連通部材６の回転駆動と連携してダイアフラム１５を、気密リブ１４に密着するメカニズムを構築することにより、遮断弁１の閉止時における気密性を高め、閉止の信頼性を高めることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる遮断弁は、閉止時の気密性の向上を図ることが可能となるため、ガスメータ等、高い安全性を要求される装置の弁として、幅広い応用が可能となるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１  遮断弁
２  ケーシング
３  流入口
４  流出口
５  貫通孔
６  連通部材
７ａ  回動軸
７ｂ  回動軸
１０  伝達機構部
１４  気密リブ（閉止部）
１５  ダイアフラム（閉止可動部材）
１７  スプリング（押圧部材）
１９  ガイド
２７  カム（駆動機構）
２８  カム（駆動機構）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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