(57)【要約】【課題】弁体部１と弁駆動部２とを有し、弁駆動部２の弁駆動用モータ５の駆動により回転力伝達機構６を介してボールバルブ４を開閉するガス遮断弁において、フォトセンサ９Ａ，９Ｂに異常があっても、確実に全閉状態、全開状態で停止する。【解決手段】回転力伝達機構６の大歯車６２に切欠き部６２２を形成する。上ケース部２Ｂの内壁に、切欠き部６２２内に位置するボス部２１を形成する。大歯車６２の段部６２１Ａ，６２１Ｂをフォトセンサ９Ａ，９Ｂで検出すると弁駆動用モータ５を停止して、全開位置、全閉位置で停止する。フォトセンサ９Ａ，９Ｂの検出信号によって停止しなかった場合、切欠き部６２２の当接面６２２Ａまたは６２２Ｂがボス部２１に当接して、強制停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う遮断弁を内蔵した弁体部と、該弁体部の遮断弁を回転駆動して弁を開閉する弁駆動部とを備えるとともに、前記弁駆動部は、弁駆動用モータと、該弁駆動用モータの回転力を前記遮断弁に伝達する回転力伝達機構と、前記遮断弁の回転範囲における全開位置と全閉位置を検出する位置検出手段とを備え、前記弁駆動用モータを正逆回転することにより前記遮断弁の全開位置と全閉位置とを切り換えるとともに、前記位置検出手段の位置検出信号に基づいて該全開位置及び全閉位置で前記弁駆動用モータの駆動停止制御を行うガス遮断弁であって、
前記遮断弁の全開位置と全閉位置との間の正常回転範囲の範囲外で、かつ全開位置と全閉位置とにそれぞれ隣接する回転位置にて、前記回転力伝達機構の回転を強制停止するストッパ機構を備えたことを特徴とするガス遮断弁。
【請求項２】
前記回転力伝達機構が、前記弁駆動用モータの主軸に固定された小歯車と、前記遮断弁に連結された駆動軸に固定されるとともに該小歯車に歯合される大歯車とで構成され、
前記ストッパ機構は、前記大歯車の周縁に形成された切欠き部と、該切欠き部内に突出して該切欠き部の回転円周方向の端部の当接面に当接するボス部とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断弁。
【請求項３】
前記ボス部を、前記弁駆動部のケース部内部に該ケースと一体に形成したことを特徴とする請求項２に記載のガス遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス遮断弁に係り、具体的には、ガス漏れなどの異常が発生した場合にガスの供給を遮断するガス遮断弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス遮断弁として、ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行うボールバルブ等の遮断弁を内蔵した弁体部と、この弁体部の遮断弁を回転駆動する駆動機構を内蔵した弁駆動部とを備えたものがある。図６は従来のガス遮断弁の駆動部の一例を示す図であり、この駆動機構は弁駆動用モータ１０の主軸１０ａに小歯車２０を固定し、この小歯車２０に歯合する大歯車３０を駆動軸４０に固定したものである。この駆動軸４０は図示いない連結手段等を介して弁体部の遮断弁に連結されている。そして、弁駆動用モータ１０の駆動により、遮断弁が略９０度の範囲で回転され、弁が全開状態となる全開位置と全閉状態となる全閉位置とに切り換えられる。
【０００３】
また、駆動部内には大歯車３０に近接する第１，第２のフォトセンサ５０Ａ，５０Ｂが配設されており、大歯車３０にはその周囲に段部３０Ａ，３０Ｂが形成されている。そして、第１のフォトセンサ５０Ａは一方の段部３０Ａを検出することで遮断弁が全閉位置となったことを検出し、第２のフォトセンサ５０Ｂは他方の段部３０Ｂを検出することで遮断弁が全開位置となったことを検出する。これらの検出信号は図示しないマイコン等に入力され、それぞれ弁駆動用モータを停止する。なお、フォトセンサは位置検出素子であり、この位置検出素子としてリミットスイッチを用いたものもある。
【０００４】
なお、本発明に関連する文献公知発明のうち、出願人が当該特許出願時に知っているものがないので、開示すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来のガス遮断弁では、位置検出素子および制御部により遮断弁の全開位置、全閉位置を検出して弁駆動用モータの停止制御を行っているが、位置検出素子に異常が発生したりマイコン制御に異常が発生すると、遮断弁を確実に全開状態あるいは全閉状態にすることができなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、ガス遮断弁において、遮断弁の全開位置及び全閉位置を検出する位置検出素子の異常、あるいは制御の異常が発生しても、全開状態あるいは全閉状態を確実に保持できるフェイルセーフ機能を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のガス遮断弁は、ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う遮断弁を内蔵した弁体部と、該弁体部の遮断弁を回転駆動して弁を開閉する弁駆動部とを備えるとともに、前記弁駆動部は、弁駆動用モータと、該弁駆動用モータの回転力を前記遮断弁に伝達する回転力伝達機構と、前記遮断弁の回転範囲における全開位置と全閉位置を検出する位置検出手段とを備え、前記弁駆動用モータを正逆回転することにより前記遮断弁の全開位置と全閉位置とを切り換えるとともに、前記位置検出手段の位置検出信号に基づいて該全開位置及び全閉位置で前記弁駆動用モータの駆動停止制御を行うガス遮断弁であって、前記遮断弁の全開位置と全閉位置との間の正常回転範囲の範囲外で、かつ全開位置と全閉位置とにそれぞれ隣接する回転位置にて、前記回転力伝達機構の回転を強制停止するストッパ機構を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２のガス遮断弁は、請求項１に記載のガス遮断弁であって、前記回転力伝達機構が、前記弁駆動用モータの主軸に固定された小歯車と、前記遮断弁に連結された駆動軸に固定されるとともに該小歯車に歯合される大歯車とで構成され、前記ストッパ機構は、前記大歯車の周縁に形成された切欠き部と、該切欠き部内に突出して該切欠き部の回転円周方向の端部の当接面に当接するボス部とで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３のガス遮断弁は、請求項２に記載のガス遮断弁であって、前記ボス部を、前記弁駆動部のケース部内部に該ケースと一体に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１のガス遮断弁によれば、位置検出素子の異常や制御の異常が発生しても、ストッパ機構により、遮断弁の全開状態あるいは全閉状態を確実に保持することができる。
【００１１】
請求項２のガス遮断弁によれば、請求項１の効果に加えて、回転力伝達機構の大歯車の周縁に形成した切欠き部の当接面にボス部が当接して駆動軸を停止するので、ボス部に当接するときの力が小さくなり、確実に停止することができる。
【００１２】
請求項３のガス遮断弁によれば、請求項１または２の効果に加えて、ボス部を弁駆動部のケースの形成時に同時に形成することができ、また、大歯車の加工のみでよいので、低コストとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態のガス遮断弁の一部破断正面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図であり、同図は遮断弁の全開状態を示している。この実施形態のガス遮断弁は、弁体部１と弁駆動部２とで構成されている。
【００１４】
弁体部１は、管状の弁ハウジング３を有している。この弁ハウジング３には、図示しないガス管がネジ接続されるテーパーネジからなる第１ポート３１と第２ポート３２が形成されており、この第１ポート３１と第２ポート３２との間には、弁室３３と管路３４が形成されている。弁室３３の第１ポート３１側及び管路３４側には弁座３５，３５が配設されており、この弁室３３内には、「遮断弁」としてのボールバルブ４が弁座３５，３５に密接するように配設されている。そして、ボールバルブ４の従動軸４１が、弁ハウジングに設けられた図示しない軸受けにより軸支され、この従動軸４１の端部が弁ハウジング３の外側に露出されている。なお、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ａが形成されている。
【００１５】
ボールバルブ４は球体の中心に導通路４ａを有しており、従動軸４１を回転軸として弁室３３内で略９０度回転することにより、全開状態と全閉状態とが切り換わる。すなわち、導通路４ａの中心軸を弁ハウジング３の中心軸と平行にした状態では、導通路４ａを介して第１ポート３１と管路３４とが導通し、弁の全開状態となる。また、導通路４ａの中心軸を弁ハウジング３の中心軸と交差（略直交）するようにした状態では、ボールバルブ４自体により第１ポート３１と管路３４とが閉塞され、弁の全閉状態となる。
【００１６】
弁駆動部２は、弁駆動用モータ５を内蔵した下ケース部２Ａと、回転力伝達機構６と図示しないマイコン等の制御回路を内蔵した上ケース部２Ｂとを有している。弁駆動用モータ５は下ケース部２Ａ内でその主軸５１を上ケース部２Ｂ内に突出させている。上ケース部２Ａ内の回転力伝達機構６は互いに歯合する小歯車６１と大歯車６２とで構成されており、小歯車６１は弁駆動用モータ５の主軸５１に取り付けられ、大歯車６２は軸受け２２で軸支された駆動軸７に取り付けられている。そして、この駆動軸７は、上ケース部２Ｂから弁体部１側に露出され、この駆動軸７は連結ピン８によってボールバルブ４の従動軸４１に連結されている。
【００１７】
なお、弁駆動部２の修理や交換等を行うときは、この弁駆動部２を取り外す。このときは、連結ピン８を引き抜いて、弁駆動部２側の駆動軸７と弁ハウジング３側の従動軸４１の連結を解除し、ボルトを緩めて駆動部２を取付座３Ａから取り外す。また、連結ピン８は遮断弁４を手動で開閉操作するときも引き抜く。すなわち、従動軸４１にはスパナによって手動で遮断弁４を開閉するためのスパナ掛け部４１ａが形成されており、連結ピン８を引き抜いた状態では従動軸４１は駆動軸７に対して自由に回転できる構造となっているので、スパナ掛け部４１ａにスパナを掛けて従動軸４１を回転させて遮断弁４の手動による開閉操作が可能となる。また、従動軸４１の周囲には軸方向に摺動自在な筒状のカバー４２が取り付けられており、このカバー４２は連結ピン８を抜いて上にスライドさせない限り、スパナ掛け部４１ａが露出しないので、不用意に手動操作ができないようになっている。さらに、このカバー４２は弁ハウジング側の軸受け及びシール部の部分への埃等の進入を防止する役目もする。
【００１８】
図２に示すように、上ケース部２Ｂ内の回転力伝達機構６において、小歯車６１はその全周に歯６１ａが形成された歯車である。大歯車６２は扇形の形状であり、その周囲一部に歯６２ａが形成されている。また、大歯車６２には略１８０度離間した２箇所の位置に段部６２１Ａ，６２１Ｂが形成され、この段部６２１Ａ，６２１Ｂの間で歯６２ａと反対側の周縁には径を小さくした扇形の切欠き部６２２が形成されている。この切欠き部６２２の回転円周方向の端部は当接面６２２Ａ，６２２Ｂとなっている。また、大歯車６２の周縁下部（下ケース部２Ａ側）には、位置検出手段としての第１のフォトセンサ９Ａと第２のフォトセンサ９Ｂが配設されている。さらに、上ケース部２Ｂの内側にはこの上ケース部２Ｂと一体にしたボス部２１が形成されている。
【００１９】
以上の構成により、弁駆動用モータ５が正逆回転駆動され、この回転力が小歯車６１を介して大歯車６２に伝達されて大歯車６２が図２の矢印のように回転する。これにより、前記のようにボールバルブ４の全開状態と全閉状態が切り換わる。すなわち、大歯車６２が正回転して一方の段部６２１Ａがフォトセンサ９Ａの位置に来ると、フォトセンサ９Ａは位置検出信号を出力し、図示しないマイコンによりボール弁４が全閉位置になったことが検出され、弁駆動用モータ５が停止される。また、他方の段部６２１Ｂがフォトセンサ９Ｂの位置に来ると、フォトセンサ９Ｂは位置検出信号を出力し、制御部によりボール弁４が全開位置になったことが検出され、弁駆動用モータ５が停止される。
【００２０】
図３は大歯車６の回転位置とフォトセンサ９Ａ，９Ｂ及びボス部２１の位置関係を示す図であり、段部６２１Ａがフォトセンサ９Ａの位置にあるとき、すなわち大歯車６２が全開位置にあるとき、当接面６２２Ａはボス部２１に当接していない。また、段部６２１Ｂがフォトセンサ９Ｂの位置にあるとき、すなわち大歯車６２が全閉位置にあるとき、当接面６２２Ｂはボス部２１に当接していない。この両状態での大歯車６２を含む当接面６２２Ａから当接面６２２Ｂまでの範囲が「正常回転範囲」である。そして、ボス部２１は「正常回転範囲の範囲外」に配置されている。
【００２１】
図４はフォトセンサ９Ａ，９Ｂ及びマイコンによりボールバルブ４の全閉位置及び全開位置が切り換わる状態を示す概略図であり、図４(A) は回転力伝達機構６の状態を示し、図４(B) はボールバルブ４の状態を示している。なお、大歯車６２及びボールバルブ４の実線は全閉状態を示し、二点鎖線は全開状態を示している。
【００２２】
図４(A) の実線で示すように、大歯車６２の段部６２１Ａがフォトセンサ９Ａの中心の位置になると、フォトセンサ９Ａにより段部６２１Ａが検出されて、弁駆動用モータ５が停止される。そして、このとき図４(B) の実線のようにボールバルブ４の導通路４ａが第１ポート３１と管路３４の中心軸と交差する全閉状態となる。すなわち、遮断弁４が全閉位置で正常に停止した状態となる。また、図４(A) の二点鎖線で示すように大歯車６２の段部６２１Ｂがフォトセンサ９Ｂの中心の位置になると、フォトセンサ９Ｂにより段部６２１Ｂが検出されて、弁駆動用モータ５が停止される。そして、このとき図４(B) の二点鎖線のようにボールバルブ４の導通路４ａが第１ポート３１と管路３４の中心軸と平行になり全開状態となる。すなわち、遮断弁４が全閉位置で正常に停止した状態となる。
【００２３】
図５はフォトセンサ９Ａ，９Ｂあるいはマイコンによる制御に異常があった場合のボールバルブ４の全閉位置及び全開位置の状態を示す概略図であるり、図４同様に、大歯車６２及びボールバルブ４の実線は全閉状態を示し、二点鎖線は全開状態を示している。
【００２４】
図５(A) の実線で示すように大歯車６２の段部６２１Ａはフォトセンサ９Ａの中心からずれた場合、フォトセンサ９Ａにより段部６２１Ａが検出できなかったかマイコン制御に異常が発生した状態である。しかし、大歯車６２の当接面６２２Ａがボス部２１に当接している。このとき、図５(B) の実線のように、ボールバルブ４は図４(B) の状態から僅かに回転しているが、全閉状態となる。また、図５(A) の二点鎖線で示すように大歯車６２の段部６２１Ｂがフォトセンサ９Ｂの中心からずれた場合も、フォトセンサ９Ｂにより段部６２１Ｂが検出できなかったかマイコン制御に異常が発生した状態である。しかし、大歯車６２の当接面６２２Ｂがボス部２１に当接している。このとき、図５(B) の二点鎖線のように、ボールバルブ４は図４(B) の状態から僅かに回転しているが、全開状態となる。
【００２５】
このように、ボス部２１は、ボールバルブ４の全開位置と全閉位置との間の正常回転範囲の範囲外で、かつ全開位置と全閉位置とにそれぞれ隣接する回転位置に配置されている。そして、このボス部２１と大歯車６２の切欠き部６２２（当接面６２２Ａ，６２２Ｂ）により、回転力伝達機構６の回転を強制停止するストッパ機構が構成されている。したがって、フォトセンサ９Ａあるいはフォトセンサ９Ｂの異常時、マイコン制御の異常時にも、ボールバルブ４を、確実に全閉状態及び全開状態とすることができる。
ている。
【００２６】
なお、実施形態では、ボス部２１は上ケース部２Ｂと一体に形成されているので、製造工程が簡単になるが、このボス部２１は上ケース部２Ｂとは別部品で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態のガス遮断弁の一部破断正面図である。
【図２】同ガス遮断弁の図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態における大歯車の回転位置とフォトセンサ及びボス部の位置関係を示す図である。
【図４】実施形態のフォトセンサ及びマイコンの正常時における全閉位置及び全開位置が切り換わる状態を示す概略図である。
【図５】実施形態にフォトセンサあるいはマイコンの異常時における全閉位置及び全開位置が切り換わる状態を示す概略図である。
【図６】従来のガス遮断弁の駆動部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    弁体部
２    弁駆動部
３    弁ハウジング
４    ボールバルブ（遮断弁）
５    弁駆動用モータ
６    回転力伝達機構
７    駆動軸
９Ａ，９Ｂ  フォトセンサ（位置検出手段）
２１  ボス部（ストッパ機構）
４１  従動軸
６１  小歯車
６２  大歯車
６２１Ａ，６２１Ｂ  段部
６２２  切欠き部（ストッパ機構）
６２２Ａ，６２２Ｂ  当接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009250313.tif 000006
【図５】
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【図６】
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