緊急遮断弁
【課題】弁体の回転開始初期の動作をスムースにする。
【解決手段】回転弁の弁体２と一体に回転する弁軸５と、上下方向へ回動可能なアーム７及びウェイト６と、そのウェイト６の下降を阻止する保持手段１０とを備えた緊急遮断弁１において、前記アーム７のアーム軸１７は前記弁軸５の外周に同軸心に設けられてキー１８及びそのキー溝１９を介して噛み合っており、前記保持手段１０によるウェイト６の下降阻止が解除された際に、弁軸５はアーム７が前記下降阻止状態から遊び角αだけ下方へ回動した後にアーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、弁軸５が閉弁状態へ回転する構成とした。このため、前記下降阻止が解除された直後においてそのウェイト６の下降に勢いが付きやすく、アーム７は速やかに回動可能である。また、弁軸５が回転を開始する際には既にウェイト６の下降に勢いが付いているので、弁軸５に衝撃を加えて速やかに回転させることができる。
【解決手段】回転弁の弁体２と一体に回転する弁軸５と、上下方向へ回動可能なアーム７及びウェイト６と、そのウェイト６の下降を阻止する保持手段１０とを備えた緊急遮断弁１において、前記アーム７のアーム軸１７は前記弁軸５の外周に同軸心に設けられてキー１８及びそのキー溝１９を介して噛み合っており、前記保持手段１０によるウェイト６の下降阻止が解除された際に、弁軸５はアーム７が前記下降阻止状態から遊び角αだけ下方へ回動した後にアーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、弁軸５が閉弁状態へ回転する構成とした。このため、前記下降阻止が解除された直後においてそのウェイト６の下降に勢いが付きやすく、アーム７は速やかに回動可能である。また、弁軸５が回転を開始する際には既にウェイト６の下降に勢いが付いているので、弁軸５に衝撃を加えて速やかに回転させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、上水道、水力発電所等の配管に設置され、大地震等の緊急時に自動的に又は手動でその管路を遮断する緊急遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の緊急遮断弁として、例えば、特許文献１に記載の緊急遮断弁は、本発明の説明図である図１乃至３に基づいて説明すると、弁箱３の内部に挿通して設けた弁軸５に弁体２を取り付けた回転弁の前記弁箱３が、管路ｐに介在して設けられ、その弁軸５の一端に、その弁軸５とともにその軸周りに回動するアーム７を取り付け、アーム７の先端にはウェイト６を設けている。前記弁箱３に固定されたフレーム４に、保持手段１０として長尺の係止レバー８が設けられ、その係止レバー８は上下方向に揺動可能にその長さ方向中程を支持ピン９で支持されており、前記係止レバー８の一端下面に、前記アーム７に設けたピン７ａが嵌まる係止穴８ａを形成している。
【０００３】
この緊急遮断弁は、通常の状態においては、図１に示すように、アーム７が上向きの状態で、そのアーム７のピン７ａに前記係止レバー８の係止穴８ａを係止し、この係止により、ウェイト６の下降を阻止して弁体２の開弁状態を維持するようになっている。
【０００４】
地震発生等の所定の信号を受信すると、電動アクチュエータ１１が自動的に作動して係止レバー８を図中矢印Ａ，Ｂの方向へ揺動させ、前記ア−ム７の係止によるウェイト６の下降阻止を解除する。下降阻止が解除されると、ウェイト６の自重によりア−ム７は矢印Ｃの方向へ回動し、図２に示すように、弁軸５を回転させて弁体２を閉弁して管路ｐの流れを遮断する。
このとき、フレーム４にピン１３を介して緩衝装置１２が取り付けられており、その緩衝装置１２のロッドの先端がピン１２ａを介してアーム７の取付部材７ｂに接続されている。このため、ウェイト６は緩やかに落下して弁体２が緩やかな速度で閉弁するようになっている。
【０００５】
また、図２に示す閉弁状態から、クラッチ４０を備えた復帰装置３０（図３参照）を操作することにより弁軸５及びアーム７が矢印Ｄの方向へ復帰し、弁軸５の回転とともに弁体２を開弁状態に復帰させる。
また、前記アーム７のピン７ａが図中矢印Ｅの方向へ動けば、係止レバー８は図中矢印Ｆの方向へ押し上げられ、アーム７のピン７ａが係止レバー８の係止穴８ａに係止される。この係止により、アーム７及びウェイト６は当初の下降阻止状態に復帰する。
【特許文献１】特開２００２−７１０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の緊急遮断弁によると、弁体２を開弁状態（全開状態）から緊急遮断する際に、その弁体２の回転開始初期における回転速度が遅く、閉弁状態（全閉状態）に至るまでに長い時間を要する場合がある。
これは、ウェイト６がその自重で下降しようとする力に対して、緩衝装置１２の緩衝力が抵抗するため、あるいは、下降阻止が解除された直後のウェイト６は、そのウェイト６の鉛直下向きの重力に対する前記アームの回動方向への分力が小さいため、管路ｐ内の流体に抗して弁体２を回転させる付勢力が不足しているためではないかと考えられる。
【０００７】
緊急遮断弁に求められる性能として、緊急遮断の必要が生じた際にはできるだけ速やかに閉弁状態に至ることが望ましい。
【０００８】
そこで、この発明は、緊急遮断弁の弁体が閉弁方向に回転する際におけるその弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、ウェイトの下降阻止を解除することによるアームの回動開始時期と、そのアームの回動によって連動して回転する弁軸の閉弁方向への回転開始時期との間に差を設けたのである。
すなわち、ウェイトの下降によりアームが回動を開始し、そのアームが遊び角だけ下方へ回動すれば弁軸との連動が開始され、その連動開始後、アームの回動に伴って弁軸が開弁状態から閉弁状態へと回転するようにしたものである。
【００１０】
このようにすれば、ウェイトの下降阻止が解除された直後において、アームは弁軸とは連動しない状態で自由に回動可能であるため、ウェイトの下降に勢いが付きやすい。このため、緩衝装置等の抵抗にかかわらず、アームは速やかに回動可能である。
また、そのアームの回動が弁軸の回転と連動を開始する際には、既にウェイトの下降に勢いが付いており、そのウェイトの下降とともに回動するアームが、いわゆるハンマーブロー効果により軸周り静止している状態の弁軸に衝撃を加えて、その弁軸を速やかに閉弁方向に回転させることができる。このため、弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、以上のようにしたので、緊急遮断弁の弁体が閉弁方向に回転する際におけるその弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上記手段の具体的実施形態として、回転弁の弁体と一体に回転する弁軸と、上下方向へ回動可能でその回動により前記弁軸を回転させるアームと、そのアームと一体に回動するように設けられたウェイトと、そのウェイトの下降を阻止する保持手段とを備え、前記保持手段が前記ウェイトの下降を阻止することにより前記弁体を開弁状態に維持するとともに、前記保持手段による前記ウェイトの下降阻止が解除されると前記ウェイトはその自重により下降して前記アームを回動させ、そのアームの回動により前記弁軸を弁体の開弁状態から閉弁状態へと回転させる緊急遮断弁において、前記アームは、そのアームの上下方向への回動により軸周り回転するアーム軸を備え、前記弁軸は前記アーム軸の軸周り回転と連動して軸周り回転するようになっており、前記保持手段による前記ウェイトの下降阻止が解除された際に、前記弁軸は、前記アームが前記下降阻止状態から遊び角だけ下方へ回動した後に前記アーム軸との連動を開始して、その連動開始後、前記アームの回動に伴って前記弁軸が弁体の開弁状態から閉弁状態へと回転する構成を採用した。
【００１３】
この構成において、前記弁軸と前記アーム軸とは同軸心に設けられて、その弁軸とアーム軸の一方にキーが設けられ他方には前記キーよりも周方向幅の広いキー溝が設けられており、前記キーとキー溝とが噛み合うことにより前記弁軸と前記アーム軸とが連動するとともに、そのキーの周方向端面と、そのキーの周方向端面に対向する前記キー溝の周方向端面との成す周方向の隙間により前記下降阻止状態から前記連動を開始するまでの前記遊び角が設定されている構成を採用することができる。
【００１４】
ウェイトの下降阻止を解除することによるアーム及びアーム軸の回動開始時期と、そのアーム及びアーム軸の回動によって連動して回転する弁軸の閉弁方向への回転開始時期との間に、前記遊び角に相当する回転開始時期の差を設けるに際し、そのアーム軸と弁軸との連動方法にはギヤ機構、リンク機構などを用いた周知の手法を採用し得る。
【００１５】
また、特に、前記アーム軸と弁軸とが同軸心であれば、キーとキー溝を用いた構成を採用することができる。例えば、弁軸の外周にアーム軸が位置する場合には、弁軸の外周にキーをアーム軸の内周にキー溝を設けても良いし、弁軸の外周にキー溝をアーム軸の内周にキーを設けても良い。また、アーム軸の外周に弁軸が位置する場合には、アーム軸の外周にキーを弁軸の内周にキー溝を設けても良いし、アーム軸の外周にキー溝を弁軸の内周にキーを設けても良い。
キーとキー溝を用いた構成によれば、前記遊び角は、そのキーとキー溝の周方向幅の組合わせにより適宜の角度に設定できるので、その遊び角の設定が比較的簡単でありアーム軸と弁軸とを連動させる装置を複雑化させない。
【００１６】
また、緊急遮断弁の弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させるに際し、以下の構成を採用し得る。
すなわち、その緊急遮断弁は、前記弁体の閉弁状態から前記弁軸を軸周り回転させることにより前記弁体を開弁状態に復帰させるとともに前記アームを前記下降阻止状態に復帰させる機能を有する復帰装置を備えており、その復帰装置は、前記アームを前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸を閉弁状態側へ回転させることにより前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角を設定する構成を採用し得る。
【００１７】
緊急遮断弁の弁体、弁軸、及びアーム等が閉弁状態に至った場合、弁体及び弁軸を開弁状態に、また、ウェイト、アーム及びアーム軸を前記保持手段による下降阻止状態に復帰させるとともに、次に緊急遮断の必要が生じた場合に備えて、前記弁軸とアーム軸との間に遊び角が設定された状態にしておく必要がある。
このため、前記弁体を開弁状態に復帰させ、前記アームを前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸を閉弁状態側へ回転させることができるようにし、その弁軸の閉弁方向への回転により、遊び角を設定できるようにしたのである。
【００１８】
その復帰装置の具体的構成として、前記復帰装置は、手動又は駆動力で回転可能な操作軸と、その操作軸に設けられたウォームと、そのウォームに噛み合うとともにクラッチ軸周りに回転自在であるウォームホイールと、前記弁軸と一体に回転するとともに前記クラッチ軸周りに回転自在である軸クラッチ部材とを備え、前記弁体の閉弁状態から操作軸を軸周り一方へ回転させることにより、前記ウォームを介して前記ウォームホイールが前記クラッチ軸周りに回転し、その回転するウォームホイールが前記軸クラッチ部材に設けた第一被係止部に当たってその軸クラッチ部材を前記クラッチ軸周りに押して回転させることにより前記弁軸を開弁方向に回転させ、その弁軸の開弁方向への回転により、前記弁体を開弁状態に復帰させるとともに前記アームを前記阻止状態に復帰させる構成とする。
また、その後、前記操作軸を軸周り他方に回転させることにより、前記ウォームホイールが前記クラッチ軸周り逆方向に回転し、前記軸クラッチ部材に設けた第二被係止部に当たってその軸クラッチ部材を前記クラッチ軸周りに押して回転させることにより前記弁軸を閉弁方向に回転させ、その弁軸の閉弁方向への回転により、前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角を設定する構成を採用し得る。
【００１９】
この構成によれば、弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させ、また、同時にアーム及びウェイトを下降阻止状態に復帰させる際には、操作軸の操作により回転するウォームホイールを介して、軸クラッチ部材及び弁軸をその開弁方向に回転させることができる。弁軸が開弁方向に回転すれば、その弁軸に連動して動くアーム軸、アーム、ウェイトを前記下降阻止状態に向けて回転させることができる。
また、そのアームの下降阻止状態への設定後、操作軸を逆方向に操作すればウォームホイールを介して軸クラッチ部材及び弁軸を閉弁方向に回転させることができる。このため、前記下降阻止状態のアーム軸と、弁軸との間に前記遊び角を設定することができる。
【００２０】
また、弁体を緊急遮断させる際において、弁軸は、これらの手動又は駆動力に基づく復帰装置とは切り離されていることが必要である。弁軸と復帰装置とが切り離されていなければ（接続状態であれば）、弁軸が復帰装置によってロックされた状態となって、ウェイトが下降しようとする際に弁軸が閉弁方向に回転できないからである。
このため、緊急遮断弁は、その復帰装置と弁軸とを前記切離し状態及び前記接続状態に切り換え可能なクッチを備える必要がある。
この点、上記の構成によれば、弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させ、また、同時にアーム及びウェイトを下降阻止状態に復帰させる際にはウォームホイールが軸クラッチ部材の第一被係止部に当接し接続状態となる。また、その後、遊び角を設定するためにウォームホイールを逆方向に回転させるので、その逆回転により、ウォームホイールと軸クラッチ部材の第一被係止部とは離れて両者が切り離された状態となる。このため、上記の復帰装置がクラッチの機能を兼ね備えることができる。
【００２１】
また、その復帰装置の構成において、前記軸クラッチ部材は断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部に前記クラッチ軸が設けられており、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材の両端面がそれぞれ前記第一被係止部及び前記第二被係止部を成すとともに、前記保持手段による前記下降阻止が解除されて前記弁軸が閉弁方向に回転した際に、前記第一被係止部が前記ウォームホイールに当たることによりその弁軸の回転が停止する構成を採用し得る。
【００２２】
この構成によれば、その復帰装置が、緊急遮断時における弁軸の閉弁方向への回転を、弁体の全閉状態で止めるストッパ機能を兼ね備えることができる。
【実施例】
【００２３】
一実施例の緊急遮断弁１を図１乃至図５に基づいて説明する。この緊急遮断弁１の主たる構成は従来例と同様であるので、以下、その従来例との差異点を中心に説明する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ウェイト６を備えたアーム７は、その根元部に一体に軸周り回転する筒状のアーム軸１７を備え、そのアーム軸１７は、弁体２と一体に回転する弁軸５の外周に同軸心に設けられている。
その弁軸５の外周に、径方向に突出するキー１８が設けられ、アーム軸１７の内周には、前記キー１８よりも周方向幅の広いキー溝１９が設けられている。
【００２５】
そのキー１８がキー溝１９内に入り込んで両者が噛み合うことにより、軸周りいずれの方向へも、前記弁軸５と前記アーム軸１７とが連動して回転するようになっている（図４ａ（ｄ）参照）。
すなわち、アーム軸１７が図４ａ（ｃ）に示す矢印Ｇの方向へ軸周り回転すれば、弁軸５側のキー１８の周方向端面１８ａと、そのキー１８の周方向端面１８ａに対向するアーム軸１７側のキー溝１９の周方向端面１９ａとが当接することにより、そのアーム軸１７の軸周り回転に連動して弁軸５が軸周り同方向へ矢印Ｈの方向へ回転する。
また、弁軸５が図４ｂ（ｃ）に示す矢印Kの方向へ軸周り回転すれば、キー１８の前記周方向端面１８ａの反対側の周方向端面１８ｂと、キー溝１９の前記周方向端面１９ａの反対側の周方向端面１９ｂとが当接することにより、その弁軸５の軸周り回転に連動してアーム軸１７が軸周り同方向へ矢印Ｊの方向へ回転する。
【００２６】
また、その弁軸５とアーム軸１７との連動に際し、キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａ、又はキー１８の周方向端面１８ｂと前記キー溝１９の周方向端面１９ｂとの間に周方向の隙間があるので、その隙間がなくなるまでの範囲で弁軸５とアーム軸１７とは軸周り相対回転が可能である。
【００２７】
また、この緊急遮断弁１は、クラッチ４０を内蔵した復帰装置３０を備えている。その復帰装置３０は、図３に示すように、手動開閉装置３９のハンドル３７による手動操作、又は電動開閉装置３８によるモータ等の駆動力に基づく操作により、弁軸５を軸周りいずれの方向にも回転させることができるようになっている。
また、その復帰装置３０はクラッチ４０を備えているので、緊急遮断を行う際及びその緊急遮断の待機状態において、復帰装置３０は弁軸５から切り離されている。このため、弁軸５の自由な回転を阻害しないようになっている。
【００２８】
復帰装置３０の詳細について説明すると、図４ａ（ｂ）に示すように、ケーシング内において軸周り回転可能に支持された操作軸３１と、その操作軸３１に設けられたウォーム３２と、そのウォーム３２に噛み合うとともにクラッチ軸３６周りに回転自在であるウォームホイール３３と、前記弁軸５と一体に回転するとともに前記クラッチ軸３６周りに回転自在である軸クラッチ部材３５とを備えている。
【００２９】
前記軸クラッチ部材３５は中心角１８０度の断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部３５ｃに前記クラッチ軸３６が挿通されている。
また、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材３５の両端面が、それぞれ開弁時用の第一被係止部３５ａ、及び遊び角設定時用の第二被係止部３５ｂを成している。
【００３０】
また、ウォームホイール３３は中心角９０度の断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部に前記クラッチ軸３６が挿通されている。
また、前記対の母線を含む前記ウォームホイール３３の両端面が、それぞれ第一係止部３３ａ及び第二係止部３３ｂを成している。
【００３１】
この緊急遮断弁１は、通常は、図１及び図４ａ（ａ）に示すように、弁体２が全開状態に維持されており、また、ウェイト６を備えたアーム７は、保持手段１０により上向きの状態で下降しないように保持されている（下降阻止状態）。
この状態は、図５に示す模式図では、「１」〜「５」に示す各状態のうち「１」の状態となる。
【００３２】
この下降阻止状態において、弁体２の緊急遮断の必要が生じた場合、例えば、図示しない地震計が所定値以上の震度を検知すると、その地震計から発信される緊急遮断信号を受けた所定の制御装置が電動アクチュエータ１１のロッドを押し下げるように動作させる。
【００３３】
電動アクチュエータ１１のロッドが押し下げられると、図１に示すように、係止レバー８の他端８ｂが矢印Ａのように下方へ動き、逆に、一端の係止穴８ａが矢印Ｂのように上昇する方向へと揺動する。
【００３４】
この揺動により、前記ピン７ａが前記係止穴８ａから抜け出されて、保持手段１０による前記アーム７の係止が解除される。すなわち、ウェイト６の下降阻止が解除される。
アーム７の係止が解除されると、ウェイト６はその自重により、ア−ム７が下方へ回動するよう付勢され、ア−ム７は、図４ａ（ｃ）に示す矢印Ｃの方向へ回動する。同時にアーム軸１７は矢印Ｇの方向へ時計回りに回転する。
【００３５】
アーム軸１７が矢印Ｇの方向へ回転する際に、前記ウェイト６の下降阻止が解除された直後は、キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの間に隙間がある（図４ａ（ｄ）参照）ので、アーム軸１７のみが軸周り回転し弁軸５は回転しない。
【００３６】
その後、アーム軸１７が弁軸５に対して時計回りに遊び角αだけ相対回転すると、前記キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの隙間がなくなって、その端面１８ａ，１９ａ同士が当接する。
【００３７】
この当接により、前記弁軸５は前記アーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、前記アーム７の回動に伴って前記弁軸５が矢印Ｈの方向へ時計回りに回転する。この弁軸５の回転により、弁体２は開弁状態から閉弁状態へと一気に回転する。
【００３８】
このとき、ウェイト６の下降阻止が解除された直後において、アーム７は弁軸５とは連動しない状態で自由に回動可能であるため、ウェイト６の下降に勢いが付きやすい。このため、前記両端面１８ａ，１９ａ同士が当接する際には、既にアーム軸１７の回転にある程度の初速が付いている状態である。
すなわち、そのアーム７の回動が弁軸５の回転と連動を開始する際には、既にウェイト６の下降に勢いが付いているので、そのウェイト６の下降とともに回動するアーム７が、いわゆるハンマーブロー効果により軸周り静止している状態の弁軸５に衝撃を加える。このため、弁軸５は、弁体２が管路ｐ内の流体から受ける抵抗などにかかわらず、速やかに閉弁方向に回転させることができる。
【００３９】
また、弁軸５が回転すると、復帰装置３０内の軸クラッチ部材３５が、図４ａ（ｂ）に示す矢印Ｉの方向へ回転し、その回転は、図４ｂ（ｂ）に示すように、軸クラッチ部材３５の第一被係止部３５ａが、ウォームホイール３３の第一係止部３３ａに当接したところで停止し、弁体２は全閉状態となる。
この軸クラッチ部材３５の回転可能角度は、回転開始位置から９０度に設定されているので、弁軸５は全開状態（図１参照）から全閉状態（図２参照）へと９０度回転した位置でぴったりと止まるようになっている。
なお、この状態は、図５に示す模式図では「２」の状態である。
【００４０】
この弁体２の全閉状態において、図４ｂ（ｂ）に示すように、復帰装置３０のハンドル３７の操作により操作軸３１を回転させると、ウォームホイール３３は図中矢印Ｌに示す方向へ反時計回りに回転する。この回転により、ウォームホイール３３の第一係止部３３ａが軸クラッチ部材３５の第一被係止部３５ａを押して、その軸クラッチ部材３５を反時計回りに回転させる。
【００４１】
軸クラッチ部材３５の回転に伴い、前記弁軸５は、図４ｂ（ｃ）に矢印Ｋで示す方向に軸周り回転する。前記キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとは当接しているので、その弁軸５の回転に連動して、アーム軸１７が矢印Ｊに示す方向へ反時計回りに回転する。
この弁軸５の回転により、弁体２は、図４ｃ（ａ）に示すように全開状態となり、また、図４ｃ（ｃ）に実線で示すように、アーム７及びウェイト６は前記保持手段１０による下降阻止状態の直前の位置となる（図５の模式図で示す「３」の状態参照）。
【００４２】
さらに、操作軸３１を回転させて、ウォームホイール３３を図中矢印Ｍに示す方向へ反時計回りに角度αだけ回転すると、図４ｃ（ｃ）に鎖線で示すように、アーム７及びウェイト６は保持手段１０により下降阻止状態に復帰する（図５の模式図で示す「４」の状態参照）。
【００４３】
その後、操作軸３１を逆方向に回転すると、ウォームホイール３３は、図４ｄ（ｂ）の矢印Ｑに示す方向へ時計回りに回転し、そのウォームホイール３３の第二係止部３３ｂが軸クラッチ部材３５の第二被係止部３５ｂに当接する。
その当接位置から、さらに操作軸３１を回転させて、ウォームホイール３３を前記矢印Ｑと同方向へ角度αだけ回転すると、軸クラッチ部材３５は、図４ｄ（ｄ）に示す位置となり、前記弁軸５及び弁体２が全開状態である図４ａに実線で示す状態に復帰する（図５の模式図で示す「５」の状態参照）。
【００４４】
なお、この実施例では、保持手段１０として揺動自在の係止レバー８を用い、その係止レバー８の一端下面に、前記アーム７に設けたピン７ａが嵌まる係止穴８ａを形成して、そのアーム７のピン７ａに前記係止レバー８の係止穴８ａを係止する構成としたが、保持手段１０としては、この実施例に限らず、例えば、電磁ブレーキ等の他の周知の手段も採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一実施例の開弁状態を示す正面図
【図２】同実施例の閉弁状態を示す正面図
【図３】図１の斜視図
【図４ａ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｂ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｃ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｄ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図５】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【符号の説明】
【００４６】
１ 緊急遮断弁
２ 弁体
３ 弁箱
４ フレーム
５ 弁軸
６ ウェイト
７ アーム
７ａ ピン
８ 係止レバー
８ａ 係止穴
８ｂ 他端
１０ 保持手段
１１ 電動アクチュエータ
１２ 緩衝装置
１７ アーム軸
１８ キー
１９ キー溝
３０ 復帰装置
４０ クラッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、上水道、水力発電所等の配管に設置され、大地震等の緊急時に自動的に又は手動でその管路を遮断する緊急遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の緊急遮断弁として、例えば、特許文献１に記載の緊急遮断弁は、本発明の説明図である図１乃至３に基づいて説明すると、弁箱３の内部に挿通して設けた弁軸５に弁体２を取り付けた回転弁の前記弁箱３が、管路ｐに介在して設けられ、その弁軸５の一端に、その弁軸５とともにその軸周りに回動するアーム７を取り付け、アーム７の先端にはウェイト６を設けている。前記弁箱３に固定されたフレーム４に、保持手段１０として長尺の係止レバー８が設けられ、その係止レバー８は上下方向に揺動可能にその長さ方向中程を支持ピン９で支持されており、前記係止レバー８の一端下面に、前記アーム７に設けたピン７ａが嵌まる係止穴８ａを形成している。
【０００３】
この緊急遮断弁は、通常の状態においては、図１に示すように、アーム７が上向きの状態で、そのアーム７のピン７ａに前記係止レバー８の係止穴８ａを係止し、この係止により、ウェイト６の下降を阻止して弁体２の開弁状態を維持するようになっている。
【０００４】
地震発生等の所定の信号を受信すると、電動アクチュエータ１１が自動的に作動して係止レバー８を図中矢印Ａ，Ｂの方向へ揺動させ、前記ア−ム７の係止によるウェイト６の下降阻止を解除する。下降阻止が解除されると、ウェイト６の自重によりア−ム７は矢印Ｃの方向へ回動し、図２に示すように、弁軸５を回転させて弁体２を閉弁して管路ｐの流れを遮断する。
このとき、フレーム４にピン１３を介して緩衝装置１２が取り付けられており、その緩衝装置１２のロッドの先端がピン１２ａを介してアーム７の取付部材７ｂに接続されている。このため、ウェイト６は緩やかに落下して弁体２が緩やかな速度で閉弁するようになっている。
【０００５】
また、図２に示す閉弁状態から、クラッチ４０を備えた復帰装置３０（図３参照）を操作することにより弁軸５及びアーム７が矢印Ｄの方向へ復帰し、弁軸５の回転とともに弁体２を開弁状態に復帰させる。
また、前記アーム７のピン７ａが図中矢印Ｅの方向へ動けば、係止レバー８は図中矢印Ｆの方向へ押し上げられ、アーム７のピン７ａが係止レバー８の係止穴８ａに係止される。この係止により、アーム７及びウェイト６は当初の下降阻止状態に復帰する。
【特許文献１】特開２００２−７１０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の緊急遮断弁によると、弁体２を開弁状態（全開状態）から緊急遮断する際に、その弁体２の回転開始初期における回転速度が遅く、閉弁状態（全閉状態）に至るまでに長い時間を要する場合がある。
これは、ウェイト６がその自重で下降しようとする力に対して、緩衝装置１２の緩衝力が抵抗するため、あるいは、下降阻止が解除された直後のウェイト６は、そのウェイト６の鉛直下向きの重力に対する前記アームの回動方向への分力が小さいため、管路ｐ内の流体に抗して弁体２を回転させる付勢力が不足しているためではないかと考えられる。
【０００７】
緊急遮断弁に求められる性能として、緊急遮断の必要が生じた際にはできるだけ速やかに閉弁状態に至ることが望ましい。
【０００８】
そこで、この発明は、緊急遮断弁の弁体が閉弁方向に回転する際におけるその弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、ウェイトの下降阻止を解除することによるアームの回動開始時期と、そのアームの回動によって連動して回転する弁軸の閉弁方向への回転開始時期との間に差を設けたのである。
すなわち、ウェイトの下降によりアームが回動を開始し、そのアームが遊び角だけ下方へ回動すれば弁軸との連動が開始され、その連動開始後、アームの回動に伴って弁軸が開弁状態から閉弁状態へと回転するようにしたものである。
【００１０】
このようにすれば、ウェイトの下降阻止が解除された直後において、アームは弁軸とは連動しない状態で自由に回動可能であるため、ウェイトの下降に勢いが付きやすい。このため、緩衝装置等の抵抗にかかわらず、アームは速やかに回動可能である。
また、そのアームの回動が弁軸の回転と連動を開始する際には、既にウェイトの下降に勢いが付いており、そのウェイトの下降とともに回動するアームが、いわゆるハンマーブロー効果により軸周り静止している状態の弁軸に衝撃を加えて、その弁軸を速やかに閉弁方向に回転させることができる。このため、弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、以上のようにしたので、緊急遮断弁の弁体が閉弁方向に回転する際におけるその弁体の回転開始初期の動作をスムースにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上記手段の具体的実施形態として、回転弁の弁体と一体に回転する弁軸と、上下方向へ回動可能でその回動により前記弁軸を回転させるアームと、そのアームと一体に回動するように設けられたウェイトと、そのウェイトの下降を阻止する保持手段とを備え、前記保持手段が前記ウェイトの下降を阻止することにより前記弁体を開弁状態に維持するとともに、前記保持手段による前記ウェイトの下降阻止が解除されると前記ウェイトはその自重により下降して前記アームを回動させ、そのアームの回動により前記弁軸を弁体の開弁状態から閉弁状態へと回転させる緊急遮断弁において、前記アームは、そのアームの上下方向への回動により軸周り回転するアーム軸を備え、前記弁軸は前記アーム軸の軸周り回転と連動して軸周り回転するようになっており、前記保持手段による前記ウェイトの下降阻止が解除された際に、前記弁軸は、前記アームが前記下降阻止状態から遊び角だけ下方へ回動した後に前記アーム軸との連動を開始して、その連動開始後、前記アームの回動に伴って前記弁軸が弁体の開弁状態から閉弁状態へと回転する構成を採用した。
【００１３】
この構成において、前記弁軸と前記アーム軸とは同軸心に設けられて、その弁軸とアーム軸の一方にキーが設けられ他方には前記キーよりも周方向幅の広いキー溝が設けられており、前記キーとキー溝とが噛み合うことにより前記弁軸と前記アーム軸とが連動するとともに、そのキーの周方向端面と、そのキーの周方向端面に対向する前記キー溝の周方向端面との成す周方向の隙間により前記下降阻止状態から前記連動を開始するまでの前記遊び角が設定されている構成を採用することができる。
【００１４】
ウェイトの下降阻止を解除することによるアーム及びアーム軸の回動開始時期と、そのアーム及びアーム軸の回動によって連動して回転する弁軸の閉弁方向への回転開始時期との間に、前記遊び角に相当する回転開始時期の差を設けるに際し、そのアーム軸と弁軸との連動方法にはギヤ機構、リンク機構などを用いた周知の手法を採用し得る。
【００１５】
また、特に、前記アーム軸と弁軸とが同軸心であれば、キーとキー溝を用いた構成を採用することができる。例えば、弁軸の外周にアーム軸が位置する場合には、弁軸の外周にキーをアーム軸の内周にキー溝を設けても良いし、弁軸の外周にキー溝をアーム軸の内周にキーを設けても良い。また、アーム軸の外周に弁軸が位置する場合には、アーム軸の外周にキーを弁軸の内周にキー溝を設けても良いし、アーム軸の外周にキー溝を弁軸の内周にキーを設けても良い。
キーとキー溝を用いた構成によれば、前記遊び角は、そのキーとキー溝の周方向幅の組合わせにより適宜の角度に設定できるので、その遊び角の設定が比較的簡単でありアーム軸と弁軸とを連動させる装置を複雑化させない。
【００１６】
また、緊急遮断弁の弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させるに際し、以下の構成を採用し得る。
すなわち、その緊急遮断弁は、前記弁体の閉弁状態から前記弁軸を軸周り回転させることにより前記弁体を開弁状態に復帰させるとともに前記アームを前記下降阻止状態に復帰させる機能を有する復帰装置を備えており、その復帰装置は、前記アームを前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸を閉弁状態側へ回転させることにより前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角を設定する構成を採用し得る。
【００１７】
緊急遮断弁の弁体、弁軸、及びアーム等が閉弁状態に至った場合、弁体及び弁軸を開弁状態に、また、ウェイト、アーム及びアーム軸を前記保持手段による下降阻止状態に復帰させるとともに、次に緊急遮断の必要が生じた場合に備えて、前記弁軸とアーム軸との間に遊び角が設定された状態にしておく必要がある。
このため、前記弁体を開弁状態に復帰させ、前記アームを前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸を閉弁状態側へ回転させることができるようにし、その弁軸の閉弁方向への回転により、遊び角を設定できるようにしたのである。
【００１８】
その復帰装置の具体的構成として、前記復帰装置は、手動又は駆動力で回転可能な操作軸と、その操作軸に設けられたウォームと、そのウォームに噛み合うとともにクラッチ軸周りに回転自在であるウォームホイールと、前記弁軸と一体に回転するとともに前記クラッチ軸周りに回転自在である軸クラッチ部材とを備え、前記弁体の閉弁状態から操作軸を軸周り一方へ回転させることにより、前記ウォームを介して前記ウォームホイールが前記クラッチ軸周りに回転し、その回転するウォームホイールが前記軸クラッチ部材に設けた第一被係止部に当たってその軸クラッチ部材を前記クラッチ軸周りに押して回転させることにより前記弁軸を開弁方向に回転させ、その弁軸の開弁方向への回転により、前記弁体を開弁状態に復帰させるとともに前記アームを前記阻止状態に復帰させる構成とする。
また、その後、前記操作軸を軸周り他方に回転させることにより、前記ウォームホイールが前記クラッチ軸周り逆方向に回転し、前記軸クラッチ部材に設けた第二被係止部に当たってその軸クラッチ部材を前記クラッチ軸周りに押して回転させることにより前記弁軸を閉弁方向に回転させ、その弁軸の閉弁方向への回転により、前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角を設定する構成を採用し得る。
【００１９】
この構成によれば、弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させ、また、同時にアーム及びウェイトを下降阻止状態に復帰させる際には、操作軸の操作により回転するウォームホイールを介して、軸クラッチ部材及び弁軸をその開弁方向に回転させることができる。弁軸が開弁方向に回転すれば、その弁軸に連動して動くアーム軸、アーム、ウェイトを前記下降阻止状態に向けて回転させることができる。
また、そのアームの下降阻止状態への設定後、操作軸を逆方向に操作すればウォームホイールを介して軸クラッチ部材及び弁軸を閉弁方向に回転させることができる。このため、前記下降阻止状態のアーム軸と、弁軸との間に前記遊び角を設定することができる。
【００２０】
また、弁体を緊急遮断させる際において、弁軸は、これらの手動又は駆動力に基づく復帰装置とは切り離されていることが必要である。弁軸と復帰装置とが切り離されていなければ（接続状態であれば）、弁軸が復帰装置によってロックされた状態となって、ウェイトが下降しようとする際に弁軸が閉弁方向に回転できないからである。
このため、緊急遮断弁は、その復帰装置と弁軸とを前記切離し状態及び前記接続状態に切り換え可能なクッチを備える必要がある。
この点、上記の構成によれば、弁体を閉弁状態から開弁状態に復帰させ、また、同時にアーム及びウェイトを下降阻止状態に復帰させる際にはウォームホイールが軸クラッチ部材の第一被係止部に当接し接続状態となる。また、その後、遊び角を設定するためにウォームホイールを逆方向に回転させるので、その逆回転により、ウォームホイールと軸クラッチ部材の第一被係止部とは離れて両者が切り離された状態となる。このため、上記の復帰装置がクラッチの機能を兼ね備えることができる。
【００２１】
また、その復帰装置の構成において、前記軸クラッチ部材は断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部に前記クラッチ軸が設けられており、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材の両端面がそれぞれ前記第一被係止部及び前記第二被係止部を成すとともに、前記保持手段による前記下降阻止が解除されて前記弁軸が閉弁方向に回転した際に、前記第一被係止部が前記ウォームホイールに当たることによりその弁軸の回転が停止する構成を採用し得る。
【００２２】
この構成によれば、その復帰装置が、緊急遮断時における弁軸の閉弁方向への回転を、弁体の全閉状態で止めるストッパ機能を兼ね備えることができる。
【実施例】
【００２３】
一実施例の緊急遮断弁１を図１乃至図５に基づいて説明する。この緊急遮断弁１の主たる構成は従来例と同様であるので、以下、その従来例との差異点を中心に説明する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ウェイト６を備えたアーム７は、その根元部に一体に軸周り回転する筒状のアーム軸１７を備え、そのアーム軸１７は、弁体２と一体に回転する弁軸５の外周に同軸心に設けられている。
その弁軸５の外周に、径方向に突出するキー１８が設けられ、アーム軸１７の内周には、前記キー１８よりも周方向幅の広いキー溝１９が設けられている。
【００２５】
そのキー１８がキー溝１９内に入り込んで両者が噛み合うことにより、軸周りいずれの方向へも、前記弁軸５と前記アーム軸１７とが連動して回転するようになっている（図４ａ（ｄ）参照）。
すなわち、アーム軸１７が図４ａ（ｃ）に示す矢印Ｇの方向へ軸周り回転すれば、弁軸５側のキー１８の周方向端面１８ａと、そのキー１８の周方向端面１８ａに対向するアーム軸１７側のキー溝１９の周方向端面１９ａとが当接することにより、そのアーム軸１７の軸周り回転に連動して弁軸５が軸周り同方向へ矢印Ｈの方向へ回転する。
また、弁軸５が図４ｂ（ｃ）に示す矢印Kの方向へ軸周り回転すれば、キー１８の前記周方向端面１８ａの反対側の周方向端面１８ｂと、キー溝１９の前記周方向端面１９ａの反対側の周方向端面１９ｂとが当接することにより、その弁軸５の軸周り回転に連動してアーム軸１７が軸周り同方向へ矢印Ｊの方向へ回転する。
【００２６】
また、その弁軸５とアーム軸１７との連動に際し、キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａ、又はキー１８の周方向端面１８ｂと前記キー溝１９の周方向端面１９ｂとの間に周方向の隙間があるので、その隙間がなくなるまでの範囲で弁軸５とアーム軸１７とは軸周り相対回転が可能である。
【００２７】
また、この緊急遮断弁１は、クラッチ４０を内蔵した復帰装置３０を備えている。その復帰装置３０は、図３に示すように、手動開閉装置３９のハンドル３７による手動操作、又は電動開閉装置３８によるモータ等の駆動力に基づく操作により、弁軸５を軸周りいずれの方向にも回転させることができるようになっている。
また、その復帰装置３０はクラッチ４０を備えているので、緊急遮断を行う際及びその緊急遮断の待機状態において、復帰装置３０は弁軸５から切り離されている。このため、弁軸５の自由な回転を阻害しないようになっている。
【００２８】
復帰装置３０の詳細について説明すると、図４ａ（ｂ）に示すように、ケーシング内において軸周り回転可能に支持された操作軸３１と、その操作軸３１に設けられたウォーム３２と、そのウォーム３２に噛み合うとともにクラッチ軸３６周りに回転自在であるウォームホイール３３と、前記弁軸５と一体に回転するとともに前記クラッチ軸３６周りに回転自在である軸クラッチ部材３５とを備えている。
【００２９】
前記軸クラッチ部材３５は中心角１８０度の断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部３５ｃに前記クラッチ軸３６が挿通されている。
また、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材３５の両端面が、それぞれ開弁時用の第一被係止部３５ａ、及び遊び角設定時用の第二被係止部３５ｂを成している。
【００３０】
また、ウォームホイール３３は中心角９０度の断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部に前記クラッチ軸３６が挿通されている。
また、前記対の母線を含む前記ウォームホイール３３の両端面が、それぞれ第一係止部３３ａ及び第二係止部３３ｂを成している。
【００３１】
この緊急遮断弁１は、通常は、図１及び図４ａ（ａ）に示すように、弁体２が全開状態に維持されており、また、ウェイト６を備えたアーム７は、保持手段１０により上向きの状態で下降しないように保持されている（下降阻止状態）。
この状態は、図５に示す模式図では、「１」〜「５」に示す各状態のうち「１」の状態となる。
【００３２】
この下降阻止状態において、弁体２の緊急遮断の必要が生じた場合、例えば、図示しない地震計が所定値以上の震度を検知すると、その地震計から発信される緊急遮断信号を受けた所定の制御装置が電動アクチュエータ１１のロッドを押し下げるように動作させる。
【００３３】
電動アクチュエータ１１のロッドが押し下げられると、図１に示すように、係止レバー８の他端８ｂが矢印Ａのように下方へ動き、逆に、一端の係止穴８ａが矢印Ｂのように上昇する方向へと揺動する。
【００３４】
この揺動により、前記ピン７ａが前記係止穴８ａから抜け出されて、保持手段１０による前記アーム７の係止が解除される。すなわち、ウェイト６の下降阻止が解除される。
アーム７の係止が解除されると、ウェイト６はその自重により、ア−ム７が下方へ回動するよう付勢され、ア−ム７は、図４ａ（ｃ）に示す矢印Ｃの方向へ回動する。同時にアーム軸１７は矢印Ｇの方向へ時計回りに回転する。
【００３５】
アーム軸１７が矢印Ｇの方向へ回転する際に、前記ウェイト６の下降阻止が解除された直後は、キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの間に隙間がある（図４ａ（ｄ）参照）ので、アーム軸１７のみが軸周り回転し弁軸５は回転しない。
【００３６】
その後、アーム軸１７が弁軸５に対して時計回りに遊び角αだけ相対回転すると、前記キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの隙間がなくなって、その端面１８ａ，１９ａ同士が当接する。
【００３７】
この当接により、前記弁軸５は前記アーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、前記アーム７の回動に伴って前記弁軸５が矢印Ｈの方向へ時計回りに回転する。この弁軸５の回転により、弁体２は開弁状態から閉弁状態へと一気に回転する。
【００３８】
このとき、ウェイト６の下降阻止が解除された直後において、アーム７は弁軸５とは連動しない状態で自由に回動可能であるため、ウェイト６の下降に勢いが付きやすい。このため、前記両端面１８ａ，１９ａ同士が当接する際には、既にアーム軸１７の回転にある程度の初速が付いている状態である。
すなわち、そのアーム７の回動が弁軸５の回転と連動を開始する際には、既にウェイト６の下降に勢いが付いているので、そのウェイト６の下降とともに回動するアーム７が、いわゆるハンマーブロー効果により軸周り静止している状態の弁軸５に衝撃を加える。このため、弁軸５は、弁体２が管路ｐ内の流体から受ける抵抗などにかかわらず、速やかに閉弁方向に回転させることができる。
【００３９】
また、弁軸５が回転すると、復帰装置３０内の軸クラッチ部材３５が、図４ａ（ｂ）に示す矢印Ｉの方向へ回転し、その回転は、図４ｂ（ｂ）に示すように、軸クラッチ部材３５の第一被係止部３５ａが、ウォームホイール３３の第一係止部３３ａに当接したところで停止し、弁体２は全閉状態となる。
この軸クラッチ部材３５の回転可能角度は、回転開始位置から９０度に設定されているので、弁軸５は全開状態（図１参照）から全閉状態（図２参照）へと９０度回転した位置でぴったりと止まるようになっている。
なお、この状態は、図５に示す模式図では「２」の状態である。
【００４０】
この弁体２の全閉状態において、図４ｂ（ｂ）に示すように、復帰装置３０のハンドル３７の操作により操作軸３１を回転させると、ウォームホイール３３は図中矢印Ｌに示す方向へ反時計回りに回転する。この回転により、ウォームホイール３３の第一係止部３３ａが軸クラッチ部材３５の第一被係止部３５ａを押して、その軸クラッチ部材３５を反時計回りに回転させる。
【００４１】
軸クラッチ部材３５の回転に伴い、前記弁軸５は、図４ｂ（ｃ）に矢印Ｋで示す方向に軸周り回転する。前記キー１８の周方向端面１８ａと前記キー溝１９の周方向端面１９ａとは当接しているので、その弁軸５の回転に連動して、アーム軸１７が矢印Ｊに示す方向へ反時計回りに回転する。
この弁軸５の回転により、弁体２は、図４ｃ（ａ）に示すように全開状態となり、また、図４ｃ（ｃ）に実線で示すように、アーム７及びウェイト６は前記保持手段１０による下降阻止状態の直前の位置となる（図５の模式図で示す「３」の状態参照）。
【００４２】
さらに、操作軸３１を回転させて、ウォームホイール３３を図中矢印Ｍに示す方向へ反時計回りに角度αだけ回転すると、図４ｃ（ｃ）に鎖線で示すように、アーム７及びウェイト６は保持手段１０により下降阻止状態に復帰する（図５の模式図で示す「４」の状態参照）。
【００４３】
その後、操作軸３１を逆方向に回転すると、ウォームホイール３３は、図４ｄ（ｂ）の矢印Ｑに示す方向へ時計回りに回転し、そのウォームホイール３３の第二係止部３３ｂが軸クラッチ部材３５の第二被係止部３５ｂに当接する。
その当接位置から、さらに操作軸３１を回転させて、ウォームホイール３３を前記矢印Ｑと同方向へ角度αだけ回転すると、軸クラッチ部材３５は、図４ｄ（ｄ）に示す位置となり、前記弁軸５及び弁体２が全開状態である図４ａに実線で示す状態に復帰する（図５の模式図で示す「５」の状態参照）。
【００４４】
なお、この実施例では、保持手段１０として揺動自在の係止レバー８を用い、その係止レバー８の一端下面に、前記アーム７に設けたピン７ａが嵌まる係止穴８ａを形成して、そのアーム７のピン７ａに前記係止レバー８の係止穴８ａを係止する構成としたが、保持手段１０としては、この実施例に限らず、例えば、電磁ブレーキ等の他の周知の手段も採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一実施例の開弁状態を示す正面図
【図２】同実施例の閉弁状態を示す正面図
【図３】図１の斜視図
【図４ａ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｂ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｃ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図４ｄ】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【図５】緊急遮断弁の作用を示す模式図
【符号の説明】
【００４６】
１ 緊急遮断弁
２ 弁体
３ 弁箱
４ フレーム
５ 弁軸
６ ウェイト
７ アーム
７ａ ピン
８ 係止レバー
８ａ 係止穴
８ｂ 他端
１０ 保持手段
１１ 電動アクチュエータ
１２ 緩衝装置
１７ アーム軸
１８ キー
１９ キー溝
３０ 復帰装置
４０ クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転弁の弁体２と一体に回転する弁軸５と、上下方向へ回動可能でその回動により前記弁軸５を回転させるアーム７と、そのアーム７と一体に回動するように設けられたウェイト６と、そのウェイト６の下降を阻止する保持手段１０とを備え、前記保持手段１０が前記ウェイト６の下降を阻止することにより前記弁体２を開弁状態に維持するとともに、前記保持手段１０による前記ウェイト６の下降阻止が解除されると前記ウェイト６はその自重により下降して前記アーム７を回動させ、そのアーム７の回動により前記弁軸５を弁体２の開弁状態から閉弁状態へと回転させる緊急遮断弁１において、
前記アーム７は、そのアーム７の上下方向への回動により軸周り回転するアーム軸１７を備え、前記弁軸５は前記アーム軸１７の軸周り回転と連動して軸周り回転するようになっており、
前記保持手段１０による前記ウェイト６の下降阻止が解除された際に、前記弁軸５は、前記アーム７が前記下降阻止状態から遊び角αだけ下方へ回動した後に前記アーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、前記アーム７の回動に伴って前記弁軸５が弁体２の開弁状態から閉弁状態へと回転することを特徴とする緊急遮断弁。
【請求項２】
前記弁軸５と前記アーム軸１７とは同軸心に設けられて、その弁軸５とアーム軸１７の一方にキー１８が設けられ他方には前記キー１８よりも周方向幅の広いキー溝１９が設けられており、前記キー１８とキー溝１９とが噛み合うことにより前記弁軸５と前記アーム軸１７とが連動するとともに、そのキー１８の周方向端面１８ａと、そのキー１８の周方向端面１８ａに対向する前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの成す周方向の隙間により前記下降阻止状態から前記連動を開始するまでの前記遊び角αが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の緊急遮断弁。
【請求項３】
前記緊急遮断弁は、前記弁体２の閉弁状態から前記弁軸５を軸周り回転させることにより前記弁体２を開弁状態に復帰させるとともに前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させる機能を有する復帰装置３０を備えており、その復帰装置３０は、前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸５を閉弁状態側へ回転させることにより前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角αを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の緊急遮断弁。
【請求項４】
前記復帰装置３０は、手動又は駆動力で回転可能な操作軸３１と、その操作軸３１に設けられたウォーム３２と、そのウォーム３２に噛み合うとともにクラッチ軸３６周りに回転自在であるウォームホイール３３と、前記弁軸５と一体に回転するとともに前記クラッチ軸３６周りに回転自在である軸クラッチ部材３５とを備え、
前記弁体２の閉弁状態から操作軸３１を軸周り一方へ回転させることにより、前記ウォーム３２を介して前記ウォームホイール３３が前記クラッチ軸３６周りに回転し、その回転するウォームホイール３３が前記軸クラッチ部材３５に設けた第一被係止部３５ａに当たってその軸クラッチ部材３５を前記クラッチ軸３６周りに押して回転させることにより前記弁軸５を開弁方向に回転させ、その弁軸５の開弁方向への回転により、前記弁体２を開弁状態に復帰させるとともに前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させ、
その後、前記操作軸３１を軸周り他方に回転させることにより、前記ウォームホイール３３が前記クラッチ軸３６周り逆方向に回転し、前記軸クラッチ部材３５に設けた第二被係止部３５ｂに当たってその軸クラッチ部材３５を前記クラッチ軸３６周りに押して回転させることにより前記弁軸５を閉弁方向に回転させ、その弁軸５の閉弁方向への回転により、前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角αを設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の緊急遮断弁。
【請求項５】
前記軸クラッチ部材３５は断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部３５ｃに前記クラッチ軸３６が設けられており、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材３５の両端面がそれぞれ前記第一被係止部３５ａ及び前記第二被係止部３５ｂを成すとともに、前記保持手段１０による前記下降阻止が解除されて前記弁軸５が閉弁方向に回転した際に、前記第一被係止部３５ａが前記ウォームホイール３３に当たることによりその弁軸５の回転が停止することを特徴とする請求項４に記載の緊急遮断弁。
【請求項１】
回転弁の弁体２と一体に回転する弁軸５と、上下方向へ回動可能でその回動により前記弁軸５を回転させるアーム７と、そのアーム７と一体に回動するように設けられたウェイト６と、そのウェイト６の下降を阻止する保持手段１０とを備え、前記保持手段１０が前記ウェイト６の下降を阻止することにより前記弁体２を開弁状態に維持するとともに、前記保持手段１０による前記ウェイト６の下降阻止が解除されると前記ウェイト６はその自重により下降して前記アーム７を回動させ、そのアーム７の回動により前記弁軸５を弁体２の開弁状態から閉弁状態へと回転させる緊急遮断弁１において、
前記アーム７は、そのアーム７の上下方向への回動により軸周り回転するアーム軸１７を備え、前記弁軸５は前記アーム軸１７の軸周り回転と連動して軸周り回転するようになっており、
前記保持手段１０による前記ウェイト６の下降阻止が解除された際に、前記弁軸５は、前記アーム７が前記下降阻止状態から遊び角αだけ下方へ回動した後に前記アーム軸１７との連動を開始して、その連動開始後、前記アーム７の回動に伴って前記弁軸５が弁体２の開弁状態から閉弁状態へと回転することを特徴とする緊急遮断弁。
【請求項２】
前記弁軸５と前記アーム軸１７とは同軸心に設けられて、その弁軸５とアーム軸１７の一方にキー１８が設けられ他方には前記キー１８よりも周方向幅の広いキー溝１９が設けられており、前記キー１８とキー溝１９とが噛み合うことにより前記弁軸５と前記アーム軸１７とが連動するとともに、そのキー１８の周方向端面１８ａと、そのキー１８の周方向端面１８ａに対向する前記キー溝１９の周方向端面１９ａとの成す周方向の隙間により前記下降阻止状態から前記連動を開始するまでの前記遊び角αが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の緊急遮断弁。
【請求項３】
前記緊急遮断弁は、前記弁体２の閉弁状態から前記弁軸５を軸周り回転させることにより前記弁体２を開弁状態に復帰させるとともに前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させる機能を有する復帰装置３０を備えており、その復帰装置３０は、前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させた後、前記弁軸５を閉弁状態側へ回転させることにより前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角αを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の緊急遮断弁。
【請求項４】
前記復帰装置３０は、手動又は駆動力で回転可能な操作軸３１と、その操作軸３１に設けられたウォーム３２と、そのウォーム３２に噛み合うとともにクラッチ軸３６周りに回転自在であるウォームホイール３３と、前記弁軸５と一体に回転するとともに前記クラッチ軸３６周りに回転自在である軸クラッチ部材３５とを備え、
前記弁体２の閉弁状態から操作軸３１を軸周り一方へ回転させることにより、前記ウォーム３２を介して前記ウォームホイール３３が前記クラッチ軸３６周りに回転し、その回転するウォームホイール３３が前記軸クラッチ部材３５に設けた第一被係止部３５ａに当たってその軸クラッチ部材３５を前記クラッチ軸３６周りに押して回転させることにより前記弁軸５を開弁方向に回転させ、その弁軸５の開弁方向への回転により、前記弁体２を開弁状態に復帰させるとともに前記アーム７を前記下降阻止状態に復帰させ、
その後、前記操作軸３１を軸周り他方に回転させることにより、前記ウォームホイール３３が前記クラッチ軸３６周り逆方向に回転し、前記軸クラッチ部材３５に設けた第二被係止部３５ｂに当たってその軸クラッチ部材３５を前記クラッチ軸３６周りに押して回転させることにより前記弁軸５を閉弁方向に回転させ、その弁軸５の閉弁方向への回転により、前記下降阻止状態から前記連動が開始するまでの前記遊び角αを設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の緊急遮断弁。
【請求項５】
前記軸クラッチ部材３５は断面扇形を成し、その断面扇形の対の母線が交わるカナメ部３５ｃに前記クラッチ軸３６が設けられており、前記対の母線を含む前記軸クラッチ部材３５の両端面がそれぞれ前記第一被係止部３５ａ及び前記第二被係止部３５ｂを成すとともに、前記保持手段１０による前記下降阻止が解除されて前記弁軸５が閉弁方向に回転した際に、前記第一被係止部３５ａが前記ウォームホイール３３に当たることによりその弁軸５の回転が停止することを特徴とする請求項４に記載の緊急遮断弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２４０８（Ｐ２００９−２４０８Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６２６６０（Ｐ２００７−１６２６６０）
【出願日】平成１９年６月２０日（２００７．６．２０）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２０日（２００７．６．２０）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
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