JP6574605B2

JP6574605B2 - 遮断弁

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Publication number: JP6574605B2
Application number: JP2015095682A
Authority: JP
Inventors: 寺田　孝; 孝寺田; 加藤　真一; 真一加藤
Original assignee: Tabuchi Corp
Current assignee: Tabuchi Corp
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: JP2016211654A

Description

本発明は、例えば地震が発生した緊急時に、弁体を開放位置から閉塞位置に切り替えることによって水道水の流れを遮断することができる遮断弁に関する。

かかる遮断弁は、回転自在な弁軸に取り付けられ該弁軸回りの回転によって開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、弁軸に連動連結されるギヤ部と、開放位置の弁体を緊急時に閉塞位置へ切り替えるべくギヤ部を介して弁軸を回転させるためのモータと、このモータと電源とを接続するためのケーブルと、地震が発生して電源からの電力が途絶えたときに電力供給を行うバックアップ電源としての蓄電池と、弁体の閉塞位置と開放位置との切り替えを手動で行うべくギヤ部を介して弁軸を回転させるための手動式の開閉ノブと、ギヤ部とモータと蓄電池とを収容するケーシングとを備えている。そして、前記開閉ノブが、ケーシングの底壁を貫通して下方に突出した状態で設けられている（例えば特許文献１参照）。

特許第４８７８９６２号公報

上記特許文献１の遮断弁にあっては、地震が発生して電源からの電力が途絶えたときには、蓄電池からの電力により弁軸を回転させて、弁体を閉塞位置に切り替えることができる。そして、地震が沈静化すると、閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えて給水を復旧しなければならない。この復旧時に、電源からの電力が途絶えた状態のままで、しかも蓄電池の電力の残量が少なくなっていると、モータを駆動して閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えることができない。そこで、開閉ノブを回転操作することによって、閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることになるが、開閉ノブがケーシングの底壁を貫通して下方に突出している構成であるため、ケーシングが邪魔になって、開閉ノブに手が届きにくい。特に、土中深くに埋設されている遮断弁であれば、開閉ノブに更に手が届きにくく、開閉ノブの回転操作が非常にやり難い。そのため、復旧作業が手間のかかる煩わしい作業になっていた。

本発明は前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、復旧時に閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることを迅速に行うことができる遮断弁を提供するものである。

本発明の遮断弁は、前述の課題解決のために、回転自在な弁軸と、該弁軸に取り付けられ開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、前記弁軸を回転させるための駆動機構と、該駆動機構を駆動するための電池及びモータを含む電子部品群と、前記駆動機構と前記電子部品群とを収容するケーシングとを備え、前記駆動機構が、前記ケーシング内に回転自在に支持され前記弁軸を回転させる横向きの回転軸を備え、前記回転軸を操作すべく該回転軸の軸方向一端部に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸と、該操作軸の上端部に設けられ該操作軸を回転させるための回転部とを有する操作部を備え、前記操作部は、前記回転部が、前記ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置するように構成され、前記弁軸は縦向きの軸からなり、前記弁軸の上端にギヤが設けられ、前記駆動機構が、前記回転軸の軸方向他端部に設けられ該回転軸と前記モータとを連動連結するためのギヤ機構と、前記回転軸の軸方向中間部に該回転軸と一体回転するように取り付けられ前記ギヤと噛み合うウオームギヤとを備え、前記回転軸の一端部と前記操作軸の下端部とが動力伝達変換機構で連動連結されていることを特徴としている。

本発明によれば、例えば地震が発生した緊急時に、弁体を閉塞位置に切り替える際には、モータによって駆動機構を電気的に操作して弁軸を回転させることによって、弁体を開放位置から閉塞位置に切り替える。そして、地震が沈静化して閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる際には、ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置している回転部を、ケーシングに邪魔されることなく、直ちに掴むことができる。そして、回転部を回転操作することによって、操作部の操作軸の回転力が動力伝達変換機構を介して回転軸に確実に伝達されて、弁軸が回転することで、閉塞位置の弁体を開放位置に切り替えることができる。
又、弁軸に一体回転するギヤと噛み合うウオームギヤを備えているので、閉塞位置の弁体が開放位置側へ不測に回転することを抑制することができるだけでなく、開放位置へ切り替えた弁体が水圧により閉塞位置に不測に回転することも抑制することができる。また、動力伝達変換機構のギヤ比を変更するだけで、操作軸からの回転を回転軸へ伝達させる際に、回転速度を増速する又は減速することができる。

又、本発明の遮断弁は、前記操作軸が、前記動力伝達変換機構に対して着脱自在に構成されていてもよい。

上記のように、操作軸を、動力伝達変換機構に対して着脱自在に構成することによって、閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる時にのみ、操作軸を動力伝達変換機構に取り付け、不要時には、邪魔にならないように取り外しておくことができる。

本発明によれば、地震が沈静化して閉塞位置の弁体を開放位置に位置させる際には、ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置している回転部を、ケーシングに邪魔されることなく、直ちに掴んで回転操作することができるので、復旧時に閉塞位置の弁体を開放位置に人為操作力で切り替えることを迅速に行うことができる遮断弁を提供することができる。

本発明の遮断弁を配置した配水施設の全体図である。同遮断弁の埋設状態の一部を示す縦断面図である。分水栓付近に設置した遮断弁の要部詳細図である。弁体が開放位置の遮断弁の一部断面にした側面図である。弁体が閉塞位置の遮断弁の一部断面にした側面図である。上流側から下流側を見たときの遮断弁に備える駆動機構の縦断面図である。同駆動機構の横断平面図である。同駆動機構の縦断面図である。弁箱に同駆動機構を備える第１ケースを装着し第１ケースの上に第２ケースを装着した縦断面図である。上流側から下流側を見たときの遮断弁の全体図である。電子部品群を収容した第２ケースの縦断面図である。操作軸が取り付けられた状態を示す遮断弁の全体図である。操作軸が取り付けられた状態を示す遮断弁の全体図である。操作軸を取り付ける直前の状態を示す遮断弁の全体図である。（ａ）キャップを取り外すための工具の斜視図、（ｂ）キャップを図８（ａ）の工具で取り外す直前の状態を示す一部断面にした図である。本発明の遮断弁の配置を変更した第２の実施形態を示す配水施設の全体図である。同遮断弁の埋設状態の一部を示す縦断面図である。本発明の遮断弁の配置を変更した第３の実施形態を示す配水施設の埋設状態の一部を示す縦断面図である。

本実施形態に係る遮断弁は、所定の震度を超える地震発生時に、各戸への給水（流体の一例）を遮断する緊急遮断弁（以下、単に遮断弁という）である。この遮断弁は、例えば水道メータが収納されるメータボックス内に配置される他、水道本管から各戸（後述する建屋９）の蛇口に至る間の給水用の配管（後述する給水管８）の適宜の場所に設置される。以下、本発明の遮断弁の一実施形態を、図面を参照して説明する。

まず、遮断弁１が配置される配水施設について説明する。図１に示すように、配水施設Ｋ２は、配水池Ｗと、配水池Ｗに接続して所定場所まで配水池Ｗからの水を供給するための水道本管Ｈ（複数本の水道本管Ｈ１，Ｈ２…）と、水道本管Ｈの途中に仕切弁Ｂとを備えている。仕切弁Ｂは、複数の仕切弁Ｂ１，Ｂ２を備え、水道本管Ｈの適宜の複数箇所に接続されている。

給水施設を構成する水道本管Ｈの二次側には、各戸（後述する建屋９）の蛇口側へ給水するための給水構造Ｋ１が接続される。この給水構造Ｋ１は、水道本管Ｈに分水栓Ｄ（例えば、サドル付分水栓）を介して接続されている。具体的には、分水栓Ｄに接続される遮断弁１と、遮断弁１から給水管８が接続され、給水管８の途中に接続された上流側の第１止水栓５Ａ（図１では図示せず、図２参照）、下流側の第２止水栓５Ｂ（メータボックス３内に備えている）とを備える。

分水栓Ｄは、図２及び図３に示すように、水道本管Ｈの上部に接続され、分水栓Ｄの近傍に遮断弁１が接続されている。また、第１止水栓５Ａは、公道Ｒ１と宅地Ｒ２との境界Ｚ付近に埋設され、特に、メインの給水管８から複数本のサブの給水管８Ａに分岐されて複数の建屋９に接続されている場合（図１では４本の給水管８Ａに分岐している）や境界Ｚからメータボックス３までの距離が長い場合に一般的に用いられる。この第１止水栓５Ａは、給水構造Ｋ１の給水管８の点検やメンテナンスを行う際に閉じることになる。第１止水栓５Ａは、筒状（円筒状又は多角筒状等）の収納部２内に収容された状態になっている。収納部２の上端に形成されている開口は、着脱自在な蓋体２Ａにより閉じられている。

遮断弁１は、公道Ｒ１側に埋設され、図３に示すように、その一次側端が、分水栓Ｄのねじ部４に袋ナット状の継手６を介して接続されている。他方の二次側端が、給水管８に袋ナット状の継手７を介して接続されている。また、遮断弁１は、図２に示すように、筒状（円筒状又は多角筒状等）の収納部１０内に収容された状態になっている。収納部１０の上端に形成されている開口は、着脱自在な蓋体１０Ａにより閉じられている。

次に、遮断弁１の具体的構成を説明する。図４〜図７及び図９に示すように、遮断弁１は、回転自在な弁軸１９に取り付けられ、開放位置（図４参照）と閉塞位置（図５参照）とに切り替え可能な弁体１３と、弁軸１９を回転させるために弁軸１９に連動連結される横向きの回転軸３７とを有する駆動機構２１と、開放位置の弁体１３を緊急時に閉塞位置へ操作すべく駆動機構２１を駆動するためのアクチュエータとしてのモータＭと、モータＭに電力供給する複数（ここでは２個であるが、１個でも３個以上でもよい）の電池１２，１２と、モータＭの電動力により閉塞位置へ操作された弁体１３を開放位置へ切り替えるべく駆動機構２１の回転軸３７を手動操作するための操作部２４と、駆動機構２１とモータＭと電池１２，１２とを収容するケーシングＣとを備えている。

ケーシングＣは、図９〜図１１に示すように、駆動機構２１を収容する第１ケース２２と、モータＭ及び電池１２，１２を収容する第２ケース２３とを備えている。また、第２ケース２３を上から被せて密閉度を上げるための水密用カバー２５を更に備えている。

図４及び図５に戻って、弁体１３は、弁箱１１に収容される。その弁箱１１には、水道本管（給水）Ｈ側となる一次側端に一次側開口２６が形成され、建屋側となる二次側端に二次側開口２７が形成されている。弁箱１１において、一次側端および二次側端の間に、一次側部および二次側部に対して拡径された弁体収容部２８が形成されている。弁体１３は、弁体収容部２８に収容されている。

二次側開口２７の弁体収容部２８寄りの内周面に、環状の弁台２９がシール部材ｍ９を介して嵌着されている。弁台２９の中心部には、連通開口部３０が形成されている。

弁軸１９は、上下方向に沿う縦向きの軸であり、弁体収容部２８における二次側寄りには、弁軸１９をその上部および下部で外嵌して支持すべく、上下方向に離間した一対の筒状の膨出部３１，３２が形成されている。弁軸１９は、上側の膨出部３１にシール部材ｍ１０を介して挿通されている。また、弁軸１９の上端に後述するヘリカルギヤ３９（図７参照）が一体回転するよう取り付けられている。

そして、弁軸１９が、上下軸芯周りで一方側に回転することによって、弁体１３を図４の開放位置に切り替えることができる。このときの駆動機構２１の押え部材４４が、図７の実線で示す位置にある状態である。また、弁軸１９が、上下軸芯周りで他方側に回転し、弁体１３を図４の閉塞位置に切り替えることができる。このときの駆動機構２１の押え部材４４が、図７の２点鎖線で示す位置にある状態である。

図９に示すように、駆動機構２１は、第１ケース２２の内部にまとめられて収納され（組付けられ）、ユニット化されている。駆動機構２１の駆動を制御するための電子部品群３３が設けられ、その電子部品群３３は、第１ケース２２とは別体の第２ケース２３の内部にまとめられて収納され（組付けられ）、ユニット化されている。第１ケース２２は、弁箱１１上に配置され、第２ケース２３は、第１ケース２２の上に着脱自在に取付けられている。つまり、下から弁箱１１、第１ケース２２、第２ケース２３の順に積み重ねられた状態で一体化されている。

図６〜図８に示すように、第１ケース２２は、平面視において矩形状の底壁２２Ａと、底壁２２Ａの四方から立設された側壁２２Ｂとを備えて上方を開放部２２Ｃとした直方体形状に形成されている。この直方体形状の第１ケース２２は、メータボックス３の横幅方向に長辺方向が沿うように配置されている。開放部２２Ｃは、板状の蓋体３４で被覆されている。第１ケース２２と蓋体３４とは、シール部材ｍ１を介して組付けられている。底壁２２Ａは弁箱１１の上面１１ａに載置され、第１ケース２２は、第１ケース２２の内部から底壁２２Ａおよび弁箱１１の上面１１ａに挿通するボルトＶによって、上面１１ａに着脱自在に取付けられている。底壁２２Ａと上面１１ａとは、シール部材ｍ２を介して取付けられている。図８に示す底壁２２Ａには、弁軸１９を挿通する挿通穴２２ａが形成されている。また、弁軸１９は、挿通穴２２ａにシール部材ｍ５を介して組付けられている。

図８〜図１０に示すように、蓋体３４は矩形状に形成され、矩形状の受台板３４Ａと、四辺から立設される支持枠３４Ｂとを備える。受台板３４Ａには、後述する第２ケース２３の嵌合部２３Ｂ（図１１参照）が内嵌される被嵌合部３４ａ（図９参照）が形成されている。被嵌合部３４ａは、蓋体３４の片側寄り（図９では右端寄り）に配置されている。被嵌合部３４ａは円筒状に形成され、蓋体３４の板面に対して下方および上方に突出するよう形成されている。被嵌合部３４ａの直下に、後述する従動傘歯車３５（図７参照）が配置されている。支持枠３４Ｂの外周面部には、シール部材ｍ３（図８参照）が嵌合されている。

図６〜図９を参照しつつ、駆動機構２１の構成を説明する。駆動機構２１は、従動傘歯車３５を有する歯車機構３６と、歯車機構３６に連動連結され第１ケース２２に回転自在に支持された横向きの回転軸３７と、回転軸３７に外嵌固定されたウオームギヤ３８と、ウオームギヤ３８に噛合して弁軸１９に動力を伝達するヘリカルギヤ３９とを備える。回転軸３７と後述する第２回転軸１４との間には、ワンウェイクラッチ４０が配置されている。また、ウオームギヤ３８とヘリカルギヤ３９とから減速機構を構成して、弁軸１９を確実に回転させて弁体１３を閉塞位置にするためのトルクを得ることができるようにしている。前記のようにウオームギヤ３８が噛み合うヘリカルギヤ３９に弁軸１９が取り付けられているから、水圧によって閉塞位置に位置している弁体１３が開放位置側へ動いてしまうことを防止しつつ、弁体１３を閉塞位置から開放位置へ切り替えたい場合には、ワンウェイクラッチ４０により確実に開放位置に弁体１３を切り替えることができる。

歯車機構３６は、従動傘歯車３５と、従動傘歯車３５とのギヤ比を変えるための複数（図６では２個）の平歯車４１とを備える。従動傘歯車３５は、給水方向と直交する方向である短手方向Ｓに沿う方向の中心軸回りに回転するもので、その軸部３５Ａに一方の平歯車４１が噛合するよう構成されている。ウオームギヤ３８は、短手方向Ｓを長手方向とする回転軸３７に一体回転するように外嵌固定されている。ウオームギヤ３８は、回転軸３７の軸方向中間部に配置されている。

図６に示すように、第１ケース２２の底壁２２Ａの上面から複数本の支持柱４２が立設され、支持柱４２に上側を開放した断面コ字形のブラケット４３の底壁４３Ａが支持されている。回転軸３７の軸方向両端部側が、ブラケット４３の縦壁４３Ｂに回転自在に支持されている。また、ウオームギヤ３８と噛み合うヘリカルギヤ３９は、図７に示すように、弁軸１９の上端に一体回転自在に取り付けられ、平面視において扇状に形成されている。

ワンウェイクラッチ４０は、回転軸３７と、この回転軸３７の軸方向一端側へ配置される横向きの第２回転軸１４との間に設けられ、後述する回転部１６を一方向へ回転操作することによって、第２回転軸１４の回転力を回転軸３７に伝達する。これにより弁軸１９が回転されて閉塞位置の弁体１３を開放位置に手動操作力で切り替えることができる。

操作部２４は、図１３に示すように、回転軸３７（図９参照）を操作すべく第２回転軸１４の第２ケース２２から離間する側となる一端に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸１５と、操作軸１５の上端に設けられて操作軸１５を回転させるための回転部１６とを備えている。第２回転軸１４の一端と操作軸１５の下端とが動力伝達変換機構１７で連動連結されている。

操作軸１５は、上下方向に長い縦長状の棒状部材から構成されている。また、回転部１６は、操作軸１５の上端部に嵌合し、ビスｂにより固定されている。

動力伝達変換機構１７は、第２回転軸１４の一端に一体回転するように取り付けられた第１傘歯車１７Ａと、この第１傘歯車１７Ａと噛み合って回転力の伝達を行うための第２傘歯車１８Ａを備える上下軸心回りで回転可能な縦軸１８とを備えている。前記縦軸１８の上端部に前記操作軸１５の下端に形成の凹部１５Ａが嵌合して操作軸１５の回転力を縦軸１８に伝達可能に構成されている。また、動力伝達変換機構１７は、第１ケース２２から横外方へ延出されたＬ字状の円筒状体２０に収納されている。尚、縦軸１８の上下方向中央部には、上下端部よりも径の大きな大径部１８Ｄを備え、その大径部１８Ｄに円筒状体２０に対してシールするためのシール部材１８Ｍを備えている。操作軸１５が縦軸１８の上端部に嵌合されているだけであり、操作軸１５が縦軸１８に対して着脱自在に構成されている。従って、図１３に示すように、操作軸１５を縦軸１８から取り外して邪魔にならない場所へ操作軸１５を移動させておくことができるようになっている。操作軸１５を縦軸１８から取り外した後は、円筒状体２０の上端の開口に該開口を閉じるためのキャップ５５を装着する（図１４参照）。

前記キャップ５５を取り外す工具５６を図１５（ａ）に示している。この工具５６は、縦長状の板部材５６Ａの上端に取っ手５６Ｂを備え、該板部材５６Ａの下端にキャップ５５の鍔部５５Ａに係合する係合部５６Ｃを備えている。係合部５６Ｃは、上下一対の円弧形状の板部５６ｄ，５６ｄと、上下一対の板部５６ｄ，５６ｄの外周縁同士を上下方向で連結する連結板部５６ｅとからなっている。従って、図１５（ｂ）に示すように、工具５６を操作しながら、キャップ５５の鍔部５５Ａに係合部５６Ｃを係合させる。係合すると、矢印の方向である上方へ工具５６を持ち上げることによって、キャップ５５を取り外すことができる。また、キャップ５５を取り付ける場合には、係合部５６Ｃにキャップ５５の鍔部５５Ａを係合させた状態で円筒状体２０の上端の開口に押し込んで装着する。

閉塞位置の弁体１３を開放位置へ切り替える場合には、図１３において回転部１６を上方から見た状態で反時計回りに回転させることによって、動力伝達変換機構１７を介して第２回転軸１４を反時計回りに回転させる。第２回転軸１４へ伝達された回転力は、ワンウェイクラッチ４０を介して回転軸３７に伝達され、ヘリカルギヤ３９が回転されることで、弁軸１９が回転し、閉塞位置の弁体１３が開放位置へ切り替えられる。

図８に示すように、弁軸１９は上部が挿通穴２２ａに挿通され、挿通穴２２ａに挿通する弁軸１９の軸方向途中部分には、シール部材ｍ５が外嵌されている。なお、弁軸１９において、挿通穴２２ａに挿通して第１ケース２２の内部に挿入された部分は、段付面１９ａを介して上部が下部に比べて小径となるよう形成されている。

ヘリカルギヤ３９の中心部は、段付面１９ａまで挿入されており、ヘリカルギヤ３９は、抜止め手段によって弁軸１９から抜止めされている。抜止め手段は、弁軸１９の上面とヘリカルギヤ３９の上面に亘るアーム状の押え部材４４、押え部材４４を弁軸１９の上端面に固定させる取付ボルト４５を備えている。取付ボルト４５が押え部材４４を挿通して、弁軸１９の上端面に螺合されている。

図７及び図８に示すように、押え部材４４は、回転軸３７及びウオームギヤ３８に接することなく水平面内（回転軸３７の上方）で延長されて杆状に形成されている。押え部材４４は、ヘリカルギヤ３９とともにヘリカルギヤ３９の中心（弁軸１９の中心でもある）回りに、歯部３９Ａが形成された範囲内で回動可能に構成されている。さらに詳しくは、後述するように、モータＭを駆動する時間内で、歯部３９Ａが形成された範囲内で回動可能に構成されている。なお、押え部材４４の先端部上面には、永久磁石Ｅが装着されている。

図９〜図１１に示すように、第２ケース２３は、直方体形状に形成されている。第２ケース２３は、第１ケース２２の蓋体３４に着脱自在に取付けられる。第２ケース２３は、平面視において矩形状の底壁２３Ａと、底壁２３Ａを上方から被覆する被覆体４６とを備えている。底壁２３Ａと被覆体４６とは、シール部材ｍ６を介して組付けられている。底壁２３Ａの短手方向一端側には、被嵌合部３４ａに内嵌する前記嵌合部２３Ｂが形成されている。嵌合部２３Ｂは、円筒状に形成され、底壁２３Ａの壁面に対して下方へ向けて突出されている。嵌合部２３Ｂの外周面には、シール部材ｍ７が外嵌されている。嵌合部２３Ｂで囲繞される底壁２３Ａの中心には、後述する駆動伝達部である駆動傘歯車４７の、駆動軸４８が挿通される挿通孔４９が形成されている。この駆動軸４８は、上下方向に沿う軸である。

電子部品群３３は、第２ケース２３に内装されており、電子部品として、モータ（直流電動機）Ｍと、モータＭに電力を供給するための２つの電池（外部から給電を受けない蓄電池）１２，１２と、所定の震度以上の地震を検知する地震検知器５０と、地震検知器５０からの震度信号の入力により電池１２，１２からモータＭへ電力を供給するよう制御する機能を有する一組の制御基板（図示せず）とを備えている。制御基板は図示されてないが、例えば電池１２，１２と第２ケース２３の奥側壁との間にあって、電池１２，１２に沿って直立するよう配置されている。

駆動伝達部は、駆動傘歯車４７とモータＭとを備える。さらに、第２ケース２３には、永久磁石Ｅの磁力で反応する磁気センサとＬＥＤが内装されている。この磁気センサは、永久磁石Ｅと上下方向で対応すると、押え部材４４が回動したことを検出するものである。この検出により弁体１３の開閉状態を報知するために、制御基板の制御回路を介して、ＬＥＤに点灯、あるいは点滅信号が出力される。

図１２に示すように、電子部品群３３（図１１参照）に対する水密性を確保するために、第２ケース２３は、水密用カバー２５で上方から被覆されている。すなわち、第２ケース２３と水密用カバー２５とで二重にシールされた構成により、電子部品群３３に対する水密性が確保されている。水密用カバー２５は下側が開放された箱状に形成されている。水密用カバー２５の四方（図１２では３方のみ図示）の側壁２５Ｂは、蓋体３４の支持枠３４Ｂに嵌合されたシール部材ｍ３に対して外側から嵌合するよう構成されている。

水密用カバー２５は、天壁２５Ａを備えている。また、水密用カバー２５は、蓋体３４の支持枠３４Ｂに嵌合した状態では、天壁２５Ａの裏面が第２ケース２３の上面に当接するよう構成されている。更に、水密用カバー２５は、不測に支持枠３４Ｂから容易に外れないよう固定するための取付杆５１を備えている。取付杆５１は、水密用カバー２５の内側で第２ケース２３の外側を通って、第１ケース２２（例えば図９の受台板３４Ａ）の螺子孔に螺合している。

これにより、第２ケース２３は、水密用カバー２５により第１ケース２２に押えられるようにして装着されている。取付杆５１は、その頭部が回転***作部５２に構成されている。前記縦軸１８から回転部１６を備える操作軸１５を取り外し、その操作軸１５の凹部１５Ａを、図１２の仮想線で示すように、回転***作部５２に外嵌する。この状態で回転部１６を回転させることによって、回転***作部５２を回転させて取付杆５１を螺合したり、螺合解除することができる。回転***作部５２の天壁２５Ａを挿通する部分に、シール部材ｍ８が外嵌されている。

水密用カバー２５の天壁２５Ａに、回転***作部５２をその外周部で覆う覆壁５３が上方に突出するよう形成されている。常時的には、覆壁５３に、蓋５４が被せられて回転***作部５２が隠蔽されている。前述のように取付杆５１を取外す又は取り付ける作業を行う際には、蓋５４を取外し、作業終了後は、再度蓋５４を取り付けておくことになる。蓋５４は、前述した工具５６を用いて取り外したり、取り付けることができる。

上記のように構成されたメータボックス３内の遮断弁１の動作について説明する。地震が発生する前の通常時では、図４に示すように、弁体１３は、弁台２９の連通開口部３０を開放するよう開いている。この開放位置で各戸（建屋）への給水が可能になっている。弁体１３の開放位置における駆動機構２１の押え部材４４は、図７の実線で示す状態である。

所定の震度以上の地震が発生した場合、これを地震検知器５０が検知して、震度信号が制御基板の制御回路に出力されると、制御回路は、地震検知器５０からの震度信号の入力により電池１２，１２からモータＭへ電力を供給するよう制御する。すると、モータＭが駆動し、駆動傘歯車４７がその軸心回りに回転をし、駆動傘歯車４７に噛合している従動傘歯車３５が軸部３５Ａ回りに回転し、軸部３５Ａに噛合している平歯車４１が、その軸心回りに回転し、平歯車４１に連結されている回転軸３７、および回転軸３７に外嵌しているウオームギヤ３８がその軸心回りに回転する。

そうすると、ウオームギヤ３８に噛合しているヘリカルギヤ３９が回転し、ヘリカルギヤ３９に連結されている弁軸１９がその軸心回りに回動し、開放位置にある弁体１３が、弁台２９に当接して、連通開口部３０を閉じた閉塞位置（図５参照）となる。

閉塞位置では、弁箱１１内での給水が遮断される。すなわち、各戸（建屋）への給水が遮断される。なお、モータＭの駆動は、例えばタイマー制御されており、所定時間だけ駆動を継続すると、弁体１３が閉塞位置となるよう設定されている。

弁軸１９が回動すると、弁軸１９に固定されている押え部材４４が弁軸１９の軸心回りに反時計方向に回動して、押え部材４４は、図７の仮想線に示す位置になる。この位置になると、ＬＥＤが点灯、あるいは点滅するなどして、給水が遮断されている状態を第３者に報知する。この場合、ＬＥＤの報知は、磁気センサの検出信号に基づいて行われる。

地震が沈静化すると、遮断位置の遮断弁１を開放位置に復旧する復旧作業を行う。まず、図２に示すように、収納部１０の蓋体１０Ａを取り外してから、回転部１６を有する操作軸１５の下端を円筒状体２０内の縦軸１８（図１３参照）の上端に嵌合させる。この状態において回転部１６を反時計回りに回転させることによって、その回転力が動力伝達変換機構１７を介して第２回転軸１４に伝達される。第２回転軸１４に伝達される回転力がワンウェイクラッチ４０を介して回転軸３７に伝達され、弁軸１９が時計回りに回転して弁体１３を開放位置に位置させる。従って、図２に示すように、遮断弁１が土中深くに埋設されている場合であっても、収納部１０の蓋体１０Ａを取り外して、操作軸１５を縦軸１８に取り付けることによって、回転部１６をケーシングＣの上端よりも上方位置に位置させることができる。これにより、回転部１６を直ちに掴んで回転操作することで、遮断状態の弁体１３を開放位置に迅速に切り替えることができる。

本発明の遮断弁は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施形態では、ケーシングＣを、３つのケース２２，２３，２５から構成したが、１つのケース又は２つのケース、あるいは４つ以上のケースから構成することもできる。

また、上記実施形態では、ウオームギヤ３８と、ウオームギヤ３８に噛合しているヘリカルギヤ３９とから減速機構を構成したが、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合しているウオームホイールとから減速機構を構成してもよいし、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合している平歯車とから減速機構を構成してもよく、その具体構成は自由に変更可能である。

また、上記実施形態では、弁体１３を垂直方向（上下方向）に沿う弁軸１９回りに回動する構成にしたが、水平方向に沿うように弁軸を配置し、水平方向に沿う弁軸回りに回動する構成であってもよい。

上記実施形態では、モータＭに電力供給をする電池として充電式電池である蓄電池を用いたが、充電不能な一次電池を用いてもよい。

また、上記実施形態では、駆動機構２１を駆動するアクチュエータとしてモータＭを用いたが、流体圧シリンダや電磁式アクチュエータ等を用いることができる。

また、上記実施形態では、操作軸１５が動力伝達変換機構１７に対して着脱自在に構成したが、着脱不能に操作軸１５を動力伝達変換機構１７に固定する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、遮断弁１を分水栓Ｄの近傍に配置した場合を示したが、図１６に示すように、メータボックス３の近傍でかつ給水方向上流側に配置してもよい。この場合、図１７に示すように、遮断弁１が収納部５７内に収納され、収納部５７の上端の開口が開閉自在な蓋体５７Ａで閉じられている。図２と同様に、回転部１６を回転操作して閉塞位置の遮断弁１を開放位置に操作する際には、回転部１６が遮断弁１のケーシングＣの上端よりも上方位置、図１７では地上面の近傍位置に位置しているから、回転部１６を掴んで容易迅速に回転操作することができる。要するに、回転部１６が蓋体５７Ａを開けた状態で手が届く位置にあればよい。また、図１８では、第１止水栓５Ａと分水栓Ｄとの間に配置した場合を示している。この場合、遮断弁１が収納部５８内に収納され、収納部５８の上端の開口が開閉自在な蓋体５８Ａで閉じられている。図２と同様に、回転部１６を回転操作して閉塞位置の遮断弁１を開放位置に操作する際には、回転部１６が遮断弁１のケーシングＣの上端よりも上方位置、図１８では地上面の近傍位置に位置しているから、回転部１６を容易迅速に回転操作することができる。図に示す５９は継手である。尚、図１６〜図１８で説明しなかった構成は、図１及び図２と同様であり、同一の符号を付している。

また、上記実施形態では、所定の震度以上の地震を検知する地震検知器５０を用い、地震を検知することで、弁体１３を開放位置から遮断位置とするように構成したが、地震感知器５０としては、感震器や加速度センサ等を用いて、所定の震度や加速度を検知することで、弁体１３を開放位置から遮断位置に切り替えてもよい。

また、上記実施形態では、流体の一例として水道水を挙げ、水道水の給水遮断を行うようにした遮断弁１を例に挙げた。しかしながら、本発明は水道水の給水遮断を行う遮断弁１に限定されず、他の流体の遮断を行う遮断弁として適用することもできる。他の流体である液体としては、工業用水、燃料油、清涼飲料、水薬等が挙げられる。

また、上記実施形態では、回転部１６を、弁体１３を回転させる際に、ケーシングＣの上端よりも上方位置に位置させたが、ケーシングＣの上端と略同一高さ位置に位置させる構成であってもよい。

また、上記実施形態では、弁軸１９と弁体１３とを別々に構成し、それらが一体回転するように連結したが、両者を一体形成して弁体１３としてもよい。

また、上記実施形態では、ワンウェイクラッチ４０を設けたが、ワンウェイクラッチ４０を省略してもよい。この場合、回転軸３７を軸方向に長いものから構成することで、第２回転軸１４を省略して一本の回転軸３７にすることができる。

また、上記実施形態では、動力伝達変換機構１７を一対の傘歯車１７Ａ，１８Ａから構成したが、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合しているウオームホイールとから構成してもよい。

１…遮断弁、２…収納部、３…メータボックス、４…ねじ部、５Ａ…第１止水栓、６，７…継手、８，８Ａ…給水管、９…建屋、１０…収納部，１０Ａ…蓋体、１１…弁箱、１１ａ…上面、１２…電池、１３…弁体、１４…第２回転軸、１５…操作軸、１５Ａ…凹部、１６…回転部（回転ハンドル）、１７…動力伝達変換機構、１７Ａ…第１傘歯車、１８…縦軸、１８Ａ…第２傘歯車、１８Ｄ…大径部、１８Ｍ…シール部材、１９…弁軸、１９ａ…段付面、２０…円筒状体、２１…駆動機構、２２…第１ケース、２２Ａ…底壁、２２Ｂ…側壁、２２Ｃ…開放部、２２ａ…挿通穴、２３…第２ケース、２３Ａ…底壁、２３Ｂ…嵌合部、２３Ｂ…嵌合部、２４…操作部、２５…水密用カバー、２５Ａ…天壁、２５Ｂ…側壁、２６…一次側開口、２７…二次側開口、２８…弁体収容部、２９…弁台、３０…連通開口部、３１，３２…膨出部、３３…電子部品群、３４…蓋体、３４Ａ…受台板、３４Ｂ…支持枠、３４ａ…被嵌合部、３５…従動傘歯車、３５Ａ…軸部、３６…歯車機構、３７…回転軸、３８…ウオームギヤ、３９…ヘリカルギヤ、３９Ａ…歯部、４０…ワンウェイクラッチ、４１…平歯車、４２…支持柱、４３…ブラケット、４３Ａ…底壁、４３Ｂ…縦壁、４４…押え部材、４５…固定ボルト、４６…被覆体、４７…駆動傘歯車、４８…駆動軸、４９…挿通孔、５０…地震検知器、５１…取付杆、５２…回転***作部、５３…覆壁、５４…蓋、５５…キャップ、５６…工具、５６Ａ…板部材、５６Ｂ…取っ手、５６Ｃ連結板部、５６ｄ…板部、５６ｅ…連結板部、５７，５８…収納部、５７Ａ，５８Ａ…蓋体、５９…継手、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ…仕切弁、Ｃケーシング、Ｄ…分水栓、Ｅ…永久磁石、Ｈ，Ｈ１，Ｈ２…水道本管、Ｋ１…給水構造、Ｋ２…配水施設、Ｌ…長手方向、Ｍ…モータ、ｍ１〜ｍ３，ｍ５〜ｍ１０…シール部材、Ｒ１…公道、Ｒ２…宅地、Ｓ…短手方向、Ｖ…ボルト、Ｗ…配水池、Ｚ…境界

Claims

回転自在な弁軸と、該弁軸に取り付けられ開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、前記弁軸を回転させるための駆動機構と、該駆動機構を駆動するための電池及びモータを含む電子部品群と、前記駆動機構と前記電子部品群とを収容するケーシングとを備え、
前記駆動機構が、前記ケーシング内に回転自在に支持され前記弁軸を回転させる横向きの回転軸を備え、
前記回転軸を操作すべく該回転軸の軸方向一端部に連結可能に構成され上方へ延びる操作軸と、該操作軸の上端部に設けられ該操作軸を回転させるための回転部とを有する操作部を備え、
前記操作部は、前記回転部が、前記ケーシングの上端と略同一高さ位置又は該ケーシングの上端よりも上方位置に位置するように構成され、
前記弁軸は縦向きの軸からなり、前記弁軸の上端にギヤが設けられ、前記駆動機構が、前記回転軸の軸方向他端部に設けられ該回転軸と前記モータとを連動連結するためのギヤ機構と、前記回転軸の軸方向中間部に該回転軸と一体回転するように取り付けられ前記ギヤと噛み合うウオームギヤとを備え、前記回転軸の一端部と前記操作軸の下端部とが動力伝達変換機構で連動連結されていることを特徴とする遮断弁。
前記操作軸が、前記動力伝達変換機構に対して着脱自在に構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。