JPH08270809A - 振動感知器及び振動感知弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】取付方向の制約がなく振動により管路を閉じる
緊急遮断弁を開示する。 【構成】ケーシング１と球形弁４とからなるボール弁の
弁軸５に弁軸駆動体６が一体回動可能に取り付けられ、
駆動体６を囲んで設けたケースカップ７との間には、コ
イルバネ１１が介設されており、更に固定端９ａが駆動
体６に固着し自由端９ｂにロック部９ｃを備えた弾性片
９を設け、弁軸５をバネ１１の復帰力に抗して回動させ
たとき、弁軸駆動体の貫通孔６ｄを通してケースカップ
に設けられた係止部７ａに、ロック部９ｃを進入させ
て、駆動体６をケースカップにロックしてセットしてお
けば、略Ｖ字形に屈曲させた弾性片９に吊り紐１６によ
り吊支した重錘体１５が振動を感知して揺れると、ロッ
ク部が外れて、弁軸が回り、弁が遮断されることを特徴
とする振動感知弁。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地震などの振動を感知
する振動感知器と、該振動感知器により、地震などの振
動を感知して流体流路を閉じたり開いたりする振動感知
弁に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来の振動感知器は、例えば、図３に示す
ように、水平を保って設置した皿体７０の中央に貫通孔
７１を穿設し、皿体７０上に載置した重錘体７５の底部
中央から垂設したバー７６を、該貫通孔７１から下方に
突出し、そのバー７６の下端付近に、リング７７を固着
する。一方、爪車８１を一体回動可能に備えた回動軸８
０には、図示しないコイルバネを、軸８０を左回転する
と該コイルバネが巻締められるように取り付けておく。

【０００３】この爪車８１とリング７７とを結んで、レ
バー８５が介設されており、重錘体７５が、振動により
転倒して、リング７７が、バー７６を囲むように配設さ
れたレバー８５の一端８７を持ち上げると、レバーの他
端に設けられた爪８６が、爪車８１から外れて、回動軸
８０は、コイルバネの復帰力によって、右回転して、弁
やスイッチの開閉、灯芯の引き下げ等の緊急動作を行う
ものが知られている。

【０００４】

【問題点】この種の感知器は、振動によって、重錘体７
５が、転倒、移動若しくは傾斜することにより、その重
錘体の動作を作動杆（レバー８５）に伝達する仕組みに
なっているので、振動感知器を水平に設置することが絶
対条件となる欠点があり、緊急遮断弁などに用いようと
しても、取り付け方向の制限が生じてしまい、使用でき
ない場合があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明の第１の目的は、振動の感知に際
して、設置方向の制約がなく、いかなる方向からの振動
も感知して作動する振動感知器を開示することにある。
本発明の第２の目的は、取付方向や取付場所の制約がな
く、地震等の振動を感知して流体供給パイプを開閉する
緊急作動弁を開示することにある。本発明の第３の目的
は、振動の感知と弁の開閉動作に外部からのエネルギー
供給が一切不要であり、従って、停電時でも作動し、又
スパークなどが生じない緊急遮断弁を開示することにあ
る。

【０００６】

【発明の構成】本発明の第一の要旨は、相互の関係位置
が変位可能な第一部材と第二部材のうち、任意の一方で
ある第一部材に、略Ｖ字形に屈曲せしめた弾性片の一端
を固定し、該弾性片の他端を自由端として、該自由端側
に前記第二部材に係脱自在な係合部を設け、且つ、略Ｖ
字形に屈曲する前記弾性片の対向面に一対の吊り紐を介
して重錘体を吊支した構成を有することを特徴とする振
動感知器にある。

【０００７】上記振動感知器は、第一部材が、地震等に
より一定以上の急激な変位をすると、略Ｖ字形に屈曲す
る弾性片間に吊り紐により吊支された重錘体の慣性力
が、吊り紐を緊張させて、屈曲する弾性片の対向面が互
いに近付く方向に引かれる。それによって、弾性片の自
由端側に設けられた係合部が第二部材に係脱して、第二
部材は第一部材から解放されるか、若しくは、第二部材
は、弾性片により係合部を介して慣性力を伝えられて、
所定の動作を行う。弾性片としては、鋼などの金属素材
に限られるものでなく、プラスチック素材でもよい。

【０００８】上記振動感知器は、作動姿勢の制限を受け
ないので、これを取り付ける部材の設置姿勢の制限がな
い。特に、上記第一要旨に係る振動感知器において、略
Ｖ字形に屈曲せしめた弾性片の両側に近接して、該弾性
片の復元伸長方向と平行に伸長する一対の案内部を設け
れば、重錘体の及ぼす慣性力のうち、弾性片の復元伸長
方向と直角の方向の分力は、案内部によって、打ち消さ
れるので、弾性片は、案内部の伸長方向に大きく振れ
て、振動感知動作がより確実となる。

【０００９】本発明の第二の要旨は、ケーシングを貫通
する流体流路に介設された弁室と、該弁室内に回動自在
に収納され前記流体流路を連通及び遮断する弁体と、該
弁体の回動中心から延設され先端が前記ケーシング外に
突出する弁軸とを有し、前記弁軸には、該弁軸の軸方向
と交差する方向に延在する弁軸駆動体が、弁軸と一体回
動可能に設けられると共に、該弁軸駆動体とケーシング
側との間には、バネ部材が介設されており、更に略Ｖ字
形に屈曲し一端が前記弁軸駆動体に固着しており自由端
をなす他端において前記ケーシング側に設けた係止部に
係止可能な弾性片を設けると共に、該弾性片の対向面の
夫々に一端が固定されている一対の吊り紐により重錘体
を吊支したことを特徴とする振動感知弁にある。

【００１０】上記において、弁の種類としては、ボール
弁やバタフライ弁などのように、弁軸が一回転未満で、
全開閉するタイプのものでもよいし、また、弁軸が、ネ
ジ溝により案内されて、数回転することにより、全開閉
が完了するタイプのものでもよい。上記振動感知弁は、
第一要旨にかかる振動感知器を弁に組み込んで一体化し
たもので、ガス管などに用いる緊急遮断弁やスプリンク
ラーなどの給水管に介設して、緊急放水弁などとして利
用できる。

【００１１】上記振動感知弁は、弁軸駆動体をバネ部材
の復帰力に抗して回動し、弁体を所望の位置にセット
し、その位置で、弾性片の自由端側を、ケーシング側に
設けた係止部に固定してロックする。一定以上の振動が
発生すると、前記振動感知器の場合と同様に、重錘体の
慣性力により、弾性片の自由端が係止部から外れるの
で、弁軸駆動体がバネ部材によって回動し、弁体は、閉
鎖位置若しくは開放位置に戻る。

【００１２】上記振動感知弁は、設置方向の制約がない
こと、弁の動作に、電磁弁や空気弁のように、電気信
号、電力の供給、圧縮空気の供給などを必要としないの
で、停電が生じやすい地震時の緊急作動弁として好適
で、ガスが漏れても、スパークによる爆発や火災の虞れ
がない。

【００１３】本発明の第三の要旨は、ケーシングを貫通
する流体流路に介設された弁室と、該弁室内に回動自在
に収納され前記流体流路を連通及び遮断する球形弁と、
該球形弁の回動中心から延設され先端が前記弁室をケー
シング外に開放する軸受円筒から気、液密を保って突出
する弁軸とを有し、前記弁軸には、有底円筒状弁軸駆動
体が、その底部中心において該弁軸と一体回動可能に取
付けられていると共に、前記軸受円筒から延設され前記
弁軸駆動体を若干の間隙をおいて外包するケースカップ
と、前記弁軸駆動体との間には、復帰バネ部材が介設さ
れており、更に、略Ｖ字形に屈曲し一端が前記弁軸駆動
体に固着し、他端が自由端をなす弾性片を設けると共に
その自由端付近に前記ケースカップに係脱自在なロック
部を設け、前記弁軸を前記復帰バネ部材の復帰力に抗し
て回動させたとき、前記弁軸駆動体に設けた貫通孔を通
して前記ケースカップに設けられた係止部に、前記ロッ
ク部を弾性片の弾性復原力により係合させて弁軸駆動体
をケースカップにロック可能であり、また、この略Ｖ字
形に屈曲している弾性片の対向面の夫々に一端が固定さ
れている一対の吊り紐により重錘体を吊支したことを特
徴とする振動感知弁にある。

【００１４】上記振動感知弁の動作は、第二要旨にかか
る振動感知弁の場合と同様で、弾性片に設けたロック部
が、ケースカップの係止部から外れることにより、動作
する。上記第三要旨にかかる振動感知弁は、球形弁体を
備えているので、弁軸が９０度回動するだけで、弁を素
早く遮断でき、しかも、弁体の流体通路は、極めて大き
くて圧力損失がすくないので、ガス供給管の緊急遮断弁
として極めて有効である。

【００１５】上記第二又は第三要旨に規定される振動感
知弁において、略Ｖ字形に屈曲せしめた弾性片の両側に
近接して、該弾性片の復帰伸長方向と平行に伸長する一
対の案内部を設ければ、重錘体の及ぼす慣性力のうち、
弾性片の復元伸長方向と直角の方向の分力は、案内部に
よって、打ち消されるので、弾性片は、案内部の伸長方
向に大きく振れて、振動感知動作がより確実となる。

【００１６】

【実施例】図１〜２は、本発明の一実施例を示すもので
ある。ケーシング１は、互いに螺合（１ｃ）されたリン
グ状の２部材１ａ、１ｂから成る略管状を呈し、雌ネジ
が刻設されている両端開口が、流体の出入口２ａ、２ｂ
となっている。この両出入口を連通する流体流路に、弁
室３が設けられており、この弁室３内に回動自在に球形
弁４が収納されている。３ａ、３ｂは、フッ素樹脂など
のような滑動性と伸縮性とを備えたリング状のシール材
である。

【００１７】球形弁４の頂部に設けた方形切欠部４ａに
は、弁軸の下端５ａが嵌入しており、該球形弁の回動中
心から上方に向かって弁軸５が伸長して、その先端付近
５ｂが、弁室上面をケーシング外に開放するように設け
た軸受円筒１ｄから、Ｏリングなどのシール材５ｃ、５
ｃにより、気、液密を保って、ケーシング１の外部に突
出している。弁軸５の上端は、横断面形状が非回転形を
なすように、切欠平面５ｄが形成されると共に雄ネジ部
が刻設されており、これに、下半部が有底円筒状をなす
弁軸駆動体６が、その底部中心に設けた嵌合孔により、
弁軸５に一体回動可能に、固定ナット５ｆにより取付け
固定されている。

【００１８】この弁軸駆動体６の下半部を囲んで、前記
軸受円筒から一体的に延設され、弁軸駆動体を若干の間
隙をおいて外包するように、ケースカップ７が設けられ
ている。ケースカップ７と弁軸駆動体６の底部６ｂに
は、バネ固定孔６ｃ、７ｃが穿設されており、この両バ
ネ固定孔中に、弁軸を周回するように配設されたコイル
バネ１１の両端が、夫々嵌入して固定されている。１８
は、ケースカップを支持補強するリブである。

【００１９】下半部が有底円筒状をなす弁軸駆動体６の
上面は、板材により覆われているが、その中央部付近
が、図２において、左右方向に一定の幅で、偏平な直方
体をなすように上方に隆起した形をしている。この直方
体状隆起部８は、この振動感知弁の操作部をなすと共
に、後記するように、弾性片９の案内部８ａ、８ａを兼
ねている。この弁軸駆動体６の側面下部に、短冊状の弾
性片９が、その固定端９ａにおいて、ネジ１２、１２に
より固定されている。この弾性片９は、バネ鋼材により
作られており、図１において、略逆Ｖ字形に屈曲し、他
端は、弁軸を挟んで固定端９ａと反対側の周面に及ぶ自
由端９ｂとなっている。

【００２０】弾性片９の、Ｖ状に屈曲して折り返す上半
部は、図２に示すように、弾性片９を左右から挟むよう
に、近接して臨ませた、弾性片９の復元伸長方向に平行
な一対の平板から成る案内部８ａ、８ａが作る隆起部８
内に収納されている。更に、自由端９ｂには、小円柱状
突起から成るロック部９ｃが弁軸駆動体の内周面に向か
って突出して設けられており、該内周面には、弾性片９
の弾性復元力により該ロック部９ｃが当接する部分に、
貫通孔６ｄが開口して、これにロック部９ｃが進入して
いる。一方、隆起部８を回して、弁軸５を、コイルバネ
を巻締めつつ回動させ、図１に示すように、球形弁４
が、左右の出入口を最大限に連通させたとき、前記ロッ
ク部９ｃは、バネ圧により、ケースカップ７の内周面に
設けた陥没部から成る係止部７ａに進入するように、係
止部７ａが位置決めされて設けられている。

【００２１】このようにＶ状に屈曲する弾性片９の対向
面、即ち、固定端側と自由端側の向かい合った部位に、
ピアノ線やワイヤーなどのように、可撓性と引っ張り強
度とを備えた一対の吊り紐１６、１６の一端を固定し、
該吊り紐の他端を金属球から成る重錘体１５に固定する
ことにより、振動感知器が設けられている。吊り紐１６
は、図１において、重錘体が上下左右に所定の幅以内で
動いても、自由端に一定以上の引張力を及ぼさない程度
に、やや、緩めた状態で吊支するのが、好ましい。それ
により、微小振動により作動することがなく、又、大振
動に際しては、振幅が大きくなるので、弾性片への作用
力が大きくなり、作動が確実となる。

【００２２】１０は、弁軸駆動体の外周面から横断面が
Ｌ状をなすように突出するカバー体で、該駆動体外周面
に周設されており、該カバー体１０は、ケースカップの
上端周縁を覆い隠して、ケースカップと駆動体外周面と
の間に異物が入り込むのを防止する。又、該カバー体１
０には、図２に示すように、長手方向に沿って、スリッ
ト状の溝１２が、カバー体の円周の約１／４の長さにわ
たって設けられている。この溝１２中に、ケースカップ
周面に突設した位置決めピン１３が突出しており、図２
において、球形弁４が、全開のとき、ピン１３は、溝の
左端の開位置に当接している。反対に、ピン１３が、溝
１２の右端に当接したとき、ケーシングの流体流路は、
球形弁４によって、完全に遮断される。

【００２３】

【作用】上記振動感知弁は、これを緊急ガス遮断弁とし
て用いるとすれば、出入口２ａ、２ｂにガス管を接続し
て用いる。先ず、上記振動感知弁をセットするときは、
隆起部８を指で反時方向に回すと、位置決めピン１３
が、溝１２の開位置に来たとき、ロック部９ｃが弾性片
の反発力により係止部７ａに進入し、復帰コイルバネの
復帰力に抗して、弁軸駆動体６は、ケースカップ７にロ
ックされ、セットが完了する。次に、振動を感知する
と、重錘体が振れて、弾性片に力を及ぼし、ロック部９
ｃが、係合部７ａから外れて、弁軸は、９０度だけ回動
してガスの供給は遮断される。重錘体の揺れ方向が、弾
性片の復元方向と交差する方向でも、案内部８ａの存在
により、図２において、弾性片が、左右方向への変位が
阻止されるので、重錘体の及ぼす慣性力は、矢印Ａ方向
の力のみが有効に作用し、弾性片の自由端９ｂは、確実
に、図１において、矢印Ａの方向に移動せしめられる。

【００２４】上記実施例では、弁軸駆動体は、有底円筒
状のものを例示したが、これは、弁軸からアーム状に伸
長する部材やレバー状の部材でもよい。弁軸駆動体は、
バネの復元力を倍力して、弁軸の駆動をより速やかに、
若しくは、より小さな復元力で行うための作用をする。
十分なバネ復原力が得られる場合は、弁軸駆動体を省略
し、一端がケーシング側に固定さているバネの他端を、
直接、弁軸を貫通して設けた横孔に係止してもよい。
又、振動感知器の作動により、ロック部が凹部から逸脱
することにより、弁軸駆動体が回動する例を示したが、
弾性片の自由端が、直接、レバー等の作用部材に連結し
て、力を及ぼし、ロックを解除する構成でもよい。

【００２５】

【効果】本願振動感知器は、構成が簡単で、安価に製造
でき、しかも、設置方向等に制約がないので、特別の知
識を必要とせず、だれでもが、確実に、使用することが
できる。又、構成部材も、経時変化する部材がないの
で、長期にわたって作用が安定である。この振動感知器
を備えた緊急遮断弁も、同様の作用を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動感知器を組み込んだ振動感知
弁の一例を示す断面図である。

【図２】図１の振動感知弁を右側面方向から見た一部破
断説明図である。

【図３】従来技術の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ３ 弁室 ４ 球形弁 ５ 弁軸 ６ 弁軸駆動体 ６ａ 貫通孔 ７ ケースカップ ７ａ 係止部 ８ 隆起部 ８ａ 案内部 ９ 弾性片 ９ｃ ロック部 １０ カバー体 １１ コイルバネ １２ 溝 １３ 位置決めピン １５ 重錘体 １６ 吊り紐

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互の関係位置が変位可能な第一部材と第
   二部材のうち、任意の一方である第一部材に、略Ｖ字形
   に屈曲せしめた弾性片の一端を固定し、該弾性片の他端
   を自由端として、該自由端側に前記第二部材に係脱自在
   な係合部を設け、且つ、略Ｖ字形に屈曲する前記弾性片
   の対向面に一対の吊り紐を介して重錘体を吊支した構成
   を有することを特徴とする振動感知器。
2. 【請求項２】略Ｖ字形に屈曲せしめた弾性片の両側に近
   接して、該弾性片の復元伸長方向と平行に伸長する一対
   の案内部を設けた請求項１の振動感知器。
3. 【請求項３】ケーシングを貫通する流体流路に介設され
   た弁室と、該弁室内に回動自在に収納され前記流体流路
   を連通及び遮断する弁体と、該弁体の回動中心から延設
   され先端が前記ケーシング外に突出する弁軸とを有し、
   前記弁軸には、該弁軸の軸方向と交差する方向に延在す
   る弁軸駆動体が、弁軸と一体回動可能に設けられると共
   に、該弁軸駆動体とケーシング側との間には、バネ部材
   が介設されており、更に略Ｖ字形に屈曲し一端が前記弁
   軸駆動体に固着しており自由端をなす他端において前記
   ケーシング側に設けた係止部に係止可能な弾性片を設け
   ると共に、該弾性片の対向面の夫々に一端が固定されて
   いる一対の吊り紐により重錘体を吊支したことを特徴と
   する振動感知弁。
4. 【請求項４】ケーシングを貫通する流体流路に介設され
   た弁室と、該弁室内に回動自在に収納され前記流体流路
   を連通及び遮断する球形弁と、該球形弁の回動中心から
   延設され先端が前記弁室をケーシング外に開放する軸受
   円筒から気、液密を保って突出する弁軸とを有し、前記
   弁軸には、有底円筒状弁軸駆動体が、その底部中心にお
   いて該弁軸と一体回動可能に取付けられていると共に、
   前記軸受円筒から延設され前記弁軸駆動体を若干の間隙
   をおいて外包するケースカップと、前記弁軸駆動体との
   間には、復帰バネ部材が介設されており、更に、略Ｖ字
   形に屈曲し一端が前記弁軸駆動体に固着し、他端が自由
   端をなす弾性片を設けると共に該自由端付近に、前記ケ
   ースカップに係脱自在な係合部を設け、前記弁軸を前記
   復帰バネ部材の復帰力に抗して回動させたとき、前記弁
   軸駆動体に設けた貫通孔を通して前記ケースカップに設
   けられた係止部に、前記係合部を弾性片の弾性復原力に
   より係合させて弁軸駆動体をケースカップにロック可能
   であり、略Ｖ字形に屈曲している弾性片の対向面の夫々
   に一端が固定されている一対の吊り紐により重錘体を吊
   支したことを特徴とする振動感知弁。
5. 【請求項５】略Ｖ字形に屈曲せしめた弾性片の両側に近
   接して、該弾性片の復元伸長方向と平行に伸長する一対
   の案内部を臨ましめた請求項３又は４に記載の振動感知
   弁。