(57)【要約】      （修正有）【課題】アーマチュアと電磁石との当接部に液状異物が介在しても、付勢手段の付勢力を強くせずに、電磁石の励磁解除でアーマチュアを電磁石から離脱させることができるようにする。【解決手段】付勢手段５を、弁軸２１の軸線ａに斜交する方向に当該付勢手段５の付勢力が作用するように構成し、又は、アーマチュアと電磁石との当接部の面積重心が弁軸の軸線に対し偏心するようにし、或いは、アーマチュア又は電磁石に、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部となる部分に位置させて、貫通孔又は凹溝を形成する。また、アーマチュアと電磁石との当接部の面積重心に対し平面視で弁体の重心とアーマチュアの重心との少なくとも一方を偏心させてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の弁座に対向する弁体と、弁体に弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、
付勢手段は、弁軸の軸線に斜交する方向に当該付勢手段の付勢力が作用するように構成されることを特徴とするガス電磁弁。
【請求項２】
ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の弁座に対向する弁体と、弁体に弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、
アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部の面積重心が弁軸の軸線に対し偏心していることを特徴とするガス電磁弁。
【請求項３】
ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の弁座に対向する弁体と、弁体に弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、
アーマチュア又は電磁石に、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部となる部分に位置させて、貫通孔又は凹溝が形成されることを特徴とするガス電磁弁。
【請求項４】
ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の水平の弁座に対向する弁体と、弁体に上方にのびる弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、
アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部の面積重心に対し平面視で弁体の重心とアーマチュアの重心との少なくとも一方が偏心していることを特徴とするガス電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスコンロ等のガス器具のガス流路に介設されるガス電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス電磁弁は、弁筐内の弁座に対向する弁体と、弁体に弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部に、ガスに何らかの原因で混入した液状の異物が介在すると、アーマチュアが電磁石に貼り付いて、電磁石の励磁を解除してもアーマチュアが容易には電磁石から離脱しなくなる。そのため、付勢手段の付勢力を強くし、電磁石の励磁解除でアーマチュアを電磁石から離脱させる必要がある。その結果、アーマチュアを付勢手段の付勢力に抗して電磁石に吸着保持するのに必要な電力が増加し、省電力化を図ることが困難になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、アーマチュアと電磁石との当接部に液状異物が介在しても、付勢手段の付勢力を強くせずに、電磁石の励磁解除でアーマチュアを電磁石から離脱させることができるようにしたガス電磁弁を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の弁座に対向する弁体と、弁体に弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、本願の第１発明は、付勢手段を、弁軸の軸線に斜交する方向に当該付勢手段の付勢力が作用するように構成したことを特徴とし、また、本願の第２発明は、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部の面積重心が弁軸の軸線に対し偏心していることを特徴とし、更に、本願の第３発明は、アーマチュア又は電磁石に、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部となる部分に位置させて、貫通孔又は凹溝が形成されることを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、ガス流路に介設されるガス電磁弁であって、弁筐内の水平の弁座に対向する弁体と、弁体に上方にのびる弁軸を介して連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するように配置され、アーマチュアを吸着することで弁体を弁座から離れた開弁位置又は弁座に着座する閉弁位置に保持する電磁石と、弁体を電磁石からアーマチュアが離れる方向に付勢する付勢手段とを備えるものにおいて、本願の第４発明は、アーマチュアが電磁石に吸着されたときのアーマチュアと電磁石との当接部の面積重心に対し平面視で弁体の重心とアーマチュアの重心との少なくとも一方が偏心していることを特徴とする。
【０００８】
第１発明によれば、アーマチュアが液状異物の影響で電磁石に貼り付いても、弁軸の軸線に斜交する方向に作用する付勢手段の付勢力により、アーマチュアが電磁石との当接部の片側の外縁から引き剥がされるように傾き、貼り付きが容易に解除される。また、第２発明によれば、付勢手段の付勢力により、アーマチュアが電磁石との当接部の面積重心より弁軸の軸線に近い側の外縁から引き剥がされるように傾き、貼り付きが容易に解除される。更に、第３発明によれば、アーマチュアと電磁石との当接部に貫通孔又は凹溝を介して外部からガスが侵入して、貼り付きが容易に解除される。また、第４発明によれば、アーマチュアが電磁石との当接部の面積重心より平面視で弁体の重心又はアーマチュアの重心に近い側の外縁から引き剥がされるように傾き、貼り付きが容易に解除される。
【０００９】
このように、第１乃至第４発明によれば、アーマチュアが液状異物の影響で電磁石に貼り付いても、この貼り付きは容易に解除されるため、付勢手段の付勢力を強くせずに、電磁石の励磁解除でアーマチュアを電磁石から離脱させることができる。従って、アーマチュアを付勢手段の付勢力に抗して電磁石に吸着保持するのに必要な電力が減少し、省電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のガス電磁弁の切断側面図。
【図２】（ａ）第１実施形態のガス電磁弁の電磁石を励磁した状態での切断側面図、（ｂ）第１実施形態のガス電磁弁の電磁石の励磁を解除した瞬間の切断側面図。
【図３】本発明の第２実施形態のガス電磁弁の切断側面図。
【図４】（ａ）第２実施形態のガス電磁弁の電磁石を励磁した状態での切断側面図、（ｂ）第２実施形態のガス電磁弁の電磁石の励磁を解除した瞬間の切断側面図。
【図５】（ａ）本発明の第３実施形態のガス電磁弁の切断側面図、（ｂ）第３実施形態のガス電磁弁のアーマチュアの平面図。
【図６】（ａ）本発明の第４実施形態のガス電磁弁の切断側面図、（ｂ）第４実施形態のガス電磁弁のアーマチュアの平面図。
【図７】本発明の第５実施形態のガス電磁弁の電磁石を励磁した状態での切断側面図。
【図８】本発明の第６実施形態のガス電磁弁の電磁石を励磁した状態での切断側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して、本発明の第１実施形態のガス電磁弁は常閉型であって、ガス流入口１１とガス流出口１２とを有する弁筐１内に設けられた弁座１３に対向する弁体２と、弁体２に弁軸２１を介して連結されたアーマチュア３と、アーマチュア３に対向するように配置され、アーマチュア３を吸着することで弁体２を弁座１３から離れた開弁位置に保持する電磁石４と、弁体２を電磁石４からアーマチュア３が離れる方向に付勢する付勢手段５とを備えている。
【００１２】
電磁石４は、中心の円柱状のコア４１と、コア４１の周囲にボビン４２ａを介して巻回配置した電磁コイル４２と、コア４１の弁筐１側の端部がＯリング４３ａを介して嵌合する中心孔を有し、弁筐１の端面に非磁性体から成るシールプレート４３ｂを介して締結される板状のフレーム４３とで構成される。そして、電磁コイル４２への通電で電磁石４を励磁すると、図２（ａ）に示す如く、アーマチュア３がコア４１の一端とフレーム４３との両者に跨るようにして吸着される。
【００１３】
付勢手段５は、アーマチュア３の外周面の弁体２側の端部に形成した突起部３１とフレーム４３との間に介設したコイルバネで構成され、弁体３を電磁石４からアーマチュア３が離れる方向にアーマチュア３を介して付勢している。更に、この付勢手段５は、コイルの巻回中心線が弁軸２１の軸線に斜交するように形成されている。そのため、付勢手段５による付勢力は、図２（ａ）に矢印ａで示す如く、弁軸２１の軸線に斜交する方向に作用する。
【００１４】
ここで、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部に、ガスに何らかの原因で混入した液状の異物が介在すると、アーマチュア３が電磁石４に貼り付いて、電磁石４の励磁を解除してもアーマチュア３が容易には電磁石４から離脱しなくなる。然し、本実施形態によれば、電磁石４の励磁を解除したときに、弁軸２１の軸線に斜交する方向に作用する付勢手段５の付勢力により、図２（ｂ）に誇張して示す如く、アーマチュア３が電磁石４との当接部の片側の外縁から引き剥がされるように傾き、貼り付きが容易に解除される。そのため、付勢手段５の付勢力を強くせずに、電磁石４の励磁解除でアーマチュア３を電磁石４から離脱させることができる。従って、アーマチュア３を付勢手段５の付勢力に抗して電磁石４に吸着保持するのに必要な電力が減少し、省電力化を図ることができる。尚、弁軸２１がアーマチュア３と共に傾いても弁体２が弁座１３に確実に着座するように、弁体２に弁軸２１を若干の遊びを持たせて連結することが望ましい。
【００１５】
次に、図３に示す本発明の第２実施形態のガス電磁弁について説明する。第２実施形態のガス電磁弁は、安全弁として用いられるものであり、ガス流入口１１とガス流出口１２とを有する弁筐１内に設けられた弁座１３の軸方向一方に対向する弁体２と、弁体２に軸方向一方にのびる弁軸２１を介して連結されたアーマチュア３と、アーマチュア３の軸方向一方に対向するように配置され、アーマチュア３を吸着することで弁体２を弁座１３から離れた開弁位置に保持する電磁石４と、弁体２を電磁石４からアーマチュア３が離れる方向（軸方向他方）に付勢する付勢手段５とを備えている。電磁石４は、一対のコア４１ａ，４１ｂと、一方のコア４１ａに外装した電磁コイル４２とで構成されている。
【００１６】
弁座１３は、アルミダイキャスト製の弁筐１内に内挿される樹脂製の内ケース１４に形成されている。また、弁筐１内の軸方向他方の端部近傍には、ガス流出口１２の上流側の元弁用弁座１５が設けられている。そして、弁筐１内に、軸方向他方の端部から挿入される操作ロッド６を設け、この操作ロッド６に、元弁用弁座１５の軸方向一方に対向する元弁用弁体７を固定し、更に、操作ロッド６を戻しバネ６１により元弁用弁体７を介して軸方向他方に付勢している。
【００１７】
操作ロッド６は、点火操作時に軸方向一方に押動操作される。そして、この押動操作により、元弁用弁体７が元弁用弁座１５から離間して元弁が開弁すると共に、操作ロッド６がガス電磁弁の弁体２に当接して、弁体２をアーマチュア３が電磁石４に当接する開弁位置まで押動させる。この状態で電磁コイル４２に通電して電磁石４を励磁し、アーマチュア３を一対のコア４１ａ，４１ｂに跨るようにして吸着し、弁体２を開弁位置に保持する。その後、操作ロッド６を、弁体２に対する押圧は解除するが、元弁は開弁状態に維持される図４（ａ）に示す位置まで復動させ、この状態に待機させる。バーナが失火したときは、電磁コイル４２への通電を停止し、電磁石４に対するアーマチュア３の吸着を解除して、弁体２を付勢手段５の付勢力で弁座１３に着座する閉弁位置に復帰させる。
【００１８】
ここで、第２実施形態では、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部（アーマチュア３の電磁石４に対する当接部又は電磁石４のアーマチュア３に対する当接部）の面積重心Ｏが弁軸２１の軸線に対し偏心するようにしている。尚、アーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏは、アーマチュア３の電磁石４側の端面と電磁石４のアーマチュア３側の端面とのうち大きさが小さな方の端面の面積重心を意味する。本実施形態では、アーマチュア３の電磁石４側の端面よりも電磁石４のアーマチュア３側の端面の方が小さいため、後者の端面の面積重心がアーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏとなる。そして、電磁石４の一方のコア４１ａのアーマチュア３側の端面の面積を他方のコア４１ｂのアーマチュア３側の端面の面積よりも大きくしているため、アーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏは、弁軸２１の軸線に対し一方のコア４１ａ側に偏心する。
【００１９】
これによれば、電磁石４の励磁を解除したときに、図４（ｂ）に誇張して示す如く、付勢手段５の付勢力により、アーマチュア３が電磁石４との当接部の面積重心Ｏより弁軸２１の軸線に近い側（他方のコア４１ｂ側）の外縁から引き剥がされるように傾き、液状異物による貼り付きが容易に解除される。従って、第２実施形態のものでも上記第１実施形態と同様に、付勢手段５の付勢力を強くせずに済み、省電力化を図ることができる。
【００２０】
次に、第１実施形態のものを一部変更した図５に示す第３実施形態と図６に示す第４実施形態のガス電磁弁について説明する。第３実施形態では、アーマチュア３に、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部となる部分に位置させて、貫通孔３２を形成している。また、第４実施形態では、アーマチュア３に、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部となる部分に位置させて、凹溝３３を形成している。凹溝３３は、アーマチュア３と電磁石４との当接部となる部分の外縁に達するよう形成する必要がある。
【００２１】
第３、第４実施形態のものでは、アーマチュア３と電磁石４との当接部に貫通孔３２や凹溝３３を介して外部からガスが侵入して、液状異物による貼り付きが容易に解除される。従って、第３、第４実施形態のものでも付勢手段５の付勢力を強くせずに済み、省電力化を図ることができる。
【００２２】
次に、第１実施形態のものを一部変更した図７に示す第５実施形態と図８に示す第６実施形態のガス電磁弁について説明する。第５、第６実施形態のガス電磁弁は、図７、図８の上方が鉛直方向上方になる姿勢で設置されるものであり、弁座１３が水平で、弁軸２１が弁体２から上方にのびている。第５実施形態のガス電磁弁では、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏに対し平面視で弁体２の重心Ｇ２が偏心している。具体的には、弁体２の厚さが図７で右方に向けて増加して、弁体２の重心Ｇ２が弁体２の水平方向中心の右方にずれている。ここで、弁体２の水平方向中心は、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏと同一鉛直線上に位置しており、当該面積重心Ｏに対し平面視で弁体２の重心Ｇ２が右方に偏心することになる。尚、弁体２の厚さを一定にして、弁体２の水平方向中心に重心Ｇ２が位置するようにしたものにおいて、弁体２の水平方向中心を上記面積重心Ｏに対し偏心させて、弁体２の重心Ｇ２を平面視で上記面積重心Ｏに対し偏心させてもよい。
【００２３】
第６実施形態のガス電磁弁では、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏに対し平面視でアーマチュア３の重心Ｇ３が偏心している。具体的には、アーマチュア３の図８で左側部分に欠肉部３ａを設けて、アーマチュア３の重心Ｇ３がアーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏに対し平面視で右方に偏心するようしている。
【００２４】
第５、第６実施形態によれば、アーマチュア３と電磁石４との当接部の面積重心Ｏに対し平面視で右方に偏心した弁体２の重心Ｇ２又はアーマチュア３の重心Ｇ３に作用する弁体２の重量又はアーマチュア３の重量により、アーマチュア３を右下がりに傾けようとするモーメントが作用し、電磁石４の励磁を解除したときに、アーマチュア３が図７、図８の右側（上記面積重心Ｏより平面視で弁体２の重心Ｇ２又はアーマチュア３の重心Ｇ３に近い側）の外縁から引き剥がされるように傾き、液状異物による貼り付きが容易に解除される。従って、第５、第６実施形態のものでも付勢手段５の付勢力を強くせずに済み、省電力化を図ることができる。尚、上記面積重心Ｏに対し弁体２の重心Ｇ２とアーマチュア３の重心Ｇ３とを共に偏心させるようにしてもよい。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記第１実施形態のガス電磁弁では、付勢手段５たるコイルバネのコイル巻回中心線が弁軸２１の軸線に斜交するようにしているが、コイルバネのバネ受け、例えば、アーマチュア３に設けた周方向一側の突起部３１と周方向他側の突起部３１の軸方向位置を異ならせて、弁軸２１の軸線に斜交する方向に付勢手段５による付勢力が作用するようにしてもよい。
【００２６】
また、第２実施形態のガス電磁弁のように、電磁石４がガス雰囲気中に設置される場合には、電磁石４に、アーマチュア３が電磁石４に吸着されたときのアーマチュア３と電磁石４との当接部となる部分に位置させて、貫通孔又は凹溝を形成してもよい。更に、上記第１乃至第４実施形態のものにおいて、電磁石４の励磁を解除する際に、アーマチュア３を何らかの機構で電磁石４に対する当接方向と直交方向に移動させることも可能である。これによれば、アーマチュア３が液状異物が存在しない部分に移動して貼り付きが解除される可能性がある。
【００２７】
また、上記実施形態のガス電磁弁は、何れもアーマチュア３を電磁石４に吸着することで弁体２を弁座１３から離れた開弁位置に保持する常閉型の弁であるが、アーマチュアを電磁石に吸着することで弁体を弁座に着座する閉弁位置に保持する常開型の弁にも同様に本発明を適用できる。更に、電磁石をモータにより進退自在とし、弁体が閉弁位置に存する状態で電磁石を前進させてアーマチュアに当接させ、電磁石の励磁でアーマチュアを吸着した状態で電磁石を後退させて、弁体を付勢手段に抗して開弁位置に移動保持する、所謂モータ安全弁のようなガス電磁弁にも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１…弁筐、１３…弁座、２…弁体、２１…弁軸、３…アーマチュア、３２…貫通孔、３３…凹溝、４…電磁石、５…付勢手段、Ｏ…アーマチュアと電磁石との当接部の面積重心、Ｇ２…弁体の重心、Ｇ３…アーマチュアの重心。
【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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