(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の開口部を有するケーシングと、前記開口部を開閉する弁体と、この弁体に連結されたアーマチュアと、電磁力により前記アーマチュアを吸着する吸着面を有するコアと、前記コアを励磁するための電磁コイルと、前記コアを前記アーマチュアの方へ進退移動させる駆動手段とを備えた開閉弁において、
前記電磁コイルは、固定的に設けられているとともに中央に貫通孔を有し、
前記コアは、前記電磁コイルの前記貫通孔に通されて前記アーマチュアの方へ移動可能に設けられ、
前記コアは保持部材によって保持され、
前記コアと前記電磁コイルの前記貫通孔との間には間隙が設けられ、
前記保持部材を摺動可能に支持する摺動ガイドが、前記コアの前記吸着面の逆側に設けられ、
前記電磁コイルは前記摺動ガイドを有するとともに前記ケーシングに嵌合される蓋材に固定された枠部材に固定され、
前記駆動手段が駆動することで、前記保持部材が摺動ガイドに沿って摺動して、前記コアが前記アーマチュアの方へ進退移動することを特徴とする開閉弁。
【請求項２】
前記保持部材は、前記摺動ガイドに沿って摺動し、かつ回転が抑止されるように支持される軸部と、この軸部より前記吸着面側に設けられた張出部位とを有し、
前記張出部位の幅が前記摺動部位の幅より大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス管路などの流路を開閉する開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、通常時に電気的な制御によりガス管路の開閉を行い、かつ、停電時などの異常時にガス管路を安全に閉じることのできるモータ安全弁が開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。このようなモータ安全弁は、一般に、流路を開閉する弁体と、流路を閉じる方向に弁体を付勢するスプリングと、弁体に連結されたアーマチュア（可動磁性体）と、このアーマチュアを吸着可能な電磁石と、この電磁石を進退駆動するモータとを備えている。そして、電磁石がアーマチュアを吸着することで流路が開かれ、モータの駆動により弁体の位置が制御されて流路の開度が調整される。さらに、停電時などの異常時には、電磁石によるアーマチュアの吸着が解除されて弁体により流路が閉じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−１２６６８４号公報
【特許文献２】特許第４４２０６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のモータ安全弁は、モータの駆動によって電磁石が移動する構造になっている。そのため、電磁石の導線もこの移動に追従して引っ掛かりなく変位できるようにしなければならない。すなわち、導線がスムーズに移動できるスペースを確保しなければならず、開閉弁の体積がその分大きくなるといった課題や、導線の配設作業の難度が増して導線の配線コストが増すといった課題が生じる。
【０００５】
さらに、上記従来のモータ安全弁においては、一般に、電磁石の保持部材をケーシングの摺動ガイドに沿って摺動させて、電磁石が一定の経路で移動するように支持される。この摺動部分には摩耗粉が生じる。そのため、この摺動部分から電磁石とアーマチュアの吸着面まで何ら遮るものがなく空間がつながっていると、次のような課題が生じる。すなわち、アーマチュアが電磁石から離脱される際、その離脱振動によって、摩耗粉がアーマチュアの吸着面に降りかかり、その後のアーマチュアの吸着特性を劣化させるという課題である。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、電磁石の導線を移動させるためのスペースが不要であり、導線の配線コストの低減を図ることのできる開閉弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流路の開口部を有するケーシングと、前記開口部を開閉する弁体と、この弁体に連結されたアーマチュアと、電磁力により前記アーマチュアを吸着する吸着面を有するコアと、前記コアを励磁するための電磁コイルと、前記コアを前記アーマチュアの方へ進退移動させる駆動手段とを備えた開閉弁において、前記電磁コイルは、固定的に設けられているとともに中央に貫通孔を有し、前記コアは、前記電磁コイルの前記貫通孔に通されて前記アーマチュアの方へ移動可能に設けられ、
前記コアは保持部材によって保持され、
前記コアと前記電磁コイルの前記貫通孔との間には間隙が設けられ、
前記保持部材を摺動可能に支持する摺動ガイドが、前記コアの前記吸着面の逆側に設けられ、
前記電磁コイルは前記摺動ガイドを有するとともに前記ケーシングに嵌合される蓋材に固定された枠部材に固定され、
前記駆動手段が駆動することで、前記保持部材が摺動ガイドに沿って摺動して、前記コアが前記アーマチュアの方へ進退移動することを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載の発明においては、電磁石の電磁コイルが固定されたまま、電磁石のコアがアーマチュアの方へ進退移動して、アーマチュアを吸着し、また、アーマチュアの位置を変化させる。したがって、電磁コイルの導線を移動させるスペースの確保が必要なくなる。さらに、電磁コイルの導線の配線作業も容易になり、配線コストの低減を図ることができる。
【００１０】
また、電磁石のコアは、電磁コイルと擦れ合うことなく、摺動ガイドの摺動支持によって一定の経路で進退移動することになる。したがって、このコアの進退移動に伴って摩耗粉が発生しても、この摩擦粉は電磁コイルの部分ではなく、摺動ガイドの部分に生じることになる。そして、この摺動ガイドが、コアの吸着面の逆側に離れて設けられているので、アーマチュアの離脱振動によって摩耗粉がアーマチュアの吸着面に降りかかってしまうことを少なくすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保持部材は、前記摺動ガイドに沿って摺動し、かつ回転が抑止されるように支持される軸部と、この軸部より前記吸着面側に設けられた張出部位とを有し、前記張出部位の幅が前記摺動部位の幅より大きく形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載の発明においては、摺動ガイドの部分からアーマチュアの吸着面まで通じる空間の途中で、上記の張出部位が遮りとなる。したがって、摺動ガイドの部分で生じた摩耗粉がアーマチュアの離脱振動によってアーマチュアの吸着面に降りかかってしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弁体に連結されたアーマチュアを電磁石によって吸着し、この吸着したアーマチュアを進退移動させて流路の開度を調整することができる。さらに、電磁石の電磁コイルが固定されるので、電磁コイルの導線の移動スペースを不要とすることができ、さらに、導線の配線作業が容易になり、配線コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ安全弁であって、縦断面図である。
【図２】同、モータ安全弁における弁吸着時を表した縦断面図である。
【図３】同、モータ安全弁における弁全開時を表した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ安全弁（開閉弁）を示している。このモータ安全弁は、電気的な制御により開度が調整可能な状態でガスの流路１１，１２を開閉するとともに、停電時などの異常時にガスの流路１１，１２を自動的に閉じることができるものである。
【００１６】
このモータ安全弁は、流路１１，１２の形成されたケーシング１０と、各部品が装着されて上記のケーシング１０に密閉的に嵌合される蓋材３０と、流路１１の開口部に設けられた弁座１３に接触又は離間してこの開口部を開閉する弁体５０と、弁軸５２を介して弁体５０と連結されたアーマチュア５１と、弁体５０を弁座１３側へ付勢するスプリング５４と、アーマチュア５１を吸着可能な電磁石４０と、この電磁石４０のコア４１をアーマチュア５１の方へ進退移動させる駆動手段としてのモータ（たとえばシール負荷の生じないキャンドモータ）２０等を備えている。
【００１７】
蓋材３０には、各部品を支持するための枠部材３３，３４が固定的に設けられ、一方の枠部材３４に弁軸５２を一定経路で進退移動させる摺動ガイド３６が設けられ、他方の枠部材３３に後述する電磁コイル４２が固定されている。
【００１８】
電磁石４０は、電磁力を発生させる電磁コイル４２と、電磁コイル４２により発生される磁束を通して電磁力を発生させるコア４１とを備えている。電磁コイル４２は、中央に貫通孔を有する筒状のボビンに導線を巻回してなり、固定的な枠部材３３に固着されている。電磁コイル４２の導線はリード線４３を介して外部の制御回路１０１に接続されている。
【００１９】
コア４１は、磁性体からなり、たとえばＵ字形状で、一部が電磁コイル４２のボビン貫通孔に通されている。コア４１は、アーマチュア５１側の端面が吸着面４１ａとして設定され、電磁力が発生された場合にアーマチュア５１の端面（被吸着面）５１ａを吸着する。コア４１と電磁コイル４２の貫通孔との間には間隙が設けられ、コア４１がアーマチュア５１の方へ進退移動する際に両者が接触しないようになっている。このコア４１は吸着面４１ａの逆側の部位が保持部材４５に保持されている。
【００２０】
保持部材４５は、ねじ山を有した直線状の軸部４５ａと、この軸部４５ａよりも幅広に張り出して形成された張出部４５ｂとを有している。張出部４５ｂは、軸部４５ａの全周方向について軸部４５ａよりも幅広に形成されている。軸部４５ａは、コア４１の吸着面４１ａの反対側に配置され、張出部４５ｂは、軸部４５ａからコア４１の吸着面４１ａへ通じる経路の途中に配置されている。
【００２１】
蓋材３０には、保持部材４５の軸部４５ａを摺動させてアーマチュア５１の方へ進退移動可能に支持する摺動ガイド３２が設けられている。軸部４５ａは、この摺動ガイド３２に進退移動可能に、かつ、回転が抑止されるように支持される。また、軸部４５ａのねじ山には、雄ねじの形成されたモータ２０の回転軸２１が螺合されている。このような構成によって、モータ２０が回転駆動することで保持部材４５が摺動ガイド３２に沿って摺動して、コア４１がアーマチュア５１の方へ進退移動するようになっている。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るモータ安全弁の弁吸着時を表した縦断面図、図３は、このモータ安全弁の弁全開時を表した縦断面図である。上記のように構成されたモータ安全弁においては、図２に示すように、モータ２０の駆動により電磁石４０のコア４１がアーマチュア５１と接触する位置まで降下した状態で、電磁コイル４２に電流が流される。それによって、コア４１にアーマチュア５１が吸着される。このとき、Ｕ字状のコア４１とアーマチュア５１によって閉じた磁気回路が形成されるので、磁束の漏れが少なくなって効率的に強い吸着力が得られている。
【００２３】
そして、図３に示すように、この状態でモータ２０が駆動して電磁石４０のコア４１が上昇することで、弁体５０が弁座１３から離間して流路１１が開かれる。図３は、流路１１の全開時を表しているが、モータ２０の駆動量の制御により弁体５０と弁座１３との距離（開度）が任意に調整可能になっている。
【００２４】
本実施形態に係るモータ安全弁にあっては、上記のように、アーマチュア５１を移動させる際、電磁石４０の電磁コイル４２が固定されたまま、コア４１が移動するように構成されている。したがって、電磁石４０のリード線４３が変位せず、その移動スペースの確保が不要となり、また、リード線４３の配線コストの低減を図ることができる。また、アーマチュア５１を移動させる際、電磁コイル４２を移動させる必要がないので、モータ２０の負荷がその分低減して消費電力の低減を図ることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係るモータ安全弁においては、流路が開いている状態で停電などの異常が発生すると、電磁石４０に流れる電流が停止してその電磁力が解かれる。そして、図１に示すように、コア４１からアーマチュア５１が離脱してスプリング５４の付勢力により弁体５０が弁座１３に押し付けられて流路が安全に閉じられる。
【００２６】
このとき、一般には、コア４１には弁体５０の離脱振動が生じて、摺動ガイド３２の部分に生じていた摩耗粉が振り落とされることがある。しかしながら、本実施形態に係るモータ安全弁にあっては、摺動ガイド３２がアーマチュア５１の反対側に離れて設けられており、さらに、保持部材４５の張出部４５ｂがこれらの間の空間を遮っていることで、この摩耗粉がアーマチュア５１に降りかかってしまうことが回避される。したがって、その後のアーマチュア５１の吸着作用に悪影響が及ぼされてしまうことが回避される。
【００２７】
なお、上述の実施形態では、コア４１を移動させる駆動手段としてモータ２０を示したが、ソレノイドアクチュエータなど種々の駆動手段を適用してもよい。また、コアの形状や電磁コイルの配置なども種々に変更可能である。また、コアの保持部材をコアと一体的な構成としてもよい。また、上記実施形態では、ガスの流路を開閉するモータ安全弁に本発明を適用した例を示したが、開閉弁により流れが制御される流体はガスに制限されない。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ケーシング
１１，１２  流路
１３  弁座
２０  モータ（駆動手段）
２１  回転軸
３０  蓋材
３２  摺動ガイド
３３，３４  枠部材
４０  電磁石
４１  コア
４１ａ  吸着面
４２  電磁コイル
４５  保持部材
４５ａ  軸部（摺動部位）
４５ｂ  張出部（張出部位）
５０  弁体
５１  アーマチュア
５２  弁軸
５４  スプリング
【図１】
0005888898.tif 000002
【図２】
0005888898.tif 000003
【図３】
0005888898.tif 000004