(57)【要約】【課題】予め設定された火力以外の途中火力における火力調節を容易できるガス制御装置を提供する。【解決手段】ガス通路を形成するボディ１と、ガスの開閉を行う閉子２と、閉子２との位置関係で開口する面積を変化させることによりガス流量を調節する流量調節板３と、電圧の印加により振動する圧電素子６と、圧電素子６の振動に共振し進行波を発生するステータ７と、ステータ７で発生した進行波により直線運動をするスライダ９と、スライダ９をステータ７に付勢する弾性体８と、スライダ９の直線運動を閉子２に伝達する連結棒１０と、閉子２の位置を検出する位置検出器１１とからなるガス制御装置で、これら圧電素子６、ステータ７、スライダ９から構成される超音波モータ５の特性である高分解能を活かし、途中火力の火力調節を容易にすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス通路を形成するボディと、前記ガス通路内に設けられガスの開閉を行う閉子と、複数の孔を有し前記閉子との位置関係で開口する面積を変化させることによりガス流量を調節する流量調節板と、電圧の印加により振動する圧電素子と、前記圧電素子に接設され圧電素子の振動に共振し進行波を発生するステータと、前記ステータに押接されステータに発生した進行波により直線運動をするスライダと、前記スライダを前記ステータに付勢する弾性体と、前記スライダの直線運動を前記閉子に伝達する連結棒と、前記連結棒に連設され前記閉子の位置を検出する位置検出器とからなるガス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス調理機器のガス制御装置に関し、特にガスの開閉およびガス量の調節をモータを用いて行うモータ駆動式ガス制御装置の構成に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、これらガス調理機器のガス制御装置は、主に使用者がガス開閉ツマミや火力調節ツマミを手動で操作するものが一般的であったが、近年、これらをモータで駆動することにより使用者はタッチ操作等でガスの開閉や火力の調節を行えるものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示されたモータ駆動式ガス制御装置は図３に示すように、ガス通路を形成するボディ１の中に、ガス通路を開閉し、かつ面積が変化する通路を切り替えることによりガス量を制御する閉子２が内包されており、ステッピングモータ１２の回転運動を軸方向の直線運動に変換するスクリュー１３により、連結棒１０を介して閉子２が駆動される。連結棒１０には位置検出器１１が連設され、位置検出器１１の信号により閉子２の現在位置を判断し、所定の位置へ閉子２を移動させると、スプリング４により閉子２に押接された流量制御板３に形成された孔の面積が変化することで５段階に火力を調節する構成である。なお、図４は最大火力時、図５は最小火力時を示す断面図である。
【特許文献１】特開２０００−１６１６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来のガス制御装置の場合、調理内容によっては予め設定された５段階の火力では適切でないことがあり、その場合は、使用者がステッピングモータ１２の動作を微調節して閉子２を移動させ、図６に示すような途中火力にあわせ調理していた。
【０００５】
このような従来機構の場合、ステッピングモータ１２の１ステップ当たりの分解能は８０μｍ程度であり、またＬＰガスなどの発熱量の大きなガス用の場合、流量制御板３に設けられた孔の直径は０．３ｍｍ程度であるためステッピングモータ１２が４ステップ回転すると次の火力に切り替わってしまうので、途中火力に調節するのが非常に難しいという課題があった。
【０００６】
機構的に調節できる火力の段数を増やすという方法もあるが、その場合、閉子２を軸方向に延長する必要があり、それにともないスクリュー１３や連結棒１０もそれぞれ同様に延長しなければならず、ガス制御装置全体が非常に大型化してしまい現実的に実用化が困難になるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、現状の火力段数のままでも途中火力を選択しやすくすることにより、適切な火力に調節できるガス制御装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のガス制御装置は、ガス通路を形成するボディと、前記ガス通路内に設けられガスの開閉を行う閉子と、複数の孔を有し前記閉子との位置関係で開口する面積を変化させることによりガス流量を調節する流量調節板と、電圧の印加により振動する圧電素子と、前記圧電素子に接設され圧電素子の振動に共振し進行波を発生するステータと、前記ステータに押接されステータに発生した進行波により直線運動をするスライダと、前記スライダを前記ステータに付勢する弾性体と、前記スライダの直線運動を前記閉子に伝達する連結棒と、前記連結棒に連設され前記閉子の位置を検出する位置検出器とを備えたものである。
【０００９】
上記発明によれば、ガスの開閉及び流量調節板との組み合わせで流量制御を行う閉子の可変手段として超音波モータを用いているため、従来のステッピングモータに比較して閉子の移動距離に対する分解能が高くなり微少な位置設定が可能となって、途中火力の調節を容易に行うことができ、使い勝手の向上が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガス制御装置は、ガスの開閉及び流量調節板との組み合わせで流量制御を行う閉子の可変手段として超音波モータを用いているため、前記閉子の移動距離に対する分解能が高くなり微少な位置設定が可能となって、途中火力の調節を容易に行うことができ、使い勝手の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、ガス通路を形成するボディと、前記ガス通路内に設けられガスの開閉を行う閉子と、複数の孔を有し前記閉子との位置関係で開口する面積を変化させることによりガス流量を調節する流量調節板と、電圧の印加により振動する圧電素子と、前記圧電素子に接設され圧電素子の振動に共振し進行波を発生するステータと、前記ステータに押接されステータに発生した進行波により直線運動をするスライダと、前記スライダを前記ステータに付勢する弾性体と、前記スライダの直線運動を前記閉子に伝達する連結棒と、前記連結棒に連設され前記閉子の位置を検出する位置検出器でガス制御装置を構成したものである。
【００１２】
この構成により、ガスの開閉及び流量調節板との組み合わせで流量制御を行う閉子の移動距離に対する分解能を高めることができ、流量調節板に開設された開口との位置関係を細かく設定することが可能となって、従来のステッピングモータとスクリューからなる構成に比較して、微少な位置設定を精度よく行うことができ、従来であれば５段階程度しか設定できなかった火力調節を各段階毎の途中の火力調節までも行うことができるようになるため、使用範囲を大幅に拡大することができ、使い勝手の向上が図れる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の一実施例について図１を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本実施例におけるガス制御装置の断面図である。
【００１５】
図１において、ボディ１の内部にはガス通路を開閉する閉子２が内包されており、複数の孔が設けられた流量制御板３がスプリング４により閉子２に押接されている。一方、ボディ１の外部には超音波モータ５が一体的に取り付けられている。超音波モータ５は電圧を印加すると振動するセラミック製の圧電素子６が設けられ、この圧電素子６の振動に共振し進行波を発生するステータ７が接設されている。そして、前記ステータ７で発生する進行波により摺動自在に移動するスライダ９が上部から弾性体である板ばね８により付勢されてステータ７に取り付けられている。
【００１６】
また、スライダ９には連結棒１０が取り付けられており、その端部において閉子２と連結され、スライダ９の動きに連動して閉子２が移動するようになっている。この閉子２の移動により流量制御板３との組み合わせにおいてガスを閉止状態にしたり、所定のガス流量になるようにしている。
【００１７】
また、連結棒１０にはスライダ９の動きを検出するための位置検出器１１が付設されており、閉子２の位置を間接的に検出している。この位置検出器１１の信号をフィードバックして圧電素子６に印加する電圧を制御することで閉子２の位置を設定し、所定のガス流量になるように制御している。
【００１８】
以上のように構成されたガス制御装置において、以下その動作、作用について説明する。
【００１９】
使用者の操作により動作が開始されると、圧電素子６に電圧が印加され２０ｋＨｚ以上の超音波領域で振動が発生する。この振動によりステータ７には図２に示すような進行波が発生する。ステータ７に押設されたスライダ９は摩擦力により進行波と逆向きに運動する。この運動が連結棒１０を介して閉子２を直線的に駆動している。進行波の向きを変更したり、閉子２の移動速度を変更したり、停止したりする場合は印加する電圧を制御することにより行うことができる。
【００２０】
近年、超音波モータはその特徴である高分解能（微小な位置決め）を活かしカメラのオートフォーカス装置や時計のムーブメント装置などさまざまな分野で実用化が進んできている。従来のガス制御装置ではステッピングモータとスクリューの組合せで回転運動を直線運動に変換しており、その分解能はステッピングモータの１回転あたりのステップ数とスクリューのリードにより決定されるが、モータの外径やスクリューの加工上の制約から約８０μｍ程度であった。ＬＰガスの場合は流量制御板３に設けられた孔の直径が約０．３ｍｍであり従来の８０μｍの分解能では４ステップほどで火力が切り替わってしまうことになり、途中段階で細かく火力の調節を行うことが非常に難しいものであった。
【００２１】
しかし、超音波モータの分解能はｎｍレベルのものも開発されているが本実施例のようにガス制御装置に使用する場合はこれほどの分解能を必要とせず、例えば、０．１μｍ程度の分解能を有する超音波モータを使用したとしても途中段階の火力調節を３０００ステップに分解することが可能であり、細かな火力調節を精度よく実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のガス制御装置は、超音波モータにより直接閉子を直線的に駆動するので、大型化することなく多段階の火力調節が可能となり、また耐久性も十分確保できるので、細かな火力調節を必要とする機器のガス制御装置の構成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１のガス制御装置の断面図
【図２】同ガス制御装置に用いる超音波モータの作動原理図
【図３】従来例のガス制御装置の断面図
【図４】従来例のガス制御装置の最大火力時の断面図
【図５】従来例のガス制御装置の最小火力時の断面図
【図６】従来例のガス制御装置の閉子移動量とガス燃焼量の関係を示す図
【符号の説明】
【００２４】
１  ボディ
２  閉子
３  流量制御板
６  圧電素子
７  ステータ
８  板ばね（弾性体）
９  スライダ
１０  連結棒
１１  位置検出器
【図１】
2006308116.tif 000003
【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２】
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