(57)【要約】【課題】ホルダ３１に取り付けた可動電磁石３で可動鉄片５を吸着した状態でステッピングモータ２で弁体６を引き上げることにより弁口１３を開弁するモータ安全弁１では、可動電磁石３を可動鉄片５に押し付ける際にステッピングモータ２に所定値以上の負荷が作用すると、ステッピングモータ２が脱調し、不快なノイズ音が発生する。なお、ステッピングモータ２を大型化して弁体６を撓ませるようにすればノイズ音の発生は防止できるものの、ステッピングモータ２が大型化し、コストが高くなる。【解決手段】ロッド５１の下端に当接している中央部分６２を環状の変形部６１で囲み、弁体６が閉弁時に可動鉄片５がさらに押し下げられると、中央部分６２が下方に移動してステッピングモータ２に作用する負荷を制限するようにした。【選択図】  図１
2007309437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータを備え、このステッピングモータの回転運動を直線運動に変換し、可動電磁石を前後に移動自在に構成すると共に、弁口を閉弁する方向に付勢されたゴム製の弁体を備え、この弁体に係合させたロッドの可動電磁石側の端部に可動鉄片を形成し、上記可動電磁石を前進させて可動鉄片に当接させて可動電磁石に可動鉄片を吸着させ、可動鉄片を吸着させた状態で可動電磁石を後退させることにより弁体を弁口から離間させて弁口を開弁するモータ安全弁において、弁体が閉弁状態であって上記可動電磁石を可動鉄片に当接した際に、ステッピングモータにかかる負荷を所定値以下に制限する負荷制限機構を、ステッピングモータと上記弁体との間に介設したことを特徴とするモータ安全弁。
【請求項２】
弁体の閉弁時に、ロッドの弁体側端部が弁体を閉弁方向に押すと、このロッドの端部に当接している弁体の一部が閉弁方向に変形して、ロッドの閉弁方向への移動を許容することにより上記負荷制限機構を構成することを特徴とする請求項１に記載のモータ安全弁。
【請求項３】
上記ロッドの弁体側の端部に、弁体に対して前後に伸縮自在であって、弁体との間に介設された弾性部材を上記負荷制限機構として設け、弁体の閉弁時に弾性部材が縮むことによりロッドの閉弁方向への移動を許容することを特徴とする請求項１に記載のモータ安全弁。
【請求項４】
上記弾性部材と弁体との間に、弁体に対して作用する弾性部材の付勢力を分散させる押部材を介設したことを特徴とする請求項３に記載のモータ安全弁。
【請求項５】
上記ステッピングモータによって回転されるネジ部材に螺合し、前後方向に移動するホルダを設けると共に、このホルダに対して可動電磁石を前後方向に移動自在に取り付け、さらにホルダと可動電磁石との間に、可動電磁石を可動鉄片側に付勢する弾性部材を介設することにより上記負荷制限機構を構成することを特徴とする請求項１に記載のモータ安全弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータによって前後する可動電磁石を、弁体に連結された可動鉄片に押し付けて、可動電磁石を可動鉄片に吸着させた状態で弁体を引き上げて開弁するモータ安全弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のモータ安全弁として、ステッピングモータを備え、このステッピングモータの回転軸に雄ねじ部材を連結し、さらにこの雄ねじ部材に螺合するホルダを備えたものが知られている。このホルダは回り止めされているので、ステッピングモータの回転軸が正逆回転すると、回転軸の回転運動が直線運動に変換され、ホルダは前後方向に移動する。
【０００３】
ホルダには可動電磁石が取り付けられており、一方、弁口を開閉するゴム製の弁体に棒状のロッドを係合させ、さらにロッドの端部に可動鉄片を形成している。この可動鉄片は可動電磁石に対峙している。
【０００４】
弁体はバネによって閉弁方向に付勢されており、通常はバネの付勢力によって弁口は弁体によって閉弁されている。弁口を開弁する際には可動電磁石を可動鉄片に向けて移動させ、可動鉄片を可動電磁石に吸着させる。この吸着の際には、可動電磁石の磁極を可動鉄片に単に当接させるだけでなく、確実に吸着させるために可動電磁石の磁極を可動鉄片に押し付ける。
【０００５】
このように可動電磁石に可動鉄片を吸着させると、ステッピングモータを逆転させて可動電磁石を後退させる。可動鉄片は可動電磁石に吸着されているので、可動鉄片からロッドを介して弁体が弁口から離れて弁口が開弁される。なお、ガスバーナの消火時等には可動電磁石への通電を停止することにより、可動鉄片が可動電磁石に吸着されなくなり、弁体はバネの付勢力によって閉弁状態に移動される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３０４４０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のモータ安全弁では、可動電磁石に可動鉄片を吸着させる際に、可動鉄片を弁体の閉弁状態からさらに閉弁方向に押すので、ステッピングモータには大きな負荷がかかることになる。特に、各部品の加工公差や組み付け公差が累積して、可動電磁石と可動鉄片との距離が短い場合にはステッピングモータに大きな負荷がかかる。
【０００７】
ステッピングモータにかかる負荷が大きくなるとステッピングモータは駆動パルスが入力されても回転しない、いわゆる脱調と呼ばれる現象が生じる。この脱調が生じると駆動パルスと同じ周期の不快なノイズが発生する。そのため、モータ安全弁が組み込まれているガス器具の商品性が損なわれるという不具合が生じる。また、脱調が生じると、脱調中はステッピングモータの消費電力が増すので、乾電池を電源としている場合には乾電池の寿命が低下するという不具合もある。なお、ステッピングモータを大型化し出力トルクを大きくすれば、弁体などの部材が弾性変形して脱調は防止できるものの、ステッピングモータが大型化することによりコストの高騰や取り付けスペースの制限、乾電池の寿命の短縮化などの新たな不具合が生じ、望ましくない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、ステッピングモータを大型化することなく脱調によるノイズの発生を防止することのできるモータ安全弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明によるモータ安全弁は、ステッピングモータを備え、このステッピングモータの回転運動を直線運動に変換し、可動電磁石を前後に移動自在に構成すると共に、弁口を閉弁する方向に付勢されたゴム製の弁体を備え、この弁体に係合させたロッドの可動電磁石側の端部に可動鉄片を形成し、上記可動電磁石を前進させて可動鉄片に当接させて可動電磁石に可動鉄片を吸着させ、可動鉄片を吸着させた状態で可動電磁石を後退させることにより弁体を弁口から離間させて弁口を開弁するモータ安全弁において、弁体が閉弁状態であって上記可動電磁石を可動鉄片に当接した際に、ステッピングモータにかかる負荷を所定値以下に制限する負荷制限機構を、ステッピングモータと上記弁体との間に介設したことを特徴とする。
【００１０】
可動電磁石が可動鉄片を吸着する際に、可動電磁石の磁極が可動鉄片に当接した状態から、可動電磁石をさらに閉弁方向に移動させようとしても、弁体が閉弁状態にあるため可動鉄片はそれ以上閉弁側に移動できない。そのため可動電磁石の磁極は可動鉄片に押し付けられるが、その押し付け時の応力はステッピングモータに負荷として反作用する。そして、その負荷が所定値を超えるとステッピングモータが脱調する。そこで、上述の負荷制限機構を設けることにより、ステッピングモータに作用する負荷が所定値以下に制限され、脱調が防止される。
【００１１】
この負荷制限機構としては、例えば、弁体の閉弁時に、ロッドの弁体側端部が弁体を閉弁方向に押すと、このロッドの端部に当接している弁体の一部が閉弁方向に変形して、ロッドの閉弁方向への移動を許容することにより上記負荷制限機構を構成してもよい。
【００１２】
あるいは、上記ロッドの弁体側の端部に、弁体に対して前後に伸縮自在であって、弁体との間に介設された弾性部材を上記負荷制限機構として設け、弁体の閉弁時に弾性部材が縮むことによりロッドの閉弁方向への移動を許容するように構成してもよい。
【００１３】
なお、この場合、例えば弾性部材としてバネなどを用いると、弾性部材が弁体に対して狭い面積で接触する場合が生じる。弁体がゴム等の比較的柔らかい材料で形成されていると、弁体に弾性部材が食い込んだり、弁体が局所的に変形することが考えられる。このような不具合が生じる場合には、上記弾性部材と弁体との間に、弁体に対して作用する弾性部材の付勢力を分散させる押部材を介設することが望ましい。
【００１４】
また、上記ステッピングモータによって回転されるネジ部材に螺合し、前後方向に移動するホルダを設けると共に、このホルダに対して可動電磁石を前後方向に移動自在に取り付け、さらにホルダと可動電磁石との間に、可動電磁石を可動鉄片側に付勢する弾性部材を介設することにより上記負荷制限機構を構成することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、本発明は、上記負荷制限機構を設けることによりステッピングモータの脱調を防止することができるので、ステッピングモータを大型化することがなく、そのため、モータ安全弁の取付位置の自由度が増し、かつモータ安全弁のコストの高騰を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照して、１は本発明によるモータ安全弁の一例である。このモータ安全弁のハウジング１１にはガスが流入する流入口１２とガスが流出する弁口１３とが設けられている。ハウジング１１の上部にはステッピングモータ２が取り付けられている。このステッピングモータ２は入力される駆動パルスのパルス数に比例した回転角度で回転するものであり、かつ正逆回転自在に切り替えることができる。
【００１７】
このステッピングモータ２の回転軸には雄ねじ２１が取り付けられている。一方、３は可動電磁石であり、雄ねじ２１に螺合しているホルダ３１に保持されている。このホルダ３１は回り止め部１４に進退自在に挿入されている。また、回り止め部１４の下端はホルダ３１の上方へのストッパとして機能する。可動電磁石３はホルダ３１に固定されたケース３２で囲まれている。
【００１８】
可動電磁石３の下方に対峙して可動鉄片５が配置されている。この可動鉄片５は円柱状のロッド５１の上端に形成されており、ロッド５１の下端にはゴム製の弁体６が取り付けられている。そして、弁体６とケース３２との間にはコイルバネ４が取り付けられている。従って、弁体６はコイルバネ４によって常に閉弁方向である下方に付勢され、図示の状態では、コイルバネ４の付勢力によって弁口１３の周縁に押接されている。そのため、弁口１３は閉弁されている。
【００１９】
図１に示す状態は、可動電磁石３の上下方向の移動範囲での上昇端位置に可動電磁石３が位置する状態を示している。弁口１３を開弁する際には図１に示した位置からステッピングモータ２を作動させて可動電磁石３を下降させる。
【００２０】
すると可動電磁石３は可動鉄片５に当接するが、可動電磁石３に可動鉄片５を確実に吸着させるために、ステッピングモータ２をさらに駆動して可動電磁石３をさらに閉弁方向に移動させる。ただし、弁体６が弁口１３の周縁に当接しており、可動鉄片５がそれ以上閉弁方向に移動できない状態であると、ステッピングモータ２に大きな負荷が作用して脱調するおそれが生じる。
【００２１】
そこで、図２に示すように、ロッド５１の下端部５２が接触している中央部分６２を環状の変形部６１で囲み、可動鉄片５が閉弁方向に押し下げられた場合に、図２（ａ）に示す様態から（ｂ）に示すように、中央部分６２が下方に移動し、ステッピングモータ２に所定値以上の負荷が作用しないようにした。
【００２２】
なお、負荷制限機構は図２に示すもの以外の構成でもよく、例えば、図３に示すように、ロッド５１の下端部５２からさらに下方に突出するように押ロッド７を進退自在に取り付け、この押ロッド７をバネ７１で下方に付勢するようにしてもよい。
【００２３】
このように構成すると、弁体６の閉弁時に可動鉄片５がさらに押し下げられようとした場合、（ａ）の状態から（ｂ）に示すように押ロッド７がロッド５１内に入り込み、バネ７１が縮むことによりステッピングモータ２に作用する負荷を所定値以下に制限することができる。
【００２４】
なお、図３に示した実施の形態では、押ロッド７の端部７２の面積を広くして弁体６に作用するバネ７１の付勢力を分散し、弁体６の局所的な変形を防止すると共に、弁体６を確実に押すことができるようにしたが、弁体６の材質によっては押ロッド７を用いずにバネ７１で弁体６を直接押すようにしてもよい。また、押ロッド７もしくはこれに相当する部材を弁体６側に一体に固定してもよい。
【００２５】
ところで、上述の図２および図３に示したものでは、図１のＡの部分に負荷制限機構を設けるものであったが、Ｂの部分に負荷制限機構を設けることができる。
【００２６】
例えば、図４に示すように、ホルダ３１と可動電磁石３との間にバネ３３を縮設しておき、可動電磁石３を可動鉄片５に当接した位置からさらに閉弁方向に移動させると、バネ３３が縮んでステッピングモータ２に２に作用する負荷を制限するようにしてもよい。
【００２７】
なお、本発明は上記した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内において種々の変更を加えてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】Ａに示す部分に負荷制限機構を設けた実施の形態を示す図
【図３】Ａに示す部分に他の負荷制限機構を設けた実施の形態を示す図
【図４】Ｂに示す部分に負荷制限機構を設けた実施の形態を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１  モータ安全弁
２  ステッピングモータ
３  可動電磁石
４  コイルバネ
５  可動鉄片
６  弁体
７  押ロッド
【図１】
2007309437.tif 000003
【図２】
2007309437.tif 000004
【図３】
2007309437.tif 000005
【図４】
2007309437.tif 000006