CN101074735B - 电动机安全阀 - Google Patents

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Abstract

一种电动机安全阀，由环状的变形部(61)围住与杆(51)的下端抵接的中央部分(62)，若在阀芯(6)闭阀时进一步下推可动铁片(5)，则中央部分(62)向下方移动并限制作用在步进电动机(2)上的负荷。采用本发明，可防止噪声的发生，且可将步进电动机(2)小型化，降低成本。

Description

电动机安全阀
技术领域
本发明涉及将利用步进电动机进行前后动作的可动电磁铁推压在与阀芯连接的可动铁片上并在使可动电磁铁吸附在可动铁片上的状态下将阀芯提起而打开阀的电动机安全阀。
背景技术
作为以往这种电动机安全阀，已知有一种具有步进电动机、将外螺纹构件与该步进电动机的旋转轴连接并具有与该外螺纹构件螺合的保持架的电动机安全阀。由于该保持架被止转，故当步进电动机的旋转轴正反旋转时，旋转轴的旋转运动变换成直线运动，保持架向前后方向移动。
可动电磁铁安装在保持架上，并使棒状的杆与开闭阀口的橡胶制的阀芯卡合，且在杆的端部形成可动铁片。该可动铁片与可动电磁铁相对。
阀芯受到弹簧的向闭阀方向的施力，通常，阀口因弹簧的施力而由阀芯关闭。在将阀口打开时，使可动电磁铁向可动铁片移动，使可动铁片吸附在可动电磁铁上。在吸附时不仅使可动电磁铁的磁极与可动铁片抵接，而且为了可靠地进行吸附而将可动电磁铁的磁极按压在可动铁片上。
如此，当将可动铁片吸附在可动电磁铁上时，使步进电动机反转从而使可动电磁铁后退。由于可动铁片吸附在可动电磁铁上，故可动铁片通过杆使阀芯离开阀口而将阀口打开。在煤气燃烧器熄火时等，通过停止对可动电磁铁通电，可动铁片就不吸附在可动电磁铁上，阀芯因弹簧的施力而移动成闭阀状态(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005-30440号公报(图1)
在上述现有的电动机安全阀中，在使可动铁片吸附在可动电磁铁上时，由于从阀芯的闭阀状态进一步将可动铁片向闭阀方向按压，故步进电动机上作用着较大的负荷。尤其，累积了各零件的加工公差和装配公差，在可动电磁铁和可动铁片的距离较短的场合，步进电动机上就作用较大的负荷。
一旦步进电动机上作用较大的负荷，步进电动机即使被输入驱动脉冲也不会旋转，产生所谓的失速的现象。若产生这种失速，会产生与驱动脉冲相同的周期的不爽的噪声。因此，会发生损害装入电动机安全阀的燃气器具商品性的不良情况。另外，当产生失速时，由于失速中步进电动机的耗电增加，故在以干电池为电源的场合，还有使干电池寿命下降的不良情况。若将步进电动机作得大型化，增大输出转矩，虽然阀芯等构件产生弹性变形可防止失速，但将步进电动机大型化，会产生成本上升、安装空间的限制、干电池寿命缩短化等新的不良情况，是不希望的。
发明内容
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种不将步进电动机大型化就可防止失速引起的噪声的发生的电动机安全阀。
为实现上述目的，本发明的电动机安全阀具有步进电动机，将该步进电动机的旋转运动变换成直线运动，可动电磁铁构成为向前后移动自如，并具有受到关闭阀口方向的施力的橡胶制的阀芯，在与该阀芯卡合的杆的可动电磁铁侧的端部形成可动铁片，使所述可动电磁铁前进并与可动铁片抵接而使可动铁片吸附在可动电磁铁上，在吸附可动铁片的状态下通过使可动电磁铁后退，使阀芯离开阀口将阀口打开，其特征是，在阀芯闭阀状态下所述可动电磁铁与可动铁片抵接时，将作用在步进电动机上的负荷限制在规定值以下的负荷限制机构夹设在步进电动机与所述阀芯之间。
在可动电磁铁吸附可动铁片时，从可动电磁铁的磁极与可动铁片抵接的状态下，若再使可动电磁铁向闭阀方向移动，由于阀芯处于闭阀状态，故可动铁片不能再进一步向闭阀侧移动。因此，可动电磁铁的磁极按压在可动铁片上，该按压时的应力作为负荷对步进电动机起到反作用。并且，该负荷若超过规定值时步进电动机就失速。因此，通过设置上述的负荷限制机构，就可将作用于步进电动机的负荷限制在规定值以下，防止失速。
作为该负荷限制机构，例如也可：在阀芯闭阀时，若杆的阀芯侧端部向闭阀方向对阀芯进行推压，则通过与该杆的端部抵接的阀芯的一部分向闭阀方向变形，从而允许杆向闭阀方向移动，以此构成所述负荷限制机构。
或者，也可构成：在所述杆的阀芯侧的端部，将相对于阀芯前后伸缩自如即夹设在与阀芯之间的弹性构件设为所述负荷限制机构，通过在阀芯闭阀时弹性构件的收缩而允许杆向闭阀方向的移动。
在该场合，可认为，例如当将弹簧等用作弹性构件时，弹性构件有时以狭小的面积与阀芯接触。当阀芯由橡胶等较柔软的材料形成时，弹性构件会咬入阀芯，或阀芯局部变形。当产生这种不良情况时，在所述弹性构件与阀芯之间，最好夹设分散对阀芯进行作用的弹性构件的施力的按压构件。
另外，也可以：设置与利用所述步进电动机而旋转的螺纹构件螺合并向前后方向移动的保持架，同时将可动电磁铁安装成相对于该保持架向前后方向移动自如，且在保持架与可动电磁铁之间，通过夹设对可动电磁铁向可动铁片侧施力的弹性构件而构成所述负荷限制机构。
从以上说明可知，本发明通过设置上述负荷限制机构，可防止步进电动机的失速，不会使步进电动机大型化，因此，电动机安全阀的安装位置的自由度增加，且可防止电动机安全阀的成本上升。
附图说明
图1是表示本发明的一实施形态结构的示图。
图2是表示在A所示的部分上设置了负荷限制机构的实施形态的示图。
图3是表示在A所示的部分上设置了其它负荷限制机构的实施形态的示图。
图4是表示在B所示的部分上设置了负荷限制机构的实施形态的示图。
具体实施方式
参照图1，1是本发明的电动机安全阀的一例子。在该电动机安全阀的外壳11上设置了流入气体的流入口12和流出气体的阀口13。在外壳11的上部安装有步进电动机2。该步进电动机2以与输入的驱动脉冲的脉冲数成正比的旋转角度进行旋转，且可正反旋转自如地切换。
在该步进电动机2的旋转轴上设有外螺纹21。另一方面，3是可动电磁铁，被保持在与外螺纹21螺合的保持架31上。该保持架31进退自如地***于止转部14。另外，止转部14的下端起到保持架31朝上方移动的挡块功能。可动电磁铁3由固定在保持架31上的壳体32围住。
配置与可动电磁铁3的下方相对的可动铁片5。该可动铁片5形成在圆柱状的杆51的上端，在杆51的下端安装橡胶制的阀芯6。并且在阀芯6与壳体32之间安装线圈弹簧4。因此，阀芯6始终受到线圈弹簧4的向闭阀方向即下方的施力，在图示的状态下，受到线圈弹簧4的施力而被压接到阀口13的周缘上。因此，阀口13被关闭。
图1所示的状态表示可动电磁铁3处于可动电磁铁3的上下方向移动范围的上升端位置。在将阀口13关闭时，从图1所示的位置使步进电动机2动作并使可动电磁铁3下降。
这样，虽可动电磁铁3与可动铁片5抵接，但为了可靠地将可动铁片5吸附在可动电磁铁3上，进一步对步进电动机2进行驱动使可动电磁铁3进一步向闭阀方向移动，但是，当阀芯6与阀口13的周缘抵接、可动铁片5是不能进一步向闭阀方向移动的状态时，有可能较大的负荷作用在步进电动机2上产生失速。
因此，如图2所示，由环状的变形部61围住与杆51的下端部52接触的中央部分62，在可动铁片5向闭阀方向下压时，中央部分62从图2(a)所示的状态如图2(b)所示那样向下方移动，在步进电动机2上不作用规定值以上的负荷。
负荷限制机构也可以是图2所示的以外的结构，例如如图3所示，也可将推压杆7安装成进退自如，由弹簧71对该推压杆7向下方施力，使其从杆51的下端部52进一步向下方突出。
当作成如此结构时，若在阀芯6闭阀时进一步向下推压可动铁片5的场合，推压杆7从图(a)的状态如(b)所示那样进入杆51内，弹簧71压缩，就可将作用于步进电动机2上的负荷限制在规定值以下。
在图3所示的实施形态中，扩大推压杆7的端部72面积以使作用于阀芯6上的弹簧71的施力分散，防止阀芯6局部变形的同时，能可靠地推压阀芯6，但也可根据阀芯6的材质不使用推压杆7而用弹簧71直接推压阀芯6。另外，也可将推压杆7或相当于它的构件一体地固定在阀芯6侧。
然而，在上述的图2及图3所示的结构中，是在图1的A部分上设置负荷限制机构的结构，但也可在B部分上设置负荷限制机构。
例如，如图4所示，在保持架31与可动电磁铁3之间压缩设置弹簧33，当使可动电磁铁3从与可动铁片5抵接的位置进一步向闭阀方向移动时，弹簧33被压缩，也可限制作用于步进电动机2的负荷。
本发明不限定于上述的形态，在不脱离本发明宗旨的范围内也可实施各种变更。

Claims (5)

1.一种电动机安全阀，具有步进电动机，将该步进电动机的旋转运动变换成直线运动，使可动电磁铁构成为向前后移动自如，并具有受到关闭阀口方向的施力的橡胶制的阀芯，在与该阀芯卡合的杆的可动电磁铁侧的端部形成可动铁片，使所述可动电磁铁前进并与可动铁片抵接而使可动铁片吸附在可动电磁铁上，在吸附可动铁片的状态下通过使可动电磁铁后退，使阀芯离开阀口而将阀口打开，其特征在于，将负荷限制机构夹设在步进电动机与所述阀芯之间，以在阀芯为闭阀状态下，所述可动电磁铁与可动铁片抵接时，即使步进电动机进一步驱动而从该抵接的状态使可动电磁铁向可动铁片侧移动，也能通过所述负荷限制机构的弹性变形而将作用在步进电动机上的负荷限制在规定值以下。
2.如权利要求1所述的电动机安全阀，其特征在于，在阀芯闭阀时，若杆的阀芯侧端部向闭阀方向对阀芯进行推压，则与该杆的端部抵接的阀芯的一部分向闭阀方向变形，允许杆向闭阀方向移动，以此构成所述负荷限制机构。
3.如权利要求1所述的电动机安全阀，其特征在于，在所述杆的阀芯侧的端部，将相对于阀芯前后伸缩自如且夹设在所述杆的阀芯侧的端部与阀芯之间的弹性构件设为所述负荷限制机构，通过在阀芯闭阀时弹性构件的收缩而允许杆向闭阀方向的移动。
4.如权利要求3所述的电动机安全阀，其特征在于，在所述弹性构件与阀芯之间，夹设使对阀芯进行作用的弹性构件的施力分散的按压构件。
5.如权利要求1所述的电动机安全阀，其特征在于，设置与利用所述步进电动机而旋转的螺纹构件螺合并向前后方向移动的保持架，同时将可动电磁铁安装成相对于该保持架向前后方向移动自如，且在保持架与可动电磁铁之间，通过夹设对可动电磁铁向可动铁片侧施力的弹性构件而构成所述负荷限制机构。
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