JP6087880B2 - モータ弁 - Google Patents
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Description
本発明は、主としてガス器具のバーナに対するガス供給路に介設するモータ弁に関する。
従来、この種のモータ弁として、ガス流入口と、ガス流出口と、ガス流入口とガス流出口との一方に連通する弁室と、ガス流入口とガス流出口との他方に連通する弁孔が形成された弁室の一端の弁座とを有するバルブケーシングと、弁座に着座して弁孔を閉塞可能な閉じ方向にバネで付勢される弁室内の弁体と、弁体に連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するコア及びコアを励磁する電磁コイルを有する電磁石と、モータと、モータの回転により弁体の開閉方向たるＸ軸方向にコアを進退する送りねじ機構とを備え、コアを弁体に向けてＸ軸方向一方に前進させてアーマチュアに当接させると共に、電磁コイルへの通電でコアを励磁して、コアにアーマチュアを吸着させ、この状態で吸着体をＸ軸方向他方に後退させることにより、弁体を開動作させるようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、従来のモータ弁では、電磁コイルを含む電磁石全体が弁室内に配置されており、電磁コイルがガスに晒されている。そのため、ショート等の電気的故障時のガス引火を考慮して、電磁コイルに流せる電流、電圧がＪＩＳ規格（ＪＩＳＣ６００７９−１１付属書Ａ）により制限される。従って、商用電源を使用するにはトランスが必要になり、大型化、コストアップを招く不具合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、商用電源を使用する場合でもトランスが不要なモータ弁を提供することをその課題としている。
上記課題を解決するために、本発明は、ガス流入口と、ガス流出口と、ガス流入口とガス流出口との一方に連通する弁室と、ガス流入口とガス流出口との他方に連通する弁孔が形成された弁室の一端の弁座とを有するバルブケーシングと、弁座に着座して弁孔を閉塞可能な閉じ方向にバネで付勢される弁室内の弁体と、弁体に連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するコア及びコアを励磁する電磁コイルを有する電磁石と、モータと、モータの回転により弁体の開閉方向たるＸ軸方向にコアを進退する送りねじ機構とを備え、コアを弁体に向けてＸ軸方向一方に前進させてアーマチュアに当接させると共に、電磁コイルへの通電でコアを励磁して、コアにアーマチュアを吸着させ、この状態でコアをＸ軸方向他方に後退させることにより、弁体を開動作させるようにしたモータ弁において、弁座からＸ軸方向他方に所定距離離れた位置で弁室を閉塞する蓋部材が設けられ、アーマチュアは弁室に配置されるが、電磁コイルは蓋部材を挟んで弁室と反対側に配置され、更に、蓋部材に、電磁コイルよりもＸ軸方向一方に位置し、Ｘ軸方向に進退するコアの部分が挿通される貫通孔が形成され、貫通孔内のコアの挿通クリアランスを介して弁室からガスが漏れることを阻止するシール部材を備えることを特徴とする。
本発明によれば、電磁コイルがガスに晒されることを蓋部材及びシール部材により防止できる。従って、電磁コイルに流す電流、電圧がＪＩＳ規格によって制限されることがなく、商用電源を使用する場合でもトランスが不要となり、大型化、コストアップを回避できる。
また、本発明においては、電磁コイルを前記蓋部材に固定し、電磁コイルに対し前記コアをＸ軸方向に移動自在とすることが望ましい。更に、シール部材は、蓋部材とコアの外周面とに一端と他端が固定された伸縮自在な筒体で構成することが望ましい。
図１参照して、Ａは本発明の実施形態のモータ弁を示している。このモータ弁Ａのバルブケーシング１は、ガス流入口１１と、ガス流出口１２と、ガス流入口１１に連通する弁室１３と、弁室１３の一端の弁座１４とを有しており、弁座１４には、ガス流出口１２に連通する弁孔１４ａが形成されている。尚、本実施形態のモータ弁Ａは、ガス器具のバーナに対するガス供給路に介設されるものであり、流出口１２から流出するガスがバーナに供給される。
弁室１３には、弁体２が収納されている。弁体２は、弁座１４に着座して弁孔１４ａを閉塞する閉じ方向に弁バネ２１で付勢されている。また、弁体２の開閉方向をＸ軸方向として、弁体２は、弁座１４に着座するＸ軸方向一方（図面で下方）の端部の弁部２２と、弁部２２からＸ軸方向他方（図面で上方）にのびる軸部２３とを有しており、この軸部２３の端部にアーマチュア２４が固定されている。
モータ弁Ａは、更に、アーマチュア２４に対向するコア３１及びコア３１を励磁する電磁コイル３２を有する電磁石３と、モータ４と、モータ４の回転によりＸ軸方向にコア３１を進退する送りねじ機構５とを備えている。コア３１はＵ字状であって、その片側の腕部分３１ａを囲うように電磁コイル３２が設けられている。また、送りねじ機構５は、モータ４のロータに連結された雄ねじ部材５１と、雄ねじ部材５１に螺合する雌ねじ部材５２とで構成され、雌ねじ部材５２にコア３１が連結されている。
バーナへの点火時は、モータ４の作動で送りねじ機構５を介してコア３１を弁体２に向けてＸ軸方向一方に前進させて、図１に仮想線で示す如くアーマチュア２４にコア３１を当接させると共に、電磁コイル３２への通電でコア３１を励磁して、コア３１にアーマチュア２４を吸着させ、この状態でコア３１をＸ軸方向他方に後退させることにより、弁体２を開動作させて弁孔１４ａを開き、バーナにガスを供給するようにしている。また、消火時やバーナの失火時は、電磁コイル３２への通電を停止し、弁体２をばね２１の付勢力で閉弁位置に復帰させて、バーナへのガス供給を停止する。
また、モータ弁Ａは、弁座１４からＸ軸方向他方に所定距離離れた位置で弁室１３を閉塞する蓋部材６を備えており、蓋部材６を挟んで弁室１３と反対側に電磁石３の電磁コイル３２が配置されている。更に、蓋部材６に、電磁コイル３２よりもＸ軸方向一方に位置するコア３１の両腕部分３１ａ，３１ａが挿通される一対の貫通孔６１，６１が形成され、各貫通孔６１内のコア３１の挿通クリアランスを介して弁室１３からガスが漏れることを阻止するシール部材を設けている。
尚、本実施形態では、蓋部材６を肉厚のものとして、蓋部材６の弁室１３とは反対側の外面に電磁石収納用の凹部６２を形成し、この凹部６２の底部に各貫通孔６１を形成している。そして、各貫通孔６１に装着した、コア３１の各腕部分３１ａの外周面に接するＯリング７でシール部材を構成している。更に、電磁コイル３２を凹部６２内に収納した状態で蓋部材６に固定し、電磁コイル３２に対しコア３１をＸ軸方向に移動自在としている。また、蓋部材６の外面に、凹部６２を覆うようにしてモータ４を取付けている。
以上の構成によれば、電磁コイル３２がガスに晒されることを蓋部材６及びシール部材たるＯリング７により防止できる。従って、電磁コイル３２に流す電流、電圧がＪＩＳ規格によって制限されることがなく、商用電源を使用する場合でもトランスが不要となり、大型化、コストアップを回避できる。また、モータ４内部にガスが入ることも防止できるため、モータ４としてステッピングモータだけでなくブラシモータも使用できるようになり、設計の自由度が増す。
また、本実施形態では、電磁コイル３２が移動しないため、電磁コイル３２のリード線３２ａにコア３１のストローク分の弛みを付ける必要がなく、配線コストの削減を図ることができ、更に、電磁コイル３２がコア３１と一緒に移動するものに比し、モータ負荷が軽減され、省電力化を図ることができる。
尚、シール部材は、上記実施形態のＯリング７に限られるものではなく、図２に示す実施形態の如く、蓋部材６とコア３１の各腕部分３１ａの外周面とに一端と他端が固定されたブーツやベローズ等の伸縮自在な筒体７´でシール部材を構成してもよい。
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、上記実施形態では、弁室１３に連通するポートを流入口１１、弁孔１４ａに連通するポートを流出口１２としたが、弁室１３に連通するポートを流出口、弁孔１４ａに連通するポートを流入口としてもよい。
Ａ…モータ弁、１…バルブケーシング、１１…流入口、１２…流出口、１３…弁室、１４…弁座、１４ａ…弁孔、２…弁体、２４…アーマチュア、３…電磁石、３１…コア、３２…電磁コイル、４…モータ、５…送りねじ機構、６…蓋部材、７…Ｏリング（シール部材）、７´…筒体（シール部材）。
Claims (3)
- ガス流入口と、ガス流出口と、ガス流入口とガス流出口との一方に連通する弁室と、ガス流入口とガス流出口との他方に連通する弁孔が形成された弁室の一端の弁座とを有するバルブケーシングと、弁座に着座して弁孔を閉塞可能な閉じ方向にバネで付勢される弁室内の弁体と、弁体に連結されるアーマチュアと、アーマチュアに対向するコア及びコアを励磁する電磁コイルを有する電磁石と、モータと、モータの回転により弁体の開閉方向たるＸ軸方向にコアを進退する送りねじ機構とを備え、コアを弁体に向けてＸ軸方向一方に前進させてアーマチュアに当接させると共に、電磁コイルへの通電でコアを励磁して、コアにアーマチュアを吸着させ、この状態でコアをＸ軸方向他方に後退させることにより、弁体を開動作させるようにしたモータ弁において、
弁座からＸ軸方向他方に所定距離離れた位置で弁室を閉塞する蓋部材が設けられ、
アーマチュアは弁室に配置されるが、電磁コイルは蓋部材を挟んで弁室と反対側に配置され、
更に、蓋部材に、電磁コイルよりもＸ軸方向一方に位置し、Ｘ軸方向に進退するコアの部分が挿通される貫通孔が形成され、貫通孔内のコアの挿通クリアランスを介して弁室からガスが漏れることを阻止するシール部材を備えることを特徴とするモータ弁。 - 前記電磁コイルを前記蓋部材に固定し、電磁コイルに対し前記コアをＸ軸方向に移動自在とすることを特徴とする請求項１記載のモータ弁。
- 前記シール部材は、前記蓋部材と前記コアの外周面とに一端と他端が固定された伸縮自在な筒体で構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ弁。
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