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発明の名称 ニードル式器具栓
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−201039(P2001−201039A)
公開日 平成13年7月27日(2001.7.27)
出願番号 特願2000−8780(P2000−8780)
出願日 平成12年1月18日(2000.1.18)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3H052
3H062
3H063
3K068
【Fターム(参考)】
3H052 AA01 BA02 BA03 BA25 CA04 CB02 CD01 CD02 DA01 EA01 EA14 
3H062 AA02 AA05 AA15 BB28 BB30 BB33 CC01 EE06 EE11 HH02
3H063 AA01 AA04 AA06 BB22 BB24 BB32 BB39 DA14 DB34 EE11 FF01 GG03 GG11
3K068 AA01 BB01 BB12
発明者 小寺 洋 / 内田 譲 / 太田 暁
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 弁本体の内面に、内径が最も大きい第1シール面と、第1シール面よりも内径が小さい第2シール面と、第2シール面よりも内径が小さい第3シール面とを弁本体の一端側から他端側に向かってこの順に形成すると共に、第1シール面に横孔を設けて、横孔と弁本体の他端との間をガス通路とし、弁本体内に摺動自在に収納される弁体の外面に、上記横孔を塞がない位置で第1シール面に摺接する第1閉止部と、上記第2シール面に接離自在に接触する第2閉止部と、上記第3シール面に接離自在に接触する第3閉止部とを形成し、第3閉止部の先端部に先端程細くなるテーパー部を形成すると共に、一端がテーパー部の先端に開口し且つ他端が第3閉止部の外面に開口した小火用ガス通路を形成し、上記弁体を駆動部により一定の範囲で駆動することにより、第2閉止部と第2シール面との隙間及び第3閉止部と第3シール面との隙間を変化させてガス量を調節する中火・大火調節範囲と、第2閉止部を第2シール面から離し且つ第3閉止部を第3シール面に接触させて小火用ガス通路を第2閉止部と第2シール面との隙間から横孔に連通させる小火調節位置と、第2閉止部を第2シール面に接触させ且つ第3閉止部を第3シール面に接触させてガス通路を閉止する閉止位置とに切り換え可能としたことを特徴とするニードル式器具栓。
【請求項2】 弁体の第1閉止部、第2閉止部及び第3閉止部の各外周面に、ガスシール用のOリングを各々装着してなることを特徴とする請求項1記載のニードル式器具栓。
【請求項3】 駆動部は、ウォームギヤ付きモーターを備え、弁体に上記ウォームギヤに噛合してウォームギヤの回転運動を直線運動に変換するためのスパイラルギヤと、弁本体に対して弁体の軸線回りの回転を防止する回り止め手段とを設けたことを特徴とする請求項1記載のニードル式器具栓。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニードル式器具栓に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガスこんろ用電動器具栓として使用される回転閉止式器具栓は、大きく分けて弁本体と閉止とで構成されており、閉止にはガス量を調節するための溝(ガス通路)が円周上に設けられている。この閉止と弁本体との接触面には、ガス漏れの防止と回転摺動性を向上させるためにグリースが塗布されている。このような回転閉止式器具栓は、構造が簡単でかつ閉の状態にもできるという利点があるが、その反面、上記グリースが閉止の溝にも少なからず入り込み、その結果、閉止の回転角度に対するガス量が個々不安定になる(ばらつく)という問題がある。従来のように使用者が手動で炎を見ながら、火力を小火に調節する場合にあっては、特に問題はないが、電動式で小火にする場合は失火する可能性があった。
【0003】また、ガスこんろ用電動器具栓の他の従来例としては、例えば特開平11−108204号公報には、図6に示すようなニードル式器具栓A´が開示されている。弁本体1´の側壁に横孔5が設けられ、横孔5よりもガス入口側に寄った位置に、弁本体1´とは別部品からなる弁座用Oリング30が取り付けられている。弁体10´の先端には、先端程細くなるように傾斜したテーパー部14が設けられている。テーパー部14の内側には掘り込み33とこれに直交するニードル孔32とが設けられており、ニードル孔32がテーパー部14の根元に設けたクビレ部40に開口している。このニードル式器具栓A´において、図6(a)に示す中火・大火調節範囲では、弁体10´を上下移動してテーパー部14と弁座用Oリング30との隙間を調節することで、大火ガス量、中火ガス量を得ることができる。また図6(b)に示す小火調節位置にあっては、弁体10´を押し下げてテーパー部14を弁座用Oリング30に接触させることで、ガスをニードル孔32からのみ供給でき、小火ガス量を得ることができる。さらに弁体10´を押し下げてテーパー部14を弁座用Oリング30に嵌め込むことにより、図6(c)に示すガス閉止状態となり、ガス通路を閉止できるようになっている。
【0004】上記ニードル式器具栓A´にあっては、ガス量の調節は弁体10´のリフト量によりほぼ安定して決まり、且つニードル孔32により小火ガス量を比較的安定して得ることができるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平11−108204号公報に開示されたニードル式器具栓A´では、弁本体1´の内面に別部品の弁座用Oリング30を取り付け、ガス閉止時には弁座用Oリング30に対して弁体10´の先端に設けたテーパー部14を押し付けるようにしているために、弁座用Oリング30が変形しやすくなり、そのためにテーパー部14と弁座用Oリングとの隙間の調節精度が悪くなり、特に中火火力の調節やガス閉止等がうまくいかなくなる。つまり、図6(c)のガス閉止状態にする際に、弁座用Oリング30が弁体10´の先端によって押し広げられるので、弁座用Oリング30が塑性変形し易くなり、このために弁体10´をリフトアップしたときに変形した弁座用Oリング30との間で隙間調節が不安定となり、特に中火火力の調節精度が悪くなると共に、小火火力の調節精度も悪くなり、さらにはガス閉止も不完全になる可能性もあり、また弁座用Oリング30を別部品としているために、弁本体1´の部品数が増加して構造の複雑化、コストアップを招くという問題もある。そのうえ弁体10´を電動駆動式とした場合には、ガス閉止時に弁座用Oリング30を押し広げる力がモーターにかかるために、モーターの出力を大きくする必要が生じるという問題もある。
【0006】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、弁体のリフト量に対して安定したガス量をバーナーに供給することができ、特に中火火力を安定して得ることができると共に、小火ガス量も安定して得ることができ、さらに、従来のような弁座用Oリングを別部品として用いる必要がなく、しかも駆動部の出力を大きくすることなくガス閉止を確実に行うことができるニードル式器具栓を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明にあっては、弁本体1の内面1aに、内径が最も大きい第1シール面2と、第1シール面2よりも内径が小さい第2シール面3と、第2シール面3よりも内径が小さい第3シール面4とを弁本体1の一端1b側から他端1c側に向かってこの順に形成すると共に、第1シール面2に横孔5を設けて、横孔5と弁本体1の他端1cとの間をガス通路6とし、弁本体1内に摺動自在に収納される弁体10の外面に、上記横孔5を塞がない位置で第1シール面2に摺接する第1閉止部11と、上記第2シール面3に接離自在に接触する第2閉止部12と、上記第3シール面4に接離自在に接触する第3閉止部13とを形成し、第3閉止部13の先端部に先端程細くなるテーパー部14を形成すると共に、一端がテーパー部14の先端に開口し且つ他端が第3閉止部13の外面に開口した小火用ガス通路15を形成し、上記弁体10を駆動部20により一定の範囲で駆動することにより、第2閉止部12と第2シール面3との隙間及び第3閉止部13と第3シール面4との隙間を変化させてガス量を調節する中火・大火調節範囲P1と、第2閉止部12を第2シール面3から離し且つ第3閉止部13を第3シール面4に接触させて小火用ガス通路15を第2閉止部12と第2シール面3との隙間から横孔5に連通させる小火調節位置P2と、第2閉止部12を第2シール面3に接触させ且つ第3閉止部13を第3シール面4に接触させてガス通路6を閉止する閉止位置P3とに切り換え可能としたことを特徴としており、このように構成することで、第3閉止部13と第3シール面4との隙間を変化させるだけで中火火力の調節を容易且つ精度良く行うことができ、また、第3閉止部13と第3シール面4とを接触させて小火用ガス通路15を開放させるだけで小火火力の調節もまた容易且つ精度良く行うことができ、さらに第2閉止部12を第2シール面3に密着させることにより確実にガス閉止が行われる。
【0008】また上記弁体10の第1閉止部11、第2閉止部12及び第3閉止部13の各外周面に、ガスシール用のOリング16,17,18を各々装着するのが好ましく、この場合、中火・大火調節時における第1閉止部11と第1シール面2との間のガスシール、小火調節時における第3閉止部13と第3シール面4との間のガスシール、ガス閉止時における第2閉止部12と第2シール面3との間のガスシールを各Oリング16,17,18によって確実に行えるようになる。
【0009】また上記駆動部20は、ウォームギヤ22付きモーター21を備え、弁体10に上記ウォームギヤ22に噛合してウォームギヤ22の回転運動を直線運動に変換するためのスパイラルギヤ23と、弁本体1に対して弁体10の軸線回りの回転を防止する回り止め手段とを設けるのが好ましく、この場合、弁体10を回り止めすることで、ウォームギヤ22の回転制御によって弁体10の直線移動量の微調節が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0011】ニードル式器具栓Aは、図1に示すように、内径B1,B2,B3(B1>B2>B3)が三段階で変化する略筒状に形成された弁本体1と、弁本体1の内部に摺動自在に収納されている弁体10と、弁体10を駆動する駆動部20とを備えている。
【0012】弁本体1のガス通路6に面した内面1aには、内径B1が最も大きい第1シール面2と、第1シール面2よりも小さい内径B2の第2シール面3と、第2シール面3よりも小さい内径B3の第3シール面4とが弁本体1の一端1b側から他端1c側に向かってこの順に形成されている。
【0013】第1シール面2にはガス出入用の横孔5が設けられている。本例では、横孔5がバーナーに接続されるガス出口とされ、弁本体1の他端1c側がガス入口とされているが、これとは逆に、横孔をガス入口、弁本体1の他端1c側をガス出口としてもよいものである。
【0014】弁体10の外径は三段階で変化しており、弁本体1の横孔5を塞がない位置で第1シール面2に摺接する第1閉止部11と、第2シール面3に接離自在に接触する第2閉止部12と、第3シール面4に接離自在に接触する第3閉止部13とが形成されている。第1閉止部11、第2閉止部12及び第3閉止部13の各外径は、前記弁本体1の第1シール面2、第2シール面3及び第3シール面4の各内径B1,B2,B3よりもそれぞれ若干小さく設定されている。これら第1閉止部11、第2閉止部12及び第3閉止部13の各外周面にはガスシール用のOリング16,17,18が各々装着されている。
【0015】さらに弁体10の第3閉止部13の先端部には、先端程細くなるテーパー部14が形成されている。また第3閉止部13には小火用ガス通路15が形成されている。小火用ガス通路15は、テーパー部14の先端から内側に掘り込まれた掘り込み15aと、その奥に設けられた小火用オリフィス15bと、これに直交するニードル孔15cとで形成されている。
【0016】上記弁体10は、弁本体1の一端1b側に配置された駆動部20により駆動される。ここでは、駆動部20はウォームギヤ22付きモーター21からなり、このウォームギヤ22が弁体10の後端部に設けたスパイラルギヤ23に噛合しており、ウォームギヤ22の回転運動をスパイラルギヤ23を介して弁体10の直線運動に変換できるようになっている。そして、弁体10は、モーター21によるウォームギヤ22の回転によって、一定範囲内で直線移動できるようになっており、図3(a)(b)に示すように、第2閉止部12と第2シール面3との隙間及び第3閉止部13と第3シール面4との隙間を変化させてガス量を調節する中火・大火調節範囲P1と、図2に示すように、第2閉止部12を第2シール面3から離し且つ第3閉止部13を第3シール面4に接触させて小火用ガス通路15を第2閉止部12と第2シール面3との隙間から横孔5に連通させる小火調節位置P2と、図1に示すように、第2閉止部12を第2シール面3に接触させ且つ第3閉止部13を第3シール面4に接触させてガス通路6を閉止する閉止位置P3とに切り換え可能となっている。
【0017】さらに弁本体1に対して弁体10の軸線回りの回転を防止する回り止め手段が設けられている。回り止め手段として、図1、図2に示すように、弁本体1の一端1b側の側壁にその軸方向(図2の上下方向)に沿って形成されたスリット孔25と、スリット孔25から弁体10内部に圧入されるガイドピン24とで構成されており、これらガイドピン24とスリット孔25とで弁本体1に対する弁体10の軸線回りの回転が止められている。なお、スリット孔25は、弁体10の第1閉止部11によって常にガス通路6に対して遮断されている。
【0018】次に動作の一例を説明する。モーター21を駆動して弁体10の第2閉止部12が第2シール面3から離れ且つ第3閉止部13が第3シール面4から離れた中火・大火調節範囲P1で、弁体10を移動させることにより、図5(a)又は図5(b)に示すように、弁本体1の他端1cから供給されるガスは、第3閉止部13と第3シール面4との隙間、及び、小火用ガス通路15から第2閉止部12と第2シール面3との隙間をそれぞれ通り、横孔5を経由してバーナーに供給される。このとき弁体10の第1閉止部11に取り付けたガスシール用のOリング16によってガスシールされる。またこのとき、横孔5からのガス量は、第3閉止部13と第3シール面4との隙間の大きさにより制御される。この第3閉止部13と第3シール面4との隙間は弁体10の直線移動によって決定されるので、弁体10の直線移動によって横孔5からバーナーに供給されるガス量の調節ができ、中火又は大火を容易に得ることができる。しかも、第3閉止部13の先端部には先端程細くなる円錐状のテーパー部14が設けられているので、弁体10の直線移動によってテーパー部14の外周面と第3シール面4との隙間の微調節が容易となり、これに伴い中火火力の調節時にガス量を緩やかに制御することができ、ガス量を高い精度で行えるようになる。
【0019】また、図4(b)に示すように、弁体10の第2閉止部12が第2シール面3から離れ且つ第3閉止部13が第3シール面4に接触する小火調節位置P2まで、弁体10を押し下げることによって、弁本体1の他端1cから供給されるガスは、小火用ガス通路15から第2閉止部12と第2シール面3との隙間を通り、横孔5を経てバーナーに供給されることとなり、小火ガス量を安定して得ることができる。またこのとき、第3閉止部13に装着したガスシール用のOリング18が第3シール面4に接触することで、小火の調節精度が一層向上して小火の安定化を図ることができる。
【0020】さらに、図4(a)に示すように、弁体10の第3閉止部13が第3シール面4に接触する閉止位置P3まで、弁体10を押し下げることにより、第2閉止部12が第2シール面3に接触してガス通路6を遮断できる。このとき第2閉止部12に取り付けたガスシール用のOリング17によってガスシールされ、確実にガス閉止が行われる。
【0021】しかして、第2閉止部12を第2シール面3に密着させてガス閉止を行うので、従来のように別途設けた弁座用Oリングが変形するといった問題も生じないものであり、そのうえ電動駆動式とした場合には、従来ではガス閉止時に弁座用Oリングを押し広げる力がかかるという問題があったが、本発明ではガス閉止時には第2閉止部12を第2シール面3に接触させるだけで確実にガス閉止が可能となるので、駆動部20の出力を大きくする必要もないものである。また、従来のような別部品としての弁座用Oリング30(図5)を用いる必要もないので、弁本体1の部品数の増加を防いで構造の簡素化、コストダウンを図ることができるという利点もある。
【0022】さらに、駆動部20としてウォームギヤ22付きモーター21を用いると共に、弁体10の回転を弁本体1のスリット孔25に挿入されたガイドピン24によって止めることによって、簡単に駆動部20を構成できるようになる。しかも、ガイドピン24とスリット孔25とで弁本体1に対する弁体10の軸線回りの回転を止めることで、ウォームギヤ22の回転制御によって弁体10の直線移動量を微妙に調節することが可能となり、特に中火火力の調節精度を高めることができる。
【0023】
【発明の効果】上述のように請求項1記載の発明にあっては、弁本体の内面に、内径が最も大きい第1シール面と、第1シール面よりも内径が小さい第2シール面と、第2シール面よりも内径が小さい第3シール面とを弁本体の一端側から他端側に向かってこの順に形成すると共に、第1シール面に横孔を設けて、横孔と弁本体の他端との間をガス通路とし、弁本体内に摺動自在に収納される弁体の外面に、上記横孔を塞がない位置で第1シール面に摺接する第1閉止部と、上記第2シール面に接離自在に接触する第2閉止部と、上記第3シール面に接離自在に接触する第3閉止部とを形成し、第3閉止部の先端部に先端程細くなるテーパー部を形成すると共に、一端がテーパー部の先端に開口し且つ他端が第3閉止部の外面に開口した小火用ガス通路を形成し、上記弁体を駆動部により一定の範囲で駆動することにより、第2閉止部と第2シール面との隙間及び第3閉止部と第3シール面との隙間を変化させてガス量を調節する中火・大火調節範囲と、第2閉止部を第2シール面から離し且つ第3閉止部を第3シール面に接触させて小火用ガス通路を第2閉止部と第2シール面との隙間から横孔に連通させる小火調節位置と、第2閉止部を第2シール面に接触させ且つ第3閉止部を第3シール面に接触させてガス通路を閉止する閉止位置とに切り換え可能としたので、第3閉止部と第3シール面との隙間を変化させるだけで中火火力の調節を容易且つ精度良く行うことができ、また、第3閉止部と第3シール面とを接触させて小火用ガス通路を開放させるだけで小火火力の調節もまた容易且つ精度良く行うことができ、大火から中火、小火まで制御することが可能になる。また、第2閉止部を第2シール面に密着させることにより確実にガス閉止が行われるので、従来のように別途設けた弁座用Oリングが変形するといった問題もなく、そのうえ電動駆動式とした場合でも、駆動部の出力を大きくする必要がなく、さらに、従来のような別部品としての弁座用Oリングを用いる必要もないので、弁本体の部品数の増加を防いで構造の簡素化、コストダウンを図ることができる。
【0024】また請求項2記載の発明は、請求項1記載の効果に加えて、弁体の第1閉止部、第2閉止部及び第3閉止部の各外周面に、ガスシール用のOリングを各々装着したので、中火・大火調節時における第1閉止部と第1シール面との間のガスシール、小火調節時における第3閉止部と第3シール面との間のガスシール、ガス閉止時における第2閉止部と第2シール面との間のガスシールが各Oリングによって確実に行われるものである。
【0025】また請求項3記載の発明は、請求項1記載の効果に加えて、駆動部は、ウォームギヤ付きモーターを備え、弁体に上記ウォームギヤに噛合してウォームギヤの回転運動を直線運動に変換するためのスパイラルギヤと、弁本体に対して弁体の軸線回りの回転を防止する回り止め手段とを設けたので、弁体を回り止めすることで、ウォームギヤの回転制御によって弁体の直線移動量を微妙に調節することが可能となり、特に中火火力の調節精度を高めることができるものである。




 

 


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