JP7307002B2

JP7307002B2 - 火力調節装置

Info

Publication number: JP7307002B2
Application number: JP2020015985A
Authority: JP
Inventors: 真吾柘植
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2040-02-03
Also published as: JP2021124216A; CN113217943B; CN113217943A

Description

本発明は、バーナへの供給ガス量を可変する、弁筐内に進退自在に設けられたニードル弁と、操作レバーの揺動に連動して回転する、弁筐の外側に設けられたカム板と、ニードル弁に固定され、カム板に形成されたカム孔に係合するピンとを備え、カム板の回転でカム孔とピンとを介してニードル弁が進退し、バーナへの供給ガス量が調節されるようにした火力調節装置に関する。

従来、この種の火力調節装置として、特許文献１により、カム板が所定の回転範囲に回転されたときにクリック感を与えるクリック機構を備えるものが知られている。このもので、クリック機構は、弁筐に対し回り止めした状態でカム板の表面に対向配置され、カム板側に突出する凸部が一部に設けられた板バネと、凸部を受け入れるようにカム板に形成した円弧状の長孔の中間部に切残した当片部とで構成され、カム板が所定の回転範囲に回転されたときに凸部が当片部に当接して乗り上げることでクリック感が与えられるようにしている。また、従来、カム板の押えネジの頭部とカム板との間に皿バネを介設し、この皿バネを軽く圧縮することで、カム板に適度な回転負荷を与えるようにしている。

上記従来例のものでは、カム板をクリック感が与えられる所定の回転範囲を超えて回転させる際、凸部が当片部を乗り越えて、凸部による当片部の押圧が急に解除され、当片部に振動を生ずる。そして、この振動がカム板に伝わることで、カム孔とピンとを介してニードル弁も振動し、ガス量のバラツキを生ずることがある。また、カム板に回転負荷を与えるための皿バネを設ける場合には、部品点数が増す不具合もある。

特開平５－３０６８１５号公報

本発明は、以上の点に鑑み、カム板をクリック感が与えられる所定の回転範囲を超えて回転させる際のカム板の振動を防止でき、且つ、部品点数を削減してコストダウンも図ることができるようにした火力調節装置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、バーナへの供給ガス量を可変する、弁筐内に進退自在に設けられたニードル弁と、操作レバーの揺動に連動して回転する、弁筐の外側に設けられたカム板と、ニードル弁に固定され、カム板に形成されたカム孔に係合するピンとを備え、カム板の回転でカム孔とピンとを介してニードル弁が進退し、バーナへの供給ガス量が調節されるようにした火力調節装置であって、カム板が所定の回転範囲に回転されたときにクリック感を与えるクリック機構を備えるものにおいて、カム板の弁筐側を向く面を裏面、この面と反対側の面を表面、カム板の裏面に対向する弁筐又は弁筐に対し固定の部材をカム板対向部材として、クリック機構は、カム板対向部材に設けられた、カム板側に突出する突起と、カム板の表面側に配置された、カム板と一緒に回転する板バネとで構成され、板バネの一部に、カム板側に突出する凸部が設けられ、突起又は凸部がカム板に形成した透孔を通して板バネ又はカム板対向部材に常時圧接し、カム板が前記所定の回転範囲に回転されたときに、凸部が突起に当接して乗り上げることでクリック感が与えられるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、カム板をクリック感が与えられる所定の回転範囲を超えて回転させる際、凸部が突起を乗り越えて、凸部による突起の押圧が急に解除され、突起の振動を生じても、突起はカム板から分離独立しているため、突起の振動がカム板に伝わることはない。従って、カム板を所定の回転範囲を超えて回転させる際のカム板の振動を防止して、この振動に起因するガス量のバラツキを防止できる。更に、板バネとカム板対向部材とが突起又は凸部を介して常時圧接するため、カム板対向部材に対する板バネの摩擦力でカム板に回転負荷を付与できる。そのため、回転負荷を付与する上記従来例の皿バネを省略でき、部品点数を削減してコストダウンも図ることができる。

ところで、火力調節装置では、一般的に、弁筐の外面に、上記ピンが挿通される、ニードル弁の進退方向に長手のガイド孔が形成されたガイド板が固定される。この場合、ガイド板でカム板対向部材を構成して、部品共用化を図ることが望ましい。

本発明の実施形態の火力調節装置を具備するバルブユニットの斜視図。図１のバルブユニットの平面図。図１のバルブユニットのニードル弁を配置した部分の側面図。図３のＩＶ－ＩＶ線で切断した切断平面図。図１のバルブユニットの一部を分解した状態の斜視図。図２のＶＩ－ＶＩ線で切断した拡大断面図。カム板の回転位置と供給ガス量及びカム板の回転負荷との関係を示すグラフ。

図１、図２に示す本発明の実施形態の火力調節装置Ａは、大容量の主バーナＢａと小容量の副バーナＢｂとを有するコンロバーナＢへの供給ガス量を可変するものである。この火力調節装置Ａは、下部前端に、図示省略したコンロ本体の前面の点消火釦に押されて動く操作部材１１が組付けられたバルブユニット１の上部に設けられている。バルブユニット１の下部には、図示しないが、電磁安全弁とその下流側の開閉弁とが組み込まれており、操作部材１１を後方に押し操作したときに電磁安全弁が強制開弁されると共に開閉弁が開弁されて、コンロバーナＢにガスが供給される。

火力調節装置Ａは、バルブユニット１の上部の弁筐２内に、図４に示す如く、前後方向に進退自在に設けられた主バーナＢａ用の第１ニードル弁３_１と副バーナＢｂ用の第２ニードル弁３_２とを備えている。弁筐２には、主バーナＢａに連なる第１ガス出口２１_１と、副バーナＢｂに連なる第２ガス出口２１_２と、第１ガス出口２１_１に第１弁孔２２_１を介して連通する、前後方向に長手で弁筐２の前方（図４で右方）に開口する第１弁室２３_１と、第２ガス出口２１_２に第２弁孔２２_２を介して連通する、前後方向に長手で弁筐２の前方に開口する第２弁室２３_２と、開閉弁を通過したガスを第１弁室２３_１に流入させる第１ガス入口２４_１と、開閉弁を通過したガスを第２弁室２３_２に流入させる第２ガス入口２４_２とが形成されている。そして、第１と第２の各弁室２３_１，２３_２に、第１と第２の各ニードル弁３_１，３_２が前方から摺動自在に挿入されている。

第１と第２の各ニードル弁３_１，３_２は、後端部に、第１と第２の各弁孔２２_１，２２_２に嵌合可能なニードル部３_１ａ，３_２ａと、各ニードル部３_１ａ，３_２ａが各弁孔２２_１，２２_２に嵌合した状態でもガスを流すバイパス孔３_１ｂ，３_２ｂとを有している。また、第１弁室２３_１は、後部を小径とした段付き形状に形成されており、第１弁室２３_１の大径部分２３_１ａに第１ガス入口２４_１が設けられている。第１ニードル弁３_１のニードル部３_１ａから若干前方に離れた部分には、第１弁室２３_１の後部の小径部分２３_１ｂに嵌合可能なＯリング３_１ｃが装着されている。そして、Ｏリング３_１ｃが第１弁室２３_１の小径部分２３_１ｂに嵌合している状態では、主バーナＢａにガスが供給されず、第１ニードル弁３_１の前方への移動で、Ｏリング３_１ｃが第１弁室２３_１の小径部分２３_１ｂから大径部分２３_１ａに変位したときに、主バーナＢａへのガス供給が開始されるようにしている。

図１乃至図５を参照して、火力調節装置Ａは、更に、図示省略したコンロ本体の前面前方に突出する操作レバー４の揺動に連動して回転する、弁筐２の外側に設けられたカム板５と、第１と第２の各ニードル弁３_１，３_２に固定され、カム板５に形成された第１と第２の各カム孔５１_１，５１_２に係合する第１と第２の各ピン６_１，６_２とを備えている。カム板５には、弁筐２の上面に突設したボス部２５に外嵌する軸支孔５２が形成されており、ボス部２５を支点にしてカム板５が回転する。また、弁筐２の外面、即ち、上面には、カム板５の下に位置するガイド板７が固定されている。ガイド板７には、第１と第２の各ピン６_１，６_２が挿通される、第１と第２の各ニードル弁３_１，３_２の進退方向たる前後方向に長手の第１と第２の各ガイド孔７１_１，７１_２が形成されている。尚、各ガイド孔７１_１，７１_２は、各ニードル弁３_１，３_２が若干回転しながら前後方向に移動するように、前後方向に対し若干横方向に傾いている。また、操作レバー４は、カム板５に一体に設けられている。

カム板５を図１、図２に示す最小火力位置から同図で反時計回り方向に回転させると、第１カム孔５１_１と第１ピン６_１とを介して第１ニードル弁３_１が図４に示す位置から前方に移動して、主バーナＢａへの供給ガス量が図７のａ線で示す如く変化すると共に、第２カム孔５１_２と第２ピン６_２とを介して第２ニードル弁３_２が図４に示す位置から前方に移動して、副バーナＢｂへの供給ガス量が図７のｂ線で示す如く変化する。

ここで、カム板５が主バーナＢａへのガス供給が開始される回転位置を含む所定の回転範囲θａでゆっくりと回転されると、主バーナＢａでの逆火を生ずる恐れがある。そのため、カム板５がこの回転範囲θａに回転されたときにクリック感を与えて、この回転範囲θａでカム板５が勢いよく回転されるようにすることが望まれる。

そこで、本実施形態では、カム板５が上記回転範囲θａに回転されたときにクリック感を与えるクリック機構８を設けている。以下、カム板５の弁筐２側を向く面（下面）を裏面、この面と反対側の面（上面）を表面、カム板５の裏面に対向する弁筐２又は弁筐２に対し固定の部材をカム板対向部材として、クリック機構８について詳述する。クリック機構８は、カム板対向部材に設けられた、カム板５側、即ち、上側に突出する突起８１と、カム板５の表面側に配置された板バネ８２とで構成されている。尚、本実施形態では、ガイド板７でカム板対向部材が構成され、突起８１はガイド板７に形成されている。板バネ８２には、弁筐２の上面の上記ボス部２５にカム板５の軸支孔５２と共に外嵌する軸支孔８２１が形成されている。そして、ボス部２５に螺着する押えネジ８３で板バネ８２を上方から押えている。突起８１は、図６に示す如く、カム板５に形成した透孔５３を通して板バネ８２の先端部８２２に下方から常時圧接している。更に、板バネ８２には、カム板５に形成した係止孔５４と切欠き５５に係合する爪部８２３，８２４が設けられており、板バネ８２がカム板５と一緒に回転する。

また、板バネ８２の一部、即ち、先端部８２２の周方向中央部には、カム板５側、即ち、下側に突出する凸部８２５が設けられている。そして、カム板５が上記回転範囲θａに回転されたときに、凸部８２５が突起８１に当接して乗り上げることで、カム板５の回転負荷が図７のｃ線で示すように増加してクリック感が与えられるようにしている。そのため、カム板５の上記回転範囲θａでは、増加した回転負荷に抗するように操作レバー４に加える力を強くすることになり、カム板５が勢いよく回転されて、主バーナＢａでの逆火を防止することができる。

ここで、カム板５をクリック感が与えられる上記回転範囲θａを超えて回転させる際、凸部８２５が突起８１を乗り越えて、凸部８２５による突起８１の押圧が急に解除され、突起８１の振動を生じ勝ちである。然し、突起８１の振動を生じても、突起８１はカム板５から分離独立しているため、突起８１の振動がカム板５に伝わることはない。従って、カム板５を上記回転範囲θａを超えて回転させる際のカム板５の振動を防止して、この振動に起因するガス量のバラツキを防止できる。

更に、カム板５と一緒に回転する板バネ８２とカム板対向部材であるガイド板７に設けた突起８１とが常時圧接するため、突起８１に対する板バネ８２の摩擦力でカム板５に回転負荷を付与できる。また、本実施形態では、板バネ８２の先端部８２２の突起８１による押し上げに伴い板バネ８２の軸支孔８２１の周辺部分に押えネジ８３を支点にして作用する下方への押圧力でカム板５の軸支孔５２の周辺部分がボス部２５の周囲の弁筐部分に押し付けられるため、弁筐２に対するカム板５の摩擦力によってもカム板５に回転負荷が付与される。従って、回転負荷を付与する上記従来例の皿バネを省略でき、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。また、突起８１をガイド板７に形成することで、部品を共用化でき、一層のコストダウンを図ることができる。

ところで、弁筐２に、上記第１と第２の各ガイド孔７１_１，７１_２に相当するガイド孔を形成して、ガイド板７を省略し、弁筐２自体でカム板対向部材を構成して、弁筐２に一体に突起８１を形成することも可能である。然し、弁筐２は、一般的に、アルミダイキャスト製とするため、これにガイド孔や突起８１を形成したのでは、耐久性を確保することが困難になる。従って、上記実施形態の如くガイド板７を設けて、ガイド板７でカム板対向部材を構成し、ガイド板７に突起８１を形成することが望ましい。

また、上記実施形態では、図３に示す如く、ガイド板７が、弁筐２の第１と第２の各弁室２３_１，２３_２を形成した前部の上面から浮いており、また、カム板５もガイド板７の上面から浮いている。そこで、弁筐２の前端上面に、ガイド板７の下面に当接する突起部２６を突設し、板バネ８２から突起８１に作用する下方への押圧力でガイド板７が下方に撓むことを防止できるようにし、更に、ガイド板７の前端にカム板５の前端部下面に当接する突起部７２を設けて、操作レバー４を操作する際に、操作レバー４が下方に傾くことを防止できるようにしている。

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、カム板対向部材（ガイド板７）に設けた突起８１がカム板５に形成した透孔５３を通して板バネ８２に常時圧接しているが、突起８１をカム板５の表面に達しないように形成し、板バネ８２に設ける凸部８２５を大きくして、凸部８２５がカム板５に形成した透孔５３を通してカム板対向部材に常時圧接するようにしてもよい。この場合も、カム板５が所定の回転範囲θａに回転されたときに、凸部８２５が突起８１に当接して乗り上げることでクリック感が与えられるようにする。

また、上記実施形態の火力調節装置Ａは、第１と第２の一対のニードル弁３_１，３_２を備えているが、単一のニードル弁を備える火力調節装置にも同様に本発明を適用できる。更に、上記実施形態では、カム板５に操作レバー４が一体に形成されているが、カム板５を操作レバー４と別体とし、操作レバー４の揺動で適宜の連動機構を介してカム板５が回転するようにしてもよい。

Ａ…火力調節装置、Ｂ…コンロバーナ（バーナ）、２…弁筐、３_１，３_２…ニードル弁、４…操作レバー、５…カム板、５１_１，５１_２…カム孔、５３…透孔、６_１，６_２…ピン、７…ガイド板、７１_１，７１_２…ガイド孔、８…クリック機構、８１…突起、８２…板バネ、８２５…凸部。

Claims

バーナへの供給ガス量を可変する、弁筐内に進退自在に設けられたニードル弁と、操作レバーの揺動に連動して回転する、弁筐の外側に設けられたカム板と、ニードル弁に固定され、カム板に形成されたカム孔に係合するピンとを備え、カム板の回転でカム孔とピンとを介してニードル弁が進退し、バーナへの供給ガス量が調節されるようにした火力調節装置であって、カム板が所定の回転範囲に回転されたときにクリック感を与えるクリック機構を備えるものにおいて、
カム板の弁筐側を向く面を裏面、この面と反対側の面を表面、カム板の裏面に対向する弁筐又は弁筐に対し固定の部材をカム板対向部材として、クリック機構は、カム板対向部材に設けられた、カム板側に突出する突起と、カム板の表面側に配置された、カム板と一緒に回転する板バネとで構成され、板バネの一部に、カム板側に突出する凸部が設けられ、突起又は凸部がカム板に形成した透孔を通して板バネ又はカム板対向部材に常時圧接し、カム板が前記所定の回転範囲に回転されたときに、凸部が突起に当接して乗り上げることでクリック感が与えられるようにしたことを特徴とする火力調節装置。
請求項１記載の火力調節装置であって、前記弁筐の外面に、前記ピンが挿通される、前記ニードル弁の進退方向に長手のガイド孔が形成されたガイド板が固定されるものにおいて、ガイド板で前記カム板対向部材が構成されることを特徴とする火力調節装置。