JPH0337671B2 - - Google Patents
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- JPH0337671B2 JPH0337671B2 JP12191883A JP12191883A JPH0337671B2 JP H0337671 B2 JPH0337671 B2 JP H0337671B2 JP 12191883 A JP12191883 A JP 12191883A JP 12191883 A JP12191883 A JP 12191883A JP H0337671 B2 JPH0337671 B2 JP H0337671B2
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- Japan
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- motor
- valve
- rotor
- case
- stator coil
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Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモータの回転運動を弁軸の直進運動に
変換して流量を制御する電動弁について、ねじ部
にしめつけ摩擦力が発生する前にあらかじめ設定
された弁軸位置で正確に弁軸の直進運動いいかえ
るとモータの回転を停止させる制御方法に関する
ものである。
変換して流量を制御する電動弁について、ねじ部
にしめつけ摩擦力が発生する前にあらかじめ設定
された弁軸位置で正確に弁軸の直進運動いいかえ
るとモータの回転を停止させる制御方法に関する
ものである。
従来の電動弁においては、モータの回転を機械
的に停止させる構造を弁内に内蔵しており、その
一例を第１図によつて説明すると、弁軸１を弁座
２側から弁部３、おねじ４、円筒形の永久磁石の
外周面に多極着磁されたモータの回転子５および
軸受端６の順に一体化して形成し、おねじ４は弁
本体７に固定され中心にめねじ８を切つた推進軸
受９とはめあわされ、軸受端６は、非磁性体から
なるケース１０内に固定された軸受１１とはめあ
わされている。
的に停止させる構造を弁内に内蔵しており、その
一例を第１図によつて説明すると、弁軸１を弁座
２側から弁部３、おねじ４、円筒形の永久磁石の
外周面に多極着磁されたモータの回転子５および
軸受端６の順に一体化して形成し、おねじ４は弁
本体７に固定され中心にめねじ８を切つた推進軸
受９とはめあわされ、軸受端６は、非磁性体から
なるケース１０内に固定された軸受１１とはめあ
わされている。
ケース１０には、モータの回転子５に対応する
位置にモータの固定子コイル１２が固定され、か
つ、この固定子コイル１２の軸方向の幅寸法より
もモータの回転子５の軸方向の幅寸法の方が大き
くなつている。ケース１０は流体の出入口１３，
１４と弁座２を有する弁本体７にプラズマ溶接な
どにより気密的に一体化されている。さらに、弁
軸１上にはおねじ４の両端部より少し離れて止め
ピン１５，１６を圧入などの方法で固定するとと
もに、この止めピン１５，１６の回転を制限する
丸形ピン状のストツパー１７を推進軸受９に貫通
して固定していた。
位置にモータの固定子コイル１２が固定され、か
つ、この固定子コイル１２の軸方向の幅寸法より
もモータの回転子５の軸方向の幅寸法の方が大き
くなつている。ケース１０は流体の出入口１３，
１４と弁座２を有する弁本体７にプラズマ溶接な
どにより気密的に一体化されている。さらに、弁
軸１上にはおねじ４の両端部より少し離れて止め
ピン１５，１６を圧入などの方法で固定するとと
もに、この止めピン１５，１６の回転を制限する
丸形ピン状のストツパー１７を推進軸受９に貫通
して固定していた。
以上のごとく構成されているためモータの固定
子コイル１２に所定量の通電をすると回転子５が
回転し、おねじ４とめねじ８のねじ作用により弁
軸１は回転しながら前方の閉弁方向（図面では左
方向）あるいは後方の開弁方向（図面では右方
向）に移動し、あらかじめ設定された弁軸位置
（この位置は、たとえば閉弁方向においては弁部
３が弁座２に着座して閉弁し、ねじ部４，８に強
いねじつけ摩擦力が発生し、次の開弁運動が不能
になるといつたことを避けるよう、弁部３と弁座
２間にきわめてわずかな隙間があるように設定さ
れる）で止めピン１５あるいは１６とストツパ１
７が接触して弁軸の直進運動が停止させられる。
止めピン１６は閉弁方向運動を停止し、止めピン
１５は開弁方向運動を停止するときにはたらくも
のである。ここで、ピン状のストツパ１７は第２
図のように推進軸受９面上に等角度で複数個うが
つた固定穴１９のうちの１ケ所に選択的に挿入す
ることによつて、ねじピツチＰ内での軸方向の止
め位置バラツキを少なくするよう調整されてい
る。
子コイル１２に所定量の通電をすると回転子５が
回転し、おねじ４とめねじ８のねじ作用により弁
軸１は回転しながら前方の閉弁方向（図面では左
方向）あるいは後方の開弁方向（図面では右方
向）に移動し、あらかじめ設定された弁軸位置
（この位置は、たとえば閉弁方向においては弁部
３が弁座２に着座して閉弁し、ねじ部４，８に強
いねじつけ摩擦力が発生し、次の開弁運動が不能
になるといつたことを避けるよう、弁部３と弁座
２間にきわめてわずかな隙間があるように設定さ
れる）で止めピン１５あるいは１６とストツパ１
７が接触して弁軸の直進運動が停止させられる。
止めピン１６は閉弁方向運動を停止し、止めピン
１５は開弁方向運動を停止するときにはたらくも
のである。ここで、ピン状のストツパ１７は第２
図のように推進軸受９面上に等角度で複数個うが
つた固定穴１９のうちの１ケ所に選択的に挿入す
ることによつて、ねじピツチＰ内での軸方向の止
め位置バラツキを少なくするよう調整されてい
る。
以上のように構成された従来の電動弁では機械
的にモータの回転運動を停止させる方法であるた
め、弁の停止機能としては確実なものであるが、
次のような欠点を有していた。
的にモータの回転運動を停止させる方法であるた
め、弁の停止機能としては確実なものであるが、
次のような欠点を有していた。
(1) 止めピン１５，１６とストツパ１７が衝撃的
に当たることによつて騒音が発生する。
に当たることによつて騒音が発生する。
とくに本電動弁を低騒音が厳しく要求される
ルームエアコンやガス燃焼器具などの家庭用機
器に適用しようとする場合に問題となるもので
ある。
ルームエアコンやガス燃焼器具などの家庭用機
器に適用しようとする場合に問題となるもので
ある。
(2) 止めピン１５，１６とストツパ１７の部品加
工精度、組付精度に高いレベルが要求されした
がつて高価となる。
工精度、組付精度に高いレベルが要求されした
がつて高価となる。
本発明は前記のような欠点を解決するためのも
のであり、くわしくは従来品と同様に、モータの
回転子５が永久磁石製であることと、この回転子
５と弁軸１とが一体になつて回転をともなう直進
運動することを利用して弁軸１の軸方向位置を磁
気的に検出し、所定位置に達した際モータの回転
を停止させようとするものである。
のであり、くわしくは従来品と同様に、モータの
回転子５が永久磁石製であることと、この回転子
５と弁軸１とが一体になつて回転をともなう直進
運動することを利用して弁軸１の軸方向位置を磁
気的に検出し、所定位置に達した際モータの回転
を停止させようとするものである。
以下、本発明の電動弁の構成例を第３図により
詳細に説明する。
詳細に説明する。
本発明は、非磁性体からなるケース１０の外周
部で、モータの回転子５に対応する位置に固定さ
れたモータの固定子コイル１２の前方と後方ある
いはどちらか一方のケース上にモータの回転子５
の磁力を検出する磁気センサ２０を固定し、この
磁気センサ２０の出力をモータの駆動回路（図示
せず）に入力させ、ある一定以上のセンサ出力と
なつた時にモータの回転を停止させるようにした
ものである。
部で、モータの回転子５に対応する位置に固定さ
れたモータの固定子コイル１２の前方と後方ある
いはどちらか一方のケース上にモータの回転子５
の磁力を検出する磁気センサ２０を固定し、この
磁気センサ２０の出力をモータの駆動回路（図示
せず）に入力させ、ある一定以上のセンサ出力と
なつた時にモータの回転を停止させるようにした
ものである。
本発明におけるモータの回転子５は従来品と全
く同じもので、この回転子５は円筒形の永久磁石
の外周面に多極着磁されており、その軸方向の幅
寸法ｌはモータの固定子コイル１２の軸方向の幅
寸法Ｗより長く構成される。
く同じもので、この回転子５は円筒形の永久磁石
の外周面に多極着磁されており、その軸方向の幅
寸法ｌはモータの固定子コイル１２の軸方向の幅
寸法Ｗより長く構成される。
したがつてモータの回転子５と一体的に形成さ
れ、おねじ４を有する弁軸１の弁座２に対する位
置が全閉あるいは全開の位置となるとモータの回
転子５はモータの固定子コイル１２から△＝ｌ−
Ｗだけ突出されるよう構成される。
れ、おねじ４を有する弁軸１の弁座２に対する位
置が全閉あるいは全開の位置となるとモータの回
転子５はモータの固定子コイル１２から△＝ｌ−
Ｗだけ突出されるよう構成される。
本発明は以上のように構成されるため、弁軸１
が全閉あるいは全開位置に達していないときには
モータの回転子５の磁力は磁気センサ２０に作用
せず、モータは固定子コイル１２への通電量（ス
テツピングモータの時にはパルス数、インダクタ
形交流同期モータの時はサイクル数）に比例して
回転する。
が全閉あるいは全開位置に達していないときには
モータの回転子５の磁力は磁気センサ２０に作用
せず、モータは固定子コイル１２への通電量（ス
テツピングモータの時にはパルス数、インダクタ
形交流同期モータの時はサイクル数）に比例して
回転する。
弁軸１が全閉あるいは全開位置に近くなつてく
ると、モータの回転子５の片側端面はモータの固
定子コイル１２内から次第に抜け出て、磁気セン
サ２０に近づき、磁気センサ２０はモータの回転
子５の磁力を検出するようになる。その検出量が
あらかじめ弁軸１の全閉、全開位置と関連づけら
れた量に達するとモータの駆動回路からモータ停
止の信号が出され、モータ回転停止→弁軸１の直
進運動が停止する。
ると、モータの回転子５の片側端面はモータの固
定子コイル１２内から次第に抜け出て、磁気セン
サ２０に近づき、磁気センサ２０はモータの回転
子５の磁力を検出するようになる。その検出量が
あらかじめ弁軸１の全閉、全開位置と関連づけら
れた量に達するとモータの駆動回路からモータ停
止の信号が出され、モータ回転停止→弁軸１の直
進運動が停止する。
本発明による磁気センサ２０としては第４図〜
第６図に示すものが一例として考えられる。この
磁気センサは、軟磁性の板材料からなり、その形
状としては、磁極２１をケース１０の外径と同じ
円周上にモータの回転子５の極数の1/2の数だけ
等分に配置し、各磁極２１の一端を円環状のヨー
ク２２で一体的に構成することによつて磁気回路
を形成させ、磁極２１外周上に電気導線２３を巻
くとともに、この電気導線２３の両端を開放した
ものである。
第６図に示すものが一例として考えられる。この
磁気センサは、軟磁性の板材料からなり、その形
状としては、磁極２１をケース１０の外径と同じ
円周上にモータの回転子５の極数の1/2の数だけ
等分に配置し、各磁極２１の一端を円環状のヨー
ク２２で一体的に構成することによつて磁気回路
を形成させ、磁極２１外周上に電気導線２３を巻
くとともに、この電気導線２３の両端を開放した
ものである。
第５図は上記した本発明の磁気センサ２０を電
動弁に装着した例を示すものであり、弁軸１がほ
ぼ全閉の位置に達した時の状態であるが、磁気セ
ンサ２０はモータの固定子コイル１２と同様、ケ
ース１０上に挿入、固定されている。
動弁に装着した例を示すものであり、弁軸１がほ
ぼ全閉の位置に達した時の状態であるが、磁気セ
ンサ２０はモータの固定子コイル１２と同様、ケ
ース１０上に挿入、固定されている。
磁力の検出状態を第６図で説明すると、第６図
では磁極２１はモータの回転子５のＮ極と対応し
ているため、磁極２１、ヨーク２２はＳ極になる
よう帯磁され、磁気回路を形成している。この状
態から、モータの回転子５が右あるいは左方向に
回転すると磁極２１は、これまでと反対のＳ極続
いてＮ、Ｓ、…、と互いに反対の永久磁石の磁力
と対応することになるため電気導線２３に誘導電
圧（電流）が発生する。
では磁極２１はモータの回転子５のＮ極と対応し
ているため、磁極２１、ヨーク２２はＳ極になる
よう帯磁され、磁気回路を形成している。この状
態から、モータの回転子５が右あるいは左方向に
回転すると磁極２１は、これまでと反対のＳ極続
いてＮ、Ｓ、…、と互いに反対の永久磁石の磁力
と対応することになるため電気導線２３に誘導電
圧（電流）が発生する。
この時の誘導電圧（電流）は磁気センサ２０の
磁極２１の下に、モータの回転子５が有るときと
無いときでは大きく異なることから、モータの回
転子５の軸方向位置すなわち弁軸１の全閉、全開
を判別できるものである。
磁極２１の下に、モータの回転子５が有るときと
無いときでは大きく異なることから、モータの回
転子５の軸方向位置すなわち弁軸１の全閉、全開
を判別できるものである。
本発明では以上のように、円筒形の永久磁石の
外周面に多極着磁され、かつ、モータの固定子コ
イル１２の軸方向の幅寸法Ｗよりも軸方向の幅の
寸法ｌの方を長くしたモータの回転子５の磁力
を、簡単な構成の磁気センサ２０によつて検出す
ることによつて、回転子５と一体化された弁軸１
の軸方向位置を判別する構成のため、従来の電動
弁のような止めピン１５，１６や、ストツパ１７
が不要となり問題となつていた機械的な衝撃当た
り音は完全になくなる実用上きわめて有益な発明
である。
外周面に多極着磁され、かつ、モータの固定子コ
イル１２の軸方向の幅寸法Ｗよりも軸方向の幅の
寸法ｌの方を長くしたモータの回転子５の磁力
を、簡単な構成の磁気センサ２０によつて検出す
ることによつて、回転子５と一体化された弁軸１
の軸方向位置を判別する構成のため、従来の電動
弁のような止めピン１５，１６や、ストツパ１７
が不要となり問題となつていた機械的な衝撃当た
り音は完全になくなる実用上きわめて有益な発明
である。
第１図は従来の電動弁の一構成例を示す縦断側
面図、第２図は従来の推進軸受の斜視図、第３図
は本発明に係る電動弁の一構成例を示す縦断側面
図、第４図は本発明の磁気センサの磁極構成を示
す斜視図、第５図は本発明の磁気センサを装着し
た一例を示す電動弁の部分縦断側面図、第６図は
第５図の−断面図。 １…弁軸、２…弁座、３…弁部、４…おねじ、
５…モータの回転子、６…軸受端、７…弁本体、
８…めねじ、９…推進軸受、１０…ケース、１１
…軸受、１２…モータの固定子コイル、１３，１
４…流体の出入口、１５，１６…止めピン、１７
…ストツパ、１９…固定穴、２０…磁気センサ、
２１…磁極、２２…ヨーク、２３…電気導線。
面図、第２図は従来の推進軸受の斜視図、第３図
は本発明に係る電動弁の一構成例を示す縦断側面
図、第４図は本発明の磁気センサの磁極構成を示
す斜視図、第５図は本発明の磁気センサを装着し
た一例を示す電動弁の部分縦断側面図、第６図は
第５図の−断面図。 １…弁軸、２…弁座、３…弁部、４…おねじ、
５…モータの回転子、６…軸受端、７…弁本体、
８…めねじ、９…推進軸受、１０…ケース、１１
…軸受、１２…モータの固定子コイル、１３，１
４…流体の出入口、１５，１６…止めピン、１７
…ストツパ、１９…固定穴、２０…磁気センサ、
２１…磁極、２２…ヨーク、２３…電気導線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非磁性体からなるケース１０の外周部に固定
したモータの固定子コイル１２への通電により、
ケース１０内に収納したおねじ４を有する弁軸１
と一体的に形成したモータの回転子５を回転さ
せ、この回転をめねじ８を切つた推進軸受９によ
り弁軸１の直進運動に変換することによつて弁座
２の開口度を制御する電動弁において、 非磁性体からなるケース１０の外周部で、円筒
形の永久磁石の外周面に多極着磁してなるモータ
の回転子５に対応する位置に固定子コイル１２を
設け、前記モータの回転子５の軸方向の幅寸法ｌ
を、固定子コイル１２の軸方向の幅寸法Ｗよりも
大きく形成し、前記モータの固定子コイル１２端
部の前方と後方あるいはどちらか一方のケース上
に、モータの回転子５の磁力を検出する磁気セン
サ２０を固定し、この磁気センサ２０の出力が所
定量以上になつた際にモータ回転を停止させるよ
うにしたことを特徴とする電動弁の弁位置検出・
停止方法。 ２ 非磁性体からなるケース１０の外周部に固定
したモータの固定子コイル１２への通電により、
ケース１０内に収納したおねじ４を有する弁軸１
と一体的に形成したモータの回転子５を回転さ
せ、この回転をめねじ８を切つた推進軸受９によ
り弁軸１の直進運動に変換することによつて弁座
２の開口度を制御する電動弁において、 非磁性体からなるケース１０の外周部で、円筒
形の永久磁石の外周面に多極着磁してなるモータ
の回転子５に対応する位置に固定子コイル１２を
設け、前記モータの回転子５の軸方向の幅寸法ｌ
を、固定子コイル１２の軸方向の幅寸法Ｗよりも
大きく形成し、前記モータの固定子コイル１２端
部の前方と後方あるいはどちらか一方のケース上
に、軟磁性の材料からなる磁極２１をケース１０
の外径と同じ円周上にモータの回転子５の極数の
１／２の数だけ等分に配置し、各磁極２１の一端側
を円環状のヨーク２２により磁気的に一体となす
よう連結し、磁極２１外周上に電気導線２３を巻
くとともに、この電気導線２３の両端を開放し、
この両端にあらわれる誘導電圧（電流）を出力と
する磁気センサ２０を固定し、この磁気センサ２
０の出力が所定量以上になつた際にモータ回転を
停止させるようにしたことを特徴とする電動弁の
弁位置検出・停止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12191883A JPS6014679A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 電動弁の弁位置検出・停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12191883A JPS6014679A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 電動弁の弁位置検出・停止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014679A JPS6014679A (ja) | 1985-01-25 |
| JPH0337671B2 true JPH0337671B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=14823130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12191883A Granted JPS6014679A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 電動弁の弁位置検出・停止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014679A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104910U (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-04 | ||
| DE19718454B4 (de) * | 1997-04-30 | 2006-04-13 | Samson Ag | Differenzdruckmeßgerät |
| JP4335364B2 (ja) * | 1999-06-29 | 2009-09-30 | 株式会社不二工機 | 電動弁の弁開度検出装置および電動弁の弁開度制御装置 |
| US6661125B2 (en) | 2000-03-02 | 2003-12-09 | Shinano Electronics Co., Ltd. | Linear motor |
| WO2001086787A1 (en) | 2000-05-12 | 2001-11-15 | Shinano Electronics Co., Ltd. | Platen for flat linear motor |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP12191883A patent/JPS6014679A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6014679A (ja) | 1985-01-25 |
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