JP7345922B2 - 電動弁、その制御方法、およびその製造方法 - Google Patents

電動弁、その制御方法、およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、電動弁、その制御方法、およびその製造方法に関する。
特許文献１は、従来の電動弁の一例である電子膨張弁を開示している。電子膨張弁は、空気調和機に組み込まれる。電子膨張弁は、弁本体と、弁体と、弁体を移動させるステッピングモーターと、を有している。弁本体は流体が流れる弁口を有している。弁体は、弁口との間に可変絞り部を形成する。ステッピングモーターは、ローターとステーターとを有している。
空気調和機は、開弁点に係るローターの位置を基準として電子膨張弁を制御する。開弁点は、ローターをストッパによって回転が規制される位置（回転限位置）から弁口における流体の流量が所定の設定値であるときの位置（開弁位置）まで回転させるためにステッピングモーターに入力されるパルス数である。開弁点は、電動弁の部品精度または組立精度によってばらつくことがある。そのため、特許文献１の電子膨張弁は、製造工程において取得した開弁点に係る情報が付されている。空気調和機は、この情報を用いることにより、電子膨張弁において正確な流量制御を行うことができる。
特許第５２１８６９４号
特許文献１の電子膨張弁は、弁口における流体の流量に基づいて開弁点を測定しており、開弁点の測定が煩雑である。そのため、電動弁において流量制御の基準となるローターの位置を簡易に取得する方法が求められていた。
そこで、本発明は、流量制御の基準となるローターの位置を簡易に取得することができる電動弁、その制御方法、およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、複数の電動弁を用いて、開弁点とローターの位置との関係について鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、複数の電動弁において、ローターを弁体が弁座に接する位置（閉弁位置）から開弁位置まで回転させるパルス数にはばらつきがなく、当該パルス数は複数の電動弁において共通の値となることを見出した。また、本発明者らは、複数の電動弁において、ローターを回転限位置から閉弁位置まで回転させるパルス数にはばらつきがあり、当該パルス数は複数の電動弁のそれぞれにおいて固有の値となることを見出した。この知見に基づき、本発明者らは、電動弁の閉弁位置に基づいて流量制御の基準となるローターの位置を取得できることを思いつき、本発明に至った。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電動弁の製造方法は、
弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、を有する電動弁の製造方法であって、
（１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
（２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
（３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得し、
（４）前記パルス数に係る情報を前記電動弁に記録する、ことを特徴とする。
ただし、
前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
本発明において、
前記情報が、前記パルス数を用いて算出され、前記ローターを前記回転限位置から前記弁座に囲まれた弁口における流体の流量が設定値である開弁位置まで回転させるために前記ステッピングモーターに入力されるパルス数であることが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る電動弁は、
弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、制御装置と、を有する電動弁であって、
前記制御装置が、
（１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
（２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
（３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得する、ことを特徴とする。
ただし、
前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る電動弁は、
弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転すると前記弁座に向けて押される弁体と、制御装置と、を有する電動弁であって、
前記制御装置が、
（１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
（２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出すると、当該脱調の検出のときの前記ローターの位置を前記弁体が前記弁座に接する閉弁位置として取得する、ことを特徴とする。
ただし、
前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。
上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る電動弁の制御方法は、
弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、を有する電動弁の制御方法であって、
（１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
（２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
（３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得する、ことを特徴とする。
ただし、
前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
本発明において、
さらに、（４）前記パルス数を用いて当該パルス数に係る情報を算出し、
前記情報が、前記ローターを前記回転限位置から前記弁座に囲まれた弁口における流体の流量が設定値となる開弁位置まで回転させるために前記ステッピングモーターに入力されるパルス数である、ことが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る電動弁の制御方法は、
弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転すると前記弁座に向けて押される弁体と、を有する電動弁の制御方法であって、
（１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
（２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出すると、当該脱調の検出のときの前記ローターの位置を前記弁体が前記弁座に接する閉弁位置として取得する、ことを特徴とする。
ただし、
前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。
本発明によれば、弁体が、弁座と向かい合って配置され、ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して弁座に向けて押される。ローターが弁座に弁体が接する閉弁位置よりさらに閉方向に回転した回転限位置にあるとき、ストッパがローターの閉方向への回転を規制する。そして、（１）ステッピングモーターにパルスを入力してローターを閉方向に第１トルクで回転させる。（２）ローターを第１トルクで回転させているときにステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、ステッピングモーターにパルスを入力してローターを閉方向に第２トルクで回転させる。（３）ローターを第２トルクで回転させているときにステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得する。ただし、第１トルクが、弁体が弁座に接した状態においてローターを回転限位置まで閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、第２トルクが、弁体が前記弁座に接した状態においてコイルばねを圧縮しつつローターを回転限位置まで閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。このようにしたことから、１回目の脱調は閉弁位置に対応しており、２回目の脱調は回転限位置に対応しており、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数は、回転限位置から閉弁位置までローターを回転させるパルス数となる。すなわち、このパルス数は、流量制御の基準となり得るローターの閉弁位置と関係を有している。そのため、流体の流量を測定することなく、電動弁において流量制御の基準となるローターの位置を簡易に取得することができる。
または、本発明によれば、弁体が、弁座と向かい合って配置され、ローターが閉方向に回転すると弁座に向けて押される。そして、（１）ステッピングモーターにパルスを入力してローターを閉方向に第１トルクで回転させる。（２）ローターを第１トルクで回転させているときにステッピングモーターの脱調を検出すると、当該脱調の検出のときのローターの位置を弁体が弁座に接する閉弁位置とする。ただし、第１トルクが、弁体が弁座に接した状態においてローターを閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。このようにしたことから、制御装置は、脱調の検出によって、ローターの閉弁位置を取得できる。閉弁位置は、電動弁において流量制御の基準となり得るローターの位置である。そのため、流体の流量を測定することなく、電動弁において流量制御の基準となるローターの位置を簡易に取得することができる。
本発明の実施例に係る電動弁の正面図である。 図１の電動弁が有する弁本体アセンブリの正面図である。 図２の弁本体アセンブリの断面図である。 図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーを示す図である。 図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーおよびローターの平面図である。 図２の弁本体アセンブリが有するガイドブッシュの側面図である。 図２の弁本体アセンブリが有するストッパ部材を示す図である。 図１の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。 図８のステーターユニットが有する位置決め部材を示す図である。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［０］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［１］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［２］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［３］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［４］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［５］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［６］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（パルスＰ［７］入力時）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（ローターが閉弁位置にある状態）。 図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である（ローターが開弁位置にある状態）。 図１の電動弁における製造工程での動作の一例を説明する図である。 図１の電動弁における製造工程での動作の一例を説明する図である（続き）。 図１の電動弁を有する空気調和機の概略構成図である。 図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーの雌ねじとガイドブッシュの雄ねじとの位置関係を説明する図である。
以下、本発明の一実施例に係る電動弁の構成について、図１～図２２を参照して説明する。本実施例に係る電動弁１は、例えば、空気調和機の冷凍サイクル等において冷媒（流体）の流量を調整する流量制御弁として使用される。
図１は、本発明の実施例に係る電動弁の正面図である。図２は、図１の電動弁が有する弁本体アセンブリの正面図である。図３は、図２の弁本体アセンブリの断面図である。図３は、ローターが回転限位置にある状態を示す。図４は、図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーを示す図である。図４Ａは、弁軸ホルダーの斜視図であり、図４Ｂは、弁軸ホルダーの平面図である。図５は、図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーおよびローターの平面図である。図５において、ローターの磁極を模式的に示している。図６は、図２の弁本体アセンブリが有するガイドブッシュの側面図である。図７は、図２の弁本体アセンブリが有するストッパ部材を示す図である。図７Ａは、ストッパ部材の斜視図であり、図７Ｂは、ストッパ部材の平面図である。図８は、図１の電動弁が有するステーターユニットの断面図である。図９は、図８のステーターユニットが有する位置決め部材を示す図である。図９Ａは、位置決め部材の斜視図であり、図９Ｂは、位置決め部材の側面図である。図１０～図１９は、図１の電動弁の動作時におけるローターの磁極とステーターの極歯との位置関係およびステッピングモーターに入力されるパルスを模式的に示す図である。図１０～図１７は、パルスＰ［０］～Ｐ［７］入力時を示す。図１０は、ローターが回転限位置にある状態を示す。図１８は、ローターが閉弁位置にある状態を示す。図１９は、ローターが開弁位置にある状態を示す。図１０～図１９の上図は、ローターの磁極とステーターの極歯との位置関係を示す。図１０～図１９の下図は、ステッピングモーターに入力されるパルス、および、ローターの磁極とステーターの極歯との位置関係を示す。図２０、図２１は、図１の電動弁における製造工程での動作の一例を説明する図である。図２０、図２１は、ステッピングモーターに入力されるパルス、および、ローターの磁極とステーターの極歯との位置関係を示す。図２０Ａは、ローターが閉弁位置にある状態に対応し、図２０Ｂは、ローターが閉弁位置にあるときに脱調した状態に対応し、図２０Ｃは、脱調から復帰した状態に対応し、図２０Ｄは、図２０Ｃの状態から１パルス分だけローターが回転した状態に対応する。図２１Ａは、ローターが回転限位置にある状態に対応し、図２１Ｂは、ローターが回転限位置にあるときに脱調した状態に対応する。図２２は、図１の電動弁を有する空気調和機の概略構成図である。図２３は、図２の弁本体アセンブリが有する弁軸ホルダーの雌ねじとガイドブッシュの雄ねじとの位置関係を説明する図である。図２３Ａは、弁軸ホルダーの雌ねじの上向きの面とガイドブッシュの雄ねじの下向きの面とが接した状態を示す断面図である。図２３Ｂは、弁軸ホルダーの雌ねじの下向きの面とガイドブッシュの雄ねじの上向きの面とが接した状態を示す断面図である。
図１に示すように、電動弁１は、弁本体アセンブリ５と、ステーターユニット６と、ラベル７と、を有している。
図２、図３に示すように、弁本体アセンブリ５は、弁本体１０と、キャン２０と、弁体３０と、駆動機構４０と、を有している。
弁本体１０は、アルミニウム合金などの金属製である。弁本体１０は、本体部材１１と、接続部材１３と、を有している。本体部材１１は、円柱形状を有している。本体部材１１は、弁室１４を有している。本体部材１１の外周面には第１導管１５が接合されている。本体部材１１の下端面には第２導管１６が接合されている。第１導管１５は、軸線Ｌと直交する方向（図３の左右方向）に沿って配置され、弁室１４に接続されている。第２導管１６は、軸線Ｌ方向に沿って配置され、弁口１７を介して弁室１４に接続されている。弁口１７は、弁室１４において円環形状の弁座１８に囲まれている。本体部材１１の上端面には、円形の嵌合穴１１ａが形成されている。嵌合穴１１ａの内周面は、図３において左方を向く平面１１ｄを有している。嵌合穴１１ａの底面には、弁室１４に通じる貫通孔１１ｂが形成されている。接続部材１３は、円環板形状を有している。接続部材１３の内周縁は、本体部材１１の上端部に接合されている。
キャン２０は、ステンレスなどの金属製である。キャン２０は、下端部が開口しかつ上端部が塞がれた円筒形状を有している。キャン２０の下端部は、接続部材１３の外周縁に接合されている。
弁体３０は、第１軸部３１と、第２軸部３２と、弁部３３と、を有している。第１軸部３１と第２軸部３２とは、円柱形状を有している。第２軸部３２の径は、第１軸部３１の径より小さい。第２軸部３２は、第１軸部３１の上端部に同軸に接続されている。第１軸部３１と第２軸部３２との間に、上方を向く円環状の平面である段部３４が形成されている。弁部３３は、上方から下方に向かうにしたがって径が小さくなる略円錐形状を有している。弁部３３は、第１軸部３１の下端部に同軸に接続されている。弁部３３の先端は、弁口１７に配置される。弁部３３と弁口１７との間に可変絞り部が形成される。弁部３３は、弁座１８と向かい合って配置され、閉弁状態において弁座１８に接する。
駆動機構４０は、弁体３０を上下方向（軸線Ｌ方向）に移動させる。弁体３０の移動によって弁口１７が開閉する。駆動機構４０は、ローター４１と、弁軸ホルダー４２と、ガイドブッシュ４３と、ストッパ部材４４と、固定具４５と、を有している。
ローター４１は、円筒形状を有している。ローター４１の外径は、キャン２０の内径より若干小さい。ローター４１は、キャン２０の内側において、弁本体１０に対して回転可能に配置されている。ローター４１の外周面には、複数のＮ極および複数のＳ極が形成されている。複数のＮ極および複数のＳ極は、上下方向に延在している。複数のＮ極および複数のＳ極は、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。本実施例において、ローター４１は、Ｎ極を１２個有し、Ｓ極を１２個有している。互いに隣り合うＮ極とＳ極との間の角度は、１５度である。
図４は弁軸ホルダー４２を示す。弁軸ホルダー４２は、下端部が開口しかつ上端部が塞がれた円筒形状を有している。図５に示すように、弁軸ホルダー４２はローター４１の内側に嵌合されている。弁軸ホルダー４２は、ローター４１と共に回転する。弁軸ホルダー４２の下端部には、可動ストッパ４２ｓが形成されている。可動ストッパ４２ｓは、弁軸ホルダー４２の外周面から径方向外方に突出する突部である。弁軸ホルダー４２の上壁部４２ａに形成された軸孔４２ｂには、弁体３０の第２軸部３２が軸線Ｌ方向に移動可能に配置される。弁軸ホルダー４２の上壁部４２ａの下面にはワッシャー４６が配置される。ワッシャー４６と弁体３０の段部３４との間には閉弁ばね４７が配置される。閉弁ばね４７は、コイルばねであり、弁体３０を弁座１８に向けて押す。弁軸ホルダー４２の内周面には、雌ねじ４２ｃが形成されている。
図６はガイドブッシュ４３を示す。ガイドブッシュ４３は、基部４３ａと、支持部４３ｂと、を有している。基部４３ａと支持部４３ｂとは、円筒形状を有している。基部４３ａの外周面は、平面４３ｄを有している。基部４３ａは本体部材１１の嵌合穴１１ａに圧入され、平面４３ｄが嵌合穴１１ａの平面１１ｄと接する。これにより、本体部材１１の軸とガイドブッシュ４３の軸とが軸線Ｌ上で一致するとともに、軸線Ｌ周りの位置について本体部材１１に対してガイドブッシュ４３が正しく位置付けられる。支持部４３ｂの外径は、基部４３ａの外径より小さい。支持部４３ｂの内径は、基部４３ａの内径と同じである。支持部４３ｂは、基部４３ａの上端部に同軸に接続されている。支持部４３ｂの外周面には、雄ねじ４３ｃが形成されている。雄ねじ４３ｃは、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃと螺合される。ガイドブッシュ４３の内側には、弁体３０の第１軸部３１が配置される。ガイドブッシュ４３は、弁体３０を軸線Ｌ方向に移動可能に支持する。
図７にストッパ部材４４を示す。ストッパ部材４４は、ストッパ本体４４ａを有している。ストッパ本体４４ａは、円筒形状を有している。ストッパ本体４４ａの内周面には、雌ねじ４４ｃが形成されている。ストッパ本体４４ａには、固定ストッパ４４ｓが形成されている。固定ストッパ４４ｓは、ストッパ本体４４ａの外周面から径方向外方に突出する突部である。ストッパ部材４４は、ストッパ本体４４ａがガイドブッシュ４３の基部４３ａに当接するまで雌ねじ４４ｃと雄ねじ４３ｃとを螺合させることにより、ガイドブッシュ４３に固定される。
固定具４５は、固定部４５ａと、フランジ部４５ｂと、を有している。固定部４５ａは、段付きの円筒形状を有している。固定部４５ａの内側には、弁体３０の第２軸部３２が配置される。固定部４５ａは、第２軸部３２に溶接される。フランジ部４５ｂは、固定部４５ａの下端部に連設されている。固定具４５の外側には、復帰ばね４８が配置される。復帰ばね４８は、コイルばねである。
ステーターユニット６は、ステーター６０と、ハウジング７０と、位置決め部材７７と、を有している。
ステーター６０は、円筒形状を有している。ステーター６０は、Ａ相ステーター６１と、Ｂ相ステーター６２と、を有している。
Ａ相ステーター６１は、複数のクローポール型の極歯６１ａ、６１ｂを内周に有している。極歯６１ａの先端は下方に向いており、極歯６１ｂの先端は上方に向いている。極歯６１ａと極歯６１ｂとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。本実施例において、Ａ相ステーター６１は、極歯６１ａを１２個有し、極歯６１ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６１ａと極歯６１ｂとの間の角度は、１５度である。Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃが通電されると、極歯６１ａと極歯６１ｂとは互いに異なる極性の磁極となる。
Ｂ相ステーター６２は、複数のクローポール型の極歯６２ａ、６２ｂを内周に有している。極歯６２ａの先端は下方に向いており、極歯６２ｂの先端は上方に向いている。極歯６２ａと極歯６２ｂとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。本実施例において、Ｂ相ステーター６２は、極歯６２ａを１２個有し、極歯６２ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６２ａと極歯６２ｂとの間の角度は、１５度である。Ｂ相ステーター６２のコイル６２ｃが通電されると、極歯６２ａと極歯６２ｂとは互いに異なる極性の磁極となる。
Ａ相ステーター６１とＢ相ステーター６２とは、同軸に配置されている。Ａ相ステーター６１とＢ相ステーター６２とは、互いに接している。軸線Ｌ方向から見たときに互いに隣り合うＡ相ステーター６１の極歯６１ａとＢ相ステーター６２の極歯６２ａとの間の角度は、７．５度である。Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃおよびＢ相ステーター６２のコイル６２ｃは、リード線６５に接続されている。
ステーター６０の内側には、キャン２０が配置される。ステーター６０は、キャン２０の内側に配置されたローター４１とともにステッピングモーター６６を構成する。
ステッピングモーター６６は、Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃおよびＢ相ステーター６２のコイル６２ｃにパルス信号が入力されることによりローター４１が回転する。ステッピングモーター６６には、図１０～図１７に示すパルスＰ［０］～Ｐ［７］が順番に入力される。本明細書において、「ステッピングモーター６６にパルスが入力されること」は、「ステッピングモーター６６のステーター６０（コイル６１ｃ、６２ｃ）にパルスに応じた駆動電流が供給されること」と同義である。図１０～図１７において、ローター４１とステーター６０（Ａ相ステーター６１、Ｂ相ステーター６２）との位置関係を把握しやすくするため、基準となる極歯６１ａおよび基準となるローター４１の磁極（Ｓ極）に黒丸を付している。
ローター４１を閉方向（図１０～図１７において時計方向）に回転させる場合、ステッピングモーター６６にパルスＰを降順（パルスＰ［７］～Ｐ［０］の順番）で循環的に入力する。ローター４１が閉方向に回転すると、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃとガイドブッシュ４３の雄ねじ４３ｃとのねじ送り作用によってローター４１および弁軸ホルダー４２が下方に移動する。弁軸ホルダー４２が、閉弁ばね４７を介して弁体３０を下方に押す。弁体３０が下方に移動して弁部３３が弁座１８に接する。このときのローター４１の位置は、閉弁位置Ｒｃである（図１８）。この状態からローター４１を閉方向にさらに回転させると、閉弁ばね４７が圧縮されてローター４１および弁軸ホルダー４２が下方にさらに移動する。弁体３０は下方に移動しない。そして、弁軸ホルダー４２の可動ストッパ４２ｓとストッパ部材４４の固定ストッパ４４ｓとが接すると、ローター４１の閉方向への回転が規制される。このときのローター４１の位置は、回転限位置Ｒｘである（図１０）。
ローター４１を閉方向と反対の開方向（図１０～図１７において反時計方向）に回転させる場合、ステッピングモーター６６にパルスＰを昇順（パルスＰ［０］～Ｐ［７］の順番）で循環的に入力する。ローター４１が開方向に回転すると、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃとガイドブッシュ４３の雄ねじ４３ｃとのねじ送り作用によってローター４１および弁軸ホルダー４２が上方に移動する。弁軸ホルダー４２が固定具４５を上方に押す。固定具４５とともに弁体３０が上方に移動して、弁体３０が弁座１８から離れる。所定の流量測定環境において弁口１７における流体の流量（弁口１７の開度）が所定の設定値であるときのローター４１の位置を開弁位置Ｒｏという（図１９）。設定値は、電動弁１の構成や用途などに応じて適宜設定される。
ハウジング７０は、合成樹脂製である。ハウジング７０は、射出成形されている。ハウジング７０は、ステーター６０を収容している。ハウジング７０は、周壁部７１と、上壁部７２と、を有している。
周壁部７１は、円筒形状を有している。周壁部７１には、ステーター６０が埋め込まれている。周壁部７１の内周面７１ａの径は、ステーター内周面６０ａの径と同じである。内周面７１ａは、ステーター内周面６０ａに段差なく連なっている。上壁部７２は、周壁部７１の上端部に接続されている。周壁部７１の内周面７１ａ、上壁部７２の内面７２ａおよびステーター内周面６０ａは、ステーターユニット６の内側空間７４を形成している。内側空間７４にはキャン２０が配置される。
ハウジング７０は、位置決め部材７７が固定されている。位置決め部材７７は、金属製である。図９に位置決め部材を示す。位置決め部材７７は、平板部７７ａと、２つの腕部７７ｂと、を有している。平板部７７ａは、矩形板形状を有している。平板部７７ａは、ハウジング７０の下端部に固定されている。腕部７７ｂは、波形の板形状を有している。腕部７７ｂは、平板部７７ａの幅方向（図９Ｂの左右方向）に対向する辺から下方に延びている。腕部７７ｂは、平板部７７ａの幅方向に弾性変形可能である。２つの腕部７７ｂが第１導管１５を挟持する。これにより、ステーターユニット６が弁本体１０に対して位置決めされる。
ラベル７は、本体部材１１の外周面に貼付される。ラベル７には、開弁点情報Ｊが印刷されている。開弁点情報Ｊは、開弁点Ｎｋおよび原点パルスパターン番号ＰＴｘを含む。開弁点Ｎｋは、ローター４１を回転限位置Ｒｘから開弁位置Ｒｏまで回転させるためにステッピングモーター６６に入力されるパルス数である。原点パルスパターン番号ＰＴｘは、電動弁１におけるローター４１を回転限位置Ｒｘに位置付ける動作（原点出し動作）において用いられる。開弁点情報Ｊは、例えば、二次元コード形式でラベル７に印刷される。開弁点情報Ｊは、二次元コード形式以外の形式で印刷されていてもよい。また、開弁点情報Ｊは、本体部材１１の外周面に直接的に印刷されていたり、レーザーによって刻印されていたりしてもよい。または、ラベル７は、ハウジング７０の外面に貼付されていてもよい。または、開弁点情報Ｊが印刷されるラベル７に代えて、開弁点情報Ｊが記録されたＲＦタグを用いてもよい。すなわち、開弁点情報Ｊは、電動弁１を制御する装置によって読み取り可能な形式で電動弁１に記録されていればよい。
電動弁１において、弁口１７、キャン２０、弁体３０、ローター４１、弁軸ホルダー４２、ガイドブッシュ４３、ステーター６０（Ａ相ステーター６１、Ｂ相ステーター６２）は、それぞれの中心軸が軸線Ｌに一致する。
次に、電動弁１の製造方法の一例について説明する。
電動弁１の製造の前に、電動弁１と同一の構成を有し、部品精度および組立精度が高い基準電動弁１Ｓを用いて、ローター４１を閉弁位置Ｒｃから開弁位置Ｒｏまで回転させるためにステッピングモーター６６に入力されるパルス数（共通パルス数Ｎｉ）を取得しておく。なお、閉弁位置Ｒｃと開弁位置Ｒｏとが同じでもよい（すなわち、共通パルス数Ｎｉ＝０）。部品精度および組立精度が許容範囲内である複数の電動弁１のそれぞれの共通パルス数Ｎｉは、同じ値になる。
弁本体アセンブリ５とステーターユニット６とを作製し、ステーターユニット６の内側空間７４に弁本体アセンブリ５のキャン２０を挿入する。位置決め部材７７の２つの腕部７７ｂで第１導管１５を挟み、弁本体１０に対してステーターユニット６を位置決めする。これにより、ラベル７が貼付されていない電動弁１を得る。
次に、ラベル７を作製する。ラベル７に印刷する開弁点情報Ｊを取得するため、工場出荷用の検査装置（図示なし）を用いて電動弁１の開弁点Ｎｋおよび原点パルスパターン番号ＰＴｘを取得する。検査装置は、コンピューターおよびメモリを有している。
検査装置は、ステッピングモーター６６にパルス信号（パルスＰ［０］～Ｐ［７］）を入力することが可能である。また、検査装置は、ステッピングモーター６６のトルクを変更可能である。また、検査装置は、ステッピングモーター６６に流れる電流値に基づいてステッピングモーター６６の脱調を検出することができる。なお、ステッピングモーター６６の脱調を検出する方法については、例えば、特開平１１－９８８９５や特開２００１－１５８１３９などに開示されており、公知の方法を用いることができるため詳細説明は省略する。
電動弁１のリード線６５を検査装置に接続する。検査装置は、電動弁１のステッピングモーター６６に、弁体３０（弁部３３）が弁座１８から離れるのに十分な数（例えば２００個）のパルスＰを昇順で循環的に入力して、ローター４１を開方向に回転させる。これにより、弁体３０が弁座１８から離れる。
次に、検査装置は、ローター４１を回転させるトルクを、第１トルクＴ１に設定する。第１トルクＴ１は、弁体３０が弁座１８に接した状態においてローター４１を回転限位置Ｒｘまで閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。第１トルクＴ１の大きさは、比較的小さい。そして、検査装置は、電動弁１のステッピングモーター６６にパルスＰを降順で循環的に入力して、ローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させる。また、検査装置は、ステッピングモーター６６の脱調を監視する。
ローター４１が閉方向に回転すると、弁体３０が弁座１８に向かって移動する。そして、ある時点で入力したパルスＰ（図２０Ａ、例えばパルスＰ［０］）によって、弁体３０が弁座１８に接する。このとき、ローター４１は閉弁位置Ｒｃにある。そして、検査装置は、弁体３０が弁座１８に接した状態でさらに１つのパルスＰ（図２０Ｂ、例えばパルスＰ［７］）を入力する。検査装置は、第１トルクＴ１に設定しているため、ローター４１を閉方向に回転させることができない。そのため、ステッピングモーター６６の脱調が生じ、検査装置は、ステッピングモーター６６の１回目の脱調を検出する（１回目脱調検出）。検査装置は、１回目脱調検出に対応するパルスＰのパルスパターン番号ＰＴ１（例えば［７］）をメモリに格納する。
１回目脱調検出のあと、検査装置は、ローター４１を回転させるトルクを、第２トルクＴ２に設定する。第２トルクＴ２は、弁体３０が弁座１８に接した状態において閉弁ばね４７を圧縮しつつローター４１を回転限位置Ｒｘまで閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。なお、第２トルクＴ２は、電動弁１の通常動作（流量制御動作）で用いられるトルクであってもよい。そして、検査装置は、電動弁１のステッピングモーター６６に、第１回脱調検出のときにメモリに格納したパルスパターン番号ＰＴ１に係るパルスＰ（図２０Ｃ、例えばパルスＰ［７］）を入力する。検査装置は、第２トルクＴ２に設定しているため、閉弁ばね４７を圧縮しつつローター４１を閉方向に回転させることができる。そのため、ステッピングモーター６６が脱調した状態から正常状態に復帰する。
そして、検査装置は、電動弁１のステッピングモーター６６に、パルスＰを降順（図２０Ｄ、例えばパルスＰ［６］から降順）で循環的に入力して、ローター４１をさらに閉方向に第２トルクＴ２で回転させる。
ローター４１が閉方向に回転すると、弁体３０が弁座１８に接した状態で移動せず、閉弁ばね４７が徐々に圧縮される。そして、ある時点で入力したパルスＰ（図２１Ａ、例えばパルスＰ［０］）によって、可動ストッパ４２ｓが固定ストッパ４４ｓに接する。このとき、ローター４１は回転限位置Ｒｘにある。そして、検査装置は、可動ストッパ４２ｓが固定ストッパ４４ｓに接した状態でさらに１つのパルスＰ（図２１Ｂ、例えばパルスＰ［７］）を入力する。検査装置は、ローター４１が回転限位置Ｒｘにあるので、ローター４１を閉方向に回転させることができない。そのため、ステッピングモーター６６の脱調が生じ、検査装置は、ステッピングモーター６６の２回目の脱調を検出する（２回目脱調検出）。
検査装置は、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間（具体的には、１回目脱調検出の後から２回目脱調検出の前までの間）でステッピングモーター６６に入力したパルス数（固有パルス数Ｎｊ）をカウントし、固有パルス数Ｎｊをメモリに格納する。また、検査装置は、２回目脱調検出に対応するパルスＰの直前に入力したパルスＰのパルスパターン番号ＰＴ２（図２１Ａ、例えば［０］）をメモリに格納する。
検査装置は、共通パルス数Ｎｉと固有パルス数Ｎｊを加算して開弁点Ｎｋ（Ｎｋ＝Ｎｊ＋Ｎｉ）とし、パルスパターン番号ＰＴ２を原点パルスパターン番号ＰＴｘとする。開弁点Ｎｋは、固有パルス数Ｎｊに係る情報である。そして、検査装置は、ラベルプリンター（図示なし）を用いて、開弁点Ｎｋおよび原点パルスパターン番号ＰＴｘを含む開弁点情報Ｊを印刷したラベル７を作製する。そして、検査装置は、ラベル貼付機（図示なし）を用いて、ラベル７を本体部材１１の外周面に貼付して、電動弁１が完成する。なお、検査装置は、開弁点Ｎｋに代えて、固有パルス数Ｎｊを開弁点情報Ｊに含めてもよい。
次に、電動弁１を有する空気調和機２００について説明する。電動弁１は、家屋用または車載用の空気調和機のいずれにも適用可能である。
図２２に空気調和機２００を示す。空気調和機２００は、冷房運転又は暖房運転を行う。図２２において、実線の矢印が冷房運転時の冷媒の流れを模式的に示し、破線の矢印が暖房運転時の冷媒の流れを模式的に示す。空気調和機２００の冷房運転時には、冷媒が順に圧縮機２０１、流路切換弁２０２、室外熱交換器２０３、電動弁１、室内熱交換器２０５、流路切換弁２０２に流れて、圧縮機２０１に戻る。空気調和機２００の暖房運転時には、冷媒が順に圧縮機２０１、流路切換弁２０２、室内熱交換器２０５、電動弁１、室外熱交換器２０３、流路切換弁２０２に流れて、圧縮機２０１に戻る。電動弁１は、空気調和機２００において流量制御弁として用いられる。
また、空気調和機２００は、圧縮機２０１および電動弁１などを制御する電子制御ユニット２１０を有している。電子制御ユニット２１０は、例えば、不揮発性メモリを有するマイクロコンピューターを有している。電子制御ユニット２１０は、冷房運転時および暖房運転時に、電動弁１の弁口１７における冷媒の流量（弁口１７の開度）を制御する。電子制御ユニット２１０は、ローター４１を第２トルクＴ２で回転させる。
空気調和機２００に組み込まれる電動弁１は、部品精度または組立精度によって開弁点Ｎｋがばらつくことがある。そこで、電子制御ユニット２１０は、電動弁１のラベル７から読み出した開弁点情報Ｊを用いることにより、電動弁１において正確な流量制御を行うことができる。
電子制御ユニット２１０の不揮発性メモリには、空気調和機２００の製造工程において二次元コードリーダーを用いて読み出した電動弁１の開弁点情報Ｊが格納されている。
電子制御ユニット２１０は、電動弁１を起動すると原点出し動作を実行する。原点出し動作において、電子制御ユニット２１０は、ステッピングモーター６６に可動ストッパ４２ｓが固定ストッパ４４ｓに接するのに十分な数のパルスＰを降順で循環的に入力して、ローター４１を閉方向に回転させる。そして、電子制御ユニット２１０は、開弁点情報Ｊの原点パルスパターン番号ＰＴｘに係るパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）を最後に入力して、パルスＰの入力を停止する。これにより、ローター４１が回転限位置Ｒｘに位置付けられる。
次に、電子制御ユニット２１０は、ステッピングモーター６６にパルスＰを昇順で循環的に入力し、ローター４１を開方向に回転させる。このとき、電子制御ユニット２１０は、原点パルスパターン番号ＰＴｘより１つ大きい番号に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［１］）から入力を始める。そして、電子制御ユニット２１０は、昇順で入力したパルス数が開弁点Ｎｋになると、パルスＰの入力を停止する。これにより、ローター４１は開弁位置Ｒｏに位置付けられ、原点出し動作が完了する。
以上説明したように、本実施例に係る電動弁１は、弁座１８を有する弁本体１０と、弁本体１０に対して回転可能に配置されたローター４１と、ローター４１とともにステッピングモーター６６を構成するステーター６０と、弁座１８と向かい合って配置され、ローター４１が閉方向に回転すると閉弁ばね４７を介して弁座１８に向けて押される弁体３０と、ローター４１が弁座１８に弁体３０が接する閉弁位置Ｒｃよりさらに閉方向に回転した回転限位置Ｒｘにあるときにローター４１の閉方向への回転を規制する可動ストッパ４２ｓおよび固定ストッパ４４ｓと、を有する。
検査装置は、電動弁１の製造工程において、
（１）ステッピングモーター６６にパルスＰを降順で循環的に入力してローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させ、
（２）ローター４１を第１トルクＴ１で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、ステッピングモーター６６にパルスＰを降順で循環的に入力してローター４１を閉方向に第２トルクＴ２で回転させ、
（３）ローター４１を第２トルクＴ２で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数（固有パルス数Ｎｊ）を取得し、
（４）固有パルス数Ｎｊを用いて算出した開弁点Ｎｋを含む開弁点情報Ｊを印刷したラベル７を本体部材１１の外周面に貼付する。
このようにしたことから、１回目の脱調は閉弁位置Ｒｃに対応しており、２回目の脱調は回転限位置Ｒｘに対応しており、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数は、回転限位置Ｒｘから閉弁位置Ｒｃまでローター４１を回転させる固有パルス数Ｎｊとなる。固有パルス数Ｎｊは、ローター４１の閉弁位置Ｒｃと関係を有している。固有パルス数Ｎｊを用いて算出した開弁点Ｎｋは、流量制御の基準となる開弁位置Ｒｏと関係を有している。そのため、流体の流量を測定することなく、電動弁１において流量制御の基準となるローター４１の位置を簡易に取得することができる。
なお、上述した電動弁１は、弁体３０が弁座１８に接した時点のローター４１の位置を閉弁位置Ｒｃとしており、ローター４１が閉弁位置Ｒｃにある状態でさらに１つのパルスＰを入力したとき、ステッピングモーター６６の脱調を検出するものである。しかしながら、電動弁１の構成によっては、弁体３０が弁座１８に接した時点の位置にローター４１がある状態でさらに複数のパルスＰ（２～３０程度のパルスＰ）を入力したとき、ステッピングモーター６６の１回目の脱調を検出する場合がある。この場合、弁体３０が弁座１８に接した時点から１回目の脱調を検出するまでにステッピングモーター６６に入力されるパルス数を含む共通パルス数Ｎｉを設定する。
共通パルス数Ｎｉについて具体的に説明する。
本実施例では、ローター４１が第１トルクＴ１で閉方向に回転して弁体３０が弁座１８に接した時点のローター４１の位置を閉弁位置Ｒｃとしている。そして、ローター４１が閉弁位置Ｒｃにあるときにステッピングモーター６６の１回目の脱調が生じるものとしている。実際には、電動弁１において、ローター４１が、弁体３０が弁座１８に接した時点の位置（以下「接触位置Ｒｔ」という。）にあるときは閉弁ばね４７が圧縮される直前の状態であり、ローター４１が接触位置Ｒｔから閉方向に回転して閉弁ばね４７がわずかに圧縮されるとステッピングモーター６６の１回目の脱調が生じるように、閉弁ばね４７の諸元および第１トルクＴ１が設定される場合がある。すなわち、第１トルクＴ１は、ローター４１が接触位置Ｒｔを過ぎて回転限位置Ｒｘに至る前に、当該第１トルクＴ１によって弁軸ホルダー４２に加わる下向きの荷重と閉弁ばね４７によって弁軸ホルダー４２に加わる上向きの荷重とが釣り合うように設定されており、第１トルクＴ１は、弁体３０が弁座１８に接した状態において、ローター４１を回転限位置Ｒｘまで閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。この場合、ローター４１が接触位置Ｒｔと回転限位置Ｒｘとの間にあるときにステッピングモーター６６の１回目の脱調が生じ、１回目の脱調が生じたときのローター４１の位置が閉弁位置Ｒｃとして検出される。この位置を脱調検出位置Ｒｄともいう。ローター４１が脱調検出位置Ｒｄにあるとき、閉弁ばね４７によって弁軸ホルダー４２に加わる上向きの荷重（ばね荷重）をガイドブッシュ４３が受け、雌ねじ４２ｃの上向きの面が雄ねじ４３ｃの下向きの面に押し付けられる（図２３Ａ）。
そして、電動弁１において、ローター４１が脱調検出位置Ｒｄから開方向に回転して接触位置Ｒｔに至ると、閉弁ばね４７が復元してばね荷重がなくなり、雌ねじ４２ｃの上向きの面と雄ねじ４３ｃの下向きの面とが軽く接した状態（または、互いの間にわずかな隙間がある状態）になる。このとき、弁室１４の冷媒圧力と弁口１７の冷媒圧力との差圧によって生じた荷重（差圧荷重）が弁体３０に加わり、差圧荷重の向きおよび大きさによっては弁体３０が弁座１８に接したままとなることがある。そして、ローター４１が接触位置Ｒｔから開方向に回転すると、弁体３０、ローター４１および弁軸ホルダー４２に作用する重力および差圧荷重によって、雌ねじ４２ｃの下向きの面と雄ねじ４３ｃの上向きの面とが接した状態になる（図２３Ｂ）。この状態において弁体３０が弁座１８から離れる直前であり、この状態のときのローター４１の位置を開弁位置Ｒｏとしてもよい。または、この状態においてローター４１の開方向の回転をさらに進めて、弁体３０が弁座１８から離れたときのローター４１の位置を開弁位置Ｒｏとしてもよい。
すなわち、共通パルス数Ｎｉは、（１）ローター４１を脱調検出位置Ｒｄから接触位置Ｒｔまで回転させるためにステッピングモーター６６に入力されるパルス数と、（２）ローター４１を雌ねじ４２ｃの上向きの面と雄ねじ４３ｃの下向きの面とが接する位置から雌ねじ４２ｃの下向きの面と雄ねじ４３ｃの上向きの面とが接する位置まで回転させるためにステッピングモーター６６に入力されるパルス数（すなわち、雌ねじ４２ｃと雄ねじ４３ｃとの遊びの大きさに応じたパルス数）と、を含むようにしてもよい。共通パルス数Ｎｉ、第１トルクＴ１および第２トルクＴ２については、後述する電動弁１Ａ、１Ｂでも同じである。
また、上述した電動弁１は、ローター４１が回転限位置Ｒｘにある状態でさらに１つのパルスＰを入力したとき、ステッピングモーター６６の脱調を検出するものである。しかしながら、電動弁１の構成によっては、ローター４１が回転限位置Ｒｘにある状態でさらに複数のパルスＰ（２～３０程度のパルスＰ）を入力したとき、ステッピングモーター６６の２回目の脱調を検出する場合がある。この場合、基準電動弁１Ｓを用いて、ローター４１が回転限位置Ｒｘに至った時点から２回目の脱調を検出するまでにステッピングモーター６６に入力されるパルス数（補正用パルス数）をあらかじめ取得しておく。そして、検査装置において、基準電動弁１Ｓを用いて取得した補正用パルス数を用いて、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数を、ローター４１を回転限位置Ｒｘから閉弁位置Ｒｃまで回転させるパルス数となるように補正して固有パルス数Ｎｊとする。
上述した電動弁１は、上位装置である電子制御ユニット２１０によって直接的に制御されるものである。これ以外にも、本発明は、以下に説明する電動弁１Ａ、１Ｂのように、上位装置から受信した命令に基づいてステッピングモーター６６を回転させる制御装置を有する電動弁にも適用することができる。
以下に、制御装置を有する電動弁１Ａについて説明する。
電動弁１Ａは、制御装置（図示なし）を有すること以外は電動弁１と同一（実質的に同一を含む）の構成を有している。制御装置は、ステーターユニット６に内蔵されている。
制御装置は、マイクロコンピューターを有している。マイクロコンピューターは、例えば、中央演算装置、不揮発性メモリ、作業用メモリ、通信モジュール、モータードライバなどを１つのパッケージに集積した組み込み機器用のマイクロコンピューターである。
制御装置は、ステッピングモーター６６にパルス信号（パルスＰ［０］～Ｐ［７］）を入力することが可能である。また、制御装置は、ステッピングモーター６６のトルクを変更可能である。また、制御装置は、ステッピングモーター６６に流れる電流値に基づいてステッピングモーター６６の脱調を検出することができる。制御装置の不揮発性メモリには、共通パルス数Ｎｉが格納されている。
制御装置は、上位装置から初期化命令を受信すると初期化動作を実行する。制御装置は、初期化動作において、上述した検査装置における開弁点情報Ｊを取得するための動作と同一（実質的に同一を含む）の動作を実行する。
初期化動作において、制御装置は、ステッピングモーター６６に、弁体３０（弁部３３）が弁座１８から離れるのに十分な数（例えば２００個）のパルスＰを昇順で循環的に入力して、ローター４１を開方向に回転させる。これにより、弁体３０が弁座１８から離れる。
次に、制御装置は、ローター４１を回転させるトルクを、第１トルクＴ１に設定する。そして、制御装置は、ステッピングモーター６６にパルスＰを降順で循環的に入力して、ローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させる。また、制御装置は、ステッピングモーター６６の脱調を監視する。
ローター４１が閉方向に回転すると、弁体３０が弁座１８に向かって移動する。そして、ある時点で入力したパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）によって、弁体３０が弁座１８に接する。このとき、ローター４１は閉弁位置Ｒｃにある。そして、制御装置は、弁体３０が弁座１８に接した状態でさらに１つのパルスＰ（例えばパルスＰ［７］）を入力する。制御装置は、第１トルクＴ１に設定しているため、ローター４１を閉方向に回転させることができない。そのため、ステッピングモーター６６の脱調が生じ、制御装置は、ステッピングモーター６６の１回目の脱調を検出する（１回目脱調検出）。制御装置は、１回目脱調検出に対応するパルスＰのパルスパターン番号ＰＴ１（例えば［７］）を作業用メモリに格納する。
１回目脱調検出のあと、制御装置は、ローター４１を回転させるトルクを、第２トルクＴ２に設定する。そして、制御装置は、ステッピングモーター６６に、第１回脱調検出のときに作業用メモリに格納したパルスパターン番号ＰＴ１に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［７］）を入力する。制御装置は、第２トルクＴ２に設定しているため、閉弁ばね４７を圧縮しつつローター４１を閉方向に回転させることができる。そのため、ステッピングモーター６６が脱調した状態から正常状態に復帰する。
そして、制御装置は、ステッピングモーター６６に、パルスＰを降順で循環的に入力して、ローター４１をさらに閉方向に第２トルクＴ２で回転させる。
ローター４１が閉方向に回転すると、弁体３０が弁座１８に接した状態で移動せず、閉弁ばね４７が徐々に圧縮される。そして、ある時点で入力したパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）によって、可動ストッパ４２ｓが固定ストッパ４４ｓに接する。このとき、ローター４１は回転限位置Ｒｘにある。そして、制御装置は、可動ストッパ４２ｓが固定ストッパ４４ｓに接した状態でさらに１つのパルスＰ（例えばパルスＰ［７］）を入力する。制御装置は、ローター４１が回転限位置Ｒｘにあるので、ローター４１を閉方向に回転させることができない。そのため、ステッピングモーター６６の脱調が生じ、制御装置は、ステッピングモーター６６の２回目の脱調を検出する（２回目脱調検出）。
制御装置は、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間（具体的には、１回目脱調検出の後から２回目脱調検出の前までの間）でステッピングモーター６６に入力したパルス数（固有パルス数Ｎｊ）をカウントし、固有パルス数Ｎｊを作業用メモリに格納する。また、制御装置は、２回目脱調検出に対応するパルスＰの直前に入力したパルスＰのパルスパターン番号ＰＴ２（例えば［０］）を作業用メモリに格納する。また、制御装置は、パルスパターン番号ＰＴ２に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）をステッピングモーター６６に入力する。これにより、ステッピングモーター６６が脱調から復帰して、ローター４１が回転限位置Ｒｘに位置付けられる。
制御装置は、共通パルス数Ｎｉと固有パルス数Ｎｊを加算して開弁点Ｎｋ（Ｎｋ＝Ｎｊ＋Ｎｉ）を算出し、開弁点Ｎｋを作業用メモリに格納する。制御装置は、開弁点Ｎｋおよびパルスパターン番号ＰＴ２を不揮発性メモリに格納してもよい。開弁点Ｎｋおよびパルスパターン番号ＰＴ２（すなわち原点パルスパターン番号ＰＴｘ）は、原点出し動作で用いられる。
そして、制御装置は、ステッピングモーター６６に、パルスＰを昇順で循環的に入力し、ローター４１を開方向に回転させる。このとき、制御装置は、パルスパターン番号ＰＴ２より１つ大きい番号に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［１］）から入力を始める。そして、制御装置は、昇順で入力したパルス数が開弁点Ｎｋになると、パルスＰの入力を停止する。これにより、ローター４１は開弁位置Ｒｏに位置付けられ、電動弁１Ａの初期化動作が完了する。
電動弁１Ａの制御装置は、初期化動作において、
（１）ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させ、
（２）ローター４１を第１トルクＴ１で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を閉方向に第２トルクＴ２で回転させ、
（３）ローター４１を第２トルクＴ２で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数（固有パルス数Ｎｊ）を取得する。
このようにしたことから、１回目の脱調は閉弁位置Ｒｃに対応しており、２回目の脱調は回転限位置Ｒｘに対応しており、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数は、回転限位置Ｒｘから閉弁位置Ｒｃまでローター４１を回転させる固有パルス数Ｎｊとなる。固有パルス数Ｎｊは、ローター４１の閉弁位置Ｒｃと関係を有している。固有パルス数Ｎｊを用いて算出した開弁点Ｎｋは、流量制御の基準となる開弁位置Ｒｏと関係を有している。そのため、流体の流量を測定することなく、電動弁１Ａにおいて流量制御の基準となるローター４１の位置を簡易に取得することができる。
なお、電動弁１Ａの制御装置は、必要に応じて、上述した検査装置と同様に、基準電動弁１Ｓを用いて取得した補正用パルス数を用いて、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間にステッピングモーター６６に入力したパルス数を、ローター４１を回転限位置Ｒｘから閉弁位置Ｒｃまで回転させるパルス数となるように補正して、補正したパルス数を固有パルス数Ｎｊとする。
以下に、制御装置を有する電動弁１Ｂについて説明する。
電動弁１Ｂは、電動弁１Ａと同一（実質的に同一を含む）のハードウェア構成を有している。制御装置は、不揮発性メモリに格納された共通パルス数Ｎｉを開弁点Ｎｋとして用いて、初期化処理を実行する。
制御装置は、上位装置から初期化命令を受信すると初期化動作を実行する。
初期化動作において、制御装置は、ステッピングモーター６６に、弁体３０（弁部３３）が弁座１８から離れるのに十分な数（例えば２００個）のパルスＰを昇順で循環的に入力して、ローター４１を開方向に回転させる。これにより、弁体３０が弁座１８から離れる。
次に、制御装置は、ローター４１を回転させるトルクを、第１トルクＴ１に設定する。そして、制御装置は、ステッピングモーター６６にパルスＰを降順で循環的に入力して、ローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させる。また、制御装置は、ステッピングモーター６６の脱調を監視する。
ローター４１が閉方向に回転すると、弁体３０が弁座１８に向かって移動する。そして、ある時点で入力したパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）によって、弁体３０が弁座１８に接する。このとき、ローター４１は閉弁位置Ｒｃにある。そして、制御装置は、弁体３０が弁座１８に接した状態でさらに１つのパルスＰ（例えばパルスＰ［７］）を入力する。制御装置は、第１トルクＴ１に設定しているため、ローター４１を閉方向に回転させることができない。そのため、ステッピングモーター６６の脱調が生じ、制御装置は、ステッピングモーター６６の脱調を検出する。
制御装置は、脱調の検出に対応するパルスＰの直前に入力したパルスＰのパルスパターン番号ＰＴ１（例えば［０］）を作業用メモリに格納する。また、制御装置は、パルスパターン番号ＰＴ１に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［０］）をステッピングモーター６６に入力する。これにより、ステッピングモーター６６が脱調から復帰して、ローター４１が閉弁位置Ｒｃに位置付けられる。すなわち、制御装置は、脱調の検出に基づいて閉弁位置Ｒｃを取得する。
そして、制御装置は、ステッピングモーター６６に、パルスＰを昇順で循環的に入力し、ローター４１を開方向に回転させる。このとき、制御装置は、パルスパターン番号ＰＴ１より１つ大きい番号に係るパルスＰ（例えばパルスＰ［１］）から入力を始める。そして、制御装置は、昇順で入力したパルス数が共通パルス数Ｎｉになると、パルスＰの入力を停止する。これにより、ローター４１は開弁位置Ｒｏに位置付けられ、電動弁１Ｂの初期化動作が完了する。
電動弁１Ｂの制御装置は、初期化動作において、
（１）ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させ、
（２）ローター４１を第１トルクＴ１で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出すると、当該脱調の検出のときのローター４１の位置を弁体３０が弁座１８に接する閉弁位置Ｒｃとする。
このようにしたことから、制御装置は、脱調の検出によって、ローター４１の閉弁位置Ｒｃを取得できる。閉弁位置Ｒｃは、電動弁１Ｂにおいて流量制御の基準となるローター４１の位置である。そのため、流体の流量を測定することなく、電動弁１Ｂにおいて流量制御の基準となるローター４１の位置を簡易に取得することができる。
なお、電動弁１Ｂは、ストッパ部材４４および弁軸ホルダー４２の固定ストッパ４４ｓを省略した構成を有していてもよい。この構成において、第１トルクＴ１は、閉弁ばね４７が最大限圧縮される前に、当該第１トルクＴ１によって弁軸ホルダー４２（ローター４１）に加わる下向きの荷重と閉弁ばね４７によって弁軸ホルダー４２に加わる上向きの荷重の方とが釣り合うように設定されており、第１トルクＴ１は、弁体３０が弁座１８に接した状態において、ローター４１を閉弁ばね４７が最大限圧縮されるまで閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。なお、電動弁１Ｂは、閉弁ばね４７を省略し、弁軸ホルダー４２が直接的に弁体３０を下方に押す構成を有していてもよい。この構成において、弁体３０が弁座１８に接した時点のローター４１の位置が閉弁位置Ｒｃでかつ回転限位置Ｒｘとなる。この場合、第１トルクＴ１は、弁体３０が弁座１８に接した状態においてローター４１を閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。
電動弁１Ａの制御装置は、ステッピングモーター６６に流れる電流値に基づいてステッピングモーター６６の脱調を検出するものであった。これ以外にも、例えば、電動弁１Ａが、ローター４１と共に回転する永久磁石と、永久磁石の磁界の向き（回転角度）を検出する磁気センサーと、を有し、制御装置が、磁気センサーの信号に基づいてローター４１の回転角度を得ることにより、脱調を検出するようにしてもよい。電動弁１Ｂについても、電動弁１Ａと同様である。
また、電動弁１を有する空気調和機２００において、電子制御ユニット２１０が、電動弁１Ａの制御装置または電動弁１Ｂの制御装置と同一（実質的に同一を含む）の動作を行ってもよい。
すなわち、電子制御ユニット２１０は、電動弁１の初期化動作において、
（１）ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を閉方向に第１トルクＴ１で回転させ、
（２）ローター４１を第１トルクＴ１で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を閉方向に第２トルクＴ２で回転させ、
（３）ローター４１を第２トルクＴ２で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、１回目脱調検出と２回目脱調検出との間に入力したパルス数（固有パルス数Ｎｊ）を取得する。
電子制御ユニット２１０は、固有パルス数Ｎｊを用いて開弁点Ｎｋを算出し、開弁点Ｎｋを不揮発性メモリに格納する。そして、電子制御ユニット２１０が、開弁点Ｎｋを用いて流量制御を行う。
または、電子制御ユニット２１０は、初期化動作において、
（１）ステッピングモーター６６にパルスＰを入力してローター４１を一閉方向に第１トルクＴ１で回転させ、
（２）ローター４１を第１トルクＴ１で回転させているときにステッピングモーター６６の脱調を検出すると、当該脱調の検出のときのローター４１の位置を弁体３０が弁座１８に接する閉弁位置Ｒｃとする。
電子制御ユニット２１０は、閉弁位置Ｒｃを用いて開弁点Ｎｋを算出し、開弁点Ｎｋを不揮発性メモリに格納する。そして、電子制御ユニット２１０が、開弁点Ｎｋを用いて流量制御を行う。
本明細書において、「円筒」や「円柱」等の形状を示す各用語は、実質的にその用語の形状を有する部材や部材の部分にも用いられている。例えば、「円筒形状の部材」は、円筒形状の部材と実質的に円筒形状の部材とを含む。
上記に本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。
１…電動弁、１Ａ…電動弁、１Ｂ…電動弁、５…弁本体アセンブリ、６…ステーターユニット、７…ラベル、１０…弁本体、１１…本体部材、１１ａ…嵌合穴、１１ｂ…貫通孔、１１ｄ…平面、１３…接続部材、１４…弁室、１５…第１導管、１６…第２導管、１７…弁口、１８…弁座、２０…キャン、３０…弁体、３１…第１軸部、３２…第２軸部、３３…弁部、３４…段部、４０…駆動機構、４１…ローター、４２…弁軸ホルダー、４２ａ…上壁部、４２ｂ…軸孔、４２ｃ…雌ねじ、４２ｓ…可動ストッパ、４３…ガイドブッシュ、４３ａ…基部、４３ｂ…支持部、４３ｃ…雄ねじ、４３ｄ…平面、４４…ストッパ部材、４４ａ…ストッパ本体、４４ｃ…雌ねじ、４４ｓ…固定ストッパ、４５…固定具、４５ａ…固定部、４５ｂ…フランジ部、４６…ワッシャー、４７…閉弁ばね、４８…復帰ばね、６０…ステーター、６０ａ…ステーター内周面、６１…Ａ相ステーター、６１ａ…極歯、６１ｂ…極歯、６１ｃ…コイル、６２…Ｂ相ステーター、６２ａ…極歯、６２ｂ…極歯、６２ｃ…コイル、６５…リード線、６６…ステッピングモーター、７０…ハウジング、７１…周壁部、７１ａ…内周面、７２…上壁部、７２ａ…内面、７４…内側空間、７７…位置決め部材、７７ａ…平板部、７７ｂ…腕部、２００…空気調和機、２０１…圧縮機、２０２…流路切換弁、２０３…室外熱交換器、２０５…室内熱交換器、２１０…電子制御ユニット、Ｒｘ…回転限位置、Ｒｃ…閉弁位置、Ｒｏ…開弁位置、Ｒｄ…脱調検出位置、Ｒｔ…接触位置、Ｎｉ…共通パルス数、Ｎｊ…固有パルス数、Ｎｋ…開弁点、ＰＴｘ…原点パルスパターン番号、Ｊ…開弁点情報、Ｔ１…第１トルク、Ｔ２…第２トルク

Claims (7)

  1. 弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、を有する電動弁の製造方法であって、
    （１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
    （２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
    （３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得し、
    （４）前記パルス数に係る情報を前記電動弁に記録する、ことを特徴とする電動弁の製造方法。
    ただし、
    前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
    前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
  2. 前記情報が、前記パルス数を用いて算出され、前記ローターを前記回転限位置から前記弁座に囲まれた弁口における流体の流量が設定値である開弁位置まで回転させるために前記ステッピングモーターに入力されるパルス数である、請求項１に記載の電動弁の製造方法。
  3. 弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、制御装置と、を有する電動弁であって、
    前記制御装置が、
    （１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
    （２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
    （３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得する、ことを特徴とする電動弁。
    ただし、
    前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
    前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
  4. 弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転すると前記弁座に向けて押される弁体と、制御装置と、を有する電動弁であって、
    前記制御装置が、
    （１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
    （２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出すると、当該脱調の検出のときの前記ローターの位置を前記弁体が前記弁座に接する閉弁位置として取得する、ことを特徴とする電動弁。
    ただし、
    前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。
  5. 弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転するとコイルばねを介して前記弁座に向けて押される弁体と、前記ローターが前記弁座に前記弁体が接する閉弁位置よりさらに前記閉方向に回転した回転限位置にあるときに前記ローターの前記閉方向への回転を規制するストッパと、を有する電動弁の制御方法であって、
    （１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
    （２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「１回目脱調検出」という。）すると、前記ステッピングモーターに前記パルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第２トルクで回転させ、
    （３）前記ローターを前記第２トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出（以下、「２回目脱調検出」という。）すると、前記１回目脱調検出と前記２回目脱調検出との間に入力したパルス数を取得する、ことを特徴とする電動弁の制御方法。
    ただし、
    前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクであり、
    前記第２トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記コイルばねを圧縮しつつ前記ローターを前記回転限位置まで前記閉方向に回転させることができる大きさのトルクである。
  6. さらに、（４）前記パルス数を用いて当該パルス数に係る情報を算出し、
    前記情報が、前記ローターを前記回転限位置から前記弁座に囲まれた弁口における流体の流量が設定値となる開弁位置まで回転させるために前記ステッピングモーターに入力されるパルス数である、請求項５に記載の電動弁の制御方法。
  7. 弁座を有する弁本体と、前記弁本体に対して回転可能に配置されたローターと、前記ローターとともにステッピングモーターを構成するステーターと、前記弁座と向かい合って配置され、前記ローターが閉方向に回転すると前記弁座に向けて押される弁体と、を有する電動弁の制御方法であって、
    （１）前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記ローターを前記閉方向に第１トルクで回転させ、
    （２）前記ローターを前記第１トルクで回転させているときに前記ステッピングモーターの脱調を検出すると、当該脱調の検出のときの前記ローターの位置を前記弁体が前記弁座に接する閉弁位置として取得する、ことを特徴とする電動弁の制御方法。
    ただし、
    前記第１トルクが、前記弁体が前記弁座に接した状態において前記ローターを前記閉方向に回転させることができない大きさのトルクである。

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