JPH0198777A - ステッピングモータバルブおよびその操作方法 - Google Patents
ステッピングモータバルブおよびその操作方法Info
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- JPH0198777A JPH0198777A JP25151887A JP25151887A JPH0198777A JP H0198777 A JPH0198777 A JP H0198777A JP 25151887 A JP25151887 A JP 25151887A JP 25151887 A JP25151887 A JP 25151887A JP H0198777 A JPH0198777 A JP H0198777A
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- valve
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- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
産業上生且朋公団
本発明は冷凍装置等において用いられる電動式制御弁に
関する。
関する。
従来■及火
弁の開度を電気的に制御するに当って、弁体に同軸的に
結合したロータを有するステッピングモータを用い、ロ
ータの回転角に応じてねじ部を有するガイド部材に添っ
て弁体を進退させる方式のモータバルブがある。このよ
うなモータバルブはたとえば第４図に示すように、弁本
体１には一次口１ａと二次口ｌｂが設けられると共にそ
の間に弁座２が設けられ、該弁座２に対向する弁体３が
本体１に付設した筒体４のモータ室Ｒ内に固定した送り
ねじを有するガイド部材５に螺合しており、該弁体３に
固着した磁石付きのロータ６が該筒体４の外部に設けた
電磁コイル７に対する駆動信号により回転変位すること
により弁体３がその軸方向に移動して弁座２に接離する
構造となっている。
結合したロータを有するステッピングモータを用い、ロ
ータの回転角に応じてねじ部を有するガイド部材に添っ
て弁体を進退させる方式のモータバルブがある。このよ
うなモータバルブはたとえば第４図に示すように、弁本
体１には一次口１ａと二次口ｌｂが設けられると共にそ
の間に弁座２が設けられ、該弁座２に対向する弁体３が
本体１に付設した筒体４のモータ室Ｒ内に固定した送り
ねじを有するガイド部材５に螺合しており、該弁体３に
固着した磁石付きのロータ６が該筒体４の外部に設けた
電磁コイル７に対する駆動信号により回転変位すること
により弁体３がその軸方向に移動して弁座２に接離する
構造となっている。
このような構成を有するモータバルブにおいては、例え
ば弁閉止時において直ちに駆動信号を停止するように制
御することは極めて困難であり、弁の閉止動作を確保す
るためには余分の駆動信号を送るように構成しなければ
ならないので、弁体の弁座に対する喰い付き現象を発生
し易く、その為に開閉時において駆動信号に基づいて該
弁体が迅速に動作しない欠点がある。
ば弁閉止時において直ちに駆動信号を停止するように制
御することは極めて困難であり、弁の閉止動作を確保す
るためには余分の駆動信号を送るように構成しなければ
ならないので、弁体の弁座に対する喰い付き現象を発生
し易く、その為に開閉時において駆動信号に基づいて該
弁体が迅速に動作しない欠点がある。
そのため従来は、たとえば特開昭６０−１９６４７７に
開示されているように弁体３の開閉終端を感知するスト
ッパなどを別個に設けて、ロータ６の回転を制限するよ
うな工夫がなされていた。
開示されているように弁体３の開閉終端を感知するスト
ッパなどを別個に設けて、ロータ６の回転を制限するよ
うな工夫がなされていた。
” しよ゛と るロ 嘉
このような従来のモータバルブに於ては、ロータの回転
がストッパ等によって機械的に阻止されるようになって
いたため、開閉終端においてロータが停止した後、停止
位置を正確に合せるために更に電磁コイルに送り込まれ
る余分の駆動信号によって機械的騒音が発生するばかり
でな（余計な負荷がかかり、耐久性にも不安があった。
がストッパ等によって機械的に阻止されるようになって
いたため、開閉終端においてロータが停止した後、停止
位置を正確に合せるために更に電磁コイルに送り込まれ
る余分の駆動信号によって機械的騒音が発生するばかり
でな（余計な負荷がかかり、耐久性にも不安があった。
そこで本発明は、ストッパによって発生する騒音の問題
を解消すると共に弁体が所定の位置に達したときに正確
に電磁コイルの励磁を停止することができる長寿命のモ
ータバルブを提供しようとしたものである。
を解消すると共に弁体が所定の位置に達したときに正確
に電磁コイルの励磁を停止することができる長寿命のモ
ータバルブを提供しようとしたものである。
。 占 ”るための
前述のような目的は、ステッピングモータのロータをガ
イド部材に螺合して支持すると共に該ロータと弁体とを
同軸的に結合してなり、該ロータの回転によって該弁体
を軸方向に移動させるようにしたモータバルブにおいて
、該ロータと該弁体とが軸方向には釣合位置を中心とし
て相互移動が可能であるが回転方向には摩擦面を介して
限界摩擦値以下のトルクでは滑らずに連動するようスプ
リングによって結合され、該弁体の回転に対応してパル
ス信号を発生する回転検出手段を備えたことを特徴とす
るステッピングモータバルブによって達成することがで
きる。
イド部材に螺合して支持すると共に該ロータと弁体とを
同軸的に結合してなり、該ロータの回転によって該弁体
を軸方向に移動させるようにしたモータバルブにおいて
、該ロータと該弁体とが軸方向には釣合位置を中心とし
て相互移動が可能であるが回転方向には摩擦面を介して
限界摩擦値以下のトルクでは滑らずに連動するようスプ
リングによって結合され、該弁体の回転に対応してパル
ス信号を発生する回転検出手段を備えたことを特徴とす
るステッピングモータバルブによって達成することがで
きる。
かかる回転検出手段としては、たとえば弁体に永久磁石
を固定して設け、永久磁石の回動を磁力線検出器によっ
て検出するものなどを用いることができ、また光学的に
検出するものなどでもよいが、検出手段からは電気信号
として検知出力が得られるものであることが望ましい。
を固定して設け、永久磁石の回動を磁力線検出器によっ
て検出するものなどを用いることができ、また光学的に
検出するものなどでもよいが、検出手段からは電気信号
として検知出力が得られるものであることが望ましい。
作−■
前述のように構成された本発明のステッピングモータバ
ルブは、ロータと弁体とが摩擦面を介して結合されてい
るので、弁閉時に弁体が弁座に圧着されると弁体の回転
は停止するが、Ｖ！擦面で滑りが起きてロータの回転は
継続する。このとき弁体の回転検出手段は弁体の停止を
検知してバルブ制御器に対して信号を出力するから、ロ
ータが所定の角度だけ更に回転を続けたのちにモータの
駆動を確実に停止するようにバルブ制御器を作動させる
ことが可能である。
ルブは、ロータと弁体とが摩擦面を介して結合されてい
るので、弁閉時に弁体が弁座に圧着されると弁体の回転
は停止するが、Ｖ！擦面で滑りが起きてロータの回転は
継続する。このとき弁体の回転検出手段は弁体の停止を
検知してバルブ制御器に対して信号を出力するから、ロ
ータが所定の角度だけ更に回転を続けたのちにモータの
駆動を確実に停止するようにバルブ制御器を作動させる
ことが可能である。
この際、弁体とロータとはスプリングによって結合され
ているから、弁体が停止してからロータは更に釣合位置
から所定距離だけ軸方向にずれて停止することとなり、
弁座への弁体の圧着力は一定の値となり、常に安定した
弁閉状態を再現することができる。
ているから、弁体が停止してからロータは更に釣合位置
から所定距離だけ軸方向にずれて停止することとなり、
弁座への弁体の圧着力は一定の値となり、常に安定した
弁閉状態を再現することができる。
災施■
本発明のステッピングモータバルブの１例を第１図に示
す。
す。
１は弁本体、２は弁座、３は弁体であり、筒状のガイド
部材５の外側面に形成された送りねじに多極着磁された
ロータ６が螺合して設けられていて、電磁コイル７に駆
動信号が入力されるとロータロが回転すると同時にガイ
ド部材５にそって軸方向に移動するようになっている。
部材５の外側面に形成された送りねじに多極着磁された
ロータ６が螺合して設けられていて、電磁コイル７に駆
動信号が入力されるとロータロが回転すると同時にガイ
ド部材５にそって軸方向に移動するようになっている。
弁体３はロークロに対して回転可能に同軸に結合されて
おり、スプリング８，８′とワッシャ９゜９′によって
軸方向に相互移動が可能であるよう釣合位置に支持され
ている。かかるワッシャ９゜９′の面は摩擦面を構成し
ていて常時は弁体３がロータ６と共に回転するが、弁体
３が弁座２に当接するなどによって回転が抑制されると
この摩擦面の限界摩擦値を超えるトルクが加わって滑り
が起き、弁体３の回転が停止したままでロータ６が更に
回転できるようになっている。
おり、スプリング８，８′とワッシャ９゜９′によって
軸方向に相互移動が可能であるよう釣合位置に支持され
ている。かかるワッシャ９゜９′の面は摩擦面を構成し
ていて常時は弁体３がロータ６と共に回転するが、弁体
３が弁座２に当接するなどによって回転が抑制されると
この摩擦面の限界摩擦値を超えるトルクが加わって滑り
が起き、弁体３の回転が停止したままでロータ６が更に
回転できるようになっている。
また、弁体３の頂部には、ロータ６と同様に多極着磁さ
れたディスク１０が同軸に結合固定されており、ディス
ク１０の磁力線を検出できる位置にホール素子１）が設
けられている。従ってロータ６と連動して弁体３が回転
すると、ホール素子１）は弁体３の回転を検知してパル
ス信号を出力する。そして弁体３が全閉または全開位置
に達すると弁体３は弁座２またはストッパ（図示せず）
等に当接して移動を停止するからディスク１０の回転も
止まり、ホール素子１）からのパルス信号の出力も停止
する。このときバルブ制御器は弁体の回転停止を検出す
る。 、 このように構成された本発明のステッピングモータバル
ブにおいては、作動開始時にたとえば弁閉位置を確認し
、これに基いて弁の開度の制御を行なう必要があるが、
このようなときの弁体の位置出しは、第２図のフローチ
ャートに従って行なうことができる。
れたディスク１０が同軸に結合固定されており、ディス
ク１０の磁力線を検出できる位置にホール素子１）が設
けられている。従ってロータ６と連動して弁体３が回転
すると、ホール素子１）は弁体３の回転を検知してパル
ス信号を出力する。そして弁体３が全閉または全開位置
に達すると弁体３は弁座２またはストッパ（図示せず）
等に当接して移動を停止するからディスク１０の回転も
止まり、ホール素子１）からのパルス信号の出力も停止
する。このときバルブ制御器は弁体の回転停止を検出す
る。 、 このように構成された本発明のステッピングモータバル
ブにおいては、作動開始時にたとえば弁閉位置を確認し
、これに基いて弁の開度の制御を行なう必要があるが、
このようなときの弁体の位置出しは、第２図のフローチ
ャートに従って行なうことができる。
先ず、スタート時においては弁体位置が不明であるから
、パルプ制御器は閉信号を出力する。そして閉信号によ
ってロータが回転して弁体の回転が検知されたときは、
続いて閉信号が出力され、弁体の回転が検知されなくな
ったら一定数、たとえば３０パルスの閉信号が出力され
たのちに閉信号の出力が停止される。このとき弁体は第
３図のグラフにおけるＰ点、ロータは同じく０点にある
。
、パルプ制御器は閉信号を出力する。そして閉信号によ
ってロータが回転して弁体の回転が検知されたときは、
続いて閉信号が出力され、弁体の回転が検知されなくな
ったら一定数、たとえば３０パルスの閉信号が出力され
たのちに閉信号の出力が停止される。このとき弁体は第
３図のグラフにおけるＰ点、ロータは同じく０点にある
。
また若し、最初の閉信号によってロータが閉方向に回転
したに拘らず弁体の回転が検知されなかったときは、弁
体は全閉位置かまたは全開位置のいづれかにあることに
なる。そこで、弁体の回転が検知されないときは開信号
を一定数、たとえば３０パルスだけ出力し、次いで更に
開信号を出力して弁体の回転信号が検知されたならば、
弁体は弁閉位置にあったことになるので、次に閉信号を
出力し、前記と同様の弁閉作動に入る。
したに拘らず弁体の回転が検知されなかったときは、弁
体は全閉位置かまたは全開位置のいづれかにあることに
なる。そこで、弁体の回転が検知されないときは開信号
を一定数、たとえば３０パルスだけ出力し、次いで更に
開信号を出力して弁体の回転信号が検知されたならば、
弁体は弁閉位置にあったことになるので、次に閉信号を
出力し、前記と同様の弁閉作動に入る。
さらに、最初の閉信号によって弁体の回転が検知されず
、次の３０パルスの開信号とその次の開信号によっても
弁体の回転が検知されなかったならば、弁体は完全に弁
開位置（Ｑ−Ｒ間）にあったことになるので、少な（と
も３０パルスの閉信号を出力して弁体の回転が検知でき
たのち、前記と同様の弁閉作動に入る。
、次の３０パルスの開信号とその次の開信号によっても
弁体の回転が検知されなかったならば、弁体は完全に弁
開位置（Ｑ−Ｒ間）にあったことになるので、少な（と
も３０パルスの閉信号を出力して弁体の回転が検知でき
たのち、前記と同様の弁閉作動に入る。
このようにすれば、弁体はいつも同一の弁閉状で待機で
きることになる。
きることになる。
次に弁開度を所定の位置に調整しようとするときは、パ
ルプ制御器から開信号が出力されると、ロータは第３図
のグラフの０点から回転を開始し３０パルスの開信号に
よりＰ点に達する。そして次の開信号と共に弁体も回転
を開始するので、回転信号がパルプ制御器によって検知
され、これによってパルプ制御器は回転信号の計数を開
始する。
ルプ制御器から開信号が出力されると、ロータは第３図
のグラフの０点から回転を開始し３０パルスの開信号に
よりＰ点に達する。そして次の開信号と共に弁体も回転
を開始するので、回転信号がパルプ制御器によって検知
され、これによってパルプ制御器は回転信号の計数を開
始する。
このようにして回転信号の計数値が、所定の弁開度に対
応する数値に達したときに開信号の出力が停止され、弁
体は正確に所定の弁開度の位置に止まることになる。
応する数値に達したときに開信号の出力が停止され、弁
体は正確に所定の弁開度の位置に止まることになる。
また更に、弁を全開するときは、弁閉時と同様に、弁体
は第３図のグラフのＱ点で回転を停止する。
は第３図のグラフのＱ点で回転を停止する。
本発明のステッピングモータバルブは、前述のように弁
体の回転状態を回転検出手段によって検知し、またロー
タに対して弁体が軸方向に釣合位置を中心として相互移
動が可能であるようスプリングによって結合され、かつ
回転方向に摩擦面を介して限界摩擦値以下のトルクでは
滑らずに連動するように構成されているので、弁の開閉
作動終端において弁体が停止しても、ロータは摩擦面に
おいて滑ると共にスプリングを圧縮しながら所定値だけ
回転を続けて弁体を更に圧着したのちに停止し、従って
従来の機械式ストッパ方式における開閉作動停止時の騒
音が発生しない。そして前述のスプリング結合構造と相
俟ってモータに過度の負荷をかけることがなく、寿命も
改善された。更にまた、弁体の回転は回転検出手段によ
り検知されて適時にモータの駆動を停止することができ
るから、全閉、中間開度および全開のいづれかの場合で
も正確に弁体位置の制御をすることができる利点がある
。
体の回転状態を回転検出手段によって検知し、またロー
タに対して弁体が軸方向に釣合位置を中心として相互移
動が可能であるようスプリングによって結合され、かつ
回転方向に摩擦面を介して限界摩擦値以下のトルクでは
滑らずに連動するように構成されているので、弁の開閉
作動終端において弁体が停止しても、ロータは摩擦面に
おいて滑ると共にスプリングを圧縮しながら所定値だけ
回転を続けて弁体を更に圧着したのちに停止し、従って
従来の機械式ストッパ方式における開閉作動停止時の騒
音が発生しない。そして前述のスプリング結合構造と相
俟ってモータに過度の負荷をかけることがなく、寿命も
改善された。更にまた、弁体の回転は回転検出手段によ
り検知されて適時にモータの駆動を停止することができ
るから、全閉、中間開度および全開のいづれかの場合で
も正確に弁体位置の制御をすることができる利点がある
。
第１図は本発明のステンピングモータハルブの例の構造
を示す断面図、 第２図はそのバルブにおける弁体の位置出し操作の例を
示すフローチャート 第３図は同じく弁開度と信号パルス数との関係の例を示
すグラフ、 第４図は従来のステフピングモータバルプの例の断面図
である。 １・・・弁本体、２・・・弁座、３・・・弁体、５・・
・ガイド部材、６・・・ロータ、７・・・電磁コイル、
８，８′・・・スプリング、９，９′・・・ワッシャ、
１０・・・ディスク、１）・・・ホール素子。 特許出願人 株式会社 警官製作所第１図 第２図 第 ３ 図
を示す断面図、 第２図はそのバルブにおける弁体の位置出し操作の例を
示すフローチャート 第３図は同じく弁開度と信号パルス数との関係の例を示
すグラフ、 第４図は従来のステフピングモータバルプの例の断面図
である。 １・・・弁本体、２・・・弁座、３・・・弁体、５・・
・ガイド部材、６・・・ロータ、７・・・電磁コイル、
８，８′・・・スプリング、９，９′・・・ワッシャ、
１０・・・ディスク、１）・・・ホール素子。 特許出願人 株式会社 警官製作所第１図 第２図 第 ３ 図
Claims (2)
- （１） ステッピングモータのロータをガイド部材に螺
合して支持すると共に該ロータと弁体とを同軸的に結合
してなり、該ロータの回転によって該弁体を軸方向に移
動させるようにしたモータバルブにおいて、該ロータと
該弁体とが軸方向には釣合位置を中心として相互移動が
可能であるが回転方向には摩擦面を介して限界摩擦値以
下のトルクでは滑らずに連動するようスプリングによっ
て結合され、該弁体の回転に対応してパルス信号を発生
する回転検出手段を備えたことを特徴とする、ステッピ
ングモータバルブ。 - （２） ステッピングモータのロータをガイド部材に螺
合して支持すると共に該ロータと弁体とを同軸的に結合
してなり、該ロータの回転によって該弁体を軸方向に移
動させるようにしたモータバルブにおいて、該ロータと
該弁体とが軸方向には釣合位置を中心として相互移動が
可能であるが回転方向には摩擦面を介して限界摩擦値以
下のトルクでは滑らずに連動するようスプリングによっ
て結合され、該弁体の回転に対応してパルス信号を発生
する回転検出手段を備えたステッピングモータバルブに
対して、前記パルス信号を制御信号の一部として受けて
前記ステッピングモータの駆動信号を出力する制御器を
用い、前記バルブの開閉度の調節を行なうことを特徴と
する、ステッピングモータバルブの操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251518A JPH0689858B2 (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | ステッピングモ−タバルブおよびその操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251518A JPH0689858B2 (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | ステッピングモ−タバルブおよびその操作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198777A true JPH0198777A (ja) | 1989-04-17 |
| JPH0689858B2 JPH0689858B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=17224004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251518A Expired - Fee Related JPH0689858B2 (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | ステッピングモ−タバルブおよびその操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689858B2 (ja) |
Cited By (15)
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| JP2000018426A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Ricoh Elemex Corp | 遮断弁駆動制御方法 |
| JP2001012633A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-16 | Fuji Koki Corp | 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 |
| JP2001141096A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機およびこれを用いた流体制御弁 |
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| JP2006342919A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Mitsubishi Material Cmi Kk | バルブユニット |
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| EP2545313A4 (en) * | 2010-03-06 | 2016-10-26 | Tool Tech As | HYDRAULIC CONTROL VALVE WITH TWO VALVE DRIVERS |
| JP2017123775A (ja) * | 2017-02-27 | 2017-07-13 | 株式会社不二工機 | ステッピングモータ及びそれを用いた電動弁 |
| JP2018063052A (ja) * | 2017-12-27 | 2018-04-19 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| IT201800007698A1 (it) * | 2018-07-31 | 2020-01-31 | Cmatic Spa | Raccordo a funzione |
| IT201800007699A1 (it) * | 2018-07-31 | 2020-01-31 | Cmatic Spa | Raccordo a funzione |
| WO2021106472A1 (ja) | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 株式会社エム・システム技研 | アクチュエータ、及び、流体制御機器 |
| JP7114145B1 (ja) * | 2021-06-29 | 2022-08-08 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| WO2023276886A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP6903354B1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-07-14 | 株式会社エム・システム技研 | アクチュエータ、及び、流体制御機器 |
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| JPS6263282A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-03-19 | Saginomiya Seisakusho Inc | 電動式コントロ−ルバルブ |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62251518A patent/JPH0689858B2/ja not_active Expired - Fee Related
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