KR102150359B1 - 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브 - Google Patents

스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR102150359B1
KR102150359B1 KR1020130153641A KR20130153641A KR102150359B1 KR 102150359 B1 KR102150359 B1 KR 102150359B1 KR 1020130153641 A KR1020130153641 A KR 1020130153641A KR 20130153641 A KR20130153641 A KR 20130153641A KR 102150359 B1 KR102150359 B1 KR 102150359B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
detection
rotation
stepping motor
valve
Prior art date
Application number
KR1020130153641A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140104340A (ko
Inventor
토모노리 시무라
토모아리 오우치
Original Assignee
가부시기가이샤 후지고오키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 후지고오키 filed Critical 가부시기가이샤 후지고오키
Publication of KR20140104340A publication Critical patent/KR20140104340A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102150359B1 publication Critical patent/KR102150359B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/36Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults
    • H02P8/38Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults the fault being step-out
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025Electrical or magnetic means
    • F16K37/0041Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/225Detecting coils
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/24Arrangements for stopping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/32Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Abstract

[과제]
간단한 구성으로 스토퍼에 대한 로터의 정지, 즉 로터의 기점위치 검출을 정치(精緻)하며 확실하게 행할 수 있는 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브를 제공한다.
[해결 수단]
스테이터(55)와, 스테이터(55)에 의해 회전 구동되는 로터(57)를 구비하고, 로터(57)의 회전 위치를 검출하는 검출 로터(47)를 가지며, 검출 로터(47)는, 로터(57)와 동축심(L)상에 회전 자유롭게 배치되어 로터(57)와 검출 로터(47) 사이의 회전 구동 기구를 통하여 로터(57)에 의해 회전 구동되고, 이 회전 구동 기구는, 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유를 갖고 있다.

Description

스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브{STEPPING MOTOR AND MOTOR-OPERATED VALVE USING THE SAME}
본 발명은 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브에 관한 것이다.
종래로부터, 스테핑 모터를 이용한 전동밸브에서는, 예를 들면 전동밸브의 밸브폐쇄에 필요한 최대 스텝수를 초과하는 구동의 펄스 신호를 스테핑 모터에 입력함에 의해, 스테핑 모터의 확실한 기점위치(基点位置) 검출(이니셜라이즈라고도 한다)을 보증하고 있다. 이와 같은 전동밸브에서의 스테핑 모터의 전자 코일 장치는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있고, 이 종래 기술에서는, 그 내측에 상하로부터 한 쌍의 자극판(磁極板)(자극치(磁極齒))가 마련된 여자 코일이 상하로 2단(段) 겹침으로 마련되어 있다.
그런데, 스테핑 모터를 구성하는 로터가 기점위치에서 스토퍼 등에 의해 정지한 후, 당해 스테핑 모터에 구동 펄스 신호를 계속 입력하면, 이음(異音)이나 진동이 발생하거나, 전동밸브의 내구성이 저하된다는 문제가 생기는 것이 알려져 있다.
이와 같은 문제에 대해, 특허 문헌 2에는, 스테핑 모터의 기점위치 검출시에 로터가 스토퍼에 당접(當接)한 것을 검출하고, 구동 코일에 통전하는 기점위치 검출 펄스를 정지하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 2에 개시되어 있는 전동밸브의 구동 장치는, 전동밸브의 기점위치 검출시에 스테핑 모터의 로터를 기점위치로 복귀하도록 스테이터의 구동 코일에 기점위치 검출 펄스 출력을 행함과 함께, 자기(磁氣) 검출 수단으로부터의 자기 검출 신호를 입력하고, 이 자기 검출 신호의 하이 레벨부터 로우 레벨 또는 로우 레벨부터 하이 레벨로 천이한 때와 스토퍼 닿음과의 타이밍의 차(差)에 대응하는 변화 패턴을 인식하고, 그 변화 패턴에 응한 공정에서 로터의 스토퍼에의 당접을 검출하고 기점위치 검출 펄스 출력을 정지하는 장치이다.
일본 특개2005-287152호 공보 일본 특허 제4028291호 공보
그런데, 상기한 바와 같이, 로터가 기점위치에서 스토퍼에 당접하여 정지한 후, 당해 스테핑 모터에 구동 펄스 신호를 계속 입력하면, 어느 스텝에서 로터가 반대의 상(相)(자극(磁極))에 끌어당겨져서 반전하고, 또한 스테핑 모터에 구동의 펄스 신호를 계속 입력하면, 재차 로터가 반전하여 스토퍼에 재차 당접한다.
예를 들면, 스테이터 코일에의 소정의 여자 순서에 의해 그 코일의 자극 패턴이 8스텝마다 반복되는 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 스텝 7부터 스텝 4에서는, 구동 펄스 신호의 입력마다, 로터가 소정 각도 회전 구동하여 로터측의 스토퍼가 로터의 기점위치에 마련된 고정측의 스토퍼에 접근하여 간다. 그리고, 스텝 3에서는, 로터측의 스토퍼와 고정측의 스토퍼가 당접하고, 로터는 기점위치에서 정지한다. 그 후, 스텝 2부터 스텝 0에서는, 구동 펄스 신호가 입력되어도, 로터의 회전 구동은 저지되어 있고, 당해 로터는 기점위치에서 계속 정지한다(제자리걸음(족답(足踏))). 또한, 도 8에서, 상상선(2점쇄선)으로 그려진 마크는, 고정측 스토퍼가 존재하지 않는다고 가정한 경우에 로터측 스토퍼가 회전을 계속하는 양상을 나타내고 있다.
그러나, 스테이터 코일에의 여자가 스텝 0부터 스텝 7로 이행되면, 로터는 반대의 상(자극)으로 끌어당겨져서 반전하고, 로터측의 스토퍼는 고정측의 스토퍼와 이간한다(8스텝 반전). 즉, 스텝 2부터 스텝 0에서는 고정측 스토퍼에 당접한 로터측 스토퍼는 2점 쇄선으로 도시되는 위치로 끌어당겨지지만, 스텝 0부터 재차 스텝 7로 이행하면, 후속하는 상(相)으로 로터가 끌어당겨져서 로터가 반전한다.
특허 문헌 2에 개시되어 있는 전동밸브의 구동 장치에서는, 이와 같은 당접·반전 동작을 교번형(交番型)의 홀 IC 등을 이용하여 디지털 신호화하고, 통상의 구동 파형과 비교함에 의해 로터의 정지를 검지하고 있다.
그러나, 상기한 당접·반전 동작은 주기 운동이고, 검출 위치에 의해서는 당접·반전 동작에 수반하는 구동 파형과 통상의 구동 파형이 동기할 우려, 즉 당접·반전 동작에 수반하는 구동 파형과 통상의 구동 파형이 그다지 변화하지 않게 될 우려가 있다. 그 때문에, 당접·반전 동작을 이용하여 로터의 기점위치 검출을 행하는 상기 방법에서는, 스토퍼와의 당접에 의한 로터의 정지를 확실하게 검지할 수가 없다는 문제가 생길 수 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 간단한 구성으로 스토퍼에 대한 로터의 정지, 즉 로터의 기점위치 검출을 정치(精緻)하며 확실하게 행할 수 있는 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브를 제공하는 것에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 스테핑 모터는, 스테이터와, 그 스테이터에 의해 회전 구동되는 로터를 구비하는 스테핑 모터로서, 상기 로터의 회전 위치를 검출하는 검출 로터를 가지며, 그 검출 로터는, 상기 로터와 동축심상(同軸心上)에 회전 자유롭게 배치되어 그 로터와 상기 검출 로터와의 사이의 회전 구동 기구를 통하여 그 로터에 의해 회전 구동되고, 상기 회전 구동 기구는, 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유를 갖고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
바람직한 형태에서는, 상기 스테핑 모터는, 상기 로터의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구를 가지며, 상기 회전 구동 기구의 상기 구동 여유의 길이 또는 각도는, 상기 회전 스톱 기구에 의해 상기 로터의 회전이 저지된 때의 그 로터의 반전 길이 또는 반전 각도 이상이다.
또한, 바람직한 형태에서는, 상기 회전 구동 기구는, 회전 방향으로 소정의 길이 간격 또는 각도 간격을 두고 배치된 상기 로터의 복수의 돌기와, 상기 로터의 상기 복수의 돌기의 사이에 배치된 상기 검출 로터의 별도의 돌기로 구성되어 있다.
또한, 바람직한 형태에서는, 상기 회전 구동 기구는, 회전 방향으로 소정의 길이 간격 또는 각도 간격을 갖는 상기 로터의 구동 여유 오목부와, 상기 로터의 상기 구동 여유 오목부에 유감(遊嵌)된 상기 검출 로터의 돌기로 구성되어 있다.
또한, 바람직한 형태에서는, 상기 검출 로터에는, 그 검출 로터의 회동을 억제하는 가세력이 부여되어 있고, 바람직하게는, 상기 가세력은, 상기 검출 로터의 외측에 마련된 자성체에 의해 생성된다.
또한, 본 발명에 관한 전동밸브는, 상기 스테핑 모터를 포함하고, 밸브실 및 그 밸브실에 개구하는 밸브구(口)를 갖는 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위해 상기 밸브실에 승강 자유롭게 배치되는 밸브체와, 상기 스테핑 모터의 상기 로터의 회전 운동을 상기 밸브체의 승강 운동으로 변환하는 변환 기구를 구비하고, 상기 스테핑 모터는, 상기 스테이터에 의해 상기 로터를 회전 구동시켜, 상기 변환 기구에 의해 상기 밸브체를 승강시켜서 상기 밸브체가 소정의 위치에 도달한 때에, 회전 스톱 기구에 의해 상기 로터의 회전이 저지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
바람직한 형태에서는, 상기 소정의 위치는, 상기 밸브체가 상기 밸브구를 밸브폐쇄하는 위치 또는 상기 밸브체가 상기 밸브구를 전개(全開)하는 위치이다.
또한, 바람직한 형태에서는, 상기 밸브본체에는 캔이 고착되고, 상기 로터 및 상기 검출 로터는, 상기 캔의 내부에 배치되어 있다.
본 발명의 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브에 의하면, 로터의 회전 위치를 검출하는 검출 로터가, 로터의 회전축심과 동축심상에 회전 자유롭게 배치되어 그 로터에 의해 회전 구동되고, 로터와 검출 로터와의 사이의 회전 구동 기구가, 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유를 갖고 있음에 의해, 로터가 반전한 때에 상기 구동 여유의 길이 또는 각도만큼 로터로부터 검출 로터에의 회전 구동력의 전달이 억제되기 때문에, 로터가 스토퍼에 당접하여 진동하여도, 이 진동이 검출 로터에는 전달되지 않는다. 따라서 이 검출 로터에 의거한 신호를 검출함에 의해, 예를 들면 전동밸브의 밸브체가 소정의 위치에 도달한 것을 확실하게 검지할 수 있고, 로터의 기점위치 검출을 정치하게 행할 수 있다. 또한, 회전 구동 기구의 구동 여유의 길이 또는 각도가 로터의 반전 길이 또는 반전 각도 이상임에 의해, 로터가 반전한 때의 로터로부터 검출 로터에의 회전 구동력의 전달이 더욱 확실하게 억제되기 때문에, 로터의 기점위치 검출을 보다 정치하게 행할 수 있다. 또한, 검출 로터에 그 검출 로터의 회동을 억제하는 가세력이 부여되어 있음에 의해, 로터가 반전한 때의 검출 로터에 의거한 신호가 안정되기 때문에, 로터의 스토퍼 당접 상태의 검지, 즉 로터의 기점위치 검출을 보다 한층 정치하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 전동밸브의 실시의 형태의 기본 구성을 도시하는 종단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 전동밸브에 적용되는 스테핑 모터의 기본 구성을 모식적으로 도시하는 모식도.
도 3은 도 2의 A-A화살로 본 단면도.
도 4는 도 2에 도시하는 스테핑 모터의 로터의 구동을 모식적으로 설명한 도면.
도 5는 도 2에 도시하는 스테핑 모터의 로터의 구동과 홀 IC의 출력 신호를 설명한 도면.
도 6은 도 1에 도시하는 전동밸브에 적용되는 스테핑 모터의 다른 실시의 형태의 기본 구성을 모식적으로 도시하는 모식도.
도 7은 도 6의 B-B화살로 본 단면도.
도 8은 종래의 스테핑 모터의 로터의 구동을 모식적으로 설명하는 도면.
이하, 본 발명에 관한 스테핑 모터와 그 스테핑 모터를 이용한 전동밸브의 실시의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 관한 전동밸브의 실시의 형태의 기본 구성을 도시한 것이고, 그 밸브폐쇄(閉弁) 상태를 나타내고 있다. 도시한 전동밸브(1)는, 예를 들면 히트 펌프식 냉난방 시스템 등에 사용되는 것이다. 또한, 도 2는, 도 1에 도시하는 전동밸브에 적용되는 스테핑 모터의 기본 구성을 모식적으로 도시한 것이고, 도 3은, 도 2의 A-A화살로 본 단면도이다.
도 1에 도시하는 전동밸브(1)는, 주로, 밸브실(21) 및 그 밸브실(21)에 개구하는 밸브구(22a)를 갖는 밸브본체(20)와, 밸브구(22a)를 개폐하기 위해 밸브실(21)에 승강 자유롭게 배치되는 축형상의 밸브체(25)와, 밸브체(25)를 승강시키는 스테핑 모터(50)를 구비하고 있다.
밸브본체(20)의 밸브실(21)에는, 그 하부에 밸브실(21)에 개구하는 밸브 시트(22) 부착 밸브구(22a)가 형성됨과 함께, 그 측부에 제1 입출구(11)가 개구되고, 밸브구(22a)의 하부에는 그 밸브구(22a)에 연통하는 제2 입출구(12)가 개구되어 있다.
밸브본체(20)의 상방 개구부에는, 천장부를 갖는 통체형상(筒體狀)의 캔(58)의 하단부가 고착되고, 밸브본체(20)의 상방 내주부에는, 통체형상의 가이드 부시(26)의 하단부가 압입 고정되고, 가이드 부시(26)의 내측에 밸브체(25)가 활주 자유롭게 감삽(嵌揷)되어 있다. 가이드 부시(26)의 상방 축경부(縮徑部)(26b)의 외주에는 수나사(28)가 형성됨과 함께, 그 주위에 통체형상의 밸브체 홀더(32)가 외삽되고, 밸브체 홀더(32)의 내주에는 암나사(38)가 형성되고, 가이드 부시(26)의 수나사(28)와 밸브체 홀더(32)의 암나사(38)가 나사결합하고 있다.
또한, 밸브체(25)의 상방 축경부(25b)는, 밸브체 홀더(32)의 상부(천장부)에 활주 자유롭게 삽통된 상태로 통체형상의 회전축(지지축)(56)에 압입 등에 의해 고착되어 있다. 또한, 밸브체(25)의 상방 축경부(25b)의 외주, 또한, 밸브체 홀더(32)의 천장부 및 밸브체(25)의 하부 대경부(25a)와 상방 축경부(25b)의 사이의 단부(段部)의 사이에는 압축 코일 스프링(34)이 배치되고, 이 코일 스프링(34)에 의해 밸브체(25)가 하방(밸브폐쇄 방향)으로 가세되어 있다.
한편, 스테핑 모터(50)는, 요크(51), 보빈(52), 스테이터 코일(53) 및 수지 몰드 커버(54) 등으로 구성되고, 캔(58)에 외감(外嵌) 고정되는 스테이터(55)와, 캔(58)의 내측에 그 캔(58)에 대해 회전 자유롭게 배치된 로터(57)를 갖고 있다. 로터(57)는, 예를 들면, 자성 재료가 수지에 혼입되어 성형되고, N극 및 S극이 소정의 간격으로 착자(着磁)된 마그넷으로 형성되어 있다. 로터(57)의 상단부에는 지지 링(36)이 일체로 고착되고, 이 지지 링(36)에 밸브 홀더(32)의 상부 돌기부가 코킹 고정되어 있다. 따라서 로터(57)와 지지 링(36)과 밸브체 홀더(32)가 일체로 연결되고, 또한 회전축(56)이 고착된 밸브체(25)가 코일 스프링(34)을 통하여 밸브체 홀더(32)에 활주 자유롭게 지지되어 있다. 따라서, 로터(57)가 회전하여 상하이동하면, 밸브체(25)도 상하이동하게 되어 있다.
또한, 로터(57)의 상방이며 캔(58)의 내측에는, 로터(57)의 회전축(56)에 형성된 돌기형상의 지지부(56a)에 재치되고, 로터(57)의 회전축(56)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 또한 로터(57)의 회전축심(L)과 동축심상에 배치되고, 로터(57)의 회전 구동력에 의해 회전 구동하는 검출 로터(47)가 배치되어 있다. 이 검출 로터(47)는, 로터(57)의 직경과 동일 또는 다른 직경을 구비하고 있고, 로터(57)와 동일한 패턴(N극 및 S극의 각도 간격이 로터(57)의 그것과 동일하게 되는 패턴)으로 자화되어 있다. 그리고, 검출 로터(47) 및 로터(57)는, 각각의 자력이 서로 영향을 주지 않을 정도로 이간하여 배치되어 있다. 또한, 검출 로터(47)의 외주에 형성되는 자화 패턴의 N극 및 S극의 각도 간격은, 로터(57)의 그것과 다른 각도 간격이라도 좋다.
로터(57)의 윗면에는, 그 로터(57)의 회전 방향으로 소정의 길이 간격(또는 각도 간격)(R1)을 두고 배치되는 2개의 돌기(57b, 57c)가 마련되고, 검출 로터(47)의 하면에는, 선단이 로터(57)의 2개의 돌기(57b, 57c)의 사이에 배치된 봉형상 돌기(47a)가 마련되어 있다(도 2 참조). 이와 같이, 봉형상 돌기(47a)의 선단이 로터(57)의 2개의 돌기(57b, 57c)의 사이에 배치됨에 의해, 검출 로터(47)가, 로터(57)의 회전 방향으로 소정의 길이 간격(또는 각도 간격)(R1)의 내측(즉 R1의 범위 내)에서 그 로터(57)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있다(도 3 참조). 이 간격(R1)은, 도 8를 참조하여 전술한 바와 같이, 로터측 스토퍼가 고정측 스토퍼에 당접한 후, 로터가 후속의 상(相)(자극)에 의해 반전되는 길이(반전 길이) 또는 각도(반전 각도) 이상 회전 가능하게 되도록 설정되어 있다.
또한, 회전축(56)의 상단은, 캔(58)에 내접하여 배치되는 지지 부재(48)의 중심부에 형성된 구멍에 삽통되어 지지되어 있다.
또한, 검출 로터(47)의 외측에는 자성체(46)가 배치되고, 이 자성체(46)에 의해 검출 로터(47)의 주위에 형성된 자장에 의해 검출 로터(47)의 회동을 억제하는 가세력(디텐트 토오크라고도 한다)이 부여되어 있다. 또한, 검출 로터(47)의 외측에는, 검출 로터(47)에 의한 자기의 변화를 검출하는 홀 IC(45)가 배치되고, 이 홀 IC(45)에서 검출되는 출력 신호에 의거하여 로터(57)의 회전 위치가 검출된다.
또한, 가이드 부시(26)의 외측에 스토퍼(고정측 스토퍼)(27)가 고착되고, 밸브체 홀더(32)의 외측에는 스토퍼(37)가 고착되어, 밸브체(25)가 소정의 위치에 도달한 때, 예를 들면 밸브체(25)의 하단의 밸브체부(24)가 밸브구(22a)를 밸브폐쇄하는 위치까지 로터(57)가 회전 하강한 때, 로터(57)가 그 이상 회전하는 것을 저지하도록 되어 있다. 즉, 본 실시의 형태에서는, 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)와 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)에 의해 로터(57)의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구(59)가 구성되어 있다.
상기한 전동밸브(1)에서, 스테이터(55)에 제1의 양태(밸브폐쇄 방향으로의 구동 양태)로 구동 펄스 신호를 공급하면, 밸브본체(20)에 고정된 가이드 부시(26)에 대해 로터(57)나 밸브체 홀더(32), 회전축(56) 등이 일방향(예를 들면, 도 1 중, 상방에서 보아 우회전)으로 회전하고, 가이드 부시(26)의 수나사(28)와 밸브체 홀더(32)의 암나사(38)의 나사이송에 의해 밸브체 홀더(32)가 하강하고, 압축 코일 스프링(34)을 통하여 밸브체(25)의 밸브체부(24)가 밸브구(22a)에 꽉 눌려져서 밸브구(22a)를 밸브폐쇄한다. 이 가이드 부시(26)의 수나사(28)나 밸브체 홀더(32)의 암나사(38) 등에 의해 스테핑 모터(50)의 로터(57)의 회전 운동을 밸체브의 승강 운동으로 변환하는 변환 기구가 구성된다. 그 때, 검출 로터(47)의 하면의 돌기(47a)와 로터(57)의 윗면의 돌기(57c)가 당접하고, 돌기(57c, 47a)를 통하여 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되고, 검출 로터(47)가 로터(57)에 추종하여 일방향으로 회전한다. 또한, 검출 로터(47)는, 검출 로터(47)와 로터(57)의 간격이 개략 일정하게 유지되도록, 로터(57)의 회전에 응하여 하강한다.
밸브구(22a)가 밸브폐쇄되면, 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)가 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)에 충접(衝接)하고, 스테이터(55)에 구동 펄스 신호가 공급되어도 밸브체 홀더(32)의 하강은 강제적으로 저지되고, 검출 로터(47)의 돌기(47a)와 로터(57)의 돌기(57c)가 당접한 상태에서, 로터(57)나 검출 로터(47)의 회전이 저지된다.
또한 스테이터(55)에 구동 펄스 신호가 공급되면, 로터(57)는 어느 스텝에서 반대의 상(자극)에 끌어당겨져서 반전(反轉)하고, 예를 들면 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)와 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)가 이간한다. 한편, 검출 로터(47)는, 로터(57)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있고, 상술한 바와 같이 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 회전 방향의 간격(R1)은, 그 내측에서 검출 로터(47)의 봉형상 돌기(47a)가 로터(57)의 반전 길이(또는 반전 각도) 이상 회전할 수 있도록 설정되어 있다(도 3 참조). 그 때문에, 로터(57)가 반대의 상에 끌어당겨져서 반전하여도, 검출 로터(47)의 돌기(47a)는, 로터(57)의 돌기(57b)에 접촉하지 않고, 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되지 않고, 자성체(46)에 의해 가세력이 부여된 검출 로터(47)는 회동하지 않는다. 즉, 일단 밸브체(25)가 밸브구(22a)를 밸브폐쇄한 위치에서 정지한 검출 로터(47)는, 로터(57)가 반전하여도 그 위치에서 계속 정지한다. 이 검출 로터(47)에서 발생하는 자기를 홀 IC(45)를 이용하여 검출함에 의해, 밸브체(25)의 하강이 정지하고 밸브구(22a)를 밸브폐쇄한 것을 확실하게 검출할(로터(57)의 기점위치 검출을 행할) 수 있다.
또한, 그 후, 스테이터(55)에의 통전을 정지하면, 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)와 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)의 당접에 의한 진동이나 소음의 발생도 억제할 수 있다.
또한, 검출 로터(47)의 외측에 자성체(46)를 배치하였기 때문에, 검출 로터(47) 및 자성체(46) 사이의 자력에 의해, 로터(57)가 반전하여도 검출 로터(47)는 그 위치에서 안정하게 계속 정지할 수 있다.
또한, 밸브구(22a)의 밸브폐쇄 상태로부터 스테이터(55)에 제2의 양태(밸브개방 방향으로의 구동 양태)로 구동 펄스 신호를 공급하고, 밸브본체(20)에 고정된 가이드 부시(26)에 대해 로터(57)나 밸브체 홀더(32). 회전축(56) 등을 타방향(예를 들면, 도 1 중, 상방에서 보아 좌회전)으로 회전시키면, 가이드 부시(26)의 수나사(28)와 밸브체 홀더(32)의 암나사(38)의 나사이송에 의해 밸브체 홀더(32)가 상승하고, 밸브체(25)의 밸브체부(24)가 밸브구(22a)로부터 이간하여 밸브구(22a)가 밸브개방하고, 예를 들면 냉매가 밸브구(22a)를 통과한다. 그 때, 어느 스텝분만큼 검출 로터(47)는 계속 정지한 후, 검출 로터(47)의 하면의 돌기(47a)와 로터(57)의 윗면의 돌기(57b)가 당접하고, 그 후, 돌기(57b, 47a)를 통하여 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되어, 검출 로터(47)가 로터(57)에 추종하여 타방향으로 회전한다.
다음에, 도 4를 참조하여, 로터(57) 등이 일방향(예를 들면, 도 1 중, 상방에서 보아 우회전)으로 회전하는 경우의, 검출 로터(47)와 로터(57)의 구동을 보다 상세히 설명한다. 예를 들면, 도 8의 경우와 마찬가지로, 스테이터 코일에의 소정의 여자 순서에 의해 그 코일의 자극 패턴이 8스텝마다 반복되는 경우, 우선, 도 4의 상측의 도면에 도시된 스텝 7에서는 스테이터(55)의 구동 펄스 신호에 의거하여 로터(57)가 일방향으로 회전함에 의해 로터(57)의 윗면에 마련된 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 하면에 마련된 돌기(47a)가 당접하여 있다.
뒤이어, 스텝 7부터 스텝 4에서는, 구동 펄스 신호가 입력되면, 돌기(57c, 47a)를 통하여 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되고, 검출 로터(47)는, 자성체(46)에 의한 가세력에 대항하여 로터(57)와 함께 회전 구동한다. 이에 의해, 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)(로터(57)측 스토퍼)가 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)(고정측 스토퍼)에 근접하여 가고, 로터(57)의 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 돌기(47a)가 로터(57)의 기점위치에 대응하는 위치에 접근하여 간다. 그리고, 스텝 3에서는, 구동 펄스 신호가 입력되면, 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)(로터(57)측 스토퍼)와 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)(고정측 스토퍼)가 당접하고, 로터(57)의 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 돌기(47a)가 당접한 상태에서 로터(57)가 기점위치에서 정지한다. 그 후, 스텝 2부터 스텝 0에서는, 구동 펄스 신호가 입력되어도, 로터(57)와 검출 로터(47)의 회전이 저지되어 있고, 로터(57)는 기점위치에서 계속 정지한다(제자리걸음).
다음에, 스텝 0부터 스텝 7로 이행되어 구동 펄스 신호가 입력되면, 도 4의 하측의 도면에 도시되는 바와 같이 로터(57)는 반대의 상(자극)에 끌어당겨져서 반전하고, 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)(로터(57)측 스토퍼)는 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)(고정측 스토퍼)로부터 이간한다. 한편, 검출 로터(47)는, 로터(57)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있고, 상술한 바와 같이 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 회전 방향의 간격(R1)은, 그 내측에서 검출 로터(47)의 봉형상 돌기(47a)가 로터(57)의 반전 길이(또는 반전 각도) 이상 회전할 수 있도록 설정되어 있다. 그 때문에, 로터(57)가 반대의 상에 끌어당겨져서 반전하여도, 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되지 않고, 검출 로터(47)는, 로터(57)의 기점위치에서 계속 정지한다. 그리고, 일단 로터(57)의 기점위치에서 정지한 검출 로터(47)는, 로터(57)의 당접·반전 동작이 반복해서 발생하여도 로터(57)의 기점위치에서 계속 정지한다. 이 검출 로터(47)에서 발생하는 자기를 홀 IC(45)를 이용하여 검출함에 의해, 로터(57)가 반전하여도 로터(57)가 소정의 기점위치에 도달한 것을 확실하게 검출할(로터(57)의 기점위치 검출을 행할) 수 있다.
도 5를 참조하여, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은, 내측에 상하로부터 한 쌍의 자극치가 마련된 코일이 상하로 2단 겹침으로 마련되어 있는 스테이터를 구비한 스테핑 모터(50)를 사용하고, 로터(57) 등이 일방향(예를 들면, 도 1 중, 상방에서 보아 우회전)으로 회전하는 경우의, 스테핑 모터(50)의 검출 로터(47)와 로터(57)의 구동과 홀 IC(45)의 출력 신호를 더욱 구체적으로 설명한다.
우선, 스테이터(55)의 구동의 펄스 신호에 의거하여 로터(57)가 일방향으로 회전함에 의해, 로터(57)의 윗면에 마련된 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 하면에 마련된 돌기(47a)가 당접한다(도면 중, 동그라미 1). 로터(57)의 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 돌기(47a)가 접촉한 상태에서, 스테이터(55)의 N극과 S극이 순차적으로 교체되면, 돌기(57c, 47a)를 통하여 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되고, 마그넷으로 이루어지는 로터(57)가 회동하고, 검출 로터(47)가 로터(57)와 함께 회전하고, 홀 IC(45)에 의해 예를 들면 0V로부터 5V, 5V로부터 0V, 0V로부터 5V로 변화하는 구형파형의 출력 신호가 검출된다(도면 중, 동그라미 1 내지 동그라미 10).
다음의 스텝에서는, 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)(로터(57)측 스토퍼)와 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)(고정측 스토퍼)가 당접하고, 로터(57)의 돌기(57c)와 검출 로터(47)의 돌기(47a)가 당접한 상태에서 로터(57)와 검출 로터(47)의 회전이 저지된다(도면 중, 동그라미 11 : 도 4의 스텝 3에 대응). 이와 같이 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)(로터(57)측 스토퍼)와 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)(고정측 스토퍼)가 당접한 상태에서, 스테이터(55)의 N극과 S극이 순차적으로 교체되어도, 로터(57)와 검출 로터(47)는 회전하지 않고, 로터(57)와 검출 로터(47)는 로터(57)의 기점위치에서 계속 정지하고, 홀 IC에 의해 예를 들면 5V의 일정한 전압이 검출된다(도면 중, 동그라미 12 내지 동그라미 14 : 도 4의 스텝 2 내지 스텝 0에 대응).
다음의 스텝에서는, 로터(57)의 N극과 S극이 스테이터(55)의 반대의 상(후속하는 자극)의 N극과 S극에 끌어당겨지고, 로터(57)가 상기 일방향과 반대 방향(타방향)으로 4스텝분의 반전 길이만큼 반전한다. 여기서, 검출 로터(47)는, 로터(57)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있고, 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 간격(R1)은, 로터(57)가 그 반전 길이(또는 반전 각도) 이상 공전할 수 있는 정도의 간격으로 되어 있다. 그 때문에, 로터(57)가 반대의 상에 끌어당겨져서 상기 반전 길이(또는 반전 각도)만큼 반전하여도, 검출 로터(47)의 돌기(47a)는, 로터(57)의 돌기(57b, 57c)와 접촉하지 않고, 검출 로터(47)는 로터(57)의 반전에 추종하여 반전하지 않고, 로터(57)의 기점위치에서 계속 정지하고, 홀 IC에 의해 예를 들면 5V의 일정한 전압이 검출된다(도면 중, 동그라미 15 : 도 4의 스텝 7에 대응).
그 후, 스테이터(55)의 N극과 S극이 교체되어 로터(57)가 회전하여도, 검출 로터(47)의 돌기(47a)는 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 사이에 배치되어 있고, 검출 로터(47)는 로터(57)의 기점위치에서 계속 정지한다. 그때, 자성체(46)에 의해 검출 로터(47)의 주위에 형성된 자장에 의해 검출 로터(47)의 회동을 억제하는 가세력이 부여되어 있고, 홀 IC에 의해 예를 들면 5V의 일정한 전압이 검출된다(도면 중, 동그라미 16 : 도 4의 스텝 6에 대응). 이 홀 IC(45)의 일정 전압을 검지함에 의해, 로터(57)가 소정의 기점위치에 도달한 것을 확실하게 검출할(로터(57)의 기점위치 검출을 행할) 수 있다.
또한, 로터(57)가 타방향(예를 들면, 도 1 중, 상방에서 보아 좌회전)으로 회전하는 경우에는, 어느 스텝분만큼 검출 로터(47)는 계속 정지하고, 즉 검출 로터(47)는 소정의 구동 여유를 갖고서 계속 정지하고, 어느 스텝에서 로터(57)의 윗면에 마련된 돌기(57b)와 검출 로터(47)의 하면에 마련된 돌기(47a)가 당접하고, 그 후, 돌기(57b, 47a)를 통하여 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 구동력이 전달되고, 검출 로터(47)가 로터(57)와 함께 회전하고, 검출 로터(47)의 외측에 마련된 홀 IC에 의해 구형파형의 출력 신호가 검출된다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 로터(57)의 윗면에 마련된 2개의 돌기(57b, 57c)와 검출 로터(47)의 하면에 마련된 봉형상 돌기(47a)에 의해 로터(57)로부터 검출 로터(47)에 회전 구동력을 전달하는 회전 구동 기구가 구성되고, 이 회전 구동 기구가, 로터(57)의 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유, 구체적으로는 로터(57)의 반전 길이 또는 반전 각도 이상의 구동 여유를 갖음에 의해, 로터(57)가 반전한 때의 로터(57)로부터 검출 로터(47)에의 회전 구동력의 전달이 구동 여유의 길이 또는 각도만큼 억제되기 때문에, 밸브체(25)가 밸브구(22a)를 밸브폐쇄한 것을 확실하게 검출할(로터(57)의 기점위치 검출을 정치하게 행할) 수 있고, 전동밸브의 계속적인 이음이나 진동의 발생이나 전동밸브의 내구성의 저하를 억제할 수 있고, 스테핑 모터(50)의 스테이터(55)의 불필요한 구동을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 밸브체(25)가 밸브구(22a)를 밸브폐쇄한 때에 밸브체 홀더(32)의 스토퍼(37)가 가이드 부시(26)의 스토퍼(27)에 충접하고, 밸브구(22a)의 밸브폐쇄 위치에서 회전 스톱 기구에 의해 로터(57)의 회전이 저지되는 형태에 관해 설명하였지만, 밸브폐쇄할 때에 약간의 유체의 누출을 허용하는 구성으로 하여도 좋고, 또한 예를 들면 밸브체(25)의 전개(全開) 위치(로터(57)의 종점 위치) 등, 알맞은 위치에 로터(57)의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구를 설정할 수 있고, 로터(57)의 원하는 회전 위치를 검출할 수도 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 검출 로터(47)가, 로터(57)의 회전축(56)에 형성된 지지부(56a)에 재치되고, 로터(57)의 회전축(56)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 배치되는 형태에 관해 설명하였지만, 예를 들면 검출 로터(47)와 회전축(56)을 일체로 하고, 회전축(56)을 밸브체(25)의 상방 축경부(25b)에 유감(遊嵌)시킴과 함께, 회전축(56)의 하부를 밸브체 홀더(32)의 상부에 재치하고, 검출 로터(47)와 회전축(56)이 일체로서 로터(57)와 지지 링(36)과 밸브체 홀더(32)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있어도 좋다.
도 6은, 도 1에 도시하는 전동밸브에 적용되는 스테핑 모터의 다른 실시의 형태의 기본 구성을 모식적으로 도시한 것이고, 도 7은, 도 6의 B-B화살로 본 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시하는 실시의 형태의 스테핑 모터(50A)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 스테핑 모터(50)에 대해, 회전 구동 기구와 회전 스톱 기구의 구성이 상위하여 있고, 그 밖의 구성은 도 2 및 도 3에 도시하는 스테핑 모터(50)와 거의 마찬가지이다. 따라서 도 2 및 도 3에 도시하는 스테핑 모터(50)와 동일한 구성에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 6에 도시하는 로터(57A)의 윗면에는, 이 로터(57A)의 회전 방향으로 소정의 길이 간격(또는 각도 간격)을 갖는 오목부(구동 여유 오목부)(57Ad)가 형성되고, 로터(57A)의 상방에 배치된 검출 로터(47A)의 하면에는, 선단이 로터(57A)의 오목부(57Ad) 내에 유감되는 봉형상 돌기(47Aa)가 마련되어 있다. 여기서, 오목부(57Ad)는, 로터(57A)의 윗면의 외연보다도 내측에 형성되어 있다. 이와 같이, 봉형상 돌기(47Aa)의 선단이 로터(57A)의 오목부(57Ad) 내에 유감됨에 의해, 검출 로터(47A)가, 로터(57A)의 회전 방향의 소정의 길이(또는 각도), 즉 로터(57A)의 오목부(57Ad)의 측면(57Ab)과 측면(57Ac)의 길이 간격(또는 각도 간격)(R2)의 내측(즉 R2의 범위 내)으로 로터(57A)에 대해 상대적으로 회전 자유롭게 되어 있다(도 7 참조). 이 간격(R2)은, 전술한 간격(R1)과 마찬가지로, 그 내측에서 검출 로터(47A)의 봉형상 돌기(47aA)가 로터(57A)의 반전 길이(또는 반전 각도) 이상 회전할 수 있도록 설정되어 있다.
검출 로터(47A)의 봉형상 돌기(47Aa)가 로터(57A)의 오목부(57Ad)의 측면(57Ac)과 당접한 상태에서, 로터(57A)가 일방향(예를 들면, 도면 중, 상방에서 보아 우회전)으로 회전 구동되면, 로터(57A)로부터 검출 로터(47A)에 구동력이 전달되고, 검출 로터(47A)가 로터(57A)에 추종하여 강제적으로 상기 일방향으로 회전한다. 한편으로, 검출 로터(47A)의 봉형상 돌기(47Aa)가 로터(57A)의 오목부(57Ad)의 측면(57Ab)과 당접한 상태에서, 로터(57A)가 타방향(예를 들면, 도면 중, 상방에서 보아 좌회전)으로 회전 구동되면, 검출 로터(47A)가 로터(57A)에 추종하여 강제적으로 상기 타방향으로 회전하게 되어 있다.
또한, 캔(58)의 로터(57A)의 하방에는 스토퍼(58Aa)가 고정되고, 로터(57A)의 하면에는 스토퍼(57Aa)가 마련되고, 로터(57A)가 일방향으로 소정의 회전수만큼 회전한 때에, 스토퍼(57Aa)와 스토퍼(58Aa)가 당접하여 로터(57A)의 회전이 저지되도록 되어 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시하는 실시의 형태에서는, 로터(57A)에 마련된 스토퍼(57Aa)와 캔(58)의 내부에 마련된 스토퍼(58Aa)에 의해 로터(57A)의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구(59A)가 구성된다.
이와 같이, 도 6 및 도 7에 도시하는 실시의 형태에서는, 로터(57A)의 윗면에 마련된 오목부(57Ad)와 검출 로터(47A)의 하면에 마련된 봉형상 돌기(47Aa)에 의해 로터(57A)로부터 검출 로터(47A)에 회전 구동력을 전달하는 회전 구동 기구가 구성되고, 이 회전 구동 기구가, 로터(57A)의 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유, 예를 들면 로터(57A)의 반전 길이 또는 반전 각도 이상의 구동 여유를 갖음에 의해, 로터(57A)가 반전한 때의 로터(57A)로부터 검출 로터(47A)에의 회전 구동력의 전달이 구동 여유의 길이 또는 각도만큼 억제된다. 그 때문에, 로터(57A)가 회전 스토퍼 기구(59A)에 의해 강제적으로 정지된 후에 스테이터(55)에 대한 구동 전류의 공급이 계속되어도, 로터(57A)가 진동할뿐이고 검출 로터(47A)는 정지한 채로 되어, 로터(57A)가 스토퍼에 당접한 것을 정확하게 검지하고, 로터(57A)의 기점위치 검출을 정치하게 행할 수 있고, 예를 들면 전동밸브의 계속적인 이음이나 진동의 발생이나 전동밸브의 내구성의 저하를 억제할 수 있고, 스테핑 모터의 스테이터의 불필요한 구동을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 로터(57)에 회전 방향으로 간격을 두고 배치되는 2개의 돌기(57b, 57c)를 마련하고, 검출 로터(47)에 로터(57)의 2개의 돌기(57b, 57c)의 사이에 배치되는 돌기(47a)를 마련하는 형태나, 로터(57A)에 회전 방향으로 소정의 길이 간격(또는 각도 간격)을 갖는 오목부(57Ad)를 마련하고, 검출 로터(47A)에 로터(57A)의 오목부(57Ad)에 유감되는 돌기(47Aa)를 마련하는 형태에 관해 설명하였지만, 예를 들면 검출 로터(47)에 회전 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 돌기를 마련하고, 로터(57)에 검출 로터(47)의 복수의 돌기의 사이에 배치되는 돌기를 마련하여도 좋고, 검출 로터(47A)에 회전 방향으로 소정의 길이 간격(또는 각도 간격)을 갖는 오목부를 마련하고, 로터(57A)에 검출 로터(47A)의 오목부에 유감되는 돌기를 마련하여도 좋다. 또한, 로터의 돌기나 오목부 등의 위치나 형상은, 적절히 변경할 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 로터(57, 57A)가 반전한 때에 검출 로터(47, 47a)가 회동하지 않도록, 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 간격(R1)이나 로터(57A)의 오목부(57Ad)의 측면(57Ab, 57Ac)끼리의 간격(R2)을 로터의 반전 길이(또는 반전 각도) 이상으로 하는 형태에 관해 설명하였지만, 예를 들면 로터(57)의 돌기(57b, 57c)끼리의 간격(R1)이나 로터(57A)의 오목부(57Ad)의 측면(57Ab, 57Ac)끼리의 간격(R2)이 로터의 반전 길이(또는 반전 각도) 보다도 작은 경우라도, 로터(57, 57A)가 반전한 때에 검출 로터(47, 47a)가 로터(57, 57A)에 추종하여 회전하지 않는 범위가 존재하기(즉 구동 여유가 존재하기) 때문에, 통상의 구동 파형과 확실하게 식별할 수 있고, 로터(57, 57A)의 기점위치 검출을 정치하게 행할 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 밸브체 홀더(32)에 마련된 스토퍼(37)와 가이드 부시(26)에 마련된 스토퍼(27)나, 로터(57A)에 마련된 스토퍼(57Aa)와 캔에 마련된 스토퍼(58Aa)에 의해 로터의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구가 구성된 형태에 관해 설명하였지만, 스테이터의 내측에 배치된 로터의 회전을 저지할 수 있다면 회전 스톱 기구의 구성은 적절히 변경할 수 있다,
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 자성체(46)에 의해 로터의 주위에 형성된 자장에 의해 로터의 회동을 억제하는 형태에 관해 설명하였지만, 예를 들면 마찰 저항 등의 알맞은 가세력에 의해 로터의 회동을 억제하여도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 본 발명에 관한 스테핑 모터를 전동밸브에 적용하고, 밸브가 소정의 위치에 도달한 때의 로터의 기점위치 검출을 행하는 형태에 관해 설명하였지만, 본 발명에 관한 스테핑 모터는, 로터의 소정의 회전 위치를 검출할 필요가 있는 전동밸브 이외의 다른 장치에도 적용할 수 있다.
1 : 전동밸브
20 : 밸브본체
21 : 밸브실
22a : 밸브구
24 : 밸브체부
25 : 밸브체
26 : 가이드 부시
27 : 스토퍼
f32 : 밸브체 홀더
37 : 스토퍼
45 : 홀 IC
46 : 자성체
47 : 검출 로터
47a : 봉형상 돌기
50 : 스테핑 모터
55 : 스테이터
56 : 회전축
57 : 로터
57Aa : 로터측 스토퍼
57b, 57c : 돌기
57Ad : 오목부(구동 여유 오목부)
58Aa : 캔측 스토퍼
59 : 회전 스톱 기구
L : 회전축심

Claims (9)

  1. 스테이터와, 그 스테이터에 의해 회전 구동되는 로터와, 상기 로터의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구를 구비하는 스테핑 모터로서,
    상기 로터의 회전 위치를 검출하는 검출 로터를 가지며,
    그 검출 로터는, 상기 로터와 동축심상에 회전 자유롭게 배치되어 그 로터와 상기 검출 로터와의 사이의 회전 구동 기구를 통하여 그 로터에 의해 회전 구동되고,
    상기 회전 구동 기구는, 회전 방향으로 소정의 길이 또는 각도의 구동 여유를 가지며,
    상기 로터가 반전한 때에 상기 구동 여유의 길이 또는 각도의 범위 내에서 상기 로터로부터 상기 검출 로터에의 회전 구동력의 전달이 억제되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  2. 스테이터와, 그 스테이터에 의해 회전 구동되는 로터와, 상기 로터의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구를 구비하는 스테핑 모터로서,
    상기 로터의 회전 위치를 검출하는 검출 로터를 가지며,
    그 검출 로터는, 상기 로터와 동축심상에 회전 자유롭게 배치되어 그 로터와 상기 검출 로터와의 사이의 회전 구동 기구를 통하여 그 로터에 의해 회전 구동되고,
    상기 회전 구동 기구는, 상기 로터 및 상기 검출 로터의 어느 일방에 마련되고, 회전 방향으로 소정의 길이 간격 또는 각도 간격을 두고 배치된 복수의 돌기와, 상기 로터 및 상기 검출 로터의 어느 타방에 마련되고, 상기 복수의 돌기의 사이에 배치된 별도의 돌기로 구성되고, 상기 별도의 돌기가 상기 복수의 돌기의 사이에서 상대적으로 이동 자유롭게 되어 있는 구동 여유를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  3. 스테이터와, 그 스테이터에 의해 회전 구동되는 로터와, 상기 로터의 회전을 저지하는 회전 스톱 기구를 구비하는 스테핑 모터로서,
    상기 로터의 회전 위치를 검출하는 검출 로터를 가지며,
    그 검출 로터는, 상기 로터와 동축심상에 회전 자유롭게 배치되어 그 로터와 상기 검출 로터와의 사이의 회전 구동 기구를 통하여 그 로터에 의해 회전 구동되고,
    상기 회전 구동 기구는, 상기 로터 및 상기 검출 로터의 어느 일방에 마련되고, 회전 방향으로 소정의 길이 간격 또는 각도 간격을 갖는 구동 여유 오목부와, 상기 로터 및 상기 검출 로터의 어느 타방에 마련되고, 상기 구동 여유 오목부에 유감된 돌기로 구성되고, 상기 돌기가 상기 구동 여유 오목부의 내측에서 상대적으로 이동 자유롭게 되어 있는 구동 여유를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 구동 기구의 상기 구동 여유의 길이 또는 각도는, 상기 회전 스톱 기구에 의해 상기 로터의 회전이 저지된 때의 그 로터의 반전 길이 또는 반전 각도 이상인 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 로터에는, 그 검출 로터의 회동을 억제하는 가세력이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가세력은, 상기 검출 로터의 외측에 마련된 자성체에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 스테핑 모터를 포함하고,
    밸브실 및 그 밸브실에 개구하는 밸브구를 갖는 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위해 상기 밸브실에 승강 자유롭게 배치되는 밸브체와, 상기 스테핑 모터의 상기 로터의 회전 운동을 상기 밸브체의 승강 운동으로 변환하는 변환 기구를 구비하고,
    상기 스테핑 모터는, 상기 스테이터에 의해 상기 로터를 회전 구동시키고, 상기 변환 기구에 의해 상기 밸브체를 승강시켜서 상기 밸브체가 소정의 위치에 도달한 때에, 회전 스톱 기구에 의해 상기 로터의 회전이 저지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 전동밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소정의 위치는, 상기 밸브체가 상기 밸브구를 밸브폐쇄하는 위치 또는 상기 밸브체가 상기 밸브구를 전개하는 위치인 것을 특징으로 하는 전동밸브.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 밸브본체에는 캔이 고착되고,
    상기 로터 및 상기 검출 로터는, 상기 캔의 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동밸브.
KR1020130153641A 2013-02-19 2013-12-11 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브 KR102150359B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-030369 2013-02-19
JP2013030369A JP6101511B2 (ja) 2013-02-19 2013-02-19 ステッピングモータ及びそれを用いた電動弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140104340A KR20140104340A (ko) 2014-08-28
KR102150359B1 true KR102150359B1 (ko) 2020-09-01

Family

ID=50070369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130153641A KR102150359B1 (ko) 2013-02-19 2013-12-11 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9525373B2 (ko)
EP (1) EP2768125B1 (ko)
JP (1) JP6101511B2 (ko)
KR (1) KR102150359B1 (ko)
CN (1) CN103997184B (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996900B1 (fr) * 2012-10-16 2015-08-07 Sonceboz Sa Vanne munie d'un actionneur lineaire polyphase pour dosage sous haute pression
GB201603283D0 (en) * 2016-02-25 2016-04-13 Johnson Electric Sa Method of reducing noise from a HVAC system
JP6741611B2 (ja) 2017-02-20 2020-08-19 株式会社不二工機 電動弁
JP6826727B2 (ja) 2017-03-31 2021-02-10 株式会社不二工機 電動弁
JP6518713B2 (ja) 2017-04-12 2019-05-22 株式会社不二工機 電動弁
FR3074872B1 (fr) * 2017-12-08 2019-11-01 Moving Magnet Technologies Vanne de reglage compacte
JP7090872B2 (ja) * 2018-01-18 2022-06-27 株式会社不二工機 電動弁
JP6684836B2 (ja) * 2018-01-29 2020-04-22 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
JP7223609B2 (ja) * 2019-03-20 2023-02-16 株式会社Screenホールディングス 処理液供給装置および処理液供給装置の制御方法
JP7127843B2 (ja) * 2019-04-11 2022-08-30 株式会社不二工機 流路切換弁の組立方法
DE102019206197A1 (de) * 2019-04-30 2020-11-05 Mahle International Gmbh Expansionsventil
JP6873512B2 (ja) * 2020-04-09 2021-05-19 株式会社不二工機 電動弁
CN115443598A (zh) 2020-04-22 2022-12-06 斯坦蒂内有限责任公司 致动器和紧凑的egr阀
CN113969986A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 龙泉市惠丰进出口有限公司 电子膨胀阀
EP4290105A1 (en) * 2021-02-08 2023-12-13 Fujikoki Corporation Electric valve
CN116685791A (zh) * 2021-02-08 2023-09-01 株式会社不二工机 电动阀

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141095A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Fuji Koki Corp 電動切換弁
JP2003329698A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Saginomiya Seisakusho Inc 電動弁、電動弁の駆動装置、電動弁の制御装置、及び冷凍サイクル装置並びに空気調和機

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US777373A (en) * 1902-05-15 1904-12-13 Chapman Valve Mfg Co Motor-driven valve.
US4028291A (en) 1973-01-23 1977-06-07 Nippon Oil Company Ltd. Process for the production of resins for printing ink
FR2277289A2 (fr) * 1974-07-05 1976-01-30 Pont A Mousson Dispositif de commande a moteur pour tige de vanne
US4463930A (en) * 1982-05-20 1984-08-07 Michael Vamvakas Piston-type valve with slip clutch actuated limit switch
JPH0689858B2 (ja) * 1987-10-07 1994-11-14 株式会社鷺宮製作所 ステッピングモ−タバルブおよびその操作方法
DE4425698B4 (de) * 1994-07-20 2004-05-06 Bürkert Werke GmbH & Co. Absperr- und/oder Stellorgan
JP2776407B2 (ja) * 1995-06-23 1998-07-16 日本電気株式会社 伝送路バックアップ方式
US5684348A (en) * 1996-02-28 1997-11-04 Main; Louis Automatic damping and transient supressing improvement in synchronous motors and generators
JP3747535B2 (ja) * 1996-11-07 2006-02-22 ブラザー工業株式会社 記録装置
EP0978931B1 (en) * 1998-02-23 2008-08-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control valve apparatus
US6641111B2 (en) * 2002-01-24 2003-11-04 Eaton Corporation Dislodging a throttle plate from ice formation
JP4526290B2 (ja) 2004-03-29 2010-08-18 株式会社不二工機 ステッピングモータ用電磁コイルの製造方法
DE102005009601B4 (de) * 2005-02-28 2009-04-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Antrieb und Verfahren zur Überwachung dieses Antriebs
KR20070113730A (ko) * 2006-05-26 2007-11-29 주식회사 대우일렉트로닉스 스위치드 릴럭턴스 모터
DE102007006396A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Provita Gmbh Vorrichtung zur Stillstandssteuerung einer motorischen Antriebseinrichtung
CN102213509B (zh) * 2011-06-02 2017-04-12 上海俊乐制冷自控元件有限公司 一种电子膨胀阀

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141095A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Fuji Koki Corp 電動切換弁
JP2003329698A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Saginomiya Seisakusho Inc 電動弁、電動弁の駆動装置、電動弁の制御装置、及び冷凍サイクル装置並びに空気調和機

Also Published As

Publication number Publication date
JP6101511B2 (ja) 2017-03-22
CN103997184A (zh) 2014-08-20
JP2014161152A (ja) 2014-09-04
EP2768125A2 (en) 2014-08-20
EP2768125B1 (en) 2020-04-22
US9525373B2 (en) 2016-12-20
EP2768125A3 (en) 2017-12-06
CN103997184B (zh) 2018-09-25
US20140231684A1 (en) 2014-08-21
KR20140104340A (ko) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102150359B1 (ko) 스테핑 모터 및 그것을 이용한 전동밸브
CN100510580C (zh) 电动式控制阀
CN103423503A (zh) 电磁致动器
JP6542806B2 (ja) 電動弁
JP4659514B2 (ja) 電動式コントロールバルブ
CN211449662U (zh) 开关阀
JP5345550B2 (ja) 駆動機構、アクチュエータ及びバルブ
JP6271784B2 (ja) ステッピングモータ及びそれを用いた電動弁
JP5473695B2 (ja) モータ安全弁
KR101273389B1 (ko) 엔진의 위상 가변 장치
JP6429985B2 (ja) 電動弁
JP5424919B2 (ja) 電動弁
WO2019159698A1 (ja) 流体制御弁
JP5707073B2 (ja) 電動弁
KR100801127B1 (ko) 전동식 삼방밸브
JP4688433B2 (ja) 直動アクチュエータ
CN109751421A (zh) 直驱风门机构
JP2008032094A (ja) 電動式コントロールバルブ
KR20140005005A (ko) 압력유체 순환용 밸브장치
CN203800800U (zh) 一种管状电机的换向装置
CN219453028U (zh) 一种阀装置
JP2000352472A (ja) 電動膨張弁
JP2003222260A (ja) 電動式制御弁
CN109751348A (zh) 转动箝位机构
CN209278604U (zh) 用于电子膨胀阀的手动开启工具

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant