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公開番号2024168537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085296
出願日2023-05-24
発明の名称バルブアクチュエータおよび電動弁
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人個人,個人,個人
主分類F16K 31/04 20060101AFI20241128BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】熱伝達による不具合の発生を抑制して動作安定性を高めることができるバルブアクチュエータおよび電動弁を提供する。
【解決手段】バルブアクチュエータ5は、電動モータ54と、出力軸56と、回路基板58と、出力軸56の回転角度を検出する回転角度検出機構57と、を備える。出力軸56の基端部が第1基板60よりもケース51の底壁51A側に位置して設けられる。回転角度検出機構57の角度伝達軸57Bが第1基板60を貫通するとともに、第2基板70に設けられたポテンショメータ(角度検出部)57Eに角度伝達軸57Bの回転が伝達される。出力軸56を介して第1基板60に熱が伝達されにくくなり、バルブアクチュエータ5の動作の不具合の発生を抑制することができる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電動弁の弁体を開閉動作させるためのバルブアクチュエータであって、
電動モータと、
前記電動モータの回転を前記弁体に伝達する出力軸と、
前記電動モータの回転を制御するための回路基板と、
前記出力軸の回転角度を検出する回転角度検出機構と、
前記電動モータ、前記回路基板および前記回転角度検出機構を収容するケースと、を備え、
前記出力軸は、前記ケースの底壁を貫通する先端側が前記弁体に延びて設けられ、基端部が前記回路基板よりも前記底壁側に位置して設けられ、
前記回転角度検出機構は、前記出力軸の出力歯車に噛合する伝達歯車と、前記伝達歯車とともに回転する角度伝達軸と、前記角度伝達軸の回転に基づいて前記出力軸の回転角度を検出する角度検出部と、を少なくとも有し、
前記角度伝達軸が前記回路基板を貫通して前記ケースの天壁側まで延びて設けられ、前記回路基板よりも前記天壁側に位置する前記角度検出部に前記角度伝達軸の回転が伝達されることを特徴とするバルブアクチュエータ。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記回転角度検出機構の前記伝達歯車が樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項３】
前記電動モータが取り付けられる取付板をさらに備え、
前記出力軸は、前記取付板と前記ケースの底壁とに亘って回転支持され、
前記回路基板は、前記取付板および前記出力軸の基端部に対して前記ケースの天壁側に離隔して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項４】
前記電動モータの回転を前記出力軸に伝達する減速歯車列をさらに備え、前記減速歯車列を構成する複数の歯車のうち少なくとも１つの歯車が樹脂製であることを特徴とする請求項３に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項５】
前記回路基板は、前記ケースの側壁に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載のバルブアクチュエータを備えることを特徴とする電動弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブアクチュエータおよび電動弁に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電動弁の弁体を開閉動作させるための駆動部としてバルブアクチュエータ（ギヤードモータ）が利用されている。バルブアクチュエータとしては、駆動源であるモータと、モータの駆動力を出力軸に伝達する複数のギア（歯車輪列）と、出力軸の回転角度を検出する検出手段（ポテンショメータ）と、モータの回転を制御するための回路基板と、これらの各部を収容するケース（カバー）と、を有したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－９２６９４号公報
特開２０２１－１４８１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のバルブアクチュエータは、出力軸がケースの天壁から底壁まで延び、底壁を貫通して弁体に接続されており、ケース中にて出力軸は回路基板を貫通して設けられている。このため、電動弁の熱（高温／低温）が出力軸を介してケース内の各部に伝達されることで、バルブアクチュエータの動作に不具合が生じる可能性がある。一例としては、電動弁が低温になる（冷水が流れている）場合、出力軸が冷やされることで表面に結露水が付着し、この結露水が回路基板に滴下すると回路がショートするおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、熱伝達による不具合の発生を抑制して動作安定性を高めることができるバルブアクチュエータおよび電動弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のバルブアクチュエータは、電動弁の弁体を開閉動作させるためのバルブアクチュエータであって、電動モータと、前記電動モータの回転を前記弁体に伝達する出力軸と、前記電動モータの回転を制御するための回路基板と、前記出力軸の回転角度を検出する回転角度検出機構と、前記電動モータ、前記回路基板および前記回転角度検出機構を収容するケースと、を備え、前記出力軸は、前記ケースの底壁を貫通する先端側が前記弁体に延びて設けられ、基端部が前記回路基板よりも前記底壁側に位置して設けられ、前記回転角度検出機構は、前記出力軸の出力歯車に噛合する伝達歯車と、前記伝達歯車とともに回転する角度伝達軸と、前記角度伝達軸の回転に基づいて前記出力軸の回転角度を検出する角度検出部と、を少なくとも有し、前記角度伝達軸が前記回路基板を貫通して前記ケースの天壁側まで延びて設けられ、前記回路基板よりも前記天壁側に位置する前記角度検出部に前記角度伝達軸の回転が伝達されることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明によれば、出力軸の基端部が回路基板よりもケースの底壁側に位置して設けられる、すなわち、出力軸が回路基板を貫通していないことで、電動弁の熱が出力軸を介して回路基板に伝達されにくくなり、バルブアクチュエータの動作の不具合の発生を抑制することができる。さらに、回転角度検出機構の角度伝達軸が回路基板を貫通して角度検出部に回転を伝達することで、出力軸から直接ではなく伝達歯車および角度伝達軸を介することによって、回路基板や角度検出部への熱の影響を小さくすることができる。
【０００８】
この際、本発明のバルブアクチュエータでは、前記回転角度検出機構の前記伝達歯車が樹脂製であることが好ましい。このような構成によれば、回転角度検出機構の伝達歯車が樹脂製であることで、出力軸から角度伝達軸や回路基板への熱の伝達をさらに抑制することができる。
【０００９】
さらに、本発明のバルブアクチュエータは、前記電動モータが取り付けられる取付板をさらに備え、前記出力軸は、前記取付板と前記ケースの底壁とに亘って回転支持され、前記回路基板は、前記取付板および前記出力軸の基端部に対して前記ケースの天壁側に離隔して設けられていることが好ましい。このような構成によれば、回路基板が取付板および出力軸の基端部と離隔して設けられていることで、回路基板への熱の伝達をさらに抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のバルブアクチュエータでは、前記電動モータの回転を前記出力軸に伝達する減速歯車列をさらに備え、前記減速歯車列を構成する複数の歯車のうち少なくとも１つの歯車が樹脂製であることが好ましい。このような構成によれば、減速歯車列の歯車の少なくとも１つが樹脂製であることで、出力軸から電動モータや取付板への熱の伝達を抑制することができ、回路基板への熱の影響を小さくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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