特許ウォッチ

公開番号2025036752
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2025002633,2024516148
出願日2025-01-08,2023-03-27
発明の名称電動弁
出願人株式会社不二工機
代理人弁理士法人オーパス国際特許事務所
主分類F16K 31/04 20060101AFI20250306BHJP(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】マグネットローターに設けるストッパを省略できるとともに、弁体の移動が止まったときにマグネットローターの回転を止めることができる電動弁を提供する。
【解決手段】電動弁1は、弁本体10と、弁体40と、弁軸34と、ステッピングモーター66と、制御装置80と、を有する。弁軸34に雄ねじ34cが形成され、弁本体10に雌ねじ13cが形成される。弁軸34がマグネットローター31に固定され、弁軸34の下端が弁体40と接続される。マグネットローター31が閉弁方向に回転すると弁体40が弁口15に向かって移動される。弁体40が弁座16に接すると弁体40の弁口15に向かう移動が規制される。制御装置80が、マグネットローター31の回転が規制されたときにステーター60に生じる逆起電圧に基づいてマグネットローター31の閉弁方向への回転が規制されたことを検出する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
弁口および前記弁口を囲む弁座を有する弁本体と、前記弁口と向かい合う弁体と、弁軸と、ステッピングモーターと、前記ステッピングモーターを制御する制御装置と、を有する電動弁であって、
前記弁軸と前記弁本体または前記弁体とが送りねじ機構を構成し、
前記弁軸が、前記ステッピングモーターのマグネットローターに同軸に固定され、
前記弁軸の端部が、前記弁体と接続され、
前記マグネットローターが閉弁方向に回転すると前記弁体が前記弁口に向かって移動され、
前記弁体が前記弁座に接すると前記弁座が前記弁体の前記弁口に向かう移動を規制し、
前記制御装置が、初期化動作モードにおいて、前記ステッピングモーターにパルスを入力して前記マグネットローターを前記閉弁方向に回転させ、前記マグネットローターの前記閉弁方向への回転が規制されたときの前記マグネットローターの位置を基準位置として取得し、
前記制御装置が、通常動作モードにおいて、前記基準位置に基づいて前記マグネットローターの位置を制御し、前記マグネットローターの位置を前記ステッピングモーターに入力したパルスの数によって管理し、
前記マグネットローターが前記基準位置にあるときに前記ステッピングモーターに最大数のパルスが入力されると、前記マグネットローターが前記基準位置から全開位置まで回転し、
前記制御装置によって受信される弁体移動命令が、前記マグネットローターの目標位置に対応する弁開度を含み、前記弁開度０［％］が前記基準位置に対応し、前記弁開度１００［％］が前記全開位置に対応し、
前記制御装置が、
前記弁体移動命令を外部装置から受信し、
前記弁開度が０［％］以上でかつ１００［％］以下のとき、前記マグネットローターの位置が前記弁開度に対応する前記目標位置になるように前記マグネットローターを回転させ、
前記弁開度が０［％］より小さいときまたは１００［％］より大きいとき、不正な前記弁開度を受信したことを示す命令実行結果を前記外部装置に送信する、電動弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来の電動弁の一例を開示している。このような電動弁は、エアコンなどが有する冷凍サイクルに組み込まれる。電動弁は、弁本体と、弁体と、弁体を移動させるためのステッピングモーターと、を有している。ステッピングモーターは、マグネットローターとステーターとを有している。ステッピングモーターにパルスが入力されるとマグネットローターが回転する。マグネットローターの回転に応じて弁体が移動し、弁本体の弁口を流れる流体（冷媒）の流量が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１７９１３３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電動弁において、マグネットローターは、閉弁方向に回転すると下方に移動し、ばね部材を介して弁体を弁口に向けて押す。弁体が下方に移動し、弁体が弁本体の弁座に接すると当該弁体の下方への移動が規制されるが、ばね部材が縮むためマグネットローターの閉弁方向への回転が継続される。そのため、マグネットローターにストッパを設けて、ストッパによってマグネットローターの閉弁方向の回転が規制されたときのマグネットローターの位置を基準位置としている。
【０００５】
このようなストッパは、流体を制御するという電動弁本来の機能には関係がなく、ストッパは比較的大きい形状を有することから、電動弁の小型化を阻害しかつ電動弁の製造コストを押し上げる。また、弁体の移動が止まるタイミングに対してマグネットローターの回転が止まるタイミングがずれているため、複雑な弁体の位置制御が必要になる。
【０００６】
そこで、本発明は、マグネットローターに設けるストッパを省略できるとともに、弁体の移動が止まったときにマグネットローターの回転を止めることができる電動弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電動弁は、弁口および前記弁口を囲む弁座を有する弁本体と、前記弁口と向かい合う弁体と、弁軸と、ステッピングモーターと、を有する電動弁であって、前記弁軸と前記弁本体または前記弁体とが送りねじ機構を構成し、前記弁軸が、前記ステッピングモーターのマグネットローターに同軸に固定され、前記弁軸の端部が、前記弁体と接続され、前記マグネットローターが閉弁方向に回転すると前記弁体が前記弁口に向かって移動され、前記弁体が前記弁座に接すると前記弁座が前記弁体の前記弁口に向かう移動を規制することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記弁軸と前記弁本体とが前記送りねじ機構を構成し、前記弁軸に雄ねじが形成され、前記弁本体に前記雄ねじが螺合される雌ねじが形成され、前記雄ねじと前記雌ねじとが前記送りねじ機構を構成する、ことが好ましい。
【０００９】
本発明において、前記弁軸と前記弁体とが前記送りねじ機構を構成し、前記弁軸に雄ねじが形成され、前記弁体に前記雄ねじが螺合される雌ねじが形成され、前記雄ねじと前記雌ねじとが前記送りねじ機構を構成する、ことが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記弁軸と前記弁本体とが送りねじ機構を構成し、前記弁軸に雌ねじが形成され、前記弁本体に前記雌ねじが螺合される雄ねじが形成され、前記雄ねじと前記雌ねじとが前記送りねじ機構を構成する、ことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許