特開 2024-101619 バルブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101619

(43)【公開日】2024-07-30

(54)【発明の名称】バルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20240723BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005623

(22)【出願日】2023-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】大岩 俊之

(72)【発明者】

【氏名】植田 正紀

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 博之

(72)【発明者】

【氏名】耿 金群

【テーマコード（参考）】

3H062

【Ｆターム（参考）】

3H062AA07

3H062AA13

3H062BB04

3H062CC01

3H062DD03

3H062EE07

3H062FF05

3H062HH03

3H062HH07

(57)【要約】

【課題】高い精度で制御可能なバルブ装置を提供する。
【解決手段】バルブ装置１００は、モータと、モータからの動力を減速する減速機構と、減速機構から動力が伝達される弁体２と、弁体２を収容するハウジング４と、を備え、弁体２は突起２２１を有し、ハウジング４は、突起２２１が接触可能なストッパ４０を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータからの動力を減速する減速機構と、
前記減速機構から動力が伝達される弁体と、
前記弁体を収容するハウジングと、を備え、
前記弁体は突起を有し、
前記ハウジングは、前記突起が接触可能なストッパを有するバルブ装置。

【請求項2】

前記ストッパは、前記弁体の姿勢が可動範囲の端に設定された場合に前記突起と接触する請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項3】

前記ストッパは、前記弁体の姿勢が可動範囲外に設定された場合に前記突起と接触する請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項4】

前記モータの動作を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記弁体の指令変位量と前記弁体が実際に変位した実変位量との差に基づいて、前記指令変位量を補正する補正量を取得し、
前記実変位量は、複数の前記ストッパのうちの第１ストッパに前記突起が接触する第１姿勢から、複数の前記ストッパのうちの第２ストッパに前記突起が接触する第２姿勢に前記弁体が変位したときの前記弁体の実際の変位量である請求項２又は３に記載のバルブ装置。

【請求項5】

前記弁体は、軸心を中心として回動するロータである請求項１又は２に記載のバルブ装置。

【請求項6】

前記ロータは、前記軸心に沿って延在する軸部と、当該軸部から前記軸心に直交する径方向に延在する平面と、を有し、
前記突起は、前記平面から前記軸心に沿って立設し、
前記ハウジングは、前記軸部が挿通される開口が形成された蓋部を有し、
前記ストッパは、前記ロータの周方向において前記突起と対向するように前記蓋部から前記平面に向けて突出している請求項５に記載のバルブ装置。

【請求項7】

前記ストッパは、前記開口から前記径方向の外側に延在している請求項６に記載のバルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるエンジンを冷却する流体の制御に用いられるバルブとしてロータリ式バルブが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示のロータリ式バルブは、ロータと、ロータを収容するケーシングと、ケーシングを覆う蓋と、ロータを回転駆動する回転駆動装置（アクチュエータ）とを有する。アクチュエータは、モータと、モータの回転を減速する減速機構とを備える。減速機構は、ロータに接続される出力軸が同軸上に固定される出力歯車を有する。出力歯車には、蓋に設けられた角度ストッパが突き当てられる溝（突き当て部）が形成されている。製造時等に行われるイニシャライズ処理では、ロータを一方向に回転させることにより、出力歯車に形成された溝の一方の端部に角度ストッパを突き当てて全閉位置に対応するロータの最小角度位置が取得され、ロータを他方向に回転させることにより、溝の他方の端部に角度ストッパを突き当てて全開位置に対応するロータの最大角度位置が取得される。実際の制御では、ロータは、最小角度位置から最大角度位置の範囲内で回転角度が制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－２４９８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示のバルブでは、アクチュエータに設けられた角度ストッパを突き当て部に突き当てることにより実際の制御で使用する最大角度位置と最小角度位置と取得している。しかしながら、ロータの回転軸と出力軸との間にもバックラッシュ等が介在する。このため、ロータが実際に変位する実変位量と制御部等によって決定される指令変位量との間に差が生じる虞があり、バルブ制御の精度には改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い精度で制御可能なバルブ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るバルブ装置の特徴は、モータと、前記モータからの動力を減速する減速機構と、前記減速機構から動力が伝達される弁体と、前記弁体を収容するハウジングと、を備え、前記弁体は突起を有し、前記ハウジングは、前記突起が接触可能なストッパを有する点にある。

【0007】

本構成によれば、ハウジングが有するストッパと、弁体が有する突起とが接触する姿勢を基準として、例えばモータを駆動させる指令変位量を補正するための補正量を取得することが可能となる。つまり、ハウジングにおける弁体の実際（流体を制御する際の実際の環境により近い環境）の実変位量に基づいて指令変位量を補正する補正量を取得することができる。すなわち、補正量は、モータから弁体までに発生する誤差が考慮されている。したがって、高い精度によってバルブ装置を制御することができる。

【0008】

他の特徴として、前記ストッパは、前記弁体の姿勢が可動範囲の端に設定された場合に前記突起と接触してもよい。

【0009】

本構成によれば、例えば、上記した補正量は、弁体が流体を制御する際に実際に動く範囲に応じた値となり、補正量の精度が向上する。また、これとともに補正量を取得するための弁体の変位量が小さくなり、補正量の取得に要する時間を短縮することができる。

【0010】

他の特徴として、前記ストッパは、前記弁体の姿勢が可動範囲外に設定された場合に前記突起と接触してもよい。

【0011】

本構成によれば、突起とストッパとの接触回数を低減することが可能となり、突起及びストッパの摩耗を低減することができる。

【0012】

他の特徴として、前記モータの動作を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記弁体の指令変位量と前記弁体が実際に変位した実変位量との差に基づいて、前記指令変位量を補正する補正量を取得し、前記実変位量は、複数の前記ストッパのうちの第１ストッパに前記突起が接触する第１姿勢から、複数の前記ストッパのうちの第２ストッパに前記突起が接触する第２姿勢に前記弁体が変位したときの前記弁体の実際の変位量であってもよい。

【0013】

本構成によれば、制御部は、ハウジングに設けられた第１ストッパと第２ストッパとに突起を実際に接触させることにより取得した実変位値と、指令変位量との差に基づいて、補正量を取得することができる。つまり、補正量の取得が容易であり、高精度でバルブ装置の制御が可能になる。

【0014】

他の特徴として、前記弁体は、軸心を中心として回動するロータであってもよい。

【0015】

本構成のように弁体が軸心を中心として回動するロータであれば、流体の制御に高い精度が要求されるため、上記構成が有効に機能する。

【0016】

他の特徴として、前記ロータは、前記軸心に沿って延在する軸部と、当該軸部から前記軸心に直交する径方向に延在する平面と、を有し、前記突起は、前記平面から前記軸心に沿って立設し、前記ハウジングは、前記軸部が挿通される開口が形成された蓋部を有し、前記ストッパは、前記ロータの周方向において前記突起と対向するように前記蓋部から前記平面に向けて突出してもよい。

【0017】

本構成によれば、ロータの回動によって突起とストッパとが接触する。また、径方向に延在する平面から立設させることにより突起を設け、蓋部から突出させることによりストッパを設けることができるため、それらの加工が容易である。また、ハウジングが蓋部とは別途有するハウジング本体にロータを収容し、ハウジング本体に蓋部を組み付けるだけでバルブ装置が完成するため、ロータと蓋部との組み付けも容易である。

【0018】

他の特徴として、前記ストッパは、前記開口から前記径方向の外側に延在してもよい。

【0019】

本構成によれば、ストッパを径方向の外側に延在させることで強度を確保しながら突起に対する接触面積を大きく確保することができるため、突起とストッパとがより確実に接触することができる。これにより、より高い精度で補正量を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係るバルブ装置の構成を示す図である。

【図2】実施形態に係るバルブ装置の構成を示す図である。

【図3】実施形態に係るロータの第２ポジションを示す図である。

【図4】実施形態に係るロータの第３ポジションを示す図である。

【図5】実施形態に係るロータの第４ポジションを示す図である。

【図6】実施形態に係るロータの構成を示す斜視図である。

【図7】実施形態に係るロータの構成を示す平面図である。

【図8】実施形態に係る蓋部の構成を示す平面図である。

【図9】実施形態に係る第１ストッパの近傍を示す図である。

【図10】実施形態に係る第２ストッパの近傍を示す図である。

【図11】実施形態に係る突起とストッパ部との位置関係を模式的に示す図である。

【図12】実施形態に係るアクチュエータの構成を示す図である。

【図13】実施形態に係るバルブ装置の構成を示すブロック図である。

【図14】実施形態に係るロータの回動角度の時間変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るバルブ装置の一例としてロータリバルブについて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0022】

〔基本構成〕
図１は、ロータリバルブ１００の構成（縦断面）を示す図である。本実施形態において、ロータリバルブ１００は、五方弁であって、例えば、自動車等の車両に搭載されるバッテリ、モータ等の冷却対象機器へ流れる流体の制御に用いられる。流体は、ロングライフクーラント（ＬＬＣ）等の冷却流体である。

【0023】

図１に示すように、ロータリバルブ１００は、ハウジング本体１と、ハウジング本体１の内部空間に収容されるロータ２（弁体の一例）と、ハウジング本体１とロータ２との間に配置されるシール材３と、ハウジング本体１に固定される蓋部４と、ロータ２を駆動するアクチュエータ５と、アクチュエータ５の動作を制御するバルブ制御装置１０（制御部の一例）とを備える。なお、ハウジング本体１と蓋部４とはハウジングを構成する。

【0024】

ロータ２は、アクチュエータ５の動作がバルブ制御装置１０によって制御されることにより、軸心Ｘを中心として回動する。以下、軸心Ｘに沿う方向を「軸心方向ＤＸ」といい、軸心方向ＤＸと直交する方向を「径方向ＤＲ」といい、ロータ２の周方向を「周方向ＤＣ」という。

【0025】

〔ハウジング本体〕
図２～図５は、ロータリバルブ１００の構成（横断面）を示す図である。図２～図５に示すように、ハウジング本体１の壁部１１には、周方向ＤＣに沿って複数のポート１２が形成されている。本実施形態では、４つのポート１２が壁部１１の周方向ＤＣに沿って形成されており、４つのポート１２は、径方向ＤＲに沿って壁部１１を貫通する。以下、４つのポート１２をそれぞれ「第１ポート１２１」、「第２ポート１２２」、「第３ポート１２３」及び「第４ポート１２４」という。

【0026】

また、壁部１１の蓋部４と対向する部分（底壁）には、第１ポート１２１、第２ポート１２２、第３ポート１２３及び第４ポート１２４とは異なる第５ポート１２５が形成されている。第１ポート１２１、第２ポート１２２、第３ポート１２３、第４ポート１２４及び第５ポート１２５の各々は、異なる外部流路に接続される。

【0027】

〔ロータ〕
図１、図６及び図７に示すように、ロータ２は、軸心方向ＤＸに沿って延在する軸部２０、及び軸部２０と一体回動可能なバルブ部２１を有する。ロータ２は、樹脂を材料とし、軸部２０とバルブ部２１とが一体に形成されている。なお、図７は、蓋部４側から軸心方向ＤＸに沿ってロータ２を見た図である。

【0028】

軸部２０は、アクチュエータ５からの動力が入力される入力端部２０ａを含む。図６に示すように、入力端部２０ａには、周方向ＤＣに沿って等間隔に配置された複数の断面三角状隆起が形成されている。

【0029】

バルブ部２１は、軸部２０から径方向ＤＲに延在する天板部２２と、天板部２２から軸心方向ＤＸに沿って入力端部２０ａから離れるように延在する本体部２３とを含む。

【0030】

本体部２３の内部には、流体が流通する２つの流路Ｌ１、Ｌ２が形成されている（図１参照）。以下、２つの流路をそれぞれ「第１バルブ流路Ｌ１」及び「第２バルブ流路Ｌ２」という。

【0031】

図２～図５に示すように、ロータ２が所定姿勢の場合において、第１バルブ流路Ｌ１及び第２バルブ流路Ｌ２には流体が流れる。

【0032】

本実施形態では、図２に示すように、ロータ２の姿勢が第１ポジションＰ１に設定された場合、第２ポート１２２に供給される流体が、第１バルブ流路Ｌ１を通過して、第１ポート１２１へと流れるとともに、第５ポート１２５に供給される流体が第２バルブ流路Ｌ２を通過して第４ポート１２４へと流れる。

【0033】

図３に示すように、ロータ２の姿勢が第２ポジションＰ２に設定された場合、第３ポート１２３に供給される流体が第１バルブ流路Ｌ１を通過して、第１ポート１２１へ供給されるとともに、第５ポート１２５に供給される流体が第２バルブ流路Ｌ２を通過して第４ポート１２４へと流れる。

【0034】

図４に示すように、ロータ２の姿勢が第３ポジションＰ３に設定された場合、第２ポート１２２に供給される流体が、第１バルブ流路Ｌ１を通過して、第４ポート１２４へと流れるともに、第５ポート１２５に供給される流体が第２バルブ流路Ｌ２を通過して第１ポート１２１へと流れる。

【0035】

図５に示すように、ロータ２の姿勢が第４ポジションＰ４に設定された場合、第３ポート１２３に供給される流体が、第１バルブ流路Ｌ１を通過して、第４ポート１２４へと流れるとともに、第５ポート１２５に供給される流体が、第２バルブ流路Ｌ２を通過して第１ポート１２１へと流れる。

【0036】

なお、第２ポジションＰ２は第１ポジションＰ１から、第３ポジションＰ３は第２ポジションＰ２から、第４ポジションＰ４は第３ポジションＰ３から、ロータ２が軸心Ｘを中心として、所定の角度だけ第１方向（図２～図５中の時計まわり）へロータ２が回動した姿勢を示す。

【0037】

上記のように、本実施形態では、ロータ２は、流体の流れを制御する際、第１ポジションＰ１、第２ポジションＰ２、第３ポジションＰ３及び第４ポジションＰ４のいずれかに姿勢を変化させる。すなわち、ロータ２は、第１ポジションＰ１と第４ポジションＰ４との間を可動範囲とする。つまり、流体の流れを制御する際のロータ２の最大回動角度（可動範囲の一方の端に相当する第１ポジションＰ１から他方の端に相当する第４ポジションＰ４に姿勢を変化させる際の回動角度）は、第１ポジションＰ１と第４ポジションＰ４とが軸心Ｘを中心としてなす角度である。以下、第１ポジションＰ１と第４ポジションＰ４とが軸心Ｘを中心としてなす角度（可動範囲）を第１角度θ１とする（図７参照）。

【0038】

図６及び図７に示すように、天板部２２は、軸心方向ＤＸに沿って見たとき円形状である。天板部２２は、ハウジング本体１に固定された蓋部４（図１参照）と対向する天板側対向面２２ｓと、天板側対向面２２ｓから軸心方向ＤＸに沿って入力端部２０ａ側へ向けて立設する突起２２１とを有する（図６参照）。なお、天板側対向面２２ｓは、軸部２０から径方向ＤＲに延在する。

【0039】

突起２２１は、軸心方向ＤＸに沿って見たとき矩形状である。突起２２１は、径方向ＤＲ及び軸心方向ＤＸに沿う平面である第１突起面２２１ａと、周方向ＤＣにおいて第１突起面２２１ａと対向する第２突起面２２１ｂとを含む。以下、第１突起面２２１ａと第２突起面２２１ｂとが軸心Ｘを中心としてなす角度を第２角度θ２とする（図７参照）。なお、本実施形態において、第１突起面２２１ａは、ロータ２を加工、検査等する際の基準面として設定されている。

【0040】

〔蓋部〕
図１に示すように、蓋部４は、平板状であり、ハウジング本体１に固定される。蓋部４の中央部には、蓋部４を軸心方向ＤＸに貫通する貫通穴４ｈ（開口の一例）が形成されている。貫通穴４ｈには、ロータ２の軸部２０が挿通される。

【0041】

図８～図１０に示すように、蓋部４は、ロータ２を収容するハウジング本体１に固定された状態においてロータ２と対向する蓋側対向面４ｓ（平面の一例）と、蓋側対向面４ｓに設けられるストッパ部４０とを有する。なお、図８は、蓋部４をロータ２側から軸心方向ＤＸに沿って見た図であり、図９は、第１ストッパ４１の近傍を拡大して示す図であり、図１０は、第２ストッパ４２の近傍を拡大して示す図である。なお、蓋側対向面４ｓには、蓋部４の剛性を確保するために複数のリブ（不図示）が設けられてもよい。

【0042】

ストッパ部４０は、貫通穴４ｈから径方向ＤＲの外側へ延在する（連続して設けられる）第１ストッパ４１と第２ストッパ４２とを含む。図９及び図１０に示すように、第１ストッパ４１と第２ストッパ４２とは、蓋部４の蓋側対向面４ｓから軸心方向ＤＸに沿って立設する。詳しくは、第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２は、蓋部４が、ロータ２を収容するハウジング本体１に固定された状態において、突起２２１と周方向ＤＣにおいて対向するように、蓋側対向面４ｓからロータ２の天板側対向面２２ｓに向けて突出している。

【0043】

図８に示すように、第１ストッパ４１は、径方向ＤＲ及び軸心方向ＤＸに沿う平面である第１ストッパ面４１ｓを含む。本実施形態において、第１ストッパ面４１ｓは、蓋部４を加工、検査等する際の基準面として設定されている。

【0044】

第２ストッパ４２は、第１ストッパ面４１ｓと周方向ＤＣにおいて対向する第２ストッパ面４２ｓを含む。以下、第２ストッパ面４２ｓと第１ストッパ面４１ｓとが軸心Ｘを中心としてなす角度を第３角度θ３とする。

【0045】

図１１は、ロータ２の突起２２１と蓋部４のストッパ部４０との位置関係を模式的に示す図である。図１１に示すように、ロータ２を収容するハウジング本体１に蓋部４が固定された状態において、第１ストッパ面４１ｓは、ロータ２の第１突起面２２１ａと周方向ＤＣにおいて対向し、第１突起面２２１ａと接触可能である。本実施形態では、ロータ２の姿勢が可動範囲の一方の端に相当する第１ポジションＰ１（第１姿勢の一例）に設定された場合において、第１ストッパ面４１ｓはロータ２の第１突起面２２１ａと接触する。

【0046】

また、ロータ２を収容するハウジング本体１に蓋部４が固定された状態において、第２ストッパ面４２ｓは、ロータ２の第２突起面２２１ｂと周方向ＤＣにおいて対向し、第２突起面２２１ｂと接触可能である。本実施形態では、ロータ２の姿勢が可動範囲の他方の端に相当する第４ポジションＰ４（第２姿勢の一例）に設定された場合において、第２ストッパ面４２ｓはロータ２の第２突起面２２１ｂと接触する。

【0047】

つまり、第３角度θ３は、図６を参照して説明した第１角度θ１（ロータ２の可動範囲）に第２角度θ２（突起２２１の第１突起面２２１ａと第２突起面２２１ｂとがなす角度）を加算した角度に設定されている。なお、本実施形態では、第１ストッパ面４１ｓは、軸心方向ＤＸに沿って見たとき、ロータ２の可動範囲の端よりも外側に設けられる。詳しくは、第１ストッパ面４１ｓは、ロータ２の可動範囲の端から第１突起面２２１ａと第２突起面２２１ｂとなす角度（第２角度θ２）だけ離れた位置に設けられる（図６及び図７参照）。

【0048】

〔アクチュエータ〕
図１２は、アクチュエータ５の構成を示す図である。図１２に示すように、アクチュエータ５は、モータ５１と減速機構５２とを有する。モータ５１は、電力が供給されて、ロータ２を回動させるための動力を生成する。減速機構５２は、モータ５１からの動力を所定の減速比で減速してロータ２に伝達する。

【0049】

減速機構５２は、モータ５１の出力軸５１ａと噛み合う第１ギア５２１と、第１ギア５２１と噛み合う第２ギア５２２と、第２ギア５２２と噛み合う第３ギア５２３とを含む。第３ギア５２３は、ロータ２の入力端部２０ａと嵌合する出力軸５２３ａを含み、モータ５１からの動力は、第１ギア５２１、第２ギア５２２及び第３ギア５２３を介して、第３ギア５２３の出力軸５２３ａに伝達される。

【0050】

上記のように、出力軸５２３ａには、ロータ２の入力端部２０ａが嵌合するため、出力軸５２３ａに伝達された動力は、ロータ２の入力端部２０ａに伝達される。これにより、ロータ２が軸心Ｘを中心として回動する。なお、第３ギア５２３の出力軸５２３ａとロータ２の入力端部２０ａとの間、及び、モータ５１～第３ギア５２３（つまり、減速機構５２）には、バックラッシュ等が設けられており、動力がズレて（遅れて又は進んで）伝達される場合がある。以下、減速機構５２のバックラッシュ等により発生する動力伝達のズレを「第１伝達動力差」といい、第３ギア５２３の出力軸５２３ａとロータ２の入力端部２０ａとの間のバックラッシュ等により発生する動力伝達のズレを「第２伝達動力差」という。

【0051】

〔バルブ制御装置〕
図１３は、バルブ制御装置１０の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、バルブ制御装置１０は、モータ駆動部１０１、モータ制御部１０２及び記憶部１０３を有する。記憶部１０３は、例えば、不揮発性の半導体メモリで構成される。

【0052】

モータ駆動部１０１は、モータ５１の駆動回路であって、モータ制御部１０２からの指令信号に応じてモータ５１に電力を供給する。これにより、モータ５１が駆動する。なお、モータ５１は、フィードバック制御される。

【0053】

モータ制御部１０２は、例えば、ロータ２の現在の姿勢とモータ制御部１０２の上位システム（不図示）からの指令とに基づいて、指令された姿勢にロータ２を変化させるためのロータ２の回動角度（以下、「指令回動角度」（指令変位量の一例）という）を決定する。モータ制御部１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサで構成されている。

【0054】

図１２を参照して説明したように、モータ５１とロータ２との間には、バックラッシュ等が介在するため、モータ制御部１０２が決定した指令回動角度（バックラッシュが介在しないと仮定した場合のロータ２の回動角度、つまり、理論上の回動角度）とロータ２の実回動角度（実変位量の一例）とに差が生じる場合がある。

【0055】

このため、モータ制御部１０２は、指令回動角度を補正する補正量を取得するための補正量取得処理を実行する。補正量取得処理は、流体の流れを制御する処理（以下、「流体制御処理」という）の実行中以外に実行される。補正量取得処理は、例えば、ロータリバルブ１００が搭載される車両の始動時、車両の停止時、ロータ２の位置喪失時（ロータ２の現在の姿勢をバルブ制御装置１０が判定できなくなった時）等に実行される。補正量取得処理では、モータ制御部１０２は、ロータ２を実際に回動させ、ロータ２を実際に回動させときの指令回動角度に対する実回動角度の差に基づいて、指令回動角度を補正する補正量を取得する。

【0056】

詳しくは、図１１に示すように、モータ制御部１０２は、ロータ２の姿勢を、第１突起面２２１ａが第１ストッパ面４１ｓに接触する第１ポジションＰ１に設定した後、第１ポジションＰ１から、第２突起面２２１ｂが第２ストッパ面４２ｓに接触する第４ポジションＰ４に変化させる。これにより、モータ制御部１０２は、第１ポジションＰ１から第４ポジションＰ４に姿勢が変化したときのロータ２の実回動角度を取得する。なお、モータ制御部１０２は、例えば、モータ５１の負荷変動に基づいて、ロータ２の姿勢が第４ポジションＰ４に変化（第２突起面２２１ｂが第２ストッパ面４２ｓに接触）したか否かを判定する。

【0057】

つまり、モータ制御部１０２は、第１突起面２２１ａが第１ストッパ面４１ｓに接触する第１ポジションＰ１から第２突起面２２１ｂが第２ストッパ面４２ｓに接触する第４ポジションＰ４に姿勢を変化させる際にロータ２が実際に回動した角度（本実施形態では、第１角度θ１）を実回動角度として取得する。

【0058】

また、モータ制御部１０２は、第１ポジションＰ１から第４ポジションＰ４にロータ２の姿勢を変化させた際のモータ駆動部１０１に対して出力した指令信号に対応する指令回動角度を取得する。

【0059】

本実施形態では、実回動角度は、指令回動角度に対して小さく、指令回動角度は、実回動角度よりも大きい回動角度が必要とされる。

【0060】

図１１に示す例では、ロータ２を第１ポジションＰ１から第４ポジションＰ４に実際に回動させるための指令回動角度は、第１ポジションＰ１から第５ポジションＰ５へ変化させるするために必要な回動角度（以下、第４角度θ４とする）に相当する。つまり、図１１に示す例において、モータ制御部１０２は、指令回動角度として第４角度θ４を取得する。指令回動角度は、例えば、モータ５１が備えるセンサからの検知結果（例えば、モータ５１の回転数に関する情報）に基づいて取得される。

【0061】

モータ制御部１０２は、指令回動角度及び実回動角度を取得すると、それらの差に基づいて、指令回動角度を補正する補正量を取得する。図１１に示す例では、モータ制御部１０２は、第４角度θ４から第１角度θ１を減算した値を補正量αとして取得して補正量取得処理を終了する。なお、補正量αを示す情報は、モータ制御部１０２によって記憶部１０３に記憶される。

【0062】

流体制御処理の実行中、モータ制御部１０２は、上位システムからの指令に応じた指令回動角度（例えば、第１ポジションＰ１から第２ポジションＰ２へ変化させるための理論上の回動角度）を決定後、ロータ２に対する制御が設定条件に該当する場合、記憶部１０３に記憶された補正量αで補正した補正後の指令回動角度（以下、「補正後指令回動角度」という）を決定し、補正後指令回動角度に応じた指令信号を出力する。モータ駆動部１０１は、モータ制御部１０２が出力した指令信号に応じてモータ５１を駆動する。

【0063】

設定条件は、モータ制御部１０２が決定した指令回動角度とロータ２の実回動角度とに差が生じるロータ２の制御の条件であって、設計者等によって予め設定される。本実施形態では、設定条件として、第１ポジションＰ１におけるロータ２を基準としたとき、第１方向へロータ２を回動させる場合は指令回動角度を補正量αで補正し、第２方向（第１方向とは反対方向）へ回動させる場合は指令回動角度に対する補正を行わないという条件が設定されている。なお、補正量は、指令回動角度が異なっていても同じ値とすることが好ましいが、指令回動角度に応じて異なった値としてもよい。また、例えば年１回のメンテナンス時に補正量を修正する等のプログラムを組み込んでいてもよい。

【0064】

以下、図１４を参照して、ロータ２の実際の回動角度と補正後の指令回動角度との関係について説明する。図１４は、ロータ２の回動角度（実際の回動角度と補正後の指令回動角度と）の時間変化を示すグラフであり、縦軸はロータ２の回動角度ω、横軸は時間ｔを示す。実線Ｖｒは、ロータ２の実際の回動角度の時間変化を示し、破線Ｍｒは、補正後の指令回動角度の時間変化を示す。なお、図１４に示すβは、第１伝達動力差、すなわち、減速機構５２のバックラッシュ等に起因する指令回動角度（理論上の回動角度）に対する実回動角度の差を示し、γは、第２伝達動力差、すなわち、第３ギア５２３の出力軸５２３ａとロータ２の入力端部２０ａとの間のバックラッシュ等に起因する指令回動角度（理論上の回動角度）に対する実回動角度の差を示す。また、αは、第１伝達動力差βと第２伝達動力差γとを補正するため、予め取得された補正量を示す。補正量αは、第１伝達動力差βと第２伝達動力差γとに起因する回動角度の和に相当する。

【0065】

回動角度ω１は、ロータ２を実際に回動させる目標の回動角度を示し、回動角度ω２は、モータ制御部１０２からモータ駆動部１０１に対して出力された指令信号に対応する回動角度（補正後指令回動角度）を示す。図１４に示すように、モータ制御部１０２は、回動角度ω１に対して補正量αで補正した回動角度ω２に対応する指令信号を出力することにより、ロータ２の実回動角度を目標の回動角度とすることができる。

【0066】

〔実施形態の作用効果〕
以上説明したように、本実施形態によれば、バルブ制御装置１０は、蓋部４が有するストッパ部４０とロータ２が有する突起２２１とが接触する姿勢を基準として、モータ５１を駆動させる指令回動角度を補正する補正量を取得することが可能となる。つまり、ロータ２の実際（流体を制御する際の実際の環境により近い環境）の回動角度（実回動角度）に基づいて指令回動角度を補正する補正量を取得することができる。すなわち、補正量は、モータ５１からロータ２までに発生する誤差が考慮されている。したがって、高い精度によってバルブ装置を制御することができる。

【0067】

また、本実施形態によれば、ストッパ部４０は、ロータ２の姿勢が可動範囲の端に設定された際に突起２２１と接触するため、補正量は、ロータ２が流体を制御する際に実際に動く範囲に応じた値となり、補正量の精度が向上する。また、これとともに、補正量を取得するためのロータ２の回動角度が小さくなり、補正量の取得に要する時間を短縮することができる。

【0068】

また、本実施形態によれば、バルブ制御装置１０は、蓋部４に設けられた第１ストッパ４１と第２ストッパ４２とに突起２２１を実際に接触させることにより取得した実回動角度と指令回動角度との差に基づいて、補正量を取得することが可能になる。つまり、補正量の取得が容易であり、高精度でバルブ装置の制御が可能になる。

【0069】

また、本実施形態によれば、ストッパ部４０は、ロータ２の周方向ＤＣにおいて突起２２１と対向するように蓋部４の蓋側対向面４ｓから天板側対向面２２ｓに向けて突出する。このため、ロータ２の回動によって突起２２１とストッパ部４０とが接触する。また、径方向ＤＲに延在する天板側対向面２２ｓから立設させることにより突起２２１を設け、蓋部４から突出させることによりストッパ部４０を設けることができるため、それらの加工が容易である。また、ロータ２及び蓋部４をハウジング本体１に組み付けるだけでロータリバルブ１００が完成するため、ロータ２と蓋部４との組み付けも容易である。

【0070】

また、本実施形態によれば、ストッパ部４０は、貫通穴４ｈから径方向ＤＲの外側に延在する。このため、ストッパ部４０は、強度を確保しながら突起２２１に対する接触面積を大きく確保することができる。この結果、突起２２１とストッパ部４０とがより確実に接触することができる。これにより、より高い精度で補正量を取得することができる。

【0071】

また、本実施形態によれば、第１突起面２２１ａ及び第１ストッパ面４１ｓが加工等の基準面として設定されている。このため、加工による誤差といったノイズをより低減することができる。したがって、補正量の精度が向上し、高い精度でロータリバルブ１００を制御することができる。

【0072】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成してもよい（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0073】

（１）本実施形態では、突起２２１が１つでありストッパ部４０が２つのストッパ（第１ストッパ４１と第２ストッパ４２と）である構成を例に説明したが、突起２２１が２つであり、ストッパ部４０が１つのストッパであってもよい。

【0074】

（２）本実施形態では、バルブ装置の一例としてロータリバルブ１００を例に説明したが、バルブ装置は、ロータリバルブ１００に限定されず、例えば、流体が流れる流路を開閉する開閉弁であってもよい。

【0075】

（３）本実施形態では、五方弁のロータリバルブ１００を例に説明したが、ロータリバルブ１００は、三方弁、四方弁等であってもよい。ハウジング本体１（壁部１１）に形成されるポート１２の数は、ロータリバルブ１００が制御する流体の方向の数に応じて適宜変更される。

【0076】

（４）また、図２～図５を参照して説明した流体が流通する方向は、本実施形態で説明した場合に限定されず、逆方向であってもよい。

【0077】

（５）本実施形態では、突起２２１が天板側対向面２２ｓに設けられる場合を説明したが、突起２２１が設けられる位置は、天板側対向面２２ｓに限定されず、例えば、ロータ２の天板部２２とは反対側の端に設けられてもよい。この場合、突起２２１は、天板部２２から離れる方向へ向けて突出し、ストッパ部４０はハウジング本体１の内部における蓋部４と対向する面（底面）に設けられてもよい。

【0078】

（６）本実施形態において、ロータ２の姿勢が可動範囲の一方の端に相当する第１ポジションＰ１に設定された場合において、第１ストッパ面４１ｓがロータ２の第１突起面２２１ａと接触するように第１ストッパ４１が設けられ、ロータ２の姿勢が可動範囲の他方の端に相当する第４ポジションＰ４に設定された場合において、第２ストッパ面４２ｓがロータ２の第２突起面２２１ｂと接触するように第２ストッパ４２が設けられる構成を例に説明した。しかし、第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２の少なくとも一方は、ロータ２の姿勢が可動範囲外に設定された場合に突起２２１と接触するように設けられてもよい。これにより、突起２２１と第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２の少なくとも一方との接触回数を低減することができ、突起２２１と、第１ストッパ４１及び第２ストッパ４２の少なくとも一方との摩耗を低減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明は、バルブ装置に利用できる。

【符号の説明】

【0080】

２ ：ロータ（弁体）
４ ：蓋部（ハウジング）
４ｈ ：貫通穴（開口）
４ｓ ：蓋側対向面（平面）
１０ ：バルブ制御装置（制御部）
２０ ：軸部
４０ ：ストッパ部
４１ ：第１ストッパ
４２ ：第２ストッパ
５１ ：モータ
５２ ：減速機構
１００ ：ロータリバルブ（バルブ装置）
２２１ ：突起
ＤＣ ：周方向
ＤＲ ：径方向
Ｘ ：軸心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】