CN103887922B - 齿轮马达以及阀驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种齿轮马达和阀驱动装置,所述齿轮马达具有利用被固定的磁铁检测旋转位置的旋转部件,能提高该旋转位置的检测精度。齿轮马达(1)具有磁铁(20)和检测单元,其中,磁铁被插入到形成于利用从马达(40)传递来的动力进行旋转的旋转部件(10)的保持孔(13)中,检测单元具有一个或多个检测该磁铁的检测部件(30)且通过利用该检测部件检测出磁铁来获得旋转部件的旋转位置,在旋转部件形成有从保持孔的位于旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面(1331、1332)突出的变形部(P),在由于插入保持孔中的磁铁而导致变形部变形的状态下,磁铁与保持孔的位于旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面(1341、1342)接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有利用从马达传递来的动力进行旋转的旋转部件和检测该旋转部件的旋转位置的单元的齿轮马达以及使用这种齿轮马达的阀驱动装置。
背景技术
作为这种具有检测旋转部件的旋转位置的单元的齿轮马达,公知有下述专利文献1中所记载的齿轮马达。在该齿轮马达中,在旋转部件(输出部件)固定磁铁(磁性体),通过对该固定的磁铁进行检测来检测旋转部件的旋转位置。
专利文献1:日本特开2010-233446号公报
但是,在上述专利文献1的齿轮马达中,由于是在形成于旋转部件的孔中间隙配合有磁铁的结构,因此磁铁的固定位置会产生偏差,从而导致旋转部件的旋转位置的检测精度下降其偏差量。并且,即使为专利文献1的图6的变形例中记载的在两个舌片145之间夹持磁铁的结构,也会发生一个舌片145的变形比另一个舌片145的变形大等情况,从而使磁铁的固定位置产生偏差。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于在具有利用被固定的磁铁检测旋转位置的旋转部件的齿轮马达以及使用这种齿轮马达的阀驱动装置中,提高该旋转位置的检测精度。
为了解决上述课题,本发明所涉及的齿轮马达的构思如下:其具有:旋转部件,其利用从马达传递来的动力进行旋转;磁铁,其被插入到形成于所述旋转部件的保持孔中;以及检测单元,其具有一个或多个检测所述磁铁的检测部件,且通过利用所述检测部件检测出所述磁铁来获得所述旋转部件的旋转位置,在所述旋转部件形成有变形部,所述变形部从所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面突出,在由于被插入所述保持孔中的所述磁铁而导致所述变形部变形的状态下,所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触。
根据上述本发明,通过由于变形部变形而产生的反作用力,磁铁呈与位于变形部的相反一侧(旋转方向的另一侧)的内壁面接触的状态。即,由于以该内壁面为基准对磁铁进行定位,因此提高了旋转部件的磁铁的定位精度(旋转部件的旋转方向上的定位精度),从而旋转部件的旋转位置的检测精度变得良好。
并且,最好从所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面,形成有突出方向不同的多个所述变形部。
如果形成有这种突出方向不同的多个变形部,则由于在向磁铁传递不同方向的作用力的状态下,该磁铁被位于旋转方向的另一侧的内壁面按压,因此不仅能够在旋转部件的旋转方向上提高磁铁的定位精度,而且在旋转部件的径向上也能够提高磁铁的定位精度。
最好所述磁铁在多个部位与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触,且所述磁铁与所述内壁面接触的多个部位的切线相交。
根据上述结构,由于磁铁以在不同的多个方向上与位于旋转方向的另一侧的内壁面抵接的方式被按压,因此不仅能够在旋转部件的旋转方向上提高磁铁的定位精度,而且在旋转部件的径向上也能够提高磁铁的定位精度。
并且,最好以如下方式构成:在设定成当所述旋转部件向一侧旋转时,所述检测单元通过利用所述检测部件检测出所述磁铁来获得所述旋转部件的旋转位置的情况下,当所述旋转部件向一侧旋转时,相比于所述磁铁的与所述变形部接触的一侧,所述磁铁的与所述保持孔的内壁面接触的一侧先进入所述检测部件的检测范围。
并且,最好以如下方式构成:在所述旋转部件固定有第一磁铁和第二磁铁,当该旋转部件向一侧旋转时,所述检测部件检测出所述第一磁铁,当该旋转部件向另一侧旋转时,所述检测部件检测出所述第二磁铁,无论是在所述旋转部件向一侧旋转的情况下还是在所述旋转部件向另一侧旋转的情况下,所述磁铁的与所述保持孔的内壁面接触的一侧都比所述磁铁的与所述变形部接触的一侧先进入所述检测部件的检测范围。
并且,最好以如下方式构成:由所述检测部件之一的第一检测部件检测所述第一磁铁,由作为与所述第一检测部件不同的检测部件的第二检测部件检测所述第二磁铁。
通过这样将第一检测部件所检测的磁铁与第二检测部件所检测的磁铁设为不同的磁铁,能够将从利用第一检测部件检测出第一磁铁的旋转部件的旋转位置至利用第二检测部件检测出第二磁铁的旋转部件的旋转位置之间的旋转部件的旋转角度,设为与以旋转部件的旋转中心为中心的从第一检测部件至第二检测部件之间的角度不同的角度。因此,提高了第一检测部件和第二检测部件的配置位置的自由度。
并且,最好所述齿轮马达具有基板,在所述基板装设有所述第一检测部件和所述第二检测部件,所述旋转部件与所述马达的输出侧的端面对置,并且所述马达的端子与所述基板连接。
根据上述结构,由于能够将旋转部件与马达的输出侧的端面靠近配置,因此能够减小齿轮马达在旋转部件的轴线方向上的尺寸。在这种情况下,虽然第一检测部件与第二检测部件的配置位置需要避开马达的输出侧的端面以及马达的端子与基板之间的连接位置,但是通过将第一检测部件所检测的磁铁与第二检测部件所检测的磁铁设为不同的磁铁,能够将从利用第一检测部件检测出第一磁铁的旋转部件的旋转位置至利用第二检测部件检测出第二磁铁的旋转部件的旋转位置之间的旋转部件的旋转角度,设为与以旋转部件的旋转中心为中心的从第一检测部件至第二检测部件之间的角度不同的角度。
最好为以如下方式设置的阀驱动装置:其具有所述齿轮马达,且所述阀驱动装置利用所述马达的动力使与所述旋转部件关联的阀驱动,从而使被输入的一侧的流体与另一侧的流体改变混合比而输出,其中,利用所述第一检测部件检测出所述第一磁铁的位置在只输出所述一侧的流体的状态时被设定,利用所述第二检测部件检测出所述第二磁铁的位置在只输出所述另一侧的流体的状态时被设定。
根据上述结构,能够设为能够准确地检测只输出一侧的流体的状态以及只输出另一侧的流体的状态的阀驱动装置。
假如设定成磁铁的与变形部接触的一侧先进入检测部件的检测范围,则会有因磁铁的尺寸偏差而导致检测精度下降的可能性,但是如果根据上述结构,则由于磁铁的与所述保持孔的内壁面接触的一侧先进入检测部件的检测范围,因此能够降低这种磁铁尺寸偏差的影响。
并且,最好所述保持孔为有底孔,在所述有底孔中,与设置所述检测部件的一侧相反的一侧为插入口。
若设成这种结构,则提高了磁铁在轴向(旋转部件的旋转轴线方向)上的定位精度。
并且,最好熔融所述旋转部件的所述插入口的周围,从而呈所述磁铁在所述磁铁的插入方向上被该熔融的部分与所述保持孔的底部夹持的状态。
即使在这种通过利用热而熔融插入口的周围并封闭开口来防止磁铁脱落的结构的情况下,也不会影响磁铁在所述旋转方向上以及轴向上的定位精度。
并且,最好所述变形部形成在所述保持孔的内壁面的底部侧。
只要像这样在底部侧形成有变形部,便容易插入磁铁。并且,即使如此容易地插入,靠近检测部件的底部侧的定位精度也不会下降,因此不会使检测单元的检测精度下降。
并且,最好所述磁铁分别与位于所述旋转部件的一侧的两个变形部接触,且在两个部位与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触。
并且,最好所述磁铁分别与两个变形部接触的两个部位以及所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触的两个部位位于以磁铁的中心为对称点的点对称位置。
若设成这种结构,则由于在相对置的位置夹入磁铁,因此磁铁不易在与轴向正交的平面上产生偏离。
并且,最好所述磁铁分别与两个变形部接触的两个部位以及所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触的两个部位至以所述旋转部件的旋转中心为中心且穿过所述磁铁的中心的圆之间的最短距离相等。
若如此设置,则在旋转部件的径向上,一个变形部按压磁铁的作用力的分量与另一个变形部按压磁铁的作用力的分量相抵消。即,由于在旋转部件的径向上作用于磁铁的作用力之和为零,因此能够抑制磁铁在径向上偏离。
并且,最好所述磁铁为烧结磁铁。
烧结磁铁经过烧结而发生尺寸变化。即使是这种外形尺寸存在偏差的烧结磁铁,也能够准确地定位。
根据本发明,由于提高了磁铁相对于旋转部件的定位精度,因此利用检测单元(检测部件)检测旋转部件的旋转位置的检测精度非常优异。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的齿轮马达的分解图。
图2是旋转部件的俯视图。
图3是形成于旋转部件的保持孔的剖视图(图2的A-A线剖视图)。
图4(a)是保持孔的放大图,图4(b)是表示在保持孔中插入了磁铁的状态的图,图4(c)是表示熔融突状部分来封闭保持孔的开口的状态的图。
图5是基板以及装配于该基板的检测部件的俯视图。
图6是表示形成于旋转部件的保持孔与装配于基板的检测部件之间的位置关系的图。
图7是下壳体的外观图。
图8是表示旋转部件的旋转方向、保持于保持孔中的磁铁(磁铁所接触的内壁面)和检测部件之间的位置关系的图。另外,实际上熔融突状部分而不露出磁铁,但是为了便于说明表示未熔融突状部分而使磁铁露出的状态。
(符号说明)
1齿轮马达
10旋转部件
13(131、132)保持孔
1331、1332位于旋转方向的一侧的内壁面
P(P1、P2)变形部
1341、1342位于旋转方向的另一侧的内壁面
135突状部分
135m封闭保持孔的开口的由突状部分熔融形成的部分
136底部
137贯通孔
20(21、22)磁铁
30(31、32)检测部件
40马达
50基板
91上壳体
92下壳体
具体实施方式
参照图1~图8对本发明的实施方式进行详细说明。本发明的实施方式所涉及的齿轮马达1包括旋转部件10、磁铁20以及具有检测部件30的检测单元。以下,对各结构以及其他结构进行说明。另外,以下说明中的轴向(高度方向)是指沿旋转部件10的旋转轴线方向的方向,以上壳体91侧为上,以下壳体92侧为下。
旋转部件10是利用从马达40传递来的动力进行旋转的由热塑性合成树脂制成的部件。旋转部件10的未图示的轴部以能够旋转的方式支承于形成在下壳体92的轴承部921(参照图1、图7)。本实施方式所涉及的齿轮马达1将作为步进马达的马达40用作驱动源。马达齿轮401与第一齿轮41的大径齿部啮合,所述马达齿轮401与马达40的输出轴(转子)一体旋转。第一齿轮41的小径齿部与第二齿轮42的大径齿部啮合。第二齿轮42的小径齿部与旋转部件10的齿轮部11啮合。若马达40旋转,则其动力经由第一齿轮41和第二齿轮42传递至旋转部件10。旋转部件10具有穿过贯通孔911从而位于壳体的外侧的输出部12,所述贯通孔911形成于容纳各构成部件的壳体之一的上壳体91。在输出部12直接或(经由关联部件等)间接地连接有未图示的驱动对象物。即,传递至输出部12的动力被传递至外部的驱动对象物。作为驱动对象物,能够例示进行热水器的流量调整(热水与凉水的混合比例的调整)的阀。另外,在输出部12的内侧,在轴向上不同的位置形成有与驱动对象物或者关联部件卡合的D形切口121和花键122。通过花键122,能够以高精度对位输出部12与卡合于输出部12的部件在旋转方向上的相对位置。并且,通过D形切口121,能够防止花键122与卡合于花键122的部分相偏离(偏离数齿)而卡合。
磁铁20(参照图4)以插入到形成于旋转部件10的保持孔13中的状态固定。在本实施方式中,在旋转部件10固定有作为烧结磁铁的两个磁铁20(第一磁铁21和第二磁铁22)。关于该保持孔13的形状(磁铁20相对于旋转部件10的定位方法)在后文叙述。若旋转部件10旋转,则固定于旋转部件10的磁铁20沿着以旋转部件10的旋转中心为中心的圆移动。在本实施方式中,第一磁铁21和第二磁铁22从旋转部件10的旋转中心离开相等的距离。
检测单元具有一个或多个检测部件30(例如霍尔IC),且为接收来自该检测部件30的信号的设置于基板50的电力构件。在本实施方式中,在基板50上装配有两个检测部件30(第一检测部件31和第二检测部件32)。两个检测部件30设置在旋转部件10旋转时在轴向上与磁铁20(保持孔13)所描绘出的轨迹(圆)重叠的位置(参照图6)。通过使形成于下壳体92的多个定位突起922(参照图1、图7)穿过形成于基板50的定位孔53(参照图5)来对基板50进行定位。即,由于支承旋转部件10的轴承部921以及对基板50进行定位的定位突起922两者形成于下壳体92,因此通过利用这些轴承部921以及定位突起922对旋转部件10与基板50进行定位,从而两个检测部件30以位于在轴向上与上述圆重叠的位置的方式被定位。在基板50连接有端子销51的一端侧。端子销51的另一端侧位于形成在下壳体92的连接器机壳部923的内侧。并且,基板50经由马达连接销52与马达40电连接。电源和外部的控制设备经由由连接器机壳部923和端子销51构成的连接器部与基板50(控制单元)电连接。
当旋转部件10旋转,且磁铁20与检测部件30之间的距离为预定距离以下时,检测单元获得来自检测部件30的接通信号。与此相反,当磁铁20与检测部件30之间的距离超过预定距离时,检测单元获得来自检测部件30的断开信号(信号无)。检测单元以该信号的切换为基准获得旋转部件10的旋转位置。另外,在此所说的“获得旋转位置”不仅包括获得(计算)旋转部件10的具体角度,而且还包括获得旋转部件10是否到达原位置等基准位置即旋转部件10是否旋转至特定的位置之类的信息。并且,在本实施方式中,当信号从断开切换为接通时,规定为“磁铁20已进入检测部件30的检测范围”。
如此,检测单元根据是否利用检测部件30检测出了磁铁20来获得旋转部件10的旋转位置。因此,为了利用检测单元(检测部件30)准确地获得旋转部件10的旋转位置,相对于旋转部件10准确地对磁铁20进行定位是非常重要的。以下,对所述磁铁20的定位进行详细说明。
在旋转部件10形成有供圆柱形状的磁铁20插入的保持孔13。如图3以及图4(a)所示,所述保持孔13是在检测部件30侧(下侧)具有底部136且(在未固定磁铁20的状态下)底部136的相反一侧开口了的有底孔。另外,在底部136形成有比将插入的磁铁20小的(磁铁20无法通过的)贯通孔137。在对磁铁20标注了表示极性的标记的情况下,即使在通过后述的热嵌合而封闭开口之后,也能够通过该贯通孔137确认磁铁20的极性。优选容纳该磁铁20的保持孔13尽可能与旋转部件10的中心远离。如后所述,这是为了在检测旋转部件10的旋转位置时减小误差。
保持孔13的沿轴向延伸的内壁面具有相对于旋转部件10的径向倾斜的四个面1331、1332、1341、1342。四个面中的两个面位于旋转部件10的旋转方向的一侧。另外两个面位于旋转部件10的旋转方向的另一侧。并且,内壁面1331与内壁面1342以及内壁面1332与内壁面1341平行对置。
在此,旋转部件10的旋转方向的一侧或另一侧是指,以连接旋转部件10的旋转中心与保持孔13的中心C(在将圆柱形状的磁铁20插入保持孔13中的状态下,与该磁铁20的中心大致一致。以下,还有时将该中心称为磁铁20的中心C)的图4所示的直线(平面)L为分界线(面)时其分界的一侧或另一侧。并且,“一侧”和“另一侧”是指相反的方向,而并不特指左旋方向或右旋方向之类的具体方向。
位于旋转部件10的旋转方向的一侧的两个内壁面1331、1332呈大致“V”字状存在。具体而言,两个内壁面1331、1332以随着朝向旋转部件10的旋转方向的另一侧而两个壁面之间的间隔逐渐扩大的方向倾斜。从两个壁面至以旋转部件10的旋转中心为中心且穿过磁铁20的中心C的圆(以下,还有时将该圆简称为“基准圆R”)之间的最短距离设定成相等。因此,两个内壁面1331、1332(或者延长该内壁面1331、1332的假想面)所相交的部位位于该基准圆R上。从该两个内壁面1331、1332分别形成有朝向孔(空间)突出的突起,即变形部P(第一变形部P1和第二变形部P2)。两个变形部P是能够借助外力发生塑性变形的突起。第一变形部P1与基准圆R之间的最短距离设定成与第二变形部P2与基准圆R之间的最短距离相等。即,沿第一变形部P1和第二变形部P2的突出方向延伸的直线(连接突起的末端的中央与根部的中央的直线)所相交的部位位于该基准圆R上。如此在旋转部件10的旋转方向的一侧形成有突出方向不同的两个变形部P。
并且,变形部P并非遍及位于旋转部件10的旋转方向的一侧的两个内壁面1331、1332的上下方向整体而形成,而是形成于该内壁面1331、1332的底部136侧(参照图3)。即,从保持孔13的底部136朝向上方延伸的变形部P的高度方向的长度设定成小于该内壁面1331、1332的高度。
另外,位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的两个内壁面1341、1342(以下,还有时将第一内壁面1341、第二内壁面1342两者区别称呼)呈大致“V”字状存在。具体而言,两个内壁面1341、1342以随着朝向旋转部件10的旋转方向的一侧而两个壁面之间的间隔逐渐扩大的方向倾斜。从两个壁面至基准圆R之间的最短距离设定成相等。位于该旋转方向的另一侧的两个内壁面1341、1342(或者延长该内壁面1341、1342的假想面)所相交的部位位于基准圆R上。在位于该旋转部件10的旋转方向的另一侧的两个内壁面1341、1342没有形成如上述变形部P那样的突起,而是为平坦的面。另外,如上所述,“另一侧”是指上述的“一侧”的相反方向,并不特指具体方向。即,只要在旋转方向的一侧形成有变形部P(形成有变形部P的内壁面1331、1332),且在另一侧形成有并未形成变形部P的内壁面1341、1342即可。
若将磁铁20插入这种形状的保持孔13内,则变形部P被磁铁20按压而变形(压坏)。磁铁20利用来自变形的变形部P的反作用力分别与位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的第一内壁面1341和第二内壁面1342接触。即,磁铁20处于同两个变形部P以及设置于该变形部P的相反一侧的两个内壁面1341、1342点接触的状态(至少在四个点(在图4(b)中用点M1~M4表示)接触的状态)。磁铁20分别与两个变形部P接触的两个部位以及磁铁20分别与第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的两个部位位于以磁铁20的中心C为对称点的点对称位置。并且,磁铁20分别与两个变形部P接触的两个部位的切线以及磁铁20分别与第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的两个部位的切线分别相交。即,第一变形部P1按压磁铁20的方向与第二变形部P2按压磁铁20的方向不同,并且磁铁20按压第一内壁面1341的方向与磁铁20按压第二内壁面1342的方向不同。如此,磁铁20被变形部P按压,且分别与位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的两个内壁面1341、1342接触,因此这些内壁面1341、1342成为在径向上以及周向上对磁铁20进行定位的基准。
在磁铁20被插入保持孔13中之后,使形成于该保持孔13周围的突状部分135熔融(在图4(c)中用135m表示熔融的部分),封闭保持孔13的开口。磁铁20呈夹持在将突状部分135熔融而成的封闭开口的部分与保持孔13的底部136之间的状态。即,保持孔13的底部136成为在轴向上对磁铁20进行定位的基准。另外,齿轮部11的上表面(设有保持孔13的开口的一侧的面)设在比突状部分的上表面靠上侧的位置。因此,能够防止被熔融的突状部分135流入齿轮部11的齿部内。
在本实施方式的旋转部件10形成有两个保持孔13(第一保持孔131和第二保持孔132),且在两个保持孔13内固定有磁铁20。在本实施方式中,设定成从旋转部件10的原位置至终端位置之间的旋转量小于一圈(以小于一圈的量进行往复运动),通过由设置于基板50的第一检测部件31检测第一磁铁21来检测旋转部件10(驱动对象物)的原位置,通过由设置于基板50的第二检测部件32检测第二磁铁22来检测旋转部件10(驱动对象物)的终端位置。具体为如下。
当旋转部件10从原位置朝向终端位置旋转时,如图8(a)所示,第一磁铁21逐渐靠近设置于基板50的第一检测部件31。在该情况下,第一磁铁21的与设置于变形部P的相反一侧的第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的一侧先靠近第一检测部件31。即,第一磁铁21的与作为定位基准的内壁面1341、1342接触的部分先被检测部件30检测。同样地,当旋转部件10从终端位置朝向原位置旋转时,如图8(b)所示,第二磁铁22逐渐靠近设于基板50的第二检测部件32。在该情况下,第二磁铁22的与设置于变形部P的相反一侧的两个内壁面1341、1342接触的一侧先靠近第二检测部件32。即,第二磁铁22的与成为定位基准的内壁面1341、1342接触的部分也先被检测部件30检测。如此,从旋转部件10的旋转方向上观察时,形成变形部P的一侧(或者形成与磁铁20接触的第一内壁面1341以及第二内壁面1342的一侧)设定成按照供第一磁铁21插入的保持孔13和供第二磁铁22插入的保持孔13而不同(相反),从而使磁铁20的与第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的一侧先被检测部件30检测。
在检测旋转部件10的如上述原位置和终端位置之类的两个旋转位置的情况下,只要设置两个检测部件30,则即使在固定于旋转部件10的磁铁20为一个时,也能够检测该两个旋转位置。但是,在本实施方式中,设置两个磁铁20,且使该两个磁铁20分别被相应的检测部件30检测。通过如此设计,能够使设置于旋转部件10的两个磁铁20两者的、与作为基准面的第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的定位精度高的部分均先进入检测部件30的检测范围内。并且,若如此设置两个磁铁20,则即使在待检测的两个旋转位置的角度之差为180度(在待检测的旋转位置设定成离得最远的情况下)的情况下,也能够将检测部件30靠近配置。即,由于能够通过调整两个磁铁20相对于旋转部件10的固定位置,适当地设定一个磁铁20与一个检测部件30在旋转方向上的相对位置关系以及另一个磁铁20与另一个检测部件30在旋转方向上的相对位置关系,因此能够将检测部件30靠近(以旋转部件10为中心的角度比待检测的两个旋转位置的角度之差小)配置。因此,提高了基板50的设计自由度。另外,在只要检测旋转部件10的一个旋转位置即可的情况下,针对一个磁铁20设置一个检测部件30即可,但是在这种情况下,也最好使该一个磁铁20的与第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的部分先被该一个检测部件30检测。
另外,保持孔13的大小需要设成即使在作为烧结磁铁的磁铁20最大的情况下也能够插入的大小,当磁铁20的直径的偏差范围为0.1mm时,且在磁铁20最小的情况下,需要在磁铁20与内壁面之间设置0.1mm以上的间隙。若旋转部件10的中心至磁铁20的中心之间为10mm,且磁铁20的位置在周向上偏离0.1mm,则检测部件30检测磁铁20的角度以旋转部件10的旋转角度计算将偏离约0.6度。
将具有这种结构的本实施方式所涉及的齿轮马达1应用于调整热水与凉水的混合比例的热水器的阀的驱动,在将旋转部件10位于原位置(终端位置)时的输出设为100%的凉水,将旋转部件10位于终端位置(原位置)时的输出设为100%的热水的情况下,至少能够准确地控制成为该100%的凉水的输出的状态以及成为100%的热水的输出的状态。另外,最好在旋转部件10形成接触部,所述接触部在由于检测部件30的异常而发生检测不良时,能够停止旋转部件10旋转。并且,形成有上述形状的保持孔13的旋转部件10能够通过简单的双层模具进行成型(能够将旋转部件10设成所谓的没有倒勾的形状)。
根据以上说明的本实施方式所涉及的齿轮马达1,可以获得如下的作用效果。
根据本实施方式,通过由于变形部P发生变形而产生的反作用力,磁铁20呈与位于变形部P的相反一侧(旋转方向的另一侧)的第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的状态。即,由于以该两个内壁面1341、1342为基准对磁铁20进行定位,因此提高了旋转部件10的磁铁20的定位精度(旋转部件10的旋转方向上的定位精度),从而旋转部件10的旋转位置的检测精度变得良好。
并且,由于形成有突出方向不同的第一变形部P1和第二变形部P2,且在向磁铁20传递不同方向的作用力的状态下,该磁铁20被位于旋转方向的另一侧的第一内壁面1341和第二内壁面1342按压,因此能够进一步提高磁铁20的定位精度。
并且,由于磁铁20的与第一内壁面1341和第二内壁面1342接触的一侧先进入检测部件30的检测范围,因此能够抑制由于磁铁20的尺寸偏差而导致检测精度下降。
并且,由于熔融旋转部件10中的插入口的周围,且磁铁20在磁铁20的插入方向上呈被该熔融的部分与保持孔13的底部136夹持的状态,因此磁铁20在轴向上的定位精度非常优异。而且,即使在设成这种通过利用热而熔融插入口的周围并封闭开口来防止磁铁20脱落的结构的情况下,也不会影响磁铁20在旋转方向上和轴向上的定位精度。
并且,由于变形部P形成在保持孔13的内壁面1331、1332的底部136侧,因此容易插入磁铁20。并且,即使如此容易插入,靠近检测部件30的底部136侧的定位精度也不会下降,因此不会使检测单元的检测精度下降。
并且,磁铁20分别与位于旋转部件10的一侧的两个变形部P接触,且在两个部位与保持孔13的位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的内壁面(第一内壁面1341和第二内壁面1342)接触。而且,磁铁20分别与两个变形部P接触的两个部位以及磁铁20与保持孔13的位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的内壁面1341、1342接触的两个部位位于以磁铁20的中心C为对称点的点对称位置。如此,由于在相对置的位置夹入磁铁20,因此磁铁20不易在与轴向正交的平面上产生偏离。
并且,磁铁20分别与两个变形部P接触的两个部位以及磁铁20与保持孔13的位于旋转部件10的旋转方向的另一侧的内壁面(第一内壁面1341和第二内壁面1342)接触的两个部位至基准圆R之间的最短距离相等,所述基准圆R以旋转部件10的旋转中心为中心且穿过磁铁20的中心C。因此,在旋转部件10的径向上,第一变形部P1按压磁铁20的作用力的分量与第二变形部P2按压磁铁20的作用力的分量相抵消。即,由于在旋转部件10的径向上作用于磁铁20的作用力之和为零,因此能够抑制磁铁20在径向上偏离。
并且,由于保持磁铁20的保持孔13设置于直接或间接地与驱动对象物连接的输出轴(设置于从马达(马达40)至驱动对象物之间的动力传递列中的驱动对象物侧),因此能够抑制由于背隙等而导致检测精度下降。
以上,对本发明的实施方式进行了详细说明,但是本发明不受上述实施方式的任何限定,在不脱离本发明的构思的范围内,能够进行各种改变。
上述保持孔13的形状仅为一个例子。只要为如下形状即可:形成有从保持孔的位于旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面突出的变形部,且磁铁通过该变形部发生变形而产生的反作用力与保持孔的位于旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触。
在上述实施方式中,将磁铁20设为圆柱形状,但是也可设为棱柱形状。若将磁铁20设为棱柱形状,则能够通过切断板状的磁铁来生产磁铁20,因此能够降低磁铁20的生产成本。
Claims (15)
1.一种齿轮马达,其特征在于,其具有:
旋转部件,其利用从马达传递来的动力进行旋转;
磁铁,其被插入到形成于所述旋转部件的保持孔中;以及
检测单元,其具有一个或多个检测所述磁铁的检测部件,且通过利用所述检测部件检测出所述磁铁来获得所述旋转部件的旋转位置,
在所述旋转部件形成有变形部,所述变形部从所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面突出,在由于被插入所述保持孔中的所述磁铁而导致所述变形部变形的状态下,所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触。
2.根据权利要求1所述的齿轮马达,其特征在于,
从所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的一侧的内壁面,形成有突出方向不同的多个所述变形部。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮马达,其特征在于,
所述磁铁在多个部位与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触,所述磁铁与所述内壁面接触的多个部位的切线相交。
4.根据权利要求1或2所述的齿轮马达,其特征在于,
在设定成当所述旋转部件向一侧旋转时,所述检测单元通过利用所述检测部件检测出所述磁铁来获得所述旋转部件的旋转位置的情况下,
当所述旋转部件向一侧旋转时,相比于所述磁铁的与所述变形部接触的一侧,所述磁铁的与所述保持孔的内壁面接触的一侧先进入所述检测部件的检测范围。
5.根据权利要求4所述的齿轮马达,其特征在于,
在所述旋转部件固定有第一磁铁和第二磁铁,当所述旋转部件向一侧旋转时,所述检测部件检测出所述第一磁铁,当所述旋转部件向另一侧旋转时,所述检测部件检测出所述第二磁铁,
无论是在所述旋转部件向一侧旋转的情况下还是在所述旋转部件向另一侧旋转的情况下,所述磁铁的与所述保持孔的内壁面接触的一侧都比所述磁铁的与所述变形部接触的一侧先进入所述检测部件的检测范围。
6.根据权利要求5所述的齿轮马达,其特征在于,
由所述检测部件之一的第一检测部件检测所述第一磁铁,由作为与所述第一检测部件不同的检测部件的第二检测部件检测所述第二磁铁。
7.根据权利要求6所述的齿轮马达,其特征在于,
所述齿轮马达具有基板,在所述基板装设有所述第一检测部件和所述第二检测部件,
所述旋转部件与所述马达的输出侧的端面对置,并且所述马达的端子与所述基板连接。
8.根据权利要求1所述的齿轮马达,其特征在于,
所述保持孔为有底孔,在所述有底孔中,与设置所述检测部件的一侧相反的一侧为插入口。
9.根据权利要求8所述的齿轮马达,其特征在于,
熔融所述旋转部件中的所述插入口的周围,从而呈所述磁铁在所述磁铁的插入方向上被所述熔融的部分与所述保持孔的底部夹持的状态。
10.根据权利要求9所述的齿轮马达,其特征在于,
所述变形部形成在所述保持孔的内壁面的底部侧。
11.根据权利要求1所述的齿轮马达,其特征在于,
所述磁铁分别与位于所述旋转部件的旋转方向的一侧的两个变形部接触,且在两个部位与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触。
12.根据权利要求11所述的齿轮马达,其特征在于,
所述磁铁分别与两个变形部接触的两个部位以及所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触的两个部位位于以所述磁铁的中心为对称点的点对称位置。
13.根据权利要求12所述的齿轮马达,其特征在于,
所述磁铁分别与两个变形部接触的两个部位以及所述磁铁与所述保持孔的位于所述旋转部件的旋转方向的另一侧的内壁面接触的两个部位至圆之间的最短距离相等,所述圆以所述旋转部件的旋转中心为中心且穿过所述磁铁的中心。
14.根据权利要求1所述的齿轮马达,其特征在于,
所述磁铁为烧结磁铁。
15.一种阀驱动装置,其特征在于,
所述阀驱动装置具有权利要求1至14中任一项所述的齿轮马达,且所述阀驱动装置利用所述马达的动力使与所述旋转部件关联的阀驱动,从而使被输入的一侧的流体与另一侧的流体改变混合比而输出,
利用所述第一检测部件检测出所述第一磁铁的位置在只输出所述一侧的流体的状态时被设定,利用所述第二检测部件检测出所述第二磁铁的位置在只输出所述另一侧的流体的状态时被设定。
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