CN116710687A - 电动阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型的电动阀,能够将磁传感器配置在壳体的附近。电动阀(1)具有定子单元(50),该定子单元具有供壳体(20)配置的内侧空间(74)。定子单元具有:被配置为与上下方向平行的主基板(90)、被配置为与主基板呈直角的副基板(100)及设置于副基板的磁传感器(110)。外壳(70)具有与内侧空间相邻配置的副基板空间(75)。副基板的第一端部(100a)经由基板端子(101)与主基板连接。副基板的第二端部(100b)在副基板空间中配置在内侧空间的附近。而且,磁传感器被配置为相比于靠近基板端子而更靠近内侧空间的附近。

Description

电动阀
技术领域
本发明涉及电动阀。
背景技术
在专利文献1中公开了现有的电动阀的一例。专利文献1的电动阀具有:壳体、磁转子、永磁铁、定子以及基板。壳体具有上端被封堵的圆筒形状。磁转子配置在壳体的内侧。永磁铁在壳体的内侧配置在磁转子的上方。永磁铁与磁转子一同旋转。定子在壳体的外周面与磁转子同轴地配置。在基板上设置有检测永磁铁的旋转角度的磁传感器。通过将磁传感器配置在壳体(永磁铁)的附近,能够提高旋转角度的检测精度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-179133号公报
发明要解决的技术问题
在上述的电动阀中,基板配置在壳体的上方。基板与磁转子的旋转轴正交,磁传感器配置在壳体的附近。因此,电动阀在俯视时的形状较大,高度尺寸也较大。另外,在基板配置于壳体的侧方且基板与磁转子的旋转轴平行的结构中,在基板与壳体之间存在定子,无法将磁传感器配置在壳体的附近。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种小型的电动阀,能够将磁传感器配置在壳体的附近。
用于解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的,本发明的电动阀具有:阀主体、与所述阀主体接合的壳体、配置在所述壳体的内侧的磁转子以及具有供所述壳体配置的内侧空间的定子单元,其特征在于,所述定子单元具有:外壳、收纳于所述外壳的圆筒形状的定子、平板形状的主基板、平板形状的副基板以及设置于所述副基板的磁传感器,所述外壳具有与所述内侧空间相邻配置的副基板空间,所述副基板的第一端部经由基板端子与所述主基板连接,所述副基板的第二端部在所述副基板空间中配置在所述内侧空间的附近,所述磁传感器被配置为相比于靠近所述基板端子而更靠近所述内侧空间的附近。
根据本发明,磁传感器设置于副基板。外壳具有与供壳体配置的内侧空间相邻配置的副基板空间。副基板的第一端部经由基板端子与主基板连接。副基板的第二端部在副基板空间中配置在内侧空间的附近。在副基板中,第二端部位于第一端部的相反侧。而且,磁传感器被配置为相比于靠近基板端子而更靠近内侧空间的附近。由此,能够将磁传感器配置在壳体的附近。通过将电子部件分散地安装于主基板和副基板,能够使主基板变小。因此,能够将磁传感器配置在壳体的附近,并且能够将电动阀小型化。
在本发明中,优选所述外壳具有划分所述内侧空间和所述副基板空间的分隔壁。由此,能够防止从壳体对副基板的静电放电。能够防止进入到内侧空间的水分进入副基板空间。
在本发明中,优选所述外壳具有供所述副基板压入的压入槽。由此,能够通过外壳支承副基板,能够省略用于支承副基板的其他部件。
在本发明中,在所述压入槽的内表面设置有突部,该突部由于所述副基板被压入至所述压入槽而弹性变形。由此,通过由突部按压副基板,能够更可靠地支承副基板。
在本发明中,优选所述磁传感器配置于所述第二端部。由此,能够将磁传感器与壳体更接近地配置。
在本发明中,优选所述主基板被配置为与所述定子的轴向平行,所述副基板被配置为相对于所述主基板呈直角。由此,能够使电动阀更小型化。
在本发明中,优选所述副基板被配置为与所述轴向平行。在具有表面安装型的封装的磁传感器中,在封装的上表面(与安装磁传感器的基板平行的面)具有感磁面的磁传感器比较廉价。而且,通过将副基板配置为与定子的轴向平行,能够将设置于副基板的磁传感器的封装的上表面配置为与壳体的外周面相对。由此,能够采用比较廉价的磁传感器,能够抑制电动阀的部件成本。
在本发明中,优选所述定子单元还具有与所述外壳接合的壳,所述壳具有壁部和设置于所述壁部的支承柱,所述壁部具有与所述副基板空间连接的壳开口,所述支承柱在与所述轴向正交的方向上延伸,并且所述支承柱的顶端朝向远离所述内侧空间的方向,所述主基板具有贯通孔,所述副基板跨越所述壳和所述副基板空间而配置,在所述副基板安装有副基板支承部件,所述副基板支承部件具有筒形状的安装部,所述支承柱配置于所述安装部的内侧和所述贯通孔,所述支承柱的顶端的直径比所述贯通孔的直径大,所述安装部被所述壁部和所述主基板夹着。由此,通过利用壳的壁部和主基板夹着副基板支承部件的安装部,能够固定副基板支承部件。因此,能够可靠地支承副基板。
在本发明中,优选所述电动阀还具有与所述磁转子一同旋转的永磁铁,所述磁传感器被配置为检测从所述永磁铁产生的磁场。由此,永磁铁产生比磁转子强的磁场,因此能够进一步扩大能够由磁传感器检测的磁场的范围。因此,能够缓和磁传感器的配置的限制。
发明的效果
根据本发明,能够在壳体的附近配置磁传感器,并且能够将电动阀小型化。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的电动阀的截面图。
图2是图1的电动阀所具有的定子单元的截面图。
图3是图1的电动阀所具有的主基板的立体图。
图4是图1的电动阀所具有的副基板的立体图。
图5是沿着图1的V-V线的截面图。
图6是图2的定子单元的组装时的立体图。
图7是将图6的一部分放大的立体图。
图8是图2的定子单元的组装时的另一立体图。
图9是将图8的一部分放大的立体图。
图10是本发明的第二实施例的电动阀的截面图。
图11是图10的电动阀所具有的定子单元的截面图。
图12是图10的电动阀所具有的主基板的立体图。
图13是图10的电动阀所具有的副基板和副基板支承部件的立体图。
图14是沿着图10的XIV-XIV线的截面图。
图15是本发明的第三实施例的电动阀的截面图。
图16是图15的电动阀所具有的定子单元的截面图。
图17是图15的电动阀所具有的副基板和副基板支承部件的立体图。
图18是图15的电动阀所具有的副基板和副基板支承部件的另一立体图。
图19是表示图15的电动阀所具有的定子的极齿与两个磁传感器的位置关系的图。
图20是表示图15的电动阀所具有的定子的极齿与两个磁传感器的位置关系的另一图。
具体实施方式
(第一实施例)
以下,参照图1~图9对本发明的第一实施例的电动阀1进行说明。
图1是本发明的第一实施例的电动阀的截面图。图2是图1的电动阀所具有的定子单元的截面图。图3是图1的电动阀所具有的主基板的立体图。图4是图1的电动阀所具有的副基板的立体图。图5是沿着图1的V-V线的截面图。在图5中,关于配置在定子单元的内侧空间的部件,省略记载。图6是图2的定子单元的组装时的立体图。图7是将图6的一部分放大的立体图。图6、图7表示将副基板配置于外壳的副基板空间之前的状态。图8是图2的定子单元的组装时的另一立体图。图9是将图8的一部分放大的立体图。图8、图9表示将副基板配置于外壳的副基板空间之后的状态。在各图中,箭头X所示的X方向为左右方向(横向),箭头Y所示的Y方向为前后方向,箭头Z所示的Z方向为上下方向。在箭头X中存在“X”的文字的一方为右方向,在箭头Y中存在“Y”的文字的一方为前方向,在箭头Z中存在“Z”的文字的一方为上方向。
如各图所示,电动阀1具有阀主体10、壳体20、驱动机构30、阀芯40以及定子单元50。
阀主体10例如是铝合金等金属制。阀主体10具有主体部11、圆筒部12以及凸缘部13。主体部11具有立方体形状。圆筒部12从主体部11的上表面突出。圆筒部12通过螺纹构造而安装于主体部11。在主体部11设置有阀室14和流路15、16。流路15与阀室14连接。流路16经由端口17与阀室14连接。凸缘部13具有圆环板形状。凸缘部13的内周缘与圆筒部12的上部接合。
壳体20例如是不锈钢等金属制。壳体20具有上端被封堵的圆筒形状。壳体20的下端与凸缘部13的外周缘接合。
驱动机构30使阀芯40在上下方向(轴线L方向)上移动。驱动机构30具有磁转子31、阀轴保持架32、导向衬套33、阀轴34以及永磁铁38。
磁转子31具有圆筒形状。磁转子31的外径比壳体20的内径稍小。在磁转子31的外周面设置有多个N极和多个S极。多个N极和多个S极沿上下方向延伸,在周向上等间隔且交替地配置。在本实施例中,磁转子31具有12个N极,具有12个S极。
阀轴保持架32具有上端被封堵的圆筒形状。在阀轴保持架32的上部固定有支承环35。支承环35将磁转子31和阀轴保持架32连结。在阀轴保持架32的内周面设置有内螺纹32c。
导向衬套33一体地具有第一圆筒部33a和第二圆筒部33b。第二圆筒部33b的外径比第一圆筒部33a的外径小。第二圆筒部33b与第一圆筒部33a的上端同轴地相连设置。在第二圆筒部33b的外周面设置有外螺纹33c。外螺纹33c与阀轴保持架32的内螺纹32c螺合。第一圆筒部33a被压入在阀主体10的圆筒部12设置的嵌合孔12a。导向衬套33与阀主体10结合。
阀轴34具有圆柱形状。阀轴34的上部34a贯通于阀轴保持架32。在阀轴34的上部34a安装有防止脱落用的顶推螺母36。阀轴34被插入导向衬套33和圆筒部12。阀轴34的下部配置于阀室14。阀轴34具有朝向上方的圆环状的平面即台阶部34b。在阀轴保持架32与阀轴34的台阶部34b之间配置有闭阀弹簧37。闭阀弹簧37是压缩螺旋弹簧。闭阀弹簧37朝向下方按压阀轴34。
永磁铁38在壳体20的内侧配置在磁转子31的上方。永磁铁38具有圆环平板形状。永磁铁38具有一个N极和一个S极,N极与S极被配置为在径向上相对。永磁铁38经由固定件39固定于支承环35。永磁铁38与磁转子31一同旋转。
阀芯40与阀轴34的下端一体地相连设置。阀芯40配置于阀室14。阀芯40通过驱动机构30而在上下方向上移动。通过阀芯40的移动对端口17进行开闭。
定子单元50具有定子60、外壳70、壳80、主基板90、副基板100以及磁传感器110。
定子60具有圆筒形状。定子60与磁转子31一同构成步进电机。定子60具有上段定子61、下段定子62以及合成树脂制的模制件63。
上段定子61同轴地配置在下段定子62上。上段定子61具有在周向上等间隔地排列配置的多个爪极型的极齿61a、61b。下段定子62具有在周向上等间隔地排列配置的多个爪极型的极齿62a、62b。在本实施例中,上段定子61具有12个极齿61a,具有12个极齿61b。下段定子62具有12个极齿62a,具有12个极齿62b。极齿61a、62a的顶端朝向下方,极齿61b、62b的顶端朝向上方。极齿62a、62b配置于在从轴线L方向观察时相互相邻的极齿61a与极齿61b之间的中央的位置。若对上段定子61通电,则极齿61a与极齿61b成为相互不同的极性的磁极。若对下段定子62通电,则极齿62a与极齿62b成为相互不同的极性的磁极。模制件63被填充于上段定子61和下段定子62内。模制件63与多个极齿61a、61b、62a、62b一同形成定子60的内周面60a。定子60的内周面60a的直径与壳体20的外周面的直径相同。模制件63具有端子支承部64。
端子支承部64被配置为从上段定子61和下段定子62向横向延伸。端子支承部64支承多个端子65。多个端子65从端子支承部64的顶端向横向突出。多个端子65与上段定子61和下段定子62所具有的线圈连接。
外壳70是合成树脂制。外壳70通过注塑成形而成形。外壳70收纳定子60。外壳70也可以与定子60一体成形(嵌件成形)。也可以分别制作定子60和外壳70,将定子60嵌入外壳70的内侧。外壳70一体地具有周壁部71、圆顶部72以及筒状部73。
周壁部71具有圆筒形状。在周壁部71的内侧配置有定子60。圆顶部72具有上端被封堵的圆筒形状。圆顶部72的外径比周壁部71的外径小。圆顶部72与周壁部71的上端相连设置。圆顶部72的内周面72a(即,外壳70的内周面)的直径与定子60的内周面60a的直径相同。圆顶部72的内周面72a与定子60的内周面60a相连。圆顶部72的内周面72a和定子60的内周面60a形成定子单元50的内侧空间74。将壳体20插入内侧空间74,将定子60配置于壳体20的外周面。筒状部73具有圆筒形状。筒状部73的外径比周壁部71的外径小。筒状部73与周壁部71的下端相连设置。筒状部73被配置为包围阀主体10的圆筒部12。在筒状部73与圆筒部12之间配置有圆环形状的密封部件18。密封部件18由橡胶材料等弹性材料构成。密封部件18抑制水分进入内侧空间74。
外壳70具有副基板空间75。副基板空间75沿横向延伸,在外壳70的侧面开口。副基板空间75与内侧空间74相邻地配置。在内侧空间74与副基板空间75之间设置有分隔壁76。分隔壁76划分内侧空间74和副基板空间75。如图5所示,分隔壁76的截面具有沿着壳体20的外周面的圆弧形状。
在副基板空间75的内表面设置有两个压入槽77。压入槽77沿横向延伸。两个压入槽77被配置为在前后方向上相互相对。在压入槽77各自的内表面设置有多个突部78。多个突部78中的一部分的突部78(图7的突部78a)被配置为在上下方向上相对。多个突部78中的另一部分的突部78(图7的一个压入槽77的突部78b与未图示的另一个压入槽77的突部78b)被配置为在前后方向上相对。当副基板100被压入至压入槽77时,突部78被压缩而弹性变形。多个突部78在上下方向和前后方向上推压被压入至压入槽77的副基板100,从而支承副基板100。
壳80是合成树脂制的。壳80通过注塑成形而成形。壳80配置于外壳70的侧方。壳80具有壳主体81、盖体82以及连接器83。壳主体81具有一个侧面开口的长方体箱形状。盖体82具有平板形状。盖体82被配置为封堵壳主体81的侧面的开口。连接器83具有椭圆筒形状。连接器83被配置为从壳主体81向横向(右方向)延伸。壳主体81与连接器83一体地形成。
壳主体81具有侧壁部84。侧壁部84具有平板形状。侧壁部84被配置为在横向上与盖体82相对。在侧壁部84设置有四边形状的壳开口84a。壳开口84a与外壳70的副基板空间75连接。侧壁部84中的壳开口84a的周缘部与外壳70接合。另外,壳主体81具有多个支承柱85。支承柱85具有圆柱形状。支承柱85从侧壁部84沿横向(右方向)延伸。支承柱85的顶端85a朝向远离内侧空间74的方向。
主基板90是安装有电子部件的印刷基板。主基板90具有平板形状。主基板90收纳于壳80。主基板90被配置为与前后方向和上下方向平行。在主基板90的朝向内侧空间74的面设置有基板连接器91。在主基板90安装有未图示的微型计算机。该微型计算机作为对磁传感器110的输出信号进行运算处理的运算装置发挥功能。在主基板90设置有与多个支承柱85中的各个支承柱对应的贯通孔92。在贯通孔92中插入支承柱85的顶端85a,支承柱85的顶端85a例如通过红外线铆接加工而变形为比贯通孔92的直径大的直径。主基板90由支承柱85支承。定子60的多个端子65与主基板90连接。
副基板100是安装有电子部件的印刷基板。副基板100具有平板形状。副基板100配置于外壳70的副基板空间75。副基板100被配置为与横向和前后方向平行。副基板100的在前后方向上相对的两端部被压入至压入槽77。副基板100在上下方向和前后方向上被压入槽77的突部78夹着。副基板100被配置为与主基板90呈直角(包含大致直角)。副基板100的第一端部100a配置在主基板90的附近。副基板100的第二端部100b配置在外壳70的分隔壁76的附近(即内侧空间74的附近)。第一端部100a与第二端部100b在左右方向上相对。副基板100从主基板90的附近延伸到内侧空间74的附近。第二端部100b中的与分隔壁76相对的部分具有沿着分隔壁76的圆弧形状。由此,能够使副基板100与分隔壁76更接近地配置,能够进一步缩短配置于副基板100的磁传感器110与磁转子31的距离。
在副基板100的第一端部100a设置有基板端子101。基板端子101与主基板90的基板连接器91连接。副基板100经由基板端子101和基板连接器91与主基板90连接。此外,也可以将基板端子101设置于主基板90,将基板连接器91设置于副基板100。
磁传感器110是旋转角度传感器。磁传感器110具有表面安装型的封装。磁传感器110设置于副基板100的第二端部100b。磁传感器110被配置为相比于靠近基板端子101而更靠近内侧空间74。磁传感器110被配置为隔着壳体20和分隔壁76在横向上与永磁铁38相对。磁传感器110检测从永磁铁38产生的磁场,而输出与永磁铁38的旋转角度对应的信号。
在电动阀1中,阀主体10的圆筒部12、端口17、壳体20、磁转子31、阀轴保持架32、导向衬套33、阀轴34、阀芯40、定子单元50的内侧空间74、定子60(上段定子61、下段定子62)、外壳70(周壁部71、筒状部73)各自的轴与轴线L一致。
接下来,对电动阀1的动作进行说明。
在电动阀1中,对上段定子61和下段定子62通电以使磁转子31向一个方向旋转。阀轴保持架32与磁转子31一同旋转。通过阀轴保持架32的内螺纹32c与导向衬套33的外螺纹33c的螺纹进给作用,阀轴保持架32向下方移动。阀轴34也与阀轴保持架32一同向下方移动,从而阀芯40关闭端口17(闭阀状态)。
在电动阀1中,对上段定子61和下段定子62通电以使磁转子31向另一方向旋转。阀轴保持架32与磁转子31一同旋转。通过阀轴保持架32的内螺纹32c与导向衬套33的外螺纹33c的螺纹进给作用,阀轴保持架32向上方移动。阀轴34也与阀轴保持架32一同向上方移动,从而阀芯40打开端口17(开阀状态)。
永磁铁38在壳体20的内侧与磁转子31一同旋转。磁传感器110配置在供壳体20配置的内侧空间74的附近,输出与永磁铁38的旋转角度对应的信号。由磁传感器110输出的信号经由基板端子101和基板连接器91从副基板100输送到主基板90。设置于主基板90的微型计算机基于由磁传感器110输出的信号来运算端口17的开度等。
接下来,对电动阀1的组装方法进行说明。
对定子单元50进行组装。首先,在外壳用模制件设置定子60,对外壳70进行注塑成形以使定子60与外壳70成为一体。在壳用模制件设置连接器83的端子部件,对壳主体81和连接器83进行注塑成形以使壳主体81、连接器83以及端子部件成为一体。另外,对盖体82进行注塑成形。如图6所示,通过超声波焊接加工或者红外线焊接加工将壳主体81的侧壁部84与外壳70接合,将副基板空间75和壳开口84a连接。如图7所示,通过壳开口84a将副基板100插入副基板空间75。此时,将副基板100的在前后方向上相对的两端部压入至压入槽77。由此,通过压入槽77支承副基板100。副基板100跨越壳80和副基板空间75而配置。而且,将副基板100的基板端子101与主基板90的基板连接器91连接,并且将支承柱85的顶端85a插入主基板90的贯通孔92。通过红外线铆接加工对支承柱85的顶端85a进行扩大变形。由此,通过支承柱85支承主基板90。将定子60的多个端子65焊接于主基板90。将盖体82与壳主体81接合,而完成定子单元50。
在与定子单元50不同的工序中,制作将阀主体10、壳体20、驱动机构30以及阀芯40组合而成的阀主体组件。而且,将壳体20插入定子单元50的内侧空间74,将定子单元50固定于阀主体10,而完成电动阀1。
像以上说明的那样,电动阀1具有:阀主体10;壳体20,该壳体与阀主体10接合;磁转子31,该磁转子配置于壳体20的内侧;以及定子单元50,该定子单元具有供壳体20配置的内侧空间74。定子单元50具有:外壳70;收纳于外壳70的圆筒形状的定子60;被配置为与上下方向平行的平板形状的主基板90;被配置为与主基板90呈直角的平板形状的副基板100;以及设置于副基板100的磁传感器110。外壳70具有与内侧空间74相邻地配置的副基板空间75。副基板100的第一端部100a经由基板端子101与主基板90连接。副基板100的第二端部100b在副基板空间75中被配置在内侧空间74的附近。而且,磁传感器110配置在副基板100的第二端部100b。
在电动阀1中,副基板100被配置为与主基板90呈直角,副基板100的第二端部100b配置在内侧空间74的附近。在第二端部100b配置有磁传感器110。因此,能够将磁传感器110配置在壳体20的附近。主基板90被配置为与上下方向平行,因此能够减小电动阀1的俯视的形状,也能够减小高度尺寸。通过将电子部件分散地安装于主基板90和副基板100,能够减小主基板90。因此,能够在壳体20的附近配置磁传感器110,并且能够将电动阀1小型化。
另外,外壳70具有划分内侧空间74和副基板空间75的分隔壁76。由此,能够防止从壳体20对副基板100的静电放电。能够防止进入到内侧空间74的水分进入副基板空间75。
另外,外壳70具有供副基板100压入的压入槽77。由此,能够通过外壳70支承副基板100,能够省略用于支承副基板100的其他部件。
另外,在压入槽77的内表面设置有突部78,该突部由于副基板100被压入至压入槽77而弹性变形。由此,突部78推压副基板100,能够更可靠地支承副基板100。
另外,电动阀1具有与磁转子31一同旋转的永磁铁38。而且,磁传感器110被配置为检测从永磁铁38产生的磁场。由此,永磁铁38产生比磁转子31强的磁场,因此能够进一步扩大能够由磁传感器110检测的磁场的范围。因此,能够缓和磁传感器110的配置的限制。
此外,电动阀1具有副基板100被配置为与上下方向正交的结构,但也可以具有副基板100被配置为与上下方向平行的结构。在具有表面安装型的封装的磁传感器中,在封装的上表面(与安装磁传感器的基板平行的面)具有感磁面的磁传感器比较廉价。而且,通过将副基板100配置为与上下方向平行,能够将设置于副基板100的磁传感器110的封装的上表面配置为与壳体20的外周面相对。由此,能够采用比较廉价的磁传感器110,能够抑制电动阀1的部件成本。
(第二实施例)
以下,参照图10~图14对本发明的第二实施例的电动阀1A进行说明。
图10是本发明的第二实施例的电动阀的截面图。图11是图10的电动阀所具有的定子单元的截面图。图12是图10的电动阀所具有的主基板的立体图。图13是图10的电动阀所具有的副基板和副基板支承部件的立体图。图14是沿着图10的XIV-XIV线的截面图。在图14中,关于配置于定子单元的内侧空间的部件,省略记载。在以下的说明中,对与第一实施例的电动阀1相同(包含实质上相同)的结构要素标注相同的符号并省略说明。
如各图所示,电动阀1A具有阀主体10、壳体20、驱动机构30、阀芯40以及定子单元50A。定子单元50A具有定子60、外壳70、壳80、主基板90、副基板100、副基板支承部件105以及磁传感器110。此外,主基板90设置有供基板端子101插入的通孔93,来取代基板连接器91。
副基板支承部件105具有平板部106和两个安装部107。平板部106固定于副基板100。平板部106被配置为与副基板100的上表面重叠。平板部106与副基板100一同跨越壳80和副基板空间75而配置。安装部107具有圆筒形状。安装部107的内径与壳80的支承柱85的直径相同。安装部107与平板部106的前后方向的两端部相连设置。两个安装部107被壳主体81的侧壁部84和主基板90夹着。副基板支承部件105支承副基板100。通过具有副基板支承部件105,能够更可靠地支承副基板100。
接下来,对定子单元50A的组装方法进行说明。
从将外壳70注塑成形的工序到将壳主体81与外壳70接合的工序为止,定子单元50A的组装方法与第一实施例的定子单元50的组装方法相同。将副基板支承部件105的平板部106固定于副基板100。将支承柱85插入安装部107,并且通过壳开口84a将副基板100和平板部106插入副基板空间75。此时,副基板100的在前后方向上相对的两端部被压入至压入槽77。此外,在本实施例中,仅副基板100的第二端部100b的顶端被压入至压入槽77。由此,通过压入槽77支承副基板100。而且,将副基板100的基板端子101插入主基板90的通孔93,并且将支承柱85的顶端85a插入主基板90的贯通孔92。通过红外线铆接加工对支承柱85的顶端85a进行扩大变形。由此,通过支承柱85支承主基板90,安装部107被侧壁部84和主基板90夹着。通过副基板支承部件105支承副基板100。将定子60的多个端子65和副基板100的基板端子101焊接于主基板90。将盖体82与壳主体81接合,而完成定子单元50A。
电动阀1A具有与第一实施例的电动阀1相同的效果。
(第三实施例)
以下,参照图15~图20对本发明的第三实施例的电动阀1B进行说明。
图15是本发明的第三实施例的电动阀的截面图。图16是图15的电动阀所具有的定子单元的截面图。图17、图18是图15的电动阀所具有的副基板和副基板支承部件的立体图。
图19、图20是表示图15的电动阀所具有的定子的极齿与两个磁传感器的位置关系的图。
图19是从定子的轴向观察的图。在图19中,以半椭圆形状示意性地表示磁转子的磁极。在图19中,省略磁转子的内侧的部件和定子的模制件的记载。图20是从定子的径向观察的图。在图20中,示意性地表示磁传感器和定子的极齿。在以下的说明中,对与第二实施例的电动阀1A相同(包含实质上相同)的结构要素标注相同的符号而省略说明。
如各图所示,电动阀1B具有阀主体10、壳体20、驱动机构30B、阀芯40以及定子单元50B。驱动机构30B除了省略永磁铁38和固定件39以外,具有与电动阀1A的驱动机构30相同的结构。定子单元50B具有定子60、外壳70、壳80、主基板90、副基板100、副基板支承部件105以及两个磁传感器110B。
磁传感器110B是霍尔IC。磁传感器110B具有表面安装型的封装。磁传感器110B设置于副基板100的第二端部100b。两个磁传感器110B在前后方向上排列配置。具体而言,两个磁传感器110B相对于轴线L等距离且绕轴线L隔开间隔地配置。两个磁传感器110B在从轴线L方向观察时沿着分隔壁76的外表面排列配置。磁传感器110B被配置为隔着壳体20和分隔壁76在横向上与磁转子31相对。磁传感器110B检测由磁转子31的磁极产生的磁通密度。磁传感器110B输出与检测出的磁通密度对应的信号。根据磁传感器110B的信号,能够检测磁转子31的旋转角度(旋转量)和旋转方向。
此外,在电动阀1B中,在副基板100的上表面安装有基板端子101,在副基板100的下表面安装有副基板支承部件105的平板部106。
如图20所示,两个磁传感器110B中的一个配置在上段定子61的多个极齿61a中的一个极齿的中心线C1上,另一个未配置于多个极齿61a中的任一个极齿的中心线上。各中心线是与轴线L平行的直线。由此,两个磁传感器110B的信号波形的相位偏移,因此能够基于该信号波形来检测磁转子31的旋转方向。特别是,在本实施例中,两个磁传感器110B中的另一个配置在下段定子62的极齿62b的中心线C2上。换言之,中心线C2通过相邻的极齿61a与极齿61b之间的中央的位置。由此,能够缩短两个磁传感器110B的信号波形重叠的期间。具体而言,在例如使用在N极接近时输出信号H而在N极不接近时输出信号L的霍尔IC作为两个磁传感器110B的情况下,能够缩短在磁转子31旋转时的两个磁传感器110B的信号波形中信号H重叠的期间。因此,能够提高磁转子31的旋转角度的检测精度。
在本说明书中,“圆筒”、“圆柱”等表示部件的形状的各用语也用于实质上具有该用语的形状的部件。例如,“圆筒形状的部件”包含圆筒形状的部件和实质上为圆筒形状的部件。
上述对本发明的实施例进行了说明,但本发明不限于这些例子。对于上述的实施例,本领域技术人员适当地进行构成要素的追加、删除、设计变更而得的技术方案、适当地组合实施例的特征而得的技术方案只要不违反本发明的主旨,就包含于本发明的范围。
符号说明
1 电动阀
1A 电动阀
1B 电动阀
10 阀主体
11 主体部
12 圆筒部
12a 嵌合孔
13 凸缘部
14 阀室
15 流路
16 流路
17 端口
20 壳体
30 驱动机构
30B 驱动机构
31 磁转子
32 阀轴保持架
32c 内螺纹
33 导向衬套
33a 第一圆筒部
33b 第二圆筒部
33c 外螺纹
34 阀轴
34a 上部
34b 台阶部
35 支承环
36 顶推螺母
37 闭阀弹簧
38 永磁铁
39 固定件
40 阀芯
50 定子单元
50A 定子单元
50B 定子单元
60 定子
60a 内周面
61 上段定子
61a、61b 极齿
62 下段定子
62a、62b 极齿
63 模制件
64 端子支承部
65 端子
70 外壳
71 周壁部
72 圆顶部
72a 内周面
73 筒状部
74 内侧空间
75 副基板空间
76 分隔壁
77 压入槽
78 突部
78a 突部
78b 突部
80 壳
81 壳主体
82 盖体
83 连接器
84 侧壁部
84a 壳开口
85 支承柱
85a 顶端
90 主基板
91 基板连接器
92 贯通孔
93 通孔
100 副基板
100a 第一端部
100b 第二端部
101 基板端子
105 副基板支承部件
106 平板部
107 安装部
110 磁传感器
110B 磁传感器
L 轴线

Claims (9)

1.一种电动阀,具有:阀主体、与所述阀主体接合的壳体、配置在所述壳体的内侧的磁转子以及具有供所述壳体配置的内侧空间的定子单元,其特征在于,
所述定子单元具有:外壳、收纳于所述外壳的圆筒形状的定子、平板形状的主基板、平板形状的副基板以及设置于所述副基板的磁传感器,
所述外壳具有与所述内侧空间相邻配置的副基板空间,
所述副基板的第一端部经由基板端子与所述主基板连接,
所述副基板的第二端部在所述副基板空间中配置在所述内侧空间的附近,
所述磁传感器被配置为相比于靠近所述基板端子而更靠近所述内侧空间。
2.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
所述外壳具有划分所述内侧空间和所述副基板空间的分隔壁。
3.根据权利要求1或2所述的电动阀,其特征在于,
所述外壳具有供所述副基板压入的压入槽。
4.根据权利要求3所述的电动阀,其特征在于,
在所述压入槽的内表面设置有突部,该突部由于所述副基板被压入至所述压入槽而弹性变形。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动阀,其特征在于,
所述磁传感器配置于所述第二端部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动阀,其特征在于,
所述主基板被配置为与所述定子的轴向平行,
所述副基板被配置为相对于所述主基板呈直角。
7.根据权利要求6所述的电动阀,其特征在于,
所述副基板被配置为与所述轴向平行。
8.根据权利要求6或7所述的电动阀,其特征在于,
所述定子单元还具有与所述外壳接合的壳,
所述壳具有壁部和设置于所述壁部的支承柱,
所述壁部具有与所述副基板空间连接的壳开口,
所述支承柱在与所述轴向正交的方向上延伸,并且所述支承柱的顶端朝向远离所述内侧空间的方向,
所述主基板具有贯通孔,
所述副基板跨越所述壳和所述副基板空间而配置,
在所述副基板安装有副基板支承部件,
所述副基板支承部件具有筒形状的安装部,
所述支承柱配置于所述安装部的内侧和所述贯通孔,
所述支承柱的顶端的直径比所述贯通孔的直径大,
所述安装部被所述壁部和所述主基板夹着。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动阀,其特征在于,
所述电动阀还具有与所述磁转子一同旋转的永磁铁,
所述磁传感器被配置为检测从所述永磁铁产生的磁场。
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JP5818727B2 (ja) * 2012-03-21 2015-11-18 株式会社東芝 モータ
JP6101511B2 (ja) * 2013-02-19 2017-03-22 株式会社不二工機 ステッピングモータ及びそれを用いた電動弁
JP6536256B2 (ja) * 2014-11-12 2019-07-03 日本電産株式会社 モータ
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